(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレットに載置された被塗装物を搬送する搬送装置と、この搬送装置に沿って配置され、被塗装物に塗装を行う塗装装置とを備え、搬送装置により搬送されてきた被塗装物を塗装装置に移して塗装した後、再び被塗装物を搬送装置へ移して搬送するようにした自動塗装装置であって、
前記塗装装置に向けて開口する溝が形成されたパレットと、前記搬送装置と前記塗装装置との間に配置され、前記塗装装置に向けて開口する溝が形成されたリフタとを備えるとともに、
被塗装物を載置したパレットを、前記搬送装置との間で受け渡しする搬出入位置と、被塗装物を前記塗装装置へ受け渡しする受け渡し位置との間に、前記リフタを移動させる昇降装置と、
被塗装物が載置されたパレットを、前記搬送装置とリフタとの間で移動させる搬出入装置と、
前記塗装装置に配置されたコの字形のクランプフレームとを具備しており、
かつ、前記塗装装置と別体に、静止部材である上向き塗料噴出ノズル兼センタが前記クランプフレームの一対の開口端の下側に配置されるとともに、
昇降可動部材である下向き塗料噴出ノズル兼センタが前記クランプフレームの開口端上側に、前記上向き塗料噴出ノズル兼センタと対向するように配置され、
上記２個の塗料噴出ノズル兼センタは、被塗装物を上下に挟みつけることができ、該２個の塗料噴出ノズル兼センタはそれぞれ被塗装物の上面，下面の塗装を行ない得る部材であることを特徴とする自動塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、建設機械に使用される旋回モータなど比較的大きな被塗装物に塗装するための自動塗装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動塗装装置として、たとえば、特開平８−２９９１８号公報に開示された塗装装置が提案されている。
【０００３】
この塗装装置は、被塗装物を載置した搬送パレットが塗装ブース内に搬入された後、押し上げ手段により搬送パレットを押し上げ、搬送パレットと回転手段ととの間で被塗装物を挟み、回転手段により被塗装物を回転させながら、スプレーガンから塗料を吹き付けて、被塗装物に塗装するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の塗装装置においては、被塗装物の両端面を搬送手段と回転手段で挟み込んで塗装するため、被塗装物の両端面の塗装を行うことができない。前記建設機械の旋回モータのように、その全面に塗装を必要とする被塗装物では、塗装されなかった面に、後工程で追塗装することが必要になる。また、被塗装物の重量が３０〜１００ｋｇと重くなると、被塗装物の下面を追塗装する際に被塗装物を吊り上げることが必要になるため、塗装装置とは別に被塗装物の吊り上げ装置が必要になるなど、追塗装は人手によることが多く、塗装工程の完全自動化を実現することができない。
【０００５】
前記の事情に鑑み、本発明の目的は、塗装作業の完全自動化することができる自動塗装装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明は、パレットに載置された被塗装物を搬送する搬送装置と、この搬送装置に沿って配置され、被塗装物に塗装を行う塗装装置とを備え、搬送装置により搬送されてきた被塗装物を塗装装置に移して塗装した後、再び被塗装物を搬送装置へ移して搬送するようにした自動塗装装置であって、
前記塗装装置に向けて開口する溝が形成されたパレットと、前記搬送装置と前記塗装装置との間に配置され、前記塗装装置に向けて開口する溝が形成されたリフタとを備えるとともに、
被塗装物を載置したパレットを、前記搬送装置との間で受け渡しする搬出入位置と、被塗装物を前記塗装装置へ受け渡しする受け渡し位置との間に、前記リフタを移動させる昇降装置と、
被塗装物が載置されたパレットを、前記搬送装置とリフタとの間で移動させる搬出入装置と、
前記塗装装置に配置されたコの字形のクランプフレームとを具備しており、
かつ、前記塗装装置と別体に、静止部材である上向き塗料噴出ノズル兼センタが前記クランプフレームの一対の開口端の下側に配置されるとともに、
昇降可動部材である下向き塗料噴出ノズル兼センタが前記クランプフレームの開口端上側に、前記上向き塗料噴出ノズル兼センタと対向するように配置され、
上記２個の塗料噴出ノズル兼センタは、被塗装物を上下に挟みつけることができ、該２個の塗料噴出ノズル兼センタはそれぞれ被塗装物の上面，下面の塗装を行ない得る部材である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１ないし図１６は、本発明による自動塗装装置の第１の実施の形態を示すもので、図１は、本発明による自動塗装装置の平面図、図２は、図１の側面断面図、図３は、図１におけるパレットと被塗装物およびクランプ機構の関係を示す平面図、図４は、図１における搬出入機構の側面断面図、図５は、クランプ機構を駆動する油圧回路図、図６は、移送装置を構成する油圧シリンダを駆動する油圧回路図、図７ないし図１６は、本発明による塗装工程を示す工程図である。
