JP2000254558A - 粉体塗料供給装置 - Google Patents

粉体塗料供給装置

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JP2000254558A
JP2000254558A JP11066318A JP6631899A JP2000254558A JP 2000254558 A JP2000254558 A JP 2000254558A JP 11066318 A JP11066318 A JP 11066318A JP 6631899 A JP6631899 A JP 6631899A JP 2000254558 A JP2000254558 A JP 2000254558A
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JP
Japan
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air
powder
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main
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JP11066318A
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English (en)
Inventor
Masahiro Yamamoto
雅洋 山本
Tadao Morita
忠夫 森田
Hiroki Murai
浩樹 村井
Kazutake Naruse
一偉 成瀬
Shigeji Yamauchi
繁治 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料吐出量を変えても安定した塗装パターン
で安定した膜厚分布の塗膜を形成し得る粉体塗装を可能
とする粉体塗料供給装置を提供する。 【解決手段】 制御回路24は、粉体流量測定装置9で
測定された粉体塗料Fの供給量Qpをコントロールパネ
ル13から入力された粉体塗料Fの設定供給量Qmと比
較し、設定供給量Qmに対する過不足量に応じてメイン
エア用圧力レギュレータ22を調節してメインエアの流
量Qfmを制御すると共に、サブエアの流量Qfsがコ
ントロールパネル13から入力された搬送エア流量Qt
とメインエアの流量Qfmとの差分と一致するようにサ
ブエア用圧力レギュレータ23を調節する。これによ
り、メインエアの流量Qfmとサブエアの流量Qfsと
の総和である搬送エアの流量Qtが一定となるように制
御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、粉体塗料供給装
置に係り、特に粉体塗装を行う際に塗装ガンに粉体塗料
を供給する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車体塗装等の粉体塗装作業にあ
っては、仕上がり塗膜の均質化、及び塗料の有効利用の
ために、常に、一定量の粉体塗料を塗装ガンに供給する
必要がある。従来のこの種の粉体塗料供給装置を図3に
示す。粉体塗料Fを収容するタンク1は多孔板2を備え
た、いわゆる流動床タンクであり、流動エアが吹き込ま
れて粉体塗料Fがタンク1内で流動状態に保たれる。こ
のタンク1内に搬送管3の一端が挿入され、搬送管3の
他端にインジェクタ4が接続されている。塗装ガン5が
運転されると、その運転信号によりコントローラ6内の
ピンチバルブ7が開放され、図示しない圧縮エア源から
の圧縮エアがコントロールバルブ8を介しメインエアと
してインジェクタ4のメインノズル4aへ吹き込まれ
る。このメインエアの流量Qfmに基づいて決定される
供給量の粉体塗料Fがタンク1から搬送管3内に吸引さ
れる。また、ピンチバルブ7の開放により、圧縮エア源
からの圧縮エアの一部がサブエアとしてインジェクタ4
のサブノズル4bへ吹き込まれ、メインエアとサブエア
とによって粉体塗料Fが塗装ガン5へ供給され、被塗物
に向かって噴出される。
【0003】搬送管3には管路内の静電容量の変化から
粉体塗料Fの流量を測定する粉体流量測定装置9が取り
付けられており、この粉体流量測定装置9からの出力信
号が増幅回路10で増幅され、補正回路11で塗装ガン
5の運転信号等に応じた補正、例えば0点補正を受けた
後、粉体塗料Fの供給量Qpを表す信号として制御回路
12に入力される。制御回路12では、この供給量Qp
を表す信号が、コントロールパネル13等から予め入力
された設定供給量Qmと比較され、設定供給量Qmに対
する過不足量に応じたコントロールバルブ8の開度が調
節され、メインエアの流量Qfmが制御される。これに
より、常に塗装ガン5に設定供給量Qmの粉体塗料Fが
