JPH10277475A - 塗装成形品の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人為的作業工程を削減し、且つ、各工程の効
率よく確実に行うことのできる塗装成形品の製造方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 型１００が循環搬送系２によって循環搬
送され、第１の塗装室３に搬入された型１００は、その
表面に、塗装ロボットによって溶剤が吹き付け塗装され
る（第１の塗装工程）。型１００に吹き付け塗装された
溶剤は、整形ブース４ａで、整形された後、脱泡ブース
４ｂに搬入され、溶剤内の気泡が、減圧槽１０内で減圧
脱泡される。さらに、第２の塗装工程，整形工程が、第
２の塗装室５，整形室６で行われた後、硬化室７で、型
１００上の溶剤が硬化される。硬化された溶剤は脱型さ
れトリミング・サンディング室８で所定に加工されると
ともに、型１００は、循環搬送系２によって、再び、第
１の塗装室３に搬入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、型に原料を吹き付け塗
装して成形する塗装成形品の製造方法及び製造装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）
製品をはじめとする多くの製品の製造方法の一つとし
て、型に原料となる溶剤を吹き付け塗装して製品を成形
する塗装成形法がある。この塗装成形法による製品は、
塗装、整形・脱泡、硬化、トリミング、サンディング等
の工程を経て製造される。

【０００３】例えば、ＦＲＰ製の小型浄化槽の製造にお
いては、先ず、予め用意した型の表面に、溶剤をスプレ
ーガン等によって吹き付け塗装し、次いで、ローラ等に
よって塗装面をならし、整形を行いながら上記吹き付け
られた溶剤内部に存在する気泡を押し出す。これらの工
程（塗装、及び、整形・脱泡）を複数回繰り返した後、
塗装された溶剤を硬化させ、脱型したＦＲＰ半製品に、
カット・穿孔加工（トリミング）、及び、研削仕上げ
（サンディング）等を施してＦＲＰ製品が完成する。

【０００４】ところで、上記ＦＲＰ製の小型浄化槽等に
おいては、その用途上、製品の気密性が重要であり、そ
のため、脱泡工程は特に重要な工程となる。

【０００５】この脱泡工程は、上記塗装面が複雑な曲面
を有する場合が多いため、機械的に行うことは困難であ
り、そのため、従来、ハンドローラ等を用いて人為的に
行われていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記脱
泡工程は、溶剤がゲル化を開始する前に完了させる必要
があり、この時間的制約の中で脱泡を確実に行うために
は、その作業者に熟練を要する。

【０００７】また、上記脱泡をより確実なものとするた
めには、上記溶剤を速やかに行うことが重要となり、こ
の塗装工程にも熟練した技術者を要することとなる。

【０００８】このように、上記塗装，脱泡等を効率よく
確実に行うためには、熟練した技術者を多く必要とする
が、上記各工程には多量の溶剤等を用い、その作業は苛
酷なものとなるため、技術者の確保が困難であった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、人為的製造工程を削減し、且つ、各製造工程を効率
よく確実に行うことのできる塗装成形品の製造方法及び
製造装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による塗装成型品の製造方法は、搬送手段によっ
て型を複数の作業室間に循環搬送し、この搬送途中に少
なくとも、塗装ロボットを有する塗装室で上記型に溶剤
を吹き付け塗装する塗装工程と、、整形室で上記型に吹
き付けられた溶剤を整形する整形工程と、減圧槽を有す
る脱泡室で上記型に塗装された溶剤を減圧してこの溶剤
内部の気泡を脱泡する脱泡工程とを行うことを特徴とす
る。

【００１１】また、上記目的を達成するため本発明によ
る塗装成型品の製造装置は、型を複数の作業室間を循環
搬送する搬送手段と、この搬送手段の途中に少なくと
も、上記型に溶剤を吹き付け塗装する塗装ロボットを有
する塗装室と、上記型に塗装された溶剤を整形する整形
室と、上記型に塗装された溶剤を減圧してこの溶剤内部
の気泡を脱泡する減圧槽を有する脱泡室とを備えたこと
を特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。尚、本実施の形態では、塗装
成型品の一例として、型１００に樹脂やロービング（ガ
ラス繊維）等からなる溶剤を吹き付け塗装して製造され
るＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製品の製造方法及び
製造装置について説明する。

