CN109590120B

CN109590120B - 涂装装置

Info

Publication number: CN109590120B
Application number: CN201811066310.8A
Authority: CN
Inventors: 谷真二; 沼里亮; 锅岛淳男; 近藤贵仁; 村井裕树; 上野隆夫; 石川胜浩; 奥田高稔; 原田幸太
Original assignee: Delta Industrial Co ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Delta Industrial Co ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2021-10-19
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: JP2019055345A; EP3456419B1; US20190083994A1; EP3456419A1; CN109590120A; JP7028593B2; US10960419B2

Abstract

本发明提供一种涂装装置，包括：旋转头，构成为被供给涂料；驱动部，构成为使旋转头旋转；及电源部，构成为为了在旋转头与接地的被涂装物之间形成电场而向旋转头施加电压。旋转头包括扩散面和多个槽部，该扩散面构成为使得涂料通过离心力而朝向扩散面的外缘部扩散，该多个槽部包含于外缘部，旋转头构成为从槽部放出线状的涂料，并且，涂装装置构成为，线状的涂料的直径设定为0.03mm以上且0.1mm以下，线状的涂料被静电微粒化。

Description

涂装装置

技术领域

本发明涉及涂装装置。

背景技术

以往，已知有通过将成形空气向从钟形杯放出的涂料吹附来将涂料微粒化(雾化)的涂装装置。在这样的涂装装置中，成形空气的伴随流由被涂装物反射，涂料粒子(微粒化后的涂料)飞扬，因此存在涂着效率下降这样的不良情况。

因此，提出了不使用成形空气的涂装装置(例如，参照日本特开2017-42749)。日本特开2017-42749的涂装装置构成为，从旋转头放出线状的涂料，并对该线状的涂料进行静电微粒化。由此，不使用成形空气就能够将涂料微粒化，因此能够提高涂着效率。

发明内容

然而，在上述的日本特开2017-42749中，关于从旋转头放出的线状的涂料并未研讨，在这一点上还有改善的余地。

本发明提供一种能够适当地将从旋转头放出的线状的涂料静电微粒化的涂装装置。

本发明的涂装装置具备：旋转头，构成为被供给涂料；驱动部，构成为使旋转头旋转；及电源部，构成为为了在旋转头与接地的被涂装物之间形成电场而对旋转头施加电压。旋转头包括：扩散面，构成为使得涂料通过离心力而朝向扩散面的外缘部扩散；及包含于外缘部的多个槽部，所述旋转头构成为从槽部放出线状的涂料。并且，涂装装置构成为，线状的涂料的直径设定为0.03mm以上且0.1mm以下，线状的涂料被静电微粒化。

通过这样构成，将线状的涂料设为适合于静电微粒化的尺寸，由此能够适当地对线状的涂料进行静电微粒化。

在上述涂装装置中，可以是，线状的涂料的长度设定为2mm以上且46mm以下。

如果这样构成，则通过将线状的涂料设为适合于静电微粒化的尺寸，能够更适当地对线状的涂料进行静电微粒化。

在上述涂装装置中，可以构成为，槽部的截面积大于线状的涂料的截面积的最大值。

如果这样构成，则即使在线状的涂料的截面积为最大的情况下，也能够抑制在旋转头的外缘部涂料从槽部溢出。

在上述涂装装置中，可以构成为，槽部在旋转头的径向上延伸，槽部到达旋转头的端部。

如果这样构成，则至旋转头的端部为止能够通过槽部来分割涂料，因此能够抑制放出的线状的涂料结合。

在上述涂装装置中，可以是，旋转头的直径为20～50mm。

在上述涂装装置中，可以是，槽部的截面为V字状或U字状。

在上述涂装装置中，可以构成为，槽部的截面积大于0.0025πmm²。

在上述涂装装置中，可以是，基于对旋转头供给的涂料的流量及旋转头的转速来设定线状的涂料的尺寸。

在上述涂装装置中，可以是，在放出涂料时，旋转头的转速为10000～30000rpm。

在上述涂装装置中，可以是，对旋转头供给的涂料的流量为10～300cc/min。

根据本发明的涂装装置，能够适当地将从旋转头放出的线状的涂料适当地静电微粒化。

附图说明

前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。

图1是用于说明本实施方式的涂装装置的概略构成图。

图2是表示图1的涂装装置的旋转头的剖视图。

图3是表示图2的旋转头的前端的立体图。

图4是图3的旋转头的前端的从径向的外侧观察的图。

图5是表示从图1的涂装装置放出的线状的涂料的示意图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的一实施方式进行说明。

