JP2013071077A - 塗装ガンの洗浄装置及び塗装ガンの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄用流体が塗装ガン及びロボットアーム等に飛び散ることなく、洗浄することができる塗装ガンの洗浄技術を提供することを課題とする。
【解決手段】閉塞手段５１は、環状の弾性部材であり、開口部４８に設けられ開口部４８の中心に向かって延びる閉塞本体部５２と、この閉塞本体部５２の中央に設けられ塗装ガン２０が挿入できる塗装ガン挿入口５３と、閉塞本体部５２の下面５４に設けられ塗装ガン挿入口５３から洗浄容器４１の壁４２に向かって下方に傾斜する傾斜面５５と、閉塞本体部５２の上面５６に設けられ湾曲溝状にえぐられている湾曲溝５７と、閉塞本体部５２の外径側に設けられ段を為すこどとで開口部４８に嵌る取付部５８と、からなる。
【効果】洗浄用流体が塗装ガン及びロボットアーム等に飛び散ることなく、塗装ガンを洗浄することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、シェーピングエアを噴射する塗装ガンの洗浄技術の改良に関する。

例えば、塗装ガンで自動車の内板を塗装する際、塗料の跳ね返りにより塗装ガンが汚れることがある。塗装ガンに付着した塗料が剥がれ落ちて自動車に付着することを防ぐため、塗装ガンは定期的に洗浄する必要が生じる。このように、塗装ガンの先端部に付着した塗料を取り除くため、塗装ガンの先端部を洗浄する技術が提案されている（例えば、特許文献１（第３図）参照。）。

この特許文献１の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図７に示されるように、塗装を終えた塗装ガン１００を洗浄装置１０１に移動させる。洗浄装置１０１は、すのこ状の床材１０２に筒状の基部１０３が立ち上げられ、基部１０３の上部に基部１０３の上方を覆うように遮蔽体１０４が設けられる。遮蔽体１０４の上部に中央に孔１０５が開けられたゴム製のカバー１０６が設けられており、この孔１０５に塗装ガン１００のガンノズル１０７が挿入される。

ガンノズル１０７に、遮蔽体１０４の内側に設けられた洗浄用流体吐出管１０８から洗浄用流体を吐出することでガンノズル１０７の塗料が取り除かれ、乾燥用流体吐出管１０９から空気を吐出することでガンノズル１０７が乾燥される。洗浄用流体吐出管１０８から洗浄用流体が吐出される際、洗浄用流体のしぶきが、塗装ガン１０７や塗装ガンを移動させるロボットアーム等にかかることがカバー１０６により防がれる。

しかし、カバー１０６の下面に付着した洗浄用流体が吹き上がり、塗装ガン１０７等を汚すおそれがある。すなわち、洗浄用流体が塗装ガン及びロボットアーム等、塗布の際に被塗装物の品質に悪影響を与える虞のある部位に飛び散ることなく、洗浄することができる塗装ガンの洗浄技術が求められている。

特開昭５９−１２７６７１号公報

本発明は、洗浄用流体が塗装ガン及びロボットアーム等に飛び散ることなく、洗浄することができる塗装ガンの洗浄技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、上部に開口部を有する洗浄容器に上方から塗装ガンを挿入し、この塗装ガンへ洗浄用流体を吹き付けることで、前記塗装ガンに付着した塗料を洗浄する塗装ガンの洗浄装置において、この塗装ガンの洗浄装置は、前記洗浄容器内に設けられ前記洗浄用流体を噴射する洗浄手段と、前記開口部に設けられ前記洗浄用流体が外部へ飛散することを防止する閉塞手段と、を有し、前記閉塞手段は、前記洗浄容器に設けられ前記開口部の中心に向かって延び中央に前記塗装ガンが挿入できる塗装ガン挿入口を有する閉塞本体部と、前記閉塞本体部の下面に設けられ前記塗装ガン挿入口から前記洗浄容器の壁に向かって下方に傾斜する傾斜面と、を有することを特徴とする。

