CN101678381A

CN101678381A - 涂料供给装置

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Publication number: CN101678381A
Application number: CN200880019651A
Authority: CN
Inventors: 锅岛淳男
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: US20100193601A1; CN101678381B; US8100347B2; JP5023828B2; WO2008153133A1; JP2008307480A

Abstract

本发明的课题是提供一种与涂料供给装置有关的技术，该涂料供给装置，通过简单的装置结构，可减少洗涤液使用量，并且能确保优良的洗涤性。作为涂料供给装置的涂料器(1)，其特征在于，在一端具有吐出口(6)，在与吐出口(6)相反的一侧的端部上，连接有向内部供给洗涤液的洗涤液供给装置(13)和向内部供给空气的空气供给装置(14)，在吐出口(6)和其相反一侧端部之间具有涂料供给路径(4)，该涂料供给路径(4)连接有多个向内部供给涂料的涂料供给装置(11、12)，洗涤液供给装置(13)和空气供给装置(14)，经由与涂料供给路径(4)分开设置的洗涤液供给路径(5)而与涂料供给路径(4)相连接，并且洗涤液供给路径(5)的路径内容积Q，根据洗涤液供给装置的洗涤液的每单位时间供给能力a进行设定。

Description

涂料供给装置

技术领域

本发明涉及涂料器、涂料填充装置等涂料供给装置的技术，具体涉及用于有效地对涂料供给装置内的涂料供给路径进行洗涤的技术。

背景技术

在汽车的车身、各种框体实施涂漆时使用的涂料器或向该涂料器填充涂料的涂料填充装置等的涂料供给装置，通常使用色彩等种类不同的多种涂料。在这种情况下，由于通过阀的切换来改变颜色，因而向相同的涂料供给路径供给多种涂料。在改变颜色时，进行涂料供给路径的洗涤，从涂料供给路径完全除去之前使用的涂料后，向涂料供给路径供给下一种涂料。

在这种情况下，如果涂料供给路径的洗涤不充分，则在涂料产生污染(contamination)(污染或混合等)，使涂漆质量变差。为确保涂漆质量而重要的是，充分对残留在涂料供给路径上的涂料进行洗涤，将其完全除去。

以往的装置，如将洗涤时间设定得较长，则能够可靠地防止涂料的残留。但是，如延长涂料的切换时间，可能存在生产率降低的问题，因而这样的应付方法不现实。

因此，对用于可靠地进行涂料供给路径的洗涤的技术进行了各种开发及研究。例如日本特开平6-134359号公报公开了下述技术：利用气液混合器混合洗涤液和空气，在洗涤液中均匀地混入微小的气泡后用于涂料供给路径的洗涤中。

并且，作为在涂料供给路径上连接多个供给洗涤液的洗涤液用阀和供给空气的空气用阀的结构，还实施使一次能供给的洗涤液量增加而试图缩短洗涤时间的洗涤方法。

但是，在以往的涂料供给路径的洗涤方法中，由于另行需要具有气液混合器的系统，或者需要多个洗涤液用阀和空气用阀，因而设备会变大。

并且，以往认为洗涤液的吐出量越多洗涤性就变得越高，因而在进行涂料供给路径的洗涤时，以尽量在短时间内供给大量洗涤液的方式设定了切换阀的时间表。因此，实际上消耗不对涂料供给路径的洗涤作贡献的洗涤液，导致洗涤液的使用量无端地增多。

