JP6580170B2

JP6580170B2 - 管外面の塗装装置および塗装方法

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Publication number: JP6580170B2
Application number: JP2018008497A
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Inventors: 智川勝; 藤井　宏明; 宏明藤井
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Description

本発明は、管を管軸周りに回転させながら管外面に塗装を行う塗装装置および塗装方法に関する。

従来、図２３に示すような管１０１の外面に接着剤１０２の塗膜を形成する塗膜形成装置１０３がある。この塗膜形成装置１０３は、管１０１を回転自在かつ管軸方向１０４へ移動自在に支持する保持具１０５および支持ローラ１０６と、接着剤１０２を管１０１の外面に流下させる接着剤塗布ノズル１０７と、管１０１の外面に流下した接着剤１０２に空気を吹き付けて接着剤１０２を伸展させる空気噴出ノズル１０８とを有している。

これによると、保持具１０５および支持ローラ１０６によって支持された管１０１を管軸周りに回転させるとともに管軸方向１０４へ移動させながら、接着剤１０２を接着剤塗布ノズル１０７から管１０１の外面に流下させるとともに、空気を空気噴出ノズル１０８から管１０１の外面の接着剤１０２に吹き付ける。これにより、管１０１の外面に螺旋状に付着した接着剤１０２が空気噴出ノズル１０８から噴出された空気によって伸展されるため、管１０１の外面に接着剤１０２の塗膜が形成される。

尚、上記のような塗膜形成装置は例えば下記特許文献１に記載されている。

特開昭５９−１９６７８１

しかしながら上記の従来形式では、管１０１の外面に付着した接着剤１０２に空気を吹き付けて接着剤１０２を伸展させているため、接着剤１０２が十分に伸展せず、管１０１の外面に、接着剤１０２（塗料）が塗布されていない未塗装箇所（以下、塗り残し箇所という）が発生する虞があるといった問題がある。

特に、鋳鉄管などの外面に微小な凹凸部がある管に、塗膜を形成する場合、塗料が管の外面の凹部に十分に入り込まず、塗り残し箇所が発生し易い。

本発明は、塗り残し箇所の発生を防止することができる管外面の塗装装置および塗装方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、塗料供給体と管軸周りに回転している管との少なくとも一方を管軸方向に移動させながら管の外面に塗装を行う塗装装置であって、
塗料供給体は管軸方向において所定間隔をあけて離間している複数の塗料供給ユニットを有し、
塗料供給ユニットは、液体の塗料を管の外面に向かって吐出する塗料吐出部材と、管の外面に吐出された塗料に気体を吹き付けて塗料を伸展させる吹付部材とを有しているものである。

これによると、管を管軸周りに回転するとともに塗料供給体と管との少なくとも一方を管軸方向に移動させながら、複数の塗料供給ユニットのうちの先行している塗料供給ユニットの塗料吐出部材から液体の塗料を管の外面に向かって吐出するとともに、上記先行している塗料供給ユニットの吹付部材から管の外面に気体を吹き付けて管の外面に吐出された塗料を伸展させ、さらに、複数の塗料供給ユニットのうちの後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から液体の塗料を管の外面に向かって吐出するとともに、上記後続の塗料供給ユニットの吹付部材から管の外面に気体を吹き付けて管の外面に吐出された塗料を伸展させる。

これにより、後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から吐出された塗料は、先行の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出された塗料の半乾燥状態の塗膜上に供給されるため、後続の塗料供給ユニットの吹付部材から吹き出した気体によって十分に伸展される。このため、管の外面に塗り残し箇所が発生するのを防止することができる。

また、塗料を複数の塗料供給ユニットの各塗料吐出部材から管の外面に向かって吐出しているため、十分な膜厚を有する塗膜を形成することができる。

本第２発明における管外面の塗装装置は、先行の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出される際の管軸方向における塗料の吐出幅が、後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出される際の管軸方向における塗料の吐出幅よりも広いものである。

これによると、塗料は先行の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に広範囲で吐出されるため、先行の塗料供給ユニットの吹付部材から管の外面に気体を吹き付けて、管の外面の塗料を容易に広範囲に伸展させることができる。

また、後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出される塗料の吐出幅は先行の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出される塗料の吐出幅よりも狭くなるため、後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から吐出する塗料の吐出量を先行の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から吐出する塗料の吐出量よりも減少させることができ、無駄に使用される塗料の量を減らすことができる。

尚、後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から吐出された塗料は、先行の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出された塗料の半乾燥状態の塗膜上に供給されるため、吐出量が少量であっても広範囲に伸展し易い。これにより、無駄に使用される塗料の量を減らすことができるとともに、管の外面に塗り残し箇所が発生するのを防止することができる。

