JPH0576808A - 自動塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、被塗装物を移送手段により除じん
部、加熱部、塗装部と移送して、自動的に無じん塗装を
行わせる。 【構成】 被塗装物を移送する手段と、移送される被塗
装物を通過させる除じん室の中に、被塗装物に付着する
じんあいを除去する手段を設けた除じん部と、除じん後
の被塗装物を通過させる加熱室の中に、被塗装物を塗装
適温に加熱する手段を設けた加熱部と、加熱後の被塗装
物を通過させる塗装室の中に、被塗装物へ塗料を塗布す
る手段を設けた塗装部と、前記移送手段に設けて被塗装
物をその必要個所が塗料の塗布手段に対向するように運
動させる手段とを備えさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低廉に市場提供できて
実用性が高い自動塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】木材・合成樹脂・金属・などにより製作
した製品は、その特性を改善したり、商品価値を向上さ
せたりするために塗装することが多く、この塗装も大規
模工場では、塗装ロボットと搬送手段を組み合わせた自
動化システムを導入して、省力化と作業能率の向上に成
果を上げている。

【０００３】しかし、前述のように塗装ロボットを用い
る自動化システムは、大型で高価な上に、無じん塗装を
行うためにはクリーンルームを必要とし、広い施設面積
と多額の設備費が掛かるから、中小規模の工場では施設
が容易でなく、又、施設しても経費倒れになるケースが
多い問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、無じん塗装が可能な自動化システムを、中
小規模の工場でも設置可能な大きさと価格で提供するこ
とはできない点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、被塗装物を移
送する手段と、移送される被塗装物を通過させる除じん
室の中に、被塗装物に付着するじんあいを除去する手段
を設けた除じん部と、除じん後の被塗装物を通過させる
加熱室の中に、被塗装物を塗装適温に加熱する手段を設
けた加熱部と、加熱後の被塗装物を通過させる塗装室の
中に、被塗装物へ塗料を塗布する手段を設けた塗装部
と、前記移送手段に設けて被塗装物をその必要個所が塗
料の塗布手段に対向するように運動させる手段とを備え
させた構成により課題を解決することを特徴としてい
る。

【０００６】

【作用】本発明の自動塗装装置は、図８に示すような円
筒形被塗装物の周面塗装をする場合は、じんあい除去手
段と塗料の塗布手段とを同図に示すように被塗装物の周
面から適当な距離に保持されるように固定して置いて、
除じん室の手前で移送手段に被塗装物を支持させる。

【０００７】すると、被塗装物は移送手段に送られて除
じん室内に入り、じんあい除去手段の作用位置において
一時停止し、除じん作用を受けつつ運動手段により回転
されて、その周面に付着するじんあいを除去されて無じ
ん化される。

【０００８】被塗装物が無じん化されると、移送手段は
移動を開始し、運動手段による回転を停止した被塗装物
を次の加熱室へ送る。

【０００９】加熱室へ送られた被塗装物は、加熱手段の
作用位置において一時停止し、加熱されつつ運動手段に
より回転されるか、この加熱は、回転させなくてもほぼ
平均した効果が得られるので、回転されず加熱されて周
面の全体を塗料の付着性と延展性が向上して、被塗装物
に付着又は含有される湿気やガスの除去も効果的に行わ
れ、かつ塗膜に欠陥を生じることがない塗装適温、この
温度は塗料に応じて様々に異なるので、塗料に合わせて
２０〜３０℃程度の常温域から８０〜９０℃の高温域ま
での間で最適な温度を選択する。

【００１０】被塗装物が加熱されると、移送手段は移動
を開始して被塗装物を次の塗装室へ送る。

【００１１】塗装室へ送られた被塗装物は、塗料の塗布
手段の位置に達すると、一時停止し、周面への塗料の塗
布を受けつつ運動手段により回転されるから、塗料の塗
布が全体へ均一に行き渡り、しかも、塗布される塗料は
事前加熱により被塗装面へ良好に付着、延展すると共
に、乾燥をも促進されて安定した塗膜を形成する。

【００１２】被塗装物が塗装を完了すると、移送手段は
移動を開始して運動手段による回転を停止した被塗装物
を次の乾燥部へ送り、ここで公知の通り塗膜の乾燥を行
う。この際、事前に塗装適温に加熱して塗装する被塗装
物は、塗装後にその熱が塗料の乾燥に寄与し、乾燥の時
間短縮と熱量の節約に寄与するだけでなく、加熱温度を
高く設定する場合は、通常乾燥でも焼付け乾燥に近い塗
膜が得られる特徴がある。

