JP2019074000A - Syringe pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗装機に対する液体塗料や塗料硬化液の供給など各種液体の供給に用いるシリンジポンプに関し、詳しくは、シリンダの内部に摺動自在に配置したピストンに、ピストンとシリンダ内周面との間をシールする環状シール材を装備し、充填路を通じてシリンダの一方側底壁とピストンとの間の充填室に充填した液体を、前記一方側底壁の側へのピストンの摺動により吐出路を通じて充填室から吐出するシリンジポンプに関する。 The present invention relates to a syringe pump used to supply various liquids such as liquid paint and paint hardening liquid to a coating machine, and more specifically, to a piston slidably disposed inside a cylinder, the piston and the inner circumferential surface of the cylinder An annular seal member is provided for sealing the gap, and the liquid filled in the filling chamber between the bottom wall of the cylinder and the piston through the filling passage is discharged by the sliding of the piston toward the side of the bottom wall. The syringe pump discharges from the filling chamber through the
従来、この種のシリンジポンプでは、充填室に充填した塗料などの液体をピストンの摺動により充填室から吐出させた後、空の充填室に対して洗浄液と乾燥用気体とを順次に供給することで、シリンダ内における充填室を次の液体の充填に先立ち洗浄するとともに乾燥させる洗浄乾燥処理が一般的に行われる。 Conventionally, in this type of syringe pump, after the liquid such as paint filled in the filling chamber is discharged from the filling chamber by sliding of the piston, the cleaning solution and the drying gas are sequentially supplied to the empty filling chamber. In this way, a cleaning and drying process is generally performed in which the filling chamber in the cylinder is cleaned and dried prior to the next liquid filling.
そして、下記の特許文献1では、充填室を洗浄する際にシリンダ内周面とピストンとの間に間隙幅の大きな洗浄用間隙を生じさせて、充填室に供給した洗浄液をその洗浄用間隙に通過させることで、シリンダ内周面やピストンにおける環状シール材の外周面などに付着している残留物を洗浄液により洗い流すようにしたシリンジポンプが提案されている。
Then, in
しかし、シリンダの内周面やピストンにおける環状シール材の外周面に付着した残留物(特に、液体塗料や塗料硬化液に含まれる硬化成分が形成する皮膜状の残留物など)は、洗浄液による洗い流しだけでは完全に除去することが難しく、この為、従来のシリンジポンプでは、この残留物の堆積によりピストンの摺動抵抗が大きくなることで、ピストンの摺動が不良になってポンプ機能の低下や不測のポンプ停止を招いたり、ピストンにおける環状シール材の早期摩損を招いたりする問題があった。 However, the residue attached to the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the annular seal material in the piston (in particular, the residue in the form of a film formed by the curing component contained in the liquid paint and the paint curing liquid) It is difficult to completely remove it by itself, and therefore, in the conventional syringe pump, the sliding resistance of the piston becomes large due to the accumulation of this residue, and the sliding of the piston becomes defective and the pump function decreases. There has been a problem of causing an unexpected pump stop or causing premature wear of the annular seal material on the piston.
また、これを防止するには、ポンプ各部を分解して付着残留物を除去するメンテナンス作業を頻繁に実施しなければならず、そのことでメンテナンス負担が大きくなるとともに、ポンプの稼働効率が低下する問題があった。 Moreover, in order to prevent this, the maintenance work for disassembling each part of the pump and removing attached residue must be frequently performed, which increases the maintenance burden and reduces the operation efficiency of the pump. There was a problem.
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な改良により上記問題を効果的に解消する点にある。 In view of this situation, the main object of the present invention is to effectively solve the above problems by rational improvement.
本発明の第1特徴構成はシリンジポンプに係り、その特徴は、
シリンダの内部に摺動自在に配置したピストンに、前記ピストンと前記シリンダの内周面との間をシールする環状シール材を装備し、
充填路を通じて前記シリンダの一方側底壁と前記ピストンとの間の充填室に充填した液体を、前記一方側底壁の側への前記ピストンの摺動により吐出路を通じて前記充填室から吐出するシリンジポンプであって、
前記環状シール材に対して前記充填室とは反対側における前記ピストンと前記シリンダの内周面との間の隙間部分に洗浄液を供給して前記隙間部分を洗浄し、かつ、洗浄後の前記隙間部分に乾燥用気体を供給して洗浄後の前記隙間部分を乾燥させる洗浄乾燥手段を設けるとともに、
前記洗浄乾燥手段による前記隙間部分の洗浄乾燥処理に続いて、前記隙間部分に潤滑性を備えるシール液を供給するシール液供給手段を設けてある点にある。
The first feature configuration of the present invention relates to a syringe pump, and the feature is that
The piston slidably disposed inside the cylinder is equipped with an annular seal member for sealing between the piston and the inner circumferential surface of the cylinder,
A syringe which discharges the liquid filled in the filling chamber between the one bottom wall of the cylinder and the piston through the filling passage from the filling chamber through the discharge passage by the sliding of the piston toward the one side bottom wall A pump,
A cleaning solution is supplied to a gap between the piston and the inner peripheral surface of the cylinder on the side opposite to the filling chamber with respect to the annular seal member to clean the gap, and the gap after cleaning There is provided a washing / drying means for supplying a drying gas to the part to dry the gap after washing, and
Subsequent to the cleaning and drying process of the gap portion by the cleaning and drying means, a seal liquid supply means for supplying a sealing liquid having lubricity to the gap portion is provided.