首先，参照图1～图5，对本发明的一实施方式的涂装装置100进行说明。

涂装装置100构成为，从旋转头1放出线状的涂料P1，并且对该线状的涂料P1进行静电微粒化，由此形成涂料粒子(微粒化后的涂料)P2并向被涂装物200涂着。此外，被涂装物200例如是车辆的车身。如图1所示，该涂装装置100具备旋转头1、空气发动机2、帽盖3、涂料盒4以及电压产生器5。

旋转头1构成为，被供给液体的涂料，并通过离心力将该涂料放出。如图2所示，该旋转头1包括：形成为圆筒状且配置于基端侧(X2方向侧)的安装部11；以及配置在前端侧(X1方向侧)的头部12。此外，旋转头1的直径为例如20～50mm。

在安装部11的内周面安装有空气发动机2的旋转轴21。旋转轴21形成为中空状，在内部配置有涂料供给管6。涂料供给管6为了将涂料盒4收纳的涂料向头部12供给而设置，在前端61形成有喷嘴(图示省略)。

头部12具有内表面12a及外表面12b，以内表面12a朝向前端侧扩径的方式形成。在内表面12a的中央形成有从轴向观察时为圆形的凹部121，以堵住该凹部121的方式设置有轮毂13。因此，通过凹部121及轮毂13划分出涂料空间S，以涂料供给管6的前端61面向涂料空间S的方式配置。在轮毂13的外缘部形成有用于使涂料从涂料空间S流出的流出孔13a。

并且，相对于流出孔13a而径向的外侧的内表面12a作为使涂料通过离心力扩散的扩散面122发挥功能。该扩散面122以朝向前端侧扩径的方式形成。而且，在扩散面122的外缘部122a形成有槽部123(参照图3及图4)。此外，在图2中考虑到观察容易度而省略槽部123的图示。

槽部123为了将涂料呈线状地放出而设置。槽部123以向径向侧延伸的方式形成，并且沿周向设置有多个。此外，周向是旋转头1的旋转方向，径向是与旋转头1的轴向正交的方向。而且，槽部123的个数为例如600～1200个。该槽部123形成为截面V字状(三角形形状)，以到达旋转头1的端部的方式形成。因此，槽部123的截面显现于外表面12b，旋转头1的前端在从外表面12b侧观察时成为凹凸状。

空气发动机2(参照图1)为了使旋转头1旋转而设置。该空气发动机2具有能够旋转的旋转轴21，该旋转轴21与旋转头1连结。此外，空气发动机2是本发明的“驱动部”的一例。

帽盖3以覆盖旋转头1的外周面的方式构成，以朝向前端侧缩径的方式形成为锥状。该帽盖3在从旋转头1的轴向观察时形成为圆环状，在内部配置有旋转头1。即，帽盖3以将旋转头1的周围包围的方式设置。

如图1所示，涂料盒4设置成能够拆装，在内部收纳有涂料。收纳于涂料盒4的涂料能够经由涂料供给管6(参照图2)而向旋转头1供给。

电压产生器5构成为，产生负的高电压，并将该负的高电压向旋转头1施加。该电压产生器5为了在接地的被涂装物200与旋转头1之间形成电场而设置。通过被涂装物200与旋转头1之间的电场，对线状的涂料P1进行静电微粒化，并将带电的涂料粒子P2涂着于被涂装物200。而且，在电压产生器5连接有电压控制部7，通过电压控制部7能够控制电压产生器5的输出电压。电压控制部7为了通过控制向旋转头1施加的电压来抑制旋转头1与被涂装物200之间的电场强度的变动而设置。此外，电压产生器5是本发明的“电源部”的一例。

在这样的涂装装置100中，构成为从旋转头1的槽部123(参照图3)放出线状的涂料P1，并将该线状的涂料P1通过静电力进行微粒化(雾化)。即，在涂装装置100中，未设置喷出成形空气的空气喷出部，因此无论成形空气如何都能形成涂料粒子P2，因此不会出现由被涂装物反射的成形空气的伴随流使涂料飞扬的情况，能够提高涂着效率。

在此，在本实施方式中，从旋转头1放出的线状的涂料P1将图5所示的直径D设定为0.03～0.1mm。即，线状的涂料P1的直径D设定为0.03mm以上且0.1mm以下。在本实施方式中，与使用成形空气进行微粒化的以往的涂装装置相比，线状的涂料P1被微细化。而且，线状的涂料P1的长度L设定为2～46mm。即，线状的涂料P1的长度L设定为2mm以上且46mm以下。此外，长度L是线状的涂料P1的延伸方向上的长度。而且，直径D及长度L的数值范围基于本发明者进行的实验结果等来确定。

