| 【発明の名称】 |
吹き付け装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】根岸 祐司 【住所又は居所】静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式会社内
【氏名】小川 宏治 【住所又は居所】静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】吹き付けブロックの吹き付け方向を調整可能な吹き付け装置を提供する。
【解決手段】内部に流体供給管122を備え、流体供給管122を通じて供給される流体を吹き付け口124から所定の向きに吹き付ける吹き付けブロック120と、流体供給管122に連通する流路200を内部に備え、吹き付けブロック120を回転可能に支持する回転軸140と、回転軸140に固定されたプーリ150と、回転軸140に固定されたプーリ150に巻きつけられて、回転軸140を回転させるタイミングベルト160と、プーリ150と回転軸140との回転位置を調整して、回転軸140に支持された吹き付けブロック120の吹き付け方向を調整可能な止めネジ152とを有する水平アーム部と、水平アーム部を所望の位置に移動可能に支持する垂直水平アーム部および保持部とを設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】内部に流体供給管を備え、前記流体供給管を通じて供給される流体を吹き付け口から所定の向きに吹き付ける吹き付けブロックと、前記吹き付けブロックの前記流体供給管に連通する流路を内部に備え、前記吹き付けブロックを回転可能に支持する回転軸と、前記回転軸に固定されたプーリと、前記回転軸に固定されたプーリに巻きつけられて、当該回転軸を回転させるタイミングベルトと、前記プーリと前記回転軸との回転位置を調整して、前記回転軸に支持された前記吹き付けブロックの吹き付け方向を調整可能な調整手段とを有する吹き付け装置。 【請求項2】前記吹き付けブロック、前記回転軸、および前記プーリそれぞれを複数有し、前記タイミングベルトは、前記各プーリに共通的に巻きつけられて、当該各回転軸を回転させる請求項1に記載の吹き付け装置。 【請求項3】前記吹き付けブロック、前記回転軸、前記プーリ、前記タイミングベルト、および前記調整手段を所望の位置に移動可能に支持する移載手段をさらに有する請求項1または2に記載の吹き付け装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、塗料等の流体を吹き付ける吹き付けブロックを有する吹き付け装置に関する。 【0002】 【従来の技術】塗料等の流体を吹き付ける吹き付けブロックを有する吹き付け装置が知られている。 【0003】図7は、従来の吹き付け装置の構成の一具体例を示す断面図である。 【0004】従来の吹き付け装置1aは、たとえば、図7に示すように、ケース100a、吹き付けブロック120a、回転軸140a、プーリ150a、タイミングベルト160a、テンショナ180a、およびフレキシブルチューブ190aを有する。 【0005】ケース100aは、複数の回転軸140aを回転可能に保持する。吹き付けブロック120aの一端面には、複数のフレキシブルチューブ190aが取付けられている。吹き付けブロック120aは、これら複数のフレキシブルチューブ190aを通じて、図示しない塗料供給源から塗料が吹き付けブロック120a内に供給されると、吹き付けブロック120aの先端の吹き付け口124aから塗料が吹き出すように形成されている。また、吹き付けブロック120aは、回転軸140aの一端面に取付けられている。 【0006】回転軸140aには、プーリ150aが固定されている。この際、プーリ150aと回転軸140aは一体成型されていてもよい。 【0007】タイミングベルト160aは、複数の回転軸140aに固定されているプーリ150aに巻きつけられている。また、タイミングベルト160aは、不図示の駆動モータに巻きつけられており、駆動モータの駆動力をプーリ150aを介して回転軸140aに伝達する。テンショナ180aは、タイミングベルト160aに所定の張力を与える。 【0008】上述の従来の吹き付け装置1aでは、不図示の制御装置により駆動モータが駆動し、タイミングベルト160a、プーリ150aを介して、各回転軸140aが同期して回転する。各回転軸140aの回転に応じて吹き付けブロック120aの吹き付け方向が同期して変化する。