JP2016059884A - 塗装方法及び塗装装置 - Google Patents
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Abstract
色替塗装における色替洗浄の際に、塗料流路内に充填されている残塗料を再利用することにより、塗料の無駄を低減する。
【解決手段】
塗料室(22)に塗料を充填したカートリッジ(3)を塗料霧化機構(11)が形成された塗装機本体(2)に装着し、塗料室(22)を陽圧にしてカートリッジ(3)から圧し出された塗料を塗装機本体(2)に形成された塗料流路(13)を通って塗料霧化機構(11)に送給して塗装を行い、塗装終了後にカートリッジ(3)を交換して塗装を繰り返し行う塗装方法において、塗装終了後、使用済カートリッジ(3)を取り外す前に、塗料室(22)を陰圧にして塗料流路(13)に残る塗料をカートリッジ(3)内に吸引する吸引工程を備えた。
【選択図】図1
Description
シャッターバルブ58は、カートリッジ54から供給される塗料と、塗装機本体53の外周面に形成された洗浄液ポート60から洗浄液流路61を介して供給される洗浄液とを、塗料ノズル57に対して切換供給できるようになっている。
また、塗装機本体53のシャッターバルブ58に対向する位置に、塗料バッグ63から圧し出された塗料を、塗料ノズル57に流入させる塗料ポート65が形成され、当該塗料ポート65には塗装機本体53に係合されたときに機械的に開弁される塗料バルブ66が設けられている。
さらに、作動液室64には塗装機本体53を経由して外部から作動液を供給する作動液流路67が接続されており、当該流路67の塗装機本体53側及びカートリッジ54側の接続口には、カートリッジ54の装着時にのみ開き、取り外した時に閉塞されるコネクタバルブ68、69が設けられている。
このとき、図4(b)に示すように、コネクタバルブ68、69が開いて外部から作動液室64に至る作動液流路67が導通され、シャッターバルブ58が開口された状態で塗料ノズル57がカートリッジ54の塗料ポート65に接続される。
ここで、−45〜90kVの高電圧を印加した回転霧化頭52をエアモータ55により高速回転駆動させると同時に、作動液流路67を介して作動液室64に作動液を供給すると、作動液室64の内圧が高まって塗料バッグ63が圧し潰され、塗料バッグ63から圧し出された塗料が、塗料バルブ66−塗料ポート65−塗料ノズル57を通り回転霧化頭52に供給され、回転霧化頭52で微粒化されて静電霧化される。
したがって、ワークを反対極性(例えば、アース電位)に維持することにより、帯電塗料粒子がワーク表面に静電付着して塗装される。
洗浄液は、塗料ノズル57内を通り回転霧化頭52から噴霧されるので、これらに残る前色塗料が洗浄除去されることとなり、次色塗料の塗装時にコンタミ(色交じり)を生じないように、前色塗料を洗浄する。
そして、洗浄終了後に、図4(f)に示すように、次色塗料が充填されたカートリッジ54aを塗装機本体53に装着し、後続ワークの到来を待って再び塗装を行う。
これにより、塗料流路に残る塗料は使用済カートリッジに戻されて、取り外された後、同色塗料が充填されて充填済みカートリッジとして再利用に供されるので、塗料の無駄が軽減される。
また、塗料ノズル13の後端側には、その側面からノズル内に洗浄液を供給する洗浄液バルブ16が配されており、塗装機本体2の外周面に形成された洗浄液ポート17が洗浄液流路18を介して洗浄液バルブ16に接続されている。
また、塗装機本体2の塗料流入ポート15に対向する位置には、塗料流入ポート15と接続される塗料流出ポート24が形成され、当該流出ポート24には塗装機本体2に形成されたエア配管25を経由して供給されるオペレートエアにより開閉操作される塗料バルブ26が設けられている。
さらに、作動液室23には塗装機本体2を経由して外部から作動液を供給する作動液流路27が接続されており、当該流路27の塗装機本体2側及びカートリッジ3側の接続口には、カートリッジ3の装着時にのみ開き、取り外した時に閉塞されるコネクタバルブ28、29が設けられている。
