JP2668649B2 - 自動車の下部塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の点検整備の前
工程として自動車下部の塗装を行う装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車下部塗装技術においては、
塗装すべき自動車を油圧ジャッキ等により車体を持ち上
げ、その下に作業者が入り塗装用スプレーガンを利用し
て自動車の下部の塗装を行うものであった。この場合に
作業者にとっては塗装面が頭上となるため、上を向いて
の作業となり非常に体力、気力を要する作業とされてい
た。又、油圧ジャッキ等で持ち上げられている自動車が
油圧ジャッキ等の故障、誤操作により落下し、重大事故
が発生する危険性もあった。

【０００３】以上のような事から、自動車の下部塗装に
おいては非常に時間を要し、労力がかかるほか、危険を
ともなう作業であるため、能率的、省力的、且つ安全性
のある塗装技術が要望されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明が上記に鑑み
て解決しようとする課題は、自動車の下部塗装を人手を
要せずして行い、能率的、省力的、且つ安全に自動車の
下部塗装が出来る下部塗装装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明が上記に鑑みて課
題を解決するために講じた手段は、所定位置に停止した
自動車の下部に塗料を噴射して塗装を行う自動車の下部
塗装手段において車長方向に往復走行する中央台車とサ
イド台車から成る下部塗装機と、前記台車に搭載された
車長方向中心線に対し直角方向に移動する所要数の塗料
噴射自動スプレーガンを有する中央塗装アーム、両サイ
ド塗装アームと、両サイド台車に設けられた車を跨いで
移動するセンサポールと、下部塗装機を車長方向に往復
走行する走行手段と、中央塗装アームとサイド塗装アー
ムを各々移動させる塗装アーム移動手段と、サイド塗装
アームの走行を妨げるタイヤを感知して避けて走行する
タイヤ感知手段と、前記タイヤ感知手段に応答して塗料
噴射すべき中央塗装アームの自動スプレーガンの選択を
する塗料噴射自動スプレーガン選択手段と、自動車下部
の塗装不要な空洞部を感知する空洞部感知手段と、前記
空洞部感知手段に応答して塗料を噴射させる塗料噴射制
御手段とを有する下部塗装装置により下部塗装を行うこ
とで目的を可能とした。

【０００６】

【実施例】以下、本発明について具体的な実施例に基づ
き説明する。図１は本発明装置の１実施例としての自動
下部塗装装置の全体的構成を示した説明図である。下部
塗装すべき自動車Ｍを進入させる塗装ブースに、中央台
車Ｃ、サイド台車ＳＬ、サイド台車ＳＲから成るレール
上を移動する下部塗装機の往復走行を案内するワイヤー
１が所定距離にわたり張設されている。一方側サイド台
車レールの前後部の所要位置には、塗装すべき自動車Ｍ
の車長Ｌに応じて各々台車を走行させる範囲を決めるリ
ミットスイッチ２ａ、２ｂが許容範囲内移動可能に設置
されている。従って、リミットスイッチ２ａは下部塗装
機のスタートと終了を担当し、リミットスイッチ２ｂは
下部塗装機の方向を反転させる役目をして、１往復走行
する。これにより下部塗装機に搭載されている中央塗装
アームＣａ、Ｃｂ、サイド塗装アームＳｌ、Ｓｒが車長
Ｌの全域を移動する。塗装すべき自動車Ｍの車長Ｌが変
わる場合は、リミットスイチ２ａ、２ｂの位置をその車
長に応じて変えるだけでよい。下部塗装機に供給する電
気ケーブルＫ及び塗料ホースＨｐ、エアーホースＨａは
各々リールＫＲ、ＨＲ、ＰＲに収納されており、下部塗
装機の走行に応じ自在に延出される。

