JPH04197466A - 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、例えば自動車のボデー等を塗装するのに好適
に用いられる塗装装置に関する。

［従来の技術１ 一般に、被塗物としての自動車のボデーを塗装する塗装
装置は、前記ボデーを搬送するコンベアと、該コンベア
によって搬送されたボデーのうち、ルーフ、ボンネット
およびトランク等の平面である上面（水平面）を塗装す
る第１の塗装機と、前記ボデーのうち、フロント、リア
の端面である前、後面（垂直面）を塗装する第２の塗装
機と、前記コンベアを跨ぐように設けられ、前記第１の
塗装機を上、下、左、右方向およびエアシリンダにより
首振り（回動）させて移動させる機能を有する第１のレ
シプロケータと、前記コンベアを跨ぐように設けられ、
前記第２の塗装機を上、下、左、右方向に移動させる機
能を有する第２のレシプロケータとから大略構成されて
いた。

即ち、コンベアにより搬送されるボデーが、第１、第２
レシプロケータ内を通過するときに、第１のレシプロケ
ータにおいては、第１の塗装機によりボデーの上面を塗
装し、第２のレシプロケータにおいては、第２の塗装機
によりボデーの前。

後面を塗装するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題１ ところで、前述した従来技術の塗装装置においては、ボ
デーの水平面を塗装する第１の塗装機と、ボデーの垂直
面を塗装する第２の塗装機の２つの塗装機を有するため
に、それぞれ別々のレシプロケータを２基設置しなけれ
ばならず、塗装ブース内において、塗装装置の設置占有
面積が広くなると共に、コンベア長さが長くなり、しか
も複数の塗装機を用いるために、色替え時の塗料Ｓよび
洗浄剤の消費量が多くなり、塗装コストが非常に高くな
るという問題がある。

本発明は上記従来技術の問題に鑑みなされたもので、１
台の塗装機で被塗物の水平面・垂直面が塗装できるよう
にした塗装装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成
は、被塗物を搬送するコンベアと、該コンベアの搬送方
向に沿って左、右方向に設けられたガイド支柱と、該各
ガイド支柱に案内されて、前、後（Ｚ−Ｚ）方向に移動
する左、右の前後動支柱と、該名前後動支柱間に設けら
れ上、下（Ｘ−Ｘ）方向に移動する垂直動支柱と、該垂
直動支柱に設けられ、左、右（Ｙ−Ｙ）方向に移動する
左右動ブラケットと、該左右動ブラケットに取付けられ
たエアモータと、該エアモータによって回転（Ｒ−Ｒ）
方向に駆動せしめられることにより、前記被塗物の水平
面、垂直面に塗料を噴霧する塗装機とから構成される。

さらに、前記エアモータと塗装機との間にエアクラッチ
を設け、該塗装機を所定角度に保持するようにしてもよ
い。

［作用〕 上記構成により、エアモータによって、塗装機の角度設
定を容易に行うと共に、エアクラッチにより塗装機の振
動を押えた状態で、前後動支柱。

垂直動支柱、左右動ブラケットによって、被塗物への追
従機能を持たせ、該被塗物の全面の塗装を可能にできる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図に基づいて
説明する。なお、本実施例では被塗物として自動車のボ
デーな例に挙げ説明するものとする。

図中、１は本発明の実施例による塗装装置、２は搬送台
２Ａを矢示Ａ方向（以下、「搬送方向Ａ」という）に移
動するコンベアを示し、該コンベア２は、モータ（図示
せず）を駆動させることにより前記搬送台２Ａ上に設け
られた被塗物としての自動車用ボデー３を搬送方向Ａに
移動させるようになっている。

４．４は前記コンベア２のを挟み、かつ該コンベア２の
搬送方向Ａに沿って左、右方向に平行に設置され、角柱
により門型に形成した一対のガイド支柱を示し、該各ガ
イド支柱４は垂直方向に延設された支柱４Ａ、４Ａと、
該各文柱４Ａの先端側を溶接等の手段により連結した上
側連結柱４Ｂと、前記各支柱４Ａの中間部を溶接等の手
段により連結された中間連結柱４Ｃと、前記各連結柱４
Ｂ、４Ｃの上側に形成されたレール溝（図示せず）とか
ら構成されている。そして、前記各支柱４Ａの基端側は
大径の固定部４Ａ、が形成され、該各固定部４Ａ、をボ
ルト（図示せず）等により塗装装置１の設置場所に頑丈
に固定されている。

