CN101573184A - 旋转式静电涂装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够可变控制涂装图形宽度的旋转式静电涂装装置。成形空气吐出口(1)排列在以旋转头的旋转轴线(L)为中心的第一圆周(2)上，在其外周侧设有图形控制空气吐出口(3)。成形空气吐出口(1)及图形控制空气吐出口(3)绕旋转轴线(L)倾斜，由此，成形空气(5)及图形控制空气(6)成为相同旋转方向的螺旋状气流。图形控制空气(6)的倾斜角(β)的绝对值比成形空气(5)的倾斜角(α)大。

Description

旋转式静电涂装装置

技术领域

本发明涉及旋转式静电涂装装置。

背景技术

静电喷涂技术是由静电使微粒化的涂料电吸附到被涂物(工件)上，作为实现此技术的装置，已知有具备旋转头(通常称为“钟形杯”)的旋转式静电涂装装置。这种静电涂装装置适用于粉体涂料、绝缘性液体涂料(例如油性涂料)及导电性液体涂料(例如水性涂料)。例如，面朝向绝缘性涂料的静电涂装装置典型地采用向旋转头施加高压而使涂料带电的方式。而且，只要是面向导电性涂料的静电涂装装置就采用向设置在涂装装置外部的外部电极施加高压而使涂料带电的方式。

旋转式静电涂装装置为了使涂料朝向被涂物而使用成形空气。专利文献1指出了若增大成形空气量则涂装图形宽度变小的问题，为了改善该问题，提出了将成形空气绕旋转头的旋转轴线倾斜吐出的方案。这里使用专利文献1，省略其详细说明，但随着成形空气量增大，涂装图形宽度变小，原因是旋转头前方区域中产生的负压，该负压导致成形空气被拉到内侧，因此涂装图形宽度变小。

为了解决该问题，专利文献1所公开的发明提出了如下方案：在绕旋转头的旋转轴线倾斜的方向上吐出成形空气，由此形成螺旋状气流的成形空气，由该螺旋状气流产生的离心力来降低上述负压的影响或消除负压的影响，扩大涂装图形宽度。

并且，专利文献1的发明中，使用旋转式静电涂装装置进行含铝片和云母等的金属涂装时，为了提高金属涂装的完成品质(亮度)，在增大成形空气量时有效。

专利文献2中指出：根据上述专利文献1的发明的旋转式静电涂装装置，由于涂装图形宽度是固定的，所以在喷涂如汽车支柱等宽度小的部位时，存在会过喷涂而导致涂料损失等问题，并对此提出改善方案。

具体来说，专利文献2提出了如下方案：除了专利文献1提出的在绕旋转头的旋转轴线倾斜的方向上吐出成形空气(第1成形空气)之外，还在其外周侧吐出第2成形空气，通过使该第2成形空气与第1成形空气冲突，从而缩小涂装图形宽度。

专利文献3的方案不是像专利文献1、2那样绕旋转头的旋转轴线倾斜地吐出成形空气，而是向旋转头的圆锥状外周面吐出成形空气，同时在该成形空气外周侧吐出图形控制空气，然后使该图形控制空气与成形空气冲突，从而缩小涂装图形宽度。

专利文献1：日本特开平3-101858号公报

专利文献2：日本特开平7-24367号公报

专利文献3：USP6,991,178

发明内容

本发明的目的在于改善专利文献1所公开的绕旋转头的旋转轴线倾斜吐出成形空气的场合、涂装图形宽度一定的问题。

本发明的目的还在于，提供能够改变涂装图形宽度的旋转式静电涂装装置。

上述技术课题由下述本发明来实现：

提供一种旋转式静电涂装装置，具有使涂料向径方向外侧飞散的旋转头，将从该旋转头的外周缘放出的涂料由成形空气向被涂物喷雾，其特征在于，

上述成形空气绕旋转头的旋转轴线倾斜吐出，

在该成形空气外周侧，与该成形空气相邻地吐出图形控制空气，

该图形控制空气向与上述成形空气吐出方向相同的方向绕上述旋转头的轴线倾斜吐出，

上述图形控制空气的倾斜角(β)的绝对值比上述成形空气的倾斜角(α)大。

图1是本发明的概念结构图，图中，参考符号L表示旋转头的旋转轴线。成形空气吐出口1由以旋转头的旋转轴线L为中心的第一圆周2上排列的多个孔构成。在该第一圆周2的外周侧上设置有图形控制空气吐出口3，该图形控制空气吐出口3由与上述第一圆周2同心的第二圆周4上排列的多个孔构成。图中，箭头A表示旋转头的旋转方向。

