(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアで搬送される各種被塗物に、塗色を指定するマーキングが予めされている、もしくは該マーキングを行い、該マーキングはセンサーによって検知され、該検知信号に応じて制御盤より送られる各指定塗色の指令に従って塗装装置が作動し、色の異なる２以上の塗料を混合して各指定塗色を塗装する色替え塗装方法であって、該塗装装置が、ベース塗料を噴射する噴射孔を有する第１塗装部と、該ベース塗料と色の異なるカラー塗料を噴射する噴射孔を有する第２塗装部とを備えており、該第１塗装部はエアレスガンであり、第２塗装部は２流体ノズルであって、該第１塗装部及び第２塗装部は噴射方向が交差するように配設され、ベース塗料の噴射量がカラー塗料の噴射量よりも多くなるように噴射されたベース塗料及びカラー塗料が衝突して混合状態になるように構成されている混色塗装装置であることを特徴とする色替え塗装方法。
【請求項２】
塗装装置が、複数の第２塗装部を備えている請求項１記載の色替え塗装方法。
【請求項３】
塗装の後に塗色確認用センサーを設けてなる請求項１又は２記載の色替え塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装ラインにおいて被塗物によって順次異なる塗色に切り替えながら連続的に塗装できる色替え塗装方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
従来、有色塗料による塗装は、ベース塗料とカラー塗料とを目的の色味となるように一定の比率で計量し、これらを混合タンク内で十分に混合して予め調色した後、この調色済みの塗料を塗装ガンから噴射することにより行なっていた。例えば、船舶ホールドにおいては、造船用鋼材の防食塗装（ショッププライマーの塗装）を行なう際、ベース塗料を灰色とし、カラー塗料を赤や緑として、鋼材の種類に応じて色分けして塗装していた。
【０００３】
しかしながら上記方法では、ベース塗料及びカラー塗料を自動計量して均一に混合する装置が必要になるため設備費が高くなるだけでなく、大きな混合タンクが必要であり、広い設置スペースを確保する必要があり、さらに塗装の色替え時には混合タンク内の多量の残存塗料を廃棄して該タンク内を多量の有機溶剤で洗浄する作業を要するという問題があった。
【０００４】
特に船舶ホールドでは、鋼材の大きさからして塗料の混合タンクも大きく、塗料の廃棄・タンク洗浄の工数は多大であり、さらに搬送される各種鋼材を水洗・水切後に、塗料タンク1ロットごとに色分け塗装を行なうため、各種鋼材を種類ごとに仕分ける必要があり、仕分け作業のためのクレーン装置や広いスペース（ヤード）、そのための多大な工数を要するという問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、塗装ラインにおいて瞬時に異なる塗色への変更が可能で、たとえ被塗物によって異なる塗色でも順次切り替えながら連続的に塗装できる色替え塗装方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンベアで搬送される各種被塗物に、塗色を指定するマーキングが予めされている、もしくは該マーキングを行い、該マーキングはセンサーによって検知され、該検知信号に応じて制御盤より送られる各指定塗色の指令に従って塗装装置が作動し、色の異なる2以上の塗料を混合して各指定塗色を塗装する色替え塗装方法であって、該塗装装置が、ベース塗料を噴射する噴射孔を有する第１塗装部と、該ベース塗料と色の異なるカラー塗料を噴射する噴射孔を有する第２塗装部とを備えており、該第１塗装部はエアレスガンであり、第２塗装部は２流体ノズルであって、該第１塗装部及び第２塗装部は噴射方向が交差するように配設され、ベース塗料の噴射量がカラー塗料の噴射量よりも多くなるように噴射されたベース塗料及びカラー塗料が衝突して混合状態になるように構成されている混色塗装装置であることを特徴とする色替え塗装方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、まずコンベアで搬送される各種被塗物に、塗色を指定するマーキングが予めされてなければ該マーキングを夫々行う。該マーキング部分は、例えばＣＣＤカメラなどのセンサーによって検知される。該検知信号は制御盤に送られ、該マ―キングの種類が認識される。これによって該制御盤から指定塗色を塗装する指令が塗装装置に送られる。該指令と共に、塗装ラインにおいては、例えば形状センサー等によって被塗物の形状や大きさを検知し、該制御盤によって塗料吐出のＯＮ／ＯＦＦの指令が塗装装置に送られる。該指令に従って塗装装置が作動し、各指定塗色の塗装が行われるものである。
