JP2004154643A - 多液混合装置及び多液混合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の供給経路の容積が異なる場合であっても、所定比率の混合が行われるまでにおける液の無駄を極力少なくする。
【解決手段】主剤供給源２からミキサ１に主剤を供給する第１の供給経路４に、第１の開閉弁６及び流量計７を設け、硬化剤供給源３からミキサ１に硬化剤を供給する第２の供給経路５に、第２の開閉弁８及び流量計９を設ける。制御装置１０は、塗料の混合工程において、各流量計７，９からの信号に基づいて、予め設定された所定の比率で、主剤と硬化剤とがミキサ１に供給されるように各開閉弁６、８を制御する。このとき、制御装置１０には、予め供給経路４、５の容積（開閉弁６、８からミキサ１の入口までの容積）が記憶され、混合工程の開始時に、まず記憶された容積だけ供給経路４、５を通して夫々主剤及び硬化剤を送る初期供給動作を実行し、その後、通常の供給動作を実行する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を混合するミキサと複数の液体供給源とを夫々供給経路で接続すると共に、供給制御部により各供給経路におけるミキサへ向けての各液体の送りを制御しながら各液体を定められた所定の比率でミキサに供給して混合するようにした多液混合装置及び多液混合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば二液塗装装置においては、主剤と硬化剤との２種類の液体を混合装置により所定の比率で混合して塗装を行うようになっている。この種の混合装置としては、特開２０００−３３３２８公報に示されるものが知られている。この混合装置は、主剤を圧送するポンプ及び硬化剤を圧送するポンプと、それらを混合するミキサとを夫々供給経路（管路）でつなぐと共に、それら各供給経路に開閉弁及び流量計を夫々設け、前記各開閉弁をマイコンにより制御することにより、所定の比率（例えば１０対１）で主剤及び硬化剤をミキサに供給し、混合するようにしている。また、このミキサに、スプレイガンが接続され、塗装が行われるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記混合装置にあっては、混合工程の開始時（塗料の色替え時を含む）において、各ポンプからの液体が各供給経路を満たした後にミキサに入るので、当初から上記所定比率で主剤及び硬化剤を送ると、正規の比率でミキサに入らなくなり、多くの塗料（主剤）をいわゆる捨吹きしなければならなくなる事情がある。そこで、上記公報では、主剤及び硬化剤がミキサの入口に達するまでは１対１の比率で供給し、その後所定比率で供給するようにしている。これにより、当初からミキサ内に主剤及び硬化剤が所定比率で供給されるようになり、捨吹きを少なく済ませて、液の無駄を少なくすることができる。
【０００４】
しかしながら、上記従来構成では、主剤の供給経路と硬化剤の供給経路とが同等の場合には有効であるが、それら供給経路の長さひいては容積が異なる場合には、例えば供給経路の長い方に合せて１対１の比率で各液を供給すると、一方の液が他方の液と混合されていない状態でミキサに供給されるようになる。そのため、ミキサからその分の液を余分に排出（捨吹き）しなければ所定比率での混合が行われなくなり、液の無駄が多くなってしまう事情がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の供給経路の容積が異なる場合であっても、所定比率の混合が行われるまでにおける液の無駄を極力少なくすることができる多液混合装置及び多液混合方法を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の多液混合装置は、複数の液体供給源とミキサとを夫々接続する各供給経路の容積を記憶する記憶手段を設けると共に、混合工程の開始時においてその記憶手段に記憶された容積だけ各供給経路を通して各液体を送りその後は定められた所定の比率で各液体を送るように供給制御部を制御する初期供給量制御手段を設けたところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００７】
