(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアを介してコンベアに支持されたワークを通過させながらスプレー塗装するための塗装用搬送装置において、ワーク姿勢をフロアコンベア姿勢、オーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢のうちいずれか２以上に変化させることのできる姿勢制御機構を備え、この姿勢制御機構によりワーク姿勢を連続変化させながらすべての被塗装面をスプレー装置のノズル方向へ向けるようにワーク姿勢を制御し、
前記キャリアは、ワークを支持する回転軸を備え、ワーク回転軸の軸線回りに回転可能に支持するとともに、
ワークをコンベアの進行方向と直交する平面内で回転させる横回転のための横回転機構を備える、
ことを特徴とする塗装用搬送装置。
【請求項２】
前記姿勢制御機構は、ワークをコンベアの進行方向及びこれと垂直方向それぞれに平行な平面内で回転させる縦回転と、前記横回転機構による横回転を可能とし、
縦回転は前記回転軸を回転させる縦回転機構により行われることを特徴とする請求項１に記載した塗装用搬送装置。
【請求項３】
前記姿勢制御機構は全被塗装面を水平塗装可能とすることを特徴とする請求項１に記載した塗装用搬送装置。
【請求項４】
前記スプレー装置はノズル位置の高さが高低に異なるものを２つ備え、
低いスプレー装置に対してオーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢とし、
高いスプレー装置に対してフロアコンベア姿勢にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載した塗装用搬送装置。
【請求項５】
前記コンベア及びキャリアが前記スプレー装置の設けられた塗装ブースの外に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載した塗装用搬送装置。
【請求項６】
前記キャリアが前記コンベアに対して、前記スプレー装置の設けられた塗装ブース内で、前後のワーク間隔を大きくし、塗装ブース外ではワーク間隔を狭くする可変ピッチで支持されるように前記ワーク姿勢を制御することを特徴とする請求項１に記載した塗装用搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンベアに支持されたワークをその姿勢を変化させながら塗装できるようにした塗装用搬送装置に係り、特に高品質のスプレー塗装に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の塗装ラインにおいては、前処理、電着、水洗、塗装、乾燥等の多くの処理工程があり、ワークは、これらの処理工程間をコンベアで移送され、その際、床面に設けられたフロアコンベア上に支持されるか、空中に設けられたオーバーヘッドコンベアに吊り下げ支持されて運ばれるようになっている。また、電着塗装の場合は、優良な塗装品質を得るため、電着塗料槽中でワークを回転させるなどワークの姿勢を種々に変化させることが知られている（例えば、特公平６−１０４９２０号、特開平２−１１１４８１号等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スプレー塗装の場合は、塗装ブース内にてワークをオーバーヘッドコンベアで搬送しながら塗装する形式が採用され、スプレー装置側を一定のワーク姿勢に合わせて塗装しなければならないので、塗装しにくい部位が残存し、修正や補足の塗装作業が必要になるなど、オーバーヘッドコンベア搬送による塗装では効率化しにくい部分があった。また、前記電着塗装のようなディッピング処理とは異なるため、電着塗装のように単純なワークの回転などだけでは上記の塗装しにくい部位にまで良好な塗装をすることは困難であった。そこで本願発明は係る問題点を解決してスプレー塗装を効率化することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明に係る塗装用搬送装置は、キャリアを介してコンベアに支持されたワークを通過させながらスプレー塗装するための塗装用搬送装置において、ワーク姿勢をフロアコンベア姿勢、オーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢のうちいずれか２以上に変化させることのできる姿勢制御機構を備え、この姿勢制御機構によりワーク姿勢を連続変化させながらすべての被塗装面をスプレー装置のノズル方向へ向けるようにワーク姿勢を制御し、前記キャリアは、ワークを支持する回転軸を備え、ワーク回転軸の軸線回りに回転可能に支持するとともに、ワークをコンベアの進行方向と直交する平面内で回転させる横回転のための横回転機構を備えるすることを特徴とする。