本第３発明における管外面の塗装装置は、各塗料供給ユニットの塗料吐出部材と吹付部材とは管軸方向において所定の間隔をあけて離間しているものである。

これによると、塗料が塗料吐出部材から管の外面に吐出されている時、吹付部材から管の外面への気体の吹き付けの影響を低減することができ、このため、塗料吐出部材からの塗料の吐出を安定的に行うことができる。

本第４発明における管外面の塗装装置は、複数の塗料供給ユニットは管軸方向に移動自在な移動部材に設けられているものである。

これによると、管を管軸周りに回転するとともに移動部材を管軸方向に移動させながら、先行している塗料供給ユニットの塗料吐出部材から液体の塗料を管の外面に向かって吐出するとともに、上記先行している塗料供給ユニットの吹付部材から管の外面に気体を吹き付けて管の外面に吐出された塗料を伸展させ、さらに、後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から液体の塗料を管の外面に向かって吐出するとともに、上記後続の塗料供給ユニットの吹付部材から管の外面に気体を吹き付けて管の外面に吐出された塗料を伸展させる。

本第５発明における管外面の塗装装置は、塗料供給体は、先行する第１の塗料供給ユニットと、後続の第２の塗料供給ユニットとを有しているものである。

本第６発明は、塗料供給体と管軸周りに回転している管との少なくとも一方を管軸方向に移動させながら管の外面に塗装を行う塗装方法であって、
塗料供給体に備えられた先行する第１の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から液体の塗料を管の外面に向かって吐出するとともに、第１の塗料供給ユニットの吹付部材から管の外面に気体を吹き付けて管の外面に吐出された塗料を伸展させる先行塗装工程と、
塗料供給体に備えられた後続の第２の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から液体の塗料を、上記先行塗装工程が施された管の外面に向かって吐出するとともに、第２の塗料供給ユニットの吹付部材から気体を、上記先行塗装工程が施された管の外面に吹き付けて管の外面に吐出された塗料を伸展させる後続塗装工程とを有するものである。

以上のように本発明によると、後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から吐出された塗料は、先行の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出された塗料の半乾燥状態の塗膜上に供給されるため、後続の塗料供給ユニットの吹付部材から吹き出した気体によって十分に伸展される。このため、管の外面に塗り残し箇所が発生するのを防止することができる。また、塗料を複数の塗料供給ユニットの各塗料吐出部材から管の外面に向かって吐出しているため、十分な膜厚を有する塗膜を形成することができる。

本発明の実施の形態における管外面の塗装装置の側面図である。同、塗装装置の一部拡大側面図である。図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。図２におけるＹ−Ｙ矢視図である。同、塗装装置により外面を塗装される管の一部拡大断面図である。同、塗装装置の第１の塗料吐出部材の吐出ノズルの拡大断面図である。同、塗装装置の第１および第２の吹付部材の先端部の拡大断面図である。図７におけるＸ−Ｘ矢視図である。同、管に対する塗装装置の第１および第２の塗料吐出部材と第１および第２の吹付部材との位置関係を示す図である。同、塗装装置を用いて管の外面に塗装を行っている様子を示す平面図である。同、塗装装置の第１および第２の塗料吐出部材と、第１および第２の吹付部材と、これら各部材用の位置変更手段とを示す図である。図１１におけるＸ−Ｘ矢視図である。同、塗装装置の第２の塗料吐出部材の吐出ノズルの拡大断面図である。同、塗装装置の第１の塗料吐出部材から吐出される塗料の吐出幅と、第２の塗料吐出部材から吐出される塗料の吐出幅とを示す一部拡大側面図である。同、塗装装置により外面を塗装される管の一部拡大断面図であり、第１の塗料吐出部材から吐出された塗料によって管の外面に塗膜が形成された状態を示す。同、塗装装置により外面を塗装された管の一部拡大断面図であり、第２の塗料吐出部材から吐出された塗料によって管の外面に塗膜が形成された状態を示す。同、塗装装置の第１の塗料吐出部材から塗料を管の外面に吐出した際に形成される螺旋状の塗料の帯を示す平面図であり、塗料の吐出幅を広くした状態を示す。同、塗装装置の第１の塗料吐出部材から塗料を管の外面に吐出した際に形成される螺旋状の塗料の帯を示す管の一部拡大断面図であり、塗料の吐出幅を広くした状態を示す。図１８に示された螺旋状の塗料の帯に向けて、第１の吹付部材から空気を吹き付けて塗料の帯を伸展したときの管の一部拡大断面図である。参考例として、第１の塗料吐出部材から塗料を管の外面に吐出した際に形成される螺旋状の塗料の帯を示す平面図であり、塗料の吐出幅を狭くした状態を示す。参考例として、第１の塗料吐出部材から塗料を管の外面に吐出した際に形成される螺旋状の塗料の帯を示す管の一部拡大断面図であり、塗料の吐出幅を狭くした状態を示す。図２１に示された螺旋状の塗料の帯に向けて、第１の吹付部材から空気を吹き付けて塗料の帯を伸展したときの管の一部拡大断面図である。従来の塗膜形成装置の側面図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１〜図５に示すように、１は管２の外面に塗装を行う塗装装置である。管２は、例えば鋳鉄製であり、直管部３の一端に挿口４を有し、直管部３の他端に受口５を有している。尚、受口５の外径は直管部３の外径よりも大きい。また、管２はピーニング処理された金型を用いて鋳造されるため、図５に示すように、管２の外面には多数の微小な凹凸部７，８が形成されている。

