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塗装設備におけるロール交換装置 - 新日本製鐵株式会社
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発明の名称 塗装設備におけるロール交換装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−10669
公開日 平成8年(1996)1月16日
出願番号 特願平6−147269
出願日 平成6年(1994)6月29日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】矢葺 知之 (外1名)
発明者 古賀 重信 / 野村 成彦 / 井出 哲
要約 目的
レイアクト制約(高さ方向)のあるコータロールを有する2台以上の塗装ユニットのロール交換装置において、短時間のうちに塗装ロールを能率よく交換するとともに自動化をも可能にするロール交換装置を提供する。

構成
コータロールを有する2台以上の塗装ユニット2のロール交換装置31において、位置決め機能を有する前後進機構をもつ塗装ユニット、コータ台車の停止位置にロールを昇降する走行している帯状体と交差する方向に走行する位置決め機能を有する自走式コータ台車、コータ台車の停止位置にてコータ台車の走行方向に交差する方向及び高さ方向に位置決め機能を有するロール交換補助装置71、ロール搬送装置の移動範囲内にロール搬送台車51或いはロール置台を配設したことを特徴とする塗装設備におけるロール交換装置。
特許請求の範囲
【請求項1】 コータロールを有する2台以上の塗装ユニットのロール交換装置において、コータロールをチェック構造とし、ロール本体とチョック構造の間にロール受部を設けるとともに、該ロールの駆動装置とはクラッチ結合とし、位置決め機能を有する前後進機構をもつ塗装ユニット、走行している帯状体と交差する方向に走行する位置決め機能を有する自走式コータ台車、コータ台車の停止位置にてコータロールを昇降するコータ台車の移動方向と交差する方向及び高さ方向の位置決め機能を有するロール交換補助装置、コータ台車の移動方向と交差する方向に走行する走行方向及び高さ方向の位置決め機能を有する自走式のロール搬送装置及びロール搬送装置の移動範囲内にロール搬送台車或いはロール置台を配設したことを特徴とする塗装設備におけるロール交換装置。
【請求項2】 コータ台車の走行する方向に調芯機構を配設したロール交換補助装置を備えたことを特徴とする請求項1記載の塗装設備におけるロール交換装置。
【請求項3】 走行する方向及び高さ方向の調芯機構を配設したロール搬送装置を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の塗装設備におけるロール交換装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は帯状体の塗装設備、特にクリーンルーム等のレイアウト制約(高さ方向)下における複数のロールコータからなる塗装設備におけるロール交換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、製品の多品種少量生産化の傾向に伴い多種類の塗装帯状体が製造されている。現状、帯状体の塗装は大半がロールコータ方式によっており、走行中の帯状体を連続的に塗装する。多種類の塗装に応じるには塗装作業中に塗装替えを行う必要があり、塗装装置は迅速に塗装替えができなければならない。
【0003】従来、塗装装置の迅速な塗装替えに対応する案として、例えば図7に示すように、帯状体1の表面,裏面にそれぞれ複数の塗装ユニット2a,2b及び2c,2dを配置し、順次使用することが広く行われている。
【0004】ところが、ロールコータ式塗装装置の塗装ロールは、被塗装体である帯状体、特に金属帯の塗装において、帯状体端によって傷が入ることが少なくない。このロール傷によって塗装膜に筋が入ったり、塗装膜が均一でなくなったりする。また、塗装ロールがゴムロールの時には、塗料によってはロールが膨潤し、膨潤がある限度を越えると使用に耐えきれなくなったり、或いはまた塗装替えの塗料種類によってはロールに含有された使用済みの塗料が次に塗装する塗料に混入し塗装不良を招いたりする。また、帯状体上の付着物によっても塗装ロールに傷が入ることがある。