この構成によれば(図9及び図10参照)、ピストン4の環状シール材13に対して充填室10とは反対側におけるピストン4とシリンダ内周面3aとの間の隙間部分29を、洗浄乾燥手段31による洗浄液L及び乾燥用気体Aの順次供給により洗浄乾燥処理した上で、その隙間部分29に対してシール液供給手段32により潤滑性を備えるシール液Sを供給するから、先の洗浄乾燥処理にかかわらずシリンダ内周面3aや環状シール材13の外周面に付着残留物(特に、充填室10に充填した液体に含まれる硬化成分などが形成する皮膜状の残留物)が残ったとしても、上記隙間部分29に供給したシール液Sのシール機能によりシリンダ内周面3aとピストン4との間のシール性(厳密には、シリンダ内周面3aと環状シール材13の外周面との間のシール性)を高く保ちながら、付着残留物によるピストン摺動抵抗の増大を、供給したシール液Sの潤滑機能により効果的に防止することができる。
According to this configuration (see FIGS. 9 and 10), the
また、上記隙間部分29にシール液Sを供給した後におけるピストン4の摺動に伴いシリンダ内周面3aや環状シール材13の外周面にシール液Sの液被膜が形成されて、この液被膜の存在により、シリンダ内周面3aや環状シール材13の外周面に対する残留物の付着そのものも抑止することができ、この点からも付着残留物によるピストン摺動抵抗の増大を防止することができる。
In addition, a liquid film of the sealing liquid S is formed on the inner
したがって、上記構成によれば、付着残留物によりピストン4の摺動抵抗が増大することに原因するポンプ機能の低下や不測のポンプ停止あるいは環状シール材13の早期摩損などを効果的に防止することができる。
Therefore, according to the above configuration, it is possible to effectively prevent the pump function from being lowered due to an increase in the sliding resistance of the
そしてまた、ポンプ各部を分解して付着残留物を除去するメンテナンス作業を不要にする、ないしは、その必要頻度を低減することができて、メンテナンスの負担を軽減するとともにポンプの稼働効率も高めることができる。 Further, maintenance work for disassembling each part of the pump and removing attached residue is unnecessary, or the frequency of the necessity can be reduced, and the burden of maintenance can be reduced and the operation efficiency of the pump can be enhanced. it can.
本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記洗浄液及び前記乾燥用気体を前記隙間部分に導く洗浄用供給路と、前記隙間部分に供給された前記洗浄液及び前記乾燥用気体を前記隙間部分から排出する洗浄用排出路と、前記シール液を前記隙間部分に導くシール液供給路との夫々に開閉弁を装備し、
前記洗浄乾燥手段及び前記シール液供給手段を制御する制御手段は、各々の前記開閉弁を開閉操作する開閉弁制御として、
前記隙間部分に前記洗浄液及び前記乾燥用気体を供給するときには、前記シール液供給路に装備された前記開閉弁を閉じるとともに、前記洗浄用供給路及び前記洗浄用排出路の夫々に装備された前記開閉弁を開き、
前記隙間部分に前記シール液を供給するときには、前記洗浄用供給路及び前記洗浄用排出路の夫々に装備された前記開閉弁を閉じるとともに、前記シール液供給路に装備された前記開閉弁を開く構成にしてある点にある。
A second feature of the present invention specifies an embodiment suitable for the implementation of the first feature, the feature being
A cleaning supply passage for guiding the cleaning solution and the drying gas to the gap portion; a cleaning discharge passage for discharging the cleaning solution and the drying gas supplied to the gap portion from the gap portion; An on-off valve is provided in each of the seal liquid supply path leading to the gap portion,
Control means for controlling the cleaning and drying means and the sealing liquid supply means is, as on-off valve control for opening and closing each on-off valve,
When the cleaning liquid and the drying gas are supplied to the gap portion, the on-off valve provided in the seal liquid supply passage is closed, and the cleaning supply passage and the cleaning discharge passage are provided. Open the on-off valve,
When the seal liquid is supplied to the gap portion, the on-off valve provided on each of the cleaning supply path and the cleaning discharge path is closed, and the on-off valve provided on the seal liquid supply path is opened. It is in the point which is made to the composition.
この構成によれば、上記隙間部分29に洗浄液L及び乾燥用空気Aを供給するときには(図8参照)、洗浄用供給路33及び洗浄用排出路37の夫々に介装された開閉弁V1,V3が開かれることで、洗浄用供給路33を通じて隙間部分29に洗浄液L及び乾燥用気体Aを供給するのに伴い、供給した洗浄液L及び乾燥用気体Aを洗浄用排出路37を通じ隙間部分29から排出するようにして、隙間部分29に対し洗浄液L及び乾燥用気体Aを一過的に通過させる形態で供給することができ、これにより、上記隙間部分29に対する洗浄乾燥処理の処理効果や処理能率を高めることができる。
According to this configuration, when the cleaning liquid L and the drying air A are supplied to the gap portion 29 (see FIG. 8), the on-off valve V1, which is interposed in each of the
また、上記隙間部分29にシール液Sを供給するときには(図10参照)、洗浄用供給路33及び洗浄用排出路37の夫々に介装された開閉弁V1,V3が閉じられることで、隙間部分29に連なるシリンダ内周面3aと環状シール材13の外周面との間のシール部分に対してシール液Sを加圧形態で効果的に作用させることができ、これにより、付着残留物によるピストン摺動抵抗の増大を一層効果的に防止することができる。
In addition, when the sealing liquid S is supplied to the gap portion 29 (see FIG. 10), the on-off valves V1 and V3 interposed in the
本発明の第3特徴構成は、第1又は第2特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記一方側底壁から離れる側へ摺動する前記ピストンを当接させて停止させる座部材を設け、
前記ピストン及び前記座部材は、前記ピストンが前記座部材に当接した状態においてそれらピストンと座部材との間に中継室が形成される構造にするとともに、
前記ピストンには、前記中継室を前記隙間部分に連通させる連通路を形成し、
前記洗浄乾燥手段及び前記シール液供給手段は、前記洗浄液及び前記乾燥用気体並びに前記シール液の夫々を前記中継室及び前記連通路を通じて前記隙間部分に供給する構成にしてある点にある。
The third feature of the present invention specifies an embodiment suitable for the implementation of the first or second feature, the feature being
A seat member is provided to abut and stop the piston sliding to a side away from the one side bottom wall;
The piston and the seat member have a structure in which a relay chamber is formed between the piston and the seat member when the piston abuts on the seat member.
