JPH10128191A

JPH10128191A - 自動塗装装置

Info

Publication number: JPH10128191A
Application number: JP29212296A
Authority: JP
Inventors: Rin Shiyouji; 麟庄司
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1996-11-01
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】大型化，コスト高となるのを防止しつつ迅速
にワークの特定部分を搬送軸線と直交する方向に塗装で
きるようにする。【解決手段】アーム軸線（Ｊ２）がワーク搬送路８と
所定の取付角度θをもって交叉しかつ支点（Ｓ１）を中
心として回動して当該取付角度θを変更可能な支持アー
ム１１と、この支持アーム１１に当該アーム軸線（Ｊ
２）に沿って所定のストロークＳＴ１で往復移動可能に
装着された塗料吹付手段（４１）と、この塗料吹付手段
（４１）を往復移動させる駆動手段５１とを設けた構成
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク搬送路を搬
送されるワーク（例えば、自動車車体）の特定部分をワ
ーク搬送路と交叉する方向に塗装する自動塗装装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電着塗装された自動車車体の前
面（ボンネット），上面（ルーフ）および後面（トラン
ク）を連続的に中塗り（又は上塗り）する固定型の塗装
装置が知られている。

【０００３】かかる塗装装置（１Ｐ）は、図９に示す如
く、床面上に固設されたコラム（７０，７０）と，コラ
ム（７０，７０）に水平配設されかつ図中紙面と直交す
る方向に伸延するワーク搬送路を搬送される自動車車体
Ｗの形状に応じて昇降駆動される昇降フレーム７１と、
この昇降フレーム７１に摺動自在に装着されかつ水平方
向に所定のストロークで往復動されるスライダ７２と、
このスライダ７２に所定間隔で取付けられた複数台の塗
装機（例えば、スプレーガン７３，７３）等とから構成
されているのが一般的である。

【０００４】上記塗装装置１Ｐを用いて、ワーク搬送路
を所定の搬送速度で連続的に搬送される各自動車車体Ｗ
の前面等を塗装する場合には、昇降フレーム７１が自動
車車体Ｗの形状および搬送速度に応じて昇降されるとと
もにスライダ７２が往復動され、各スプレーガン７３が
塗料を吹き出しつつ自動車車体Ｗの塗装面と一定の塗装
距離を保って往復運動される。これにより、自動車車体
Ｗの前面等が均一に塗装される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の特
定部分（例えば、ボンネットやルーフの前面部）には、
走行中に先行するトラック等が跳ね上げた小石等が当た
りやすく塗装面が傷つきやすい。

【０００６】そのため、上記中塗り工程（または上塗り
工程）の前又は後で、自動車車体Ｗの上記特定部分をワ
ーク搬送路と交叉する方向（例えば、ワーク搬送路と直
交する方向）に厚塗りして補強することが多い。すなわ
ち部分塗装用の自動塗装装置を用いて、自動車車体Ｗの
特定部分に対して補強塗装工程を実施することが多い。

【０００７】しかし、かかる補強塗装工程は、所定速度
で搬送される自動車車体Ｗの特定部分をワーク搬送路と
交叉する方向に塗装しなければならないため、上記固定
型の塗装装置１Ｐをそのまま部分塗装用の自動塗装装置
として使用したのでは、当該特定部分に所定厚さの塗膜
を形成しにくい。

【０００８】そこで、図１０に示す如く、上記塗装装置
１Ｐにトラッキング手段７５を付加することにより部分
塗装用の自動塗装装置を形成し、当該トラッキング手段
７５を駆動することにより、コラム（７０，７０）を昇
降フレーム７１等とともにワーク搬送路に沿って自動車
車体Ｗと同期的に走行させつつスライダ７２（スプレー
ガン７３）を水平移動等させて、自動車車体Ｗの特定部
分を補強塗装することがなされることがある。

【０００９】しかし、大重量のコラム７０等を円滑に走
行させるには、大型のトラッキング手段７５を備えなけ
ればならず、自動塗装装置全体が大型化してしまうとと
もに設備コストが大幅に増大することになる。また、か
かる大重量のコラム７０等を高速走行（往動，復動）さ
せるのは至難で、自動車車体Ｗの特定部分を連続的に補
強塗装するのが困難となり生産能率が低下しやすい。

【００１０】本発明の目的は、大型化，コスト高となる
のを防止しつつ迅速にワークの特定部分をワーク搬送路
と交叉する方向に塗装することができる自動塗装装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ワー
ク搬送路を搬送されるワークの特定部分を当該ワーク搬
送路と交叉する方向に塗装する自動塗装装置において、
アーム軸線が前記ワーク搬送路と所定の取付角度をもっ
て交叉しかつ支点を中心として回動して当該取付角度を
変更可能な支持アームと、この支持アームにアーム軸線
に沿って所定のストロークで往復移動可能に装着された
塗料吹付手段と、この塗料吹付手段を往復動させる駆動
手段と、を設けたことを特徴とする。

