特許 7300947 塗装システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-22

(45)【発行日】2023-06-30

(54)【発明の名称】塗装システム

(51)【国際特許分類】

   B05B 16/20 20180101AFI20230623BHJP

   B05B 13/02 20060101ALI20230623BHJP

【ＦＩ】

B05B16/20

B05B13/02

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019169792

(22)【出願日】2019-09-18

(65)【公開番号】P2021045712

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-06-03

(73)【特許権者】

【識別番号】593081224

【氏名又は名称】タクボエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104488

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 良夫

(72)【発明者】

【氏名】西川 俊博

(72)【発明者】

【氏名】小島 光

【審査官】清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－０２９１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５５１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１１２８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０５０６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２５３８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ １２／００－１６／８０

Ｂ０５Ｃ ７／００－２１／００

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＵＶ塗料を用いてワークの塗装を行う塗装システムであって、
中央エリア（２）と、
該中央エリア（２）の周囲に中央エリア（２）と連通した状態で設置された、ワークに塗料を塗布するための塗装エリア（３）と、ワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分を蒸発させるためのセッティングエリア（４）と、ワークに紫外線を照射してワークに塗布された塗料を硬化させるためのＵＶ照射エリア（５）と、塗装が完了したワークを搬出するとともに塗装前のワークを搬入するための搬出入エリア（６）と、
前記塗装エリア（３）内においてワークに向けて塗料を噴射するための塗装装置（８）と、
前記中央エリア（２）に回動自在に設置され、回動することで、搬出入エリア（６）に搬入された塗装前のワークを塗装エリア（３）内へ搬送し、塗装エリア（３）内において塗料が塗布されたワークをセッティングエリア（４）の正面側へ搬送し、セッティングエリア（４）内で揮発成分が蒸発されたワークをＵＶ照射エリア（５）の正面側へ搬送し、及び、ＵＶ照射エリア（５）で紫外線が照射されたワークを搬出入エリア（６）の正面側へ搬送するワーク搬送手段（７）と、
セッティングエリア（４）の正前側に搬送されたワークのセッティングエリア（４）内への移送、ＵＶ照射エリア（５）の正前側に搬送されたワークのＵＶ照射エリア（５）内への移送、搬出入エリア（６）の正前側に搬送されたワークの搬出入エリア（６）内への移送をそれぞれ行い、又は、セッティングエリア（４）内、ＵＶ照射エリア（５）内、搬出入エリア（６）内のワークをそれぞれ、セッティングエリア（４）の正前側、ＵＶ照射エリア（５）の正前側、搬出入エリア（６）の正前側に戻すためのワーク移送手段（２９）と、
前記セッティングエリア（４）、ＵＶ照射エリア（５）、搬出入エリア（６）をそれぞれ密閉するための開閉扉（２８）と、を具備し、
前記ワーク搬送手段（７）は、
中央エリア（２）に回動自在に設置された回動部（１０）と、回動部（１０）の外周側に等角度で連設された複数本の第１旋回アーム（１１）と、それぞれの第１旋回アーム（１１）の先端側に回動自在に備えられたワーク連結部（１３）と、該ワーク連結部（１３）を回動するための駆動部と、を具備し、
塗装エリア（３）内で塗料が塗布されたワークをセッティングエリア（４）、ＵＶ照射エリア（５）、及び搬出入エリア（６）に順次移動して、ワークをセッティングエリア（４）及びＵＶ照射エリア（５）においてそれぞれワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分の蒸発、ワークへの紫外線照射を行った後に、搬出入エリア（６）から搬出することを特徴とする塗装システム。

【請求項2】

前記駆動部がモーターであり、該モーターと前記ワーク連結部（１３）とをベルトで連結することで、ワーク連結部（１３）を回動可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の塗装システム。

【請求項3】

前記モーターは、カップリング（１９）と、該カップリング（１９）を磁力により非接触の状態で回動するモーターベース（２０）であることを特徴とする請求項２に記載の塗装システム。

【請求項4】

前記第１旋回アーム（１１）のそれぞれの先端部分に一対の第２旋回アーム（１２）を連設し、該一対の第２旋回アーム（１２）のそれぞれの先端側に前記ワーク連結部（１３）を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗装システム。

【請求項5】

前記セッティングエリア（４）を密閉するための開閉扉（２８）及び前記搬出入エリア（６）を密閉するための開閉扉（２８）は、セッティングエリア（４）と中央エリア（２）との連通、及び搬出入エリア（６）と中央エリア（２）との連通を遮断した際に中央エリア（２）内に供給された空気を整流するための整流板（３０）を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の塗装システム。

【請求項6】

前記塗装装置（８）が中央エリア（２）に設置されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の塗装システム。

【請求項7】

前記塗装装置（８）が塗装エリア（３）に設置されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の塗装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は塗装システムに係り、より詳しくは、ＵＶ塗料を用いたワークの塗装に際して、塗装エリアをコンパクトにすることで、コストを抑えるとともに塗装時間の短縮を可能とした塗装システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ワークの塗装に際しては、熱を加えることで硬化してワークに焼き付けることが可能な熱硬化塗料を用いることが一般的であったが、この熱硬化塗料を用いた塗装では、塗装が終了したワークに熱風を与えて焼き付けを行う工程に時間がかかるために、塗装ラインに大きなスペースが必要となり、そのために、塗装システムの全体が大型化してしまうという問題点が指摘されていた。

