(57)【要約】【課題】自動車等の補修塗装において、塗り肌の再現性を高めることにより、ゴミ取りや塗りムラの修正に要する労力及びロス時間を削減する。【解決手段】被塗装物に対して塗料を噴射して、被塗装物の塗装を行う自動塗装装置であって、塗料を噴射する塗料ノズル１０ａを有し、塗料ノズル１０ａにおける塗料の流路を開閉するニードル弁１０ｂを開閉させるトリガー１０ｃを有するスプレーガン１０と、スプレーガン１０を着脱自在に支持するスプレーガン装着部１１と、スプレーガン装着部１１を水平方向に往復運動させる水平駆動機構１２と、スプレーガン装着部１１を垂直方向に移動させる昇降機構１３と、トリガー１０ｃに着脱自在に係合され、トリガー１０ｃに対して駆動力を加えるトリガー１０ｃと、各機構の動作を制御する制御盤２０とを備える。
2018143451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗装物に対して塗料を噴射して、前記被塗装物の塗装を行う自動塗装装置であって、
塗料を噴射する塗料ノズルを有し、前記塗料ノズルにおける塗料の流路を開閉する開閉弁を開閉させるトリガー部を有するスプレーガンと、
前記スプレーガンを着脱自在に支持するスプレーガン装着部と、
前記スプレーガン装着部を水平方向に往復運動させる水平駆動機構と、
前記スプレーガン装着部を垂直方向に移動させる垂直駆動機構と、
前記トリガー部に着脱自在に係合され、前記トリガー部に対して駆動力を加えるトリガー駆動部と、
前記水平駆動機構、前記垂直駆動機構及び前記トリガー駆動部の動作を制御する駆動制御部と
を備えることを特徴とする自動塗装装置。
【請求項２】
前記トリガー駆動部は、前記トリガー部に接触されつつ進退され、前記トリガー部を押圧又は開放するトリガー係合部と、
前記トリガー係合部が、前記トリガー部に接触しながら進退される駆動範囲を設定するトリガー駆動範囲設定機構と
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の自動塗装装置。
【請求項３】
前記スプレーガン装着部を水平方向に案内する水平軌道部と、
前記水平軌道部の湾曲状態を保持する水平軌道保持部と、
前記水平軌道保持部による湾曲状態を調節する水平軌道調節部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の自動塗装装置。
【請求項４】
前記スプレーガン装着部を垂直方向に案内する垂直軌道部と、
前記垂直軌道部の湾曲状態を保持する垂直軌道保持部と、
前記垂直軌道保持部による湾曲状態を調節する垂直軌道調節部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の自動塗装装置。
【請求項５】
前記スプレーガンの噴射方向を上下に回転させる回動部と、
前記被塗装物表面の垂直方向の湾曲に対応させて湾曲状態が保持される回動制御用軌道部と、
前記回動制御用軌道部の湾曲状態を保持する回動制御用軌道保持部と、
前記回動制御用軌道部による湾曲状態を調節する回動制御用軌道調節部と、
前記スプレーガン装着部の垂直方向への移動に応じて前記回動制御用軌道部の湾曲状態を検出し、検出された湾曲状態に従って前記回動部を回動させる回動制御部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の自動塗装装置。
【請求項６】
前記垂直駆動機構は垂直に立設された基台部に沿って配置され、
前記基台部は前記水平駆動機構の一端に配置され、
前記水平駆動機構の他端側には垂直に立設された支持体が配置され、
前記基台部と前記支持体との間には作業空間が形成され、
前記スプレーガンは前記作業空間内において上下左右に移動可能となっている
ことを特徴とする請求項１に記載の自動塗装装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の自動塗装装置を用いた塗装方法であって、
前記スプレーガン装着部に前記スプレーガンを支持させるとともに、前記トリガー駆動部を前記スプレーガンの前記トリガー部に係合させるスプレーガン取付工程と、
前記水平駆動機構及び前記垂直駆動機構によって、前記スプレーガン装着部を水平方向又は垂直方向に移動させつつ、前記トリガー駆動部により前記トリガー部に対して駆動力を加え、前記塗料ノズルから前記被塗装物に対して塗料を噴射させる駆動制御工程と
を含むことを特徴とする塗装方法。
【請求項８】
請求項６に記載の自動塗装装置を用いた塗装方法であって、
前記作業空間内において、作業員が前記スプレーガンを掴むとともに前記トリガー部に指をかけて、前記水平駆動機構、前記垂直駆動機構及び前記トリガー駆動部の動作に作業員の体動を追従させる
ことを特徴とする塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に用いられているスプレーガンをそのまま用いて、被塗物に塗料を噴射する自動塗装装置及び塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車や家電製品等の工業製品、或いは建物や橋梁等の建造物を構成する部品や部材（被塗装物）は、塗装装置を用いて自動的に塗装されることが多い（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
ところが、自動車の補修塗装では、補修箇所の部位やその補修方法、状態、車種、塗料の特性など、様々な状況に対応した塗装方法を行う必要がある。そのため、汎用的な機械化が難しく、様々な種類のスプレーガンを選定する必要があり、そのスプレーガンの特性を熟知した人手によって作業を行っているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０８３６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、補修塗装では、補修箇所周辺の塗装状態いわゆる「塗り肌」を補修箇所の塗装において再現する必要がある。しかしながら、人手による塗装作業では、この塗り肌の再現が困難である。また、人手による塗装作業では、仕上がりや膜厚など品質のバラツキが生じるとともに、塗り継ぎによる物理的なバラツキも生じ、品質が不安定になるという問題もあった。【０００６】
このため、従前では、この塗り肌の差異を目立たなくするために、肌調整の他、これに伴うゴミ取り、タレ（塗りムラ）の修正が必要となり、それによる労力やロス時間が増大して効率が低下し、再修正のための人件費や、廃棄塗料などの材料費が嵩むという問題があった。【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、自動車等の補修塗装において、塗り肌の再現性を高めることにより、ゴミ取りや塗りムラの修正に要する労力及びロス時間を削減できる自動塗装装置及び塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、被塗装物に対して塗料を噴射して、前記被塗装物の塗装を行う自動塗装装置であって、
塗料を噴射する塗料ノズルを有し、前記塗料ノズルにおける塗料の流路を開閉する開閉弁を開閉させるトリガー部を有するスプレーガンと、
前記スプレーガンを着脱自在に支持するスプレーガン装着部と、
前記スプレーガン装着部を水平方向に往復運動させる水平駆動機構と、
前記スプレーガン装着部を垂直方向に移動させる垂直駆動機構と、
前記トリガー部に着脱自在に係合され、前記トリガー部に対して駆動力を加えるトリガー駆動部と、
前記水平駆動機構、前記垂直駆動機構及び前記トリガー駆動部の動作を制御する駆動制御部と
を備えることを特徴とする。【０００９】
また、本発明は、上記自動塗装装置を用いた塗装方法であって、