发明内容

本发明鉴于这种现状，其课题在于提供一种与涂料供给装置有关的技术，该涂料供给装置，利用简单的装置结构实现洗涤液使用量的减少，并且能确保优良的洗涤性。

本发明第一方式的涂料供给装置，其特征在于，在一端具有开放部，

在与上述开放部相反的一侧的端部上，连接有向内部供给洗涤液的洗涤液供给单元和向内部供给空气的空气供给单元，

在上述开放部和其相反一侧端部之间具有涂料供给路径，该涂料供给路径连接有多个向内部供给涂料的涂料供给单元，

上述洗涤液供给单元和空气供给单元，经由与上述涂料供给路径分开设置的洗涤液供给路径而与上述涂料供给路径相连接，

并且上述洗涤液供给路径的路径内容积，根据上述洗涤液供给单元的洗涤液的供给能力进行设定。

由此，由于经洗涤液供给路径向涂料供给路径供给洗涤液，因而所述内容积增大，可使在涂料供给路径内的洗涤中用到的洗涤液更多地滞留。

因此，即使在相对于洗涤液供给单元使用通用阀的情况下，也能使洗涤液几乎不从涂料供给路径溢出而进行洗涤，能提高洗涤性，并且能提高洗涤液的使用效率。

另外，由于分开设置洗涤液供给路径，因而可根据由洗涤液供给单元供给的洗涤液的供给量，容易地调整洗涤液供给路径，将现有的涂料器改造后就能应用。

上述洗涤液供给路径的路径内容积被设定为，

使由上述洗涤液供给单元供给的洗涤液的供给量，相对于上述涂料供给路径的路径内容积和上述洗涤液供给路径的路径内容积的合计容积为80～120％。

由此，能有效地使用洗涤液。从而能减少洗涤液的使用量。

如上所述，根据本发明的涂料供给装置，能提供与一种涂料供给装置有关的技术，该涂料供给装置，通过简单的装置结构，可减少洗涤液使用量，并且能确保优良的洗涤性。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的涂料器的整体结构的示意图。

图2是表示本发明一实施方式的涂料器中的洗涤工序的图。

图3是表示本发明一实施方式的涂料器中的洗涤工序的图。

图4是表示洗涤液用阀和空气用阀的动作状况的时间表。

图5是表示洗涤后的洗涤液浑浊度和洗涤时的洗涤液填充率之间关系的图。

图6是表示本发明一实施方式的涂料填充机的整体结构的示意图。

图7是表示以往的涂料器的整体结构的示意图。

图8是表示以往的涂料器中的洗涤工序的图。

图9是表示以往的涂料器中的洗涤工序的图。

具体实施方式

首先，对洗涤涂料供给装置的涂料供给路径时的洗涤液的适合使用量的想法进行说明。

在图5以图表方式表示对洗涤液向涂料供给路径填充的填充率和该涂料供给路径的洗涤效率之间的关系进行调查时的实验结果。其中，在图5中，将纵轴设为洗涤液的洗涤后的浑浊度(％)，将横轴设为洗涤液填充量(％)。

在本实验中，准备多个在涂料供给路径的管内表面附着相同量的涂料的相同条件的试样，在洗涤时间等其他条件统一的情况下，对应每个试样改变向涂料供给路径供给洗涤液的供给量(填充量)而进行管内的洗涤。然后，检测出洗涤后的洗涤液的浑浊度，认为浑浊度越高从管内除去越多的涂料，从而判断为浑浊度越高，洗涤效率就越好。

根据图5所示的实验结果，可知随着向管内填充的洗涤液的填充量增加，洗涤后的浑浊度上升，但如填充量超过100％的状态(即，将与涂料供给路径的管内容积相同的量的洗涤液向该涂料供给路径供给的情况)，则即使填充量增加，洗涤后的浑浊度也几乎没有变化，明确了相对于洗涤液使用量的增加的洗涤效率的增加较小。即，以往认为如增加洗涤液的使用量，则洗涤性就提高，但明确了在填充量超过100％的情况下，不一定如此。

并且，从该实验结果可认为，滞留于管内且与空气一起被排出的洗涤液对洗涤性的提高作贡献。相反地，可认为在供给空气之前从管内溢出而被排出的洗涤液(相当于填充量超过100％的部分的洗涤液)，对洗涤性几乎不作贡献。

如上所述，明确了与洗涤必要部位的容积对应地，在洗涤液的使用量上存在适合范围。因此，认为可通过将洗涤液的使用量设定为适合使用范围，能提高洗涤效率，能够减少洗涤液的使用量。

从而在本发明中，将图5中的洗涤后的浑浊度(％)为大约70％以上的范围考虑为洗涤性能的容许范围，并且考虑到洗涤液填充量(％)为100％以上时不能期待洗涤效率的很大改善，将洗涤液填充量(％)为80～120％的范围设定为适合使用范围。