【0003】

即ち、熱硬化塗料を用いた塗装では、ワークへの塗料の吹き付けが終了した後は、セッティングエリアにおいて４～５分程度の乾燥を行って揮発成分を蒸発させ、その後に加熱室において、８０度前後の熱風を加え、それにより塗料を硬化してワークへの焼き付けを行う必要がある。

【0004】

そのために、従来は、塗装が終了したワークをコンベアによりワークを搬送しつつ、搬送の途中で、乾燥、加熱の工程を行っていた。従ってそれにより、コンベアのラインが長くならざるを得ず、塗装システムの全体が大型化してしまい、大きなスペースを必要としていた。

【0005】

この点、従来から塗料の中には紫外線を照射することで硬化して塗膜になる塗料（以下「ＵＶ塗料」という。）が存在しており、このＵＶ塗料を用いたワークの塗装では、塗膜を硬化するための時間が熱硬化塗料に比べると短いために、熱硬化塗料を用いた塗装システムに比べると塗装に要する時間が短くなるとともに、塗装ラインを小さくすることも可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１５－０２４３９５号公報

【文献】特開２０１２－０４５５１３号公報

【文献】特開２０１２－０４０４５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、このＵＶ塗料を用いたワークの塗装においても、従来は、コンベアによりワークを搬送していたために、ある程度の大きさのスペースを必要としているために、塗装エリアは大型化せざるを得なかった。

【0008】

そこで本発明は、ＵＶ塗料を用いたワークの塗装において、塗装システム全体をコンパクトすることにより、スペースをとらず、なおかつ短時間でワークの塗料を完了することが可能な塗装システムを提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の塗装システムは、
ＵＶ塗料を用いてワークの塗装を行う塗装システムであって、
中央エリアと、
前記中央エリアの周囲に中央エリアと連通して設置された、ワークに塗料を塗布するための塗装エリアと、ワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分を蒸発させるためのセッティングエリアと、ワークに紫外線を照射してワークに塗布された塗料を硬化させるためのＵＶ照射エリアと、塗装が完了したワークを搬出するとともに塗装前のワークを搬入するための搬出入エリアと、
前記塗装エリア内においてワークに向けて塗料を噴射するための塗装装置と、
前記中央エリアに回動自在に設置され、回動することで、搬出入エリアに搬入された塗装前のワークを塗装エリア内へ搬送し、塗装エリア内において塗料が塗布されたワークをセッティングエリアの正面側へ搬送し、セッティングエリア内で揮発成分が蒸発されたワークをＵＶ照射エリアの正面側へ搬送し、及び、ＵＶ照射エリアで紫外線が照射されたワークを搬出入エリアの正面側へ搬送するワーク搬送手段と、
前記セッティングエリアの正前側に搬送されたワークのセッティングエリア内への移送、ＵＶ照射エリアの正前側に搬送されたワークのＵＶ照射エリア内への移送、搬出入エリアの正前側に搬送されたワークの搬出入エリア内への移送をそれぞれ行い、又は、セッティングエリア内、ＵＶ照射エリア内、搬出入エリア内のワークをそれぞれ、セッティングエリアの正前、ＵＶ照射エリアの正前、搬出入エリアの正前に戻すためのワーク移送手段と、
前記セッティングエリア、ＵＶ照射エリア、搬出入エリアをそれぞれ密閉するための開閉扉と、を具備し、
前記ワーク搬送手段は、
中央エリアに回動自在に設置された回動部と、回動部の外周側に等角度で連設された複数本の第１旋回アームと、それぞれの第１旋回アームの先端側に回動自在に備えられたワーク連結部と、該ワーク連結部を回動するための駆動部と、を具備し、
塗装エリア内で塗料が塗布されたワークをセッティングエリア、ＵＶ照射エリア、及び搬出入エリアに順次移動して、ワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分の蒸発、ワークへの紫外線照射を行った後に、搬出入エリアから搬出することを特徴としている。

【発明の効果】

【0010】

本発明の塗装システムでは、ＵＶ塗料を用いてワークの塗装を行う塗装システムにおいて、ワークを搬送するワーク搬送手段が回動自在に設置された中央エリアの周囲に、ワークに塗料を塗布するための塗装エリアと、ワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分を蒸発せるためのセッティングエリアと、ワークに紫外線を照射してワークに塗布された塗料を硬化させるためのＵＶ照射エリアと、塗装が完了したワークを搬出するとともに塗装前のワークを搬入するための搬出入エリアを配置して、ワーク搬送手段によって、搬出入エリアに搬入されたワークを塗装エリア、セッティングエリア、ＵＶ照射エリアに順次移送して、塗装を完了することとしている。

【0011】

従って、コンベアを用いてワークを搬送しつつセッティング、紫外線照射の工程を行う従来の塗装システムと異なり、塗装システム全体をコンパクトにすることができ、大きなスペースを必要とせず、なおかつ短時間でワークの塗料を完了することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の塗装システムの実施例の外観を示す図である。