【００１３】又、図９に示すような長方形の被塗装物の
側面と表面を塗装する場合は、じんあい除去手段や塗料
の塗布手段を支持する部材の固定を解いて自由に運動で
きるようにし、除じん室の手前で移送手段に被塗装物を
支持させる。

【００１４】すると、被塗装物は移送手段に送られて除
じん室内に入り、じんあい除去手段の作用位置において
一時停止し、除じん作用を受けつつ運動手段により回転
され、これに伴いじんあい除去手段がコンピーター制御
器などにより図９の右半分に示すように被塗装物の側面
形状にならうように進退されるか、図１０に示すように
表面形状にならうように昇降されるかして、被塗装物の
側面及び表面からほぼ一定の距離に保持されるため、被
塗装物は側面及び表面の各部に一様な除じん作用を受け
て無じん化される。

【００１５】被塗装物が無じん化されると、移送手段は
移動を開始し、運動手段による回転を停止した被塗装物
を次の加熱室へ送る。

【００１６】加熱室へ送られた被塗装物は、加熱手段に
よる加熱位置において一時停止し、加熱されつつ運動手
段により回転されるか、この加熱は、回転させなくても
ほぼ平均した効果が得られるので、回転されずに加熱さ
れて周面の全体を塗料の付着性と延展性が向上して、被
塗装物に付着又は含有される湿気やガスの除去も効果的
に行われ、塗膜に欠陥を生じない前述した温度域内の最
適温度に加熱される。

【００１７】被塗装物が加熱されると、移送手段は移動
を開始して被塗装物を次の塗装室へ送る

【００１８】塗装室へ送られた被塗装物は、側面へ塗料
を塗布する手段の位置において一時停止し、側面への塗
料の塗布を受けつつ運動手段に回転され、これに伴い塗
料の塗布手段がコンピーター制御器などにより図９の左
半分に示すように被塗装物の側面形状にならって進退さ
れ、被塗装物の側面からほぼ一定の距離に保持されるた
め、側面の各部へ一様に塗料を塗布されて、しかもこの
塗料は被塗装物が事前加熱されるために被塗装面へ良好
に付着、延展すると共に、乾燥をも促進されて安定した
塗膜を形成する。

【００１９】側面の塗装が終わると、移送手段は移動し
て運動手段による回転を停止された被塗装物を、表面へ
塗料を塗布する手段の下を通過させるから、被塗装物の
表面には前から後へと順次に塗料が塗布されて、この塗
布も表面に凹凸があれば、吹き付け手段がコンピュータ
ーの制御器などにより図１１に示すように表面形状にな
らうように昇降されて、被塗装物の表面から一定の距離
を保持するため、表面全体をも平均に塗装され、この塗
料は被塗装物が事前加熱されるため被塗装面へ良好に付
着、延展すると共に、乾燥をも促進されて安定した塗膜
を形成する。

【００２０】被塗装物の側面と表面の塗装が終わると、
移送手段は被塗装物を塗装室から乾燥室に進めて、ここ
で公知の通り塗膜の乾燥を行う。この際、事前加熱して
から塗装する被塗装物は、塗装後にその熱が塗料の乾燥
に寄与し、乾燥の時間短縮と熱量の節約に寄与するだけ
でなく、加熱温度を高く設定する場合は、通常乾燥でも
焼付けに近い塗膜が得られるものである。

【００２１】なお、実際の塗装においては、被塗装物の
形状は、前述のような単純なものではなく、平面と曲面
を含む複雑な多面体が多い。しかし、このようなものの
場合でも、図７に示すように被塗装物の支持部材の回転
に加えて、前後の傾斜台と左右の傾斜台とを重設して、
回転に前後と左右の傾斜調整を組合わせれば、複雑な形
状の各種被塗装物の被塗装面をじんあい除去手段及び塗
料の塗布手段に正確に対応させて均一に除じんや塗装を
行うことができるものである。

