JPH03123653A - 塗装装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車ボディ等の被塗装物を吹付塗装する塗
装装置に関し、詳しくは、ノズルを付設したアームを支
持側部に対し、支軸を介して回動自在に支持し、被塗装
物の形状や塗装作業の進行等に応じて塗料噴霧ノズルを
アームの回動操作により適宜位置変更できるようにした
塗装装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記型式の塗装装置として第５図に示す如き構成
のものがある（特願昭６３−１５７７１７参照）。

第５図において、（１０）は塗料噴霧ノズル（１１）を
付設したアーム、（２２）はアーム（１０）をそれに対
する支持側部てある昇降部（９）に対し連結支持する支
軸であり、アーム（１０）は、支軸（２２）の駆動回転
により軸芯（Ｐ）周りで回動操作され、又、この支軸（
２２）の上記回動軸芯（Ｐ）方向への往復駆動摺動によ
り回動軸芯（Ｐ）方向で往復動する。

昇降部（９）は基台部（８）に対して駆動昇降自在に連
設してあり、又、基台部（８）は被塗物（Ａ）の搬送方
向へ駆動移動自在となっている。

つまり、基台部（８）の被塗物搬送方向への移動操作、
昇降部（９）の昇降操作、及び、アーム（１０）の回動
操作と回動軸芯（Ｐ）方向での往復動の組合せをもって
、塗料噴霧ノズル（１１）を適宜位置変更しながら被塗
物（Ａ）に対する吹付塗装を進める構成となっている。

（３５）はノズル（１１）への供給塗料を切り換えるバ
ルブユニットであり、昇降部（９）にこの／＜／Ｌ／ブ
ユニット（３５）を搭載し、複数種の塗料を各別に供給
する複数本の上流側塗料ホース（３６）を基台部（８）
から昇降部（９）へわたらせてバルブユニット（３５）
に接続すると共に、バルブユニット（３５）により切り
換え選択した塗料をノズル（１１）に供給する下流側塗
料ホース（３７）を昇降部（９）とアーム（１０）との
間にわたらせてある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の第５図に示す塗装装置を含めて従来のこ
の種塗装装置（その他、特開昭６２−２３４５６５号公
報参照）ではいずれも、アーム（１０）を支持側部に対
し支持する支軸（２２）の駆動回転により、アーム（１
０）を回動操作する構成となっているが、この従来構成
では、支軸（２２）にアーム（１０）の荷重が集中する
のみならず、アーム（１０）の回動時にアーム（１０）
の回動反力も支軸（２２）に集中するために、支軸（２
２）の変形（弾性たわみ変形や軸周面の塑性変形等）が
大きく、そして、ノズル（１１）を所定の噴霧位置に正
確に位置させる上で、この支軸（２２）の変形のために
ノズル位置に大きな誤差を生じ、ひいては、このノズル
位置の大きな誤差のために塗装品質の低下を招く問題が
あった。

本発明の目的は、合理的なアーム回動構成をもって上述
問題の解消を図る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による塗装装置の第１の特徴構成は、ノズルを付
設したアームを支持側部に対し、支軸を介して回動自在
に支持する基本構成に対し、前記アームと前記支持側部
との一方に、前記支軸と同芯で前記支軸よりも大径の弧
状ガイドを設け、かつ、他方に前記弧状ガイドの周方向
に沿う方向で前記弧状ガイドに対し相対的に駆動移動す
る駆動手段を設けたことにある。

又、第２ないし第５の特徴構成は夫々、上述第１特徴構
成の実施において好適な構成を特定するものであって、 第２特徴構成は、前記駆動手段の構成具として、前記ア
ームの回動軸芯と平行な軸芯周りで駆動回転する回転体
を設け、この回転体の回転力を前記弧状ガイドに対し相
対的に岳達するための有端の巻掛伝動具を、その両端部
を前記弧状ガイドに連結した状態で前記回転体に巻掛て
あることにあり、 第３特徴構成は、前記アームの回動軸芯をほぼ水平に配
置し、前記駆動手段を前記支持側部に配設し、前記回転
体を前記弧状ガイドの上方に配置したことにあり、 第４特徴構成は、前記アームの回動半径方向において前
記支軸よりも外側に、前記アームの回動を許す状態で前
記アームをその回動軸芯方向について支持する周上支持
手段を設けたことにあり、 第５特徴構成は、前記ノズルへの供給塗料を切り換える
バルブユニットを前記アームに搭載したことにある。