請求項２に係る発明では、閉塞本体部の上面が、溝状にえぐられ、この溝の底と塗装ガンとの間隔を拡大するようにしたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の塗装ガンの洗浄装置を用いて洗浄する塗装ガンの洗浄方法において、塗装ガンを、塗装ガン挿入口に挿入する塗装ガン挿入工程と、シェーピングエアリングのエア噴出口からエアを噴出するシェーピングエア噴出工程と、洗浄手段から洗浄用流体を噴射して塗装ガンを洗浄する洗浄工程と、からなることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、閉塞手段は、洗浄容器に設けられ開口部の中心に向かって延び中央に塗装ガンが挿入できる塗装ガン挿入口を有する閉塞本体部と、閉塞本体部の下面に設けられ塗装ガン挿入口から洗浄容器の壁に向かって下方に傾斜する傾斜面と、を有する。
閉塞本体部の下面に塗装ガン挿入口から洗浄容器の壁に向かって下方に傾斜する傾斜面が設けられるので、洗浄時に傾斜面に付着した洗浄用流体は、重力の作用により塗洗浄容器の壁に向かって傾斜面を伝って流れ落ちる。結果、洗浄用流体が塗装ガン及びロボットアーム等に飛び散ることなく、塗装ガンを洗浄することができる。

請求項２に係る発明では、閉塞本体部の上面が、溝状にえぐられ、この溝の底と塗装ガンとの間隔を拡大するようにした。
閉塞本体部の上面が、溝状にえぐられることで、閉塞本体部の上面と塗装ガンとの間隔が、塗装ガン挿入口に近づくにつれて縮小するので、外部から洗浄容器内に吸引される空気の流速が塗装ガン挿入口近傍で速くなり、洗浄用流体が洗浄容器内に引き込まれ、洗浄用流体の外部への飛び散りを一層防止することができる。

請求項３に係る発明では、シェーピングエアリングのエア噴出口からエアを噴出するシェーピングエア噴出工程と、洗浄手段から洗浄用流体を噴射して塗装ガンを洗浄する洗浄工程とを有する。
洗浄時に閉塞手段の塗装ガン挿入口近傍に位置するエア噴出口からエアを噴出するので、洗浄用流体がエアによって下方に流され、塗装ガン挿入口と塗装ガンとの隙間から外部へ洗浄用流体が飛び散るのを防止することができる。
加えて、エアがシェーピングエアリングに沿って流れるので、洗浄用流体を洗浄部位であるシェーピングエアリングに沿って押し流すことができ、洗浄効率を向上させることができる。

実施例１に係る塗装ガンの洗浄装置が使用例を説明する図である。 図１の塗装ガンの洗浄装置の断面図である。 図１の３−３線断面図である。 実施例１に係る塗装ガンの洗浄装置の作用を説明する図である。 実施例１に係る閉塞手段の作用を説明する図である。 実施例２に係る閉塞手段の作用を説明する図である。 図６の閉塞手段の任意の位置における流速を示す図である。 シェーピングエア噴出工程を説明する図である。 従来の技術の基本原理を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、塗装機設備１０は、塗装機１１と、塗装ガンの洗浄装置４０とからなる。

塗装機１１は、ベース部１２と、このベース部１２の上部に設けられている産業用ロボット１３と、この産業用ロボット１３のロボットアーム１４の先端に設けられている塗装ガン２０とからなる。塗装ガンの洗浄装置４０は、ベース部１２の側壁１６にステー１７を介して取付けられている。

次に塗装ガン２０及び塗装ガンの洗浄装置４０を断面図に基づいて説明する。
図２に示されるように、塗装ガン２０は、本体部２１と、この本体部２１に回転自在に設けられる主軸２２と、この主軸２２の先端に設けられ塗料を噴霧する回転霧化頭２３と、この回転霧化頭２３の外径側を覆うように本体部２１に設けられシェーピング用エアを噴出するシェーピングエアリング２４と、からなる。