【００２２】

【実施例】以下に本発明に関する自動塗装装置の実施例
を図面に基づいて説明する。

【００２３】図１は本発明の自動塗装装置の実施例を示
す概要横断平面図。図２は除じん部の縦断正面図。図３
は同上の他の実施例を示す縦断正面図。図４は乾燥部の
縦断側面図。図５は同上の縦断正面図。図６は塗装部の
縦断正面図。図７は被塗装物支持部材の回転に前後及び
左右の傾斜調整を組み合わせた実施例を示す正面図。図
８は円筒形の被塗装物の除じん状態と塗装状態を示す平
面図。図９は長方形の被塗装物の除じん状態と塗装状態
を示す平面図。図１０は表面に凹凸がある被塗装物の除
じん状態を示す平面図。図１１は表面に凹凸がある被塗
装物の塗装状態を示す平面図である。

【００２４】本発明の自動塗装装置は、図１に示すよう
に被塗装物１からじんあいを除去する除じん部Ａと、除
じんされた被塗装物１を加熱する加熱部Ｂと、加熱され
た被塗装物１を塗装する塗装部Ｃと、塗装された被塗装
物１を乾燥する乾燥部Ｄと、前記した被塗装物１を支持
して除じん部Ａ、加熱部Ｂ、塗装部Ｃ、乾燥部Ｄを通過
させて各処理を順次に行わせる移送手段Ｅとにより構成
される。

【００２５】そして最初の除じん部Ａは、対象となる被
塗装物１からじんあいを除去するのに必要な容積の除じ
ん室２内に、被塗装物１の側面及び表面などへ清浄で低
湿度の圧力空気を吹き付けて、付着するじんあいを吹き
飛ばさせる送気ノズル３と４を、側面及び表面に対して
適当な傾き角を持って配置し、これら送気ノズル３と４
の反対側には、吹き飛ばされたじんあいを吸引して外部
へ排出させる排気手段５を設けてある。

【００２６】前記した送気ノズル３と４は、被塗装物１
の対応面と常に一定の距離を保っていることが好ましい
から、図２に示すように送気ノズル３は、その支持部材
６を電動ねじ７により内外へ移動させるようにし、送気
ノズル４は、支持部材８を電動ねじ９により上下へ移動
させるようにして、これら電動ねじ７及び９を、被塗装
物１の形状を記憶して、この記憶形状に応じた自動制御
を行うコンピューター制御器（公知のものであるから図
面と説明は省略）などにより作動させて、送気ノズル３
及び４を移動調整し、送気ノズル３及び４と被塗装物１
との距離が一定に保たれるようにする。

【００２７】又、被塗装物１の高さの変化などに対して
は、電動ねじ１０及び１１により送気ノズル３、４の支
持部材６、８を移動調整して、ノズル３及び４と被塗装
物１との位置合わせをする。

【００２８】なお、前記した除じん用の送気ノズル３と
４は、これの代わりに被塗装物１の周面をこすらせる
と、強力な静電気を発生して被塗装物１から付着するじ
んあいを吸着除去する図３に示すような合成樹脂などの
軟毛回転ブラシ３’、４’を用いるか、図には示してな
いがブラシ３’、４’と前記した送気ノズル３、４とを
併用することもある。

【００２９】次の加熱部Ｂは、被塗装物１を後記する温
度に加熱するのに必要な容積の加熱室１２の側壁及び上
壁（必要に応じて下壁にも）に、図４に示すように赤外
線加熱器１３取り付けてこれから赤外線を輻射させ、被
塗装物１の側面や表面などを加熱させるか、図５に示す
ように加熱室１２へ送風管１４により外部で発生させた
熱風を送り込み、熱風により被塗装物１の側面や表面な
どを加熱させて、被塗装物をその材質や希望する塗膜等
に合わせて選定した塗料の付着性と延展性が向上して、
被塗装物に付着や含有される湿気やガスなどの除去も効
果的に行われ、かつ形成される塗膜に欠陥を生じないよ
うに、２０〜３０℃の常温域から８０〜９０℃の高温域
までの間の最適温度となるように調整して、加熱室１２
の排気は排気フード１５により外部へ排出させる。

【００３０】次の塗装部Ｃは、被塗装物１の全面を塗装
するのに必要な容積の塗装室１６内に、被塗装物１の側
面や表面などへ塗料を塗布する塗装ガン１７と１８を被
塗装面に対して適当な射角を持って配置し、これらの塗
装ガン１７と１８の反対側には、室１６中に飛散した塗
料を吸引して外部へ排出させる排気フード１９を設けて
ある。

