塗装設備及びそれを用いた塗装方法
【課題】塗装用ロボットの数が少なくても所望の塗装を行うことができ、しかも塗装室を小型にすることができる塗装設備を提供すること。
【解決手段】本発明の塗装設備１は、塗装室２、ワーク揺動手段２１、塗装機３１、塗装用ロボット４１等を備える。塗装室２には、ワーク支持体１１により支持されたワークＷが搬入される。ワーク揺動手段２１は塗装室２に設置されている。ワーク揺動手段２１は、塗装室２内に搬入されたワークＷを、中心軸線Ｃ１を揺動中心としてワーク支持体１１とともに揺動させる。塗装用ロボット４１は、ロボットアーム４２の先端に塗装機３１を搭載している。塗装機３１は揺動するワークＷに対して塗料を吹き付ける。
【解決手段】本発明の塗装設備１は、塗装室２、ワーク揺動手段２１、塗装機３１、塗装用ロボット４１等を備える。塗装室２には、ワーク支持体１１により支持されたワークＷが搬入される。ワーク揺動手段２１は塗装室２に設置されている。ワーク揺動手段２１は、塗装室２内に搬入されたワークＷを、中心軸線Ｃ１を揺動中心としてワーク支持体１１とともに揺動させる。塗装用ロボット４１は、ロボットアーム４２の先端に塗装機３１を搭載している。塗装機３１は揺動するワークＷに対して塗料を吹き付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装設備及びそれを用いた塗装方法に係り、特にはバンパー等のような形状を有する車両用部品の塗装に適した塗装設備及びそれを用いた塗装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バンパー等のような車両用部品をワーク（被塗装物）とした塗装は、塗装機や塗装用ロボット等が設置された塗装室において行われるようになっている。図５に示されるように、通常、塗装室１０１はワーク１０２の搬送経路１０３の途中に設けられており、その搬送経路１０３における床部１０４にはワーク１０２を直線的に搬送する搬送機構１０５が設置されている。塗装用ロボット１０６は本体部１０７を備えており、その本体部１０７は塗装室１０１の床部１０４に設置されている。塗装用ロボット１０６の本体部１０７からはロボットアーム１０８が伸びており、その先端には塗料をミスト状にして噴射する塗装機１０９が取り付けられている。また、ワーク１０２は、ワーク支持体である搬送台車１１０の上端部に支持固定されるようになっている。ところで、この種のワーク１０２の塗装時には、部品における複数の面に対して塗料を付着させる必要があるが、通常このような塗装を１台の塗装機及び塗装用ロボットを用いて行うことは困難である。また仮に１台の塗装機及び塗装用ロボットで塗装が可能であったとしても、塗装に要する時間が長くなるので、生産性が悪くなる。それゆえ、一般的には図５に示されるように、搬送機構１０５を挟んでその両側に塗装用ロボット１０６を少なくとも１台ずつ配置し、これら複数の塗装用ロボット１０６を同時に用いて塗装を行うようにしている。
【０００３】
しかし、図５に示される搬送台車１１０にワーク１０２を支持固定した場合、水平となる被塗装面に対しては比較的塗料を付着させやすいが、垂直となる被塗装面に対しては塗料を付着させることが難しい。従って、ワーク１０２における複数の被塗装面の塗装を確実に行うために、例えばワーク１０２の姿勢を変えながら塗装を行うことが従来提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ワークを支持するワーク支持部を備えたキャリアにおいて、そのワーク支持部を縦回転及び横回転自在とする機構を設け、ワークの姿勢変更を行う塗装用搬送装置が開示されている。特許文献２には、ワークであるバンパーを支持する被塗装成形部品支持体を備える部品支持装置であって、水平な状態でワークを支持する支持体を垂直状態まで起立させる起立手段と、その起立手段を動かすための可動部とを設けたものが開示されている。特許文献３には、ワークである車両ボディをその水平軸線回りに回転させる機構を備えた搬送台車が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１９８５００号公報（図８，図９等参照）
【特許文献２】特開平７−８８４２２号公報（図２，図６等参照）
【特許文献３】特開平２−１１１４８１号公報（図７等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、塗装用ロボットは高価な装置であるためこれを複数台設置するとなると、設備コストが増大する。また、比較的大型の装置である塗装用ロボットを複数台設置するためには、塗装室内に大きなスペースを確保しなければならず、塗装室が大型化してしまう。しかも、塗装室が大型化した場合には、塗装室内の空調のために使用するエアの流量も増やす必要があり、エネルギーの無駄が多くなってしまう。
【０００６】
また、特許文献１，２に記載の従来技術では、ワークの姿勢変更を行った場合に、ワークの位置が上下または左右に大きく移動してしまう。よって、その移動に合わせて塗装機を適切に動かさなければならず、塗装用ロボットの駆動制御が複雑になるおそれがある。
【０００７】
さらに、特許文献１〜３に記載の従来技術では、ワークの姿勢変更のための機構がいずれも固定式ではなく移動式であるため、ワークを支持しながら搬送するためのワーク支持体（キャリア等）の構造複雑化、高コスト化、大型化、重量増といった問題が生じうる。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗装用ロボットの数が少なくても所望の塗装を行うことができ、しかも塗装室を小型にすることができる塗装設備及びそれを用いた塗装方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のさらなる目的は、塗装用ロボットの制御の複雑化を回避できるとともに、ワーク支持体の構造の複雑化、高コスト化、大型化、重量増等を防止できる塗装設備及びそれを用いた塗装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワーク支持体により支持されたワークが搬入される塗装室と、前記塗装室内に搬入された前記ワークを、当該ワークの中心軸線を揺動中心として前記ワーク支持体とともに揺動させるために前記塗装室に設置されたワーク揺動手段と、前記塗装室内にて前記ワークに対して塗料を吹き付ける塗装機と、ロボットアームの先端に前記塗装機を搭載した塗装用ロボットとを備えたことを特徴とする塗装設備をその要旨とする。
【００１１】
従って、請求項１に記載の発明によると、塗装室内に搬入されたワーク及びワーク支持体をワーク揺動手段により揺動させて、ワークの姿勢変更をすることにより、ワークにおける複数の被塗装面の向きを変えることができる。このため、塗装用ロボットの数を少なくした場合でも、複数の被塗装面に対して比較的容易に塗料を付着させることが可能となり、また、塗装室の小型化等が達成しやすくなる。さらに、上記ワークの揺動は当該ワークの中心軸線を揺動中心とするものであるため、揺動時におけるワークの移動量が少なく、塗装用ロボットの駆動制御がそれほど複雑にならない。ゆえに塗装機による塗装を比較的容易に行うことができる。加えて、ワーク揺動手段を移動側であるワーク支持体に設置せずに固定側である塗装室側に設置しているため、ワーク支持体の構造の複雑化、高コスト化、大型化、重量増等を防止することができる。
【００１２】
