JPS584582B2 - 内面塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、装飾照明用ガラスグローブ、化粧品用ビン等
のガラス容器をの他の被装物の内面に均一な塗膜で塗装
できるようにした内面塗装装置に関するものである。

被塗装物の内面に塗装する際、塗料が被塗装物の底部コ
ーナ一部や肩部等にその表面張力等によって残留し、塗
膜が不均一になり勝ちで塗装ムラが生じ易いという問題
がある。

また、このような塗装ムラが生じた場合、被塗装物の内
部であるからその修正が極めて困難であった。

本発明は、とのような事情に鑑み被塗装物の内向に塗布
した塗料の残留分を容易に回収し得ると共に、塗膜の厚
みを均一化して美麗に仕上げることのできる塗装を提供
しようとするものである。

本発明の特薇とするところは、機体フレームに、被塗装
物を着脱自在に保持するチャックと、該チヤックをその
一に沿った縦軸のまわりに回転させる回転機構および該
軸線と交差する横軸のまわりに回転させる回転機一と、
該チャックにて保持された被塗装物内に所定量め塗料を
注入するノズルと、該被塗装物の開口部牽着脱自在に閉
塞する蓋体とを設け、該蓋体をチャックに対して進退自
在となし、かつ蓋体に悸塗等物の内部の余剰塗料示回収
する余剰塗料回収孔と、被塗装物の内部に空気を導入す
る空気導入孔を設け、余剰塗料回収孔に吸引装置を介し
て塗料回収タンクを接続すると共に、空気導入孔に乾燥
用空気供給装置を接続してなる内面塗装装置にある。

以下、本発明の実施例を図によって説明する。

まず、内面塗装装置の一例を第１図により説明すると、
１は被塗装物Ａを保持するためのチャツクで、旋回体１
１に縦軸１２および自転用モータ１３を介して自転可能
に支持されている。

旋回体１１は固定フレーム１４に横軸１５および旋回世
モーター１６を介して旋回可能に支持されている。

１７は旋回体１１に取付けられたバランスウエイトであ
る。

２は塗料注入用ノズルで、フレキシブルホース２１とバ
ルブ２２等を．介して塗料タンク２３に接続され チャ
ック１の上方において、固定フレームに昇降シリンダー
（図示省略）等を介して昇降自在に設けられている。

この内面塗装装置によれば、後に詳述するが、チャック
１に被塗装物Ａを保持させ、この被塗装物Ａ内にノズル
２を介して塗料を注入した後、該被塗装物Ａを自転なら
びに公転させることにより、前記塗料を被塗装物Ａの内
面に塗布するものであり、本発明はこのような内面塗装
装置において、とくに、被塗装物Ａ内に讐溜した余剰塗
料を効率よく回収して塗膜の厚みを均一化できるように
したものである。

すなわち、前記旋回体１１に取付板３を介して蓋体７の
姿勢変更用シリンダー３１およびガイド筒３２を取付け
、シリンダー３１のロンドに連結したガイド軸３３をガ
イド筒３２に軸方向に進退自在で、かつ回転自在に挿入
し、ガイド軸３３に突設したピン３４をガイド筒３２に
設けたらせん溝３５に係合させ、ガイド軸３３の先端に
取付金具３６等を介して蓋体７を取付けることにより、
シリンダー３１の作動に伴って、蓋体７がガイド軸３３
とピン３４およびらせん溝３５等を介してチャック１に
保持された被塗装物Ａに対し進退自在つまり軸方向なら
びに径方向に位置変更自在となるように構成してある。

さらに詳述すると、第２〜４図に示す如く、ガイド軸３
３の先端に取付金具３６およびボルト３７を介して支持
部材４を取付け、該支持部材４にベアリング４１を介し
て縦軸５を回転自在に支持させ、縦軸５の下端部に伸縮
自在継手６を介して蓋体７を軸方向に進退自在に取付け
ている。

伸縮自在継手６は、ボルト６１を介して縦軸５に連結し
た外筒６２と、外筒６２にブッシュ６３を介して軸方向
に摺動自在に挿入した内筒６４とからなり、内筒６４の
下端部に設けられたフランジ部６５にボルト６６を介し
で蓋体７を着脱自在に取付けている。

６７は蛇腹状カバーで、外筒６２のフランジ部６８と内
筒６４のフランジ部６５の間に伸縮自在に張設してある
。

６９は空気抜き用孔である。

蓋体７の下端面には被塗装物Ａの開口部に密着するリン
グ状のシール材７１を取付け、中央部に漏斗状の凹孔７
２を設け、さらにその中心に塗料回収用孔７３を設け、
該孔７３にそれより小径の筒軸５１を遊嵌し、該筒軸５
１の先端に取付けたコーン状の栓５２にて前記凹孔７２
と孔７３とを連通、遮断できるようになっている。