前記スプレーガン装着部に前記スプレーガンを支持させるとともに、前記トリガー駆動部を前記スプレーガンの前記トリガー部に係合させるスプレーガン取付工程と、
前記水平駆動機構及び前記垂直駆動機構によって、前記スプレーガン装着部を水平方向又は垂直方向に移動させつつ、前記トリガー駆動部により前記トリガー部に対して駆動力を加え、前記塗料ノズルから前記被塗装物に対して塗料を噴射させる駆動制御工程と
を含むことを特徴とする。【００１０】
これらの本発明によれば、モーター等の動力源からの駆動力によりスプレーガンを水平方向及び垂直方向に自動的に移動させつつ、トリガー駆動部によりトリガー部を駆動させて塗料の噴射を自動的に制御することから、仕上がりや膜厚など品質のバラツキが生じたり、塗り継ぎによる物理的なバラツキが生じるのを回避し、塗り肌の再現を正確に行うことができる。この結果、塗装品質を安定させることができる。【００１１】
また、スプレーガン装着部には、スプレーガンを着脱可能に取付けることができるため、スプレーガンを取り外して他のスプレーガンと交換することができ、市販の一般的なスプレーガンをいろいろと用いることができる。この結果、本発明によれば、補修箇所の部位やその補修方法、状態、車種、塗料の特性など、様々な状況に対応した様々な種類のスプレーガンを選定することが可能となる。【００１２】
上記発明において、前記トリガー駆動部は、前記トリガー部に接触されつつ進退され、前記トリガー部を押圧又は開放するトリガー係合部と、前記トリガー係合部が、前記トリガー部に接触しながら進退される駆動範囲を設定するトリガー駆動範囲設定機構とをさらに備えることが好ましい。【００１３】
この場合には、トリガーを握る人の指先の動きを模した動きをトリガー係合部にさせるとともに、その駆動範囲を自在に設定することができることから、市販のスプレーガンを本装置に容易に適合させることができ、各社のスプレーガンの特性と、様々な塗装状況とを簡単に整合させることができる。【００１４】
上記発明において、前記水平駆動機構は、前記スプレーガン装着部を水平方向に案内する水平軌道部と、前記水平軌道部の湾曲状態を保持する水平軌道保持部と、前記水平軌道保持部による湾曲状態を調節する水平軌道調節部とをさらに備えることが好ましい。【００１５】
この場合には、被塗装物表面の水平方向のカーブに合致させて水平軌道部を湾曲させることによって、被塗装物表面の水平方向のカーブに適したスプレーガンの距離や移動速度で塗装を行うことができる。このとき、水平軌道部の湾曲状態を調節することでスプレーガンの移動軌跡を設定できるため、複雑な操作や知識を要することなく、現場作業における移動軌跡の目視確認や調整を簡単に行うことができる。【００１６】
上記発明において前記垂直駆動機構は、前記スプレーガン装着部を垂直方向に案内する垂直軌道部と、前記垂直軌道部の湾曲状態を保持する垂直軌道保持部と、前記垂直軌道保持部による湾曲状態を調節する垂直軌道調節部とをさらに備えることが好ましい。【００１７】
この場合には、被塗装物表面の垂直方向のカーブに合致させて垂直軌道部を湾曲させることによって、被塗装物表面の垂直方向のカーブに適したスプレーガンの距離や移動速度で塗装を行うことができる。このとき、垂直軌道部の湾曲状態を調節することでスプレーガンの移動軌跡を設定できるため、複雑な操作や知識を要することなく、現場作業における移動軌跡の目視確認や調整を簡単に行うことができる。【００１８】
上記発明において前記スプレーガンの噴射方向を上下に回転させる回動部と、前記被塗装物表面の垂直方向の湾曲に対応させて湾曲状態が保持される回動制御用軌道部と、前記回動制御用軌道部の湾曲状態を保持する回動制御用軌道保持部と、前記回動制御用軌道部による湾曲状態を調節する回動制御用軌道調節部と、前記スプレーガン装着部の垂直方向への移動に応じて前記回動制御用軌道部の湾曲状態を検出し、検出された湾曲状態に従って前記回動部を回動させる回動制御部とをさらに備えることが好ましい。【００１９】
この場合には、被塗装物表面の垂直方向のカーブに合致させて回動制御用軌道部を湾曲させることによって、被塗装物表面の垂直方向のカーブに適したスプレーガンの角度を調節することができる。このとき、回動制御用軌道部の湾曲状態を調節することでスプレーガンの回動角度の変化を設定できるため、複雑な操作や知識を要することなく、現場作業における移動軌跡の目視確認や調整を簡単に行うことができる。【００２０】
また、上記発明では、前記垂直駆動機構は垂直に立設された基台部に沿って配置され、前記基台部は前記水平駆動機構の一端に配置され、前記水平駆動機構の他端側には垂直に立設された支持体が配置され、前記基台部と前記支持体との間には作業空間が形成され、前記スプレーガンは前記作業空間内において上下左右に移動可能となっていることが好ましい。【００２１】
この場合には、作業空間内において、作業員がスプレーガンを掴むとともにトリガー部に指をかけて、スプレーガンの動作に作業員の体動を追従させることによって、作業員は塗装時における体動のトレーニングを行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
これらの発明によれば、自動車等の補修塗装において、スプレーガンを水平方向及び垂直方向に自動的に移動させつつ塗料を自動的に噴射させることから、仕上がりや膜厚など品質のバラツキ、塗り継ぎによる物理的なバラツキを解消し、塗装品質を安定させるとともに、塗り肌の再現性を高めることにより塗り肌調整をはじめ、これに伴うゴミ取り、タレ（塗りムラ）の修正に要する労力及びロス時間を削減し、人件費や廃棄塗料などの材料費の低廉化を図ることのできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係る自動塗装装置を左側前方から見た斜視図である。
【図２】実施形態に係る自動塗装装置を右側前方から見た斜視図である。
【図３】実施形態に係る自動塗装装置を右側後方から見た斜視図である。
【図４】実施形態に係る自動塗装装置を左側後方から見た斜視図である。
【図５】実施形態に係る自動塗装装置の基本動作を示す説明図である。
【図６】実施形態に係るスプレーガンの水平移動時における前後動作を示す上面図である。
【図７】実施形態に係る架台の垂直移動時における前後動作を示す側面図である。
【図８】実施形態に係るスプレーガンのトリガー動作を示す斜視図である。
【図９】実施形態に係るスプレーガンの上下回動を示す斜視図である。
【図１０】実施形態に係るスプレーガンの上下回動を示す上面図である。
【図１１】実施形態に係るスプレーガンの上下回動を設定する際の操作を示す説明図である。
【図１２】実施形態に係るスプレーガンの水平移動時における前後動作機構を示す斜視図である。
【図１３】実施形態に係るスプレーガンの水平移動時における前後動作機構を示す上面図である。
【図１４】実施形態に係る制御盤を示す上面図である。
【図１５】実施形態に係る水平架台のチルト動作を示す正面図である。
【図１６】実施形態に係る水平架台を収納する際の動作を示す正面図である。
【図１７】実施形態に係るスプレーガンの移動軌跡を示す説明図である。
【図１８】変更例に係る自動塗装装置を左側前方から見た斜視図である。
【図１９】変更例に係る自動塗装装置の正面図である。
【図２０】変更例１に係る自動塗装装置の側面図である。
【図２１】変更例２に係る調色用自動塗装装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（自動塗装装置の基本構成）
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る自動塗装装置について詳細に説明する。図１乃至図４は、本発明の一実施形態による自動塗装装置１の斜視図である。
【００２５】