【０００８】
（図１及び図２参照）１は搬送装置。２は支柱で、所定の間隔で配置されている。３はフレームで、支柱２に支持されている。４はローラで、フレーム３に所定の間隔で回転可能に支持されている。なお、前記ローラ４は、モータを内蔵した自転式のものか、駆動源に接続されたチェーンにより回転駆動されるものを用いる。
【０００９】
５は昇降装置。６ａは直線案内手段のレールで、搬送装置と直交する方向に設置されている。７はスライドベースで、一端側に向けて開口する溝７ａが形成され、直線案内手段のベアリング６ｂを介してレール６ａに摺動可能に支持されている。８はガイドバーで、スライドベース７に固定されている。９はリフタで、一端側に向けて開口する溝９ａが形成され、ガイドバー８に摺動可能に嵌合している。１０は油圧シリンダで、スライドベース７とリフタ９の間に配置され、リフタ９の昇降を行う。１１は移送装置を構成する油圧シリンダで、スライドベース７と対向するように台１２に支持されている。
【００１０】
１３はパレットで、図３に示すように、一端に向けて開口する溝１３ａと、搬出用の穴１３ｂが形成されている。１４は被塗装物で、パレット１３に載置されて搬送される。
【００１１】
１５は静電塗装を行う塗装装置。１６はクランプフレームで、コの字形に形成されている。１７は回転駆動装置で、クランプフレーム１６の開口端の下部に設けられている。
符号１８を付して示したのは、ノズルを兼ねたセンタであって、回転駆動装置１７の出力軸に結合され、軸心部に塗料吹き出し用の穴が形成されている。１９はクランプ用の油圧シリンダで、クランプフレーム１６の開口端の上部に固定されている。
符号２０を付して示したのは、ノズルを兼ねたロータリセンタであって、油圧シリンダ１９のピストンロッドに結合されて上下に可動であり、軸心部に塗料吹き出し用の穴が形成されている。
【００１２】
なお、塗装装置１５は、排気用のダクト（図示せず）により排気処理装置に接続されている。また、塗装装置１５内には、１もしくは複数個のスプレーガン（図示せず）が、搬入された被塗装物と対向するように固定もしくは移動可能に配置されている。
【００１３】
２１は搬出入装置。２２は搬出入用の油圧シリンダで、搬送装置１上のパレット１３と対向するように台２３に支持されている。２４はＬ字形のプレートで、油圧シリンダ２２の先端に固定されている。２５はフックで、（図４を併せて参照）軸２６を介してプレート２４に相対的回動可能に支持されている。２７は油圧シリンダで、軸２８を介してプレート２４に揺動可能に支持されている。フック２５の後端と油圧シリンダ２７のピストンロッドは軸２９を介して相対的回動可能に接続されている。
【００１４】
図５において、３０は油圧ポンプ、３１は電磁弁で、ソレノイドＳＯＬ４、ＳＯＬ５に通電することにより油圧ポンプ３０から吐出された油の流れ方向を切り換える。３２および３３は逆止弁で、それぞれ方向制御弁３１と油圧シリンダ１０の上側のポートおよび下側のポートとの間に接続されている。３４は電磁弁で、油圧シリンダ１０の下側のポートに接続され、ソレノイドＳＯＬ３に通電することにより作動する。３５は逆止弁で、電磁弁３４と油圧シリンダ１０の上側のポートに接続されている。３６はリリーフ弁で、電磁弁３４に接続されている。３７は絞り弁で、リリーフ弁３６に接続されている。３８は圧力スイッチで、絞り弁３７に接続されている。３９は逆止弁で、絞り弁３７と油タンク４０との間に接続されている。なお、油圧シリンダ１０には、そのピストンの位置を検出するリミットスイッチＬＳ４、ＬＳ５が設けられている。
【００１５】
４１は油圧ポンプ、４２は電磁弁で、ソレノイドＳＯＬ６、ＳＯＬ７に通電することにより油圧ポンプ４１から吐出される油の流れ方向を切り換える。４３、４４は逆止弁で、それぞれ電磁弁４２と油圧シリンダ１９の上側のポートおよび下側のポートの間に接続されている。４５は電磁弁で、油圧シリンダ１９の上側のポートに接続され、ソレノイドＳＯＬ８に通電することにより作動する。４６はリリーフ弁で、電磁弁４５に接続されている。４７は絞り弁で、上記リリーフ弁４６に接続されている。４８は圧力スイッチで、絞り弁４７に接続されている。４９は逆止弁で、絞り弁４７と油タンク４０との間に接続されている。５０は絞り弁で油圧シリンダ１９に上側のポートに接続されている。５１は圧力スイッチで、絞り弁５０に接続されている。なお、油圧シリンダ１９には、そのピストンの位置を検出するリミットスイッチＬＳ３が設けられている。
