JP2005081304A - 回転霧化塗装装置および塗装方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 回転霧化塗装装置3のモーターシャフト10の中央に中空の非回転部位である塗料シャフト5を設け、該塗料シャフト5の塗料吐出方向側先端部にガン用塗料ノズル5gを設け、該ガン用塗料ノズル5gの径方向外側にガン用霧化エアーノズル5fを設け、塗料シャフト5内の塗料通路5bにおいて、ベルカップ4もしくはガン用霧化エアーノズル5fに塗料を供給できる分岐構造を塗料通路5b内に配設したニードルシャフト21により行う。
【選択図】 図2
Description
そして、このような回転霧化塗装装置において、カップ状の先端部を駆動する速度を制御することにより、回転霧化とエアー霧化とを切替え、回転霧化用とエアー霧化用とを兼用し得るようにしたものも知られている(特許文献1)。
また、エアーの噴出量の調整により、塗料のパターン幅を調節する構成も知られている(特許文献2)。
一方、塗装の作業性は十分に小さなスプレーパターンがベル型塗装機から得られないため、その局所部位および、その小型の製品の仕上げだけはハンドスプレーガンで作業者が塗装する場合がある。このため、大きな作業性の低下を招くと同時に、大幅なコストの上昇につながるものである。
そこで、本発明の目的は、ベル型塗装機で上記部位を塗装するための小径スプレーパターンを達成し、かつ、一台の塗装機で大径と小径のパターンを適時切替えて塗装することのできる回転霧化型塗装機を提供するものである。
本発明の回転霧化型塗装機では、従来公知のベル型霧化頭を用いて、これをエアモーター等で回転させながら、遠心霧化させるものである。ベルカップで霧化された塗料粒子はベル回転の遠心力と粒子への静電帯電により、ある大きさの噴霧パターンを形成する。一般にこの噴霧パターンを被塗装物の方向に効率よく搬送するために、静電気力のほかに補助エアーとしてシェーピングエアを環状にベルエッジ周辺に吐出し、噴霧粒子の方向を規制する。しかし、シェーピングエア流量を上げても噴霧パターンの直径はある程度の大きさより小さくなることはない。
そこで、小さい噴霧パターンを得るために、ベル型塗装機の回転軸中央に中空の非回転部位に小径スプレーガンノズルを装備し、大小のパターンを適時選択できるようにするものである。
そして、塗料供給配管の上流に装備したバルブにより塗料の吐出口をベル側とガン側に適時切替えて、大径または小径の塗料噴霧パターンを一台の塗装機で得るようにするものである。これにより、本発明の塗装装置は、直流高電圧発生装置に連結されて噴霧された塗料粒子を帯電させると同時に、塗装機と被塗装物との間で形成する静電場により塗料を効率的に塗着させることができるものである。
請求項1に記載のごとく、回転時に塗料を遠心力により飛散させるベル状カップおよびシェーピングエア噴出口を備える回転霧化塗装装置において、該回転霧化塗装装置の回転軸中央に中空の非回転部位を設け、該非回転部位の塗料吐出方向側先端部にスプレーガン用ノズル、該非回転部位の中空部に該スプレーガン用ノズルに塗料を供給する塗料流路、及び該スプレーガン用ノズルの径方向外側にスプレーガン用エアー噴出口を設けた。
図1は回転霧化塗装装置の利用例を示す図であり、図1(a)はベルスプレー時の状態を示す図であり、図1(b)はガンスプレー時の状態を示す図である。
図1に示すように、回転霧化塗装装置である回転霧化塗装機3は、塗装ロボット21のマニピュレータに装着されて使用されるものである。
図1(a)に示すごとく、ベルスプレー時には回転霧化塗装機3のベルカップを回転させるとともに、塗料粒子を帯電させ、遠心力と静電気とにより塗料を微粒子化して塗装を行うものである。この場合には、大径のスプレーパターンにより塗装を行うものである。そして、局所部位や小型の製品の仕上げを行う場合には、図1(b)に示すごとく、回転霧化塗装機3をガンスプレーに切替え、小径のスプレーパターンにより塗装作業を行うものである。
このように、一台の塗装機3により大径と小径のスプレーパターンを切り替えて塗装を行い、塗装工程における処理時間を短縮でき、製造効率を向上できるものである。