【００１３】図中の符号１は、工場内に形成された塗装
成形品製造装置である。この塗装成形品製造装置１は、
上記型１００を搬送する複数のコンベアからなる循環搬
送系２と、この搬送系上に形成され、搬送される型１０
０に、第１の塗装工程，整形工程，脱泡工程，第２の塗
装工程，整形工程，硬化工程を行うための、第１の塗装
室３，整形・脱泡室４，第２の塗装室５，整形室６，硬
化室７と、ＦＲＰ半製品にトリミング・サンディング工
程を施すためのトリミング・サンディング室８とで主要
に構成されている。

【００１４】尚、上記整形・脱泡室４には、整形ブース
４ａと、脱泡ブース４ｂとが形成されており、上記脱泡
ブースには減圧槽１０が設置されている。

【００１５】また、上記第１の塗装室３，整形・脱泡室
４，第２の塗装室５，整形室６，硬化室７は、上記第１
の塗装室３を上流側とし、同一直線上に順に連接されて
形成されており、互いに連接された部屋同士が連通口９
ａ〜９ｄによって連通されている。

【００１６】本実施の形態において、上記循環搬送系２
は、コンベアＣ１〜Ｃ１５によって構成されており、こ
れらのコンベアのうち、上記コンベアＣ１〜Ｃ８が、同
一直線上に順次連接されて、上記コンベアＣ１を上流側
とするコンベア２ａが形成され、また、上記コンベアＣ
１０〜Ｃ１４が、同一直線上に順次連接されて、上記コ
ンベアＣ１０を上流側とするコンベア２ｂが形成されて
いる。

【００１７】また、上記コンベア２ａと上記コンベア２
ｂとは、上記コンベア２ａの上流側端部と上記コンベア
２ｂの下流側端部とが対峙され、また、上記コンベア２
ｂの上流側端部と上記コンベア２ａの下流側端部とが対
峙された状態で互いに平行に形成されている。

【００１８】さらに、上記コンベアＣ１５，Ｃ９によっ
て、上記コンベア２ａ，２ｂの端部の互いに対峙された
コンベア、即ち、上記コンベアＣ１と上記コンベアＣ１
４、及び、上記コンベアＣ８と上記コンベアＣ１０が渡
設されて上記型１００を循環搬送する搬送系として形成
されている。

【００１９】上記コンベア２ａにおいて、上記コンベア
Ｃ２の下流側は、上記第１の塗装室３に形成された搬入
口３ａに臨まされており、このコンベアＣ２の上流側か
ら搬送される上記型１００が、上記第１の塗装室３に搬
入自在となっている。

【００２０】また、上記第１の塗装室３と上記整形ブー
ス４ａとに、上記コンベアＣ３が敷設されており、上記
型１００が、上記第１の塗装室３内及び上記整形ブース
４ａ内で搬送自在となっている。

【００２１】また、上記脱泡ブース４ｂに設置された上
記減圧槽１０内に、上記コンベアＣ４が敷設されてお
り、このコンベアによって上記型１００が、減圧槽１０
内で搬送自在となっている。

【００２２】また、上記第２の塗装室５と上記整形室６
の上流側の一部とに、上記コンベアＣ５が敷設されてお
り、上記型１００が、上記第２の塗装室５内及び上記整
形室６内の上流側一部で搬送自在となっている。

【００２３】また、上記整形室６の下流側一部に、上記
コンベアＣ６が敷設されており、このコンベアによって
上記型１００が、上記整形室６内の下流側で搬送自在と
なっている。

【００２４】また、上記コンベアＣ７，Ｃ８は、上記硬
化室７に、上記コンベアＣ７，Ｃ８が敷設されており、
このコンベアによって上記型１００が、上記硬化室７内
で搬送自在となっている。

【００２５】このように、上記コンベア２ａを構成する
コンベアのうち、上記コンベアＣ３〜Ｃ８によって、上
記型１００が上記第１の塗装室３から上記硬化室７まで
の各作業室内で搬送自在となるように形成されている。

【００２６】また、上記硬化室７の室内から、この硬化
室７の壁面に形成された搬出口７ａを経て、上記硬化室
７の室外まで、上記コンベアＣ９が敷設されており、上
記型１００は上記コンベアＣ８の所定位置まで搬送され
ると、上記コンベアＣ９によって上記硬化室７から搬出
される。

【００２７】上記第１の塗装室３は、上記型１００の表
面に溶剤を吹き付け塗装するための部屋であり、この第
１の塗装室３には、塗装ロボット（図示せず）が設置さ
れている。

