JPH0443713B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ ノズルが全て異なつた方向を向いた多数の塗
布器ノズルを含む塗料塗布装置を用いて複数の間
隔をおいた表面部分に塗料を塗布する方法におい
て、前記間隔をおいた表面部分の第１部分に近い
第１位置に前記装置を動かし、前記ノズルの第１
のものが前記第１表面部分に対向するように前記
装置を向け、前記第１ノズルを通して前記第１表
面部分に塗料を塗布し、前記第１ノズルを通して
の塗料の塗布を終了するステツプと、次に前記装
置を前記第１位置から前記表面部分の第２のもの
に近い第２位置へ動かし、前記ノズルの第２のも
のが前記第２表面部分に対向するように前記装置
を向け、前記第２ノズルを通して前記第２表面部
分に塗料を塗布するステツプとを含む方法。

２ 前記装置を前記第１位置から第２位置へ移動
する際、前記装置の向きの変化を最小限にする請
求の範囲第１項記載の方法。

３ ２以上の取付け面１６を有するマニホールド
ブロツク１４と、該マニホールドブロツクを通し
て延長し、前記取付け面に終端する多数の穴２
１，２３，２５，２７，３１と、各塗布ノズル４
と塗布器取付け面を形成するベース部材６を有す
る２以上の塗布器２；Ａ，Ｂと、を含む複数の間
隔をおいた表面部分に塗料を塗布する装置におい
て、前記各塗布器はその塗布器取付け面がマニホ
ールドブロツクのそれぞれの取付け面１６に当接
するように、且つ前記それぞれの取付け面に終端
するマニホールドブロツクの穴が各塗布器と連通
するように、前記マニホールドブロツクに取付け
られ、前記塗布器はそのノズル４が異なつた方向
を向くように取付けられ、前記装置は各塗布器用
のそれぞれの制御手段２８を含み、各制御手段２
８はそれぞれの塗布器のトリガ作動を個別に制御
するように構成され、他の塗布器の状態と無関係
に各塗布器がトリガ作動できるようにした装置。

４ 前記各制御手段２８が前記マニホールドブロ
ツクに支持されている請求の範囲第３項記載の装
置。

明細書 本発明は、複数の間隔をおいた表面部分に塗料
を塗布する方法及び装置に関するものである。

ロボツトその他の自動塗装装置に設置した塗料
スプレーガンを使用し、塗料スプレーブース内
で、自動車ボデイその他の物品に吹付け塗装をす
ることは、すでに知られている。しかしながら、
塗装作業を完全に自動装置によつて行なう場合に
は、自動車ボデイその他の物品に十分な速度をも
つて塗装することは困難であることがわかつた。

この点から、塗料スプレーガンは、常に塗装す
べき表面の近傍にあつてこの表面と対面するよう
に配置し、そして隙間を最適距離に保たなければ
ならない。したがつて、塗装すべき物品がたとえ
ば自動車ボデイのように複雑な形状の表面をもつ
ている場合には、ロボツトで塗料スプレーガンを
多くの異なつた位置に移動させる必要があり、そ
してロボツトの運動にも制限があるので、位置を
変えるのにかなり長時間を要する場合もでてく
る。狭隘な場所、たとえば自動車のボデイのエン
ジンルームやドアの内側で塗料スプレーガンの作
業をするようなときには、条件がますます悪くな
る。時には、塗料スプレーガンを狭い所から引出
し、次の塗装作業に必要な姿勢に整え直し、そし
て再び狭隘な空間に戻すということも必要であ
る。

本発明はノズルが全て異なつた方向を向いた多
数の塗布器ノズルを含む塗料塗布装置を用いて複
数の間隔をおいた表面部分に塗料を塗布する方法
において、前記間隔をおいた表面部分の第１部分
に近い第１位置に前記装置を動かし、前記ノズル
の第１のものが前記第１表面部分に対向するよう
に前記装置を向け、前記第１ノズルを通して前記
第１表面部分に塗料を塗布し、前記第１ノズルを
通しての塗料の塗布を終了するステツプと、次に
前記装置を前記第１位置から前記表面部分の第２
のものに近い第２位置へ動かし、前記ノズルの第
２のものが前記第２表面部分に対向するように前
記装置を向け、前記第２ノズルを通して前記第２
表面部分に塗料を塗布するステツプとを含む方法
を備えるものである。

