JPH01310760A

JPH01310760A - セラミック体の連続溶射装置

Info

Publication number: JPH01310760A
Application number: JP14049188A
Authority: JP
Inventors: Toru Sano; 徹佐野; Isao Kagota; 篭田　勲; Minoru Sugiyama; 実杉山; Shingo Odawara; 小田原　信吾
Original assignee: KOYO KENSETSU KOGYO KK; Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: KOYO KENSETSU KOGYO KK; Eneos Corp
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1989-12-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】劇り上皇五里分Ｉ本発明は、セラミック体の連続溶射装置に関するもので
あり、特には複数個のセラミック体を搭載する回転台機
構によりセラミック体を水平回転移動させ、同時に溶射
ガンをセラミック体の表面に均一な溶射皮膜を形成する
ようセラミック体に対して垂直方向にワンパス毎に移動
して溶射を施行するセラミック体連続溶射装置に関する
。本発明は、均一な厚さを有する各種セラミック体、例
えば金属溶射瓦を量産することを可能ならしめ、屋根建
材製造産業て好適に使用される。その他、本発明は、建
築パネル、ブロック等の建材分野にも有用である。

元旦Ａど鶴屋瓦を例にとって説明すると、表面に金属を溶射した溶射
瓦か知られている。例えば、特開昭６１−１６２６５９
号は、屋根瓦素材表面の釉薬の層に、溶射金属の層を少
なくとも１層重ねたことを特徴とする屋根瓦を開示して
いる。例えば、従来の銅ふき屋根は銅薄板張り加工した
ものによって製作されていた。しかし、伝統的な屋根瓦
の外観を保持した銅ふき屋根に対する顧客の潜在的な要
望もあり、銅溶射瓦はそれに答えつる有望な製品と思わ
れる。銅溶射瓦に限らず、アルミニウム、ニッケル、鉛
、亜鉛、それらの合金等の金属溶射瓦の製造も考慮しつ
る。金属溶射瓦は、■薄板張り加工製品に比べて金属使
用量を削減しつる。

■現場での板金加工を不要とする。

■屋根瓦本体の断熱性、遮音性等の優れた特性を保持し
つる。

■複雑な形状のものにも施行可能である。

どいつだ利点を有し、これを適当な価格で、量産するこ
とが可能なら、新たな市場が開拓されるものと予想され
る。

良米肢浦現時点では、こうした金属溶射瓦を量産する段階に至っ
ておらず、その工業化に関しての文献は存在しない。上
記の特開昭６１−１６２６５９号も、製造方法に関して
は、屋根瓦素材の表面に釉薬を塗布し、次いで該釉薬の
層表面を荒らし、しかる後上記層表面に金属を溶射する
という原理的記載を述べるに留まっている。瓦に限らず
、他の建材等セラミック体製品についても同様のことが
云える。

明が解２しようとする５題金属溶射セラミック体を工業化するためには、１、量産
化の為に複数枚のセラミック体を連続的に溶射可能であ
ること、２　溶射施行能率が良いこと、３、溶射皮膜厚さが精確に制御し得ること、４、溶射皮
膜品質も適正に制御し得ること、５　曲面状のセラミッ
ク体にも施行可能であることという要件を満足する連続溶射装置の開発が必要である
。

こうした要望に答えて、本発明の目的は、上記要件を満
足する、設備投資が少なくて済むセラミック体達続溶射
装置を開発することである。

楚匪少見１本発明者等は検討を重ねた結果、金属溶射皮膜は通常１
５０〜５００μの厚さが必要であり、−方溶射ガンで適
正な施行を行なうには通常ワンパス２０〜３０μの厚さ
が適当であり、セラミック体全体に所要の皮膜厚さを確
保するためには、溶射ガンを垂直方向に移動しての走査
方式で多層盛りを行なうのが最適との結論に至った。皮
膜厚さのコントロールのためには、セラミック体溶射点
とガンとの距離を一定に維持することが重要であり、多
数のセラミック体を能率良く溶射するには回転台に多数
のセラミック体を搭載し、その周囲に設置した少なくと
も一つの溶射ガンを横切ってセラミック体を回転させな
がら溶射を行なう方式が効果的であるとの知見を得た。

