特開 2023-73738 回転塗装ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023073738

(43)【公開日】2023-05-26

(54)【発明の名称】回転塗装ユニット

(51)【国際特許分類】

   B05B 13/04 20060101AFI20230519BHJP

【ＦＩ】

B05B13/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021186382

(22)【出願日】2021-11-16

(71)【出願人】

【識別番号】591213173

【氏名又は名称】住鉱潤滑剤株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】矢野 誓一

【テーマコード（参考）】

4F035

【Ｆターム（参考）】

4F035AA03

4F035CA05

4F035CB05

4F035CB29

4F035CD06

4F035CD18

(57)【要約】

【課題】自動塗装装置を用いて塗装対象物品の外周面の全体を均一に塗装することのできる回転塗装ユニットを提供する。
【解決手段】塗装対象物品Ａを載置する載置台３と、塗料を噴霧するスプレーガン４と、スプレーガン４を移動させる移動機構５と、を有し、スプレーガン４を移動機構５によって移動させながらスプレーガン４から塗料を噴霧することにより、載置台３に載置した塗装対象物品Ａを塗装する自動塗装装置１に設置可能な回転塗装ユニット１０であって、載置台３に載置可能なユニット本体２０と、ユニット本体２０に設けられ、ユニット本体２０に対して塗装対象物品Ａを回転させる物品回転機構３０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗装対象物品を載置する載置台と、塗料を噴霧するスプレーガンと、前記スプレーガンを移動させる移動機構と、を有し、前記スプレーガンを前記移動機構によって移動させながら前記スプレーガンから塗料を噴霧することにより、前記載置台に載置した前記塗装対象物品を塗装する自動塗装装置に設置可能な回転塗装ユニットであって、
前記載置台に載置可能なユニット本体と、
前記ユニット本体に設けられ、前記ユニット本体に対して前記塗装対象物品を回転させる物品回転機構と、を備える
回転塗装ユニット。

【請求項2】

円柱状または円筒状に形成され、両端側を除く中間部の外周側に前記塗装対象物品を保持する物品保持軸を備え、
前記物品回転機構は、前記物品保持軸の両端側のそれぞれを支持し、前記物品保持軸の軸心を回転軸として前記物品保持軸を回転させる
請求項１に記載の回転塗装ユニット。

【請求項3】

前記物品回転機構は、軸心を水平方向に向けた姿勢の前記物品保持軸の両端側のそれぞれを下方から支持するとともに、前記物品保持軸に回転力を付与する複数のローラを有している
請求項２に記載の回転塗装ユニット。

【請求項4】

前記ユニット本体は、把持部を有している
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転塗装ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動塗装装置に設置可能な回転塗装ユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、自動塗装装置としては、塗料を噴霧するスプレーガンと、スプレーガンを移動させる移動機構と、を備え、スプレーガンを移動機構によって移動させながらスプレーガンから塗料を噴霧することにより、塗装対象物品を塗装するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開２０１８／１４３４５１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述の自動塗装装置は、所定の物品設置部に設置された塗装対象物品に対して塗装を行うようになっている。このため、前述の自動塗装装置は、塗装対象物品の塗装面が平坦な面である場合に、塗装面に対して均一に塗膜を形成することが可能であるが、塗装対象物品の外周面の全体が塗装面である場合や、塗装対象物品が複雑な形状である場合に、塗装対象物品に対して均一に塗膜を形成することが困難である。

【0005】

本発明の目的とするところは、自動塗装装置を用いて塗装対象物品の外周面の全体を均一に塗装することのできる回転塗装ユニットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の回転塗装ユニットは、塗装対象物品を載置する載置台と、塗料を噴霧するスプレーガンと、前記スプレーガンを移動させる移動機構と、を有し、前記スプレーガンを前記移動機構によって移動させながら前記スプレーガンから塗料を噴霧することにより、前記載置台に載置した前記塗装対象物品を塗装する自動塗装装置に設置可能な回転塗装ユニットであって、前記載置台に載置可能なユニット本体と、前記ユニット本体に設けられ、前記ユニット本体に対して前記塗装対象物品を回転させる物品回転機構と、を備える。

【0007】

また、本発明の回転塗装ユニットは、円柱状または円筒状に形成され、両端側を除く中間部の外周側に前記塗装対象物品を保持する物品保持軸を備え、前記物品回転機構は、前記物品保持軸の両端側のそれぞれを支持し、前記物品保持軸の軸心を回転軸として前記物品保持軸を回転させる。

【0008】

また、本発明の回転塗装ユニットは、前記物品回転機構が、軸心を水平方向に向けた姿勢の前記物品保持軸の両端側のそれぞれを下方から支持するとともに、前記物品保持軸に回転力を付与する複数のローラを有している。