上記発明において、前記塗装用ロボットの本体部は、ワーク搬送経路の略中央部かつ前記ワークよりも高い位置に設置されることが好ましい（請求項２）。この構成によれば、塗装室の床部にあるワーク搬送経路を避けて本体部を設置することができるため、例えば１台での塗装に適したワーク搬送経路の略中央部に本体部を配置することが可能となる。また、この場合には塗装室の床部に本体部設置用のスペースを設けなくてもよくなるため、その分だけワーク揺動手段設置用のスペースが設けやすくなる。また、床部の横幅を小さくすることが可能となるため、塗装室の小型化が達成しやすくなる。さらに、ワーク、ワーク支持体、ワーク揺動手段の揺動時に、塗装用ロボットの本体部が邪魔にならなくなる。
【００１３】
また、前記塗装用ロボットの本体部は、前記塗装室外において傾斜した状態で設置されることがより好ましい（請求項３）。この構成によれば、本体部を塗装室外に設けたことにより、塗装室の小型化が達成しやすくなるとともに、本体部が塗料に直接晒されなくなることで装置のメインテナンス性が向上する。また、本体部を傾斜した状態で設置したことにより、ロボットアームによる塗装機の移動範囲を広くすることができ、より広い面積での塗装が可能となる。この場合において上記傾斜角度（即ち、塗装室の床面を基準とした本体部設置面の傾斜角度）は限定されないが、例えば３０°以上６０°以下が好適である。なお、本体部設置面は塗装室側を向くようにして配置されることがよい。
【００１４】
前記ワーク揺動手段は、ワーク搬送経路の長手方向に平行に設けられた円弧状をなすガイドレールを備え、前記ワークの揺動時に、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの円弧状軌道に沿って前記ワークを前記ワーク搬送経路の長手方向に案内するように構成されていてもよい（請求項４）。また、前記ワーク揺動手段は、ワーク搬送経路の長手方向に直交するように設けられた円弧状をなすガイドレールを備え、前記ワークの揺動時に、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの円弧状軌道に沿って前記ワークを前記ワーク搬送経路の幅方向に案内するように構成されていてもよい（請求項５）。これらの構成によれば、ワーク支持体が、揺動時においてガイドレールによっても支持されるため、ワーク支持体に支持されるワークは円弧状軌道に沿って移動する。よって、ワーク支持体を安定的に揺動させることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の塗装設備を用いた塗装方法であって、前記ワーク揺動手段を駆動して前記ワークを揺動させるとともに、その揺動する前記ワークに対して前記塗装機を用いて塗料を吹き付けることを特徴とする塗装方法をその要旨とする。
【００１６】
従って、請求項６に記載の発明によると、ワーク及びワーク支持体の揺動によりワークの姿勢変更を行い、ワークにおける複数の被塗装面の向きを変えながら前記ワークに塗料を吹き付けることにより、複数の被塗装面に対して比較的容易に塗料を付着させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳述したように、請求項１〜６に記載の発明によると、塗装用ロボットの数が少なくても所望の塗装を行うことができ、しかも塗装室を小型にすることができる。また、塗装用ロボットの制御の複雑化を回避できるとともに、ワーク支持体の構造の複雑化、高コスト化、大型化、重量増等を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
【００１９】
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２０】
図１に示されるように、本実施形態の塗装設備１は、ワークとしての自動車用バンパーＷを塗装するために用いられる。塗装設備１は、自動車用バンパーＷが支持されるワーク支持体１１を搬送するフロアコンベア４と、ワーク支持体１１（自動車用バンパーＷ）が搬入される塗装室２とを備えている。塗装室２内等において、ワーク支持体１１に支持された自動車用バンパーＷは、その中心軸線Ｃ１が塗装室２の床部にあるワーク搬送経路３の幅方向（図１（ｂ）では上下方向）に延びるようにして配置される。また、図１，図２，図３（ｂ）に示されるように、ワーク支持体１１に支持された自動車用バンパーＷは、搬送状態において、自動車の車体に取り付けられた際に略水平となる被塗装面Ｗ１，Ｗ３が側方に位置し、略垂直となる被塗装面Ｗ２が上方に位置している。
【００２１】
図１〜図３に示されるように、ワーク支持体１１は、略矩形枠状をなし、４つの車輪１４が回転可能に取り付けられた台車１３を有している。この台車１３の中央部には支持棒１２が垂直方向に突設され、支持棒１２の先端には自動車用バンパーＷが取り付けられている。
【００２２】
また、図１（ａ）等に示されるように、前記塗装室２には塗装用ロボット４１が設置されている。この塗装用ロボット４１は、１つの塗装室２について１台のみ設置されている。塗装用ロボット４１は、本体部４３と、同本体部４３から延びるロボットアーム４２とを備えている。本体部４３は、塗装室２外（本実施形態では前記ワーク搬送経路３の上側）において約４５°傾斜した状態で設置されている。このため、本体部４３は、自動車用バンパーＷよりも高い位置に設置される。また、本体部４３は、ワーク搬送経路３の略中央部に配置される。一方、ロボットアーム４２は、本体部４３から塗装室２内に延びており、その先端には塗装機３１が搭載されている。塗装機３１は、塗装室２内にて自動車用バンパーＷに対して塗料を吹き付けるようになっており、塗装用ロボット４１がロボットアーム４２を駆動することで塗装機３１の位置や吹付方向が変更される（図３参照）。なお、本実施形態の塗装機３１は、ベル型の回転霧化頭を備える塗装機である。
【００２３】
なお、図１（ａ）に示されるように、塗装室２の側方にある空間５には、図示しない取替装置が設けられている。取替装置は、塗装機３１内の塗料の容器（図示略）が空になった際や色替えをする際などに、容器を取り替えるようになっている。
【００２４】
図１，図２に示されるように、塗装室２には、同塗装室２内に搬入された自動車用バンパーＷを、前記ワーク支持体１１とともに揺動させるワーク揺動手段２１が設置されている。ワーク揺動手段２１は、図示しない配管を介して給排される流体の圧力を利用して動作する把持装置２２、モータ２４及びガイドレール２３等を備えている。モータ２４は塗装室２外に設置されており、そのモータ２４の回転軸２４ａは、塗装室２内に突設されている。回転軸２４ａは、自動車用バンパーＷの前記中心軸線Ｃ１に一致している。また、モータ２４の回転軸２４ａには、カップリング部材３０を介して揺動アーム２５の後腕部２５ａが同軸上に連結されている。後腕部２５ａは中途において２つに枝分かれしており、その枝分かれした先の部分（前腕部２５ｂ）の先端には、それぞれ把持装置２２が連結されている。両把持装置２２は、前記台車１３の外周部分（具体的には、ワーク搬送経路３の搬送方向と平行な辺）を把持するようになっている。従って、揺動アーム２５及び把持装置２２は、モータ２４の回転軸２４ａの回転に伴って中心軸線Ｃ１を揺動中心として揺動する。このため、把持装置２２に把持されたワーク支持体１１（及び自動車用バンパーＷ）も、中心軸線Ｃ１を揺動中心として揺動する（図３参照）。即ち、本実施形態の自動車用バンパーＷは、モータ２４の回転軸２４ａに串刺しにされることで揺動可能となるのではなく、回転軸２４ａに連結された把持装置２２にワーク支持体１１が把持されることで揺動可能となっている。その結果、モータ２４と自動車用バンパーＷとの間には空間Ｓ１が生じるため、その空間Ｓ１に塗装機３１を移動させて自動車用バンパーＷに対して塗料を吹き付けることができる。従って、自動車用バンパーＷを塗り残しなく塗装することができる。
【００２５】