曲面状セラミック体に対しては、倣い機構を設けるのが
良いことも判明した。

上記知見に基すいて、本発明は、１）複数個のセラミック体を保持するセラミック体置台
を搭載しそして回転速度を可変速にできる回転台機構と
、該回転台の周囲に沿って設置されそして上下及び前後に
可変速度で移動自在の、少なくとも一つの溶射ガン保持
機構と、該溶射ガン保持機構に保持される少なくとも一つの溶射
ガンとを備えるセラミック体の連続溶射装置、及び２）溶射ガ
ン保持機構が該溶射ガンの運動を案内する倣い装置と連
動する上記のセラミック体の連続溶射装置を提供する。

Ｋ嵐五少且眉ここでは、セラミック体として瓦を例にとって説明する
。しかし、本発明が各種建材、構造物部材等を含め広く
様々の製品に応用しうることは明らかである。

瓦に金属溶射を行なう場合、一般に平均１５０〜５００
μの厚さが必要である。例えば銅の溶射を行なう場合平
均２００〜４００μの皮膜厚さが必要である。これは、
銅溶射皮膜の厚さが平均２００μ以上ないと、表面の銅
光沢がきれいに出す、また母材表面に被覆されない箇所
が残る恐れがあるためである。溶射膜の剥離の観点から
もこうした厚さは必要である。４００μを越えての溶射
は無用である。一方、溶射ガンで適正な施行を行なうに
は通常ワンパス２０〜３０μ、通常２５μの厚さが適当
である。溶射を一度に厚く施行すると　皮膜の歪発生や
密着性の点から不都合が生じ易い。従って、所要の皮膜
厚さは、このパスの多層盛りにより確保する。即ち、水
平にワンパス溶射する毎に、溶射ガンを垂直方向に少し
ずらして次のパスを行なう過程が所要厚さまで繰り返さ
れる。

ここで、図面を参照すると、本発明の瓦連続溶射装置が
示されている。ここでは、第２図に明らかなように、８
枚の瓦を３時の位置の設置された１台の溶射ガンで溶射
施行する例を示している。

但し、もっと多くの瓦を例えば１２時、３時、６時、９
時の位置に設置した複数の溶射ガンを用いて施行するこ
とが出来る。溶射ガンの台数が多くなる程、所要厚さの
確保までの時間が短縮されることは云うまでもない。

本装置は、複数個の瓦を保持する瓦置台を搭載しそして
回転速度を可変速にできる回転台機構Ａを備える。回転
台機構Ａは、回転台１と、回転駆動系２と、瓦置台３と
を主構成要素とする。回転駆動系２としては、例えばリ
ングコーン減速機付きモータのような、モータ出力軸の
回転を簡単にコントロールできる駆動モータ４が用いら
れ、その出力は減速機５から■プーリ６を経由して中心
シャフト７に動力伝達される。中心シャフト７に回転台
１が取付けられる。回転台１とその上の置かれる瓦Ｒを
支える為に、適宜数のフリーヘアリング８が回転台の下
側に設けられている。こうして、回転台１は、溶射施行
条件に応じて調整された回転速度で回転される。回転台
１上には、瓦置台３が設置される。瓦置台３は、ここで
は、瓦Ｒを載置するための治具９を備える円盤１ｏとし
て示してあり、円盤１０の外周部に沿って設けられた８
つの円穴に嵌合された円板１１に治具９が取付けられる
。円板１１は円盤１０における円穴において位置調整の
為に単独で回転可能である。瓦置台３としては、第３図
に示すように、円盤１０上に円筒１２を設置し、その周
囲に瓦Ｒを置く治具９を装備した構成も採用しつる。瓦
置台３と回転台１とは磁石で固定される。瓦置台３には
、その吊下げ用の目穴片１４が溶接されている。