管２は、水平姿勢で、管軸周りに回転自在に、支持装置１１によって支持される。支持装置１１は、管２の挿口４および受口５を下方より支持する複数の支持ローラ１２，１３と、支持ローラ１２，１３のいずれかを強制的に回転駆動する回転駆動装置(図示省略)とを有している。

塗装装置１は、Ｈ型のレール２０に支持案内されて管軸方向２１に移動自在な移動台車２２（移動部材の一例）と、移動台車２２に設けられた塗料供給体２３とを有している。レール２０は支持装置１１の支持ローラ１２，１３で支持された管２の上方に設けられ、レール２０の下面にはラック２４が設けられている。

移動台車２２は、台車本体２７と、台車本体２７の前後左右に設けられてレール２０上を転動する複数の車輪２８と、下方からレール２０のラック２４に歯合するピニオン２９と、ピニオン２９を回転駆動させるモータ等からなる回転駆動装置３０とを有している。回転駆動装置３０によってピニオン２９が強制的に回転することにより、移動台車２２が車輪２８を介してレール２０に沿って管軸方向２１へ移動する。

また、移動台車２２の移動経路２５の一端部にはホームポジションＰ１が設定され、移動経路２５の他端部には折返しポジションＰ２が設定されている。ホームポジションＰ１は支持装置１１で支持された管２の挿口４の上方にあり、折返しポジションＰ２は管２の受口５の上方にある。

また、移動台車２２には、ピニオン２９の回転数を計数するパルスエンコーダ（図示省略）と、パルスエンコーダの計数値（カウント値）に基づいて、ホームポジションＰ１を起点とした移動台車２２の位置を検知する制御装置３１とが設けられている。
塗料供給体２３は、管軸方向２１において第１の所定間隔３３をあけて離間している先行の第１の塗料供給ユニット３４と後続の第２の塗料供給ユニット３５とを有している。尚、第１の所定間隔３３は例えば約８００ｍｍ程度に設定されている。

第１の塗料供給ユニット３４は、液体状の塗料３６を管２の外面に向かって下方へ吐出する第１の塗料吐出部材３７と、管２の外面に吐出された塗料３６に空気３８（気体の一例）を吹き付けて塗料３６を伸展させる第１の吹付部材３９とを有している。

図２，図３，図６に示すように、第１の塗料吐出部材３７は先端に吐出ノズル４１を有し、吐出ノズル４１には、塗料３６を吐出するための吐出孔４２が形成されている。尚、吐出孔４２は管軸方向２１に長い長孔であり、塗料３６はポンプ（図示省略）等で加圧された状態で吐出孔４２から下向きに吐出される。

図２，図３，図７，図８に示すように、第１の吹付部材３９は先端に円弧状の噴射ノズル４４を有し、噴射ノズル４４には、空気３８を吹き付けるための長方形状の噴射孔４５が形成されている。

図１，図２に示すように、第１の塗料吐出部材３７と第１の吹付部材３９とは、管軸方向２１において第２の所定間隔４７をあけて離間している。尚、第２の所定間隔４７は例えば約１００〜２００ｍｍ程度に設定されている。

また、第２の所定間隔４７は、第１の塗料吐出部材３７から吐出された塗料３６が管２の外面を少なくとも１周以上した後に、第１の吹付部材３９から管２の外面に吹き付けられる空気３８によって、塗料３６が塗り広げられるように設定されていることが好ましい。