回転霧化頭２３は、アウター部材２５と、このアウター部材２５との間に回転霧化頭２３の裏側としての塗料溜まり２６を構成するインナー部材２７と、アウター部材２５に塗料を導く塗料フィードチューブ２８とからなる。回転霧化頭２３は、塗装ガン２０の先端に回転可能に設けられており、塗料溜まり２６の中心近傍に塗料を吐出する中心部塗料吐出孔３１が設けられると共に、塗料溜まり２６の側壁を円錐形を呈するように傾斜させて外側に塗料を吐出する外側塗料吐出孔３２が設けられる。塗料溜まり２６は、釣り鐘形状を呈しており、塗料溜まりの側壁は外側塗料吐出孔３２に滑らかに繋がっている。これにより、塗料を円滑に吐出することができる。

シェーピングエアリング２４は、回転霧化頭２３から外径側に向けて、第１リング３３、第２リング３４及び第３リング３５の順に環状のリングが重ねられて構成される。また、シェーピングエアリング２４は、第１リング３３と第２リング３４の間に設けられエアを噴出する内側のエア噴出口３６と、第２リング３４と第３リング３５の間に設けられエアを噴出する外側のエア噴出口３７と、を有する。

塗装ガンの洗浄装置４０は、塗装ガン２０を上から下向きに差し込むことができる筒状の洗浄容器４１と、この洗浄容器４１の壁４２に取付けられ洗浄用流体を回転霧化頭２３
に噴射する洗浄ノズル４３と、この線上ノズル４３の延長線上に且つ洗浄容器４１の上部に設けられ洗浄ノズル４３からの洗浄用流体が塗装ガン２０に当たらないときに洗浄用流体を洗浄容器４１内に落下させる飛散防止部材４４と、を有する。

また、塗装ガンの洗浄装置４０は、洗浄容器４１の壁４２の上部に設けられ塗装ガン２０の先端部４５に洗浄用流体を噴射する洗浄手段４６と、洗浄容器４１の下部に設けられ洗浄後の洗浄用流体及び洗浄容器４１内の空気を吸引する吸引ノズル４７と、洗浄容器４１の開口部４８に設けられ洗浄用流体が外部へ飛散することを防止する閉塞手段５１と、を有する。洗浄ノズル４３から洗浄用流体を噴射することで塗装ガン２０の先端に回転可能に設けられている回転霧化頭２３を洗浄することができ、洗浄手段４６から洗浄用流体を噴射することで塗装ガン２０の先端部４５を洗浄することができる。

次に閉塞部材５１について説明する。
図３に示されるように、閉塞手段５１は、環状の弾性部材であり、開口部４８に設けられ開口部４８の中心に向かって延びる閉塞本体部５２と、この閉塞本体部５２の中央に設けられ塗装ガン２０が挿入できる塗装ガン挿入口５３と、閉塞本体部５２の下面５４に設けられ塗装ガン挿入口５３から洗浄容器４１の壁４２に向かって下方に傾斜する傾斜面５５と、閉塞本体部５２の上面５６に設けられ湾曲溝状にえぐられている湾曲溝５７と、閉塞本体部５２の外径側に設けられ段を為すこどとで開口部４８に嵌る取付部５８と、からなる。

また、洗浄手段４６は、洗浄容器４１の上部に複数個設けられており、塗装ガン２０の先端部４５を取り囲むようにして配置される。複数の洗浄手段４６から洗浄用流体を噴射することで、先端部４５の外径方向の外側全体を洗浄することができる。

以上に述べた塗装ガンの洗浄装置４０の作用を次に述べる。
図４に示されるように、塗装ガン２０を塗装ガン挿入口５３に挿入する。このとき、外側のエア噴出口３７は塗装ガン挿入口５３の近傍に位置し、塗装ガン挿入口５３と塗装ガン２０の間には僅かに隙間６１が生じる。

洗浄手段４６から、洗浄用流体を矢印（１）のように噴射する。ほとんどの洗浄用流体は、塗装ガン２０の先端部４５に当たり、先端部４５を洗浄しながら矢印（２）のように流れ落ち、吸引ノズル（図３、符号４７）から回収される。

