CN105188950B - 旋转雾化头型涂装机 - Google Patents

Abstract

由主体(11)、罩(13)和喷嘴(15)构成整形空气环(10)。在喷嘴(15)的前端设置以与罩(13)无间隙地接触的状态抵接的尖细的圆锥状突起(17)。在该圆锥状突起(17)的尖细锥面(17C)上沿整个圆周设置多个倾斜凹槽(20)。另外，在各倾斜凹槽(20)与罩(13)的内周面(13B2)之间，形成向旋转雾化头(9)的放出端缘(9E)喷出整形空气的第一整形空气喷出孔(23)。在喷嘴(15)的内周面(16A)设置沿着旋转雾化头(9)的外周面(9C)喷出整形空气的第二整形空气喷出孔(24)。

Description

旋转雾化头型涂装机

技术领域

本发明涉及一种旋转雾化头型涂装机，其具备例如喷出用于对从旋转雾化头喷雾的涂料粒子的喷雾图形进行调整的整形空气的整形空气环。

背景技术

通常，在对汽车的车身、家具、电器产品等进行涂装时，采用涂料的涂覆效率、涂装质量良好的旋转雾化头型涂装机。旋转雾化头型涂装机包括静电涂装机，其向供给旋转雾化头的涂料施加高电压。此时，带电为高电压的涂料粒子，能够沿着在与被涂装物之间形成的电力线飞行，并高效地涂覆于被涂装物。

旋转雾化头型涂装机构成为包含：以压缩空气为动力源的气动马达；被该气动马达旋转自如地支撑而前端从该气动马达向前侧突出的中空的旋转轴；为了供给涂料而在该旋转轴内贯通并延伸至该旋转轴的前端的供料管；在旋转轴的前端安装而具有朝向前侧以杯状展开的外周面、使从上述供料管供给的涂料扩散的内周面和位于前端而放出涂料的放出端缘的旋转雾化头；前端比该旋转雾化头的放出端缘靠近后方地配置于该旋转雾化头的外周的整形空气环。

该整形空气环具有向旋转雾化头的放出端缘喷出整形空气的第一整形空气喷出孔和沿着上述旋转雾化头的外周面喷出整形空气的第二整形空气喷出孔。

整形空气环通过从第一、第二整形空气喷出孔分别喷出整形空气，使从旋转雾化头的放出端缘喷雾的涂料微粒化，并将该涂料粒子的喷雾图形调整为所需的尺寸、形状。此外，整形空气喷出孔向与旋转雾化头的旋转方向相反的方向倾斜。由此，从整形空气喷出孔喷出的整形空气，从正面与从旋转雾化头沿切线方向飞来的涂料的液线碰撞，能够使涂料高效地微粒化。除此以外，也会因加快整形空气的流速而促进涂料的微粒化(专利文献1)。

这里，作为加快整形空气流速的方法，有使整形空气喷出孔小直径化并增大喷出孔数量的方法。由此，能够促进涂料的微粒化并能够微细地控制喷雾图形。但是，微细的孔加工需要先进的加工技术，因此在使整形空气喷出孔小直径化并增大喷出孔数量时，会导致整形空气环的制造成本上涨。另外，在增大整形空气喷出孔的数量时，压缩空气的消耗量会增加，因此必然导致压缩空气的供给源即空气压缩机大型化而存在设备成本上涨的问题。

并且，在整形空气环的整形空气喷出孔的周边，会因喷出流速快的整形空气的影响而产生负压区域。由此，喷雾的涂料粒子的一部分会被负压区域吸引而逐渐附着于整形空气环的前端，因此为了保持涂装品质而需要定期地进行清扫作业。在该清扫作业中，除了整形空气环的前端部之外，还必须对形成为微细孔的整形空气喷出孔逐一地进行清扫，而清扫作业费时且会导致运行成本上升。

另外，通常使用重量轻而加工性好的材料例如铝合金来形成整形空气环，并对其表面实施了耐腐蚀镀层处理。因此现状是为了避免镀层剥离而无法使用对精密零件的清洗有效的超声波清洗机。

另一方面，作为其它的现有技术存在如下技术，在旋转雾化头型涂装机中使整形空气环由环状的空气喷嘴和在该空气喷嘴的外周侧设置的环状的盖构成。采用该整形空气环时，则构成为在空气喷嘴的外周面上比前端靠近深处的位置上设置多个螺旋槽，并以盖的内周面覆盖这些螺旋槽的外周侧。由此，构成为在各螺旋槽与盖的内周面之间形成喷出整形空气的多个整形空气喷出孔。该情况下，在形成各整形空气喷出孔时，可以采用加工容易的槽加工而不是加工困难的孔加工(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8－84941号公报

专利文献2：日本特开昭58－92475号公报

发明内容

另外，在专利文献2的旋转雾化头型涂装机中其结构为，比各整形空气喷出孔靠近前侧地在空气喷嘴与盖之间设置环状的喷射室。因此，从整形空气喷出孔喷出的整形空气一旦流入喷射室之后，则朝向旋转雾化头的周围喷出。

因此，即使将整形空气作为回旋流从整形空气喷出孔喷出，该整形空气也会在通过喷射室时缓和回旋流而指向性减弱。因此，在专利文献2的结构中，存在无法使涂料微粒化而喷雾图形的控制性也会降低的问题。

本发明是针对上述现有技术的问题做出的，本发明的目的是提供一种旋转雾化头型涂装机，其即使在将各整形空气喷出孔形成为清洗容易的微细孔的情况下，也能够利用从该整形空气喷出孔喷出的整形空气使涂料微粒化，并且能够提高涂料粒子的喷雾图形的控制性。

(1).本发明的旋转雾化头型涂装机具备：以压缩空气为动力源的气动马达；被旋转自如地支撑于该气动马达且前端从该气动马达向前侧突出的中空的旋转轴；为了供给涂料而在该旋转轴内贯通并延伸至该旋转轴的前端的供料管；安装在上述旋转轴的前端且具有朝向前侧以杯状展开的外周面、使从上述供料管供给的涂料扩散的内周面和位于前端而放出涂料的放出端缘的旋转雾化头；以前端比该旋转雾化头的放出端缘靠近后方的方式配置于该旋转雾化头的外周，且具有向上述放出端缘喷出整形空气的第一整形空气喷出孔和沿着上述旋转雾化头的外周面喷出整形空气的第二整形空气喷出孔的整形空气环。

