JP2633713B2 - 塗装装置の塗料充填方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、塗装装置の塗料充填方法に関し、詳しくは
塗色切替時における管路内への塗料充填を行なう方法に
関する。

［従来の技術］ 第３図に多色切替型の塗装装置を示す。

図において、１はスプレーガン、２は塗料噴射ユニッ
ト、３は塗色切替ユニット、４は制御盤、５は噴射管、
６はユニット２と３とを連結する塗料管（管路）、７は
排液管、８は排液タンクである。

この塗料噴射ユニット２は、噴射マニホールド21,ト
リガーバルブ22,ダンプバルブ23,エアーバルブ24,シン
ナーバルブ25からなり、トリガーバルブ22を開放するこ
とにより塗料管６からスプレーガン１に塗料を噴射させ
ることができ、また、ダンプバルブ23を開放することに
より塗料管６内の塗料を排液タンク８に排出することが
できる。一方、塗色切替ユニット３は、この場合３色切
替型で、切替マニホールド31、エアーバルブ32、シンナ
ーバルブ33、３つのカラーバルブ34A〜34Cとからなり、
塗色はいずれかのカラーバルブ（34）を開放することに
より選択される。

また、塗料噴射量は、塗料管６に介在された制御弁
（エアーオペレートバルブ）35を制御盤4,電空リレー36
の協働により、開度コントロールして制御される。

したがって、いまカラーバルブ34Aが選択されている
場合を考えると、例えば赤色の塗料P1は、塗色切替ユニ
ット３から制御弁35−塗料管６−トリガーバルブ22,噴
射マニホールド21−噴射管５を通しスプレーガン１に供
給・噴射され、その噴射量は制御弁35の開度コントロー
ルによって決められる。

ここで、例えば青色の塗料P2に切替える場合は、第１
のクリーニング工程および第２のクリーニング工程を行
なった後に塗料P2の充填工程をしなければならない。す
なわち、第１のクリーニング工程は、マニホールド21,
噴射管5,スプレーガン１を清浄化するもので、トリガー
バルブ22を閉塞状態とし、エアーバルブ24とシンナーバ
ルブ25とを開放して行なう。一方、第２のクリーニング
工程はマニホールド31,制御弁35,塗料管6,トリガーバル
ブ22を清浄化するもので、ダンプバルブ23を開放して塗
料管６と排液管７とを連通させておき、エアーバルブ32
とシンナーバルブ33とを交互に開放して塗料管６内の塗
料（P1）を排液タンク８に排出しつつ塗料管６等内を清
浄するものである。この際、制御弁35をフルオープンと
してクリーニングの迅速化を図っている。

引続き行なわれる塗料充填工程は、選択された塗料
（P2）で塗装開始するためのいわゆるスタンバイ条件で
あって、塗料管６内に当該塗料（P2）を充填する工程で
ある。この工程は、上記第２のクリーニング工程と同じ
くダンプバルブ23を開放しておき、エアーバルブ32,シ
ンナーバルブ33を閉塞し、これに加えてカラー弁34Bを
開放することにより、塗料管６内に塗料（P2）を供給す
る。そして、適当なタイミングでダンプバルブ23を閉塞
することによって、塗料充填工程を終了する。

したがって、塗色切替作業の高速化を図るには上記第
１および第２のクリーニング工程と塗料充填工程とを高
速とすることが必要である。

ところで、第１のクリーニングは第２のクリーニング
と並行して行なえるからその時間は問題とならない。ま
た、第２のクリーニングは管６内の塗料を排出し、シン
ナーで清浄すればよいから、制御弁35をフルオープンと
しておき、かつエアーバルブ32からの空気圧を高くする
ことにより許容時間内に終了させることができる。

