JP2000210603A - 自動塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な形状が繰り返される被塗装部の塗装を
能率よく行うことができるようにする。 【解決手段】 前後方向と左右方向へ移動できるように
装備されている天井走行台車４に、昇降ロッド５ａを有
する昇降装置５を下向きに組み付ける。昇降ロッド５ａ
の下端に、前後方向に延びるレシプロケータ７を取り付
ける。レシプロケータ７のスライドテーブル８に、被塗
装部の形状寸法に合わせて多数のスプレーノズル１５を
位置決め配置してなる塗装ユニット９を支持させる。塗
装ユニット９を前後方向へ移動させつつ多数のスプレー
ノズル１５から被塗装部へ向けて塗料を吹き付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は船体ブロックのロン
ジ及び皮板の如き複雑な形状をした被塗装部に対して自
動的に塗装を行うために用いる自動塗装装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】大型構造物である船体ブロックのロンジ
及び皮板等の複雑な形状をした被塗装部に対して塗装を
行う場合に、被塗装部の形状に合わせてスプレーノズル
の位置、噴射角度等を自動で制御し、併せてスプレーノ
ズルのオン、オフ制御等を自動で行わせることができる
多関節ロボットが最近使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記多関節
ロボットによる塗装の場合、ティーチングなど、動作プ
ログラムの作成に多くの時間を要するだけでなく、スプ
レーノズルによる塗料の吹き付け個所が１個所のみであ
るため、大型構造物の塗装には長時間を要する問題があ
る。因に、複数のスプレーノズルを設置したものもある
が、それは塗料の色換え用や、ノズル詰まり時の予備な
どであり、同時に２個所以上に吹き付けを行えるもので
はない。一方、直線往復動装置であるレシプロケータに
スプレーノズルを組み付けた自動塗装装置も従来より使
用されているが、レシプロケータは複雑な形状の被塗装
部や大型構造物には適用することはできず、塗装対象と
しては比較的小型の構造物に限られる。

【０００４】そこで、本発明は、複雑な形状が繰り返さ
れる被塗装部を有する構造物への塗装を能率よく行うこ
とができるような自動塗装装置を提供しようとするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、前後方向へ移動できるように支持されて
いて上下方向に延びる支持ロッドと、該支持ロッドに水
平状態に取り付けた複数段のアームと、該各アームの所
要位置に各々塗装分担範囲を定めて所定の方向へ向けて
取り付けた多数のスプレーノズルとを有する塗装ユニッ
トを備えてなる構成とする。

【０００６】塗装ユニットを前後方向に移動させつつ被
塗装部の形状に応じた方向から多数のスプレーノズルに
より同時に塗料を吹き付けるようにするので、効率よく
塗装を行うことができる。

【０００７】又、支持ロッドに取り付けたアームのうち
少なくとも上方に位置するアームを上下方向へ移動でき
るようにし、且つスプレーノズルをアームに沿って移動
できるようにして位置が変えられるようにした構成とす
ることにより、形状寸法が異なる被塗装部に対して容易
に適用できるようになる。

【０００８】更に、前後方向へ移動できるように支持さ
れていて上下方向に延びる支持ロッドと、該支持ロッド
に水平状態に取り付けた複数段のアームと、該各アーム
の所要位置に各々塗装分担範囲を定めて所定の方向へ向
けて取り付けた多数のスプレーノズルとを有する塗装ユ
ニットの上記支持ロッドを、昇降装置に支持させたレシ
プロケータに前後方向へ移動できるように支持させ、上
記昇降装置を、架台上に前後、左右方向へ移動できるよ
うに搭載した天井走行台車に装備させた構成とすること
により、大型構造物に容易に適用することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１０】図１乃至図３は本発明の実施の一形態を示
すもので、一例として船体ブロック１のロンジ２及び皮
板３部分の塗装に適用した場合について示す。すなわ
ち、船体ブロック１を跨ぐような大型構造とした架台６
上に、前後方向（Ｘ方向）と左右方向（Ｙ方向）へ移動
できるように天井走行台車４を装備し、該天井走行台車
４に取り付けた昇降装置５に、昇降ロッド５ａを下向き
にして昇降自在に組み付け、上記昇降ロッド５ａの下端
に、前後方向に水平に延びるレシプロケータ７の長手方
向中央部を取り付け、該レシプロケータ７に有するスラ
イドテーブル８に、本発明の特徴をなす塗装ユニット９
を支持させ、該塗装ユニット９により、左右方向に並ぶ
ロンジ２及びロンジ２間の皮板３を一様に塗装できるよ
うにする。