不図示の塗料供給源から塗料が供給されると、吹き付け口124aから塗料が吹き出す。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえば、上述した従来の吹き付け装置1aにおいて、複数の吹き付けブロック120aの吹き付け方向を、それぞれ独立に所望の方向に調整したい場合がある。 【0010】しかし、上述したように、従来の吹き付け装置1aでは、回転軸140aにプーリ150aが固定され、プーリ150aにタイミングベルト160aが巻きつけられ、テンショナ180aにより所定の張力が与えられているために、この状態では、複数の吹き付けブロック120aの吹き付け方向をそれぞれ独立に調整することができない。 【0011】このため、複数の吹き付けブロック120aの吹き付け方向をそれぞれ独立に調整する場合には、まず、テンショナ180aを調整して、タイミングベルト160aを緩めてプーリ150aから取り外し、回転軸140aを回転自在にする。 【0012】複数の吹き付けブロック120aの吹き出し方向を、それぞれ独立に所望の方向になるように調整する。タイミングベルト160aを複数のプーリ150aに巻きつけ、タイミングベルト160aが所定の張力になるようにテンショナ180aを調整する。そして、吹き付けブロック120aの吹き付け方向の調整を終了する。 【0013】上述したように、従来の吹き付け装置では、複数の吹き付けブロックの吹き付け方向を独立に調整する場合には、非常に手間がかかるという問題点がある。 【0014】また、さらに吹き付けブロックの数が多くなれば、吹き付け方向をそれぞれ独立に調整することが困難になるという問題点がある。 【0015】また、上述したように、タイミングベルトを用いているので、吹き付けブロックの吹き付け方向が、タイミングベルトのピッチ分でしか調整することができないという問題点がある。 【0016】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吹き付けブロックの吹き付け方向を調整可能な吹き付け装置を提供することにある。 【0017】また、本発明の他の目的は、吹き付けブロックの吹き付け方向を調整する場合に、タイミングベルトのピッチ分よりも小さく調整可能な吹き付け装置を提供することにある。 【0018】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本発明の吹き付け装置は、内部に流体供給管を備え、前記流体供給管を通じて供給される流体を吹き付け口から所定の向きに吹き付ける吹き付けブロックと、前記吹き付けブロックの前記流体供給管に連通する流路を内部に備え、前記吹き付けブロックを回転可能に支持する回転軸と、前記回転軸に固定されたプーリと、前記回転軸に固定されたプーリに巻きつけられて、当該回転軸を回転させるタイミングベルトと、前記プーリと前記回転軸との回転位置を調整して、前記回転軸に支持された前記吹き付けブロックの吹き付け方向を調整可能な調整手段とを有する。 【0019】好適には、前記吹き付けブロック、前記回転軸、および前記プーリそれぞれを複数有し、前記タイミングベルトは、前記各プーリに共通的に巻きつけられて、当該各回転軸を回転させる。 【0020】また、好適には、前記吹き付けブロック、前記回転軸、前記プーリ、前記タイミングベルト、および前記調整手段を所望の位置に移動可能に支持する移載手段をさらに有する。 【0021】上述の本発明によれば、回転軸は、吹き付けブロックを回転可能に支持している。吹き付けブロックには、内部に流体供給管が備えられている。また、回転軸には、吹き付けブロックの流体供給管に連通する流路が備えられている。 【0022】吹き付けブロックでは、その流体供給管を通じて供給される流体が吹き付け口から所定の向きに吹き出される。回転軸に固定されたプーリには、タイミングベルトが巻きつけられ、タイミングベルトによりプーリを介して回転軸が回転する。回転軸の回転に応じて、吹き付けブロックの吹き付け方向が変化する。 【0023】そして、回転軸の吹き付けブロックの吹き付け方向を調整するときには、調整手段ではプーリと回転軸との回転位置が調整され、回転軸に支持された吹き付けブロックの吹き付け方向が調整される。 【0024】吹き付けブロック、回転軸、およびプーリそれぞれを複数個有し、タイミングベルトは、複数の回転軸に固定された各プーリに共通的に巻きつけられて、各回転軸を回転させる。そして、調整手段により、各プーリと回転軸との回転位置が調整され、回転軸に支持された吹き付けブロックの吹きつけ方向がそれぞれ独立に調整される。 