JPH11165104A - 塗装方法及びこれに用いられる塗装ガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】色替えによる塗料ロスを著しく低減できる塗装
方法及びこれに用いられる塗装ガンを提供する。 【解決手段】複数の塗装ロボットＲ１〜Ｒ８によりボデ
ィ４に塗料を吹き付ける塗装方法であり、吹き付けるべ
き塗料が供給される塗装ガン６を次段の塗装ロボットに
順次受け渡しながら塗装を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車ボディの上
塗り工程や中塗り工程における塗装方法及びこれに用い
られる塗装ガンに関し、特に色替え時の塗料ロスを低減
することができる塗装方法及びこれに用いられる塗装ガ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車ボディの上塗り工程では、塗装ガ
ンが装着された塗装ロボットや自動塗装機を用いて上塗
り塗料の吹き付けが行われるが、連続して搬送されて来
るボディの塗色が異なると、各塗装ロボット及び自動塗
装機に装着された塗装ガンにおいては、その都度、色替
え操作が行われる。

【０００３】こうした色替え操作は、カラーチェンジバ
ルブ（ＣＣＶ）と呼ばれる上塗り塗料の切替バルブを用
いて行われるのが一般的である。すなわち、図１１に示
すように、各塗装ロボットＲにはカラーチェンジバルブ
２がそれぞれ設けられており、通常の塗料の吹き付けを
行う場合にはカラーチェンジバルブ２の塗料供給部２１
から塗料ホースＨを介して塗装ロボットＲの塗装ガンＧ
に塗料が供給される。次いで色替えを行う場合には、カ
ラーチェンジバルブ２のエアー供給部２２からエアーを
供給することにより塗料ホースＨに残留した前色を押し
出したのち、カラーチェンジバルブ２を切り替え、洗浄
用シンナー供給部２３から洗浄用シンナーを塗料ホース
Ｈ内に供給して当該塗料ホースＨ内を洗浄する。その
後、再びカラーチェンジバルブ２を切り替え、エアー供
給部２２からエアーを供給して洗浄用シンナーを押し出
し、最後に塗料供給部２１から次色を供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塗装方法では、色替え操作を行う度に、カラーチェンジ
バルブ２と塗装ガンＧとの間の塗料ホースＨに残存した
上塗り塗料を廃棄せざるを得ず、また、前色の色混じり
を防止するためには当該塗料ホースＨ内を充分に洗浄す
る必要もあることから、洗浄用シンナーによる洗浄も省
略することはできない。したがって、廃棄される上塗り
塗料及び使用される洗浄用シンナーの材料コストが嵩む
といった問題があった。

【０００５】尤も、塗装ロボットＲにカラーチェンジバ
ルブ２を搭載するなどして、カラーチェンジバルブ２と
塗装ガンＧとの距離を極力短く設定すれば、こうした塗
料ロスをある程度抑制することはできるものの皆無にす
ることはできなかった。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、塗料ロスを著しく低減でき
る塗装方法及びこれに用いられる塗装ガンを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【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記載の塗装方法は、複数段配置された塗装
ロボットにより被塗物に塗料を吹き付ける塗装方法にお
いて、吹き付けるべき塗料が供給される塗装ガンを次段
の塗装ロボットに順次受け渡しながら塗装を行うことを
特徴とする。

【０００８】また、請求項２記載の塗装方法は、複数段
配置された塗装ロボットにより被塗物に塗料を吹き付け
る塗装方法において、吹き付けるべき塗料が供給される
塗装ガンを用いて前記被塗物に当該塗料を吹き付ける工
程と、前記被塗物の移動にともなって次段の塗装ロボッ
トに前記塗装ガンを受け渡す工程と、この次段の塗装ロ
ボットに受け渡された塗装ガンを用いて前記被塗物に当
該塗料を吹き付ける工程とを有することを特徴とする。