【００１１】上記塗装ユニット９は、図２及び図３に拡
大して示す如き構成としてある。すなわち、レシプロケ
ータ７のスライドテーブル８に、上下方向に配した支持
ロッド１０の上端部を取り付け、該支持ロッド１０に
は、全体として枝状となるように、下端前面部に、長さ
の短い下段アーム１１を左右方向へ張り出すように水平
状態に取り付け、該下段アーム１１よりも所要量上方位
置の前面部に、下段アーム１１と同じ長さの中段アーム
１２を左右方向へ張り出すように水平状態に取り付ける
と共に、該中段アーム１２とは反対側となる後面部に、
中段アーム１２よりも全長を所要量長くした後側中段ア
ーム１３を左右方向へ張り出すように水平状態に取り付
け、且つ該後側中段アーム１３よりも更に所要量上方位
置の後面部に、後側中段アーム１３とほぼ同じ長さの上
段アーム１４を左右方向へ張り出すように水平状態に取
り付け、上記各段のアーム１２，１３，１４は公知のス
ライド機構により高さ位置が変えられるようにしてあ
り、更に、上記各段のアーム１１，１２，１３，１４に
は、スプレーノズル１５が被塗装部の形状寸法に合わせ
て定められた塗料噴射角度に決められて取り付けられ
て、合計１１個のスプレーノズル１５が取り付けられる
と共に、アーム１１，１２，１３，１４に沿い水平方向
に位置が変えられるように取り付けられた構成としてあ
る。

【００１２】上記スプレーノズル１５は、各々のスプレ
ーノズル１５による塗装膜厚分布を調査し、隣り合うス
プレーノズル１５による塗料吹き付け領域の重なり部が
均一になるように設定して取り付けてある。本実施の形
態の場合、下段アーム１１には、ロンジ２のウエブ２ａ
の下部領域を対象として、左右両端部に、各々１個宛の
スプレーノズル１５が左右方向の外方向へ向けて取り付
けてあり、中段アーム１２には、ロンジ２のウエブ２ａ
の上部領域を対象として、左右両端部に、各々１個宛の
スプレーノズル１５が左右方向の外方向へ向けて取り付
けてあり、後側中段アーム１３には、皮板３の幅方向領
域を対象として、左右両端部と中央部に、各々１個宛の
スプレーノズル１５がそれぞれ下方向へ向けて取り付け
てあると共に、ロンジ２のウエブ２ａの上端部とフラン
ジ２ｂの下面側を対象として、左右両端部よりもやや内
側位置に、各々１個宛のスプレーノズル１５が補助アー
ム１６を介して左右方向外側斜め上方（鉛直線に対し約
４５°）へ向けて取り付けてあり、上段アーム１４に
は、ロンジ２のフランジ２ｂの上面を対象として、左右
両端部に、各々１個宛のスプレーノズル１５が左右方向
外側斜め下方（鉛直線に対し約３０°）へ向けて取り付
けられていて、個々の塗装分担範囲を定めるようにして
ある。又、各スプレーノズル１５には、塗装分担範囲に
見合うサイズのノズルチップ１５ａが組み付けてある。

【００１３】なお、図１乃至図３において、１５Ａ，１
５Ｂは各スプレーノズル１５による塗料の吹き付け領
域、１７はレシプロケータ７のスライドテーブル８を移
動させるためのモータ、１８は上記モータ１７への駆動
及び停止指令やスプレーノズル１５による塗料の吹き付
け及び停止指令等を発する制御盤を示す。

【００１４】船体ブロック１のロンジ２及び皮板３の塗
装を行う場合は、制御盤１８で選定したパターンに基づ
いて自動運転を行わせるようにする。なお、本発明で
は、予め、天井走行台車４と昇降装置５の作動で、塗装
対象となる隣り合うロンジ２間の位置に塗装ユニット９
をセットし、該塗装ユニット９をロンジ２の長手方向と
なる前後方向へ移動させながら所要のスプレーノズル１
５から一斉に塗料を噴出させて塗装して行くようにする
もので、この塗装の際、図２及び図３において、一点鎖
線で示す６つのスプレーノズル１５による吹き付け領域
１５Ａ同士と、二点鎖線で示す５つのスプレーノズル１
５による吹き付け領域１５Ｂ同士は干渉しないが、吹き
付け領域１５Ａと１５Ｂは干渉するので、吹き付け領域
１５Ａのみによる場合を塗装モードＡとして一斉に塗装
を行い、その後、吹き付け領域１５Ｂのみによる場合を
塗装モードＢとして塗装を行うようにする如く、塗装モ
ードＡとＢを同時に実行しないことを基本とする。又、
塗装対象物の変化で被塗装面が少なくなる場合には、必
要なスプレーノズル１５を選択して使い分けるようにす
る。

