JP4664344B2 - 粉体塗装装置 - Google Patents

Description

この発明は、粉体塗装を行う際に、粉体塗料の飛散を防止し、オーバースプレー粉を回収するための粉体塗装ブースを備える粉体塗装装置に関するものである。

粉体塗装は有機溶剤を含まず環境にやさしい塗装として注目されている。近年は公共機材のひとつであるガードレールや、家庭の照明器具にいたるまで採用されている。特に海外では、車の下塗りや、トップコート（クリアー）にも採用されており、地球に優しい塗装と言われている。
粉体塗装は、粉体塗料の飛散を防止し、オーバースプレー粉を回収するために、塗装ブース内で行われる。
このため、粉体塗料は、溶剤塗料と違い、オーバースプレー粉の回収再利用が可能であるから、無駄が少ない地球に優しい塗料である。

粉体塗料は、上記のように、回収再利用はできるが、再利用の際に、ゴミの混入による塗装不良が生じることもあり、できる限り１コートでの塗着効率を上げることが望ましい。
従来、この１コートでの塗着効率を上げるために、塗装ブースにおける塗装ガンの配置やセッティング、塗装ガンからの吐出をＯＮ−ＯＦＦするなど、オーバースプレー粉をできるだけ少なくする工夫がなされている。

ところで、粉体塗装は、通常、塗装ブース内を通過する被塗物に対し、塗装ガンから粉体塗料を吐出して行われている。

塗装ブースの大きさは、基本的に被塗物の大きさ、形状に応じて最適な大きさが決められるが、大きさの異なる複数種類の被塗物を塗装する場合には、大きさの異なる被塗物毎に、室内容積が適合する塗装ブースを設置することはスペース等の関係で現実問題としてできない。

このため、大きさや形状の異なる複数種類の被塗物を一つの塗装ラインで塗装する場合には、最も大きな被塗物に合わせて塗装ブースの容積を決めざるを得ず、例えば小さい被塗物の場合には、被塗物の大きさに対して塗装ブースの容積が大きすぎて、被塗物に対する粉体塗料の付着効率が悪く、吐出された粉体塗料の多くがオーバースプレー粉として集塵機に回収されるなど、被塗物の大きさと塗装ブースの容積とが適応しない状態で塗装作業が行われていることが多い。

そこで、この発明は、大きさや形状の異なる複数種類の被塗物を一つの塗装ラインで塗装する場合において、被塗物に応じて、塗装ブースの容積を最適な容積に適応させ、粉体塗料の被塗物への付着効率を向上させ、オーバースプレー粉を低減させることを課題とするものである。

上記の課題を解決するために、この発明は、被塗物が塗装ブース内をコンベアーによって移動し、この移動する被塗物に対して粉体塗料を吐出する塗装ガンを備えた粉体塗装装置において、前記塗装ガンが室内に配された塗装ブースの側面壁又は天井壁の少なくとも一方を可動壁により形成し、前記塗装ブースを通過する被塗物の大きさおよび姿勢に応じて、前記塗装ブースの室内の内幅又は天井高の少なくとも一方を変更可能にするとともに、前記塗装ガンと被塗物との距離を調整可能にしたものである。

上記塗装ブースに接続した集塵機の吸引量を、塗装ブースの室内容積に応じて調整可能にすることが好ましい。

また、塗装ブースの側面壁を前後に分割し、分割された一部分の側面壁を可動壁により形成するようにしてもよい。

この発明によれば、以上のように、塗装ガンが室内に配された塗装ブースの側面壁又は天井壁の少なくとも一方が可動壁により形成されているため、塗装ブースを通過する被塗物の大きさおよび姿勢に応じて、塗装ブースの室内の内幅又は天井高を変更し、室内容積を最適な大きさにすることができるので、粉体塗料の被塗物への付着効率が向上し、オーバースプレー粉が低減する。

