(57)【要約】【課題】粉体融着方式による曲管外面への樹脂被覆形成を高品質で能率良く行う。【解決手段】支持台３０を飛石状に配置して被施工管体１０を水平載置し、金属管１０遊挿用の貫通穴５１ｄを持つ貫通ハウジングに誘導加熱装置と塗装ガン群と冷却ジャケットと粉体回収機構７２とを配備した塗装ブース５０とし、この塗装ブース５０をコンパス移動機構４０にて管体１０に沿って移動させながら、管体１０に粉体融着温度への加熱と樹脂粉体の投射適用と成膜後の冷却とを順次適用するとともに、その移動に同期して支持台３０を退避させるように、曲管塗覆装装置２０を構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲管部を有する金属管の外面に粉体融着方式により樹脂被覆を施すための曲管塗覆装装置であって、被施工管体を水平載置するための、飛石状に配置された支持台の群と、被施工管体に対して、粉体融着温度への加熱および樹脂粉体の投射適用ならびに成膜後の冷却とを順次適用するための、環状の誘導加熱装置および環状に配した塗装ガンの群ならびに環状の冷却ジャケットを貫通ハウジング内に配置するとともに該ハウジングに粉体回収機構を配備した塗装ブースと、この塗装ブースを被施工管体に沿って移動させるための移動機構とを備えて成り、前記支持台の夫々には、前記塗装ブースの移動に同期して退避する機構が配備されていること、を特徴とする曲管塗覆装装置。
【請求項２】
前記移動機構が、前記塗装ブースを取り付けたアームを旋回させるコンパス移動機構であること、を特徴とする請求項１記載の曲管塗覆装装置。
【請求項３】
前記コンパス移動機構は、前記アームへの前記塗装ブースの取付け位置がアーム長手方向に関して可変となっていること、を特徴とする請求項２記載の曲管塗覆装装置。
【請求項４】
前記コンパス移動機構は、前記アームへの前記塗装ブースの取付け角度が旋回面内に関して可変となっていること、を特徴とする請求項２又は請求項３に記載された曲管塗覆装装置。
【請求項５】
前記コンパス移動機構は、前記アームの旋回軸心の位置が、旋回面内にて可変となっている、ことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れかに記載された曲管塗覆装装置。
【請求項６】
前記塗装ブースへの樹脂粉体供給路ならびに給電路および給水路は、前記アーム内に集中配置されている、ことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れかに記載された曲管塗覆装装置。
【請求項７】
前記塗装ブースは前後２連構成となっており、夫々のブースに塗装ガンの群と粉体回収機構とが配備されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載された曲管塗覆装装置。
【請求項８】
前記塗装ガンは静電塗装ガンである、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載された曲管塗覆装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、曲管の塗装や覆装に好適な曲管塗覆装装置に関し、詳しくは、曲管部を有する金属管を被施工管体として、その外面に対し、粉体融着方式により、樹脂被覆を施すための曲管塗覆装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば地上に敷設される管路や，地中に埋設される管路，海底に沈められる管路など、腐蝕しやすい環境に設置される管路等の場合、それに用いられる炭素鋼管や，ステンレス鋼管，鋳鉄管などの金属管には、外面にも防食が必要であるため、通常はポリエチレンやエポキシ樹脂によるコーティングが施される。
【０００３】
直管の場合、ポリエチレンでは、押出し被覆方式（すなわち管体を走行させて行きながら管体の加熱と押出し機から押出されたポリエチレンの加熱溶融膜体（極く高粘度）による被覆と冷却固化とを行う方式）によって、高能率な連続被覆施工が行われる。また、エポキシ樹脂では、静電粉体塗装ブース通過方式（すなわち、管体を走行させて行きながら、管体の加熱と、複数の静電塗装ガンを配した塗装ブースを通過させて樹脂を融着成膜させる操作と、熱硬化のための所定温度での経時とを行う方式）によって、高能率な連続被覆施工が行われる。
【０００４】
これに対して、曲管の場合、流動浸漬被覆方式（すなわち、全体加熱した管体を、樹脂粉体を上昇気流で浮遊させ流動状態にした流動槽に浸漬して融着成膜させる方式）があるが（例えば特許文献１参照）、この方式は、熱可塑性のポリエチレンに利用できても、粉体塗料の熱劣化が進みやすい熱硬化性のエポキシ樹脂には利用できない。能率もあまり良くない。
また、手吹き静電粉体塗装方式（すなわち全体加熱した管体に手吹き塗装を順次適用する方式）は、ポリエチレンにもエポキシ樹脂にも利用できるが、吹き始めから吹き終わりまでの間に管体温度が変化するため、膜厚分布管理や熱硬化品質管理に多大な注力を要するため、低能率かつ高コストになる。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５９−３０４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、被覆形成が高品質で能率良く行えるよう、被施工管体が曲管部を有するものであっても誘導加熱の可能な金属管である場合には、加熱手段に誘導加熱方式を採用することが考えられる。この場合、曲折走行させにくい管体は固定しておき、その管体に沿って誘導子（誘導加熱装置）を走査させることで、管体のどの部分も同じ温度条件で加熱することができるようになる。もっとも、樹脂被覆の形成には、加熱に加えて、加熱面への樹脂粉体の適用も、所定の温度条件下で行うことが必要である。そのため、加熱機構と共に塗装ガンも、管体に沿って一緒に移動させることとなる。
