(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ガンより噴出された塗料を含む雰囲気を吸引しながら塗装ブース内に配置されたワークに対する吹き付け塗装を行う塗装装置において、
前記塗装ブースの側部に配設され、前記塗装ブース内に連通する空間を有したケーシングに前記塗装ガンを駆動する駆動機構を収納する一方、前記塗装ブース外であって前記ケーシングの外部に前記駆動機構に駆動力を付与する駆動源を配設し、前記駆動源と前記駆動機構とを連結する駆動軸を前記ケーシングに形成した孔部に挿通するとともに、前記駆動軸と前記孔部との間に形成した間隙を介して前記ケーシングの内部空間と外部空間とを連通し、前記塗装ブース内の雰囲気を吸引する吸引機構を前記塗装ブースの下部に配設し、前記吸引機構により前記塗装ブース内に上方から下方に向かう空気の流れを形成することを特徴とする塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体等のワークに塗装を施すための塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車等のワークに塗装を施すための塗装装置が広範に使用されている。例えば、特開昭６３−２３６５５７号公報の塗装装置では、塗装ブースの作業域を構成する側壁に沿って該塗装ブース内と連通するケーシングが配設され、該ケーシングの内部には塗装ガンを変位させる昇降機構と、該昇降機構を駆動する駆動源とが収納されている。
【０００３】
また、特開平６−１２６２１８号公報には、塗装ブースの作業域を構成する側壁に沿って一対の機体本体を配置し、それぞれの機体本体の間に塗装ガンが装着された腕部を前記側壁に貫通させて配置し、前記腕部を駆動する駆動源を前記機体本体内に設ける構成が開示されている。
【０００４】
さらに、特許第２５１０３５０号公報には、被塗物の搬送路を挟んで左右両側に設けられた支柱の内部に昇降架台が配設され、前記各支柱に画成された開口部間に橋架された塗装ガンを有する昇降フレームが、前記昇降架台に設けられた駆動源の付勢作用下に上下動することで塗装ガンを変位させる構成が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、塗装ガンを昇降させるための駆動源が塗装ブース内に連通するケーシング、機体本体乃至昇降架台の内部に配設されており、該塗装ブース内と同等な溶剤雰囲気中で前記駆動源を付勢する必要がある。このため、防爆型の駆動源が必要となり、塗装装置の価格が高騰するという問題があった。
【０００６】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、防爆型の駆動源が不要となり、塗装装置の価格を低廉化することが可能な塗装装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、塗装ガンより噴出された塗料を含む雰囲気を吸引しながら塗装ブース内に配置されたワークに対する吹き付け塗装を行う塗装装置において、
前記塗装ブースの側部に配設され、前記塗装ブース内に連通する空間を有したケーシングに前記塗装ガンを駆動する駆動機構を収納する一方、前記塗装ブース外であって前記ケーシングの外部に前記駆動機構に駆動力を付与する駆動源を配設し、前記駆動源と前記駆動機構とを連結する駆動軸を前記ケーシングに形成した孔部に挿通するとともに、前記駆動軸と前記孔部との間に形成した間隙を介して前記ケーシングの内部空間と外部空間とを連通し、前記塗装ブース内の雰囲気を吸引する吸引機構を前記塗装ブースの下部に配設し、前記吸引機構により前記塗装ブース内に上方から下方に向かう空気の流れを形成する。
【０００８】
本発明によれば、駆動源が挿通する孔部を通して塗装ブース外部の空気が塗装ブース内に吸引されるため、塗装ブース内の有機溶剤塗料等がケーシングの外部に流出する懸念がなく、防爆型の駆動源が不要となり、塗装装置の価格を低廉化することが可能である。
【０００９】
