JPH034260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば入渠中の船舶の船舶外板を塗装
する塗装装置に関する。

従来、船体などの外板表面の塗装は、作業者が
移動足場上に乗り、棒状の塗装ガンにより塗装を
行なつており、また一般塗装用ラインにおいて
は、塗装ガンをエンドレス式レシプロケータ等の
往復移動装置により往復移動させている。ところ
で、船体外板表面は広範囲であるため、作業者に
よる塗装は時間と経費のかかる作業となり、また
従来の往復移動装置によると、その往復移動距離
が長くなると共に装置が大がかりとなり、また装
置の設置のための付帯工事を必要とするなどの問
題があつた。そして、既に上記問題を解消し得る
装置が提案（特願昭56−180558号（特開昭58−
81462号公報参照））されている。この装置を第１
図及び第２図に基づき説明すると、渠側に沿つて
走行自在にされた走行台車（図示せず）に鉛直面
内で揺動可能に支持されると共に揺動手段（例え
ば電動モータ）により揺動される上下方向の固定
枠体１と、この固定枠１内に上下方向で移動可能
に配置された可動枠体２と、上記固定枠体１及び
可動枠体２にそれぞれ上下方向に沿つて設けられ
た両ローラチエーン（図示せず）に係合するスプ
ロケツト３を有する移動体４と、この移動体４
を、無端状に連結されたチエーン５を介して上下
方向で移動させる油圧モータ６と、上記移動体に
上下端がチエーン７を介して無端状にしかも可動
枠体２を巻回するようにして連結された塗装具８
とから構成され、そして上記油圧モータ６によつ
て移動体４が固定枠体１に対してある距離ｌだけ
所定方向に移動すると、可動枠体２は固定枠体１
に対して同方向にしかも同じ距離ｌだけ移動し、
また塗装具８は可動枠体２に対してやはり同方向
に同じ距離ｌだけ移動し、従つて最終的に移動体
４をある距離ｌだけ所定方向に移動させるだけ
で、塗装具８を同一方向にしかもその３倍の距離
3l移動させることができるものである。しかし、
上記装置によると、船体外板のうち平面部を塗装
する場合は良いが、曲面部になると塗装具と、船
体外板との距離が一定にならず、塗装にむらが生
じるという欠点があつた。また、上記固定枠体
は、揺動手段（電動モータ）が走行台車に対して
鉛直面内で揺動可能にされているが、その揺動手
段は作業員によつて作動させられるもので、必ず
しも船体外板と塗装具との距離は一定になつてい
なかつた。

そこで、本発明は常に船体外板と塗装具との距
離を一定に保つことができる塗装装置を提供する
ことを目的とする。

即ち、本発明は、被塗装面に沿つて走行自在な
走行台車に、鉛直面内で揺動可能に支持されると
共に揺動手段により揺動される上下方向の固定枠
体と、該固定枠体に移動体を介して上下方向で移
動自在に支持された可動枠体と、該可動枠体に支
持されると共に上記移動体に連動連結された塗装
具とを有する塗装装置において、上記可動枠体の
上下端に被塗装面との距離を検出する検出手段を
設け、上記検出手段からの距離信号と距離設定値
とを比較すると共に固定枠体を揺動させる揺動角
を演算し、且つ該揺動角信号を発生する演算処理
装置を設け、上記揺動角信号により揺動手段を制
御する制御手段を設け、上記可動枠体の上下位置
を検出する手段を設け、且つ上記上下位置信号を
上記演算処理装置に入力して上記上下の検出手段
のうち一方からの距離信号を選択使用するように
したことを特徴とする塗装装置である。かかる構
成によると、固定枠体に対して上下方向で移動す
る可動枠体の上下端に被塗装面との距離を検出す
る検出手段を設け、しかも可動枠体の移動位置に
よつて使用する検出手段を選択できるようにした
ため、可動枠体に支持された塗装具から最も近い
検出手段の信号により、固定枠体を鉛直面内で揺
動させることができ、従つて塗装具を、ほぼ一定
距離を保持して被塗装面の形状に沿つて移動させ
ることができるので、例えば船体外板曲面部を塗
装する場合、塗装むらを無くすことができる。

