JPH1076199A - ワーク回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークホルダによりワークを間欠送りしなが
ら、ワークホルダの停止中に、ワークをワークホルダか
ら持ち上げて回転させることができるワーク回転装置を
得る。 【構成】 間欠送りされるワークホルダ；このワークホ
ルダ上に載置される、ワークを保持するワーク保持軸；
ワークホルダが停止するステージに設けられ、ワーク保
持軸の軸線方向に移動可能な一のワーク保持軸毎に対を
なす駆動軸；この対をなす駆動軸を、ワーク保持軸に対
して接離運動させる接離機構；この駆動軸を昇降させる
昇降機構；及び駆動軸を回転させる回転駆動機構；を備
えたワーク回転装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ワーク保持軸に保持され、ワー
クホルダにより間欠送りされるワークを、所定のステー
ジで回転させるワーク回転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】例えば、塗装装置にお
いては、ワークに回転を与えながら、スプレーガンによ
り塗料を噴射することが行なわれる。従来、ワークに回
転を与えるため、ワークホルダの移送力を利用して回転
させる装置が知られているが、スプレーガンも同方向に
移動させなければならず、移動機構が複雑になる。また
ワークとスプレーガンとの距離が大きく、塗料の多くが
無駄になるという問題があった。

【０００３】

【発明の目的】本発明は、ワークホルダによりワークを
間欠送りしながら、ワークホルダの停止中に、ワークを
ワークホルダから持ち上げて回転させることができるワ
ーク回転装置を得ることを目的とする。また、塗装装置
の塗装ステージにおいては、ワークをスプレーガンに十
分接近させることができ、回転速度も任意に設定できる
ワーク回転装置を得ることを目的とする。

【０００４】

【発明の概要】本発明のワーク回転装置は、間欠送りさ
れるワークホルダ；このワークホルダ上に載置される、
ワークを保持するワーク保持軸；ワークホルダが停止す
るステージに設けられ、ワーク保持軸の軸線方向に移動
可能な一のワーク保持軸毎に対をなす駆動軸；この対を
なす駆動軸を、ワーク保持軸に対して接離運動させる接
離機構；この駆動軸を昇降させる昇降機構；及び駆動軸
を回転させる回転駆動機構；を備えたことを特徴として
いる。

【０００５】また本発明のワーク回転装置は、別の表現
によると、間欠搬送コンベヤにより間欠送りされるワー
クホルダ；このワークホルダ上に、間欠搬送コンベヤの
送り方向と直交する方向に並べて載置される、ワークを
保持する複数のワーク保持軸；間欠搬送コンベヤの送り
方向の両側にそれぞれ設けられた固定基板；この一対の
固定基板上にそれぞれ昇降可能に設けられた上下運動基
板；この一対の上下運動基板上にそれぞれ、搬送コンベ
ヤに向けて接離移動可能に支持した横運動ブロック；こ
の一対の横運動ブロックに、複数のワーク保持軸に対応
させて、該保持軸の軸線方向に向けて回動自在に支持し
た複数の駆動軸；上下運動基板と横運動ブロックを固定
基板に対してともに昇降運動させる昇降機構；横運動ブ
ロックを上下運動基板上で搬送コンベヤ方向に往復駆動
するクランプ機構；及び横運動ブロックに支持された複
数の駆動軸を同時に回転駆動する回転駆動機構；を備え
たことを特徴としている。

【０００６】本発明のワーク回転装置は、例えば塗装装
置の塗装ステージに用いることができる。塗装ステージ
では、対をなす駆動軸の上方に、該駆動軸の軸線と平行
な方向に往復動するスプレーガンが備えられる。

【０００７】駆動軸のワーク保持軸側の先端部には、ワ
ーク保持軸に向けて移動付勢され、かつ抜け止められた
弾性当接ヘッドを設けると、ワーク保持軸のクランプを
より確実に行なうことができる。