【００１６】
図６において、５２は油圧ポンプ。５３は電磁弁で、ソレノイドＳＯＬ１、ＳＯＬ２に通電することにより油圧ポンプ５２から吐出される油の流れ方向を切り換える。５４は絞り弁、５５は逆止弁で、電磁弁５３と油圧シリンダ１１の前側のポートとの間に並列に接続されている。５６は絞り弁、５７は逆止弁で、電磁弁５３と油圧シリンダ１１の後側のポートの間に並列に接続されている。なお、油圧シリンダ１１には、そのピストンの位置を検出するリミットスイッチＬＳ１、ＬＳ２が設けられている。
【００１７】
（図２参照）以上のような構成で、搬送装置１のローラ４の回転により未塗装の被塗装物１４を載置したパレット１３が、搬送装置１の所定の位置まで搬送されると、図示しないストッパに当接し停止させられる。同時に図示しないセンサによりパレット１３が検出されローラ４の回転が止まる。
【００１８】
すると、図７に示すように、油圧シリンダ２２が作動してプレート２４を押し出し、このプレート２４により被塗装物１４を載置したパレット１３をローラ４上からリフタ９上へ移動させる。このとき、油圧シリンダ２７は作動せず、フック２５は待機位置にある。
【００１９】
ついで、図８に示すように、油圧シリンダ２２の作動方向を反転して、プレート２４を後退させるとともに、前掲の図５で説明した電磁弁４２のソレノイドＳＯＬ６に通電して、油圧シリンダ１９を作動させ、ロータリセンタ兼ノズル２０をその上昇端へ移動させる。そして、油圧シリンダ１９のピストンが前掲の図５で説明したリミットスイッチＬＳ３に検出されると、前記ソレノイドＳＯＬ６への通電が遮断され、電磁弁４２を中立位置に戻し、油圧シリンダ１９を停止させる。
【００２０】
この状態で、前掲の図５で説明した電磁弁５３のソレノイドＳＯＬ２に通電して、油圧ポンプ５２から吐出される油を油圧シリンダ１１の後側のポートに送給して油圧シリンダ１１を作動させ、スライドベース７を塗装装置１５内に移動させる。そして、油圧シリンダ１１は、そのピストンがリミットスイッチＬＳ１で検出されると、ソレノイドＳＯＬ２（図６参照）への通電が遮断され、電磁弁５３を中立位置へ戻し、油圧シリンダ１１を停止させる。すると、リフタ９上に載置されたパレット１３上の被塗装物１４が上向き塗料噴出ノズル兼センタ１８と下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０との間に位置決めされる。
【００２１】
ついで、前掲の図５で説明した電磁弁３４のソレノイドＳＯＬ３に通電し、油圧シリンダ１０の下側のポートと上側のポートとを連通させる。同時に、電磁弁４２のソレノイドＳＯＬ７に通電し、油圧シリンダ１９を作動させて、図９に示すように、下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０を下降させて被塗装物１４の上端面に接触させる。
【００２２】
この状態で、油圧シリンダ１９により、さらにロータリセンタ２０が下降すると、油圧シリンダ１０のピストンが押され、下側のポートから油が流出する。油圧シリンダ１０から流出した油の一部は、油圧シリンダ１０の上側のポートに流入する。また、油圧シリンダ１０から流出する油の圧力がリリーフ弁３６の設定圧より高くなると、リリーフ弁３６を開放して絞り弁３７，逆止弁３９を通り油タンク４０に排出される。
【００２３】
このとき流出する油の圧力を、圧力スイッチ３８で検出する。そして、圧力スイッチ３８が閉成されると、電磁弁３１のソレノイドＳＯＬ４に通電され、油圧ポンプ３０から吐出される油が油圧シリンダ１０の上側に供給され、リフタ９を下降させる。
【００２４】
すると、ロータリセンタ２０が被塗装物１４に所定の圧力で接触した状態で被塗装物１４も下降し、被塗装物１４の下端面がセンタ１８に当接する。したがって、被塗装物１４は、センタ１８とロータリセンタ２０の間に所要の圧力で挟持される。
【００２５】
（図９参照）被塗装物１４がセンタ１８に当接して下降を阻止された後、さらに、リフタ９が下降すると、パレット１３も下降して被塗装物１４から離れる。油圧シリンダ１０のピストンが前掲の図５で説明したリミットスイッチＬＳ５に検出されると、電磁弁３１のソレノイドＳＯＬ４の通電が遮断され、油圧シリンダ１０の下降が停止される。同時に電磁弁３４のソレノイドＳＯＬ３の通電も遮断され、油圧シリンダ１０からの油の流出も遮断される。
【００２６】
この間、前掲の図５で説明した圧力スイッチ５１で被塗装物１４と下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０との接触圧が検出され、適正な範囲の接触圧に維持される。
【００２７】
