JPH11221503A - 塗装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浮き彫り模様がつけられた被塗装物を、塗装
ガンの移動回数をすることによって高い生産性で塗装で
き、しかも塗り残しや塗装ムラの発生が少ない塗装機を
提供する。 【解決手段】 水平に置かれた板状の被塗装物Ｓの上面
に沿って水平に移動可能とされた塗装ロボットのロボッ
トアーム１の先端部に塗装ガン支持台２が設けられ、塗
装ガン支持台２には２台の塗装ガン７１，７２がノズル
７１１，７２１を下向きにしてそれぞれピニオン４１，
４２に取付けられている塗装ガン支持アーム６１，６２
によって移動方向前後に支持されている。電動機３を駆
動することによりピニオン４１と４２が互いに反対方向
に回動し、支持アーム６１と６２は互いに同じピッチ角
αだけ外向きとなるように角度を調節することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗装機に関し、特に
板状の面に浮き彫り模様が施された長尺の建物用外壁材
のような被塗装物を塗装するのに適した塗装機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、工場生産によるユニット住宅が普
及しており、このようなユニット住宅には、浮き彫り模
様を縦横に格子状に配列した板状の外壁材が多く使用さ
れている。このような浮き彫り模様を有する被塗装物の
表面塗装は、通常、浮き彫り模様がつけられた素材パネ
ルを水平に置き、その上を塗装ガンを移動させながら塗
料を吹きつけて塗装する方法によって行われている。

【０００３】例えば図５は、塗装用ロボットによって浮
き彫り模様Ｒを有する被塗装物Ｓの上面を塗装する場合
の態様を示す。水平な台上に被塗装物Ｓが置かれ、その
上に塗装用ロボット（図示しない）が設置されている。
塗装用ロボットのロボットアーム（同じく図示しない）
は動作パスで被塗装物Ｓの長手方向に沿って前進し、
終端部に達するとそのまま動作パスで後戻りする。つ
いで動作パスの終端部で被塗装物Ｓの幅方向へ９０°
方向転換して移動（トラバースと称する）する。そし
て、以後この動作を繰り返し行うことで塗装を行う。

【０００４】ロボットアームの先端部には１台の塗装ガ
ンＧが取付けられていて、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す
ように、動作パス〜に応じて、塗装ガンＧのノズル
Ｎの吹き出し方向を変えることができる。ここで、進行
方向のピッチ角α及び進行方向と直角方向（トラバース
方向）のロール角βは、浮き彫り模様Ｒの形状や配列
（側面の傾斜角、高さ、浮き彫り模様Ｒ間の溝の幅等）
に応じて適切な角度に設定される。

【０００５】なお、スプレー式の塗装ガンでは、ノズル
からのスプレーの到達可能距離（噴霧域）に限度があ
り、通常には３００〜４００ｍｍが限度である。従って
その限度以下で塗装ガンをトラバースさせて塗布する必
要がある。ここでは説明が理解されやすいように、従来
技術及び本発明技術とも、便宜上スプレーの到達可能限
度を４００ｍｍ、浮き彫り模様Ｒの１列の幅（ピッチ）
を１５０ｍｍ、浮き彫り模様Ｒを２列塗装する毎に塗装
ガンをトラバースさせるものとして説明する。

【０００６】次に、上記従来技術によって被塗装物Ｓに
塗装する場合について図５、図６に基づいて更に説明す
る。まず、動作パスでは、被塗装物Ｓの幅方向片側の
長辺の少し外側を通るようにロボットアームを前進させ
ながら、塗装ガンＧのノズルＮから塗料を被塗装物Ｓに
吹きつける。この際、ノズルＮの向きと被塗装物Ｓの基
準面Ｆ及び浮き彫り模様Ｒの上面ｆ0 のなす角度、及び
ノズルＮの向きと浮き彫り模様の側面ｆ1 あるいはｆ2
のなす角度は大きいために、基本面Ｆ、上面ｆ0 、及び
１列目及び２列目の浮き彫り模様Ｒの側面ｆ1 ，ｆ2 に
は塗料が充分に吹きつけられる。しかるにノズルＮの向
きと側面ｆ3 ，ｆ4 のなす角度は小さくて平行に近いた
め、側面ｆ3 ，ｆ4 には塗料が充分に吹きつけられな
い。

【０００７】次いで、塗装ガンＧが動作パスの終端部
に達すると、ノズルＮの向きを図６の動作パスのよう
に変化させ、ロボットアームによって塗装ガンＧを後戻
りさせながら塗料を吹きつける。これによって１列目及
び２列目の浮き彫り模様Ｒの側面ｆ3 に塗料が充分に吹
きつけられる。（以後、基準面Ｆと上面ｆ0 の塗装につ
いては記述を省略する。）