この場合、前記塗装ブース下部に吸引機構が設けられ、前記塗装ブース内の前記塗料を含む雰囲気を前記吸引機構で吸引することにより、前記塗装ブース内に上方から下方に向けて空気の流れが形成されるため、前記駆動軸が挿通する孔部に負圧が生じて塗装ブース外部の空気が吸引され、好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る塗装装置について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１１】
図１において、参照符号１０は、本実施の形態に係る塗装装置を示す。この塗装装置１０は、基本的には、長尺な塗装ブース１２と、該塗装ブース１２の両側面に立設された支柱部１４、１６と、該支柱部１４と１６との間に橋架され、当該支柱部１４、１６に沿って上下動可能な昇降フレーム１８と、該昇降フレーム１８に設けられた塗装ガン２０ａ〜２０ｃとから構成される。
【００１２】
前記塗装ブース１２はその内部に搬送レール２２が設けられ、該搬送レール２２には、例えば、自動車の車体の如きワーク２４が搬送される。また、前記塗装ブース１２の上部には図示しない給気装置が設けられ、一方、塗装ブース１２の下部には吸引機構１９を構成する通路２１が設けられ、該通路２１は排気装置２３に接続される。
【００１３】
前記支柱部１４、１６には、図１、図２に示すように、フレーム２６、２８が立設され、該フレーム２６、２８はケーシング３０、３２により覆われる。一方のケーシング３０には、図３に示すように、スリット３５ａ、３５ｂが画成され、該スリット３５ａ、３５ｂによってケーシング３０の内部は前記塗装ブース１２の内部と連通する。なお、他方のケーシング３２にも、図示しないが、同様にスリットが画成される。一方の支柱部１４には非防爆型の昇降用モータ３４、揺動用モータ３６および左右往復用モータ３８が設けられ、該昇降用モータ３４、揺動用モータ３６、左右往復用モータ３８にはそれぞれ昇降用駆動軸４０、揺動用駆動軸４２、左右往復用駆動軸４４が設けられる。それぞれの駆動軸４０、４２、４４は前記ケーシング３０に画成された孔部４６、４８、５０に挿通される。該駆動軸４０、４２、４４と前記孔部４６、４８、５０を形成する壁部との間には間隙が設けられており、その間隙の幅は１ｍｍ以下である。
【００１４】
前記昇降用駆動軸４０にはカップリング部材５２を介して昇降機構５３を構成するスプロケット５４が連結され、該スプロケット５４には、図４に示すように、チェーン５６が係合する。また、該チェーン５６は前記フレーム２６の上部に回転自在に設けられたスプロケット５８に係合する。一方、支柱部１６のフレーム２８には、図２に示すように、スプロケット６４、６６がそれぞれ前記スプロケット５４、５８と同軸的に設けられ、それぞれのスプロケット６４、６６はチェーン６８によって連結される。スプロケット６６は前記スプロケット５８と回転軸７０によって連結される。従って、前記スプロケット５４の回転運動はチェーン５６、スプロケット５８、６６を介してチェーン６８に伝達される。
【００１５】
前記チェーン５６、６８には昇降フレーム１８の両端部に設けられた枠部材７６ａ、７６ｂと、昇降フレーム１８の重量に対応したおもり７２、７３とが対向する位置に設けられ、該昇降フレーム１８は前記フレーム２６、２８の垂直方向に設けられたレール部材７４ａ、７４ｂに沿って変位自在に構成される（図４参照）。前記昇降フレーム１８の枠部材７６ａには揺動用モータ３６、左右往復用モータ３８の回転運動を伝達する伝達機構７７、７９を構成するギアボックス７８、８０が設けられる。該ギアボックス７８、８０には前記フレーム２６に立設されたスプライン軸８２、８４が挿通され、該スプライン軸８２、８４の下部には傘歯車８８、９０が設けられる（図３参照）。該傘歯車８８、９０は前記揺動用駆動軸４２、左右往復用駆動軸４４に設けられた傘歯車９２、９４に噛合する。
【００１６】