【図2】本発明の塗装システムの実施例の内部を説明するための図である。

【図3】本発明の塗装システムの実施例の内部を説明するための図である。

【図4】本発明の塗装システムの実施例における塗装装置とワーク搬送手段を説明するための図である。

【図5】本発明の塗装システムの実施例における塗装装置とワーク搬送手段を説明するための図である。

【図6】本発明の塗装システムの実施例における塗装装置とワーク搬送手段を説明するための図である。

【図7】本発明の塗装システムの実施例における塗装装置とワーク搬送手段を説明するための図である。

【図8】本発明の塗装システムの実施例におけるワーク取付治具を説明するための図である。

【図9】本発明の塗装システムの実施例におけるワーク移送手段を説明するための図である。

【図10】本発明の塗装システムの実施例におけるワーク移送手段を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の塗装システムは、ＵＶ塗料を用いてワークの塗装を行う塗装システムであって、ワークを搬送するワーク搬送手段が回動自在に設置される中央エリアを有しており、この中央エリアの周囲には、塗装エリアと、セッティングエリアと、ＵＶ照射エリアと、搬出入エリアが配置されている。

【0014】

そして、塗装エリアは、ワークに塗料を塗布するためのエリアとしており、セッティングエリアは、ワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分を蒸発させるためのエリアとし、ＵＶ照射エリアは、ワークに紫外線を照射してワークに塗布された塗料を硬化させるためのエリアとし、搬出入エリアは、塗装が完了したワークを搬出するとともに塗装前のワークを搬入するためのエリアとしており、中央エリア又は塗装エリアには、ワークに向けて塗料を噴射してワークに塗料を塗布するための塗装装置が備えられている。

【0015】

また、中央エリアに回動自在に設置されたワーク搬送手段は、回動することで、搬出入エリアに搬入された塗装前のワークを塗装エリア内へ搬送し、塗装エリア内において塗料が塗布されたワークをセッティングエリアの正面側へ搬送し、セッティングエリア内で揮発成分が蒸発されたワークをＵＶ照射エリアの正面側へ搬送し、及び、ＵＶ照射エリアで紫外線が照射されて塗料が硬化したワークを搬出入エリアの正面側へ搬送することとしている。

【0016】

更に、本発明の塗装システムでは、セッティングエリア用のワーク移送手段と、ＵＶ照射エリア用のワーク移送手段と、搬出入エリア用のワーク移送手段を有している。そして、セッティングエリア用のワーク移送手段は、ワーク搬送手段によりセッティングエリアの正前側に搬送されたワークをセッティングエリア内へ移送し、又はセッティングエリア内に移送されたワークをワーク搬送手段に戻すために用いられる。また、ＵＶ照射エリア用のワーク移送手段は、ワーク搬送手段によりＵＶ照射エリアの正前側に搬送されたワークをＵＶ照射エリア内へ移送し、又はＵＶ照射エリア内に移送されたワークをワーク搬送手段に戻すために用いられる。更に、搬出入エリア用のワーク移送手段は、ワーク搬送手段により搬出入エリアの正前側に搬送されたワークを搬出入エリア内へ移送し、又は搬出入エリア内に搬入された塗装前のワークを搬出入エリアの正前に移送するために用いられる。

【0017】

また、本発明の塗装システムでは、セッティングエリアを密閉するためのセッティングエリア用の開閉扉と、ＵＶ照射エリアを密閉するためのＵＶ照射エリア用の開閉扉と、搬出入エリアを密閉するための搬出入エリア用の開閉扉を具備している。

【0018】

更に、ワーク搬送手段は、中央エリアに回動自在に設置された回動部と、回動部の外周側に等角度で連設された複数本の第１旋回アームと、それぞれの第１旋回アームの先端側に回動自在に備えられたワーク連結部と、ワーク連結部を回動するための駆動部を具備している。

【0019】

そして、塗装エリア内で塗料が塗布されたワークを、セッティングエリア、ＵＶ照射エリア、及び搬出入エリアに順次移動して、ワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分の蒸発、ワークへの紫外線照射を行った後に、搬出入エリアから搬出することとしている。

【0020】

ここで、ワーク搬送手段におけるワーク連結部を回動するための駆動部としてモーターを用いて、このモーターとワーク連結部とをベルトで連結することで、ワーク連結部を回動可能にするとよく、このとき、モーターは、カップリングと、このカップリングを磁力により非接触の状態で回動するモーターベースで構成すると良い。

【0021】

また、第１旋回アームのそれぞれの先端部分に一対の第２旋回アームを連設し、この一対の第２旋回アームのそれぞれの先端側にワーク連結部を備えるとよい。

【0022】

更に、セッティングエリアを密閉するための開閉扉と搬出入エリアを密閉するための開閉扉に、セッティングエリアと中央エリアとの連通、及び搬出入エリアと中央エリアとの連通を遮断した際に、中央エリア内に供給された空気を整流する整流板を備えるとよい。

【実施例1】

【0023】

本発明の塗装システムの実施例について図を参照して説明すると、図１乃至図３は、本実施例の塗装システムを説明するための図であり、図１は外観を示している。また、図２及び図３は内部構成を説明するための図であり、イメージ図としている。そして、図において１が本実施例の塗装システムであり、本実施例の塗装システム１は、ＵＶ塗料を用いてワークを塗装するためのシステムとしている。