【００１２】かかる発明では、ワークの搬送速度に対す
る塗料吹付手段の移動速度（相対速度）の向きがワーク
搬送路に対して交叉（例えば、直交）するように、支持
アームの取付角度を変更する。

【００１３】これにより、ワーク搬送路を搬送されるワ
ークに対して、塗料吹付手段を当該ワークに向けて塗料
を吹き出させつつアーム軸線に沿って移動させることに
より、ワークの特定部分にはワーク搬送路と交叉する方
向に所定厚さの塗膜が形成される。

【００１４】請求項２の発明は、ワーク搬送路を搬送さ
れるワークの特定部分を当該ワーク搬送路と交叉する方
向に塗装する自動塗装装置において、アーム軸線が前記
ワーク搬送路と所定の取付角度をもって交叉する支持ア
ームと、この支持アームにアーム軸線に沿って所定のス
トロークで往復移動可能に装着された塗料吹付手段と、
この塗料吹付手段を往復動させる駆動手段と、塗料吹付
手段の移動速度を切換可能な速度切換手段と、を設けた
ことを特徴とする。

【００１５】かかる発明では、ワークの搬送速度に対す
る塗料吹付手段の移動速度（相対速度）がワーク搬送路
と交叉（例えば、直交）するように、当該塗料吹付手段
の移動速度の大きさを変更する。これにより、ワークの
特定部分にワーク搬送路と交叉する方向に所定厚さの塗
膜を形成することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。（第１の実施形態）本自動塗装装置は、図１〜図５に示
す如く、基本的構成は従来例（図９）と同様であるが、
支持アーム１１と，取付角度変更手段３１と，塗料吹付
手段（４１）と，駆動手段５１とを設け、ワーク搬送路
８を搬送されるワーク（Ｗ）の搬送速度（ｖ１）に対応
して支持アーム１１の取付角度θを変更することによ
り、当該ワーク（Ｗ）の特定部分（Ｗ１，Ｗ２）をワー
ク搬送路８と交叉する方向に所定厚さで塗装可能に構成
されている。

【００１７】なお、従来例（図９）の場合と共通する部
分については同一の符号を付し、それらの説明について
は簡略化または省略する。本自動塗装装置を用いてのワ
ーク（例えば、自動車車体Ｗ）の特定部分（例えば、ボ
ンネットの前面部Ｗ１，ルーフの前面部Ｗ２）の塗装は
中塗り工程（又は上塗り工程）の前段で実施される。中
塗り工程（又は上塗り工程）の後段で実施してもよい。

【００１８】具体的には、支持アーム１１は、図１に示
す如く、架台２に昇降ベース１６および支持フレーム７
等を介してワーク搬送路８の搬送軸線Ｊ１と所定の取付
角度θをもって交叉するとともに支点（支軸Ｓ１）を中
心として回動して当該取付角度θを変更可能かつ昇降手
段２１を介して上下動可能に取付けられている。

【００１９】上記架台２は、図２に示す如く、ワーク搬
送路８の側方に位置するように基台５上に立設されてい
る。支持フレーム７は、基台５と架台２の上部支持部３
との間に軸受部（４，６）を介して支軸Ｓ１を中心とし
て回動可能に立設されている。

【００２０】支持フレーム７には、昇降用ガイドレール
２３が上下方向に伸延するように設けられている。この
昇降用ガイドレール２３には、昇降ベース２２が上下動
可能に支持されている。昇降ベース２２には、支持アー
ム１１がワーク搬送路８を斜めに横切るように装着され
ている。

【００２１】取付角度変更手段３１は、図２および図４
に示す如く、スイング用シリンダ装置３２，連結部材３
３および回動位置規制部材３５を含み、ワーク搬送路８
の搬送軸線（Ｊ１）と所定角度θｓをもって交叉する基
準線（Ｊｓ）に対する支持アーム１１の回動位置を変更
可能に形成されている。

【００２２】スイング用シリンダ装置３２は、図４に示
す如く、その基端部が基台５に回動可能に取付けられて
いるとともに，そのピストンロッド３２ａが支持フレー
ム７の下部に連結部材３３を介して連結されている。