前記スプライン軸８２、８４は、図５に示すように、前記ギアボックス７８、８０に複数のベアリング９５によって軸支される。前記スプライン軸８２、８４は傘歯車９６、９８に画成された孔部９６ａ、９８ａに挿通し、該傘歯車９６、９８はその内周に形成された歯部が前記スプライン軸８２、８４の歯部に噛合して該スプライン軸８２、８４とともに回転し、スプライン軸８２、８４の延在方向に変位自在である。前記傘歯車９６、９８には傘歯車１００、１０２が噛合し、該傘歯車１００、１０２は前記ギアボックス７８、８０に軸支される。前記傘歯車１００、１０２の回転軸にはプーリ１０４、１０６が固着される。
【００１７】
前記昇降フレーム１８には、図６に示すように、揺動機構１０７を構成し、前記枠部材７６ａに対して回動自在な角柱状の支持部材１０８が設けられ、該支持部材１０８の端部には筒状部材１１０を介してプーリ１１２が固着される。前記筒状部材１１０の内部には軸部材１１４が回転自在に挿通し、該軸部材１１４の一端部にはプーリ１１６が固着される。前記プーリ１１２と前記ギアボックス７８のプーリ１０４にはベルト１１８が巻回され、一方、前記プーリ１１６と前記ギアボックス８０のプーリ１０６にはベルト１２０が巻回される（図４参照）。
【００１８】
前記支持部材１０８にはプレート１２２を介して左右往復動機構１２３を構成するギアボックス１２４が固着され、該ギアボックス１２４の内部には前記軸部材１１４の他端部が挿入される。該軸部材１１４の他端部には傘歯車１２６が固着され、該傘歯車１２６は傘歯車１２８に噛合する。該傘歯車１２８の軸部１３０は前記プレート１２２に軸支され、該軸部１３０にはスプロケット１３２が固着される。前記プレート１２２にはスプロケット１３４が回転自在に軸支され、それぞれのスプロケット１３２、１３４にはチェーン１３６が巻回される。
【００１９】
前記プレート１２２には、図７に示すように、レール部材１３８ａ、１３８ｂが固着され、該レール部材１３８ａ、１３８ｂにはガイド部材１４０ａ、１４０ｂが摺動自在に係合する。該ガイド部材１４０ａ、１４０ｂには変位部材１４２が固着され、該変位部材１４２には、図６に示すように、レール部材１４４が前記レール部材１３８ａ、１３８ｂと直交する方向に延在して固着される。該レール部材１４４にはガイド部材１４６が摺動自在に係合し、該ガイド部材１４６には連結棒１４８が植設される。該連結棒１４８は前記チェーン１３６の一個所に係合し、このため、前記チェーン１３６が前記スプロケット１３２、１３４の回転作用下に変位すると、前記連結棒１４８を介して前記ガイド部材１４６が前記チェーン１３６とともに矢印Ａ、Ｂ方向に変位する（図７参照）。
【００２０】
前記変位部材１４２には棒部材１５０が固着され、該棒部材１５０には、図２に示すように、前記塗装ガン２０ａ〜２０ｃが固着される。該塗装ガン２０ａ〜２０ｃには湾曲自在なケーブルガイド１５２ａ〜１５２ｃを介して塗料供給源１５４ａ〜１５４ｃが設けられる。
【００２１】
本実施の形態に係る塗装装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００２２】
排気装置２３および給気装置（図示せず）が付勢されると、該排気装置２３は通路２１を介して塗装ブース１２内の空気を吸引するため、塗装ブース１２内には上方から下方に向けて０．２〜０．４ｍ／ｓ程度の空気の流れが生じている（図２中、矢印Ｅ参照）。また、ケーシング３０の内部はスリット３５ａ、３５ｂによって塗装ブース１２に連通しているため、ケーシング３０の内部にも上方から下方に向けて空気の流れが生じている（図３参照）。
【００２３】
ワーク２４が塗装ブース１２内の搬送レール２２上を搬送され、所定位置に到達すると、塗装ガン２０ａ〜２０ｃをワーク２４に対する所定の塗装位置に変位させる。この場合、先ず、昇降用モータ３４を付勢して昇降用駆動軸４０を回転させると、スプロケット５４が回転し、チェーン５６が変位する（図２、図３参照）。同時に、該チェーン５６の変位作用下にスプロケット５８、回転軸７０を介してスプロケット６６が回転し、チェーン６８が変位する。このため、昇降フレーム１８がチェーン５６、６８の変位作用下に枠部材７６ａ、７６ｂを介して上下方向に変位する。
【００２４】