【0024】

ここで、本実施例の塗装システム１の構成を説明すると、本実施例の塗装システム１は、中央エリアを有しており、この中央エリアの周囲に、ワークを塗装するための各工程を行うエリアを配置している。そして、中央エリアには、回動自在にしてワーク搬送手段が設置されており、このワーク搬送手段によって、ワークを各エリアに搬送し、各エリアで所定の工程を行うことで、ワークの塗装を完了する構成としている。

【0025】

即ち、図２、３において２が中央エリアであり、この中央エリア２の周囲には、塗装エリア３、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、及び搬出入エリア６が、時計回りに配置されており、塗装エリア３、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、及び搬出入エリア６はそれぞれ、中央エリア２と通じている。

【0026】

そして、塗装エリア３は、ワークに向けて塗料を噴射してワークに塗料を塗布するためのエリアであり、セッティングエリア４は、ワークに塗布された塗料に含まれるシンナー等の揮発成分を蒸発させるためのエリアであり、ＵＶ照射エリア５は、ワークに紫外線を照射してワークに塗布された塗料を硬化するためのエリアであり、搬出入エリア６は、塗装が完了したワークをシステムから取り出して、塗装前のワークを新たにシステムに入れるためのエリアである。

【0027】

まず、前記中央エリア２について説明すると、図３及び図４において、前記中央エリア２には、ワーク搬送手段７が回動自在に配置されており、このワーク搬送手段７の上方部分には塗装装置８が設置されている。そして、ワーク搬送手段７は、回動することで、搬出入エリア６に搬入されたワークを、前記塗装エリア３、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、及び搬出入エリア６に順次搬送するために用いられる。

【0028】

ここで前記ワーク搬送手段７について説明すると、図４乃至図７はワーク搬送手段７を説明するための図であり、ワーク搬送手段７とこのワーク搬送手段７の上方部分に設置された塗装装置８を示しており、図４は側面から示した図、図５は底面から示した図、図６及び図７は下方部分から示した斜視図としている。

【0029】

そして、ワーク搬送手段７は、前記中央エリア２に設置された基台９に回動自在に設置された回動部１０を有しており、この回動部１０には外周側に向けて、メインアームとしての４本の第１旋回アーム１１が、等角度で連設されている。即ち、本実施例において前記回動部１０は四角形状としており、四隅部分の４か所に前記第１旋回アーム１１が連設されており、これにより、隣り合う第１旋回アーム１１が形成する角度は約９０度とし、１回の回転角度は９０度としている。なお、回動部１０は四角形状にする必要はなく、丸形状でもよい。また、回動部１０は、図示しないモーターを介して回動することとしている。

【0030】

次に、それぞれの第１旋回アーム１１の先端部分には、第１旋回アーム１１の長手方向に直交する左右方向に向けて第２旋回アーム１２が連設されている。そしてこの第２旋回アーム１２は、わずかに湾曲した弓なり形状として、両端が外側に向く配置で、中央部分が前記第１旋回アーム１１に連設されている。

【0031】

また、第２旋回アームの先端部分にはそれぞれ、ワーク連結部１３が具備されている。そして、ワーク連結部１３は、駆動部によって第２旋回アーム１２に対して回動自在としており、軸心方向に挿入孔が形成され、ワークを取り付けたワーク取付治具を連結可能としている。

【0032】

但し、第２旋回アーム１２を用いることなく、第１旋回アーム１１の先端にワーク連結部１３を具備した構成にしてもよい。

【0033】

なお、図において２１はカバーである。即ち、本実施例において前記ワーク搬送手段７は、上部及び側部をカバー２１で覆っており、前記ワーク連結部１３はカバー２１を貫通して上方に突設している。

【0034】

次に、前記ワーク連結部１３に連結されるワーク取付治具について図８を参照して説明すると、図８はワーク取付治具の一例を示した図であり、図８において１４がワーク取付治具であり、Ｗはワーク取付治具１４に取り付けられたワークである。そして、図８に示すワーク取付治具１４は、ワーク連結部１３の挿入孔に挿入されることでワーク連結部１３に連結される主軸１５と、この主軸１５の上方部分に放射状に連設された複数のアーム１６を有しており、アーム１６の先端には板状の支持手段１７が取り付けられている。そして、支持手段１７にワークＷを装着することとしており、図８においてワークＷはドアミラーとしている。但し、ワーク取付治具１４の形態は特に限定されない。また、図２及び図３においては、理解を容易にするために、ワーク取付治具１４を円形のテーブル状で示した。

【0035】

次に、前記ワーク連結部１３を回動するための駆動部について説明すると、本実施例において前記駆動部は、マグネットモーターとしており、このマグネットモーターは、カップリングとこのカップリングを磁力により非接触の状態で回動するモーターベースを具備している。即ち、本実施例においては、第１旋回アーム１１のそれぞれが連設される回動部１０の四隅部分に、磁石製又は磁性体のカップリング１９が回動自在に備えられている。そして、前記第１旋回アーム１１の内部のそれぞれの先端部分、又は第２旋回アーム１２の内部における第１旋回アーム１１との連結部分近傍には、図示しない回転体が回動自在に備えられ、カップリング１９と回転体は図示しないベルトで連結されている。また、回転体と前記ワーク連結部１３とは図示しないベルトで連結され、これにより、カップリング１９が回転するとワーク連結部１３のみを回転することが可能となる。

【0036】

一方、回動部１０の下方において前記基台９には、カップリング１９を回動するためのモーターベース２０が備えられており、このモーターベース２０は、モーター本体とこのモーター本体の先端に備えられた磁石製の円盤を備えている。

