JPH0753727Y2 - 塗装機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、エアレススプレーガンを備えた塗装機に関
する。

［従来の技術］ 従来より、塗装装置のスプレーガンとして、例えばプラ
ンジャ等で加圧された塗料自体の圧力によって塗料を噴
射させるようにした、所謂エアレススプレーガンは一般
に良く知られている（例えば、実開昭61−102261号公報
参照）。このエアレススプレーガンでは、塗料にエアを
混入させて微細な粒状に霧化させる通常のエアスプレー
ガンに比べて、噴射された塗料の平均粒度が大きくなる
ので直進性が高く、従って、比較的遠方まで塗料の噴射
角を一定に保つことができ、塗装作業を行う際に、被塗
物（ワーク）表面の塗装すべき範囲以外の領域への塗料
付着を抑制することができる。

従って、上記エアレススプレーガンを用いることによ
り、通常のエアスプレーガンによる場合にはワークの非
塗装面に対するマスキング等の被覆処理が必要とされる
場合でも、何等特別な処理を施すことなく、ワーク表面
の塗装すべき所定範囲のみに塗料を吹き付けることがで
き、マスキング処理等の煩わしい工程の削減を図ること
ができる。

上記エアレススプレーガンは、通常、塗料ノズルから噴
射された噴射塗料に対して、その噴射方向と略直交する
方向において互いに対向する２箇所から圧縮エア（所謂
アトマイズドエア）を噴射し、このアトマイズドエアの
圧力によって塗料の噴霧パターンを定め、一定の噴霧パ
ターンで塗装作業が行なわれる。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、塗装装置をワークに対して相対的に移動させ
ながらワーク表面に塗装を施す場合、ワークの形状によ
ってはワークの被塗装面とスプレーガンとの距離を一定
に保つことが困難な場合がある。例えば、自動車の車体
に塗装を施す場合、この車体外形の曲面形状に応じた車
体とスプレーガンとの距離が変化することになる。

このような場合、一定の噴霧パターンで塗装すれば、塗
料の噴射角が一定であるので、スプレーガンから遠ざか
るにつれて噴霧塗料が広がりを持つことになり、スプレ
ーガンから距離が近いワーク表面に対しては塗膜が厚
く、遠いワーク表面に対しては塗膜が薄くなるなど、膜
厚変動あるいは塗装むらが生じ、良好な塗装品質を得る
ことができないという問題がある。

このため、スプレーガンの位置を可変させることによ
り、ワーク表面との距離を常に一定に保つようにするこ
とが考えられるが、この場合にはスプレーガンあるいは
塗装装置全体を、ワークの形状変化に応じて微細に制御
しながら移動させる必要があり、塗装装置及びその制御
機構が極めて複雑かつ大掛かりで高価なものになるとい
う問題があった。

この考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、スプ
レーガンとワーク表面との距離が変動する場合でも、複
雑かつ大掛かりな機構を設けることなく、良好な塗装品
質を確保することができる塗装機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］ このため、この考案は、ノズル孔から噴射された噴射塗
料に対して、該塗料の噴射方向と略直交する方向におい
て互いに対向する２箇所から圧縮エアを噴射しながら、
霧化した塗料を被塗物表面に吹き付ける塗装機におい
て、上記被塗物と塗装機との距離の変化に応じて、上記
圧縮エアの噴射圧力を調整する圧力調整手段を設けたも
のである。

［考案の効果］ この考案によれば、上記圧力調整手段を設けたので、被
塗物（ワーク）と塗装機（つまりスプレーガン）との距
離の変化に応じて、スプレーガンの圧縮エアの噴射圧力
を調整することができ、上記距離の変化に応じて塗料の
噴霧パターンを変化させることができる。従って、ワー
クとスプレーガンとの距離が変動する場合には、上記塗
料の噴霧パターンを変化させ、塗装膜厚が均一になるよ
うに、ワーク塗装面上での塗料の塗り幅を調整すること
ができる。すなわち、ワークとスプレーガンとの距離が
変動する場合でも、塗装膜厚を均一に保って塗装むらを
無くすることができ、比較的簡単な構成で、良好な塗装
品質を確保することができる。

