CN101628280A - 静电喷涂的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在换色喷涂时进行涂料供给通路的空气去除的静电喷涂方法。换色阀机构(51)设置在远离喷涂枪(12)的部位，流体通路(122)通过涂料阀(55)设置在换色阀机构(51)上并与涂料盒(14)连通，导电性涂料流入流体路径(122)的排出通路(58)，对该涂料的流量进行测量。使导电性涂料流入从换色阀机构(51)向喷涂枪(12)延伸的涂料供给通路(108)内，以除去该涂料供给通路(108)内的空气。之后，根据流量测量值向涂料供给通路(108)内填充导电性涂料。

Description

静电喷涂的方法及其装置
技术领域
本发明涉及静电喷涂方法及静电喷涂装置的改进。
背景技术
日本特开平11-267560号公报公开了一种喷涂装置。在该喷涂装置中，在喷涂用机器人上装载有喷涂枪，在该喷涂枪的臂部安装有用于变换涂料的换色阀单元和填充了涂料的涂料盒，使用频率高的涂料通过换色阀单元被供给到喷涂枪，使用频率低的涂料从涂料盒被供给到喷涂枪。
下面根据图9对日本特开平11-267560号公报所公开的喷涂装置进行说明。
图9所示的喷涂装置200包括喷涂机器人的机械手201、安装在该机械手201的前端的喷涂枪202、安装在机械手201上的换色阀单元204及涂料盒206、和经由多个涂料供给管207连接在换色阀单元204上的涂料供给装置208。附图标记209是机械手201的第一臂，附图标记210是机械手201的第二臂。在第二臂210上安装有换色阀单元204和涂料盒206。
例如，在从换色阀单元204或涂料盒206到喷涂枪202的距离较大的情况下，在为了除去换色阀单元204(或涂料盒206)与喷涂枪202之间的涂料供给通路中的空气而从换色阀单元204或涂料盒206向涂料供给通路填充涂料时，向涂料供给通路的填充速度会因涂料的粘度和周围温度而大幅变化。因此，当填充速度变快时，可能会导致废弃掉的涂料量增多，而喷涂所需的涂料不足的情况。
而且，由于在机械手201上安装有换色阀单元204和涂料盒206，因此机械手201的惯性力矩大，难以进行迅速的旋转等动作。并且，使机械手201动作的动力也会变大。再有，可动部会变得大型化，而难于在狭窄的场所进行喷涂作业。
发明内容
本发明的目的是提供一种静电喷涂方法和静电喷涂装置，其在为了进行空气去除而向涂料供给通路中填充涂料时，使填充的涂料量一定，并能够使喷涂机器人迅速地动作，而且，即使在狭窄的场所也能够容易地进行喷涂作业。
本发明的一个方面是提供一种静电喷涂方法，将导电性涂料从多个涂料供给部依次供给到换色阀机构、涂料供给通路和喷涂枪以进行静电喷涂，其特征在于，在将所述导电性涂料换成其他颜色的导电性涂料进行静电喷涂时，包括以下步骤：切换涂料阀的步骤，使连接在所述换色阀机构上的涂料阀的第一路径与连接在该涂料阀上的涂料盒连通，且所述涂料阀的第二路径与连接在该涂料阀上的、比所述涂料供给通路短的流体路径的排出通路连通；使来自所述涂料盒的导电性涂料流向所述流体路径的排出通路的步骤；测量流向所述排出通路的所述导电性涂料的流量的步骤；切换所述涂料阀的步骤，使所述涂料盒通过所述涂料阀的第三路径与所述涂料供给通路连通；为了进行所述涂料供给通路的空气去除，根据所述流量测量的结果，从所述涂料盒仅以规定量向所述涂料供给通路填充所述导电性涂料的步骤。
