JPH07178355A - 長尺材の自動塗装設備および自動塗装設備における排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 断面形状の異なる多種類の長尺材を連続して
自動的に塗装する。 【構成】 Ｉ型鋼２を水平姿勢に保持するワーク支持装
置を設け、Ｉ型鋼２に沿う直線経路上を往復移動自在な
走行台車41に、Ｉ型鋼２が通過可能なワーク通過空間52
が形成された可動塗装室44と、このワーク通過空間44の
出入口に配置されてＩ型鋼２の断面形状寸法および長尺
材に取り付けられた突出物を検出するワーク検出器42
と、ワーク通過空間52の出入口に配置されて塗装粒子の
放出を防止するシール装置43と、可動塗装室44に接続さ
れた排気装置５と、可動塗装室44内に配置されて昇降自
在で出退自在な複数の塗装ガンを有する塗装装置45とを
設け、前記ワーク検出器42の信号に基づいて、塗装装置
45の塗装ガンを作動させるとともに塗装ガンを長尺材側
に出退移動および昇降移動させ、さらに走行台車41を走
行させる制御装置91を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばスチフナ等の
補強材や突出物が取り付けられたＨ型鋼やＩ型鋼等の長
尺鋼材を自動的に塗装する自動塗装設備およびこの自動
塗装設備における排気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、長尺材を自動的に塗装する設備と
しては、長尺材のパスラインの周囲所定位置に、複数の
塗装ガンを配置しておき、パスラインに沿って長尺材を
移動させるとともに、複数の塗装ガンから塗料を噴射し
て長尺材の外面を塗装していた。また反対に、長尺材に
沿って移動自在な台車に複数の塗装ガンを取り付け、塗
装ガンから塗料を吹き付けながら台車を長尺材に沿って
走行させ、塗装を行なうものもあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記塗装設備
では、同一形状の長尺材を塗装する場合には問題がない
が、多種類の寸法の長尺材を塗装する場合には、品種が
変わるたびに塗装ガンの位置や噴射方向をセッティング
しなければならず、多品種の塗装には不向きであった。
また、長尺材に突出物が取り付けられている場合には、
塗装ガンと干渉するため、塗装できないという問題があ
った。

【０００４】また、塗装作業で問題になるのは塗料粒子
を含む汚染空気の処理であり、塗装ガンが移動しない
か、移動範囲が狭い場合、塗装ガンの近傍に、排気ブロ
ワに到る排気ダクトが接続された排気フードを固定して
設置するが、塗装ガンが広範囲に移動する場合には、充
分に汚染空気を排気することができない。したがって、
この場合には、排気フードを移動する塗装装置に配置
し、この排気フードに伸縮自在な可撓性ホースを介して
排気ブロワを接続することが考えられるが、可撓性ホー
スを塗装装置の移動に従って移動させるため、広い設置
空間も必要で機械の設置や作業員の移動を妨げるととも
に、移動経路が長い場合にはその取り回しも困難になり
やすく、また外観形状も悪いという問題がある。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決して、多品種
の長尺材にそれぞれ対応して良好に塗装できるととも
に、突出物があっても塗装可能な長尺材の自動塗装設備
と、自動塗装設備における排気を支障無く行える排気装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の長尺材の自動塗装設備は、長尺材を水平姿
勢に保持するワーク支持装置を設け、長尺材に沿う直線
経路上を往復移動自在な走行台車に、長尺材が通過可能
なワーク通過空間が形成された可動塗装室と、前記ワー
ク通過空間の開口部に配置されて長尺材の断面形状寸法
および長尺材に取り付けられた突出物を検出するワーク
検出器と、前記ワーク通過空間の開口部に配置されて塗
装粒子の放出を防止するシール装置と、前記可動塗装室
に接続された排気装置と、前記可動塗装室内に配置され
て昇降自在で出退自在な複数の塗装ガンを有する塗装装
置とを設け、前記ワーク検出器の信号に基づいて、塗装
装置の塗装ガンを作動させるとともに塗装ガンを長尺材
側に出退移動および昇降移動させ、さらに走行台車を走
行させる制御装置を設けたものである。

【０００７】また上記構成に加えて、塗装装置の塗装ガ
ンを、上部に配置されて長尺材に対して斜め上方から塗
料を吹き付ける上面用塗装ガンと、中間部に配置されて
長尺材に対して水平方向から塗料を吹き付ける側面用塗
装ガンと、下部に配置されて長尺材に対して斜め下方か
ら塗料を吹き付ける下面用塗装ガンとで構成し、前記上
面用塗装ガンと側面用塗装ガンと下面用塗装ガンとを、
長尺材に直交する垂直平面内に配置するとともに、各塗
装ガンの噴射方向が前記垂直平面内の１点で交差するよ
うに配置したものである。

【０００８】さらに、側面用塗装ガンを水平軸心回りに
回動自在としたものである。また自動塗装設備の排気装
置は、一定の直線経路上を往復移動自在な走行台車上に
塗装ガンを有する可動塗装室を設け、走行台車を移動さ
せることにより、直線経路に沿って配置された長尺材
を、可動塗装室に形成されたワーク通過空間を通過させ
て塗装ガンにより塗装する塗装設備の排気装置であっ
て、前記直線経路に沿って配置されて一側面が開放され
た固定排気ダクトと、この固定排気ダクトの開放面に沿
ってスライド自在に配設されて固定排気ダクト内に連通
される可動ケースと、一端が前記可動塗装室に接続され
るとともに他端が可動ケースに接続されて、可動塗装室
の移動に追従して可動ケースを移動可能な可動ダクト
と、前記固定排気ダクトの開放面を離間自在に覆って閉
止する可撓性シート体とを具備し、前記可動ケースにシ
ート体を可動ケースの外周側に案内して迂回させるシー
トガイド手段を設けたものである。