并且，槽部123的截面积构成为大于线状的涂料P1的截面积的最大值。具体而言，槽部123的截面积构成为大于0.0025πmm²。由此，即使在线状的涂料P1的截面积为最大时，在旋转头1的外缘部122a(参照图3)也能够抑制涂料从槽部123的溢出。即，能够抑制从规定的槽部123放出的线状的涂料P1与从规定的槽部123附近的槽部123放出的线状的涂料P1的结合。在本实施方式中，槽部123的截面形成为V字状(三角形形状)，因此以下的式(1)的关系成立。

wd/2>π(0.05)²…(1)

此外，在式(1)中，w为槽部123的宽度，d为槽部123的深度，π为圆周率。w及d的单位为mm。

-涂装时的动作例-

接下来，参照图1～图5，对涂装装置100的动作例进行说明。

首先，在涂装时，如图1所示，通过电压产生器5向旋转头1施加负的高电压，且被涂装物200接地。由此，在旋转头1与被涂装物200之间形成有电场。此外，负的高电压为例如-30000～-70000V。并且，通过空气发动机2使旋转头1高速旋转。此外，旋转头1的转速(每1分钟的转速)为例如10000～30000rpm。

接下来，如图2所示，从涂料供给管6的喷嘴喷出液体的涂料，并将涂料向涂料空间S供给。此外，从喷嘴喷出的涂料的流量为例如10～300cc/min。供给到涂料空间S的涂料通过离心力而从流出孔13a流出。

并且，从流出孔13a流出的涂料通过离心力而沿着扩散面122向径向的外侧流动。沿着该扩散面122流动的涂料成为膜状，到达外缘部122a而向槽部123(参照图3及图4)供给。在该外缘部122a中，涂料不从槽部123溢出，各槽部123内的涂料与相邻的槽部123内的涂料分离。即，膜状的涂料通过槽部123而在周向上分割。此外，膜状的涂料通过离心力而膜厚被均匀化，向各槽部123大致均等地供给涂料。在槽部123通过的涂料成为线状，从旋转头1的端部(出现于外表面12b的槽部123)放出。

从旋转头1放出的线状的涂料P1通过静电力而被微粒化。在此，线状的涂料P1(参照图5)将直径D设定为0.03～0.1mm，将长度L设定为2～46mm。此外，线状的涂料P1的尺寸能够基于涂料的流量及旋转头1的转速等而调整。这样，将线状的涂料P1微细化，并减小体积(表面积)，由此能够适当地将线状的涂料P1静电微粒化。此外，被静电微粒化而形成的涂料粒子P2(参照图1)的粒径以例如索特平均粒径计而为20～30μm。并且，涂料粒子P2带负电，被向接地的被涂装物200吸引。因此，涂料粒子P2被涂着于被涂装物200，在被涂装物200的表面上形成涂装膜(图示省略)。

另外，通过电压产生器5向旋转头1施加的电压由电压控制部7控制。具体而言，以使流向旋转头1与被涂装物200之间的电流(放电电流)成为一定的方式，通过电压控制部7调整由电压产生器5向旋转头1施加的电压。因此，在旋转头1与被涂装物200的距离减小，放电电流增大时，为了消除该放电电流的变化而降低向旋转头1施加的电压。另一方面，在旋转头1与被涂装物200的距离增大，放电电流减小时，为了消除该放电电流的变化而提高向旋转头1施加的电压。由此，能够抑制旋转头1与被涂装物200之间的电场强度的变动。

-效果-

在本实施方式中，如上所述，从旋转头1放出线状的涂料P1，并将线状的涂料P1的直径D设定为0.03～0.1mm，由此，与使用成形空气进行微粒化的以往的涂装装置相比，线状的涂料P1被微细化，因此能够适当地将线状的涂料P1静电微粒化。因此，不使用成形空气就能够将涂料微粒化，因此能够提高涂着效率。

另外，在本实施方式中，将线状的涂料P1的长度L设定为2～46mm，由此能够使线状的涂料P1的体积(表面积)适合于静电微粒化，因此能够更适当地将线状的涂料P1静电微粒化。