【0037】

ここで、カップリング１９は、第１旋回アーム１１のそれぞれが連設される回動部１０の四隅部分に備えられているため、ワーク搬送手段７が塗装エリア３内にワークを搬送したときに、それぞれの位置が確定する。

【0038】

そこで、本実施例では、回動部１０における、塗装エリア３内にワークが搬送されることでカップリング１９の位置が確定したときに、塗装エリア３内にワークを搬送した第１旋回アーム１１が連設されている四隅部分に備えたカップリング１９の下方に位置するようにして、前記基台９にモーターベース２０を備えており、モーターベース２０は、上方にカップリング１９が移動してきた時にカップリング１９との間に隙間が形成される配置としている。

【0039】

従って、これによって、ワーク搬送手段７が塗装エリア３内にワークを搬送すると、回動部１０における、塗装エリア３内にワークを搬送した第１旋回アーム１１が連設されている四隅部分に備えたカップリング１９がモーターベース２０の上方に移動してくる。そしてその状態で、モーター本体を駆動することでモーターベース２０の円盤が回転すると、円盤の磁力により、上方に位置するカップリング１９が円盤と非接触の状態で回転し、それにより、前述したように、ワーク連結部１３のみを回転することが可能となる。

【0040】

一方、塗装エリア３における塗料の塗布が終了してワーク搬送手段７が回転すると、モーターベース２０の上方に位置していたカップリング１９は、モーターベース２０と非接触であるため、モーターベース２０から水平方向に引き離されてセッティングエリア４の正面側に搬送される。そしてそれとともに、搬出入エリア６で搬入された塗装前のワークが塗装エリア３内に搬送され、回動部１０における、新たなワークを搬入した第１旋回アーム１１が連設されている四隅部分に備えたカップリング１９が、モーターベースの上方に移動する。そうすると、前述と同様に、モーター本体を駆動することで円盤が回転し、円盤の磁力により、モーターベースの上方に位置するカップリング１９が円盤と非接触の状態で回転し、塗装エリア３内においてワーク連結部１３のみを回転することが可能となる。図７がワークが塗装エリア３内に搬送されてモーターベース２０の上方にカップリング１９がある状態を示している。また図６は、図７の状態でワーク搬送手段７が回転し、モーターベース２０の上方に位置していたカップリング１９がモーターベース２０から水平方向に引き離された状態を示しており、この状態は、ワーク搬送手段７が回転を完了する前の状態である。

【0041】

なお、駆動部は、必ずしもマグネットモーターを用いる必要はなく、通常のモーターを用いてもよい。そしてそのとき、前記カップリング１９の箇所のそれぞれにモーターを備えてもよく、前記モーターベース２０の箇所に、カップリング１９に連結可能なようにして、昇降自在に通常のモーターを備えてもよい。更に、カップリング１９は必ずしも回動部１０の四隅部分に備える必要は無く、第１旋回アーム１１に備えても良い。

【0042】

次に、本実施例においてワーク搬送手段７は、４本の第１旋回アーム１１の先端に備えたワーク連結部１３がそれぞれ、塗装エリア３内，セッティングエリア４の正面側，ＵＶ照射エリア５の正面側，搬出入エリア６の正面側に配置可能としている。そしてこれにより、搬出入エリア６において、ワーク取付治具１４によってワーク連結部１３に新たに連結されたワークは、ワーク搬送手段７を回動することで、塗装エリア３の内部、セッティングエリア４の正面側、ＵＶ照射エリア５の正面側、及び搬出入エリア６の正面側へ搬送することとしている。なおワーク搬送手段７は、前記基台９内に備えたモーターにより回動することとしている。

【0043】

次に前記塗装装置８について説明すると、本実施例において塗装装置８は、据え置き型の塗装ロボットとしており、ワーク搬送手段７の回動部１０を貫通して基台９に立設された本体ピラー２２を有し、本体ピラー２２には第１アーム２３が上下方向へ回動自在に連結され、第１アーム２３には第２アーム２４が上下方向へ回動自在に連結されている。また、第２アーム２４の先端部分には長尺のボールネジスプライン２５が連結され、本実施例においてボールネジスプライン２５は、第２アーム２４の幅方向、即ち、左右方向へ移動自在であるとともに、円周方向に沿って回動自在としている。そして、ボールネジスプライン２５の両端にスプレーガン２６が装着されている。なお本発明において塗装装置８は、必ずしも中央エリア２に備えた据え置き型の塗装ロボットである必要はなく、塗装エリア３の上方に吊り下げた天吊型の塗装ロボットとしてもよく、この場合は、塗装ロボットのロボットアームにスプレーガンを取り付けることとする。

【0044】

次に、前記塗装エリア３について説明すると、本実施例において前記塗装エリア３は、ワークに向けて塗料を噴射してワークに塗料を塗布するためのエリアとしている。即ち前述したように、ワーク搬送手段７の第１旋回アーム１１の先端に備えたワーク連結部１３は、塗装エリア３に配置されることとしている。そして、塗装エリア３内に配置されたワーク連結部１３に連結されたワークに向けて、塗装ロボット８のスプレーガン２６から塗料が噴射され、これにより、ワークの塗装が行われることとしている。