【０００９】

【作用】上記構成において、走行台車が移動されて長尺
材が可動塗装室のワーク通過空間部に差し掛かると、ワ
ーク検出器により、長尺材の断面形状寸法が検出される
とともに、突出物検出器により長尺材に取り付けられた
部材の大きさや位置が検出され、これらの検出データが
制御装置に入力される。さらに長尺材が移動されてワー
ク通過空間部に入り、塗装装置の塗装ガンから塗料が噴
射されて塗装され、制御装置により走行台車の移動速度
が制御されて長尺材の塗装速度が制御されるとともに、
塗装ガンの起動停止と移動および噴射方向が制御されて
長尺材の外面がむらなく自動的に塗装される。また、突
出物があっても突出物検出器の信号により塗装ガンが後
退させることができるので、突出物のある長尺材を自動
的に塗装することかできる。このように長尺材に対応し
て塗装ガンの位置を制御することができるので、多品種
の長尺材に対して良好に塗装できるとともに、シール装
置により遮蔽された可動塗装室内で塗装を行ない、塗料
粒子を含む汚染空気を排気装置により排出するので、作
業環境を悪化させることもない。

【００１０】また、上面用塗装ガンと側面用塗装ガンと
下面用塗装ガンとを同一垂直面内で園噴射方向が垂直面
上の１点で交差するように配置したことにより、上面用
塗装ガンと下面用塗装ガンを突出移動または後退移動さ
せて、長尺材で水平に張り出したたとえばＩ型鋼のフラ
ンジの上下面を一度に塗装し、さらにその動作に連続し
て側面用塗装ガンを昇降移動させて、長尺材の側面たと
えばＩ型鋼のウェブを塗装し、さらに連続して上面用塗
装ガンと下面用塗装ガンの後退移動または突出移動でた
とえばフランジの上下面を一度に塗装することにより、
極めて単純な連続動作でＩ型鋼やＨ型鋼を両側面側から
それぞれ全周囲にわたって塗装することができる。した
がって、長尺材を移動させた状態で容易に連続塗装する
ことができて作業効率が向上され、これにより塗装装置
の駆動部や制御装置のプログラムを大幅に簡略化するこ
とができる。また、上面用塗装ガンと下面用塗装ガンを
傾斜させて塗装面に対して傾斜角度をもって塗料を吹き
付けるように構成したので、上面用塗装ガンと下面用塗
装ガンを長尺材から離れた位置に配置して塗装すること
ができ、長尺材に取り付けられた突出物への干渉を少な
くすることができる。

【００１１】さらに、側面用塗装ガンを後方に回動させ
て、たとえばＩ型鋼のフランジ間に取り付けられたスチ
フナ等の補強材や突出物の前面を塗装することができる
とともに、側面用塗装ガンを前方に回動させて、補強材
や突出物の後面を塗装することができ、補強材や突出物
を取り付けた多種の形状の長尺材に対応することができ
る。

【００１２】また、上記排気装置によれば、可動塗装室
が移動するに従って可動ダクトを介して可動ケースを追
従移動させ、ダクトの吸引力により固定排気ダクトの開
放面を閉止する可撓性シート体をシートガイド手段によ
り可動ケースを外周側に迂回させつつ移動ケースを固定
排気ダクトに沿って追従移動させることにより、固定排
気ダクトの開放面を閉止しつつ可動ケースと固定排気ダ
クトとの連通を確保する。したがって、可動塗装室で発
生する塗装粒子を含む汚染空気を確実に捕集排気するこ
とができ、占有空間も小さくスマートな外観に形成する
ことができて、他の装置や作業員の障害となることはな
い。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る梁自動塗装設備の一実施
例を図面に基づいて説明する。この梁自動塗装設備は塗
装装置を長尺材に沿って移動するように構成したもの
で、固定した塗装装置に対して長尺材を移動して塗装す
る自動塗装装置に比較して、工場内の占有面積を大幅に
縮小することができるものである。

【００１４】この梁自動塗装設備は、図１〜図２に示す
ように、Ｉ型鋼（長尺材）２の両端を１８０°反転可能
に支持するワーク支持装置１と、Ｉ型鋼２の長さ方向に
沿って敷設された走行レール４に案内されてＩ型鋼２に
沿う直線経路Ｌ上を移動自在な走行式塗装台車３と、先
端部が走行式塗装台車３に接続されて塗装粒子を含む空
気の排気を行う排気装置５とで構成されている。６は走
行式塗装台車３に給電、給気および信号の送受を行うケ
ーブルホースキャリアである。

【００１５】ワーク支持装置１は、反転駆動チャック１
１を有する固定支持台１２と、床面に直線経路Ｌに沿っ
て敷設された左右一対のガイドレール１３に案内されて
移動自在で、反転従動チャック１４を有する可動支持台
１５からなり、Ｉ型鋼２の長さに対応して可動支持台１
５をガイドレール１３に沿って移動させ位置決めして、
反転駆動チャック１１と反転従動チャック１４により、
Ｉ型鋼２の両端部を支持するように構成されている。