The piston is provided with a communication passage for connecting the relay chamber to the gap portion,
The cleaning and drying unit and the sealing liquid supply unit are configured to supply the cleaning liquid, the drying gas, and the sealing liquid to the gap through the relay chamber and the communication passage.
この構成によれば(図8及び図10参照)、ピストン4が座部材14に当接した状態において上記中継室28及び上記連通路30を通じて、洗浄液L及び乾燥用気体A並びにシール液Sの夫々を上記隙間部分29に対し円滑かつ的確に供給することができ、これにより、上記隙間部分29に対する洗浄乾燥処理の処理効果及び処理能率を高めるとともに、付着残留物によるピストン摺動抵抗の増大を一層効果的に防止することができる。
According to this configuration (see FIGS. 8 and 10), when the
本発明の第4特徴構成は、第1〜第3特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記充填路を通じて前記充填室に前記液体を充填した後、前記充填路及び前記吐出路を閉じた状態で、前記ピストンをピストンロッドによる押圧により所定の加圧用移動量だけ前記一方側底壁の側へ摺動させて、そのときの前記充填室における前記液体の圧力変化を検出することで、検出した圧力変化に基づいて、前記充填室における前記液体が気泡を含んでいるか否かを判定する気泡存否判定手段を設けてある点にある。
The fourth feature of the present invention specifies an embodiment suitable for implementing any of the first to third features, and the feature is
After the filling chamber is filled with the liquid through the filling passage, and the filling passage and the discharge passage are closed, the piston is pressed by a piston rod by a predetermined moving amount for pressurization by the side of the one bottom wall The air bubble is slidingly moved to detect the pressure change of the liquid in the filling chamber at that time, and based on the detected pressure change, it is determined whether the liquid in the filling chamber contains bubbles or not. It is in the point provided with the existence judging means.
この構成によれば(図5参照)、充填室10に充填した液体Tに気泡が含まれることに原因して液体吐出が不安定化することを防止することができる。
According to this configuration (see FIG. 5), it is possible to prevent the liquid discharge from becoming unstable due to the inclusion of air bubbles in the liquid T filled in the
即ち、充填室10に充填した液体Tに気泡が含まれていると、その液体Tを充填室10から吐出する吐出工程の初期において多量の液体Tが充填室10から吐出されるのに対して、ピストン4がシリンダ3の一方側底壁7に近付いた吐出工程の終期に、その吐出工程が未だ完了していないにもかかわらず充填室10が既に液体不存の空状態になってしまうなどのトラブルを招く。
That is, when the liquid T filled in the
これに対し、上記構成では、充填室10に液体Tを充填した後、充填路23及び吐出路20を閉じて充填室10からの流体送出を阻止した状態で、ピストン4をピストンロッド5による押圧により所定の加圧用移動量eだけシリンダ3の一方側底壁7の側(即ち、加圧側)へ摺動させたときの充填室10における液体Tの上昇側への圧力変化の変化形態に基づいて、気泡存否判定手段38aにより充填室10における液体T中の気泡の存否を判定する。
On the other hand, in the above configuration, after filling the
即ち、充填室10に充填した液体T中に気泡が存在しないときには、ピストン摺動による加圧があると充填室10における液体Tの圧力が液体Tの非圧縮性により俊敏に上昇するが、充填室10に充填した液体T中に気泡が存在するときには、ピストン摺動による加圧にかかわらず気泡の圧縮性に原因して充填室10における液体Tの圧力が緩慢にしか上昇しない。
That is, when there is no air bubble in the liquid T filled in the
このことを利用して、気泡存否判定手段38aにより充填室10の液体T中における気泡の存否を判定する。
Using this fact, the presence / absence of bubbles in the liquid T in the
したがって、充填室10に充填した液体T中に気泡が含まれているときには、この気泡存否判定手段38aよる判定に応じ、充填室10からの液体吐出の開始前に、ポンプ停止を促す警報を発令させたりポンプを自動停止させたりするなどの適当な対応処置を採るようにすることができ、これにより、充填室10に充填した液体Tに気泡が含まれることに原因する液体吐出の不安定化を防止することができる。
Therefore, when the liquid T filled in the
本発明の第5特徴構成は、第4特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記気泡存否判定手段は、前記充填室における前記液体の圧力変化を検出した後、前記ピストンを前記充填室における前記液体の圧力により前記一方側底壁から離れる側へ復帰摺動させる構成にしてある点にある。
The fifth feature of the present invention specifies an embodiment suitable for the implementation of the fourth feature, and the feature is that
The bubble presence / absence determination means is configured to return and slide the piston away from the one side bottom wall by the pressure of the liquid in the filling chamber after detecting a change in pressure of the liquid in the filling chamber. It is on the point.