また、図３に示すように、第１の吹付部材３９が空気３８を管２の外面に吹き付ける位置は、第１の塗料吐出部材３７が塗料３６を管２の外面に吐出する位置から管２の回転方向４８にずれている。すなわち、図９に示すように、管２の外面の最上位を０°とし、管２の回転方向４８において０°から９０°の範囲を第１領域５１とし、９０°から１８０°の範囲を第２領域５２とし、１８０°から２７０°の範囲を第３領域５３とし、２７０°から０°に戻る範囲を第４領域５４とすると、第１の塗料吐出部材３７が塗料３６を管２の外面に吐出する位置は、管２の軸心６の真上すなわち最上位０°の上方にある。

また、第１の吹付部材３９が空気３８を管２の外面に吹き付ける位置は第１領域４５内にある。これにより、第１の吹付部材３９から噴出する空気３８と重力の方向が重なるため、塗料３６が管２の外面に良好に塗り広げられる。

さらに、第１の吹付部材３９は、管２の軸心６を含む水平面に対し、所定角度５５で傾斜して管２の軸心６に向いている。上記所定角度５５は例えば約３０°〜６０°に設定されている。

また、図２，図８，図１０に示すように、第１の吹付部材３９から噴射ノズル４４の噴射孔４５を通って管２の外面に吹き付けられる空気３８の吹付領域５６は、第１の塗料吐出部材３７から吐出されて管２の外面に螺旋状に付着した塗料３６の帯３６ａの幅方向３６ｂに長く、塗料３６の帯３６ａの周方向３６ｃに短い長円形状となる。この吹付領域５６の長手方向を通る仮想の軸５７が管２の軸心６に対して所定角度５８で傾斜している。尚、平面視において、上記所定角度５８は例えば約３０°に設定されている。

ここで、上記仮想の軸５７は塗料３６の帯３３ａの周方向３３ｃに対して７０°以上で且つ１１０°以下の角度に設定されていることが好ましい。このような角度に設定されていることで、上記塗料３６の帯３６ａを吹き付けにより広範囲に塗り広げることができる。

図１１，図１２に示すように、第１の吹付部材３９は、第１の吹付部材用位置変更手段６０を介して、管２の半径方向６１に移動自在に台車本体２７に設けられている。第１の吹付部材用位置変更手段６０は、第１の吹付部材３９を半径方向６１へ移動自在に支持案内する案内部材６２と、第１の吹付部材３９に設けられたラック６３と、ラック６３に歯合するピニオン６４と、ピニオン６４を回転駆動させるモータ等からなる回転駆動装置６５とを有している。

尚、案内部材６２は、台車本体２７に固定された固定側案内部材６２ａと、第１の吹付部材３９に取り付けられて固定側案内部材６２ａに嵌合する可動側案内部材６２ｂとを有している。また、ピニオン６４と回転駆動装置６５とは台車本体２７に設けられている。これによると、回転駆動装置６５でピニオン６４を回転駆動させることにより、第１の吹付部材３９が案内部材６２に支持案内されて半径方向６１へ移動する。これにより、管２の外面と第１の吹付部材３９の噴射ノズル４４との距離Ａ（図９参照）を変更することができる。

また、第１の塗料吐出部材３７は、第１の塗料吐出部材用位置変更手段６８を介して、
上下方向に移動自在に台車本体２７に設けられている。尚、第１の塗料吐出部材用位置変更手段６８は、上記第１の吹付部材用位置変更手段６０と同様に、案内部材６２とラック６３とピニオン６４と回転駆動装置６５とを有している。これによると、回転駆動装置６５でピニオン６４を回転駆動させることにより、第１の塗料吐出部材３７が案内部材６２に支持案内されて上下方向へ移動する。これにより、管２の外面と第１の塗料吐出部材３７の吐出ノズル４１との距離Ｂ（図９参照）を変更することができる。

第１の塗料吐出部材３７には、塗料３６を第１の塗料吐出部材３７に送る塗料送給チューブ７０が接続されている。また、第１の吹付部材３９には、空気３８を第１の吹付部材３９に送る送気チューブ７１が接続されている。

図１〜図４に示すように、第２の塗料供給ユニット３５は、液体状の塗料３６を管２の外面に向かって下方へ吐出する第２の塗料吐出部材７５と、管２の外面に吐出された塗料３６に空気３８を吹き付けて塗料３６を伸展させる第２の吹付部材７６とを有している。

図２，図１３に示すように、第２の塗料吐出部材７５は先端に吐出ノズル７７を有し、吐出ノズル７７には、塗料３６を吐出するための吐出孔７８が形成されている。尚、吐出孔７８は円形の孔であり、吐出孔７８の直径Ｃ２は図６で示した第１の塗料吐出部材３７の吐出ノズル４１の吐出孔４２の長径Ｃ１よりも小さく設定されている。