【００１６】固定支持台１２は、図３，図４に示すよう
に、床面に固定された固定架台１６上に軸受１７を介し
て駆動軸１８が支持され、駆動軸１８の一端部に反転用
モーター１９に連結されるとともに、駆動軸１８の他端
部に反転駆動チャック１１が設けられている。この反転
駆動チャック１１は、駆動軸１８に固定された反転フレ
ーム２０に、駆動軸法線方向に沿ってセンタリング用の
ねじ軸２１が回転自在に取りつけられ、ねじ軸２１の対
称側に互いに逆方向に形成されたねじ部２１ａ，２１ｂ
にそれぞれ反転フレーム２０に回り止めされたナット部
材２２Ａ，２２Ｂが装着されている。このナット部材２
２Ａ，２２Ｂには、Ｉ型鋼２の上下フランジＵＦ，ＤＦ
を内側から保持可能なクランプ爪２３が接線方向の支持
ピン２４とトグルリンク２５を介して起倒自在に支持さ
れ、２本の操作ロッド２６を操作してクランプ爪２３を
図３に実線で示す保持位置と仮想線で示す開放位置との
間で回動させることができる。また、ねじ軸２１の下端
部には、ベベルギヤ２７を介して操作ハンドル２８が着
脱自在に装着され、操作ハンドル２８を回転することに
より、ナット部材２２Ａ，２２Ｂを接近離間移動させて
クランプ爪２３をＩ型鋼２の高さに合わせることができ
る。

【００１７】可動支持台１５は、図５，図６に示すよう
に、底面四隅に配置されてガイドレール１３上を走行自
在なガイド車輪３１と、ガイド車輪３１の前部または後
部に配置されたブレーキ３２とを有する台車３３上に、
台車フレーム３４が設けられ、この台車フレーム３４上
に軸受３５を介して従動軸３６が回転自在支持されてい
る。そして、この従動軸３６の一端部に、この反転駆動
チャック１１と同一構成の反転従動チャック１４が設け
られている。ここで反転従動チャック１４の説明は、反
転駆動チャック１４と同一符号を付して省略する。

【００１８】走行式塗装台車２は、図７〜図９に示すよ
うに、走行レール４に案内されて移動自在な走行台車４
１上に、Ｉ型鋼２を検出するワーク検出器４２と、Ｉ型
鋼２の通過を許すとともに塗装粒子を含む汚染空気の流
出を防止するシール装置４３を有する可動塗装室４４
と、Ｉ型鋼の一方の側面を塗装可能な塗装装置４５とを
具備している。

【００１９】前記走行台車４１は、四隅に走行レール４
上を走行する走行車輪５０を具備し、前部の走行車輪５
０には減速機付走行用モーター５１が連動連結されてい
る。前記可動塗装室４４は、Ｉ型鋼２の通過を許すワー
ク通過空間５２が形成され、このワーク通過空間５２の
入口および出口にそれぞれ設けられた検出器取付フレー
ム５６Ａ，５６Ｂにワーク検出器４２が配置されてい
る。このワーク検出器４２は、図７に示すように、Ｉ型
鋼２が所定寸法以内かどうかを検出するエリアセンサ５
３と、Ｉ型鋼２の寸法を検出する形状検出器（突出物検
出器兼用）５４から構成されている。エリアセンサ５３
および形状検出器５４は、図＊に示すように、設けられ
ており、走行台車４１の移動に従って侵入するＩ型鋼２
を入口側で検出するように構成される。

【００２０】すなわち、エリアセンサ５３は、一定範囲
の検出エリア５５を形成する上下高さ用光電検出器５３
Ｕ，５３Ｄと左右幅用光電検出器５３Ｒ，５３Ｌが、ワ
ーク通過空間５２の入口および出口にそれぞれ開口部を
囲むように配設された検出器配置フレーム５６Ａ，５６
Ｂにそれぞれ配置されており、このエリアセンサ５３の
検出エリア５５外の検出信号により、走行台車を非常停
止して検出エリア５５を越える規定外寸法のＩ型鋼２が
侵入するのが防止されている。

【００２１】また形状検出器５４も、検出器取付フレー
ム５６Ａ，５６Ｂに配置されており、Ｉ型鋼２の上下フ
ランジＵＦ，ＤＦの幅を検出する光電式幅検出器５７
と、Ｉ型鋼２の高さを検出する光電式高さ検出器５８
と、スチフナＳの位置を検出する超音波式のスチフナ検
出器５９とで構成され、連続した検出により、Ｉ型鋼２
に取り付けられた突出物も検出することができる。

【００２２】また、可動塗装室４４に設けられたシール
装置４３は、ワーク通過空間５２の入口および出口に臨
んで両側部に、互いに対向してシール用エアを噴出する
エアシールノズル６０で構成されている。

【００２３】この可動塗装室４４内に配置された塗装装
置４５は図９〜図１３に示すように、走行台車４１に直
線経路Ｌに直交する水平方向に配設された左右一対のガ
イドレール６２に案内されてＩ型鋼２に対して接近離間
自在な昇降機ボックス６３と、この昇降機ボックス６３
をガイドレール６２に沿って移動させる退避用シリンダ
ー装置６４と、昇降機ボックス６３内に配置された昇降
シリンダー装置６５により昇降駆動される作業アーム６
６と、作業アーム６６の先端部に設けられた３つの塗装
ガン６７，６８，６９とを具備している。

