JP2862710B2 - 筒状部品用塗装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に被塗装物が筒状部
品であり、この筒状部品の限定された部分に塗料を塗布
するに好適な塗装装置に関する。

【０００２】

【従来技術】塗装技術は、物体表面に各種の塗料を適当
な方法で塗布し乾燥または硬化させて、物体表面に形成
される皮膜により物体の腐食・腐朽・老化などを防ぎ、
合わせて耐水性・耐熱性・耐薬品性などの諸特性を付与
したり、仕上がり面に美観をもたせようとするものであ
る。塗装する場合には、被塗装物の材質や形状、塗装部
位、ロットの大きさ、使用する塗料特性などによりその
塗装方式が設計される。従来の塗装装置としては、比較
的簡易なブラシ方式やスプレー方式に限らず、例えば、
コンベアにのせた被塗装物を自動塗装するフローコータ
方式、大型鋼管内部を塗装するときなどに適用される遠
心塗装方式などがあり、各方式に対して改良された器具
ないしは装置が知られている。ところで、被塗装物とし
ては、機械部品などのように小さな筒状部品で、しかも
筒状部品の限定された部位に塗装を要求されることもあ
る。このようなときには、通常、ブラシ方式やスプレー
方式などが採用されるが、浸漬塗装方式を応用して塗装
したい部位を除いてマスキングし、塗料を入れた塗装槽
内に筒状部品を浸漬することもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブラシ方式では小ロットに適するが、大ロットになると
作業性および品質ともに損なわれ易い。また、スプレー
方式では被塗装物が小さくなると安定した品質が得られ
ず、しかも筒状部品の内周あるいは外周の一部に皮膜を
形成したいようなときには採用し難いという問題も生ず
る。さらにこれら両方式では品質が作業者の経験や力量
に大きく左右される。一方、従来の浸漬方式では、大ロ
ットで、筒状部品の全体に皮膜を形成するときは作業性
と品質の点でそれなりに充足できることが多いものの、
筒状部品の限定された部分に皮膜を形成したいようなと
きはマスキング工程が必要となり、特に皮膜を内周の一
部に形成したいような場合には極めて作業性が悪くな
る。

【０００４】そこで、本発明は、被塗装物が比較的小さ
な筒状部品で、かつ筒状部品の外周あるいは内周、さら
には外周や内周の限定された部分にのみ皮膜を形成した
いような場合に作業性がよく、しかも安定した品質が得
られる塗装装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の筒状部品用塗装装置は、筒状部品を液状塗料
に部分浸漬し、筒状部品の限定された部位に塗布する塗
装装置において、前記液状塗料を収容する密閉容器と、
前記密閉容器の上壁に固定されて容器内外を連通する筒
状の保持部材と、前記保持部材の内側又は外側に挿入し
た前記筒状部品を、保持部材の定高さ位置に着脱自在に
支持する装着手段と、前記密閉容器に収容された塗料の
液面を変位して、前記保持部材内に入った塗料の液面高
さを調整する液面調整手段と、前記保持部材内を上昇し
た塗料の液面高さを検出可能な液面検出手段とを備え、
前記筒状部品を前記密閉容器に対し前記保持部材及び装
着手段を介して支持した状態で、前記密閉容器内の塗料
を前記液面調整手段により保持部材内を通し上昇させる
ことにより、筒状部品を部分浸漬状態にすることを要旨
としている。

