JP2007289876A

JP2007289876A - 塗装機

Info

Publication number: JP2007289876A
Application number: JP2006121436A
Authority: JP
Inventors: Takao Nomura; 村孝夫野; Shigeyoshi Inada; 田重義稲; Yasushi Sato; 藤泰佐
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】
回転霧化式塗装機の塗装パターンを非円形状に変化させて塗装できるようにする。
できるようにする。
【解決手段】
回転霧化頭（５）が取り付けられた塗装機本体（２）の先端側に、回転霧化頭（５）の背面側からシェーピングエアを吹き出す吹出口（７）が環状に形成され、吹出口（７）は所定の中心角で複数のエリア（８Ａ〜８Ｃ）に分割形成され、前記各エリア（８Ａ〜８Ｃ）の吹出口（７）に供給される空気圧を個別に又は予め組み合わされた２以上のエリアごとに制御するエア供給系（１０）を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転霧化頭から吐出された塗料の塗装パターンを整えるシェーピングエアを吹き出しながら塗装を行う塗装機に関する。

回転霧化頭により塗料を回転霧化して吐出する塗装機は、エアモータなどで高速回転駆動されるベル状の回転霧化頭の遠心力によりその先端縁で塗料が微粒化されて飛散されるので、これを確実に被塗物に付着させるために電界を利用したり、霧化頭の背面側に形成された環状スリットから塗料を囲むようにシェーピングエアを吹き出させ、あるいは、これらを併用して塗装するのが一般的である。
特開２００２−２２４６１１号公報

ところで、この種の回転霧化式の塗装機は微粒化に優れ、良質且つ均一な塗装品質が得られることから、自動車塗装など厳しい塗装品質が要求される塗装ラインで使用されている。
塗装パターンは円形で、その大きさは、回転霧化頭の回転数及びシェーピングエアの供給圧に大きく影響される。すなわち、回転霧化頭の回転数が上昇し又はシェーピングエアの供給圧が低下すれば塗装パターンの直径は大きくなり、逆に、回転数を低下させ又はシェーピングエアの供給圧を高くすれば塗装パターンの直径は小さくなる。

そして、塗装機を往復移動させながら幅広の塗装面を効率良く塗装する場合は、小径の塗装パターンよりも大径の塗装パターンで塗装することが望ましいが、円形塗装パターンで塗装すると、往復移動される塗装機の折り返し点におけるオーバースプレーが発生するため、例えば楕円状の偏平塗装パターンで塗装することが望まれている。
また、被塗物の形状に応じて塗装中に塗装パターンを任意の形状に調整する必要を生ずることもあり、そのような場合に、簡単に塗装パターンを変化させることができれば便利である。

そこで本発明は、回転霧化式塗装機を用いて円形以外の塗装パターンで塗装できるようにすることを技術的課題としている。

この課題を解決するために、本発明は、回転霧化頭が取り付けられた塗装機本体の先端側に、前記霧化頭の背面側からシェーピングエアを吹き出す吹出口が環状に形成された塗装機において、前記吹出口は所定の中心角で複数のエリアに分割形成され、前記各エリアの吹出口に供給される空気圧を個別に又は予め組み合わされた２以上のエリアごとに制御するエア供給系を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、所定の中心角で複数のエリアに分割された吹出口に対し、エア供給系により供給される空気圧が、個別に又は予め組み合わされた２以上のエリアごとに制御されるので、回転霧化頭の背面側から吹き出されるシェーピングエアが均一になるように各エリアに供給される空気圧をコントロールすれば円形の塗装パターンを形成することができ、回転霧化頭の背面側から吹き出されるシェーピングエアが偏るように各エリアに供給される空気圧をコントロールすれば、非円形の塗装パターンを形成することができる。