【０００５】
この姿勢制御機構は、縦回転と横回転を可能とするように構成することができ、また、全被塗装面を水平塗装するように構成することもできる。
【０００６】
【発明の効果】
本願発明は、ワークをフロアコンベア姿勢、オーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢のうちいずれか２以上に変化させることのできる姿勢制御機構を備えたので、この姿勢制御機構がこれらいずれか２以上のワーク姿勢を組み合わせて連続的に変化させることにより、すべての被塗装面をスプレー装置のノズル方向へ向けるようにワーク姿勢を制御できる。その結果、ワークを同一のコンベアに支持したまま塗装ブースを通過させても、最適なワーク姿勢に変化して全被塗装面が良好にスプレー塗装されるので、係るスプレー塗装を効率化できる。
【０００７】
また、姿勢制御機構が縦回転と横回転を可能にするものであれば、上記フロアコンベア姿勢、オーバーヘッドコンベア姿勢又はサイドコンベア姿勢のうちいずれか２以上に変化するより複雑な姿勢制御が可能となり、より緻密な塗装が可能になる。さらに、ワークをサイドコンベア姿勢にする等により、各被塗装面をそれぞれ塗装時に水平にすれば、それぞれを水平塗装できるため、上方のノズルからスプレー塗装して良好な塗膜を形成することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、自動２輪車の車体に対する上塗り塗装に適用された第１実施例について説明する。図１は、この塗装工程を示す図、図２はワーク１のフロアコンベア姿勢における支持状態を示す側面図、図３はその平面図、図４はワーク１の進行方向Ｆから見た正面図である。
【０００９】
まず、ワークの搬送装置について説明する。これらの図に示すように、キャリア３はコンベア２の一側面にその長さ方向へ移動自在に支持され、キャリア３から側方へ略水平に延出する回転軸４はその軸線回りに３６０°回転自在である。回転軸４の先端に縦アーム５の一端が略直角に結合され、縦アーム５の他端にワーク１の中央下部１ｂが支持される。また、この縦アーム５から折れ曲がって延びる補助ステー６の先端でワーク１の前部１ａが固定される。
【００１０】
これにより、ワーク１はキャリア３及びコンベア２から離れたその側方に位置し、進行方向Ｆ及びこれと直角な垂直方向に平行な平面（以下、これを縦平面という）内において、直立状態すなわち自動２輪車としての使用時状態で支持され、かつ、同一の縦平面内で回転軸４により縦回転可能である。
【００１１】
さらに、縦アーム５が回転軸４に対して略直角に折れ曲がった直立位置と、回転軸４と略平行な水平状態となる倒伏位置との間を起倒自在であり、これによりワーク１は前記縦平面に直交するとともに回転軸４及び垂直線と略平行する別平面（以下、これを横平面という）内において起倒自在であって、直立状態から略９０°倒れると略水平に横倒し状態をなすサイドコンベア姿勢となる（図４の仮想線状態）。これらのワークの姿勢制御を行うため姿勢制御機構が設けられており、これには縦回転機構と横回転機構がある。
【００１２】
図５は縦回転機構を説明するための要部断面図であり、図６はこの縦回転機構を回転軸４方向から示す図である。これらの図において、コンベア２は断面略Ｃ字状のガイドレールであり、この中に上下一対で収納されているローラー７は、ローラー軸８で相互に連結され、図示しないが、例えばコンベア２の全長にわたって収納されているケーブル等の駆動手段により、コンベア２の長さ方向へ進行するようになっている。
【００１３】
このローラー７は、キャリア３の前後２ヶ所に設けられ、一つのキャリア３に対して前後上下の計４ヶ所に設けられ、コンベア２のキャリア３に対面する側面の長さ方向全長に連結して形成されたスリット９からコンベア３内へ突出するキャリア３の連結部１０へ支持されている。
【００１４】
キャリア３は前後方向へ長いボックス状の部材であり、その中央部を回転軸４が貫通し、キャリア３との交差部は軸受け１１により回転自在に支持されている。キャリア３内の回転軸４には左右の軸受け１１間の中間部周囲にピニオンギア１２が一体に設けられ、下方に配置されたラック１３と噛み合っている。ラック１３はコンベア２と平行に配設されてコンベア２等へ固定されており、キャリア３の底部に前後方向へ貫通している溝１４内へ入り込んでいる。
