説明

塗装装置

【課題】板材の側面に均一な厚さの塗料膜を形成することができる塗装装置を提供する。
【解決手段】塗装装置は、垂直軸を中心に回転可能な塗布ロール13を備えた塗装ローラ10と、連結アーム13、塗料供給ホース22a、塗料還流ホース22b、押し当て装置23、流量調整バルブ27、塗料圧送ポンプ30、塗料貯留タンク31、板材の幅Wを検出する幅検出器40を含んで構成される。塗料を含んだ塗布ロール13は、板材1の搬送に伴って板材1の側面に接触しながら回転し、これにより板材1の側面が自動的に塗装される。この場合、押し当て装置23により塗布ロール13の押し込み量を一定とし、かつ流量調整バルブ27による流量調整により、板材1の側面に均一な厚さの塗装膜を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、板材の自動塗装処理に適した塗装装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ALC(Autoclave light-weight concrete;軽量気泡コンクリート)等からなる板材は、外観の向上や防水性の向上を図るために塗装処理が施されていた。その塗装方法としては、板材を搬送ローラにより搬送しながら、塗布ロールを用いたロールコーターにより、搬送ローラ上の板材の上面を自動的に塗装していた。しかしながら、板材の側面の塗装については、自動化が難しく、手動式の塗装ローラを用いて塗装するのが一般的であった。ロールコーターを用いた塗装装置については、特許文献1、2に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−349248号公報
【特許文献2】特開2009−011933号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、手動式の塗装ローラでは、板材の側面に均一な厚さの塗装膜を形成することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の塗装装置は、搬送ローラ上で板材を水平方向に板材を搬送しながら、当該板材の側面を塗装する板材の塗装装置において、
内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔が形成された円筒状回転体と、当該複数の塗料供給孔を覆い、当該円筒状回転体の外面に嵌着された多孔質弾性材からなる塗布ロールと、前記円筒状回転体の上端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第1の回転体受け部と、前記円筒状回転体の下端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第2の回転体受け部と、を備えた塗装ローラと、前記第1の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部に塗料を供給する塗料供給ホースと、前記塗料供給ホースに塗料を圧送する塗料圧送ポンプと、前記第2の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部の塗料を還流する塗料還流ホースと、前記塗布ロールを前記板材の側面に、一定の押し込み量が生じるように押し当てる押し当て装置と、前記塗料供給ホースに流れる塗料の第1の流量と、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第2の流量との差が一定になるように、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第2の流量を調整する流量調整バルブと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明の塗装装置によれば、板材の側面に目標膜厚に対して高精度の膜厚を有する塗装膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態における塗装装置の概略の構成を示す正面図である。
【図2】本発明の実施形態における塗装装置の概略の構成を示す平面図である。
【図3】本発明の実施形態における塗装装置の詳細な構成を示す断面図である。
【図4】本発明の実施形態における塗装装置のボールベアリングを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
図1は、本発明の実施形態における塗装装置の概略の構成を示す正面図、図2はその平面図である。図3は、塗装ローラ10の構成を示す断面図である。
【0009】
図1に示すように、基台2上に複数の搬送ローラ3が並設される。例えばALC等からなる板材1は、搬送ローラ3上に載置され、搬送ローラ3の回転に伴って矢印で示す水平方向に搬送される。板材1は、上面、裏面及び側面を有し、裏面が搬送ローラ3に接している。本実施形態の塗装装置は、搬送方向に沿った板材1の側面垂直面を塗装するものである。
【0010】
塗装装置は、垂直軸を中心に回転可能な塗布ロール13を備えた塗装ローラ10と、塗料供給ホース22a、塗料還流ホース22b、押し当て装置23、流量調整バルブ27、塗料圧送ポンプ30、塗料貯留タンク31、板材の幅Wを検出する幅検出器40を含んで構成される。
【0011】