好適には、前記装置を前記第１位置から第２位
置へ移動する際、前記装置の向きの変化を最小限
にする。

本発明は更に、２以上の取付け面を有するマニ
ホールドブロツクと、該マニホールドブロツクを
通して延長し、前記取付け面に終端する多数の穴
と、各塗布ノズルと塗布器取付け面を形成するベ
ース部材を有する２以上の塗布器と、を含む複数
の間隔をおいた表面部分に塗料を塗布する装置に
おいて、前記各塗布器はその塗布器取付け面がマ
ニホールドブロツクのそれぞれの取付け面に当接
するように、且つ前記それぞれの取付け面に終端
するマニホールドブロツクの穴が各塗布器と連通
するように、前記マニホールドブロツクに取付け
られ、前記塗布器はそのノズルが異なつた方向を
向くように取付けられ、前記装置は各塗布器用の
それぞれの制御手段を含み、各制御手段はそれぞ
れの塗布器のトリガ作動を個別に制御するように
構成され、他の塗布器の状態と無関係に各塗布器
がトリガ作動できるようにした装置を備えるもの
である。

好適には、前記各制御手段は前記マニホールド
ブロツクに支持されている。

以下、添付図面を参照し、本発明の実施例につ
いて説明する。

第１図は、ロボツトその他の自動塗装装置に使
用すべく対向位置に配設したスプレーガン集成装
置の正面図である。

第２図は、第１図のスプレーガン集成装置を上
方から見た平面図である。

第３図は、スプレーガン集成装置のマニホール
ドブロツクの取付面を示すため第１図の矢視３−
３方向に見た断面図である。

第４図は、第１図の矢視４−４方向に見たマニ
ホールドブロツクの上面図である。

第５ａ，５ｂおよび５ｃ図は、本発明に係る対
向スプレーガン集成装置を用いて自動車ボデイに
吹付け塗装を施す順序を示す工程図である。図面
に示した対向スプレーガン集成装置は、ほぼ通常
の型式の塗料スプレーガン２を２個備えている。
各スプレーガンには、それぞれノズル４がついて
いる。周知のように、各スプレーガンのノズル
は、ピストンで制御するニードル（図示省略）に
よつて開閉する。ニードルは通常、閉鎖位置に押
付けられている。ノズルは、スプレーガンにトリ
ガ空気を送り、ピストンを動かすことによつて開
く。

ノズルが開くと、ガンに供給した塗料が、同様
にガンに供給した噴霧化空気により、ノズルを通
して吹付けられる。各スプレーガン２は、２個の
噴霧化空気源に連結する。両空気源はいずれも調
節可能にしておくとよい。開いたノズルに片方の
空気源からだけ空気が送られると、塗料の吹付け
幅は、狭い扇形状になるが、両方の空気源から空
気がノズルに供給されると、塗料の吹付け幅は、
広い扇形状に広がる。

図示の集成装置において、各スプレーガン２
は、ベース６に取付ける。各ガン２は、ベース６
に対し着脱自在に取付けてもよいし、永久的に固
定してもよく、あるいはベースと一体に作つても
よい。各ベース６には多数の穴（図示省略）を設
け、それぞれの穴を対応するスプレーガン２の穴
（図示省略）と連通させ、噴霧化空気を供給した
り、トリガ空気を供給したりする。塗料を送るた
めにガン２内に設けた穴（図示省略）を、ガンに
塗料を供給する送入口８に連結する。管継手１０
によつて、この送入口８とガンのベース６を貫通
する穴１２とを連結する。

各スプレーガン２は、マニホールドブロツク１
４上に支持する。このため、各ベース６の平坦な
取付け面を、マニホールドブロツク１４の対応取
付け面１６に当接させる。ねじ付きボルト１８
を、ベース６を貫いてマニホールドブロツク１４
にねじ込み、それぞれガンを所定の位置に保持す
る。ボルト１８は、ねじ穴１７にねじ込む（第３
図）。

もちろん、別の締結手段を用いてもよい。たと
えば、マニホールドブロツク１４に植込んだねじ
スタツドを用い、各ガンベース６をそれぞれのス
タツドにナツトで固定してもよい。