回転台１の周囲に沿って溶射ガンＧを保持する少なくと
も一つの溶射ガン保持機構Ｈが設置される。垂直移動台
２１は頂部にモータ２２を有しそしてモータの回転によ
りスクリュー２３に沿って上下に移動自在である架台２
４を有している。架台２４の先端部は、モータ２６を備
える前後移動台２７のスクリュー２８と螺合している。

スクリュー２８の前端には支持板２９が付設される。支
持板２９にはピボット３０を介して溶射ガンＧが取付け
られる。かくして、溶射ガンＧは、モータ駆動により垂
直及び前後移動台２１．２６を通して上下及び前後に可
変速度で移動自在である。溶射ガンＧはピボット３０に
よりその傾斜角を調整することが出来る。

平瓦の場合には、施行前に溶射ガンと瓦との距離を設定
すれば通常は前後移動は必要でない。ワンパス毎に垂直
移動台により上下に一定距離、例えば２〜５ｍｍ移動さ
れる。

しかし、曲面状瓦の場合には、上下移動に伴ない溶射ガ
ンと瓦との距離が変動するので、溶射ガンの運動を案内
する倣い装置Ｊが設けられる。倣い装置Ｊは、ガイド板
３５と、その表面をセンシングするガイトローラ３６を
備えそして前記支持板２９に取付けられるガイド３７と
から構成される。ガイド板３５は施行される瓦の実物或
いはその模型から成る。倣いのためのセンシングには、
例えば３点式リミットスイッチを利用したガイドセンサ
ーを用いることか出来る。更には、溶射ガンが瓦表面に
常に直角となるようガイドセンサーとピボット３０を連
動することも出来る。こうして、ガイドローラ３６がガ
イド板３５の表面をセンシングすることにより溶射ガン
を瓦に対して常に一定の距離に保つよう前後方向に調整
移動が為される。

回転台上で移動してくる瓦を溶射する際に溶射による金
属粒子が微粉となって瓦表面以外にも飛散するので、こ
れら微粉をダクトに導き、ブロアーで外部に送りだすた
め回転台全体にカバーを設け、防塵することが好ましい
。第４図は、そうした構成の一例を示す。ブロアー４０
を備えるフード４１は回転台上方の瓦装置空間を覆うに
十分の大きさを有している。フード４１はダクト４２に
通じている。フード４１の取り外しを可能ならしめるよ
うダクト４２は支持柱４３によりピストンシリンダ４４
を介して支持されている。フード４１には、溶射施行の
為の溶射開口４５が形成される。

溶射ガンＧは、ここではガス溶線式フレーム溶射ガンが
示してあり、溶射されるべき金属のワイヤＷが適宜のワ
イヤリール（図示なし）に巻かれている。必要な酸素、
アセチレン、空気ガス類は圧力及び流量を調整されて、
ホースにて溶射ガンに供給される。この他、粉末溶射ガ
ン、プラズマ溶射ガン等の他の型式の溶射ガンの使用も
可能である。プラズマ溶射を用いる場合には、例えば８
０〜１５０μの比較的薄い皮膜で密着性を得ることが出
る。

溶射金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、鉛、
亜鉛、黄銅等のそれらの合金が使用される。用途や顧客
の好みに応じて所望に色の瓦の製造が可能である。

瓦自体は、セメント瓦、粘土瓦等任意のものが使用され
る。溶射に当たって、ブラスト処理等の表面粗化処理が
適宜実施される。

溶射施行において、次の手順で作業か行なわれる ■溶射しようとする１０ット分の複数枚の瓦を装置台上
に治具とマグネットにより固定する。

■装置のフードを開き、回転台上に瓦置台をセットする
。

■フードを閉めて、ブロアーの運転を開始する。

■回転駆動系の運転を開始し、装置台上の瓦の位置にお
ける周速か所定の溶射速度になるように調整を行なう。

■垂直及び前後移動台により溶射ガンを上下及び前後に
移動して、瓦に対する溶射位置の位置決めを行なう。

■倣い装置を使用する場合には、溶射しようとする瓦と
同じ表面形状を有するガイド板をセットして、ガイドの
ローラがガイド板の表面をセンシングするよう位置決め
を行なう。

