(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長楕円形の吐出パターンを有するノズルチップを、吐出パターンの長径方向が金属管の管長方向と同方向になるように金属管の上部管長方向に複数配置し、これらのノズルチップを金属管の管長方向と直交する方向に移動させて、管長方向を複数範囲に区画するとともに円周方向を複数範囲に区画した分割単位での塗装を１本または複数本の金属管を静止状態で円周方向に繰り返し金属管全周の塗布乾燥硬化完了後、完了部分で金属管を支持して管長方向の残分割範囲を塗布乾燥硬化させることを特徴とする金属管外面の塗装方法。
【請求項２】
長楕円形の吐出パターンの長径方向が金属管の管長方向と一致し、かつ金属管の上部管長方向に複数個配置したノズルチップと、ノズルチップを金属管の管長方向と直交する方向に往復動させ、かつ金属管との相対距離を金属管外形に合わせて一定化する昇降機能を持つレシプロ装置と、１本または複数本の金属管を同時に回転可能に支持する回転装置とを設けた設備を２系統並設するとともに、前記２系統間および前記２系統の前後に金属管を連続または不連続に供給または排出する前後搬送装置と、塗料の供給・回収・循環装置と、前記２系統の各装置を囲う局所排気装置とを備えたことを特徴とする金属管外面の塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば鋼管やステンレス管等の金属管の外面を塗装する塗装方法および塗装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平４−６６１６４号公報には、鋼管の外面塗装において、その鋼管の管長方向の一部分を塗布乾燥硬化後、この塗装完了部分を支持して残りの未塗装部分を塗布乾燥硬化する金属管外面の塗装方法が開示されている。図８は、上記従来の実施の形態を示す鋼管外面の塗装方法の概略説明図である。図において、金属管１は回転装置４により回転可能に支持され、前記金属管１の上方に複数個のノズルチップ２が、レシプロ装置３により矢印に示す管長方向に沿って移動可能に備えられている第１のステージ１３と、第２のステージ１４の２系統を並設している。
【０００３】
金属管１は回転装置４で支持し所要の回転が与えられた状態で、複数個のノズルチップ２をレシプロ装置３により矢印に示す管長方向に移動させつつその管長方向の一部分１１ａ〜１１ｃ（回転装置４で支持されない部分）を第１の塗布ステージ１３で塗布する。前記金属管１は乾燥硬化工程を経た後に、塗布完了部分を回転装置４で支持し所要の回転が与えられた状態で、複数個のノズルチップ２をレシプロ装置３により矢印に示す管長方向に移動させつつ、管長方向未塗装部分１１ｄ〜１１ｆを第２の塗布ステージ１４で塗布し乾燥硬化させることによって、該金属管１の全面を塗装する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の金属管外面の塗装方法では、ノズルチップ２からの塗料塗布は、金属管１に所要の回転を与えながらレシプロ装置３を矢印に示す管長方向に移動させつつ行うため、金属管１に対しては螺旋状の塗布となり、分割した塗布範囲１１ａ〜１１ｆのそれぞれの塗布範囲内での管長方向塗布量分布が図９に示すように不均一となる。
【０００５】
また、金属管１の回転速度およびレシプロ装置３の移動速度を相対的に一定速度に保持しなければ、分割した塗布範囲１１ａ〜１１ｆのそれぞれの塗布範囲内での管長方向および円周方向塗布量分布が不均一となるため、金属管１の回転速度およびレシプロ装置３の移動速度を、正確に管理する必要がある。
さらに、各塗布ステージ１３，１４での金属管１の処理が１本単位で行われるため、処理能率が非常に悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、金属管の管長方向および円周方向の塗料塗布量分布を、正確な金属管回転速度およびレシプロ装置移動速度管理等を必要とせず、均一に塗布することができ、高い処理能率を確保することができる金属管外面の塗装方法および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】
本発明に係る金属管外面の塗装方法は、長楕円形の吐出パターンを有するノズルチップを、吐出パターンの長径方向が金属管の管長方向と同方向になるように金属管の上部管長方向に複数配置し、これらのノズルチップを金属管の管長方向と直交する方向に移動させて、管長方向を複数範囲に区画するとともに円周方向を複数範囲に区画した分割単位での塗装を１本または複数本の金属管を静止状態で円周方向に繰り返し金属管全周の塗布乾燥硬化完了後、完了部分で金属管を支持して管長方向の残分割範囲を塗布乾燥硬化させるものである。
【０００８】