５．５は前記各ガイド支柱４間の内側に位置して設けら
れ、長方角柱状に形成された一対の前後動支柱を示し、
該各前後動支柱５の外側側面の上側および中間位置には
前記各ガイド支柱４の上側連結柱４Ｂおよび中間連結柱
４Ｃ上のレール溝に保持するスライド部５Ａ、５Ａがそ
れぞれ突設され、内側側面には上側から下側にかけて後
述する垂直動支柱６が上、下（Ｘ−Ｘ）方向に移動する
スライド穴５Ｂが穿設されている。そして、該各前後動
支柱５のスライド部５Ａ内には駆動モータ等によって構
成された前後移動装ｒＩ！（図示せず）が装着され、該
前後移動装置は前記コンベア２の搬送速度等と連動して
回転駆動され、または該コンベア２とは独立して駆動さ
れ、各スライド部５Ａを各上側連結柱４Ｂおよび各中間
連結柱４Ｃのレール溝上を前、後（Ｚ−Ｚ）方向にスラ
イドさせることにより、各前後動支柱５を前、後（Ｚ−
Ｚ）方向に平行移動させるようになっている。

６は前記各前後動支柱５のスライド穴５Ｂ内に両端側が
挿入され、該各前後動支柱５間を連結するように設けら
れた垂直動支柱を示し、該垂直動支柱６の前側面には後
述の左右動ブラケット７を左、右（Ｙ−Ｙ）方向に移動
されるスライド穴６Ａが穿設されている。そして、該垂
直動支柱６の両端側は前記各前後動支柱５内に収容され
た駆動モータ、チェーン、スプロケット等からなる上下
移動装置（図示せず）のチェーンの一部に連結され、該
上下移動装置を作動させることにより、垂直動支柱６の
両端側を上、下（Ｘ−Ｘ）方向に平行移動させ、垂直動
支柱６を上、下＜Ｘ−Ｘ＞方向に移動させる。そして、
垂直動支柱６はボデー３の前、後面、傾斜面に対して追
従させるようになっている。

７は前記垂直動支柱６のスライド穴６Ａに設けられた左
右動ブラケットを示し、該左右動ブラケット７は前記ス
ライド穴６Ａ内から突設し、Ｌ型ブラケットフＡと、該
り型ブラケット７Ａの先端側に溶接等の手段により固着
された板状ブラケット７Ｂと、該板状ブラケット７Ｂの
先端側にボルト（図示せず）等により固着され、後述す
る減速機１２が取付けられる減速機取付用ブラケット７
Ｃとから構成されている（第２図参照）。そして、該左
右動ブラケット７は前記垂直動支柱６内に収容された駆
動モータ、チェーン、スプロケット等からなる左右移動
装置（図示せず）のチェーンの一部に連結され、該左右
移動装置により前記垂直動支柱６のスライド穴６Ａ内を
左、右（Ｙ−Ｙ）方向に移動することにより、ボデー３
に対しだ、右方向の塗装を行うようになっている。

次に、前記左右動ブラケット７に設けられたエアモータ
、塗装機およびエアクラッチについて第２図および第３
図に基づいて説明する。

図中、８は前記左右動ブラケット７の板状ブラケット７
Ｂに取付けられたエアモータを示し、該エアモータ８は
上側に設けられ、少なくとも１８０度異常の範囲で回転
可能なエアモータ本体８Ａと、該エアモータ本体８Ａに
連結された減速機８゛　　　Ｂとから大略構成され、該
減速機８Ｂを弾性材料からなるワッシャ８Ｃ，８Ｃを介
して、板状ブラケット７Ｂにボルト（図示せず）により
固着することによって取付けられている。