〔作　用〕

第１特徴構成の作用は次の通りてある。

つまり、アームと支持側部との一方に設けた駆動手段が
、アームと支持側部との他方に設けた、支軸と同芯で支
軸よりも大径の弧状ガイドに対し、弧状ガイドの周方向
に沿う方向で相対的に駆動移動することにより、支軸を
中心としたアーム回動力が与えられてアームが回動する
。

尚、第２特徴構成の作用としては、駆動手段の構成具と
しての回転体が駆動回転して、その回転力が巻掛伝動具
を介して弧状ガイドに対し相対的に伝達されることによ
り、回転体が弧状ガイドに対し相対的に衛星の如く移動
し、これによって結果的に、回転体を構成具とする駆動
手段が弧状ガイドの周方向に沿う方向で弧状ガイドに対
し相対的に駆動移動することになって、アームに支軸を
中心とする回動力が与えられる。

第３特徴構成の作用としては、支持側部に配設されてア
ームに対し支持側となった駆動手段の上記回転体が、ア
ーム側に配設の弧状ガイドの上方において上記巻掛伝動
具を介してアーム荷重の一部を受は止めることにより、
支軸にかかる重力方向のアーム荷重を軽減できる。

第４特徴構成の作用としては、周上支持手段がアーム回
動半径方向において支軸よりも外側でアームをその回動
軸芯方向について支持することにより、アーム荷重に起
因して支軸にかかるアーム回動半径方向がモーメント腕
方向の曲げ荷重を軽減できる。

第５特徴構成の作用としては、供給塗料切換用のバルブ
ユニット（３５）をアーム（１０）に対する支持側部て
ある昇降部（９）に搭載した第５図の従来装置の場合、
バルブユニットにより供給塗料を切り換えて被塗物に対
する噴霧塗料を変更する際に内部残留塗料を廃棄処理す
る必要があるバルブユニット−ノズル間の下流側塗料ホ
ースが、アームの回動を許すに足る余裕をホースに与え
るために長尺となるが、本第５特徴構成であれば、バル
ブユニットをアームに搭載するから、アームの回動を許
すための余裕をバルブユニット−ノズル間の下流側塗料
ホースに与える必要がなくなり、これによって、バルブ
ユニット−ノズル間の下流側塗料ホースを短尺にできる
。

〔発明の効果〕

以上の作用の結果、本発明の第１特徴構成によっては、
支軸を介さず駆動手段と弧状ガイドとの相対的駆動移動
によりアームを回動させるから、支軸にアーム回動反力
がかかることが無く、このために、支軸の駆動回転によ
りアームを回動する構成としていた従来装置に比して、
支軸の変形を小さくできて、支軸の変形に起因したノズ
ル位置操作上での誤差を小さくでき、これによって、ノ
ズル位置誤差による塗装品質の低下を防止できて高い塗
装品質を得られるに至った。

又、駆動手段を周方向に沿う方向で相対的に駆動移動さ
せる弧状ガイドが支軸よりも大径てあることから、小径
の支軸を駆動回転してアームを回動させる従来型式に比
べ、アーム回動操作上、アームの単位回動角に対する分
解能を大にできて、アーム回動操作そのものを精度良く
行えるようになり、この面においても、ノズルを所定の
最適噴霧位置へより一層正確に位置させ得るようになっ
て塗装品質の向上を達成できる。

尚、本発明の第２特徴構成を採用すれば、有端の巻掛伝
動具の両端部を弧状ガイドに連結して、回転体と弧状ガ
イドとの間での確実な力伝達を可能としている点、駆動
手段の構成具としての回転体との間での確実な力伝達の
ために弧状ガイドを歯車構成とする等に比して、弧状ガ
イドの構造を簡略にできて、コスト面で有利となる。

本発明の第３特徴構成、ないし第４特徴構成を採用すれ
ば、支軸にかかる重力方向のアーム荷重や、アーム回動
半径方向がモーメント腕方向の曲げ荷重を軽減できるこ
とにより、支軸の変形をより一層小さくでき、これによ
って、ノズル位置誤差を小さくしての塗装品質の向上を
より一層効果的に達成できる利点がある。