为了解决上述课题，本发明采用的结构的特征在于，构成为，上述整形空气环具备：形成筒状体且安装在上述气动马达的前侧位置的主体；设置在该主体的外周侧且朝向前端缩径的圆锥状的罩；设置在上述主体的内周侧且前端延伸至与该罩的前端相同的位置的喷嘴，在上述喷嘴的前端设置以与上述罩的内周面无间隙地接触的状态抵接的尖细的圆锥状突起，在上述圆锥状突起的尖细锥面上沿整个圆周设置向与上述旋转雾化头的旋转方向相反的方向倾斜的多个倾斜凹槽，在上述各倾斜凹槽与上述罩的内周面之间形成上述第一整形空气喷出孔，在上述喷嘴的内周面设置上述第二整形空气喷出孔。

根据该结构，第一整形空气喷出孔能够形成在设于圆锥状突起的各倾斜凹槽和罩的内周面之间。该情况下，能够采用加工容易的槽加工而不是加工困难的微细的孔加工来形成第一整形空气喷出孔。由此，能够以简单的作业形成流路面积较小的第一整形空气喷出孔。因此，能够通过减小流路面积来削减压缩空气的使用量，并通过采用槽形状而简化清扫作业。

并且，喷嘴将其前端的圆锥状突起配置在与罩前端相同的位置，因此设置了很多个的第一整形空气喷出孔可以在整形空气环的前端面上各自独立地开口。由此，从各第一整形空气喷出孔作为回旋流喷出的整形空气，能够相对于从旋转雾化头的放出端缘喷雾的涂料粒子，以充分保持回旋流(回旋方向的指向性)的状态喷吹。

其结果是，第一整形空气喷出孔能够利用倾斜凹槽而形成为清洗容易的微细孔。此外，整形空气在回旋方向上具有指向性，因此能够促进涂料粒子的微粒化，并提高喷雾图形的控制性。另一方面，在喷嘴的内周面设有第二整形空气喷出孔，因此能够与第一整形空气喷出孔共同作用而形成复合整形空气。由此，能够进一步使涂料微粒化，并提高喷雾图形的控制性。

(2).根据本发明，上述各倾斜凹槽由向与上述旋转雾化头的旋转方向相反的方向倾斜且在上述圆锥状突起的整个圆周上隔开间隔地突设的多个突壁和形成在该各突壁的对置的一对侧壁面间的多个槽底面形成，在形成上述各突壁的上述各侧壁面设置位于上述圆锥状突起的前端而用于使上述各侧壁面的倾斜角度进一步增大的倒角部。

根据该结构，在各侧壁面上圆锥状突起的前端设有倒角部，因此能够使各侧壁面的倾斜角度进一步增大。由此，能够使第一整形空气确实地与从旋转雾化头的放出端缘沿切线方向放出的涂料粒子接触，并能够大幅扩展涂料的喷雾图形。

(3).根据本发明，构成为上述整形空气环的上述第二整形空气喷出孔朝向上述圆锥状突起的前端向径向内侧倾斜地形成，上述第二整形空气喷出孔作为在上述旋转轴的轴线方向上具有较大的长度尺寸的长孔而相对于上述喷嘴的内周面开口。

根据该结构，朝向圆锥状突起的前端向径向内侧倾斜的第二整形空气喷出孔，能够向旋转雾化头的放出端缘附近的外周面喷吹第二整形空气。另外，第二整形空气喷出孔在喷嘴内周面上作为在旋转轴的轴线方向上具有较大长度尺寸的长孔而开口，因此能够使径向的宽度尺寸较小地形成整形空气环的前端面。并且，作为长孔开口的第二整形空气喷出孔容易注入清洗流体而能够简单地清洗。

(4).根据本发明，构成为相对于上述整形空气环的前端，使上述第一整形空气喷出孔和第二整形空气喷出孔在径向上接近地配置，由上述罩的前端和上述圆锥状突起的前端构成的上述整形空气环的前端面，形成为面积尽量小的棱状前端面。

根据该结构，在最接近喷雾涂料的整形空气环的前端，能够使能附着涂料的平坦面尽量小。其结果是，能够防止整形空气环前端上的涂料附着而削减清洗频度、清洗时间。

(5).根据本发明，上述各倾斜凹槽由向与上述旋转雾化头的旋转方向相反的方向倾斜地在上述圆锥状突起的整个圆周上保持间隔地突设的多数的突壁、和在该各突壁的对置的一对侧壁面间形成的多数的槽底面形成，上述各倾斜凹槽将上述各槽底面和上述各突壁的侧壁面之间的边角部形成为圆弧状。

根据该结构，能够避免倾斜凹槽的槽底面上的应力集中而提高机械强度并降低制造成本。并且，即使涂料浸入喷嘴的倾斜凹槽而在圆弧状边角部附着涂料中所含的颜料、金属粉等，也能够简单将其清洗而在短时间内进行清洗作业。

(6).根据本发明，上述各倾斜凹槽的倾斜角度相对于上述旋转轴的轴线设定为50～80度。由此，第一整形空气喷出孔能够以50～80度的倾斜角度喷出整形空气。该情况下，第一整形空气喷出孔向与旋转雾化头的旋转方向相反的方向倾斜地开口，从而能够使整形空气从正面与从旋转雾化头沿切线方向飞来的涂料的液线碰撞，并能够使该涂料微粒化。

(7).根据本发明，上述第二整形空气喷出孔的倾斜角度相对于上述旋转轴的轴线设定为1～12度。由此，能够以1～12度的倾斜角度从第二整形空气喷出孔喷出整形空气。因此，以该倾斜角度喷出的整形空气，能够沿着旋转雾化头的外周面向放出端缘供给，并能够使从放出端缘放出的涂料扩散。

(8).根据本发明，上述各突壁的倒角部的长度尺寸设定为0.3～0.8mm。由此，能够使第一整形空气喷出孔的倾斜角度进一步增大。

(9).根据本发明，设于上述整形空气环的棱状前端面的径向尺寸设定为1～6mm。由此，能够使在整形空气环的前端面上形成的环状面积尽量小。因此，位于负压区域的前端面极小，因此涂料不易在前端面上附着，并且即使发生涂料附着也容易清洗。

