(57)【要約】【課題】塗料の歩留まりを向上させることのできる塗装装置を提供する。【解決手段】塗装装置１０は、ワーク９の塗装部分９１が浸漬される塗料Ｌを貯留する塗料容器１と、塗料容器１が設置され、塗料容器１と共に回転可能である回転台２と、塗料容器１内の塗料液面が回転放物面を形成するように回転台２を回転駆動する第１回転駆動部３と、ワーク９の非塗装部分９２を保持可能であり、回転台２の回転軸Ｒ１と平行な回転軸Ｒ２を中心にしてワーク９と共に回転可能であるワーク保持部４と、ワーク保持部４を回転駆動する第２回転駆動部５と、を備える。ワーク９の塗装部分９１が塗料Ｌに浸漬され、塗料Ｌから引き上げられた後、ワーク９及び塗料容器１がそれぞれ回転すると、ワーク９から飛散した塗料は、回転放物面を形成する塗料液面に到達し、塗料容器１中の塗料Ｌに回収される。【選択図】図１
2016137437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（９）の塗装部分（９１）が浸漬される塗料を貯留する塗料容器（１）と、
前記塗料容器が設置され、前記塗料容器と共に回転可能である回転台（２）と、
前記塗料容器内の塗料液面が回転放物面を形成するように前記回転台を回転駆動する第１回転駆動部（３）と、
前記ワークの非塗装部分（９２）を保持可能であり、前記回転台の回転軸（Ｒ１）と平行な回転軸（Ｒ２）を中心にして前記ワークと共に回転可能であるワーク保持部（４）と、
前記ワーク保持部を回転駆動する第２回転駆動部（５）と、
を備えることを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
鉛直方向において前記ワーク保持部を前記塗料容器に対して相対的に移動させる昇降駆動部（６）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。
【請求項３】
前記昇降駆動部は、前記ワークの塗装部分が前記塗料から離間しつつ回転放物面を形成している前記塗料液面の縁よりも鉛直方向の下方に位置するように、前記ワークを位置決め可能であることを特徴とする請求項２に記載の塗装装置。
【請求項４】
塗料容器（１）に貯留された塗料にワーク（９）の塗装部分（９１）を浸漬する浸漬段階と、
浸漬段階の後、塗料液面が回転放物面を形成するように前記塗料容器を回転させる第１回転段階と、
前記第１回転段階の間、前記ワークの塗装部分の少なくとも一部が前記塗料から離間した状態で、前記塗料容器の回転軸と平行な回転軸を中心にして前記ワークを回転させる第２回転段階と、
を含むことを特徴とする塗装方法。
【請求項５】
前記第１回転段階の間であって前記第２回転段階の開始前、前記ワークの塗装部分が前記塗料から離間しつつ回転放物面を形成している前記塗料液面の縁よりも鉛直方向の下方に位置するように、前記ワークを位置決めする位置決め段階をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装装置及び塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークを容器中の塗料に浸漬した後、ワークを塗料から引き上げながら回転させる塗装方法が知られている（例えば特許文献１を参照）。このような方法によれば、ワークの表面に均一な厚みの塗膜が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７５６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、遠心力によってワークから飛散した塗料は、容器の内壁に付着し、そのまま溶剤が揮発することによって固化する。このため、ワークから飛散した塗料を再利用することは難しく、塗料の歩留まりが低下する。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、塗料の歩留まりを向上させることのできる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】
【０００６】