また、図１，図２に示されるように、ガイドレール２３は、ワーク搬送経路３の幅方向から見た際に、中心軸線Ｃ１を中心とする約１２０°の円弧状をなしており、ワーク搬送経路３の長手方向に平行に設けられている。ガイドレール２３は、塗装室２の床部２ａにおいて、塗装室２内にあるワーク支持体１１を挟むように一対設けられている。両ガイドレール２３は、断面略Ｌ字状をなし、ワーク支持体１１の台車１３の前記車輪１４を支持するようになっている。このため、ワーク支持体１１は、両ガイドレール２３の円弧状軌道に沿ってワーク搬送経路３の長手方向に案内されながら揺動する。なお、ガイドレール２３の両端部には、レール移動用アクチュエータ２６（図１（ｂ）参照）が設けられている。これらのレール移動用アクチュエータ２６を駆動させることにより、両ガイドレール２３は、互いに接離する方向に移動する。両ガイドレール２３は、互いに接近した場合（図２（ｂ）参照）に台車１３の車輪１４を支持し、互いに離間した場合（図２（ａ）参照）に車輪１４を支持しなくなる。
【００２６】
次に、上記実施形態の塗装設備１を用いた自動車用バンパーＷの塗装方法を説明する。
【００２７】
まず、ワーク支持体１１に未塗装状態の自動車用バンパーＷを取り付けた後、フロアコンベア４を駆動してワーク支持体１１を塗装室２に搬入する。次に、レール移動用アクチュエータ２６を駆動してガイドレール２３を互いに近接させる方向に移動させ、ガイドレール２３上に台車１３の車輪１４を載置して支持する（図２（ｂ）参照）。また、把持装置２２によって台車１３の外周部分を把持させる（図２（ｂ）参照）。
【００２８】
次に、モータ２４を駆動してワーク支持体１１（自動車用バンパーＷ）を４５°揺動させ、被塗装面Ｗ１が斜め上方（右上）を向いた状態（図３（ａ）参照）にする。そして、被塗装面Ｗ１に塗装機３１の先端が向くように、塗装用ロボット４１のロボットアーム４２を駆動する。この状態で、塗装機３１を用いて被塗装面Ｗ１に塗料を吹き付ける。
【００２９】
被塗装面Ｗ１の塗装後、モータ２４を駆動して自動車用バンパーＷを前回とは逆方向に４５°揺動させ、被塗装面Ｗ２が上方を向いた状態（図３（ｂ）参照）にする。そして、被塗装面Ｗ２に塗装機３１の先端が向くようにロボットアーム４２を駆動する。この状態で、塗装機３１を用いて被塗装面Ｗ２に塗料を吹き付ける。さらに、被塗装面Ｗ２の塗装後、モータ２４を駆動して自動車用バンパーＷを前回と同一方向に４５°揺動させ、被塗装面Ｗ３が斜め上方（左上）を向いた状態（図３（ｃ）参照）にする。そして、被塗装面Ｗ３に塗装機３１の先端が向くようにロボットアーム４２を駆動する。この状態で、塗装機３１を用いて被塗装面Ｗ３に塗料を吹き付ける。この時点で、自動車用バンパーＷの塗装が終了する。
【００３０】
その後、モータ２４を駆動して自動車用バンパーＷを前回とは逆方向に４５°揺動させ、再び被塗装面Ｗ２が上方を向いた状態（図３（ｂ）参照）にする。この状態で、レール移動用アクチュエータ２６を駆動してガイドレール２３を互いに離間させる方向に移動させ、ガイドレール２３による台車１３の車輪１４の支持を解除する（図２（ａ）参照）。また、把持装置２２による台車１３の外周部分の把持を解除させる。そして、ワーク支持体１１を塗装室２から搬出する。
【００３１】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００３２】
（１）本実施形態の塗装設備１では、塗装室２内に搬入された自動車用バンパーＷ及びワーク支持体１１をモータ２４により揺動させて、自動車用バンパーＷの姿勢変更をすることにより、被塗装面Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の向きを変えることができる。このため、塗装用ロボット４１が１台しかなくても、複数の被塗装面Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対して比較的容易に塗料を付着させることができ、また、塗装室２の小型化等が達成しやすくなる。
【００３３】
さらに、上記自動車用バンパーＷの揺動は中心軸線Ｃ１を揺動中心とするものであるため、揺動時における自動車用バンパーＷの移動量が少なく、塗装用ロボット４１の駆動制御がそれほど複雑にならない。ゆえに、塗装機３１を例えば真横にしたりしなくても済むため、本実施形態のように、塗装機３１が横向きにできないタイプの塗装機（ベル型の塗装機）であったとしても、塗装を比較的容易に行うことができる。
【００３４】
（２）本実施形態では、自動車用バンパーＷの被塗装面Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、上方または斜め上方を向いた状態で塗装される（図３参照）。即ち、被塗装面Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、できるだけ水平に近づけた状態で塗装されるため、塗料のタレが防止される。従って、塗装作業性が向上するとともに、塗膜を厚くすることで光沢度の高い塗面を得ることができる。特に、被塗装面Ｗ２が最も水平に近い状態で塗装される（図３（ｂ）参照）ため、車体に取り付けられた際に最も目立つ被塗装面Ｗ２を、より光沢度の高い塗面とすることができる。
【００３５】
（３）本実施形態のワーク支持体１１は、揺動時において、把持装置２２に把持されるだけでなく、ガイドレール２３によっても支持される。このため、ワーク支持体１１をより確実に揺動させることができる。
【００３６】
（４）本実施形態では、ワーク支持体１１及び自動車用バンパーＷに、単純な動き（中心軸線Ｃ１を揺動中心として揺動）をさせるだけで足りる。よって、複雑な動きが可能なロボットを敢えて使用する必然性はなく、図２等に示したような簡単な構成のワーク揺動手段２１で十分である。よって、ワーク支持体１１（自動車用バンパーＷ）を揺動させる機構を低コストで構成でき、ひいては、塗装設備１を低コストで構成できる。
［第２実施形態］
【００３７】
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図４に基づき説明する。
【００３８】
本実施形態のワーク揺動手段２１Ａは、一対のガイドレール５５の向きが上記第１実施形態と相違している。即ち、両ガイドレール５５は、ワーク搬送経路３の長手方向に直交するように設けられている。また、ワーク支持体１１に支持された自動車用バンパーＷは、その中心軸線Ｃ１がワーク搬送経路３の長手方向に延びるようにして配置される。そして、塗装用ロボット４１は、ワーク搬送経路３の側方に設置される。
【００３９】
塗装室２の床部には、フロアコンベア４を構成する一対のフロアレール４ａが固定されている。両フロアレール４aの一部は切り欠かれており、それらの切欠部分には、ワーク支持体１１を支持するための支持体キャリア５１が設けられている。支持体キャリア５１は、両フロアレール４ａの一部として機能している。なお、支持体キャリア５１は、一対の支持体搭載レール５６を連結部材５７を介して連結することによって構成されている。両支持体搭載レール５６には、それぞれ２つの揺動用車輪５２が回転可能に取り付けられており、各揺動用車輪５２の回転軸は、台車１３の車輪１４の回転軸と直交している。また、各揺動用車輪５２は、２つの車輪からなり、ガイドレール５５を挟み込むようになっている。これにより、各揺動用車輪５２はガイドレール５５上を転動可能となる。さらに、一方の支持体搭載レール５６にはロッド５３の一端が回動可能に取り付けられており、ロッド５３の他端はクランク５４の先端部に対して回動可能に取り付けられている。そして、クランク５４の基端部は、モータ２４の回転軸２４ａに回動可能に取り付けられている。これにより、支持体キャリア５１に搭載されたワーク支持体１１は、モータ２４を駆動した際に、両ガイドレール５５の円弧状軌道に沿ってワーク搬送経路３の幅方向に案内されながら揺動する。
【００４０】
