JP3267529B2 - 塗料混合装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗料混合装置および
方法に関するもので、詳しくは２液形あるいは多液形塗
料を現場で多量に使用する場合に用いて好適な塗料混合
装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種塗装材料は、ガロン缶と称
される手頃な大きさの金属製の容器内に充填された状態
で出荷されている。これらの各種塗装材料は、出荷時の
荷姿のまま、すなわちガロン缶のまま現場等に運搬さ
れ、その後、蓋が開けられて使用されている。

【０００３】一方、塗料の中には、エポキシ樹脂塗料あ
るいはウレタン樹脂塗料などのように、２液あるいは３
液を使用直前に化学反応させて使用するものもある。こ
れらの塗装材料は、最初から混ぜ合わせてしまうと短時
間のうちに硬化してしまうため、使用直前に混ぜ合わす
ことが求められている。

【０００４】このような２液あるいは多液形塗料を塗布
する場合も、各種塗装材料は缶の状態で現場に搬入さ
れ、その後、蓋が開けられ、所定の割合で混合されてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、今日では、
船舶分野を始めとし、広い範囲を同じ塗料で塗布するこ
とが必要な場合がある。しかしながら、船舶のように広
範囲を多液形塗料で塗布する場合に、現場でその都度、
混ぜ合わすことは労を要し、また計画性に乏しく、改善
が求められていた。

【０００６】本発明は、このような実情に鑑み、例え
ば、多液形塗料を多量に用いる場合に、効率的にかつ計
画的に混合することができる塗料混合装置および方法を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る塗料混合装置は、複数の原料塗料を混合
し、取り出すための塗料混合装置において、上記各原料
塗料を蓄え、供給する複数の供給タンクと、上記各供給
タンクの出力側に備えられるとともに、該供給タンクか
らの出力を開閉する原料供給弁と、上記各供給タンクか
ら供給される原料塗料を、一時溜めるための混合タンク
と、上記混合タンク内の塗料を攪拌するための攪拌手段
を備えた攪拌部と、上記混合タンクの出力側に備えられ
るとともに、該混合タンクからの出力を開閉する混合塗
料供給弁と、上記各原料タンクからの原料塗料供給量に
応じて、上記各原料供給弁の開閉動作、上記攪拌部の攪
拌動作および上記混合塗料供給弁の開閉動作を制御する
制御部と、上記混合タンク内の混合塗料を、上記混合塗
料供給弁を介して取り出す取出部と、を有することを特
徴としている。

【０００８】このような塗料混合装置によれば、別々の
供給タンクに貯留されている原料塗料を所定の割合で自
動的に、かつ速やかに混合することができる。ここで、
上記制御部は、上記混合タンクに供給された原料塗料の
重量を測定するとともに、測定データを出力する供給量
測定部と、上記供給量測定部の測定データが所定値に達
した時点で判別信号を出力する判別部と、上記判別部か
らの判別信号の出力に応じて、上記各原料供給弁の開閉
動作、上記攪拌部の攪拌動作および上記混合塗料供給弁
の開閉動作を制御処理する制御処理部と、を有すること
が好ましい。

【０００９】このような制御部を設けることにより、粘
性が高く流動性の悪い原料塗料であっても、適正量を確
認しながら量り出すことができる。また、複数の原料塗
料を混合し、取り出すための本発明に係る塗料混合方法
では、上記各原料塗料を、該原料塗料を供給するための
原料タンクから、該原料塗料を一時溜めるための混合タ
ンクに供給する原料供給工程と、上記原料塗料の供給量
が所定量に達したか否かを判別し、判別結果に応じて上
記原料供給工程の原料供給動作を制御し、上記複数の原
料塗料を各塗料とも所定量だけ上記原料タンクに供給さ
せる制御工程と、上記制御工程にて、上記全原料塗料が
各塗料とも所定量だけ上記混合タンクに供給後、上記混
合タンク内の原料塗料の混合物を攪拌する攪拌工程と、
上記攪拌工程で攪拌された混合物を、上記混合タンクよ
り取り出す取出工程とを含むことを特徴としている。

【００１０】このような方法によれば、各種原料塗料を
所定の割合で自動的にかつ速やかに混合し、取り出すこ
とができる。したがって、塗布すべき現場の近くで混合
することができる。

【００１１】ここで、上記制御工程は、上記混合タンク
に供給された原料塗料の重量を測定するとともに、測定
データを出力する供給量測定工程と、上記測定データが
所定値に達したか否かを判別する第１の判別工程と、上
記第１の判別工程で、上記測定データが上記所定値に達
したと判別された場合に上記原料タンクの出力側に設け
た弁を閉鎖する閉弁工程と、上記混合タンクに全原料塗
料が供給されたか否かを判別する第２の判別工程とを含
むことを特徴としている。

【００１２】このような制御工程を有することにより、
原料不足などにより、各原料が適正でない割合で混ぜ合
わされてしまうことを防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例に
係る自動混合装置を模式的に示すブロック図である。

【００１４】ここで、例えば原料塗料は２種類であり、
エポキシ樹脂などの主剤と、アミンなどの硬化剤とは、
それぞれ第１の原料タンク１と、第２の原料タンク２と
に別々に貯留されている。

【００１５】これら第１の原料タンク１、第２の原料タ
ンク２の出力側には、それぞれ原料供給弁４、５が備え
られており、その下方には、これらを混合する混合タン
ク３が設置されている。また、この混合タンク３には、
攪拌部７が付設され、内部に配置されたスクリュー等の
攪拌手段８により、混合液を攪拌することが可能になっ
ている。