【０００８】

【発明の実施形態】この実施形態は、回転対称軸を持つ
被塗装パイプ（ワーク）Ｗの予熱、塗装、及び乾燥を、
ワークホルダ１０を間欠搬送コンベヤ２０で間欠送りす
る１サイクルで終了させる自動塗装装置に本発明を適用
したものである。この自動塗装装置は、図１に示すよう
に、間欠搬送コンベヤ２０（ワークホルダ１０）の送り
方向に、ワークセットステージＡ、ゴミ除去ステージ
（静電除去装置）Ｂ、一次塗装ステージＣ、予熱ステー
ジ（予熱炉）Ｄ、主塗装ステージＥ、乾燥ステージ（乾
燥炉）Ｆ、及びワーク取出ステージＧを有する。

【０００９】搬送コンベヤ２０は、特開平７−３３２２
７号公報で本出願人が提案した、搬送パレット３０が常
時水平をなすコンベヤで、図７ないし図１０に詳細を示
す。一対の無端チェーン２１、２２はそれぞれ、対をな
すスプロケット２３、２４に掛け回され、この無端チェ
ーン２１、２２に、搬送パレット３０が支持されてい
る。

【００１０】搬送パレット３０は、互いに平行な一対の
軸回転自在ロッド３１、３２と、この軸回転自在ロッド
３１、３２を機械的に接続する接続ロッド３３を有して
いる。軸回転自在ロッド３１は無端チェーン２１から無
端チェーン２２側に伸び、軸回転自在ロッド３２は無端
チェーン２４から無端チェーン２３側にそれぞれ伸び、
かつその軸心を中心に回動自在に支持されている。すな
わち、無端チェーン２１と２２には、それぞれ他方のチ
ェーン２１、２２側に向けて筒状ブラケット３４が固定
されていて、この筒状ブラケット３４内に、軸回転自在
ロッド３１と３２がそれぞれ回動自在に挿入されてい
る。図９に示すように、筒状ブラケット３４は、固定ね
じ３９を介して、無端チェーン２１、２２のチェーン要
素間の枢着部に固定されている。軸回転自在ロッド３１
と３２の間隔は、距離Ａに設定されている。

【００１１】軸回転自在ロッド３１、３２の先端自由端
部には、それぞれローラ３５が回転自在に支持されてい
て、このローラ３５は、無端チェーン２１、２２の搬送
軌道に沿わせて設けたガイドレール３６上を転動する。
無端チェーン２１、２２の搬送軌道には、図１０に示す
ように、適宜、無端チェーン２１、２２のチェーンガイ
ド３７が設けられている。搬送パレット３０の上には、
ワークホルダ１０を載置するための網体３８が置かれて
いる。

【００１２】無端チェーン２１、２２の搬送軌道の方向
変換点にそれぞれ設けられる対をなすスプロケット２
３、２４は、その軸２３ｃ、２４ｃを、軸回転自在ロッ
ド３１と３２の距離Ａと等しい距離だけ、水平方向に離
間させて配設されている。すなわち、複数対のスプロケ
ット２３、２４は、そのいずれも、その軸２３ｃ、２４
ｃが、一つの搬送パレット３０の軸回転自在ロッド３１
と３２が常時同一平面内に位置するようにして、常に水
平方向に離間している。

【００１３】以上の搬送パレット３０の支持構造、及び
スプロケット２３、２４の配置構造によると、無端チェ
ーン２１、２２が同一速度で搬送されるとき、スプロケ
ット２３、２４で搬送軌道を変更する際、及びその前後
において、搬送パレット３０を常に水平に保持すること
ができる。すなわち、無端チェーン２１、２２が水平方
向に移動するときに搬送パレット３０が水平位置を保持
するのは勿論、搬送パレット３０は、スプロケット２
３、２４の周囲を回るとき、その軸回転自在ロッド３
１、３２が筒状ブラケット３４内で回動するので、水平
に保持される。この関係は、対をなすスプロケット２
３、２４の設置数によらないから、上下方向あるいは斜
め方向に搬送軌道を設定する場合にも、常に搬送パレッ
ト３０を水平に保持することができる。