この構成によれば(図5参照)、気泡存否判定手段38aによりピストン4を所定の加圧用移動量eだけ一方側底壁7の側へ摺動させて充填室10における液体T中の気泡の存否を判定した後、充填室10における液体Tを無駄に捨てることなく、充填室10における液体Tの圧力を供給先への液体供給に適した圧力まで速やかに低下させることができる。
According to this configuration (see FIG. 5), the
即ち、この種のシリンジポンプでは、充填室10に充填した液体T中に気泡が含まれることを防止するため、ピストン4をシリンダ3の一方側底壁7から離れる側へ摺動させる場合、充填室10に充填した液体Tの圧力によりピストン4を摺動させることで充填室10を正圧に保つようにする。その後、気泡存否判定手段38aによる気泡存否の判定において上昇させた充填室10における液体Tの圧力を供給先への液体供給に適した圧力まで低下させるには、気泡存否の判定において上昇させた充填室10における液体Tの圧力によりピストン4をシリンダ3の一方側底壁7から離れる側に摺動させる方法と、充填室10における液体Tの一部を充填室10から排出する方法との2通りの方法が考えられる。
That is, in the syringe pump of this type, when the
しかし、気泡存否の判定において上昇させた充填室10における液体Tの圧力によりピストン4を摺動させる前者の方法では、前述の如き付着残留物よるピストン摺動抵抗の増大が原因でピストン4が円滑に摺動せず、そのことで、充填室10における液体Tの圧力を適切に低下させることが難しくなり易い問題があり、一方、充填室10における液体Tの一部を排出する後者の方法では、吐出対象である液体Tの浪費を招く問題がある。
However, in the former method of sliding the
これに対し、前述した第1特徴構成に従属する上記第5特徴構成によれば、前述のシール液供給手段32によるシール液Sの供給によりピストン摺動抵抗の増大を効果的に防止できることから、気泡存否の判定で上昇させた充填室10における液体Tの圧力によりピストン4を摺動させる前者の方法を採りながらも、ピストン4の摺動不良を効果的に防止した状態で、また、充填室10における液体Tの一部を無駄に捨てることも無く、充填室10における液体Tの圧力を供給先への液体供給に適した圧力まで確実かつ円滑に低下させることができる。
On the other hand, according to the fifth feature configuration subordinate to the first feature configuration described above, the increase in the sliding resistance of the piston can be effectively prevented by the supply of the seal liquid S by the seal liquid supply means 32 as described above. In the state where the sliding failure of the
図1〜図3及び図8は、液体塗料Tを塗装機1に供給するシリンジポンプ2を示し、このシリンジポンプ2より塗装機1に供給された塗料Tは、塗装機1により自動車ボディなどの被塗物に噴霧されて被塗物の塗装に使用される。
1 to 3 and 8 show a
シリンジポンプ2は、シリンダ3と、シリンダ3の内部に摺動自在に内装したピストン4と、ピストン4を背面側から押圧操作するピストンロッド5とを備えている。
The
また、シリンダ3は、長手方向における一端部に環状の連結部材6を介して取り付けた一方側底壁7、及び、長手方向における他端部に環状の連結部材8を介して取り付けた他方側底壁9を備えている。
The
シリンダ3の内部において、一方側底壁7とピストン4との間には充填室10が形成され、シリンダ3の一方側底壁7には、充填室10に対して開口する充填孔11及び吐出孔12を形成してある。
Inside the
ピストン4の前面部における外周縁部には、ピストン4の摺動動作においてシリンダ3の内周面3aを摺接させる環状シール材13を装着してあり、この環状シール材13によりシリンダ3の内周面3aとピストン4との間をシールする。
An
一方、シリンダ3の内部において他方側底壁9の側には、その他方側底壁9に対して接する配置で座部材14を内装してあり、ピストンロッド5は、これら他方側底壁9及び座部材14に形成したロッド貫通孔15,16に貫通させてある。
On the other hand, a
また、ピストンロッド5は、その内ネジ部5aに咬合させたネジ棒17をサーボモータ18により伝動器19を介して正逆転操作することで前後進動作させる。
In addition, the
一方側底壁7における吐出孔12は、吐出路20を通じて塗装機1の塗料入口に接続してあり、この吐出路20には、塗装機1に対する塗料供給弁Vaを介装してある。
The
この塗料供給弁Vaよりも上流側の箇所において吐出路20からは回収路21を分岐してあり、この回収路21は回収容器22に接続してある。
The
そして、回収路21には、ダンプ弁Vb及びセーバー弁Vcを所定の間隔でその順に上流側から並べて介装してある。
The dump valve Vb and the saver valve Vc are interposed in the
これに対し、一方側底壁7における充填孔11には、充填路23を通じて切換器24を接続してあり、この切換器24は、充填路23及び充填孔11を通じて充填室10に供給する流体を、色などが異なる複数種の塗料T1〜Tn、シンナーなどの洗浄液L、並びに、ドライエアなどの乾燥用気体Aのうちのいずれかに択一的に切り換えるものである。
On the other hand, the
また、本例のシリンジポンプ2では、以上の基本構造の他に特徴的な構造として次の構造を備えている。
即ち、シリンダ3の一方側底壁7には、一方側底壁7の内面よりも充填室10内に所定寸法(例えば0.3mm程度)だけ突出する突出ピン25を取り付けてあり、これにより、ピストンロッド5による押圧をもってピストン4を一方側底壁7の側へ最も近付けた状態においても、突出ピン25に対するピストン4の当接により、一方側底壁7の内面とピストン4の前面4aとの間には底部間隙26が残るようにしてある。
Moreover, in the
That is, on the one side
また、環状シール13は、その前縁をピストン4の前面4aよりも所定寸法(例えば1mm程度)だけ後退させてピストン4に装備してあり、これにより、ピストン4を一方側底壁7の側へ最も近付けた状態において底部間隙26の周囲には、その底部間隙26に連なる溝状の環状間隙27が形成されるようにしてある。
Further, the
