JP3971986B2 - 塗装装置および塗装方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、塗装ブース内に層流となる気流を発生させ、この層流の中で被塗装部品に対して塗装作業を行う塗装装置および塗装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の塗装装置としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−179255号公報
【0004】
この公報記載の発明は、塗装作業を行う塗装ブースの一方の側から外気を取り入れ、この取り入れた外気を塗装ブースを経由して塗装ブースの他方の側に排気する際に、塗装ブース内の空気の流れを均一な層流状態となるようにしている。これにより、塗装ブース内での汚染空気の拡散防止および滞留防止を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の塗装装置においては、単に、層流状態の中で塗装作業を行っているので、塗装ブース内の全体の空気の流れとしては層流となっているものの、被塗装部品近傍ではブース内の層流の流れとは別に被塗装部品に向けて吹き付けた塗料の流れが存在する。そして、この被塗装部品に向けて吹き付けた塗料の粒子が被塗装部品の近傍で下方に落下し、この落下した塗料の粒子が跳ね上がって被塗装部品に付着し、塗装状態が悪化するという問題がある。
【0006】
そこで、この発明は、落下した塗料粒子の被塗装部品への跳ね返りを防止して、塗装状態の悪化を防止することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、塗装ブース内の気流を層流状態とし、この層流状態の中で被塗装部品に対して塗装作業を行う際に、前記被塗装部品の近傍に、前記塗装ブース内の層流とは別に気体を吹き付ける気体吹付手段を設けた塗装装置であって、前記被塗装部品を部品受け台から前記層流状態の気流の流れ方向と交差する方向に離間した状態で支持する部品支持手段を設け、前記塗装作業位置に設けた塗装手段近傍の塗装ブース側壁に、装置外部より気体を取り入れる多孔部材を設け、前記気体吹付手段は、前記被塗装部品と前記部品受け台との間でかつ前記多孔部材から導入した気体に沿って、前記層流状態の気流の上流側から同下流側に向けて気体を吹き付ける構成としてある。
【0008】
【発明の効果】
この発明によれば、被塗装部品の近傍に、塗装ブース内の層流とは別に、被塗装部品と部品受け台との間に向けて気体を吹き付けるようにしたので、被塗装部品に向けて吹き付けた塗料の粒子が下方に落下しても、この落下した塗料粒子は、吹き付けた気体によって層流状態の気流の下流側に流され、被塗装部品への付着を防止でき、塗装状態の悪化を防止することができる。
また、気体吹付手段は、多孔部材から導入した気体に沿って、層流状態の気流の上流側から下流側に向けて気体を吹き付けているので、多孔部材から導入する気体の流れの乱れを防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0010】
図1は、この発明の実施の一形態を示す塗装装置の内部構造の概略を示す側面図、図2は同平面図、図3は、その全体構成を示す斜視図、図4は、被塗装部品Wに対して塗装手段である塗装ロボットRにより塗装作業を行っている状態を示す斜視図である。
【0011】
図3に示すように、この塗装装置は、互いに隣接する2つの塗装ブース1,3を備えており、ここでは、塗装ブース1でのみ塗装を行っている状態を示している。各塗装ブース1,3に対して一方側(図3中で左側)に乾燥室5,7を設けるとともに、塗装ブース1,3を間に挟んで乾燥室5,7と反対側に、排気室9,11を設ける。乾燥室5,7には、図示していないが、塗装後の被塗装部品Wを収納して電気ヒータにより乾燥させる。
【0012】
乾燥室5,7相互間は、隔壁6により仕切り、排気室9,11相互間は、隔壁10により仕切ってある。図示した実施の形態は、排気室9,11の塗装ブース1,3側は、その全域が開放しているが、塗装ブース1,3内の被塗装部品Wの大きさや形状に応じて、塗装ブース1,3内に発生させる層流の状態をコントロールすためめに仕切壁2などを設けてもよい。
【0013】