各ガンベース６の穴、したがつてそれぞれのガ
ン２の対応する穴を、マニホールドブロツク１４
に設けたそれぞれの穴と連通するように配置し、
塗料、トリガ空気および噴霧化空気をマニホール
ドブロツク１４を経て、各ガン２へ供給する。こ
のようにして、各ガン２に対する噴霧化空気の第
１および第２の供給源は、それぞれの継手２０お
よび２２を介してマニホールドブロツクに連結さ
れ、ついでブロツク１４の穴２１および２３を経
て、ベース６から、関連するガン２へと達する。
同様に、両側のベース６の穴１２と同軸の穴２５
に連通する継手２４を経て、マニホールドブロツ
ク１４内に塗料を供給する。ついで、継手２４へ
送られた塗料はガン２のいずれか一方または、両
方へ供給される。ノズルを開くことによつてガン
始動のトリガとなる空気を継手２６を介して、マ
ニホールドブロツク１４へ供給する。各ガン２に
対応する穴２７を、マニホールドブロツク１４に
設ける。この穴によつて、それぞれのガンのベー
ス６を経て、連動するガン２を、トリガ空気用の
継手２６に連通させる。電気的に制御するソレノ
イド弁２８を、マニホールドブロツク１４に取付
け、各ガン２と連動させる。各ソレノイド弁２８
は、連動するスプレーガンに通じる穴２７を開閉
するのに用いる。ソレノイド弁が作動しない正常
状態において、穴２７は閉じられている。しかし
ながら、ソレノイド弁２８に電気的信号を与えて
作動させると、それぞれの穴２７が開き、継手２
６から供給されたトリガ空気がそれぞれのガンに
送られ、ノズルを開く。このようにして、そのガ
ンによる塗料の吹付け作業が始まる。

マニホールドブロツク１４には、さらにダンプ
弁３０を備える。このダンプ弁は、マニホールド
ブロツク１４内に軸線方向にあけた穴３１と、塗
料用の継手２４および穴２５，１２との連通を制
御する。ダンプ弁３０を用いることによつて、継
手２４とガン２への継手１０に残つている塗料を
排出口３０から迅速に放出することができる。

図示の実施例では、ダンプ弁３０をマニホール
ドブロツク１４に取付けてあるが、別法として、
マニホールドブロツクの中に内蔵させるか、ある
いは一体に作つてもよい。

非常に便利なことには、何らかの理由で、たと
えば故障などにより、ガン２を取外す必要が生じ
た場合には、単にガン２とそのベース６をマニホ
ールドブロツクから取外せば簡単かつ迅速に分解
できる。そして交換すべきガンのベース６を、マ
ニホールドブロツク１４上の所定の位置に、ボル
ト１８で固定すればよい。このさい、空気や塗料
の管路の継手部を着脱する必要は全くない。

ソレノイド弁２８は、それぞれマニホールドブ
ロツク１４上の、各ガン２に近接した位置に取付
ける。このようにすれば、ノズルの開閉を始動さ
せるべくソレノイド弁に送られた電気的信号に対
し、各ガンを素早く反応させることができる。

要すれば、ソレノイド弁２８を、マニホールド
ブロツク１４の近くに離しておいてもよい。

同様に、マニホールドブロツクのダンプ弁をガ
ンの近くに設けることによつて、色の変更をごく
短時間に行なうことができ、しかも塗料および溶
剤の無駄を最小に抑えることが可能である。

図示したようにコンパクトなスプレーガン集成
装置は、ロボツトその他の自動塗装装置に搭載す
ることを意図したものである。一般に、ロボツト
のプログラムは、ガン集成装置の位置決め制御を
行なうだけでなく、ソレノイド弁２８の作動制御
さらには継手２０および２２を介し噴霧化空気の
供給制御をも行なう。

ガン集成装置がコンパクトであるため、多数の
ロボツトを最適状態で使用しても、所要の制限重
量以内に納めることが可能である。

図示の実施例において、２個のガン２の長手軸
線は、180度開いている。すなわち、ガンの中心
軸は、共通の長手軸線３４上にあり、ノズル４は
互いに反対方向を向いている。このようにしてあ
るので、複雑な表面に塗装を施す場合でも、その
所要時間をかなり短縮できる結果となつた。さら
に、狭隘な空間でも複雑な表面に効率良く塗装を
施すことも可能である。図示のガン集成装置を用
いれば、通常のロボツトによつて、たとえば、１
時間当り50台の自動車ボデイに塗装可能なこと
が、見積れる。このような速度は、現在入手可能
な自動塗装設備をもつてしては不可能である。

