JP2018012088A

JP2018012088A - 塗装ガン洗浄装置

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Publication number: JP2018012088A
Application number: JP2016144650A
Authority: JP
Inventors: 諒今西; Ryo Imanishi; 達行長瀬; Tatsuyuki Nagase; 健悟澤井; Kengo Sawai
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-25
Anticipated expiration: 2036-07-22
Also published as: JP6810549B2

Abstract

【課題】従来より洗浄力が高い塗装ガン洗浄装置を提供する。【解決手段】洗浄液の噴出口（第２及び第４の噴出口３２Ｆ，３４Ｆ）を末端に備えた流体供給流路（第２及び第４の環状流路３２，３４）に洗浄液を供給してから圧縮エアーを供給して、圧縮エアーと共に洗浄液を噴出口から噴出させる。これにより、噴出口の手前の流体供給流路（第２及び第４の噴出流路３２Ａ，３４Ａ）内の洗浄液が圧縮エアーによって噴出口外に押し出されて従来より強く塗装ガンに衝突し、従来より高い洗浄力で塗装ガンを洗浄することが可能になる塗装ガン洗浄装置２０。【選択図】図４

Description

本発明は、塗装ガンを洗浄液で洗浄する塗装ガン洗浄装置に関する。

従来、この種の塗装ガン洗浄装置として、洗浄液と圧縮エアーとをそれぞれ別の孔から噴出して塗装ガンの手前で合流させることで、圧縮エアーの圧力によって洗浄液を塗装ガンに衝突させて洗浄を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−０３４６２３号公報（段落［００４６］、図４）

しかしながら、上記した従来の塗装ガン洗浄装置よりも洗浄力が高いものが望まれていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より洗浄力が高い塗装ガン洗浄装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、塗装ガンを受容するガン受容部を有するボディと、前記ガン受容部の内面に形成されて、前記ガン受容部内へと洗浄液を噴出するための洗浄液噴出口と、前記ボディ内に形成され、末端に前記洗浄液噴出口を有する内部流路と、前記内部流路を含む流体送給流路と圧縮エアー供給源との間に接続されるエアー用バルブと、前記流体送給流路と洗浄液供給源との間に接続される液用バルブと、前記洗浄液を前記流体送給流路に供給してから前記圧縮エアーを前記流体送給流路に供給するように前記エアー用バブル及び前記液用バルブを制御する噴出制御部とを備えた塗装ガン洗浄装置である。

請求項２の発明は、前記噴出制御部は、前記洗浄液と前記圧縮エアーとが前記流体送給流路に交互に供給されるように前記エアー用バブル及び前記液用バルブを制御する請求項１に記載の塗装ガン洗浄装置である。

請求項３の発明は、前記ボディは、環状をなし、前記内部流路は、前記ボディの環状に対応した環状流路と、前記環状流路の周方向の複数位置から前記ガン受容部の内面まで延びて末端が前記洗浄液噴出口となった噴出流路とを含んでなる請求項１又は２に記載の塗装ガン洗浄装置である。

請求項４の発明は、前記圧縮エアー供給源又は前記洗浄液供給源の何れか一方を選択的に前記流体送給流路に接続する三方弁を、前記エアー用バルブ兼、前記液用バルブとして備えた請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の塗装ガン洗浄装置である。

請求項５の発明は、前記エアー用バルブ及び前記液用バルブとそれらが接続される前記流体送給流路とからなる噴出系統が２系統備えられ、前記噴出制御部は、一方の前記噴出系統に含まれる前記洗浄液噴出口からの洗浄液の噴出期間と、他方の前記噴出系統に含まれる前記洗浄液噴出口からの洗浄液の噴出期間との少なくとも一部が互いにずれるように制御する請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の塗装ガン洗浄装置である。

請求項６の発明は、前記ガン受容部における受容口にエアーカーテンを生成するための圧縮エアー噴出部が前記ボディに備えられている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の塗装機洗浄装置である。

［請求項１の発明］
請求項１の塗装ガン洗浄装置では、洗浄液噴出口を末端に備えた流体供給流路に洗浄液を供給してから圧縮エアーを供給して圧縮エアーと共に洗浄液を洗浄液噴出口から噴出させる。これにより、洗浄液噴出口の手前の流体供給流路内の洗浄液が圧縮エアーによって洗浄液噴出口外に押し出されて従来より強く塗装ガンに衝突し、従来より高い洗浄力で塗装ガンを洗浄することが可能になる。

