JPH0824766A - 高粘度塗料の塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗装の必要な部位にのみ塗布可能にして、消
費塗料の節減化、マスキング作業の省略化を図る。 【構成】 塗装ロボットにより支持されるノズル２に高
粘度塗料が吐出される複数の微小径の吐出孔を塗装幅に
対応する範囲に互いに隣接して列状に配設する。ノズル
を列状吐出孔がノズル移動方向に直交する方向に配向さ
れるよう被塗装物３に対して配置し、塗装範囲Ｃの手前
位置Ｐ1 に位置付ける。ノズルをＰ1 から被塗装物に対
して一定間隔Ｌを維持した状態で被塗装物に沿って一定
速度で移動させながら塗装範囲基端位置Ｐ2 通過時点で
高粘度塗料の低圧での吐出を開始する。Ｐ3 で微小時間
の一時停止を介在させて停止位置Ｐ5 までノズルを移動
させ、その途中の塗装範囲先端位置Ｐ4 通過時点で高粘
度塗料の吐出を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば塩化ビニル樹脂
塗料等の高粘度の塗料を用い、比較的小物の機械部品等
の生産ラインにおいて使用される塗布方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の塗布方法としては、
塗料の粘度のいかんに拘らず、スプレー塗装法が一般的
に用いられている。すなわち、スプレーガンを使用して
圧縮空気により塗料を高圧で噴霧化させて被塗装物に吹
き付け塗装することが行われている。この場合、通常、
スプレーガンの孔径は１．０〜２．０ｍｍの範囲であ
り、その吹き付け圧力は８０〜１５０Ｋgf/cm2と高圧に
されている（例えば、塗料用語辞典、社団法人色材協会
編、１９９３．１．２０発行、技報堂出版、２０９頁参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
塗布方法によると、以下の不都合が生じる。すなわち、
塗料が高粘度（例えば１５０ポイズ以上）のものである
場合、比較的高圧で吹き付けても塗料が均一に噴霧化せ
ずに粒状で塗装面に付着し、その塗装面に対して次々に
吹き付けられる塗料同士が結合して塗膜表面が凹凸形状
になる傾向がある。このため、最低塗膜厚を確保する上
で余分な塗料が必要となる。この場合、吹き付け圧力が
低い程、塗料の粒状化が生じるが、これを防止するため
に吹き付け圧力を上げるには装置上の制約から限度があ
る。また、上記のスプレー塗装法では、被塗装物の大
小、形状に拘らず、塗料が上記スプレーガンから上記被
塗装物に対しある一定の広がりをもって吹き付けられる
ため、その広がりよりも被塗装物が小さいもしくは狭い
形状のものであると、吹き付け塗料が被塗装物以外にも
拡散して大幅な塗料損失を招き、塗装面積の割りには大
量の塗料を必要とすることになる。さらに、ボルト孔等
の塗料が付着してはならない部分に塗料の付着を阻止す
るためのマスキング作業が不可欠であり、この作業に手
間を要している。この場合、塗料が高粘度のものである
場合、その除去作業が低粘度の塗料の場合と比べ大きな
手間を要するため、上記のマスキング作業を正確に行う
必要がある上、仕上げ工程にも手間を要している。

【０００４】特に、自動車の下回りに露出しているサス
ペンション装置のトレーリングアーム等に対し小石等の
衝突から保護するために耐チッピング塗装を行う場合、
本来、杆状のトレーリングアームの比較的狭い幅の下向
き面にのみ耐チッピング塗装を行えば足りるのに対し
て、上記のスプレー塗装法によると、ほぼ全面に塗装さ
れてしまい、過剰塗装による塗料量の増大を招く結果と
なる。しかも、上記耐チッピング塗装に用いられる塗料
が粘度１５０ポイズ（Ｐ）以上の塩化ビニル樹脂塗料で
あるため、上記の如く塗装面が凹凸形状となって見映え
が悪化する上、最低塗膜厚を確保するために大量の塗料
を必要とする。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、塗装の必要な
部位にのみ塗装可能にして、消費塗料の節減化、マスキ
ング作業の省略化を図ることにある。