另外，在本实施方式中，通过使槽部123的截面积大于线状的涂料P1的截面积的最大值，由此，即使在线状的涂料P1的截面积为最大的情况下(直径D为0.1mm的情况下)，也能够抑制在旋转头1的外缘部122a涂料从槽部123溢出。由此，顺着扩散面122的膜状的涂料由槽部123分割，因此能够从旋转头1的槽部123放出线状的涂料P1。即，能够抑制从规定的槽部123放出的线状的涂料P1与从规定的槽部123附近的槽部123放出的线状的涂料P1的结合。

另外，在本实施方式中，以到达旋转头1的端部的方式形成槽部123，由此在涂料到达旋转头1的端部之前能够通过槽部123将涂料分割，因此能够抑制放出的线状的涂料P1的结合。

另外，在本实施方式中，以使放电电流成为一定的方式，通过电压控制部7控制电压产生器5的输出电压，由此能够抑制旋转头1与被涂装物200之间的电场强度的变动，因此能够使基于静电力的微粒化性能稳定。

另外，在本实施方式中，将旋转头1形成为圆筒状，并设置朝向前端侧缩径的锥状的帽盖3，由此与旋转头为杯状的情况不同，能够抑制以旋转头1的旋转为起因而在旋转头1的周围产生空气的紊乱。

-其他的实施方式-

此外，本次公开的实施方式在全部的方面都是例示，并不成为限定性的解释的根据。因此，本发明的技术范围不是仅通过上述的实施方式来解释，而是基于权利要求书的范围的记载来划定。而且，本发明的技术范围包括与权利要求书的范围等同的意思及范围内的全部的变更。

例如，在本实施方式中，涂料可以为水性涂料，也可以为溶剂系涂料。

另外，在本实施方式中，示出了槽部123的截面为V字状的例子，但是并不局限于此，也可以是槽部的截面为U字状等其他的形状。

另外，在本实施方式中，槽部123的深度d及宽度w在径向(槽部123的延伸方向)上可以是一定的。即，槽部123的截面积在径向上可以是一定的。另外，槽部123的深度d及宽度w也可以从径向的内侧朝向外侧而逐渐增大。即，槽部123的截面积也可以从径向的内侧朝向外侧而逐渐增大。这种情况下，只要以使槽部123的径向外侧端部的截面积(槽部123中的最宽的截面积)大于线状的涂料P1的截面积的最大值的方式构成即可。

本发明能够利用于涂装装置，该涂装装置具备：构成为被供给涂料的旋转头；构成为使旋转头旋转的驱动部；及构成为为了在旋转头与接地的被涂装物之间形成电场而向旋转头施加电压的电源部。

Claims

1.一种涂装装置，其特征在于，包括：

旋转头，构成为被供给涂料；

发动机，构成为使所述旋转头旋转；及

电压产生器，构成为为了在所述旋转头与接地的被涂装物之间形成电场而对所述旋转头施加电压，其中，

所述旋转头包括：扩散面，构成为使得涂料通过离心力而朝向扩散面的外缘部扩散；及形成在所述扩散面的所述外缘部上的多个槽部，所述扩散面是面向所述旋转头的旋转轴线的内表面，所述旋转头构成为从所述槽部放出线状的涂料，其中，

所述线状的涂料的直径设定为0.03mm以上且0.1mm以下，所述线状的涂料被静电微粒化，

所述旋转头构成为放出长度设定为2mm以上且46mm以下的所述线状的涂料，

其中，所述槽部中的每一个在所述旋转头的轴向上的截面为V字状，并且

其中，所述槽部沿着所述扩散面的完整长度延伸。

2.根据权利要求1所述的涂装装置，其特征在于，

构成为所述槽部的截面积大于所述线状的涂料的截面积的最大值。

3.根据权利要求1所述的涂装装置，其特征在于，

所述槽部在所述旋转头的径向上延伸，所述槽部构成为到达所述旋转头的端部。

4.根据权利要求1所述的涂装装置，其特征在于，

所述旋转头的直径为20～50mm。

5.根据权利要求1所述的涂装装置，其特征在于，

构成为所述槽部的截面积大于0.0025πmm²。

6.根据权利要求1所述的涂装装置，其特征在于，

基于对所述旋转头供给的所述涂料的流量及所述旋转头的转速来设定所述线状的涂料的尺寸。

7.根据权利要求6所述的涂装装置，其特征在于，

在放出所述涂料时，所述旋转头的转速为10000～30000rpm。

8.根据权利要求6所述的涂装装置，其特征在于，

对所述旋转头供给的所述涂料的流量为10～300cc/min。

9.根据权利要求7所述的涂装装置，其特征在于，

对所述旋转头供给的所述涂料的流量为10～300cc/min。