そして、シリンダ3の一方側底壁7において、充填孔11及び吐出口12の夫々は、この環状隙間27の形成箇所に対して開口させる配置で一方側底壁7に形成してある。
Further, in the one side
一方、ピストン4と他方側底壁9の側における座部材14とは、ピストン4が座部材14に当接した状態において、それらピストン4と座部材14との間に中継室28が形成される構造にしてあり、また、ピストン4には、環状シール材13に対して充填室10とは反対側におけるピストン4とシリンダ内周面3aとの間の隙間部分29に中継室28を連通させる連通路30を形成してある。
On the other hand, in the
また、上記隙間部分29にシンナーなどの洗浄液Lとドライエアなどの乾燥用気体Aとを択一的に供給する洗浄乾燥手段としての隙間部分用の洗浄乾燥器31を設けるとともに、上記隙間部分29に潤滑性を有するシール液Sを供給するシール液供給手段としての隙間部分用のシール液供給器32を設けてある。
Further, a cleaning / drying
そして、隙間部分用の洗浄乾燥器31は、開閉弁V1を介装した洗浄用供給路33、並びに、他方側底壁9及び座部材14夫々のロッド貫通孔15,16におけるピストンロッド5周囲の流路部分34を通じて、洗浄液L及び乾燥用気体Aを中継室28に送り、同様に、隙間部分用のシール液供給器32は、開閉弁V2を介装したシール液供給路35、並びに、上記ピストンロッド5周囲の流路部分34を通じて、シール液Sを中継室28に送る構造にしてある。
The cleaning / drying
なお、上記隙間部分29に供給された洗浄液L及び乾燥用気体Aは、連結部材8の中央取付孔8aにおける他方側底壁9及び座部材14夫々の周囲の流路部分36を通じて、開閉弁V3を介装した洗浄用排出路37に排出するようにしてある。
The cleaning liquid L and the drying gas A supplied to the
38はポンプ制御器であり、このポンプ制御器38は、充填室10に充填された流体の圧力を示す情報としてサーボモータ18の負荷トルクmを測定し、設定された塗装スケジュールの下で、測定した負荷トルクmに基づいて各弁Va〜Vc,V1〜V3及び切換器24並びにサーボモータ18の夫々を自動操作する。
具体的には、このポンプ制御器38は、塗装機1に対する各回の塗料供給ごとに次の(a)〜(f)の工程をその順に実行する。
Specifically, the
(a)充填室10に使用塗料Tを充填するにあたり、図1及び図2に示すように、先ず、ピストンロッド5による押圧によりピストン4を一方側底壁7の突出ピン25に当接させた状態を保持するとともに、塗料供給弁Va及びセーバー弁Vcを閉じ且つダンプ弁Vbを開いた状態で、設定時間だけ、その回に使用する塗料Tを切換器24から充填路23を通じて充填室10に供給する気泡除去工程を実施する。
(A) In filling the filling
即ち、この気泡除去工程では、その回に使用する塗料Tを充填路23→充填孔11→環状間隙27及び底部間隙26→吐出口12→吐出路20の順に一過的に通過させ、これにより、充填路23や充填室10に残る気体(即ち、充填路23及び充填室10に対する先の洗浄乾燥処理で充填路23及び充填室10に残る乾燥用気体A)を塗料Tによる押し出しにより排除する。
That is, in this air bubble removal process, the paint T used for that time is made to pass temporarily in the order of filling
そして、塗料Tとともに充填路23及び充填室10から排除した気体Aは、ダンプ弁Vbを通じて回収路21におけるダンプ弁Vbとセーバー弁Vcとの間の部分に塗料Tとの混合状態で蓄積させる。
The gas A removed from the filling
即ち、このようにダンプ弁Vbを開き且つセーバー弁Vcを閉じた状態で、塗料Tによるに押し出しにより充填路23及び充填室10における残存気体Aを排除することで、回収路21を回収容器22まで全通の状態にして充填路23及び充填室10における残存気体Aを塗料Tによる押し出しにより排除するのに比べ、残存気体Aの排除の為に費やす塗料Tの量を効果的に節減することができる。
That is, in the state where the dump valve Vb is opened and the saver valve Vc is closed as described above, the
(b)気泡除去工程に続いては、充填工程として図4に示すように、塗料供給弁Va及びダンプ弁Vbを閉じた状態で、ピストンロッド5をピストン4とは独立に一方側底壁7から離れる側に後進させて、ピストンロッド5の先端をその回の塗料Tの必要供給量に対応する位置まで引退させ、これに伴い、その回に使用する塗料Tを先の気泡除去工程に引き続き切換器24から充填路23を通じて充填室10に供給することで、その塗料Tの供給圧力によりピストン4を一方側底壁7から離れる側に摺動させる。
(B) Subsequent to the bubble removing step, as shown in FIG. 4 as the filling step, with the paint supply valve Va and the dump valve Vb closed, the
そして、ピストンロッド5に当接したピストン4を介して充填室10における塗料Tの圧力がピストンロッド5に伝わるようになって、測定しているサーボモータ18の負荷トルクmが上昇することで、充填室10に塗料Tが充填されたことを検知すると、切換器24からの塗料供給を停止して充填工程を終了する。
Then, the pressure of the paint T in the filling
即ち、この充填工程の終了時点では、その回の使用塗料Tがその回の塗装機1への塗料供給において必要な量だけ計量されて充填室10に充填された状態になる。
That is, at the end of this filling process, the used paint T of that time is measured by the amount necessary for the paint supply to the
また、充填室10に塗料Tを充填するのに、上記の如く切換器24からの塗料Tの供給圧力によりピストン4を一方側底壁7から離れる側に摺動させることで、充填室10内を正圧に保つようにし、これにより、充填工程において外部の気体が充填室10内に浸入したり塗料T中に溶け込んでいる気体が気泡化したりするのを防止する。
Also, in order to fill the filling
