JPH10235249A - 鋼板の額縁塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 額縁塗装装置１は、被塗装材である鋼板
２を図の表（おもて）から奥へ搬送する搬送ロール３を
囲む様に基礎上に設置した装置フレーム１０に、上部塗
装ガン４、下部塗装ガン５、左マスク機構５０及び右マ
スク機構７０を取付けたものである。 【効果】 鋼板の左右側辺はマスク板で覆い、鋼板のト
ップ、ボトムは鋼板の送りと塗装ガンの噴射タイミング
をコントロールすることで額面塗装を実施する。上部塗
装ガンと下部塗装ガンを備えているので、鋼板の両面塗
装が可能となる。従って、本発明によれば簡単な装置で
鋼板の両面を額面塗装することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼板の額縁塗装装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】炭素鋼鋼板は、空気中の酸素と水分の存
在下で酸化が進行し多くは部分的に錆びる。この様な酸
化や発錆を防止する目的で、鋼板の製造が完了した時点
で防錆塗装を施し、塗装板の状態で例えば造船所へ出荷
することがある。造船所では塗装板同士を溶接法で接合
することにより、大きな建造物（船舶）を製造する。と
ころで、溶接の熱で塗料が熱分解して有害なガスを放出
することは好く知られている。そこで対策として鋼板の
製造者は、鋼板の周囲をエッジから一定幅だけ塗装しな
い又は塗料を剥がしたところの、額縁（縁が未塗装、中
が塗装）塗装鋼板を提供する。

【０００３】額縁塗装鋼板の製造技術には、例えば特
開昭６１−２７１０４６号公報「金属板の額縁塗装装
置」、実開昭６０−９５９６３号公報「鋼板塗装機の
マスキング装置」、実公昭５９−３６２９８号公報
「鋼板の額縁塗装装置」が提案されている。

【０００４】上記は、同公報の第１図によれば、塗装
装置１０の出側に境界線用ノズル２１及び剥離用ノズル
２５を備え、これら境界線用ノズル２１及び剥離用ノズ
ル２５から噴射したウォータジェットで、塗膜を強制的
に剥ぎ取る装置である。ウォータジェットであるから、
鋼板とノズル２１，２５との間隔を厳しく管理する必要
があり、間隔が大きくなると剥離力が不足して剥離むら
が出やすくなる。

【０００５】上記は、同公報の第８図によれば、マス
キング・テープ５を鋼板Ｗの側端部に被せ、その上から
塗装をすることにより、マスキング・テープ５の陰の部
分が未塗装部分になると言うものである。

【０００６】上記は、同公報の第１図によれば、被塗
装板２の左右側部を遮蔽板１２，１２で遮蔽し、被塗装
板２の前端部を遮蔽板８で遮蔽しつつ塗装を開始する装
置である。前記遮蔽板１２は詳しくは第４図に示めされ
るとおり、被塗装板２の上面に斜めに被せた板である。
また、前記遮蔽板８は詳しくは第３図に示めされるとお
り、被塗装板２の上面に斜めに被せた板である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記は、ウォータジ
ェットであるから、鋼板とノズル２１，２５との間隔を
厳しく管理する必要があり、間隔が大きくなると剥離力
が不足して剥離むらが出やすくなり、装置の扱いには熟
練を要する。更に、噴射した水で鋼板が濡れるため、塗
膜を剥がした後の非塗装部分にすぐ錆が発生する。その
ために、ドライヤが必要となり、設備が大掛りになり、
設備費用が嵩むとともに、ドライヤのユーテリティとし
て燃料（電気、油若しくはガス）が不可欠であるため、
ランニングコストも嵩む。

【０００８】上記は、マスキング・テープ５をデコイ
ラー６から繰出し巻取りコイラー７で巻取ることで繰り
返し使用できると言うものであるが、マスキング・テー
プ５の上面には塗料が付着するため、この塗料が接着剤
となって巻戻しが困難になる。マスキング・テープ５を
１パスの使い捨てにすると、ランニングコストが嵩む。

【０００９】上記は、遮蔽板８，１２が傾斜している
ため、遮断したはずの塗料が斜面に沿って流れ落ちて被
塗装板２に付着する。付着した部分が盛り上がるため膜
厚が不均一になり、且つ見栄えが悪くなる。