これらの図に示す通り、本実施形態の自動塗装装置１は、スプレーガン１０が装着されるスプレーガン装着部１１と、スプレーガン装着部１１を進退可能に支持する横Ｒ進退機構１７と、スプレーガン１０を水平方向に移動させる水平駆動機構１２と、スプレーガン１０を上下方向に昇降させる昇降機構１３と、装置本体となる基台部１５とを備える。また、自動塗装装置１には、図１４に示すような制御盤２０が接続され、自動塗装装置１の駆動制御や動作設定を行えるようになっている。
【００２６】
基台部１５は、後述する各機構を支持する装置本体であり、垂直方向に長い矩形状をなす基台本体１５１と、基台本体１５１の底部１５２から水平方向に延びて放射状に配置された４つの脚部１５３（１５３ａ，１５３ｂ）とを有する。
【００２７】
基台本体１５１の被塗装物に向けられる側が前面となり、この前面側にスプレーガン１０を上下左右に移動させるための昇降機構１３や水平駆動機構１２等が配置され、自動塗装装置１全体の重心が前面側に偏ることになるため、前面側の脚部１５３ａが背面側の脚部１５３ｂよりも長く、前面側に張出すように設定されている。
【００２８】
また、基台本体１５１の前面には、昇降機構１３の垂直駆動部１３２を昇降させる昇降用ラック１３１が上下にわたって垂直方向に延設され、この昇降用ラック１３１に沿って昇降機構１３の垂直駆動部１３２が昇降可能となっている。この昇降用ラック１３１は直線歯形の歯を有する直線歯車であり、このラックに垂直駆動部１３２のステップモーターが噛合され、ステップモーターの回転駆動により垂直駆動部１３２が昇降するようになっている。さらに、基台本体１５１の右側面には縦Ｒ進退機構１８の垂直湾曲レール１８１が配置され、他方の左側面にはガン角度調節機構１４の回動制御用湾曲レール１４１が配置されている。
【００２９】
制御盤２０は、本装置に備えられた各機構の動作を設定し、制御する装置であり、ケーブル（図示せず）を介して、基台本体１５１その他の機構部に電気的に接続されている。制御盤２０の操作面には、図１４に示すように、スプレーガン１０の上下左右の移動を指示する方向ボタン２３ａ〜２３ｄと、スプレーガン１０の左右方向（図中ｘ方向）の速度や移動距離・移動範囲を設定する水平移動設定部２１と、垂直駆動部１３２のピッチ等を設定する垂直移動設定部２２（２２ａ〜２２ｃ）と、トリガー駆動機構１６の駆動範囲や駆動量を設定するトリガー設定ツマミ２４ａ，２４ｂ、ホールドスイッチ２５、一連の動作を制御する主制御ボタン２８（２８ａ〜２８ｄ）と、主電源スイッチ２７とが配置されている。
【００３０】
方向ボタン２３ａ〜２３ｄは、水平駆動機構１２及び昇降機構１３を操作者の任意に移動させるためのスイッチであり、スイッチを押している間、スプレーガン１０が上下左右に移動する。水平移動設定部２１は、水平スライダー１２２の移動速度を設定するダイヤル２１ｃと、設定速度を表示する表示板２１ａと、移動方向切替スイッチ２１ｄと、実行状態とスタンバイ状態とを切り替えるモードスイッチ２１ｂとを有している。
【００３１】
垂直移動設定部２２は、垂直駆動部１３２の往復経路右端・左端における移動の有無を切り替える左右昇降スイッチ２２ａ・２２ｃと、下降・上昇のステップのピッチを調節するダイヤル２２ｂとを有する。左右昇降スイッチ２２ａ及び２２ｃの両方をＯＮとしたときには、図１７（ａ）に示すように、左右両方で昇降動作が実行され往路終点及び復路終点の両方で昇降し、結果的に水平スライダー１２２はジグザグに下降・上昇する。また左右昇降スイッチ２２ａ又は２２ｃのいずれか一方のみをＯＮとしたときには、同図（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ＯＮにされた左右いずれか一方でのみ昇降動作が実行され、水平スライダー１２２は同一高さで往復した後に各終点で昇降される。なお、左右昇降スイッチ２２ａ・２２ｃの両方をＯＦＦとしたときには、同図（ｄ）に示すように、左右のいずれにおいても昇降動作は実行されず、水平スライダー１２２は同一高さを往復し続けることとなる。なお、図１７では、上から下へ左右に往復しながら下降する制御を例示したが、例えば下から上へ左右に往復しながら上昇してくような制御も可能である。
【００３２】
トリガー設定ツマミ２４ａは、トリガー係合部１６１の前後の移動量及び移動範囲を設定する調節ツマミであり、サーボモーター部１６２の駆動範囲を動作量の最大値・最小値により設定する。具体的には、ツマミ２４ａでトリガー係合部１６１の後方への最大変位を設定し、ツマミ２４ｂで前方への最大変位（後方への最小変位）を設定する。ホールドスイッチ２５は、垂直移動時にトリガーを握った状態を保持するか、開放するかを切り替えるスイッチである。主制御ボタン２８ａ〜２８ｄには、スタートボタン２８ａ，ストップボタン２８ｂ，スタンバイボタン２８ｃ及びスプレー噴射ボタン２８ｄが含まれる。スタートボタン２８ａ及びストップボタン２８ｂは、水平移動設定部２１及び垂直移動設定部２２ａ〜２２ｃで設定された水平移動と垂直移動の繰り返し動作を開始・停止するボタンである。
【００３３】
スプレーガン１０は、被塗装物に対して塗料を噴射して、被塗装物の塗装を行う器具である。具体的にこのスプレーガン１０は、図８に拡大して示すように、塗料を噴射する塗料ノズル１０ａをガン本体１０１の先端部分に有し、塗料ノズル１０ａに至る塗料の流路を開閉する開閉弁であるニードル弁１０ｂを開閉させるトリガー１０ｃを有する。ガン本体１０１には、下方にグリップ１０ｄが取付けられており、操作者がこのグリップ１０ｄを握ることでトリガー１０ｃに指を掛けられるようになっている。グリップ１０ｄを握ってガン本体１０１を保持しつつ、トリガー１０ｃを引くことで、ニードル弁１０ｂが後退して、圧縮空気が噴射され、これによる負圧によりタンク１０２内の塗料が塗料ノズル１０ａから噴射される。なお、このスプレーガン１０としては、市販の一般的な製品を用いることができ、補修箇所の部位やその補修方法、状態、車種、塗料の特性など、様々な状況に応じて適宜選択されて本装置に装着される。
【００３４】
このスプレーガン１０は、スプレーガン装着部１１に取付けられることによって自動塗装装置１の一部を構成する。スプレーガン装着部１１は、スプレーガン１０を着脱自在に支持する部位であり、スプレーガン１０のグリップ１０ｄが着脱可能に把持されるホルダー部１１１を備えるとともに、トリガー１０ｃに着脱自在に係合されトリガー１０ｃに対して駆動力を加えるトリガー駆動機構１６を備えている。ホルダー部１１１は、着脱可能にグリップ１０ｄを固定する治具であり、グリップ１０ｄを挟んで挟持するクリップ機構や万力機構の他、グリップ１０ｄに嵌合されるアダプター等の補助部材を強力マグネットや固定具などで着脱可能に固定するような間接的な固定手段も含まれる。
【００３５】
トリガー１０ｃは、人の指のようにスプレーガン１０のトリガー１０ｃを握る動作を行う機構であり、トリガー１０ｃに接触されつつ前後に進退され、トリガー１０ｃを押圧又は開放するトリガー係合部１６１と、このトリガー係合部１６１を前後に移動させるサーボモーター部１６２とが含まれる。トリガー係合部１６１は、ロッド部材をＬ字形に屈曲させた部材であり、スプレーガン１０後方に配置されたサーボモーター部１６２からトリガー１０ｃに至るように形成され、屈曲部分がトリガー１０ｃに引っ掛かるように配置され、サーボモーター部１６２により前後に移動可能となっている。
【００３６】
また、本実施形態では、制御盤２０がトリガー駆動範囲設定機構の一部を構成し、制御盤２０でサーボモーター部１６２に対して、トリガー係合部１６１がトリガー１０ｃに接触しながら進退される駆動範囲を設定するようになっている。これにより、トリガー係合部１６１を前後に進退させることによって、トリガーを握る人の指先と近似した動きをトリガー係合部１６１にさせることができる。
【００３７】