(c)充填工程が終了すると、気泡存否判定工程として図5に示すように、ポンプ制御器38における気泡存否判定手段としての判定部38aは、塗料供給弁Va及びダンプ弁vbが閉じられ且つ切換器24からの流体供給が停止された状態下で、ピストンロッド5を前進させてピストン4を押圧することで、ピストン4を所定の加圧用移動量eだけ一方側底壁7の側へ摺動させ、このときの測定負荷トルクmの変化形態(即ち、充填室10における塗料圧力の変化形態を示す測定負荷トルクmの変化形態)に基づき、充填室10に充填された塗料T中に気泡が存在するか否かを判定する。
(C) When the filling step is completed, as shown in FIG. 5 as the bubble presence / absence determination step, the
即ち、充填室10における塗料T中に気泡が存在しないときには、ピストン4を一方側底壁7の側へ移動させると、液体である塗料Tの非圧縮性により充填室10における塗料Tの圧力が俊敏に上昇するのに対して、充填室10における塗料T中に気泡が存在するときには、ピストン4を一方側底壁7の側へ移動させても、気泡の圧縮性のため充填室10における塗料Tの圧力は緩慢にしか上昇しない。
That is, when air bubbles do not exist in the paint T in the filling
このことから、上記判定部38aは、ピストン4を所定の加圧用移動量eだけ一方側底壁7の側へ摺動させたときの測定負荷トルクmの増大が俊敏であるときには、充填室10における塗料T中に気泡が存在しないと判定して、次の吐出工程への移行を許し、一方、ピストン4を所定の加圧用移動量eだけ一方側底壁7の側へ摺動させたときの測定負荷トルクmの増大が緩慢であるときには、充填室10における塗料T中に気泡が存在すると判定して、次の吐出工程への移行を禁止するとともに、対策の必要性を管理者に報知する警報を発する。
From this, when the
また、気泡存否判定手段としての判定部38aは、気泡が存在しないと判定すると、吐出工程への移行に先立ち、ピストンロッド5を所定量だけ後退させて充填室10における塗料Tの圧力によりピストン4を所定の移動量だけ一方側底壁7から離れる側へ復帰摺動させることで、充填室10における塗料Tの圧力を塗装機1への塗料供給に適した圧力まで低下させる。
In addition, when the
(d)気泡存否判定工程において判定部38aより気泡が存在しないと判定されると、吐出工程として図6に示すように、ダンプ弁Vbを閉じたまま状態で塗料供給弁Vaを開くとともに、ピストンロッド5による押圧によりピストン4を一方側底壁7における突出ピン25に当接するまで所定速度で一方側底壁7の側へ摺動させ、これにより、先の充填工程で計量したその回における必要供給量の使用塗料Tを吐出孔12及び吐出路20を通じて塗装機1に供給する。
(D) If it is determined in the bubble presence / absence determination step that no bubbles are present from the
(e)吐出工程が終了すると、洗浄工程として、その初期には、塗料供給弁Vaを閉じるとともにダンプ弁Vb及びセーバー弁Vcを開き、また、ピストンロッド5によりピストン4を突出ピン25に対する当接状態に保持した状態で、切換器24から洗浄液Lを充填路23を通じて充填室10に供給し、これにより、充填路23や底部間隙26及び環状間隙27に残る先の使用塗料Tを洗い流して洗浄液Lとともに回収路21を通じ回収容器22に回収する。
(E) When the discharge process is completed, the paint supply valve Va is closed and the dump valve Vb and the saver valve Vc are opened at the beginning of the cleaning process, and the
また、その後、図7及び図8に示すように、ピストンロッド5の先端が他方側底壁9の側における座部材14のロッド貫通孔16内に引退するまでピストンロッド5を後進させるとともに、塗料供給弁Va及びダンプ弁Vbを閉じた状態で、切換器24からの洗浄液Lの供給を継続することで、洗浄液Lの供給圧力によりピストン4を座部材14との当接位置まで摺動させながら充填室10に洗浄液Lを充填する。
Thereafter, as shown in FIGS. 7 and 8, the
そして、この充填室10に対する洗浄液Lの充填によりピストン4を座部材14に対する当接位置に保持した状態で、また、シール液供給路35における開閉弁V2を閉じるとともに洗浄用供給路33における開閉弁V1及び洗浄用排出路37における開閉弁V3を開いた状態で、洗浄乾燥手段としての隙間部分用の洗浄乾燥器31から洗浄液Lを供給すすることにより、その洗浄液Lを洗浄用供給路33→他方側底壁9及び座部材14夫々のロッド貫通孔15,16におけるピストンロッド5周囲の流路部分34→中継室28→連通路30→前記隙間部分29→連結部材8の中央取付孔8aにおける他方側底壁9及び座部材14夫々の周囲の流路部分36→洗浄用排出路37の順に通過させる。
Then, in a state in which the
即ち、この洗浄液供給により、環状シール材13に対して充填室10とは反対側におけるシリンダ内周面3aとピストン4との間の上記隙間部分29に対して洗浄液Lを一過的に通過させる形態で、その隙間部分29を洗浄処理する。
That is, the cleaning solution L is allowed to pass through the
また、隙間部分29に対する洗浄処理に続き、洗浄乾燥手段としての隙間部分用の洗浄乾燥器31から乾燥用気体Aを供給することにより、その乾燥用気体Aを洗浄後の上記隙間部分29に対して同じく一過的に通過させる形態で、洗浄後の隙間部分29を乾燥処理する。
Further, following the cleaning process for the
さらにまた、これら隙間部分29に対する上記の洗浄乾燥処理に続いて、図9及び図10に示すように、ピストン4は座部材14に対する当接位置に保持したままの状態で、洗浄用供給路33における開閉弁V1及び洗浄用排出路37における開閉弁V3を閉じるとともに、シール液供給路35における開閉弁V2を開き、この状態で、シール液供給手段としての隙間部分用のシール液供給器32から潤滑性を有するシール液Sを供給することにより、そのシール液Sをシール液供給路35→他方側底壁9及び座部材14夫々のロッド貫通孔15,16におけるピストンロッド5周囲の流路部分34→中継室28→連通路30を通じて上記隙間部分29に加圧状態で供給する。
Furthermore, as shown in FIGS. 9 and 10, following the above-described cleaning and drying process for the