【００１４】各搬送パレット３０上に載置されるワーク
ホルダ１０は、図２、図５に示すように、長枠片１１と
短枠片１２とを有する矩形の枠体からなり、短枠片１２
に、ワーク保持軸１３の両端部を嵌入させて支持する支
持溝１４が一定ピッチで形成されている。中空の筒状ワ
ークＷに挿通されるワーク保持軸１３は、その両端部
が、ワークホルダ１０の両側の短枠片１２から突出する
長さを有し、ワークＷはワークホルダ１０内に位置する
長さである。ワーク保持軸１３とワークＷとの間には、
ワーク保持軸１３が回転するときワークＷも共に回転す
るような適当な摩擦手段が介在している。ワーク保持軸
１３には、一方の短枠片１２の板厚を挟む一対の位置決
めフランジ１３ａと、端部の自転自走用歯車１３ｂが備
えられている。平行な複数のワーク保持軸１３の方向
は、間欠搬送コンベヤ２０の送り方向と直交する方向で
ある。

【００１５】本発明の特徴とするワーク回転装置は、一
次塗装ステージＣと主塗装ステージＥに設けられてい
る。図２ないし図６は、その一つの実施形態を示すもの
で、搬送パレット３０上に載せられて間欠送りされるワ
ークホルダ１０の送り方向の両側には、同一構造のワー
ク昇降、クランプ＆回転機構４０が備えられている。一
方を説明すると、固定基板４１上には、上下運動基板４
２と横運動ブロック４３が位置している。固定基板４１
には、上下動用シリンダ４４が固定されており、この上
下動用シリンダ４４のピストンロッド４５が上下運動基
板４２に固定されている。従って、上下運動基板４２と
横運動ブロック４３は、上下動用シリンダ４４により昇
降運動する。

【００１６】上下運動基板４２には、ワークチャックシ
リンダ４６を固定したシリンダ固定板４７が垂下固定さ
れている。このワークチャックシリンダ４６のピストン
ロッド４８は、ワークホルダ１０上のワーク保持軸１３
と平行な方向を向いていて、その先端が横運動ブロック
４３から垂下固定した作動板４９に結合されている。横
運動ブロック４３には、一つのワークホルダ１０上のワ
ーク保持軸１３の数及び間隔に対応させて、駆動軸５０
が軸受５１により回動自在に支持されており、左右の駆
動軸５０群の一方の駆動軸群５０のワーク保持軸１３側
の先端にはそれぞれ、弾性当接ヘッド５２が設けられて
いる。この弾性当接ヘッド５２は、図４に示すように、
駆動軸５０の先端部に、圧縮ばね５２ａを撓ませ、かつ
抜け止めされた状態で摺動可能に支持されている。他方
の駆動軸群５０の先端には、固定ヘッド５３が設けられ
ている。

【００１７】一対の横運動ブロック４３は、ワークチャ
ックシリンダ４６により、ワークホルダ１０（ワーク支
持軸１３）に対する接離運動をし、その結果、横運動ブ
ロック４３の駆動軸５０は、ワークホルダ１０上の各ワ
ーク保持軸１３の両端部に対して接離し、その弾性当接
ヘッド５２と固定ヘッド５３が各ワーク保持軸１３をク
ランプする。

【００１８】横運動ブロック４３にはまた、駆動機構支
持板５５が垂下固定されており、この駆動機構支持板５
５には、駆動モータ５６が固定されている。この駆動モ
ータ５６の駆動軸と、各ワーク保持軸１３側駆動軸群５
０の外端部にはそれぞれ、スプロケット５７が固定され
ており、これらのスプロケット５７間に、無端チェーン
５８が巻回されている。従って、駆動モータ５６によ
り、すべてのワーク保持軸１３が同時に回転駆動され
る。