次に、揺動用モータ３６を付勢して揺動用駆動軸４２を回転させると、傘歯車９２、８８を介してスプライン軸８２が回転し（図３参照）、ギアボックス７８内の傘歯車９６、１００を介してプーリ１０４が回転する（図４、図５参照）。このため、ベルト１１８を介してプーリ１１２が回転し、昇降フレーム１８の支持部材１０８が回転することにより（図６参照）、塗装ガン２０ａ〜２０ｃが塗装ブース１２の延在方向に沿って揺動する。
【００２５】
次いで、左右往復用モータ３８を付勢して左右往復用駆動軸４４を回転させると、傘歯車９４、９０を介してスプライン軸８４が回転し（図３参照）、ギアボックス８０内の傘歯車９８、１０２を介してプーリ１０６が回転する（図４、図５参照）。このため、ベルト１２０を介してプーリ１１６が回転し、軸部材１１４が回転する。この回転運動はギアボックス１２４内の傘歯車１２６、１２８を介してスプロケット１３２に伝達され、チェーン１３６が回転する。このチェーン１３６の回転動作によって、レール部材１４４に対して上下方向に変位可能に装着されたガイド部材１４６が左右方向に移動する。この結果、変位部材１４２が左右方向（矢印Ｂ方向）に変位する。この変位部材１４２の変位に伴って棒部材１５０を介して塗装ガン２０ａ〜２０ｃが矢印Ｂ方向に変位する（図２参照）。
【００２６】
以上のようにして塗装ガン２０ａ〜２０ｃを所定の位置に変位させた後、塗料供給源１５４ａ〜１５４ｃを付勢して塗装ガン２０ａ〜２０ｃから塗料を噴出し、ワーク２４の上面に塗装を施す。
【００２７】
このとき、塗装ブース１２内には有機溶剤塗料等が充満し、該有機溶剤塗料等は支柱部１４のケーシング３０内部に浸入する。このため、有機溶剤塗料等は駆動軸４０、４２、４４と孔部４６、４８、５０との間隙から外部に浸出しようとする。しかしながら、駆動軸４０、４２、４４と孔部４６、４８、５０との間隙は１ｍｍ以下と小さいため、ケーシング３０内の上方から下方に向けて作られた空気の流れによってこの間隙に負圧が生じ、外部の空気がこの間隙から塗装ブース１２内に導入されるように作用する。このため、有機溶剤塗料等が塗装ブース１２の外部に浸出することが防止される。従って、モータ３４、３６、３８が有機溶剤塗料等にさらされることがなく、防爆型の高価なモータを使用する必要がない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係る塗装装置によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００２９】
塗装ブース内の有機溶剤塗料等が塗装ブースの外部に浸出する懸念がないため、塗装装置の駆動源に非防爆型の駆動源を使用することができる。また、駆動軸が挿通する孔部にシールベアリング等を使用する必要がないため、駆動軸を高精度な気密型として組み付ける必要が無く、塗装装置の製造コストを低廉化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗装装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の塗装装置を示す概略正面図である。
【図３】図１の塗装装置の駆動源を示す一部拡大横断面図である。
【図４】図１の塗装装置の伝達機構を示す概略縦断面図である。
【図５】図４の伝達機構のギアボックスを示す概略縦断面図である。
【図６】図１の塗装装置の昇降フレームの駆動機構を示す一部拡大横断面図である。
【図７】図１の塗装装置の昇降フレームの駆動機構を示す一部拡大正面図である。
【符号の説明】
１０…塗装装置                  １２…塗装ブース
１８…昇降フレーム              ２０ａ〜２０ｃ…塗装ガン
２４…ワーク                    ３４、３６、３８…モータ
４０、４２、４４…駆動軸        ４６、４８、５０…孔部
５３…昇降機構                  ７７、７９…伝達機構
１０７…揺動機構                １２３…左右往復動機構
【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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