【００１５】次に、具体的な塗装作業を図４及び図５の
フローを基に説明する。

【００１６】先ず、制御盤１８に、立ち上がり時間を設
定すると共に、塗装モードＡ用のカウンタＣ１と塗装モ
ードＢ用のカウンタＣ２をクリアし、塗装ユニット９が
原点（一方のストロークエンド）にあるか否かを確認
し、原点にない場合は、塗装ユニット９を所要の速度で
原点まで移動させるようにする。次に、速度指示信号を
確認し、塗装ユニット９の移動速度を選定する。この場
合、塗装ユニット９の移動速度は塗装膜厚を決定するも
ので、たとえば、４５m/min 、５０m/min 、５５m/min
の如く設定してある。続いて、塗装回数を確認して設定
する。この場合、塗装回数が１回であれば変数Ｖに１が
代入され、塗装回数が２回、３回であれば、同様に、変
数Ｖに２、３が代入される。

【００１７】以上の設定が終了すると、先ず、往路塗装
として、塗装モードＡが自動的に選択されることによ
り、塗装ユニット９の前後方向の移動が開始されると同
時に上記した塗装モードＡによる塗料の吹き付けが行わ
れる。塗装ユニット９がストロークエンドに達すると、
それと同時に塗料の吹き付けが停止させられ、ここで、
上記カウンタＣ１に１が加えられた後、カウンタＣ１の
値と変数Ｖとが比較される。すなわち、上述した塗装回
数の確認において、たとえば、塗装回数が２回として設
定されていれば、カウンタＣ１の値よりも変数のＶの値
の方が１多いので、塗装モードＡのまま塗装ユニット９
が逆戻りする復路塗装が行われる。

【００１８】次に、復路塗装が終了すると、その時点
で、カウンタＣ１の値に更に１が加えられた後、変数Ｖ
との比較が行われる。この場合、カウンタＣ１の値と変
数Ｖとが一致するので、次いで、塗装モードＡから塗装
モードＢに切り替えられ、続いて、塗装モードＢによる
往路塗装が行われる。

【００１９】塗装モードＢによる往路塗装が終了する
と、カウンタＣ２に１が加えられ、カウンタＣ２の値と
変数Ｖとが比較される。この場合、カウンタＣ２の値よ
りも変数Ｖの方が１多いので、続いて、塗装モードＢの
まま復路塗装が行われ、ここで、カウンタＣ２に更に１
が加えられて変数Ｖとの比較が行われ、カウンタＣ２の
値と変数Ｖの値とが一致していることが確認されること
により塗装作業が終了する。

【００２０】上記において、塗装回数が１回に設定され
ていれば、塗装モードＡによる往路塗装が行われた後、
塗装モードＢによる復路塗装が行われることになり、
又、塗装回数が３回に設定されていれば、塗装モードＡ
による往路塗装、復路塗装、往路塗装、塗装モードＢに
よる復路塗装、往路塗装、復路塗装が順次行われること
になる。

【００２１】上述したようにして１個所の被塗装部の塗
装が終了すると、天井走行台車４と昇降装置５の作動で
塗装ユニット９を隣りの列に移し、上記と同様な作業を
繰り返させるようにする。

【００２２】このように、本発明においては、１台の装
置で１１個のスプレーノズル１５による吹き付け塗装作
業を行うことができるので、塗装時間を大幅に短縮する
ことができ、塗装の速度やパス数を選定することによ
り、たとえば、膜厚２００μm／１回塗り、３００μm
／２回塗りなど種々の塗装仕様に対応することができ
る。又、各スプレーノズル１５には塗装分担範囲に見合
うサイズのノズルチップ１５ａが組み付けてあることか
ら、均一な膜厚の塗装を得ることができ、したがって、
膜厚検査等の労力を低減することができる。

【００２３】ロンジ２の高さ、ロンジ２間の間隔、等が
異なり、図２に示すものよりもロンジ２が低く且つロン
ジ２間の間隔が狭いものに本発明の装置を適用するとき
は、上段アーム１４の位置を支持ロッド１０に沿って下
げ、又、スプレーノズル１５をアーム１３，１４等に沿
い内側へ移動させるようにしたり、あるいは、ロンジ２
の大きさに応じて、スプレーノズルの数を増・減したり
噴射角度やノズル位置を調節する、等して対応させるよ
うにする。これにより、広範囲のワーク形状に対応で
き、小型の被塗装物の塗装をも容易に行うことができ
る。