【０００７】
また、そのような機構にて被施工管体の外面を全周に亘って能率良く被覆するには、それらの機構を環状に配置して、管体の外周面に対して同時に円環状の施工を行い、その施工箇所を管体に沿って進行させるのが望ましい。
しかしながら、曲管の場合、重心が両端の中央に位置することは稀なので、管端の支承等だけでは安定支持が困難なため、安定支持には管体の中間部も支承等することになるが、そうすると、環状の機構を被施工管体に沿って移動させたとき、その環状機構と支持部材とが干渉してしまう。また、管体外周面に適用した樹脂粉体が支持部材に付着したり、融着した樹脂被覆が固まる前に支持部材によって不所望に変形させられる、といった不都合もある。
【０００８】
そこで、環状機構を被施工管体に沿って移動させながら管体外周面に樹脂被覆を形成するに際して、被施工管体が曲管であっても、環状機構と支持部材との干渉が発生しなくなり、且つ、樹脂被覆の形成が支持部材で妨げられることもなくなるよう、曲管塗覆装装置の構造に更なる工夫を凝らすことが技術的な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の曲管塗覆装装置（ア）は、このような課題を解決するために創案されたものであり、曲管部を有する金属管の外面に粉体融着方式により樹脂被覆を施すための曲管塗覆装装置であって、被施工管体を水平載置するための、飛石状に配置された支持台の群と、被施工管体に対して、粉体融着温度への加熱および樹脂粉体の投射適用ならびに成膜後の冷却とを順次適用するための、環状の誘導加熱装置および環状に配した塗装ガンの群ならびに環状の冷却ジャケットを貫通ハウジング内に配置するとともに該ハウジングに粉体回収機構を配備した塗装ブースと、この塗装ブースを被施工管体に沿って移動させるための移動機構とを備えて成り、前記支持台の夫々には、前記塗装ブースの移動に同期して退避する機構が配備されていること、を特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明の曲管塗覆装装置（ア）は、曲管部を有する金属管を被施工管体として、その外面に粉体融着方式により樹脂被覆を施すものである。そして、そのために、次のような支持台と塗装ブースと移動機構とを備えている。前記支持台は、複数台設けられて群をなしており、前記被施工管体を水平載置するために、飛石状に配置されている。前記塗装ブースは、粉体融着温度への加熱および樹脂粉体の投射適用ならびに成膜後の冷却とを前記被施工管体に対して順次適用するために、誘導加熱装置のうち少なくとも環状の誘導子と、環状に配した塗装ガンの群と、環状の冷却ジャケットとを具備しており、これらは貫通ハウジング内に配置されている。該ハウジングには、粉体回収機構も配備されて、少なくとも粉体回収路の端部が接続される。また、前記貫通ハウジングには前記被施工管体を遊挿させる貫通穴が形成されており、前記誘導子と前記塗装ガン群と前記冷却ジャケットは前記貫通穴に管体が遊挿されたときにはその管体の周りを囲むことになるような形で配置されている。前記移動機構は、前記塗装ブースを前記被施工管体に沿って移動させるようになっている。更に、その移動に際して前記塗装ブース及び前記移動機構と前記支持台との干渉を回避するために、支持台の載置部を載置機能位置から載置しない退避位置へ移動させる退避機構が前記支持台の夫々に配備されていて、前記支持台が何れも前記塗装ブースの移動に同期して退避するようになっている。
【００１１】
また、本発明の曲管塗覆装装置（イ）は、上記の曲管塗覆装装置であって更に、前記移動機構が、前記塗装ブースを取り付けたアームを旋回させるコンパス移動機構になっていることを特徴とする。すなわち、前記移動機構が、前記塗装ブースを取り付けたアームと、このアームを旋回させるアーム旋回機構とを具備していて、前記塗装ブースをコンパスの如く移動させるようになっている。
【００１２】
さらに、本発明の曲管塗覆装装置（ウ）は、上記の曲管塗覆装装置であって更に、前記コンパス移動機構は、前記アームへの前記塗装ブースの取付け位置がアーム長手方向に関して可変となっていることを特徴とする。すなわち、前記塗装ブースが前記アームの長手方向へ相対移動しうるようになっている。
【００１３】
また、本発明の曲管塗覆装装置（エ）は、上記の曲管塗覆装装置であって更に、前記コンパス移動機構が取付角度可変機構を具えていることを特徴とする。この取付位置可変機構は、前記アームに対する前記塗装ブースの取付け角度を旋回面内に関して変更可能とするものであり、角度変更のための駆動機構を具備しているのが望ましい。なお、ここで云う旋回面とは、アームが旋回して移動する範囲を占める仮想面の意味であり、大抵は扇状の水平な面となる。角度が旋回面内に関して可変とは、旋回面に対してアームと塗装ブースとを仮に投射したとき、両者の射影のなす角度が変わるよう、アームと塗装ブースとが相対運動しうるようになっている、という意味である。
【００１４】
また、本発明の曲管塗覆装装置（オ）は、上記の曲管塗覆装装置であって更に、前記コンパス移動機構が旋回軸心位置可変機構を具えていることを特徴とする。この旋回軸心位置可変機構は、前記アームの旋回軸心の位置を旋回面内の少なくとも一部で変更可能とするものであり、位置変更のための駆動機構を具備しているのが望ましい。