筒軸５１は縦軸５の先端に螺着し、この筒軸５１の外側
で縦軸５と蓋体７の間にばね７４を介在させ、このばね
７４によって蓋体７を下方に付勢し、凹孔７２の底部つ
まり孔７３の下端開口部を栓５２に弾性的に密着させて
同部を弾性的に閉塞している。

７５は蛇腹状カバーで筒軸５１の外側において縦軸５と
蓋体７の間に伸縮自在に張設してある。

なお、筒軸５１は縦軸５と一体に形成してもよい。

また、スプリング７４は蛇腹状カバー７５の外側に設け
てもよい。

一方、縦軸５には軸方向に平行な２本の縦孔５４，５６
を設け、一方の縦孔５４の下端部は前記筒軸５１の中心
孔５３に連通させて下方に開放させ、同孔５４の上端は
径方向に設けられた横孔５５を介して支持部材４と縦軸
５との間に形成された環状空間４２に連通させ、該環状
空間４２に支持部材４に設けられた乾燥用空気導入孔４
３を連通させている。

もう一方の縦孔５６の下端部は前記筒軸５１の外側でカ
バー７５の内側に形成された空間７６を介して塗料回収
用孔７３に連通させ、同縦孔５６の上端は押え板５７に
設けられた孔５８と、ハウジング４４の内部空間４５を
介して該ハウジング４４に設けられた塗料回収用孔４６
に連通させている。

なお、ハウジング４４はボルト４７を介して支持部材４
に取付け、押え板５７はハウジング４４内でばね５９を
介して縦軸５に圧接させている。

５０は縦軸５の抜け止め用リングである。

また、前記塗料回収用孔４６には第１図で示したように
フレキシブルホース８１とバルブ８２および吸引ポンプ
８３等を介して塗料回収タンク８４を接続し、空気導入
孔４３にはフレキシブルホース８５等を介して温風器８
６を接続している。

而して、上記装置を用いるときは、まず、第１図および
第５図イに示す如く、ノズル２をチャック１の上方に退
避させると共に、蓋体７をチャック１の上方でノズル２
の昇降に干渉しない位置に退避させた状態で、被塗装物
Ａをその開口部Ａ１を上向きにしてチャック１に保持さ
せる。

該チャック１の構造はとくに限定するものではなく、た
とえばチャック１に凹孔を設け、該凹孔の内面にウレタ
ンゴム等の弾性体を内張リし、吸盤式で被塗装物Ａの底
部を着脱自在に吸着保持する。

あるいは複数個のチャック爪を用いて被塗装物Ａの膚宜
数箇所を着脱自在に把持する。

その他所望に応じて任意の形式のものを用いることがで
きる。

こうしてチャック１に被塗装物Ａを保持させ外後、第５
図ロに示すように、ノズル２を降下させて被塗装物Ａ内
に挿入し、該被塗装物Ａ内に所定量の塗料Ｂを注入する
。

このとき、塗料Ｂが飛散しないように、ノズル２の先端
を被塗装物Ａの底部内面に近抜させた位置で停止させ、
第１図で示したバルブ２２を開いて塗料タンク２３から
ノズル２を介して被塗装物Ａ内に塗料Ｂを注入する。

然る後、第５図ハに示すように、ノズル２を上昇させて
被塗装物Ａ内から抜き取り、元の上方位置に退避させる
。

一方、前記塗料Ｂの注入前あるいは注入後において、チ
ャック１の自転用モーター１３を駆動し、縦軸１２を介
してチャック１を自転させる。

そして、前記の如くノズル２を被塗装物Ａから抜き取り
、上方に退避させた後、公転用モーター１６を駆動し、
横軸１５および旋回体１１を介してチャック１を公転さ
せる。

これによって、チャック１に保持された被塗装物Ａがそ
の中心軸芯を中心として自転しながら、第５図ニ〜へに
示すように上下反転する如く公転し、これに伴って、該
被塗装物Ａ内に注入きれた塗料Ｂが、当初、自転に伴な
う遠心力により被塗装物Ａの内面に沿って次第に上昇し
ながら塗布され一次いて、自転ならびに公転により、被
塗躾物Ａの開口部Ａ１に至るまで内面全体にほゞ均一に
塗布きれ、塗膜Ｂ１が形成されることになる。