これにより、図１４に示すように、先行の第１の塗料供給ユニット３４の第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に吐出される際の管軸方向２１における塗料３６の吐出幅Ｄ１が、後続の第２の塗料供給ユニット３５の第２の塗料吐出部材７５から管２の外面に吐出される際の管軸方向２１における塗料３６の吐出幅Ｄ２よりも広くなる。

また、図７，図８に示すように、第２の吹付部材７６は第１の塗料供給ユニット３４の第１の吹付部材３９と同じ構成を有している。さらに、図９に示すように、第２の塗料供給ユニット３５の第２の塗料吐出部材７５および第２の吹付部材７６は、第１の塗料供給ユニット３４の第１の塗料吐出部材３７および第１の吹付部材３９と同様な位置関係で移動台車２２に設けられている。

図１１，図１２に示すように、第２の塗料供給ユニット３５の第２の吹付部材７６は、第２の吹付部材用位置変更手段８０を介して、管２の半径方向６１に移動自在に台車本体２７に設けられている。尚、第２の吹付部材用位置変更手段８０は上記第１の吹付部材用位置変更手段６０と同じ構成を有している。

また、第２の塗料供給ユニット３５の第２の塗料吐出部材７５は、第２の塗料吐出部材用位置変更手段８１を介して、上下方向に移動自在に台車本体２７に設けられている。尚、第２の塗料吐出部材用位置変更手段８１は上記第１の塗料吐出部材用位置変更手段６８と同じ構成を有している。

また、制御装置３１は、検知した移動台車２２の位置に基づいて、移動台車２２の回転駆動装置３０と第１および第２の吹付部材用位置変更手段６０，８０の各回転駆動装置６５と第１および第２の塗料吐出部材用位置変更手段６８，８１の各回転駆動装置６５とを制御する。

以下、上記構成における作用を説明する。

図１〜図３に示すように、管２を支持装置１１の支持ローラ１２，１３上に載せて水平姿勢に支持し、支持ローラ１２，１３のいずれかを強制的に回転駆動して、管２を管軸周りの一方向４８へ回転させる。この状態で、移動台車２２をホームポジションＰ１から折返しポジションＰ２に向けて所定の移動速度で前進走行させながら、以下のような先行塗装工程と後続塗装工程とを行う。

先行塗装工程では、塗料３６を先行する第１の塗料供給ユニット３４の第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に向かって吐出するとともに、空気３８を第１の塗料供給ユニット３４の第１の吹付部材３９から管２の外面に吹き付ける。

後続塗装工程では、塗料３６を、後続の第２の塗料供給ユニット３５の第２の塗料吐出部材７５から、上記先行塗装工程が施された管２の外面に向かって吐出するとともに、空気３８を、第２の塗料供給ユニット３５の第２の吹付部材７６から、上記先行塗装工程が施された管２の外面に吹き付ける。

上記先行塗装工程において、図２，図１０に示すように、第１の塗料吐出部材３７の吐出ノズル４１から吐出した塗料３６は回転している管２の外面に螺旋状に付着して、管２の外面に螺旋状の塗料３６の帯３６ａが形成され、その直後、空気３８が第１の吹付部材３９の噴射ノズル４４から塗料３６の帯３６ａに吹き付けられ、塗料３６の帯３６ａが管２の外面に沿って伸展されて広がり未塗装部分を覆う。

その直後、上記後続塗装工程において、第２の塗料吐出部材７５の吐出ノズル７７から吐出した塗料３６は、先行塗装工程時に管２の外面に吐出された塗料３６の半乾燥状態の塗膜上に螺旋状に付着して、先行塗装工程と同様に螺旋状の塗料３６の帯３６ａが形成され、その直後、空気３８が第２の吹付部材７６の噴射ノズル４４から塗料３６の帯３６ａに吹き付けられ、塗料３６の帯３６ａが管２の外面に沿って伸展されて広がる。これにより、管２の外面が挿口４側から受口５側に向かって塗装される。

上記のように塗料３６を第１および第２の塗料供給ユニット３４，３５の第１および第２の塗料吐出部材３７，７５から管２の外面に向かって吐出しているため、十分な膜厚を有する塗膜を形成することができる。

また、図１４に示すように、先行の第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に吐出される塗料３６の吐出幅Ｄ１が、後続の第２の塗料吐出部材７５から管２の外面に吐出される塗料３６の吐出幅Ｄ２よりも広いため、塗料３６は先行の第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に広範囲で吐出され、先行の第１の吹付部材３９から管２の外面に空気３８を吹き付けて、管２の外面の塗料３６を容易に広範囲に伸展させることができる。