本発明の塗装装置は、ワークの塗装部分が浸漬される塗料を貯留する塗料容器と、塗料容器が設置され、塗料容器と共に回転可能である回転台と、塗料容器内の塗料液面が回転放物面を形成するように回転台を回転駆動する第１回転駆動部と、ワークの非塗装部分を保持可能であり、回転台の回転軸と平行な回転軸を中心にしてワークと共に回転可能であるワーク保持部と、ワーク保持部を回転駆動する第２回転駆動部と、を備えている。
【０００７】
上記構成において、ワークの塗装部分は、塗料容器内の塗料に浸漬されることによって、その表面に塗料が塗布される。そして、ワーク保持部がワークの非塗装部分を保持し、ワークの塗装部分の少なくとも一部が塗料から離れた状態において、第２回転駆動部が駆動を開始し、ワーク保持部がワークと共に回転すると、その遠心力により、ワークに塗布された過剰な塗料は飛散し、液切りされる。
【０００８】
また、上記構成において、第１回転駆動部が駆動を開始し、回転台が塗料容器と共に回転すると、その遠心力により、塗料容器内の塗料液面は、回転軸を中心とする回転放物面を形成する。すなわち、塗料液面は、塗料容器の内壁を覆うように中央が凹んだ曲面を形成する。
【０００９】
したがって、上記構成によれば、互いに平行な回転軸を中心にしてワーク及び塗料容器がそれぞれ回転することにより、ワークから飛散した塗料飛沫は、塗料容器の内壁を覆う塗料液面に到達することが可能である。これにより、ワークの表面に均一な厚みの塗膜を形成しつつ、ワークから飛散した塗料飛沫を塗料容器内の塗料に回収することができる。その結果、回収した塗料を再利用することができるため、塗料の歩留まりを向上させることができる。
なお、本明細書において、２つの回転軸が「平行」とは、同軸であることを含む。
【００１０】
また、本発明は、塗料容器に貯留された塗料にワークの塗装部分を浸漬する浸漬段階と、浸漬段階の後、塗料液面が回転放物面を形成するように塗料容器を回転させる第１回転段階と、第１回転段階の間、ワークの塗装部分の少なくとも一部が塗料から離間した状態で、塗料容器の回転軸と平行な回転軸を中心にしてワークを回転させる第２回転段階と、を含む塗装方法を提供する。
この塗装方法は、上記の塗装装置による効果と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による塗装装置の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態による塗装方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（一実施形態）
以下、本発明の一実施形態による塗装装置及び塗装方法について、図面に基づいて説明する。この塗装装置及び塗装方法は、回転対称な外形を有するワークの表面に塗料を塗装するものである。
【００１３】
まず、図１を参照し、塗装装置１０の概略構成について説明する。
塗装装置１０は、塗料容器１、回転台２、第１回転駆動部３、ワーク保持部４、第２回転駆動部５、昇降駆動部６等を備える。ワーク９は、例えば円筒形状など、回転対称な外形を有している。ワーク９の表面は、軸方向の一方側において塗料が塗装される塗装部分９１と、他方側において塗料が塗装されない非塗装部分９２とに区分される。
【００１４】
塗装装置１０は、図１の上下方向を鉛直方向として設置されており、ワーク９を鉛直方向に移動させ、ワーク９の塗装部分９１を塗料容器１内の塗料Ｌに浸漬（ディップ）することが可能である。以下、図１における紙面の上方向を「上方」、紙面の下方向を「下方」という。
【００１５】
塗料容器１は、塗料Ｌを貯留可能であり、上方の少なくとも一部が開放された容器である。ここで、「塗料Ｌ」とは、塗料容器１内に溜まっている液体状の塗料を指している。
【００１６】
回転台２は、塗料容器１が設置される台座部２１と、台座部２１から下方向に延びる軸部２２とを有している。回転台２は、軸部２２を中心にして塗料容器１と共に回転可能である。回転台２の回転軸をＲ１とする。
【００１７】
第１回転駆動部３は、例えばモータであり、回転台２の軸部２２が接続されている。第１回転駆動部３は、回転台２を回転駆動することができる。
【００１８】
ワーク保持部４は、ワーク９を把持及び離脱可能なチャック４１と、チャック４１から上方に延びる軸部４２とを有している。チャック４１は、ワーク９の塗装部分９１が下側に、非塗装部分９２が上側に配置された状態で、非塗装部分９２を把持することができる。