【００１５】
また、本発明の曲管塗覆装装置（カ）は、上記の曲管塗覆装装置であって更に、前記塗装ブースへの樹脂粉体供給路と給電路と給水路とが前記アーム内に集中配置されていることを特徴とする。すなわち、樹脂粉体供給路と給電路と給水路とが前記アームの長手方向に延びる状態で配置されていて前記アームを経由してから前記塗装ブースに至るようになっている。
【００１６】
また、本発明の曲管塗覆装装置（キ）は、上記の曲管塗覆装装置であって更に、前記塗装ブースは少なくとも塗装室（本処理室）が前後２連構成となっており、夫々のブース即ち塗装室（本処理室）に塗装ガンの群と粉体回収機構とが配備されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の曲管塗覆装装置（ク）は、上記の曲管塗覆装装置であって更に、前記塗装ガンが静電塗装ガンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
このような本発明の曲管塗覆装装置（ア）にあっては、複数の支持台が飛石状に配置されていて、それらが分散して且つ分担して被施工管体を支承するようになっているので、被施工管体が曲がっていてもその曲がりが一平面に収まるものであれば、被施工管体を支持台に水平載置することができるうえ、被施工管体が安定する。しかも、全部の支持台で支承すればもちろん、一部の支持台が支承から外れても、被施工管体は安定して水平に支持される。
【００１９】
また、環状の誘導加熱装置および環状配置の塗装ガンに加えて環状の冷却ジャケットと粉体回収機構も貫通ハウジングに配備したので、多機能の塗装ブースがコンパクトに纏まる。これにより、移動機構にて塗装ブースを被施工管体に沿って移動させるのが容易になるうえ、塗装ブースのハウジングの貫通穴に被施工管体を遊挿させた状態で塗装ブースを移動させながら作動させると、粉体融着温度への加熱と樹脂粉体の投射適用と成膜後の冷却とが被施工管体に対し短時間で順次適用されるので、粉体融着方式により樹脂被覆が被施工管体の外面に形成されるとともに、それで融着した樹脂被覆が直ちに固化される。そのため、管体のどの部分も同じ条件の下で被覆されるので、品質管理上好ましい。
【００２０】
さらに、被施工管体に沿って塗装ブースが移動したとき、何れの支持台も塗装ブースの移動に同期して退避するようにもなっているので、塗装ブース及び移動機構と支持台との干渉が回避される。しかも、干渉回避のため一部の支持台が支承を中断しても、上述したように複数支持台で分散支承・分担支承が行われるようにもなっているので、施工中でも常に被施工管体は安定して水平に支持される。このように塗装ブースの被施工管体との干渉の心配が無ければ、被施工管体が曲がっていても、上述したように塗装ブースがコンパクトであることとも相まって、移動機構の簡素化や原価低減が容易に行える。また、支持台が退避するので投射適用中に樹脂粉体が支持部材に付着することが無く、退避した支持台が支承に戻ったときには、上述したように樹脂被覆が速やかに固まっているので、樹脂被覆が支持部材によって潰されるといった不所望な変形も無い。
【００２１】
このように、複数の塗装ガンを配した塗装ブースを被施工管体に沿って移動させるとともに、この移動の前後に加熱機構と冷却機構とを配し、さらに、その移動が水平移動で足りるうえ、その移動に同期した退避にて簡便に干渉が回避されるよう、支持機構等までも工夫したことにより、粉体融着方式で被施工管体の外面に樹脂被覆を形成するための操作が特別な注力なしに高能率に行えることとなる。コスト上も好ましい。また、被施工管体を動かすのでなく、被施工管体よりも寸法の小さい塗装ブースの方を動かす方式としたことから、管体移動スペースが不要となるので、被施工管体のスペースがあれば事足りる。また、塗装ブースの重量は、被施工管体の数分の一であるため、移動のための駆動系も小規模で済む。
したがって、この発明によれば、曲管であっても高品質の被覆形成が能率良く行える曲管塗覆装装置をコンパクト且つ安価に実現するこことができる。
【００２２】
また、本発明の曲管塗覆装装置（イ）にあっては、被施工管体が水平載置の曲管であることを勘案して、移動機構をコンパス移動機構にしたことにより、被施工管体に沿って塗装ブースを移動させるための移動機構が簡素化される。
【００２３】
さらに、本発明の曲管塗覆装装置（ウ）にあっては、塗装ブースをアーム長手方向へ移動させうるようにもしたことにより、曲率の異なる種々の曲管に適用しやすくなる他、曲管部に連なる直管部に対する適合や、被施工管体の載置状態による曲管部の仮想中心とアームの旋回軸心とのずれを相殺する微調整なども、自動で行えるようになる。
【００２４】
また、本発明の曲管塗覆装装置（エ）にあっては、アームに対する塗装ブースの取付け角度を可変にしたことにより、アームが被施工管体と直交しないときでも、塗装ブースは被施工管体と直交させることが可能になることから、塗装ブースのハウジングの貫通穴を小さくしてハウジング及び環状機構と被施工管体との間の遊びを少なくすることができるので、誘導加熱が効率良く行えるうえ、樹脂粉体の漏れ出る開口面積が少なくなるため粉体回収機構の小形化・簡素化も可能となる。
【００２５】