【0009】

また、本発明の回転塗装ユニットは、前記ユニット本体が、把持部を有している。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、塗装対象物品の平坦な面を主に塗装可能な自動塗装装置を用いて円筒状の塗装対象物品の外周面や複雑な形状の塗装対象物品の外周面に対する均一な塗装が可能となるので、円筒状や複雑な形状の部品を塗装する専用の塗装装置を必要とすることなく、自動塗装装置を有効に活用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る自動塗装装置の正面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る自動塗装装置の側面断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る回転塗装ユニットの平面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る回転塗装ユニットの正面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る回転塗装ユニットの側面図である。

【図6】本発明の他の実施形態に係る自動塗装装置の側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１乃至図５は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１は自動塗装装置の正面図であり、図２は自動塗装装置の側面断面図であり、図３は回転塗装ユニットの平面図であり、図４は回転塗装ユニットの正面図であり、図５は回転塗装ユニットの側面図である。

【0013】

本発明の回転塗装ユニット１０が適用される自動塗装装置１は、図１および図２に示すように、装置本体２と、塗装対象物品Ａを載置するための載置台３と、塗料を噴霧するためのスプレーガン４と、スプレーガン４を移動させるための移動機構５と、を備えている。

【0014】

装置本体２は、外周部にパネルを配置することによって中空の箱状に形成されている。装置本体２は、内部をフィルタ２ａで上下に仕切ることにより、上部側に上部空間２ａ１が形成され、下部側に下部空間２ａ２が形成されている。下部空間２ａ２には、排気ダクト２ｂが接続されている。装置本体２の上部空間２ａ１の空気は、フィルタ２ａを介して下部空間２ａ２に流入し、下部空間２ａ２の空気は、排気ダクト２ｂを介して装置本体２外に排出される。

【0015】

載置台３は、装置本体２が設置される設置面に設置される基台３ａと、基台３ａに対して水平旋回自在に支持され、上部側が上部空間２ａ１に位置する載置部３ｂと、を有している。塗装対象物品Ａまたは回転塗装ユニット１０は、載置部３ｂの上端面に載置される。

【0016】

スプレーガン４は、図示しない塗料容器に入った塗料を、空気圧を利用して圧送し、ノズルから霧状の塗料を吹き出すものである。スプレーガン４は、移動機構５に支持されている。

【0017】

移動機構５は、スプレーガン４を支持する支持部材５ａと、支持部材５ａを装置本体２の幅方向に移動させるための第１移動部５ｂと、第１移動部を装置本体２の前後方向に移動させるための第２移動部５ｃと、を有している。第１移動部５ｂは、支持部材５ａを装置本体２の幅方向に直線的に移動させるためのガイドレールを有し、電動モータ等の駆動源から出力される駆動力によって支持部材５ａを幅方向に移動させる。第２移動部５ｃは、第１移動部５ｂを装置本体２の前後方向に直線的に移動させるためのガイドレールを有し、電動モータ等の駆動源から出力される駆動力によってスプレーガン４を支持する第１移動部５ｂを前後方向に移動させる。即ち、移動機構５は、スプレーガン４を装置本体２の前後方向および幅方向に移動させる。

【0018】

また、自動塗装装置１は、スプレーガン４の塗料の噴霧の開始と噴霧の停止との切り替え動作や移動機構５の動作を制御するための図示しない制御部を有している。自動塗装装置１は、予め設定されたスプレーガン４および移動機構５それぞれの動作の内容に基づいて、制御部が、スプレーガン４を移動機構５によって装置本体２の前後方向および幅方向に移動させるととともに、スプレーガン４から塗料を噴霧することにより、塗装対象物Ａの自動塗装を行う。

【0019】

自動塗装装置１に対して着脱自在に設置される回転塗装ユニット１０は、図３乃至図５に示すように、自動塗装装置１の載置台３の上面に載置されるユニット本体２０と、ユニット本体２０に設けられ、ユニット本体２０に対して塗装対象物品を回転させるための物品回転機構３０と、を備えている。

【0020】

ユニット本体２０は、アルミニウム合金等の長尺部材を組み付けることによって矩形に形成された枠状体である。ユニット本体２０は、長手方向の両端側のそれぞれから上方に延出するように形成され、物品回転機構３０を支持する一対の支持部２１ａ，２１ｂを有している。また、ユニット本体２０は、一対の支持部２１ａ，２１ｂのそれぞれの長手方向の外側に設けられ、自動塗装装置１に対して回転塗装ユニット１０を着脱する作業を行う作業者が把持する把持部２２を有している。把持部２２は、棒状部材の両端側を屈曲することによって形成され、両端部がユニット本体２０の枠状体に接続されている。