【００１５】
ラック１３上にピニオンギア１２が噛み合った状態でキャリア３が進行すると、ピニオンギア１２が回転し、その結果、ピニオンギア１２と一体の回転軸４が回転し、さらに回転軸４と一体の縦アーム５が回転することにより、これに支持されているワーク１が縦回転するようになっている。ワーク１の回転角度はピニオンギア１２の回転角度と一致し、ピニオンギア１２がラック１３と噛み合って移動する距離に対応する。
【００１６】
ラック１３の長さはコンベア２と同じ長さで連続して設けてもよく、又は回転軸４を回転させることが必要な場所毎に必要回転角度分の長さづつ適当間隔で設けることができる。ラック１３をコンベア２の全長にわたって連続させた場合には、ワーク１が連続して縦回転しながら移動することになるので、この縦回転のサイクルに各工程を一致させることになる。
【００１７】
逆に、ラック１３を必要場所毎に断続的に設ける場合は、連続する工程に合わせて必要工程のみで縦回転させることができ、縦回転させない工程ではラック１３を設けず、ピニオンギア１２をフリーにする。但し、この場合は所定のワーク姿勢を維持するため、回転軸４の回転を規制する必要があり、例えばキャリア３内に設けたブレーキ１５等の適宜規制手段により回転を規制する。
【００１８】
図７は横回転機構を示し、回転軸４と縦アーム５の各端部相互を支軸１６で連結することにより、縦アーム５を起倒自在とし、かつ縦アーム５の端部に延出する突部１７を一体に設け、この突部１７の突出端と回転軸４に略平行に設けられた制御ロッド１８の一端とを軸１９で連結する。
【００１９】
制御ロッド１８の他端は図示省略してあるが、キャリア３内に設けられた制御部材に連結してあり、この制御部材により制御ロッド１８を図の右方（矢示ａ方向）へ押せば、縦アーム５は起立されて（図７Ａ）、ワーク１を直立状態とし、制御ロッド１８を図の左方（矢示ｂ方向）へ引けば、縦アーム５を倒して（図７Ｂ）、ワーク１を横倒し状態にしてサイドコンベア姿勢とする（図４）。
【００２０】
次に、図１に基づいて上塗り塗装におけるサイドコンベアのワーク姿勢制御を説明する。図１のＡは図１と同様にワーク姿勢変化を側面から示す図であり、図１のＢはこれを平面で示す図である。この上塗り塗装はスプレー式塗装を行い、上塗り塗装ブース３０には、ノズル位置が高低に異なる２基のスプレー装置３１，３２が進行方向へ沿って所定間隔で配置され、それぞれのノズル３３，３４により上方からスプレー塗装するようになっている。
【００２１】
コンベア２はこの塗装ブース３０の外部に配置され、ワーク１のみが塗装ブース３０内を移動するようになっており、まずフロアコンベア姿勢から入り（▲１▼）、縦回転して底部を上向きにしたオーバーヘッドコンベア姿勢となり、ノズル位置が低い方のスプレー装置３１により車体下部を対象とするアンダー塗装をし（▲２▼）、続いて横回転機構により車体左側を上にした横倒しのサイドコンベア姿勢となり、同じスプレー装置３１により車体左側に対するＬ側塗装をする（▲３▼）。
【００２２】
続いてこのサイドコンベア姿勢のまま１８０°縦回転して車体右側を上にしてこの面をノズル位置が高い方のスプレー装置３２により車体右側に対するＲ側塗装をする（▲４▼）。さらに、この状態から横回転機構で直立させることにより、元のフロアコンベア姿勢に戻り、スプレー装置３２による車体上面に対するトップ塗装を行い（▲５▼）、その後このフロアコンベア姿勢のまま上塗り塗装ブース３０を出る。
【００２３】
このように、縦回転と横回転を組み合わせてワーク姿勢を制御することにより、車体の上下及び左右の各面をそれぞれ上にしてスプレー塗装できる、すなわち被塗装面のすべての面を横にして上方のノイズ３３，３４へ向けてスプレーする水平塗装を実現でき、ワーク１をその被塗装面がスプレー塗装において最適となるよう姿勢制御でき、その結果、塗装ブース３０内にてワーク１をコンベア２で搬送する形式のものであっても、塗装不適部位の残存を解消し、効率的でかつ品質良好な上塗り塗装を実現できる。
【００２４】
しかも、このように連続して搬送する途中においてワーク姿勢をフロアコンベア姿勢とオーバーヘッドコンベア姿勢に変化させる場合でも、いちいちキャリア３をフロアコンベア又はオーバーヘッドコンベアへ移載する必要がなく、終止同じコンベア２へ支持したまま連続してワーク姿勢を変化させることができるので、係るワーク姿勢の変更に要する手間が著しく少なくなり、これに要する時間ロスを削減でき、塗装工程をより効率化できる。