このようなスプレーガン装着部１１の後端部側は、横Ｒ進退機構１７に接続されており、この接続部分には、スプレーガン１０の噴射方向を上下に回動させる回動部としてのガン角度アクチュエーター１４４が配置され、図９に示すように、このガン角度アクチュエーター１４４を介してスプレーガン装着部１１が上下に俯仰するようになっている。ガン角度アクチュエーター１４４は、横Ｒ進退機構１７の一部を構成する駆動源であり、制御盤２０による制御に基づいて上下に回動され、進退アーム１７２に対して、スプレーガン装着部１１を上下に俯仰させる。
【００３８】
進退アーム１７２は、スプレーガン１０の塗料噴射方向にスプレーガン１０を含むスプレーガン装着部１１を前後に進退移動させるロッド状の支持部材であり、水平架台１２３上に設けられた水平駆動機構１２に接続されている。水平駆動機構１２は、水平架台１２３上に敷設された直線レール１２１に沿って、スプレーガン１０の噴射方向に直交する水平方向（図中ｘ方向）に、スプレーガン１０をスライド移動させる機構である。直線レール１２１には、水平スライダー１２２がスライド移動可能に係合されており、この水平スライダー１２２に対して進退アーム１７２が接続されている。
【００３９】
水平スライダー１２２が直線レール１２１に沿って水平方向にスライド移動することにより、これに追従して進退アーム１７２も水平方向に移動され、この結果、進退アーム１７２の先端に接続されているスプレーガン１０が水平方向に移動されることとなる。この進退アーム１７２の水平方向への移動に伴い、横Ｒ進退機構１７によって水平湾曲レール１７１の湾曲に追従して進退アーム１７２が図中ｙ方向に前後され、スプレーガン１０の噴射位置が前後されるようになっている。
【００４０】
一方、水平架台１２３の後端部側は、昇降機構１３を介し、基台本体１５１に対して上下動可能に接続されている。昇降機構１３は、基台本体１５１に対して、水平架台１２３を上下にスライド移動させる駆動源であり、制御盤２０による制御に基づいて上下に昇降される。
【００４１】
詳述すると、基台本体１５１の前面には垂直方向に延びる直線歯車である昇降用ラック１３１が設けられており、昇降機構１３は、この昇降用ラック１３１に噛合するギアを備え、このギアをステップモーターなどで回転させることで昇降する。昇降機構１３が上下に昇降することにより水平架台１２３も上下方向（図中ｚ方向）に移動され、水平架台１２３上の水平駆動機構１２及びこの水平駆動機構１２の進退アーム１７２先端に接続されているスプレーガン１０が昇降されることとなる。
【００４２】
また、水平架台１２３の昇降移動に伴って、縦Ｒ進退機構１８により、これに追従して縦Ｒ進退機構１８の進退アーム１８２が前後方向（図中ｙ方向）に移動され、この結果、進退アーム１８２の先端に接続されているスプレーガン１０が、図中ｙ方向にスライド移動されることとなる。この進退アーム１８２の前後移動により、垂直湾曲レール１８１の湾曲に追従して進退アーム１８２が噴射方向（図中ｙ方向）に前後される。
【００４３】
さらに、水平架台１２３の昇降移動に伴って、ガン角度調節機構１４により、これに追従してガン角度調節機構１４の進退アーム１４２が前後方向（図中ｙ方向）に移動され、この結果、ガン角度アクチュエーター１４４が回動し、進退アーム１４２の先端に接続されているスプレーガン１０が、上下に俯仰することとなる。
【００４４】
また、自動塗装装置１で用いられる塗料は基本的には引火成分を含んでいるため、防爆化構造が施されている。この防爆化としては、例えば、爆発性ガスが電気機器の容器内に侵入して内部で爆発しても容器が爆発圧力に耐え且つ外部の爆発性ガスに引火するおそれのない耐圧防爆構造や、電気火花が正常な運転中や、高温を発生してはならない部分で発生するのを防止するため、構造上および温度上昇について特に安全度を増加した安全増防爆構造等が挙げられる。
【００４５】
（各部の構成）
以上の基本構成を有する自動塗装装置１の上記各部の構成について詳述する。
【００４６】
（１）水平駆動機構１２
水平駆動機構１２は、被塗装物の横方向（図中ｘ方向）に沿って、スプレーガン装着部１１を水平に往復運動させる機構であり、水平架台１２３と、直線レール１２１と、水平スライダー１２２とから構成される。
【００４７】
水平架台１２３は、被塗装物の横方向（図中ｘ方向）に沿って延設される水平な板状部材であり、下面側に昇降機構１３の垂直駆動部１３２により支持されて垂直方向、すなわち被塗装物の縦方向（図中ｚ方向）に沿って昇降される。また、水平架台１２３は、垂直駆動部１３２に対して、前後方向すなわち被塗装物に対して接離する方向（図中ｙ方向）に相対的に水平スライド移動するように連結されている。
【００４８】
また、水平架台１２３の下面側には、後方に向けて突出され、基台本体１５１の右側側面に臨むように設けられた進退アーム１８２が設けられている。この進退アーム１８２は縦Ｒ進退機構１８の一部を構成し、水平架台１２３の昇降移動に伴って、垂直湾曲レール１８１の湾曲に追従して進退アーム１８２が前後方向（図中ｙ方向）に進退される。この進退アーム１８２の進退に伴って、垂直駆動部１３２及び垂直駆動部１３２上の各機構が一括して、図中ｙ方向にスライド移動されることとなる。
【００４９】
さらに、水平架台１２３と垂直駆動部１３２との連結部分に、被塗装物Ｏｂ１に向けた方向（ｙ方向）に水平となるように突設された回転軸が設けられており、この回転軸によって水平架台１２３が回動可能に軸支されており、図１５に示すように、水平スライダー１２２の移動方向が傾けられるようになっている。これにより、水平スライダー１２２を水平に対して斜めに往復させることができる。なお、この回動機構を用い、図１６に示すように、水平架台１２３を９０°回転させて本体１５１の高さ方向（ｚ方向）に沿うように立てることができ、収納に要するスペースを小さくすることができる。
【００５０】
直線レール１２１は、水平架台１２３上において、スプレーガン装着部を水平方向に案内する水平軌道部であり、被塗装物の横方向（図中ｘ方向）に沿って直線状に延設された溝状をなしている。
【００５１】
この直線レール１２１の両端（始端、終端）には、水平スライダー１２２の摺動範囲を設定する規制手段としてリミットスイッチが設けられている。このリミットスイッチは、直線レール１２１における水平スライダー１２２の始端・終端となる位置に移動可能に配置される一対の部材であり、例えば、直線レール１２１の内部に移動可能に接着されるマグネットや凸部で構成することができ、水平スライダー１２２を反転させたい任意の位置に固定される。
【００５２】
また、この溝状の直線レール１２１の底部は水平架台１２３の下面に設けられたベルトケース１２４に連通しており、このベルトケース１２４には、直線レール１２１の長手方向に沿って周回運動される無端状の周回ベルト１２５が両端のリールに掛け回されており、モーター等により周回駆動されるようになっている。水平スライダー１２２は、溝状の直線レール１２１にスライド移動可能に係合され、直線レール１２１に沿って被塗装物の横方向（図中ｘ方向）に往復駆動する駆動部である。
【００５３】
この水平スライダー１２２は、周回ベルト１２５の周回駆動が正転・逆転することにより左右に往復する。この周回ベルト１２５としては、ベルトやチェーン、ワイヤーなどの無端状（環状）をなす部材であり、リールやモーターピニオンに掛け回され、これらの駆動源が駆動することによって従動的に周回される。この水平スライダー１２２の移動範囲、移動速度は、制御盤２０により設定されて制御される。なお、水平スライダー１２２の駆動としては、水平スライダー１２２にステップモーター等の動力源を内蔵させて、スライダーを自走させる方式であってもよい。
【００５４】
また、水平スライダー１２２の上部には、進退アーム１７２が接続されており、水平スライダー１２２が直線レール１２１に沿って水平方向にスライド移動することにより、これに追従して進退アーム１７２も水平方向に移動され、この進退アーム１７２の水平方向への移動に伴い、横Ｒ進退機構１７によって水平湾曲レール１７１の湾曲に追従して進退アーム１４２が図中ｙ方向に前後され、スプレーガン１０の噴射位置が前後される。