［実施例］ 以下、この考案の実施例を、自動車の車体に塗装を施す
塗装装置に適用した場合について、添付図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第９図は本実施例に係る自動車の塗装ステーションＳの
概略構成図であるが、この図に示すように、上記塗装ス
テーションＳには、左右一対の車輪７（第９図に片側の
み図示）を備えて搬送レール８上を走行する車体搬送用
の台車６と、左右一対のガイドレール４に案内されるガ
イドローラ3,…,3を備え、上記ガイドレール4,4に沿っ
て上記台車６と同方向に走行する塗装装置１とが配設さ
れ、該塗装装置１から台車６側に延びるアーム部材２に
スプレーガン10,10が取り付けられている。尚、上記塗
装装置１は、台車６の左右両側に設けられており（第９
図では片側のみ図示）、該台車６上に搭載された車体Ｗ
の左右両側面に対して同時に塗装が施されるようになっ
ている。

上記台車６により塗装ステーションＳに搬入されて来た
車体Ｗは、第９図における紙面方向に向かって搬送さ
れ、上記塗装装置１はこの車体Ｗを追走しながら、車体
Ｗの例えばサイドシルWs及びその近傍部分に対してウレ
タン塗装を行う。尚、この場合、上記塗装装置１は、例
えば、車体Ｗよりも若干遅い速度で該車体Ｗを追走し、
その走行方向について上記スプレーガン10,10と車体Ｗ
とを一定の相対速度で相対移動せしめ、車体Ｗの側面の
前端側から後端側まで塗装を施す。そして、車体Ｗが塗
装ステーションＳの出口側に達して該車体Ｗの後端側へ
の塗装が終了すると、車体Ｗは塗装ステーションＳから
次工程のステーションに向かって搬出され、一方、上記
塗装装置１は、後続する次の車体に塗装を行うために、
塗装ステーションＳの入口側に引き返すように制御され
るようになっている。

上記スプレーガン10は、エアを混合させることなく、塗
料を加圧することによってノズル孔から噴射させてワー
ク表面に吹き付ける所謂エアレスタイプのもので、第６
図に示すように、円筒状の本体部11と、該本体部11の先
端部に固定されたノズルユニット12と、該ユニット12に
配設された塗料ノズル孔14に対して塗料を供給する塗料
供給管13と、上記ノズルユニット12に設けられた一対の
エアノズル孔16,16に対して圧縮エアを供給するエア供
給管15とを備えている。尚、上記エアレスタイプのスプ
レーガン10は、従来より良く知られているものと同じも
のであるので、その内部構造の図示及び作動についての
詳細な説明は省略する。

上記エアノズル孔16,16は、塗料ノズル孔14の中心線に
関して対称に、かつその噴射方向が、上記中心線に対し
て略直角で互いに対向するように設けられおり、塗料ノ
ズル孔14から塗料が噴射された際に、この噴射塗料に対
して上記エアノズル孔16,16から圧縮エアを噴射し、こ
のエア圧力を定めることにより、塗料の噴霧パターンが
定められるようになっている。

本実施例では、上記圧縮エアの圧力を、スプレーガン10
と車体Ｗとの距離に応じて変化させることができるよう
になっている。この圧縮エアの圧力を変化させることに
より、塗料の噴霧パターンを変化させることができる。

すなわち、第７図に示すように、エアノズル孔16,16か
ら圧縮エアを噴射しない場合には、塗料ノズル孔14のノ
ズル断面形状が円形であれば噴霧パターンは円形のまま
であるが（第７図の実線参照）、上記エアノズル16,16
から圧縮エアを噴射することにより、塗料の噴霧パター
ンは楕円状になり（第７図の破線参照）、更に上記圧縮
エアの圧力を高くした場合には、噴霧パターンは更に偏
平な楕円状になる（第７図の一転鎖線参照）。

従って、スプレーガン10とワークとの距離が一定であれ
ば、塗装面上での塗料の塗り幅が変わることになる。換
言すれば、上記圧縮エアの噴射圧力を適宜調節すること
によって塗料の噴霧パターンを変化させ、スプレーガン
10とワークとの距離が変化した場合でも、塗装膜厚が一
定になるように、ワークの塗装面上での塗料の塗り幅を
調整することができる。