この送液ポンプ32を正方向運転して、作動液を作動液供給源(図示せず)から作動液室23に向かって正方向に送液することにより、作動液の圧力が塗料バッグ22の周囲に作用するので、塗料バッグ22が潰されて陽圧となり、塗料バッグ22内の塗料が圧し出される。
また、送液ポンプ32を逆方向運転して、作動液を作動液室23から作動液供給源(図示せず)に向かって逆方向に送液すると、作動液室23の圧力が低くなるので、塗料バッグ22が膨らんで陰圧となり、塗料バルブ26を開いておけば塗料ノズル13内の塗料が塗料バッグ22内に吸い戻される。
本例では、塗装を行うときに、作動液を作動液室23に供給すると同時にオンオフバルブ34が開成されて、これによって塗料バルブ26が開かれるので、塗料バッグ22から圧し出された塗料が回転霧化頭11に送給される。
また、塗装終了後、作動液を作動液室23から作動液供給源(図示せず)に向かって逆方向に送液するときにオンオフバルブ34を開成すると、これによって塗料バルブ26が開かれ、作動液室23の圧力の低下に伴って、塗料バッグ22が膨らんで陰圧となったときに塗料ノズル13内の塗料が塗料バッグ22内に吸い戻される。
この場合、往路配管36に介装された送液ポンプ38が陽圧生成手段となり、復路配管37に介装された送液ポンプ39が陰圧生成手段となる。
まず、図2(a)に示すように、塗料を塗料バッグ22に充填したカートリッジ3を、ロボットアームなどに取り付けられた塗装機本体2に装着して塗装機4をセットする塗装準備工程を行う。
このとき、図2(b)に示すように、−45〜90kVの高電圧を印加した回転霧化頭11をエアモータ12により回転駆動させ、作動液供給系5により作動液を作動液室23に供給すると同時に、オペレートエア供給系6のオンオフバルブ34を開成し、塗料バルブ26を開くと、作動液室23に供給された作動液の圧力で塗料バッグ22が圧し潰されて、塗料バッグ22が陽圧となるので、塗料バッグ22内の塗料が塗料ノズル13に圧し出されて、回転霧化頭11に供給されて霧化され、帯電した塗料粒子が反対極性(アース電位)に維持されたワークに静電塗装される。
塗装が終了した時点では、塗料バッグ22は、例えば図2(c)に示すようにつぶれた状態となっており、塗料ノズル13にも塗料が詰まった状態となっている。
ここで、使用済カートリッジ3を外す前に、塗料ノズル13内の塗料をカートリッジに吸い込む吸引工程が行われる。
吸引工程は、塗装機4を所定の洗浄位置まで移動するまでに、塗料バルブ26を開き、作動液供給系5の送液ポンプ32を逆転させ、作動液室23内の作動液を作動液供給源に逆流させる。
これにより、作動液室23から作動液が抜かれるので、塗料バッグ22が膨らんで陰圧となり、これに連通する塗料ノズル13に詰まっている残塗料が、塗料バッグ22に吸い戻され、塗料ノズル13には、その内壁に塗料が付着する程度となる。
洗浄工程は、所定の洗浄位置に位置決めされた塗装機4の洗浄液ポート17に洗浄液コネクタ(図示せず)を接続して洗浄液を供給し、塗装機本体2の洗浄機バルブ16を開くと、図2(e)に示すように、塗料ノズル13の後端部から洗浄液が供給されて、塗料ノズル13から回転霧化頭11に至る間に付着している塗料が洗浄除去される。
このとき、塗料ノズル13内に残る塗料は、わずかに内壁に付着しているのみであるので、洗浄液の汚れも少ない。
なお、図1と共通する部分については、同一符号を付して重複説明を省略する。
本例では、塗料ノズル13内の塗料を吸引するために塗料バッグ22を陰圧にする陰圧生成手段として、体積変化する容積調整部材41が作動液室23内に突出形成され、当該容積調整部材41の体積を縮小させることにより、作動液室23の容積を増大させて塗料バッグ22を陰圧にできるようになっている。
このプランジャ43を、作動液室23内に突出させておき、塗装工程の終了後、吸引工程を行う際に、シリンダ42に圧縮エアを供給してプランジャ43を収縮させることにより、作動液室23の容積を増大させることができ、これによって塗料バッグ22が陰圧となり塗料ノズル13内に残る塗料を塗料バッグ22に吸い戻すことができる。
