JP2023154557A

JP2023154557A - 粉体塗装設備の吐出異常検知装置

Info

Publication number: JP2023154557A
Application number: JP2022063953A
Authority: JP
Inventors: 雅希渡辺; Masaki Watanabe; 克海長谷川; Katsumi Hasegawa; 善貴鈴木; Yoshitaka Suzuki; 達哉西尾; Tatsuya Nishio
Original assignee: Asahi Sunac Corp
Current assignee: Asahi Sunac Corp
Priority date: 2022-04-07
Filing date: 2022-04-07
Publication date: 2023-10-20

Abstract

【課題】塗装ガンから吐出される粉体塗料の密度及び搬送エアーの流速の変化をリアルタイムで検知することが可能な粉体塗装設備における吐出異常検知装置を提供する。
【解決手段】粉体塗料Ａを搬送エアーによって搬送する搬送経路を斜めに横切るように超音波を発信する超音波発信機１３ｂと、前記超音波発信機１３ｂから発信された超音波を受信する超音波受信機１３ｃとを備え、前記超音波受信機１３ｃの電圧変化から搬送経路を通過する粉体塗料Ａの密度変化を検知すると共に、前記超音波受信機１３ｃの出力位相差から搬送経路を通過する搬送エアーの流速変化を検知することにより、粉体塗料Ａの吐出異常判定を行うようにした。
【選択図】図２

Description

この発明は、粉体塗料を塗装ガンから被塗物に対して吐出することにより塗装を行う粉体塗装設備における吐出異常検知装置に関するものである。

塗装ガンから被塗物に対して粉体塗料を吐出して塗装を行う粉体塗装設備においては、塗装ガンから吐出される粉体塗料の密度及び搬送エアーの流速を一定に保持して塗装を行うことが塗装製品の膜厚管理等の点で極めて重要である。

従来、粉体塗装設備においては、図６に示すように、塗装ガン２１から吐出される粉体塗料Ａの量を一定に保持するために、粉体塗料Ａを吸引して搬送ホース２２を介して搬送エアーによって粉体塗料Ａを塗装ガン２１に供給するインジェクターユニット２３と、粉体塗料Ａを収容する塗料タンク２４との間に、定量供給装置２５を設けたものがある（特許文献１）。

前記定量供給装置２５は、塗料タンク２４から供給される粉体塗料Ａを収容する中継タンク２６と、この中継タンク２６の下部に設置され、中継タンク２６内の粉体塗料Ａを定量排出するスクリューフィーダーユニット２７とからなる。

なお、塗料タンク２４としては、底面から流動エアー２４ａが供給される流動式のものが使用されている。

また、インジェクターユニット２３に搬送ホース２９を介して供給される搬送エアーは、制御盤２８によって制御されている。また、塗装ガン２１とスクリューフィーダーユニット２７も制御盤２８によって制御されている。

特開２０１９－２５４２９号公報

ところが、前記のように、インジェクターユニット２３と、粉体塗料Ａを収容する塗料タンク２４との間に、定量供給装置２５を設けていても、塗料タンク２４の残量低下、塗料ホース２２の折れ、抜け、破れ、ノズル摩耗などの機器の不具合があると、塗装ガン２１から吐出される粉体塗料Ａの密度や搬送エアーが変化し、膜厚の不均一などの塗装不良が生じることがある。

そして、従来は、この機器の不具合による粉体塗料Ａの密度や搬送エアーの変化をリアルタイムで検知することができないため、粉体塗料の吐出異常を発見するまでに時間がかかり、塗装不良品が大量に発生するという問題があった。

また、風袋や計量カップを用いて粉体塗料Ａの吐出量を確認・校正するという作業は、作業者に多大な手間を要し、粉体塗装設備を長時間停止しなければならないという問題もあった。

そこで、この発明は、塗装ガンから吐出される粉体塗料の密度及び搬送エアーの流速の変化をリアルタイムで検知することが可能な粉体塗装設備における吐出異常検知装置を提供することにより、粉体塗装設備の停止時間を極力なくし、塗装不良品の発生を極力少なくしようとするものである。

前記の課題を解決するために、この発明に係る粉体塗装設備の吐出異常検知装置は、粉体塗料を搬送エアーによって搬送する搬送経路を斜めに横切るように超音波を発信する超音波発信機と、前記超音波発信機から発信された超音波を受信する超音波受信機とを備え、前記超音波受信機の電圧変化から搬送経路を通過する粉体塗料の密度変化を検知すると共に、前記超音波受信機の出力位相差から搬送経路を通過する搬送エアーの流速変化を検知することにより、粉体塗料の吐出異常判定を行うようにしたものである。