【０００６】

【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記載の発明は、高粘度塗料が吐出される複
数の微小径の吐出孔が塗装幅に対応する範囲に互いに隣
接して列状に配設されたノズルと、このノズルを被塗装
物に対する相対位置を変更可能に支持する支持機構とを
用いるものである。そして、このノズルの上記列状吐出
孔を被塗装物に対するノズルの相対移動方向に直交する
方向に配向した後、上記ノズルを被塗装物に対して一定
間隔を維持した状態で被塗装物に沿って一定速度で相対
移動させながら高粘度塗料を上記各吐出孔から低圧で吐
出する構成とするものである。上記支持機構としては例
えばノズルのＸ，Ｙ，Ｚ軸方向位置を任意に変更し得る
塗装ロボットを用いればよい。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、ノズルの被塗装物に対する相対移動
をノズルの移動方向に対する被塗装物の塗装範囲基端位
置よりも手前側に離れた位置から開始して、その相対移
動の途中時点であって上記ノズルが上記塗装範囲基端位
置を通過する時点から高粘度塗料の吐出を開始する。そ
して、上記ノズルが被塗装物の塗装範囲先端位置を通過
する時点で上記高粘度塗料の吐出を停止する一方、この
吐出の停止後も上記塗装範囲先端位置よりも上記ノズル
の移動方向前方側に離れた位置まで上記ノズルの被塗装
物に対する相対移動を継続する構成とするものである。

【０００８】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
ノズルの列状吐出孔を被塗装物に対するノズルの相対移
動方向に直交する方向、すなわち、塗装幅方向に位置付
け、ノズルを被塗装物に対して相対移動させながら微小
径の各吐出孔から高粘度塗料の吐出を行っているため、
互いに隣接する微小径の各吐出孔から吐出された塗料が
互いに連続し、被塗装物に対して列状吐出孔の列方向の
長さにほぼ対応する幅で上記相対移動させた長さだけの
範囲に塗料が塗布される。この際、各吐出孔からの高粘
度塗料が低圧で吐出されるため、上記範囲以外には高粘
度塗料が拡散することなく塗装の必要な範囲にのみ塗装
することが可能となる。従って、従来のスプレー塗装法
と比べ、消費塗料の低減化が図られる上、マスキング作
業の省略化が可能となる。また、ノズルを相対移動させ
ながら上記列状吐出孔から高粘度塗料を吐出させている
ため、塗膜の表面は平滑面となり、従来のスプレー塗装
法の如く粒状になった高粘度塗料が次々に吹き付けられ
て塗装表面が凹凸面となることが防止される。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明による作用に加えて、ノズルの各吐出孔
からの高粘度塗料の吐出開始時点を、ノズルの被塗装物
に対する相対移動開始時点の後の相対移動途中としてい
るため、上記高粘度塗料の吐出開始時点における被塗装
物への過剰塗装の発生が回避される。すなわち、塗膜厚
を一定にするには塗料の吐出量と、ノズルの相対移動速
度とを共に一定にする必要があり、上記ノズルの相対移
動開始位置での塗膜厚を他部位と同じにするには、上記
吐出開始と相対移動開始とを厳密に一致させる必要があ
る。ところが、その両開始時点を厳密に一致させること
の困難性から吐出開始が相対移動開始時点よりわずかで
も先行すると、その相対移動開始位置に相対移動後の場
合よりも多量の塗料が塗着されてしまい、高粘度塗料で
あるがゆえにあまり流動化せずその部位だけ塗膜厚が分
厚くなって過剰塗装が生じる。このような過剰塗装の発
生が上記の如く相対移動途中から高粘度塗料の吐出を開
始することにより確実に防止される。

【００１０】そして、このような過剰塗装の問題は、相
対移動停止時点が吐出停止時点よりわずかでも先行する
と開始時点の場合と同様に生じる。これに対して相対移
動の途中の所定位置でまず吐出の停止を行い、この停止
の後も相対移動を若干量継続しているため、吐出停止時
点における過剰塗装が確実に回避される。

【００１１】従って、高粘度塗料の塗布において、吐出
の開始から停止までの塗装範囲全体で塗膜厚の均一化が
図られる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は、本発明の実施例に係る高粘度塗料
の塗布方法を実施するための塗装ロボット１を示し、２
は上記塗装ロボット１の先端アーム１５に支持されたノ
ズル、３は自動車のサスペンション装置を構成するリン
ク類の一つである被塗装物としてのトレーリングアーム
である。