［請求項２の発明］
請求項２の塗装ガン洗浄装置は、洗浄液と圧縮エアーとを流体供給流路に交互に供給することで短時間で多くの洗浄液を塗装ガンに衝突させることができ、洗浄力が向上する。

［請求項３の発明］
請求項３の塗装ガン洗浄装置によれば、塗装ガンの全周を効率良く洗浄することができる。

［請求項４の発明］
請求項４の塗装ガン洗浄装置では、三方弁でエアー用バルブと液用バルブとを兼用したので塗装ガン洗浄装置がコンパクトになる。

［請求項５の発明］
請求項５の塗装ガン洗浄装置は、エアー用バルブ及び液用バルブとそれらが接続される流体供給流路とからなる噴出系統を２つ備え、一方の噴出系統に含まれる洗浄液噴出口からの洗浄液の噴出期間と、他方の噴出系統に含まれる洗浄液噴出口からの洗浄液の噴出期間とが互いにずれているので、２つの噴出系統を使用したときの圧縮エアーの圧力降下を抑えて効率良く洗浄を行うことができる。なお、一方の噴出系統に含まれる洗浄液噴出口からの洗浄液の噴出期間と、他方の噴出系統に含まれる洗浄液噴出口からの洗浄液の噴出期間とは、完全に重なり合うもののみならず、一部のみが重なり合うものも本発明に含まれる。

［請求項６の発明］
請求項６の塗装ガン洗浄装置では、エアーカーテンによってガン受容部の受容口が閉塞されて、洗浄液がガン受容部から漏れることを規制することができる。

本発明の一実施形態に係る塗装ガン洗浄装置の側断面図塗装ガン洗浄装置と圧縮エアー供給源等との配管図第１〜第３のバルブのオンオフのタイムチャート塗装ガン洗浄装置の側断面図塗装ガン洗浄装置の平断面図

以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１において符号１０は、塗装ガンであって、図示しない塗装用ロボットのアーム先端に取り付けられている。この塗装ガン１０の先端部には、先細りテーパー状のヘッド部１２が備えられ、そのヘッド部１２の先端面中央にベルカップ１１が組み付けられている。そして、ベルカップ１１を回転させることで塗料を霧化して噴射し、ワークを塗装することができる。

本実施形態の塗装ガン洗浄装置２０は、上記したような塗装ガン１０におけるヘッド部１２のテーパー側面１２Ａや先端面１２Ｂに付着した塗料を洗浄するために使用され、その構造は以下のようになっている。即ち、塗装ガン洗浄装置２０は、リング状のボディ２１を有し、その内側がガン受容部２２になっている。また、ボディ２１は、洗浄液回収ドラム５０の上端部に取り付けられ、上面開口２２Ａ（本発明の「受容口」に相当する）からガン受容部２２内に塗装ガン１０のヘッド部１２を受容する。なお、ボディ２１の内周面２１Ｎは、円筒面の上端部にテーパー面を備えた形状をなしている。

ボディ２１の内部には、上側から順番に第１〜第４の環状流路３１〜３４が間隔を空けて設けられている。また、第１〜第４の各環状流路３１〜３４における周方向の複数位置からは、内周面２１Ｎまで第１〜第４の噴出流路３１Ａ〜３４Ａが延びていて、それらの末端の開口が第１〜第４の噴出口３１Ｆ〜３４Ｆになっている。また、第１〜第４の噴出流路３１Ａ〜３４Ａの内径は、０．２〜１．５［ｍｍ］になっている。なお、第１〜第４の噴出流路３１Ａ〜３４Ａの内径は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、ボディ２１の周方向に並んだ複数の噴出流路３１Ａ(又は、３２Ａ〜３４Ａ）同士の内径が同じであっても、異なっていてもよい。

第１〜第４の環状流路３１〜３４には、それぞれ１８０度離れた２箇所から外周面２１Ｇまで導入流路Ｄが延びている。そして、第１環状流路３１の１対の導入流路Ｄに１対の第１エルボジョイント３１Ｂが接続され、第２環状流路３２の１対の導入流路Ｄに１対の第２エルボジョイント３２Ｂが接続され、第３環状流路３３の１対の導入流路Ｄに１対の第３エルボジョイント３３Ｂが接続され、第４環状流路３４の１対の導入流路Ｄに１対の第４エルボジョイント３４Ｂが接続されている。