一方、一部の洗浄用流体は、矢印（３）のように流れ、閉塞手段５１の傾斜面５５を重力の作用により矢印（４）のように流れ、洗浄容器４１の壁４２を伝って吸引ノズル４７から回収される。また、吸引手段４７により洗浄容器４１内の空気が吸引されることで、洗浄容器４１外の空気が矢印（５）のように、隙間６１を流れる。結果、洗浄用流体が矢印（３）のように吹き上がり隙間６１の方に流れても外部に出ることなく洗浄容器４１の内部に押し戻される。

次に実施例１に係る閉塞手段５１の作用を比較例と比較して説明する。
図５（ａ）は比較例の閉塞手段２０１の作用図であり、閉塞手段２０１の下面２０２は、開口部４８から塗装ガン挿入口２０３に向かって下方に傾斜する。洗浄手段４６から洗浄用流体を噴射し、塗装ガン２０の先端部４５を洗浄する。洗浄後、洗浄用流体の一部は、閉塞手段２０１の下面２０２に付着して重力の作用により矢印（６）のように下面２０２を伝って流れ、塗装ガン挿入口２０３から矢印（７）のように落下する。また、洗浄用流体の一部は矢印（８）のように、上面２０４に回り込む。結果、洗浄後の汚れを含む洗浄用流体が、塗装ガン２０の先端部４５に付着する心配が生じる。

図５（ｂ）は別形態の比較例の閉塞手段２１１の作用図であり、閉塞手段２１１の下面２１２は、開口部４８から塗装ガン挿入口２１３に向かって略水平に延ばされている。洗浄手段４６から洗浄用流体を噴射し、塗装ガン２０の先端部４５を洗浄する。洗浄後、洗浄用流体の一部は、閉塞手段２０１の下面２０２全体に付着する。洗浄用流体は、重力の作用により矢印（９）のように落下する。洗浄用流体の一部は塗装ガン挿入口２１３近傍にも付着したままであるため、洗浄後の汚れを含む洗浄用流体が、塗装ガン２０の先端部４５に付着する心配が生じる。

図５（ｃ）は実施例１に係る閉塞手段５１の作用図である。洗浄手段４６から洗浄用流体を噴射し、塗装ガン２０の先端部４５を洗浄する。洗浄用流体は閉塞手段５１の下面５４にも付着するが、重力の作用により洗浄用流体は傾斜面５５を矢印（１０）伝って流れ、洗浄容器４１の壁４２に矢印（１１）のように流れ落ちる。塗装ガン挿入口５３近傍には、洗浄用流体が残らないので、洗浄後の汚れた洗浄用流体が塗装ガン２０の先端部４５に付着する心配がない。

次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。なお、図５に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図６（ａ）は実施例１の一形態の閉塞手段５１の作用図である。閉塞手段５１の上面５６は、開口部４８から塗装ガン挿入口５３に向かって下方に傾斜する。上面５６と塗装ガン２０との隙間６１は、任意の位置１で距離ａ１、任意の位置２で距離ａ２、任意の位置３で距離ａ３であり、ａ１＞ａ２＞ａ３であるが、ａ１〜ａ３の距離の差は小さい。吸引ノズル（図３、符号４７）により、洗浄容器４１内の空気は吸引されるので、隙間６１近傍では、矢印（１２）及び矢印（１３）のような、流速ｖの空気の流れが生じる。ａ１〜ａ３の距離の差は小さいので、矢印（１２）と矢印（１３）の空気の流速は、ほぼ同じである。

図６（ｂ）は実施例１の別形態の閉塞手段の作用図である。閉塞手段５１の上面５６は、開口部４８から塗装ガン挿入口５３に向かって略水平に延ばされる。上面５６と塗装ガン２０との隙間６１は、任意の位置１で距離ｂ１、任意の位置２で距離ｂ２、任意の位置３で距離ｂ３であり、ｂ１＞ｂ２＞ｂ３であるが、ｂ１〜ｂ３の距離の差は、（ａ）のａ１〜ａ３に比較して大きい。吸引ノズル４７により、洗浄容器４１内の空気は吸引されるので、隙間６１近傍では、矢印（１４）及び矢印（１５）のような、流速ｖの空気の流れが生じる。位置１から位置３に進むにつれて、隙間６１が徐々に狭まるので、矢印（１４）よりも矢印（１５）の空気の流速の方が大きい。