【０００８】次いで塗装ガンＧを動作パスでトラバー
スさせ、前記の動作パスから始めて同じ塗装動作を行
わせる。以後この操作を繰り返すことにより、被塗装物
Ｓの上面全体の塗装が完了する。

【０００９】このように、被塗装物Ｓの浮き彫り模様Ｒ
は四つの側面ｆ1 ，・・, ｆ4 を有するので、浮き彫り
模様Ｒの全面をもれなく塗装するためには、トラバース
を除くと、塗装ガンＧを被塗装物Ｓの長手方向に２回
往復（４回移動）させ、異なる方向から４回吹きつけて
塗装しなければならない。一般に動作パスの数が多くな
ると、それにほぼ反比例して塗装の生産性が低くなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、浮き
彫り模様がつけられた被塗装物でも、塗装ガンの移動回
数を少なくすることによって、高い塗装生産性で塗装す
ることができ、しかも塗り残しや塗装ムラが発生しにく
い塗装機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の塗装機は、水平に置かれた板状の被塗装
物の上面に沿って水平に移動可能とされた塗装ガン支持
台を有し、該塗装ガン支持台には２台の塗装ガンがノズ
ルを下向きにして移動方向に並んで支持され、且つ塗装
ガン支持台には前記２台の塗装ガンのノズルが互いに外
向きとなるように角度を調節することができるノズル角
度調節手段を備えていることを特徴とする。

【００１２】（作用）ノズル角度調節手段によって、２
台の塗装ガンのノズルの吹きつけ方向が一方の塗装ガン
のノズルは進行方向に対して前向き、他方の塗装ガンの
ノズルは進行方向に対して逆向きとなるように互いに外
向きに調節し、次いで被塗装物の長手方向水平に塗装ガ
ンを移動させながら、ノズルから被塗装物の上面に塗料
を吹きつけて塗装する。これによって、被塗装物の上面
に浮き彫り模様があっても、移動方向前方及び移動方向
後方から同時に塗料を吹きつけて塗装することができ、
塗装ガン１台だけを用いた従来の塗装機で塗装する場合
のように塗装ガンを長手方向に同じ経路上を逆方向にも
移動させる必要なしに、塗り残しなく吹きつけ塗装する
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。図１は本発明塗装機の実施の
形態における要部の正面図、図２は本発明塗装機の使用
態様を示す斜視図、図３（Ａ）は図２におけるＡ矢視
図、（Ｂ）は図２におけるＢ矢視図である。

【００１４】被塗装物Ｓは図５に示すものと同じであ
り、板状の面に浮き彫り模様Ｒが施された長尺体であ
る。水平に置かれた被塗装物Ｓの上に図示しない塗装用
ロボットが設置されていて、被塗装物Ｓの上をロボット
アーム１が長手方向（Ｘ軸方向）及び幅方向（Ｙ軸方
向）に水平に移動することができる構造とされている。

【００１５】図１、図２に示すように、ロボットアーム
１の先端部には塗装ガン支持台２がその面をほぼ垂直に
して固定されている。そして塗装ガン支持台２上には、
低速で回転する電動機３、電動機３の出力軸と同軸に固
定されたピニオン４１、ピニオン４１と噛み合うラック
５、ラック５に対しピニオン４１と対称位置にあってラ
ック５と噛み合い、且つピニオン４１と同じ歯数を有す
るピニオン４２が取付けられている。

【００１６】ピニオン４１及び４２上には、それぞれの
中心を通る塗装ガン支持アーム６１，６２がラック５に
対し対称位置に取付けられており、塗装ガン支持アーム
６１，６２の先端部にはそれぞれ塗装ガン７１，７２
が、ノズルを下向きにして塗装ガン支持台２の移動方向
（従ってロボットアーム１の移動方向）に対して前後に
並んで支持されている。また、塗装ガン７１、７２は、
図３（Ｂ）に示すようにトラバース方向へロール角β傾
斜させて取付けられている。なお図では、各塗装ガン７
１、７２への塗料供給装置、噴霧用空気供給装置、及び
それらに付属する配管や弁装置等は省略されている。

【００１７】以下に上記塗装機の作動について説明す
る。まず、電動機３を駆動させることによりピニオン４
１が反時計方向に回動し、ラック５とピニオン４２が従
動する。その結果、図１に示すように、塗装ガン支持ア
ーム６１及びその先端に支持されている塗装ガン７１の
ノズル７１１は右外向き（移動方向前向き）にピッチ角
α傾斜し、また、塗装ガン支持アーム６２及びその先端
に支持されている塗装ガン７２のノズル７２１は左外向
き（後向き）にピッチ角α傾斜する。このように２台の
塗装ガンのノズルが互いに所定のピッチ角α外向きとな
るように調節する。