また、本発明の多液混合方法は、複数の液体供給源とミキサとを夫々接続する各供給経路の容積を予め記憶しておき、混合工程の開始時において記憶された容積だけ各供給経路を通して各液体を送る初期供給動作を実行し、その後、定められた所定の比率で各液体を送る通常供給動作に移行するようにしたところに特徴を有する（請求項３の発明）。
【０００８】
これらによれば、混合工程の開始時に、供給制御部により、夫々記憶された容積だけ各供給経路を通して各液体が送られるようになり、これによって、各液体供給源からの液がミキサの入口までの各供給経路を満たすようになる。そして、その後は、定められた所定の比率で各供給経路を通して各液体が送られるようになるので、複数の供給経路の容積が異なる場合であっても、ミキサには当初から所定の比率で各液体が供給されるようになる。
【０００９】
このとき、混合工程の開始時において各供給経路の容積を夫々複数に分割し、各液体を分割された容積ずつ各供給経路を順次送るように構成しても良く（請求項２、４の発明）、これにより、各液体を安定して供給することができる。
【００１０】
尚、本発明にいう「供給経路の容積」とは、供給制御に制御弁（開閉弁）を用いている場合には、その制御弁からミキサまでの経路の容積のこととなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を二液塗装装置に適用した一実施例について、図面を参照しながら説明する。尚、この二液塗装装置は、二液性の塗料、即ち主剤と硬化剤との２種類の液体を所定の比率で混合する、本実施例に係る多液（この場合二液）混合装置を備えると共に、この混合装置により混合された塗料を、塗装物に吹き付けるスプレイガンを備えて構成されている。
【００１２】
図１は、本実施例に係る二液塗装装置（二液混合装置）の構成を概略的に示している。この二液塗装装置においては、液体（塗料）を混合するためのミキサ１と、複数（この場合２個）の液体供給源たる主剤供給源２及び硬化剤供給源３とが、夫々、供給経路たる第１の供給経路４及び第２の供給経路５により接続されている。
【００１３】
詳しく図示はしないが、前記ミキサ１は、周知のように、供給された２種類の液体（主剤及び硬化剤）を均等に分布させるプレミキサと、このプレミキサから送られた塗料を撹拌混合するスタティックミキサとから構成されている。また、これも詳しく図示はしないが、前記主剤供給源２は、主剤を収容するタンクやその主剤を圧送するポンプを備え、同様に、前記硬化剤供給源３は、硬化剤を収容するタンクやその硬化剤を圧送するポンプを備えて構成されている。尚、図示はしないが、前記主剤供給源２は、例えば３組が設けられていて３種類の主剤を選択的に前記第１の供給経路４に供給することができるようになっている。
【００１４】
そして、前記第１の供給経路４の基端部側（主剤供給源２側）には、第１の開閉弁６が設けられていると共に、第１の流量計７が設けられている。同様に、前記第２の供給経路５の基端部側（硬化剤供給源３側）には、第２の開閉弁８が設けられていると共に、第２の流量計９が設けられている。前記第１の開閉弁６が開放状態とされることにより、主剤供給源２から圧送された主剤が、第１の供給経路４をミキサ１に向けて送られ、前記第２の開閉弁８が開放状態とされることにより、硬化剤供給源３から圧送された硬化剤が、第２の供給経路５をミキサ１に向けて送られるようになっている。
【００１５】
このとき、前記各開閉弁６，８は、後述する制御装置１０により制御されるようになっている。これにて、両開閉弁６，８及び制御装置１０等から、各供給経路４、５におけるミキサ１に向けての液体の送りを制御する供給制御部が構成されるのである。また、前記各流量計７，９は、各供給経路４，５の液体の流量を例えば０．１ｍｌずつカウントし、そのカウント信号（パルス信号）を制御装置１０に出力するようになっている。
【００１６】
さらに、この混合装置には、前記両供給経路４，５やミキサ１内などを洗浄するための、洗浄液供給源１１や、洗浄液供給路１２が設けられている。前記洗浄液供給源１１は、シンナ等の洗浄液を洗浄液供給路１２に圧送するように構成され、洗浄液供給路１２は、二又に分れ、その両先端が、夫々洗浄用開閉弁１３、１４を介して前記第１の供給経路４、第２の供給経路５（各開閉弁６，８の出口側）に接続されている。前記洗浄用開閉弁１３、１４も、前記制御装置１０により制御されるようになっている。