【０００９】この請求項１及び２記載の塗装方法では、
吹き付けるべき塗料が供給される塗装ガンを次段の塗装
ロボットに順次受け渡しながら塗装を行うので、各塗装
ロボットは受け取った塗装ガンを用いてそのままその塗
料を吹き付ければ良く、各塗装ガンについて色替え操作
を行う必要がなくなる。

【００１０】したがって、廃棄される塗料及び従来使用
されていた洗浄用シンナーが全く不要となり、塗料費を
大幅に低減することができる。また、廃棄される塗料や
洗浄用シンナーが皆無となるので、廃棄塗料処理にかか
るランニングコストも大幅に低減することができる。

【００１１】請求項１及び２記載の塗装方法では、ある
一つの被塗物に対して同じ塗装ガンを順次受け渡しなが
ら塗装して行くので、同じ塗料を塗布すべき被塗物が同
時に複数存在することもあり、したがって、特に限定は
されないが、同一塗料の塗装ガンを複数準備しておくこ
とが望ましいといえる。

【００１２】請求項２記載の塗装方法において、順次受
け渡されて行く塗装ガンの取り廻し方法については特に
限定されないが、請求項３記載の塗装方法は、最終段の
塗装ロボットに受け渡された塗装ガンは、そこで作業終
了後当該塗装ロボットから離脱され、先頭段の塗装ロボ
ットが設置された待機位置まで搬送されることを特徴と
する。

【００１３】また、請求項４記載の塗装方法は、先頭段
の塗装ロボットは、複数用意された塗装ガンの中から目
的とする塗装ガンを選定してアームに装着することを特
徴とする。

【００１４】この請求項３及び４記載の塗装方法では、
最終段まで受け渡された塗装ガンを先頭段まで搬送し、
先頭段の塗装ロボットは目的とする塗装ガンを選定して
アームに装着するので、塗装ガンの脱着を即座に行うこ
とができ、生産性を低下させることがなくなる。

【００１５】上述した本発明の塗装方法に好適に用いら
れる塗装ガンとしては特に限定されないが、請求項５記
載の塗装ガンは、供給された塗料を吐出部から吐出する
塗装ガンにおいて、塗装ロボットのアームへの脱着部が
２つ以上設けられていることを特徴とする。

【００１６】この請求項５記載の塗装ガンでは、塗装ロ
ボットのアームへの脱着部が２つ設けられているので、
受け渡しを行う場合には、前段の塗装ロボットのアーム
と塗装ガンの一方の脱着部とを接続した状態で、次段の
塗装ロボットのアームを当該塗装ガンの他方の脱着部に
接続し、その後前段の塗装ロボットのアームと当該塗装
ガンの一方の脱着部との接続を解除する。これにより、
専用の受け渡し装置を設けることなく、塗装ロボットだ
けで塗装ガンの受け渡しを円滑に行うことができ、受け
渡し時間の短縮化を図ることができる。

【００１７】請求項５記載の塗装ガンにおいて、脱着部
の構成は特に限定されないが、請求項６記載の塗装ガン
では、前記塗装ガンの脱着部は、前記塗装ロボットの脱
着部に設けられたラチェットに係合する第１の溝を含
み、前記第１の溝に前記ラチェットが没入することによ
り前記脱着部が前記塗装ロボットの脱着部に対して軸方
向に係止されるとともに、前記脱着部を前記塗装ロボッ
トの脱着部に対して相対的に円周方向に回転させること
により前記ラチェットが前記第１の溝から脱出して前記
軸方向の係止が解除されることを特徴とする。

【００１８】また、請求項７記載の塗装ガンは、前記塗
装ガンの脱着部は、前記塗装ロボットの脱着部に設けら
れたストッパに係合する第２の溝を含み、前記第２の溝
に前記ストッパが係合することにより前記脱着部が前記
塗装ロボットの脱着部に対して円周方向に固定されるこ
とを特徴とする。

【００１９】これら請求項６及び７記載の塗装ガンを塗
装ロボットのアームに装着するには、塗装ロボットの脱
着部に設けられたラチェットと塗装ガンの脱着部に設け
られた第１の溝とを係合させる。第１の溝にラチェット
が没入すると、脱着部が塗装ロボットの脱着部に対して
軸方向に係止されるので、塗装ガンの第２の溝に塗装ロ
ボット側のストッパを係合させ、円周方向に回転しない
ように固定する。