【００２４】すなわち、走行台車４１の底部フレームに
は、互いに対向する内面にガイドレール６２が突設され
ている。そして、昇降機ボックス６３の底面四隅に配置
された上下ローラー７１，７２がこのガイドレール６２
の上下面に当接され、さらにサイドローラー７３がガイ
ドレール６２の端面に当接されて昇降機ボックス６３が
移動自在に案内されている。そして、基台６１の一側部
に退避用シリンダー装置６４が取り付けられ、ピストン
ロッドが昇降機ボックス６３の下部に連結されて、昇降
機ボックス６６をＩ型鋼２に対して出退移動させること
ができる。

【００２５】また、昇降機ボックス６３内には、一側面
側に左右一対の昇降用レール７４が配設され、この昇降
用レール７４に昇降用ローラー７５を介して昇降体７６
が昇降自在に配置されている。そしてこの昇降体７６
に、昇降機ボックス６３内に配置された昇降用シリンダ
ー装置６５のピストンロッド６５ａが連結部材を介して
連結され、また昇降機ボックス６３の一側面に上下方向
に形成された昇降用スリット７８に昇降自在に嵌合され
た支持部材７９を介して、作業アーム６６が支持され．
いる。７７は昇降体６６との間に転向シーブ７７ａを介
して索体７７ｂにより連結されたバランスウェイト、８
０は両端部が支持部材７９に連結された無端状の帯状シ
ール材で、昇降機ボックス６３内に配置された複数のガ
イドローラー８１に案内されて移動自在に巻張され、支
持部材７９の昇降に伴い変動する昇降用スリット７８の
開放部を覆って内部に塗料粒子が入り込まないようにす
るものである。

【００２６】作業アーム６６の先端部には、図１３，図
１４に示すように、上部に配置されてフランジＵＦの上
面に斜め上方から４５°の角度で側方から塗料を吹き付
ける上面用塗装ガン６７と、中間部に配置されてウェブ
Ｗに水平方向に側方から塗料を吹き付ける側面用塗装ガ
ン６８と、下部に配置されてフランジＤＦの下面に斜め
下方から４５°の角度で側方から塗料を吹き付ける下面
用塗装ガン６９がそれぞれ配置されている。そして、こ
れら各塗装ガン６７，６８，６９は、直線経路Ｌに直交
する同一垂直平面内に配置されるとともに、各塗装ガン
６７，６８，６９の噴射方向が前記垂直平面内の交点Ｐ
で交差するように設定されている。さらに、各塗装ガン
６７，６８，６９の内、上面用塗装ガン６７および下面
用塗装ガン６９がＩ型鋼２側に出退自在で、噴射方向の
交点Ｐが側面用塗装ガン６８の噴射方向に沿って移動可
能に構成されている。また、側面用塗装ガン６８が垂直
軸心回りに前後に４５°ずつ９０°の範囲で回動自在
で、Ｉ型鋼２に取り付けられたスチフナＳの前後面をそ
れぞれ塗装可能に構成されている。

【００２７】すなわち、作業アーム６６のケーシング６
６ａの先端前部には、ガン取付部６６ｂが突設され、こ
のガン取付部６６ｂに上下方向に貫通された支持穴内に
垂直軸６２が回転自在に配置されている。この垂直軸８
２の上端部にはガンブラケット８３を介して側面用塗装
ガン６８が取り付けられ、垂直軸８２のガン取付部６６
ｂ内には回動用アーム８４が固定されている。ケーシン
グ６６ａ内の先端側には回動用シリンダー装置８５が配
置され、回動用シリンダー装置８５のピストンロッドが
回動用アーム８４の先端部にピン連結されている。した
がって、この回動用シリンダー装置８５を伸縮させるこ
とにより、回動用アーム８４を介して垂直軸８２を回動
させ、側面用塗装ガン６８を垂直軸８２を中心に前後に
４５°ずつ９０°の範囲で回動自在させてその噴射方向
を前後に変向させることができる。

【００２８】また、ケーシング６６ａ内後部側には、水
平方向に配設された３本のガイドロッド８６ａに沿って
移動する出退用ロッドレスシリンダー８６が設けられて
おり、この出退用ロッドレスシリンダー８６に連結され
ケーシング６６ａを貫通して前方に突出する出退ロッド
８７の先端部には、クランク状に折り曲げられた上下ガ
ン支持ロッド８８Ｕ，８８Ｄを介して上面用塗装ガン６
７および下面用塗装ガン６９が側面用塗装ガン６８を含
む同一垂直平面内で４５°傾斜して取り付けられてい
る。したがって、出退用ロッドレスシリンダー８６をガ
イドロッド８６ａに沿って移動させることにより、上面
用塗装ガン８７と下面用塗装ガン６９を出退ロッド８７
および上下ガン支持ロッド８８Ｕ，８８Ｄを介して出退
移動させることができる。

【００２９】この梁自動塗装装置には、走行台車４１に
設けられた台車位置検出器、エリアセンサ５３、形状検
出器５４およびスチフナ検出器５９の検出信号が入力さ
れ、これらの信号に基づいて、走行台車４１の走行用モ
ーター５１、塗装装置４５の退避用シリンダー装置６
４、昇降用シリンダー装置６５、回動用シリンダー装置
８５、出退用ロッドレスシリンダー８６、各塗装ガン６
７，６８，６９を操作する制御装置９１が設けられてい
る。