また、前記超音波発信機と超音波受信機を送受信兼用タイプとし、定期的に前記超音波発信機と超音波受信機を入れ替えるようにしてもよい。

この発明に係る粉体塗装設備の吐出異常検知装置によれば、塗装ガンに供給される粉体塗料の密度変化と搬送エアーの流速変化をリアルタイムに検知することができるので、吐出異常が生じた場合には、粉体塗装設備を直ちに停止し、不良品の発生を極力少なくすることができる。

また、吐出異常検知装置の検知結果に基づいて搬送エアーの量、定量供給装置の供給量などを制御盤によって制御することにより、より均一な粉体塗装を行うことも可能になる。

また、超音波発信機と超音波受信機として送受信兼用タイプを使用し、定期的に超音波受信機と超音波発信機とを入れ替えることにより、超音波受信機の際に付着した粉体塗料を、超音波発信機に入れ替わった際の振動により払い落とすことができる。

この発明に係る吐出異常検知装置を設置した粉体塗装設備を示す概略構成図である。この発明に係る吐出異常検知装置の原理を示す概念図である。この発明に係る吐出異常検知装置の原理を示す概念図である。超音波の伝達速度の差が受信出力の位相差として現れる原理を示す概念図である。送受信兼用タイプの超音波発信機と超音波受信機を用いたこの発明に係る吐出異常検知装置を示す概念図である。従来の粉体塗装装置の概略構成図である。

以下、この発明の粉体塗装設備における吐出異常検知装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

この発明に係る粉体塗装設備における吐出異常検知装置１３は、図１に示すように、塗装ガン１と、粉体塗料Ａを吸引して搬送ホース２を介して搬送エアーによって粉体塗料Ａを塗装ガン１に供給するインジェクターユニット３と、粉体塗料Ａを収容する塗料タンク４との間に設けられた定量供給装置５とを備える粉体塗装ラインにおける粉体塗料Ａの搬送経路に設置される。

塗装ガン１としては、ガン先端にコロナ電極を備えたコロナ静電式塗装ガン、あるいはガン本体内に摩擦チューブを備える摩擦帯電式静電塗装ガンを使用することができる。

塗料タンク４は、底面に多孔板４ａを有し、この多孔板４ａの下面から流動エアー４ｂを供給する流動式のものを使用している。流動式の塗料タンク４は、流動エアー４ｂによって塗料タンク４内の粉体塗料Ａの固まりをほぐすと共に、除湿を行うことができる。

粉体塗料Ａを収容する塗料タンク４の下部には、粉体塗料Ａの排出口４ｃが設置され、この排出口４ｃとインジェクターユニット３との間に、定量供給装置５を設置している。

定量供給装置５は、塗料タンク４の排出口４ｃに接続される中継タンク６と、中継タンク６の下方部分に設けられたスクリューフィーダーユニット７とを備えている。

前記中継タンク６内には、粉体塗料間の余分な空気を抜き、単位容積当たりの粉体塗料の量が一定になるように、バイブレータ８によって振動する網９が張られている。中継タンク６の上面には、エアー排出口１０が設置されている。

前記中継タンク６の下方部分には、単位容積当たりの量が一定になった粉体塗料Ａを定量排出するスクリューフィーダーユニット７が設置されている。

前記スクリューフィーダーユニット７は、上面に供給口、前端に排出口７ｄを有するスクリューガイド７ａと、このスクリューガイド７ａ内に収容されるスクリュー７ｂとを備えている。

前記スクリュー７ｂのスクリュー軸の後方端は、スクリューガイド７ａを貫通し、中継タンク６の後方壁に設置されたモータ７ｃに連結されている。

また、前記スクリュー７ｂのスクリュー軸の前方端は、スクリューガイド７ａの前端壁に回転可能に支持されている。

前記スクリューガイド７ａの前端の排出口７ｄは、インジェクターユニット３の吸引口３ａに接続される排出口通路７ｅに接続されている。

前記スクリューガイド７ａの排出口７ｄには、整流板７ｆがスプリングによって開閉可能に設けられている。粉体塗料Ａは、前記スクリュー７ｂの回転によって整流板７ｆに連続的に押し付けられ、粉体塗料Ａが排出口７ｄから排出口通路７ｅに供給される。