また、本発明に係る金属管の塗装装置は、長楕円形の吐出パターンの長径方向が金属管の管長方向と一致し、かつ金属管の上部管長方向に複数個配置したノズルチップと、ノズルチップを金属管の管長方向と直交する方向に往復動させ、かつ金属管との相対距離を金属管外形に合わせて一定化する昇降機能を持つレシプロ装置と、１本または複数本の金属管を同時に回転可能に支持する回転装置とを設けた設備を２系統並設するとともに、前記２系統間および前記２系統の前後に金属管を連続または不連続に供給または排出する前後搬送装置と、塗料の供給・回収・循環装置と、前記２系統の各装置を囲う局所排気装置とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態を示す金属管を管長方向に分割塗布する状態の概略図であり、図２は本発明の実施の形態を示す金属管を円周方向に分割塗布する段階の説明図、図３は本発明の実施の形態を示すノズルチップの長楕円形吐出パターンの説明図および図４は本発明の実施の形態を示す管長方向と塗料塗布量との関係のグラフ図である。図において、金属管１はノズルチップ２がレシプロ装置３に支持されて一列に配設された下方に平行した状態で回転可能に回転装置４で支持される。前記ノズルチップ２は、金属管１を管長方向にここでは５分割した範囲のうち、管端部の管長方向分割塗布範囲（１）１１ａ、管長方向分割塗布範囲（３）１１ｃおよび管中央部の管長方向分割塗布範囲（２）１１ｂを塗装するようにした第１の塗布ステージ１３と、前記管長方向分割塗布範囲（１）１１ａ、管長方向分割塗布範囲（３）１１ｃと管中央部の管長方向分割塗布範囲（２）１１ｂとの間に位置する管長方向分割塗布範囲（４）１１ｄおよび管長方向分割塗布範囲（５）１１ｅを塗装するようにした第２の塗布ステージ１４の２段階にわたる工程からなっている。
【００１０】
第１の塗布ステージ１３、および第２の塗布ステージ１４のいずれにおいても、該ステージで金属管１に塗装を施さない部分を回転可能に回転装置４で支持する。
すなわち、第１の塗布ステージ１３では、金属管１の管長方向分割塗布範囲（１）１１ａ〜管長方向分割塗布範囲（３）１１ｃを避けた位置を回転装置４で回転可能に支持し、第２の塗布ステージ１４では、管長方向分割塗布範囲（４）１１ｄおよび管長方向分割塗布範囲（５）１１ｅを避けた位置、つまり第１の塗布ステージ１３で既に分割塗布され、乾燥硬化が完了した位置（管長方向分割塗布範囲（１）１１ａ〜管長方向分割塗布範囲（３）１１ｃ）を回転装置４で支持する。
【００１１】
前記第１の塗布ステージ１３、第２の塗布ステージ１４の何れの工程においても、図２に示すように外面塗装を行う金属管１の塗装面に対してその円周方向をここでは３分割し、先ずその円周方向分割塗布範囲（１）１２ａを、金属管１を静止した状態で金属管１の管長方向と直交する方向にノズルチップ２を移動させて塗装後、続いて金属管１を円周方向に分割単位で回転量を管理して回転させた後、円周方向分割塗布範囲１２ｂを同様に静止した状態で塗装し、さらに続けて分割単位で金属管１を円周方向に回転量のみを管理して回転させ、円周方向分割塗布範囲１２ｃを同様に静止した状態で塗装する。金属管１の円周方向分割回転とノズルチップ２の移動塗布の交互の繰り返しで金属管１の全円周を塗布する。
【００１２】
ノズルチップ２は、金属管１の管端部の管長方向分割塗布範囲（１）１１ａ、管長方向分割塗布範囲（３）１１ｃおよび管中央部の管長方向分割塗布範囲（２）１１ｂを塗装する第１のステージ１３、前記管長方向分割塗布範囲（１）１１ａ、管長方向分割塗布範囲（３）１１ｃと管中央部の管長方向分割塗布範囲（２）１１ｂとの間に位置する中間部の管長方向分割塗布範囲（４）１１ｄおよび管長方向分割塗布範囲（５）１１ｅを塗装する第２のステージ１４の何れの工程においても、外面塗装を行う金属管１に対して、図３に示した長楕円形の吐出パターンを有し、その吐出パターンの長径方向を金属管１の管長方向と同方向となるように配置してある。図４は長楕円形の吐出パターンによる管長方向塗布量分布を示すもので、極めて良好な塗布量分布となっている。
【００１３】
上記の実施形態においては、長楕円形の吐出パターンをもつノズルチップ２を、その長径方向が金属管１の管長方向と同方向になるように該金属管１の上部管長方向に複数個配置し、該金属管１を回転させずにこれらのノズルチップ２を該金属管１の管長方向と直交する方向に移動させながら塗布することで、該金属管１に対しては螺旋状の塗布とならず平面状の塗布となり、分割した塗布範囲のそれぞれの塗布範囲内での管長方向塗布量分布を均一にすることができ、１本の該金属管１を静止状態で、その塗装面に対しその円周方向を少なくとも３分割以上に分割した１分割単位を塗装後、その分割単位で該金属管を円周方向に回転させ、再びノズルチップ２を該金属管１の管長方向と直交する方向に移動させて塗布し、該金属管１の円周方向分割回転とノズルチップ２の管長方向での移動塗布の交互の繰り返しで該金属管１の全円周を塗布することで、該金属管１の回転速度の正確な管理を必要とせず、該金属管１の管長方向および円周方向の塗料塗布量分布を均一にすることができる。
さらに、各塗布ステージ１３、１４においてノズルチップ２を該金属管１の管長方向と直交する方向に移動する移動範囲内で、該金属管１を複数本同時に処理することで、処理能率を飛躍的に向上させることができる。
【００１４】