即ち、このように上記隙間部分29にシール液Sを供給することで、そのシール液Sを上記隙間部分29に隣接するシリンダ3の内周面3aと環状シール材13の外周面との間のシール部分に対してシール機能及び潤滑機能させ、これにより、充填室10に対して先に充填した塗料Tに含まれる成分(特に、その塗料Tに含まれる硬化成分など)が洗浄液Lによる洗浄にかかわらず皮膜化した付着残留物としてシリンダ3の内周面や環状シール材13の外周面に残ったとしても、その付着残留物に原因するピストン摺動抵抗の増大を抑止してポンプ機能を良好に保つことができるようにする。
That is, by supplying the sealing liquid S to the
なお、隙間部分用のシール液供給器32から供給したシール液Sは、他方側底壁9とそれに貫通させたピストンロッド5との間のシール部分に対しても効果的にシール機能及び潤滑機能する。
Incidentally, the seal liquid S supplied from the seal
(f)また、充填室10に対する洗浄乾燥処理の後半としては、図11に示すように、切換器24から洗浄液Lに変えて乾燥用気体Aを充填路23を通じ充填室10に供給するとともに、塗料供給弁Vaを閉じたままの状態でダンプ弁Vb及びセーバー弁Vcを開き、この状態で、ピストンロッド5を前進動作させてピストンロッド5による押圧によりピストン4を一方側底壁7の突出ピン25に対する当接位置まで摺動させ、これにより、充填路23及び充填室10に残る洗浄液Lを乾燥用気体Aによる押し出しにより回収路21を通じ回収容器22に排出する。
(F) In the second half of the cleaning and drying process for the filling
そして、この乾燥処理の後、切換器24からの乾燥用気体Aの供給を停止し、これにより、一方側底壁7とピストン4との間に底部間隙26及び環状間隙27を残した状態で、切換器24からの次の使用塗料Tの供給開始(図1)に備えた状態に戻る。
Then, after the drying process, the supply of the drying gas A from the
〔別実施形態〕
次に本発明の別実施形態を列記する。
[Another embodiment]
Next, another embodiment of the present invention will be listed.
図12は、塗装機1に対して塗料Tを供給する上記塗料供給用のシリンジポンプ2に対して硬化液供給用のシリンジポンプ2´を並置した例を示し、この硬化液供給用のシリンジポンプ2´は、塗料供給用シリンジポンプ2から塗装機1への塗料供給に並行して、吐出路20を通過する塗料Tに硬化液Kを混合する。
FIG. 12 shows an example in which a
この硬化液供給用のシリンジポンプ2´は、塗料供給用のシリンジポンプ2と同じ構造を備えており、この硬化液供給用のシリンジポンプ2´において塗料供給用シリンジポンプ2の各部と同様の機能を果たす部分には、塗料供給用シリンジポンプ2で使用したのと同じ符号に「´」を付した符号を付してある。
The syringe pump 2 'for supplying the curing liquid has the same structure as the
また、切換器24´から供給する硬化液Kを底部間隙26´及び環状間隙27´に通過させて充填室10´における残存気体を排除する気泡除去工程や、ピストン4´を所定の加圧移動量eだけ一方側底壁7´の側に摺動させたときの測定負荷トルクm´の変化形態に基づいて充填室10´における硬化液K中の気泡の存否を判定する気泡存否判定工程、並びに、ピストン4´を座部材14´に当接させた状態でシール液供給手段としての隙間部分用のシール液供給機32´により、環状シール材13´に対して充填室10´とは反対側においてシリンダ3´の内周面とピストン4´との間の隙間部分29´に潤滑性を備えるシール液S´を供給するシール液供給工程などの各工程についても、共通のポンプ制御器38が塗料供給用シリンジポンプ2と同様に実行する。
In addition, a bubble removing step of passing the curing liquid K supplied from the switch 24 'through the bottom gap 26' and the annular gap 27 'to remove the residual gas in the filling chamber 10', and moving the piston 4 'by a predetermined pressure A bubble presence / absence judgment step of judging presence / absence of air bubbles in the curing liquid K in the filling chamber 10 'based on the change form of the measured load torque m' when sliding it to the side of the one bottom wall 7 'by the amount e; Also, in a state where the piston 4 'is in contact with the seat member 14', the seal liquid supply device 32 'for the gap portion as the seal liquid supply means opposes the annular seal member 13' to the filling chamber 10 '. The
前述の実施形態では、座部材14を他方側底壁9とは別の独立部材にした例を示したが、これに代え、他方側底壁9を座部材14に兼用する構造にしてもよい。
In the above-mentioned embodiment, although the example which made the
本発明のシリンジポンプが吐出対象とする液体(即ち、充填室10に充填する液体)は、液体塗料Tや塗料用の硬化液Kに限られるものではなく、付着残留物の発生可能性がある液体であれば、どのような用途の液体であってもよい。 The liquid to be discharged by the syringe pump of the present invention (that is, the liquid to be filled in the filling chamber 10) is not limited to the liquid paint T and the curing liquid K for paint, and there may be adhesion residue As long as it is a liquid, it may be a liquid for any application.