以下、この発明の実施形態について説明する。
図１〜図４は、塗装ブース１の左右の側面壁２、３を左右方向に移動する可動壁によって形成し、塗装ブース１を通過する被塗物Ａの大きさに応じて室内の内幅を変更し、室内容積を被塗物Ａの大きさに応じて適応させる第１の実施形態を示している。
この塗装ブース１の左右の側面壁２、３は、建屋の天井４に設置されたコンベアー５のハンガー６に吊り下げられて移動する被塗物Ａを挟むように設けられている。左右の側面壁２、３の前後には、入口板と出口板が一体に取り付けられている。

左右の側面壁２、３は、床７に設置されたレール８に沿って被塗物Ａに対して接近、又は離反するように移動可能に設けられている。

この左右の側面壁２、３は、図１に示すように、被塗物Ａの左右幅が大きい場合には、左右の側面壁２、３を外側方向に移動させて塗装ブース１の室内の内幅を広げ、反対に、図３の（ｂ）、（ｃ）に示すように、被塗物Ａの左右幅が小さい場合には、左右の側面壁２、３を内側方向に移動させて塗装ブース１の室内の内幅を狭めて、室内容積を被塗物Ａに適応させることができる。

左右の側面壁２、３の移動は、側面壁２、３の外側に設置したピストン９、１０のロッドの伸縮によって行うようにしている。
塗装ガン１１は、この実施形態の場合、左右の側面壁２、３にそれぞれ３基ずつ設置され、左右の側面壁２、３と共に、左右に移動し、被塗物Ａと塗装ガン１１との距離を調整できるようにしている。

左右の側面壁２、３の上方には、それぞれ天井壁１２、１３が左右の側面壁２、３の上面を閉塞するように設置されている。この天井壁１２、１３は、建屋の天井４にピストン１４、１５を介して吊り下げられ、ピストン１４、１５のロッドを縮めることにより、図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、左右の側面壁２、３の上端から天井壁１２、１３が離れ、ピストン１４、１５のロッドを伸ばすことにより、左右の側面壁２、３の上端に天井壁１２、１３が当接して、左右の側面壁２、３と天井壁１２、１３との間に隙間ができないようにしている。

この第１の実施形態において、上記のように、天井壁１２、１３を昇降式にしているのは、左右の側面壁２、３を左右に移動させる際に、左右の側面壁２、３と天井壁１２、１３とが当接していると、左右の側面壁２、３が天井壁１２、１３に当たって移動が妨げられるからである。したがって、左右の側面壁２、３を左右に移動させる際には、ピストン１４、１５のロッドを縮めて、図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、左右の側面壁２、３の上端から天井壁１２、１３を離すようにしている。そして、移動が終了した後に、図３の（ｃ）に示すように、ピストン１４、１５のロッドを伸ばして、左右の側面壁２、３の上端に天井壁１２、１３を当てて、左右の側面壁２、３と天井壁１２、１３との間の隙間を塞ぐようにしている。

塗装ブース１の床面には、被塗物Ａの移動方向に沿って、オーバースプレー粉を回収する吸引ホッパー１６が設置されている。この吸引ホッパー１６の集塵機による吸引量は、塗装ブース１の容積に応じて調整することが好ましい。即ち、左右の側面壁２、３を広げて、室内空間の容積を大きくした場合には、吸引量を多く、室内空間の容積を小さくした場合には、それに応じて吸引量を少なくするというように制御することが好ましい。

吸引ホッパー１６の上端の左右幅は、左右の側面壁２、３を外方に最大限広げた幅に合わせている。このため、左右の側面壁２、３を内側に移動させると、吸引ホッパー１６の上端両側部分と左右の側面壁２、３の下端部分との間に空間ができるため、この空間を塞ぐように、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、吸引ホッパー１６の上端両側部分と左右の側面壁２、３の下端部分との間に、左右の側面壁２、３の移動に応じて、伸び縮みする巻き取り式のカバー１７を設置している。