図６（ｂ）は実施例１の別形態の閉塞手段の作用図である。閉塞手段５１の上面５６は、湾曲溝５７を有する。湾曲溝５７と塗装ガン２０との隙間６１は、任意の位置１で距離ｃ１、任意の位置２で距離ｃ２、任意の位置３で距離ｃ３であり、ｃ１＞＞ｃ２＞＞ｃ３であり、ｃ１〜ｃ３の距離の差は、（ｂ）のｂ１〜ｂ３に比較して大きい。吸引ノズル４７により、洗浄容器４１内の空気は吸引されるので、隙間６１近傍では、矢印（１６）及び矢印（１７）のような、流速ｖの空気の流れが生じる。位置１から位置３に進むにつれて、隙間６１が狭まるので、矢印（１６）よりも矢印（１７）の空気の流速の方が大きい。

次に図６で示した隙間６１の位置と空気の流速との関係を説明する。
図７に示されるように、曲線ａは図６（ａ）の隙間６１の位置と空気の流速の関係を示す。曲線ｂは図６（ｂ）の隙間６１の位置と空気の流速の関係を示す。曲線ｃは図６（ｃ）の隙間６１の位置と空気の流速の関係を示す。図６において、ａ１＜＜ｂ１＜＜ｃ１、ａ２＜ｂ２＜ｃ２、ａ３＝ｂ３＝ｃ３の関係が成立する。

位置１から位置３に進むにつれて、隙間の大きさの変化は、（ｃ）が最も大きいので、曲線ｃが示すように、位置３では曲線ｃが最も流速が速くなる。結果、図４で示した隙間６１を通過する矢印（５）の空気の流速が速くなり、洗浄用流体を確実に洗浄容器４１内に押し戻すことができる。

次に洗浄手順について説明する。
図８に示されるように、先ず、塗装ガン２０を塗装ガン挿入口５３に挿入する（塗装ガン挿入工程）。シェーピングエアリング２４の外側のエア噴出口３７からエアを矢印（１８）のように噴出する（シェーピングエア噴出工程）。洗浄手段４６から洗浄用流体を矢印（１９）のように噴射する。すると、洗浄用流体は、矢印（１８）のエアにより塗装ガン２０の先端部４５に沿って矢印（２０）のよう流される（洗浄工程）。結果、先端部４５を効率よく洗浄することができる。

以上に述べた内容をまとめて以下に記載する。
図３に示したように、上部に開口部４８を有する洗浄容器４１に上方から塗装２０ガンを挿入し、この塗装ガン２０へ洗浄用流体を吹き付けることで、塗装ガン２０に付着した塗料を洗浄する塗装ガンの洗浄装置４０において、この塗装ガンの洗浄装置４０は、洗浄容器４１内に設けられ洗浄用流体を噴射する洗浄手段４６と、開口部４８に設けられ洗浄用流体が外部へ飛散することを防止する閉塞手段５１と、を有し、閉塞手段５１は、洗浄容器４１に設けられ開口部４８の中心に向かって延び中央に塗装ガン２０が挿入できる塗装ガン挿入口５３を有する閉塞本体部５２と、閉塞本体部５２の下面５４に設けられ塗装ガン挿入口５３から洗浄容器４１の壁４２に向かって下方に傾斜する傾斜面５５と、を有する。

この構成により、閉塞本体部５２の下面５４に塗装ガン挿入口５３から洗浄容器４１の壁４２に向かって下方に傾斜する傾斜面５５が設けられるので、洗浄時に傾斜面５５に付着した洗浄用流体は、重力の作用により塗洗浄容器４１の壁４２に向かって傾斜面５５を伝って流れ落ちる。結果、洗浄用流体が塗装ガン２０及びロボットアーム（図１、符号１４）等に飛び散ることなく、塗装ガン２０を洗浄することができる。