なお、前記第１実施形態では、ワーク支持体１１をガイドレール２３によって支持させるにあたり、レール移動用アクチュエータ２６によってガイドレール２３を退避位置から使用位置へ動かす必要があった。一方、本実施形態ではガイドレール２３が邪魔にならないため、ワーク支持体１１を載せ替える際にガイドレール２３を退避位置から使用位置へ動かす必要がない。よって、レール移動用アクチュエータ２６などの構成を省略できるため、塗装設備１の構造が簡単になる。また、支持体キャリア５１に搭載するだけでワーク支持体１１の揺動が可能となるため、揺動時にワーク支持体１１をガイドレール２３に支持させる作業が楽になる。
【００４１】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４２】
・上記実施形態において、１台の塗装用ロボット４１に塗装機３１を２台以上搭載してもよい。このようにすれば、自動車用バンパーＷをより効率的に塗装することができる。
【００４３】
・上記実施形態では、被塗装面Ｗ１→被塗装面Ｗ２→被塗装面Ｗ３の順に塗料を吹き付けて自動車用バンパーＷを塗装したが、塗料を吹き付ける順序を適宜変更してもよい。
【００４４】
・上記第１実施形態において、揺動アーム２５及び把持装置２２などからなる機構を、ワーク搬送経路３を挟んで反対側にもう一組設け、それぞれの把持装置２２によって台車１３を両側から把持した状態で、ワーク支持体１１を揺動させるようにしてもよい。このようにすれば、ワーク支持体１１がより強固に支持されるため、ワーク支持体１１をより確実に揺動させることができる。
【００４５】
・上記第１実施形態の把持装置２２は台車１３を把持していたが、台車１３を把持する代わりに、支持棒１２などの他の部分を把持していてもよい。
【００４６】
・上記実施形態のワーク揺動手段２１は、一対のガイドレール２３を備えていたが、これらのガイドレール２３は省略されていてもよい。
【００４７】
・上記第１実施形態では、ワーク支持体１１、自動車用バンパーＷ、揺動アーム２５及び把持装置２２を揺動させる手段として、モータ２４が用いられていたが、モータ２４以外の他のアクチュエータを用いてもよい。
【００４８】
・上記実施形態のモータ２４は、回転軸２４ａが中心軸線Ｃ１に一致した状態で塗装室２外に設置されていたが、他の箇所に設置されていてもよい。例えば、モータ２４を塗装室２内に設置してもよい。また、モータ２４を、回転軸２４ａが中心軸線Ｃ１と一致しないように設置し、モータ２４の出力を、歯車やプーリーなどを介して揺動アーム２５及び把持装置２２などに伝達させるようにしてもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、塗装設備１によって塗装されるワークとして自動車用バンパーＷを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、空力付加物（スポイラーなど）などの他の車両用部品をワークとしてもよい。また、ワークは、必ずしも車両用部品でなくてもよい。
【００５０】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５１】
（１）請求項１乃至４のいずれか１項において、前記ワークは、前記塗装室内においてその中心軸線が前記ワーク搬送経路の幅方向に延びるようにして配置されること。
【００５２】
（２）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記塗装用ロボットは、１つの塗装室について１台のみ設置されていること。
【００５３】
（３）請求項５において、前記ワーク揺動手段は、前記ワーク支持体が搭載される支持体キャリアを備え、前記支持体キャリアは、一対の支持体搭載レールを連結部材を介して連結することによって構成され、前記支持体搭載レールは、同支持体搭載レールに回転可能に取り付けられた揺動用車輪を備え、前記揺動用車輪の回転軸は、前記ワーク支持体に回転可能に取り付けられた車輪の回転軸と直交しており、前記ガイドレール上を転動可能となっていること。
【００５４】
（４）請求項１乃至５、技術的思想（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の塗装設備を用いた塗装方法であって、前記ワーク揺動手段を駆動して前記ワークを揺動させるとともに、その揺動する前記ワークにおいてそのとき上方または斜め上方を向いている被塗装面に前記塗装機の先端が向くように前記ロボットアームを駆動し、この状態で前記塗装機を用いて当該被塗装面に塗料を吹き付けることを特徴とする塗装方法。
【００５５】
（５）ワークを支持するワーク支持体を把持する把持装置と、前記把持装置に連結される揺動アームと、前記揺動アームに連結され、前記把持装置に把持された前記ワーク支持体を、前記ワークの中心軸線を揺動中心として、前記把持装置及び前記揺動アームとともに揺動させるモータとを備える被塗物揺動機構。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）は第１実施形態の塗装設備を示す正面図、（ｂ）は第１実施形態の塗装設備を示す平面図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、ワーク揺動手段の動きを示す説明図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、自動車用バンパーの塗装方法を示す説明図。
【図４】第２実施形態の塗装設備を示す要部斜視図。
【図５】従来技術の塗装設備を示す正面図。
【符号の説明】
【００５７】
１…塗装設備
２…塗装室
３…ワーク搬送経路
１１…ワーク支持体
２１，２１Ａ…ワーク揺動手段
３１…塗装機
４１…塗装用ロボット
４２…ロボットアーム
４３…本体部
Ｃ１…ワークの中心軸線
Ｗ…ワークとしての自動車用バンパー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装設備及びそれを用いた塗装方法に係り、特にはバンパー等のような形状を有する車両用部品の塗装に適した塗装設備及びそれを用いた塗装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バンパー等のような車両用部品をワーク（被塗装物）とした塗装は、塗装機や塗装用ロボット等が設置された塗装室において行われるようになっている。図５に示されるように、通常、塗装室１０１はワーク１０２の搬送経路１０３の途中に設けられており、その搬送経路１０３における床部１０４にはワーク１０２を直線的に搬送する搬送機構１０５が設置されている。塗装用ロボット１０６は本体部１０７を備えており、その本体部１０７は塗装室１０１の床部１０４に設置されている。塗装用ロボット１０６の本体部１０７からはロボットアーム１０８が伸びており、その先端には塗料をミスト状にして噴射する塗装機１０９が取り付けられている。また、ワーク１０２は、ワーク支持体である搬送台車１１０の上端部に支持固定されるようになっている。ところで、この種のワーク１０２の塗装時には、部品における複数の面に対して塗料を付着させる必要があるが、通常このような塗装を１台の塗装機及び塗装用ロボットを用いて行うことは困難である。また仮に１台の塗装機及び塗装用ロボットで塗装が可能であったとしても、塗装に要する時間が長くなるので、生産性が悪くなる。それゆえ、一般的には図５に示されるように、搬送機構１０５を挟んでその両側に塗装用ロボット１０６を少なくとも１台ずつ配置し、これら複数の塗装用ロボット１０６を同時に用いて塗装を行うようにしている。
【０００３】