上記のように、図１〜図４に示す塗装ブース１は、室内高さは一定であるが、左右の側面壁２、３を移動させることにより、室内幅を調整することができる。

この室内幅の調整は、被塗物Ａが塗装ブース１に到達する手前で、センサーによって被塗物Ａの左右幅を検出し、この検出結果に基づき、天井壁１２、１３のピストン１４、１５のロッドと、左右の側面壁２、３のピストン９、１０のロッドを動かし、左右の側面壁２、３の幅を予め被塗物Ａの幅に合わせて自動的に適応させるようにしてもよい。

上記の実施例では、左右の側面壁２、３を移動させる駆動手段として、ピストン機構を用いているが、駆動手段はこれに限られず、ボールネジ機構やチェーン機構等を用いてもよい。

上記左右の側面壁２、３、天井壁１２、１３は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の非導電性樹脂パネルによって形成することができる。

次に、図５及び図６は、塗装ブース１の室内幅と室内高さの両方を変更して室内容積を被塗物Ａの大きさに応じて適応させる第２の実施形態を示している。
この第２の実施形態の説明において、図１〜図４に示した第１の実施形態と共通する部分は、同じ符号を用いて説明する。

この第２の実施形態において、左右の側面壁２、３の左右方向の移動機構、天井壁１２、１３の昇降機構は、第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と相違する点は、天井壁１２、１３をピストン１４、１５によって昇降させて、室内高さを変更できるようにするために、天井壁１２、１３の昇降に応じて、左右の側面壁２、３の高さも変更可能にしている点である。左右の側面壁２、３の高さ調整は、左右の側面壁２、３を下部壁２Ａ、３Ａと、上部壁２Ｂ、３Ｂの分割壁とし、上部壁２Ｂ、３Ｂを、下部壁２Ａ、３Ａに設置したピストン２０、２１によって、下部壁２Ａ、３Ａに対して昇降させることにより行うようにしている。

また、この第２の実施形態では、塗装ガン１１を上下動するレシプロケーター２２に設置し、このレシプロケーター２２も台座２３に車輪を設置して左右方向に移動可能にしている。

この第２の実施形態における左右の側面壁２、３の移動と、天井壁１２、１３の昇降は、次のようにして行う。

図５は、最も大きい被塗物Ａの塗装を行う際に、左右の側面壁２、３を最も外側に広げ、天井壁１２、１３も上昇させて、室内容積を最も大きくした状態を示している。そして、この最も大きい状態から、図６に示すように、小さい被塗物Ａを塗装する際には、左右の側面壁２、３、天井壁１２、１３を次のようにして移動させる。

まず、図６（ａ）に示すように、天井壁１２、１３を少し上方に上げて、左右の側面壁２、３の左右方向の移動が、天井壁１２、１３によって妨げられないようにする。この後、図６（ｂ）に示すように、ピストン９、１０のロッドを伸ばして、左右の側面壁２、３を小さい被塗物Ａに合わせて内側に移動させる。そして、天井壁１２、１３の高さを、小さい被塗物Ａに合わせるために、まず、図６（ｃ）に示すように、上部壁２Ｂ、３Ｂを下部壁２Ａ、３Ａに対してピストン２０、２１によって下降させ、左右の側面壁２、３の高さを低くし、この後、天井壁１２、１３を、図６（ｄ）に示すように、下降させて、上部壁２Ｂ、３Ｂの上端と天井壁１２、１３との間の隙間を塞ぐようにしている。

この後、図６（ｄ）に示すように、レシプロケーター２２も、小さい被塗物Ａに合わせるために、内側に移動させて、塗装ガン１１と被塗物Ａとの距離を調整する。

次に、図７、図８及び図９は、第１の実施形態と同様に、塗装ブース１の左右の側面壁２、３を左右方向に移動する可動壁によって形成し、塗装ブース１を通過する被塗物Ａの大きさに応じて室内の内幅を変更し、室内容積を被塗物Ａの大きさに応じて適応させる第３の実施形態を示している。

この第３の実施形態は、第１の実施形態が被塗物Ａをハンガー６に吊るして移動させているのに対し、被塗物Ａを移動させるコンベアー２４を床面に設置し、塗装ブース１の床面２５の中央部を、被塗物Ａの支持サポート２６が移動するようにし、側面壁２７、２８の下端縁に沿って、排気ダクト２９、３０を一体に設置している。