【０００８】
本発明において使用する塗装装置は、色の異なる2以上の塗料を混合して塗装する装置であって、ベース塗料を噴射する噴射孔を有する第1塗装部と、該ベース塗料と色の異なるカラー塗料を噴射する噴射孔を有する第２塗装部とを備えており、該第1塗装部及び第２塗装部は噴射方向が交差するように配設され、噴射されたベース塗料及びカラー塗料が衝突して混合状態になるように構成されている混色塗装装置である。
【０００９】
以下、該塗装装置の一例について図１〜４に基いて説明する。図１は、該塗装装置の一例を示す斜視図であり、図２はその平面図である。
【００１０】
該塗装装置１は、ベース塗料を噴射する第１塗装部１０、及び該ベース塗料と色の異なるカラー塗料を噴射する２つの第2塗装部２０を備えている。ベース塗料及びカラー塗料の材料としては種々のものを使用することができる。ベース塗料及びカラー塗料の粘度は、１０〜５０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１００〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲が適当である。またベース塗料及びカラー塗料の色は、両者の調和を考慮して任意のものを選択することが可能である。例えば船舶ホールドにおける鋼板の防錆塗装では、ベース塗料を白色やグレー色とし、カラー塗料を赤錆色や緑色とすることが多いが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
第１塗装部１０は、本体部１２の先端中央にノズル１４が設けられた公知のエアレスガンであり、ノズル１４の内部にはニードル弁（図示せず）が設けられている。そして、このニードル弁がエア電磁バルブ３２の作動により開くと、供給されたベース塗料Ｂが液圧により噴射されるように構成されている。またノズル１４の先端には、噴射溝１８を有するノズルチップ１６が取り付けられている。図３に断面図で示すように、噴射溝１８は、底部１８ａに塗料の噴射孔１７が開口し、噴射孔１７の軸線方向に対して直交するように形成されており、略Ｖ字形の縦断面形状を有している。噴射孔１７から吐出されたベース塗料は、噴射溝１８の側面１８ｂに沿って拡がりながら噴射される。
【００１２】
第2塗装部２０は、２流体ノズルとして公知のものとすることができ、空気流入口２２に供給された空気Ａと液体流入口２４に供給されたカラー塗料Ｃとがノズルの内部で混合された後、第１塗装部１０と同様に、ノズルチップ２６に形成された噴射孔（図示せず）を介して噴射溝２８から噴射されるように構成されている。カラー塗料の噴射のオン／オフは、空気配管中に設けられたバルブ３４及び塗料配管中に設けられたポンプ３６の作動または停止によって行われ、カラー塗料の噴射量は、バルブ３４の開度及びポンプ３６の吐出量を調節するコントローラー（図示せず）によって制御される。第2塗装部２０の噴射角度は、２０〜４０度であることが好ましい。
【００１３】
この第2塗装部２０は、板状のブラケット４０を介して第１塗装部１０のノズル１４の両側に夫々設けられており、ブラケット４０の一端部側は、ネジ４２によって第１塗装部１０に揺動自在に取り付けられている。これにより、第１塗装部１０の噴射方向に対する第2塗装部２０の噴射方向の傾斜角度θを任意の角度に調整することができ、噴射されたベース塗料にカラー塗料を衝突させることができる。ベース塗料とカラー塗料の衝突面積が大きくなるように、第１塗装部１０及び第2塗装部２０における各噴射孔の軸線を同一平面内に一させることが好ましく、さらに各噴射溝１８、２８の向き（対応する各噴射孔の軸線と垂直方向の向き）を略平行にすることが好ましい。
【００１４】
このように構成を備えた塗装装置では、まず第１塗装部１０の噴射方向に対する第2塗装部２０の噴射方向を傾斜させ、ベース塗料及びカラー塗料が被塗物に吹き付けられる前に両者を衝突させる。ベース塗料の噴射量は、一般にカラー塗料の噴射量よりもかなり多いので、ベース塗料の粒子に衝突したカラー塗料の粒子は、ベース塗料と混じり合いながらベース塗料の流れに乗って被塗物に到達する。このようにして、ベース塗料とカラー塗料とが混合され、所望の色からなる塗膜が形成される。
【００１５】