【0021】

物品回転機構３０は、塗装対象物品Ａが取り付けられる物品保持軸Ｂの軸方向の両端側を下方から支持した状態で、物品保持軸Ｂに対して回転力を付与するものである。

【0022】

物品保持軸Ｂは、円筒状または円柱状の部材からなり、軸方向の両端側を除く中間部の外周部に円筒形状の塗装対象物品Ａが着脱自在に取り付けられる。

【0023】

物品回転機構３０は、一方の支持部２１ａの上端側において、互いに径方向に間隔をおいて回転自在に支持された２つのローラ３１ａと、他方の支持部２１ｂの上端側において、互いに径方向に間隔をおいて回転自在に支持された２つのローラ３１ｂと、を有している。２つのローラ３１ａ、および、２つのローラ３１ｂは、それぞれ、物品保持軸Ｂの外径よりも小さい間隔で水平方向に配置されている。即ち、物品保持軸Ｂは、一端側が２つのローラ３１ａによって下方から支持され、他端側が２つのローラ３１ｂによって下方から支持される。また、物品保持軸Ｂは、２つのローラ３１ａおよび２つのローラ３１ｂに対して着脱自在である。

【0024】

また、物品回転機構３０は、一方の支持部２１ａおよび他方の支持部２１ｂのそれぞれにおいて、ローラ３１ａ，３１ｂに回転力を付与する複数のタイミングプーリ３２ａ,３２ｂと、複数のタイミングプーリ３２ａ，３２ｂに巻き掛けられたタイミングベルト３３ａ，３３ｂと、タイミングベルト３３ａ，３３ｂに張力を付与するためのテンションローラ３４ａ，３４ｂと、一方の支持部２１ａ側の一のタイミングプーリ３２ａと他方の支持部２１ｂ側の一のタイミングプーリ３２ｂとを連結する連結軸３５と、一のタイミングプーリ３２ｂに連結され、ローラ３１ａ，３１ｂを回転させる動力を付与する電動モータ３６と、を有している。

【0025】

以上のように構成された回転塗装ユニット１０において、自動塗装装置１を使用して円筒形状の塗装対象物Ａの外周面の塗装を行う場合には、回転塗装ユニット１０を用いる。

【0026】

このとき、回転塗装ユニット１０は、自動塗装装置１の載置台３の載置部３ｂに設置され、回転塗装ユニット１０に塗装対象物品Ａが取り付けられる。

【0027】

塗装対象物品Ａは、物品保持軸Ｂの両端側を除く中間部の外周側に取り付けられた状態で、回転塗装ユニット１０に取り付けられる。

【0028】

塗装対象物品Ａが取り付けられた物品保持軸Ｂは、一端側を、回転塗装ユニット１０の物品回転機構３０の２つのローラ３１ａに下方から支持させるとともに、他端側を、回転塗装ユニット１０の物品回転機構３０の２つのローラ３１ｂに下方から支持させることにより、回転塗装ユニット１０に取り付けられる。

【0029】

回転塗装ユニット１０に取り付けられた物品保持軸Ｂは、回転塗装ユニット１０の物品回転機構３０を駆動させることによって、物品保持軸Ｂの軸心を中心に回転し、物品保持軸Ｂと共に塗装対象物品Ａが回転する。

【0030】

載置台３の載置部３ｂの上面側に設置された塗装対象物品Ａは、回転塗装ユニット１０によって回転するため、移動機構５によって装置本体２の前後方向および幅方向に移動するスプレーガン４から塗料を噴霧することによって、外周面の全体にわたって均一に塗膜が形成される。

【0031】

このように、本実施形態の回転塗装ユニットによれば、塗装対象物品Ａを載置する載置台３と、塗料を噴霧するスプレーガン４と、スプレーガン４を移動させる移動機構５と、を有し、スプレーガン４を移動機構５によって移動させながらスプレーガン４から塗料を噴霧することにより、載置台３に載置した塗装対象物品Ａを塗装する自動塗装装置１に設置可能な回転塗装ユニット１０であって、載置台３に載置可能なユニット本体２０と、ユニット本体２０に設けられ、ユニット本体２０に対して塗装対象物品Ａを回転させる物品回転機構３０と、を備える。

【0032】

これにより、塗装対象物品Ａの平坦な面を主に塗装可能な自動塗装装置１を用いて円筒状の塗装対象物品Ａの外周面や複雑な形状の塗装対象物品Ａの外周面に対する均一な塗装が可能となるので、円筒状や複雑な形状の塗装対象物品Ａを塗装するための専用の塗装装置を必要とすることなく、自動塗装装置１を有効に活用することが可能となる。

【0033】

また、円柱状または円筒状に形成され、両端側を除く中間部の外周側に塗装対象物品Ａを保持する物品保持軸Ｂを備え、物品回転機構３０は、物品保持軸Ｂの両端側のそれぞれを支持し、物品保持軸Ｂの軸心を回転軸として物品保持軸Ｂを回転させる。