【0045】

なお、図１において塗装エリア３の正面側は理解を容易にするために開放して示しているが、塗装エリア３の正面側には塗料ミストを回収するためのフィルターが配置されており、また、前記中央エリア２の後方側の天井には給気用の窓２７が形成されている。そして、塗装が行われている過程では、給気窓２７より中央エリア２内にエアーを供給し、このエアーをフィルター側に向けて流しながら、中央エリア２及び塗装エリア３内の塗料ミストをフィルターで回収しつつ、供給したエアーを室外に排気している。

【0046】

次に、前記セッティングエリア４について説明すると、本実施例においてセッティングエリア４は、前述したように、塗装エリア３においてワークに塗布された塗料に含まれるシンナー等の揮発成分を蒸発させるためのエリアである。即ち、本実施例において前記セッティングエリア４には、ヒーター等の加熱手段が備えられており、この加熱手段によってワークを加熱することで、塗料に含まれる揮発成分を蒸発させることとしている。但し、揮発成分を蒸発させる方法はヒーターによる加熱に限定されるものではなく、その他の方法を用いてもよい。従って例えば、セッティングエリア４内においてワークを回転させることで揮発成分を蒸発させてもよい。

【0047】

次に、前記ＵＶ照射エリア５について説明すると、本実施例においてＵＶ照射エリア５は前述したように、ワークに紫外線を照射してワークに塗布された塗料を硬化するためのエリアである。即ち、ＵＶ照射エリア５内には紫外線照射装置が備えられており、セッティングエリア４で揮発成分が蒸発されたワークに向けて、紫外線照射装置から紫外線を照射することで、ワークに塗布されたＵＶ塗料を硬化させ、これにより塗装を完了することとしている。

【0048】

そして、前記搬出入エリア６は、前述したように、ＵＶ照射エリア５において塗料が硬化して塗装が完了したワークをシステムから取り出すとともに、塗装前のワークを新たにシステムに入れるためのエリアとしている。また搬出入エリア６では、新たに搬入されたワークについて除塵、除電を行うこととしている。従ってこれにより、本実施例の塗装システムでは、搬出入エリア６に搬入された塗装前のワークを、ワーク搬送手段７を回動することで順次、塗装エリア３、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５に搬送して、各エリアで塗料の塗布、揮発成分の蒸発、ＵＶ照射を行うことで、塗装を完了することが可能である。

【0049】

次に、図２、３において２８は、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６を密閉状態にするための開閉扉である。即ち、本実施例において前記セッティングエリア４では、ワークを加熱することで塗料に含まれる揮発成分を蒸発させることとしているが、効率を高めるために、ワークを加熱する際にはセッティングエリア４内を密閉状態にすることが必要である。また、ＵＶ照射エリア５においては、ワークに向けて紫外線を照射するために、紫外線が漏れることによる作業者への悪影響を防止して安全を確保のためにも、ＵＶ照射を行っている際には内部を密閉する必要がある。更に、搬出入エリア６では、新たに搬入されたワークの除塵、除電を行うために、新たなワークを搬入したときには内部を密閉状態にする必要がある。更にまた、中央エリアへの熱や紫外線の漏洩を防止する必要もある。

【0050】

一方、前述したように、ワーク搬送手段７は、セッティングエリア４の正面、ＵＶ照射エリア５の正面、及び搬出入エリア６の正面へワークを搬送するために、搬送されてきたワークをセッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６に移送するためにはそれぞれのエリアは中央エリア２と通じていなければならない。

【0051】

そこで、本実施例では、セッティングエリア４と中央エリア２との連通を遮断し又は遮断を解除する開閉扉２８、ＵＶ照射エリア５と中央エリア２との連通を遮断し又は遮断を解除する開閉扉２８、及び搬出入エリア６と中央エリア２との連通を遮断し又は遮断を解除する開閉扉２８をそれぞれ具備し、これにより、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６を密閉状態にすることを可能としている。

【0052】

次に、図において２９は、前記ワーク搬送手段７により搬送されてきたワークをセッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６に移送し、又はセッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６に移送されたワークをワーク搬送手段７に戻すための移送手段である。

【0053】

即ち、前述したように、ワーク搬送手段７は、回動することで、ワークを、塗装エリア３の内部、セッティングエリア４の正面側、ＵＶ照射エリア５の正面側、及び搬出入エリア６の正面側へ搬送することとしているため、搬送されてきたワークについて、セッティングエリア４で揮発成分の蒸発を行い、及びＵＶ照射エリア５で紫外線の照射を行い、及び搬出入エリア６から搬出するためには、ワークをそれぞれ、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、及び搬出入エリア６へ移送する必要がある。そこで、本実施例では、ワーク搬送手段７によりセッティングエリア４の正面側に搬送されてきたワークをセッティングエリア４に移送し、又はセッティングエリア４に移送されたワークをワーク搬送手段７に戻すための移送手段２９と、ワーク搬送手段７によりＵＶ照射エリア５の正面側に搬送されてきたワークをＵＶ照射エリア５に移送し、又はＵＶ照射エリア５に移送されたワークをワーク搬送手段７に戻すための移送手段２９と、ワーク搬送手段７により搬出入エリア６の正面側に搬送されてきたワークを搬出入エリア６に移送し、又は搬出入エリア６に移送されたワークをワーク搬送手段７に戻すための移送手段２９をそれぞれ、備えている。

