JP2011189248A - 塗装機及び塗装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗料室に貯留された塗料の流動性の低下を防止できる塗装機及び塗装装置を提供すること。
【解決手段】塗装機１は、塗装機本体１０と、前記塗装機本体１０の内部に形成され塗料が貯留される塗料室４０と、塗装機本体１０の先端側に設けられ塗料室４０に貯留された塗料を吐出する塗料吐出部２０と、塗装機本体１０に形成され塗料室４０に塗料を供給する塗料供給路５０と、塗装機本体１０に形成され塗料室４０に貯留された塗料を排出する塗料排出路７０と、を備え、塗料供給路５０は、塗料供給路５０の延びる方向が塗料室４０の中心４１に対してオフセットされて形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、塗装機及び該塗装機を備えた塗装装置に関する。詳しくは、塗料供給路及び塗料排出路を備えた塗装機及び該塗装機を備えた塗装装置に関する。

従来、自動車の車体やバンパ等の被塗装物に塗料を塗布する場合に、被塗装物に対して塗料を空気と共に吐出（噴射）する塗装ガン等の塗装機が用いられる（例えば、特許文献１参照）。この塗装機は、塗装機本体と、この塗装機本体の内部に形成され塗料を貯留する塗料室と、この塗料室に塗料を供給する塗料供給路と、塗装機本体の内部に空気を供給する空気供給路と、塗料室に貯留された塗料を空気と共に吐出（噴射）する塗料吐出部と、塗料供給路及び空気供給路の開閉を制御する引き金と、塗料室に貯留された塗料を排出する塗料排出路と、を備える。

以上の塗装機によれば、作業者又はロボットが引き金を引くと、塗料供給路から塗料室に塗料が供給されて貯留されると共に、空気供給路から塗装機本体の内部に空気が供給される。そして、塗料室に貯留された塗料は、空気供給路から供給された空気と共に塗料吐出部から吐出（噴射）されて被塗装物に塗布される。
また、この塗装機では、塗装に用いられる塗料の色を変更する場合には、塗装機の内部の洗浄が行われる。この場合、塗料供給路からシンナー等の洗浄液を塗料室に供給して、塗料室に貯留された塗料及び塗料室に供給された洗浄液を塗料排出路から排出する。これにより、塗装機の内部が洗浄される。

特開２００５−８７８４９号公報

しかしながら、以上の塗装機では、塗料室内に塗料の流れが悪い箇所が生じてしまい、この塗料の流れが悪い箇所において塗料が滞留してしまう場合があった。そして、滞留した塗料の流動性が低下してしまうことで、いわゆる色溜まりが発生してしまう場合や、滞留した塗料の一部が粒状に凝集してしまう場合があった。そのため、このように色溜まりが発生した場合や、塗料が凝集してしまった場合には、塗装機の内部（塗装室）を洗浄する必要があった。また、塗料室を洗浄するために多量の洗浄液を必要としていた。

従って、本発明は、塗料室に貯留された塗料の流動性の低下を防止できる塗装機及び塗装装置を提供することを目的とする。

本発明は、塗装機本体と、前記塗装機本体の内部に形成され塗料が貯留される塗料室と、前記塗装機本体の先端側に設けられ前記塗料室に貯留された塗料を吐出する塗料吐出部と、前記塗装機本体に形成され前記塗料室に塗料を供給する塗料供給路と、前記塗装機本体に形成され前記塗料室に貯留された塗料を排出する塗料排出路と、を備え、前記塗料供給路は、該塗料供給路の延びる方向が塗料室の中心に対してオフセットされて形成される塗装機に関する。

また、前記塗料室は、前記塗装機本体の内面により構成されて円周状に形成された周壁部を有して構成され、前記塗料供給路及び前記塗料排出路は、前記周壁部に開口するように形成されることが好ましい。