また、本発明の曲管塗覆装装置（オ）にあっては、アームの旋回軸心の位置を可変にしたことにより、被施工管体が曲管部ばかりか直管部も有している場合には、曲管部については塗装ブースの移動をアームの旋回にて行い、直管部については塗装ブースの移動をアームの平行移動・非旋回移動にて行うことが可能となる。また、被施工管体を載置したとき曲管部の仮想中心とアームの旋回軸心とが位置ずれしている場合には、塗装のための移動を開始する前にアームの旋回軸心を変更して、予め位置ずれを解消しておくことも可能となる。そのため、被施工管体に沿って塗装ブースを移動させる際に行われる移動経路等の演算や移動制御の手順などが単純で明瞭なものとなる。
【００２６】
また、本発明の曲管塗覆装装置（カ）にあっては、樹脂粉体供給路と給電路と給水路とをアームに集中させたことにより、塗装ブースに随伴して移動する配管が、無理なく且つ邪魔になることなく、供給源等と接続される。
【００２７】
また、本発明の曲管塗覆装装置（キ）にあっては、塗装ブースを前後２連構成にしたことにより、二層の樹脂被覆を形成することができる。なお、上記２連構成は、上記二層を別仕様の樹脂にて形成することができるよう、塗装ガンや粉体回収機構を、塗装ブース相互間では系統分けした形態とすることが望ましい。
【００２８】
また、本発明の曲管塗覆装装置（ク）にあっては、塗装ガンに静電塗装ガンを採用したことにより、粉体の付着効率が向上し、膜厚が均一化し、薄膜被覆を行った場合にもピンホールのない平滑性の良い皮膜が形成できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の曲管塗覆装装置の一実施形態について、その構成を、図面を引用して説明する。図１（ａ）は、曲管塗覆装装置の構造を示す装置全体の斜視図、（ｂ）が金属管（被施工管体）に樹脂粉体を塗装して樹脂被覆を形成しているところの斜視図である。図２は、支持台およびその群の構造を示し、（ａ）が支承状態のリフター（支持台）側面図、（ｂ）が退避状態のリフター（支持台）側面図、（ｃ）がリフター（支持台）群の配置例を示す平面図、（ｄ）が金属管（被施工管体）を載置したところの平面図、（ｅ）がリフター（支持台）群の他の配置例を示す平面図、（ｆ）が他の金属管（被施工管体）を載置したところの平面図である。図３は、取付位置可変機構（塗装ブース往復移動機構）の構造を示し、（ａ），（ｂ）いずれも塗装ブース及びコンパス移動機構の側面図である。図４は、取付角度可変機構（塗装ブース回転機構）の構造を示し、（ａ）〜（ｃ）いずれも塗装ブース及びコンパス移動機構の平面図である。図５は、塗装ブースの構造を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が横断平面図、（ｃ）が加熱室（誘導加熱装置の配置空間）の縦断面図、（ｄ）及び（ｅ）が塗装室（塗装ガン群の配置空間）の縦断面図、（ｆ）が水冷室（冷却ジャケット）の縦断面図である。
【００３０】
この曲管塗覆装装置２０は（図１参照）、金属管１０（被施工管体）の外面に樹脂被覆を形成する処理・操作を金属管１０の長手方向に連続して施工するため、複数のリフター３０（支持台）と、コンパス移動機構４０（移動機構）と、塗装ブース５０と、集塵機７４（粉体回収機構）と、供給ユニット９１とを具えている。リフター３０とコンパス移動機構４０は、位置精度の確保等のため、大部分が定盤２１（ベース）の上面に配設されている。塗装ブース５０は、コンパス移動機構４０のアーム４１上に取り付けられて、定盤２１の上方を移動するようになっている。集塵機７４は、フレキシブルな可撓性排気ダクト７２（粉体回収路）及び可撓性送風ダクト７３（送風路）で塗装ブース５０と繋がっており、定盤２１の外に設置されている。供給ユニット９１は、フレキシブルな可撓性管束９０で塗装ブース５０と繋がっており、これも定盤２１の外に設置されている。
【００３１】
金属管１０は（図１（ｂ）参照）、ワークと通称される被施工管体であり、大抵、中央部（中間部）に曲管部１１（曲り部）を有し、袖部（両端部）に直管部１２を有している。粉体融着方式で樹脂被覆を形成可能な材質としては、既述した炭素鋼管や，ステンレス鋼管，鋳鉄管の他、低合金鋼管や，銅系など非鉄金属製の管材でも良い。管径は、外径５０８．０ｍｍ〜外径１２１９．２ｍｍが一般的であるが、それより細い場合も太い場合もある。肉厚は、２１ｍｍ以下が一般的であるが、それより厚い場合もある。
【００３２】
曲管部１１は円弧状のものがほとんどであり、その曲率半径は２５４０ｍｍ〜６０９６ｍｍが多いがそれ以外でも良い。円弧状の曲管部１１が仮想中心の周りに展開する角度、すなわち金属管１０の曲げ角は３０゜〜６０゜が多いが９０゜でも他の角度でも良い。直管部１２は、５００ｍｍ程度かそれより長いのが多いが、短くても良く、一端部だけでも良く、無くても良い。大径で厚肉で全長が例えば８ｍにも及ぶような場合、金属管１０は８０００ｋｇになることもある。このような金属管１０を水平載置するために、定盤２１が扇形に形成され、その円弧状辺縁の内側にリフター３０の群が飛石状配置される。この例では、リフター３０がアーム４１の旋回軸心位置を基準にして約２０゜ずつ分割した各方向に配置されている。
【００３３】
リフター３０は（図２参照）、金属管１０を水平載置するための支持台であり、載置部を載置位置から載置しない退避位置へ移動させる退避機構が具備されていることと、分担して金属管１０を支承する支持力を発揮することを満たせば良い。その退避等を昇降にて具体化するため、このリフター３０は（図２（ａ），（ｂ）参照）、定盤２１上面に取り付けられる座板３１（下板，脚部，基台部）と、図示しない電動モータ等で駆動されて上下方向に伸縮変形する可動リンク３２（退避機構）と、これで昇降移動させられる支承板３３（上板，昇降部，載置部）とを具え、リンク３２を伸ばして支承板３３が載置位置・支承位置に上昇すると、金属管１０を支承し（図２（ａ）参照）、リンク３２を縮めて支承板３３が退避位置に下降すると、塗装ブース５０及びアーム４１より低くなる（図２（ｂ）参照）。この例では、昇降ストロークが１２００ｍｍで、一台当たり２０００ｋｇまで支承できるようになっている。リフター上面は、被覆された金属管１０に接し、かつ多大な面圧が付加されるので、ゴムやエラストマーなどにより覆われていると都合良い。また、金属管１０を静止させておく為に円弧状やＶ字状にすることも有効である。