【００２０】また、塗装ロボットのアームから塗装ガン
を取り外すには、まず塗装ガンの第２の溝と塗装ロボッ
ト側のストッパとの係合を解いたのち、塗装ガンの脱着
部を塗装ロボットの脱着部に対して相対的に円周方向に
回転させる。これにより、塗装ロボット側のラチェット
が塗装ガンの第１の溝から脱出し、軸方向の係止が解除
されることになる。

【００２１】本発明の塗装方法及び塗装ガンは、上塗り
塗装や中塗り塗装の他、塩化ビニル樹脂材料を床裏に吹
き付けるいわゆる床裏耐チッピング塗装にも適用するこ
とができる。上塗り塗装ではメタリックベース塗料及び
クリア塗料の何れにも適用でき、中塗り塗装においても
適用することができる。特に、色替え操作が頻繁である
上塗り塗装や中塗り塗装に適用するとその効果も大き
い。

【００２２】

【発明の効果】請求項１及び２記載の発明によれば、各
塗装ガンについて色替え操作を行う必要がなくなるの
で、廃棄される塗料及び従来使用されていた洗浄用シン
ナーが全く不要となり、塗料費を大幅に低減することが
できる。また、廃棄される塗料や洗浄用シンナーが皆無
となるので、廃棄塗料処理にかかるランニングコストも
大幅に低減することができる。

【００２３】請求項３及び４記載の発明によれば、最終
段まで受け渡された塗装ガンを先頭段まで搬送し、先頭
段の塗装ロボットは目的とする塗装ガンを選定してアー
ムに装着するので、塗装ガンの脱着を即座に行うことが
でき、生産性を低下させることがなくなる。

【００２４】請求項５〜７記載の発明によれば、塗装ロ
ボットだけで塗装ガンの受け渡しを円滑に行うことがで
き、受け渡し時間の短縮化を図ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の塗装方法が適用され
る上塗り塗装ブースの実施形態を示す平面図であり、被
塗物として自動車ボディを例に挙げて説明する。

【００２６】本実施形態の上塗り塗装ブース１には、フ
ロアコンベア３により被塗物である自動車ボディ４が、
塗装台車に搭載された状態で、一定速度にて連続的に搬
送される。塗装ブース１内の両側には、所定の間隔をお
いて塗装ロボットＲ１〜Ｒ８が配置されており、図示す
る実施形態では各サイドに４台づつ、都合８台の塗装ロ
ボットが配置されている。なお、図示は省略するが、ル
ーフ面、フード面及びトランク面などのボディ４の水平
面を塗装するための自動塗装機をさらに配置しても良
い。

【００２７】各塗装ロボットＲ１〜Ｒ８は、それぞれ所
定の作業動作がティーチングされており、図外の工程管
理装置から各塗装ロボットＲ１〜Ｒ８の制御装置へ塗装
仕様情報、たとえば車種、車型、塗色などが送出され、
各塗装ロボットＲ１〜Ｒ８は、この塗装仕様情報に基づ
いて予め決められた作業を実行する。

【００２８】各塗装ロボットＲ１〜Ｒ８のアーム５に
は、後述する塗装ガン６を脱着し得る脱着部５１が形成
されており、その他の構造は一般的な塗装ロボットと同
様である。

【００２９】また、塗装ブース１の両サイドには、塗装
ガン６を取り廻すための搬送装置７が設けられている。
この塗装ガンの搬送装置７は、図２にも示されるように
塗色別に区分けされた複数段の棚７１を有し、各棚７１
には塗装ガン６を搬送するための簡易コンベア７２が設
けられている。図２は図１のＡ矢視図である。