９は前記エアモータ８の下側に位置して設けられ、減速
機８Ｂに連結されたシャフトを示し、該シャフト９は外
筒９Ａと、該外筒９Ａ内に設けられ、一端側が前記減速
機８Ｂ内の歯車（図示せず）に連結され、他端側か後述
する回転変換機１２が連結する回転シャフト（図示せず
）と、該回転シャフトの途中に取付けられ、外筒９Ａ外
に設けられた角度検圧用歯車９Ｂとから大略構成されて
いる。

１０は前記シャフト９と板状ブラケット７Ｂとの間に位
置して設けられたエンコーダを示し、該エンコーダ１０
はブラケット１１を介して板状ブラケット７Ｂに取付け
られるエンコーダ本体１０Ａと、該エンコーダ本体１０
Ａの下面側に設けられ、前記シャフト９の角度検出用歯
車９Ｂに噛合する歯車１０Ｂとから構成されている。そ
して、該エンコーダ１０は前記シャフト９の回転シャフ
トの回転角度を各歯車９Ｂ、ＩＯＢを介して検出するこ
とにより、後述する回転軸１３の回転角度を検出するよ
うになっている。

１２は前記ブラケット７の減速機取付用ブラケット７Ｃ
の先端側に設けられた回転変換機を示し、該回転変換機
１２は前記シャフト９の連結シャフトの他端側に連結さ
れ、該回転変換機１２の先端側にはボス部１２Ａが形成
され、該ボス部１２Ａ内には水平方向に伸びる回転軸１
３が軸支され、該回転軸１３の先端側に位置して、両端
側には後述する一対の塗装ガン１５が取付けられるガン
取付棒１４が固着されている。そして、前記回転変換機
１２はシャフト９の回転シャフトの回転を回転軸１３の
回転（Ｒ−Ｒ）方向の回動に変換するため、傘歯車機構
が内蔵されている。

１５．１５は前記回転変換機１２にボス部１２Ａ１回転
軸１３．ガン取付棒１４および塗装ガン取付ブラケット
１６を介して設けられた塗装機としての一対の塗装ガン
を示し、該各塗装ガン１５は、例えば静電式エア霧化ガ
ンにより構成され、先端側には塗料ノズル１５Ａが形成
され、該塗料ノズル１５Ａから塗料をボデー３に向けて
塗料を噴霧するようになっている。そして、前記エアモ
ータ８により発生されたシャフト９の回転を回転変換機
１２を介してガン取付棒１４の回転（Ｒ−Ｒ）方向の回
転に変えることによって、各塗装ガン１５を点線で示す
１５′または１５″の位置の範囲で細かく回動するよう
になっている。

さらに、１７は前記回転変換機１２のボス部１２Ａに軸
支された回転軸１３の他側に設けられたエアクラッチを
示し、該エアクラッチ１７はエアの給排によって、例え
ばクラッチ板を接離させ、塗装作業中は塗装ガン１５を
所定角度に固定し、回転軸１３の回転（Ｒ−Ｒ）方向の
ブレを防止する。即ち、回転変換機１２は傘歯車機構を
内蔵しているから、該傘歯車機構にはバックラッシュが
あり、また、高速で移動させるときの外部振動等により
、塗装ガン１５がブレ、振動等を起こす恐れがあるから
、前記エアクラッチ１７により、該塗装ガン１５を所定
角度に保持し、かつ、振動を押えている。

本実施例の塗装装置ｌは上述の如く構成されるが、次に
第４図に基づき自動車のボデー３の塗装工程を示し、そ
の作用について説明する。なお、第４図では、塗装装置
１の各構成部の動きを明確にするために、垂直動支柱６
の上、下（Ｘ−Ｘ）方向の移動において、上側への移動
を＋Ｘ、下側への移動を−Ｘとし、前後動支柱５の前、
後（Ｚ−Ｚ）方向の移動において、前側への移動を＋Ｚ
、後側への移動を−Ｚとし、回転軸１３の回転（Ｒ−Ｒ
＞方向の回転において、右方向（第２図中の塗装ガン１
５′）の回転を＋Ｒ１左方向（第２図中の塗装ガン１５
″）の回転を−Ｒとする。さらに、ボデー３は説明が容
易になるようフロント部３Ａ、ボンネット部３Ｂ、フロ
ントガラス部３Ｃ−、ルーフ部３Ｄ、　　リアガラス部
３Ｅ、トランク部３Ｆ、リア部３Ｇ等からなるものとす
る。