【００２４】なお、上記実施の形態では、６つ又は５つ
のスプレーノズル１５により塗料の吹き付けを同時に行
わせるようにしてあるので、塗料ポンプとしては２〜３
台を並列運転させるようにすることが有利であるが、容
量が充分に大きい場合には１台でも可能であること、
又、実施の形態では、船体ブロック１の同一形状のロン
ジ２の部分への適用例について示したが、類似形状でサ
イズが異なる場合でも有効であること、更に、船体ブロ
ック以外の構造物についても適用できること、その他本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の自動塗装装置
によれば、前後方向へ移動できるように支持されていて
上下方向に延びる支持ロッドと、該支持ロッドに水平状
態に取り付けた複数段のアームと、該各アームの所要位
置に各々塗装分担範囲を定めて所定の方向へ向けて取り
付けた多数のスプレーノズルとを有する塗装ユニットを
備えてなる構成としてあるので、これまでの多関節ロボ
ットによる場合に比して塗装時間を大幅に短縮すること
ができ、又、支持ロッドに取り付けたアームのうち少な
くとも上方に位置するアームを上下方向へ移動できるよ
うにし、且つスプレーノズルをアームに沿って移動でき
るようにして位置が変えられるようにした構成とするこ
とにより、形状寸法が異なる被塗装部に対して容易に適
用することができ、更に、前後方向へ移動できるように
支持されていて上下方向に延びる支持ロッドと、該支持
ロッドに水平状態に取り付けた複数段のアームと、該各
アームの所要位置に各々塗装分担範囲を定めて所定の方
向へ向けて取り付けた多数のスプレーノズルとを有する
塗装ユニットの上記支持ロッドを、昇降装置に支持させ
たレシプロケータに前後方向へ移動できるように支持さ
せ、上記昇降装置を、架台上に前後、左右方向へ移動で
きるように搭載した天井走行台車に装備させた構成とす
ることにより、特に複雑な形状の被塗装部が繰り返し出
てくる大型構造物に適用して極めて有利である、等の優
れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動塗装装置の実施の一形態を示す概
要図である。

【図２】塗装ユニットの拡大図である。

【図３】図２の右側面図である。

【図４】塗装作業の前半部のフローである。

【図５】塗装作業の後半部のフローである。

【符号の説明】

４ 天井走行台車 ５ 昇降装置 ６ 架台 ７ レシプロケータ ８ スライドテーブル ９ 塗装ユニット １０ 支持ロッド １１ 下段アーム １２ 中段アーム １３ 中段アーム １５ スプレーノズル １５ａ ノズルチップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 主枝 一成 広島県呉市昭和町２番１号 石川島播磨重 工業株式会社呉第一工場内 (72)発明者 饗庭 靖 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 手塚 厚 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 鈴木 等 広島県呉市昭和町２番１号 石川島播磨重 工業株式会社呉第一工場内 (72)発明者 岡 義宣 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4F035 AA03 CB02 CC01 CD02 CD03 CD05 CD06 CD12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後方向へ移動できるように支持されて
   いて上下方向に延びる支持ロッドと、該支持ロッドに水
   平状態に取り付けた複数段のアームと、該各アームの所
   要位置に各々塗装分担範囲を定めて所定の方向へ向けて
   取り付けた多数のスプレーノズルとを有する塗装ユニッ
   トを備えてなることを特徴とする自動塗装装置。
2. 【請求項２】 支持ロッドに取り付けたアームのうち少
   なくとも上方に位置するアームを上下方向へ移動できる
   ようにし、且つスプレーノズルをアームに沿って移動で
   きるようにして位置が変えられるようにした請求項１記
   載の自動塗装装置。
3. 【請求項３】 前後方向へ移動できるように支持されて
   いて上下方向に延びる支持ロッドと、該支持ロッドに水
   平状態に取り付けた複数段のアームと、該各アームの所
   要位置に各々塗装分担範囲を定めて所定の方向へ向けて
   取り付けた多数のスプレーノズルとを有する塗装ユニッ
   トの上記支持ロッドを、昇降装置に支持させたレシプロ
   ケータに前後方向へ移動できるように支持させ、上記昇
   降装置を、架台上に前後、左右方向へ移動できるように
   搭載した天井走行台車に装備させた構成を有することを
   特徴とする自動塗装装置。