接着，对以往的涂料供给装置的一实施方式即涂料器51进行说明。

其中，为说明上的方便，将图7中所示的箭头Y的方向作为前方，进行以下说明。

如图7所示，涂料器51包括主体52、喷杯(Bellcup)53、涂料用阀(下面记载为CCV(CCV：Color Change Valve，颜色改变阀))57、58、洗涤液用阀59、空气用阀60、涂料供给装置61、62、洗涤液供给装置63以及空气供给装置64等。

在主体52的前方配置有喷杯53，该喷杯53可旋转地被主体52内部具备的空气马达(未图示)支承。喷杯53是侧视图大致呈平截头体形状的杯形部件，在相当于杯子底面的后面的中心部上形成吐出口56。

并且，在主体52上，形成有作为管状的空隙部的涂料供给路径54(在图7中用范围A表示的区域)。涂料、洗涤液或空气等可在该涂料供给路径54的内部流通。涂料供给路径54的前侧一端(开放部)与吐出口56连通，可从吐出口56排出涂料、洗涤液或空气。在涂漆工序中，从吐出口56供给涂料时，涂料沿着高速旋转的喷杯53的内表面流动的同时受到离心力，最终从喷杯53的前端作为均匀地扩散的雾状涂料而向涂漆对象物喷出。

并且，在涂料供给路径54的后侧端部上连接有洗涤液用阀59和空气用阀60。当将洗涤液用阀59“打开”的期间，从洗涤液供给装置63向涂料供给路径54供给洗涤液。并且，当将空气用阀60“打开”的期间，从空气供给装置64向涂料供给路径54供给空气。

另外，在涂料供给路径54上，在相对于洗涤液用阀59和空气用阀60靠近吐出口56的部位(涂料供给路径54的下游侧)连接有CCV57、58。通过这样配置，可抑制在涂料供给路径54内产生涂料不被洗涤的部位(停滞处)。通常，CCV57、58只设置所使用的涂料的种类的量，在本实施方式中，为了说明上的方便，以使用2种涂料的情况为例进行说明。

在将CCV57“打开”的期间，从涂料供给装置61向涂料供给路径54供给涂料C1。并且，在将CCV58“打开”的期间，从涂料供给装置62向涂料供给路径54供给涂料C2。其中，在进行CCV57、58的切换(改变颜色)时，涂料供给路径54被洗涤，由此可抑制之前使用的其他涂料混入下次要使用的涂料中。

下面，对涂料器51中的涂料供给路径54的洗涤方法进行说明。其中，在本实施方式中，以从涂料C1改变颜色到涂料C2的情况为例进行说明。

并且在本实施方式中，各阀(CCV57、58、洗涤液用阀59、空气用阀60)，根据图4所示的时间表控制“打开”或“关闭”的时间。

如图8(a)所示，首先，将CCV57“打开”仅一定时间(图4所示的时间T1)，从涂料供给装置61向涂料供给路径54供给涂料C1。此时，从涂料器51喷射涂料C1。

开始喷射涂料C1后经过了一定时间(时间T1)之后，结束使用涂料C1的涂漆工序，间隔少许时间后过渡到洗涤工序。

在洗涤工序中，重复如下所述的工序((1)洗涤液供给工序和(2)空气供给工序)规定次数。

(1)洗涤液供给工序，将洗涤液用阀59仅“打开”一定时间(图4所示的时间T2)，从洗涤液供给装置63向涂料供给路径54供给洗涤液。

(2)空气供给工序，将空气用阀60仅“打开”一定时间(图4所示的时间T3)，从供给装置64向涂料供给路径54供给空气。

在上述(1)所示的洗涤液供给工序中，将洗涤液供给装置63的洗涤液的每单位时间供给能力设为a时，向涂料供给路径54供给(a×T1)的洗涤液。

在涂料器51中，将涂料供给路径54的路径内容积设为P的情况下，设定为P＜(a×T1)。即，认为通过供给相比涂料供给路径54的路径内容积P更多量的洗涤液，可确保洗涤性。