また、ワーク保持部４は、チャック４１がワーク９を把持した状態で、軸部４２を中心にしてワーク９と共に回転可能である。ワーク保持部４の回転軸をＲ２とする。
なお、回転軸Ｒ１及びＲ２は、少なくとも互いに平行であり、好ましくは同軸である。
【００１９】
第２回転駆動部５は、例えばモータであり、ワーク保持部４の軸部４２が接続されている。第２回転駆動部５は、ワーク保持部４を回転駆動することができる。
【００２０】
昇降駆動部６は、例えば上下動シリンダなど、ワーク保持部４が上下方向に昇降することを可能にする機構である。本実施形態の昇降駆動部６は、第２回転駆動部５を保持しており、ワーク保持部４及び第２回転駆動部５を共に昇降させる。
【００２１】
次に、塗装装置１０によるワーク９の塗装方法について、さらに図２を参照して説明する。
まず、塗料容器１内に適量の塗料Ｌが貯留され、チャック４１がワーク９の非塗装部分９２を把持した状態で、ワーク９が塗料液面ＬＰの上方に位置する（図１参照）。
【００２２】
次に、昇降駆動部６によってワーク保持部４が下方に移動し、これによりワーク９の塗装部分９１が塗料Ｌに浸漬される（浸漬段階、図２（ａ）参照）。このときの浸漬深さを管理することによって、ワーク９の塗装部分９１が確実に塗布される。
【００２３】
次に、第１回転駆動部３が駆動を開始し、回転台２が塗料容器１と共に回転する。この遠心力によって、塗料液面ＬＰは、回転軸Ｒ２を中心とする回転放物面を形成する（第１回転段階、図２（ｂ）参照）。すなわち、塗料液面ＬＰは、塗料容器１の内壁１２を覆うように中央が凹んだ曲面を形成する。
【００２４】
なお、第１回転駆動部３の回転数については、塗料容器１の大きさ、塗料Ｌの量、ワーク９の大きさ、及び、以下に記載のワーク９の位置決めが可能な塗料液面ＬＰの形状などに基づいて、適宜設定可能である。
【００２５】
次に、昇降駆動部６によってワーク保持部４が上方に移動する。このとき、昇降駆動部６は、ワーク９の塗装部分９１が、塗料Ｌから離間しつつ、回転放物面を形成している塗料液面ＬＰの縁ＬＥよりも下方に位置するように、ワーク９を位置決めする（位置決め段階、図２（ｂ）参照）。
【００２６】
ワーク９の位置決めは、作業者の目視又はカメラ等を利用してもよい。また、第１回転駆動部３の回転数、塗料容器１の大きさ、及び、塗料Ｌの量等に基づいて計算される塗料液面ＬＰの形状に従って、ワーク保持部４の適切な位置が予め設定されてもよい。
なお、塗料容器１の回転により塗料液面ＬＰが回転放物面を形成した時点でワーク９の位置が適切であれば、ワーク保持部４は上方に移動しなくともよい。
【００２７】
次に、第２回転駆動部５が駆動を開始し、ワーク保持部４がワーク９と共に回転する。この遠心力により、ワーク９の塗装部分９１に塗布されている過剰な塗料は飛散し、液切りされる（第２回転段階、図２（ｂ）参照）。塗装部分９１から飛散した塗料飛沫ＬＳは、塗料容器１の内壁１２を覆う塗料液面ＬＰに到達し、塗料Ｌに回収される。
【００２８】
液切りが十分に成された後、第２回転駆動部５が駆動を停止し、ワーク保持部４が回転を停止する。そして、昇降駆動部６によってワーク保持部４が上方に移動し、ワーク９を塗料容器１中から引き上げる（引き上げ段階、図２（ｃ）参照）。その後、チャック４１は、塗装済みのワーク９を離脱し、新たなワーク９を把持する。
また、引き上げ段階において、ワーク９が十分に上方に移動した後、第１回転駆動部３は駆動を停止し、回転台２は回転を停止する。ここで、「ワーク９が十分に上方に移動したとき」とは、例えば、塗料液面ＬＰが静止状態であるときの液面位置よりもワーク９が上方に移動したときである。
【００２９】
（効果）
本実施形態の塗装装置１０及び塗装方法の効果について説明する。
（１）本実施形態の塗装装置１０は、上述したように、ワーク９の塗装部分９１が浸漬される塗料Ｌを貯留する塗料容器１と、塗料容器１が設置され、塗料容器１と共に回転可能である回転台２と、塗料容器１内の塗料液面ＬＰが回転放物面を形成するように回転台２を回転駆動する第１回転駆動部３と、ワーク９の非塗装部分９２を保持可能であり、回転台２の回転軸Ｒ１と平行な回転軸Ｒ２を中心にしてワーク９と共に回転可能であるワーク保持部４と、ワーク保持部４を回転駆動する第２回転駆動部５と、を備えている。