このとき、被塗装物Ａ内に塗料Ｂを予めある程度余分に
注入しておく。

これによって、塗料Ｂが前記被塗装物Ａめ自転ならびに
公転によって内面に効率よく塗布できると共に、内面全
体に万遍なく塗布することができる。

しかしながら、このように塗料Ｂを余分に注入すると、
被塗嵯物Ａが公転によって上下皮転した際、その開口部
から余剰塗料Ｂ２が飛散するおそれがある。

そのために、本発明によるときはとくに蓋体７に余剰塗
料Ｂ２の回収機構を装備し、これにより余剰塗料Ｂ２を
効率よく回収できるようにし、かつ、被塗装物Ａの内面
に塗布された塗膜Ｂ１の厚みをも均一化し得るようにし
たのである。

すなわち、前記被塗装物Ａの公転途中において蓋体７の
姿勢変更用シリンダー３１を引方向に作動する。

これによって、ガイド軸３３とピン３４およびらせん溝
３５を介して蓋体７を被塗装物Ａの開口部Ａ１に対応す
る位置まで姿勢変更させると共に、この蓋体７にて被塗
装物Ａの開口部Ａ１を閉塞する。

このとき、第５図二，ホ，へおよび第６図に示すように
、被塗装物Ａが上向き姿勢から９０°付近まで公転した
時点で、その開口端部に蓋体７のシール材７１が密着し
、該開口部Ａ１から前記余剰塗料Ｂ２が外部に漏洩する
ことを防止している。

また、前酋己蓋体７にて被塗装物Ａの開口部Ａ１
を閉塞した後、シリンダー３１をさらに引続いて引方向
にある程度作動させることにより、第６図に示すように
、縦軸５等をばね７４に抗して被塗装物Ａ側に引込み、
以つて、その先端の栓５２を蓋体７の凹孔７２の底面か
ら開離させ、凹孔７２と孔７３を連通させる。

次いで、チャック２が１８０°公転し、被塗装物Ａを上
下反転した時点で公転用モーター１６を停止させる。

たゞし、自転用モーター１３は引続いで回転させ、被塗
装物Ａを下向き姿勢のまゝ引続いで自転させておく。

このとき蓋体７も被塗装物Ａの開口部Ａ１を閉塞した状
態で一体に自転している。

なお、前記自転ならびに公転の速度に関し、自転速度は
、被塗装物Ａが上向き姿勢から下向き姿勢まで１８０°
公転する間は一定となし、その後完全に下向き姿勢まで
公転した後に減速して低速で自転するように切換え、ま
た、公転速度は、被塗躾物Ａか上向き姿勢から９０°公
転した後、その公転速度を減速して９０°位置から４８
０°位置までを低速で公転するように切換えるのが望ま
しい。

一方、前記被塗装物Ａの公転途中において、塗料回収用
孔４６に接続した吸引ポンプ８３を作動する。

これによって、被塗装物Ａを自転ならびに公転させなが
らその内部に残溜しでいる余剰塗料編を前記需体１７の
凹孔７２から孔７３、空間７６、縦孔５６、透孔５８、
空間４５、孔４５およびホース８１等を経て第１図の塗
料回収タンク８４に向収するめである。

このとき、被塗装物Ａを上下反転しただけでも余剰塗料
Ｂ２を前記蓋体７の孔等から流出させてタンク８４に回
収させることはできるが、こうした場合、塗料の一部が
被塗装物Ａの底部コーナ一部Ａ２および肩部等に表面張
力で残溜し、その溜りによる塗装ムラが生じるおそれが
ある。

然るに、本発明によれば前記の如く吸引ポンプ８３によ
り余剰塗料Ｂ２を強制的に吸引して回収するようにして
いるので、前記表面張力で残溜している塗料をも効率よ
く的確に回収することができ、従って、塗装ムラを一掃
し、均一な厚みｔをもった塗膜Ｂ１を形成する．ことが
できる。

また、この余剰塗料Ｂ２の回収時において、被塗装物Ａ
を完全に密封したまゝ吸引して回収すると、該塗料の回
収効率が低下すると共に、被塗装物Ａの内部が必要以上
に減圧されて被塗装物Ａ等を破損するおそれがある。

そのために、本発明によるときは空気導入孔４３から環
状空間４２、横孔４５、縦孔５４、筒軸５１の孔５３を
経て被塗装物Ａ内に空気を導入しながら前記余剰塗料Ｂ
２を吸引して回収するようにしている。