第８図は、楕円状の塗料ノズルを備えたエアレススプレ
ーガンを用い、上記圧縮エアの噴射圧力を変えて塗装を
行った場合の、圧縮エアの噴射圧力と塗装パターン幅
（塗装面上における塗料の塗り幅）との関係の一例を表
すグラフであるが、このグラフに示されるように、圧縮
エアの噴射圧力と塗装面上での塗料の塗り幅とは、ほぼ
直線的な比例関係にある。尚、第８図において、直線D₁
は、長軸が約76mmの楕円状の塗料ノズルを用いて塗料圧
力を110Kg/cm²に保った場合の測定例、また直線D₂は、
長軸が約51mmの楕円状の塗料ノズルを用いて塗料圧力12
5Kg/cm²に保った場合の測定例で、スプレーガンと塗装
面との距離はともに300mmに固定した状態で塗装を行っ
た。

次に、ワークとスプレーガンとの距離の変化に応じて、
上記圧縮エアの噴射圧力を可変調整する圧力調整機構を
備えたエアレススプレーガン10により、自動車の車体に
ウレタン塗装を施す具体例について説明する。

第１図は、前記した塗装ステーションＳを、運搬レール
8,8、台車６、ガイドレール4,4、塗装装置１の本体及び
アーム部材２などを省略して、その概略構成を模式的に
表した平面説明図であるが、この図に示すように、上記
塗装ステーションＳには、左右一対のエアレスプレーガ
ン10l及び10rと、エア供給管22を介して上記スプレーガ
ン10l,10rに圧縮エアを供給するエアポンプ21と、スプ
レーガン10l,10rの圧縮エアの噴射圧力をそれぞれ調整
する圧力調整弁23l,23rとを備えるとともに、塗装ステ
ーションＳに搬入されてくる車体A,Bの台車６（第９図
参照）上での実際の搭載位置が、車種毎に定められた基
準位置からずれていた場合に、この搭載ずれ量を測定す
る距離センサ26を備えている。

上記圧力調整弁23l及び23rは、例えばマイクロコンピュ
ータを主要部として構成されたコントロールユニット20
に電気的に接続され、該コントロールユニット20からの
制御信号に応じて調整圧力が変えられるようになってい
る。上記コントロールユニット20には、各車種毎に、基
準塗装膜厚、搬送速度などの他、車体形状、塗装時のド
ア開閉状態、あるいは台車６上での基準位置（つまり、
距離センサ26と車体との基準距離）などのデータが格納
されており、車種選択ボタン25で車種が指定されること
により、搬送されて来た車体の車種データを呼び出し、
このデータ及び距離センサ26の測定値などに応じて、左
右のスプレーガン10l,10rの圧縮エアの噴射圧力を算出
した上で、上記圧力調整弁23l,23rに制御信号を出力す
るようになっている。

以下、上記左右のスプレーガン10l,10rのエア圧の設定
について、第５図のフローチャートを参照しながら説明
する。

まず、ステップ＃１で車体が搬入されて来ると、車種選
択ボタン25で車種が指定され（ステップ＃２）、この指
定された車種の基本データが呼び出される。このデータ
により、車体形状や塗装時におけるドアの開閉状態など
が検知される（ステップ＃３）。次に、ステップ＃４で
車体と距離センサ26との距離が測定され、この測定デー
タと車体毎の基本データから車体の搭載ずれ量が検知さ
れる（ステップ＃５）。

以上のデータに基づいて、ステップ＃６で、左右のスプ
レーガン10l及び10rのエア圧の設定が行なわれる。すな
わち、車体塗装面との距離が遠い場合にはエア圧を低く
設定して（L_o設定:L）塗料の塗り幅を小さくし、上記距
離が近い場合にはエア圧を高く設定して（Hi設定:H）塗
り幅を大きくするように設定が行なわれる。このように
エア圧を設定することにより、上記距離に応じて塗料の
噴霧パターンを変化させ、スプレーガン10l,10rと車体
塗装面との距離が変動した場合でも、塗装膜厚が均一に
なるように塗装面上での塗料の塗り幅を調整することが
できる。