第１〜第４の環状流路３１〜３４には、図２に示した第１〜第３のバルブ４１〜４３を介して圧縮エアー供給源５２及び洗浄液供給源５３が接続されている。

洗浄液供給源５３は、例えば、洗浄液として有機溶剤をポンプによって供給するようになっている。その有機溶剤としては、例えば、トルエン、アセトン、アルコール又はベンゼンを主成分とするものが挙げられ、本実施形態では、トルエンを主成分としたシンナーが使用されている。なお、洗浄液として水を使用してもよい。

圧縮エアー供給源５２としては、例えば工場に設置されている圧縮エアー配管が利用される。その圧縮エアー配管には、例えば、工場に備えたコンプレッサによって所定の圧力（例えば、０．１〜１［ＭＰａ］）に圧縮された空気が供給されている。

第１〜第３のバルブ４１〜４３は、例えば、エアー駆動バルブであって、圧縮エアーによって駆動される。第１バルブ４１は、１つの入力ポートと１つの出力ポートとを備える。その入力ポートには、パイプＰを介して圧縮エアー供給源５２が接続される一方、出力ポートには、途中で二股に分かれるパイプＰを介して１対の第１エルボジョイン３１Ｂ，３１Ｂが接続されている。

第２及び第３のバルブ４２，４３は、２つの入力ポートと１つの出力ポートとを備えた、所謂、三方弁である。それら第２及び第３のバルブ４２，４３の各一方の入力ポート（以下、適宜「エアー入力ポート」という）には、パイプＰを介して圧縮エアー供給源５２が接続され、各他方の入力ポート（以下、適宜「洗浄液入力ポート」という）には、パイプＰを介して洗浄液供給源５３が接続されている。また、第２バルブ４２の出力ポートには、途中で二股に分かれるパイプＰを介して１対の第２エルボジョイント３２Ｂ，３２Ｂが接続され、第３バルブ４３の出力ポートには、途中で二股に分かれるパイプＰを介して１対の第４エルボジョイント３４Ｂ，３４Ｂが接続されている。

なお、本実施形態では、上記した第２及び第４の環状流路３２，３４と第２及び第４の噴出流路３２Ａ，３４Ａとから、本発明に係る内部流路が構成されている。また、その内部流路と、第２及び第４のエルボジョイント３２Ｂ，３４Ｂと、それら第２及び第４のエルボジョイント３２Ｂ，３４Ｂと第２及び第３のバルブ４２，４３との間を連絡するパイプＰとから本発明に係る「流体送給流路」が構成されている。また、本実施形態では、１対の第３エルボジョイント３３Ｂ，３３Ｂには何も接続されておらず、不使用状態になっている。

上記した第１〜第３のバルブ４１〜４３は、噴出制御部５４によって駆動制御される。具体的には、噴出制御部５４は、第１〜第３のバルブ４１〜４３を駆動するためのエアー配管に繋がった複数の電磁バルブを有し、それら電磁バルブをオンオフすることで第１〜第３のバルブ４１〜４３をオンオフする。

図３には、１回の洗浄処理の開始から終了までの第１〜第３のバルブ４１〜４３のオンオフのタイムチャートの一例が示されている。以下、このタイムチャートを利用して、本実施形態の塗装ガン洗浄装置２０の作用効果について説明する。

塗装用ロボットの動作により塗装ガン１０のヘッド部１２がガン受容部２２に受容されると、噴出制御部５４が塗装用ロボットのコントローラからトリガー信号を受けて塗装ガン洗浄装置２０による洗浄処理を開始する。洗浄処理を開始されると、図３に示すように、第１バルブ４１がオンされ（即ち、「開通状態」になり）、図４に示すように、塗装ガン洗浄装置２０の上端部の複数の第１噴出口３１Ｆからエアーが噴出される。これにより、ガン受容部２２の上面開口２２Ａを閉塞するエアーカーテンが生成される。