【0005】したがって、定期的に、或いは不定期に塗装ロールを交換する必要があり、特に多品種少量生産の場合には、頻繁にロール交換をしなけらばならない。一方、塗装替えを行う場合には塗装ロールなどの塗装ユニットも洗浄せねばならず、洗浄に加えてロール交換を短時間のうちに終える必要がある。しかるに、従来のロールコータ式塗装装置では、塗装ロールを含めロール交換のための特別な手段を持っていないのが実情である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成においては、定期的に、或いは不定期に塗装ロール交換する場合、ロール交換の作業能率が悪く塗装ロールに不具合が生じたとき塗装ラインを長時間停止しなければならないような事態も発生し、帯状体の塗装に支障をきたしていたとともに、ロール交換に多くの工数を要していた。特に、表裏塗装ユニットで同時ロール交換の時には、限られた人員で行う関係上、多大な時間を要し、塗装ラインを長時間停止することが頻繁であった。
【0007】また、近年品質対策からクリーンルームに塗装装置が設置されることも多く、その構造上レイアウトの高さ制約も少なくない。ところが、図7の上層に見られるように、複数の塗装ユニット2b,2c,2dの3台が配設されているような場合、塗装ユニットは各々塗装ロールの高さは異なっており、とりわけ、表面塗装ユニット2bと裏面塗装ユニット2c,2dの塗装ロールの高さは大きく異なり、1台の塗装ロール交換装置で兼用しようとすると高さ方向の必要距離が余りに大きくなりすぎ、対応が困難であった。
【0008】この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、限られた空間(高さ)の中で、短時間の内に塗装ロールを能率よく交換することを可能とするとともに、ロール交換の自動化をも可能とした帯状体の塗装設備におけるロール交換装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術の課題を有利に解決するものであって、上記目的を達成するために発明者らは創意工夫を重ねた結果、限られた空間(高さ)の中で、短時間のうちに塗装ロールを能率よく交換することを可能とするとともに、ロール交換の自動化をも可能としたものであって、その発明の要旨とするところは、(1)コータロールを有する2台以上の塗装ユニットのロール交換装置において、コータロールをチョック構造とし、ロール本体とチョック構造の間にロール受部を設けるとともに、該ロールの駆動装置とはクラッチ結合とし、位置決め機能を有する前後進機構をもつ塗装ユニット、走行している帯状体と交差する方向に走行する位置決め機能を有する自走式コータ台車、コータ台車の停止位置にてコータロールを昇降するコータ台車の移動方向と交差する方向及び高さ方向の位置決め機能を有するロール交換補助装置、コータ台車の移動方向と交差する方向に走行する走行方向及び高さ方向の位置決め機能を有する自走式のロール搬送装置及びロール搬送装置の移動範囲内にロール搬送台車或いはロール置台を配設したことを特徴とする塗装設備におけるロール交換装置。
(2)コータ台車の走行する方向に調芯機構を配設したロール交換補助装置を備えたことを特徴とする(1)記載の塗装設備におけるロール交換装置。
(3)走行する方向及び高さ方向の調芯機構を配設したロール搬送装置を備えたことを特徴とする(1)または(2)記載の塗装設備におけるロール交換装置。
【0010】
【作用】以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。図1は、本発明のロール交換装置を含む塗装設備全体像である。塗装設備は2層構造で構成されており、下層には表面塗装ユニット2a,バックアップロール3a,ロール交換装置31a及びロール搬送台車51aが配置されており、上層には表面塗装ユニット2b,バックアップロール3b,リフトロール4,裏面塗装ユニット2c,2d、ロール交換補助装置71b、ロール交換装置31b及びロール搬送台車51bが配置されている。ロール交換装置31b及びロール搬送台車51bは上層の3台の塗装ユニットに共用である。塗装ユニット3台2b、2c、2dの塗装ロールの高さは全て異なっている。とりわけ、表面塗装ユニット2bと裏面塗装ユニット2c、2dでは塗装ロール高さが大きく異なっている。ロール交換補助装置71bが塗装ロールの高さが低い表面塗装ユニット2bの停止位置側に配置されており、これによりロール交換装置31bの高さ方向の工程は小さくされている。
【0011】図2は、3ロールコータのロール交換位置停止方法を表す概略図である。コータロールは、塗装ロール11,ピックアップロール12及びドクタロール13から構成されている。塗装時には、塗装ロール11,ピックアップロール12及びドクタロール13の回転数及びそれらの間のニップ圧或いはギャップ制御により所定の塗料を被塗装体である帯状体1へ転写するわけであるが、各ロールは一般的には前後進機構としてステッピングモータを使用することが多い。さて、塗装終了し、ロール交換を行う時には、このステッピングモータを駆動させ、各ロールを移動させ、後退限リミット61,62,63にて停止させ、常に一定位置(ロール交換位置)にロールを停止させる。