本発明の第５特徴構成を採用すれば、供給塗料切換時に
おける内部残留塗料の廃棄処理が必要なバルブユニット
−ノズル間の下流側塗料ホースを短くできることで、供
給塗料切換時に廃棄処理する塗料量を減らすことができ
て、経済面、及び、廃棄塗料処理の面で有利となる。

〔実施例〕

次に実施例を第１図ないし第４図に基づいて説明する。

（１）はトンネル状の塗装ブースであり、被塗物（Ａ）
をブース内搬送する搬送装置（２）、及び、被塗物（Ａ
）に対する吹付塗装を行う塗装装置（３）を設けてある
。

ブース内の天井部は、そのほぼ全面から換気空気を下向
きに吹出す天井吹出口（４）としてあり、又、床は排気
空気の通過を許す格子床（５）としてある。

（６）は洗浄水流下パンであり、落下塗料滓を受は止め
て流下洗浄水（ｗ）により洗い流す構成としてある。

（７）は、洗浄水流下パン（６）からの流下洗浄水（ｗ
）と排気空気とを合流状態で屈曲絞り流路（７ａ）中を
高速通過させることにより、排気空気中の塗料ミストを
洗浄水（ｗ）に捕捉させて除去するミスト除去装置てあ
る。

塗装装置（３）は、被塗物搬送方向に駆動移動自在な基
台部（８）、この基台部（８）から駆動昇降自在に連設
した昇降部（９）、及び、被塗物搬送方向に直交する水
平横向き軸芯（Ｐ）周りで駆動回動自在に昇降部（９）
から連設したアーム（１０）を備えており、このアーム
（１０）に一対の塗料噴霧ノズル（１１）を付設してあ
る。

アーム（１０）は、その回動半径方向を長手方向とする
基腕部（１０ａ）の先端に、アーム回動軸芯（Ｐ）方向
を長手方向とする水平腕部（１０ｂ）を連結してＬ型に
形成してあり、アーム（１０）に対するノズル付設構造
としては、アーム（１０）における水平腕部（１０ｂ）
に、アーム回動軸芯（Ｐ）方向に駆動往復摺動自在な摺
動台（１２）を付設し、そして、一対のノズル（１１）
を、それらの噴出軸芯がアーム回動軸芯（Ｐ）に直交し
、かつ、それらの先端がアーム回動軸芯（Ｐ）上に位置
するように配置して摺動台（１２）に連結支持してある
。

つまり、基台部（８）の被塗物搬送方向への移動操作、
昇降部（９）の昇降操作、アーム（１０）の軸芯（Ｐ）
周りでの回動操作、及び、摺動台（１２）のアーム回動
軸芯（Ｐ）方向での駆動往復摺動の組合せをもって、塗
料噴霧ノズル（１１）を適宜位置変更しながら被塗物（
Ａ）に対する吹付塗装を進める構成となっている。

（１３）は、塗装装置（３）に対する各種制御機器を装
備したオペレータ室てある。

基台部（８）は、その荷重を上側レール（１４ａ）に受
は止めさせた状態で上側及び下側のレール（１４ａ）、
　（１４ｂ）により被塗物搬送方向への移動を案内し、
上側レール（１４ａ）に沿って張設したチェーン（１５
）に対し咬合させたスプロケット（１６）を基台部側に
搭載のモータ（１７）により駆動回転することで被塗物
搬送方向に移動させるようにしてある。

又、昇降部（９）は、基台部（８）に設けた一対の縦ガ
イド（１８）により昇降を案内し、昇降部（９）に連結
したチェーン（１９）を基台部側に搭載のモータ（２０
）により駆動回動することで昇降させるようにしてある
。