通过缩短从涂料盒到排出通路的流体路径，能够使导电性涂料的填充速度不易因粘度和周围温度而受到影响，提高了流量测量器的导电性涂料的流量测量精度。其结果是，能够根据高精度的涂料流量测量结果而高精度地求出填充到涂料供给通路中的导电性涂料填充量，从而能够使向涂料供给通路的导电性涂料填充量始终一定。即，在根据流量测量结果进行换色时的空气去除时，能够高精度地推算出应向路径较长的涂料供给通路内填充的导电性涂料填充量，从而能够使向涂料供给通路的导电性涂料填充量始终为一定的量。
本发明的另一方面是提供一种静电喷涂装置，其特征在于，包括：涂料供给通路，从多个涂料供给部向喷涂枪供给导电性涂料；换色阀机构，以与所述多个涂料供给部连接的方式设置在所述涂料供给通路中，用于切换所述导电性涂料的颜色；储存部，设置在比所述换色阀机构靠近所述喷涂枪的所述涂料供给通路中，用于临时储存所述导电性涂料，并将储存的导电性涂料向所述喷涂枪方向压出；绝缘部，设置在所述涂料供给通路中，使所述多个涂料供给部与所述储存部之间被电阻断；和流体路径，设置在所述换色阀机构的所述多个涂料供给部侧，所述流体路径包括：连接在所述换色阀机构上的涂料阀、连接在该涂料阀上的涂料盒、能够将来自该涂料盒的导电性涂料排出的排出通路、和当导电性涂料流向该排出通路时测量该导电性涂料的流量的流量测量器，所述涂料阀具有与所述涂料盒连接的第一路径、与所述排出通路连接的第二路径、和与所述换色阀机构连接的第三路径，所述涂料阀能够切换为从所述涂料盒流向所述排出通路的流路和从所述涂料盒流向所述换色阀机构的流路，当切换导电性涂料的颜色时，所述流量测量器进行确定导电性涂料的填充量时的所述导电性涂料的流量测量，所述导电性涂料的填充量是为了进行所述涂料供给通路的空气去除而向所述涂料供给通路填充的导电性涂料的填充量。
通过缩短从涂料盒到排出通路的流体路径，能够使导电性涂料的填充速度不易因粘度和周围温度而受到影响，提高了流量测量器的导电性涂料的流量测量精度。其结果是，能够根据高精度的涂料流量测量结果而高精度地求出填充到涂料供给通路中的导电性涂料填充量，从而能够使向涂料供给通路的导电性涂料填充量始终一定。
即，通过用流量测量器对路径较短的流体路径中的导电性涂料的流量进行测量，能够减小因导电性涂料的粘度和环境温度而导致的向流体路径的填充速度的变化，从而能够提高导电性涂料的流量测量精度。因此，在根据流量测量结果进行换色时的空气去除时，能够高精度地推算出应向路径较长的涂料供给通路内填充的导电性涂料填充量，从而能够使向涂料供给通路的导电性涂料填充量始终为一定的量。
优选所述流体路径还包括停止阀，该停止阀设置在所述流量测量器和所述排出通路之间。因此，即使在涂料从涂料阀泄漏时，也能够通过停止阀来防止涂料从排出通路排出。
优选所述喷涂枪被支承在喷涂机器人上，在设于该喷涂机器人上的基座上设有涂料盒安装部，所述涂料盒能够自由装拆地安装在所述涂料盒安装部上。这样，由于涂料盒没有设置在喷涂机器人的头或臂等可动部上，因此喷涂机器人的可动部的惯性力矩变小，喷涂枪的定位精度提高，喷涂枪的动作变得灵敏迅速，并且能够减少所需的动力。而且，能够使喷涂机器人的可动部小型化，即使在对例如汽车的车室内等狭窄的场所进行喷涂时也不会构成妨碍，能够容易地进行喷涂作业。
附图说明
图1是使用了本实施例的喷涂机器人的静电喷涂装置的立体图。
图2是图1所示的静电喷涂装置的系统图。
图3是表示图2所示的涂料供给通路的清洗状态的图。
图4是表示在涂料供给通路的空气去除之前进行的测量导电性涂料的流量的状态的图。
图5是表示涂料供给通路的空气去除状态的图。
图6是表示对储存槽的导电性涂料的填充状态的图。