また、後続の第２の塗料吐出部材７５から管２の外面に吐出される塗料３６の吐出幅Ｄ２は先行の第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に吐出される塗料３６の吐出幅Ｄ１よりも狭くなるため、後続の第２の塗料吐出部材７５から吐出する塗料３６の吐出量を先行の第１の塗料吐出部材３７から吐出する塗料３６の吐出量よりも減少させることができる。

尚、後続の第２の塗料吐出部材７５から吐出された塗料３６は、先行の第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に吐出された塗料３６の半乾燥状態の塗膜上に供給されるため、後続の第２の吹付部材７６から吹き出した空気３８によって十分に伸展される。これにより、後続の第２の塗料吐出部材７５から吐出された塗料３６はその吐出量が少量であっても広範囲に伸展し易く、従って、無駄に使用される塗料３６の量を減らすことができるとともに、管２の外面に塗り残し箇所（未塗装箇所）が発生するのを防止することができる。

特に、図１５に示すように、先行塗装工程時に、第１の塗料吐出部材３７から吐出した塗料３６が管２の外面の微小な凹部７に十分に入り込まなかった場合でも、図１６に示すように、後続塗装工程時に、第２の塗料吐出部材７５から吐出した塗料３６が管２の外面の微小な凹部７に入り込むことで、微小な凹部７を確実に塗装することができ、塗り残し箇所の発生を防止することができる。

尚、塗装前の管２の表面温度は常温よりも高温（例えば約７０℃程度）になっており、このような高温状態で、上記のように先行塗装工程において、塗料３６を第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に吐出するとともに、空気３８を第１の吹付部材３９から管２の外面に吹き付けて管２の外面の塗料３６を伸展させることにより、管２の表面温度が低下する。これにより、後続塗装工程において、塗料３６を第２の塗料吐出部材７５から管２の外面に吐出するとともに、空気３８を第２の吹付部材７６から管２の外面に吹き付けた際、管２の表面温度が低下しているため、塗料３６が伸展し易くなり、塗り残し箇所の発生をより確実に防止することができる。

また、図２に示すように、第１の塗料吐出部材３７と第１の吹付部材３９とは管軸方向２１において第２の所定間隔４７をあけて離間しているため、塗料３６が第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に吐出されている時、第１の吹付部材３９から管２の外面への空気３８の吹き付けの影響を低減することができ、このため、第１の塗料吐出部材３７からの塗料３６の吐出を安定的に行うことができる。

同様に、第２の塗料吐出部材７５と第２の吹付部材７６とは管軸方向２１において第２の所定間隔４７をあけて離間しているため、第２の塗料吐出部材７５からの塗料３６の吐出を安定的に行うことができる。

また、上記のように空気３８を第１および第２の吹付部材３９，７６から塗料３６の帯３６ａに吹き付けている際、図１０に示すように、空気３８の吹付領域５６の長手方向の軸５７が管２の軸心６に対して所定角度５８（例えば約３０°）で傾斜しているため、塗装による濃淡のむらが管２の外面に生じるのを防止することができる。

上記のように移動台車２２をホームポジションＰ１から移動経路２５に沿って前進させて、管２の挿口４と直管部３との外面を塗装した後、同様に、受口５の外面を塗装する。この際、図１，図２に示すように、受口５の外径は直管部３の外径よりも大きいので、外径が増大した分に応じて、図１１の仮想線で示すように、第１の塗料吐出部材用位置変更手段６８によって第１の塗料吐出部材３７が上方に移動されるとともに、第１の吹付部材用位置変更手段６０によって第１の吹付部材３９が管２の半径方向６１の外側に移動され、さらに、第２の塗料吐出部材用位置変更手段８１によって第２の塗料吐出部材７５が上方に移動されるとともに、第２の吹付部材用位置変更手段８０によって第２の吹付部材７６が管２の半径方向６１の外側に移動される。

これにより、図９に示すように、第１および第２の塗料吐出部材３７，７５の各吐出ノズル４１，７７と受口５の外面との間を所定距離Ｂに保つことができるとともに、第１および第２の吹付部材３９，７６の各噴射ノズル４４と受口５の外面との間を所定距離Ａに保つことができるため、受口５の外面においても良好な塗装を行うことができる。