【００２３】回動位置規制手段３５は、ストッパ３８，
一方および他方角度調整ボルト（３６Ａ，３６Ｂ）を含
み、支持アーム１１の回動限界を決定可能に形成されて
いる。一方および他方角度調整ボルト（３６Ａ，３６
Ｂ）は、支持フレーム７側にブラケット３７を介して対
向配設され，いずれかが架台２側のストッパ３８に当接
して支持アーム１１の回動位置を規制するものとされて
いる。

【００２４】すなわち、一方角度調整ボルト３６Ａを回
転してその先端部の突出量を増大させることにより基準
線（Ｊｓ）に対する図４中反時計回り方向の回動量が減
小し、上記突出量を減少させることにより当該回動量が
増大する。同様に、他方角度調整ボルト３６Ｂを回転し
てその先端部の突出量を増大させることにより基準線
（Ｊｓ）に対する図中時計回り方向の回動量が減小し、
上記突出量を減少させることにより当該回動量が増大す
る。

【００２５】昇降手段２１は、図１に示す如く、昇降用
シリンダ装置２５および連結部材２６を含み、昇降ベー
ス２２を介して支持アーム１１を上下動可能に形成され
ている。具体的には、昇降ベース２２には、昇降シリン
ダ装置２５のピストンロッド２５ａの先端部が連結部材
２６を介して接続されている。

【００２６】したがって、昇降用シリンダ装置２５を駆
動してピストンロッド２５ａを上方へ突出させることに
より、支持アーム１１は昇降ベース２２を介して上昇
し、該ピストンロッド２５ａを下方へ後退させることに
より支持アーム１１は下降する。

【００２７】この実施形態では、支持アーム１１を一段
と円滑かつ確実に昇降できるように、当該支持アーム１
１には支持フレーム７上部のスプロケット２７に掛けら
れたチェーン２８を介してカウンタウエイト２９が連結
されている。カウンタウエイト２９は、その重量が昇降
ベース２２および支持アーム１１の合計重量相当分とな
るように形成されている。

【００２８】駆動手段５１は、図３に示す如く、駆動モ
ータ５２と，回転運動を直線運動に変換する運動変換装
置５３と，この運動変換装置５３に駆動モータ５２の回
転動力を伝達する回転動力伝達機構（５５）とを含み、
運動変換装置５３に連結部材５４を介して接続されたス
プレー式の塗装機４１の支持部４３を支持アーム１１の
アーム軸線（Ｊ２）に沿って所定の移動速さで往復動可
能に形成されている。

【００２９】駆動モータ５２は、ＡＣサーボモータとさ
れている。運動変換装置５３は、（株）ＴＨＫ製のイン
テリジェントアクチュエータから形成されている。ま
た、回転動力伝達機構は、ベルト伝動機構５５から形成
されている。なお、図１および図３中、９は衝突防止用
検出センサ（光電スイッチ）であり、塗装機４１等がワ
ーク（Ｗ）と衝突するのを防止するためのものである。

【００３０】次に、この実施形態の作用について説明す
る。ワーク搬送路８を所定の搬送速度ｖ１で搬送される
ワーク（自動車車体Ｗ）の特定部分（ボンネットの前面
部Ｗ１）を、当該ワーク搬送路８（搬送軸線Ｊ１）と直
交する方向（幅方向）に補強塗装するには、図５（Ａ）
に示す如く、まずワーク（Ｗ）の搬送速度ｖ１に対する
塗装機４１の移動速度ｖ２（すなわち、相対速度ｖ３）
の向きが搬送軸線（Ｊ１）と直交するように、支持アー
ム１１の取付角度θを取付角度変更手段３１を用いて変
更する。ここでは、支持アーム１１は基準線（Ｊｓ）上
に位置している。

【００３１】次に、ワーク（Ｗ）が本自動塗装装置に近
づいてきたところで、昇降手段２１を駆動して支持アー
ム１１を当該ワーク（Ｗ）のボンネットの前面部Ｗ１よ
りも所定距離だけ高い位置にセットする。次に、その状
態で塗装機４１をワーク（Ｗ）のボンネットの前面部Ｗ
１に向けて塗料を吹き出させつつアーム軸線（Ｊ２）に
沿って図５（Ａ）中上方向に移動させる。これにより、
ワーク（Ｗ）の特定部分Ｗ１には搬送軸線（Ｊ１）と直
交する方向に所定厚さの塗膜が均一に形成される。

【００３２】なお、ワーク（Ｗ）の特定部分（Ｗ１）を
特に厚塗りする場合には、上記した如く当該特定部分
（Ｗ１）を１回塗装した後、図５（Ａ）に示す如く、取
付角度変更手段３１を駆動して支持アーム１１を基準線
（Ｊｓ）に対して回動させて取付角度が（１８０°−
θ）となる位置に保持する。次に、その状態で塗装機４
１をアーム軸線（Ｊ２）に沿って図５（Ａ）中下方向に
移動させることにより、当該ワーク（Ｗ）の特定部分
（Ｗ１）を補強塗装する。