まず、ボデー３がコンベア２の搬送台２Ａに載置されて
所定速度で進行方向Ａ側に進行する。−方、塗装ガン１
５は初期位置Ｔ０では初期位置に位置するようになって
いる。そして、ボデー３が塗装開始位置Ｔ、に到達する
前に、フロント部３Ａの塗装に備え、垂直動支柱６を下
側（−Ｘ側）に移動させると共に、塗装ガン１５の向き
をフロント部３Ａの傾斜角度と直角に対面するように回
転軸１３をエアモータ８により回転させ、エアクラッチ
１７により位置決めする。

そして、塗装ガン１５が塗装開始位置ＴＡに達すると同
時に塗装ガン１５から塗料を噴霧して塗装を開始する。

なお、塗装開始位置ＴＡからボンネット塗装位置Ｔｍま
での間、左右動ブラケット７を左、右（Ｙ−Ｙ）方向に
移動させる共に、コンベア２の進行方向Ａに沿って同速
度で前側（＋Ｚ側）に前後動支柱５を移動させ、フロン
ト部３Ａと塗装ガン１５との距離を一定に保ちつつ、垂
直動支柱６をフロント部３Ａに沿って上側（＋Ｘ側）に
徐々に移動させ、フロント部３Ａの塗装を行う。

一方、塗装ガン１５がボンネット塗装位置Ｔ。

に近づくと、次のボンネット部３Ｂの塗装に備え　　　
゛て塗装ガン１５の向きを左側（−Ｒ側）に回転させ、
塗装ガン１５の傾斜を緩やかにしてボンネット部３Ｂの
傾斜に合せる。

そして、ボンネット塗装位置Ｔ、にボデー３が達すると
、ボンネット塗装位置Ｔ、からフロントガラス部３Ｃま
での間、左右動ブラケット７を左、右（Ｙ−Ｙ）方向に
移動させたまま、コンベア２の進行方向Ａと逆方向に微
速度で後側（−Ｚ側）に前後動支柱５を移動させる。ま
た、垂直動支柱６をボンネット部３Ｂに沿って上側（＋
Ｘ側）に徐々に移動させることにより、ボンネット部３
Ｂの塗装を行う。

次に、塗装ガン１５がフロントガラス塗装位！Ｔｃに近
づくと、次のフロントガラス部３Ｃの塗装に備えて塗装
ガン１５の向きを右側（＋Ｒ側）に回転させ、塗装ガン
１５の傾斜をフロントガラス部３Ｃの傾斜に直交するよ
うに合せる。

そして、塗装ガン１５がフロントガラス塗装位置Ｔｃに
達すると、フロントガラス塗装位置Ｔｃからルーフ塗装
位置Ｔ０までの間は、左右動ブラケット７による塗装ガ
ン１５の左、右（Ｙ−Ｙ）方向の移動、および前後動支
柱５によるコンベア２の進行方向Ａと逆方向に微速度で
の移動を続行したまま、垂直動支柱６をフロントガラス
部３Ｃの傾斜に沿って上側（＋Ｘ側）に徐々に移動させ
、フロントガラス部３Ｃの塗装を行う。

また、塗装ガン１５がルーフ塗装位置Ｔ０に近づくと、
次のルーフ部３Ｄの塗装に備えて塗装ガン１５の向きを
左側（−Ｒ側）に回転させ、塗装ガン１５をほぼ水平に
位置させてルーフ部３Ｄの平面に合せる。

そして、塗装ガン１５がルーフ塗装位置Ｔ。に達すると
、ルーフ塗装位置Ｔｏからリアガラス塗装位置Ｔｔまで
の間は、左右動ブラケット７による塗装ガン１５の左、
右（Ｙ−Ｙ）方向の移動、および前後動支柱５によるコ
ンベア２の進行方向Ａと逆方向の微速度での移動を続行
したまま、ルーフ部３Ｄの塗装を行う。