(10).根据本发明，上述各突壁的前端上的各侧壁面的高度尺寸设定为0.4～0.6mm，上述各槽底面的宽度尺寸设定为0.6～1.2mm。由此，第一整形空气喷出孔容易加工、清洗而能够形成为空气消耗量少的微细孔。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的旋转雾化头型涂装机的纵剖视图。

图2是表示图1中的(II)部的主要部分放大的剖视图。

图3是将整形空气环以分解为主体、罩和喷嘴的状态表示的分解立体图。

图4是将整形空气环以分解为主体、罩和喷嘴的状态表示的分解剖视图。

图5是将喷嘴作为单体放大表示的立体图。

图6是表示图5中的(VI)部的主要部分放大的立体图。

图7是将喷嘴作为单体放大表示的侧面图。

图8是表示图7中的(VIII)部的主要部分放大的侧面图。

图9是从图8中的箭头IX－IX方向观察的喷嘴和罩的放大剖视图。

具体实施方式

以下参照图1至图9对本发明实施方式的旋转雾化头型涂装机进行详细说明。这里，旋转雾化头型涂装机包括：向喷雾的涂料施加高电压进行涂装的静电涂装机、和不向涂料施加高电压来进行涂装的非静电涂装机。在这些说明的实施方式中，以作为向涂料直接施加高电压的直接带电式的静电涂装机而构成的旋转雾化头型涂装机为例进行说明。

在图1中，符号1表示本实施方式的旋转雾化头型涂装机。该旋转雾化头型涂装机1构成为利用高电压发生器(未图示)向涂料直接施加高电压的直接带电式的静电涂装机。旋转雾化头型涂装机1安装在例如涂装用机器人、往复器的腕臂(未图示)等的前端。旋转雾化头型涂装机1构成为包含后述的壳体2、气动马达3、旋转轴7、供料管8、旋转雾化头9、整形空气环10。

符号2表示旋转雾化头型涂装机1的壳体。该壳体2构成为包含位于后侧而形成为圆板状的壳体本体2A、和从该壳体本体2A的外周侧向前侧延伸的罩筒2B。壳体本体2A其后表面侧安装在上述腕臂的前端。另一方面，在壳体本体2A的前表面侧安装有后述的气动马达3。另外，在壳体本体2A的轴中心位置(后述的旋转轴7的轴线O－O)上设有能够插嵌后述的供料管8的基端的插嵌孔2C。

气动马达3在壳体2内与该壳体2同轴(轴线O－O)设置。该气动马达3以压缩空气为动力源使后述的旋转轴7及旋转雾化头9以例如3000～150000rpm的高速旋转。气动马达3构成为包含：在壳体本体2A的前侧安装的阶梯圆筒状的马达外壳4；靠近该马达外壳4的后侧而介由前、后的推力空气轴承5B、5C能够旋转地收纳在后述的涡轮收纳室4D内的涡轮5；设置在上述马达外壳4而能够旋转地支撑旋转轴7的径向空气轴承6。

气动马达3的马达外壳4形成为以旋转轴7的轴线O－O为中心线的圆筒体。马达外壳4由在壳体2的壳体本体2A的前侧安装的大直径的大直径筒4A、和从该大直径筒4A的前端(顶端)向前侧突出的小直径的小直径筒4B形成为阶梯筒状。在大直径筒4A和小直径筒4B的轴中心位置上设有用于插通旋转轴7的轴插通孔4C，在该轴插通孔4C的进深部(后侧)形成有用于收纳涡轮5的涡轮收纳室4D。另一方面，在小直径筒4B的外周侧前端位置上形成阳螺纹4E，在该阳螺纹4E上螺合安装后述的整形空气环10的主体11的阴螺纹11D。另外，在大直径筒4A设有后述的马达外壳内流路30。

涡轮5形成为从旋转轴7的基端以凸缘状展开的圆板体，并相对于该旋转轴7利用焊接、压接进行接合或一体形成。在涡轮5的外周侧设有使多片叶片在周向上排成一列的叶轮5A。涡轮5通过向该叶轮5A喷吹涡轮空气(压缩空气)而使旋转轴7高速地旋转驱动。此时，涡轮5被推力空气轴承5B、5C支撑于推力方向。

径向空气轴承6在马达外壳4的大直径筒4A的内周侧安装为与轴插通孔4C形成同一内周面。径向空气轴承6通过将供给的轴承空气(压缩空气)向旋转轴7的外周面喷吹而在与该旋转轴7的外周面之间形成空气层，能够旋转地支撑该旋转轴7。

旋转轴7形成为在气动马达3上介由径向空气轴承6被旋转自如地支撑的中空的筒体。该旋转轴7在马达外壳4的轴插通孔4C内以轴线O－O为中心在轴向上延伸地配置。旋转轴7的基端(后端)一体地安装在涡轮5的中央而前端从马达外壳4向前侧突出。在旋转轴7的缩径的前端形成有用于安装后述的旋转雾化头9的阳螺纹7A。

供料管8设置为在旋转轴7内贯通并延伸至该旋转轴7的前端，该供料管8的前端从旋转轴7的前端突出而延设到旋转雾化头9内。供料管8的基端插入到壳体2的插嵌孔2C中并嵌合。供料管8形成为例如二重构造的管体，中央的流路成为涂料流路，而外侧的环状流路成为清洗流体流路(均未图示)。上述涂料流路与换色阀装置等的涂料供给源连接，而清洗流体流路与清洗流体供给源(均未图示)连接。

供料管8在进行涂装作业时从涂料流路向旋转雾化头9供给涂料。另一方面，在进行清洗作业时，能够从清洗流体流路向旋转雾化头9供给例如稀料、空气等清洗流体。

旋转雾化头9安装在旋转轴7的前端。该旋转雾化头9形成为从后侧向前侧扩径的杯状，并利用气动马达3与旋转轴7一起向箭头R方向(参照图1、图5至图8)高速旋转，从而使从供料管8供给的涂料喷雾。旋转雾化头9的基端成为圆筒状的安装部位9A，在该安装部位9A的进深部形成有与旋转轴7的阳螺纹7A螺合的阴螺纹9B。这里，旋转雾化头9采用了其放出端缘9E上的直径尺寸为30mm的一个例子。