【００３０】この走行台車４１に設けられて可動塗装室
４４内の汚染空気を排出する排気装置５は、図１および
図１５〜図１８に示すように、前記直線経路Ｌの上方に
沿って、主排気ダクト１００を介して排気ファン（図示
せず）に接続されかつ上面１０１ａが開放された矩形断
面の固定排気ダクト１０１が配設されており、この上部
開放面１０１ａの両縁に取り付けられた左右一対のガイ
ド板１０１ｂ上をスライド自在な可動ケース１０２が配
設されている。この可動ケース１０２は、正面視が台形
状の左右一対の側板１０２ａと、これら側板１０２間に
連結されて外周部を覆う外周板１０２ｂと、外周板１０
２の外側で側板１０２間に配置された複数のガイドロー
ラー（シートガイド手段）１０４ａ，１０４ｂからな
り、固定排気ダクト１０１内に連通されている。そし
て、先端が複数に分割されて可動塗装室４４の四隅位置
の排気フード１０５ａにそれぞれ接続された可動ダクト
１０５の基端部が一方の側板１０２ａに接続され、剛性
を有する可動ダクト１０５により、可動塗装室４４の移
動に追従して可動ケース１０２を移動可能に構成されて
いる。さらに、この固定排気ダクト１０１には、ダクト
内の負圧により上部開放面１０１ａを閉止するために、
長さ方向に可撓性を有しかつ幅方向に固定排気ダクト１
０１内の負圧に対向できる剛性を有する金属製シート体
１０６がガイド板１０１ｂ間に離間自在に配置されて、
その両端部が固定排気ダクト１０１に固定されている。
そして、この金属製シート帯体１０６は、可動ケース１
０２の端部に配置された上下一対のガイドローラー１０
４ａ，１０４ｂ間を通り、可動ケース１０２の外周側に
配置されたガイドローラー１０４ａに案内されて、可動
ケース１０２の外周部を移動自在に覆い、かつ負圧によ
り閉止するように構成されている。

【００３１】上記排気装置５によれば、走行式塗装台車
３が直線経路Ｌに沿って移動するに従っ可動ダクト１０
５が移動し、可動ケース１０２が固定排気ダクト１０１
の上部開放面１０１ａに沿ってスライドすると、金属製
シート体１０６がガイドローラー１０４ａ，１０４ｂに
案内されて可動ケース１０２り外周部を移動し、排気フ
ァンによる負圧により、金属製シート体１０６の両縁部
がガイド板１０１ｂに密接されて固定排気ダクト１０１
の上部開放面１０１ａが閉止される。したがって、可動
塗装室４４が移動することがあっても、可動塗装室４４
で発生する塗料粒子を含む汚染空気を、排気フード１０
５ａから可動ダクト１０５，可動ケース１０２および固
定排気ダクト１０１を介して主排気ダクト１００に良好
に排出することができる。

【００３２】次にこの梁自動塗装装置による塗装作業を
説明する。 （１）搬入するＩ型鋼２の長さに合わせて可動支持台１
５をガイドレール１３に沿って移動させ位置決めしてブ
レーキ３２で固定する。次いで、クレーン等を使用して
Ｉ型鋼２を搬入し、Ｉ型鋼２の一端部および他端部を反
転駆動チャック１１および反転従動チャック１４によ
り、クランプ爪２３が保持位置に回動されて上下フラン
ジＵＦ，ＤＦがそれぞれ係止されＩ型鋼２が保持され
る。

【００３３】（２）走行用モーター５１を起動して走行
台車４１を走行レール２に沿って移動させ、エリアセン
サ５３により、ワーク通過空間５２に侵入するＩ型鋼２
とＩ型鋼２に取り付けられた部材が検出エリア５５の範
囲かどうか確認し、ついで形状検出器５４により、Ｉ型
鋼２の高さと上下フランジＵＦ，ＤＦの幅、さらにスチ
フナＳの取り付け位置が検出されて制御装置９１に入力
される。また同時に形状検出器５４によりＩ型鋼２に設
けられた突出物が検知される。

【００３４】（３）Ｉ型鋼２が可動塗装室４４に入る
と、入力された検出データに基づいて制御装置９１から
操作信号が走行用モーター５１および塗装装置４５に出
力され、各塗装ガン６７，６８，６９から塗料がＩ型鋼
２に向かって噴射されて、Ｉ型鋼２の外面が順次塗装さ
れる。また、Ｉ型鋼２に突出物があり、塗装ガン６７，
６８，６９と接触するおそれがある場合には、突出物が
接近した位置で退避用シリンダー装置６４により昇降機
ボックス６３を介して塗装ガン６７，６８，６９を後退
させる。

【００３５】（４）さらに可動塗装室４４がＩ型鋼２を
通過して塗装が完了すると、走行台車４１を停止させ、
反転用モーター１９を駆動してＩ型鋼２を１８０°反転
させる。

【００３６】（５）次に走行台車４１を逆方向に移動さ
せ、（２）〜（３）を繰り返し、残る片面を塗装する。

【００３７】（６）可動塗装室４４がＩ型鋼２を通過し
て塗装が完了すると、走行台車４１を停止させ、反転駆
動チャック１１および反転従動チャック１４のクランプ
爪２３が開放位置に回動させてＩ型鋼２の両端を開放
し、クレーン等により搬出する。