次いで、図３に示すように、第２及び第３のバルブ４２，４３の洗浄液入力ポートが、所定の第１噴出時間Ｔ１（例えば、０．１〜１．２［秒］）に亘ってオンする。これにより、第２及び第３のバルブ４２，４３と塗装ガン洗浄装置２０との間を連絡するパイプＰに所定量の洗浄液が充填され、その一部は第２及び第３の環状流路３２，３３内に流れ込む。

次いで、第２バルブ４２のエアー入力ポートが、所定の第２噴出時間Ｔ２に亘ってオンする。すると、パイプＰに残っていた洗浄液が圧縮エアーに押されて第２環状流路３２に流れ込んで拡がり、第２環状流路３２に連なる複数の第２噴出流路３２Ａの入口を覆う。その状態で第２環状流路３２に圧縮エアーが流れ込み、洗浄液が複数の第２噴出流路３２Ａを通って第２噴出口３２Ｆからガン受容部２２内に噴出される（図４参照）。そして、洗浄液がヘッド部１２のテーパー側面１２Ａに吹き付けられて、ヘッド部１２が洗浄される。その際、洗浄液がテーパー側面１２Ａに衝突して飛散しても、上面開口２２Ａのエアーカーテンによってガン受容部２２外に洗浄液が排出されることが規制される。また、この段階では、第４環状流路３４とそれに繋がるパイプＰは、洗浄液が充填された状態に維持される。

次いで、第２及び第３のバルブ４２，４３の洗浄液入力ポートが、所定の第３噴出時間Ｔ３に亘ってオンする。これにより、第２環状流路３２とそれに繋がるパイプＰに洗浄液が再充填される。また、第４環状流路３４とそれに繋がるパイプＰには、充填されている洗浄液にさらに洗浄液が追加される。

次いで、第２バルブ４２のエアー入力ポートが、所定の第４噴出時間Ｔ４に亘ってオンする。これにより、再び、第２噴出口３２Ｆからガン受容部２２内へと洗浄液が噴出され、ヘッド部１２が洗浄される。この段階でも、第４環状流路３４とそれに繋がるパイプＰは、洗浄液が充填された状態に維持される。そして、第４噴出時間Ｔ４の終了後、所定時間Ｔ５の経過後に、第３バルブ４３のエアー入力ポートが、所定の第６噴出時間Ｔ６に亘ってオンする。これにより、第４環状流路３４に溜まっていた洗浄液が一気に第４噴出口３４Ｆから噴出されてヘッド部１２のテーパー側面１２Ａ及び先端面１２Ｂに吹き付けられ、ヘッド部１２が洗浄される。そして、その第６噴出時間Ｔ６の終了と共に第１バルブ４１がオフして（即ち、「遮断状態」になり）エアーカーテンがオフし、１回の洗浄処理が終了する。

なお、本実施形態では、上記した第３噴出時間Ｔ３は第１噴出時間Ｔ１より僅かに長く、第４噴出時間Ｔ４は第２噴出時間Ｔ２より僅かに長く、さらに、第６噴出時間Ｔ６は第２噴出時間Ｔ２の複数倍の長さに設定されている。

上記したように本実施形態の塗装ガン洗浄装置２０では、洗浄液の噴出口（第２及び第４の噴出口３２Ｆ，３４Ｆ）を末端に備えた流路（第２及び第４の環状流路３２，３４、パイプＰ等）に洗浄液を供給してから圧縮エアーを供給して、圧縮エアーと共に洗浄液を噴出口から噴出させる。これにより、噴出口の手前の流路（第２及び第４の噴出流路３２Ａ，３４Ａ）内の洗浄液が圧縮エアーによって噴出口外に押し出されて従来より強く塗装ガン１０に衝突し、従来より高い洗浄力で塗装ガン１０を洗浄することが可能になる。

また、洗浄液と圧縮エアーとを流路に交互に供給することで、短時間で多くの洗浄液を塗装ガン１０に衝突させることができると共に、衝突に強弱がついて洗浄力が向上する。しかも、２つの噴出系統を備え、一方の噴出系統に含まれる第２噴出口３２Ｆからの洗浄液の噴出期間と、他方の噴出系統に含まれる第４噴出口３４Ｆからの洗浄液の噴出期間とが互いにずれているので、２つの噴出系統を使用したときの圧縮エアーの圧力降下を抑えて効率良く洗浄を行うことができる。さらには、三方弁（第２及び第３のバルブ４２，４３）で、エアー用バルブと液用バルブとを兼用したので、塗装ガン洗浄装置２０全体をコンパクトにすることができる。