通常、塗装ロボツトには数本の関節アームを設
け、塗料スプレーガンを手首に類似した関節状に
アームの自由端に取付けるのが普通である。自動
車ボデイの全表面に塗装するためには、まず、ア
ームとスプレーガンを操作し、塗装すべき表面に
対し所定の間隔でガンを対面させ、ついで表面に
沿つてノズルを動かしてゆく。しかる後、アーム
とガンを操作して、次に塗装すべき表面に対して
ノズルを正しく位置決めする。ロボツトのアーム
と手首関節とに必要な運動の中には、複雑なもの
もあり、また操作に長時間を要するものもある。
さらに、ロボツトでたとえば開閉ドアの縁部を塗
装するような場所では、作業空間が狭隘であり、
またロボツトを動かすことが不可能な場合もあ
る。

本発明から得られる利点は、自動車ボデイの狭
い場所に塗装を施す工程順を示した第５ａ〜５ｃ
図から明らかである。

第５ａ〜５ｃ図では、見易くするため、スプレ
ーガン集成装置を、単に、マニホールドブロツク
の位置を示す線５０と、２個の対向するガンＡお
よびＢとによつて表わしてある。ロボツトは、２
本の関節アーム５２および５４で表現し、スプレ
ーガン集成装置はアーム５２の自由端に関節５６
によつて取付けてあるものとする。

第５ａ図を参照し、ガンＡが自動車のボンネツ
トの裏面の縁部に対面しこれから離れた位置を占
めるように、ロボツトを配置する。ガンＡを作動
させながら、ガン集成装置を矢印５８で示した方
向に掃引運動させると、ボンネツト縁部に陰影を
つけた部分に塗装が施される。図面からわかるよ
うに、この作業中、ガンＡおよびＢの長手軸線は
ほぼ水平である。

ボンネツト縁部の陰影を施した部分の塗装が終
り、つぎにエンジンルームの部分を塗装する場合
には、ガンＡのスイツチを切り、そしてガンの共
通長手軸線が水平方向に対し約45度の角度をなす
ように、ロボツトを操作しガン集成装置の位置決
めを行なう。この位置関係を第５ｂ図に示す。つ
ぎに、ロボツトによつてガン集成装置をエンジン
ルームの方へ下降させながら、ガンの軸線をさら
に30度回転させれば、第２のガンＢが塗装すべき
エンジンルームの縁部に対し、間隔をおいて対面
することになる。これは、第５ｃ図に示した位置
である。つぎに、ガンＢを作動させ、そしてガン
集成装置が塗装すべき表面を掃引するようにロボ
ツトを適当に操作する。

第５ａ〜５ｃ図に示した塗装手順を従来の方法
でただ１個のガンを用いて行なうと、ロボツトが
ガンをボンネツト縁部からエンジンルームまで移
動させる間に、ガン軸線を150度も回転させなけ
ればならない。ロボツトの構造上ガンの運動に課
される制約条件の点からも、またロボツトはボン
ネツトとエンジンルームで限られた場所にいると
いう理由からも、単一のガンを用いたこのような
塗装工程は、極めて緩漫にしか実施できない。実
際、本発明に係るスプレーガン集成装置を用いる
ことによつて、図示した塗装作業の速度を約５倍
にスピードアツプできることが、見積れる。

図示の塗装作業では、ガンＡおよびＢを交互に
使用する。実際、２個のガンを同時に使うことは
考えられず、塗装すべき各表面部分に最も容易に
対面させうるガンを使うことになる。

図示の実施例の場合、ガン同士の長手軸線は、
180度離してある。この構成は特に好適ではある
が、本発明がこの実施態様に限定されないこと
も、もちろんである。たとえば、適当なマニホー
ルドブロツク１４上に３個のガンを各軸線が互い
に120度ずつ隔たるように配置してもよいし、あ
るいは２個のガンをそれらの軸線が互いに任意の
角度たとえば90度隔たるように配置してもよい。

ここに説明した実施例は、スプレーガンで自動
車ボデイに塗装する場合である。しかし、本発明
が自動車ボデイの吹付け塗装に限定されないこと
は明らかであつて、本発明は、任意の物品に対し
塗料以外の材料を塗布する場合にも適用できる。
たとえば、塗布すべき材料としては、ワニス、ラ
ツカ、油、ワツクス、下塗剤、粉末等がある。さ
らに、塗布器も、上述したように、空気作動式で
ある必要はなく、エアアシスト式、無気吹付式、
静電式、あるいはまたその他の作動手段も含めた
組合せ式であつてもよい。基本的には塗布器によ
つて塗布されるべき材料が供給されるノズルを備
えているのが塗布器である。