しかし、図５に示される搬送台車１１０にワーク１０２を支持固定した場合、水平となる被塗装面に対しては比較的塗料を付着させやすいが、垂直となる被塗装面に対しては塗料を付着させることが難しい。従って、ワーク１０２における複数の被塗装面の塗装を確実に行うために、例えばワーク１０２の姿勢を変えながら塗装を行うことが従来提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ワークを支持するワーク支持部を備えたキャリアにおいて、そのワーク支持部を縦回転及び横回転自在とする機構を設け、ワークの姿勢変更を行う塗装用搬送装置が開示されている。特許文献２には、ワークであるバンパーを支持する被塗装成形部品支持体を備える部品支持装置であって、水平な状態でワークを支持する支持体を垂直状態まで起立させる起立手段と、その起立手段を動かすための可動部とを設けたものが開示されている。特許文献３には、ワークである車両ボディをその水平軸線回りに回転させる機構を備えた搬送台車が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１９８５００号公報（図８，図９等参照）
【特許文献２】特開平７−８８４２２号公報（図２，図６等参照）
【特許文献３】特開平２−１１１４８１号公報（図７等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、塗装用ロボットは高価な装置であるためこれを複数台設置するとなると、設備コストが増大する。また、比較的大型の装置である塗装用ロボットを複数台設置するためには、塗装室内に大きなスペースを確保しなければならず、塗装室が大型化してしまう。しかも、塗装室が大型化した場合には、塗装室内の空調のために使用するエアの流量も増やす必要があり、エネルギーの無駄が多くなってしまう。
【０００６】
また、特許文献１，２に記載の従来技術では、ワークの姿勢変更を行った場合に、ワークの位置が上下または左右に大きく移動してしまう。よって、その移動に合わせて塗装機を適切に動かさなければならず、塗装用ロボットの駆動制御が複雑になるおそれがある。
【０００７】
さらに、特許文献１〜３に記載の従来技術では、ワークの姿勢変更のための機構がいずれも固定式ではなく移動式であるため、ワークを支持しながら搬送するためのワーク支持体（キャリア等）の構造複雑化、高コスト化、大型化、重量増といった問題が生じうる。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗装用ロボットの数が少なくても所望の塗装を行うことができ、しかも塗装室を小型にすることができる塗装設備及びそれを用いた塗装方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のさらなる目的は、塗装用ロボットの制御の複雑化を回避できるとともに、ワーク支持体の構造の複雑化、高コスト化、大型化、重量増等を防止できる塗装設備及びそれを用いた塗装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワーク支持体により支持されたワークが搬入される塗装室と、前記塗装室内に搬入された前記ワークを、当該ワークの中心軸線を揺動中心として前記ワーク支持体とともに揺動させるために前記塗装室に設置されたワーク揺動手段と、前記塗装室内にて前記ワークに対して塗料を吹き付ける塗装機と、ロボットアームの先端に前記塗装機を搭載した塗装用ロボットとを備えたことを特徴とする塗装設備をその要旨とする。
【００１１】
従って、請求項１に記載の発明によると、塗装室内に搬入されたワーク及びワーク支持体をワーク揺動手段により揺動させて、ワークの姿勢変更をすることにより、ワークにおける複数の被塗装面の向きを変えることができる。このため、塗装用ロボットの数を少なくした場合でも、複数の被塗装面に対して比較的容易に塗料を付着させることが可能となり、また、塗装室の小型化等が達成しやすくなる。さらに、上記ワークの揺動は当該ワークの中心軸線を揺動中心とするものであるため、揺動時におけるワークの移動量が少なく、塗装用ロボットの駆動制御がそれほど複雑にならない。ゆえに塗装機による塗装を比較的容易に行うことができる。加えて、ワーク揺動手段を移動側であるワーク支持体に設置せずに固定側である塗装室側に設置しているため、ワーク支持体の構造の複雑化、高コスト化、大型化、重量増等を防止することができる。
【００１２】
上記発明において、前記塗装用ロボットの本体部は、ワーク搬送経路の略中央部かつ前記ワークよりも高い位置に設置されることが好ましい（請求項２）。この構成によれば、塗装室の床部にあるワーク搬送経路を避けて本体部を設置することができるため、例えば１台での塗装に適したワーク搬送経路の略中央部に本体部を配置することが可能となる。また、この場合には塗装室の床部に本体部設置用のスペースを設けなくてもよくなるため、その分だけワーク揺動手段設置用のスペースが設けやすくなる。また、床部の横幅を小さくすることが可能となるため、塗装室の小型化が達成しやすくなる。さらに、ワーク、ワーク支持体、ワーク揺動手段の揺動時に、塗装用ロボットの本体部が邪魔にならなくなる。
【００１３】
また、前記塗装用ロボットの本体部は、前記塗装室外において傾斜した状態で設置されることがより好ましい（請求項３）。この構成によれば、本体部を塗装室外に設けたことにより、塗装室の小型化が達成しやすくなるとともに、本体部が塗料に直接晒されなくなることで装置のメインテナンス性が向上する。また、本体部を傾斜した状態で設置したことにより、ロボットアームによる塗装機の移動範囲を広くすることができ、より広い面積での塗装が可能となる。この場合において上記傾斜角度（即ち、塗装室の床面を基準とした本体部設置面の傾斜角度）は限定されないが、例えば３０°以上６０°以下が好適である。なお、本体部設置面は塗装室側を向くようにして配置されることがよい。
【００１４】
前記ワーク揺動手段は、ワーク搬送経路の長手方向に平行に設けられた円弧状をなすガイドレールを備え、前記ワークの揺動時に、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの円弧状軌道に沿って前記ワークを前記ワーク搬送経路の長手方向に案内するように構成されていてもよい（請求項４）。また、前記ワーク揺動手段は、ワーク搬送経路の長手方向に直交するように設けられた円弧状をなすガイドレールを備え、前記ワークの揺動時に、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの円弧状軌道に沿って前記ワークを前記ワーク搬送経路の幅方向に案内するように構成されていてもよい（請求項５）。これらの構成によれば、ワーク支持体が、揺動時においてガイドレールによっても支持されるため、ワーク支持体に支持されるワークは円弧状軌道に沿って移動する。よって、ワーク支持体を安定的に揺動させることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の塗装設備を用いた塗装方法であって、前記ワーク揺動手段を駆動して前記ワークを揺動させるとともに、その揺動する前記ワークに対して前記塗装機を用いて塗料を吹き付けることを特徴とする塗装方法をその要旨とする。
【００１６】
従って、請求項６に記載の発明によると、ワーク及びワーク支持体の揺動によりワークの姿勢変更を行い、ワークにおける複数の被塗装面の向きを変えながら前記ワークに塗料を吹き付けることにより、複数の被塗装面に対して比較的容易に塗料を付着させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上詳述したように、請求項１〜６に記載の発明によると、塗装用ロボットの数が少なくても所望の塗装を行うことができ、しかも塗装室を小型にすることができる。また、塗装用ロボットの制御の複雑化を回避できるとともに、ワーク支持体の構造の複雑化、高コスト化、大型化、重量増等を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