【００３０】詳細は後述するが、塗装ブース１の最終工
程まで受け渡された塗装ガン６は、搬送装置７の入口７
３において、その塗装ガン６の塗色に対応した棚７１に
載置され、簡易コンベア７２によって搬送装置７の出口
７４まで自動的に搬送されることになる。

【００３１】図３〜図６に示すように、本実施形態の塗
装ガン６は、その先端にベルカップ６１が設けられ、さ
らにこのベルカップ６１を高速回転させるためのエアー
モータと、霧化塗料に高電圧を印加するための高電圧発
生器がその内部に設けられている（何れも図示を省略す
る。）。なお、エアーモータや高電圧発生器は、塗装ガ
ン６自体に設ける必要はなく、各塗装ロボットＲ１〜Ｒ
８のアーム５側に設けても良い。塗装ガン６側にエアー
モータや高電圧発生器を内蔵する場合及びこれらを塗装
ロボットのアーム５側に設ける場合の何れにおいても、
後述する脱着部６２，５１において、エアー及び電圧の
接続部が設けられる。

【００３２】また、図３において、塗装ガン６には、塗
料ホースＨを介して特定の上塗り塗料が供給されるよう
になっている。すなわち、ある一つの塗装ガン６には、
その塗装ガン６に固有の塗料が供給されるようになって
いる。

【００３３】この塗料ホースＨは、同図に示すように塗
装ガン６に直接的に接続することもできるが、塗装ロボ
ットのアーム５に複数の塗料ホースＨを内蔵させてお
き、塗装ガン６との脱着部６２，５１において各塗料の
接続を行うようにしても良い。塗料ホースＨを塗装ガン
６に直接接続すると、塗料ホースＨの本数が塗装ガン６
の数量で足りる点で有利であり、これに対して塗料ホー
スＨを各塗装ロボットＲ１〜Ｒ８のアーム５に内蔵する
と、塗装ガン６を搬送装置７で取り廻す場合に塗料ホー
スＨが邪魔にならずその取り扱いが容易となる。

【００３４】塗装ロボットＲ１〜Ｒ８のアーム５の脱着
部５１は、図４に示すように、塗装ガン６の脱着部６２
を収納する凹状とされ、この凹部５２の円周方向に所定
の間隔をおいてラチェット５３が出没自在に設けられて
いる。各ラチェット５３は、バネ５４によって突出方向
に付勢されており、塗装ガン６の脱着部６２の頭部６３
が凹部５２に挿入されると、ラチェット５３は同図に二
点鎖線で示すようにバネ５４の付勢に抗して没入する。

【００３５】また、ラチェット５３の先端には、ローラ
５５が回動自在に設けられており、塗装ガン６の脱着部
６２の頭部６３を回転すると当該ローラ５５によってア
ーム５の脱着部５１と塗装ガン６の脱着部６２とが相対
的に円滑に回転し、塗装ガン６の脱着部６２の頭部６３
に形成された溝６４（第１の溝）にラチェット５３が係
合する。この様子を図６に示す。

【００３６】塗装ガン６の脱着部６２には、その円周方
向に沿って所定の間隔、つまりアーム５の脱着部５１に
設けられたラチェット５３の間隔に対応して溝６４（第
１の溝）が形成されている。この溝６４は、図６に示す
ように、円周方向に対してはラチェット５３のローラ５
５が円滑に回転できる程度に滑らかに形成されている。

【００３７】また、アーム５の脱着部５１の凹部５２に
は、シリンダ５６が設けられ、その先端にストッパ５７
が取り付けられている。このストッパ５７は、塗装ガン
６の脱着部６２の頭部６３に形成された溝６５（第２の
溝）に係合して、アーム５の脱着部５１と塗装ガン６の
脱着部６２との相対的な円周方向に対する回転を阻止す
る機能を司る。