图7是表示为了使隔断阀机构内绝缘而进行的隔断阀机构内的清洗及干燥状态的图。
图8是表示使用储存槽内的导电性涂料并通过喷涂枪进行喷涂的状态的图。
图9是表示现有的喷涂装置的图。
具体实施方式
下面根据附图详细说明本发明的优选实施例。
如图1所示，静电喷涂装置10包括能够自由滑动地安装在支承轨道21上的喷涂机器人11。
喷涂机器人11包括：能够自由滑动地安装在支承轨道21上的基座13、能够自由旋转地安装在设于该基座13上的工作台13a上的旋转部22、能够自由摆动地安装在该旋转部22上的第一臂23、能够自由摆动地安装在该第一臂23的前端的头部24、安装在该头部24的前端的第二臂26、以及安装在该第二臂26的前端部的喷涂枪12。
在基座13上安装有盒安装部31，多个涂料盒14能够自由装拆地安装在该盒安装部31上，并通过涂料阀63(图2)与设在喷涂机器人11上的换色阀机构51(图2)连接。
支承轨道21在上部支承管集合体33，该管集合体33由一端连接在涂料供给部16(图2)上的多个涂料供给管组成。管集合体33的另一端连接在喷涂机器人11的换色阀机构51上。
如上所述，在喷涂机器人11的基座13上设有涂料盒安装部31，在该涂料盒安装部31上能够自由装拆地安装有涂料盒14，涂料盒14没有设置在喷涂机器人11的头部24和臂23、26等可动部上。因此，喷涂机器人11的可动部的惯性力矩变小，喷涂枪12的定位精度提高，喷涂枪12的动作变得灵敏迅速，并且能够减少所需的动力。而且，喷涂机器人11的可动部变得小型化，即使在例如对汽车的车室内等狭窄的场所进行喷涂时也不会构成妨碍，能够容易地进行喷涂作业。
如图2所示，静电喷涂装置10由连接在用于供给颜色不同的多种导电性涂料的多个涂料供给部16上以对这些导电性涂料的供给进行切换的换色阀机构51、使该换色阀机构51相对于喷涂枪12侧电绝缘的隔断阀机构52、连接在该隔断阀机构52上以临时储存导电性涂料的储存槽53、使导电性涂料喷射到汽车等被喷涂物上的喷涂枪12、连接在换色阀机构51上的流体路径122、和连接在该流体路径122上的涂料盒14组成。
换色阀机构51由第一清洗阀61和多个涂料阀63、64构成，所述第一清洗阀61控制干燥用空气A、水W及清洗液S的供给，所述多个涂料阀63、64对来自供给颜色不同的导电性涂料的多个涂料供给部16的导电性涂料的供给进行控制。
隔断阀机构52由通过供给通路71连接在换色阀机构51上的第一切换阀72、和通过作为树脂制电绝缘性管路的供给通路73连接在该第一切换阀72上的第二切换阀74组成。
第一排出通路76通过第一放泄阀77连接在供给通路71上。第二清洗阀78通过供给通路81连接在第一切换阀72上，以控制空气A、水W及清洗液S的供给。第二排出通路82通过单向阀83连接在第二切换阀74上。
第一切换阀72可切换到换色阀机构51侧和第二清洗阀78侧。第二切换阀74可针对供给通路73切换到供给通路85侧和第二排出通路82侧。
储存槽53由缸体91、能够自由移动地插入到该缸体91内的活塞92、安装在该活塞92上的杆93、由缸体91和活塞92形成的缸室94、和设置在缸体91的端部并与缸室94连通的注入口96及排出口97构成。
杆93通过滚珠丝杠机构99连接在伺服电机98上，通过驱动伺服电机98并经由滚珠丝杠机构99使杆93和活塞92向缸体轴向(箭头A方向)移动。
喷涂枪12包括通过送出通路100连接在储存槽53的排出口97上的第二放泄阀101、和作为触发阀102及送出通路100的端部的喷出口12a，该喷涂枪12与未图示的高电压施加机构连接。触发阀102控制导电性涂料从喷涂枪12的喷出。