【００１９】一次塗装ステージＣと主塗装ステージＥに
はそれぞれ、ワーク保持軸１３の延長方向（図１の紙面
と垂直な方向）に移動可能に、スプレーガン６０、６１
が備えられている。

【００２０】上記構成の本装置は、ワークセットステー
ジＡにおいて、ワークホルダ１０の各支持溝１４に、予
めワークＷをセットしたワーク保持軸１３を載置する。
間欠搬送コンベヤ２０が駆動されると、このワークホル
ダ１０に保持されたワークＷはゴミ除去ステージ（静電
除去装置）Ｂにおいてゴミを除去された後、一次塗装ス
テージＣにおいて一次塗装される。一次塗装されたワー
クＷは、さらに予熱ステージＤにおいて予熱された後、
主塗装ステージＥに至り、主塗装ステージＥで主塗装さ
れた後、乾燥ステージ（乾燥炉）Ｆを経てワーク取出ス
テージＧで取り出される。

【００２１】ワークホルダ１０上のワーク保持軸１３
は、一次塗装ステージＣと主塗装ステージＥの各ステー
ジにおいて、ワークホルダ１０から持ち上げられるとと
もに、回転駆動される。すなわち、搬送コンベヤ２０の
搬送パレット３０により、ワークホルダ１０が一次塗装
ステージＣと主塗装ステージＥに至って停止状態になる
と、まず、ワークチャックシリンダ４６を介して左右一
対の横運動ブロック４３がワークホルダ１０に向けて前
進する。すると、一対の横運動ブロック４３に支持され
ている駆動軸群５０の弾性当接ヘッド５２と固定ヘッド
５３がやがてワーク保持軸１３の両端部に当接し、弾性
当接ヘッド５２が圧縮ばね５２ａを撓ませて、ワーク保
持軸１３（ワークＷ）を一対の弾性当接ヘッド５２の間
にクランプする。次に、上下動用シリンダ４４を介し
て、上下運動基板４２と横運動ブロック４３が上昇し
て、一対の駆動軸５０の間に保持されているワーク保持
軸１３がそれぞれ上昇し、スプレーガン６０（６１）に
接近する。遅くとも上下運動基板４２と横運動ブロック
４３が上昇する迄には、駆動モータ５６によって駆動軸
５０が回転駆動され、この駆動軸５０（ワーク保持軸１
３）の上昇及び回転状態で、スプレーガン６０（６１）
がワーク保持軸１３（ワークＷ）の長手方向に往復駆動
され、ワークＷに対する一次塗装及び主塗装が行なわれ
る。駆動軸５０（ワーク保持軸１３）の回転速度は、駆
動モータ５６の回転速度の設定によって自由に調整する
ことができる。

【００２２】そして、スプレーガン６０と６１による一
連の塗装サイクルが終了すると、上下動用シリンダ４４
を介して上下運動基板４２、横運動ブロック４３が下降
し、ワーク保持軸１３（ワークＷ）をワークホルダ１０
上に戻す。同時に、ワークチャックシリンダ４６を介し
て駆動軸５０がワーク保持軸１３から離れてクランプを
解除する。搬送コンベヤ２０は、この後、ワークホルダ
１０を次のステージに向けて間欠送りする。

【００２３】なお、ワーク保持軸１３の自転自走用歯車
１３ｂは、搬送コンベヤ２０の搬送工程の必要箇所に設
けた固定ラック状物と噛み合い、移送中にワーク保持軸
１３を回転させる作用をする。

【００２４】上記実施形態は、自動塗装装置の一次塗装
ステージＣと主塗装ステージＥに本発明のワーク回転装
置を適用したものであるが、乾燥ステージ（乾燥炉）Ｆ
に適用してもよい。さらに、塗装装置に限らず、ワーク
ホルダ１０上に載置したワーク保持軸１３（ワークＷ）
を持ち上げて回転させる装置に広く適用することができ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、ワークホルダによりワ
ークを間欠送りしながら、ワークホルダの停止中に、ワ
ークをワークホルダから持ち上げて回転させることがで
きる。よって塗装装置の塗装ステージに用いれば、ワー
クをスプレーガンに十分接近させることができ、回転速
度も任意に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるワーク回転装置を有する自動塗装
装置の全体を示す正面図である。