【００１９】
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２０】
図１に示されるように、本実施形態の塗装設備１は、ワークとしての自動車用バンパーＷを塗装するために用いられる。塗装設備１は、自動車用バンパーＷが支持されるワーク支持体１１を搬送するフロアコンベア４と、ワーク支持体１１（自動車用バンパーＷ）が搬入される塗装室２とを備えている。塗装室２内等において、ワーク支持体１１に支持された自動車用バンパーＷは、その中心軸線Ｃ１が塗装室２の床部にあるワーク搬送経路３の幅方向（図１（ｂ）では上下方向）に延びるようにして配置される。また、図１，図２，図３（ｂ）に示されるように、ワーク支持体１１に支持された自動車用バンパーＷは、搬送状態において、自動車の車体に取り付けられた際に略水平となる被塗装面Ｗ１，Ｗ３が側方に位置し、略垂直となる被塗装面Ｗ２が上方に位置している。
【００２１】
図１〜図３に示されるように、ワーク支持体１１は、略矩形枠状をなし、４つの車輪１４が回転可能に取り付けられた台車１３を有している。この台車１３の中央部には支持棒１２が垂直方向に突設され、支持棒１２の先端には自動車用バンパーＷが取り付けられている。
【００２２】
また、図１（ａ）等に示されるように、前記塗装室２には塗装用ロボット４１が設置されている。この塗装用ロボット４１は、１つの塗装室２について１台のみ設置されている。塗装用ロボット４１は、本体部４３と、同本体部４３から延びるロボットアーム４２とを備えている。本体部４３は、塗装室２外（本実施形態では前記ワーク搬送経路３の上側）において約４５°傾斜した状態で設置されている。このため、本体部４３は、自動車用バンパーＷよりも高い位置に設置される。また、本体部４３は、ワーク搬送経路３の略中央部に配置される。一方、ロボットアーム４２は、本体部４３から塗装室２内に延びており、その先端には塗装機３１が搭載されている。塗装機３１は、塗装室２内にて自動車用バンパーＷに対して塗料を吹き付けるようになっており、塗装用ロボット４１がロボットアーム４２を駆動することで塗装機３１の位置や吹付方向が変更される（図３参照）。なお、本実施形態の塗装機３１は、ベル型の回転霧化頭を備える塗装機である。
【００２３】
なお、図１（ａ）に示されるように、塗装室２の側方にある空間５には、図示しない取替装置が設けられている。取替装置は、塗装機３１内の塗料の容器（図示略）が空になった際や色替えをする際などに、容器を取り替えるようになっている。
【００２４】
図１，図２に示されるように、塗装室２には、同塗装室２内に搬入された自動車用バンパーＷを、前記ワーク支持体１１とともに揺動させるワーク揺動手段２１が設置されている。ワーク揺動手段２１は、図示しない配管を介して給排される流体の圧力を利用して動作する把持装置２２、モータ２４及びガイドレール２３等を備えている。モータ２４は塗装室２外に設置されており、そのモータ２４の回転軸２４ａは、塗装室２内に突設されている。回転軸２４ａは、自動車用バンパーＷの前記中心軸線Ｃ１に一致している。また、モータ２４の回転軸２４ａには、カップリング部材３０を介して揺動アーム２５の後腕部２５ａが同軸上に連結されている。後腕部２５ａは中途において２つに枝分かれしており、その枝分かれした先の部分（前腕部２５ｂ）の先端には、それぞれ把持装置２２が連結されている。両把持装置２２は、前記台車１３の外周部分（具体的には、ワーク搬送経路３の搬送方向と平行な辺）を把持するようになっている。従って、揺動アーム２５及び把持装置２２は、モータ２４の回転軸２４ａの回転に伴って中心軸線Ｃ１を揺動中心として揺動する。このため、把持装置２２に把持されたワーク支持体１１（及び自動車用バンパーＷ）も、中心軸線Ｃ１を揺動中心として揺動する（図３参照）。即ち、本実施形態の自動車用バンパーＷは、モータ２４の回転軸２４ａに串刺しにされることで揺動可能となるのではなく、回転軸２４ａに連結された把持装置２２にワーク支持体１１が把持されることで揺動可能となっている。その結果、モータ２４と自動車用バンパーＷとの間には空間Ｓ１が生じるため、その空間Ｓ１に塗装機３１を移動させて自動車用バンパーＷに対して塗料を吹き付けることができる。従って、自動車用バンパーＷを塗り残しなく塗装することができる。
【００２５】
また、図１，図２に示されるように、ガイドレール２３は、ワーク搬送経路３の幅方向から見た際に、中心軸線Ｃ１を中心とする約１２０°の円弧状をなしており、ワーク搬送経路３の長手方向に平行に設けられている。ガイドレール２３は、塗装室２の床部２ａにおいて、塗装室２内にあるワーク支持体１１を挟むように一対設けられている。両ガイドレール２３は、断面略Ｌ字状をなし、ワーク支持体１１の台車１３の前記車輪１４を支持するようになっている。このため、ワーク支持体１１は、両ガイドレール２３の円弧状軌道に沿ってワーク搬送経路３の長手方向に案内されながら揺動する。なお、ガイドレール２３の両端部には、レール移動用アクチュエータ２６（図１（ｂ）参照）が設けられている。これらのレール移動用アクチュエータ２６を駆動させることにより、両ガイドレール２３は、互いに接離する方向に移動する。両ガイドレール２３は、互いに接近した場合（図２（ｂ）参照）に台車１３の車輪１４を支持し、互いに離間した場合（図２（ａ）参照）に車輪１４を支持しなくなる。
【００２６】
次に、上記実施形態の塗装設備１を用いた自動車用バンパーＷの塗装方法を説明する。
【００２７】
まず、ワーク支持体１１に未塗装状態の自動車用バンパーＷを取り付けた後、フロアコンベア４を駆動してワーク支持体１１を塗装室２に搬入する。次に、レール移動用アクチュエータ２６を駆動してガイドレール２３を互いに近接させる方向に移動させ、ガイドレール２３上に台車１３の車輪１４を載置して支持する（図２（ｂ）参照）。また、把持装置２２によって台車１３の外周部分を把持させる（図２（ｂ）参照）。
【００２８】
次に、モータ２４を駆動してワーク支持体１１（自動車用バンパーＷ）を４５°揺動させ、被塗装面Ｗ１が斜め上方（右上）を向いた状態（図３（ａ）参照）にする。そして、被塗装面Ｗ１に塗装機３１の先端が向くように、塗装用ロボット４１のロボットアーム４２を駆動する。この状態で、塗装機３１を用いて被塗装面Ｗ１に塗料を吹き付ける。
【００２９】
被塗装面Ｗ１の塗装後、モータ２４を駆動して自動車用バンパーＷを前回とは逆方向に４５°揺動させ、被塗装面Ｗ２が上方を向いた状態（図３（ｂ）参照）にする。そして、被塗装面Ｗ２に塗装機３１の先端が向くようにロボットアーム４２を駆動する。この状態で、塗装機３１を用いて被塗装面Ｗ２に塗料を吹き付ける。さらに、被塗装面Ｗ２の塗装後、モータ２４を駆動して自動車用バンパーＷを前回と同一方向に４５°揺動させ、被塗装面Ｗ３が斜め上方（左上）を向いた状態（図３（ｃ）参照）にする。そして、被塗装面Ｗ３に塗装機３１の先端が向くようにロボットアーム４２を駆動する。この状態で、塗装機３１を用いて被塗装面Ｗ３に塗料を吹き付ける。この時点で、自動車用バンパーＷの塗装が終了する。
【００３０】
その後、モータ２４を駆動して自動車用バンパーＷを前回とは逆方向に４５°揺動させ、再び被塗装面Ｗ２が上方を向いた状態（図３（ｂ）参照）にする。この状態で、レール移動用アクチュエータ２６を駆動してガイドレール２３を互いに離間させる方向に移動させ、ガイドレール２３による台車１３の車輪１４の支持を解除する（図２（ａ）参照）。また、把持装置２２による台車１３の外周部分の把持を解除させる。そして、ワーク支持体１１を塗装室２から搬出する。