乾燥室5,7の塗装ブース1,3と反対側の外壁の下部側には気体取入口5a,7aを設け、気体取入口5a,7aには、多数の小孔を備えた多孔部材としてのステンレス製メッシュ(メッシュ130〜200位で、好ましくは150)15,17を設ける。上記した気体取入口5a,7aに対向して乾燥室5,7の塗装ブース1,3側の外壁には、気体取入口5a,7aから取り入れた気体(通常は空気)を塗装ブース1,3に導入する開口部19,21を設けてある。また、この開口部19,21は、乾燥室5,7に対する被塗装部品Wの出し入れを行う際にも利用する。
【0014】
一方、排気室9,11の図1中で右側端部近傍には、塗装ブース1,3に対向する側のほぼ全面にわたり、フィルタ23,25を設け、気流によって流れてくる塗料粒子の捕捉を行う。さらにこの排気室9,11におけるフィルタ23.,25より下流側(図1中で右側)の上面には、排気用ファン27,29を設けてある。この排気用ファン27,29を備えた上面についても、フィルタ31,33を設ける。
【0015】
また、乾燥室5,7の上面の図1,図2中で左側の端部にも、排気用ファン35,37を設けている。この排気用ファン35,37は、前記した排気室9,11側の排気用ファン27,29より小型で排気流量が小さいものとする。
【0016】
このように、排気室9,11側の排気用ファン27,29を大型化することで、乾燥室5,7の気体取入口5a,7aから外気の導入が可能となり、この導入した外気は、開口部19,21から塗装ブース1,3に流入し、排気室9,11に達する。排気室9,11に達した気体は、排気用ファン27,29によって外部に排出される。乾燥室5,7側の排気用ファン35,37は、乾燥室5,7内の熱を外部に排出する。
【0017】
塗装ブース1内には、前記した塗装ロボットRと、被塗装部品Wを支持する支持機構39と、被塗装部品Wと部品受け台41との間に気体を吹き付ける気体吹付手段としてのエアジェットノズル43とを、それぞれ配置してある。
【0018】
塗装ロボットRは、支持機構39より乾燥室5側に配置してあり、ロボットアーム先端のノズル45から塗料を噴出する。支持機構39は、基台47上に、回転支持アーム49が長手方向中心部を中心として回転可能に設けられ、この回転支持アーム49の両端部上に、前記した部品受け台41をそれぞれ設けてある。
【0019】
部品受け台41上には、ほぼH字形状の一対の部品支持手段としての部品支持脚53,55が立設してあり、この部品支持脚53,55上に被塗装部品Wをセットする。そして、回転支持アーム49が図4の状態にあるときに、図4中で奥側の被塗装部品Wに対して塗装作業を行う。
【0020】
塗装作業位置となる塗装ロボットRの塗装ブース1内の気流の上流側には、塗装ブース側壁から塗装ブース1の中央側に向けて突出する遮蔽板57を設けてある。この遮蔽板57は、先端が塗装ブース1内の気流の下流側に向けて屈曲し、塗装ロボットRを覆うような形状となっている。
【0021】
上記した遮蔽板57と排気室9との間の塗装ブース側部は、側方に突出する突出領域59を備え、この突出領域59の側壁59aには、多孔部材として前記したステンレス製メッシュ15,17と同様なステンレス製メッシュ61を設けてある。
【0022】
この遮蔽板57の気流上流側の塗装ブース側壁には、作業者が出入りする出入口部63を設けてある。この出入口部63には開閉ドア65を取り付けてあり、開閉ドア65には、前記したステンレス製メッシュ15,17と同様なステンレス製メッシュ67をその全面に設けてある。
【0023】
一方、塗装ブース3側の塗装ブース側壁は、塗装ブース1の側壁と同様に、前記したステンレス製メッシュ15,17と同様なステンレス製メッシュ69で構成してある。
【0024】
前記したエアジェットノズル43は、図2に示すように塗装ロボットRに対し、排気室9寄りでかつ突出領域59寄りの位置に配置してあり、図1に示すように上下方向に延びる支持ロッド71の上部に設けた支持アーム73に吊り下げて固定してある。このエアジェットノズル43は、上下方向高さが被塗装部品Wとほぼ同じ位置にあり、その先端の気体吹出口43aは、上部から下方に向けかつ被塗装部品Wと部品受け台41との間に向けて気体を吹き付けるよう設定してある。
【0025】
前記したエアジェットノズル43は、気体吹出口43aが、吹出口先端側に向けて通路断面積が順次小さく、かつ扁平状に形成してある。また、このエアジェットノズル43に気体を供給すべく接続してある配管75の途中には、この配管75を流れる気体中の油分などの異物を除去するフィルタ77を設けてある。