【００１０】以上、従来の技術毎に課題を述べたが、上
記〜は全て鋼板の上面のみに額縁塗装を施す装置で
ある。これでは、鋼板を上下面反転した後に再度残りの
面を塗装する必要があり、生産性が小さい。そこで、本
発明の目的は、ランニングコストが小さくて済み、且つ
両面塗装が可能な額縁塗装装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、被塗装材である鋼板を水平搬送する搬送
ロールと、この搬送ロールの軸に沿って往復走行して鋼
板の上面に塗料を吹き付ける上部塗装ガン及び鋼板の下
面に塗料を吹き付ける下部塗装ガンと、鋼板の左側辺の
上下面をマスクする左上部マスク板・左下部マスク板を
鋼板の板幅に応じた位置に保持する左マスク機構と、鋼
板の右側辺の上下面をマスクする右上部マスク板・右下
部マスク板を鋼板の板幅に応じた位置に保持する右マス
ク機構と、これら左・右マスク機構を位置制御するため
の制御部とから鋼板の額縁塗装装置を構成する。

【００１２】鋼板の左右側辺はマスク板で覆い、鋼板の
トップ、ボトムは鋼板の送りと塗装ガンの噴射タイミン
グをコントロールすることにより、額面塗装を実施す
る。なお、左右側辺をマスク板で覆ったので、塗装ガン
の走行ストロークを調整する必要が無く、塗装ガンのス
トロークを調整するものに比べて格段に装置が簡単にな
る。上部塗装ガンと下部塗装ガンを備えているので、鋼
板の両面塗装が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る額縁塗装装置の正面図
であり、額縁塗装装置１は、被塗装材である鋼板２を図
の表（おもて）から奥へ搬送する搬送ロール３を囲む様
に基礎上に設置した装置フレーム１０（詳しくは図２で
説明する。）に、上部塗装ガン５、下部塗装ガン６、左
マスク機構５０及び右マスク機構７０を取付けたもので
あり、以下、部分毎に構造を説明する。

【００１４】図２〜図４で上部塗装ガン５、下部塗装ガ
ン６及び装置フレーム１０を説明する。図２は本発明に
係る額縁塗装装置の斜視図であり、前記装置フレーム１
０は、例えば４本のコラム１１・・・（・・・は複数を示す。
以下同様。）と、４本の長手ビーム１２・・・と、３本の
クロスビーム１３，１４，１５とからなる。

【００１５】クロスビーム１３の上下のフランジにレー
ルを張り、これらのレールに上部スライダ２０を取付
け、この上部スライダ２０に上部塗装ガン５を取付け、
この様な上部スライダ２０をチェーンループ２１で往復
移動させるようにしたものである。クロスビーム１４に
は、同様に、下部スライダ４０を取付け、この下部スラ
イダ４０に下部塗装ガン６を取付けたことを示す。残り
のクラスビーム１５は、左右マスク機構を支える部材で
あり、図５以降でその構成を説明する。

【００１６】図３は本発明に係る上部スライダ及び上部
塗装ガンの正面図であり、上部スライダ２０は、複数の
回転輪２２・・・を備えた横ビーム２３，２４と、これら
横ビーム２３，２４に固定した枠フレーム２５と、この
枠フレーム２５内を上下に移動する昇降部材２６と、前
記枠フレーム２５のトップに吊り下げた位置決めシリン
ダ２７と、このシリンダ２７のピストンロッド２８に取
付けたサブビーム２９と、このサブビーム２９に取付け
た左右一対の縦パイプ３１，３１（又はロッド）と、こ
れら縦パイプ３１，３１の下端に渡したガンブラケット
３２とからなる。

【００１７】ガンブラケット３２には、例えばウォッシ
ュ系塗装ガン５Ａ、ジンク系塗装ガン５Ｂ、ノンジンク
系塗装ガン５Ｃを取付け、適宜使い分けるが、本実施例
ではこれらを一括して上部塗装ガン５と呼ぶ。前記昇降
部材２６は、昇降しながら、チェーンループ２１と枠フ
レーム２５とを連結する部材である。

【００１８】図１，２に示した下部塗装ガン６を支える
下部スライダ４０は、天地が逆であること及び位置決め
シリンダ２７が省略できることを条件に、上部スライダ
２０と基本構造が同一であるから構造の説明は省略す
る。