【０００７】次に中央台車Ｃの構成について説明する。
図２〜図４は中央台車Ｃの全体的構成を示す説明図であ
る。尚、中央台車Ｃ上における各電気機器への供給配線
及び自動スプレーガンへの塗料供給管、エアー供給管は
説明の都合上省略してある。図１の中央台車Ｃの走行レ
ール３ａは塗装すべき自動車の停止した床面より低い位
置に設けられているため床面から突出している部分は中
央塗装アーム部分だけである。中央台車Ｃ上には中央台
車Ｃの進行方向中心線に対して直角方向にそれぞれ相対
する方向に往復移動可能に設けられた所要数の自動スプ
レーガン７ａ、７ｂを有する２つの中央塗装アームＣ
ａ、Ｃｂの他、必要な各種機器が搭載されている。中央
塗装アームＣａ、Ｃｂの駆動手段を説明すると、中央台
車Ｃ上の前部、後部の所定位置にはそれぞれ中央塗装ア
ームＣａ、Ｃｂの駆動用モータ１２ａ、１２ｂが配設さ
れている。この駆動用モータ１２ａ、１２ｂには歯付き
プーリ１３とエンコーダ１７ａ、１７ｂがモータシャフ
トによって連結され、歯付きプーリ１３ａ、１３ｂに
は、タイミングベルト１４ａ、１４ｂが巻かれている。
従動側ピニオン１５ａ、１５ｂと中央塗装アームＣａ、
Ｃｂの所定位置に設けられたラックギヤ１６ａが係合し
ているため駆動用モータ１２ａ、１２ｂを正逆回転させ
ることにより中央塗装アームＣａ、Ｃｂを反復移動させ
ることができる。又、中央塗装アームＣａ、Ｃｂの往路
移動方向側先端部にはセンサ１０ａ、１０ｂが各々配設
されている。このためセンサ１０ａ、１０ｂが中央塗装
アームＣａ、Ｃｂの往路移動先のタイヤを検知し、中央
塗装アームＣａ、Ｃｂの駆動用モータ１２ａ、１２ｂを
停止することで中央塗装アームＣａ、Ｃｂの移動を所定
位置で停止できる。尚、中央塗装アームＣａ、Ｃｂの往
路移動方向を反転する手段は後述する。

【０００８】次に両サイド台車ＳＬ、ＳＲについて説明
する。尚、説明の都合上サイド台車ＳＬ、ＳＲは同様で
あるため、ＳＲについての説明は省略する。図５〜７は
サイド台車ＳＬの全体的構成を示す説明図である。サイ
ド台車ＳＬの走行レール３ｂは図１に示すように停止し
た自動車の床面より低い位置に設けられているため床面
から突出する部分はサイド塗装アームＳｌ部分だけであ
る。サイド台車ＳＬには、その進行方向中心線に対して
直角方向に往復移動可能に設けられた所要数の自動スプ
レーガン７ｃを有するサイド塗装アームＳｌの他、必要
な各種機器が搭載されている。サイド台車ＳＬの所定位
置にはサイド塗装アームＳｌの駆動用モータ２８が配設
されている。この駆動用モータ２８にはピニオン１５ｃ
が直結されており、サイド塗装アームＳｌの所定位置に
設けられたラックギヤ１６ｂに係合されているため駆動
用モータ２８を回転させることによりサイド塗装アーム
Ｓｌを反復移動させることができる。又、サイド台車Ｓ
Ｌの所定位置にはリミットスイッチ３８が配設されてお
り、サイド塗装アームＳｌの所要位置にはリミットスイ
ッチ３８に当接するようにドッグ３０ａ、３０ｂが設け
られていて、サイド塗装アームＳｌの移動停止、反転を
行うことができる。又、下部塗装機の塗料噴射開始、走
行反転、塗料噴射終了はドッグ３０ｃ、３０ｄがリミッ
トスイッチ２ａ、２ｂに当接して行われる。尚、詳細動
作については後述する。

【０００９】ここで下部塗装機の往復走行動作について
説明する。尚、塗料噴射については後述する。原点は図
１のようにサイド塗装アームＳｌ、Ｓｒが中央台車Ｃ上
のサイド塗装アーム受け架台２４に乗る。（以後この状
態をサイド塗装アームの最延位置、逆の状態を最縮位置
という。）中央制御盤Ｃｕからのスタート信号により下
部塗装機が往路走行を始める。センサ１１ａがタイヤに
遮られた時、下部塗装機の走行が停止し、中央塗装アー
ムＣａが往路移動を開始する。センサ１０ａがタイヤと
所定距離に近接すると中央塗装アームＣａが停止し、下
部塗装機が走行を始める。センサ１１ｂがタイヤに遮ら
れた時、下部塗装機の走行が停止し、中央塗装アームＣ
ｂが往路移動を開始すると同時にサイド塗装アームＳ
ｌ、Ｓｒが最縮位置に移動を開始する。センサ１０ｂが
タイヤと所定距離に近接すると中央塗装アームＣｂが停
止し、サイド塗装アームＳｌ、Ｓｒはドッグ３０ｂがリ
ミットスイッチ３８に当接して移動を停止する。下部塗
装機が走行を始め、センサ１１ａがタイヤを通過した
後、下部塗装機が停止し、中央塗装アームＣａが復路移
動を開始する。エンコーダ１７ａにより中央塗装アーム
Ｃａの原点を計測し停止する。下部塗装機が走行を始め
る。センサ１１ｂがタイヤを通過した後、下部塗装機が
停止し、中央塗装アームＣｂが復路移動を開始する。エ
ンコーダ１７ｂにより中央塗装アームＣｂの原点を計測
し停止する。下部塗装機が走行を始める。センサ１１ｃ
がタイヤを通過した後、下部塗装機が停止し、サイド塗
装アームＳｌ、Ｓｒが最延位置に移動を開始する。ドッ
グ３０ａがリミットスイッチ３８に当接して移動を停止
する。下部塗装機が走行を始め、再びタイヤ位置にきた
時、以上の動作を繰り返す。リミットスイッチ２ｂにド
ッグ３０ｃが当接されてからドッグ３０ｄが当接した
時、下部塗装機が停止し、サイド塗装アームＳｌ、Ｓｒ
が最縮位置に移動を開始する。ドッグ３０ｂがリミット
スイッチ３８に当接してサイド塗装アームＳｌ、Ｓｒの
移動が停止する。下部塗装機が復路動作を始める。尚、
復路走行時、サイド塗装アームＳｌ、Ｓｒは最縮位置、
又、中央塗装アームＣａ、Ｃｂは原点位置のまま走行す
るため、タイヤを感知するセンサ１１ａ、１１ｂ、１１
ｃは無感知状態にされている。リミットスイッチ２ａに
ドッグ３０ｄが当接されてからドッグ３０ｃが当接して
下部塗装機が停止し、全行程を終了する。