【0012】図3は、塗装ロール駆動装置との結合を示す概略図である。塗装ロール11は、ロール回転駆動装置41とユニバーサルジョイント42及びクラッチ43を介して繋がっており、塗装中は、クラッチ着脱装置44でクラッチ43を結合し、ロール回転駆動装置41の駆動力を塗装ロール11へ伝達しているが、ロール交換時には、クラッチ着脱装置44を使用しクラッチ43を解放し、塗装ロール11とロール回転駆動装置41を分離する。尚、他のロールについても、必要であれば同様の構造をとることができる。
【0013】図4は、ロール交換装置、ロール交換補助装置及び塗装ユニットの関係を表す概略図である。塗装ユニットは、コータ台車21にて帯状体1(図示せず)の走行方向と交差する方向に、コータ台車レール22に沿いライン側より移動し、帯状体1より離れる。コータ台車レール22の先端には、コータ台車固定ストッパ23が配置されており、コータ台車21はこれに当たり停止したあと、コータ台車クランプ装置(ライン側:図示せず)にて、コータ台車固定ストッパ23に押し付けられ、常に一定位置(ロール交換位置)に停止される。ここで、塗装ロールロールチョック押さえ装置15は解除される。
【0014】図5は、ロール交換補助装置及びロール交換装置による塗装ロール着脱を表す概略図である。ロール交換補助装置71は、塗装ロール11のロール受け部81を下方から支持するロール交換補助装置ロール受け72、位置決め機能を有するロール交換補助装置前後進機構73に、位置決め機能を有するロール交換補助装置昇降機構74を保有する。多数の交換ロールを対象とするため、個々のロールの製造精度,各ロールの停止精度,コータ台車停止精度及びロール交換補助装置位置決め精度を補完する役目でロール交換補助装置センタリング機構75,76(例えば、ばね機構、詳細には図示せず)を備えている。
【0015】ロール交換装置31は、位置決め機能を有するロール交換装置昇降機構34の両端に塗装ロールロールチョック14を掴むロール交換装置チャック構造33を保有する。多数の交換ロールを対象とするため、個々のロールの製造精度,各ロールの停止精度,コータ台車停止精度及びロール交換装置位置決め精度を補完する役目でロール交換装置センタリング機構35を備えている。
【0016】図6は、ロール交換装置のセンタリング機構を表す概略図である。交換ロールの前後,上下,左右それぞれに、センタリングユニット38,36及び37,39を配置している。
【0017】さて、ロール交換補助装置71bのある塗装ユニット2bの塗装ロール11のロール交換を説明する。先ず、コータ台車がロール交換位置まで移動させられ塗装ロールロールチョック押さえ装置15が解除された後、ロール交換補助装置ロール受け72をロール交換補助装置昇降機構74により下降させ、次いでロール交換補助装置前後進機構73により前進させ、塗装ロール11の下方に移動された後、ロール交換補助装置昇降機構74により上昇させられ、塗装ロール11を受け、そのまま、さらにロール受渡し高さまで上昇させられる。この後、塗装ロール11直上にロール交換装置レール32に沿いロール交換装置31が移動し、位置決め機能を使用しながらロール交換装置昇降機構34は塗装ロールロールチョック14を掴める位置まで下降し、ロール交換装置チャック構造33のセンタリング機構35を使用しながら塗装ロールロールチョック14を掴み、上昇する。そのあと、他設備と干渉しない高さまで持ち上げたあと、ロール交換装置レール32に沿いロール搬送台車或いはロール置台(図示せず)の空きロール位置直上まで移動し、上記と逆動作して塗装ロール11をロール搬送台車或いはロール置台の空きロール位置へ置く。次に、一旦上昇し、新塗装ロール位置の直上まで走行し、再び下降し、新塗装ロールを掴み、旧ロールの場合と逆コースをたどり、コータユニットまで搬送し、ロール交換補助装置を経て、塗装ユニットに組み込む。
【0018】尚、ロール交換補助装置は、レイアウト(高さ)制約状況及び塗装ユニットの塗装ロール高さを考慮して、必要数が塗装ユニット側に配置される。また、ロール交換補助装置の必要のない塗装ユニットでは、塗装ユニットから直接ロール交換装置により塗装ロールは交換される。これら一連の作業は、手動によりあるいは自動的に行ってもよい。また、塗装ロールに限定されることなく、他のロールでも可能である。尚、ロールを使用するコータであればその形式によらず可能である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、限られたレイアウト(高さ制約)のなかで、短時間のうちに塗装ロールを能率よく交換することを可能とするとともに、ロール交換の自動化をも可能とすることが出来る。特に、表裏塗装ユニットで同時ロール交換の時には、人の制約が完全に解消され、多大の成果を得ることが出来る。




 

 


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