【０００６】

【作用】以上構成の塗装装置では、密閉容器を使用し、
この容器内外を連通する筒状の保持部材などからなる装
着手段を設けたので、比較的簡易な液面調整手段によっ
て密閉容器内の塗料を保持部材内を通し上昇させること
が可能となり、保持部材の内側または外側に支持してい
る筒状部品をその上昇した塗料内に部分浸漬し、限定さ
れた部位に塗布を行うものである。この場合、液面検出
手段は、例えば、保持部材内を上昇した塗料の液面高さ
を感知し、筒状部品の皮膜形成部まで設計通りに部分浸
漬状態となったことを検出する。この検出結果に基づい
て液面調整手段の作動を制御して、その浸漬状態を保っ
たり、設計浸漬時間が経過したときに塗料を元の同一液
面状態に下降する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の最適な実施例を図１から図３
に基づいて説明するが、各図には本発明の異なる実施例
の塗装装置を模式的に示している。図１に示す塗装装置
は、液状塗料Ａを収容する密閉容器１と、筒状の保持部
材２を有して被塗装物である筒状部品Ｂ１を支持する装
着手段３と、密閉容器１内の塗料Ａを保持部材２を通し
て上昇させる液面調整手段４と、塗料Ａの液面高さを検
出する液面検出手段５と、液面調整手段４と液面検出手
段５との間に介在される制御回路部６と、攪拌手段７と
から概略構成されている。

【０００８】密閉容器１は、容器本体８の上部に蓋体９
を密封可能に装着している。容器本体８には、下側部に
パイプ１０がバルブ１１を介して接続されており、この
パイプ１０を通じて容器内に使用する塗料Ａが供給さ
れ、必要に応じてここから排出される。蓋体９は、複数
の孔を有しており、これらの孔を利用して保持部材２、
液面調整手段４、液面検出手段５および攪拌手段７を設
置している。保持部材２は、パイプが用いており、蓋体
９の孔に貫通させてほぼ垂直に保持されている。保持部
材２の内周部は上部から中間部までが多少径大となって
いて、下部側との間に段部２ａを形成している。この径
大部は、筒状部品Ｂ１を隙間なくかつ着脱自在に挿入で
きる寸法に形成されており、ここに筒状部品Ｂ１を差入
れてセットしたときに段部２ａがストッパ面となる。な
お、図には単一の保持部材２となっているが、実際には
蓋体９に複数の保持部材２が設けられている。液面検出
手段５は、前記孔にパイプ１２を保持部材２と同様に設
置するとともに、パイプ１２の真上に光電センサ１３を
設けたものである。光電センサ１３は、例えば、投光処
理部および受光処理部などをケースに内蔵したもので、
各処理部の信号を演算してパイプ１２内の上昇した塗料
Ａの液面高さを算出し、設定された液面高さになったと
き制御回路６へ信号を発信する。この場合、パイプ１２
内の塗料Ａ上には感知用フロート１４が浮かべられる。
制御回路部６は、パイプ１２内に上昇した塗料Ａの液面
高さが設定値まで上昇し、光電センサ１３からその信号
を受けることにより、例えば、液面調整手段４の作動を
切り換えるための信号を発信したり、設定された浸漬塗
装時間が経過したときに液面調整手段４の作動を切り換
えるためのリレー回路である。

【０００９】液面調整手段４は塗料Ａを保持部材２内を
所定高さ上昇させたり、下降させるものであり、ここで
は密閉容器１内にポンプ１６から空気を電磁弁１５を介
して供給し、その空気圧で塗料Ａを上下する方法を採用
している。電磁弁１５は、ポンプ１６に接続される吸込
口１５ａと、密閉容器１内へ空気を導入する吐出口１５
ｂと、密閉容器１内の空気や吸込口１５ａからの空気を
必要に応じて外部へ排気する排出口１５ｃとを有し、蓋
体９の孔に装着された導入部１７に吐出口１５ｂを接続
している。またこの電磁弁１５は、制御回路６と接続さ
れてここからの信号により、吸込口１５ａを通して供給
される空気を吐出口１５ｂ側から排出口１５ｃ側へ切り
換えたり、保持部材２内の塗料Ａを下降させるときに吐
出口１５ｂ側と排出口１５ｃ側との流路を形成する。な
お、攪拌手段７は、密閉容器１内に収容される塗料Ａの
均一性を保つため付設されたもので、ここではプロペラ
型を用いてモータＭにより駆動するようにした。この攪
拌手段７としては、密閉容器１の大きさや使用塗料の特
性などを考慮して設置箇所や設置個数が設計される一
方、例えば粘性の高い塗料などの場合にはタービン型を
用いるなど工夫される。また前記ポンプ１６は空気供給
用を使用したが、空気に限らず窒素などの不活性ガスを
供給するようにしていもよい。