この場合に、請求項２のように、吹出口を４以上のエリアに区分し、各エリアの吹出口に供給される空気圧を個別に又は予め組み合わされた２以上のエリアごとに制御すれば、任意の速度分布のシェーピングエアを形成できる。
例えば、等角的に４つのエリアに区分し、対向する二つのエリアごとに空気圧を制御すれば、全てのエリアから空気圧でシェーピングエアを吹き出せば円形の塗装パターンを形成することができ、対向する一方のエリアの空気圧を他方の空気圧よりも低くすれば、空気圧の低いエリアが形成された方向に伸びる楕円系の塗装パターンを形成することができる。
また、請求項３のように、吹出口を等角的に８つのエリアに分割形成し、これを任意の三つの組に分けて各組ごとに空気圧制御すれば、その分け方に応じて非円形の塗装パターンを形成することができる。
さらに、請求項４のように、各エリアを、楕円塗装パターンの長径方向及び単径方向に対向する二つのエリアからなる二つの組と、その中間に配された四つのエリアからなる組の合計３組に組分けすれば、中間に配された四つのエリアの吹出口からシェーピングエアを吹き出させることにより円形の塗装パターンが形成できる。
そして、対向する二つのエリアからなる二つの組の一方の空気圧を他方より低くすれば、空気圧の低いエリアが形成された方向に伸びる楕円系の塗装パターンを形成することができる。
さらにまた、請求項５のように、長径方向及び短径方向に対向する各組の吹出口の吹出方向を、中間に配されたエリアの吹出口の吹出方向に対して、それぞれ外向き及び内向きに形成しておけば、また、全てのエリアの吹出口からシェーピングエアを吹き出させることにより、楕円塗装パターンの長径方向及び短径方向に対応する各エリアの吹出口から外向き及び内向きのシェーピングエアが吹き出されるので、外向きにエアを吹き出すエリアが形成された方向を長径とし、内向きにエアを吹き出すエリアが形成された軸方向を短径とする楕円塗装パターンが形成される。
このとき、直交二軸に位置する二組のエリアの空気圧を可変制御することにより、楕円パターンのアスペクト比を調整することができる。

本例では、回転霧化式塗装機を用いて円形以外の塗装パターンで塗装できるようにするという目的を達成するために、回転霧化頭の背面側からシェーピングエアを吹き出させる環状の吹出口を所定の中心角で複数のエリアに分割形成し、各エリアの吹出口に供給される空気圧を個別に又は予め組み合わされた２以上のエリアごとに制御するエア供給系を備えた。

図１は本発明に係る塗装機の一例を示す説明図、図２はシェーピングエアの吹出口を示す説明図、図３は塗装パターンとシェーピングエアの関係を示す説明図である。

図１に示す塗装機１は、塗装機本体２に内蔵されたエアモータ３により高速回転駆動される管状回転軸４の先端側に回転霧化頭５が取り付けられ、前記管状回転軸４内に挿通されたフィードパイプ６により供給される塗料が前記回転霧化頭５により回転霧化されて噴霧されるようになされている。
塗装機本体２の先端側には、回転霧化頭５の背面側からシェーピングエアを吹き出す吹出口７が環状に形成されている。この吹出口７は、所定の中心角で複数のエリア８Ａ〜８Ｃに分割形成されて夫々が陽圧室９Ａ〜９Ｃに連通され、前記陽圧室９Ａ〜９Ｃを介して各エリアの吹出口７に供給される空気圧を個別に又は予め組み合わされた２以上のエリアごとに制御するエア供給系１０を備えている。
た。

本例では、吹出口７が中心角４５°の等角的な８つのエリア８Ａ〜８Ｃに分割形成され、前記各エリア８Ａ〜８Ｃが、楕円塗装パターンの長径方向に対応する二つのエリア８Ａからなる組と、その短径方向に対応する二つのエリア８Ｂからなる組と、その中間に配された四つのエリア８Ｃからなる組の合計３組に組分けされると共に、長径方向及び短径方向に対応するエリア８Ａ及び８Ｂの吹出口７の吹出方向θ_Ａ及びθ_Ｂが、中間に配されたエリア８Ｃの吹出口７の吹出方向θ_Ｃに対して、それぞれ外向き及び内向きに形成されている。

エア供給系１０は、陽圧室９Ａ〜９Ｃに圧縮空気を供給するエア配管１１Ａ〜１１Ｃを備え、各エア配管１１Ａ〜１１Ｃには空気のオンオフ制御及び圧力制御を行うエアコントロールバルブ１２Ａ〜１２Ｃが介装されている。