【0054】

次に、図９、１０は、前記開閉扉２８及びワーク移送手段２９を説明するための図である。即ち本実施例では、前記開閉扉２８及びワーク移送手段２９のそれぞれをドアユニットとして一体化しており、このドアユニットを前記セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６における中央エリア２との連結部分近傍に設置している。また、ドアユニットの幅は、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６における中央エリア２との連結部分の幅とほぼ同じ幅としている。なお、図２、３においては、理解を容易にするために、ユニットは省略し、開閉扉２８とワーク移送手段２９のみを示している。

【0055】

ここで、ドアユニットを説明すると、図９、１０において３１がドアユニットである。そして、ドアユニット３１は枠状のハウジング３２を有しており、このハウジング３２内には基台３３が備えられるとともに、ハウジング３２内において基台３３には、開閉扉としての板状の回転扉２８が、回動自在に設置されている。そして、回転扉２８の正面を中央エリア２側に向けることで、ハウジング３２の左右側の内壁と回転扉２８の左右側の端部とは、ほぼ隙間がない状態で接触し、これにより、セッティングエリア４と中央エリア２との連通、ＵＶ照射エリア５と中央エリア２との連通、搬出入エリア６と中央エリア２との連通を、それぞれ遮断し、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６を密閉状態にし、この状態で回転扉２８を任意の角度だけ回動することで、遮断を解除することを可能にしている。

【0056】

次に図において２９がワーク移送手段であり、本実施例においてこのワーク移送手段２９は、前記回転扉２８と同様に前記基台３３に回動自在に設置されており、回転扉２８の回転とともに回転することとしている。

【0057】

ここで、前記ワーク移送手段２９について説明すると、図９においてワーク移送手段２９はアーム３４を有し、このアーム３４は昇降自在としている。また、アーム３４の両端には可動部３５が連結されており、この可動部３５は前後方向へ可動自在としている。更に、可動部３５の正面側には、ワーク取付治具１４の主軸１５の任意の箇所に周設した把持部１８（図８参照）を挟持して把持する挟持部３６が備えられている。なお、挟持部３６はそれぞれ、セッティングエリア４の正面側、ＵＶ照射エリア５の正面側、及び搬出入エリア６の正面側にワーク取付治具１４が搬送された状態で可動部３５が前進することで、それぞれのワーク取付治具１４の把持部１８を挟持可能な位置に設定されている。

【0058】

次に、ハウジング３２内において回転扉２８の背面側には、設置テーブル３７が備えられており、この設置テーブル３７は固定されており、ワーク取付治具１４を連結するためのワーク連結具３８が備えられている。なおワーク連結具３８は、ワーク搬送手段７に備えたワーク連結部１３とほぼ同様の構成としている。

【0059】

このように構成されるドアユニット３１の作用を説明すると、ワーク搬送手段７によって、セッティングエリア４の正面側、ＵＶ照射エリア５の正面側、及び搬出入エリア６の正面側にワーク取付治具１４が搬送されてくると、それぞれの可動部３５が前進し、それぞれの挟持部３６が、ワーク取付治具１４の把持部１８を挟持する。

【0060】

次に、アーム３４が上昇し、更に可動部３５が後退して元の位置に戻り、それにより、ワーク取付治具１４の主軸１５がワーク連結部１３の挿入孔から抜け出て、ワーク取付治具１４はワーク連結部１３との連結が解除される。

【0061】

そして次に、ワーク移送手段２９がワーク取付治具１４を挟持した状態で、回転扉２８及びワーク移送手段２９が回転する。そうすると、ワーク取付治具１４がセッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６内に移送され、更に、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６は回転扉２８によって密閉状態になる。

【0062】

更にその後、可動部３５が前進し、アーム３４が下降し、ワーク取付治具１４は設置テーブル３７に備えたワーク連結具３８に連結され、その後可動部３５が後退することで、ワーク取付治具１４及びワークはセッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６内にセットされる。そして、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５内にセットされたワークはそれぞれエリア内において、揮発成分の蒸発、紫外線照射が行われ、搬出入エリア６内にセットされたワークは塗装前のワークと交換される。従って、回転扉２９及びワーク移送手段２９が回転し、可動部３５が前進し、アーム３４が下降したときに、ワーク取付治具１４が設置テーブル３７に備えたワーク連結具３８に連結されるようにして、予めワーク連結具３８を設置テーブル３７に配置しておく。

【0063】

そして、各エリアにおける処理がおこなわれた後は、可動部３５が前進し、挟持部３６によって、設置テーブル３７に備えたワーク連結具３８に連結されているワーク取付治具１４が挟持され、その後アーム３４が上昇し、可動部３５が後退することで、ワーク取付治具１４が設置テーブル３７に備えたワーク連結具３８から外され、ワーク移送手段２９がワーク取付治具１４を支持する。

【0064】

そしてその状態で回転扉２８が回転し、その後は前記と逆の動作により、ワーク取付治具１４がワーク搬送手段７のワーク連結部１３に連結される。ワークが搬送されてきた状態を示すイメージ図が図２であり、ワーク取付治具１４を挟持した状態で回転してワーク取付治具をセッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６内に移送した状態を示したイメージ図が図３である。