【００３１】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００３２】
（１）本実施形態の塗装設備１では、塗装室２内に搬入された自動車用バンパーＷ及びワーク支持体１１をモータ２４により揺動させて、自動車用バンパーＷの姿勢変更をすることにより、被塗装面Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の向きを変えることができる。このため、塗装用ロボット４１が１台しかなくても、複数の被塗装面Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３に対して比較的容易に塗料を付着させることができ、また、塗装室２の小型化等が達成しやすくなる。
【００３３】
さらに、上記自動車用バンパーＷの揺動は中心軸線Ｃ１を揺動中心とするものであるため、揺動時における自動車用バンパーＷの移動量が少なく、塗装用ロボット４１の駆動制御がそれほど複雑にならない。ゆえに、塗装機３１を例えば真横にしたりしなくても済むため、本実施形態のように、塗装機３１が横向きにできないタイプの塗装機（ベル型の塗装機）であったとしても、塗装を比較的容易に行うことができる。
【００３４】
（２）本実施形態では、自動車用バンパーＷの被塗装面Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、上方または斜め上方を向いた状態で塗装される（図３参照）。即ち、被塗装面Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は、できるだけ水平に近づけた状態で塗装されるため、塗料のタレが防止される。従って、塗装作業性が向上するとともに、塗膜を厚くすることで光沢度の高い塗面を得ることができる。特に、被塗装面Ｗ２が最も水平に近い状態で塗装される（図３（ｂ）参照）ため、車体に取り付けられた際に最も目立つ被塗装面Ｗ２を、より光沢度の高い塗面とすることができる。
【００３５】
（３）本実施形態のワーク支持体１１は、揺動時において、把持装置２２に把持されるだけでなく、ガイドレール２３によっても支持される。このため、ワーク支持体１１をより確実に揺動させることができる。
【００３６】
（４）本実施形態では、ワーク支持体１１及び自動車用バンパーＷに、単純な動き（中心軸線Ｃ１を揺動中心として揺動）をさせるだけで足りる。よって、複雑な動きが可能なロボットを敢えて使用する必然性はなく、図２等に示したような簡単な構成のワーク揺動手段２１で十分である。よって、ワーク支持体１１（自動車用バンパーＷ）を揺動させる機構を低コストで構成でき、ひいては、塗装設備１を低コストで構成できる。
［第２実施形態］
【００３７】
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図４に基づき説明する。
【００３８】
本実施形態のワーク揺動手段２１Ａは、一対のガイドレール５５の向きが上記第１実施形態と相違している。即ち、両ガイドレール５５は、ワーク搬送経路３の長手方向に直交するように設けられている。また、ワーク支持体１１に支持された自動車用バンパーＷは、その中心軸線Ｃ１がワーク搬送経路３の長手方向に延びるようにして配置される。そして、塗装用ロボット４１は、ワーク搬送経路３の側方に設置される。
【００３９】
塗装室２の床部には、フロアコンベア４を構成する一対のフロアレール４ａが固定されている。両フロアレール４aの一部は切り欠かれており、それらの切欠部分には、ワーク支持体１１を支持するための支持体キャリア５１が設けられている。支持体キャリア５１は、両フロアレール４ａの一部として機能している。なお、支持体キャリア５１は、一対の支持体搭載レール５６を連結部材５７を介して連結することによって構成されている。両支持体搭載レール５６には、それぞれ２つの揺動用車輪５２が回転可能に取り付けられており、各揺動用車輪５２の回転軸は、台車１３の車輪１４の回転軸と直交している。また、各揺動用車輪５２は、２つの車輪からなり、ガイドレール５５を挟み込むようになっている。これにより、各揺動用車輪５２はガイドレール５５上を転動可能となる。さらに、一方の支持体搭載レール５６にはロッド５３の一端が回動可能に取り付けられており、ロッド５３の他端はクランク５４の先端部に対して回動可能に取り付けられている。そして、クランク５４の基端部は、モータ２４の回転軸２４ａに回動可能に取り付けられている。これにより、支持体キャリア５１に搭載されたワーク支持体１１は、モータ２４を駆動した際に、両ガイドレール５５の円弧状軌道に沿ってワーク搬送経路３の幅方向に案内されながら揺動する。
【００４０】
なお、前記第１実施形態では、ワーク支持体１１をガイドレール２３によって支持させるにあたり、レール移動用アクチュエータ２６によってガイドレール２３を退避位置から使用位置へ動かす必要があった。一方、本実施形態ではガイドレール２３が邪魔にならないため、ワーク支持体１１を載せ替える際にガイドレール２３を退避位置から使用位置へ動かす必要がない。よって、レール移動用アクチュエータ２６などの構成を省略できるため、塗装設備１の構造が簡単になる。また、支持体キャリア５１に搭載するだけでワーク支持体１１の揺動が可能となるため、揺動時にワーク支持体１１をガイドレール２３に支持させる作業が楽になる。
【００４１】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００４２】
・上記実施形態において、１台の塗装用ロボット４１に塗装機３１を２台以上搭載してもよい。このようにすれば、自動車用バンパーＷをより効率的に塗装することができる。
【００４３】
・上記実施形態では、被塗装面Ｗ１→被塗装面Ｗ２→被塗装面Ｗ３の順に塗料を吹き付けて自動車用バンパーＷを塗装したが、塗料を吹き付ける順序を適宜変更してもよい。
【００４４】
・上記第１実施形態において、揺動アーム２５及び把持装置２２などからなる機構を、ワーク搬送経路３を挟んで反対側にもう一組設け、それぞれの把持装置２２によって台車１３を両側から把持した状態で、ワーク支持体１１を揺動させるようにしてもよい。このようにすれば、ワーク支持体１１がより強固に支持されるため、ワーク支持体１１をより確実に揺動させることができる。
【００４５】
・上記第１実施形態の把持装置２２は台車１３を把持していたが、台車１３を把持する代わりに、支持棒１２などの他の部分を把持していてもよい。
【００４６】
・上記実施形態のワーク揺動手段２１は、一対のガイドレール２３を備えていたが、これらのガイドレール２３は省略されていてもよい。
【００４７】
・上記第１実施形態では、ワーク支持体１１、自動車用バンパーＷ、揺動アーム２５及び把持装置２２を揺動させる手段として、モータ２４が用いられていたが、モータ２４以外の他のアクチュエータを用いてもよい。
【００４８】
・上記実施形態のモータ２４は、回転軸２４ａが中心軸線Ｃ１に一致した状態で塗装室２外に設置されていたが、他の箇所に設置されていてもよい。例えば、モータ２４を塗装室２内に設置してもよい。また、モータ２４を、回転軸２４ａが中心軸線Ｃ１と一致しないように設置し、モータ２４の出力を、歯車やプーリーなどを介して揺動アーム２５及び把持装置２２などに伝達させるようにしてもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、塗装設備１によって塗装されるワークとして自動車用バンパーＷを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、空力付加物（スポイラーなど）などの他の車両用部品をワークとしてもよい。また、ワークは、必ずしも車両用部品でなくてもよい。
【００５０】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５１】