【図２】本発明によるワーク回転装置の実施形態を示す
要部の斜視図である。

【図３】同側面図である。

【図４】図３のIV部拡大図である。

【図５】ワークホルダ、ワーク保持軸及びワークを示す
斜視図である。

【図６】ワーク昇降、クランプ＆回転機構の拡大斜視図
である。

【図７】図１の自動塗装装置に用いられている水平搬送
コンベヤの例を示す、一つの対をなす回転体部分の斜視
図である。

【図８】同二つの対をなす回転体部分の斜視図である。

【図９】同水平搬送コンベヤの搬送パレット部分の平面
図である。

【図１０】図９の左側面図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク １０ ワークホルダ １３ ワーク保持軸 １３ａ 位置決めフランジ １３ｂ 自転自走用歯車 １４ 支持溝 ２０ 間欠搬送コンベヤ ２１ ２２ 無端チェーン（無端体） ２３ ２４ スプロケット（回転体） ３０ 搬送パレット ４１ 固定基板 ４２ 上下運動基板 ４３ 横運動ブロック ４４ 上下動用シリンダ ４５ ピストンロッド ４６ ワークチャックシリンダ ４７ シリンダ固定板 ４８ ピストンロッド ４９ 作動板 ５０ 駆動軸 ５２ 弾性当接ヘッド ５５ 駆動機構支持板 ５６ 駆動モータ ５７ スプロケット ５８ 無端チェーン ６０ ６１ スプレーガン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間欠送りされるワークホルダ；このワー
   クホルダ上に載置される、ワークを保持するワーク保持
   軸；上記ワークホルダが停止するステージに設けられ、
   上記ワーク保持軸の軸線方向に移動可能な一のワーク保
   持軸毎に対をなす駆動軸；この対をなす駆動軸を、ワー
   ク保持軸に対して接離運動させる接離機構；この駆動軸
   を昇降させる昇降機構；及び上記駆動軸を回転させる回
   転駆動機構；を備えたことを特徴とするワーク回転装
   置。
2. 【請求項２】 間欠搬送コンベヤにより間欠送りされる
   ワークホルダ；このワークホルダ上に、上記間欠搬送コ
   ンベヤの送り方向と直交する方向に並べて載置される、
   ワークを保持する複数のワーク保持軸；上記間欠搬送コ
   ンベヤの送り方向の両側にそれぞれ設けられた固定基
   板；この一対の固定基板上にそれぞれ昇降可能に設けら
   れた上下運動基板；この一対の上下運動基板上にそれぞ
   れ、上記搬送コンベヤに向けて接離移動可能に支持した
   横運動ブロック；この一対の横運動ブロックに、上記複
   数のワーク保持軸に対応させて、該保持軸の軸線方向に
   向けて回動自在に支持した複数の駆動軸；上記上下運動
   基板と横運動ブロックを固定基板に対してともに昇降運
   動させる昇降機構；上記横運動ブロックを上下運動基板
   上で搬送コンベヤ方向に往復駆動するクランプ機構；及
   び上記横運動ブロックに支持された複数の駆動軸を同時
   に回転駆動する回転駆動機構；を備えたことを特徴とす
   るワーク回転装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、上記ワーク
   が停止するステージは、塗装ラインの塗装ステージであ
   り、上記対をなす駆動軸の上方には、該駆動軸の軸線と
   平行な方向に往復動するスプレーガンが備えられている
   ワーク回転装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、駆動軸のワーク保持軸側の先端部には、ワーク保持
   軸に向けて移動付勢され、かつ抜け止められた弾性当接
   ヘッドが備えられているワーク回転装置。