以下、本発明の一実施例を第３図〜第１３図に
基づ説明する。第３図において、１１は渠側１２
に沿つて設けられた上下の案内レール１３，１
３′に案内されて船渠内の船体の側部全長に亘つ
て走行自在な走行台車で、この走行台車１１には
本発明に係る塗装装置１４を三次元方向で移動自
在に支持する支持部材１５が取付けられている。
即ち、支持部材１５は、走行台車１１上部に鉛直
軸心回りで回転自在に支持された回転台１６と、
この回転台１６に鉛直面内で揺動可能に支持され
ると共に油圧シリンダー１７により揺動されるア
ーム１８と、このアーム１８先端に連結材１９を
介して且つ水平面内で揺動自在に支持された支持
板２０とから支持されている。なお、２１，２
１′は支持板２０の両端部に設けられた超音波セ
ンサーで、船体外板の水平方向の曲がりに追従す
るために使用される。次に、本発明に係る塗装装
置１４を第４図〜第１０図に基づき詳細に説明す
る。３１は上記支持板２０上に載置された架台３
２に設けられた左右一対の支持体３３，３３′先
端に、水平支持軸３４を介して鉛直面内で揺動可
能に支持された上下方向の回転枠体で、支持体３
３，３３′に取付けられた油圧シリンダー３５に
よつて揺動される。なお、上記支持体３３，３
３′に下端はそれぞれ架台３２に水平軸３６を介
して支持されると共に、その上端に固定された前
部ボルト３７及び後部ボルト３８によつて、前方
傾動位置（第７図実線にて示す）と、後方傾動位
置（第７図仮想線にて示す）とのどちらかを選択
できるようにしている。即ち、前方傾動位置にす
る場合は、支持体３３，３３′の前部ボルト３７
を架台３２上部の前部フランジ３９の溝に挿通さ
せた後、ナツトにより前部フランジ３９に固定す
ればよく、また後方傾動位置にする場合は、支持
体３３，３３′を後方に倒し後部ボルト３８を後
部フランジ４０溝に挿通させた後、ナツトにより
後部フランジ４０に固定すればよい。４１は上記
固定枠体３１内に上下方向で移動可能に配置され
た可動枠体で、固定枠体３１と可動枠体４１との
間に介装された移動体４２を介して移動される。
即ち、固定枠体３１及び可動枠体４１内面には、
それぞれ上下方向で係合軌条（例えばローラチエ
ーン）４３，４４が設けられると共に、移動体４
２の両側上下部には上記係合軌条４３，４４の両
方に係合する係合輪（例えばスプロケツト）４５
がそれぞれ設けられている。そして、上記移動体
４２の上端には第１ローラチエーン４６の一端が
接続されると共にこの第１ローラチエーン４６の
他端は固定枠体３１の上下端に取付けられた上下
の案内スプロケツト４７，４８を介して移動体４
２の下端に接続され、またこの下方の案内スプロ
ケツト４８は固定枠体３１に支持された油圧モー
タ４９に複数のスプロケツト５０，５１，５２，
５３及びチエーン５４，５５を介して連動連結さ
れている。５６は可動枠体４１の移動体４２とは
反対側の前面側に配置された塗装具保持体（以
下、単に保持体と称す）で、可動枠体４１を巻回
するように設けられた第２ローラチエーン５８を
介して移動体４２に連動連結されている。なお、
５９，６０は可動枠体４１上下端に取付けられた
上下の案内スプロケツト、６１，６１′は可動枠
体４１前面に取付けられた保持体５６のガイド部
材である。従つて、第９図に示すように、油圧モ
ータ４９によつて移動体４２がある方向にある距
離ｌ移動すると、可動枠体４１は移動体４２に対
して同一方向でしかも同一距離ｌ移動すると共
に、保持体５６もやはり可動枠体４１に対して同
一方法でしかも同一距離ｌ移動し、最終的に保持
体５６即ち塗装具（後述する）は移動体４２の移
動距離の３倍の距離を移動することになる。６２
は保持体５６に鉛直面内で揺動自在に支持された
塗装具（複数個のスプレーガンから成る）であ
る。即ち、塗装具６２は保持体５６に一対の軸受
６３，６３′を介して支持された水平回転軸６４
に取付けられ、またこの水平回転軸６４は互いに
逆方向で連結された第１、第２エアシリンダー６
５，６６によつて鉛直面内で揺動される。なお、
第２エアシリンダー６６のピストンロツド６６ａ
が保持体５６に接続され、第１エアシリンダー６
５のピストンロツド６５ａが水平回転軸６４に接
続されており、そして第１エアシリンダー６５が
伸張動作をすれば塗装具６２が下向きに揺動し、
また第２エアシリンダー６６が収縮動作をすれば
塗装具６２は上方に揺動するようにされている。