一方、塗装ガン１５がリアガラス塗装位置Ｔ。

に近づくと、次のリアガラス部３Ｅの塗装に備えて塗装
ガン１５の向きを左側（−Ｒ側）に回転させて、塗装ガ
ン１５の傾斜をリアガラス部３Ｅの傾斜とほぼ直交する
ように合せる。

そして、塗装ガン１５がリアガラス塗装位置Ｔ２に達す
ると、リアガラス塗装位置Ｔ、からトランク塗装位置Ｔ
Ｆまでの間は、左右動ブラケット７による塗装ガン１５
の左、右（Ｙ−Ｙ）方向の移動、および前後動支柱５に
よるコンベア２の進行方向Ａに逆方向の微速度での移動
を続行したまま、垂直動支柱６をリアガラス部３Ｅの傾
斜に沿って下側（−Ｘ側）に徐々に移動させ、リアガラ
ス部３Ｅの塗装を行う。

次に、塗装ガン１５がトランク塗装位置ＴＦに近づ（と
、次のトランク部３Ｆの塗装に備えて塗装ガン１５の向
きを右側（＋Ｒ側）に回転させ、塗装ガン１５をほぼ水
平に位置させてトランク部３Ｆと対面させる。

そして、塗装ガン１５がトランク塗装位置Ｔ。

に達すると、トランク塗装位置ＴＦからリア塗装中間位
置Ｔ、までの間は、左右動ブラケット７による塗装ガン
１５の左、右（Ｙ−Ｙ）方向の移動、および前後動支柱
５によるコンベア２の進行方向Ａに逆方向の微速度での
移動を続行したまま、トランク部３Ｆの塗装を行う。

さらに、塗装ガン１５がリア塗装中間位置Ｔ０に近づ（
と、次のリア部３Ｇの塗装に備えて塗装ガン１５の向き
を左側（−Ｒ側）に回転させて、徐々に垂直にしてリア
部３Ｇの傾斜とほぼ同じ傾斜になるように合せる。この
途中で、リア塗装中間位置Ｔ。を経てリア部３Ｇの塗装
状態になる。

なお、リア塗装中間位置Ｔ。では、それまでコンベア２
の進行方向Ａと逆向きに微速度で移動していた前後動支
柱５の移動を、コンベア２の進行方向Ａと同じ向きの同
速度での前側（＋２）への移動に切換える。

そして、ボデー３がリア塗装位置Ｔ、に達すると、リア
部３Ｇの塗装を行うべ（、左右動ブラケット７を左、右
（Ｙ−Ｙ）方向に移動させつつ、コンベア２の進行方向
Ａと同速度で前側（＋２側）に前後動支柱５を移動させ
、リア部３Ｇと塗装ガン１５との距離を一定に保ちつつ
、垂直動支柱６をリア部３Ｇに沿って下側（−Ｘ側）に
徐々に移動させ、リア部３Ｇの塗装を行う。

このように、ボデー３の塗装工程を終了した後は塗装ガ
ン１５から塗料の噴霧を中止すると共に、次のボデー３
の到達に備え、初期位置Ｔ０に塗装ガン１５を位置すべ
く、垂直動支柱６を上側（＋Ｘ側）に移動させると共に
、塗装ガン１５の向きを右側（＋Ｒ側）に回転させる。

而して、本実施例では、上述のようにボデー３を塗装す
ることにより、常に、塗装ガン１５とボデー３との間を
一定距離に保つことができるから、塗料ムラ等によって
生じる「ダレ現象」等を効果的に防止することができる
。

また、本実施例では、前、後（Ｚ−Ｚ）方向に移動する
前後動支柱５を設けると共に、左右動ブラケット７にエ
アそ一夕８により回転可能に取付けた塗装ガン１５を設
け、さらにエアモータ８をエアクラッチ１７により確実
に設定位置に固定するようにしたから、一対の塗装ガン
１５だけでボデー３の水平面および垂直面からなる前面
を塗装することができる。これにより、塗装ブース内の
塗装装置ｌの占有面積を確実に小さくすることができる
と共に、コンベアラインの長さを短縮することができる
。また、塗料の色変え時の塗料および洗浄剤の消費量を
少な（することができ、塗装効率を向上させることがで
きる。