绕旋转轴线L倾斜的成形空气吐出口1所吐出的成形空气5在图1中由虚线表示，形成第1螺旋状气流。在该成形空气5的螺旋状气流外周侧上形成从图形控制空气吐出口3吐出的图形控制空气6的螺旋状气流。

如参照专利文献1的以往技术说明中所述，随着成形空气5的量增大，由旋转头前方区域中产生的负压导致涂装图形宽度有变小的趋势，但由成形空气5的螺旋状气流产生的离心力，降低上述负压影响或消除该负压，能够扩大涂装图形宽度。另外，在该成形空气5的螺旋状气流的外周侧，形成向与之同一方向旋转的图形控制空气6的螺旋状气流，并且通过将图形控制空气吐出口3的倾斜角β的绝对值设定为大于成形空气5的倾斜角α，能够提高图形控制空气6的旋转程度，由此能够加大成形空气5的离心力，从而能够进一步扩大涂装图形宽度。并且，通过按照与成形空气量的关系相对地增减图形控制空气量，能够可变地控制涂装图形宽度。当然，通过增减成形空气5的空气量能够改变涂装图形宽度。因此在本发明中，通过控制成形空气5的空气量、图形控制空气6的空空气、相对成形空气5的图形控制空气6的相对空气量，从而能够可变地控制涂装图形宽度。

图1中，作为优选的方式，向同一方向旋转的成形空气5及图形控制空气6的螺旋状气流的旋转方向被设定为与旋转头的旋转方向A相反的方向。但是，本发明中，成形空气5及图形控制空气6的旋转方向也可以与旋转头的旋转方向A相同。

本发明的旋转式静电涂装装置典型地组装在多用于汽车车身涂装的涂装机器人中，并通过自动控制进行涂装，根据汽车车身涂装部位进行上述控制，涂装图形宽度根据喷涂部位变化，由此能够降低过涂装而导致的涂料浪费。根据本发明的旋转式静电涂装装置，能够应用于适合液体涂料、粉体涂料的各种形式的静电涂装装置，还能够应用于适合绝缘性涂料、导电性涂料的各种静电涂装装置。当然也能够适用于增大成形空气量较好的金属液体涂料。

附图说明

图1是本发明的基本概念图。

图2是第1实施例的静电涂装装置的说明图，是从斜前方看其前端部的立体图。

图3与图2同样，是第1实施例的静电涂装装置的说明图，是其前端部的侧面图。

图4与图2同样，是第1实施例的静电涂装装置的说明图，是其前端部的剖面图。

图5是用于说明第1变形例的图，是与图4对应的剖面图。

图6是用于说明第2变形例的图，是与图4对应的剖面图。

图7是用于说明第3变形例的图，是与图4对应的剖面图。

图8是用于说明第4变形例的图，是与图4对应的剖面图。

图9是用于说明第5变形例的图，是与图4对应的剖面图。

图10是用于说明第2实施例的图，是与图4对应的剖面图。

图中：

L-旋转头的旋转轴线，A-旋转头的旋转方向，1-成形空气吐出口，2-关于成形空气吐出口的第1圆周，3-图形控制空气吐出口，4-关于图形控制空气吐出口的第2圆周，5-成形空气，6-图形控制空气。

具体实施方式

下面根据附图说明本发明的优选实施例。

第1实施例(图2-图4)

图示的旋转式静电涂装装置10与以往一样，具有通过内置于装置主体11的空气发动机来进行旋转的钟形杯(ベルカツプ)12。涂料被供给到钟形杯12的中心部分，沿钟形杯12内面移动到径方向外侧后，从钟形杯12的外周缘12a放出。图中，L如前面所述表示钟形杯12的旋转轴线，箭头A表示钟形杯12的旋转方向。