またノズルチップ１６、２６の交換により噴射溝１８、２８の形状を変更したり、ベース塗料またはカラー塗料の粘性が変化した場合には、第2塗装部２０の傾斜角度θを適宜調整することにより、ベース塗料とカラー塗料とを所望の位置で衝突させることができる。この衝突位置は、被塗装面から１０〜５０ｃｍの距離とすることが好ましい。尚、ベース塗料へのカラー塗料の衝突位置は、２つの第2塗装部２０の間で必ずしも一致させる必要はなく、夫々異なる位置とすることも可能である。
【００１６】
このように形成された塗膜は、予めタンク内部などで十分に混合された場合の塗膜に比べると美観の点で若干劣るものの、それほど高い調色精度が要求されない場合には、その混色状態は十分であるといえる。例えばショッププライマーの塗装の場合には、鋼板の種類をショッププライマーの色で識別するために、本塗装方法を使用できる一方、ショッププライマーの表面には更に複数塗膜が形成されるため、ショッププライマーの色が完成品の外観に影響を与えることはない。
【００１７】
以上、本発明方法で使用する塗装装置について詳述したが、第１塗装部１０は、エアレスガンを用いる代わりに、圧縮空気流によって塗料を噴霧する公知のエアスプレーガンを使用することも可能である。一般には、毎分５０〜５００ｃｃの噴射量ではエアスプレーガンが使用され、毎分１０００〜２５００ｃｃの噴射量ではエアレスガンが使用される。第2塗装部２０については、２流体ノズルの代わりにエアレスガンを使用することが可能である。
【００１８】
また上記では第2塗装部２０をブラケット４０に固定して取り付けているが、図４に示ように、ブラケット４０に長孔４４を形成し、この長孔４４に添って移動可能となるように第2塗装部２０を取り付けても良い。これにより、第2塗装部２０の傾斜角度θの調整だけでなく、その位置調整も可能になるので、ベース塗料とカラー塗料との衝突位置をより容易且つ的確に調整することができる。
【００１９】
また第2塗装部２０は、上記のように必ずしも２個設ける必要はなく、いずれか1個のみとすることも、2個以上とすることも可能である。このように第2塗装部２０を複数設けることで、ベース塗料の噴射流れとカラー塗料の噴射流れの衝突位置を分散させることができ、より良好な混色を得ることができる。
【００２０】
本発明方法では、特に第2塗装部２０から夫々異なる色の塗料が噴射されるようにして、実際に噴射する1又は2以上の塗料を適宜選択することにより、塗装の色替えに容易且つ迅速に対応することができ、また複数の色の組み合わせにより塗装色のバリエーションを大幅に拡げることが可能になる。第2塗装部２０を３つ以上設ける場合には、例えば、第１塗装部１０におけるノズル１４の左右及び上下のそれぞれにブラケットを介して揺動自在に取り付けても良く、或いは図４に示すブラケット４０の長孔４４に２つ以上設けてもよい。
【００２１】
上記塗装装置は、通常、塗装スペースとなる排気ダクト内に塗装アーム等によって支持されて設置され、レシプロ運動に供される。
【００２２】
以上の通り本発明方法では、上記塗装装置によって、被塗物により指定された塗色となるよう、第１塗装部及び第２塗装部からの各塗料の吐出量が制御されることで、塗色を順次切り替えながら連続して塗装することを可能としている。尚、上記塗装装置では第２塗装部の吐出量を０にしてベース塗料だけを塗装する場合を除くものではない。
【００２３】
上記塗装装置によって塗装された被塗物は、塗装ラインに設けられる塗色確認のセンサーにより、適正な色に塗装されているかを常時モニターして監視することができる。適正な塗色でない場合には、センサーから検知され、制御盤によってコンベアが停止し、その原因に応じた処置を行い塗装ラインを再稼働させることができる。
【００２４】
【実施例】
実施例１
図５は、本発明方法の実施例に基づくショッププライマーの塗装ラインの概略説明図である。
【００２５】
図５において、船（図示せず）から直にコンベア５２に搭載された鋼材５０が、まず水洗・水切工程（エリア５３）終了後、その種類によって塗色を指定するマーキング５１が行われる（エリア５４）。例えばグレーでは1本線、赤錆色では2本線、グリーンでは3本線を鋼板５０にマジックなどでマークするなど。
該マーキング５１部分は、センサー５５（ＣＣＤカメラ）によって検知され、該検知信号は制御盤５６に送られ、該マ―キングの種類が認識される。これより該制御盤５６から指定塗色を塗装する指令が塗装装置１に送られる。一方鋼材５０は、塗装の前にショットブラスト工程（エリア５７）に供される。
【００２６】
次いで鋼材５０は、形状センサー５８によって該鋼材５０の形状や大きさが検知され、制御盤５６によって塗料吐出のＯＮ／ＯＦＦの指令が塗装装置１に送られる。該指令に従って塗装装置１が作動し、各指定塗色の塗装が行われるものである。