【００２８】上記塗装ロボットは、例えば、上記型１０
０を保持する保持部材を有し、保持された型１００を塗
装領域に向けさせる回転部と、スプレーガンを遊動自在
に保持し、上記塗装領域内でスプレーガンを上記型１０
０に望ませるアーム部と、上記回転部と上記アーム部と
の動作制御を行う制御部とを備えたロボットであり、上
記上記コンベアＣ２によって上記搬入口３ａから型１０
０が搬入されると、予め設定されたプログラムに従っ
て、上記型１００に溶剤が吹き付け塗装される。

【００２９】上記整形ブース４ａは、上記型１００に吹
き付け塗装された溶剤の表面に整形工程を施すためのブ
ースであり、この整形ブース４ａは作業者が整形作業自
在な所定の空間を有している。そして、整形ブース４ａ
に上記型１００が搬入されると、ハンドローラ等によっ
て、人為的に上記溶剤の表面の整形が行われる。

【００３０】また、上記脱泡ブース４ｂは、上記溶剤内
に存在する気泡を減圧により脱泡するためのブースであ
り、この脱泡ブース４ｂには、上記型１００を収容し、
この型１００に塗装された溶剤内に存在する気泡を減圧
脱泡するための減圧槽１０が設置されている。

【００３１】ここで、上記減圧槽１０の構成の一例につ
いて、図３を参照して説明する。上記減圧槽１０は、上
記型１００を収容可能な所定の容積の角筒状の減圧筒１
１を有しており、この減圧筒１１の長手方向両端は上記
型１００を搬出入するための搬出入口１１ａ，１１ｂと
して開口されている。

【００３２】また、上記搬出入口１１ａ，１１ｂより所
定高さを有した上部には、レール１３ａ，１３ｂが形成
されており、このレール１３ａ，１３ｂには、上記搬出
入口１１ａ，１１ｂを開閉するための減圧扉１２ａ，１
２ｂが、トロリ１４ａ，１４ｂを介して、スライド自在
に垂設されている。

【００３３】また、上記減圧扉１２ａ，１２ｂには、複
数の締結部材１２ｃが配設されており、上記減圧扉１２
ａ，１２ｂの閉扉時に上記締結部材１２ｃを締結するこ
とによって、上記減圧槽１０内が密閉される。

【００３４】また、上記減圧槽１０には、図示しないバ
キュームポンプが備えられており、上記減圧扉１２ａ，
１２ｂ閉扉時に、このバキュームポンプによって槽内が
減圧される。

【００３５】尚、上記減圧槽１０は、上記搬出入口１１
ａが上記整形ブース４ａに臨まされ、また、上記搬出入
口１１ｂが上記整形・脱泡室４下流側の壁面に臨まされ
た状態で上記脱泡ブース４ｂに設置されている。

【００３６】ここで、上記減圧筒１１は、必ずしも一体
形成されたものでなくてもよく、例えば、両端に気密部
材を備えた所定の長さ（例えば１ｍ）の角筒を複数つな
ぎ合わせた、分割構造によるものであってもよい。この
ように、上記減圧筒１１を分割形成すれば、上記減圧槽
１０形成時の輸送等が容易となり、また、製造される吹
き付け塗装製品に応じて、上記減圧槽１０の容積を容易
に変更できる。

【００３７】上記第２の塗装室５は、上記整形・脱泡室
４で、整形、及び、減圧脱泡処理された溶剤表面に、さ
らに溶剤を吹き付け塗装するするための部屋であり、こ
の第２の塗装室５には、上記第１の塗装室３と略同様の
塗装ロボットが設置されている。

【００３８】上記整形室６は、上記第２の塗装室５で吹
き付け塗装された溶剤表面を整形するための部屋であ
り、この整形室６に上記型１００が搬入されると、上記
溶剤表面の整形が、ハンドローラ等によって人為的に行
われる。

【００３９】上記硬化室７は、上記溶剤を所定の温度で
硬化させるための部屋であり、この硬化室７の室内は、
例えば６０℃の温度に保たれている。

【００４０】また、上記硬化室７付近の所定場所には、
上記トリミング・サンディング室８が独立形成されてい
る。

【００４１】上記トリミング・サンディング室８は、上
記型１００から脱型されたＦＲＰ半製品（硬化された溶
剤）にカット及び穿孔加工（トリミング）を施すととも
に、上記ＦＲＰ表面を研削仕上げ（サンディング）する
ための部屋であり、このトリミング・サンディング室８
には、例えば、トリミング・サンディングマシーン（図
示せず）が設置されている。

【００４２】尚、上記トリミング・サンディングマシー
ンは、トリミングを行うためのウォータジェットロボッ
トと、サンディングを行うためのサンディングロボット
とを同時に備えた一台のマシーンに形成されたものであ
る。