次に、固定枠体３１の揺動及び塗装具６２の揺
動（首振り）を制御する制御機構について説明す
る。

可動枠体４１の上下端位置には、船体外板（被
塗装面）との距離を検出する上下の超音波センサ
ー（以下、単にセンサーと称す）６７，６７′が
取付けられ、また第８図に示すように、固定枠体
３１の外面には移動体４２を上下移動させる油圧
モータ４９にスプロケツト６８，６９及びチエー
ン７０を介して連動連結された回転軸７１が設け
られ、またこの回転軸７１中央部には、塗装具６
２がその移動範囲中央位置より上方に位置してい
ることを検出する第１リミツトスイツチ７２を作
動させる第１カム板７３と、塗装具６２がその中
央位置より下方に位置していることを検出する第
２リミツトスイツチ７４を作動させる第２カム板
７５と、更に回転軸７１の端部には塗装具６２の
移動位置を検出するためのロータリエンコーダ
（以下、単にエンコーダと称す）７６が取付けら
れている。７７は上記各センサー６７，６７′、
各リミツトスイツチ７２，７４及びエンコーダ７
６からの各信号を入力して、固定枠体３１を揺動
させる油圧シリンダー３５、移動体４２を介して
塗装具６２を上下移動させる油圧モータ４９、塗
装具６２を上下方向で揺動即ち首振りさせる第
１、第２エアシリンダー６５，６６を制御する電
磁切換弁７８，７９，８０，８１及び塗料吹付を
制御する塗料吹付装置８２に制御信号を出力する
演算処理装置（以下、単にCPUと称す）で、勿
論各制御手段用インターフエースも設けられてい
る。

次に、塗装具６２が上下移動する際、塗装具６
２と船体外板との距離を一定に保持して塗装むら
を防ぐために、可動枠体４１を船体外板に沿つて
揺動させる制御について説明する。まず、第１、
第２リミツトスイツ７２，７４からの信号が
CPU７７に入力され、ここで塗装具６２が上下
のどちらに位置しているかが判断される。そし
て、例えば上方に、位置している場合には第１セ
ンサー６７からの距離信号とあらかじめ設定され
た距離設定値とが比較演算され、例えば離れすぎ
ている場合には、固定枠体３１が離れている角度
分だけ船体に近づけるための信号が油圧シリンダ
ー３５の電磁切換弁７８に出力される。勿論、近
づきすぎている場合には船体から塗装具６２を離
すための信号が出力される。また、塗装具６２が
下方に位置している場合には、第２センサー６
７′が使用されて上記と同様の制御が成される。

次に、塗装具６２が塗装範囲の上下限近傍にお
いて、塗装具６２の移動速度の変化に応じて、塗
装具６２自身を上下方向に首振りさせて塗装範囲
の上下限近傍に生じやすい塗装むらを防ぐ制御に
ついて説明する。まず、塗装上下範囲（塗装幅）
において、第１１図に示すように、上方から順に
上昇停止位置、塗料吹付上限位置、首振上げ位
置、中央位置、首振下げ位置、塗料吹付下限位
置、下降停止位置、とを設定すると共に、これら
のエンコーダ値をCPU７７内のメモリ番地X₁，
……，X₇に記憶させる。なお、第１１図に示す
ように、X₂〜X₆の範囲内では塗料が吹出され、
またX₁〜X₃間においては、上向45゜範囲内で塗装
具６２が上向き状態にされ、またX₅〜X₇間にお
いては、下向45゜範囲内で塗装具６２が下向き状
態にされる。従つて、X₂〜X₃、及びX₅〜X₆間に
あつては、常に首振りされながら塗料が吹付けら
れることになる。