【0026】
次に、作用を説明する。
【0027】
排気室9,11側の排気用ファン27,29を作動させることで、装置外部の気体を気体取入口5a,7aから乾燥室5,7に導入し、さらに開口部19,21から塗装ブース1,3に流入させて、排気室9,11に導く。排気室9,11に達した気体は、排気用ファン27,29によって、塗料に含まれる揮発ガス成分とともに、塗装装置の外部に排出される。一方乾燥室5,7側の排気用ファン35,37の作動により、乾燥室5,7内の熱を外部に排出する。
【0028】
また、突出領域59におけるステンレス製メッシュ61、開閉ドア65におけるステンレス製メッシュ67および、これらと反対側の塗装ブース側壁のステンレス製メッシュ69からも、外気が塗装ブース1,3内にそれぞれ導入される。このように、塗装ブース1,3内への外気取入口に、ステンレス製メッシュ15,17,61,67,69を設けることで、塗装ブース1,3内での気体の流れが、均一な層流状態となるとともに、外部の塵埃の塗装ブース1,3内への浸入を防止できる。
【0029】
この状態で、回転支持アーム49上の一方の被塗装部品Wが、図4に示す奥側にあるときに、塗装ロボットRのノズル45から塗料を噴出させて、被塗装部品Wの表面全域に塗装作業を行う。これと同時に、エアジェットノズル43から、被塗装部品Wと部品受け台41との間に向けて、塗装ブース1,3内の層流とは別に気体を吹き付ける。
【0030】
上記したように、気流が層流状態となる中で塗装作業を行うことで、塗装ブース1,3内に浮遊する塵埃が滞留することなく下流に流され、またノズル45から噴出して被塗装部品Wに付着しなかった塗料粒子についても、層流状態の気流に沿って下流に流され、これにより被塗装部品Wへの塵埃の付着および飛散した塗料粒子の再付着を防止することができる。
【0031】
そして、エアジェットノズル43により、被塗装部品Wと部品受け台41との間に向け、かつ上部から下方に向けて気体を吹き付けることで、飛散した塗料粒子が下方に落下しても、この落下した塗料は、この吹き付けた気体によって下流側に流され、被塗装部品Wへの付着を防止でき、塗装状態の悪化を防止することができる。下流側に流された塗料粒子は、フィルタ23,25によって捕捉される。
【0032】
このとき、エアジェットノズル43は、ステンレス製メッシュ61から導入する気体の流れとほぼ平行に気体を噴出している。これにより、ステンレス製メッシュ61から導入する気体の流れの乱れを防止している。
【0033】
また、このエアジェットノズル43は、吹出口先端側に向けて通路断面積が順次小さく、かつ扁平状となった気体吹出口43aから気体を吹き出すので、吹き出される気体は、扁平状の層流となり、塗装ブース1,3内を流れる層流状態を大きく乱すことがない。また、このエアジェットノズル43の形態は、被塗装部品の大きさや形状に応じて、上記扁平状となる層流の幅、あるいはここの層流のサイズなどを複数設定して制御できるようにしてある。
【0034】
さらにこのエアジェットノズル43の配管75に設けたフィルタ77によって配管75を流れる気体中の異物を除去するので、塗装ブース1,3内への異物の吐出を防ぐことができる。特に、異物として油分を除去することで、この油分が被塗装部品に付着することによる塗料の付着性の悪化を防止することができる。
【0035】
また、塗装ロボットRの気流上流側に、遮蔽板57を設けることで、塗装ロボットRを設置することによる乱流発生を防止できる。そして、この遮蔽板57で遮蔽された塗装ロボットRの配置位置近傍の塗装ブース側壁の突出領域59にステンレス製メッシュ61を設け、ここから外気を取り入れることで、塗装ロボットR周辺における気体の流れを層流として維持することができる。
【0036】
なお、上記したステンレス製メッシュ61は、塗装ロボットRを配置した塗装作業位置が、突出領域59側の塗装ブース側壁に近いほど、ステンレス製メッシュ61の設置領域を大きくし、ステンレス製メッシュ61から流入する気体量を増大させることで、層流状態を確実に維持することができる。
【0037】
また、出入口部63の開閉ドア65にもステンレス製メッシュ67を設けたので、外気をより確実に塗装ブース1,3内に取り入れることができ、層流状態をより確実に発生させることができる。
