JPH02303566A - 吹付け塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） 本発明は被加工材の一部分をコーテイング材で吹付は塗
装するための装置に関するものであり、より具体的には
被加工材の所望の部分以外の塗装を防止するための自己
収納マスク装置を含んだ吹付は塗装装置に関するもので
ある。

被加工材の一部分のみを吹付は塗装することが望まれる
種々の用途が発生している。

ジョンズ（Ｊｏｍｅｓ）等の米国特許第４，３１３゜９
７０号（１９８２年２月２日認可）及びコーグ（Ｃａｄ
ｅｔ）の米国特許第４．０３３，８０３号（１９７７年
７月５日認可）に示されるような特殊な設計のマスキン
グテープが被加工材の手動マスキングを容易化するため
に開発されている。ある用途においては、自動車ボディ
の下側部分をポリビニール塩化物材の層で塗装し、同ボ
ディに対して自動車の運転中ぶつかる可能性のある石片
から同ボディを保護することが望まれた。車両ボディの
上側部分を余計に塗装してしまうことを防止するために
、上ｇｓ部分はテープで定位置に配置された紙で覆われ
、テープは紙の周縁に沿って走行している。

この手動によるマスキング工程には幾つかの問題が認め
られた。第一に、黒線として知られる現象が発生した。

ある材料のエツジ付近の塗装材料はマスキングテープが
ひきはがされるに従いかなリシャープなエツジを示すこ
とが多い。この場合に問題となることは固体になり易い
塗料が前記シャープエツジに沿って粘着せず、かくして
所望の色とは異なった縞模様が発生してしまうというこ
とである。第二には、マニュアルマスキング作業にはマ
スキング材の人手による除去工程が含まれるということ
である。この人手によるマスキングはがしは塗装した被
加工材に望ましくない高率の損傷部分をを与える結果と
なる。最後には、満足すべき塗装品が得られたとしても
マニュアルによるマスキング作業及びマスキングはがし
作業は本質的に労働集約的であり、労力のかかる作業で
望ましいものではない。

被加工材の人手によるマスキング及びマスキング外しを
必要としない態様で被加工材を限定的かつ選択的に塗装
する試みは幾つかなされている。

そのような試みの例はタカダの米国特許第４，８００．
１０２号（１９８９年１月２４日認可）、及びクレーブ
（ＣｒｉｉＨ）の米国特許第４．　０６６゜８０７号（
１９７８年１月３日認可）に示されたステンシルである
。タナ力及びフレイブ両特許はステンシルを清掃して塗
装材の堆積を排除し、そうしなければ必然的に生ずるス
テンシルの作動の低下を防止することが望ましいという
ことを認識している。タカダ及びクレーブ両特許は、し
かしながら、特殊な設計の塗装用途に限定されている。

他の塗装用途においては塗装されるべき領域を限定する
ために吹付はデフレクタを利用している。

ブレナン（Ｂｒｅａｎｕ）の米国特許第２．　７３３．
　１７２号（１９５６年１月３１日認可）は塗装される
物質を移動ウェブに閉込めるために吹付はノズルの両側
に配置された一対の偏向表面を利用している、これらの
表面は吹付けられた材料をウエブ上へと偏向させ、再配
向させる。ブレナンの特許に開示された装置は、しかし
ながら、その用途が前記偏向表面に付着しない物質の吹
付は塗装に限定される。

従って、被加工材を人手によりマスキングせず、しかも
満足すべき作動効果が得られる吹付は塗装プロセスに対
するニーズが存在する。

（発明の要約） 本発明によれば、被加工材の第一の部分を塗装物質で吹
付は塗装する際、この第一の部分に接する被加工材の第
二の部分をマスキングして、同第二の部分の塗装を排除
するという吹付は塗装装置によってこのニーズが満足さ
れる。本装置は塗装物質を被加工材上に吹付けるための
手段装置と、吹付は装置をして被加工材に関してこれを
前記第一の部分に沿って塗装するよう移動させるための
手段装置と、吹付は塗装された物質がこの第一の部分を
超えて被加工材と接触することを防止するためのマスク
装置とを含んでいる。前記マスク装置は前記吹付は装置
上に装着されて、これといっしょに並進運動する回転可
能マスクを含んでいる。