【0065】

なお、図において３０は整流板である。即ち本実施例においては、セッティングエリア４と搬出入エリア６を密閉する回転扉２８は、背面側に回転扉２８の正面と直交する方向に向けて、メッシュ状の整流板３０を連設している。また塗装ロボット８の後方側にも整流版が設置され、回転扉２８を回転してワーク取付治具をセッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６内に移送した際に、中央エリア２の中央部分で中央エリア２を前後に遮断し、中央エリア２の後方側の天井の給気用窓２７から供給されるが、均等にフィルター側に向けて流されるようにしている。但し、整流板は必ずしも必要なものではない。

【0066】

次に、このように構成される本実施例の塗装システムを用いたワークの塗装について説明すると、図２は、ワーク搬送手段７によって、塗装エリア３の内部、セッティングエリア４の正面側、ＵＶ照射エリア５の正面側、搬出入エリア６の正面側に、ワークが取り付けられた状態でワーク取付治具１４が搬送されてきた状態を示している。

【0067】

そしてこの状態で、セッティングエリア４の正面側、ＵＶ照射エリア５の正面側、搬出入エリア６の正面側に搬送されてきたワーク取付治具１４はそれぞれ、前述の機構によりドアユニット３１によって、セッティングエリア４、ＵＶ照射エリア５、搬出入エリア６に移送される。

【0068】

次に、ワーク搬送手段７によって塗装エリア３内に搬送されてきたワーク取付治具１４が、前述の方法によりワーク連結部１３を回動することで回動し、塗装ロボット８は、ワーク取付治具１４に取り付けられているワークに向けて塗料が噴射され、塗料の塗布が行われる。

【0069】

一方、塗装エリア３で塗料の塗布が行われている間に、セッティングエリア４においては、塗装エリア３においてワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分の蒸発が行われる。またＵＶ照射エリア５においては、セッティングエリア４において塗料に含まれる揮発成分の蒸発が行われたワークにむけて紫外線が照射され、塗料の硬化が行われる。更に搬出入エリア６においては、ＵＶ照射エリア５において塗料が硬化して塗装が完了したワークが取り出されるとともに塗装前の新たなワークがワーク連結部１３に連結されることでワークの入れ替えが行われ、更に、新たなワークがワーク連結部１３に連結された後に、搬出入エリア６で除塵、除電処理が行われる。

【0070】

そしてこれらの処理は、それぞれ、１分前後の間に行われ、１分前後の間に、塗料の塗布、揮発成分の蒸発、紫外線照射による塗料の硬化、ワークの入れ替えが行われる。そしてその後は、ワーク搬送手段７が約９０度回転して、搬出入エリア６に新たに搬入されたワークが塗装エリア３に搬送され、塗装エリア３において塗料の塗布が行われたワークがセッティングエリア４の正面側に搬送され、セッティングエリア４において揮発成分の蒸発が行われたワークがＵＶ照射エリア５の正面側に搬送され、ＵＶ照射エリア５において紫外線照射により塗料が硬化して塗装が完了したワークが搬出入エリア６の正面側に搬送され、それぞれのエリアで前述の同じ処理が行われる。そして、その後はワーク搬送手段７が約９０度回転し、以後は、予定数量のワークの塗装が完了するまで前述の処理が繰り返される、

【0071】

このように、本実施例の塗装システムでは、ＵＶ塗料を用いてワークの塗装を行う塗装システムにおいて、ワーク搬送手段が回動自在に設置された中央エリアの周囲に、ワークに塗料を塗布するための塗装エリアと、ワークに塗布された塗料に含まれる揮発成分を蒸発せるためのセッティングエリアと、ワークに紫外線を照射してワークに塗布された塗料を硬化させるためのＵＶ照射エリアと、塗装が完了したワークを搬出するとともに塗装前のワークを搬入するための搬出入エリアを配置して、ワーク搬送手段を回転することで、ワークを順次、塗装エリア、セッティングエリア、ＵＶ照射エリア、搬出入エリアに搬送して塗装を完了することとしている。

【0072】

従って、コンベアを用いてワークを搬送しつつセッティング、紫外線照射の工程を行う従来の塗装システムと異なり、塗装システム全体をコンパクトにすることができ、大きなスペースを必要とせず、なおかつ短時間でワークの塗料を完了することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明の塗装システムは、ＵＶ塗料を用いた塗装システムの全般に適用可能である。

【符号の説明】

【0074】

１ 塗装システム
２ 中央エリア
３ 塗装エリア
４ セッティングエリア
５ ＵＶ照射エリア
６ 搬出入エリア
７ ワーク搬送手段
８ 塗装装置
９ 基台
１０ 回動部
１１ 第１旋回アーム
１２ 第２旋回アーム
１３ ワーク連結部
１４ ワーク取付治具
１５ 主軸
１６ アーム
１７ 支持手段
１８ 把持部
１９ マグネットモーターのカップリング
２０ モーターベース
２１ カバー
２２ 本体ピラー
２３ 第１アーム
２４ 第２アーム
２５ ボールネジスプライン
２６ スプレーガン
２７ 給気窓
２８ 開閉扉
２９ ワーク移送手段
３０ 整流板
３１ ドアユニット
３２ ハウジング
３３ 基台
３４ アーム
３５ 可動部
３６ 挟持部
３７ 設置テーブル
３８ ワーク連結具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】