【００３８】塗装ロボットＲのアーム５に塗装ガン６を
装着する場合には、図４に示すように塗装ガン６の脱着
部６２に対してアーム５の脱着部５１を近づけ、塗装ガ
ン６の脱着部６２の頭部６３をアーム５の脱着部５１の
凹部５２に挿入する。このとき、塗装ガン６の脱着部６
２の頭部６３は、ラチェット５３を越えて凹部５２の底
面に至る。次に、ストッパ５７とこれに係合すべき溝６
５とが同じ位置に来るまで、塗装ガン６に対してアーム
５を円周方向に回転させる。これにより、各ラチェット
５３も塗装ガン６の溝６４にそれぞれ係合することにな
る。この位置でストッパ５７を前進させて溝６５に係合
させ、アーム５と塗装ガン６との回転方向の動きを固定
する。これにより、塗装ガン６はアーム５に固定される
ことになる。

【００３９】これに対して、塗装ロボットＲのアーム５
から塗装ガン６を取り外す場合は、まずストッパ５７を
後退させて溝６５との係合を解除したのち、塗装ガン６
に対してアーム５を円周方向に回転させる。ラチェット
５３に設けられたローラ５５によって、各ラチェット５
３は各溝６４から脱出するので、そのまま塗装ガン６に
対してアーム５を軸方向に引き抜く。これにより、アー
ム５から塗装ガン６を離脱することができる。

【００４０】こうした脱着部６２は、一つの塗装ガン６
に２つ設けられており、図３に示すように前段の塗装ロ
ボットから次段の塗装ロボットへの塗装ガンの受け渡し
が干渉することなく行えるように略９０°の角度をもっ
て設けられている。

【００４１】次に塗装手順を説明する。図７〜図１０で
は、一つの自動車ボディ４に着目して本実施形態の塗装
方法を説明するが、このボディ４の前後に連続するボデ
ィに対しても同様の塗装手順が採られる。

【００４２】まず、図７に示すように、上塗りブース１
に搬入されたボディ４の塗色に応じて、塗装ロボットＲ
１及びＲ５のそれぞれは、搬送装置７の出口７４の棚７
１に並べられた塗装ガン６を選定し、それをそれぞれの
アーム５の脱着部５１に装着する。塗装ガン６を装着し
たら、予め教示されたティーチング手順にしたがってボ
ディ４に対する塗料の吹き付けを行う。

【００４３】次に、図８に示すように、先頭の塗装ロボ
ットＲ１，Ｒ５の吹き付け作業が終了してボディ４が次
段の塗装ロボットＲ２，Ｒ６に到着したら、塗装ロボッ
トＲ１からＲ２、塗装ロボットＲ５からＲ６のそれぞれ
に対して塗装ガン６の受け渡しを行う。この受け渡し
は、図３〜図６にて説明したように、塗装ロボットＲ１
及びＲ２、塗装ロボットＲ５及びＲ６のそれぞれにて実
行される。

【００４４】図９に示すように、塗装ロボットＲ２とＲ
６のそれぞれに受け渡された塗装ガン６を用いて、当該
塗装ロボットＲ２及びＲ６に予め教示されたティーチン
グ手順にしたがって塗料の吹き付けが行われるが、同一
ボディ４に対して同一塗装ガン６が用いられるので、色
替え操作を行うことなく、受け渡されたそのままの状態
で吹き付けが行われる。

【００４５】こうして最終段の塗装ロボットＲ４及びＲ
８まで吹き付け作業を終了したら、図１０に示すよう
に、当該最終段の塗装ロボットＲ４及びＲ８は、現在装
着されている塗装ガン６を搬送装置７の入口７３のうち
その塗色に対応する棚７１に離脱し、次のボディに対し
て吹き付け作業を行うべく、前段の塗装ロボットＲ３及
びＲ７の塗装ガン６を受け取りに行く。一方、搬送装置
７の入口７３に離脱された塗装ガン６は、簡易コンベア
７２によって出口７４に向かって搬送され、そこに整列
する。

【００４６】このように、順次搬送されてくるボディ４
に対して、それぞれの塗色に対応した塗装ガン６を用い
た塗装が行われるが、本実施形態の塗装方法では、各塗
色に対応した塗装ガンを順次受け渡しながら塗装を行う
ので、色替え操作が全く不要となり、塗料ロスを著しく
低減することができる。