【００１０】次に、以上の本発明装置の使用例を概説す
る。この実施例の装着手段３は筒状部品Ｂ１の内周を塗
装する場合に適用される。この内周とは内周部の全周を
塗装する場合に限らず、内周部の下端部から所定の位置
までを部分塗装することも含む。先ず、筒状部品Ｂ１を
装着手段３としての保持部材２にセットする。このと
き、筒状部品Ｂ１は、必要に応じて脱脂洗浄などの前処
理が施されており、保持部材２に差し込むことによりセ
ットされる。塗料Ａは、塗膜形成要素を溶剤に溶解して
均一化した状態でパイプ１０を通じて容器内に所定量だ
け供給される。実施例では図の如くセットされた筒状部
品Ｂ１の下端近傍部まで塗料Ａを収容し、この状態から
液面調整手段４を駆動して筒状部品Ｂ１内に塗料Ａを上
昇させるようにした。

【００１１】ポンプ１６を駆動すると、空気が電磁弁１
５を介してその吐出口１５ｂを通して密閉容器１内へ圧
送される。密閉容器１内は圧気されつつ塗料Ａを下部側
へ押圧するので、この押圧力に応じて外気と通じている
パイプ１２、保持部材２内の塗料部分が上昇する。この
上昇される塗料Ａの液面高さはパイプ１２と保持部材２
で一致し、パイプ１２内を上昇する塗料Ａが所定の高
さ、つまり筒状部品Ｂ１の内周部に皮膜を形成しようと
する位置（例えば、内周部の全面の場合は上端部まで上
昇しており、中間部の場合は下端部からその中間位置ま
で上昇したときを意味する。）に達すると、光電センサ
１３からの信号により、制御回路部６を介して電磁弁１
５へ切り換え信号を発信する。電磁弁１５は吸込口１５
ａを通して供給される空気を吐出口１５ｂ側から排出口
１５ｃ側へ切り換えて、密閉容器１内の圧力を一定に保
つ。これにより、筒状部品Ｂ１内は塗料Ａが皮膜形成位
置まで上昇されており、部分浸漬状態となる。その後、
設定された浸漬時間を経過すると、制御回路部６からの
信号により、電磁弁１５は吐出口１５ｂ側と排出口１５
ｃ側との流路を形成するよう作動し、密閉容器１内の圧
気された空気を外部へ排出する。すると、上昇した塗料
部分はパイプ１２や保持部材２内を下降しつつ元のよう
に同一液面となり、筒状部品Ｂ１の下部に位置する。設
定された放置時間を経過した後、筒状部品Ｂ１を保持部
材２から離脱操作するのである。本発明装置を使用する
ことにより、筒状部品Ｂ１には塗料Ａが内周部に自動的
に塗布されて部分的な皮膜を形成できる。この装置で
は、被塗装物としての筒状部品Ｂ１が装着手段３により
セットされ、かつ液面検出手段５で制御される液面調整
手段４により正確な部分浸漬状態とすることが可能なの
で、塗装品が設計通り精度よくかつ効率的に得られるの
である。

【００１２】図２は本発明の第２実施例としての塗装装
置を示す。この装置については第１図と同一部位に同じ
符号を付して重複説明を省略する。第２実施例は、前述
の液面調整手段４および液面検出手段５を変更した例で
あり、また筒状部品Ｂ２の外周部に皮膜を形成する場合
の装着手段例を示している。同図の塗装装置は、第１実
施例と同じく、密閉容器１、装着手段２３と、液面調整
手段２４と、液面検出手段２５と、液面調整手段２４と
液面検出手段２５との間に介在する制御回路部６と、攪
拌手段７とを備えている。ここで、装着手段２３は、筒
状部品Ｂ２を下部から支持する略円柱の保持具２１と、
保持具２１の上側を覆う筒状の保持部材２２とからな
る。保持具２１は容器本体８の内底壁に立設されてい
る。保持具２１の上端部は径小の係合部２１ａに形成さ
れて、径大部との間に段部２１ｂを形成している。係合
部２１ａは、筒状部品Ｂ２を隙間なくかつ着脱自在に挿
入できる寸法に形成されており、ここに筒状部品Ｂ２の
下端部を係合したときに段部２１ｂがストッパ面とな
る。液面検出手段２５はパイプ１２の真上に導電計２０
を設けたものである。導電計２０は、パイプ１２内の所
定高さ位置に電極２０ａ，２０ｂを設け、これに塗料Ａ
が上昇して接すると電流が通じて信号を発生し、制御回
路６へ送信するのである。