さらに、コンベア２の搬送方向Ａと逆方向に塗装ガン１
５を移動させることができるから、ボデー３の形状に確
実に塗装ガン１５を追従させることができ、従来コンベ
ア２の搬送速度のみでボデー３の塗装時間が設定されて
いたが、前後動支柱５により塗装ガン］５を移動させる
ことができるから、ボデー３の塗装時間を効果的に短縮
することができる。よって、ボデー３の塗装作業の作業
性を著しく向上することができる。

なお、前記実施例では、塗装ガン１５は一対設けるよう
にしたが、１個でもよく、また左、右方　　　向に多数
個連結して取付けてもよい。

また、前記実施例では、塗装工程において、ボデー３の
水平面の塗装時には前後動支柱５をコンベア２の搬送方
向Ａの逆方向に微速度で移動するようにしたが、ボデー
３の水平面の塗装時に前後動支柱５の移動を停止させ、
搬送速度のみで前後（２−２）方向を変えるようにして
もよい。

さらに、前記実施例では、被塗物として自動車のボデー
３を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、静電塗装が
可能な被塗物であれば家庭用電化製品等に用いることも
可能である。

Ｅ発明の効果〕 以上詳述した通り、本発明によれば、被塗物を搬送する
コンベアの両側に位置して設けられたガイド支柱と、該
各ガイド支柱により前、後（Ｚ−Ｚ）方向に移動する左
、右の前後動支柱と、該各前後動支柱間に設けられ上、
下（Ｘ−Ｘ）方向に移動する垂直動支柱と、該垂直動支
柱に設けられ、左、右（Ｙ−Ｙ）方向に移動する左右動
ブラケットと、該左右動ブラケットに取付けられたエア
モータと、該エアモータによって回転（Ｒ−Ｒ）方向に
駆動せしめられることにより、前記被塗物の水平面、垂
直面に塗料を噴霧する塗装機とから構成したから、被塗
物への追従性を向上することができ、−台の塗装装置に
より被塗物の水平面および垂直面からなる全面の塗装を
確実に行うことができる。また、従来技術のように被塗
物の水平面および垂直面を塗装する塗装装置を別々に設
けることがなくなり、塗装ブース内での塗装装置の占有
面積を確実に小さ（することができると共に、コンベア
ラインの長さを短縮することができる。さらに、色替え
時には、−台の塗装装置の塗料および洗浄剤だけで済み
、塗料および洗浄剤の消費量を少なくすることができる
から、塗装コストを確実に低減することができる。

さらに、エアモータと塗装機との間にエアクラッチを設
け、該エアクラッチにより塗装機を所定角度で位置決め
し、該塗装機のブレを防止して確実に位置決めすること
ができるから、被塗物への塗料ムラを効果的に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す塗装装置の斜視図、第２
図は左右動ブラケット、エアモータおよび塗装ガン等を
示す正面図、第３図は第２図の側面図、第４図は自動車
ボデーの塗装工程を示す説明図である。 １・・・塗装装置、２・・・コンベア、３・・・ボデー
、４・・・ガイド支柱、５・・・前後動支柱、６・・・
垂直動支柱、７・・・左右動ブラケット、８・・・エア
モータ、１５・・・塗装ガン（塗装機）、１７・・・エ
アクラッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被塗物を搬送するコンベアと、該コンベアの搬送
   方向に沿って左、右方向に設けられたガイド支柱と、該
   各ガイド支柱に案内されて、前、後（Ｚ−Ｚ）方向に移
   動する左、右の前後動支柱と、該各前後動支柱間に設け
   られ上、下（Ｘ−Ｘ）方向に移動する垂直動支柱と、該
   垂直動支柱に設けられ、左、右（Ｙ−Ｙ）方向に移動す
   る左右動ブラケットと、該左右動ブラケットに取付けら
   れたエアモータと、該エアモータによって回転（Ｒ−Ｒ
   ）方向に駆動せしめられることにより、前記被塗物の水
   平面、垂直面に塗料を噴霧する塗装機とからなる塗装装
   置。
2. （２）前記エアモータと塗装機との間にエアクラッチを
   設け、該塗装機を所定角度に保持するようにした請求項
   （１）記載の塗装装置。