ついで、前掲の図６で説明した電磁弁５３のソレノイドＳＯＬ１に通電し、油圧ポンプ５２から吐出される油を油圧シリンダ１１の前側のポートに送給して油圧シリンダ１１を作動させ、図１０に示すように、昇降装置５を塗装装置１５から搬送装置１側へ移動させる。そして、油圧シリンダ１１のピストンがリミットスイッチＬＳ２（図６参照）に検出されると、電磁弁５３のソレノイドＳＯＬ１への通電が遮断され、油圧シリンダ１１が停止される。
【００２８】
この状態で、回転駆動装置１７が作動して、上向き塗料噴出ノズル兼センタ１８を回転させ、センタ１８と被塗装物１４の摩擦力によって被塗装物１４を回転させる。このとき、下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０も被塗装物１４との摩擦力により回転する。この状態で、先に段落番号００１２で説明したスプレーガン（図示せず）から被塗装物１４に向けて速乾性の塗料を噴射して塗装を行う。
【００２９】
塗装が終了すると、回転駆動装置１７を停止させ、被塗装物１４に塗布された塗料が乾燥するまで、所要時間待機する。このとき、被塗装物１４の上向き塗料噴出ノズル兼センタ１８および下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０との接触点は未だ塗装されていない。
【００３０】
塗装終了後、所定時間経過すると、前掲の図６で説明した電磁弁５３のソレノイドＳＯＬ２に通電し、油圧ポンプ５２から吐出される油を油圧シリンダ１１の後側のポートに接続して油圧シリンダを作動させ、図１１に示すように、昇降装置５を塗装装置１５内へ移動させる。そして、油圧シリンダ１１のピストンがリミットスイッチＬＳ１（図６参照）で検出されると、ソレノイドＳＯＬ２への通電が遮断されて電磁弁５３が作動し、油圧シリンダ１１が停止される。このとき、リフタ９上に載置されたパレット１３は、上向き塗料噴出ノズル兼センタ１８と下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０との間に挟持されている被塗装物１４の下に位置決めされる。
【００３１】
ついで、前掲の図５で説明した電磁弁３１のソレノイドＳＯＬ５と、電磁弁４５のソレノイドＳＯＬ８とに通電し、油圧ポンプ３０から吐出された油を油圧シリンダ１０の下側のポートに接続して油圧シリンダ１０を作動させるとともに、油圧シリンダ１９の上側のポートを油タンクに接続する。すると、油圧シリンダ１０の作動により、図１２に示すように、リフタ９がを上昇する。
【００３２】
リフタ９の上昇によりパレット１３が被塗装物１４に接触し、さらに被塗装物１４を押し上げると、下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０を介して油圧シリンダ１９のピストンが押し上げられ、油圧シリンダ１９のピストンの上側に圧力が発生する。この圧力によりリリーフ弁４６が開いて前掲の図５で説明した油圧シリンダ１９の上側の油を油タンク４０に流出させる。
【００３３】
このとき、絞り弁４７に接続された圧力スイッチ４８が絞り弁４７に流入する油の圧力で閉成される。すると、電磁弁４２のソレノイドＳＯＬ６に通電し、油ポンプ４１から吐出される油が油圧シリンダ１９の下側のポートに接続され、下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０を上昇させる。
【００３４】
（図１２参照）そして、パレット１３が被塗装物１４を押し上げ、被塗装物１４を上向き塗料噴出ノズル兼センタ１８から離間させ、油圧シリンダ１０のピストンが前掲の図５で説明したリミットスイッチＬＳ４に検出されると、ソレノイドＳＯＬ５への通電が遮断され、油圧シリンダ１０が停止する。また、油圧シリンダ１９のピストンがリミットスイッチＬＳ３に検出されると、ソレノイドＳＯＬ６への通電も遮断され、油圧シリンダ１９も停止する。
【００３５】
パレット１３が被塗装物１４に接触したとき、被塗装物１４に塗布された塗料は既に乾いているので、パレット１３に塗料が付着することはない。
【００３６】
ついで、図１３に示すように、上向き塗料噴出ノズル兼センタ１８および下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ２０から塗料を噴出して被塗装物１４の未塗装部分（センタ１８およびロータリセンタ２０との接触部分）の塗装を行う。
【００３７】
ついで、前掲の図６で説明した電磁弁５３のソレノイドＳＯＬ１に通電し、油圧ポンプ５２から吐出される油を油圧シリンダ１１の前側のポートに連通させて、油圧シリンダ１１を作動させる。すると、図１４に示すように、昇降装置５が塗装装置１５から搬送装置１側へ移動する。そして、油圧シリンダ１１のピストンがリミットスイッチＬＳ２に検出されると、電磁弁５３のソレノイドＳＯＬ１への通電が遮断され、油圧シリンダ１１が停止する。
【００３８】