【0025】また、さらに、移載手段では、吹き付けブロック、回転軸、プーリ、タイミングベルト、および調整手段が所望の位置に移動可能に支持される。 【0026】 【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る吹き付け装置の一実施の形態を図1〜6を用いて説明する。 【0027】図1は、本発明に係る吹き付け装置の一実施の形態の全体概要を示す概念図である。 【0028】本実施の形態に係る吹き付け装置1は、たとえば、図1に示すように、空調設備を有する塗装ブース2のドラフト3の上部中央に備えられている。 【0029】塗装ブース2のドラフト3下部には、被塗装物保持部10が備えられている。被塗装物保持部10は、子アーム11、親アーム12を有する。 【0030】子アーム11は、3つのワークピース20を保持し不図示の駆動モータにより、ワークピース20を回転可能である。ここで、ワークピース20には、被塗装物21が設置される。本実施の形態では、たとえば、図1に示すように、被塗装物21として携帯電話用カバーを用いた例を示し、被塗装物21がワークピース20に円形に上下段に各10個ずつ並べて設置される。 【0031】親アーム12は、2つの子アーム11を保持し、親アーム12の中央部を中心として回転可能である。塗装ブース2の脇には、制御装置4が設置されている。制御装置4は、吹き付け装置1および塗装ブース2の被塗装物保持部10等に接続され、それぞれに所定の動作を行わせる。 【0032】本実施の形態に係る吹き付け装置1は、図1に示すように、水平アーム部111、移載手段である垂直水平アーム部112および保持部113を有する。 【0033】水平アーム部111には、複数の吹き付けブロック120が備えられている。垂直水平アーム部112は、折れ曲がり可能なアームであり、折れ曲がることにより水平アーム部111を所定の高さに調整可能であり、また、不図示の別の駆動部により水平方向にも移動可能である。保持部113は、垂直水平アーム部112を保持し、たとえば、塗装ブース2のドラフト3の上面に備えられている。 【0034】図2は、図1に示した吹き付け装置の水平アーム部を拡大した図である。図2においては、図1に示した吹き付け装置の水平アーム部111に取付けられた吹き付けブロック120が上方になるように回転させて示している。 【0035】吹き付け装置1の水平アーム部111は、図2に示すように、ケース100および吹き付けブロック120を有する。 【0036】ケース100は、中央部に垂直水平アーム部112が取付けられる垂直水平アーム取付部114が備えられている。また、ケース100は、中央部に不図示の駆動部からの駆動力を伝達するためのジョイント115が設けられている。 【0037】吹き付けブロック120は、たとえば、水平アーム部111に複数個備えられている。本実施の形態では、3つの吹き付けブロック120−1,2,3が水平アーム部111の両側および中央部に備えられている。 【0038】図3は、図2に示した吹き付け装置の水平アーム部の透視図である。なお、図3においては、図2に示した水平アーム部を水平面内で180度回転させて示している。図4は、図3に示した水平アーム部のタイミングベルトおよびプーリを示した図である。図5は、図3に示した水平アーム部の1つの吹き付けブロックの周辺部を拡大した斜視図である。 【0039】水平アーム部111の内部は、図3に示すように、プーリ150−1,2,3、プーリ151、テンショナ180−1,2、アイドルプーリ181−1,2、およびタイミングベルト160−1,2を有する。 【0040】プーリ150−1,2,3は、吹き付けブロック120−1,2,3毎にそれぞれ備えられている。たとえば、プーリ150−1は、図5に示すように、吹き付けブロック120−1に備えられている。プーリ151は、上述したジョイント115と接続されており、不図示の駆動部の駆動力を伝える。 【0041】テンショナ180−1,2は、タイミングベルト160−1,2に所定の張力を与える。たとえば、テンショナ180−1は、図3に向かって、吹き付けブロック120−2の左脇の位置に、上下方向へ移動可能にケース100に備えられている。テンショナ180−2は、図3に向かって、吹き付けブロック120−2の右脇の位置に、左右方向へ移動可能にケース100に備えられている。 【0042】アイドルプーリ181−1,2は、タイミングベルト160−1,2の経路を規定するように、たとえば、各プーリ150−1,2の半周以上の領域に巻きつくように、所定の位置に設けられている。 