以上が本発明の一構成例であって次にその作用について説明する。
図３（ａ）に示す円形の塗装パターンＰ_Ｃで塗装するときは、エア配管１１Ａ及び１１Ｂに介装されたエアコントロールバルブ１２Ａ及び１２Ｂを閉成して、楕円塗装パターンＰ_Ｅ（図３（ｂ）参照）の長径方向Ｘ及び短径方向Ｙに対応する二つのエリア８Ａ及び８Ｂへのエア供給を遮断すると共に、エア配管１１Ｃに介装されたエアコントロールバルブ１２Ｃを開いて、中間に配された四つのエリア８Ｃの吹出口７からシェーピングエアを吹き出させる。
エリア８Ｃの吹出口７の吹出方向θ_Ｃは一定であり、各陽圧室９Ｃ…には等しい圧力で空気が供給されるので、回転霧化頭５から吹き出された塗料粒子を四方向から取り囲む均一なシェーピングエアＳ_Ｃが形成される。
このとき、エリア８Ｃの吹出口７同士は中心角４５°の間隔で形成されており、３６０°全周にわたって均等なシェーピングエアＳ_Ｃが吹き出されているわけではないので、円形が多少崩れるものの、塗装品質に影響を及ぼす程ではなく、塗装作業上、円形とみなせる塗装パターンを形成することができる。

図３（ｂ）に示す楕円形の塗装パターンＰ_Ｅで塗装するときは、エア配管１１Ａ〜１１Ｃに介装された全てのエアコントロールバルブ１２Ａ〜１２Ｃを開成して、中間に配された四つのエリア８Ｃの吹出口７に連通する陽圧室９Ｃに供給する空気圧を低めに設定すると共に、楕円塗装パターンＰ_Ｅの長径方向Ｘ及び短径方向Ｙに対応する二つのエリア８Ａ及び８Ｂの吹出口７に連通する陽圧室９Ａ及び９Ｂに供給する空気圧を高めに設定してシェーピングエアＳ_Ａ〜Ｓ_Ｃを吹き出させる。
中間に配されたエリア８Ｃの吹出口７の吹出方向θ_Ｃに対して、楕円塗装パターンＰ_Ｅの長径方向Ｘに対応するエリア８Ａの吹出口７の吹出方向θ_Ａは外向きに設定され、短径方向に対応するエリア８Ｂの吹出口７の吹出方向θ_Ｂは内向きに設定されている。
これにより、長径方向に対応するエリア８Ａから吹き出されたシェーピングエアＳ_Ａは塗料粒子を遠くへ飛ばすように作用するので塗装パターンＰ_Ｅを長径方向Ｘに広げ、短径方向Ｙに対応するエリア８Ｂから吹き出されたシェーピングエアＳ_Ｂは塗料粒子を塗装機１の近くへ落とすように作用するので塗装パターンＰ_Ｅを短径方向Ｙの広がりを抑制することとなる。
その結果、エリア８Ａが形成された方向を長軸とし、エリア８Ｂが形成された方向を短軸とする楕円塗装パターンＰ_Ｅが形成される。

なお、エリア８Ａの吹出口７へ供給する空気圧を大きくすれば長径方向に伸び、エリア８Ｂの吹出口７へ供給する空気圧を大きくすれば短形方向の長さがより短くなるので、夫々の空気圧を調整することにより楕円形塗装パターンＰ_Ｅのアスペクト比（縦横比）を調整することができる。

また、上述の説明では、各エリア８Ａ〜８Ｃの吹出方向θ_Ａ〜θ_Ｃを各組ごとに設定し、エア供給系１０により各組ごとにエア供給する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、吹出方向を全て一定にし、八つのエリア８Ａ〜８Ｃごとに個別にエア供給してもよい。
この場合に、図４（ａ）に示すように、各エリア８Ａ〜８Ｃから均一の速度分布でシェーピングエアＳ_Ａ〜Ｓ_Ｃを吹き出させれば円形の塗装パターンＰ_１１を形成することができる。
また、図４（ｂ）に示すように、Ｘ方向に対応するエリア８ＡからのシェーピングエアＳ_Ａの吹出速度を遅く、これに直交するＹ方向のエリア８ＢからのシェーピングエアＳ_Ｂの吹出速度を早く、中間に配されたエリア８ＣからのシェーピングエアＳ_Ｃの吹出速度を中間速度とする速度分布を形成すれば、吹出速度の速いシェーピングエアＳ_Ｃにより塗装パターンが絞られるので、Ｘ方向を長径とする楕円塗装パターンＰ_１２を形成することができる。
これとは逆に、図４（ｃ）に示すように、Ｘ方向に対応するエリア８ＡからのシェーピングエアＳ_Ａの吹出速度を早く、これに直交するＹ方向のエリア８ＢからのシェーピングエアＳ_Ｂの吹出速度を遅く、中間に配されたエリア８ＣからのシェーピングエアＳ_Ｃの吹出速度を中間速度とする速度分布を形成すれば、吹出速度の速いシェーピングエアＳ_Ａにより塗装パターンが絞られるので、Ｙ方向を長径とする楕円塗装パターンＰ_１３を形成することができる。
さらに、各吹出口７…の組み分けは任意であり、各組ごとに空気圧制御することにより、その分け方に応じて非円形の塗装パターンを形成するようにしてもよい。