【００３４】
リフター３０の退避動作は、後に詳述する供給ユニット９１に組み込まれているコントローラ（電子制御装置）によって制御される。コントローラは、コンパス移動機構４０の動作制御も行うので、塗装ブース５０の位置を把握しており、塗装ブース５０が何れかのリフター３０と干渉する可能性の有る範囲に入ると（図２（ｃ），（ｅ）における一点鎖線を参照）、該当箇所のリフター３０に退避動作を行わせ（図２（ｂ）参照）、その範囲から出ると支承状態に戻すようになっている（図２（ａ）参照）。そして、リフター３０は、そのようなコントローラの制御により、塗装ブース５０の移動に同期して退避するようになっている。
【００３５】
リフター３０の高さが揃っていれば金属管１０の水平載置は可能であるが、金属管１０を乗せたり降ろしたりするときにリフター３０が不所望に倒れたり位置ずれしたりしないよう、座板３１が定盤２１に係止可能となっている。係止手段は、フックやボルト等を用いて手作業で行っても良いが、定盤２１にリフター移動路３４を形成しておき（図２（ｃ）〜（ｆ）参照）、図示しない電動モータ等でリフター３０を移動させるようにしても良い。リフター移動路３４を放射状に形成しておけば、金属管１０の曲率半径が大きいときにはリフター３０を大きく展開させれば良く（図２（ｃ），（ｄ）参照）、金属管１０の曲率半径が小さいときにはリフター３０を必要な台数だけ寄せれば良く（図２（ｅ），（ｆ）参照）、各種サイズの金属管１０に対して容易に適合できる柔軟性および利便性を発揮する。ぐらつかないという安定性も兼備したものとなっている。
【００３６】
コンパス移動機構４０は（図１参照）、水平に延びたアーム４１を主体とするものであり、アーム４１上に塗装ブース５０を搭載して移動させるようになっている。アーム４１をコンパス様に旋回させるために、アーム４１の一端は、旋回軸心に位置するアームポスト４２で支持され、アーム４１の他端は、図示しない電動モータで自力走行してアームの旋回駆動を担う走行ユニット４４で支持されている。走行ユニット４４は、走行経路を規定する旋回レール４５に案内されて、リフター３０の外側を円弧状に移動するようになっている。この例ではアームポスト４２と走行ユニット４４との距離が約７５００ｍｍなので、アーム４１はそれより長くなっている。
【００３７】
また、アームポスト４２は、ＸＹテーブル等からなる旋回軸心位置可変機構４３を介して定盤２１に立設されており、旋回軸心位置可変機構４３の作動によって立設位置が即ち旋回軸心の位置が変えられるようになっている。旋回軸心位置可変機構４３によるアームポスト４２の可動範囲は、大抵の直管部１２についてアームポスト４２を平行移動させることができるよう、縦横いずれの方向にも、２０００ｍｍ程度になっている。
さらに、コンパス移動機構４０には、取付位置可変機構４６と取付角度可変機構４７も付設されている。
【００３８】
取付位置可変機構４６は（図３参照）、塗装ブース５０をアーム４１上で往復移動させる機構であり、アーム４１に組み込まれて、塗装ブース５０をアーム４１の長手方向へ相対移動させるようになっている。具体的には、サーボモータ４６ａで駆動されるボールねじ機構で構成され、ボールねじ機構のねじ４６ｂがサーボモータ４６ａで回転駆動されるとボールねじ機構のナット４６ｃがその回転運動を塗装ブース５０の前進運動に変換し（図３（ａ）参照）、ねじ４６ｂが逆向きに回転駆動されるとナット４６ｃがその回転運動を塗装ブース５０の後退運動に変換するようになっている（図３（ｂ）参照）。この例では３５５６ｍｍまで移動できるようになっている。なお、塗装ブース５０の往復移動に随伴して管束９０の端部が動いても管束９０が損傷しないよう、管束９０を支えるケーブルベヤ４６ｄが往復移動範囲に亘って設けられている。
【００３９】
取付角度可変機構４７は（図４参照）、塗装ブース５０をアーム４１上で鉛直軸周りに回転又は揺動させる機構であり、アーム４１と塗装ブース５０との間に介在させられて、アーム４１に対する塗装ブース５０の取付け角度を旋回面内に関して変更可能にしている。例えば、駆動源としてのサーボモータ４７ａと、減速ギヤとして回転伝動を行うウォーム４７ｂと、作動ギヤとして塗装ブース５０を取着されたウォームホイール４７ｃとで構成され、非回転状態から（図４（ａ）参照）、時計回りにも（図４（ｂ）参照）、反時計回りにも（図４（ｃ）参照）、塗装ブース５０を水平なアーム４１上で鉛直軸周りに回転させるようになっている。その回転範囲は、アーム４１と金属管１０とのなす角が直角からずれたときの最大ずれ角を解消できるよう、例えば約−１７゜〜＋１７゜にされる。
このようなコンパス移動機構４０は旋回運動，軸心移動，往復移動，回転揺動など各動作が後述のコントローラによって制御されるようにもなっている。
【００４０】