■溶射ガンにワイヤー及びガスの段取りを行なった後、
着火して溶射作業に入ると同時に、倣い装置の運転に入
り、溶射ガンの垂直方向の移動速度の調整を行なう。

■瓦は、溶射に必要な速度で移動しながら順次溶射ガン
の前に進み、溶射される。

■回転台の回転速度、溶射ガンの上下移動速度、溶射ガ
ンの瓦に対する位置、溶射型式等に応して所定の溶射皮
膜厚さが得られるまで作業を継続する。

図示は省略したが、回転台に隣接する地点までベルトコ
ンベヤ、懸吊式搬送装置等の従来型式の瓦移送装置を敷
設し、瓦の出し入れをロボットに行なわせることにより
、設備の無人化も容易に可能である。

試験装置における実操業において、１ｍの直径の回転台
に１０ット１０枚の３１０Ｘ３１０ｍｍの図面に示した
ような曲面瓦を置き、回転台を３０ｍ／分で回転し、１
台の溶線式溶射ガン（ワイヤ直径３．２　ｍｍ）を用い
て回転台１回転毎に４ｍｍづつ下方向に移動しつつ銅の
溶射を行なった。溶射ガンは瓦下端まで達した後上方向
に戻って移動させた。−往復後、３００μの厚さが得ら
れた。皮膜厚さは均一であり、剥離等は生しなかった。

ル団生ガ還１　セラミック体の送り速度及び溶射ガンの垂直方向移
動速度を自動制御出来、セラミック体と溶射ガンとの距
離を常に一定に保持できるので、溶射皮膜の厚さを正確
にコントロールできる。

２　多数枚のセラミック体を、必要に応じ、複数の溶射
ガンを用いて連続溶射しうるのて溶射施行能率を高くす
ることができる。

３　回転台設備を複数基設置すれば、セラミック体の出
し入れ、取替え時の溶射空き時間を利用して、別のロッ
トのセラミック体の溶射が可能てあり、溶射ガンの稼動
率を上げることが出来る。

４、設備の無人化にも容易に対応しつる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う装置の一具体例の正面垂直断面
図である。第２図は、第１図の矢印ｘ−ｘ方向からの装置の平面図
である。第３図は、瓦置台の変更例の斜視図である。第４図は、フード及びその支持機構の斜視図である。Ｒセラミック体（瓦）八　回転台機構１　回転台２　回転駆動系３・瓦置台４・駆動モータ５・減速機６、■プーリ７　中心シャフト９　治具１０　円盤１１　円板Ｇ°溶射ガンＨ溶射ガン保持機構２１、垂直移動台２２　モータ２３　スクリュー２４：架台２６　モータ２７・前後移動台２８・スクリュー２９　支持板３０・ピボットＪ　倣い装置３５　ガイド板３６　ガイトローラ３７　ガイド４０°ブロアー４１：フード４２：ダクト４３：支持柱４４：ピストン−シリンダ４５、溶射開口

Claims

【特許請求の範囲】１）複数個のセラミック体を保持するセラミック体置台
を搭載しそして回転速度を可変速にできる回転台機構と
、該回転台の周囲に沿って設置されそして上下及び前後に
可変速度で移動自在の、少なくとも一つの溶射ガン保持
機構と、該溶射ガン保持機構に保持される少なくとも一つの溶射
ガンとを備えるセラミック体の連続溶射装置。２）溶射ガン保持機構が該溶射ガンの運動を案内する倣
い装置と連動する特許請求の範囲第１項記載のセラミッ
ク体の連続溶射装置。