第二放泄阀101连接在第三排出通路104上，该第三排出通路104用于将包括清洗时产生的导电性涂料及清洗液在内的废液排出到送出通路100的外部。第三排出通路104通过单向阀107连接在控制空气A、水W及清洗液S的供给的第三清洗阀106上。
上述的供给通路71、73、85、储存槽53及送出通路100构成了从涂料供给部16到喷涂枪12的主涂料供给通路108。
涂料盒14包括：缸孔111、能够自由移动地插入到该缸孔111内的自由活塞112、将由该自由活塞112在缸孔111内划分出的流体室113和涂料室114中的流体室113与未图示的水或空气等流体的供给源连接起来的流体通路116、和将缸孔111内的涂料室114与盒安装部31连接起来的涂料通路117。盒安装部31与流体路径122(详细而言，是后述的涂料阀55)通过供给通路118连接。
在未图示的两轮摩托车及未图示的普通乘用车的由发动机罩和车身的挡泥板部组合成的发动机室内、或由车门和车身组合成的车身部等，安装了发动机罩或车门等的状态下，将供喷涂机器人11(参照图1)喷涂的2至6台的量的导电性涂料填充到涂料盒14中。
由于从设在喷涂机器人11上的换色阀机构51处观察时，涂料盒14安装在与喷涂枪12侧相反的一侧，因此，喷涂机器人11的可动部的惯性力矩变小。
涂料盒14内的导电性涂料随着进行喷涂的台数的增多而减少，因此，与在喷涂机器人11的臂等可动部上安装涂料盒的情况相比，在本实施例的情况下，喷涂机器人11的可动部的惯性力矩不发生变动，因此，喷涂枪12的定位精度提高，并且喷涂枪12的动作变得灵敏迅速，能够减少所需的动力。非常适合对所述发动机室内、车门和车身组合成的车身部即支柱部、或车门铰链部等的狭窄部位进行喷涂。
在流体路径122上设有连接在换色阀机构51上的涂料阀55、连接在该涂料阀55上的光电管56、连接在该光电管56上的停止阀57、及连接在该停止阀57上的排出通路58。
涂料阀55具有与所述涂料盒14连接的一个路径(第一路径)、与流体路径122的排出通路58连接的另一个路径(第二路径)、和与换色阀机构51连接的又一个路径(第三路径)。涂料阀55能够切换成使来自涂料盒14的导电性涂料流向排出通路58的流路、和使来自涂料盒14的导电性涂料流向换色阀机构51的流路。
光电管56对在流体路径122中流动的导电性涂料的流量(包括填充速度)进行测量。
与涂料供给通路相比，流体路径122的全长形成得较短，因此，流体路径122中的导电性涂料的流量与涂料供给通路中的例如在供给通路71中流动导电性涂料时的流量相比，不易受到导电性涂料的粘度和周围温度对流量的影响，提高了光电管56处的流量测量精度。
在通过涂料阀55将流路切换为从涂料盒14通往换色阀机构51的路径的情况下，即使导电性涂料漏出到排出通路58侧，停止阀57也能够防止该导电性涂料向排出通路58排出。
上述供给通路118包含在流体路径122中。
例如，在为了将从喷涂枪12喷出的导电性涂料的颜色换成其他新的颜色而将导电性涂料填充到涂料供给通路中以进行涂料供给通路的空气去除的情况下，由于从涂料盒14到涂料供给通路的例如第一切换阀72的距离较长，因此填充时的时间会因涂料的粘度和周围温度而大幅变化。因此，预先使导电性涂料从涂料盒14流向排出通路58，并通过光电管56测量导电性涂料的流量(填充速度)，由此能够根据该流量测量结果而高精度地求出填充到涂料供给通路中的导电性涂料的填充时间。