【0038】
また、この塗装ブース1と隣接する塗装ブース3との間に仕切壁2を設けることで、塗装ブース1,3内の層流状態をさらに確実に維持することができる。
【0039】
なお、上記した実施形態において、塗装ブース3では、例えば作業者が手作業で被塗装部品に対して塗装作業を行ってもよい。この場合にも、エアジェットノズル43を設置して、落下する塗料粒子を吹き飛ばすことで、被塗装部品の塗装状態の悪化を防止することができる。
【0040】
また多孔部材としては、ステンレス製メッシュに限ることはなく、多数の小孔を備えたものであればよい。
【0041】
なお、本実施形態では、乾燥室、塗装ブース、排気室がそれぞれ2ライン並行に設置された塗装装置で説明したが、2ラインに限る必要はない。
【0042】
また、上記2ラインの内、塗装ブースの一方に突出領域59を設けているが、これも被塗装部品や塗装ブース内の大きさおよび塗装ブース内に設置した塗装ロボットの大きさやその稼働範囲の広さ、さらには支持機構39の大きさの関係によっては、必ずしも必要とせず、排気室9の側壁と塗装ブース1の側壁とが同一平面になっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態を示す塗装装置の内部構造の概略を示す側面図である。
【図2】図1の塗装装置の平面図である。
【図3】図1の塗装装置の全体構成を示す斜視図である。
【図4】被塗装部品に対して塗装ロボットにより塗装を行っている状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
W 被塗装部品
1,3 塗装ブース
5,7 乾燥室
9,11 排気室
15,17,61,67,69 ステンレス製メッシュ(多孔部材)
41 部品受け台
43 エアジェットノズル(気体吹付手段)
53,55 部品支持脚(部品支持手段)
57 遮蔽板
75 配管
77 フィルタ
Claims (5)
- 塗装ブース内の気流を層流状態とし、この層流状態の中で被塗装部品に対して塗装作業を行う際に、前記被塗装部品の近傍に、前記塗装ブース内の層流とは別に気体を吹き付ける気体吹付手段を設けた塗装装置であって、前記被塗装部品を部品受け台から前記層流状態の気流の流れ方向と交差する方向に離間した状態で支持する部品支持手段を設け、前記塗装作業位置に設けた塗装手段近傍の塗装ブース側壁に、装置外部より気体を取り入れる多孔部材を設け、前記気体吹付手段は、前記被塗装部品と前記部品受け台との間でかつ前記多孔部材から導入した気体に沿って、前記層流状態の気流の上流側から同下流側に向けて気体を吹き付けることを特徴とする塗装装置。
- 前記塗装手段に対して前記気流の上流側に、前記塗装ブースの側壁から塗装ブース中央側に向けて突出し、その先端側が前記気流の下流側に向けて屈曲して前記塗装手段を覆う遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項1記載の塗装装置。
- 前記気体吹付手段に気体を供給する配管途中に、気体中の異物を除去するフィルタを設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の塗装装置。
- 前記気体吹付手段の気体吹出口を、吹出口先端側に向けて通路断面積が順次小さく、かつ扁平状に形成したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の塗装装置。
- 塗装ブースに対して一方側の塗装ブース外から気体を導入するとともに、前記塗装ブースの他方側から前記導入した気体を外部に排出して、前記塗装ブース内の気流を層流状態とし、この層流状態の中で被塗装部品に対して塗装作業を行う塗装方法において、前記被塗装部品を部品受け台から前記層流状態の気流の流れ方向と交差する方向に離間して配置し、前記塗装作業位置に設けた塗装手段近傍の塗装ブース側壁に、装置外部より気体を取り入れる多孔部材を設け、前記被塗装部品と前記部品受け台との間でかつ前記多孔部材から導入した気体に沿って、前記層流状態の気流の上流側から同下流側に向けて、前記塗装ブース内の層流とは別に気体を吹き付けて、前記気流の下流側に向けて塗料粒子を吹き飛ばすことを特徴とする塗装方法。
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