在旋转雾化头9的安装部位9A的前侧设有：向前侧以杯状展开的外周面9C、和通过向前侧以喇叭状大幅展开而形成使从供料管8供给的涂料薄膜化并扩散的涂料薄膜化面的内周面9D。该内周面9D的前端位置成为在旋转时使涂料沿切线方向放出的放出端缘9E。

另一方面，在旋转雾化头9的内侧的内周面9D的进深部设置圆板状的轮毂部件9F，该轮毂部件9F将从供料管8供给的涂料圆滑地导向内周面9D。另外，在旋转雾化头9的轮毂部件9F的后方且阴螺纹9B的前侧位置上设有环状隔壁9G。该环状隔壁9G保持微小的间隙围绕供料管8的前端部而形成涂料积存部9H。

这样形成的旋转雾化头9以利用气动马达3高速旋转的状态从供料管8供给涂料，从而使该涂料作为利用离心力微粒化的无数涂料粒子，经由涂料积存部9H、轮毂部件9F、内周面9D(涂料薄膜化面)从放出端缘9E喷雾。

接下来，对本发明的特征部分即整形空气环10的结构进行说明。

即，整形空气环10设于旋转雾化头型涂装机1的前侧，该整形空气环10的前端比旋转雾化头9的放出端缘9E靠近后方地配置在该旋转雾化头9的外周。整形空气环10通过从后述的各整形空气喷出孔23、24喷出整形空气，使从旋转雾化头9的放出端缘9E喷雾的涂料微粒化，并将涂料的喷雾图形调整为所需的尺寸、形状。如图3、图4所示，整形空气环10构成为包含后述的主体11、罩13、喷嘴15、第一整形空气喷出孔23、第二整形空气喷出孔24。

主体11形成了整形空气环10的本体，该主体11形成为安装在气动马达3前侧的筒状体。这里，主体11构成为包含：在马达外壳4的小直径筒4B上外嵌的内筒11A；在该内筒11A的周围隔开间隔地同轴配置的外筒11B；以及在上述内筒11A和外筒11B的前侧设置的圆锥状环状体11C。在内筒11A的内周面形成阴螺纹11D，在该阴螺纹11D螺合马达外壳4的阳螺纹4E和构成喷嘴15的筒体16的阳螺纹16C。

在外筒11B设有从轴向的中间部向径向外侧突出的凸缘11E。如图3所示，在凸缘11E沿周向隔开间隔地设有多个空气流路11E1和多个螺栓插通孔11E2。另一方面，在圆锥状环状体11C设有从位于内筒11A和外筒11B的间隙深处的内面部11C1直至内周面11C2朝向斜向内侧延伸的多个连通路11C3。这些连通路11C3将后述的主体侧环状空间12和喷嘴侧环状空间21连通。

主体11通过将内筒11A的阴螺纹11D螺合安装于马达外壳4的阳螺纹4E，从而能够安装于该内筒11A的外周侧。此时，主体11通过使外筒11B与马达外壳4的大直径筒4A的前表面气密地接触，从而能够在内筒11A、外筒11B、圆锥状环状体11C和马达外壳4的大直径筒4A、小直径筒4B之间划出呈圆环状的主体侧环状空间12。该主体侧环状空间12形成了后述的第二空气流路28的一部分。

罩13设于主体11的外周侧，该罩13形成为向前端缩径的圆锥状的筒体。罩13构成为包含：位于主体11的外筒11B的外周侧而面对凸缘11E的环状板13A、和从该环状板13A向前端以圆锥状缩径的圆锥状筒13B。在环状板13A设有：与设置在主体11的凸缘11E上的空气流路11E1对应的多个空气流路13A1、和与螺栓插通孔11E2对应的多个阴螺纹孔13A2。

这里，如图2所示，构成罩13的圆锥状筒13B其前端13B1的内周面13B2构成了后述的第一整形空气喷出孔23的一部分。即，圆锥状筒13B的内周面13B2以与喷嘴15的圆锥状突起17的尖细锥面17C无间隙地接触的状态抵接。由此，内周面13B2与倾斜凹槽20共同形成第一整形空气喷出孔23。

这样形成的罩13使其环状板13A从前侧与主体11的凸缘11E抵接。在该状态下使插通在凸缘11E的螺栓插通孔11E2内的螺栓14与环状板13A的阴螺纹孔13A2螺合。由此，罩13能够一体地安装于主体11。在该状态下，凸缘11E的空气流路11E1与环状板13A的空气流路13A1连通，使压缩空气从后述的壳体侧环状空间27向罩侧环状空间22流通。

喷嘴15设于主体11的内周侧，该喷嘴15其前端延伸至与罩13的圆锥状筒13B的前端13B1相同的位置。这里，喷嘴15构成为包含后述的筒体16、圆锥状突起17、突壁18、槽底面19、倾斜凹槽20。

筒体16成为喷嘴15的基座，该筒体16形成为在轴向上延伸的圆筒体。筒体16具有：内径尺寸比旋转雾化头9的外径尺寸大的内周面16A、和与主体11的圆锥状环状体11C的内周面11C2面对的外周面16B。此外，在筒体16设有位于其外周面16B的基端位置且与主体11的阴螺纹11D螺合的阳螺纹16C。在筒体16的轴向的中间部设有向径向外侧开口的圆环槽16D。

另一方面，在筒体16的内周侧从圆环槽16D的槽底向内周面16A开口地设有多个负压防止流路16E。各负压防止流路16E利用旋转雾化头9的旋转供给空气以避免该旋转雾化头9与整形空气环10之间的空间形成负压。此时，各负压防止流路16E的流路面积、个数设定为能够获得不会对从后述的第二整形空气喷出孔24喷出的整形空气造成影响的程度的空气供给量。另外，在筒体16的前端通过以锥状缩径而形成缩径部16F，比该缩径部16F靠前的前侧成为后述的圆锥状突起17。

即，圆锥状突起17设置在筒体16的前端部的外周(缩径部16F的前侧)，该圆锥状突起17向径向外侧突出并且尖细地形成。具体而言，圆锥状突起17具有直径尺寸从基端17A向前端17B变小的尖细的尖细锥面17C。该尖细锥面17C以与罩13的内周面13B2无间隙地接触的状态抵接，其一部分成为后述的各突壁18的外壁面18A。