【００５５】
（２）昇降機構１３
昇降機構１３は、被塗装物の横方向（図中ｘ方向）に沿って、スプレーガン装着部１１を垂直方向に移動させる機構であり、昇降用ラック１３１と、垂直駆動部１３２とから構成される。
【００５６】
昇降用ラック１３１は、基台本体１５１の前面において、スプレーガン装着部１１を垂直方向に案内する垂直軌道部であり、被塗装物の縦方向（図中ｚ方向）に沿って直線状に延設されている。垂直駆動部１３２は、昇降用ラック１３１にスライド移動可能に係合され、昇降用ラック１３１に沿って被塗装物の縦方向（図中ｚ方向）に昇降駆動する駆動部である。具体的に垂直駆動部１３２は、基台本体１５１の前面に設けられた昇降用ラック１３１に噛合するギアを備え、このギアをステップモーターなどで回転させることで昇降する。この垂直駆動部１３２の昇降駆動は、垂直駆動部１３２に内蔵されたステップモーター等の動力源により行われる。なお、この昇降駆動させる機構としては、垂直駆動部１３２に動力源を内蔵させる方式の他、基台本体１５１側に垂直駆動部１３２を移動させるチェーン機構やワイヤー機構などを設ける方式とすることができる。この垂直駆動部１３２の移動範囲、移動速度及び移動のタイミングは、制御盤２０により設定されて制御される。
【００５７】
垂直駆動部１３２が上下に昇降することにより、垂直駆動部１３２に支持されている水平架台１２３も上下方向（図中ｚ方向）に移動され、水平架台１２３上の水平駆動機構１２及びこの水平駆動機構１２に接続されているスプレーガン１０が一括して昇降されることとなる。また、垂直駆動部１３２の昇降により水平架台１２３も上下動され、この水平架台１２３の上下動に伴って、垂直湾曲レール１８１の湾曲に追従して進退アーム１８２が前後方向（図中ｙ方向）に進退される。この進退アーム１８２の進退に伴って、垂直駆動部１３２及び垂直駆動部１３２上の各機構が一括して、図中ｙ方向にスライド移動され、スプレーガン１０の噴射位置が前後される。
【００５８】
（３）横Ｒ進退機構１７
横Ｒ進退機構１７は、図６に示すように、水平方向すなわち被塗装物Ｏｂ１の横方向（図中ｘ方向）に沿っての水平スライダー１２２の水平移動に伴って、スプレーガン１０の水平方向の移動軌跡を変化させる機構である。具体的に横Ｒ進退機構１７は、スプレーガン装着部１１を水平方向に案内する水平軌道部である水平湾曲レール１７１と、水平湾曲レール１７１の湾曲状態を保持するとともに、水平湾曲レール１７１の湾曲状態を調節する湾曲レール保持部１７３と、進退アーム１７２とから構成される。
【００５９】
水平湾曲レール１７１は、水平架台１２３上において、スプレーガン装着部を水平方向に案内する水平軌道部であり、被塗装物Ｏｂ１の横方向（図中ｘ方向）に沿って湾曲可能に延設されている。この水平湾曲レール１７１は、湾曲可能な程度の材質と厚みで形成されており、例えば、鉄板や硬質プラスチック等を用いることができる。本実施形態の水平湾曲レール１７１は、水平架台１２３上に４つの湾曲レール保持部１７３により固定される。
【００６０】
湾曲レール保持部１７３は、水平軌道調節部としてのネジ部１７３ａと水平軌道保持部としての固定治具１７３ｂ及び連結部１７３ｃをそれぞれ有している。各固定治具１７３ｂは、水平架台１２３上においてｘ方向に所定間隔で固定され、ネジ穴が設けられた部分が水平架台１２３上面に対して垂直に立設され、このネジ穴にネジ部１７３ａがｙ方向に向けて螺合される。連結部１７３ｃは水平湾曲レール１７１の下端に固設された支持部材であり、ネジ部１７３ａの先端に連結され、ネジ部１７３ａの固定治具１７３ｂに対する螺合位置に応じて、ｙ方向に前後移動される。これにより、ネジ部１７３ａは、固定治具１７３ｂに螺合されて水平架台１２３上面に固定され、各固定治具１７３ｂに対する螺合箇所から先端の連結部１７３ｃまでの長さをそれぞれ変化させることで、水平湾曲レール１７１が図中ｙ方向に湾曲されるように水平架台１２３に設置される。
【００６１】
水平スライダー１２２は、図１２及び図１３に拡大して示すように、直線レール１２１にスライド移動可能に係合され、直線レール１２１に沿って被塗装物の横方向（図中ｘ方向）に往復駆動する駆動部である。この水平スライダー１２２の往復駆動は、水平スライダー１２２に内蔵されたステップモーター等の動力源により行われる。なお、この往復駆動させる機構としては、水平スライダー１２２に動力源を内蔵させる方式の他、水平架台１２３に水平スライダー１２２を移動させるチェーン機構やワイヤー機構などを設ける方式とすることができる。この水平スライダー１２２の移動範囲、移動速度は、制御盤２０により設定されて制御される。
【００６２】
また、水平スライダー１２２の上部には、進退アーム１７２が接続されている。この進退アーム１７２はスプレーガン装着部１１を支持する部材であり、直線レール１２１に対して直交するように配置されているとともに、水平スライダー１２２に対してｘ方向にスライド移動可能に係合されている。水平スライダー１２２の上面には、前後（ｘ方向）に配置された２つ１組の支持ローラー１２２ａ，１２２ｂが配置され、これら支持ローラー１２２ａ，１２２ｂに進退アーム１７２が挟持され、進退アーム１７２は、後端側の把持ローラー１７２ａの案内に追従して、ｙ方向に従動するようになっている。把持ローラー１７２ａ，１７２ａは、進退アーム１７２の下面後端において、下方に向けて前後一対に突設され、水平湾曲レール１７１の表裏を把持している。
【００６３】
このような構成により、横Ｒ進退機構１７では、水平スライダー１２２が直線レール１２１に沿って水平方向（ｘ方向）に直線状にスライド移動することにより、これに追従して進退アーム１７２も水平方向に移動され、この進退アーム１７２の水平方向（ｘ方向）への移動に伴い、把持ローラー１７２ａ，１７２ａが水平湾曲レール１７１の湾曲に追従して図中ｙ方向に前後され、この結果、進退アーム１７２が図中ｙ方向に前後され、スプレーガン１０の噴射位置が前後される。
【００６４】
（４）縦Ｒ進退機構１８
縦Ｒ進退機構１８は、図７に示すように、垂直方向すなわち被塗装物Ｏｂ１の縦方向（図中ｚ方向）への水平架台１２３の垂直移動に伴って、スプレーガン１０の垂直方向の移動軌跡をｙ方向に変化させる機構である。具体的に縦Ｒ進退機構１８は、図７に示すように、スプレーガン装着部１１を垂直方向（図中ｚ方向）に案内する垂直軌道部である垂直湾曲レール１８１と、垂直湾曲レール１８１の湾曲状態を保持するとともに、垂直湾曲レール１８１の湾曲状態を調節する湾曲レール保持部１８３と、進退アーム１８２とから構成される。
【００６５】
垂直湾曲レール１８１は、基台本体１５１の右側面１５１ａにおいて、水平架台１２３を垂直方向に案内する垂直軌道部であり、被塗装物Ｏｂ１の縦方向（図中ｙ方向）に沿って湾曲可能に延設されている。この垂直湾曲レール１８１は、湾曲可能な程度の材質と厚みで形成されており、例えば、鉄板や硬質プラスチック等を用いることができる。本実施形態の垂直湾曲レール１８１は、基台本体１５１の右側面１５１ａに４つの湾曲レール保持部１８３により固定される。
【００６６】
湾曲レール保持部１８３は、垂直軌道調節部としてのネジ部１８３ａと垂直軌道保持部としての固定治具１８３ｂ及び連結部１８３ｃをそれぞれ有している。各固定治具１８３ｂは、右側面１５１ａにおいてｚ方向に所定間隔で固定され、ネジ穴が設けられた部分が右側面１５１ａに対して直交して立設され、このネジ穴にネジ部１８３ａがｙ方向に向けて螺合される。連結部１８３ｃは垂直湾曲レール１８１の左端に固設された支持部材であり、ネジ部１８３ａの先端に連結され、ネジ部１８３ａの固定治具１８３ｂに対する螺合位置に応じて、ｙ方向に前後移動される。これにより、ネジ部１８３ａは、固定治具１８３ｂに螺合されて右側面１５１ａに固定され、各固定治具１８３ｂに対する螺合箇所から先端の連結部１８３ｃまでの長さをそれぞれ変化させることで、垂直湾曲レール１８１が図中ｙ方向に湾曲されるように右側面１５１ａに設置される。