但是，涂料器51中，如图8(b)所示，向涂料供给路径54供给的洗涤液中的、超过路径内容积P的量的洗涤液，不等空气的供给而从吐出口56溢出后排出。

如上述利用图5的说明，由此溢出后排出的洗涤液，对洗涤性几乎没有贡献，从而增加溢出的洗涤液会关系到洗涤液的浪费。

通过洗涤液用阀59采用响应性高(即，可将时间T1设定得较短)的阀，能设定为P＞(a×T1)，如用普通的通用阀，多数情况下性能方面不能应付，不现实。

并且，在上述(2)所示的空气供给工序中，如图9(a)所示，利用向涂料供给路径54供给的空气，与空气一起从吐出口56排出滞留于涂料供给路径54内的洗涤液，从而对涂料供给路径54进行洗涤。

另外如图4所示，多次重复洗涤液用阀59的“打开”和空气用阀60的“打开”的切换后(在本实施方式中重复3次)，结束洗涤工序。由此，通过多次重复洗涤液和空气的供给及排出，可确保洗涤性。间隔少许时间后结束洗涤工序。

接着，如图9(b)所示，经过洗涤工序后，仅将CCV58“打开”一定时间(图4所示的时间T4)，从涂料供给装置62向涂料供给路径54供给涂料C2。此时，从涂料器51喷射涂料C2。由此，完成从涂料C1至涂料C2的颜色切换工序。

接着，对本发明涂料供给装置的一实施方式的涂料器1进行说明。

其中，为了说明上的方便，将在图1中所示的箭头X的方向作为前方而进行下述说明。

如图1所示，涂料器51包括主体2、喷杯3、CCV7、8、洗涤液用阀9、空气用阀10、涂料供给装置11、12、洗涤液供给装置13以及空气供给装置14、连接阀15等。

在主体2的前方，与以往的涂料器51相同地配置有喷杯3，该喷杯3可旋转地被主体2内部具备的空气马达(未图示)支承。喷杯3是侧视图大致呈平截头体形状的杯形部件，在相当于杯子底面的后面的中心部上形成吐出口6。

并且，在主体2上，与以往的涂料器51相同地形成有作为管状的空隙部的涂料供给路径4(在图1中用范围A表示的区域)。涂料、洗涤液或空气等可在该涂料供给路径4的内部流通。涂料供给路径4的前侧一端(开放部)与吐出口6连通，可从吐出口6排出涂料、洗涤液或空气。

本实施方式的涂料器1在基本结构上与以往的涂料器51相同，与以往的涂料器51不同点在于具有洗涤液供给路径5，该洗涤液供给路径5为涂料器1的特征部位。

在涂料供给路径4的后侧端部上，经连接阀15连接有管状的洗涤液供给路径5(在图1中用范围B表示的区域)。并且，在洗涤液供给路径5的后侧端部上连接有洗涤液用阀9和空气用阀10。即在涂料器1中，洗涤液用阀9和空气用阀10经连接阀15及洗涤液供给路径5相对于涂料供给路径4分开地连接。

在将洗涤液用阀9“打开”的期间，从洗涤液供给装置13经洗涤液供给路径5向涂料供给路径4供给洗涤液。并且，在将空气用阀10“打开”的期间，从空气供给装置14经洗涤液供给路径5向涂料供给路径4供给空气。

其中，在使用涂料器1时，连接阀15始终“打开”。该连接阀15例如由闸阀构成，当使用涂料器1时，产生涂料供给路径4内的压力差，即产生作为开放端的吐出口6和作为封闭端的洗涤液供给路径5的端部之间的压力差。由此，在供给涂料C1或涂料C2时，抑制所述涂料经连接阀15向洗涤液供给路径5一侧逆流。

并且，在涂料供给路径4上，在相对于洗涤液供给路径5靠近吐出口6的部位(涂料供给路径4的下游侧)连接有CCV7、8。通过这样配置，可抑制在涂料供给路径4内产生涂料不被洗涤的部位(停滞处)。通常，CCV7、8只设置所使用涂料的种类的量，在本实施方式中，为了说明上的方便，以使用2种涂料的情况为例进行说明。因此，在本发明中应用的CCV的数量不限于本实施方式的数量。

在将CCV7“打开”的期间，从涂料供给装置11向涂料供给路径4供给涂料C1。并且，在将CCV8“打开”的期间，从涂料供给装置12向涂料供给路径4供给涂料C2。其中，在进行CCV7、8的切换(改变颜色)时，涂料供给路径4被洗涤，由此可抑制之前使用的其他涂料混入下次要使用的涂料中。