これによって、被塗装物Ａ内が必要以上に減圧されるこ
とを防止して、その破損を未然に防止でき、かつ、被塗
装物Ａ内において、導入された空気が対流し、この対流
により、前記余剰塗料に適度の流動性を付与し、その回
収効率を高めることができると共に、前記塗膜Ｂ１の乾
燥をも促進させることができる。

さらに、前記余剰塗料Ａの回収時に、前記空気．導入孔
４３に温風器８６等の乾燥用空気供給装置を接続し、被
塗装物Ａ内に温風等の乾燥用空気を送り込むことにより
、前記塗膜Ｂ１の乾燥効率を一層高めることができる。

上記の如く、被塗装物Ａの内面に塗料Ｂを塗布し、その
余剰塗料Ｂ２を吸引して回収し、塗膜Ｂ１の厚みｔを均
一化した後は、第５図トに示すように、自転用モーター
１３を停止して被塗装物Ａの自転を停止させ、次いで、
蓋体７の姿勢変更用シリンダー３１を押方向に作動し、
ガイド軸３３、ピン３４、らせん溝．３５等を介して該
蓋体７を被塗装物Ａの開口部から離間させ、然る後、被
塗装物Ａをチャック１から取外せばよい。

該チャック２から取出した被塗装物Ａは、そのまゝでも
使用可能であるが、焼付炉等に送り込み所定温度で所定
時間加熱して塗膜Ｂ１を被塗装吻Ａの内面に焼付けるの
が望ましい。

これによって第７図に示すような製品を得ることができ
る。

ところで、本発明は上起実施例に限定されるものではな
く、次のようにして実施することもできる。

ノズル２は単孔式に限らず、複数本のノズルを集束して
なるマルチタイプのものを用いてもよい。

ノズル２から被塗装物Ａ内への塗料の注入は、自然流下
に限らず、ポンプ等を用いてある程度の圧力をもって注
入するようにしてもよい。

この場合、塗料を常に一定の管路を循環させ、その循環
途中よりバルブ等を介して逐次取出して注入するように
設定すればよい。

以上要するに、本発明によるときは、被塗装物内に所定
量の塗料を注木した後、被塗装物を自転ならびに公転さ
せて、該塗料を被塗装物の内面に効率よく万遍なく塗布
でき、さらに、その後、余剰塗料を積極的に吸引して回
収することにより、表面張力等によって残溜している塗
料をも効率よく的確に回収でき、かつ、内面に塗布され
た塗膜を均一化し得て、美麗に仕上げることができ、商
品価値の高い製品を得やことができるのである。

とくに、本発明によれば余剰塗料を効率よく回収し得る
と同時に、乾燥用空気を被塗装物内に導入して、塗膜の
乾燥効率をも高めることができ、塗装作業能率を大巾に
向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内面塗装装置の一例を示す概略正
面図、第２図は蓋体部分の具体的実施例を示す縦断面図
、第３図はその■−■線断面図、第４図は同底面図、第
５図は内面塗装および仕上げ工程を示す説明図、第６図
は余剰塗料の回収状態を示す要部の縦断面図、第７図は
内面塗装仕上げした製品の縦断面図である。 １……チャック、２……ノズル、３……取付板、４……
支持部材、５……縦軸、６……伸縮自在継手、７……蓋
体、１１……旋回体、１２……自転用縦軸、１３……同
モーター、１４……固定フレーム、１５……公転用横軸
、１６……同モーター、２３……塗料タンク、３１……
姿勢変更用シリンダー、３２……ガイド筒、３３……ガ
イド軸、４６，４５，５８，５６，７６，７３……余剰
塗料の回収用孔および空間、４３，４２，５５，５４．
５３……乾燥用空気の導入孔および空間、８３……余剰
塗料の吸引ポンプ、８４……同回収タンク、８６……温
風器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機体フレームに、被塗装物を着脱自在に保持すやチ
   ャックと、該チャック牽その一線に沿った縦軸のまわり
   に回転させる回転機構および該軸線と交差する横軸のま
   わりに回転させる回転機構と、該チャックにて保持され
   た被塗装物内に所定量の塗料を注入するノズルと、該被
   門装物の開口部を着脱自在に閉塞する蓋体とを設け、該
   蓋体をチャツクに対して進退自在となし、かつ、蓋体に
   被塗装物の内部の余剰塗料を回収する余剰塗料回収孔と
   、被塗装物の内部に空気を導入する空気侵入孔を設け、
   余剰塗料回収孔に吸引装置を介して塗料回収タンクを接
   続すると共に、空気導入孔に乾燥用空気供給装置を接続
   してなることを特徴とする内面塗装装置。