在比钟形杯12的外周缘12a靠后方处，设置有成形空气吐出口1和图形控制空气吐出口3。图4中，参考符号13是成形空气用的环状空间，14是图形控制空气用的环状空间。成形空气用环状空间13及图形控制空气用环状空间14形成在装置主体11前端部。加压空气从第一空气源16通过第一空气供给路径15供给到成形空气用环状空间13。另一方面，加压空气从第二空气源18通过第二空气供给路径17供给到图形控制空气用环状空间14。如之后作为变形例所说明的那样，第一空气源16和第二空气源18也可以是共通的空气源22(如图5)。

第一空气供给路径15和第二空气供给路径17上分别安装了第一控制阀19和第二控制阀20，该第一、第二控制阀19、20由从控制盘21发送的信号来控制，调整供给到成形空气用环状空间13、图形控制空气用环状空间14中的空气量。

装置主体11端面上形成的成形空气吐出口1及其外周侧上形成的图形控制空气吐出口3的吐出方向，如图1所示，绕钟形杯12的旋转轴线L倾斜(图1的α、β)。并且，如图1所示，成形空气吐出口1由以钟形杯12的旋转轴线L为中心的圆周上排列的多个孔、图示例中为多个小孔构成。图形控制空气吐出口3由直径大于成形空气吐出口1的圆周(图1的符号2)的圆周(图1的符号4)上排列的多个孔、图示例中为多个小孔构成。

成形空气吐出口1和图形控制空气吐出口3可以向与钟形杯12的旋转方向A相同的方向倾斜，但优选如图1所示向与钟形杯12的旋转方向A相反的方向倾斜。另外，如参照图1所说明的那样，成形空气吐出口1的倾斜角α的绝对值设定为小于图形控制空气吐出口3的倾斜角β。换言之，图形控制空气吐出口3的倾斜角β的绝对值大于成形空气吐出口1的倾斜角α(|β|＞|α|)。

该第1实施例中，从图4中可知，成形空气吐出口1与图形控制空气吐出口3的指向都与钟形杯12的旋转轴线L平行，并且成形空气吐出口1指向钟形杯12的外周缘12a。由此，从成形空气吐出口1吐出的成形空气向配置在钟形杯12前方的被涂物(未图示)喷射雾状涂料，即成形空气不仅使涂料朝向被涂物，还有使从钟形杯12外周缘12a放出的液体涂料微粒化的功能。

该第1实施例的旋转式静电涂装装置10适用于液体涂料，尤其适用于汽车车身的金属涂料。进行汽车车身喷涂的过程中，进行第一、第二控制阀19、20的控制，由此，通过调整涂装图形宽度，形成适合车顶等较宽的喷涂部位或柱子那样的比较窄的喷涂部位的涂装图形宽度，尤其能够降低在柱子那样的比较窄的喷涂部位中的过喷涂。

第1变形例(图5)

上述第1实施例的旋转式静电涂装装置10的结构也可以是图5所示变形例的旋转式静电涂装装置30这样。即，在第1实施例的旋转式静电涂装装置10中，将加压空气从独立的第一、第二空气源16、18供给到成形空气用环状空间13和图形控制空气用环状空间14，但如图5所示，也可以从共通的空气源22向成形空气用环状空间13和图形控制空气用环状空间14供给加压空气。

第1变形例的旋转式静电涂装装置30中，图形控制空气吐出口3的倾斜角β的绝对值设定为大于成形空气吐出口1的倾斜角α，这一点与上述第1实施例一样，并且图形控制空气吐出口3的指向与成形空气吐出口1的指向平行这一点也与上述第1实施例一样，但成形空气吐出口1指向钟形杯12的圆锥状外周面12b这一点与上述第1实施例不同。

第2变形例(图6)

在图6所示的第2变形例的旋转式静电涂装装置40中，图形控制空气吐出口3的指向与第1变形例(图5)的静电涂装装置30不同，图形控制空气吐出口3的指向设定为，与从成形空气吐出口1吐出的成形空气5在钟形杯12的外周缘12a上偏向后的成形空气5的中心线平行。