【００１９】図４は図３の４−４線断面図であり、レー
ルに回転輪２２・・・が載っており、レールに沿って横ビ
ーム２３，２４、枠フレーム２５などが図面表裏方向に
移動し得ることを示す。ガンブラケット３２には前後
（図４では左右）に塗装ガン５，５を取付けることがで
き、３個×２列で合計６個の塗装ガン５・・・を取付ける
ことができる。なお、位置決めシリンダ２７を作動させ
ることにより、サブビーム２９、縦パイプ３１、ガンブ
ラケット３２及び塗装ガン５・・・を昇降させることがで
き、本実施例では図の位置の他に２ポジション、合計３
ポジションに塗装ガン５・・・を位置決めすることができ
る。すなわち、薄板、中板、厚板に応じて塗装ガン５・・
・を上げ、塗装ガン５と鋼板の上面との距離をほぼ一定
にすることができる。位置決めシリンダ２７は、高価で
はあるが、いわゆるステッピングシリンダやボールねじ
式電動シリンダを採用すれば、ｍｍ単位の位置決めが可
能となる。

【００２０】図１に戻って、センターギヤボックス３４
及び上部ギヤボックス３５を介してチェーンループ２１
を廻すと、上部スライダ２０はチェーンループ２１に導
かれてスプロケット３６，３６間を往復する。同時に、
センターギヤボックス２４及び下部ギヤボックス３７を
介してチェーンループ３８を廻すと、下部スライダ４０
はチェーンループ３８に導かれてスプロケット３９，３
９間を往復する。

【００２１】図５〜図７でマスク機構の構造を説明す
る。図５は本発明に係るマスク機構の斜視図であり、ク
ロスメンバ１５に、左マスク機構５０と右マスク機構７
０を取付けた状態を示す。

【００２２】図６は本発明に係る左マスク機構の正面図
であり、左マスク機構５０は、レール５１，５１に沿っ
て回転する回転輪５２・・・を備えたスライドベース５３
と、このスライドベース５３から下げた左右のロッド５
４，５４（又はパイプ）と、これらのロッド５４，５４
の途中に昇降自在に取付けた昇降ベース５５と、この昇
降ベース５５を上下させるためのジャッキ５６と、昇降
ベース５５に取付けた平面視長方形の左上部マスク板５
７と、ロッド５４，５４の下端に固定した固定ベース５
８と、この固定ベース５８に取付けた平面視長方形の左
下部マスク板５９と、スライドベース５３を横移動させ
るためのチェーン６１、スプロケット６２、スプロケッ
ト６３、チェーン６４及びマスク移動用モータ６５とか
らなる。マスク移動用モータ６５を運転することによ
り、スライドベース５３、すなわち左上部・下部マスク
板５７，５９を図面左右へ任意に移動することができ
る。

【００２３】左上部マスク板５７を水平に保持したの
で、上に溜まった塗料が鋼板上に落下することを抑える
ことができる。更に、左上部マスク板５７の上面にスポ
ンジ６６を貼り、左下部マスク板５９の下面にスポンジ
６７を張ることがより望ましい。スポンジ６６，６７が
緩衝材並びに吸収材となる。すなわち、塗装ガンから噴
射した塗料が、マスク板５７，５９に反射して鋼板上に
付着することをスポンジ６６，６７を付加することで防
止できる。スポンジ６６，６７は、緩衝機能並びに吸収
機能を兼備えた発泡性ラバー、発泡性樹脂であってもよ
く材質を特に限定するものではない。

【００２４】図７は本発明に係る左マスク機構の側面断
面図であり、ロッド５４の図右側に昇降ベース５５を張
出してそれの先に左上部マスク板５７を取付け、ロッド
５４の図左側に固定ベース５８を張出してそれの先に左
下部マスク板５９を取付けたことを示し、結果的に左上
部マスク板５７による時計廻りモーメントと左下部マス
ク板２９による反時計廻りモーメントが相殺し合うこと
になり、ロッド５４には大きなモーメントが掛らない構
造にした。ジャッキ５６のスパナー掛け部５６ａに図示
せぬ工具を掛けて廻すことにより、左上部マスク板５７
は上又は下へ移動させることができる。右マスク機構７
０は左マスク機構５０のいわゆる勝手反対の構造のもの
であるが、基本的構造は同一であるから説明を省略す
る。