下面，对本实施方式的涂料器1中的涂料供给路径4的洗涤方法进行说明。其中，在本实施方式中，也以从涂料C1改变颜色到涂料C2的情况为例进行说明。

并且在本实施方式中，各阀(CCV7、8、洗涤液用阀9、空气用阀10)，也根据图4所示的时间表控制“打开”或“关闭”的时间。即，洗涤工序(改变颜色)所需的时间与以往相同。

如图2(a)所示，首先，仅将CCV7“打开”一定时间(图4所示的时间T1)，从涂料供给装置11向涂料供给路径4供给涂料C1。此时，从涂料器1喷射涂料C1。然后，如使用涂料C1的涂漆工序结束，则与以往相同地，间隔少许时间后过渡到洗涤工序。

即，如图4所示，开始喷射涂料C1后经过了一定时间(时间T1)之后，间隔少许时间后过渡到洗涤工序。

(1)洗涤液供给工序，将洗涤液用阀9仅“打开”一定时间(图4所示的时间T2)，从洗涤液供给装置13经洗涤液供给路径5向涂料供给路径4供给洗涤液。

(2)空气供给工序，将空气用阀10仅“打开”一定时间(图4所示的时间T3)，从空气供给装置14经洗涤液供给路径5向涂料供给路径4供给空气。

在上述(1)所示的洗涤液供给工序中，将洗涤液供给装置13的洗涤液的每单位时间供给能力设为a时，与以往相同地向涂料供给路径4供给(a×T1)的洗涤液。

在本实施方式的涂料器1中，将涂料供给路径4的路径内容积设为P，将洗涤液供给路径5的路径内容积设为Q的情况下，洗涤液所流通的路径内容积的合计成为(P+Q)。即，如果(P+Q)＞(a×T1)，洗涤液就不会从吐出口6溢出。因此，在涂料器1中，将洗涤液供给路径5的长度、管径设定得满足(P+Q)＞(a×T1)。

通过这样设定洗涤液供给路径5的长度、管径，如图2(b)所示，向涂料供给路径4及洗涤液供给路径5供给的洗涤液，不会从吐出口6溢出，而滞留于涂料供给路径4及洗涤液供给路径5的路径内。

根据上述利用图5的说明，由于滞留于涂料供给路径4及洗涤液供给路径5的路径内的洗涤液，对洗涤性的提高作贡献，因而能有效地使用洗涤液。

并且，在涂料供给路径4的洗涤工序中，洗涤液供给路径5被设定为，使涂料供给路径4的路径内容积P和洗涤液供给路径5的路径内容积Q的合计容积(P+Q)大于将洗涤用阀9仅“打开”一定时间时的洗涤液的供给量(a×T1)。

由此，能防止洗涤液对涂料供给路径4内的洗涤不作贡献而从吐出口6溢出，能减少洗涤液的使用量。

并且，如利用图5进行说明，在本发明中由于洗涤液填充量(％)将80～120％的范围设定为适合范围，因而洗涤液供给路径5被设定为，使洗涤液的供给量(a×T1)相对于涂料供给路径4的路径内容积P和洗涤液供给路径5的路径内容积Q的合计容积(P+Q)成为80～120％。

并且，由于洗涤液供给路径5可采用通用品的管子、软管等，因而通过考虑管子的内径的同时调整管子的长度，能够容易地进行洗涤液供给路径5的路径内容积Q的设定及调整。

并且，在涂料供给路径4的洗涤工序中，洗涤液供给路径5被设定为，使将洗涤液用阀9仅“打开”一定时间时的洗涤液的供给量(a×T1)相对于涂料供给路径4的路径内容积P和洗涤液供给路径5的路径内容积Q的合计容积(P+Q)成为80～120％。

由此，能在适合范围内有效地使用洗涤液，能减少洗涤液的使用量。

并且，通过调整洗涤液供给路径5的路径内容积Q，洗涤液用阀9不采用响应性高(即，将时间T1设定得较短)的阀，就能设定成(P+Q)＞(a×T1)，从而用以往的普通的通用阀就能应付，能够容易实现。