塗装ブース５０は（図５（ａ），（ｂ）参照）、貫通ハウジング５１を用いて、一体的に纏められている。貫通ハウジング５１の内部空間は縦の仕切板で横に（即ち前後に）仕切られて加熱室５１ａと塗装室５１ｂと水冷室５１ｃとに分割されている。貫通ハウジング５１には、中央部を水平に（即ち横に・前後に）貫く貫通穴５１ｄが形成されており、この貫通穴５１ｄによって加熱室５１ａも塗装室５１ｂも水冷室５１ｃも順に貫かれている。貫通穴５１ｄの径は、金属管１０を遊挿させるため、金属管１０の外径より一回り大きくなっている。
【００４１】
加熱室５１ａは（図５（ｂ），（ｃ）参照）、貫通穴５１ｄに遊挿された金属管１０に対して粉体融着温度への加熱を行う言わば前処理室であり、そのために、誘導加熱装置のうち少なくとも誘導子をなすコイル６０が格納されている。コイル６０は、環状に形成されていて、貫通穴５１ｄに遊挿された管体の周りを囲むように配置されている。コイル６０の通電端は、高周波通電のため、誘導加熱用電源としての高周波トランス６１に接続されている。高周波トランス６１は貫通ハウジング５１に付設され例えば載置固定され、給電線６２（給電路）を介して所用の電力を受給するようになっている。
【００４２】
塗装室５１ｂは（図５（ｂ），（ｄ）参照）、貫通穴５１ｄに遊挿され加熱室５１ａで加熱された金属管１０に対して樹脂粉体の投射適用を行う言わば本処理室であり、そのために、等角度で（図では３６゜毎に）環状に配した塗装ガンの群（図では１０本）が、貫通穴５１ｄの周りを囲むように配置されて、格納されている。静電塗装ガン７０（投射適用手段）は、直管への静電粉体塗装ブース通過方式で用いられている公知の器具で足り、貫通穴５１ｄの軸心に向けて樹脂粉体を吹き付けるようになっている。
【００４３】
金属管１０の周方向の塗布むら（斑）を無くすために（図５（ｅ）参照）、静電塗装ガン７０は、何れも、ある程度（例えば配置角度の３６゜程度）は、周方向に揺動するようになっている。
また、各静電塗装ガン７０に樹脂粉体を供給するために（図５（ｄ）参照）、塗装室５１ｂの外では粉体供給管７１（粉体供給路）が接続され、塗装室５１ｂの中では多数の分岐管にて粉体供給管７１と静電塗装ガン７０とが連通接続されている。
【００４４】
さらに、塗装室５１ｂには（図１，図５（ｄ）参照）、付着しなかった余分な樹脂粉体を回収するために、集塵機７４から延びて来た排気ダクト７２（粉体回収路）と送風ダクト７３（送風路）も、連通接続されている。集塵機７４は、排気ダクト７２を介して塗装室５１ｂから、被覆形成に使われなかった樹脂粉体を吸い出して、回収するようになっている。送風ダクト７３は、ブース内で昇温された空気や樹脂粉体を冷却させてダクト内の昇温を抑えるために、ダクトにファンを設けて外気を取り込むようにしたものである。なお、ダクト７２，７３の接続は一ヶ所だけ図示したが複数箇所に分散しても良い。また、ダクト７２が塗装ブース５０の移動時に絡んだりしないよう、ダクト７２の中間部を蛇行させて吊持したり或いは軽く付勢しておくと良い。
【００４５】
水冷室５１ｃは（図５（ｂ），（ｆ）参照）、貫通穴５１ｄに遊挿され加熱室５１ａで加熱され塗装室５１ｂで成膜された金属管１０に対して成膜後の冷却を行う言わば後処理室であり、そのために、環状の冷却ジャケットとなっている。その中には、やはり環状の放水管８０が、貫通穴５１ｄの周りを囲むように配置されて、格納されていて、冷却ジャケットは水冷ジャケットになっている。放水管８０には、多数の噴霧口が穿孔形成されていて、貫通穴５１ｄの軸心に向けて水を吹き付けるようになっている。給水のため、放水管８０には、塗装室５１ｂから外へ延びた給水管８１（給水路）が、連通接続されている。また、排水のため、塗装室５１ｂには外から排水管８２の一端が連通接続されている。図示は割愛したが、排水管８２の他端は適宜な水受け（容器）に接続されている。金属管１０の水冷が水冷室５１ｃのみで不十分な場合は、水冷室５１ｃを出た後も適切な方法にて更なる水冷あるいは空冷等を行っても良い。
【００４６】
供給ユニット９１は、粉体供給源としての定量フィーダと、高周波電源としてのパワーサプライユニットと、冷媒供給源としての給水ユニットと、電子制御装置としてのコントローラ等を纏めたものである。これらは別体のままでも良いが、一纏めにしたことにより、それらから出て塗装ブース５０に至る給電線６２（給電路）と粉体供給管７１（粉体供給路）と給水管８１（給水路）も、束ねられて、管束９０に纏められる。管束９０の中間部をアーム４１内に納めることで、各路の集中配置が簡便になされている。
なお、コントローラは、プログラマブルなコンピュータやシーケンサ等からなり、動作モードやパラメータ等を設定するプログラム及び各部の動作を統括制御するプログラムがインストールされているが、その具体的な制御内容は以下の動作説明にて例示する。
【００４７】
この実施形態の曲管塗覆装装置について、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図１（ｂ）は金属管１０（被施工管体）に樹脂粉体を塗装して樹脂被覆を形成しているところの斜視図である。
施工作業は、曲管塗覆装装置２０のセットアップ、金属管１０の搬入、曲管塗覆装装置２０の自動処理、金属管１０の搬出の順に行われる。
【００４８】
曲管塗覆装装置２０のセットアップでは、先ず、コントローラの動作モードをパラメータ設定モードにして、コントローラに被覆形成条件と金属管１０のデータが入力される。
被覆形成条件としては、加熱温度または高周波通電量、樹脂粉体供給量、給水量、塗装ブース５０又は走行ユニット４４の移動速度などが入力される。
金属管１０のデータとしては、塗装ブース５０の走査に必要な金属管１０の形状を特定するため、外径、曲管部１１の曲率半径および仮想中心周りの展開角度、直管部１２それぞれの長さなどが入力される。