前記スクリューフィーダーユニット７の前端に位置する排出口通路７ｅの下方には、インジェクターユニット３が設置されている。

前記インジェクターユニット３には、エアー供給管１１が接続され、このエアー供給管１１から吹き入れられた搬送エアーによって、上面の吸引口３ａから粉体塗料Ａが吸引されて搬送ホース２を通じて塗装ガン１に粉体塗料Ａが供給されるようになっている。

インジェクターユニット３にエアー供給管１１を介して供給される搬送エアーは、制御盤１２によって制御されている。また、塗装ガン１とスクリューフィーダーユニット７も制御盤１２によって制御されている。

粉体塗料の搬送経路、例えば、搬送ホース２には、この発明に係る吐出異常検知装置１３を設置している。

吐出異常検知装置１３は、図２及び図３の概念図に示すように、粉体塗料Ａを搬送エアーによって搬送する搬送経路、例えば、配管１３ａを斜めに横切るように超音波を発信する超音波発信機１３ｂと、前記超音波発信機１３ｂから発信された超音波を受信する超音波受信機１３ｃとを備え、前記超音波受信機１３ｃの受信電圧レベルの変化から搬送経路を通過する粉体塗料Ａの密度変化を検知すると共に、前記超音波発信機１３ｂと超音波受信機１３ｃの出力位相差から搬送経路を通過する搬送エアーの流速変化を検知することにより、粉体塗料の吐出異常判定を行っている。

即ち、図２示すように、配管１３ａ内の粉体塗料Ａの密度が小さい場合と、図３に示すように、配管１３ａ内の粉体塗料Ａの密度が大きい場合とでは、粉体塗料Ａによって邪魔されることによって、超音波受信機１３ｃの受信電圧レベルに差が生じるので、この受信電圧レベルの変化を監視することによって、配管１３ａ内を通過する粉体塗料Ａの密度変化を検知することができる。

また、配管１３ａ内を通過する搬送エアーの流速の変化は、図４に示すように、超音波受信機１３ｃに到達する超音波の伝達速度の差が受信出力の位相差として現れるため、この位相差から搬送エアーの流速の変化を検知することができる。

粉体塗料Ａの吐出異常判定を行う吐出異常検知装置１３は、搬送ホース２における折れや破れによる吐出量の低下を検知するために、搬送ホース２の塗装ガン１側の端部に設置することが望ましい。

この発明に係る吐出異常検知装置１３を粉体塗装設備に設置することにより、塗装ガン１に供給される粉体塗料Ａの密度変化と搬送エアーの流速変化をリアルタイムに検知することができるので、吐出異常が生じた場合には、粉体塗装設備を直ちに停止し、不良品の発生を極力少なくすることができる。

また、吐出異常検知装置１３の検知結果に基づいて搬送エアーの量、定量供給装置５の供給量などを制御盤１２によって制御することにより、より均一な粉体塗装を行うことも可能になる。

次に、吐出異常検知装置１３の超音波発信機１３ｂは、超音波振動によって粉体塗料Ａが付着し難いが、超音波を受ける超音波受信機１３ｃは粉体塗料Ａが付着し易い。このため、超音波発信機１３ｂと超音波受信機１３ｃとして送受信兼用タイプを使用し、図５に示すように、定期的に超音波受信機１３ｃと超音波発信機１３ｂとを入れ替えることにより、超音波受信機１３ｃの際に付着した粉体塗料Ａを、超音波発信機１３ｂに入れ替わった際の振動により払い落とすことができる。

この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。

１塗装ガン
２搬送ホース
３インジェクターユニット
４塗料タンク
５定量供給装置
７スクリューフィーダーユニット
１３吐出異常検知装置
１３ｂ超音波発信機
１３ｃ超音波受信機

Claims

粉体塗料を搬送エアーによって搬送する搬送経路を斜めに横切るように超音波を発信する超音波発信機と、前記超音波発信機から発信された超音波を受信する超音波受信機とを備え、前記超音波受信機の電圧変化から搬送経路を通過する粉体塗料の密度変化を検知すると共に、前記超音波受信機の出力位相差から搬送経路を通過する搬送エアーの流速変化を検知することにより、粉体塗料の吐出異常判定を行うようにした粉体塗装における吐出異常検知装置。
前記超音波発信機と超音波受信機を送受信兼用タイプとし、定期的に前記超音波発信機と超音波受信機を入れ替えるようにした請求項１記載の粉体塗装における吐出異常検知装置。