アーム（１０）は、それに対する支持側部としての昇降
部（９）の側に設けたアーム支持台（２１）に対し基腕
部（１０ａ）の基端を支軸（２２）を介して回動自在に
連結することにより、昇降部（９）に対し回動自在に支
持してあり、回動駆動構成としては、支軸（２２）と間
怠で支軸（２２）よりも大径の弧状ガイド（２３）をア
ーム（１０）の基腕部（１０ａ）に設け、一方、アーム
支持台（２１）に固定のモータ（２４）によりアーム回
動軸芯（Ｐ）と平行な軸芯（Ｑ）周りで駆動回転する歯
車（２４ａ）（特許請求の範囲の項における回転体の一
例）を弧状ガイド（２３）の上方に配置し、そして、歯
車（２４ａ）の回転力を弧状ガイド（２３）に伝達する
有端のチェーン（２５）　（特許請求の範囲の項におけ
る巻掛伝動具の一例）を、その両端部を弧状ガイド（２
３）に連結した状態で歯車（２４ａ）に巻掛てある。

つまり、歯車（２４ａ）を駆動回転することにより、モ
ータ（２４）及び歯車（２４ａ）から成るアーム回動用
駆動手段を相対的には弧状ガイド（２３）に対し弧状ガ
イド（２３）の周方向に沿って衛星的に移動させる形態
で、弧状ガイド（２３）をアーム回動軸芯（Ｐ）周りで
回転させて、アーム（１０）を回動させるようにしてあ
る。

昇降部（９）側のアーム支持台（２１）には、支軸（２
２）と間怠で弧状ガイド（２３）よりも更に大径の弧状
レール（２６）を設けてあり、一方、アーム（１０）側
においては、基腕部（１０ａ）から連設の支持腕（２７
）に、アーム回動軸芯（Ｐ）方向において弧状レール（
２６）を挟み込む状態で弧状レール（２６）に係合させ
る一対のローラ（２８ａ）、　（２８ｂ）を設けてあり
、これら弧状レール（２６）、支持腕（２７）及び、一
対のローラ（２８ａ）、　（２８ｂ）により、アーム回
動半径方向において支軸（２２）よりも外側でアーム（
１０）をアーム回動軸芯方向について支持する周上支持
手段を構成してある。

摺動台（１２）は、アーム（１０）の水平腕部（１０ｂ
）に設けたレール（２９ａ）、　（２９ｂ）により水平
腕部（ｌｏｂ）の長手方向、すなわち、アーム回動軸芯
（Ｐ）方向への摺動を案内し、摺動台（１２）に連結の
ボールネジブロック（３０）を嵌合させたボールネジ（
３１）を水平腕部（１０ｂ）に搭載のモータ（３２）に
より駆動回転することで摺動台（１２）を往復摺動させ
るようにしてある。

尚、ノズル（１１）をアーム回動軸芯（Ｐ）方向におい
て往復自在にするに、上述の如くノズル（１１）を連結
した摺動台（１２）をアーム（１０）に対し駆動往復摺
動させる構成に代えて、支軸（２２）をアーム回動軸芯
（Ｐ）方向へ駆動摺動自在としてアーム（１０）そのも
のをアーム回動軸芯（Ｐ）方向に往復動させる構成（第
５図に示す従来装置参照）も考えられるが、この場合、
アーム（１０）が往復動したときに基腕部（１０ａ）の
基端が被塗物（Ａ）に対し接近離間を繰り返し、そして
、この接近に起因して被塗物（Ａ）周りの換気気流が乱
れるために塗装品質の低下を招くといった問題も生じる
。

この点、本実施例装置では、ノズル（１１）を往復動さ
せても基腕部（１０ａ）の基端が被塗物（Ａ）に接近す
るということが無いから、被塗物（Ａ）周りの換気気流
の乱れが少なく塗装品質の向上を図り得る。

ノズル（１１）の夫々は摺動台（１２）に対し、スプラ
イン軸（３３）により案内する状態で水平腕部（１０ｂ
）の長手方向に摺動自在に連結してあり、そして、シリ
ンダ（３４）により各ノズル（１１）を摺動台（１２）
に対し摺動移動させることで、ノズル（１１）間隔を適
宜変更調整できるようにしてある。

図中（３５）はノズル（１１）への供給塗料を切換える
バルブユニットであり、このバルブユニット（３５）は
アーム（１０）の水平腕部（１０ｂ）に搭載し、複数種
の塗料を各別に搭載する複数本の上流側塗料ホース（３
６）を基台部（８）から昇降部（９）、及び、昇降部（
９）からアーム（１０）へ順次わたらせてバルブユニッ
ト（３５）に接続すると共に、バルブユニット（３５）
により切り換え選択した塗料をノズル（１１）に供給す
る下流側塗料ホース（３７）をアーム（１０）上でバル
ブユニット（３５）−ノズル（１１）間にわたらせてあ
る。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