【００４３】次に、上記塗装成形品製造装置１による塗
装成形品の製造方法について説明する。

【００４４】型１００がコンベアＣ２によって第１の塗
装室３に搬入されると、第１の吹き付け塗装工程が行わ
れる（図４（ａ））。すなわち、塗装ロボット（図示せ
ず）によって、上記型１００の表面に溶剤が吹き付け塗
装される。

【００４５】この吹き付け塗装工程は、予め設定された
プログラムに従って動作する塗装ロボットによるものな
ので、時間、人件費等の面で効率がよい。

【００４６】ここで、本実施の形態で吹き付け塗装され
る溶剤は、例えば、ポリマール樹脂と炭酸カルシウムと
ロービング（ガラス繊維）と硬化剤とが所定に混合され
たもので、これらは、例えば、上記ポリマール樹脂と上
記炭酸カルシウムとが７：３、また、上記ポリマール樹
脂と上記硬化剤とが１００：１の混合比となるように混
合されている。また、上記ロービングは、例えば、５０
ｍｍの繊維長にカットされたものが用いられている。

【００４７】上記第１の吹き付け塗装工程後、上記型１
００は、上記コンベアＣ３によって整形ブース４ａに搬
入される。

【００４８】上記整形ブース４ａでは、上記型１００に
塗装された溶剤表面に、整形工程が行われる（図４
（ｂ））。この整形工程は、ハンドローラ５１等によっ
て溶剤表面の整形を人為的に行うものである。尚、上記
型１００に塗装された溶剤は、塗装ロボットによって短
時間で塗装されているため、塗料がゲル化を開始する前
に整形工程を終えることができる。

【００４９】上記整形工程後、上記型１００は、上記コ
ンベアＣ３によって脱泡ブース４ｂに設置された減圧槽
１０に搬入される。

【００５０】上記型１００が上記減圧槽１０に搬入され
ると、この減圧槽１０は密閉された後減圧され、上記型
１００に塗装された溶剤内部の気泡が脱泡される（図４
（ｃ））。すなわち、この脱泡工程は、上記減圧槽１０
内を減圧することによって、上記溶剤内の気泡と上記槽
内とに気圧差を生じさせ、この気圧差によって上記溶剤
内の気泡が脱泡される。

【００５１】このように、上記第１の塗装工程は、塗装
ロボットによるものであるため短時間で行うことがで
き、また、上記塗装工程が短時間で行われるので、塗料
のゲル化が開始する前に上記整形工程を迅速に行うこと
ができる。さらに、上記脱泡工程は、上記減圧槽１０に
よって短時間で確実に行うことができる。このため、上
記第１の塗装，整形，脱泡の各工程を、溶剤のゲル化が
開始する前に、確実に行うことができる。

【００５２】上記脱泡工程後、上記型１００はコンベア
Ｃ４によって第２の塗装室５に搬入される。

【００５３】上記第２の塗装室５では、上記第１の塗装
室３で塗装された溶剤の表面に、再び、溶剤を吹き付け
塗装する第２の吹き付け塗装工程が行われる（図４
（ｄ））。

【００５４】尚、この第２の吹き付け塗装工程は、上記
第１の吹き付け塗装工程と略同様に行われる。

【００５５】上記第２の吹き付け塗装工程後、上記型１
００は、コンベアＣ５によって整形室６に搬入され、こ
の整形室６では、上記整形ブース４ａで行われた整形工
程と略同様な作業が行われる（図４（ｅ））。

【００５６】このように、上記第２の塗装工程，整形工
程も、短時間で確実に行うことができる。

【００５７】上記整形工程後、上記型１００は、コンベ
アＣ６によって硬化室７に搬入され溶剤の硬化が行われ
る（硬化工程、図４（ｆ））。

【００５８】すなわち、上記硬化室７内は所定の高温に
保たれており、この硬化室７では、上記型１００に塗装
された溶剤が所定時間加熱されることで硬化される。

【００５９】上記硬化工程後、上記型１００は、コンベ
アＣ９によって上記硬化室７から搬出され、コンベアＣ
１０〜Ｃ１４及びコンベアＣ１を経て、再び、上記コン
ベアＣ２に搬送される。このとき、上記型１００搬送途
中の所定位置、例えば上記コンベアＣ１０上で、ＦＲＰ
半製品（硬化された溶剤）が、上記型１００から脱離さ
れ（図４（ｇ））、上記脱離されたＦＲＰ半製品は、人
為的、或いは、図示しないコンベア等によって、トリミ
ング・サンディング室８に搬入される。