また、本発明は、上述のいずれかに記載の塗装機と、前記塗装機に供給する塗料を収容する塗料タンクと、一端が前記塗料供給路に接続され他端が前記塗料タンクに接続される塗料供給配管と、一端が前記塗料排出路に接続され他端が前記塗料タンクに接続される塗料排出配管と、前記塗料タンクに収容された塗料を、前記塗料供給配管、前記塗料供給路、前記塗料室、前記塗料排出路及び前記塗料排出配管を経由して循環させる塗料ポンプと、を備える塗装装置に関する。

本発明の塗装機及び塗装装置によれば、塗料室に貯留された塗料の流動性の低下を防止できる。

本発明の一実施形態に係る塗装ガンを示す斜視図である。 図１に示す塗装ガンの側面図である。 図２のＸ−Ｘ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る塗装装置の構成を示す図である。

以下、本発明の塗装機及び塗装装置の好ましい一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の塗装機としての塗装ガン１の一実施形態を示す斜視図であり、図２は、側面図である。図３は、図２のＸ−Ｘ線断面図である。
本実施形態の塗装機としての塗装ガン１は、図１に示すように、塗装機本体としての塗装ガン本体１０と、この塗装ガン本体１０に設けられる塗料吐出部としてのノズル２０と、塗装ガン本体１０に回動可能に連結される棒状の引き金部３０と、を備える。

塗装ガン本体１０は、図１及び図２に示すように把持部１１と、この把持部１１の一端側から屈曲して延びる先端部１２と、を有し、側面視で略くの字形状に構成される。この塗装ガン本体１０には、塗料が貯留される塗料室４０と、塗料室４０に塗料を供給する塗料供給路５０と、塗料室４０に貯留された塗料をノズル２０に供給する塗料吐出路６０と、塗料室４０から塗料を排出する塗料排出路７０と、塗装ガン本体１０の内部に空気を供給する空気供給路８０と、が形成されている。

塗料室４０は、塗装ガン本体１０における先端部１２の内部に形成される。より具体的には、塗料室４０は、図２及び図３に示すように、塗装ガン本体１０の内面により構成され円周状に形成された周壁部４２と、この周壁部４２の一端側及び他端側に配置される一対の端壁部４３とを有して構成される。つまり、先端部１２の長手方向に直交する方向における塗料室４０の断面形状は、略円形に構成されている。換言すれば、周壁部４２の内面は、円周面形状を有している。

塗料供給路５０、塗料吐出路６０及び塗料排出路７０は、いずれも、塗装ガン本体１０に形成された貫通穴により構成される。
より詳細には、塗料供給路５０は、図３に示すように、塗装ガン本体１０における先端部１２の外側面から塗料室４０の周壁部４２に向かって貫通して形成される。また、この塗料供給路５０の延びる方向は、塗料室４０の中心４１に対してオフセットするように形成される。つまり、塗料供給路５０は、塗料室４０の中心４１に対してオフセットして形成されている。
本実施形態では、塗料供給路５０は、塗装ガン本体の先端部１２が水平方向に沿うように配置された状態で、塗料供給路５０の延びる方向の延長線が塗料室４０の中心４１よりも上方を通るように形成されている。

塗料吐出路６０は、図２に示すように、塗装ガン本体１０の先端部１２の先端の外面側から塗料室４０の一対の端壁部４３のうちの先端側の端壁部４３に向かって貫通して形成される。塗料吐出路６０には、この塗料吐出路６０を通って吐出される塗料の量を調節する塗料吐出弁（図示せず）が設けられる。

塗料排出路７０は、図２及び図３に示すように、塗装ガン本体１０における先端部１２の外側面から塗料室４０の周壁部４２に向かって貫通して形成される。また、この塗料排出路７０の延びる方向は、塗料室４０の中心４１に一致するように形成される。
本実施形態では、塗料排出路７０は、塗装ガン本体１０の先端部１２が水平方向に沿うように配置された状態で、先端部１２の下面から上方に向かって延びるように形成されている。塗料排出路７０には、この塗料排出路７０を通って排出される塗料の量を調節する塗料排出弁（図示せず）が設けられる。