【００６７】
進退アーム１８２は水平架台１２３に連結された部材であり、昇降用ラック１３１に対して直交するように配置されているとともに、水平架台１２３とともにｚ方向にスライド移動可能に係合されている。進退アーム１８２は、後端側の把持ローラー１８２ａ，１８２ａの案内に追従して、ｙ方向に従動するようになっている。把持ローラー１８２ａ，１８２ａは、進退アーム１８２の側面後端において、右側面１５１ａに向けて前後一対に突設され、垂直湾曲レール１８１の表裏を把持している。
【００６８】
このような構成により、縦Ｒ進退機構１８では、垂直駆動部１３２が昇降用ラック１３１に沿って垂直方向（ｚ方向）に直線状にスライド移動することにより、これに追従して進退アーム１８２も垂直方向に移動され、この進退アーム１８２の垂直方向（ｚ方向）への移動に伴い、把持ローラー１８２ａ，１８２ａが垂直湾曲レール１８１の湾曲に追従して図中ｙ方向に前後され、この結果、進退アーム１８２が図中ｙ方向に前後され、スプレーガン１０の噴射位置が前後される。
【００６９】
（５）ガン角度調節機構１４
ガン角度調節機構１４は、図１０に示すように、垂直方向すなわち被塗装物Ｏｂ１の縦方向（図中ｚ方向）への水平架台１２３の垂直移動に伴って、回動制御用湾曲レール１４１の湾曲状態をガン角度センサー１４５によって検出し、検出された湾曲状態に従ってガン角度アクチュエーター１４４を回動させる制御機構である。具体的にガン角度調節機構１４は、スプレーガン装着部１１を垂直方向（図中ｚ方向）に案内する垂直軌道部である回動制御用湾曲レール１４１と、回動制御用湾曲レール１４１の湾曲状態を保持するとともに、回動制御用湾曲レール１４１の湾曲状態を調節する湾曲レール保持部１４３と、進退アーム１４２とから構成される。
【００７０】
回動制御用湾曲レール１４１は、基台本体１５１の左側面１５１ｂにおいて、水平架台１２３を垂直方向に案内する垂直軌道部であり、被塗装物Ｏｂ１の縦方向（図中ｙ方向）に沿って湾曲可能に延設されている。この回動制御用湾曲レール１４１は、湾曲可能な程度の材質と厚みで形成されており、例えば、鉄板や硬質プラスチック等を用いることができる。本実施形態の回動制御用湾曲レール１４１は、基台本体１５１の左側面１５１ｂに４つの湾曲レール保持部１４３により固定される。なお、本実施形態において、回動制御用湾曲レール１４１と、上述した垂直湾曲レール１８１とは、基台本体１５１の左右両側面にそれぞれ設けられ、基台本体１５１を挟んだ線対称位置に、相互に平行になるように配置されている。
【００７１】
湾曲レール保持部１４３は、垂直軌道調節部としてのネジ部１４３ａと垂直軌道保持部としての固定治具１４３ｂ及び連結部１４３ｃをそれぞれ有している。各固定治具１４３ｂは、左側面１５１ｂにおいてｚ方向に所定間隔で固定され、ネジ穴が設けられた部分が右側面１５１ａに対して直交して立設され、このネジ穴にネジ部１４３ａがｙ方向に向けて螺合される。連結部１４３ｃは回動制御用湾曲レール１４１の左端に固設された支持部材であり、ネジ部１４３ａの先端に連結され、ネジ部１４３ａの治具１４３ｂに対する螺合位置に応じて、ｙ方向に前後移動される。これにより、ネジ部１４３ａは、固定治具１４３ｂに螺合されて左側面１５１ｂに固定され、各固定治具１４３ｂに対する螺合箇所から先端の連結部１４３ｃまでの長さをそれぞれ変化させることで、回動制御用湾曲レール１４１が図中ｙ方向に湾曲されるように左側面１５１ｂに設置される。
【００７２】
進退アーム１４２は、ガン角度センサー１４５に臨ませて配置された部材であり、昇降用ラック１３１に対して直交するように配置されているとともに、水平架台１２３とともにｚ方向にスライド移動可能に係合されている。進退アーム１４２は、後端側の把持ローラー１４２ａ，１４２ａの案内に追従して、ｙ方向に従動するようになっている。把持ローラー１４２ａ，１４２ａは、進退アーム１４２の側面後端において、右側面１５１ａに向けて前後一対に突設され、回動制御用湾曲レール１４１の表裏を把持している。
【００７３】
ガン角度センサー１４５は、スプレーガン装着部１１の垂直方向への移動に応じて、回動制御用湾曲レール１４１の湾曲状態を検出する検出器であり、水平架台１２３等の縦Ｒ進退機構１８の各部とは切り離されて垂直駆動部１３２に固定され、前後（ｙ方向）には移動することなく、垂直駆動部１３２とともに垂直方向（ｚ方向）にのみ移動するようになっている。このガン角度センサー１４５は、進退アーム１４２の移動距離を測定するエンコーダーを内蔵しており、進退アーム１４２の先端がこのガン角度センサー１４５内に挿通され、ガン角度センサー１４５に対する水平方向（ｙ方向）の進退アーム１４２の相対移動が検出され、回動制御用湾曲レール１４１の湾曲角度（鉛直方向に対する接線方向の角度又は法線方向の角度等）に変換される。
【００７４】
この回動制御用湾曲レール１４１の湾曲をガン角度に変換する方法について詳述すると、本実施形態では２通りの設定が可能となっている。図１１（ａ）に示すように、水平を０°とし、ガンの俯仰角度を仰角４５°〜俯角４５°（−４５°）の範囲で上下回動させるときに、その角度を回動制御用湾曲レール１４１の湾曲の程度により設定する。例えば同図（ｂ）に示すカーブラインＣＬ１のように、俯仰角度０°のときを基準線として設定し、この基準線から離間する距離に比例させて俯仰角度を設定する。この場合には、ガンの俯仰角度を基準線からの離間距離で視覚的に把握することができ設定がよういとなる。このとき、同図（ｃ）に示すように、ガン角度をカーブラインの反転ラインＲｅＬを設定し、その反転ラインＲｅＬを境目に俯仰角度の正負を反転させるようにしてもよい。この場合には、被塗装物Ｏｂ１表面の湾曲に回動制御用湾曲レール１４１の湾曲を合わせることで、ガン角度の俯仰を適合させることができ、視覚的な設定を容易にすることができる。さらには、同図（ｄ）に示すように、カーブラインＣＬ１の法線方向（直交方向）がガン角度となるように変換するようにしてもよい。この場合にも被塗装物Ｏｂ１表面の湾曲に回動制御用湾曲レール１４１の湾曲を合わせることで、ガン角度の俯仰を適合させることができる。
【００７５】
このような構成により、ガン角度調節機構１４では、垂直駆動部１３２が昇降用ラック１３１に沿って垂直方向（ｚ方向）に直線状にスライド移動することにより、これに追従して進退アーム１４２も垂直方向に移動され、この進退アーム１４２の垂直方向（ｚ方向）への移動に伴い、把持ローラー１４２ａ，１４２ａが回動制御用湾曲レール１４１の湾曲に追従して図中ｙ方向に前後され、この結果、進退アーム１４２が図中ｙ方向に前後され、ガン角度センサー１４５に対する水平方向（ｙ方向）の進退アーム１４２の相対移動が検出されることにより、検出された湾曲状態に従ってガン角度アクチュエーター１４４が回動され、スプレーガン１０の噴射角度が上下される。なお、ここでは回動制御用湾曲レール１４１に直交する方向、すなわちカーブの接線方向に直交する方向にスプレーガン１０の噴射方向が向くように制御される。
【００７６】
（自動塗装装置の動作）
以上説明した自動塗装装置１を動作させることによって、本発明の塗装方法を実施することができる。図５は、自動塗装装置１の基本動作を示す説明図である。
【００７７】
先ず、スプレーガン装着部１１にスプレーガン１０を取付けて支持させるとともに、トリガー駆動機構１６のトリガー係合部１６１をスプレーガン１０のトリガー１０ｃに係合させるスプレーガン取付工程を行う。このとき、取付けられるスプレーガン１０としては、市販の一般的な製品を用いることができ、補修箇所の部位やその補修方法、状態、車種、塗料の特性など、様々な状況に応じて適宜選択される。
【００７８】