【００３３】また、例えばワーク（Ｗ）の搬送速度が上
記速度ｖ１よりも大きい速度ｖ１´に切替えられた場合
には、支持アーム１１を基準線（Ｊｓ）に対して回動さ
せて当該速度（ｖ１´）に対する塗装機４１の移動速度
ｖ２の向きが搬送軸線（Ｊ１）と直交する取付角度〔θ
２（＞θ１）〕となる位置に保持する。なお、ワーク
（Ｗ）の搬送速度が低速に切替えられた場合にも、同様
の手順で支持アーム１１の取付位置を変更する。

【００３４】上記した場合と同様の手順で、ワーク
（Ｗ）の他の特定部分（ルーフの前面部Ｗ２）も円滑か
つ迅速に補強塗装することができる。

【００３５】しかして、この第１の実施形態によれば、
アーム軸線（Ｊ２）がワーク搬送路８の搬送軸線（Ｊ
１）と所定の取付角度θをもって交叉しかつ支点（Ｓ
１）を中心として回動して当該取付角度θを変更可能な
支持アーム１１と、この支持アーム１１にアーム軸線
（Ｊ２）に沿って所定のストロークＳＴ１で往復移動可
能に装着された塗装機４１と、この塗装機４１を往復動
させる駆動手段５１とを設けたので、ワーク搬送路８を
搬送されるワーク（自動車車体Ｗ）の特定部分（Ｗ１，
Ｗ２）をワーク搬送路８と直交する方向（幅方向）に所
定厚さで均一に塗装することができる。

【００３６】また、支持アーム１１を回動させて搬送軸
線（Ｊ１）に対する取付角度θを変更する取付角度変更
手段３１を設けたので、一段と迅速かつ正確にワーク
（Ｗ）の搬送速度ｖ１に応じて支持アーム１１の取付角
度θを変更することができる。

【００３７】なお、ワーク（Ｗ）の特定部分（Ｗ１，Ｗ
２）をワーク搬送路８（搬送軸線Ｊ１）と直交する方向
に塗装（補強塗装）したが、支持アーム１１の取付角度
θを適宜変更することにより、搬送軸線（Ｊ１）に対し
て９０°以外の角度で交叉する方向に塗装することも可
能である。

【００３８】例えば、ワーク（Ｗ）の特定部分（Ｗ１，
Ｗ２）をワーク搬送路（搬送軸線Ｊ１）に対する交角が
８０°となる方向に塗装するには、ワーク（Ｗ）の搬送
速度に対する塗装機４１の移動速度（相対速度）と搬送
軸線（Ｊ１）とのなす角が８０°となるように、支持ア
ーム１１の取付角度θを変更する。

【００３９】（第２の実施形態）第２の実施形態は図６
に示される。本自動塗装装置は、基本的構成は第１の実
施形態（図１〜図５）の場合と同様であるが、第１の実
施形態がワーク（Ｗ）の搬送速度（ｖ１）変更に支持ア
ーム１１の取付角度θを変更することにより追随したの
に対して、速度切換手段７０を設けて塗料吹付手段（４
１）の移動速度を切換えることにより追随する構成とし
たことを特徴とする。

【００４０】なお、第１の実施形態（図１〜図５）の場
合と共通する構成要素については同一の符号を付し、そ
の説明を簡略化または省略する。

【００４１】この実施形態では、支持アーム１１は、そ
のアーム軸線（Ｊ２）が搬送軸線（Ｊ１）と所定の取付
角度θをもって交叉するようにボルト１９Ｂ等の固定部
材を用いて固設されている。また、速度切換手段７０
は、インバータ７１，速度設定器７２を含み、駆動手段
５１の駆動モータ５２の回転数（ｒｐｍ）を切換可能に
形成されている。

【００４２】上記構成による自動塗装装置では、図７に
示す如く、ワーク（Ｗ）の搬送速度（ｖ１）に対する塗
装機４１の移動速度ｖ２（相対速度ｖ３）が搬送軸線
（Ｊ１）と直交するように、当該塗装機４１の移動速度
ｖ２の大きさを変更する。これにより、搬送軸線（Ｊ
１）に沿って搬送されるワーク（Ｗ）の特定部分（Ｗ
１，Ｗ２）に所定厚さの塗膜を均一に形成することがで
きる。