空気供給路８０は、図１及び図２に示すように、塗装ガン本体１０における把持部１１の端部（他端）から先端部１２の先端まで延びている。空気供給路８０には、この空気供給路８０を通って供給される空気の量を調節する空気供給弁（図示せず）が設けられる。

ノズル２０は、図１及び図２に示すように、塗装ガン本体１０の先端部１２の先端側に配置される。このノズル２０では、塗料吐出路６０を通って塗料室４０から供給された塗料と空気供給路８０を通って供給された空気とが合流して塗料が霧化される。そして、霧化された塗料は、ノズル２０の先端から空気と共に吐出（噴射）される。

引き金部３０は、図１及び図２に示すように、一端側が塗装ガン本体１０の先端部１２に連結されている。この引き金部３０は、先端部１２との連結部を回動軸として回動可能に構成されている。引き金部３０は、空気供給弁及び塗料排出弁（いずれも図示せず）に接続されており、空気供給弁及び塗料排出弁の開閉を制御している。具体的には、引き金部３０を引く、即ち、引き金部３０を把持部１１側に回動させると、空気供給弁及び塗料吐出弁が開放されると共に塗料排出弁が閉鎖される。また、引き金部３０を放す、即ち、引き金部３０を把持部１１から離間する側に回動させると、空気供給弁及び塗料吐出弁が閉鎖されると共に塗料排出弁が開放される。

以上の塗装ガン１によれば、以下のような効果を奏する。
塗料供給路５０を、塗料室４０の中心４１に対してオフセットさせて形成した。これにより、塗料室４０の内部では、塗料供給路５０から塗料室４０に供給された塗料の流れによって貯留された塗料に所定方向への流れが生じる（図３参照）。つまり、塗料室４０の内部において塗料による旋回流が発生する。よって、塗料室４０の内部において塗料が滞留しないので、塗料室４０に貯留された塗料の流動性の低下（色溜まりの発生）を防止できる。その結果、塗装ガン１の洗浄の頻度を低減でき、また、塗装ガン１の洗浄に用いる洗浄液の量を低減できる。

また、塗料室４０を、円周状の周壁部４２を含んで構成し、塗料供給路５０を周壁部４２に開口するように形成した。これにより、塗料供給路５０から供給された塗料は、周壁部４２に沿って円滑に流れる。よって、塗料室４０の内部における塗料の滞留をより効果的に防止できるので、塗料室４０に貯留された塗料の流動性の低下（色溜まりの発生）の防止効果をより向上できる。

次に、以上の塗装ガン１を備えた本発明の塗装装置１００につき図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の塗装装置１００の一実施形態を示す図である。
本実施形態の塗装装置１００は、塗装ガン１と、塗料タンク１１０と、塗料タンク１１０と塗装ガン１とを連結する塗料供給配管１２０と、塗装ガン１と塗料タンク１１０とを連結する塗料排出配管１３０と、塗料ポンプ１４０と、塗料排出配管１３０に連結される廃液配管１５０と、廃液配管１５０に連結される廃液タンク１６０と、塗料排出配管１３０と廃液配管１５０との連結部近傍に設けられる遮断バルブ１７０と、塗料供給配管１２０に設けられるカラーチェンジバルブ１８０と、塗装ガン１に連結される空気供給配管１９０と、空気供給配管１９０に連結される空気供給部１９１と、を備える。

塗料タンク１１０には、塗装ガン１に供給される所定の色の塗料が収容される。
塗料供給配管１２０は、一端が塗装ガン１の塗料供給路５０に接続され他端が塗料タンク１１０に接続されている。塗料供給配管１２０と塗料供給路５０とは、例えば、Ｌ字状の継手２００を介して連結される。
塗料排出配管１３０は、一端が塗装ガン１の塗料排出路７０に接続され他端が塗料タンク１１０に接続されている。塗料排出配管１３０と塗料排出路７０とは、例えば、直線状の継手２１０を介して連結されている。