【００１４】上記塗装ロボット１は、上記トレーリング
アーム３の製造ラインの所定位置に定着された下盤１１
と、この下盤１１に対して垂直軸Ｙ回りに旋回可能に支
持された上盤１２と、この上盤１２上のブラケット１２
ａ，１２ａにより水平軸Ｘ1回りに回転して起伏可能に
支持された支柱１３と、この支柱１３の上端位置に水平
軸Ｘ2 回りに回転して起伏可能に支持された基端アーム
１４と、この基端アーム１４の先端位置に上記各水平軸
Ｘ1 ，Ｘ2 に直交する軸Ｚ回りに回転可能に支持された
先端アーム１５と、この先端アーム１５の先端位置で水
平軸Ｘ3 回りに揺動可能に支持されたロッド１６と、こ
れら各部１２，１３，１４，１５，１６をそれぞれ駆動
する図示省略のモータと、この各モータの駆動を制御す
る図示省略の制御器とを備えている。加えて、上記塗装
ロボット１には、上記ロッド１６の先端に取付けられた
ノズル２に対して塗料を供給する図示省略の塗料供給系
が備えられている。そして、上記制御器には、上記トレ
ーリングアーム３の塗装部位に対するノズル２の相対移
動位置および移動順序等について予めティーチングされ
たデータが記憶されているとともに、そのノズル２の移
動との関連で塗料の吐出開始および停止時期が記憶され
ており、これに基づいてトレーリングアーム３に対する
ノズル２の相対移動と、ノズル２からの塗料の吐出開始
および停止とが制御されるようになっている。上記の塗
装ロボット１によってノズル２を支持する支持機構が構
成されている。

【００１５】上記ノズル２は、図２および図３に詳細を
示すように、上記ロッド１６に取付けられる本体２１
と、この本体２１に溶接されて一体化された偏平チップ
２２とからなるものである。上記本体２１の内部には、
ロッド１６内の塗料供給系の供給通路と連通する主通路
２３と、この主通路２３に連通する第１溜り部２４と、
この第１溜り部２４から上記偏平チップ２２側の第２溜
り部２６に連通する複数の連通路２５，２５，…とが形
成されており、また、上記偏平チップ２２の内部には、
一端が上記第２溜り部２６にそれぞれ連通し他端がノズ
ル２の先端面にそれぞれ開口する複数（図例では７つ）
の吐出孔２７，２７，…が形成されている。各吐出孔２
７は例えば０．３〜０．５ｍｍ程度の微小径を有し、上
記偏平チップ２２内に互いに平行に微小間隔（吐出孔の
孔径と同等もしくはわずかに大きい間隔）で隣接して並
列に配設されて、各吐出孔２７の開口がノズル２の先端
面に一直線状に並ぶようなっている。

【００１６】上記トレーリングアーム３は、図４にも示
すように、両端に配置された一対の円形ゴムブッシュ３
１，３１と、これら一対のゴムブッシュ３１，３１を互
いに連結する杆状部材３２とから構成されている。上記
各ゴムブッシュ３１は、金属製の内筒３３と外筒３４と
が環状ゴム体３５によって互いに連結されており、外筒
３４と上記杆状部材３２とが溶着されている。このよう
なトレーリングアーム３は、自動車に装着された場合に
下向きに配設される面（下向き面）が上向きに向いた状
態に図示省略の保持部材により仮保持されて上記塗装ロ
ボット１に順次搬送されるようになっている。

【００１７】上記トレーリングアーム３の上記の下向き
面には上記塗装ロボット１により耐チッピング性向上の
ために耐チッピング塗料が比較的厚め（例えば５００μ
ｍ以上）に塗布されるようになっている。このため、上
記の塗料供給系から上記ノズル２に耐チッピング塗料と
して高粘度（例えば２２０Ｐ程度）の塩化ビニル樹脂塗
料が供給されるようになっている。

【００１８】つぎに、上記の塗装ロボット１によるトレ
ーリングアーム３に対する塗装手順を図４に基づいて説
明する。なお、以下の説明では、上記トレーリングアー
ム３の長手方向のほぼ中央位置を境に２つの塗装範囲
Ｃ，Ｄを設定し、各塗装範囲Ｃ，Ｄ毎に分けて塗装を行
う場合の一側部（右半分）Ｃについての塗装手順につい
て説明する。