これらの設定エア圧、車体の搬送速度、及び車体に対す
るスプレーガンの相対移動速度などに基づいて、例え
ば、車体が距離センサ26を通過した時点、あるいは別途
に設けられた光電管（不図示）等で車体の通過を検出し
た時点を基準にして、時間経過に対するエア圧の制御パ
ターンが作成され、この制御パターンに従って、各スプ
レーガン10l,10rのエア圧が、時間経過に伴って、自動
的に調整されるようになっている。

以上のようにエア圧を設定し、制御パターンを作成した
後、車体に対して塗装が行なわれ（ステップ＃７）、塗
装終了後、車体が次工程のステーションに向かって搬出
されるようになっている。

次に、上記左右のスプレーガン10l及び10rのエア圧設定
の具体例について説明する。

例えば、第２図に示すように、車体Ａが基準搭載位置
（第２図の一転鎖線参照）から右側にずれて搭載された
状態（第２図の実線参照）で搬入されて来た場合、右側
のスプレーガン10rのエア圧を高く設定して噴霧パター
ン幅（楕円状パターンの長軸の長さ）を大きくする一
方、左側のスプレーガン10lのエア圧は低く設定して噴
霧パターンを小さくすることにより、塗装膜厚が左右両
側で不均等になることを防止することができる。

また、例えば、第３図に示すように、車体側方に張り出
す張出部分を有する車体Ｂに対しては、この張出部分に
ついてエア圧を高く設定すればよい。更に、例えば、第
４図に示すように、ドアCd,Cdが開かれた状態で車体Ｃ
が搬入されてきた場合には、このドア部分Cd,Cdに対し
てはエア圧を高く、その他の車体部分についてはエア圧
を低く設定することにより、ドア部分Cd,Cdとその他の
車体部分とでの塗装膜厚の変動及び塗装むらの発生等を
防止することができる。

以上、説明したように、本実施例によれば、上記圧力調
整弁23l,23rにより、車体（ワーク）とスプレーガン10
l,10rとの距離の変化に応じて、スプレーガン10l,10rの
圧縮エアの噴射圧力を調整するようにしたので、上記距
離が近い場合にはエア圧を高く、遠い場合にはエア圧を
低く設定することにより、塗料の噴霧パターンを変化さ
せ、ワークとスプレーガンとの距離の変動にかかわら
ず、塗装膜厚が一定となるようにワーク塗装面上での塗
料の塗り幅を調整することができる。すなわち、ワーク
とスプレーガンとの距離が変動する場合でも、比較的簡
単な構成で、良好な塗装品質を確保することができるの
である。

尚、上記実施例において、各スプレーガンのエア圧力の
調整だけでなく、例えば、車体とスプレーガンとの相対
移動速度など、塗装膜厚に影響を及ぼす他の要因を併せ
て制御することにより、より一層の塗装品質の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本考案の実施例を説明するためのもの
で、第１図は塗装ステーションの概略平面説明図、第２
図は車体の搭載ずれに対するエア圧の設定を示す平面説
明図、第３図は車体形状の変化に対するエア圧の設定を
示す平面説明図、第４図はドアが開かれた車体に対する
エア圧の設定を示す平面説明図、第５図は上記塗装ステ
ーションでの塗装工程のフローチャート、第６図はエア
レススプレーガンの部分断面説明図、第７図は圧縮エア
噴射による噴霧パターンの変化を示す説明図、第８図は
エア圧力と塗装パターンの関係の一例を示すグラフ、第
９図は塗装ステーションの正面説明図である。 10,10l,10r……エアレススプレーガン、14……塗料ノズ
ル孔、16……エアノズル孔、A,B,C,W……車体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ノズル孔から噴射された噴射塗料に対し
   て、該塗料の噴射方向と略直交する方向において互いに
   対向する２箇所から圧縮エアを噴射しながら、霧化した
   塗料を被塗物表面に吹き付ける塗装機において、 上記被塗物と塗装機との距離の変化に応じて、上記圧縮
   エアの噴射圧力を調整する圧力調整手段を設けたことを
   特徴とする塗装機。