供給されることとなる。なお、粉体流量測定装置9は、
静電容量の変化として測定した搬送管3内の密度と搬送
管3内に導入した測定用エアの流量Qfとに基づいて粉
体塗料Fの流量を測定するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗装ガ
ン5からの塗料吐出量を変えようとして設定供給量Qm
を変化させた場合、開放されたピンチバルブ7から直接
インジェクタ4のサブノズルへ吹き込まれるサブエアの
流量Qfsは一定であるが、制御回路12によるコント
ロールバルブ8の開度調節に起因してメインエアの流量
Qfmが変動するため、塗装ガン5に供給されるメイン
エアとサブエアとの総和による搬送エア量が変化するこ
ととなる。このように搬送エア量が変化すると、塗装ガ
ン5から吐出される塗料のパターンが変わることがあ
る。例えば、塗装ガン5が図4(A)に示されるような
塗装パターンを有していたものとすると、搬送エア量を
大きくすることにより、図4(B)に示されるように、
より狭い範囲への塗装となり、形成される塗膜の膜厚分
布も変化してしまう。また、搬送エア量が変わると、塗
着効率が変化し、その結果として塗膜の膜厚が変動する
という問題もある。
【0005】図5に示されるように、モータ14でスク
リューコンベヤ15を駆動することによりタンク1から
粉体塗料Fを引き出し、インジェクタ16を介して搬送
エアにより塗装ガン5を供給する装置も使用されてい
る。この装置では、モータ14の回転数を変化させれば
粉体塗料Fの供給量が変わるため、粉体塗料Fの供給量
を搬送エアの流量Qaとは独立して制御することができ
る。しかしながら、インジェクタ16において粉体塗料
Fと共に吸い込まれるエア量Qbが存在し、この吸い込
みエア量Qbが粉体塗料Fの供給量に伴って変動する。
このため、全体のエア量が変化し、図3に示した粉体塗
料供給装置と同様に、塗料吐出量を変える場合に塗装パ
ターン及び塗膜の膜厚分布が変動するという問題を生じ
ていた。
【0006】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、塗料吐出量を変えても安定した塗
装パターンで安定した膜厚分布の塗膜を形成し得る粉体
塗装を可能とする粉体塗料供給装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る粉体塗料
供給装置は、タンクに接続されたインジェクタのメイン
ノズルに圧縮エア源からメインエアを吹き込ませること
によりタンクから粉体塗料を吸引して塗装ガンへ供給
し、粉体流量測定装置で測定された粉体塗料の流量に基
づいてメインエアの流量が制御される粉体塗料供給装置
において、圧縮エア源とインジェクタのメインノズルと
の間に接続されたメインエア流量調節器と、圧縮エア源
とインジェクタのサブノズルとの間に接続されたサブエ
ア流量調節器と、粉体流量測定装置で測定された粉体塗
料の流量が設定供給量となるようにメインエア流量調節
器を動作させてメインエアの流量を制御すると共にメイ
ンエアの流量とサブエアの流量との総和が一定となるよ
うにサブエア流量調節器を動作させてサブエアの流量を
制御する制御回路とを備えたものである。なお、圧縮エ
ア源に塗装ガンの運転信号に基づいて開閉されるピンチ
バルブを接続し、このピンチバルブにメインエア流量調
節器及びサブエア流量調節器を接続するように構成する
ことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図1にこの発明の実施の形
態に係る粉体塗料供給装置の構成を示す。この粉体塗料
供給装置は、図3に示した従来の装置において、コント
ローラ6の代わりにコントローラ21を用いたものであ
る。すなわち、多孔板2を備えたタンク1内に搬送管3
の一端が挿入され、搬送管3の他端にインジェクタ4が
接続されており、インジェクタ4に塗装ガン5が接続さ
れている。搬送管3には管路内の静電容量の変化から粉
体塗料Fの流量を測定する粉体流量測定装置9が取り付
けられ、粉体流量測定装置9に増幅回路10が接続さ
れ、さらに増幅回路10に補正回路11が接続されてい
る。そして、補正回路11からの出力信号がコントロー
ラ21に入力され、コントローラ21からインジェクタ
4のメインノズル4a及びサブノズル4bへそれぞれメ
インエア及びサブエアが供給される。
【0009】コントローラ21には、図示しない圧縮エ
ア源に接続され且つ塗装ガン5の運転信号に基づいて開
閉されるピンチバルブ7と、このピンチバルブ7に分岐
点Aを介してそれぞれ接続されたメインエア用圧力レギ
ュレータ22及びサブエア用圧力レギュレータ23とが
備えられている。これらのレギュレータ22及び23
は、この発明におけるメインエア流量調節器及びサブエ