【0043】タイミングベルト160−1,2は、不図示の駆動部からの駆動力を各プーリ150−1,2,3に伝達する。 【0044】たとえば、タイミングベルト160−1は、図3,4に示すように、プーリ150−1、プーリ150−2、テンショナ180−1、アイドルプーリ181−1に巻きつけられている。タイミングベルト160−2は、たとえば、プーリ150−2、プーリ151、テンショナ180−2、アイドルプーリ181−2、プーリ150−3に巻きつけられている。そして、不図示の駆動部からの駆動力をプーリ151、タイミングベルト160−1,2を介して各プーリ150−1,2,3に伝達する。 【0045】図6は、図1に示した吹き付け装置の吹き付けブロックの周辺部の断面図である。なお、図6において、吹き付けブロック120は回転軸140の回転中心線βを中心として90°回転した状態を示している。 【0046】吹き付け装置1は、たとえば、図6に示すように、吹き付けブロック120−1の周辺部に、回転軸140、プーリ150−1、ベアリング170、アイドルプーリ181−1、およびタイミングベルト160−1、フレキシブルチューブ190が形成されている。 【0047】吹き付けブロック120−1は、吹き付け部121およびマニホールド130を有し、回転軸140の端面に備えられている。 【0048】吹き付け部121は、内部に流体供給管122が備えられ、流体供給管122を通じて供給される流体を吹き付け口124から、所定の向きに吹き出す。 【0049】マニホールド130は、たとえば、L字型に形成されており、回転軸140の端面に固定されている。たとえば、マニホールド130は、回転軸140とボルト141により固定されている。 【0050】また、マニホールド130の内部には、流体供給管132が備えられ、吹き付け部121の流体供給管122と連通している。この際、流体供給管122と流体供給管132は、流体の漏れ防止のためのOリング123を介して接続されている。また、吹き付け部121およびマニホールド130は、一体成型されていてもよい。 【0051】回転軸140は、ベアリング170を介してケース100に回転自在に保持されている。回転軸140は、内部に塗料が流れる流路200が形成されており、一端に備えられたマニホールド130の流体供給管132に接続されている。また、回転軸140の流路200の他端側には、フレキシブルチューブ190がコネクタ191を介して接続されている。 【0052】たとえば、回転軸140は、アルミニウム合金で形成され、回転軸140の直径は約40mmであり、その長さは約80mmである。流路200の径は、3〜4mmである。また、回転軸140には、プーリ150−1が備えられている。 【0053】プーリ150−1には、回転軸140とプーリ150−1との回転位置を調節して固定する調整手段が備えられている。 【0054】調整手段は、たとえば、回転軸140とプーリ150−1との回転位置を調節して固定する止めネジ152である。たとえば、止めネジ152を締めると、回転軸140とプーリ150−1の回転位置が固定される。一方、止めネジ152を緩めると、プーリ150−1に対して、回転軸140が回転自在な状態になる。また、止めネジ152は、プーリ150−1に複数個、設けられていてもよい。 【0055】タイミングベルト160−1は、上述したように、プーリ150−1、プーリ150−2、テンショナ180−1、アイドルプーリ181−1に巻きつけられている。また、タイミングベルト160−1は、上述したように、テンショナ180−1により、所定の張力になるように調整されている。 【0056】フレキシブルチューブ190は、上述したように、一端が回転軸140の流路にコネクタ191を介して接続されている。フレキシブルチューブ190の他端は、たとえば、不図示の高圧ガス設備を備えた塗料タンクおよび溶剤タンクに接続されている。 【0057】フレキシブルチューブ190の途中部分は、たとえば、垂直水平アーム部112に形成された不図示のフックに吊り下げられて保持される。この際、フレキシブルチューブ190は、回転軸140が大きく回転した場合であっても、フレキシブルチューブ190が絡まないように、余裕を持たせて保持されている。 【0058】フレキシブルチューブ190は、たとえば、フッ化エチレン樹脂のようなフッ素系樹脂がコーティングされた軟質樹脂からなるものである。フレキシブルチューブ190の外径は6mmであり、内径は4mmである。 