前記回転可能マスクは前記第一及び第二の部分の間の境
界付近において被加工材に沿って移動するエツジを備え
ている。前記マスク装置は更にマスクが吹付は装置とと
もに移動するにつれて同マスクを回転させ、マスクの清
浄な部分を前記境界近傍に運ぶためのマスク回転装置を
含んでいる。最後に前記マスク装置は前記回転可能なマ
スクを連続的に清掃して、塗装物質が同マスク上に堆積
し被加工材上の塗装された被覆内に欠陥が生じないよう
にするための手段装置を含んでいる。

吹付は塗装のための装置を被加工材に関し移動させ、同
被加工材を前記第一の部分に沿って塗装する手段装置は
ロボット式にコントロールされた支持アームを有するこ
とが出来る。マスクが吹付は装置とともに移動する際同
マスクを回転させてマスクの清浄な部分を前記境界の近
傍に移動させるための装置は並進運動の方向とほぼ直交
する軸線のまわりに前記回転可能マスクを回転させるた
めの手段装置を含んでいる。回転可能な前記マスクをし
て前記並進運動の方向とほぼ直角をなす軸線のまわりに
回転させるための前記手段装置は前記回転可能なマスク
を連続的に回転させるための装置を有している。前記回
転可能なマスクは好ましくは円板形状のシールド部材を
含んでいる。

塗装物質を被加工材上に吹付けるための手段装置は塗装
物質を被加工材に導くための第一の吹付はノズルを有し
ている。塗装物質を被加工材上に吹付けるための前記手
段装置は更に塗装物質をして前記第一の吹付はノズルと
同時に被加工材上に導くための第二の吹付はノズルを有
することが出来る。

前記回転可能なマスクは好ましくは円板形状のシールド
部材を含むことが可能であり、吹付けられた塗装物質の
主軸は円板形状シールド部材の平面とほぼ平行をなして
いる。回転可能なマスクを清掃するための手段装置は回
転可能マスクの塗装物質吹付は装置に近い方の側と接触
して配置された物質除去ブレードと、同ブレードによっ
て回転可能マスクから除去される物質を受入れるための
物質収納装置とを有している。

被加工材の第一の部分を吹付は塗装する際同被加工材の
第二の部分をマスキングしながら行う吹付は塗装装置は
塗装物質を被加工材上に吹付けるための吹付は装置と、
同吹付は装置が塗装物質を前記第一の部分上に吹付けて
いる間に同吹付は装置と被加工材の間で相対運動を行な
うための装置と、吹付けられた塗装物質の一部分を受入
れ、同物質が被加工材の第二の部分を塗装することを防
止するためのマスク装置とを含んでいる。前記マスク装
置はエツジにして前記第一及び第二の部分間の境目に配
置可能で、少なくとも前記吹付は装置が塗装物質を前記
第一の部分上に吹付けている間は前記吹付は装置に関し
て実質的に一定の並進位置にとどまるよう装着されたエ
ツジを備えた回転可能なマスクと、少なくとも吹付は装
置が塗装物質を前記第一の部分上に吹付けている間は前
記マスクを回転させ、マスク装置のエツジの清浄部分を
境目に沿って漸進的に配置せしめるための回転装置と、
吹付は装置が塗装物質をマスク装置上に吹付けている間
前記回転可能なマスクを清掃して、被加工材の第一の部
分上に吹付けられた被膜内に欠陥が生ずるのに十分な量
だけ塗装物質が回転可能マスク上に堆積するのを防止す
るべく同回転可能マスクを清掃するための手段装置とを
含んでいる。

相対運動を行なうための前記手段装置はロボット式にコ
ントロールされた支持アームを有している。マスクを回
転させるための前記装置は前記相対運動の方向とほぼ直
交する軸線のまわりに回転可能なマスクを回転させるた
めの手段装置を含んでいる。相対運動の方向とほぼ直交
する軸線のまわりに前記回転可能なマスクを回転させる
ための手段装置は前記回転可能なマスクを連続的に回転
させるための手段装置を有している。前記回転可能なマ
スクは好ましくは円板形状をしたシールド部材を含んで
いる。