【００１９】まず、上記トレーリングアーム３が塗装ロ
ボット１による塗装位置まで搬送されてきたことを図示
省略のセンサが検出すると、塗装ロボット１が制御器に
より制御されてノズル２が図４にＰ1 で示す手前位置に
移動する。この手前位置Ｐ1は同図にＣで示す設定塗装
範囲の基端位置（同図のＰ2 参照）よりも上記ノズル２
の移動方向（同図の矢印参照）に対して所定距離手前に
設定されている。上記の基端位置Ｐ2 からこの手前位置
Ｐ1 までの距離は、塗料供給系からノズル２の各吐出孔
２７までの塗料の供給遅れ等を加味して、吐出開始制御
時点で正確に上記基端位置Ｐ2 から塗料の吐出が開始さ
れるように定めればよい。加えて、上記手前位置Ｐ1 で
のノズル２は、複数の吐出孔２７，２７，…が上記の移
動方向に直交する方向となるように位置付けられ、か
つ、ノズル２の先端とトレーリングアーム３（塗装面）
とが比較的小さい一定間隔Ｌ（例えば５〜１０ｍｍ）を
隔てて相対向するように位置設定されている。

【００２０】次に、ノズル２が上記手前位置Ｐ1 から上
記塗装面との間隔を一定に維持した状態で杆状部材３２
に沿って後述の境界位置Ｐ3 まで所定の一定速度（例え
ば３００ｍｍ／秒）で移動を開始する。そして、上記ノ
ズル２が上記基端位置Ｐ2 を通過する時点で塗料の吐出
を開始し、以後所定の一定低圧（例えば１７Ｋgf/cm2）
で塗料の吐出を継続する。従って、上記手前位置Ｐ1 か
ら基端位置Ｐ2 までのノズル２は塗料の吐出を行わずに
移動のみ行う空走状態となる。

【００２１】そして、杆状部材３２と外筒３４との溶着
部位３６である境界位置Ｐ3 で塗料の吐出を継続した状
態で微小時間だけ一時停止することにより、境界位置Ｐ
3 での塗料の吐出量を所定量増大させて上記溶着部位３
６の周囲が塗料により覆われるようにする。その後、ノ
ズル２を、上記外筒３４の外周面に沿って外筒３４の径
方向にやや傾けた状態で、上記塗装範囲Ｃの先端位置Ｐ
4 よりも前進側に所定距離離れた停止位置Ｐ5 まで移動
させ、この停止位置Ｐ5 に到達することによりノズル２
の移動を停止する。この移動途中において、上記ノズル
２が上記先端位置Ｐ4 を通過する時点で塗料の吐出を停
止する。つまり、上記先端位置Ｐ4 から停止位置Ｐ5 ま
でのノズル２は空走状態になる。

【００２２】続いて、上記ノズル２を移動させてトレー
リングアーム３の左半分の塗装範囲Ｄについて上記と同
様の手順で塗装を行う。

【００２３】上記の塗布方法の場合、ノズル２の各吐出
孔２７が微小間隔毎に隣接されて一直線状に連続して配
列されているため、ノズル２の１回の移動により隣接す
る各吐出孔２７から吐出される塗料が互いに結合して塗
装面に対して偏平チップ２２の長さにほぼ対応する幅で
かつ平滑な表面の塗膜（図４のＥ参照）を形成すること
ができる。しかも、上記各吐出孔２７が微小径に形成さ
れ、かつ、この微小径の各吐出孔２７から塗料が低圧で
吐出されているため、吐出される塗料が高粘度のもので
あっても、均一な膜厚の塗膜で、しかも、周囲に垂れて
拡がることなく所定の塗装範囲にのみ塗装することがで
きる。従って、従来の被塗装物に対して塗料が拡散する
スプレー塗装法と比べ、消費塗料の大幅な節減を図るこ
とができる上、マスキング作業の省略による省力化を図
ることができる。しかも、塗装面の見映えの向上をも図
ることができる。そして、本実施例では、ノズル２の偏
平チップ２にトレーリングアーム３の塗装範囲の幅に対
応するように所定数の吐出孔２７，２７，…を列状に配
設しているため、本実施例の塗布方法は、特に上記のト
レーリングアーム３の如き杆状形状であって、かつ、そ
の塗装範囲が比較的細幅に限定されるような被塗装物に
対する塗布方法として好適であり、従来のスプレー塗装
法と比べ塗料節減等の効果の度合いにおいて極めて高い
ものを得ることができる。