在圆锥状突起17的整个圆周上隔开间隔地突设有多个突壁18。该多个突壁18向与旋转雾化头9的旋转方向R相反的方向倾斜，该倾斜角度与后述的倾斜凹槽20的倾斜角度α相同。如图9所示，各突壁18由位于径向外侧而与罩13的圆锥状筒13B的内周面13B2抵接的外壁面18A、和从该外壁面18A的宽度方向的两端垂下的一对侧壁面18B、18C形成为截面四角形状的突条。各突壁18的各侧壁面18B、18C的前端与槽底面19之间的高度尺寸H按照下述式1设定。各侧壁面18B、18C间的前端部上的宽度尺寸(间隔尺寸)W按照下述式2设定。

[式1]

0.4mm≤H≤0.6mm

优选为

0.45mm≤H≤0.55mm

[式2]

0.6mm≤W≤1.2mm

优选为

0.7mm≤W≤0.55mm

另一方面，在构成各突壁18的一对侧壁面18B、18C中的与旋转雾化头9的外周面9C对置地朝向前侧的侧壁面18B的前端位置形成有倒角部18D。该倒角部18D通过将侧壁面18B前端的角部切除而能够使后述的侧壁面18B的倾斜角度α在开口侧(前端侧)进一步增加倾斜角度Δα(参照图8)。倒角部18D的长度尺寸L(参照图6、图8)按照下述式3设定。

[式3]

0.3mm≤L≤0.8mm

优选为

0.4mm≤L≤0.6mm

由此，能够使从空气流路25供给的第一整形空气向以比倾斜角度α更大的倾斜角度(α+Δα)倾斜的方向喷出。因此，能够使该整形空气与从旋转雾化头9放出的涂料粒子确实地接触，并且能够大幅扩展喷雾图形。

这里，上述倒角部18D的长度尺寸L是适于作为旋转雾化头9使用直径尺寸为30mm程度的旋转雾化头时的尺寸。即，可以按照旋转雾化头9的尺寸适当地设定而不限于上述数值。以下所示数值也同样地不限于记载的数值。

在各突壁18的对置的一对侧壁面18B、18C间形成有多个槽底面19。该槽底面19与罩13的圆锥状筒13B的内周面13B2面对且离开高度尺寸H。各槽底面19的前端上的宽度尺寸W是与上述各侧壁面18B、18C间的前端上的宽度尺寸(间隔尺寸)W相同的尺寸。

在圆锥状突起17的尖细锥面17C上沿整个圆周设置有多个倾斜凹槽20。如图6至图9所示，该多个倾斜凹槽20向与旋转雾化头9的旋转方向相反的方向倾斜地形成。如图9所示，该倾斜凹槽20由在相邻的突壁18上相互面对的一对侧壁面18B、18C和槽底面19构成，并形成为具有高度尺寸(径向尺寸)H、宽度尺寸(周向尺寸)W的角槽。倾斜凹槽20在与罩13的圆锥状筒13B的内周面13B2之间形成后述的第一整形空气喷出孔23。该情况下，为了使从第一整形空气喷出孔23喷出的第一整形空气的喷出量减少，而需要使流路面积减小并加快第一整形空气的喷出速度。

因此，倾斜凹槽20在圆锥状突起17的尖细锥面17C上形成为在前端部上具有高度尺寸H、宽度尺寸W的微细的凹槽。该情况下，用于形成倾斜凹槽20的加工方法是槽加工，因此无需微细孔加工等高难度的加工作业，而能够简单且准确地实施加工。另外，倾斜凹槽20跨全长向外部露出，因此仅通过例如刷子等清洗工具进行擦拭，即能够容易且完全地清洗附着的涂料。

并且，倾斜凹槽20使各侧壁面18B、18C和槽底面19之间的边角部形成为呈圆弧状的圆弧状边角部20A。该圆弧状边角部20A的半径尺寸C根据各侧壁面18B、18C的高度尺寸H、槽底面19的宽度尺寸W而按照下述式4设定。

[式4]

0.01mm≤C≤0.4mm

优选为

0.1mm≤C≤0.2mm

由此，圆弧状边角部20A能够避免应力集中而提高喷嘴15的机械强度，并且能够降低制造成本。此外，即使在倾斜凹槽20附着有涂料，圆弧状边角部20A也不易堆积涂料中包含的颜料、金属粉等，且能够简单地清洗附着的涂料。

另一方面，如图8所示，倾斜凹槽20相对于旋转轴7的轴线O－O向与旋转雾化头9的旋转方向R相反的方向以角度α倾斜。该倾斜角度α按照下述式5设定。

[式5]

50度≤α≤80度

优选为

60度≤α≤70度

由此，从倾斜凹槽20即后述的第一整形空气喷出孔23喷出的整形空气，能够从正面与从旋转雾化头9沿切线方向飞来的涂料的液线碰撞，并且能够积极地使涂料微粒化。

这样构成的喷嘴15插入主体11的内筒11A内，使筒体16的阳螺纹16C与内筒11A内的阴螺纹11D螺合安装。由此，能够在主体11内安装喷嘴15。在主体11内安装有喷嘴15的状态下，能够在筒体16的圆环槽16D和主体11的圆锥状环状体11C的内周面11C2之间划出喷嘴侧环状空间21。该喷嘴侧环状空间21构成了共通流路，其用于使压缩空气无遗漏地向筒体16的负压防止流路16E和第二整形空气喷出孔24供给。另一方面，在主体11、罩13和喷嘴15之间划出了尖细形状的罩侧环状空间22。该罩侧环状空间22构成了共通流路，其用于向第一整形空气喷出孔23供给压缩空气。

另外，喷嘴15通过从后侧安装在主体11内，而能够在各倾斜凹槽20和罩13的圆锥状筒13B之间形成多个后述的第一整形空气喷出孔23。

这里，如图2所示，构成为相对于整形空气环10的前端，使第一整形空气喷出孔23和第二整形空气喷出孔24在径向上接近地配置。由此，由形成罩13的圆锥状筒13B的前端13B1和形成喷嘴15的圆锥状突起17的前端17B构成的整形空气环10的前端面，能够形成为面积尽量小的棱状前端面10A。该棱状前端面10A的径向尺寸A按照下述式6设定。