塗装ローラ10は、内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔12が形成された円筒状回転体11と、複数の塗料供給孔12を覆い、円筒状回転体11の外面に嵌着された多孔質弾性材からなる塗布ロール13を備える。
【0012】
塗装ローラ10は、さらに、円筒状回転体11の上端部に連結され、円筒状回転体11を垂直軸の周りに回転可能に受ける円筒状の第1の回転体受け部14と、円筒状回転体11の下端部に連結され、円筒状回転体11を垂直軸の周りに回転可能に受ける円筒状の第2の回転体受け部20と、第1及び第2の回転体受け部14、20を連結する連結アーム21と、を備える。
【0013】
塗料供給ホース22aは、第1の回転体受け部14に連結され、円筒状回転体11の内部に塗料を供給する。塗料圧送ポンプ30は、塗料貯留タンク31に貯留された液状の塗料を塗料供給ホース22aの中に圧送する。塗料還流ホース22bは、第2の回転体受け部20に連結され、円筒状回転体11の内部の塗料を還流し、塗料貯留タンク31に戻す。
【0014】
これにより、塗料貯留タンク31の塗料は、塗料供給ホース22a、円筒状回転体11及び塗料還流ホース22bを循環して流れるようになっている。そして、円筒状回転体11の中に供給された塗料の一部は、複数の塗料供給孔12を通して、
塗布ロール13の全体に浸透する。
【0015】
押し当て装置23は、連結アーム21に当接して、塗料を含んだ塗布ロール13を板材1の側面に押し当てる。押し当て装置23は、伸縮棒24を備えた油圧シリンダー又は空圧シリンダーによって構成することができ、この場合、伸縮棒24が連結アーム21に当接又は連結される。このように、塗装ローラ10は、押し当て装置23により板材1の側面に直角方向に駆動されるが、塗装ローラ10そのものは、不図示のリンク手段により可動に支持されている。
【0016】
塗料を含んだ塗布ロール13は、板材1の搬送に伴って板材1の側面に接触しながら回転し、これにより板材1の側面が自動的に塗装される。この場合、押し当て装置23は、多孔質弾性材からなる塗布ロール13の弾性変形により、多孔質弾性材に一定の押し込み量が生じるように連結アーム21に押し当て力を加える。
【0017】
流量調整バルブ27は、塗料供給ホース22aに流れる塗料の流量q1と、塗料還流ホース22bに流れる塗料の流量q2との差Q(q1−q2)が一定になるように、塗料還流ホース22bに流れる塗料の流量q2を調整するものである。この場合、塗料供給ホース22a、塗料還流ホース22bに、それぞれ流量センサが設けられており、流量調整バルブ27は、これらの流量センサのセンサ検出結果に基づいて開閉し、流量調整を行う。
【0018】
これにより、塗装ローラ10が保持する塗料量を安定させ、塗布ロール13に一定量の塗料を含ませることができる。流量調整バルブ27は、塗料還流ホース22bと第2の回転体受け部20との連結部分の付近、すなわち塗料の排出口付近に設けられることが好ましい。
【0019】
このように、押し当て装置23により塗布ロール13の押し込み量を一定とし、かつ流量調整バルブ27による流量調整により、板材1の側面に目標膜厚に対して±10%以内という膜厚を有する塗装膜を形成することができる。さらに、塗布ロール13からの塗料のたれ、汚れを防止できる。
【0020】
幅検出器40は、板材1の搬送方向に直角方向の幅Wを検出する。押し当て装置23は、幅検出器40の検出結果に応じて、押し当て位置を位置決めすると共に、多孔質弾性材に一定の押し込み量が生じるように塗布ロール13を板材1の側面に押し当てるようになっている。
【0021】
幅検出器40は、図1及び図2に示すように、搬送ローラ3の上方に設けられ、板材1の搬送方向に対して直角方向に直線状に延びたフレーム40Aと、フレーム40Aの下面に一定間隔で取り付けられた複数の光電センサ素子20Bを含んで構成される。複数の光電センサ素子40Bは、それぞれ発光素子と受光素子とを備え、発光素子から射出された光は、板材1の上面に当たると反射される。その反射光は受光素子により検出される。
【0022】
一方、光電センサ素子40Bの下方に板材1が無い場合には、そのような反射光は検出されない。したがって、複数の光電センサ素子40Bの検出結果に基づいて、板材1の幅Wを検出することができる。つまり、板材1の幅Wが何種類かある場合(例えば、5種類)、搬送されてきた板材1がどの幅Wを有しているかを検出して、押し当て装置23により、塗装ローラ10を板材1の側面まで移動させその位置決めをすることができる。なお、幅検出器40は、上記のような光学的センサではなく、センタリングマシン等で板材1を挟んでその幅Wを検出する機械的センサを用いることもできる。
【0023】
また、板材1が搬送ローラ3により、塗装装置が設置された塗装工程エリアに搬入されたことを検知する搬入検知器と、板材1が搬送ローラ3により塗装工程エリアから搬出されたことを検知する搬出検知器を設け、搬入検知器により板材1の搬入が検知された時に塗料圧送ポンプ30を稼働させ、搬出検知器により板材1の搬出が検知された時に塗料圧送ポンプ30を停止させる制御装置(例えば、CPU)を設けることが好ましい。これにより、塗装装置のON、OFFを制御し、塗装ローラ10への塗料供給ロスを無くすことができる等の効果が得られ、塗料供給を適切に管理することができる。
【0024】
搬入検知器及び搬出検知器は図示しないが、例えば、幅検出器40と同様の構成の光学的センサで構成することができ、この光学的センサにより、板材1の搬入、搬出を検出できる。搬入検知器は、塗装工程エリアの入口に、搬出検知器は塗装工程エリアの出口に設けることが好ましい。