前記第１の塗布ステージ１３および第２の塗布ステージ１４において、金属管１に対してレシプロ装置３がノズルチップ２を図５に示すように金属管１の管長方向と直交する方向に移動するように設けてある。このレシプロ装置３の移動範囲内で、金属管１を複数本、ここでは３本同時に処理可能に構成されている。第１の塗布ステージ１３、第２の塗布ステージ１４の間は例えば台車機構で構成される中間搬送装置５により、その前後は前後搬送装置６により搬送ラインと接続され、これらが相互に連結されて金属管１の外面塗装に係る円滑な工程進行を行う。なお、第１の塗布ステージ１３および第２の塗布ステージ１４の何れにおいても、局所排気装置１０を設けて塗料ミスト、溶剤等が周囲に拡散して大気が汚染するのを防止する構造としている。
【００１５】
さらに、図６に示すようにレシプロ装置３は、ノズルチップ２が金属管１との相対距離を一定化するために、上昇下降可能に設けられている。この機能により金属管１の外径変化に対して塗料の塗布条件を同一にすることができる。
【００１６】
さらに、図７に示すように塗料の供給・回収・循環装置７を設けて、ノズルチップ２から吐出された塗料のうち金属管１に塗布されなかったものは、受け皿８で回収されて循環供給装置９で循環使用が可能なように構成している。
【００１７】
上記実施の形態においては、金属管１の塗布面に対しその管長方向分割を５分割としたが、分割は少なくとも３分割以上あれば良く、また、各塗布ステージ１３，１４の各管長方向分割塗布範囲に対して、ノズルチップ２は各１個としたが複数個でもよく、金属管１の管長とノズルチップ２の長楕円形の吐出パターンの長径方向長さとを考慮して個数を決定してもよい。
【００１８】
また、レシプロ装置３の移動範囲内で、金属管１の同時処理本数を３本としたが、レシプロ装置３の移動範囲を調整することで、必要とする同時処理本数に合わせることができる。
【００１９】
さらに、金属管１の塗装面に対しその円周方向分割範囲を３分割としたが、分割は少なくとも３分割以上であればよく、金属管１の適用サイズ等に応じて適宜選定してよい。
【００２０】
【実施例】
実施例１．
表１に本発明と従来技術による外面塗装結果を示した。表１から明らかなように、従来技術においては管長方向の塗布量分布が悪いことから出来上がった塗装膜厚の分布のバラツキが大きく、円周方向の塗装膜厚の分布についても正確な回転速度とレシプロ移動速度管理を行ってはじめて本発明と同程度のレベルが得られる状況であり、かつ、処理能率が非常に低かった。
これに対し、本発明においては、管長方向、円周方向のいずれも塗装膜厚の分布が良好で、かつ処理能率が飛躍的に向上する。
【００２１】
【表１】
0003791191.tif 000002
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、長楕円形の吐出パターンを有するノズルチップを、その長径方向が金属管の管長方向と同方向になるように該金属管の上部管長方向に複数個配置し、該金属管を静止した状態でこれらのノズルチップを必要に応じて該金属管の管長方向と垂直の方向に移動させながら塗布することで、該金属管に対しては螺旋状の塗布とならず平面状の塗布となり、該金属管管長方向および円周方向の塗料塗布量分布を均一にすることができる。
また、該金属管の回転速度の正確な管理を必要とせず、さらに、各塗布ステージにおいてノズルチップを該金属管の管長方向と直交する方向に移動する移動範囲内で、該金属管を複数本同時に処理することで、処理能率を飛躍的に向上させることができ、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す金属管を管長方向に分割塗布する状態の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す金属管を円周方向に分割塗布する段階の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態を示すノズルチップの長楕円形の吐出パターンの説明図である。
【図４】本発明の実施の形態を示す管長方向と塗料塗布量との関係のグラフ図である。
【図５】本発明の実施の形態を示す装置全体の概略構成の側面図である。
【図６】本発明の実施の形態を示すノズルチップの上下位置変更と金属管サイズとの関係の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態を示す供給・回収・循環装置の説明図である。
【図８】従来の実施の形態を示す鋼管外面の塗装方法の概略説明図である。
【図９】従来の実施の形態を示す管長方向と塗料塗布量との関係のグラフ図である。
【符号の説明】
１  金属管
２  ノズルチップ
３  レシプロ装置
４  回転装置
５  中間搬送装置
６  前後搬送装置
７  供給・回収・循環装置
８  受け皿
９  循環供給装置
１０  局所排気装置
１１ａ  管長方向分割塗布範囲（１）
１１ｂ  管長方向分割塗布範囲（２）
１１ｃ  管長方向分割塗布範囲（３）
１１ｄ  管長方向分割塗布範囲（４）
１１ｅ  管長方向分割塗布範囲（５）
１１ｆ  管長方向分割塗布範囲（６）
１２ａ  円周方向分割塗布範囲（１）
１２ｂ  円周方向分割塗布範囲（２）
１２ｃ  円周方向分割塗布範囲（３）
１３  第１の塗布ステージ
１４  第２の塗布ステージ
１５  吐出パターン
【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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