下面对以上所述的静电喷涂装置10的作用进行说明。
图3表示静电喷涂装置中的涂料供给通路的清洗。
首先，打开隔断阀机构52的第一切换阀72和第二切换阀74，并通过涂料阀55将路径切换到排出通路58侧而使涂料盒14与换色阀机构51之间被电阻断，关闭第二放泄阀101，打开触发阀102，在这样的状态下打开换色阀机构51的第一清洗阀61，使清洗液S沿着单点划线所示的箭头方向流向涂料供给通路。其结果是，用清洗液S对换色阀机构51内、供给通路71、73、85、储存槽53内、送出通路100和喷涂枪12内进行清洗，清洗液S从喷出口12a排出。
图4表示在涂料供给通路的空气去除之前进行的导电性涂料的流量测量。
通过流体通路116向涂料盒14的流体室113送入水或空气，使自由活塞112移动从而压缩涂料室114内的导电性涂料，于是导电性涂料经由涂料通路117、供给通路118及涂料阀55流入流路121。其结果是，导电性涂料由光电管56测量其流量、即向流路121的填充速度，并流到排出通路58侧。此时，光电管56的流量测量结果与该导电性涂料的粘度和周围温度一起被存储在存储部(未图示)中。
图5表示涂料供给通路的空气去除的状态。
在图4所示的导电性涂料的流量测量之后，从涂料盒14经由换色阀机构51向供给通路71供给导电性涂料，进行换色阀机构51内和供给通路71的空气去除。
此时，第一切换阀72关闭，第一放泄阀77打开，在从来自涂料盒14的涂料供给开始经过规定时间后，停止涂料的供给。所谓规定时间是指根据图4中说明的导电性涂料的流量测量结果和涂料供给通路的长度而求出的时间。
其结果是，导电性涂料填充到换色阀机构51内和供给通路71中。并从第一排出通路76排出相对于基于导电性涂料的流量测量结果的填充量的、误差的量的导电性涂料填充量。
这样，根据导电性涂料的流量测量结果向涂料供给通路供给导电性涂料，因此能够高精度地向涂料供给通路填充导电性涂料量，从而能够抑制浪费涂料盒14内的导电性涂料。
图6表示涂料填充到储存槽53的状态。
继续向供给通路71填充导电性涂料，在打开隔断阀机构52的第一切换阀72和第二切换阀74的状态下，向流体通路116供给水或空气以压出涂料盒14内的导电性涂料，并且，驱动储存槽53的伺服电机98使活塞92向A1方向移动，于是导电性涂料如箭头B所示那样流动而填充到供给通路73、85和储存槽53的缸室94内。
图7表示为了使隔断阀机构52内绝缘而进行的隔断阀机构52内的清洗和干燥状态。
在结束了向储存槽53的缸室94内填充导电性涂料之后，切换隔断阀机构52的第一切换阀72和第二切换阀74的路径，打开第二清洗阀78，将清洗液从第二清洗阀78如箭头C所示那样供给至供给通路73，以对供给通路73进行清洗。此时的废液从第二排出通路82排出。然后，从第二清洗阀78如箭头D所示那样向供给通路73供给空气，使供给通路73干燥。其结果是，切换阀72、74之间被电绝缘。
图8表示静电喷涂的状态。
打开触发阀102，并驱动伺服电机98使活塞92向箭头A2所示的方向移动，由此，将导电性涂料从缸室94向送出通路100压送。由此，导电性涂料如箭头B所示那样经过触发阀102并从喷出口12a喷出，同时，导电性涂料被施加高电压，从而能够对未图示的被喷涂物进行静电喷涂。
如上所述，在本实施例中，用光电管56对路径较短的流体路径122中的导电性涂料的流量进行测量，由此能够降低因导电性涂料的粘度和环境温度而导致的向流体路径122的填充速度的变化，并且，由于能够提高导电性涂料的流量测量精度，因此，在根据该流量测量结果而进行换色时的空气去除时，能够高精度地推算出应向路径较长的主涂料供给通路108内填充的导电性涂料填充量，从而能够使向主涂料供给通路108的导电性涂料填充量始终为一定的量。