[式6]

1mm≤A≤6mm

优选为

3mm≤A≤5mm

另外，整形空气环10的棱状前端面10A配置在相对于旋转雾化头9的放出端缘9E后退长度尺寸B的位置。棱状前端面10A相对于该放出端缘9E沿轴向后退的长度尺寸B按照下述式7设定。

[式7]

2mm≤B≤4mm

这样，棱状前端面10A能够使能附着涂料的平坦面的表面积尽量小。这里，通过从各整形空气喷出孔23、24喷出整形空气，能够在棱状前端面10A形成负压区域，将喷雾的涂料吸引至该棱状前端面10A。但是，由于在能附着涂料的棱状前端面10A的周围存在各整形空气喷出孔23、24而能够利用喷出的空气使涂料飞散。由此，能够抑制涂料附着在棱状前端面10A上，并且削减清洗频度、清洗时间。

接下来，对第一整形空气喷出孔23和第二整形空气喷出孔24进行具体说明。

在整形空气环10设置有多个第一整形空气喷出孔23。该第一整形空气喷出孔23形成为使空气在罩侧环状空间22和整形空气环10的棱状前端面10A之间流通的流路。第一整形空气喷出孔23向旋转雾化头9的放出端缘9E喷出第一整形空气。

如图9所示，如下形成第一整形空气喷出孔23，由罩13的圆锥状筒13B的内周面13B2闭塞作为角槽形成在圆锥状突起17的尖细锥面17C上的倾斜凹槽20。即，第一整形空气喷出孔23形成为四角形状的孔(流路)。具体而言，第一整形空气喷出孔23形成为具有按照倾斜凹槽20的前端尺寸决定的高度尺寸H、宽度尺寸W的微细的流路。此外，如图8所示，第一整形空气喷出孔23相对于旋转轴7的轴线O－O，向与旋转雾化头9的旋转方向R相反的方向具有倾斜角度α地倾斜，并且在倒角部18D以增大倾斜角度Δα的方式倾斜。这样，由微细孔构成的第一整形空气喷出孔23即使在供给的压缩空气的流量较少的状态下，也能够使高速的整形空气从正面与从旋转雾化头9沿切线方向飞来的涂料的液线碰撞，能够以较少流量的压缩空气使涂料微粒化。

这里，第一整形空气喷出孔23在整形空气环10的棱状前端面10A上开口。因此，从第一整形空气喷出孔23的开口作为具有倾斜角度(α+Δα)的回旋流喷出的整形空气，能够以充分保持回旋流的状态向从旋转雾化头9的放出端缘9E喷雾的涂料粒子喷吹。即，从一个一个的第一整形空气喷出孔23具有指向性地喷出的整形空气，能够使涂料粒子高效地微粒化，并且能够提高喷雾图形的控制性。

第二整形空气喷出孔24位于第一整形空气喷出孔23的内周侧且在整形空气环10上设置有多个。该第二整形空气喷出孔24形成为使空气在喷嘴侧环状空间21与整形空气环10的棱状前端面10A之间流通的流路。第二整形空气喷出孔24沿着旋转雾化头9的外周面9C喷出第二整形空气。

如图2所示，第二整形空气喷出孔24朝向整形空气环10的前端，相对于与旋转轴7的轴线O－O平行的直线O′－O′以倾斜角度β配置在径向内侧。该倾斜角度β按照下述式8设定。

[式8]

1度≤β≤12度

优选为

5度≤β≤10度

由此，如图2、图4所示，第二整形空气喷出孔24的前端在喷嘴15的筒体16的内周面16A上开口为沿轴线方向具有长度尺寸D的长椭圆形状的长孔24A。这样，通过使第二整形空气喷出孔24的前端形成为长孔24A，从而第二整形空气喷出孔24在开口位置上不再需要平坦面。因此，整形空气环10的前端面能够形成为径向的宽度尺寸小的棱状前端面10A。另外，长孔24A能够使清洗流体高效地流入第二整形空气喷出孔24内，能够容易地清洗第二整形空气喷出孔24上附着的涂料。

第二整形空气喷出孔24通过与第一整形空气喷出孔23共同作用而能够形成复合整形空气。利用该复合整形空气能够进一步使涂料粒子微粒化，并提高喷雾图形的控制性。

另外，如图1所示，设置第一空气流路25是为了向第一整形空气喷出孔23供给压缩空气。该第一空气流路25构成为包含：在壳体2的壳体本体2A的外周侧设置的入口流路26；在壳体2、气动马达3和整形空气环10之间划出的壳体侧环状空间27；在主体11的凸缘11E上设置的空气流路11E1；在罩13的环状板13A上设置的空气流路13A1；以及罩侧环状空间22。入口流路26经由各种管路与作为压气源的空气压缩机等(均未图示)连接。

设置第二空气流路28是为了向第二整形空气喷出孔24供给压缩空气。该第二空气流路28构成为包含：在壳体2的壳体本体2A的径向的中间位置设置的入口流路29；在气动马达3的马达外壳4上沿轴向延伸地设置的马达外壳内流路30；主体侧环状空间12；主体11的圆锥状环状体11C的连通路11C3；以及喷嘴侧环状空间21。入口流路29与上述入口流路26同样地，经由各种管路与空气压缩机等连接。

本实施方式的旋转雾化头型涂装机1具有上述结构，接下来对使用该旋转雾化头型涂装机1进行涂装作业时的动作进行说明。

向气动马达3的推力空气轴承5B、5C、径向空气轴承6供给轴承空气而能够旋转地支撑涡轮5、旋转轴7。另一方面，向气动马达3的涡轮5供给涡轮空气而对旋转轴7进行旋转驱动。由此，旋转雾化头9与旋转轴7一起高速地旋转。在该状态下，通过从供料管8的涂料流路向旋转雾化头9供给利用换色阀装置选择的涂料，从而能够将该涂料作为涂料粒子从旋转雾化头9喷雾。