【００２５】
そのうえ、この上塗り塗装において、ワーク１を終止コンベア２から離してその側方へ離れた位置に終止支持するので、コンベア２から落下するゴミ等の付着するおそれが著減し、上塗り塗装における塗装品質を高めることができる。さらに、コンベア２及びキャリア３を塗装ブース３０の外に配置できるので、これらに対する塗料の付着を防ぐことができる。
【００２６】
図８及び図９は、第２実施例を示し、図８は前実施例と同じワークを自動２輪車の車体とした場合、図９は燃料タンクとした場合である。まず図８において、コンベア２の一側に支持されたキャリア３が可変ピッチ形式で支持され、塗装ブース３０を出たものから順次ａ，ｂ，ｃ，・・・と符号を付けると、塗装ブース３０内の塗装中のｄは、前後に十分な間隔を保っており、隣接するワーク１と近接しすぎて塗装不良が生じないようになっている。
【００２７】
一方、塗装を終了して塗装ブース３０を出たばかりのｃは、基本的なワーク姿勢であるフロアコンベア姿勢に変化する。但し、このときのワーク１の向きは前後方向が進行方向Ｆと一致するものであり、塗装中のｄと同じである。しかし、このｃは、ワーク１の向きを前後方向が進行方向Ｆと直交する横向きとなるように姿勢を変化させつつ、先行するｂへ急速に接近して間隔を詰める。
【００２８】
ブース３０の外に出ているｂは既に横向き姿勢に変化しており、同じく横向き姿勢で先行するａと比較的近接して適正な間隔を保っている。このように、ピッチを可変とすることにより、塗装ブース３０内では、塗装に最適なワーク姿勢をとるよう前後のキャリア間隔を十分に開き、塗装ブース３０外では、搬送効率のよいよう比較的密接したものに変化できる。
【００２９】
なお、このキャリア３に設けられているワーク１を支持するためのアームは、一軸で横回転と縦回転が可能になっており、ワーク姿勢を自在に変化させることができ、ノズル３３，３４の方向等、各スプレー装置３１、３２の条件に合わせて被塗装面が最適な角度をなすように制御できる。
【００３０】
図９は同じ装置で、燃料タンクを塗装する例であり、この場合、燃料タンクは底面の塗装を省略できるので、底面塗装のためにオーバーヘッドコンベア姿勢をとる必要がない。そこで２個の燃料タンク４０を一組にして連結ロッド４１で一体化したものをワーク１とする。塗装ブース３０内では一対の燃料タンク４０，４０を進行方向へ前後に並ぶ状態で搬送し、フロアコンベア姿勢及びサイドコンベア姿勢の間で姿勢制御しながら、スプレー装置３１，３２に対して距離や角度を変化させて被塗装面が最適な位置関係となるようにする。
【００３１】
塗装ブース３０を出ると、一対の燃料タンク４０，４０が左右になるよう垂直軸回りに９０°回転させ、かつ可変ピッチにより前後のキャリア間隔を比較的近接させる。このように、ワーク１の内容に応じて最も適した最適なワーク姿勢をとることができる。
【００３２】
なお、本願発明におけるワーク姿勢制御は、スプレー式上塗り塗装に限らず、例えば、塗装ラインにおける前処理や電着塗装等の各処理工程にも適用でき、いずれも処理表面が処理に対して最適条件となるように姿勢制御できる。また、車体塗装ラインに限らず、車体の組立ライン等、連続するワーク姿勢制御を必要とするものであれば種々な処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例（図１〜９）に係る上塗り塗装の工程図
【図２】フロアコンベア状態を示す側面図
【図３】その平面図
【図４】同正面図
【図５】縦回転機構の要部断面図
【図６】その側面図
【図７】横回転機構を示す図
【図８】第２実施例（図８〜９）に係る斜視図
【図９】同上図
【符号の説明】
１：ワーク、２：コンベア、３：キャリア、４：回転軸、５：縦アーム部材、３０：塗装ブース、３１：スプレー装置、３２：スプレー装置
【図１】
0004476407.tif 000002
【図２】
0004476407.tif 000003
【図３】
0004476407.tif 000004
【図４】
0004476407.tif 000005
【図５】
0004476407.tif 000006
【図６】
0004476407.tif 000007
【図７】
0004476407.tif 000008
【図８】
0004476407.tif 000009
【図９】
0004476407.tif 000010