【００６０】上記トリミング・サンディング室８では、
上記ＦＲＰ半製品のカット，穿孔加工（トリミング）、
及び、表面研削仕上げ（サンディング）が行われる（図
４（ｈ））。

【００６１】上記トリミング及び上記サンディングは、
本実施の形態では、トリミングを行うためのウォータジ
ェットロボットと、サンディングを行うためのサンディ
ングロボットとを同時に備えた一台のトリミング・サン
ディングマシーンによって行われる。

【００６２】ここで、上記トリミング工程は、上述の通
り、上記ＦＲＰ半製品の余分な部分をカット，穿孔加工
するものであるが、上記余分な部分を完全に切り落とさ
ず、例えば、カット、穿孔部分に断続的に切り目を入
れ、ＦＲＰ製品として組み立てる際等に容易に切り離せ
るように加工してもよい。トリミング工程を、このよう
に行えば、上記トリミング・サンディング室８で排出さ
れる廃棄物を最小限に抑え、ＦＲＰ製品の組立場所等で
廃棄物を一括収集することができる。

【００６３】このように、本実施の形態では、塗装工程
を塗装ロボットによって行い、また、脱泡工程を減圧槽
１０によって行うため、作業人員を大幅に削減すること
ができる。

【００６４】また、上記脱泡工程は塗装ロボットによっ
て行い、整形された溶剤内部の気泡は減圧によって脱泡
するので、これらの工程を短時間で確実に行うことがで
き、製品のばらつきを抑えることができる。

【００６５】さらに、塗装、整形、脱泡等の各工程を各
作業室で行うため、溶剤等の工場内への飛散を抑制する
ことができる。

【００６６】尚、本発明による塗装成形品製造方法及び
装置は、ＦＲＰ製品の製造のみに限らず、その他の塗装
成形品の製造に用いてもよい。

【００６７】また、上記塗装成形品製造装置１は、上記
第２の塗装室５、上記整形室６、及び上記コンベアＣ
５，Ｃ６を取り除いた構成であってもよい。この場合、
上記整形・脱泡室４の下流側と上記硬化室７の上流側と
が連通され、また、上記コンベアＣ４と上記コンベアＣ
７とが連接され、その製造方法は、上記脱泡工程後の工
程が異なる。

【００６８】すなわち型１００は、減圧槽１０で脱泡さ
れた後、コンベアＣ４，Ｃ３によって、上記第１の塗装
室３に搬送され、上記第１の塗装室３で第２の塗装工程
が行われ、整形ブース４ａで整形工程が行われた後、上
記減圧槽１０を通過して硬化室７に搬入される。このよ
うな構成とすれば、比較的敷地面積が狭い工場内にも設
置することができ、また、塗装ロボット等も一台で済む
ため比較的安価に装置を構成することができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、塗
装工程を塗装ロボットによって行い、脱泡工程を減圧槽
によって行うため人為的製造工程を大幅に削減すること
ができるとともに各工程を短時間で行うことができ、ま
た、各工程を確実に行うことができるので製品のばらつ
きを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】塗装成型品製造装置を示す全体説明図

【図２】循環搬送系を示す説明図

【図３】減圧槽を示す説明図

【図４】塗装成型品製造装置における工程概略図

【符号の説明】

１ 塗装成型品製造装置 ２ 循環搬送系 ３ 第１の塗装室 ４ 整形・脱泡室 ５ 第２の塗装室 ６ 整形室 ７ 硬化室 ８ トリミング・サンディング室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送手段によって型を複数の作業室間に
   循環搬送し、この搬送途中に少なくとも、塗装ロボット
   を有する塗装室で上記型に溶剤を吹き付け塗装する塗装
   工程と、整形室で上記型に吹き付けられた溶剤を整形す
   る整形工程と、減圧槽を有する脱泡室で上記型に塗装さ
   れた溶剤を減圧してこの溶剤内部の気泡を脱泡する脱泡
   工程とを行うことを特徴とする塗装成型品の製造方法。
2. 【請求項２】 型を複数の作業室間を循環搬送する搬送
   手段と、この搬送手段の途中に少なくとも、上記型に溶
   剤を吹き付け塗装する塗装ロボットを有する塗装室と、
   上記型に塗装された溶剤を整形する整形室と、上記型に
   塗装された溶剤を減圧してこの溶剤内部の気泡を脱泡す
   る減圧槽を有する脱泡室とを備えたことを特徴とする塗
   装成型品製造装置。