【００１０】次に塗料噴射動作について説明する。下部
塗装すべき自動車は車種により塗料吹き付けを行わなく
ても良い空洞部分が存在する。特に図８のようにコンク
リートミキサー車の場合、ドラムとキャブの間に塗料吹
き付けを不要とする空洞部４０が多くみられる。このた
め、空洞部感知手段とそれに応答して塗料の噴射を制御
する手段が必要となる。そこで空洞部感知手段と塗料噴
射制御手段を図１０を参照し説明する。両サイド台車上
にはセンサポール３４が配設され、天井部がセンサ取付
部材で門型状に繋がれている。センサ取付部材には所要
数の透過型センサ３１ａ〜３１ｆ、３２ａ〜３２ｆが配
設されている。ポールの高さは大型自動車を跨いで走行
できるように少なくとも４ｍ以上の高さとなっている。
一方、両サイド塗装アームの自動スプレーガン１つに対
して１個のセンサがそれぞれ配設されている。次にセン
サの配列について説明すると両サイド塗装アームの各自
動スプレーガンの噴射を行う時のサイド塗装アームＳ
ｌ、Ｓｒの位置は図１０のように最延位置の状態であ
る。両サイド塗装アームのセンサ３１ａ〜３１ｆまでは
投光部、受光部と交互に配列されている。又センサ３２
ａ〜３２ｆについても同様に配列してある。従って、セ
ンサポール３４のセンサの配列は両サイド塗装アームの
配列とは逆になっている。これはセンサが各々近い位置
に配設されているため、近隣同士のセンサが相互干渉し
ないようにするためである。そこで前記センサに応答し
て両サイド塗装アームの各自動スプレーガン７ｃ、７ｄ
の塗料噴射、停止制御手段について図８と図９を参照し
説明する。各々センサ３１ａ〜３１ｆ、３２ａ〜３２ｆ
が遮蔽されたときそのセンサに対する自動スプレーガン
が塗料を噴射する。従って、両サイド塗装アームが最延
状態でＸ領域を移動する際、塗料吹き付けを必要としな
い空洞部４０にさしかかると、センサが透過され、自動
スプレーガンの塗料噴射が停止する。このため無駄な塗
料吹き付けがなくなる。次に中央塗装アームＣａ、Ｃｂ
の移動動作に対する各々自動スプレーガン７ａ、７ｂの
塗料噴射、停止について図９を参照し説明する。前述し
たように、中央塗装アームＣａ、Ｃｂのセンサ１０ａ、
１０ｂで移動を停止するが、この時中央塗装アーム駆動
用モータ１２ａ、１２ｂに連結されているエンコーダ１
７ａ、１７ｂにより中央塗装アームＣａ、Ｃｂの移動距
離を計測し、原点位置の状態からはみ出したＹ領域上の
自動スプレーガンを選定し、塗料を噴射させる。但し、
下部塗装機が停止した時及び、中央塗装アームＣａ、Ｃ
ｂ、両サイド塗装アームが移動中は塗料噴射が行われな
い。