【００４９】
それから、コントローラの動作モードを管体搬入準備モードにすると、コントローラが入力済みパラメータに基づいて各機構３０，４０，５０に金属管１０の受入準備態勢をとらせる。具体的には、加熱室５１ａから水冷室５１ｃへ向かう方向に塗装ブース５０が後退移動するようアーム４１が旋回して、塗装ブース５０がリフター３０群の外に出る。これで干渉のおそれが無くなってリフター３０が総て載置位置・支承位置に上昇するとともに、各リフター３０がリフター移動路３４で位置を調整して金属管１０を載置可能なところに来る。
【００５０】
次に、金属管１０を搬入してリフター３０上に載置する。金属管１０は重いのでクレーン等を利用して慎重に搬入し、その荷重を各リフター３０がなるべく均等に分担するように載置するが、厳密な位置合わせは難しいので、定盤２１における金属管１０の位置をコントローラに認識させる。この作業は、コントローラの動作モードを位置確認モードにして、手作業で測定した金属管１０両端の位置をコントローラに入力しても良く、金属管１０を天井等のカメラで撮って画像処理する等のことにより自動で行っても良く、自動処理の場合は、画像から抽出したデータとセットアップ時の入力データとを突き合わせて整合性を確認することもできる。
【００５１】
それから、コントローラの動作モードを施工モードにすると、曲管塗覆装装置２０によって金属管１０が自動処理される。具体的には、供給ユニット９１と集塵機７４が作動して、塗装ブース５０の加熱室５１ａのコイル６０には、高周波トランス６１から高周波通電が行われる。また、塗装室５１ｂの静電塗装ガン７０には、粉体供給管７１を介して一斉に樹脂粉体が供給されて、塗装室５１ｂでは、樹脂粉体の噴出が始まるとともに、排気ダクト７２を介する樹脂粉体の回収も始まる。さらに、水冷室５１ｃでは、給水管８１から供給された水が放水管８０から噴霧される。
【００５２】
そして、コンパス移動機構４０によって塗装ブース５０が設定パラメータの一定速度で移動させられると、塗装ブース５０は、貫通穴５１ｄに金属管１０を一端から遊挿させ、その遊挿状態を保ったまま金属管１０に沿って水平移動して、金属管１０の他端から外れる。その移動の間、金属管１０の外周面のうち貫通穴５１ｄに遊挿している部分は、加熱室５１ａの通過時に粉体融着温度たとえばポリエチレン成膜やエポキシ樹脂成膜では２００℃程度に加熱され、直後の塗装室５１ｂ通過時に樹脂粉体を投射適用され、更に直後の水冷室５１ｃ通過時に冷却される。そのため、粉体融着方式による樹脂被覆の形成と成膜後の冷却固化とが短時間に行われ、その成膜操作が塗装ブース５０の走査に伴って次々と金属管１０の外周面に施される。
【００５３】
良好な成膜のためには何時でも金属管１０の軸心が貫通穴５１ｄの中心を貫いて直交していることが要請されるので、コントローラは、金属管１０の確認位置とコンパス移動機構４０の動作状態とから塗装ブース５０の移動すべき位置および向くべき方向を幾何学的関係式の演算等にて算出し、旋回軸心位置可変機構４３と取付位置可変機構４６と取付角度可変機構４７の動作制御を行う。取付位置可変機構４６と取付角度可変機構４７が有れば上記要請を満たすことはできるが、旋回軸心位置可変機構４３も有るので、制御の自由度が高く、簡単な演算で的確に動作させることができる。例えば、直管部１２に沿って塗装ブース５０を移動させるときには、走行ユニット４４に加えて旋回軸心位置可変機構４３も作動させてアーム４１を金属管１０に対して平行に移動させ、曲管部１１に沿って塗装ブース５０を移動させるときには、旋回軸心位置可変機構４３を止めて走行ユニット４４を走行させることでアーム４１を旋回させる、といった具合である。
【００５４】
また、塗装ブース５０を搭載したアーム４１が何れかのリフター３０に近づいて、干渉の可能性が生じると、そのリフター３０（図１では符号に＊印の付いているもの）が退避動作を行ってアーム４１より低くなるので、衝突などの不所望な干渉は回避される。干渉のおそれのないリフター３０は速やかに退避を止めて支承状態に戻るので、金属管１０は安定な水平載置状態を維持する。退避状態から支承状態に戻ったリフター３０は、成膜したばかりの樹脂被覆を介して金属管１０を支承することになるが、樹脂被覆は、水冷にて既に固化しているので、潰れるようなことはない。
【００５５】
最後に、塗装ブース５０が金属管１０の他端から外れ、曲管塗覆装装置２０の自動処理が終了すると、金属管１０の外面には所望の樹脂被覆が出来上がっているので、それを目視や検査治具等で確認したら、クレーン等を利用して慎重に搬出する。
こうして、この曲管塗覆装装置２０にあっては、金属管１０が曲管部１１を有していても、塗装ブース５０が金属管１０に沿って移動し、それに伴って管体外周面への樹脂被覆の形成が進行する。しかも、段取りは別として被覆形成工程は自動で能率が良く、高品質の被覆が形成される。
【００５６】
本発明の曲管塗覆装装置の他の実施形態について、その構成を、図面を引用して説明する。図６は、塗装ブース５０の外観を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。
この曲管塗覆装装置が上述した曲管塗覆装装置２０と相違するのは、塗装ブース５０において塗装室５１ｂが二室になった点と（図６（ａ）参照）、塗装ブース５０に関して貫通穴５１ｄの周囲に変位計９９が付設された点である（図６（ｂ）参照）。
【００５７】