【００１７】
一方、前記ミキサ１の出口側には、混合された塗料をスプレイガン１５に供給するための塗料供給経路１６が接続されている。その塗料供給経路１６の基端側部には、ドレインバルブ１７が設けられている。このドレインバルブ１７は、前記制御装置１０により制御され、開放されることにより、ミキサ１の出口から送られる液体（廃液）を、ドレインパイプ１８を通して外部の廃液容器１９に排出させるようになっている。尚、前記スプレイガン１５は、作業者により手動でオン、オフされ、あるいは、別の制御装置により自動でオン、オフされ、それぞれのオン、オフ信号が制御装置１０に伝えられ、オン時にのみ混合動作が行われるようになっている。
【００１８】
さて、前記制御装置１０は、ＣＰＵやメモリ等からなるマイコンを主体として構成され、装置全体の制御を行うようになっている。また、この制御装置１０には、作業者が各種の入力や指示（塗料種類の指定や混合比率の設定等）を行うための入力操作部２０が接続されていると共に、実行中の工程表示（洗浄中、色替中）などの各種の表示を行う表示部２１が接続されている。
【００１９】
この制御装置１０は、そのソフトウエア的構成（制御プログラムの実行）により、塗料の混合工程（通常供給動作）において、予め設定された主剤と硬化剤との混合比率（例えば１０対１）に従い、各流量計７，９から入力されるパルス信号に基づいて、上記所定の比率で主剤と硬化剤とがミキサ１に供給されるように各開閉弁６、８の開閉を制御するようになっている。
【００２０】
また、制御装置１０は、塗装の終了時や色替（塗料の種類の変更）時などの洗浄工程の実行時には、洗浄用開閉弁１３、１４を制御して（開閉弁６、８は閉塞）、洗浄液供給路１２を通して供給経路４，５及びミキサ１、さらには塗料供給経路１６やスプレイガン１５内に洗浄液を供給し、内部を洗浄するようになっている。この洗浄時には、スプレイガン１５からのいわゆる捨吹きが行われるようになっている。また、ドレインバルブ１７を制御して不要な塗料を排出するようになっている。さらには、洗浄時においては、図示しないエア供給源から前記第１の給経路４にエアを供給するようになっている。
【００２１】
このとき、後の作用説明でも述べるように、本実施例では、制御装置１０のメモリには、予め測定された前記第１の供給経路４及び第２の供給経路５の容積（開閉弁６、８からミキサ１の入口までの容積）が記憶される。従って、制御装置１０のメモリが、記憶手段として機能するのである。尚、本実施例では、第１の供給経路４の容積（長さ）と、第２の供給経路５の容積（長さ）とが異なるもの（例えば１００ｍｌと２５ｍｌ）となっている。
【００２２】
そして、制御装置１０は、混合工程の開始時（色替時を含む）に、第１の開閉弁６及び第２の開閉弁８を制御して、まず、上記メモリに記憶された容積だけ第１の供給経路４及び第２の供給経路５を通して夫々主剤及び硬化剤を送る初期供給動作を実行し、その後、設定された所定の比率で主剤及び硬化剤を送る通常供給動作に移行し、以て本実施例に係る多液混合方法が実行されるようになっている。従って、制御装置１０が、初期供給量制御手段として機能する。
【００２３】
次に、上記構成の作用について、図２ないし図４も参照して述べる。図２〜図４のタイミングチャートは、夫々、二色塗装装置の停止状態からの混合工程の開始時（立上げ時）、塗料種類の変更時（色替時）のうち硬化剤の種類が変わる場合、塗料種類の変更時（色替時）のうち硬化剤の種類が変わらない場合、における各部の制御（オン・オフ）の様子を示している。尚、塗装装置の停止状態では、両供給経路４、５やミキサ１内等には、停止前に行われた洗浄工程における洗浄液が入った（残っている）状態となっている。
【００２４】
まず、図２のタイミングチャートに示すように、停止状態から塗装（混合工程）の開始の指示入力があると、期間Ａにおいて初期供給動作が実行される。この初期供給動作は、例えば、まず第２の開閉弁８を期間Ａ１開放して硬化剤を記憶されている第２の供給経路５の容積（２５ｍｌ）だけ送り、次に第１の開閉弁６を期間Ａ２開放して主剤を記憶されている第１の供給経路４の容積（１００ｍｌ）だけ送ることにより行われる。これにて、硬化剤が第２の供給経路５内をミキサ１の入口まで満たすと共に、主剤が第１の供給経路４内をミキサ１の入口まで満たすようになる。