尚、管２の挿口４および直管部３の外面を塗装している際には、受口５の外面を塗装しているときと比べて、図１１の実線で示すように、第１の塗料吐出部材用位置変更手段６８によって第１の塗料吐出部材３７を下方に移動しておくとともに、第１の吹付部材用位置変更手段６０によって第１の吹付部材３９を管２の半径方向６１の内側に移動しておき、さらに、第２の塗料吐出部材用位置変更手段８１によって第２の塗料吐出部材７５を下方に移動しておくとともに、第２の吹付部材用位置変更手段８０によって第２の吹付部材７６を管２の半径方向６１の内側に移動しておくことで、第１および第２の塗料吐出部材３７，７５の各吐出ノズル４１，７７と挿口４および直管部３の外面との間を所定距離Ｂに保っておくとともに、第１および第２の吹付部材３９，７６の各噴射ノズル４４と挿口４および直管部３の外面との間を所定距離Ａに保っておくことができるため、挿口４および直管部３の外面に良好な塗装を行うことができ、管２の外面に、塗装による濃淡のむらが生じるのを防止することができる。

尚、図１に示すように、管２は挿口４側の端部から受口５までの長さが規格により定められているため、制御装置３１は、パルスエンコーダのカウント値に基づいて、ホームポジションＰ１を起点とした移動台車２２の位置を検出し、これにより、塗料供給体２３が管２の挿口４と直管部３と受口５とのいずれの部分の上方に達しているかを検知することができ、これに基づいて、上記のように第１および第２の塗料吐出部材用位置変更手段６８，８１と第１および第２の吹付部材用位置変更手段６０，８０の各回転駆動装置６５を制御して、第１および第２の塗料吐出部材３７，７５をそれぞれ上下方向に移動させたり、第１および第２の吹付部材３９，７６をそれぞれ管２の半径方向６１に移動させている。

上記のようにして移動台車２２をホームポジションＰ１から前進走行させながら、管２の外面を挿口４から受口５に亘って塗装した後、移動台車２２が折返しポジションＰ２に到達すると、制御装置３１が移動台車２２の回転駆動装置３０を逆駆動させ、移動台車２２を折返しポジションＰ２から後進走行させ、移動台車２２がホームポジションＰ１に戻ると、制御装置３１が移動台車２２の回転駆動装置３０を停止させ、移動台車２２をホームポジションＰ１に停止させる。尚、移動台車２２が折返しポジションＰ２から後進走行してホームポジションＰ１に戻るまでの間は、管２の外面に対して塗装を行わない。

尚、図１４に示すように、第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に吐出される塗料３６の吐出幅Ｄ１を、第２の塗料吐出部材７５から管２の外面に吐出される塗料３６の吐出幅Ｄ２よりも広くしているため、図１７，図１８に示すように、塗料３６は第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に広範囲で吐出され、この際に管２の外面に形成される螺旋状の塗料３６の帯３６ａの間隔Ｅが狭くなる。これにより、第１の吹付部材３９から管２の外面に空気３８を吹き付けて、管２の外面の塗料３６を伸展させた際、図１９に示すように、塗料３６の帯３６ａの幅方向３６ｂにおける端縁部とその隣の帯３６ａの端縁部とが重なり合うので、塗膜の膜厚Ｔがほぼ均一になる。

これに対して、参考例として、図２０，図２１に示すように、第１の塗料吐出部材３７から管２の外面に吐出される塗料３６の吐出幅が狭い場合、管２の外面に形成される螺旋状の塗料３６の帯３６ａの間隔Ｅが拡大し、これにより、第１の吹付部材３９から管２の外面に空気３８を吹き付けて、管２の外面の塗料３６を伸展させた際、塗料３６の帯３６ａの幅方向３６ｂにおける端縁部とその隣の帯３６ａの端縁部との重なりが少なくなるため、山になった部分では塗膜の膜厚Ｔが分厚くなり、谷になった部分では膜厚Ｔが薄くなって、膜厚Ｔが不均一になるといった問題がある。

上記実施の形態では、移動台車２２をホームポジションＰ１と折返しポジションＰ２との間で一往復させているが、複数往復させてもよい。この場合においても、移動台車２２がホームポジションＰ１から折返しポジションＰ２に向かって前進走行している際に、管２の外面に対して塗装を行い、移動台車２２が折返しポジションＰ２からホームポジションＰ１に向かって後進走行している際に、管２の外面に対して塗装を行わない。上記のように移動台車２２を複数往復させて塗装を行った場合、塗膜の厚さをより一層分厚く且つ均一にすることができる。

上記実施の形態では、図１に示すように、塗料供給体２３は管軸方向２１において第１の所定間隔３３をあけて離間している第１の塗料供給ユニット３４と第２の塗料供給ユニット３５とを有しているが、このように２組の塗料供給ユニット３４，３５を有するものに限定されるものではなく、３組以上の塗料供給ユニットを有するものであってもよい。