ここに、塗料充填工程も、基本的には第２のクリーニ
ング工程と同じ作業をすることになるから、従来は制御
弁35をフルオープンとして塗料充填を行なっている。そ
の結果、塗料管６内の塗料排出から塗料充填までの時間
を15〜20secで行なうことができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、一義的に高速化を図っても、多様化，
低コスト化といういま一方の要請を同時に達成しなけれ
ば意味がない。換言すれば、上記従来方法によると、塗
料種類や塗色切替作業頻度の益々の増大という多様化要
請に応える程、塗料の無駄遣いを生じる虞れがある。す
なわち、本出願人は高速化，多様化要請を満たしつつ一
層のコスト低減を図るべく改善の余地があると認識す
る。

ここに、本発明の目的は、多様化要請に伴う塗料種別
への即応性と塗色切替作業時間の短縮という高速化を満
たしつつ塗料を節約できる塗装装置の塗料充填方法を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、装置構築上、塗色切替ユニットと塗料噴射
ユニットとを連結する塗料管は各色塗料に共通でかつ管
路長，管路断面積が一定であり、各色塗料の供給圧力も
ほぼ同じであるところ、例えば比較的低粘度のメタリッ
ク系塗料や比較的高粘度のソリッド系塗料を無作為的に
頻繁に切替える場合が多くなっている。したがって、高
速化のために制御弁をフルオープンとして塗料充填を行
ないつつ同一のタイミングでダンプバルブを閉塞したの
では、塗料種別によって排液管，排液タンクに流出され
る塗料排出量にバラツキが生じているとの事実確認に基
づき、塗料種別に拘らず塗料管内の流動速度を一定とし
て塗料排出量を最小限にとどめて塗料充填を行なう方法
である。

具体的には、管路で連結された塗色切替ユニットと塗
料噴射ユニットとを有し、管路中の制御弁をコントロー
ルして塗装する塗装装置の塗料充填方法であって、選択
された塗料が前記管路内を予め設定された速度で流動す
るようにその粘度に応じて前記制御弁の開度を調整し、
しかる後に前記塗色切替ユニットからクリーニングされ
た前記管路内に選択塗料を供給して当該管路内に選択塗
料を充填させることを特徴とする。

［作 用］ 本発明によれば、塗色切替に際し、塗色切替ユニット
と塗料噴射ユニットとを連結する管路をクリーニングし
た後、管路中の制御弁開度を選択された塗料の粘度に応
じて調整する。そこで、塗料を管路内に供給すると、そ
の塗料は予め決定された速度で管路内を流動する。

したがって、粘度の異なる塗料ごとに、制御弁の開度
を管路内の流動速度が高速化を達成するための所定速度
になるような開度に調整しておけば、所定タイミングで
ダンプバルブを閉塞しても、塗料種別に拘らず塗料排出
量を最小限に押さえられる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明を実施するために好適な塗装装置の構
成図、第２図はこの塗装装置の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

第１図において、塗装装置は、スプレーガン1,塗料噴
射ユニット2,塗色切替ユニット3,制御弁35を有する塗料
管（管路）6,制御盤４等から構成されている。なお、塗
料噴射ユニット2,塗色切替ユニット3,塗料管６等につい
ては前出第３図に示す従来構造と同一としたのでそれら
の説明は省略する。

まず、制御弁35のコントロール用空気信号Acは、シャ
トルバルブ52を介して入力される。このシャトルバルブ
52の一次側には、電空リレー36とソレノイド弁51が接続
されている。シャトルバルブ52は、ソレノイド弁51を開
放し空気源９から例えば5kg/cm²gの空気が供給された場
合には空気源９からの空気を制御弁35に直接供給し、ソ
レノイド弁51を閉塞した場合には電空リレー36からの制
御空気が制御弁35に供給される構造となっている。そし
て、制御弁35の開度は、空気源９からの空気が直接供給
されたときには全開（フルオープン）となり、制御空気
が入力されたときには当該制御空気圧（Ac）に対応する
開度となる。

すなわち、この実施例では、制御弁35をフルオープン
とする場合、精巧な電空リレー36の過酷使用を回避する
とともに高速開放動作ができるようにシャトルバルブ52
を設けた構成とされている。