そして、側面壁２７、２８は、車輪付きのフレーム３２、３３に支持され、排気ダクト２９、３０と一体で、ピストン３４、３５によって左右方向に移動可能に設置されている。図７は、大きい被塗物Ａに合わせて、側面壁２７、２８を広げた状態であり、図８は、小さい被塗物Ａに合わせて、側面壁２７、２８を狭めた状態をそれぞれ示している。

この第３の実施形態においても、天井壁３１は、ピストン３６、３７によって昇降可能に吊り下げ支持されている。

次に、図１０は、塗装ブース１の側面壁３８、３９を、被塗物Ａの移動方向に沿って前後に２分割し、前半部分の側面壁３８Ａ、３９Ａを、後半部分の側面壁３８Ｂ、３９Ｂに対して内側に、ピストン４０、４１によって移動可能にした第４の実施形態を示している。

この第４の実施形態は、被塗物Ａを移動途中で９０度回転させ、前半部分で被塗物Ａの両側面を塗装し、後半部分で被塗物Ａの両端面を塗装する例を示している。塗装ブース１の前半部分での被塗物Ａは、その幅が狭いため、前半部分の側面壁３８Ａ、３９Ａを被塗物Ａの幅に合わせて、内側に移動させて、側面壁３８Ａ、３９Ａ間の距離を縮めている。
第４の実施形態において、塗装ガン１１は、塗装ブース１の前半部分と後半部分にそれぞれ対向するように設置している。

この発明に係る粉体塗装装置の第１の実施形態を示す正面図である。 図１の側面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１の実施形態において側面壁を移動させる手順を示す正面図である。 （ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態において側面壁を移動させた際の吸引ホッパーと側面壁の下端との関係を示す部分断面図である。 この発明に係る粉体塗装装置の第２の実施形態を示す正面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、第２の実施形態において側面壁及び天井壁を移動させる手順を示す正面図である。 この発明に係る粉体塗装装置の第３の実施形態で側面壁を広げた状態を示す正面図である。 この発明に係る粉体塗装装置の第３の実施形態で側面壁を狭めた状態を示す正面図である。 この発明に係る粉体塗装装置の第３の実施形態の底面部分を示す斜視図である。 この発明に係る粉体塗装装置の第４の実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１ 塗装ブース
２、３ 側面壁
４ 天井
５ コンベアー
６ ハンガー
７ 床
８ レール
９、１０ ピストン
１１ 塗装ガン
１２、１３ 天井壁
１４、１５ ピストン
１６ 吸引ホッパー
１７ カバー
２Ａ、３Ａ 下部壁
２Ｂ、３Ｂ 上部壁
２０、２１ ピストン
２２ レシプロケーター
２３ 台座
２４ コンベアー
２５ 床面
２６ 支持サポート
２７、２８ 側面壁
２９、３０ 排気ダクト
３１ 天井壁
３２、３３ 車輪付きのフレーム
３４、３５、３６、３７ ピストン
３８Ａ、３９Ａ、３８Ｂ，３９Ｂ 側面壁

Claims (3)

1. 被塗物が塗装ブース内をコンベアーによって移動し、この移動する被塗物に対して粉体塗料を吐出する塗装ガンを備えた粉体塗装装置において、前記塗装ガンが室内に配された塗装ブースの側面壁又は天井壁の少なくとも一方を可動壁により形成し、前記塗装ブースを通過する被塗物の大きさおよび姿勢に応じて、前記塗装ブースの室内の内幅又は天井高の少なくとも一方を変更可能にするとともに、前記塗装ガンと被塗物との距離を調整可能にしたことを特徴とする粉体塗装装置。
   
2. 上記塗装ブースに接続した集塵機の吸引量を、塗装ブースの室内容積に応じて調整可能にしたことを特徴とする請求項１記載の粉体塗装装置。
   
3. 塗装ブースの側面壁を前後に分割し、分割された一部分の側面壁を可動壁により形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の粉体塗装装置。

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