【００２４】また、各塗装範囲Ｃ，Ｄに対する各吐出孔
２７からの塗料の吐出開始前と吐出停止後とにおいて、
その各塗装範囲Ｃ，Ｄの手前からノズル２を空走状態に
し移動途上で塗料の吐出を開始するとともに、吐出を停
止した後もノズル２の移動を停止させないでそのノズル
２を空走状態にするようにしているため、塗料の吐出開
始位置および吐出停止位置における過剰塗装の発生を回
避することができる。特に、この過剰塗装の発生回避に
よって、塗料が高粘度であるがゆえにあまり流動化せず
その部位だけ塗膜厚が分厚くなることを防止することが
でき、高粘度塗料の塗布において、吐出の開始から停止
までの塗装範囲全体で塗膜厚の均一化を図ることができ
る。

【００２５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他種々の変形例を包含するものであ
る。すなわち、上記実施例では、被塗装物として杆状の
トレーリングアーム３を採用し塗装範囲が比較的細幅の
ものとなる場合について説明しているが、被塗装物の形
状に限定はない。

【００２６】また、上記実施例におけるノズル２に配設
する吐出孔の数は被塗装物の必要塗装範囲の幅に応じて
定めればよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における高粘度塗料の塗布方法によれば、微小径の複
数の吐出孔を互いに隣接させて列状に連続して配設した
ノズルを用い、かつ、その微小径の各吐出孔から塗料を
低圧で吐出しているため、吐出される塗料が高粘度であ
っても、均一な膜厚の塗膜で、しかも、周囲に垂れて拡
がることなく列状吐出孔孔の長さにほぼ対応する幅にの
み塗装することができ、これにより、必要な塗装範囲に
のみ塗装することができる。従って、従来の被塗装物に
対して塗料が拡散するスプレー塗装法と比べ、消費塗料
の大幅な節減を図ることができる上、マスキング作業の
省略による省力化を図ることができる。そして、本発明
は特に、その必要塗装範囲が比較的細幅に限定されるよ
うな被塗装物に対する塗布方法として好適であり、従来
のスプレー塗装法と比べ塗料節減等の効果の度合いにお
いて極めて高いものを得ることができる。

【００２８】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明による効果に加えて、塗料の吐出開始時
点および吐出停止時点における過剰塗装の発生を回避す
ることができ、塗料が高粘度であるがゆえにあまり流動
化せずその部位だけ塗膜厚が分厚くなることを防止する
ことができる。このため、高粘度塗料の塗布において、
吐出の開始から停止までの塗装範囲全体にわたり塗膜厚
の均一化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を実施するための塗装ロボット
を示す斜視図である。

【図２】ノズルの縦断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。

【図４】塗装順序の説明図である。

【符号の説明】

１ 塗装ロボット（支持機構） ２ ノズル ３ トレーリングアーム（被塗装物） ２７ 吐出孔 Ｃ，Ｄ 塗装範囲 Ｐ1 手前位置（手前側に離れた位置） Ｐ2 塗装範囲基端位置 Ｐ4 塗装範囲先端位置 Ｐ5 移動停止位置（前方側に離れた位置）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高粘度塗料が吐出される複数の微小径の
   吐出孔が塗装幅に対応する範囲に互いに隣接して列状に
   配設されたノズルと、このノズルを被塗装物に対する相
   対位置を変更可能に支持する支持機構とを用い、このノ
   ズルの上記列状吐出孔を被塗装物に対するノズルの相対
   移動方向に直交する方向に配向した後、上記ノズルを被
   塗装物に対して一定間隔を維持した状態で被塗装物に沿
   って一定速度で相対移動させながら高粘度塗料を上記各
   吐出孔から低圧で吐出することを特徴とする高粘度塗料
   の塗布方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 ノズルの被塗装物に対する相対移動をノズルの移動方向
   に対する被塗装物の塗装範囲基端位置よりも手前側に離
   れた位置から開始して、その相対移動の途中時点であっ
   て上記ノズルが上記塗装範囲基端位置を通過する時点か
   ら高粘度塗料の吐出を開始し、上記ノズルが被塗装物の
   塗装範囲先端位置を通過する時点で上記高粘度塗料の吐
   出を停止する一方、この吐出の停止後も上記塗装範囲先
   端位置よりも上記ノズルの移動方向前方側に離れた位置
   まで上記ノズルの被塗装物に対する相対移動を継続する
   ことを特徴とする高粘度塗料の塗布方法。