この場合、二室に増えた塗装室５１ｂ，５１ｂが隣接して連なり一緒に加熱室５１ａと水冷室５１ｃとに挟まれており、それぞれの塗装室５１ｂ，５１ｂに対して個別に静電塗装ガン７０群が内蔵され更に粉体供給機構と粉体回収機構（７２，７４）も個別に連結されているので、二層構造の樹脂被覆を形成することができる。例えば、耐傷性を維持しつつ接着性能を向上させるべく、エポキシ樹脂を下地にしてポリエチレン層を成膜する、といったことも容易に行える。
【００５８】
また、塗装ブース５０に変位計９９を装着したことにより、貫通穴５１ｄと金属管１０との位置ずれ特に径方向の変位をリアルタイムで計測することが可能になることから、その測定結果をコントローラに取り込むことで、金属管１０に対する塗装ブース５０の相対位置をフィードバック制御することもできる。変位計９９は、メカニカルな接触式のものを図示したが、フォトセンサ等の非接触式のものでも良く、相対変位を検出できれば何個でも良い。変位計９９を塗装ブース５０の前面側（５１ａ）に付設した例を図示したが、変位計９９は、塗装ブース５０の後面側（５１ｃ）に付設しても良く、前後の両面に付設しても良い。
【００５９】
［その他］
上述の実施形態では、リフター３０をリフター移動路３４で移動させて金属管１０の大小に適合させるようにしたが、リフター３０は定盤２１に固定しておき、金属管１０の大小への適合は、リフター３０の選択的使用にて行っても良い。例えば、リフター３０を二群に分けて一方を外周側に飛石状配置し他方を内周側に飛石状配置しても良く、外周側と中間と内周側の三群に分けて飛石状配置しても良い。各群あたりのリフター台数は、上述の実施形態では五台であったが、それより多くても少なくても良く、四台あれば大抵の曲管に間に合うが、三台では曲がりの少ない管体にしか適用できない。
【００６０】
また、上述の実施形態では言及しなかったが、安全のため、金属管１０の載置前に塗装ブース５０を模擬走行させて干渉有無の確認を行う機構や、リフター３０の退避動作を確認するセンサを設けたり、リフター３０に過負荷チェック用のロードセルを組み込んだり、異常検出時の非常停止手段を付設するのも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態について、（ａ）が曲管塗覆装装置の構造を示す装置全体の斜視図、（ｂ）が被施工管体に塗装しているところの斜視図である。
【図２】支持台およびその群の構造を示し、（ａ）が支承状態の支持台側面図、（ｂ）が退避状態の支持台側面図、（ｃ）が支持台群の配置例を示す平面図、（ｄ）が被施工管体を載置したところの平面図、（ｅ）が支持台群の他の配置例を示す平面図、（ｆ）が他の被施工管体を載置したところの平面図である。
【図３】取付位置可変機構の構造を示し、（ａ），（ｂ）いずれも塗装ブース及びコンパス移動機構の側面図である。
【図４】取付角度可変機構の構造を示し、（ａ）〜（ｃ）いずれも塗装ブース及びコンパス移動機構の平面図である。
【図５】塗装ブースの構造を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が横断平面図、（ｃ）が加熱室の縦断面図、（ｄ）及び（ｅ）が塗装室の縦断面図、（ｆ）が水冷室の縦断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態について、塗装ブースの外観を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  金属管（ワーク、被施工管体）
１１  曲管部（曲り部）
１２  直管部（袖部、端部）
２０  曲管塗覆装装置
２１  定盤（ベース）
３０  リフター（昇降機構、支持台、支持部材）
３１  座板（下板、脚部、基台部）
３２  リンク（伸縮機構、退避機構）
３３  支承板（上板、昇降部、載置部）
３４  リフター移動路
４０  コンパス移動機構（移動機構）
４１  アーム
４２  アームポスト（旋回軸、旋回機構）
４３  旋回軸心位置可変機構（ＸＹテーブル）
４４  走行ユニット（アーム旋回駆動機構、旋回機構）
４５  旋回レール（走行経路、案内手段、旋回機構）
４６  取付位置可変機構（塗装ブース往復移動機構）
４７  取付角度可変機構（塗装ブース回転機構）
５０  塗装ブース
５１  貫通ハウジング
５１ａ  加熱室（前処理室、誘導加熱装置の配置空間）
５１ｂ  塗装室（本処理室、塗装ガン群の配置空間）
５１ｃ  水冷室（後処理室、環状の冷却ジャケット）
５１ｄ  貫通穴（被施工管体の遊挿穴）
６０  コイル（誘導子、環状の誘導加熱装置、加熱機構）
６１  高周波トランス（誘導加熱用電源、加熱手段）
６２  給電線（給電路）
７０  静電塗装ガン（投射適用手段）
７１  粉体供給管（粉体供給路終端、粉体供給機構）
７２  排気ダクト（粉体回収路、粉体回収機構）
７３  送風ダクト（送風路）
７４  集塵機（粉体回収機構）
８０  放水管（水冷ジャケット内蔵部材、冷却機構）
８１  給水管（給水路終端、給水機構）
８２  排水管
９０  管束（粉体供給管・路、給電線・路、給水管・路）
９１  供給ユニット（粉体供給機構、電源、給排水機構、電子制御装置）
【図１】
2005066422.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005066422.tif 000005
【図４】
2005066422.tif 000006
【図５】
2005066422.tif 000007
【図６】
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