また、容積調整部材41は、圧縮空気で進退される場合に限らず、作動液によって進退させるようにしてもよい。
2 塗装機本体
3 カートリッジ
4 塗装機
5 作動液供給系
6 オペレートエア供給系
11 回転霧化頭
13 塗料ノズル(塗料流路)
16 洗浄液バルブ
21 パウチパック(可動壁)
22 塗料バッグ(塗料室)
23 作動液室
26 塗料バルブ
32 送液ポンプ
36 往路配管
37 復路配管
38 39 送液ポンプ
Claims (10)
- 塗料室に塗料を充填したカートリッジを塗料霧化機構が形成された塗装機本体に装着する塗装準備工程と、
塗料室を陽圧にしてカートリッジから塗料を圧し出し、塗装機本体に形成された塗料流路を通って塗料霧化機構に送給して塗装する塗装工程と、
塗装工程終了後に使用済カートリッジを取り外して、充填済カートリッジを装着して塗装を繰り返し行う塗装方法において、
塗装工程終了後、使用済カートリッジを取り外す前に、塗料室を陰圧にして塗料流路に残る塗料をカートリッジ内に吸引する吸引工程を備えたことを特徴とする塗装方法。 - 前記吸引工程終了後、使用済みカートリッジを取り外す前に、塗料流路を洗浄する洗浄工程を備えた請求項1記載の塗装方法。
- 前記カートリッジの内部が、可動隔壁を介して塗料室及び作動液室に仕切られ、
前記塗装工程で、正逆方向に送液可能な送液ポンプにより前記作動液室に作動液を送給して塗料室を陽圧にすると共に、
前記吸引工程で、前記送液ポンプにより前記作動液室から作動液を吸い出すことにより塗料室を陰圧にする請求項1又は2記載の塗装方法。 - 前記カートリッジの内部が、可動隔壁を介して塗料室及び作動液室に仕切られ、
前記作動液室に、作動液を供給するポンプを介装した作動液供給系と、作動液を還流する送液ポンプを介装した作動液還流系が接続され、
前記塗装工程で、作動液供給系により作動液室に作動液を送給して塗料室を陽圧にすると共に、
前記吸引工程で、作動液還流系により作動液室から作動液を吸い出して塗料室を陰圧にする請求項1又は2記載の塗装方法。 - 前記作動液室内に、体積変化する容積調整部材が配され、
前記吸引工程で、容積調整部材の体積を縮小させることにより、作動液室の容積を大きくして塗料室を陰圧にする請求項1又は2記載の塗装方法。 - 塗料室に塗料を充填したカートリッジが、塗料霧化機構を備えた塗装機本体に着脱可能に装着され、
塗料室を陽圧にする陽圧生成手段により、カートリッジから圧し出された塗料を塗装機本体に形成された塗料流路を通って塗料霧化機構に送給して塗装し、
塗装終了後に使用済カートリッジを取り外して充填済カートリッジを装着し繰り返し塗装を行う塗装装置において、
塗装終了後、使用済みカートリッジを取り外す前に、塗料室を陰圧にして塗料流路に残る塗料をカートリッジ内に吸引させる陰圧生成手段を備えたことを特徴とする塗装装置。 - 前記カートリッジを装着したままの状態で、前記塗料流路を洗浄する洗浄液供給手段を備えた請求項6記載の塗装装置。
- 前記カートリッジの内部が、可動隔壁を介して塗料室及び作動液室に仕切られ、
前記陽圧生成手段として、正逆方向に送液可能な送液ポンプが、前記作動液室に接続された作動液配管に介装され、
前記陰圧生成手段が、前記送液ポンプの逆方向送液運転である請求項6又は7記載の塗装装置。 - 前記カートリッジの内部が、可動隔壁を介して塗料室及び作動液室に仕切られ、
前記陽圧生成手段となる送液ポンプが、前記作動液室に接続された作動液供給配管に介装され、
前記陰圧生成手段となる逆流ポンプが、前記作動液室に接続された作動液還流配管に介装された請求項6又は7記載の塗装装置。 - 前記カートリッジの内部が、可動隔壁を介して塗料室及び作動液室に仕切られ、
前記陰圧生成手段として、体積変化する容積調整部材が作動液室内に突出形成され、作動液室内に突出している容積調整部材の体積を縮小させることにより作動液室の容積を大きくして塗料室を陰圧にする請求項6又は7記載の塗装装置。
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