また、環状シール材13に対して充填室10とは反対側におけるシリンダ内周面3aと環状シール材13との間の隙間部分29に供給するシール液Sは、潤滑性を備えるものであれば、また、液体Tの用途に対して悪影響を与えるものでなければ、どのようなシール液であってもよい。
In addition, the sealing liquid S supplied to the
さらに、洗浄液Lや乾燥用気体A並びにシール液Sの夫々を上記隙間部分29に導く流路の構造も、前述の実施形態で示した流路構造に限らず、種々の流路構造を採用することができる。
Furthermore, the structure of the flow channel for guiding each of the cleaning liquid L, the drying gas A and the sealing liquid S to the
本発明は、各種分野において種々の用途に使用するシリンジポンプにおいて利用することができる。 The present invention can be utilized in a syringe pump used for various applications in various fields.
3 シリンダ
4 ピストン
3a シリンダ内周面
13 環状シール材
23 充填路
7 一方側底壁
10 充填室
T 塗料(液体)
20 吐出路
2 シリンジポンプ
29 隙間部分
L 洗浄液
A 乾燥用気体
31 隙間部分用の洗浄乾燥器(洗浄乾燥手段)
S シール液
32 隙間部分用のシール液供給器(シール液供給手段)
33 洗浄用供給路
37 洗浄用排出路
35 シール液供給路
V1〜V3 開閉弁
38 ポンプ制御器(制御手段)
14 座部材
28 中継室
30 連通路
e 加圧用移動量
38a 判定部(気泡存否判定手段)
20
33
14
Claims (5)
充填路を通じて前記シリンダの一方側底壁と前記ピストンとの間の充填室に充填した液体を、前記一方側底壁の側への前記ピストンの摺動により吐出路を通じて前記充填室から吐出するシリンジポンプであって、
前記環状シール材に対して前記充填室とは反対側における前記ピストンと前記シリンダの内周面との間の隙間部分に洗浄液を供給して前記隙間部分を洗浄し、かつ、洗浄後の前記隙間部分に乾燥用気体を供給して洗浄後の前記隙間部分を乾燥させる洗浄乾燥手段を設けるとともに、
前記洗浄乾燥手段による前記隙間部分の洗浄乾燥処理に続いて、前記隙間部分に潤滑性を備えるシール液を供給するシール液供給手段を設けてあるシリンジポンプ。 The piston slidably disposed inside the cylinder is equipped with an annular seal member for sealing between the piston and the inner circumferential surface of the cylinder,
A syringe which discharges the liquid filled in the filling chamber between the one bottom wall of the cylinder and the piston through the filling passage from the filling chamber through the discharge passage by the sliding of the piston toward the one side bottom wall A pump,
A cleaning solution is supplied to a gap between the piston and the inner peripheral surface of the cylinder on the side opposite to the filling chamber with respect to the annular seal member to clean the gap, and the gap after cleaning There is provided a washing / drying means for supplying a drying gas to the part to dry the gap after washing, and
A syringe pump provided with a sealing liquid supply means for supplying a sealing liquid having lubricity to the clearance portion following the cleaning and drying processing of the clearance portion by the cleaning and drying means.
前記洗浄乾燥手段及び前記シール液供給手段を制御する制御手段は、各々の前記開閉弁を開閉操作する開閉弁制御として、
前記隙間部分に前記洗浄液及び前記乾燥用気体を供給するときには、前記シール液供給路に装備された前記開閉弁を閉じるとともに、前記洗浄用供給路及び前記洗浄用排出路の夫々に装備された前記開閉弁を開き、
前記隙間部分に前記シール液を供給するときには、前記洗浄用供給路及び前記洗浄用排出路の夫々に装備された前記開閉弁を閉じるとともに、前記シール液供給路に装備された前記開閉弁を開く構成にしてある請求項1記載のシリンジポンプ。 A cleaning supply passage for guiding the cleaning solution and the drying gas to the gap portion; a cleaning discharge passage for discharging the cleaning solution and the drying gas supplied to the gap portion from the gap portion; An on-off valve is provided in each of the seal liquid supply path leading to the gap portion,
Control means for controlling the cleaning and drying means and the sealing liquid supply means is, as on-off valve control for opening and closing each on-off valve,
When the cleaning liquid and the drying gas are supplied to the gap portion, the on-off valve provided in the seal liquid supply passage is closed, and the cleaning supply passage and the cleaning discharge passage are provided. Open the on-off valve,
When the seal liquid is supplied to the gap portion, the on-off valve provided on each of the cleaning supply path and the cleaning discharge path is closed, and the on-off valve provided on the seal liquid supply path is opened. The syringe pump according to claim 1, wherein the syringe pump is configured.
前記ピストン及び前記座部材は、前記ピストンが前記座部材に当接した状態においてそれらピストンと座部材との間に中継室が形成される構造にするとともに、
前記ピストンには、前記中継室を前記隙間部分に連通させる連通路を形成し、
前記洗浄乾燥手段及び前記シール液供給手段は、前記洗浄液及び前記乾燥用気体並びに前記シール液の夫々を前記中継室及び前記連通路を通じて前記隙間部分に供給する構成にしてある請求項1又は2記載のシリンジポンプ。 A seat member is provided to abut and stop the piston sliding to a side away from the one side bottom wall;
The piston and the seat member have a structure in which a relay chamber is formed between the piston and the seat member when the piston abuts on the seat member.
The piston is provided with a communication passage for connecting the relay chamber to the gap portion,
The cleaning and drying means and the sealing liquid supply means are configured to supply the cleaning liquid, the drying gas, and the sealing liquid to the clearance through the relay chamber and the communication passage. Syringe pump.
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