図５は他の実施形態を示す。なお、図１及び２と重複する部分は同一符号を付して詳細説明を省略する。
本例の塗装機２１は、環状に形成された吹出口７が中心角９０°の等角的な４つのエリア２２Ａ、２２Ａ及び２２Ｂ、２２Ｂに分割形成され、夫々が陽圧室２３Ａ及び２３Ｂに連通されており、各陽圧室２３Ａ及び２３Ｂを介して対向する二つのエリア２２Ａ及び２２Ｂごとに空気圧を制御するエア供給系２４Ａ及び２４Ｂを備えている。

これによれば、エア供給系２４Ａ及び２４Ｂから等しい圧力で各陽圧室２３Ａ及び２３Ｂに空気を送れば、図６（ａ）に示すように、全てのエリア２２Ａ及び２２Ｂの吹出口７から均等な吹出速度でシェーピングエアＳ_Ａ及びＳ_Ｂが吹き出されるので、円形の塗装パターンＰ_２１が形成される。

また、一方のエア供給系２４Ａの空気圧を他方のエア供給系２４Ｂより高くすれば、図６（ｂ）に示すように、対向する一方のエリア２２ＡからのシェーピングエアＳ_Ａの吹出速度が速く、これに直交する方向の他方のエリア２２ＢからのシェーピングエアＳ_Ｂの吹出速度が遅い速度分布が形成されるので、吹出速度の速い方を短径とし、遅い方を長径とする楕円形塗装パターンＰ_２２が形成される。

逆に、他方のエア供給系２４Ｂの空気圧を一方のエア供給系２４Ａより高くすれば、図６（ｃ）に示すように、対向する一方のエリア２２ＡからのシェーピングエアＳ_Ａの吹出速度が遅く、これに直交する方向の他方のエリア２２ＢからのシェーピングエアＳ_Ｂの吹出速度が速い速度分布が形成されるので、吹出速度の速い方を短径とし、遅い方を長径とする楕円形塗装パターンＰ_２３が、図５（ｂ）に示す楕円塗装パターンＰ_２２と直交する方向に形成される。

以上述べたように、本発明は、回転霧化式塗装機の円形の塗装パターンを楕円形などの非円形の塗装パターンに変化させて塗装する用途に適用することができる。

本発明に係る塗装機の一例を示す説明図。シェーピングエアの吹出口を示す説明図。塗装パターンとシェーピングエアの関係を示す説明図。塗装パターンとシェーピングエアの関係を示す説明図。他の実施形態を示す説明図。塗装パターンとシェーピングエアの関係を示す説明図。

符号の説明

１塗装機
２塗装機本体
３エアモータ
４管状回転軸
５回転霧化頭
６フィードパイプ
７吹出口
８Ａ〜８Ｃエリア
９Ａ〜９Ｃ陽圧室
１０エア供給系

Claims

回転霧化頭が取り付けられた塗装機本体の先端側に、前記霧化頭の背面側からシェーピングエアを吹き出す吹出口が環状に形成された塗装機において、
前記吹出口は所定の中心角で複数のエリアに分割形成され、前記各エリアの吹出口に供給される空気圧を個別に又は予め組み合わされた２以上のエリアごとに制御するエア供給系を備えたことを特徴とする塗装機。
前記吹出口が４以上のエリアに分割形成された請求項１記載の塗装機。
前記吹出口が等角的に８つのエリアに分割形成されると共に、前記各エリアの吹出口に供給される空気圧を個別に又は予め組み合わされた２以上のエリアからなる合計３組に組分けされ、
前記エア供給系により吹出口に供給される空気圧を各組のエリアごとに制御するようになされた請求項１記載の塗装機。
前記各エリアが、楕円塗装パターンの長径方向及び単径方向に対向する二つのエリアからなる二つの組と、その中間に配された四つのエリアからなる組の合計３組に組分けされた請求項３記載の塗装機。
前記吹出口のうち、長径方向及び短径方向に対応するエリアの吹出口の吹出方向が、中間に配されたエリアの吹出口の吹出方向に対して、それぞれ外向き及び内向きに形成された請求項４記載の塗装機。