塗装物質を被加工材上に吹付けるための前記吹付は装置
は塗装物質を被加工材上に導くための第一の吹付はノズ
ルを有している。塗装物質を被加工材上に吹付けるため
の吹付は装置は更に前記第一の吹付はノズルと同時に塗
装物質を被加工材上に導くための第二の吹付はノズルを
有することが出来る。

前記回転可能マスクは好ましくは円板形状のシールド部
材を含んでおり、吹付けられた塗装物質の主軸は円板形
状したシールド部材の平面とほぼ平行をなしている。吹
付は装置が塗装物質を前記マスク装置上に吹付けている
間前記回転可能マスクを清浄化するための手段装置は回
転可能なマスクの前記吹付は装置に近接した鋼上で回転
可能マスクと近接して配設された物質除去ブレードと、
この物質除去ブレードによって回転可能なマスクから構
成される装物質を受入れるための物質収納装置とを有し
ている。

かくして、本発明の一つの目的は吹付は塗装装置であっ
て、被加工材の一部分をマスキングし、被加工材の近接
部分を吹付は塗装することが可能な吹付は塗装装置を提
供することである。またそのような吹付は塗装装置であ
ってマスクが連続的に清掃されるような吹付は塗装装置
を提供すること、そのような吹付は塗装装置であって塗
装を行なうために一つ又はそれ以上の吹付はノズルが用
いられる吹付は塗装装置を提供することもまた本発明の
目的である。

以下付図を参照して本発明のより詳細な説明を行なう。

（好ましい実施例の詳細な説明） 第１図、第２図及び第３図を参照すると、これらの図は
本発明に係る吹付は塗装装置を例示している。第１図に
おいて、吹付は塗装すべき被加工材１０は自動車のボデ
ィとして例示されている。

今車両ボディの上側部分であって第一の部分１２と境を
接している被加工材の第二の部分１４をマスキングした
状態において車両ボディの下側部分である被加工材１０
の第一の部分１２を塗装材により吹付は塗装することが
望まれている。例えば例示した応用例においては、下側
部分１２は車両の作動中石又はその類いがぶつかった時
欠けが生じにくいビニール材の被膜を塗装することが出
来る。

被膜物質を被加工材１０上に塗装するための塗装装置１
６は塗装ガン１８と、塗装入口ライン２０、塗装パター
ンを制御する塗装先端２２、ガン１８の作動を制御する
空気ライン２４及びそれぞれライン２４及び２０に接続
されている塗装物質源並びに加圧空気源とを含んでいる
。前記塗装装置１６は例えばシンシナチミラクロンＴ３
−７７６エ業用ロボットの一部分を有することの出来る
ロボット制御式アーム２６の部分上に装着されている。

前記アームは塗装装置１６をして被加工材１０に関して
それを前記第一の部分１２に沿って塗装するよう移動さ
せるための手段装置を提供している。例示された実施例
は被加工材１０を静止したもの、塗装装置を移動される
ものとして示しているが、必要なことは塗装装置１６が
塗装物質を前記第一の部分１２上に塗装する間該塗装装
置と被加工材１０の間に相対運動を与えるということで
あることが理解されよう。所望とあらば、前記塗装装置
１６を静止位置に保持し、被加工材１Ｏをこれに対して
移動させても良い。

塗装された被覆物質が前記第一の部分１２を超えて接触
するのを防止するためにマスク装置２８が設けられてい
る。前記マスク装置２８は塗装された被膜物質の一部分
を受入れ、同物質が被加工材１０の第二の部分１４を被
覆することを防止している。前記マスク装置２８は回転
可能マスク３０を含んでおり、同マスクは塗装のための
装置とともに並進運動するよう同装置上にブラケット３
２を介して装着されている。前記回転可能マスク３０は
前記第一及び第二の部分１２及び１４の間で境界３６付
近の被加工材１０に沿って移動するエツジ３４を備えて
いる。前記マスク装置２８は少なくとも塗装装置１６が
塗装物質を前記第一の部分１２上に吹付けている間は同
塗装装置１６に対して実質的に一定の並進位置内に保持
されるよう装着されている。