上記実施の形態では、図１に示すように、共通の１台の移動台車２２に第１の塗料供給ユニット３４と第２の塗料供給ユニット３５とを設けているが、移動台車２２を先行の台車と後続の台車とに分割し、先行の台車に第１の塗料供給ユニット３４を設け、後続の台車に第２の塗料供給ユニット３５を設けてもよい。

上記実施の形態では、図１に示すように、管軸方向２１において管２を固定し、塗料供給体２３を管軸方向２１に移動することにより、管２の外面に塗装を行っているが、管軸方向２１において塗料供給体２３を固定し、管２を管軸方向２１に移動することにより、管２の外面に塗装を行ってもよい。或いは、管２と塗料供給体２３とを共に管軸方向２１において互いに反対方向（接近離間方向）に移動することにより、管２の外面に塗装を行ってもよい。尚、管２を管軸方向２１に移動する場合は、例えば、支持装置１１を管軸方向２１に移動可能な構造にすればよい。

上記実施の形態では、図９に示すように、管軸方向から見た場合、第１の塗料吐出部材３７と第２の塗料吐出部材７５とが同じ位置に重なっているが、第１の塗料吐出部材３７と第２の塗料吐出部材７５との位置が管２の円周方向にずれていてもよい。同様に、管軸方向から見た場合、第１の吹付部材３９と第２の吹付部材７６とが同じ位置に重なっているが、第１の吹付部材３９と第２の吹付部材７６との位置が管２の円周方向にずれていてもよい。

上記実施の形態では、図２に示すように、第１の塗料吐出部材３７と第１の吹付部材３９とが第２の所定間隔４７をあけて離間し、第２の塗料吐出部材７５と第２の吹付部材７６とが第２の所定間隔４７をあけて離間しているが、両者ともそれぞれ同一の第２の所定間隔４７をあけて離間させるのではなく、第１の塗料吐出部材３７と第１の吹付部材３９との間隔と、第２の塗料吐出部材７５と第２の吹付部材７６との間隔を、異なった間隔にしてもよい。

１塗装装置
２管
２１管軸方向
２２移動台車（移動部材）
２３塗料供給体
３３第１の所定間隔
３４第１の塗料供給ユニット
３５第２の塗料供給ユニット
３６塗料
３７第１の塗料吐出部材
３８空気（気体）
３９第１の吹付部材
４７第２の所定間隔
７５第２の塗料吐出部材
７６第２の吹付部材
Ｄ１，Ｄ２塗料の吐出幅

Claims

塗料供給体と管軸周りに回転している管との少なくとも一方を管軸方向に移動させながら管の外面に塗装を行う塗装装置であって、
塗料供給体は管軸方向において所定間隔をあけて離間している複数の塗料供給ユニットを有し、
塗料供給ユニットは、液体の塗料を管の外面に向かって吐出する塗料吐出部材と、管の外面に吐出された塗料に気体を吹き付けて塗料を伸展させる吹付部材とを有していることを特徴とする管外面の塗装装置。
先行の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出される際の管軸方向における塗料の吐出幅が、後続の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から管の外面に吐出される際の管軸方向における塗料の吐出幅よりも広いことを特徴とする請求項１記載の管外面の塗装装置。
各塗料供給ユニットの塗料吐出部材と吹付部材とは管軸方向において所定の間隔をあけて離間していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の管外面の塗装装置。
複数の塗料供給ユニットは管軸方向に移動自在な移動部材に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の管外面の塗装装置。
塗料供給体は、先行する第１の塗料供給ユニットと、後続の第２の塗料供給ユニットとを有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の管外面の塗装装置。
塗料供給体と管軸周りに回転している管との少なくとも一方を管軸方向に移動させながら管の外面に塗装を行う塗装方法であって、
塗料供給体に備えられた先行する第１の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から液体の塗料を管の外面に向かって吐出するとともに、第１の塗料供給ユニットの吹付部材から管の外面に気体を吹き付けて管の外面に吐出された塗料を伸展させる先行塗装工程と、
塗料供給体に備えられた後続の第２の塗料供給ユニットの塗料吐出部材から液体の塗料を、上記先行塗装工程が施された管の外面に向かって吐出するとともに、第２の塗料供給ユニットの吹付部材から気体を、上記先行塗装工程が施された管の外面に吹き付けて管の外面に吐出された塗料を伸展させる後続塗装工程とを有することを特徴とする管外面の塗装方法。