第3变形例(图7)

在图7所示的第3变形例的旋转式静电涂装装置50中，成形空气吐出口1的指向朝向钟形杯12外周缘12a这一点与第1实施例(图4)相同，但成形空气吐出口1的指向不是与旋转轴线L平行，而是设定为相对与钟形杯12的旋转轴线L平行的轴线L’，为仰角(+θ)。

第4变形例(图8)

在图8所示的第4变形例的旋转式静电涂装装置60中，与上述第3变形例相反，成形空气吐出口1的指向设定为相对与旋转轴线L平行的轴线L‘，为俯角(-θ)。

第5变形例(图9)

在第1实施例(图4)、第3变形例(图7)、第4变形例(图8)中，成形空气吐出口1的指向为成形空气5朝向钟形杯12的外周缘12a，但如第5变形例的旋转式静电涂装装置70，成形空气吐出口1的指向也可以朝向钟形杯12的外周缘12a附近。

第2实施例(图10)

参照图2～图9，在上述的上述第1实施例及其变形例中，成形空气5将从钟形杯12的外周缘12a放出的涂料向被涂物喷雾的同时，具有将从钟形杯12的外周缘12a放出的涂料微粒化的功能。但是，图10的第2实施例的旋转式静电涂装装置80中，成形空气5不具有将钟形杯12的外周缘12a放出的涂料微粒化的功能，只是具有使涂料朝向被涂物的功能。在该第2实施例的静电涂装装置80中，成形空气吐出口1和图形控制空气吐出口3可以向与钟形杯12的旋转方向A相同的方向倾斜，但优选向与钟形杯12的旋转方向A相反的方向倾斜。另外，如参照图1所说明的那样，图形控制空气吐出口3的倾斜角β的绝对值大于成形空气吐出口1的倾斜角α(|β|＞|α|)。

在该第2实施例的旋转式静电涂装装置80中，通过位于螺旋状旋转的成形空气5外周侧并与成形空气5同向旋转的图形控制空气6的相对空气量的增减、成形空气5的空气量的增减来可变控制涂装图形宽度，这是与上述第1实施例相同的。

Claims (4)

1.一种旋转式静电涂装装置，具有使涂料向径方向外侧飞散的旋转头，将从该旋转头的外周缘放出的涂料通过成形空气向被涂物喷雾，其特征在于，

上述成形空气绕旋转头的旋转轴线倾斜吐出，

在该成形空气外周侧，与该成形空气相邻地吐出图形控制空气，

该图形控制空气向与上述成形空气的吐出方向相同的方向绕上述旋转头的轴线倾斜吐出，

上述图形控制空气的倾斜角(β)的绝对值比上述成形空气的倾斜角(α)的绝对值大。

2.根据权利要求1所述的旋转式静电涂装装置，其特征在于，

上述成形空气及上述图形控制空气倾斜吐出的方向与旋转头的旋转方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的旋转式静电涂装装置，其特征在于，

上述成形空气的吐出方向指向上述旋转头的外周缘或其附近。

4.一种旋转式静电涂装装置，其特征在于，

具有：旋转头，其使涂料向径方向外侧飞散，

多个成形空气吐出口，其排列在以上述旋转头的旋转轴线为中心的第一圆周上，吐出使从上述旋转头的外周缘放出的涂料向被涂物方向喷雾的成形空气，

多个图形控制空气吐出口，其排列在与上述第一圆周同心的第二圆周且比上述第一圆周直径大的第二圆周上，与上述成形空气相邻地吐出图形控制空气，

成形空气量调整机构，其调整从上述成形空气吐出口吐出的成形空气的量，

图形控制空气量调整机构，其调整从上述图形控制空气吐出口吐出的图形控制空气的量，以及，

控制机构，其控制上述成形空气量调整机构及上述图形控制空气量调整机构，

上述成形空气吐出口及上述图形控制空气吐出口指向绕旋转头的旋转轴线倾斜的方向，并且上述成形空气吐出口与上述图形控制空气吐出口的倾斜方向相同，

上述图形控制空气吐出口的倾斜角(β)的绝对值设定为比上述成形空气吐出口的倾斜角(α)大的值。

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