【００３８】次にこのＩ型鋼２の塗装手順の一例を図１
９（Ａ）〜（Ｃ）および図２０（Ａ）〜（Ｄ）を参照し
て説明する。まず、スチフナＳが設けられていない部分
では、走行用モーター５１により塗装装置４５を一定速
度で移動させた状態で塗装を行なう。

【００３９】（ａ）図１９（Ａ）に実線で示すように、
作業アーム６６を上昇させて側面用塗装ガン６８を上フ
ランジＵＦに対向させるとともに、上面用および下面用
塗装ガン６７，６９を後退させた位置から、上面用およ
び下面用塗装ガン６７，６９を起動して塗料を上フラン
ジＵＦに吹き付け、さらに出退用ロッドレスシリンダー
８６を駆動して上面用および下面用塗装ガン６７，６９
を仮想線位置まで突出移動させることにより、上フラン
ジＵＦの端面と上面および下面を塗装する。

【００４０】（ｂ）図１９（Ｂ）に実線で示すように、
上面用および下面用塗装ガン６７，６９の吹き付けを終
了後、昇降用シリンダー装置６５を進展させて作業アー
ム６６を下降させるとともに、側面用塗装ガン６８を起
動して塗料をウェブＷに吹き付け、仮想線まで下降させ
てウェブＷを上方から下方に塗装する。

【００４１】（ｃ）図１９（Ｃ）に実線で示すように、
側面用塗装ガン６８の吹き付けを終了後、上面用および
下面用塗装ガン６７，６９を起動して塗料を下フランジ
ＤＦに吹き付けるとともに、出退用ロッドレスシリンダ
ー８６を駆動して上面用および下面用塗装ガン６７，６
９を仮想線位置まで後退移動させることにより、下フラ
ンジＤＦの上面および下面と端面とを塗装する。

【００４２】（ｄ）つぎに（ｃ）から（ａ）に逆方向に
塗装を行ない、これを繰り返すことにより、塗装装置４
５を使用して連続してＩ型鋼２の片面面を全長にわたっ
て塗装することができる。

【００４３】なお、Ｉ型鋼２に塗装ガン６７，６８，６
９が接触するような突出物がある場合には、検出信号ま
たは予め入力されたデータにより、対応位置で退避シリ
ンダー装置６４が伸展されて塗装ガン６７，６８，６９
が後退される。

【００４４】次にスチフナＳが設けられている場合に
は、 （ｅ）図２０（Ａ），（Ｂ）に実線で示すように、スチ
フナＳから所定距離Ｌ前方位置で走行台車４１を停止
し、回動用シリンダー装置８５を収縮して側面用塗装ガ
ン６８を後方に４５°回転させ、側面用塗装ガン６８を
起動して塗料をスチフナＳに吹き付けるとともに、昇降
用シリンダー装置６５を進展させて側面用塗装ガン６８
を上昇位置から仮想線まで下降させ、さらに側面用塗装
ガン６８を上昇させて一往復させ、スチフナＳの側端面
を含む前面全体を塗装する。

【００４５】（ｆ）次に図２０（Ｃ），（Ｄ）に実線で
示すように、スチフナＳから所定距離Ｌ後方位置で走行
台車４１を停止し、回動用シリンダー装置６５を進展し
て側面用塗装ガン６８を前方に４５°回転させ、上記
（ｅ）と同様の動作を行なってスチフナＳの後面全体を
塗装する。

【００４６】上記Ｉ型鋼２の塗装中に可動塗装室４４内
に発生する塗装粒子を含む汚染空気は、排気装置５によ
り、排気フード１０５ａから可動ダクト１０５、可動ケ
ース１０２および固定排気ダクト１０１を介して主排気
ダクト１００に吸引排出される。

【００４７】上記実施例によれば、長尺材を移動して固
定式塗装装置により塗装する自動塗装設備に比べて、ワ
ーク保持装置１により支持されたＩ型鋼２に沿って敷設
された走行レール４上に、走行式塗装台車３を往復移動
させてＩ型鋼２を塗装するので、工場の占有面積を半減
することができ、コンパクトに構成できる。また、可動
塗装室４４内に塗装装置４５を一側部にのみ配置したの
で、さらに占有面積を小さくすることができる。

【００４８】また、ワーク支持装置１において、ねじ軸
２１を介して接近離間自在なナット部材２２Ａ，２２Ｂ
にトグルリンク２５を介してクランプ爪２３を設けたの
で、操作ロッド２６によりトグルリンク２５を介してク
ランプ爪２３を回動し保持位置に突出させてＩ型鋼２の
上下フランジＵＦ，ＤＦの内側を係止させることによ
り。容易にあらゆる大きさのＩ型鋼２やＨ型鋼を保持す
ることができるとともに、駆動軸１８および従動軸３６
と反転用モーター１９により、１８０°反転することが
でき、１台の塗装装置４５で両面を塗装することができ
る。また解除も操作ロッド２６により容易に行うことが
できる。