図３に示したように、閉塞本体部５２の上面５６が、湾曲溝状にえぐられ、この湾曲溝５７の底と塗装ガン２０との間隔を拡大するようにした。
この構成により、閉塞本体部５２の上面５６が、湾曲溝状にえぐられることで、閉塞本体部５２の上面５６と塗装ガン５３との間隔が、塗装ガン挿入口５３に近づくにつれて縮小するので、外部から洗浄容器４１内に吸引される空気の流速が塗装ガン挿入口５３近傍で速くなり、洗浄用流体が洗浄容器４１内に引き込まれ、洗浄用流体の外部への飛び散りを一層防止することができる。

図８に示したように、塗装ガンの洗浄装置４０を用いて洗浄する塗装ガンの洗浄方法において、塗装ガン２０を、塗装ガン挿入口５３に挿入する塗装ガン挿入工程と、シェーピングエアリング２４のエア噴出口３７からエアを噴出するシェーピングエア噴出工程と、洗浄手段４６から洗浄用流体を噴射して塗装ガン２０を洗浄する洗浄工程と、からなる。

この工程により、洗浄時に閉塞手段５１の塗装ガン挿入口５３近傍に位置するエア噴出口３７からエアを噴出するので、洗浄用流体がエアによって下方に流され、塗装ガン挿入口５３と塗装ガン２０との隙間６１から外部へ洗浄用流体が飛び散るのを防止することができる。
加えて、エアがシェーピングエアリング２４に沿って流れるので、洗浄用流体を洗浄部位であるシェーピングエアリング２４に沿って押し流すことができ、洗浄効率を向上させることができる。

尚、実施例では、産業用ロボットに取付け塗装ガンの洗浄に適用したが、これに限定されず、塗装ガンの先端部を洗浄するのであれば、他の塗装ガンに適用することは差し支えない。また、実施例では、回転霧化頭を有する塗装ガンの洗浄に適用したが、これに限定されず、シェーピングエアを噴出するのであれば、回転霧化頭を有しない塗装ガンに適用することは差し支えない。

本発明の塗装ガンの洗浄技術は、シェーピングエアを噴射する塗装ガンの洗浄に好適である。

２０…塗装ガン、２４…シェーピングエアリング、３７…外側のエア噴出口、４０塗装ガンの洗浄装置、４１…洗浄容器、４２…洗浄容器の壁、４５…塗装ガンの先端部、４６…洗浄手段、４８…洗浄容器の開口部、５１…閉塞手段、５２…閉塞本体部、５３…塗装ガン挿入口、５４…閉塞本体部の下面、５５…傾斜面、５６…閉塞本体部の上面、５７…湾曲溝、６１…隙間。

Claims (3)

1. 上部に開口部を有する洗浄容器に上方から塗装ガンを挿入し、この塗装ガンへ洗浄用流体を吹き付けることで、前記塗装ガンに付着した塗料を洗浄する塗装ガンの洗浄装置において、
   この塗装ガンの洗浄装置は、前記洗浄容器内に設けられ前記洗浄用流体を噴射する洗浄手段と、前記開口部に設けられ前記洗浄用流体が外部へ飛散することを防止する閉塞手段と、を有し、
   前記閉塞手段は、前記洗浄容器に設けられ前記開口部の中心に向かって延び中央に前記塗装ガンが挿入できる塗装ガン挿入口を有する閉塞本体部と、前記閉塞本体部の下面に設けられ前記塗装ガン挿入口から前記洗浄容器の壁に向かって下方に傾斜する傾斜面と、を有することを特徴とする塗装ガンの洗浄装置。
2. 前記閉塞本体部の上面が、溝状にえぐられ、この溝の底と前記塗装ガンとの間隔を拡大するようにしたことを特徴とする請求項１記載の塗装ガンの洗浄装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の塗装ガンの洗浄装置を用いて洗浄する塗装ガンの洗浄方法において、
   前記塗装ガンを、前記塗装ガン挿入口に挿入する塗装ガン挿入工程と、
   シェーピングエアリングのエア噴出口からエアを噴出するシェーピングエア噴出工程と、
   前記洗浄手段から洗浄用流体を噴射して塗装ガンを洗浄する洗浄工程と、からなることを特徴とする塗装ガンの洗浄方法。

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