【００２７】
塗装装置１は、塗装スペースとなる排気ダクト５９内に塗装アーム（図示せず）によって支持されて設置され、レシプロ運動に供される。該塗装装置１は、ベース塗料Ｂを噴射する第1塗装部１０と、該ベース塗料Ｂと色の異なるカラー塗料Ｃ１、Ｃ２を噴射する第２塗装部２０とを備えた、図１及び図２に示す混色塗装装置である。第１塗装部１０にはエアレスガンが、第２塗装部２０には２流体ノズルが用いられる。また第１塗装部１０には、タンク６０からエアレスポンプ６１を具備する塗料配管によってベース塗料Ｂが送られ、第２塗装部２０には、タンク６２、６３からダイアフラムポンプ６４、６５を具備する塗料配管によってカラー塗料Ｃ１、Ｃ２がそれぞれカラーチェンジバルブ６６によって切り替えられ、空気供給装置（図示せず）からの空気Ａと共に送られる。色切り替え時にはカラーチェンジバルブ６６及び第２塗装部２０に洗浄シンナー６７が送られる。塗装装置１によって塗装された鋼板は、塗色確認のセンサー６８により、適正な色に塗装されているかを常時モニターして監視する。
【００２８】
ここで第１塗装部１０に旭サナック社製のエアレス自動ガン「ＡＧガン」を使用し、第１塗装部１０のノズルチップ１６には、日本グレー社製「エアレスチップ８２１」を使用し、第２塗装部２０にエバーロイ製の２流体ノズルである「ミニミスト」を使用して、２つのノズルチップ２６間の距離は３ｃｍ、第２塗装部２０の傾斜角度θを３０度に調整した。またベース塗料Ｂとしては、関西ペイント社製のグレー塗料である「ＳＤジンク１０００ＨＡ（Ｓ）グレー」を使用し、カラー塗料Ｃ１として関西ペイント社製の赤錆色塗料である「ＳＤジンク１０００ＨＡ（Ｓ）赤錆ペースト」を使用し、カラー塗料Ｃ２として関西ペイント社製のグリーン塗料である「ＳＤジンク１０００ＨＡ（Ｓ）グリーンペースト」を使用した。さらに塗色確認のセンサーにはＫＥＹＥＮＣＥ社製「色判別センサＰＩ−Ｃ」を用いた。
【００２９】
第１塗装部１０の液圧を６〜８ＭＰａとしてベース塗料の噴射量を毎分１４００〜１７００ｇとし、第２塗装部２０の霧化エア圧力を０．３〜０．４ＭＰａとしてカラー塗料の噴射量を１ノズル当り毎分４０〜６０ｇとし、鋼板までの距離を２０〜４０ｃｍとした。
【００３０】
上記にて塗装ラインを稼働したところ、搬送される鋼板ごとに瞬時に色替えが行われ、その各塗色の混色性も良好であった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明方法によれば、従来のように予め混合タンク等で塗料を調合することなく、塗装ラインにおいて瞬時に異なる塗色への変更が可能で、たとえ被塗物によって異なる塗色でも順次切り替えて連続的に塗装できる色替え塗装ができる。特に船舶ホールドなどでは塗色ごとの仕分けが不要になり、大幅な設備・工数の節減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用する塗装装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す塗装装置の平面図である。
【図３】図１に示す塗装装置の要部断面図である。
【図４】本発明で使用する他の塗装装置の一部を示す組立斜視図である。
【図５】本発明方法の実施例に基づく塗装ラインの概略説明図である。（上面図）
【符号の説明】
１    塗装装置
１０  第１塗装部
１６  ノズルチップ
１７   噴射孔
１８   噴射溝
２０  第２塗装部
２２  空気流入口
２４  流体流入口
２６  ノズルチップ
２８  噴射溝
４０  ブラケット
４２  ネジ
４４  長孔
θ    傾斜角度
Ａ    空気
Ｂ    ベース塗料
Ｃ    カラー塗料
５０  鋼板
５１  マーキング
５２  コンベア
５３  水切エリア
５４  マーキングエリア
５５  センサー
５６  制御盤
５７  ショットブラストエリア
５８  形状センサー
５９  排気ダクト
６０  ベース塗料タンク
６１  エアレスポンプ
６２  （赤錆色）カラー塗料タンク
６３  （グリーン）カラー塗料タンク
６４、６５  ダイアフラムポンプ
６６  カラーチェンジバルブ
６７  洗浄用シンナー
６８  塗色確認のセンサー
【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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