【００４９】さらに、形状検出器５４において光電式幅
検出器５７および光電式高さ検出器５８により、上下フ
ランジＵＦ，ＤＦの幅およびＩ型鋼２の高さを検出する
とともに突出物を検出し、さらに超音波式スチフナ検出
器５９により、Ｉ型鋼２に取り付けられたスチフナＳを
検出し、これらのデータに基づいて、制御装置９１によ
り、各塗装ガン６７，６８，６９の昇降移動、出退移動
および側面用塗装ガン６８の回動を行うことにより、多
種類の断面形状の長尺材に対応して自動的に塗装ガン６
７，６８，６９を移動させるとともに噴射方向を制御し
て、全体を均一に塗装することができる。また、上面用
塗装ガン６７と下面用塗装ガン６９を傾斜させてフラン
ジＵＦ，ＤＦの上下面に対して４５°の傾斜角度をもっ
て塗料を吹き付けるように構成したので、上面用塗装ガ
ン６７と下面用塗装ガン６９をＩ型鋼２から離れた位置
に配置して塗装することができ、Ｉ型鋼２に取り付けら
れた突出物への干渉を少なくすることができる。さらに
塗装ガン６７，６８，６９に干渉する突出物があって
も、退避シリンダー装置６４により塗装ガン６７，６
８，６９を確実に後退させることができて衝突すること
もない。

【００５０】また、上面用塗装ガン６７と側面用塗装ガ
ン６８と下面用塗装ガン６９とを、同一垂直平面内に噴
射方向が垂直平面内の１点で交差するように設けたこと
により、上面用塗装ガン６７と下面用塗装ガン６９を突
出移動または後退移動させて、上フランジＵＦの上下面
を一度に塗装し、さらに連続して側面用塗装ガン６８を
昇降移動させてウェブＷを塗装し、さらに上面用塗装ガ
ン６７と下面用塗装ガン６９の後退移動または突出移動
により下フランジＤＦの上下面を一度に塗装し、これを
逆方向に繰り返すことにより、Ｉ型鋼２を移動させた状
態でフランジＵＦ，ＤＦとウェブＷからなる複雑な長尺
鋼材であっても、一方の側面全体を、塗装ガン（合計３
個）で単純な連続動作で効率よくむらなく塗装すること
ができ、ワーク支持装置１によりＩ型鋼２を１８０°反
転して走行式塗装台車３を逆方向に移動することによ
り、長尺鋼材の全面を塗装することができる。

【００５１】さらに、回動用シリンダー装置８５を駆動
して側面用塗装ガン６８を垂直軸８２を中心に回動さ
せ、塗料の噴射方向前後方向に変向させることにより、
スチフナＳの前後面を塗装することができ、スチフナ等
の補強材や突出物を取り付けた多種の長尺鋼材に対応す
ることができる。

【００５２】さらにまた、排気装置５を固定排気ダクト
１０１に可動ケース１０２を介して、可動塗装室４４に
接続された可動ダクト１０５をスライド自在に接続し、
可動ケース１０２が移動する固定排気ダクト１０１の上
部開放面１０１ａと可動ケース１０２の外周部を金属製
シート体１０６を覆ったので、可動塗装室４４の移動に
従って移動する可動ダクト１０２を固定排気ダクト１０
１に連通状態でスライドすることができ、広い設置空間
も不要で機械の設置や作業員の移動を妨げることがな
く、取扱が容易で外観も優れた排気装置を提供すること
ができる。

【００５３】なお、上記実施例では可動塗装室４４内に
１台の塗装装置４５を一側部にのみ配置したが、左右両
側に一対配置することもできる。この場合には、ワーク
支持装置１の反転機構は不要になる。

【００５４】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の長尺材の自
動塗装装置によれば、走行台車が移動されて長尺材が可
動塗装室のワーク通過空間部に差し掛かると、ワーク検
出器により、長尺材の断面形状寸法を検出するととも
に、突出物検出器により長尺材に取り付けられた部材の
大きさや位置を検出し、これらの検出データが制御装置
に入力される。さらに長尺材がワーク通過空間部に入
り、塗装装置の塗装ガンから塗料が噴射されて塗装さ
れ、制御装置により走行台車の移動速度が制御されて長
尺材の塗装速度が制御されるとともに、塗装ガンの起動
停止と移動および噴射方向が制御されて長尺材の外面が
むらなく自動的に塗装される。また、突出物があっても
突出物検出器の信号により塗装ガンが後退させることが
できるので、突出物のある長尺材を自動的に塗装するこ
とかできる。このように長尺材に対応して塗装ガンの位
置を制御することができるので、多品種の長尺材に対し
て良好に塗装できるとともに、シール装置により遮蔽さ
れた可動塗装室内で塗装を行ない、塗料粒子を含む汚染
空気を排気装置により排出するので、作業環境を悪化さ
せることもない。

【００５５】また、上記排気装置によれば、可動塗装室
が移動するに従って可動ダクトを介して可動ケースを追
従移動させ、ダクトの吸引力により固定排気ダクトの開
放面を閉止する可撓性シート体を、シートガイド手段に
より可動ケースを外周側に迂回させつつ移動ケースを固
定排気ダクトに沿って移動することにより、固定排気ダ
クトの開放面を閉止しつつかつ可動ケースと固定排気ダ
クトとの連通を確保することができる。したがって、可
動塗装室で発生する塗装粒子を含む汚染空気を確実に捕
集排気することができ、占有空間も小さくスマートな外
観に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る梁自動塗装設備の一実施例を示す
全体概略側面図である。