前記マスク装置２８はマスクが塗装装置１６とともに移
動するにつれて、同マスク３０の清浄な部分を境界３６
の近辺に持ってくるよう同マスクを回転するための装置
であって、歯車モータ３８、プーリ４０及び４４及びタ
イミングベルト４６を有する手段装置を更に含んでいる
。少なくとも塗装装置１６が塗装物質を前記第一の部分
１２上に吹付けている間はマスクが回転しているという
ことを理解されるであろう。円板形状をした前記マスク
３０は塗装装置１６の並進運動の方向とほぼ直交する軸
線のまわりを連続的に回転するのが好ましい。好ましく
は、円板形状のシールドの主平面は塗装物質が吹付けら
れる方向とほぼ平行をなしている。

前記マスク装置２８は更に塗装装置１６が塗装物質を吹
付けている間前記回転可能マスク３０を清浄化して被加
工材１０の前記第一の部分１２上に塗装された被膜内に
欠陥をもたらすに十分な量だけ被覆物質がマスク上に堆
積するのを防止するための手段装置を含んでいる。回転
可能マスクを清浄化するための前記手段装置は回転可能
マスク３０の塗装装置１６に近い方の側において同マス
クと接触するように配置されたれ物質除去ブレード４８
と、物質受入れ装置にしてコンテナ５０と、前記物質除
去ブレード４８によって回転可能マスク３０から除去さ
れた塗装物質を受入れるための塗装物質戻りライン５２
とを有している物質受入れ装置とを含んでいる。所望と
あらば、ライン５２を経て除去された塗装物質は再使用
のため塗装物質供給源に戻すことが出来る。物質除去ブ
レード４８及びコンテナ５０は第２図及び第３図におい
ては塗装装置に関して静止位置に装着された単純な集積
コンテナ及びスクレーバブレードとして例示されている
。マスク３０の中心近くにおいて同マスク上に堆積する
塗装物質が殆んど無い場合にはこうするだけで十分であ
る。そうでない他の場合には、しかしながら、前記集積
コンテナ及びスクレーバブレードを空圧シリンダによっ
て支持し、ブレード及びコンテナがマスク３０に関して
半径方向内向きに周期的に並進運動させられ、この領域
が清掃されることが望ましい。位置が固定され、マスク
３０の中心に延びた状態でブレード及びコンテナを設け
ることは不可能な場合もあり得るということを理解され
たい。というのはこうすることによりノズル２２の正常
な吹付ケバターンが干渉される可能性があるからである
。

多重バス吹付は塗装作業において用いられている工程パ
ラメータが第４Ａ図、第４Ｂ図及び第４Ｃ図に例示され
ている。最初の２つの吹付はバスはわずかずつ異なる配
向において行なわれており、塗装装置は第三の吹付はバ
スよりも被加工材からは離れている。塗装装置が被加工
材からより離れて置かれている吹付はバスにおいては、
境界３６に対応する「ブレーキライン」における、塗装
された部分１２と非塗装部分１４の間の被加工材表面の
遷移状態はより平滑なものが得られる。引続くバスはマ
スク３０のエツジ３４が前記ブレーキライン及び被加工
材の両者により近くなるようにして行なわれた。多くの
用途においては、しかしながら、吹付は装置の配向を例
えば第４図に示すように同一のものにした状態で単純に
多重バスを実施することが好ましいと判明している。

本発明の装置の代替的実施例が第５図に例示されており
、該実施例においては、塗装物質を被加工材１０上に吹
付けるための吹付は装置１６′は塗装物質を被加工材１
０上に導くための第一のノズル５４と、塗装物質を前記
第一の吹付はノズル５４と同時に被加工材１０上に導く
ための第二の吹付はノズル５６の両ノズルを含んでいる
。二つのノズルは同時に吹付けているので、吹付はパス
の数は減少し、より速い吹付は塗装が出来る。第５図に
おいて、ノズル５４及び５６からの吹付けの方向はマス
ク３０の平面とほぼ平行にはなっておらず、ノズル５４
はノズル５６にくらべて上方に配置され、より近くに配
置されている。一つの好ましい多重ノズル配置において
は、二つのノズルが相並んで配置されている。いづれに
しても、二つのノズルからの吹付はパターンが被加工材
に対して同一の領域にぶつかるよう配向されるのが好ま
しい。二つのノズル、所望とあらばそれ以上の数のノズ
ルを同時に用いて被加工材を塗装することは被加工材を
塗装するのに要する時間を劇的に減少させることになる
ということが理解されよう。もちろんその場合塗装物質
がそのような塗装の仕方で塗装出来るものであるという
ことが前提条件となる。