塗料ポンプ１４０は、塗料タンク１１０に収容された塗料を塗料供給配管１２０、塗料供給路５０、塗料室４０、塗料排出路７０及び塗料排出配管１３０を経由して循環させる。この塗料ポンプ１４０は、塗料供給配管１２０に連結されている。
廃液配管１５０は、一端が塗料排出配管１３０に連結される。この廃液配管１５０の他端は廃液タンク１６０に連結される。
廃液タンク１６０は、廃液配管１５０から排出される塗料等を廃液として収容する。

遮断バルブ１７０は、塗装ガン１の塗料排出路７０から排出された塗料等の流路を調節する。具体的には、遮断バルブ１７０は、廃液配管１５０の流路を閉鎖して塗料排出路７０から排出された塗料を、塗料排出配管１３０を介して塗料タンク１１０に流入させる。また、遮断バルブ１７０は、塗料排出配管１３０の下流側の流路を閉鎖して、塗料排出路７０から排出された塗料を、塗料排出配管１３０の上流側及び廃液配管１５０を介して廃液タンク１６０に排出する。

カラーチェンジバルブ１８０は、塗装ガン１に供給する塗料等の種類を切り替える。このカラーチェンジバルブ１８０の上流側には、図４に示す塗料タンク１１０に収容された塗料とは異なる色の塗料が収容された複数の塗料タンク（図示せず）、及び塗装ガン１を洗浄する場合に用いられるシンナー等の洗浄液を収容する洗浄液タンク（図示せず）が連結されている。また、これら複数の塗料タンク及び洗浄液タンクとカラーチェンジバルブ１８０との間には、それぞれ、塗料ポンプ及び洗浄液ポンプ（いずれも図示せず）が連結されている。このカラーチェンジバルブ１８０を切り替えることで、塗装ガン１に供給する塗料の色を変更したり、塗装ガン１の洗浄を行ったりできる。

空気供給配管１９０は、一端が空気供給路８０に接続され、他端が空気供給部１９１に接続される。
空気供給部１９１は、例えば、空気圧縮機により構成され、空気供給配管１９０を介して空気供給路８０に圧縮空気を供給する。

以上の塗装装置１００は、例えば、以下のように使用される。
まず、遮断バルブ１７０を操作してこの遮断バルブ１７０により廃液配管１５０を閉鎖しておく。次いで、塗料ポンプ１４０を駆動させて、塗料タンク１１０に収容された塗料を、塗料供給配管１２０、塗料供給路５０、塗料室４０、塗料排出路７０及び塗料排出配管１３０を経由して循環させる。また、空気供給部１９１を駆動させておく。ここで、塗装ガン１では、塗料供給路５０を、塗料室４０の中心４１に対してオフセットさせて形成しているので、塗料供給路５０から塗料室４０に供給された塗料の流れにより、塗料室４０の内部では、塗料による旋回流が発生する。

この状態で塗装ガン１の引き金部３０を引くと、空気供給路８０に設けられた空気供給弁、及び塗料吐出路６０に設けられた塗料吐出弁が開放されると共に、塗料排出路７０に設けられた塗料排出弁が閉鎖される。すると、塗料室４０に貯留された塗料が塗料吐出路６０を通じてノズル２０に供給されると共に、空気供給部１９１から供給された圧縮空気が空気供給配管１９０及び空気供給路８０を通じてノズル２０に供給される。そして、ノズル２０では、塗料室４０から供給された塗料と空気供給路８０を通って供給された空気とが合流して塗料が霧化され、この霧化された塗料が空気と共に吐出（噴射）される。

塗装ガン１からの塗料の吐出を停止させる場合には、塗装ガン１の引き金部３０を放す。すると、空気供給弁及び塗料吐出弁が閉鎖されると共に塗料排出弁が開放される。これにより、ノズル２０からの塗料の吐出が停止されると共に、塗料タンク１１０、塗料供給配管１２０、塗料供給路５０、塗料室４０、塗料排出路７０及び塗料排出配管１３０を経由した塗料の循環が再開される。