【0059】次に、上述した本実施の形態に係る吹き付け装置1の動作を、図1〜6を参照しながら、説明する。 【0060】まず、通常の吹き付け作業時には、吹き付け装置1の各プーリ150に設けられた止めネジ152が締められ、プーリ150と回転軸140との回転位置が固定される。そして、たとえば、図1に示すように、作業者により被塗装物21がセットされたワークピース20が子アーム11の所定の位置に設置される。 【0061】制御装置4から制御信号が出力され、垂直水平アーム部112を駆動させる不図示のアーム駆動部により、複数の吹き付けブロック120が所定の吹き付け位置になるように垂直水平アーム部112が駆動される。 【0062】また、制御装置4から子アーム11に制御信号が出力され、ドラフト3内では、子アーム11に保持されている各ワークピース20が回転する。制御装置4では、吹き付けブロック120−1,2,3があらかじめ定められた吹き付け方向になるように、不図示の駆動部を駆動させる制御信号が出力される。 【0063】不図示の駆動部により、ジョイント115が回転し、それに伴い、ジョイント115に設けられたプーリ151が回転し、プーリ151に巻きつけられたタイミングベルト160−2が回転する。タイミングベルト160−2の回転により、プーリ150−2,3を介して回転軸140−2,3が回転する。 【0064】プーリ150−2の回転に応じて、タイミングベルト160−1を介して駆動力がプーリ150−1に伝達され、プーリ150−1の回転に応じて、回転軸140−1が回転する。回転軸140−1,2,3の回転に応じて、吹き付けブロックの吹き付け方向が同期して変化する。 【0065】不図示の高圧ガス設備を備えた塗料タンクおよび溶剤タンクから塗料が、フレキシブルチューブ190、回転軸140内部の流路200、そして、各吹き付けブロック120に供給され、吹き出し口124から吹き出される。そして、所定の塗装作業が行われる。 【0066】上述の制御装置4では、被塗装物21と吹き付けブロック120との位置関係や、被塗装物21の回転や吹き付けブロック120の吹き付け方向の変化に応じて、最適に塗装されるように、被塗装物21と吹き付けブロック120の位置関係が設定され、所望の動作を行うように設定されたプログラムに応じて、それぞれを制御してもよい。 【0067】次に、上述の吹き付け作業の際に、より最適に塗装を行うために、複数の吹き付けブロック120の吹き付け方向をそれぞれ独立に調整する場合を説明する。 【0068】まず、制御装置4により、吹き付け装置1の動きを停止させる。プーリ150の止めネジ152を緩め、回転軸140とプーリ150を回転可能な状態にする。この際、テンショナ180−1,2を調節して、タイミングベルト160−1,2を各プーリ150−1,2,3から取り外すことは行わない。 【0069】この状態で、複数の吹き付けブロック120の吹き付け方向がそれぞれ所望の方向になるように、回転軸140−1,2,3を回転させて調整が行われる。たとえば、被塗装物21と吹き付け装置の位置関係、および被塗装物21の回転速度や吹き付けブロック120の動作に応じて、最適な塗装になるように、各吹き付けブロック120−1,2,3の吹き付け方向が調節される。 【0070】各吹き付けブロック120−1,2,3の吹き付け方向を独立に調整後、止めネジ152が締められ、回転軸140とプーリ150が固定される。また、上述の調整の際に、各プーリ150−1,2,3を1つずつ調整してもよい。 【0071】制御装置4により、吹き付け装置1が起動し、各吹き付けブロック120の吹き付け方向が所望の方向になっているかが確認される。 【0072】所望の吹き付け方向になっている場合には通常の吹き付け作業に移り、所望の吹き付け方向になっていない場合には、上述の調整作業を繰り返す。 【0073】以上説明したように、本発明によれば、内部に流体供給管122を備え、流体供給管122を通じて供給される流体を吹き付け口124から所定の向きに吹き付ける吹き付けブロック120と、吹き付けブロック120の流体供給管122に連通する流路200を内部に備え、吹き付けブロック120を回転可能に支持する回転軸140と、回転軸140に固定されたプーリ150と、回転軸140に固定されたプーリ150に巻きつけられて、回転軸140を回転させるタイミングベルト160と、プーリ150と回転軸140との回転位置を調整して、回転軸140に支持された吹き付けブロック120の吹き付け方向を調整可能な止めネジ152とを有する水平アーム部111と、水平アーム部111を所望の位置に移動可能に支持する垂直水平アーム部112および保持部113とを設けたので、テンショナ180−1,2を緩めることなく、吹き付けブロック120の吹き付け方向を調整可能である。 