【００４７】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装方法が適用される塗装ブースの実
施形態を示す平面図である。

【図２】本発明の塗装ガンの搬送装置の実施形態を示す
正面図である。

【図３】本発明の塗装ガンの実施形態を示す正面図であ
る。

【図４】本発明の塗装ガンと塗装ロボットとの脱着部の
実施形態を示す要部断面図である。

【図５】本発明の塗装ガンの脱着部の実施形態を示す要
部斜視図である。

【図６】図４のVI-VI 線に沿う断面図である。

【図７】本発明の塗装方法の実施形態を示す平面図であ
る。

【図８】図７の次工程を示す平面図である。

【図９】図８の次工程を示す平面図である。

【図１０】図９の次工程（最終工程）を示す平面図であ
る。

【図１１】従来の塗装方法を示す平面図である。

【符号の説明】

１…上塗りブース ２…カラーチェンジバルブ ３…フロアコンベア ４…自動車ボディ（被塗物） ５…ロボットアーム ５１…脱着部 ５２…凹部 ５３…ラチェット ５４…バネ ５５…ローラ ５６…シリンダ ５７…ストッパ ６…塗装ガン ６１…ベルカップ ６２…脱着部 ６３…頭部 ６４…溝（第１の溝） ６５…溝（第２の溝） ７…搬送装置 ７１…棚 ７２…簡易コンベア ７３…入口 ７４…出口 Ｒ１〜Ｒ８…塗装ロボット Ｈ…塗料ホース

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数段配置された塗装ロボットにより被塗
   物に塗料を吹き付ける塗装方法において、吹き付けるべ
   き塗料が供給される塗装ガンを次段の塗装ロボットに順
   次受け渡しながら塗装を行うことを特徴とする塗装方
   法。
2. 【請求項２】複数段配置された塗装ロボットにより被塗
   物に塗料を吹き付ける塗装方法において、吹き付けるべ
   き塗料が供給される塗装ガンを用いて前記被塗物に当該
   塗料を吹き付ける工程と、前記被塗物の移動にともなっ
   て次段の塗装ロボットに前記塗装ガンを受け渡す工程
   と、この次段の塗装ロボットに受け渡された塗装ガンを
   用いて前記被塗物に当該塗料を吹き付ける工程とを有す
   ることを特徴とする塗装方法。
3. 【請求項３】最終段の塗装ロボットに受け渡された塗装
   ガンは、そこで作業終了後当該ロボットから離脱され、
   先頭段の塗装ロボットが設置された待機位置まで搬送さ
   れることを特徴とする請求項２記載の塗装方法。
4. 【請求項４】先頭段の塗装ロボットは、複数用意された
   塗装ガンの中から目的とする塗装ガンを選定してアーム
   に装着することを特徴とする請求項２または３記載の塗
   装方法。
5. 【請求項５】供給された塗料を吐出部から吐出する塗装
   ガンにおいて、塗装ロボットのアームへの脱着部が２つ
   以上設けられていることを特徴とする塗装ガン。
6. 【請求項６】前記塗装ガンの脱着部は、前記塗装ロボッ
   トの脱着部に設けられたラチェットに係合する第１の溝
   を含み、前記第１の溝に前記ラチェットが没入すること
   により前記脱着部が前記塗装ロボットの脱着部に対して
   軸方向に係止されるとともに、前記脱着部を前記塗装ロ
   ボットの脱着部に対して相対的に円周方向に回転させる
   ことにより前記ラチェットが前記第１の溝から脱出して
   前記軸方向の係止が解除されることを特徴とする請求項
   ５記載の塗装ガン。
7. 【請求項７】前記塗装ガンの脱着部は、前記塗装ロボッ
   トの脱着部に設けられたストッパに係合する第２の溝を
   含み、前記第２の溝に前記ストッパが係合することによ
   り前記脱着部が前記塗装ロボットの脱着部に対して円周
   方向に固定されることを特徴とする請求項６記載の塗装
   ガン。