【００２５】
この初期供給動作が終了すると、通常供給動作に移行される。この通常供給動作は、第２の開閉弁８を期間Ｂ１開放して硬化剤を送り、第１の開閉弁６を期間Ｂ２開放して主剤を送ることを交互に繰返すことにより行われる。この際の硬化剤及び主剤の送り量は、設定されている所定比率（例えば１対１０）となるように制御され、これにて、ミキサ１に、所定比率で主剤及び硬化剤が供給されて混合されるようになるのである。このとき、第１の供給経路４及び第２の供給経路５においては、夫々主剤及び硬化剤がミキサ１の入口まで満たされているので、ミキサ１には当初から所定の比率で主剤及び硬化剤が供給されるようになる。
【００２６】
この場合、期間Ｂについては、ミキサ１内及びスプレイガン１５までの塗料供給経路１６内全体に塗料が満たされる（洗浄液が完全に排出される）充填期間とされ、予め判明している所定量の塗料を供給するまで行われる。尚、これら期間Ａ，Ｂにおいては、表示部２１に色替中の表示がなされ、また、スプレイガン１５がオンされて内部に残っていた洗浄液の排出が行われる。この際、期間Ｂの最後の時点ではスプレイガン１５からの塗料の捨吹きが行われるが、塗料は当初から所定の比率で混合されているので、この捨吹きは極く僅かで済む。
【００２７】
上記期間Ｂが終了すると、表示部２１に色替完了の表示がなされ、主剤及び硬化剤が所定比率で混合された塗料を、スプレイガン１５から吹付ける塗装作業が可能となるのである。この後は、スプレイガン１５のオン時に、第２の開閉弁８及び第１の開閉弁６を交互に開放して、硬化剤及び主剤を所定の比率でミキサ１に供給することが行われる（期間Ｃ）。
【００２８】
図３は、硬化剤の変更を伴う塗料種類の変更時（色替時）のタイミングチャートであり、ここでは、色替えの指示入力があると、まず期間Ｄにおいて洗浄工程が実行される。この洗浄工程では、洗浄用開閉弁１４を開放して第２の供給経路５に洗浄液（シンナ）を流し、エア供給源から第１の供給経路４にエアを供給し、洗浄用開閉弁１３を開放して第１の供給経路４に洗浄液を流すことを、夫々所定時間ずつ順次繰り返すことが行われる。
【００２９】
また、この洗浄工程（期間Ｄ）の前半においては、ドレインバルブ１７が開放され、残存していた前回の塗料をドレインパイプ１８から排出することが行われる。尚、この期間Ｄにおいては、表示部２１に色替中の表示及び洗浄中の表示がなされ、また、スプレイガン１５がオンされて内部に残っていた塗料や洗浄液の排出が行われる。
【００３０】
この洗浄工程が終了すると、混合工程が開始されるのであるが、ここでは、新たに使用する塗料及び硬化剤に関して、上記図２で説明したと同様に、初期供給動作（期間Ａ）が行われ、引続き、設定された所定比率で主剤及び硬化剤を供給する充填期間（期間Ｂ）に移行し、その後塗装作業が実行される。
【００３１】
図４は、硬化剤の変更を伴わない場合の塗料種類の変更時（色替時）のタイミングチャートであり、ここでは、色替えの指示入力があると、まず期間Ｅにおいて洗浄工程が実行される。この洗浄工程は、エア供給源から第１の供給経路４にエアを供給し、洗浄用開閉弁１３を開放して第１の供給経路４に洗浄液を流すことを、所定時間ずつ交互に繰返すことにより行われる。この洗浄工程が終了すると、やはり、新たに使用する塗料及び前回に引続き使用する硬化剤に関して、同様に、初期供給動作（期間Ａ）が行われ、引続き、設定された所定比率で主剤及び硬化剤を供給する充填期間（期間Ｂ）に移行する。
【００３２】
このように本実施例によれば、第１の供給経路４及び第２の供給経路５の容積（開閉弁６、８からミキサ１の入口までの容積）を予め制御装置１０のメモリに記憶し、初期供給動作（期間Ａ）において、記憶された容積だけ第１の供給経路４及び第２の供給経路５を通して夫々主剤及び硬化剤を送る初期供給動作を実行し、その後、設定された所定の比率で主剤及び硬化剤を送る通常供給動作に移行するようにしたので、供給経路４，５の容積が異なる場合でも、ミキサ１に当初から所定の比率で主剤及び硬化剤を供給することができる。
【００３３】