【００１１】ここで、塗料噴射開始、走行反転、塗料噴
射終了時のタイミングについて図１、図６を参照し説明
する。図６において、ドッグ３０ｃとリミットスイッチ
２ａ、２ｂの当接位置は中央塗装アームＣｂの自動スプ
レーガン７ｂの塗料噴射口位置に相当する所にあり、ド
ッグ３０ｄとリミットスイッチ２ａ、２ｂの当接位置は
サイド塗装アームＳｌ、Ｓｒの自動スプレーガン７ｃ、
７ｄの塗料噴射口位置に相当する所にある。これにより
塗料噴射開始はドッグ３０ｄとリミットスイッチ２ａが
当接された時、サイド塗装アームＳｌ、Ｓｒの自動スプ
レーガン７ｃ、７ｄが塗料噴射可能状態となる。走行反
転時はドッグ３０ｄがリミットスイッチ２ｂに当接さ
れ、サイド塗装アームＳｌ、Ｓｒの自動スプレーガン７
ｃ、７ｄが噴射停止となり、復路動作に入る。そして、
ドッグ３０ｃがリミットスイッチ２ｂに当接された時、
中央塗装アームＣｂの全ての自動スプレーガンが噴射を
開始する。ドッグ３０ｃがリミットスイッチ２ａに当接
された時、塗料噴射終了となる。以上の動作により塗料
噴射の全行程が終了する。そこで、塗料噴射領域を図９
により参照し説明する。領域Ｘは往路走行において両サ
イド塗装アームが担当し下部塗装を行う。領域Ｙは往路
走行の際中央塗装アームが担当し、下部塗装を行う。領
域Ｚは復路走行の際、中央塗装アームＣｂが担当し、下
部塗装を行い全行程が終了する。従って、下部塗装機を
一往復させることで塗装すべき自動車の下部領域が全て
塗装することになる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動車の下部塗装が自動的に行われるため、作業者が自動
車の下部に入り込まずに下部塗装を行うことができる。
このため、従来、下部塗装に要していた作業時間を大幅
に短縮することができ、安全性のある塗装作業を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】１実施例としての自動下部塗装装置の全体的構
成を示した説明図である。