另外，由于洗涤液供给路径5经由连接阀15而与涂料供给路径4相连接，因而在调整洗涤液供给路径5的装置结构时，能简单地更换。

并且，在上述的(2)所示的空气供给工序中，如图3(a)所示，利用向涂料供给路径4供给的空气，使滞留于涂料供给路径4内的洗涤液与空气一起从吐出口6排出，以洗涤涂料供给路径4。

另外如图4所示，多次重复洗涤液用阀9的“打开”和空气用阀10的“打开”的切换后(在本实施方式中重复3次)，结束洗涤工序。由此，通过多次重复洗涤液和空气的供给及排出，可确保洗涤性。其中，该重复次数是根据时间表任意设定的，本实施方式的洗涤工序不限于该重复次数(3次)。

然后，如图3(b)所示，经过洗涤工序后，仅将CCV8“打开”一定时间(图4所示的时间T4)，从涂料供给装置12向涂料供给路径4供给涂料C2。此时，从涂料器1喷射涂料C2。由此，完成从涂料C1至涂料C2的颜色切换工序。

即，在本实施方式的涂料供给路径4的洗涤工序中，洗涤液用阀9和空气用阀10，相对于涂料供给路径4的另一端经洗涤液供给路径5相连接，并根据预先设定的时间表，将洗涤液用阀9仅“打开”一定时间(时间T1)而向洗涤液供给路径5和涂料供给路径4供给洗涤液，将空气用阀10仅“打开”一定时间而向洗涤液供给路径5和涂料供给路径4供给空气，将滞留于洗涤液供给路径5和涂料供给路径4的洗涤液从吐出口排出而洗涤涂料供给路径4。

由此，能使用于洗涤涂料供给路径4内的洗涤液，更多地滞留于作为洗涤必要区域的涂料供给路径4内，从而可提高洗涤性。

并且，本发明即使相对于现有的涂料器等的涂料供给装置也能容易地应用，如改造现有的涂料器后利用管子等连接洗涤液供给路径的基础上，经该洗涤液用供给路径(管子)连接分开的洗涤液用阀及空气用阀，则可根据洗涤液的供给量容易地调整洗涤液供给路径，能改善现有的涂料器的洗涤性。

并且，能应用本发明的涂料供给装置，不限于上述的涂料器1，只要是通过向涂料供给路径供给洗涤液和空气来进行洗涤的结构的装置，能广泛地应用本发明，例如针对如图6所示的涂料填充装置31，也可将主要部分的装置结构设成与涂料器1相同。

如本实施方式所示，不仅是涂料供给装置11、12双系统(限于涂料C1和涂料C2)的情况，在具有多个(三系统以上)涂料供给装置的涂料器中，也能应用本发明，并不限于应用本发明的涂料供给装置。

并且，还可以连接多个洗涤液供给路径5、5...，这样一来，例如即使在洗涤液的适合使用范围根据所使用的涂料的特性而不同的情况下，也能适合地切换到路径内容积不同的洗涤液供给路径而适当地维持洗涤液的使用量。

工业实用性

本发明可用于涂料器、涂料填充装置等涂料供给装置的涂料供给路径，特别适合用于有效地对涂料供给装置的涂料供给路径内进行洗涤的技术。

Claims

1.一种涂料供给装置，其特征在于，

在一端具有开放部，

在与所述开放部相反的一侧的端部上，连接有向内部供给洗涤液的洗涤液供给单元和向内部供给空气的空气供给单元，

在所述开放部和其相反一侧端部之间具有涂料供给路径，该涂料供给路径连接有多个向内部供给涂料的涂料供给单元，

所述洗涤液供给单元和空气供给单元，经由与所述涂料供给路径分开设置的洗涤液供给路径而与所述涂料供给路径相连接，

并且所述洗涤液供给路径的路径内容积，根据所述洗涤液供给单元的洗涤液的供给能力进行设定。

2.如权利要求1所述的涂料供给装置，其特征在于，

所述洗涤液供给路径的路径内容积被设定为，使由所述洗涤液供给单元供给的洗涤液的供给量，相对于所述涂料供给路径的路径内容积和所述洗涤液供给路径的路径内容积的合计容积为80～120％。