该情况下，旋转雾化头9采用例如铝合金等具有导电性的金属材料或在表面上实施了导电加工的树脂材料形成。另一方面，涂装车间具备将商用电源升压为例如－60～－150kV的高电压的高电压发生器(未图示)。这里，在进行涂装作业时，将从高电压发生器输出的高电压施加于供料管8、旋转雾化头9等。由此，能够使从旋转雾化头9喷雾的涂料粒子以高电压带电。

这样，利用高电压发生器向从旋转雾化头9喷雾的涂料粒子施加高电压，因此该以高电压带电的涂料粒子能够向接地连接的被涂装物飞行而高效地进行涂覆。

另一方面，在使涂料从旋转雾化头9喷雾时为了进行该喷雾涂料的微粒化和喷雾图形的整形，而从整形空气环10的第一整形空气喷出孔23和第二整形空气喷出孔24分别喷出整形空气。

首先，在喷出第一整形空气时，经由第一空气流路25供给压缩空气，从各第一整形空气喷出孔23喷出整形空气。此时，第一整形空气喷出孔23向与旋转雾化头9的旋转方向R相反的方向倾斜地开口，因此能够使整形空气从正面与从旋转雾化头9沿切线方向飞来的涂料的液线碰撞而使该涂料微粒化。

另一方面，在喷出第二整形空气时，经由第二空气流路28供给压缩空气，从各第二整形空气喷出孔24喷出整形空气。此时，第二整形空气喷出孔24朝向前端向径向内侧倾斜地开口，因此能够向旋转雾化头9的放出端缘9E附近的外周面9C供给整形空气。由此，第二整形空气喷出孔24与第一整形空气喷出孔23共同作用地促进涂料的微粒化，并高效地控制喷雾图形。

这样，根据本实施方式，整形空气环10构成为包含以下三个部件：形成筒状体而在气动马达3的前侧位置安装的主体11；在该主体11的外周侧设置而向前端缩径的圆锥状的罩13；以及在上述主体11的内周侧设置而前端延伸至与该罩13的前端相同的位置的喷嘴15。

此外，在喷嘴15的前端设置以与罩13的圆锥状筒13B的内周面13B2无间隙地接触的状态抵接的尖细的圆锥状突起17。在该圆锥状突起17的尖细锥面17C上沿整个圆周设置向与旋转雾化头9的旋转方向R相反的方向倾斜的多个倾斜凹槽20。另一方面，在各倾斜凹槽20和罩13的圆锥状筒13B的内周面13B2之间，形成向旋转雾化头9的放出端缘9E喷出整形空气的第一整形空气喷出孔23。另外，构成为在喷嘴15的筒体16设置沿着旋转雾化头9的外周面9C喷出整形空气的第二整形空气喷出孔24。

因此，第一整形空气喷出孔23向与旋转雾化头9的旋转方向R相反的方向倾斜地开口，因此能够使整形空气从正面与从旋转雾化头9沿切线方向飞来的涂料的液线碰撞而使该涂料微粒化。另外，能够采用加工容易的槽加工而不是加工困难的微细的孔加工来形成第一整形空气喷出孔23。由此，能够以简单的作业形成流路面积小的第一整形空气喷出孔23，还能够削减压缩空气的使用量并通过形成槽形状而简化清扫作业。

此外，喷嘴15使其前端的圆锥状突起17配置在与罩13的前端相同的位置，因此设置了很多个的第一整形空气喷出孔23能够在整形空气环10的棱状前端面10A上分别独立地开口。由此，作为回旋流从各第一整形空气喷出孔23喷出的整形空气，能够以充分地保持回旋流(旋回方向的指向性)的状态，向从旋转雾化头9的放出端缘9E喷雾的涂料粒子喷吹。

其结果是，第一整形空气喷出孔23能够利用倾斜凹槽20而形成为清洗容易的微细孔，并且能够利用在旋回方向上具有指向性的整形空气促进涂料粒子的微粒化，并提高喷雾图形的控制性。另一方面，在喷嘴15的筒体16的内周面16A设有第二整形空气喷出孔24，因此能够通过与第一整形空气喷出孔23共同作用而形成复合整形空气。由此，通过利用该复合整形空气，能够进一步使涂料微粒化，并提高喷雾图形的控制性。

各第一整形空气喷出孔23向与旋转雾化头9的旋转方向R相反的方向倾斜，因此能够有效地使第一整形空气从正面与从旋转雾化头9的放出端缘9E沿切线方向放出的涂料粒子接触，从而实现涂料的微粒化并扩展喷雾图形。

在突壁18的侧壁面18B、18C中的与旋转雾化头9的外周面9C对置的侧壁面18B的前端设有倒角部18D。因此，能够向倾斜凹槽20的倾斜角度α增加倒角部18D的倾斜角度Δα，利用倒角部18D使侧壁面18B的倾斜角度增大为(α+Δα)。由此，能够使第一整形空气确实地与从旋转雾化头9的放出端缘9E沿切线方向放出的涂料粒子接触，并能够大幅扩展喷雾图形。

另一方面，第二整形空气喷出孔24在筒体16的内周面16A上作为在轴线方向上具有较大的长度尺寸的长孔24A而开口。因此，能够使整形空气环10的棱状前端面10A形成为径向的宽度尺寸较小。并且，作为长椭圆形状的长孔24A开口的第二整形空气喷出孔24，能够使清洗流体容易注入并简单地进行清洗。

整形空气环10使第一整形空气喷出孔23和第二整形空气喷出孔24在径向上接近地配置，因此能够使其前端面形成为面积尽量小的棱状前端面10A。由此，在最接近喷雾涂料的整形空气环10的前端，能够使能附着涂料的平坦面的面积尽量小，并能够防止涂料附着而削减清洗频度、清洗时间。

另外，各倾斜凹槽20使各槽底面19与各突壁18的侧壁面18B、18C之间的边角部20A形成为圆弧状。由此，即使在涂料浸入第一整形空气喷出孔23的情况下，也能够在圆弧状边角部20A简单地清洗附着的涂料，且能够在短时间内进行清洗作业。

另外，在实施方式中作为旋转雾化头型涂装机1，以直接向供给至旋转雾化头9的涂料施加高电压的直接带电式的静电涂装机为例进行了说明。但是，本发明不限于此，也可以适用于间接带电式的静电涂装机，其例如构成为在旋转雾化头9的外周位置具有放出高电压的外部电极，并利用来自该外部电极的放电向从旋转雾化头9喷雾的涂料粒子施加高电压。另外，本发明也能够适用于不向涂料施加高电压而进行涂装的非静电涂装机。