【００１８】次いで塗装を開始する。まず動作パス-a
ではロボットアーム１を被塗装物Ｓの一方の長辺の少し
外側を通るようにして長手方向（Ｘ軸方向）へ移動させ
つつ、ノズル７１及び７２から塗料を被塗装物Ｓの上面
へ吹きつけると、１列目及び２列目の浮き彫り模様Ｒの
基本面ｆ0 及び側面ｆ1 ，ｆ2 及びｆ3 には塗料が充分
に吹きつけられるが、側面ｆ4 には塗料が充分吹きつけ
られない。しかしロボットアーム１をそのまま動作パス
-aに沿って被塗装物Ｓの長手方向終端部まで移動させ
る。

【００１９】ロボットアーム１が動作パス-aの終端部
に達すると、幅方向へ９０°方向転換させ、動作パス
-a上を幅方向にトラバースさせる。次いで長手方向へ９
０°方向転換させ、動作パス-a上を被塗装物Ｓの長手
方向に移動させつつ、ノズル７１及び７２から塗料を被
塗装物Ｓの上面へ吹きつけると、側面ｆ4 に塗料が充分
吹きつけられて、１列目及び２列目の塗装が終了する。
そして、１列目及び２列目の塗装終了後は、引き続き同
様にして動作パス-a，-a，・・・と移動させながら
吹きつけを行って、１枚の被塗装物Ｓの上面の塗装を完
了する。

【００２０】このように、１列目と２列目の浮き彫り模
様Ｒをムラなく塗装するためには、トラバースの動作パ
ス-aを除くと、図５に示した従来技術のように塗装ガ
ンＧを同じ経路上で往復させる必要がなく、ロボットア
ーム１（従って塗装ガン支持台２）を１経路上を１回
（動作パス-aと-a）、移動させるだけでよく、従来
技術の場合に対し約２倍の生産性が得られることにな
る。

【００２１】図４は、本発明塗装機の他の例における要
部の正面図である。図４に示す塗装機は、塗装ガン支持
アーム６３、６４の上端部は塗装ガン支持台２上にピン
止めされていて、電動機３１を駆動させてピニオン４３
を回動させるとラック５１が上下し、ラック５１の先端
部に接続されているリンク機構のアーム８が塗装ガン支
持アーム６３及び６４の傾斜角（ピッチ角α）を変化さ
せる構造である。

【００２２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、具体的な構成は上記のものに限られるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等
も本発明に含まれる。

【００２３】例えば、図１に示す例では、塗装ガンのノ
ズルの角度を調節する手段として２個のピニオンと１個
のラックを用い、図４に示す例では、１組のピニオンと
ラック及び１組のリンク機構を用いたが、同じ歯数を有
する１組の歯車を用いてもよく、また、１本のエアシリ
ンダーと１組のリンク機構を用いてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明の塗装機は上記のような構成とさ
れているので、塗装ガンを１経路上１回（別経路上を行
きと帰りで合計２回）移動させるだけで、浮き彫り模様
がつけられた被塗装物の上面を塗り残しや塗装ムラなし
に塗装することができ、従来技術に比べて約２倍の高い
塗装生産性が得られる。

【００２５】更に、従来技術のように各動作パスの終端
部でノズルのピッチ角を調節する必要がないので、運転
操作が簡単且つ容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明塗装機の実施の形態における要部の正面
図。

【図２】本発明塗装機の使用態様を示す斜視図。

【図３】（Ａ）は図２におけるＡ矢視図、（Ｂ）は図２
におけるＢ矢視図。

【図４】本発明塗装機の他の例における要部の正面図。

【図５】従来技術の使用態様を示す斜視図。

【図６】（Ａ）は図５におけるＡ矢視図、（Ｂ）は図５
におけるＢ矢視図。

【符号の説明】

１ ロボットアーム ２ 塗装ガン支持台 ３ 電動機 ４１，４２，４３ ピニオン ５，５１ ラック ６１，６２，６３，６４ 塗装ガン支持アーム ７１，７２，７３，７４ 塗装ガン ７１１，７２１ ノズル ７３１，７４１ ノズル ８ リンク機構のアーム Ｓ 被塗装物 Ｒ 浮き彫り模様 α ピッチ角 β ロール角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平に置かれた板状の被塗装物の上面に
   沿って水平に移動可能とされた塗装ガン支持台を有し、
   該塗装ガン支持台には２台の塗装ガンがノズルを下向き
   にして移動方向に並んで支持され、且つ塗装ガン支持台
   には前記２台の塗装ガンのノズルが互いに外向きとなる
   ように角度を調節することができるノズル角度調節手段
   を備えていることを特徴とする塗装機。