【００１３】液面調整手段２４は塗料Ａを保持部材２２
内を所定高さ上昇させたり、下降させるものであるが、
ここでは密閉容器１内の塗料Ａと可とう性ホース２６を
介して連通した塗料溜容器２７を用いて、塗料溜容器２
７を吊り下げて上下動する方法を採用した。この上下動
は、例えば、図の如く、密閉容器１に隣接配置される支
持部材２８と、モータＭにより巻上げ巻取り可能なウイ
ンチ２９とで構成し、ウインチ２９から引き出されるロ
ープ３０の端部を支持部材２８の上部を迂回して塗料溜
容器２７に連結した。モータＭの駆動により塗料溜容器
２７はロープ３０を介して引き上げられると、塗料溜容
器２７内の塗料Ａがホース２６を通して密閉容器１内へ
供給され、保持部材２２とパイプ１２内の塗料部分が上
昇する。またモータＭは制御回路部６と接続されてい
る。パイプ１２内を上昇する塗料Ａが所定の高さ位置に
達すると、導電計２０から発信される信号を制御回路部
６が受けると、制御回路部６はモータＭへ信号を発信
し、この信号によりモータＭが停止して保持部材２２内
の塗料Ａの液面高さを一定に保ち、部分浸漬状態とな
る。その後、設定された浸漬時間を経過すると、制御回
路部６からの信号により、モータＭは逆回転して塗料溜
容器２７を下降するよう作動し、筒状部品Ｂ２の離脱操
作を行えるよう制御される。

【００１４】この第２実施例では、前記効果に加えて、
装着手段２３の工夫により筒状部品Ｂ２の外周部にあっ
て、その全面または下部から任意位置までに部分皮膜を
形成することができる。また、液面調整手段２４、液面
検出手段２５を提供することにより、密閉容器１の大き
さや経済性などの点から設計を行う場合に選択範囲が拡
大する。なお、この実施例のように塗料溜容器２７を吊
り下げて上下動する他の手段としては、モータの回転を
直線方向の運動に変える、いわゆるラックとピニヤン方
式を応用することも可能である。

【００１５】図３は本発明の第３実施例としての塗装装
置を示し、第１図と同一部位には同じ符号を付してあ
る。この第３実施例は、前述の液面調整手段および液面
検出手段をさらに変更した例であり、また筒状部品Ｂ３
の内周中間部などに帯状皮膜を形成する場合の装着手段
例を示している。同図の塗装装置は、前記各実施例と同
じく、密閉容器１、装着手段３３と、液面調整手段３４
と、液面検出手段３５と、液面調整手段３４と液面検出
手段３５との間に介在される制御回路部６と、攪拌手段
７とを備えている。ここで、装着手段３３は、第１実施
例と同様にパイプからなる保持部材３２で構成されてい
るが、蓋体９の孔にその上部を若干突出した状態で垂直
に保持されている。保持部材３２の突出部には、筒状部
品Ｂ３を隙間なくかつ着脱自在に挿入して、ここに筒状
部品Ｂ３の下端部を係合したときに蓋体９の外壁がスト
ッパ面となる。液面検出手段３５は、超音波センサ４３
を使用しており、パイプ１２内の所定高さ位置にまで塗
料Ａが上昇すると、これを感知して信号を発生し、この
信号を制御回路６へ送信するようになっている。