【0025】
次に、塗装ローラ10の詳細な構造を図3及び図4に基づいて説明する。塗装ローラ10は、基本的には、円筒状回転体11と、円筒状回転体11を受ける第1の回転体受け部11及び第2の回転体受け部20とをスイベルジョイントを用いて接合したものである。
【0026】
円筒状回転体11(図3の斜めの実線部分)は、円筒の内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔12を有している。塗布ロール13は、スポンジ材、フェルト材などの多孔質弾性材からなり、円筒状回転体11の複数の塗料供給孔12を覆い、円筒状回転体11の外面に嵌着されている。
【0027】
円筒状回転体11の中には、塗料供給ホース22を介して、液状の塗料が供給され、当該塗料は、複数の塗料供給孔12を通して塗布ロール13の全体に浸透する。この場合、塗布ロール13への塗料を均一に浸透させるために、塗料供給孔12の形成位置は均一に分布していることが好ましい。また、塗布ロール13への塗料供給を円滑に行うために、塗料供給孔12の開口径は、円筒状回転体11の内面側で外面側より広くなるようにテーパー面が形成されていることが好ましい。
【0028】
第1の回転体受け部14(図3の斜めの破線部分)は、円筒形状を有しており、円筒状回転体11の上部が、その円筒内側に嵌入され、当該円筒状回転体11の上端面が当接する第1の段差面25が内面に設けられている。第1のコネクタ部15aは、第1の回転体受け部14の上端部に第1の回転体受け部14と一体となって設けられ、円筒状回転体11の中に塗料を供給する塗料供給ホース22aを第1の回転体受け部14に連結するネジ部を有している。
【0029】
第2の回転体受け部20は、円筒形状を有しており、円筒状回転体11の下部が、その円筒内側に嵌入され、当該円筒状回転体11の下端面が当接する第2の段差面26が内面に設けられている。第2のコネクタ部15bは、第2の回転体受け部20の下端部に第2の回転体受け部20と一体となって設けられ、円筒状回転体11の中の塗料を還流させる塗料還流ホース22bを第2の回転体受け部20に連結するネジ部を有している。
【0030】
ボールベアリング16a、16bは、円筒状回転体11の回転摩擦を低減するものであり、第1の回転体受け部14に嵌入された円筒状回転体11の上部の外周と、第1の回転体受け部14の内面との接触面境界面に設けられている。ボールベアリング16c、16dも、円筒状回転体11の回転摩擦を低減するものであり、第2の回転体受け部20に嵌入された円筒状回転体11の下部の外周と、第2の回転体受け部20の内面との接触面に設けられている。ボールベアリング16a〜16dは、前記接触面に形成されたリング状の空隙に、複数の同じ大きさの剛球50が回転自在に嵌入されてなる。
【0031】
第1のシール材17aは、円筒状回転体11の上端面と、第1の回転体受け部14の第1の段差面25との間に挿入されており、円筒状回転体11からの前記接触面に塗料が漏れるのを防止している。また、同様の目的により、第2のシール材17bは、円筒状回転体11の下端面と、第2の回転体受け部20の第2の段差面26のとの間に挿入されている。第1のシール材17aと第2のシール材17bは、リング状の形状を呈しており、Oリングで構成することができる。
【0032】
また、第1の回転体受け部14の外面から内面に貫通する第1の潤滑油注入孔を形成し、当該第1の潤滑油注入孔に第1の潤滑油注入具19aを挿入することが好ましい。これにより、ボールベアリング16a、16bを含めて、円筒状回転体11と第1の回転体受け部14との接触面に潤滑油が供給されるので、両者の摩擦を更に低減することができる。
【0033】
同様の目的で、第2の回転体受け部20の外面から内面に貫通する第2の潤滑油注入孔を形成し、当該第2の潤滑油注入孔に第2の潤滑油注入具19bを挿入することが好ましい。第1の潤滑油注入具19aと第2の潤滑油注入具19bは、グリースニップルで構成することができる。
【0034】
更に、ボールベアリング16bの外側の第1の回転体受け部14の端部と円筒状回転体11との境界面に第1のダストシール18aを設けることが外部からのダストが浸入するのを防止する上で好ましい。同様の目的により、ボールベアリング16cの上方の第2の回転体受け部20の端部と円筒状回転体11との境界面に第2のダストシール18bを設けることが好ましい。
【0035】
連結アーム21は、第1及び第2の回転体受け部14、20に掛け渡され、両者を連結する。連結アーム21の両端部は、第1及び第2の回転体受け部14、20の外面にそれぞれ溶接、ボルト締め等により固定される。押し当て装置23は前述のように、伸縮棒24を有し、この伸縮棒24の先端が連結アーム21に当接又は連結される。
【0036】
上記のように構成された塗装ローラ10によれば、円筒状回転体11はボールベアリング機構、シール材等の採用により、第1及び第2の回転体受け部14、20に対して、低摩擦で円滑に回転することができ、また、塗料の不要な漏れを防止することができることから、板材1の側面に均一な厚さの塗装膜を形成することに寄与する。
【0037】