また、塗装ガン１を洗浄する場合には、まず、塗料ポンプ１４０の駆動を停止させて塗料の循環を停止させる。この状態で、カラーチェンジバルブ１８０を切り替えて塗料供給配管１２０の下流側と洗浄液タンク（図示せず）とを連結させる。また、遮断バルブ１７０を操作してこの遮断バルブ１７０により塗料排出配管１３０の下流側を閉鎖する。
次いで、洗浄液ポンプ（図示せず）を駆動させて洗浄液タンクに収容された洗浄液を、塗料供給配管１２０の下流側及び塗料供給路５０を介して塗料室４０に供給する。そして、塗料室４０に供給された洗浄液は、塗料排出路７０、塗料排出配管１３０の上流側及び廃液配管１５０を通って廃液タンク１６０に排出される。これにより、塗装ガン１が洗浄される。

以上の塗装装置１００によれば、以下のような効果を奏する。
塗料タンク１１０と塗料供給路５０とを連結する塗料供給配管１２０、塗料排出路７０と塗料タンク１１０とを連結する塗料排出配管１３０、及び塗料ポンプ１４０を設けた。これにより、塗料供給配管１２０、塗料供給路５０、塗料室４０、塗料排出路７０、塗料排出配管１３０及び塗料タンク１１０により塗料の循環経路が形成される。よって、塗装ガン１により塗料の吐出を行っていない状態においても塗料が循環経路を循環するので塗料室４０の内部で塗料が滞留しない。その結果、塗料室４０の内部で塗料が滞留することに起因する色溜まりの発生を防止でき、塗装ガン１の洗浄の頻度を低減できる。

また、塗料供給路５０を、塗料室４０の中心４１に対してオフセットさせて形成した。これにより、塗料供給路５０から塗料室４０に供給された塗料の流れにより、塗料室４０の内部において塗料による旋回流が発生する。よって、塗料室４０の内部において塗料が滞留しないので、塗料室４０における色溜まりの発生の防止効果を向上できる。

また、塗料室４０の内部において旋回流が発生することにより、塗料室４０の内部を洗浄する場合における塗料と洗浄液との置換速度を向上できる。よって、塗装ガン１の洗浄に用いる洗浄液の量を低減できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、種々の形態で実施することができる。

１ 塗装ガン（塗装機）
１０ 塗装ガン本体（塗装機本体）
２０ ノズル（塗料吐出部）
４０ 塗料室
４１ 塗料室の中心
４２ 周壁部
５０ 塗料供給路
７０ 塗料排出路
１００ 塗装装置
１１０ 塗料タンク
１２０ 塗料供給配管
１３０ 塗料排出配管
１４０ 塗料ポンプ

Claims (3)

1. 塗装機本体と、
   前記塗装機本体の内部に形成され塗料が貯留される塗料室と、
   前記塗装機本体の先端側に設けられ前記塗料室に貯留された塗料を吐出する塗料吐出部と、
   前記塗装機本体に形成され前記塗料室に塗料を供給する塗料供給路と、
   前記塗装機本体に形成され前記塗料室に貯留された塗料を排出する塗料排出路と、を備え、
   前記塗料供給路は、該塗料供給路の延びる方向が前記塗料室の中心に対してオフセットされて形成される塗装機。
2. 前記塗料室は、前記塗装機本体の内面により構成されて円周状に形成された周壁部を有して構成され、
   前記塗料供給路及び前記塗料排出路は、前記周壁部に開口するように形成される請求項１に記載の塗装機。
3. 請求項１又は２に記載の塗装機と、
   前記塗装機に供給する塗料を収容する塗料タンクと、
   一端が前記塗料供給路に接続され他端が前記塗料タンクに接続される塗料供給配管と、
   一端が前記塗料排出路に接続され他端が前記塗料タンクに接続される塗料排出配管と、
   前記塗料タンクに収容された塗料を、前記塗料供給配管、前記塗料供給路、前記塗料室、前記塗料排出路及び前記塗料排出配管を経由して循環させる塗料ポンプと、を備える塗装装置。

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