（１）請求項１乃至４のいずれか１項において、前記ワークは、前記塗装室内においてその中心軸線が前記ワーク搬送経路の幅方向に延びるようにして配置されること。
【００５２】
（２）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記塗装用ロボットは、１つの塗装室について１台のみ設置されていること。
【００５３】
（３）請求項５において、前記ワーク揺動手段は、前記ワーク支持体が搭載される支持体キャリアを備え、前記支持体キャリアは、一対の支持体搭載レールを連結部材を介して連結することによって構成され、前記支持体搭載レールは、同支持体搭載レールに回転可能に取り付けられた揺動用車輪を備え、前記揺動用車輪の回転軸は、前記ワーク支持体に回転可能に取り付けられた車輪の回転軸と直交しており、前記ガイドレール上を転動可能となっていること。
【００５４】
（４）請求項１乃至５、技術的思想（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の塗装設備を用いた塗装方法であって、前記ワーク揺動手段を駆動して前記ワークを揺動させるとともに、その揺動する前記ワークにおいてそのとき上方または斜め上方を向いている被塗装面に前記塗装機の先端が向くように前記ロボットアームを駆動し、この状態で前記塗装機を用いて当該被塗装面に塗料を吹き付けることを特徴とする塗装方法。
【００５５】
（５）ワークを支持するワーク支持体を把持する把持装置と、前記把持装置に連結される揺動アームと、前記揺動アームに連結され、前記把持装置に把持された前記ワーク支持体を、前記ワークの中心軸線を揺動中心として、前記把持装置及び前記揺動アームとともに揺動させるモータとを備える被塗物揺動機構。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）は第１実施形態の塗装設備を示す正面図、（ｂ）は第１実施形態の塗装設備を示す平面図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、ワーク揺動手段の動きを示す説明図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、自動車用バンパーの塗装方法を示す説明図。
【図４】第２実施形態の塗装設備を示す要部斜視図。
【図５】従来技術の塗装設備を示す正面図。
【符号の説明】
【００５７】
１…塗装設備
２…塗装室
３…ワーク搬送経路
１１…ワーク支持体
２１，２１Ａ…ワーク揺動手段
３１…塗装機
４１…塗装用ロボット
４２…ロボットアーム
４３…本体部
Ｃ１…ワークの中心軸線
Ｗ…ワークとしての自動車用バンパー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク支持体により支持されたワークが搬入される塗装室と、
前記塗装室内に搬入された前記ワークを、当該ワークの中心軸線を揺動中心として前記ワーク支持体とともに揺動させるために前記塗装室に設置されたワーク揺動手段と、
前記塗装室内にて前記ワークに対して塗料を吹き付ける塗装機と、
ロボットアームの先端に前記塗装機を搭載した塗装用ロボットと
を備えたことを特徴とする塗装設備。
【請求項２】
前記塗装用ロボットの本体部は、ワーク搬送経路の略中央部かつ前記ワークよりも高い位置に設置されることを特徴とする請求項１に記載の塗装設備。
【請求項３】
前記塗装用ロボットの本体部は、前記塗装室外において傾斜した状態で設置されることを特徴とする請求項２に記載の塗装設備。
【請求項４】
前記ワーク揺動手段は、ワーク搬送経路の長手方向に平行に設けられた円弧状をなすガイドレールを備え、
前記ワークの揺動時に、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの円弧状軌道に沿って前記ワークを前記ワーク搬送経路の長手方向に案内することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗装設備。
【請求項５】
前記ワーク揺動手段は、ワーク搬送経路の長手方向に直交するように設けられた円弧状をなすガイドレールを備え、
前記ワークの揺動時に、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの円弧状軌道に沿って前記ワークを前記ワーク搬送経路の幅方向に案内することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗装設備。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の塗装設備を用いた塗装方法であって、
前記ワーク揺動手段を駆動して前記ワークを揺動させるとともに、その揺動する前記ワークに対して前記塗装機を用いて塗料を吹き付けることを特徴とする塗装方法。
【請求項１】
ワーク支持体により支持されたワークが搬入される塗装室と、
前記塗装室内に搬入された前記ワークを、当該ワークの中心軸線を揺動中心として前記ワーク支持体とともに揺動させるために前記塗装室に設置されたワーク揺動手段と、
前記塗装室内にて前記ワークに対して塗料を吹き付ける塗装機と、
ロボットアームの先端に前記塗装機を搭載した塗装用ロボットと
を備えたことを特徴とする塗装設備。
【請求項２】
前記塗装用ロボットの本体部は、ワーク搬送経路の略中央部かつ前記ワークよりも高い位置に設置されることを特徴とする請求項１に記載の塗装設備。
【請求項３】
前記塗装用ロボットの本体部は、前記塗装室外において傾斜した状態で設置されることを特徴とする請求項２に記載の塗装設備。
【請求項４】
前記ワーク揺動手段は、ワーク搬送経路の長手方向に平行に設けられた円弧状をなすガイドレールを備え、
前記ワークの揺動時に、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの円弧状軌道に沿って前記ワークを前記ワーク搬送経路の長手方向に案内することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗装設備。
【請求項５】
前記ワーク揺動手段は、ワーク搬送経路の長手方向に直交するように設けられた円弧状をなすガイドレールを備え、
前記ワークの揺動時に、前記ガイドレールは、前記ガイドレールの円弧状軌道に沿って前記ワークを前記ワーク搬送経路の幅方向に案内することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗装設備。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の塗装設備を用いた塗装方法であって、
前記ワーク揺動手段を駆動して前記ワークを揺動させるとともに、その揺動する前記ワークに対して前記塗装機を用いて塗料を吹き付けることを特徴とする塗装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１７５６４０（Ｐ２００７−１７５６４０Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７８０１１（Ｐ２００５−３７８０１１）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（０００１１０３４３）トリニティ工業株式会社 (147)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（０００１１０３４３）トリニティ工業株式会社 (147)
【Ｆターム（参考）】
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