従って、一方の液が他方の液と混合されない状態でミキサに供給されるおそれがあり、ミキサからその分の液を余分に排出（捨吹き）する必要のあった従来のものと異なり、塗料の捨吹きを極く僅かで済ませることができ、所定比率の混合が行われるまでにおける主剤及び硬化剤の無駄を極力少なくすることができるという優れた効果を得ることができるものである。
【００３４】
尚、上記実施例では、初期供給動作（期間Ａ）における記憶された容積の主剤及び硬化剤の送りを開閉弁６，８の夫々１回の開放により行うようにしたが、各供給経路４，５の容積を夫々複数に分割し、主剤及び硬化剤を分割された容積ずつ各供給経路４，５を順次（交互に）送るように構成しても良く、これにより、主剤及び硬化剤をより安定して供給できる効果が期待できる。
【００３５】
その他、混合装置の具体的構成、例えばミキサや供給制御部の構成などについても、種々の変更が可能である。また、上記実施例では二液塗装装置に本発明を適用するようにしたが、本発明は、塗料の混合に限らず接着剤など他の各種の液体を混合する装置全般に適用することができ、この場合、粘度の非常に高いゲル状の液体であっても良く、さらには、３種以上の液体を混合する場合にも適用することができるなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明にて明らかなように、本発明によれば、複数の液体供給源とミキサとを夫々接続する各供給経路の容積を予め記憶しておき、混合工程の開始時において記憶された容積だけ各供給経路を通して各液体を送り、その後、定められた所定の比率で各液体を送る構成としたので、複数の供給経路の容積が異なる場合であっても、所定比率の混合が行われるまでにおける液の無駄を極力少なくすることができるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、二液塗装装置の構成を概略的に示す図
【図２】立上り時の制御の様子を示すタイミングチャート
【図３】硬化剤の変更を伴う色替時の制御の様子を示すタイミングチャート
【図４】硬化剤の変更を伴わない場合の色替時の制御の様子を示すタイミングチャート
【符号の説明】
図面中、１はミキサ、２は主剤供給源（液体供給源）、３は硬化剤供給源（液体供給源）、４，５は供給経路、６，８は開閉弁（供給制御部）、１０は制御装置（記憶手段、初期供給量制御手段）、１５はスプレイガン、２０は入力操作部、２１は表示部を示す。

Claims (4)

1. 液体を混合するミキサと、複数の液体供給源と前記ミキサとを夫々接続する複数の供給経路と、これら各供給経路における前記ミキサへ向けての各液体の送りを制御する供給制御部とを備え、前記複数の液体を定められた所定の比率で前記ミキサに供給して混合するようにした多液混合装置において、
   前記各供給経路の容積を記憶する記憶手段と、
   混合工程の開始時において前記記憶手段に記憶された容積だけ前記各供給経路を通して各液体を送りその後は前記所定の比率で各液体を送るように前記供給制御部を制御する初期供給量制御手段とを具備することを特徴とする多液混合装置。
2. 前記初期供給量制御手段は、混合工程の開始時において前記各供給経路の容積を夫々複数に分割し、前記各液体を分割された容積ずつ前記各供給経路を順次送るように前記供給制御部を制御することを特徴とする請求項１記載の多液混合装置。
3. 液体を混合するミキサと複数の液体供給源とを夫々供給経路で接続すると共に、供給制御部により前記各供給経路における前記ミキサへ向けての各液体の送りを制御しながら前記各液体を定められた所定の比率で前記ミキサに供給して混合するようにした多液混合方法において、
   前記各供給経路の容積を予め記憶しておき、
   混合工程の開始時において記憶された容積だけ前記各供給経路を通して各液体を送る初期供給動作を実行し、
   その後、前記所定の比率で各液体を送る通常供給動作に移行するようにしたことを特徴とする多液混合方法。
4. 前記初期供給動作においては、前記各供給経路の容積を夫々複数に分割し、前記各液体が分割された容積ずつ前記各供給経路を順次送られることを特徴とする請求項３記載の多液混合方法。

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