再有，由于在光电管56和排出通路58之间设有用于使导电性涂料的流动停止的停止阀57，因此即使在涂料从涂料阀55泄漏的情况下，也能够通过停止阀57来防止导电性涂料从排出通路58排出。
在本实施例中，如图2所示，示出了作为流量测量器而使用光电管56的例子，但并不限于此，也可以是其他形式的流量测量器。
本发明的静电喷涂非常适合对汽车进行喷涂。

Claims (4)

1.一种静电喷涂方法，将导电性涂料从多个涂料供给部(16)依次供给到换色阀机构(51)、涂料供给通路(108)和喷涂枪(12)以进行静电喷涂，其特征在于，
在将所述导电性涂料换成其他颜色的导电性涂料进行静电喷涂时，包括以下步骤：
切换涂料阀的步骤，使连接在所述换色阀机构上的涂料阀(55)的第一路径与连接在该涂料阀上的涂料盒(14)连通，且所述涂料阀的第二路径与连接在该涂料阀上的、比所述涂料供给通路短的流体路径(122)的排出通路(58)连通；
使来自所述涂料盒的导电性涂料流向所述流体路径的排出通路(58)的步骤；
测量流向所述排出通路的所述导电性涂料的流量的步骤；
切换所述涂料阀的步骤，使所述涂料盒通过所述涂料阀的第三路径与所述涂料供给通路连通；
为了进行所述涂料供给通路的空气去除，根据所述流量测量的结果，从所述涂料盒仅以规定量向所述涂料供给通路填充所述导电性涂料的步骤。
2.一种静电喷涂装置，其特征在于，包括：
涂料供给通路(108)，从多个涂料供给部向喷涂枪(12)供给导电性涂料；
换色阀机构(51)，以与所述多个涂料供给部连接的方式设置在所述涂料供给通路中，用于切换所述导电性涂料的颜色；
储存部(53)，设置在比所述换色阀机构靠近所述喷涂枪的所述涂料供给通路中，用于临时储存所述导电性涂料，并将储存的导电性涂料向所述喷涂枪方向压出；
绝缘部(52)，设置在所述涂料供给通路中，使所述多个涂料供给部与所述储存部之间被电阻断；和
流体路径(122)，设置在所述换色阀机构的所述多个涂料供给部侧，
所述流体路径包括：连接在所述换色阀机构上的涂料阀(55)、连接在该涂料阀上的涂料盒(14)、能够将来自该涂料盒的导电性涂料排出的排出通路(58)、和当导电性涂料流向该排出通路时测量该导电性涂料的流量的流量测量器(56)，
所述涂料阀(55)具有与所述涂料盒连接的第一路径、与所述排出通路(58)连接的第二路径、和与所述换色阀机构连接的第三路径，所述涂料阀能够切换为从所述涂料盒流向所述排出通路的流路和从所述涂料盒流向所述换色阀机构的流路，
当切换导电性涂料的颜色时，所述流量测量器(56)进行确定导电性涂料的填充量时的所述导电性涂料的流量测量，所述导电性涂料的填充量是为了进行所述涂料供给通路的空气去除而向所述涂料供给通路填充的导电性涂料的填充量。
3.如权利要求2所述的静电喷涂装置，其特征在于，
所述流体路径(122)还包括停止阀(57)，该停止阀设置在所述流量测量器(56)和所述排出通路(58)之间。
4.如权利要求2所述的静电喷涂装置，其特征在于，
所述喷涂枪(12)被支承在喷涂机器人(11)上，在设于该喷涂机器人上的基座(13)上设置有涂料盒安装部(31)，所述涂料盒(14)能够自由装拆地安装在该涂料盒安装部上。
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