ア流量調節器を構成するもので、それぞれインジェクタ
4のメインノズル4a及びサブノズル4bに接続されて
いる。さらに、コントローラ21は、コントロールパネ
ル13を有すると共に、このコントロールパネル13、
レギュレータ22及び23並びに補正回路11に接続さ
れた制御回路24を有している。なお、予めコントロー
ルパネル13から、粉体塗料Fの設定供給量Qmと、塗
装ガン5へ粉体塗料Fを搬送するための搬送エアの流量
Qtとが入力されているものとする。
【0010】次に、この実施の形態1の動作について説
明する。まず、タンク1に流動エアが吹き込まれて粉体
塗料Fがタンク1内で流動状態に保たれる。塗装ガン5
が運転されると、その運転信号によりコントローラ21
内のピンチバルブ7が開放され、図示しない圧縮エア源
からの圧縮エアがピンチバルブ7を通った後、分岐点A
で分流され、メインエア用圧力レギュレータ22を介し
てメインエアがインジェクタ4のメインノズル4aへ吹
き込まれると共にサブエア用圧力レギュレータ23を介
してサブエアがインジェクタ4のサブノズル4bへ吹き
込まれる。メインノズル4aに吹き込まれたメインエア
により、タンク1から粉体塗料Fが搬送管3内に吸引さ
れ、さらにメインエアとサブエアとによって粉体塗料F
が塗装ガン5へ供給され、被塗物に向かって噴出され
る。
【0011】なお、粉体流量測定装置9は、静電容量の
変化として測定した搬送管3内の密度と搬送管3内に導
入した測定用エアの流量Qfとに基づいて粉体塗料Fの
流量を測定するもので、この粉体流量測定装置9からの
出力信号が増幅回路10で増幅され、補正回路11で例
えば0点補正を受けた後、粉体塗料Fの供給量Qpを表
す信号としてコントローラ21の制御回路24に入力さ
れる。ここで、0点補正は、粉体塗料の供給中に搬送管
3の内壁に付着する粉体の影響を実用上弊害のない程度
にまで減少させるもので、この粉体塗料供給装置の停止
後の測定値(粉体付着量に相当する測定値)を補正基準
値として運転中の測定値を補正するものである。
【0012】補正回路11から供給量Qpを表す信号を
入力した制御回路24は、この信号により表される供給
量Qpをコントロールパネル13から予め入力された粉
体塗料Fの設定供給量Qmと比較し、設定供給量Qmに
対する過不足量に応じてメインエア用圧力レギュレータ
22を調節してインジェクタ4のメインノズル4aへ吹
き込まれるメインエアの流量Qfmを制御する。これに
より、塗装ガン5に常に設定供給量Qmの粉体塗料Fが
供給されることとなる。これと同時に、制御回路24
は、コントロールパネル13から予め入力された搬送エ
ア流量Qtとメインエアの流量Qfmとの差分Qt−Q
fmを演算し、サブエアの流量Qfsがこの差分と一致
するようにサブエア用圧力レギュレータ23を調節す
る。すなわち、サブエアは、メインエアの流量Qfmと
サブエアの流量Qfsとの総和である搬送エアの流量Q
tが一定となるように制御される。
【0013】このようにして、粉体塗料Fの供給量Qm
と搬送エアの流量Qtを互いに独立に制御することがで
きるようになった。すなわち、塗装ガン5からの塗料吐
出量の制御に伴うメインエア流量Qfmの変動をサブエ
アの流量Qfsで補い、搬送エアの流量Qtを一定に保
つことができ、これにより塗装ガン5からの塗装パター
ンが安定し、安定した膜厚分布の塗膜を形成することが
可能となる。
【0014】なお、粉体流量測定装置9において搬送管
3内に導入された測定用エアも塗装ガン5へ粉体塗料F
を搬送するための搬送エアの一部となるが、測定用エア
の流量Qfはメインエアの流量Qfm及びサブエアの流
量Qfsに比べて極めて小さいため、搬送エアの流量Q
tには算入していない。ただし、測定用エアの流量Qf
を加味し、メインエアの流量Qfm、サブエアの流量Q
fs及び測定用エアの流量Qfの総和を搬送エアの流量
Qtとしてもよい。
【0015】コントローラ21内の制御回路24は、コ
ンピュータにより構成することができる。あるいは、図
2に示されるように、減算器25、PID(比例積分微
分)制御器26及びコンパレータ27を用いて構成する
こともできる。コントロールパネル13から入力された
設定供給量Qmと補正回路11から入力された供給量Q
pとの差分Qm−Qpが減算器25で演算され、この差
分に基づいてPID制御器26によりメインエア用圧力
レギュレータ22への電圧指令Vmが作成される一方、
コントロールパネル13から入力された搬送エアの流量
Qtを示す電圧指令Vtと上記のメインエア用圧力レギ
ュレータ22への電圧指令Vmとの差分Vt−Vmがサ
ブエア用圧力レギュレータ23への電圧指令Vsとして
コンパレータ27で演算される。そして、電圧指令Vm
及びVsによりメインエア用圧力レギュレータ22及び