【００３０】
上記構成において、ワーク９の塗装部分９１は、塗料容器１内の塗料Ｌに浸漬されることによって、その表面に塗料が塗布される。そして、ワーク保持部４がワーク９の非塗装部分９２を保持し、ワーク９の塗装部分９１の少なくとも一部が塗料Ｌから離れた状態において、第２回転駆動部５が駆動を開始し、ワーク保持部４がワーク９と共に回転すると、その遠心力により、ワーク９に塗布された過剰な塗料は飛散し、液切りされる。
【００３１】
また、上記構成において、第１回転駆動部３が駆動を開始し、回転台２が塗料容器１と共に回転すると、その遠心力により、塗料容器１内の塗料液面ＬＰは、回転軸Ｒ１を中心とする回転放物面を形成する。すなわち、塗料液面ＬＰは、塗料容器１の内壁１２を覆うように中央が凹んだ曲面を形成する。
【００３２】
したがって、上記構成によれば、ワーク９及び塗料容器１が、互いに平行な回転軸を中心にしてそれぞれ回転することにより、ワーク９から飛散した塗料飛沫ＬＳは、塗料容器１の内壁１２を覆う塗料液面ＬＰに到達することが可能である。これにより、ワーク９の表面に均一な厚みの塗膜を形成しつつ、ワーク９から飛散した塗料飛沫ＬＳを塗料容器１内の塗料Ｌに回収することができる。その結果、回収した塗料を再利用することができるため、塗料の歩留まりを向上させることができる。
【００３３】
（２）本実施形態の塗装装置１０は、鉛直方向においてワーク保持部４を塗料容器１に対して相対的に移動させる昇降駆動部６をさらに備える。これにより、上述の浸漬段階、位置決め段階、及び、引き上げ段階において、ワーク９を塗料容器１に対して相対的移動することが容易にできる。
【００３４】
（３）本実施形態において、昇降駆動部６は、ワーク９の塗装部分９１が、塗料Ｌから離間しつつ、回転放物面を形成している塗料液面ＬＰの縁ＬＥよりも下方に位置するように、ワーク９を位置決め可能である。
上記構成によれば、ワーク９から飛散する塗料飛沫ＬＳが塗料容器１の内壁１２に付着することなく、塗料飛沫ＬＳを塗料容器１内の塗料Ｌに確実に回収することができる。
【００３５】
（４）本実施形態の塗装方法は、塗料容器１に貯留された塗料Ｌにワーク９の塗装部分９１を浸漬する浸漬段階と、浸漬段階の後、塗料液面ＬＰが回転放物面を形成するように塗料容器を回転させる第１回転段階と、第１回転段階の間、ワーク９の塗装部分９１が塗料Ｌから離間した状態で、塗料容器１の回転軸Ｒ１と平行な回転軸Ｒ２を中心にしてワーク９を回転させる第２回転段階と、を含む。
これにより、上述した塗装装置１０の効果（１）と同様の効果を奏する。
【００３６】
（５）また、本実施形態の塗装方法は、第１回転段階の間であって第２回転段階の開始前、ワーク９の塗装部分９１が塗料Ｌから離間しつつ回転放物面を形成している塗料液面ＬＰの縁ＬＥよりも下方に位置するように、ワーク９を位置決めする位置決め段階をさらに含む。
これにより、上述した塗装装置１０の効果（３）と同様の効果を奏する。
【００３７】
（他の実施形態）
塗装装置１０は、ワーク保持部４を昇降させる昇降駆動部６を備えずともよい。例えば、塗装装置１０は、塗料容器１を昇降させる機構を昇降駆動部として有していてもよい。また、ワーク９の浸漬段階や引き上げ段階等は、他の手段により行われてもよい。
【００３８】
上記実施形態では、位置決め段階においてワーク９の塗装部分９１が塗料Ｌから離間するようにワーク９を位置決めしてから、第２回転段階においてワーク９を回転させているが、本発明はこれに限られない。例えば、位置決め段階を行わず、第２回転段階においてワーク９を塗料Ｌから引き上げつつ、ワーク９を回転してもよい。
【００３９】
また、ワーク９から飛散する塗料飛沫ＬＳが重力によって下方に向かうことが見込まれる場合など、位置決め段階において、ワーク９の塗装部分９１が、回転放物面を形成している塗料液面ＬＰの縁ＬＥよりも上方に位置決めされてもよい。
【００４０】
以上、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・塗料容器
２・・・回転台
３・・・第１回転駆動部
４・・・ワーク保持部
５・・・第２回転駆動部
１０・・・塗装装置
【図１】
2016137437.tif 000003
【図２】
2016137437.tif 000004