なお、複数の板材1を積み重ね、それらの側面を一度に塗装する場合にも本実施形態の塗装装置を用いることができる。また、押し当て装置23として、工作ロボットを用いて連結アーム21を保持し、工作ロボットにより連結アーム21に押し当て力を加えるようにしてもよい。さらに、本実施形態では、板材1の片方の側面を塗装しているが、塗装装置を板材1の両側にそれぞれ配置し、板材1の両方の側面を同時に塗装することもできる。
【符号の説明】
【0038】
1 板材 2 基台
3 搬送ローラ 10 塗装ローラ
11 円筒状回転体 12 塗料供給孔
13 塗布ロール 14 第1の回転体受け部
15a 第1のコネクタ部 15b 第2のコネクタ部
16a〜16d ボールベアリング
17a 第1のシール材 17b 第2のシール材
18a 第1のダストシール 18b 第2のダストシール
19a 第1の潤滑油注入具 19b 第2の潤滑油注入具
20 第2の回転体受け部 21 連結アーム
22a 塗料供給ホース 22b 塗料還流ホース
23 押し当て装置 24 伸縮棒
25 第1の段差面 26 第2の段差面
27 流量調整バルブ 30 塗料圧送ポンプ
31 塗料貯留タンク 40 幅検出器
50 剛球

【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送ローラ上で板材を水平方向に板材を搬送しながら、当該板材の側面を塗装する板材の塗装装置において、
内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔が形成された円筒状回転体と、当該複数の塗料供給孔を覆い、当該円筒状回転体の外面に嵌着された多孔質弾性材からなる塗布ロールと、前記円筒状回転体の上端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第1の回転体受け部と、前記円筒状回転体の下端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第2の回転体受け部と、を備えた塗装ローラと、
前記第1の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部に塗料を供給する塗料供給ホースと、
前記塗料供給ホースに塗料を圧送する塗料圧送ポンプと、
前記第2の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部の塗料を還流する塗料還流ホースと、
前記塗布ロールを前記板材の側面に、一定の押し込み量が生じるように押し当てる押し当て装置と、
前記塗料供給ホースに流れる塗料の第1の流量と、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第2の流量との差が一定になるように、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第2の流量を調整する流量調整バルブと、を備えることを特徴とする塗装装置。
【請求項2】
前記板材の幅を検出する幅検出器を備え、前記押し当て装置は、当該幅検出器の検出結果に応じて、前記塗装ローラを移動させて前記塗布ロールを前記板材の側面に押し当てるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の塗装装置。
【請求項3】
前記板材が前記搬送ローラにより塗装工程エリアに搬入されたことを検知する搬入検知器と、前記板材が前記搬送ローラにより塗装工程エリアから搬出されたことを検知する搬出検知器と、前記搬入検知器により前記板材の搬入が検知された時に前記塗料圧送ポンプを稼働させ、前記搬出検知器により前記板材の搬出が検知された時に前記塗料圧送ポンプを停止させる制御装置と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の塗装装置。
【請求項4】
前記塗装ローラは、前記第1の回転体受け部の内面に、前記円筒状回転体の上端面が当接する第1の段差面を有し、前記第2の回転体受け部の内面に、前記円筒状回転体の下端面が当接する第2の段差面を有し、
前記第1の回転体受け部と前記円筒状回転体との第1の接触面と、前記第2の回転体受け部と前記円筒状回転体との第2の接触面にそれぞれ設けられ、前記円筒状回転体の回転摩擦を低減するボールベアリングと、
前記円筒状回転体の上端面と、前記第1の回転体受け部の前記第1の段差面との間に挿入されたリング状の第1のシール材と、
前記円筒状回転体の下端面と、前記第2の回転体受け部の前記第2の段差面との間に挿入されたリング状の第2のシール材と、を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の塗装装置。
【請求項5】
前記第1の回転体受け部の外面から内面に貫通する第1の潤滑油注入孔と、当該第1の潤滑油注入孔に挿入された第1の潤滑油注入具と、前記第2の回転体受け部の外面から内面に貫通する第2の潤滑油注入孔と、当該第2の潤滑油注入孔に挿入された第2の潤滑油注入具と、を備えることを特徴とする請求項4に記載の塗装装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−71041(P2013−71041A)
【公開日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−210893(P2011−210893)
【出願日】平成23年9月27日(2011.9.27)
【出願人】(591077704)東亜工業株式会社 (34)
【Fターム(参考)】