また、本実施形態の塗装ガン洗浄装置２０により洗浄液が霧化されて噴出されることがあるが、洗浄液を霧化するために、圧縮エアーの供給路と洗浄液の供給路とを直交させる、所謂、ベンチュリー式のものに比べて、塗装ガン洗浄装置２０全体を小型にすることができる。
［他の実施形態］

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記実施形態の塗装ガン洗浄装置２０では、第１〜第４の噴出流路３１Ａ〜３４Ａが、ボディ２１の中心軸２５Ｊ方向から見てボディ２１の径方向に延びていたが、図５に示すように噴出流路３１Ｚがボディ２１Ｖの中心軸２５Ｊ方向から見て、ボディ２１Ｖの径方向に対して一方側に傾斜した構造としてもよい。

（２）前記実施形態の塗装ガン洗浄装置２０では、圧縮エアー及び洗浄液が通過する流路の一部が環状流路になっていたが、流路の一部に環状流路を備えていなくてもよい。

（３）前記実施形態では、第２噴出口３２Ｆからの洗浄液が噴出される噴出期間と、第４噴出口３４Ｆからの洗浄液が噴出される噴出期間とが、完全に重なり合わないように制御されていたが、完全に重なり合うように制御してもよいし、第２噴出口３２Ｆからの洗浄液の噴出期間と、第４噴出口３４Ｆからの洗浄液の噴出期間とが部分的に重なり合うように制御してもよい。また、例えば、第４噴出口３４Ｆから洗浄液が噴出されている期間に、第２噴出口３２Ｆと第３噴出口３４Ｆとから交互に洗浄液が噴出される構成としてもよい。

１０塗装ガン
２０塗装ガン洗浄装置
２１，２１Ｖボディ
２２ガン受容部
２２Ａ上面開口（受容口）
３１〜３４第１〜第４の環状流路
３１Ｆ〜３４Ｆ噴出口
４２第２バルブ（エアー用バブル、液用バルブ）
４３第３バルブ（エアー用バブル、液用バルブ）
５２圧縮エアー供給源
５３洗浄液供給源
５４噴出制御部

Claims

塗装ガンを受容するガン受容部を有するボディと、
前記ガン受容部の内面に形成されて、前記ガン受容部内へと洗浄液を噴出するための洗浄液噴出口と、
前記ボディ内に形成され、末端に前記洗浄液噴出口を有する内部流路と、
前記内部流路を含む流体送給流路と圧縮エアー供給源との間に接続されるエアー用バルブと、
前記流体送給流路と洗浄液供給源との間に接続される液用バルブと、
前記洗浄液を前記流体送給流路に供給してから前記圧縮エアーを前記流体送給流路に供給するように前記エアー用バブル及び前記液用バルブを制御する噴出制御部とを備えた塗装ガン洗浄装置。
前記噴出制御部は、前記洗浄液と前記圧縮エアーとが前記流体送給流路に交互に供給されるように前記エアー用バブル及び前記液用バルブを制御する請求項１に記載の塗装ガン洗浄装置。
前記ボディは、環状をなし、
前記内部流路は、前記ボディの環状に対応した環状流路と、前記環状流路の周方向の複数位置から前記ガン受容部の内面まで延びて末端が前記洗浄液噴出口となった噴出流路とを含んでなる請求項１又は２に記載の塗装ガン洗浄装置。
前記圧縮エアー供給源又は前記洗浄液供給源の何れか一方を選択的に前記流体送給流路に接続する三方弁を、前記エアー用バルブ兼、前記液用バルブとして備えた請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の塗装ガン洗浄装置。
前記エアー用バルブ及び前記液用バルブとそれらが接続される前記流体送給流路とからなる噴出系統が２系統備えられ、
前記噴出制御部は、一方の前記噴出系統に含まれる前記洗浄液噴出口からの洗浄液の噴出期間と、他方の前記噴出系統に含まれる前記洗浄液噴出口からの洗浄液の噴出期間との少なくとも一部が互いにずれるように制御する請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の塗装ガン洗浄装置。
前記ガン受容部における受容口にエアーカーテンを生成するための圧縮エアー噴出部が前記ボディに備えられている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の塗装機洗浄装置。