【００２５】以上の構成からなる額縁塗装装置の作用を
次に述べる。図８は額縁塗装装置の運転の為の概念図で
あり、額縁塗装装置１は、鋼板２を搬送する前・後テー
ブル８１，８２を備え、前テーブル８１に板トップ検出
センサ８３と板側端検出センサ８４とを備えていて、制
御部８５は前テーブル８１を進む鋼板２の厚さ、長さ、
板幅、搬送速度、塗装仕様などの「一次情報」と、板ト
ップ検出センサ８３からの「板トップ（先端）」情報
と、板側端検出センサ８４からの板左右の側辺の位置情
報並びに斜行量（ラインに対する側辺の傾き量）情報な
どを得て、左右のマスク機構５０，７０を駆動する指令
を出し、また、塗装ガン制御及び搬送制御を実施する。
８６，８６はロータリエンコーダであって、左上部・下
部マスク５７，５９の位置、及び右上部・下部マスク８
７，８８の位置を制御部８５へフィードバックする機器
である。。

【００２６】図９は上部塗装ガン及び上部マスクの作用
説明図であり、上部塗装ガンの軌跡をＧ１とすれば、こ
の軌跡Ｇ１の端部をカバーするために左上部マスク５７
と右上部マスク８７を矢印，の如く移動する。ただ
し、左上部マスク５７と右上部マスク８７は互いに独立
して移動する。

【００２７】図１０は下部塗装ガン及び下部マスクの作
用説明図であり、下部塗装ガンの軌跡をＧ２とすれば、
この軌跡Ｇ２の端部をカバーするために左下部マスク５
９と右下部マスク８８を矢印，の如く移動する。た
だし、左下部マスク５９と右下部マスク８８は互いに独
立して移動する。

【００２８】図１１は本発明の額縁塗装装置の運転フロ
ー図であり、ＳＴ××はステップ番号を示す。なお、本
図の補足説明図である図１２（ａ）〜（ｅ）をも参照し
つつ運転の一例を説明する。 ＳＴ０１；鋼板を額縁塗装装置へ向わせる。このときの
鋼板２は図１２（ａ）を示すとおりに未塗装板である。 ＳＴ０２；図８で説明した要領で、装置入口で鋼板のト
ップ、左右の側端位置及び斜行量を検出する。 ＳＴ０３；図８で説明した要領で、左・右マスク板の位
置を調整する。

【００２９】ＳＴ０４；鋼板を前進させ、鋼板のトップ
（先端）から５０〜１００ｍｍの位置に定めた塗装開始
点が上部塗装ガンに達した時点で鋼板を止める。 ＳＴ０５；上部塗装ガンを噴射しつつ１往復させて鋼板
の上面に塗装を施す。図１２（ｂ）に示すとおりに１本
の筋がつく。 ＳＴ０６；次に、鋼板を前進させつつ上部塗装ガンで、
通常の塗装を実行する。図１２（ｃ）参照。

【００３０】ＳＴ０７；鋼板のトップ（先端）から５０
〜１００ｍｍの位置に定めた塗装開始点が下部塗装ガン
に達した時点で再度鋼板を止める。 ＳＴ０８；上部塗装ガンを止める。 ＳＴ０９；下部塗装ガンを噴射しつつ１往復させて鋼板
の下面に筋塗装を施す。 ＳＴ１０；再度鋼板を前進させ、上部・下部塗装ガンで
鋼板の上面・下面の通常塗装を行なう。

【００３１】ＳＴ１１；鋼板のボトム（後端）直前の塗
装終了点が上部塗装ガンに達したら鋼板を止める。 ＳＴ１２；下部塗装ガンを止める。 ＳＴ１３；上部塗装ガンを噴射しつつ１往復させて鋼板
の上面に筋塗装を施す。図１２（ｄ）参照。 ＳＴ１４；以降、上部塗装ガンは休止させる。

【００３２】ＳＴ１５；鋼板を前進させ下面の通常塗装
を実施する。 ＳＴ１６；鋼板のボトム（後端）直前の塗装終了点が下
部塗装ガンに達したら鋼板を止める。 ＳＴ１７；下部塗装ガンを噴射しつつ１往復させて鋼板
の下面に筋塗装を施す。 ＳＴ１８；下部塗装ガンを止める。 ＳＴ１９；塗装実施中（ＳＴ０３→ＳＴ１７）は、鋼板
の斜行量に合せて左右のマスクを移動する。 以上により、図１２（ｅ）に示す額縁塗装鋼板２Ｂを得
ることができる。

【００３３】図１３（ａ），（ｂ）は本発明の額縁塗装
装置で塗装した鋼板における膜厚分布グラフである。次
の塗装条件で額縁塗装を施した。 鋼板のサイズ：厚さ１２ｍｍ×幅３０００ｍｍ×長さ６
０００ｍｍ 搬送速度：６．５ ｍ／分 塗料の種類：ウォッシュ系塗料 設定膜厚：１５±２ μｍ 塗装ガン速度：７０ ｍ／分