【００４３】なお、ワーク（Ｗ）の搬送速度が上記速度
ｖ１よりも大きい速度ｖ１´に切替えられた場合には、
当該速度（ｖ１´）に対する塗装機４１の移動速度（相
対速度）が搬送軸線（Ｊ１）と直交するように、搬送速
度増大分に相応して当該移動速度の大きさを速度ｖ２か
ら速度ｖ２´に増大させる。ワーク（Ｗ）の搬送速度が
低速に切替えられた場合には同様の手順で塗装機４１の
移動速度を減少させる。なお、この実施形態では、塗装
機４１の移動速度を増大させる場合には、塗装機４１か
らの塗料噴出量を増大させ、減少させる場合には塗料噴
出量を減少させるものとしてワーク（Ｗ）の特定部分
（Ｗ１，Ｗ２）に一定厚さの塗膜を形成可能に構成され
ている。

【００４４】また、支持アーム１１を第１の実施形態と
同様に支点（Ｓ１）を中心として回動させて取付角度θ
を変更可能に設けることにより、ワーク（Ｗ）の幅寸法
（Ｌ）の変更と同時に搬送速度（ｖ１）の変更にも追随
できる。

【００４５】すなわち、ワーク（Ｗ）の幅寸法の変更
（Ｌ１→Ｌ２）に対応して支持アーム１１の取付角度を
変更（θ３→θ４）し、かつワーク（Ｗ）の搬送速度の
変更（ｖ１→ｖ１”）に対応して塗装機４１の移動速度
を変更（ｖ２→ｖ２”）することにより、ワーク（Ｗ）
の幅寸法（Ｌ）および搬送速度（ｖ１）の変更に迅速に
追随して当該ワーク（Ｗ）の特定部分（Ｗ１等）を搬送
軸線（Ｊ１）と交叉する方向に塗装することができる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、支持アーム
と，塗料吹付手段と，駆動手段とを設け、ワーク搬送路
を搬送されるワークの搬送速度に対応して支持アームの
取付角度を変更可能に構成されているので、大型化，コ
スト高となるのを防止しつつ迅速にワークの特定部分を
ワーク搬送路と交叉する方向に塗装することができる。

【００４７】請求項２の発明によれば、支持アームと，
塗料吹付手段と，駆動手段と，速度切換手段とを設け、
ワークの搬送速度に対応して塗料吹付手段の移動速度を
変更可能に構成されているので、大型化，コスト高とな
るのを防止しつつ迅速にワークの特定部分をワーク搬送
路と交叉する方向に塗装することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための側面図であ
る。

【図２】同じく、支持アームと搬送軸線との位置関係を
説明するための平面図である。

【図３】同じく、支持アームと架台との位置関係を説明
するための平面図である。

【図４】同じく、取付角度変更手段を説明するための図
である。

【図５】同じく、ワークの搬送速度と支持アームの取付
角度との関係を説明するための図である。

【図６】本発明の第２の実施形態を説明するための図で
ある。

【図７】同じく、ワークの搬送速度と塗装機の移動速度
との関係を説明するための図である。

【図８】同じく、ワークの搬送速度，幅寸法と塗装機の
移動速度，支持アームの取付角度との関係を説明するた
めの図である。

【図９】従来例（１）を説明するための図である。

【図１０】従来例（２）を説明するための図である。

【符号の説明】

２架台５基台７支持フレーム１１支持アーム２１昇降手段２２昇降ベース２５昇降用シリンダ装置３１取付角度変更手段３２スイング用シリンダ装置３５回動位置規制手段４１塗装機（塗料吹付手段）５１駆動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーク搬送路を搬送されるワークの特定
部分を当該ワーク搬送路と交叉する方向に塗装する自動
塗装装置において、アーム軸線が前記ワーク搬送路と所定の取付角度をもっ
て交叉しかつ支点を中心として回動して当該取付角度を
変更可能な支持アームと、この支持アームにアーム軸線
に沿って所定のストロークで往復移動可能に装着された
塗料吹付手段と、この塗料吹付手段を往復動させる駆動
手段と、を設けたことを特徴とする自動塗装装置。
【請求項２】ワーク搬送路を搬送されるワークの特定
部分を当該ワーク搬送路と交叉する方向に塗装する自動
塗装装置において、アーム軸線が前記ワーク搬送路と所定の取付角度をもっ
て交叉する支持アームと、この支持アームにアーム軸線
に沿って所定のストロークで往復移動可能に装着された
塗料吹付手段と、この塗料吹付手段を往復動させる駆動
手段と、塗料吹付手段の移動速度を切換可能な速度切換
手段と、を設けたことを特徴とする自動塗装装置。