【図２】同梁自動塗装設備を示す全体概略平面図であ
る。

【図３】同梁自動塗装設備の反転駆動チャックを示す側
面断面図である。

【図４】同梁自動塗装設備の固定支持台を示す正面部分
断面図である。

【図５】同梁自動塗装設備の可動支持台を示す側面断面
図である。

【図６】同梁自動塗装設備の可動支持台を示す正面部分
断面図である。

【図７】同梁自動塗装設備の走行式塗装台車を示す正面
図である。

【図８】同梁自動塗装設備の走行式塗装台車を示す側面
図である。

【図９】同梁自動塗装設備の走行式塗装台車を示す平面
図である。

【図１０】同梁自動塗装設備の塗装装置を示す切欠き側
面図である。

【図１１】同梁自動塗装設備の塗装装置を示す背面断面
図である。

【図１２】同梁自動塗装設備の塗装装置を示す平面図で
ある。

【図１３】同塗装装置の作業アームを示す側面断面図で
ある。

【図１４】同塗装装置の作業アームを示す平面断面図で
ある。

【図１５】同梁自動塗装設備の排気装置を示す全体正面
図である。

【図１６】同梁自動塗装設備の排気装置を示す全体側面
図である。

【図１７】同梁自動塗装設備の排気装置の可動ケースを
示す正面断面図である。

【図１８】同梁自動塗装設備の排気装置を示す横断面図
である。

【図１９】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同塗装設備による
Ｉ型鋼の塗装作業を説明する正面図である。

【図２０】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同塗装設備による
スチフナの塗装作業を説明する正面および平面断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｌ 直線経路 １ ワーク支持装置 ２ Ｉ型鋼 ３ 走行式塗装台車 ４ 走行レール ５ 排気装置 １１ 反転駆動チャック １２ 固定支持台 １３ ガイドレール １４ 反転従動チャック １５ 可動支持台 ４１ 走行台車 ４２ ワーク検出器 ４３ シール装置 ４４ 可動塗装室 ４５ 塗装装置 ５１ 走行用モーター ５３ エリアセンサ ５４ 形状検出器 ５９ スチフナ検出器 ６２ ガイドレール ６４ 退避用シリンダー装置 ６５ 昇降用シリンダー装置 ６６ 作業アーム ６７ 上面用塗装ガン ６８ 側面用塗装ガン ６９ 下面用塗装ガン ８５ 回動用シリンダー装置 ８６ 出退用ロッドレスシリンダー １０１ 固定排気ダクト １０１ａ 上部開放面 １０２ 可動ケース １０３ 側板 １０４ａ ガイドローラー １０４ｂ ガイドローラー １０５ 可動ダクト １０６ 金属製シート体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 晃史 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺材を水平姿勢に保持するワーク支持装
   置を設け、 長尺材に沿う直線経路上を往復移動自在な走行台車に、 長尺材が通過可能なワーク通過空間が形成された可動塗
   装室と、 前記ワーク通過空間の開口部に配置されて長尺材の断面
   形状寸法および長尺材に取り付けられた突出物を検出す
   るワーク検出器と、 前記ワーク通過空間の開口部に配置されて塗装粒子の放
   出を防止するシール装置と、 前記可動塗装室に接続された排気装置と、 前記可動塗装室内に配置されて昇降自在で出退自在な複
   数の塗装ガンを有する塗装装置とを設け、 前記ワーク検出器の信号に基づいて、塗装装置の塗装ガ
   ンを作動させるとともに塗装ガンを長尺材側に出退移動
   および昇降移動させ、さらに走行台車を走行させる制御
   装置を設けたことを特徴とする長尺材の自動塗装設備。
2. 【請求項２】塗装装置の塗装ガンを、 上部に配置されて長尺材に対して斜め上方から塗料を吹
   き付ける上面用塗装ガンと、 中間部に配置されて長尺材に対して水平方向から塗料を
   吹き付ける側面用塗装ガンと、 下部に配置されて長尺材に対して斜め下方から塗料を吹
   き付ける下面用塗装ガンとで構成し、 前記上面用塗装ガンと側面用塗装ガンと下面用塗装ガン
   とを、長尺材に直交する垂直平面内に配置するととも
   に、各塗装ガンの噴射方向が前記垂直平面内の１点で交
   差するように配置したことを特徴とする請求項１記載の
   長尺材の自動塗装設備。
3. 【請求項３】側面用塗装ガンを水平軸心回りに回動自在
   としたことを特徴とする請求項２記載の長尺材の自動塗
   装設備。
4. 【請求項４】一定の直線経路上を往復移動自在な走行台
   車上に塗装ガンを有する可動塗装室を設け、走行台車を
   移動させることにより、直線経路に沿って配置された長
   尺材を、可動塗装室に形成されたワーク通過空間を通過
   させて塗装ガンにより塗装する塗装設備の排気装置であ
   って、 前記直線経路に沿って配置されて一側面が開放された固
   定排気ダクトと、 この固定排気ダクトの開放面に沿ってスライド自在に配
   設されて固定排気ダクト内に連通される可動ケースと、 一端が前記可動塗装室に接続されるとともに他端が可動
   ケースに接続されて、可動塗装室の移動に追従して可動
   ケースを移動可能な可動ダクトと、 前記固定排気ダクトの開放面を離間自在に覆って閉止す
   る可撓性シート体とを具備し、 前記可動ケースにシート体を可動ケースの外周側に案内
   して迂回させるシートガイド手段を設けたことを特徴と
   する自動塗装設備における排気装置。