図2は回転霧化機の側面断面図であり、図3はベルカップの斜視図である。回転霧化機3は、塗料を霧化するベルカップ(回転霧化頭)4と、ベルカップ4を先端に取付けベルカップ4と一体に回転する中空のモーターシャフト10と、モーターシャフト10を回転駆動するエアモーター6と、モーターシャフト10の中空部を通ってベルカップ4の内側まで延びベルカップ4に塗料を供給する塗料シャフト5と、ベルカップ4の外周エッジから半径方向外側に飛散する塗料に向けて前方にシェーピングエアを噴出するエアーノズル11bを有するエアキャップ11と、を有する。エアモーター6には圧縮空気が供給され、モーターシャフト10が高速で回転駆動される。
ベルカップ4の前面中央部には塗料シャフト5の先端部が突出しており、ベルカップ4の前面において塗料シャフト5の周囲にはベル用塗料孔4b・・・が設けられている。
なお、回転霧化塗装機3には図示しない高電圧発生器により、エアモーター6、塗料シャフト5などを通してベルッカップ4に高電圧が印加され、ベルカップ4の回転などにより霧化された塗料粒子を帯電させることにより、塗着効率のよい塗装を可能にしている。
塗料シャフト5は回転霧化機の回転軸中央に配設されるものであり、回転霧化塗装機3の非回転部位である。
塗料シャフト5内の中心には塗料通路5bが構成されており、この塗料通路5bを介してベルカップ4に塗料を供給する。塗料通路5b内には、ニードルシャフト21が配設されており、このニードルシャフト21は塗料のスプレー状態を切替えるものである。そして、塗料シャフト5の側壁内部にはガン用のエアー通路5cが構成されている。
塗料シャフト5の先端中央には塗料通路5bに連通するガン用塗料ノズル5gが構成されており、ガン用塗料ノズル5gの周りにはガン用霧化エアーノズル5fが構成されている。すなわち、塗料シャフト5の先端部において、スプレーガン用塗料ノズル5gの径方向外側にスプレーガン用エアー噴出口であるガン用霧化エアーノズル5fを設けるものである。
塗料シャフト5の先端側部において、ガン用塗料ノズル5gの後方には塗料通路5bに連通するベル用塗料ノズル5hが構成されている。
そして、ベル用塗料ノズル5hは、塗料シャフト5をベルカップ4に挿入した状態においてベルカップ4内側のベル用塗料孔4bに一致する位置に構成されている。これにより、ベル用ノズル5hよりベル用塗料孔4bに塗料通路5bよりの塗料を供給することができる。
ニードルシャフト21の塗料切替え部21bは、ガン用塗料ノズル5gもしくはベル用塗料ノズル5hのいずれかを閉じるものであり、どちらか一方を閉じて他方に塗料通路5bよりの塗料を供給するものである。
塗装機3は、ニードルシャフト21を前後に摺動することで、スプレーパターンをベルスプレーとガンスプレーとに切替え可能に構成している。
まず、塗装機3のベルスプレー時における構成について説明する。
図5はベルスプレー時の構成を示す側面断面図であり、図6はベルスプレー時の塗料およびシェーピングエアの流れを示す模式図である。
ニードルシャフト21はベルカップ4のベル用塗料ノズル4bから塗料を噴霧するベルスプレーと、塗料シャフト5のガン用ノズル5gから塗料を噴霧するガンスプレーとを切替るものである。図5に示すごとく、ニードルシャフト21の塗料切替部21bを前方に摺動してすることにより、塗料孔21cが閉じ、ベル用ノズル孔5hが開かれる。これにより、塗料通路5bより供給された塗料は、ベル用ノズル孔5h、ベルは部4hを介して、ベル用塗料ノズル4bより噴霧される。
ガン用塗料ノズル5gは塗料シャフト5の軸心上に位置しており、塗料切替部21bに設けた塗料孔21cはガン用塗料ノズル5gにオフセットした状態で設けられている。そして、ニードルシャフト21を前方に摺動した際にはニードルシャフト21の前面が塗料シャフト5の内側面に当接して閉じられると同時にベル用ノズル孔5hが開かれる。これにより、塗料がベル用ノズル孔5hより排出されてベルカップ4のベル用塗料ノズル4bから噴霧される。
塗装機3において、ニードルシャフト21が前方に摺動し、ベルスプレーに切り替わるとシェーピングエアもベルスプレー用に切替えられ、エアノズル11bから噴射されるようにするものである。