次いで、制御盤２０において、動作設定や塗装開始位置の設定を行う。具体的には、水平移動設定部２１によってスプレーガン１０の左右方向（図中ｘ方向）の速度や移動距離（移動範囲）を設定するとともに、垂直移動設定部２２ａ〜２２ｃによって垂直駆動部１３２の１ステップあたりの移動量を設定する。併せて、トリガー設定ツマミ２４ａ，２４ｂ、によってトリガー駆動機構１６の駆動範囲や駆動量を設定する。具体的には、選択されたスプレーガン１０の特性と、補修箇所の部位やその補修方法、状態、車種、塗料の特性などに応じて、ツマミ２４ａでトリガー係合部１６１の後方への最大変位を設定し、ツマミ２４ｂで前方への最大変位（後方への最小変位）を設定する。
【００７９】
そして、水平駆動機構１２及び昇降機構１３によって、スプレーガン装着部１１を水平方向又は垂直方向に移動させつつ、トリガー駆動機構１６によりトリガー１０ｃに対して駆動力を加え、塗料ノズル１０ａから被塗装物Ｏｂ１に対して塗料を噴射させる駆動制御工程を実行する。
【００８０】
制御盤２０において方向ボタン２３ａ〜２３ｄにより、図５（ａ）に示すように、スプレーガン１０を上下左右に移動させて塗装開始位置の設定を行う。その後、制御盤２０のスタートボタン２８ａを押すことにより一連の動作を開始する。
【００８１】
動作が開始されると、図５（ｂ）に示すように、水平駆動機構１２により被塗装物の横方向（図中ｘ方向）に沿って、スプレーガン装着部１１が水平に移動される。このとき、横Ｒ進退機構１７により、図６に示すように、被塗装物Ｏｂ１の横方向（図中ｘ方向）に沿っての水平スライダー１２２の水平移動に伴って、スプレーガン１０の水平方向の移動軌跡が変化される。
【００８２】
次いで、図５（ｂ）に示すように、スプレーガン１０が、水平移動設定部２１で設定された移動距離に到達すると水平スライダー１２２が停止し、図５（ｃ）に示すように、垂直移動設定部２２（左右昇降スイッチ２２ａ,２２ｃ、ダイヤル２２ｂ）による設定に従って、垂直駆動部１３２が１ステップ分下降される。この下降に際し、縦Ｒ進退機構１８によって、図７に示すように、被塗装物Ｏｂ１の縦方向（図中ｚ方向）への水平架台１２３の垂直移動に伴って、スプレーガン１０の垂直方向の移動軌跡がｙ方向に変化される。また、これと併せて、ガン角度調節機構１４により、図１０に示すように、被塗装物Ｏｂ１の縦方向（図中ｚ方向）への水平架台１２３の垂直移動に伴って、回動制御用湾曲レール１４１の湾曲状態がガン角度センサー１４５によって検出され、検出された湾曲状態に従ってガン角度アクチュエーター１４４が回動される。
【００８３】
その後、水平駆動機構１２により被塗装物Ｏｂ１の横方向（図中ｘ方向）に沿って、スプレーガン装着部１１が逆方向に向かって水平移動が再開され、引き続き、水平移動及び下降移動を繰り返して被塗装物Ｏｂ１の全面に亘って塗装が自動的に繰り返される。
【００８４】
（変更例１）
なお、上述した実施形態の説明は、本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。なお、以下の変更例において、上述した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００８５】
例えば、上述した実施形態では基台本体１５１を装置中央に配置し、基台本体１５１のみによって自動塗装装置１を支持するようにしたが、この基台本体１５１を水平架台１２３の一端に配置し、他端側に垂直に立設された支持体１９１を配置して全体として門型とし、基台本体１５１と支持体１９１とによって装置を支持するようにしてもよい。図１８〜図２０は、 変更例に係る自動塗装装置の斜視図、正面図及び側面図である。
【００８６】
図１８〜図２０に示すように、本変更例に係る自動塗装装置１’では、基台本体１５１が基台本体１５１下部において図中ｙ方向に延設される脚部１９２ａによって立設状態が保持されるとともに、水平架台１２３の反対側に配置された支持体１９１に補助される。支持体１９１はその下部において図中ｙ方向に延設される脚部１９２ｂによって立設状態が保持され、脚部１９２ａ及び１９２ｂは連結部材１９３によって相互に連結されている。支持体１９１には、上下にスライド移動可能な補助スライダー１９５が嵌合されており、この補助スライダー１９５から水平に突設された支持部材１９４を介して水平架台１２３の他端側を支持している。補助スライダー１９５は、垂直駆動部１３２に追従して上下に昇降する機構として補助ラック１３３が設けられている。この補助ラック１３３は、支持体１９１の高さ方向に沿って敷設されており、補助スライダー１９５内には垂直駆動部１３２と同期して回転駆動するギアが内蔵されており、このギアが回転することによって補助スライダー１９５が垂直駆動部１３２とともに上下動することによって水平架台１２３の水平状態を保っている。
【００８７】
このような本変更例に係る自動塗装装置１’によれば、基台本体１５１と支持体１９１との間に作業空間Ｓ１を形成され、スプレーガン１０は作業空間Ｓ１内において上下左右に移動されることとなる。そして、この作業空間Ｓ１内には作業員が入り込めるようになっており、この作業空間Ｓ１内において、作業員はスプレーガン１０のグリップ１０ｄを掴むとともにトリガー係合部１６１に指をかけて、水平駆動機構１２、昇降機構１３、トリガー駆動機構１６その他の機構によるスプレーガン１０の動作に体動を追従させる。これにより、作業員は塗装時における体動のトレーニングを行うことができる。
【００８８】
（変更例２）
他の変更例としては、上述した実施形態及び変更例で説明した自動塗装装置１若しくは１’による塗装作業を始める前に、試し吹きをして微調色を行うための調整用自動塗装装置を用いるようにしてもよい。図２１は、本変更例に係る調色用自動塗装装置４の斜視図である。この調色用自動塗装装置４は、小型卓上の試し吹き用塗装装置であり、上述した実施形態及び変更例で説明した自動塗装装置１若しくは１’で用いる予定のスプレーガン１０を、自動塗装装置１若しくは１’から取り外し、小型の調色用自動塗装装置４に取り付けて、簡易的に試し吹きを行うことができる。
【００８９】
同図に示すように、本変更例に係る調色用自動塗装装置４は、基台本体４１にスプレーガン１０を微調整可能に固定し、試し吹き用の被塗装物Ｏｂ２側を上下左右に相対移動させて、スプレーガン１０から塗料を噴射させる。試し吹き用の被塗装物Ｏｂ２は、例えば20ｃｍ×10ｃｍ度のプレートであり、実際に塗装する状態と同条件となるように形成及び設置されている。
【００９０】
具体的に調色用自動塗装装置４は、上述した実施形態及び変更例で説明した構成及び機能を有するスプレーガン装着部１１、トリガー駆動機構１６及びガン角度アクチュエーター１４４が、微調整用前後動スライダー４７及び微調整用前後動レール４８を介して、基台本体４１に連結された構成を備えている。
【００９１】
本変更例に係る基台本体４１は、水平に設置される枠体であり、図中ｙ方向に沿って平行に配置された一対の水平部材４１ａ，４１ａの後端部分が、図中ｘ方向に延設される連結部材４１ｂで連結されてコの字状をなしている。水平部材４１ａ，４１ａの前端部分には、図中ｚ方向に沿って垂直に立設された一対の垂直部材４２，４２の下端が固着されており、それぞれの水平部材４１ａ，４１ａ及び垂直部材４２，４２は、側面視においてＬ字状をなしている。垂直部材４２，４２の上端には連結部材４１ｂと平行になるように図中ｘ方向に沿って水平レール４３が掛け渡され、この水平レール４３を介して一対の垂直部材４２，４２上端が相互に連結されている。
【００９２】
水平レール４３には水平動スライダー４４が、左右（図中ｘ方向）に水平移動するように取り付けられている。水平動スライダー４４には、垂直方向（図中ｚ方向）に上下動レール４５が下方に向けて吊下されており、この上下動レール４５には上下動スライダー４６が、上下（図中ｚ方向）に垂直移動するように取り付けられている。この上下動スライダー４６には、試し吹き用被塗装物Ｏｂ２がスプレーガン１０と対向するように取り付けられる。水平動スライダー４４及び上下動スライダー４６は、スライド移動するための駆動手段が内蔵されており、コントロールユニット４０によって動作が制御される。