さて、制御盤４は、判断，命令，実行等を司るCPU41,
第２図に示すプログラムを含む各種プログラムおよび塗
料粘度と制御弁35の開度との対比テーブル等が記憶され
た書替可能なROM42,各データを一時記憶するRAM43,ディ
スプレー44,キーボード45,出力ポート46とからなる。

なお、上記対比テーブルは、当該管路長，使用する塗
料種別数等々に照し、キーボード45から打込みRAM43に
記憶させるように形成する等して実施することができ
る。

また、この制御盤４は、塗色切替ユニット3,塗料噴射
ユニット２の各バルブの開閉動作等を含む塗装装置全体
の駆動制御を行なうものとして構成されている。但し、
それらへの信号結線等は図示省略している。

ここに、第２図に示す塗色切替作業プログラムは、本
発明の要旨を明確かつ簡潔に説明するために簡易的，便
宜的に表現されたものである。すなわち、塗料充填工程
に際し〔ステップ（以下、ST）10〕では、選択された塗
料によって、当該塗料粘度に対応する開度データをROM4
2から読出し、制御弁35の開度をその開度に自動調整す
る手順（ST12〜16）を含むことを特徴とするものであ
る。

次に、本実施例の装置を用いた場合の塗料充填方法
を、塗色切替作業全体との関係において説明する。

塗料管６内がクリーニングされた初期状態にあると
し、その後に第１図に示す塗料P1を用いて塗装し、しか
る後に塗料P2に切替えて塗装する場合を考える。

キーボード45のキー操作により、塗料P1を選択し、か
つ塗料充填実行（または塗料作業実行）の指令をする。
するた、CPU41は第２図のST10でYES判断し、選択塗料P1
に対応する開度θ１をROM42のテーブルから読出す（ST1
2）。

引続き、CPU41は開度θ１に相当する電気信号Scを電
空リレー36に出力する。これにより、変換された空気信
号Acはシャトルバルブ52を介して制御弁35に入力され、
制御弁35の開度は上記θ１に自動調整される（ST14）。

ここで、CPU41は塗色切替ユニット３のカラーバルブ3
4Aを開放する。したがって、塗料P1はマニホールド31,
制御弁35を通し、塗料管６内に供給される。この際、塗
料噴射ユニット２のトリガーバルブ22は閉塞され、ダン
プバルブ23が開放されているので、塗料P1は管内空気を
排液管７へ押出しつつ管内を所定速度で流動する。そし
て、塗料P1の先端がダンプバルブ23を通過しようとする
時期に合せたタイミングでダンプバルブ23が閉塞され
る。

ここに、塗料管６内に選択された塗料P1が高速充填さ
れる（ST16）。

その後、CPU41は、トリガーバルブ22を短時間だけ開
放し、塗料P1を噴射管5,スプレーガン１から噴射させる
いわゆる寸吹工程を行なう（ST18）。この寸吹工程が終
了するとCPU41は、予め設定された条件に従って、電気
信号Scを出力し制御弁35を開度コントロールするととも
に適時にトリガーバルブ22開閉制御しつつ塗装を行なわ
せる（ST20）。

ここで、塗色切替信号が入力される（ST22）と、カラ
ーバルブ34Aを閉塞し塗料P1を遮断するとともに管路
（６）等のクリーニングすなわち前記第１および第２の
工程と充填工程とを実施する。なお、第２のクリーニン
グ工程の説明は省略する。

すなわち、CPU41はダンプバルブ23を開放し塗料管６
と排液管７とを連通させ、ソレノイド弁51を開放して制
御弁35を全開とする（ST24）、とともにエアーバルブ32
とシンナーバルブ33を交互に開放して塗料管６内の塗料
P1を排液タンク８に排出しつつマニホールド31,制御弁3
5,塗料管６等のクリーニングを行なう（ST26,28）。