【００３４】（ａ）は鋼板先後端の境界部の膜厚分布を
示し、トップにおいては境界からほぼ３ｍｍの箇所で膜
厚は１３μｍを超え、以降ボトムに向って１５±２μｍ
の膜厚を維持し、ボトムにおいては境界から手前約３ｍ
ｍの箇所まで１５±２μｍの膜厚を維持することができ
た。

【００３５】（ｂ）は鋼板側端の境界部の膜厚分布を示
し、左右端いずれにおいても境界から１ｍｍ以内におい
て１５±２μｍの膜厚にすることができた。鋼板の左右
端においては、マスク板の存在により、極めて境界を明
確にすることができる。鋼板のトップ、ボトムはマスク
板を使用しないのでやや落ちるが、実用上は差支えな
い。従って、本発明技術により、非塗装帯の幅が均一
で、且つ非塗装帯と塗装帯の境界部の塗装膜厚は中央の
膜厚に比較してバラツキが少なく、品質の優れた額面塗
装鋼板を製造することができた。

【００３６】尚、下部塗装ガンを止めて、上部塗装ガン
のみで片面することは差支えない。また、図示しないが
上部・下部塗装ガンに簡単なマスクを付設し、図１１の
ＳＴ０５、ＳＴ０９、ＳＴ１３及びＳＴ１７で簡単なマ
スクを待機位置からマスキング位置へ移動し、このマス
クで噴射塗料の一部を遮断することにより「１往復塗
装」における境界部の明確化を図ることは好ましい。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、搬送ロールと、上部塗装ガン及び下
部塗装ガンと、鋼板の左側辺の上下面をマスクする左上
部マスク板・左下部マスク板を鋼板の板幅に応じた位置
に保持する左マスク機構と、鋼板の右側辺の上下面をマ
スクする右上部マスク板・右下部マスク板を鋼板の板幅
に応じた位置に保持する右マスク機構と、これら左・右
マスク機構を位置制御するための制御部とから鋼板の額
縁塗装装置を構成した。

【００３８】鋼板の左右側辺はマスク板で覆い、鋼板の
トップ、ボトムは鋼板の送りと塗装ガンの噴射タイミン
グをコントロールすることにより、簡単な装置で額面塗
装を実施することができる。上部塗装ガンと下部塗装ガ
ンを備えているので、鋼板の両面塗装が可能となる。従
って、本発明によれば簡単な装置で鋼板の両面を額面塗
装することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る額縁塗装装置の正面図

【図２】本発明に係る額縁塗装装置の斜視図

【図３】本発明に係る上部スライダ及び上部塗装ガンの
正面図

【図４】図３の４−４線断面図

【図５】本発明に係るマスク機構の斜視図

【図６】本発明に係る左マスク機構の正面図

【図７】本発明に係る左マスク機構の側面断面図

【図８】額縁塗装装置の運転の為の概念図

【図９】上部塗装ガン及び上部マスクの作用説明図

【図１０】下部塗装ガン及び下部マスクの作用説明図

【図１１】本発明の額縁塗装装置の運転フロー図

【図１２】図１１の補足説明図

【図１３】本発明の額縁塗装装置で塗装した鋼板におけ
る膜厚分布グラフ

【符号の説明】

１…額縁塗装装置、２…鋼板、２Ｂ…額縁塗装鋼板、３
…搬送ロール、５…上部塗装ガン、６…下部塗装ガン、
５０…左マスク機構、５７…左上部マスク板、５９…左
下部マスク板、７０…右マスク機構、８５…制御部、８
７…右上部マスク板、８８…右下部マスク板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗装材である鋼板を水平搬送する搬送
   ロールと、この搬送ロールの軸に沿って往復走行して鋼
   板の上面に塗料を吹き付ける上部塗装ガン及び鋼板の下
   面に塗料を吹き付ける下部塗装ガンと、鋼板の左側辺の
   上下面をマスクする左上部マスク板・左下部マスク板を
   鋼板の板幅に応じた位置に保持する左マスク機構と、鋼
   板の右側辺の上下面をマスクする右上部マスク板・右下
   部マスク板を鋼板の板幅に応じた位置に保持する右マス
   ク機構と、これら左・右マスク機構を位置制御するため
   の制御部とからなる鋼板の額縁塗装装置。