【００９３】
微調整用前後動レール４８は、図中ｙ方向に沿って連結部材４１ｂから被塗装物Ｏｂ２の設置箇所に臨むように延設されるガイド部材であり、この微調整用前後動レール４８に微調整用前後動スライダー４７が前後方向（図中ｙ方向）に沿ってスライド移動可能に嵌合されている。この微調整用前後動スライダー４７には、ガン角度アクチュエーター１４４を介してホルダー部１１１が回動可能に接続され、このホルダー部１１１にはスプレーガン１０のグリップ１０ｄがマグネットやクリップ等の仕組みによって着脱可能に固定されるようになっている。また、ホルダー部１１１にはサーボモーター部１６２により駆動されるトリガー係合部１６１が取付けられており、ガン角度アクチュエーター１４４による上下の回動に追従して、トリガー係合部１６１も上下に回動するようになっている。
【００９４】
これらの機構により、スプレーガン１０のグリップ１０ｄを微調整用前後動スライダー４７に取付けることによって、微調整用前後動レール４８に沿ってスプレーガン１０の位置を前後させることができるとともに、ガン角度アクチュエーター１４４により噴射方向を上下に回動（首振り）させることができる。なお、これらの前後動やスプレーガン１０の首振り、噴射動作、被塗装物Ｏｂ２の上下左右の駆動は、コントロールユニット４０により遠隔的に操作することができる。この遠隔操作機能については、対象となる駆動機構によっては適宜省略し、必要に応じて手動で操作するようにしてもよい。
【００９５】
なお、本変更例ではこのような調色用自動塗装装置４を排気装置３内の作業空間３ａ内に設置して、試し吹き、微調色等の作業を行う。この排気装置３は、スプレーガン１０から被塗装物Ｏｂ２に向けて噴射された塗料の余剰分を、被塗装物Ｏｂ２の背後において吸引して、外部に排気する局所排気装置であり、作業空間３ａの背後に設置されたフィルター部３２を介して、作業空間３ａ内の空気本体上部の排気部３１によって外部に排気する。基台本体４１にはこの排気装置３の作業空間３ａ内に固定するための係合手段を設けてもよい。
【００９６】
このような本変更例に係る調色用自動塗装装置４によれば、実施形態及び変更例で説明した自動塗装装置１若しくは１’において実際に塗装を行うスプレーガン１０を取り外して簡易的に試し吹きを行うことができる。このため、実際に塗装を行う環境と同条件で微調色を行ったうえで、そのままスプレーガン１０を自動塗装装置１若しくは１’に設置することができ、色違いが無いことを容易に確認することができる。
【００９７】
（作用・効果）
以上説明した実施形態によれば、モーター等の駆動力によりスプレーガン１０を水平方向及び垂直方向に自動的に移動させつつ、トリガー駆動部によりトリガー部を駆動させて塗料の噴射を自動的に制御することから、仕上がりや膜厚など品質のバラツキが生じたり、塗り継ぎによる物理的なバラツキが生じるのを回避し、塗り肌の再現を正確に行うことができる。この結果、塗装品質を安定させることができる。
【００９８】
また、スプレーガン装着部１１にはスプレーガン１０を着脱可能に取付けることができるため、スプレーガンを取り外して他のスプレーガンと交換することができ、市販の一般的なスプレーガンをいろいろと用いることができる。この結果、本実施形態によれば、補修箇所の部位やその補修方法、状態、車種、塗料の特性など、様々な状況に対応した様々な種類のスプレーガンを選定することが可能となる。
【００９９】
また、本実施形態では、トリガーを握る人の指先の動きを模した動きをトリガー係合部１６１にさせるとともに、その駆動範囲を制御盤２０によって自在に設定することができることから、市販のスプレーガンを本装置に容易に適合させることができ、各社のスプレーガンの特性と、様々な塗装状況とを簡単に整合させることができる。
【０１００】
さらに本実施形態では、被塗装物Ｏｂ１表面の縦方向及び横方向のカーブに合致させて各レールを湾曲させることによって、被塗装物Ｏｂ１表面のカーブに適したスプレーガンの距離や移動速度、ガン角度で塗装を行うことができ、複雑な操作や知識を要することなく、現場作業における移動軌跡の目視確認や調整を簡単に行うことができる。また、本実施形態では、スプレーガンの被塗装物Ｏｂ１に対する距離を設定する湾曲レールと、スプレーガンのガン角度を設定する湾曲レールとを別個に設けたことにより、被塗装物Ｏｂ１の湾曲形状に合致させる噴射距離の設定操作と、塗料の吹き付け向きを優先させたスプレーガンの姿勢制御に合致させたガン角度調節とを各々独立して目視によって設定できることから、現場の実情に即した作業性を実現することができる。
【０１０１】
さらに、上記実施形態では、基台本体１５１を脚部１５３によって床面上に直立させる構成としたが、例えば、基台本体１５１のスプレーガンが配置された側が下方に向くように、基台本体１５１を吊下したり、建屋天井に固定したり、さらには、上記門型の基台本体１５１及び支持体１９１を大型化して、車のような被塗装物を跨ぐような構成とすることにより、自動車の屋根など被塗装物の上面を上方から下方へ向けて塗料を噴射するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
Ｓ１…作業空間
Ｏｂ１…被塗装物
Ｏｂ２…試し吹き用被塗装物
１…自動塗装装置
３…排気装置
３ａ…作業空間
４…調色用自動塗装装置
１０…スプレーガン
１０ａ…塗料ノズル
１０ｂ…ニードル弁
１０ｃ…トリガー
１０ｄ…グリップ
１１…スプレーガン装着部
１２…水平駆動機構
１３…昇降機構
１４…ガン角度調節機構
１５…基台部
１６…トリガー駆動機構
１７…横Ｒ進退機構
１８…縦Ｒ進退機構
２０…制御盤
２１…水平移動設定部
２２ａ〜２２ｃ…垂直移動設定部
２３ａ〜２３ｄ…方向ボタン
２４ａ，２４ｂ…トリガー設定ツマミ
２５…ホールドスイッチ
２６ａ，２６ｂ…ブレーキボタン
２７…主電源スイッチ
２８ａ〜２８ｄ…主制御ボタン
３１…排気部
３２…フィルター部
４０…コントロールユニット
４１…基台本体
４１ａ，４１ａ…水平部材
４１ｂ…連結部材
４２，４２…垂直部材
４３…水平レール
４４…水平動スライダー
４５…上下動レール
４６…上下動スライダー
４７…微調整用前後動スライダー
４８…微調整用前後動レール
１０１…ガン本体
１０２…タンク
１１１…ホルダー部
１２１…直線レール
１２２…水平スライダー
１２２ａ，１２２ｂ…支持ローラー
１２３…水平架台
１３１…昇降用ラック
１３２…垂直駆動部
１３３…補助ラック
１４１…回動制御用湾曲レール
１４２…進退アーム
１４２ａ，１４２ａ…把持ローラー
１４３…湾曲レール保持部
１４３ａ…ネジ部
１４３ｂ…固定治具
１４３ｂ…治具
１４３ｃ…連結部
１４４…ガン角度アクチュエーター
１４５…ガン角度センサー
１５１…基台本体
１５１ａ…右側面
１５１ｂ…左側面
１５２…底部
１５３ａ…脚部
１５３ｂ…脚部
１６１…トリガー係合部
１６２…サーボモーター部
１７１…水平湾曲レール
１７２…進退アーム
１７２ａ，１７２ａ…把持ローラー
１７３…湾曲レール保持部
１７３ａ…ネジ部
１７３ｂ…固定治具
１７３ｃ…連結部
１８１…垂直湾曲レール
１８２…進退アーム
１８２ａ，１８２ａ…把持ローラー
１８３…湾曲レール保持部
１８３ａ…ネジ部
１８３ｂ…固定治具
１８３ｃ…連結部
１９１…支持体
１９２ａ，１９２ｂ…脚部
１９３…連結部材
１９４…支持部材
１９５…補助スライダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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