【0074】また、複数の吹き付けブロック120−1,2,3と、各吹き付けブロックそれぞれを回転可能に支持する複数の回転軸140−1,2,3と、各回転軸それぞれに固定された複数のプーリ150−1,2,3と、各プーリ150−1,2,3に止めネジを設け、タイミングベルト160−1,2が共通的に複数のプーリ150−1,2,3を巻きつけて各回転軸140−1,2,3を回転させるので、各吹き付けブロック120−1,2,3の吹き付け方向をそれぞれ独立に調整可能である。 【0075】また、従来よりも少ない時間で、複数の吹き付けブロックの吹き付け方向を独立に調整可能である。また、タイミングベルトのピッチ分よりも小さく、吹き付けブロックの吹き付け方向を調整可能である。 【0076】また、本実施の形態の吹き付け装置1では、たとえば、図7に示した従来の吹き付け装置のようにフレキシブルチューブが吹き付けブロックに接続されているのではなく、一端に吹き付けブロックが備えられ内部に流路が形成された回転軸にフレキシブルチューブを接続しているので、フレキシブルチューブの影響を受けることなく吹き付けブロックを360°回転させることができる。 【0077】また、本実施の形態の吹き付け装置1では、吹き付けブロックが回転する際に、図7に示した従来の吹き付け装置のように、フレキシブルチューブが被塗料物や周辺部材に接触したり絡まったりしないように注意を払うことが少なくなるので、吹き付け装置の設計や備え付け場所が受ける制限が少なくなる。 【0078】また、本実施の形態の吹き付け装置1では、フレキシブルチューブが回転軸に接続されているので、図7に示した従来の吹き付け装置に比べて、吹き付けブロックが回転するのに伴う慣性モーメントが小さいために、吹き付けブロックを高精度に回転させることができ、吹き付けの狙い位置が正確になる。 【0079】なお、本発明は本実施の形態に限られるものではなく、任意好適な種々の改変が可能である。本実施の形態では、調整手段として止めネジを用いて回転軸およびプーリの回転位置を調節して、各吹き付けブロックの吹き付け方向を独立に所定の方向になるように調整したが、この形態に限られるものではない。回転軸およびプーリの回転位置を調節可能であればよく、たとえば、楔や固定ピン等を用いて回転軸およびプーリの回転位置を調節可能な状態にしてもよいし、弾性体等を回転軸とプーリの間に脱着可能にして、回転軸およびプーリの回転位置を調節してもよい。また、本実施の形態では、マニホールド130の形状がL字型の形状を用いたが、設計仕様の変更や顧客の要望に応じて任意の形状とすることができる。また、本実施の形態では、タイミングベルトを2つ用いたが、1つのタイミングベルトを用いてもよいし、3つ以上の本数のタイミングベルトを用いてもよい。 【0080】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、複数の吹き付けブロックの吹き付け方向を独立に調整可能な吹き付け装置を提供することができる。 【0081】また、本発明によれば、吹き付けブロックの吹き付け方向を調整する場合に、タイミングベルトのピッチ分よりも小さく調整することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000003458 【氏名又は名称】東芝機械株式会社 【住所又は居所】東京都中央区銀座4丁目2番11号
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| 【出願日】 |
平成13年11月29日(2001.11.29) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100094053 【弁理士】 【氏名又は名称】佐藤 隆久
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| 【公開番号】 |
特開2003−164776(P2003−164776A) |
| 【公開日】 |
平成15年6月10日(2003.6.10) |
| 【出願番号】 |
特願2001−363876(P2001−363876) |
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