また、適時にバルブ32,33が閉塞されクリーニングは
終了される（ST30）。すなわち、初期状態が確立され
る。

かくして、塗料P2の充填工程が開始される（ST10〜1
6）。この場合、塗料P1が高粘度のソリッド系塗料で、
塗料P2が低粘度のメタリック系塗料である場合、制御弁
35の開度θ２は、先の開度θ１よりも小さく絞られる。

したがって、カラーバルブ34Bを開放して供給された
塗料P2は、制御弁35で絞られつつ塗料管６内を流動す
る。この流動速度は、低粘度ではあるが制御弁35で絞ら
れているので、角度θ１で高粘度塗料P1を充填した場合
の流動速度と同じとなる。

よって、CPU41が先の場合と同じタイミングでダンプ
バルブ23を閉塞すると、塗料P2の排液管７に流出する量
を先と同じく最小量に押さえることができる。仮に、制
御弁35を従来の如くフルオープンとして塗料充填を行な
えば、低粘度の塗料P2の管内流動速度が極めて高速とな
るから、ダンプバルブ23を閉塞するまでの間に排液管７
内はもとより排液タンク８に多量の塗料P2を流出してし
まう。これに対して本発明によれば高速化を達成しつつ
塗料（P2）を節約できると理解される。

例えば、塗料管６の管径が6mm,管長が2mで一度に60cc
の塗料（P2）を流出したとしても、１日に数百回以上の
塗色切替作業を行ない、かつスプレーガン１が80台以上
ある自動車塗装ラインでは、年間に無駄となる塗料量が
膨大となることからしても本発明による節約度の大きさ
が理解できる。しかも、低粘度のメタリック系塗料等ほ
ど単価が高いことからすると、コスト低減に貢献すると
ころ極めて大きい。

しかして、この実施例によれば、制御弁35の開度を選
択された塗料の粘度に応じて調整した後に塗料管６内に
選択塗料を充填させる方法であるから、粘度の高低に拘
らず高粘度塗料の場合に定めた高速充填を保障しながら
塗料を大幅に節約できる。

また、塗料節約とともに流出塗料を含む排液処理負担
が小さくなるので、塗料コストを一段と下げられる。

また、メタリック系塗料が排液管７内等に停滞付着し
ないので、静電型スプレーガン１との関係における静電
対策上も好ましい。

また、塗料粘度−制御弁開度の対応データは書替可能
とされているので、塗料粘度，塗料管６の長さ等に即応
させた運用ができ、適応性が広い。

さらに、塗料充填時の制御弁35の開度調整は、CPU41
等により行なわれるので高速処理ができ信頼性も高い。
しかも、装置全体を駆動制御する制御盤４を兼用して構
築されているので、実施設備負担が軽微である。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかの通り、本発明によれば、選択
された塗料が管路内を予め設定された速度で流動するよ
うにその粘度に応じて制御弁の開度を調整し、しかる後
に塗料を管路内に供給し当該管路内に塗料を充填する方
法であるから、迅速な塗料充填さなわち塗色切替作業の
高速化を保障しつつ塗料の節約ができ、各種塗料を用い
かつ頻繁に塗色切替する場合にも広く適用できる優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための好適な塗装装置の構成
図、第２図は同じく動作を説明するためのフローチャー
トおよび第３図は従来方法を実施する塗装装置の構成図
である。 １……スプレーガン、 ２……塗料噴射ユニット、 ３……塗色切替ユニット、 ４……制御盤、 ６……塗料管（管路）、 ７……排液管、 ８……排液タンク、 35……制御弁。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管路で連結された塗色切替ユニットと塗料
   噴射ユニットとを有し、管路中の制御弁をコントロール
   して塗装する塗装装置の塗料充填方法であって、 塗色切替に際し、選択された塗料が前記管路内を予め設
   定された速度で流動するようにその粘度に応じて前記制
   御弁の開度を調整し、しかる後に前記塗色切替ユニット
   からクリーニングされた前記管路内に選択塗料を供給し
   て当該管路内に選択塗料を充填させることを特徴とした
   塗装装置の塗料充填方法。