本発明の装置によれば手動によるマスキング及び吹付は
作業とくらべて、被加工材の一部分を吹付は塗装するの
に要する時間が大きく減少出来るということが判明して
いる。二人の作業者が車両ボディをマスキングして、下
側ボディ部分を吹付け、マスク材を除去するのに要牙る
時間は約７分である。第１図乃至第４図に例示した実施
例は同一作業を１分足らずで効率良く実行することが可
能であり、しかも被膜の品質は向上されている。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の吹付は塗装装置の斜視図、第２図は本
発明の吹付は及びマスキング装置の平面図、 第３図は本発明の吹付は及びマスキング装置の正面図、 第４Ａ図、第４Ｂ図及び、第４Ｃ図は多重バス吹付は作
業におけるノズルとマスクの配向を例示した図、 第５図は多重吹付はノズルを内蔵した、本発明の第二の
実施例を例示した図である。

１０・・・被加工材、１２・・・被加工材の第一の部分
、１４・・・被加工材の第二の部分、１６・・・塗装装
置、２６・・・ロボットアーム、２８・・・マスク装置
、３０・・・回転可能マスク、 ３８．４０，４４．４６・・・マスクの回転装置、４８
．５０．５２・・・清浄化装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加工材の第一の部分と境を接する被加工材の第
   二の部分をマスキングしながら前記被加工材の第一の部
   分を塗装物質で吹付け塗装し、前記第二の部分の塗装を
   防止するための吹付け塗装装置であって、 前記塗装物質を前記被加工材上に吹付けるための装置と
   、 吹付けのための前記装置を前記被加工材に関して移動さ
   せ、前記被加工材を前記第一の部分に沿って塗装するた
   めの移動装置と、 前記吹付けられた塗装物質が前記第一の部分を超えて前
   記被加工材と接触することを防止するためのマスク装置
   とを有し、前記マスク装置は、回転可能マスクにして、
   前記吹付けのための装置上に装着され、同装置とともに
   並進運動を行い、更には前記第一及び第二の部分の間の
   境目付近において前記被加工材に沿って移動するエッジ
   を備えている回転可能マスクと、 前記マスクが吹付けのための前記装置とともに移動する
   につれて同マスクを回転させ、以って前記マスクの清浄
   な部分を前記境と近接させるための回転装置と、 前記回転可能なマスクを連続的に清掃して、前記塗装物
   質がマスク上に堆積し、前記被加工材上に塗装された被
   膜内に欠陥を生じさせることを防止するための清掃装置
   とを含んでいる吹付け塗装装置。
2. （２）被加工材の第二の部分をマスキングしながら同被
   加工材の第一の部分を塗装物質で吹付け塗装するための
   吹付け塗装装置であって、 前記塗装物質を前記被加工材上に吹付けるための吹付け
   装置と、 前記吹付け装置が前記塗装物質を前記第一の部分上に吹
   付ける間、前記吹付け装置と前記被加工材の間に相対運
   動を行なわせるための装置と、吹付けられた塗装物質の
   一部分を受入れ、同物質が前記被加工材の前記第二の部
   分を塗装するのを防止するためのマスク装置とを有し、
   前記マスク装置は、 回転可能なマスクにして、前記第一及び第二の部分間の
   境目に配置可能なエッジを備え、少なくとも前記吹付け
   装置が前記塗装物質を前記第一の部分上に吹付けている
   間は前記吹付け装置に関して実質的に一定の並進位置に
   とどまるよう装着されている回転可能なマスクと、 少なくとも前記吹付け装置が前記塗装物質を前記第一の
   部分上に吹付けている間前記マスクを回転させ、以って
   前記マスク装置の前記エッジの清浄な部分を前記境目に
   沿って漸進的に配置せしめるための装置と、 前記吹付け装置が塗装物質を前記マスク装置上に吹付け
   ている間に前記回転可能なマスクを清掃して、前記被加
   工材の前記第一の部分上に吹付けられた被膜内に欠陥を
   生じせしめるのに十分な量の前記塗装物質がマスク装置
   上に堆積するのを防止するための装置とを含んでいる吹
   付け塗装装置。