すなわち、塗料の流路切替えに応じてエアーの流路を切替えるものであり、スプレーパターンの切替えによっても安定した塗料噴霧を可能にするものである。なお、エア経路の切替えは、塗装機3内もしくは塗装機3に接続する配管において行うことが可能である。
図7はガンスプレー時の構成を示す側面断面図であり、図8はガンスプレー時の塗料およびエアーの流れを示す模式図である。
図7に示すごとく、ニードルシャフト21の塗料切替部21bを後方に摺動することにより、ベル用塗料ノズル5hが閉じ、ガン用塗料ノズル5gが開かれる。塗料切替部21bを配設する塗料通路5bの前部の内径は、後方の内径より大きく構成されており、塗料切替部21bの外径は前部の内径にほぼ一致している。そして、塗料切替部21bを後方に摺動すると、塗料切替部21bと塗料シャフト5の内側面とが当接して、塗料通路5bが閉じられる。しかし、塗料切替部21bには塗料孔21cが設けられており、塗料孔21cによってガン用塗料ノズル5gと塗料通路5bとが連通する。これにより、塗料通路5bより供給された塗料は、ガン用ノズル孔5gより噴霧される。
塗装機3において、ニードルシャフト21が後方に摺動し、ガンスプレーに切り替わるとエアの流路もガンスプレー用に切替えられ、ガン用ノズル孔5fから噴射されるようになる。
塗装機3において、塗料シャフト5は回転しないものであり、塗料シャフト5の先端に設けられたガン用塗料ノズル5gより噴射された塗料は回転の影響を受けないため、広がりにくく狭い部分の塗装に適した塗料噴射を行うことが出来る。そして、塗料シャフト5が回転しないので塗料シャフト5に設けられた塗料通路5bを介して塗料を安定供給することができ、塗料噴射のムラを低減して安定した塗装を行うことができる。
4b ベル用塗料孔
4h ベルハブ
5 塗料シャフト
5b 塗料通路
5c ガン用エアー通路
5g ガン用塗料ノズル
6 エアモーター
10 モーターシャフト
21 ニードルシャフト
21b 塗料切替部
21c 塗料孔
Claims (8)
- 回転時に塗料を遠心力により飛散させるベル状カップおよびシェーピングエア噴出口を備える回転霧化塗装装置において、
該回転霧化塗装装置の回転軸中央に中空の非回転部位を設け、該非回転部位の塗料吐出方向側先端部にスプレーガン用ノズル、該非回転部位の中空部に該スプレーガン用ノズルに塗料を供給する塗料流路、及び該スプレーガン用ノズルの径方向外側にスプレーガン用エアー噴出口を設けたことを特徴とする回転霧化塗装装置。 - 前記塗料流路が、ベル状カップにも塗料を供給できる分岐構造となっていることを特徴とする、請求項1記載の回転霧化塗装装置。
- 前記塗料流路上に、塗料の流れがベル状カップ側またはスプレーガン用ノズル側へ適宜切替え可能とするニードルを設けたことを特徴とする、請求項1又は2記載の回転霧化塗装装置。
- 塗料の流れがベル状カップ又はスプレーガン用ノズルへと適宜切替えられるのと連動し、シェーピングエア又はスプレーガン用エアーの噴出も適宜切替え可能とする制御装置を設けたことを特徴とする、請求項1、2又は3記載の回転霧化塗装装置。
- 回転時に塗料を遠心力により飛散させるベル状カップを備える回転霧化塗装装置において、
該回転霧化塗装装置の回転軸中央に中空の非回転部位を設け、該非回転部位の塗料吐出方向側先端部であってスプレーガン用ノズルの径方向外側にエアー噴出口を設けることにより、ベル状カップまたは該スプレーガン用ノズルから適宜塗料の噴出を切替えることができる塗装方法。 - ベル状カップ又は前記スプレーガン用ノズルからの塗料の噴出を、ニードルにより適宜切替えることを特徴とする請求項5記載の塗装方法。
- 前記スプレーガン用ノズルから塗料を噴出する際、前記スプレーガン用エアー噴出口からエアーを噴出することを特徴とする請求項5又は6記載の塗装方法。
- 塗料の噴出がベル状カップまたはスプレーガン用ノズルへ適宜切替えれれるのと連動し、シェーピングエアまたはスプレーガン用エアーの噴出も適宜切替え可能とすることを特徴とする、請求項5、6又は7記載の塗装方法。
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