ついで、図１５に示すように、油圧シリンダ２２が作動して、プレート２４を昇降装置５のリフタ９上に載置されているパレット１３に接触する位置まで移動させる。すると、油圧シリンダ２７が作動してフック２５を回動させ、フック２５の一端を前掲の図３で説明したパレット１３の穴１３ｂに嵌合させる。
【００３９】
ついで、図１６に示すように、油圧シリンダ２２が作動して、パレット１３をリフタ９から搬送装置１のローラ４上に引き込む。すると、油圧シリンダ２７が作動して、フック２５を回動させ、フック２５をパレット１３から離脱させる。
【００４０】
ついで、搬送装置１のローラ４を回転させることにより、塗装済みの被塗装物１４を搬出し、次の被塗装物１４を搬送装置１の受け渡し位置に搬入することができる。
【００４１】
図１７および図１８は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、図１７は、本発明による自動塗装装置の平面図、図１８は、図１７の側面断面図である。
同図において、図１，図２と同じものおよび同じ機能を有するものは同じ符号を付けて示してある。
【００４２】
この実施の形態においては、昇降装置５を据え置きとし、クランプフレーム１６を移動させるようにしている。そして、昇降装置５に代えて、クランプフレーム１６を移動させる点以外は、前記第１の実施の形態と同様の工程により塗装を行う。
【００４３】
このような構成としても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、パレットに載置された被塗装物の塗装作業を完全に自動化することができ、また、補修塗装に要する付帯設備をなくして、設備費を削減することができる。特に、被塗装物の外周面だけでなく、頂面や底面を自動的に塗装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動塗装装置の平面図。
【図２】図１の側面断面図。
【図３】図１におけるパレットと被塗装物およびクランプ機構の関係を示す平面図。
【図４】図１における搬出入機構の側面断面図。
【図５】クランプ機構を駆動する油圧回路図。
【図６】移送装置を構成する油圧シリンダを駆動する油圧回路図。
【図７】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図８】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図９】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図１０】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図１１】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図１２】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図１３】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図１４】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図１５】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図１６】本発明による塗装工程を示す工程図。
【図１７】本発明による他の実施の形態を示す自動塗装装置の平面図。
【図１８】図１７の側面断面図。
【符号の説明】
１…搬送装置、２…支柱、３…フレーム、４…ローラ、５…昇降装置、６ａ…直線案内手段のレール、６ｂ…直線案内手段のベアリング、７…スライドベース、７ａ…溝、８…ガイドバー、９…リフタ、９ａ…溝、１０…油圧シリンダ、１１…油圧シリンダ、１２…台、１３…パレット、１３ａ…溝、１３ｂ…穴、１４…被塗装物、１５…塗装装置、１６…クランプフレーム、１７…回転駆動装置、１８…上向き塗料噴出ノズル兼センタ、１９…油圧シリンダ、２０…下向き塗料噴出ノズル兼ロータリセンタ、２１…搬出入装置、２２…油圧シリンダ、２４…プレート、２５…フック、２６…軸、２７…油圧シリンダ、２８…軸、２９…軸。
【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】
0003793942.tif 000013
【図１３】
0003793942.tif 000014
【図１４】
0003793942.tif 000015
【図１５】
0003793942.tif 000016
【図１６】
0003793942.tif 000017
【図１７】
0003793942.tif 000018
【図１８】
0003793942.tif 000019