【００１６】液面調整手段３４として、ここではピスト
ン方式を採用している。このピストン方式は、蓋体９の
孔に容器内外を連通するシリンダ３６が設けられてお
り、シリンダ３６内に配されるピストン３７をモータＭ
の正逆回転により上下方向へ移動する構成となってい
る。具体的には、モータＭを駆動すると、ピストン３７
は下方へ移動され、シリンダ３６内にある塗料Ａが密閉
容器１内の塗料Ａ内へと押し出される結果、密閉容器１
内にある塗料Ａの容量が増えるので保持部材３２とパイ
プ１２内の塗料部分が上昇する。またモータＭは制御回
路６と接続されてここからの信号により、パイプ１２内
を上昇する塗料Ａが所定の高さ位置に達すると、それを
超音波センサ４３で感知し信号を制御回路部６へ送る。
制御回路部６はモータＭへ信号を発信し、この信号によ
りモータＭが停止して保持部材３２内の塗料Ａの液面高
さを一定に保ち、部分浸漬状態となる。その後、設定さ
れた浸漬時間を経過すると、制御回路部６からの信号に
より、モータＭは逆回転してピストン３７をシリンダ３
６の上方へ移動するよう作動し、筒状部品Ｂ３の離脱操
作を行えるよう制御される。

【００１７】この第３実施例では、前記効果に加えて、
装着手段３３の工夫により筒状部品Ｂ３の内周部にあっ
て、その下部側から任意位置までに帯状の部分皮膜を形
成することができる。また、液面調整手段３４、液面検
出手段３５を提供することにより、設計を行う場合に選
択範囲がさらに拡大する。このように、本発明装置は、
装着手段、液面調整手段、液面検出手段の各構成要件を
具体化する場合に種々変形可能であり、また前記密閉容
器についても被塗装物としての筒状部品の形状やロット
の大きさ、使用する塗料特性などに応じてさらに変形な
いしは発展することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗装装置
にあっては、密閉容器を使用し、この容器内外を連通す
る筒状の保持部材などからなる装着手段を利用して筒状
部品を支持したので、比較的簡易な液面調整手段によっ
て密閉容器内の塗料を保持部材内などを通し上昇させる
ことが可能となり、保持部材の内側または外側に支持し
ている筒状部品を保持部材内を通して上昇した塗料内に
部分浸漬し、限定された部位に塗布することができる。
したがって、本発明は、従来の浸漬塗装に対して、筒状
部品の外周あるいは内周、さらには外周や内周のうち限
定された部分にのみ皮膜を形成したいような場合にマス
キング工程を省略できるとともに、大ロットのときにも
安定した品質で皮膜を形成できる。これによって、特に
被塗装物が比較的小さな筒状部品で、大ロットのときに
作業効率および形成皮膜の品質を大きく向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例として示す塗装装置の模式
図である。

【図２】本発明の第２実施例として示す模式図である。

【図３】本発明の第３実施例として示す塗装装置の模式
図である。

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２，２２，３２
保持部材 ３，２３，３３ 装着手段 ４，２４，３４
液面調整手段 ５，２５，３５ 液面検出手段 Ａ 塗料 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 筒状部品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05C 3/00 - 3/109 B05C 7/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状部品を液状塗料に部分浸漬し、筒状
   部品の限定された部位に塗布する塗装装置において、 前記 液状塗料を収容する密閉容器と、 前記密閉容器の上壁に固定されて容器内外を連通する筒
   状の保持部材と、前記 保持部材の内側又は外側に挿入した前記筒状部品
   を、保持部材の定高さ位置に着脱自在に支持する装着手
   段と、 前記密閉容器に収容された塗料の液面を変位して、前記
   保持部材内に入った塗料の液面高さを調整する液面調整
   手段と、 前記保持部材内を上昇した塗料の液面高さを検出可能な
   液面検出手段とを備え、前記筒状部品を前記密閉容器に
   対し前記保持部材及び装着手段を介して支持した状態
   で、前記密閉容器内の塗料を前記液面調整手段により保
   持部材内を通し上昇させることにより、筒状部品を部分
   浸漬状態にすることを特徴とする筒状部品用塗装装置。