【0034】

これにより、塗装対象物品Ａを直接的に保持することなく、物品保持軸Ｂを支持して回転させることによって、塗装対象物Ａを回転させることが可能となるので、塗装対象物Ａの外周面の周方向の全体にわたって均一の塗膜を形成することが可能となる。

【0035】

また、物品回転機構３０は、軸心を水平方向に向けた姿勢の物品保持軸Ｂの両端側のそれぞれを下方から支持するとともに、物品保持軸Ｂに回転力を付与する複数のローラ３１ａ,３１ｂを有している。

【0036】

これにより、物品回転機構３０に対して物品保持軸Ｂの着脱が容易となるので、塗装対象物品Ａを塗装する作業における作業効率を向上させることが可能となる。

【0037】

また、ユニット本体２０は、把持部２２を有している。

【0038】

これにより、作業者が把持部２２を把持しながら、自動塗装装置１に対する回転塗装ユニット１０の着脱や、回転塗装ユニット１０を移動させる作業を行うことが可能となり、作業効率を向上させることが可能となる。

【0039】

図６は、本発明の他の実施形態を示すものであり、自動塗装装置の側面断面図である。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。

【0040】

本実施形態の自動塗装装置１の移動機構５は、装置本体２に隣接して設置されており、装置本体２の外側から装置本体２の内側にスプレーガン４を進入させるとともに、装置本体２の内側においてスプレーガン４を移動させることが可能である。

【0041】

移動機構５は、装置本体２が設置される設置面に設置される架台５１と、架台５１の上面に設置された第１部材５２と、第１部材５２に対して水平旋回可能な第２部材５３と、第２部材５３に対して一端側が回動自在に支持され、他端側が上下方向に移動する第３部材５４と、第３部材５４の他端部に回動自在に連結された第４部材５５と、第４部材５５に対して一端部が旋回自在に連結された第５部材５６と、第５部材５６の他端部に回動自在に連結された第６部材５７と、第６部材５７に対して旋回自在に連結された第７部材５８と、を有している。第１部材５２、第２部材５３、第３部材５４、第４部材５５、第５部材５６、第６部材５７および第７部材５８は、所謂６自由度のロボットアームであり、第７部材５８の先端部にスプレーガン４が取り付けられている。

【0042】

以上のように構成された自動塗装装置１は、移動機構５によってスプレーガン４を前後方向、幅方向および上下方向に移動させるとともに、スプレーガン４から塗料を噴霧することによって、回転塗装ユニット１０に取り付けられて回転する塗装対象物品Ａの塗装を行う。

【0043】

尚、前記実施形態では、回転塗装ユニット１０を適用する自動塗装装置１として、装置本体２の前後方向および幅方向にスプレーガン４を移動可能な移動機構５や、装置本体２の前後方向、幅方向および上下方向にスプレーガン４を移動可能なロボットアームからなる移動機構５を有するものを示したが、これに限られるものではない。本発明の回転塗装ユニットを適用可能な自動塗装装置としては、少なくとも一方向に沿ってスプレーガンを往復動させることが可能な移動機構を有するものであればよい。

【0044】

また、前記実施形態では、円筒形状の塗装対象物品Ａを、自動塗装装置１によって塗装するものを示したが、塗装対象物品は円筒形状の物品に限られるものではない。塗装対象物品としては、回転塗装ユニットによって回転させることが可能な物品であればよい。例えば、外周部が複雑な形状を有する塗装対象物品を回転塗装ユニットによって回転させながら、自動塗装装置によって塗装することにより、複雑な形状の塗装面を均一に塗装することが可能となる。

【0045】

また、前記実施形態では、塗装対象物品Ａを保持した物品保持軸Ｂの軸心を水平方向に向けた状態で両端側を複数のローラによって下方から支持するとともに、物品保持軸Ｂに回転力を付与する物品回転機構３０を示したが、これに限られるものではない。塗装対象物品Ａを保持した物品保持軸Ｂを支持するとともに、物品保持軸Ｂに回転力を付与することが可能な物品回転機構としては、例えば、物品保持軸Ｂの軸心を上下方向に向けた状態で、物品保持軸Ｂの下端側を支持するとともに、物品保持軸Ｂに回転力を付与するものであってもよい。

【符号の説明】

【0046】

１ 自動塗装装置
３ 載置台
４ スプレーガン
５ 移動機構
１０ 回転塗装ユニット
２０ ユニット本体
２２ 把持部
３０ 物品回転機構
３１ａ ローラ
３１ｂ ローラ
Ａ 塗装対象物品
Ｂ 物品保持軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】