【００３１】前記した塗装ガン１７、１８は、被塗装物
１の対応する面と常に一定の距離を保っていることが必
要であるから、図６に示すように塗装ガン１７は支持部
材２０を電動ねじ２１により内外へ移動させるように
し、塗装ガン１８は支持部材２２を電動ねじ２３により
上下へ移動させるようにして、これら電動ねじ２１及び
２３を、被塗装物１の形状を記憶して、この記憶形状に
応じた自動制御を行うコンピューター制御器（公知のも
のであるから図面と説明は省略）により作動させて、塗
装ガン１７及び１８と被塗装物１との距離が一定に保た
れるようにする。

【００３２】又、被塗装物１の高さの変化などに対して
は、電動ねじ２４及び２５により塗装ガン１７と１８の
支持部材２０と２２を移動調整して、ガン１７及び１８
と被塗装物１との位置合わせをする。

【００３３】乾燥部Ｄは、被塗装物１を乾燥するのに必
要な容積の乾燥室２６の内壁に、赤外線加熱器２７など
を取り付けて構成する。

【００３４】被塗装物１の移送手段Ｅは、除じん室２、
加熱室１２、塗装室１６、乾燥室２６を通過して、各々
の下方を戻るように懸張したコンベヤを用いるもので、
これに所定の間隔で受け板２８を取り付け、これら受け
板２８に被塗装物１を外側、又は内側からつかむか、真
空や磁力による吸着で支持する支持部材２９を回転自在
に支持させ、各受け板２８の下部には、被塗装物１の側
面各部を前記した送気ノズル３と４や塗装ガン１７と１
８に正対させるために、支持部材２９に回転運動を与え
る運動手段としてのモータ３０が取り付けられている。

【００３５】前記した被塗装物１の支持部材２９は、図
７に示すように被塗装物１の側面や表面が傾斜している
場合などには、単に回転させるだけでは各被塗装面をじ
んあい除去手段３，４や塗料の塗布手段１７，１８に正
対させることができないから、支持部材２９上に左右の
傾斜台３１と前後の傾斜台３２とを重設して、各々をト
ルクモータ３２、３３などにより傾斜調整して、各被塗
装面をじんあい除去手段３と４や塗料の塗布手段１７と
１８に正対させ得るようにする。

【００３６】そしてこのコンベヤＥは、除じん室２、加
熱室１２、塗装室１６、乾燥室２６内でそれぞれ一時停
止させ、必要な除じん、加熱、塗装、乾燥の時間がそれ
ぞれの室で得られるようにすると共に、停止中に除じん
や塗装の作用が要所の全体へ平均に及ぶように後記する
運動手段で被塗装物に回転などの運動が与えられるよう
にしてある。

【００３７】前記したモータ３０は、コンベヤＥにより
被塗装物１が送気ノズル３、４の位置と、塗装ガン１７
と１８の位置に移動して、一時停止したときに運動させ
るものであるから、各図に示すように被塗装物１の支持
部材２９に受電子３４を取り付け、除じん室２内の送気
ノズル３、４の配設部及び、塗装室１６内の側面用の塗
装ガン１７の配設部に給電体３４を設けて、両者が接触
するとモータ３０が給電されて運転するようにしたもの
である。

【００３８】前記実施例に示した本発明の自動塗装装置
は、除じん室２の手前で支持手段２９に被塗装物１を支
持させると、被塗装物１はコンベヤＥの移動により除じ
ん室２へ搬入され、送気ノズル３、４の位置に達する
と、受電子３４が給電体３５に接触するためモータ３０
が運転され、被塗装物１を支持部材２９と共に回転させ
るとコンベヤＥが一時停止する。

【００３９】すると、被塗装物１は回転により送気ノズ
ル３、４から空気を吹き付けられる位置を順次に変換さ
れると共に、電動ねじ７、９がコンピューター制御器に
制御されて送気ノズル３及び４と被塗装物１との距離を
ほぼ一定させるように働くため、被塗装物１は各部に付
着するじんあいを残らずく吹き飛ばされて、じんあいが
付着しない無じんの状態になった。