以下、動作を第１１図及び第１２図に示すフロ
ーチヤートに沿つて説明する。スタートボタンが
押されると、その時の塗装具６２の位置のエンコ
ーダ値Ｅが入力されてX₄と比較される。エンコ
ーダ値ＥがX₄より大きい場合即ち下方に位置し
ている場合には、CPU７７のレジスタＲに下降
モードＤの命令がセツトされて、塗装具６２が降
下を始めると共にその位置即ちエンコーダ値Ｅが
X₂〜X₆の間にある場合には塗料吹付装置８２に
信号が出されて塗装吹付が開始される。そして、
塗装具６２が降下してエンコーダ値ＥがX₅にな
ると、塗装具６２を下方に揺動させる信号が第１
エアシリンダー６５に送られて、塗装具６２が下
方に揺動され、その後エンコーダ値ＥがX₆にな
ると、塗装吹付停止信号が出されて塗装が停止さ
れる。更に塗装具６２が下降停止位置に来てエン
コーダ値ＥがX₇になると、下降停止信号が出さ
れて塗装具６２の下降及び下方への揺動が停止さ
れ、今度は上昇モードＵに切換わる。上昇モード
に切換わると、塗装具６２が上昇し始めると共に
第１エアシリンダー６５によつて上方向に揺動さ
れ、エンコーダ値ＥがX₆になると、塗装吹付が
開始される。そして、更に塗装具６２が上昇して
エンコーダ値ＥがX₅になると、塗装具６２が水
平に戻されて塗装具６２の揺動が停止される。そ
して、この状態で塗装具６２がX₃位置まで塗装
しながら上昇し、X₃の位置で第２エアシリンダ
ー６６を作動させる信号が出され、塗装具６２が
上向きに揺動し始める。そして、X₂の位置で塗
装吹付が停止され、X₁の位置で塗装具６２の上
昇が停止すると共に上向きの揺動も停止する。そ
して、再び上記と同様の手順で塗装具６２が下降
を始め、塗装が行なわれる。なお、塗装は、第１
３図（スプレーガンが４個の場合を示す）に示す
ような順序で行なわれ、水平方向の移動は走行台
車１１側によつて制御される。このように、塗装
具６２が上下移動しながら塗する場合、その上下
の停止位置近傍において、塗装具６２自身の移動
速度が遅くなつても、停止少し手前で移動方向に
塗装具６２を揺動させて速度が遅くなつた分塗装
を速く行ない、且つ停止直前の部分においては塗
料吹付を停止するためその部分に塗装むら生じさ
せることなく、きれいに塗装することができる。

なお、上記実施例においては、固定枠体３１を
揺動させる揺動手段として、油圧シリンダー３５
を使用したが、第１４図に示すように、油圧又は
電動ステツピングモータ８３を使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示すもので、第１
図は側面図、第２図は正面図、第３図〜第１３図
は本発明の一実施例を示すもので、第３図は走行
台車の斜視図、第４図は塗装装置の側面図、第５
図は正面図、第６図は平面図、第７図は要部拡大
断面図、第８図は第４図の−矢視図、第９図
は塗装具の上下方向の移動状態を説明する図、第
１０図は制御回路図、第１１図は塗装具の動作位
置を示す図、第１２図は塗装時のフローチヤート
図、第１３図は塗装順序を示す図、第１４図は他
の実施例の側面図である。 １１……走行台車、１４……塗装装置、３１…
…固定枠体、３４……水平支持軸、３５……油圧
シリンダー、４１……可動枠体、４２……移動
体、４３，４４……係合軌条、４９……油圧モー
タ、５６……塗装具保持体、６２……塗装具、６
４……水平回転軸、６５……第１エアシリンダ
ー、６６……第２エアシリンダー、６７，６７′
……超音波センサー、７２……第１リミツトスイ
ツチ、７３……第１カム板、７４……第２リミツ
トスイツチ、７５……第２カム板、７６……ロー
タリエンコーダ、７７……演算処理装置、７８〜
８１……電磁切換弁、８２……塗料吹付装置、８
３……ステツピングモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被塗装面に沿つて走行自在な走行台車に、鉛
   直面内で揺動可能に支持されると共に揺動手段に
   より揺動される上下方向の固定枠体と、該固定枠
   体に移動体を介して上下方向で移動自在に支持さ
   れた可動枠体と、該可動枠体に支持されると共に
   上記移動体に連動連結された塗装具とを有する塗
   装装置において、上記可動枠体の上下端に被塗装
   面との距離を検出する検出手段を設け、上記検出
   手段からの距離信号と距離設定値とを比較すると
   共に固定枠体を揺動させる揺動価を演算し、且つ
   該揺動角信号を発生する演算処理装置を設け、上
   記揺動角信号により揺動手段を制御する制御手段
   を設け、上記可動枠体の上下位置を検出する手段
   を設け、且つ上記上下位置信号を上記演算処理装
   置に入力して上記上下の検出手段のうち一方から
   の距離信号を選択使用するようにしたことを特徴
   とする塗装装置。