サブエア用圧力レギュレータ23がそれぞれ制御され
る。
【0016】なお、メインエア流量調節器及びサブエア
流量調節器としてそれぞれ圧力レギュレータを用いた
が、これに限るものではなく、例えばコントロールバル
ブを用いても良い。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、粉体流量測定装置で測定された粉体塗料の流量が設
定供給量となるようにメインエア流量調節器を動作させ
てメインエアの流量を制御すると共にメインエアの流量
とサブエアの流量との総和が一定となるようにサブエア
流量調節器を動作させてサブエアの流量を制御するよう
にしたので、粉体塗料の供給量と塗装ガンへ粉体塗料を
搬送する搬送エアの流量とを互いに独立に制御すること
ができるようになり、塗装ガンからの塗料吐出量の制御
に伴うメインエア流量の変動をサブエアの流量で補って
搬送エアの流量を一定に保つことができる。従って、塗
料吐出量を変えても塗装ガンからの塗装パターンが安定
し、安定した膜厚分布の塗膜を形成することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る粉体塗料供給装置
を示すブロック図である。
【図2】他の実施の形態に係る粉体塗料供給装置を示す
ブロック図である。
【図3】従来の粉体塗料供給装置を示すブロック図であ
る。
【図4】従来の装置における問題点を示すための図であ
る。
【図5】従来の他の粉体塗料供給装置の要部を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 タンク、3 搬送管、4 インジェクタ、4a メ
インノズル、4b サブノズル、5 塗装ガン、7 ピ
ンチバルブ、9 粉体流量測定装置、10 増幅回路、
11 補正回路、13 コントロールパネル、21 コ
ントローラ、22 メインエア用圧力レギュレータ、2
3 サブエア用圧力レギュレータ、24制御回路、25
減算器、26 PID制御器、27 コンパレータ。
フロントページの続き (72)発明者 森田 忠夫 東京都中央区日本橋1丁目15番1号 日本 パーカライジング株式会社内 (72)発明者 村井 浩樹 東京都中央区日本橋1丁目15番1号 日本 パーカライジング株式会社内 (72)発明者 成瀬 一偉 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山内 繁治 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 4F033 AA01 BA05 CA04 DA01 EA01 GA06 GA11 NA01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タンクに接続されたインジェクタのメイ
    ンノズルに圧縮エア源からメインエアを吹き込ませるこ
    とによりタンクから粉体塗料を吸引して塗装ガンへ供給
    し、粉体流量測定装置で測定された粉体塗料の流量に基
    づいてメインエアの流量が制御される粉体塗料供給装置
    において、 圧縮エア源とインジェクタのメインノズルとの間に接続
    されたメインエア流量調節器と、 圧縮エア源とインジェクタのサブノズルとの間に接続さ
    れたサブエア流量調節器と、 粉体流量測定装置で測定された粉体塗料の流量が設定供
    給量となるように前記メインエア流量調節器を動作させ
    てメインエアの流量を制御すると共にメインエアの流量
    とサブエアの流量との総和が一定となるように前記サブ
    エア流量調節器を動作させてサブエアの流量を制御する
    制御回路とを備えたことを特徴とする粉体塗料供給装
    置。
  2. 【請求項2】 圧縮エア源に塗装ガンの運転信号に基づ
    いて開閉されるピンチバルブが接続され、このピンチバ
    ルブに前記メインエア流量調節器及び前記サブエア流量
    調節器が接続されている請求項1に記載の粉体塗料供給
    装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7712681B2 (en) 2004-06-03 2010-05-11 Nordson Corporation Color change for powder coating material application system
JP2021021306A (ja) * 2019-07-29 2021-02-18 有限会社東京建商 半乾式ロックウール吹付工事における材料の吐出量や吐出量比率を施工中に確認できる管理システム。

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Effective date: 20040525