【００４０】無じんの状態になった被塗装物１は、コン
ベヤＥの移動により次の加熱室１２へ搬入され、コンベ
ヤＥの一時停止により赤外線や熱風の作用する中に保持
され、赤外線や熱風が被塗装物１を四方から包むように
作用するため、被塗装物１を回転させなくても各部のほ
ぼ平均した加熱が行われて、この加熱温度は、合成樹脂
や木材では８０〜９０℃程度にすると、被塗装物１に対
する塗料の付着性と延展性が向上して、付着や含有する
湿気やガスの除去も完全に行われた。

【００４１】加熱された被塗装物１は、コンベヤＥの移
動により塗装室１６へ搬入され、被塗装物１が側面用の
塗装ガン１７の位置に達すると、受電子３４が給電体３
５に接触するためモータ３０が給電されて運転し、被塗
装物１を支持部材２９と共に回転させると、コンベヤＥ
は一時停止している。

【００４２】この間に被塗装物１は、回転により塗料を
塗布される側面の位置を順次に変換されると共に、電動
ねじ２１、２３がコンピューター制御器に制御されて、
塗装ガン１７と被塗装物１との距離を一定させるように
働くため、被塗装側面の全体へむらなく塗料を吹き付け
られ、吹き付けられる塗料は被塗装物１が事前加熱され
ているから、付着と延展がよく、乾燥も促進されて良好
な塗膜を得ることができた。

【００４３】被塗装物１の側面の塗装が終わると、コン
ベヤＥが移動して被塗装物１を表面へ塗料を吹き付ける
塗装ガン１８の下を通過させるから、被塗装物１の表面
には移動につれて前から後へ塗料を吹き付けられ、表面
をも均一に塗装されて、塗料は側面と同様、被塗装物１
が事前加熱されているため、付着と延展がよく、乾燥も
促進されて良好な塗膜が得られ、この塗膜は焼付け乾燥
しなくてもこれに近い特性を有していた。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように本発明の自動塗装装置
は、小さい被塗装物に対しては卓上タイプの小型で安価
なものに製作できるから、中小規模の工場でも容易に設
備して、省力化と能率の増進が計れるだけでなく、被塗
装物を除じんしてから塗装するため、塗装面へのじんあ
い付着による不良品の発生がなくなり、又、被塗装物を
加熱してから塗装するため、気温の低い季節においても
良好な塗装結果が得られて、しかも塗料の付着性と延展
性が向上して、被塗装物からの湿気やガスの除去も行わ
れて良好な塗膜形成が可能であり、更に事前加熱の温度
を高く設定する場合は、塗料の乾燥を促進して乾燥時間
の短縮と熱量の節減に寄与するだけでなく、普通乾燥で
も焼付け乾燥に近い塗膜強化の結果が得られる。という
格別な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動塗装装置の実施例を示す概要横断
平面図である。

【図２】除じん部の縦断正面図である。

【図３】同上の他の実施例の縦断正面図である。

【図４】加熱部の縦断正面図である。

【図５】同上の他の実施例の縦断正面である。

【図６】塗装部の縦断正面図である。

【図７】被塗装物支持部材の回転に前後と左右の傾斜調
整を組み合わせた実施例を示す正面図である。

【図８】円筒形の被塗装物の除じん状態と塗装状態を示
す平面図である。

【図９】長方形の被塗装物の除じん状態と塗装状態を示
す平面図である。

【図１０】表面に凹凸がある被塗装物の除じん状態を示
す側面図である。

【図１１】表面に凹凸がある被塗装物の塗装状態を示す
側面図である。

【符号の説明】

１ 被塗装物 Ａ 除じん部 ２ 除じん室 ３、４ じんあいを除去手段 Ｂ 加熱部 １２ 加熱室 １３、１４ 加熱手段 Ｃ 塗装部 １６ 塗装室 １７、１８ 塗料の塗布手段 Ｅ 被塗装物の移送手段 ３０ 被塗装物の運動手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗装物を移送する手段と、移送される
   被塗装物を通過させる除じん室の中に、被塗装物に付着
   するじんあいを除去する手段を設けた除じん部と、除じ
   ん後の被塗装物を通過させる加熱室の中に、被塗装物を
   塗装適温に加熱する手段を設けた加熱部と、加熱後の被
   塗装物を通過させる塗装室の中に、被塗装物へ塗料を塗
   布する手段を設けた塗装部と、前記移送手段に設けて被
   塗装物をその必要個所が塗料の塗布手段に対向するよう
   に運動させる手段とを備えさせたことを特徴とする自動
   塗装装置。