【図２】中央台車Ｃの全体的構成を示す平面図である。

【図３】中央台車Ｃの全体的構成を示す側面図である。

【図４】中央台車Ｃの全体的構成を示す正面図である。

【図５】サイド台車ＳＬの全体的構成を示す正面図であ
る。

【図６】サイド台車ＳＬの全体的構成を示す側面図であ
る。

【図７】サイド台車ＳＬの全体的構成を示す平面図であ
る。

【図８】コンクリートミキサー車の空洞部を示す略図で
ある。

【図９】各々塗装アームの担当領域を示す説明図であ
る。

【図１０】１実施例の全体的構成を示す正面図である。

【符号の説明】

Ｃ 中央台車 ＳＬ サイド台車 ＳＲ サイド台車 Ｍ 下部塗装すべき自動車 Ｌ 車長 Ｋ 電気ケーブル Ｈｐ 塗料ホース Ｈａ エアーホース ＫＲ ケーブルリール ＰＲ 塗料ホースリール ＨＲ エアーホースリール Ｓｌ サイド塗装アーム Ｓｒ サイド塗装アーム Ｃａ 中央塗装アーム Ｃｂ 中央塗装アーム Ｃｕ 中央制御盤 １ ワイヤー ２ａ リミットスイッチ ２ｂ リミットスイッチ ３ａ サイド台車用走行レール ３ｂ 中央台車用走行レール ４ 下部塗装機駆動モータ ５ ベアリング ６ プーリ ７ａ 中央塗装アームＣａ自動スプレーガン ７ｂ 中央塗装アームＣｂ自動スプレーガン ７ｃ サイド塗装アームＳｌ自動スプレーガン ７ｄ サイド塗装アームＳｒ自動スプレーガン ８ 原動シャフト ９ 従動シャフト １０ａ 中央塗装アームＣａセンサ １０ｂ 中央塗装アームＣｂセンサ １１ａ タイヤ感知センサ １１ｂ タイヤ感知センサ １１ｃ タイヤ感知センサ １２ａ 中央塗装アームＣａ駆動用モータ １２ｂ 中央塗装アームＣｂ駆動用モータ １３ａ 中央塗装アームＣａ駆動用歯付きプーリ １３ｂ 中央塗装アームＣｂ駆動用歯付きプーリ １４ａ 中央塗装アームＣａ駆動用タイミングベルト １４ｂ 中央塗装アームＣｂ駆動用タイミングベルト １５ａ 中央塗装アームＣａ駆動用ピニオン １５ｂ 中央塗装アームＣｂ駆動用ピニオン １５ｃ サイド塗装アームＳｌ駆動用ピニオン １６ａ 中央塗装アームＣａ駆動用ラックギヤ １６ｂ 中央塗装アームＣｂ駆動用ラックギヤ １６ｃ サイド塗装アームＳｌ駆動用ラックギヤ １７ａ エンコーダ １７ｂ エンコーダ １８ 中央塗装アーム移動レール １９ａ〜ｄ 中央塗装アームＣａ自動スプレーガンニー
ドル制御弁 ２０ａ〜ｄ 中央塗装アームＣａ自動スプレーガン噴射
制御弁 ２１ａ〜ｅ 中央塗装アームＣｂ自動スプレーガンニー
ドル制御弁 ２２ａ〜ｅ 中央塗装アームＣｂ自動スプレーガン噴射
制御弁 ２３ 中央台車ガイドローラ取付板 ２４ 両サイド塗装アーム受け架台 ２５ 中央塗装アームガイドローラ ２６ 中央台車ガイドローラ ２７ａ 中央塗装アームＣａラックギヤ押さえローラ ２７ｂ 中央塗装アームＣｂラックギヤ押さえローラ ２７ｃ サイド塗装アームＳｌラックギヤ押さえローラ ２８ サイド塗装アーム駆動モータ ２９ サイド塗装アームガイドローラ ３０ａ サイド塗装アームＳｌ最延ドッグ ３０ｂ サイド塗装アームＳｌ最縮ドッグ ３０ｃ 中央塗装アームＣｂ噴射制御ドッグ ３０ｄ 両サイド塗装アーム噴射制御ドッグ ３１ａ〜ｆ サイド塗装アームＳｌ用センサ ３２ａ〜ｆ サイド塗装アームＳｒ用センサ ３３ サイド台車車輪 ３４ センサポール ３５ サイド台車ガイドローラ ３６ サイド塗装アーム走行レール ３７ サイド塗装アーム受けローラ ３８ リミットスイッチ ３９ サイド台車ガイドローラ取付板 ４０ 自動車の空洞部 ４１ａ〜ｆ サイド塗装アーム自動スプレーガンニード
ル制御弁 ４２ａ〜ｆ サイド塗装アーム自動スプレーガン噴射制
御弁

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置に停止した自動車の下部に塗料
   を噴射して塗装を行う自動車の下部塗装手段において車
   長方向に往復走行する中央台車とサイド台車から成る下
   部塗装機と、前記台車に搭載された車長方向中心線に対
   し直角方向に移動する所要数の塗料噴射自動スプレーガ
   ンを有する中央塗装アーム、両サイド塗装アームと、両
   サイド台車に設けられた車を跨いで移動するセンサポー
   ルと、下部塗装機を車長方向に往復走行する走行手段
   と、中央塗装アームとサイド塗装アームを各々移動させ
   る塗装アーム移動手段と、サイド塗装アームの走行を妨
   げるタイヤを感知して避けて走行するタイヤ感知手段
   と、前記タイヤ感知手段に応答して塗料噴射すべき中央
   塗装アームの自動スプレーガンの選択をする塗料噴射自
   動スプレーガン選択手段と、自動車下部の塗装不要な空
   洞部を感知する空洞部感知手段と、前記空洞部感知手段
   に応答して塗料を噴射させる塗料噴射制御手段とを有す
   ることを特徴とする自動車の下部塗装装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、タイヤ感知手段は中
   央台車に搭載された二つの塗装アームの往路移動方向側
   先端部の所定位置に設けられたセンサとサイド台車の所
   定位置に設けられたセンサに応答して中央塗装アーム移
   動、停止を行う移動、停止手段と、サイド台車の所定位
   置に設けられたセンサと応答してサイド塗装アームを移
   動、停止させるサイド塗装アーム移動、停止手段とによ
   って構成されることを特徴とする自動車の下部塗装装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１において、塗料噴射自動スプレ
   ーガン選択手段は請求項２の中央塗装アーム移動、停止
   手段に応答しエンコーダにより前記塗装アームの移動距
   離を計測し前記移動距離に応じて塗料を噴射させる自動
   スプレーガンの選択を行うことを特徴とする自動車の下
   部塗装装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、空洞部感知手段は各
   々サイド塗装アームに搭載された所要数の透過型センサ
   の各々投光部、受光部が隣接するセンサと互いに干渉し
   ないように交互に設け、前記投光部、受光部に相対する
   受光部、投光部をセンサポールの所要位置に設けたこと
   を特徴とする自動車の下部塗装装置。