（Ａ）　　弧状ガイド（２３）をアーム（１０）に対す
る支持部側（前述実施例では昇降部（９）側）に設け、
一方、弧状ガイド（２３）の周方向に沿う方向で弧状ガ
イド（２３）に対し相対的に駆動移動するアーム回動用
の駆動手段（前述実施例ではモータ（２４）及び歯車（
２４ａ）に相当）をアーム（１０）側に設ける構成とし
ても良い。

（Ｂ）　　支軸（２２）と間怠で支軸（２２）よりも大
径の弧状ガイド（２３）の具体的構造は種々の改良が可
能てある。

（Ｃ）　　弧状ガイド（２３）に対し相対的に駆動移動
するアーム回動用駆動手段の具体的構成も種々の構成変
更が可能であり、又、この駆動手段と弧状ガイド（２３
）との具体的連係構成も、前述実施例の如く駆動手段構
成具としての回転体（２４ａ）と弧状ガイド（２３）と
をチェーン（２５）等の巻掛伝動具で連係させる構成に
代えて種々の構成変更が可能てある。

（Ｄ）　　アーム回動軸芯（Ｐ）を水平方向に配置する
場合、アーム（１０）における基腕部（１０ａ）の垂直
方向に対する傾斜角が大となるほど、基腕部（１０ａ）
を垂直姿勢側に引起す付勢力が大となるスプリング機構
を設けても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
設置状態を示す横断面図、第２図は装置正面図、第３図
は装置側面図、第４図は設置状態を示す斜視図てある。 第５図は従来例を示す斜視図てある。 （９）・・・・・・支持側部、（１０）・・・・・・ア
ーム、（２２）・・・・・・支軸、（２３）・・・・・
・弧状ガイド、（２４）、　（２４ａ）・・・・・・駆
動手段、（２４ａ）・・・・・・回転体、（２５）・・
・・・・巻掛伝動具、（２６）、　（２７）、　（２８
ａ）、　（２８ｂ）−”周支持手段、（３５）・・・・
・・バルブユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ノズル（１１）を付設したアーム（１０）を支持側
   部（９）に対し、支軸（２２）を介して回動自在に支持
   した塗装装置であって、前記アーム（１０）と前記支持
   側部（９）との一方に、前記支軸（２２）と同芯で前記
   支軸（２２）よりも大径の弧状ガイド（２３）を設け、
   かつ、他方に前記弧状ガイド（２３）の周方向に沿う方
   向で前記弧状ガイド（２３）に対し相対的に駆動移動す
   る駆動手段（２４），（２４ａ）を設けた塗装装置。 ２、前記駆動手段（２４），（２４ａ）の構成具として
   、前記アーム（１０）の回動軸芯（Ｐ）と平行な軸芯（
   Ｑ）周りで駆動回転する回転体（２４ａ）を設け、この
   回転体（２４ａ）の回転力を前記弧状ガイド（２３）に
   対し相対的に伝達するための有端の巻掛伝動具（２５）
   を、その両端部を前記弧状ガイド（２３）に連結した状
   態で前記回転体（２４ａ）に巻掛てある請求項１記載の
   塗装装置。 ３、前記アーム（１０）の回動軸芯（Ｐ）をほぼ水平に
   配置し、前記駆動手段（２４），（２４ａ）を前記支持
   側部（９）に配設し、前記回転体（２４ａ）を前記弧状
   ガイド（２３）の上方に配置した請求項２記載の塗装装
   置。 ４、前記アーム（１０）の回動半径方向において前記支
   軸（２２）よりも外側に、前記アーム（１０）の回動を
   許す状態で前記アーム（１０）をその回動軸芯（Ｐ）方
   向について支持する周上支持手段（２６），（２７），
   （２８ａ），（２８ｂ）を設けた請求項１、２又は３記
   載の塗装装置。 ５、前記ノズル（１１）への供給塗料を切り換えるバル
   ブユニット（３５）を前記アーム（１０）に搭載した請
   求項１、２、３又は４記載の塗装装置。