在实施方式中，旋转雾化头9例示了放出端缘9E上的直径尺寸为30mm的情况。但是，用于本发明的旋转雾化头9在直径尺寸为例如20～60mm的范围内能够采用任意的尺寸。

符号说明

1—旋转雾化头型涂装机；2—壳体；3—气动马达；4—马达外壳；5—涡轮；7—旋转轴；8—供料管；9—旋转雾化头；9C—外周面；9D、13B2、16A—内周面；9E—放出端缘；10—整形空气环；10A—棱状前端面；11—主体；13—罩；13B—圆锥状筒；13B1、17B—前端；15—喷嘴；16—筒体；17—圆锥状突起；17C—尖细锥面；18—突壁；18A—外壁面；18B、18C—侧壁面；18D—倒角部；19—槽底面；20—倾斜凹槽；20A—圆弧状边角部；23—第一整形空气喷出孔；24—第二整形空气喷出孔；24A—长孔；O－O—旋转轴的轴线；R：旋转雾化头的旋转方向；α—倾斜凹槽的倾斜角度；H—侧壁面的高度尺寸；W—槽底面的宽度尺寸；L—倒角部的长度尺寸；Δα—倒角部的倾斜角度；C—圆弧状边角部的半径尺寸；β—第二整形空气喷出孔的倾斜角度；A—棱状前端面的径向尺寸；D—第二整形空气喷出孔的长孔的长度尺寸。

Claims (9)

1.一种旋转雾化头型涂装机，其具备：

气动马达(3)，其以压缩空气为动力源；

中空的旋转轴(7)，其被旋转自如地支撑于该气动马达(3)且前端从该气动马达(3)向前侧突出；

供料管(8)，其为了供给涂料而在该旋转轴(7)内贯通并延伸至该旋转轴(7)的前端；

旋转雾化头(9)，其安装在上述旋转轴(7)的前端且具有朝向前侧以杯状展开的外周面(9C)、使从上述供料管(8)供给的涂料扩散的内周面(9D)和位于前端而放出涂料的放出端缘(9E)；以及

整形空气环(10)，其以前端比该旋转雾化头(9)的放出端缘(9E)靠近后方的方式配置于该旋转雾化头(9)的外周，且具有向上述放出端缘(9E)喷出整形空气的第一整形空气喷出孔(23)和沿着上述旋转雾化头(9)的外周面(9C)喷出整形空气的第二整形空气喷出孔(24)，

上述旋转雾化头型涂装机的特征在于，其构成为，

上述整形空气环(10)具备：

主体(11)，其为筒状体且安装在上述气动马达(3)的前侧位置；

圆锥状的罩(13)，其设置在该主体(11)的外周侧且朝向前端缩径；以及

喷嘴(15)，其设置在上述主体(11)的内周侧且前端延伸至与该罩(13)的前端相同的位置，

在上述喷嘴(15)的前端设置以与上述罩(13)的内周面(13B2)无间隙地接触的状态抵接的尖细的圆锥状突起(17)，

在上述圆锥状突起(17)的尖细锥面(17C)上沿整个圆周设置向与上述旋转雾化头(9)的旋转方向(R)相反的方向倾斜的多个倾斜凹槽(20)，

在上述各倾斜凹槽(20)与上述罩(13)的内周面(13B2)之间形成上述第一整形空气喷出孔(23)，

在上述喷嘴(15)的内周面(16A)设置上述第二整形空气喷出孔(24)。

2.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，构成为，

上述各倾斜凹槽(20)由向与上述旋转雾化头(9)的旋转方向(R)相反的方向倾斜而在上述圆锥状突起(17)的整个圆周上隔开间隔地突设的多个突壁(18)和形成在该各突壁(18)的对置的一对侧壁面(18B、18C)间的多个槽底面(19)形成，

在形成上述各突壁(18)的上述各侧壁面(18B、18C)设置倒角部(18D)，该倒角部位于上述圆锥状突起(17)的前端(17B)而用于使上述各侧壁面(18B、18C)的倾斜角度(α)进一步增大。

3.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，构成为，

上述整形空气环(10)的上述第二整形空气喷出孔(24)朝向上述圆锥状突起(17)的前端(17B)向径向内侧倾斜地形成，

上述第二整形空气喷出孔(24)作为在上述旋转轴(7)的轴线(O－O)方向上具有较大的长度尺寸(D)的长孔(24A)而相对于上述喷嘴(15)的内周面(16A)开口。

4.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，

构成为相对于上述整形空气环(10)的前端，使上述第一整形空气喷出孔(23)和第二整形空气喷出孔(24)在径向上接近地配置，

由上述罩(13)的前端(13B1)和上述圆锥状突起(17)的前端(17B)构成的上述整形空气环(10)的前端面(10A)形成为面积小的棱状前端面，

上述整形空气环(10)的上述棱状前端面(10A)的径向尺寸(A)设定为1～6mm。

5.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，

上述各倾斜凹槽(20)由向与上述旋转雾化头(9)的旋转方向(R)相反的方向倾斜地在上述圆锥状突起(17)的整个圆周上隔开间隔地突设的多个突壁(18)和形成在该各突壁(18)的对置的一对侧壁面(18B、18C)间的多个槽底面(19)形成，

上述各倾斜凹槽(20)将上述各槽底面(19)和上述各突壁(18)的侧壁面(18B、18C)之间的边角部(20A)形成为圆弧状。

6.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，

上述各倾斜凹槽(20)的倾斜角度(α)相对于上述旋转轴(7)的轴线(O－O)设定为50～80度。

7.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，

上述第二整形空气喷出孔(24)的倾斜角度(β)相对于上述旋转轴(7)的轴线(O－O)设定为1～12度。

8.根据权利要求2所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，

上述各突壁(18)的倒角部(18D)的长度尺寸(L)设定为0.3～0.8mm。

9.根据权利要求5所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，

上述各突壁(18)的前端处的各侧壁面(18B、18C)的高度尺寸(H)设定为0.4～0.6mm，上述各槽底面(19)的宽度尺寸(W)设定为0.6～1.2mm。