【００１６】第１の原料タンク１、第２の原料タンク２
の容量は、例えば１０００リットルであり、混合タンク
３のそれが５０リットルであることに比べて充分大きく
形成されている。

【００１７】また、混合タンク３の下流には、混合タン
ク３からの出力を開閉する混合塗料供給弁６が設置さ
れ、その下流に混合塗料を取り出すための取り出し部９
が設けられている。

【００１８】一方、このような混合装置は、制御部１０
により自動制御できるようになっている。制御部１０
は、供給量測定部１１と判別部１２と制御処理部１３と
を有しており、供給量測定部１１では、混合タンク３内
に供給されてくる主剤あるいは硬化剤の重量が測定さ
れ、その測定データが出力されている。また、判別部１
２では、上記供給量測定部１１で測定された重量と予め
設定された数値とが照合され、所定量供給されたか否か
が判断される。そして、所定値に達した時点で判別信号
が出力される。

【００１９】また、制御処理部１３では、上記判別部１
２からの判別信号の出力に応じて、上記各原料供給弁
４、５の開閉動作、攪拌部７の攪拌動作および上記混合
塗料供給弁６の開閉動作が制御されている。

【００２０】ここで、上記塗料混合装置の動作させるた
めの塗料混合方法を、図２に示すフローチャートを用い
て説明する。上記塗料混合方法は、上記各原料塗料を、
該原料塗料を供給するための第１または第２の原料タン
ク１または２から、該原料塗料を一時溜めるための混合
タンク３に供給する原料供給工程であるステップＳ２
と、上記原料塗料の供給量が所定量に達したか否かを判
別し、判別結果に応じてステップＳ２での原料供給動作
を制御し、上記複数の原料塗料を各塗料とも所定量だけ
上記原料タンク１または２に供給させる制御工程である
ステップＳ１１と、上記制御工程にて、上記全原料塗料
が各塗料とも所定量だけ上記混合タンクに供給後、上記
混合タンク内の原料塗料の混合物を攪拌する攪拌工程で
あるステップＳ８と、上記攪拌工程で攪拌された混合物
を、上記混合タンク３より取り出す取出工程であるステ
ップＳ９とを含んでいる。

【００２１】また、上記制御工程（ステップＳ１１）
は、上記混合タンク３に供給された塗料の重量を測定す
るとともに、測定データを出力する供給量測定工程であ
るステップＳ３と、上記測定データが所定値に達したか
否かを判別する第１の判別工程であるステップＳ４と、
上記第１の判別工程で、上記測定データが上記所定値に
達したと判別された場合に上記原料タンク１または２の
出力側に設けた原料供給弁４または５を閉鎖する閉弁工
程であるステップＳ６と、上記混合タンク３に全原料塗
料が供給されたか否かを判別する第２の判別工程である
ステップＳ７とを含んでいることが好ましい。

【００２２】図２において、ステップＳ１では、上記第
１の原料タンク１の原料供給弁４を開放させ、ステップ
Ｓ２に進む。ステップＳ２では、上記第１の原料タンク
１からの原料塗料が、上記混合タンク３に供給され、ス
テップＳ３に進む。

【００２３】ステップＳ３では、上記混合タンク３に供
給された原料塗料の量が、上記供給測定部１１にて測定
され、この測定データが上記判別部１２に送られ、ステ
ップＳ４に進む。ステップＳ４では、上記判別部１２に
て上記測定データが所定値に達したか否かが判別され、
この判別結果がＮＯ、すなわち該測定データが所定値に
満たない場合ステップＳ２に戻り原料供給を続行させ
る。また、この判別結果がＹＥＳ、すなわち該測定デー
タが所定値に達した場合ステップＳ５に進んで、該判別
部１２より判別信号が上記制御処理部１３に出力され、
ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、上記原料供給
弁４が上記制御処理部１３により動作制御を受けて閉鎖
し、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、上記混合
タンク３に全原料塗料が供給されたか否かが判別され
る。なお、この判別は、上記判別部１２または上記制御
処理部１３の何れかにて行わせることができる。ステッ
プＳ７での判別結果がＮＯ、すなわち混合タンク３に未
だ全原料塗料が供給されていない場合ステップＳ１０に
進んで、上記制御処理部１３からの動作制御に基づい
て、次の原料タンクすなわち第２の原料タンク２に配設
された原料供給弁５を開放し、ステップＳ２以下の動作
を繰り返す。また、判別結果がＹＥＳ、すなわち全部の
原料塗料が混合タンク３に供給されると、ステップＳ８
に進む。

【００２４】ステップＳ８では、上記制御処理部１３か
らの動作制御に基づいて、例えば所定時間だけ、攪拌部
７が駆動し、攪拌手段８により混合タンク３内の原料塗
料の混合物が攪拌され、混合塗料になりステップＳ９に
進む。

【００２５】ステップＳ９では、上記制御処理部１３か
らの動作制御に基づいて、混合塗料供給弁６が開放さ
れ、攪拌された混合塗料が取出部９に送られる。該混合
塗料は、取出部９より外部に取り出され、動作を終了す
る。

【００２６】ここで、上記制御工程（ステップＳ１１）
での判別動作の一具体例について、図３または４を用い
て説明する。なお、本発明における判別動作は、以下の
具体例に限定されないことは言うまでもない。

【００２７】先ず、上記制御処理部１３から各原料供給
弁４または５へは、二種類の制御信号、大投入信号Ｔお
よび小投入信号ｔが送られている。また、各原料供給弁
４または５は、図３の（ｂ）に示すように、この大投入
信号Ｔおよび小投入信号ｔがオンであるときは開放度を
大きく、大投入信号Ｔがオフで小投入信号ｔがオンであ
るときは開放度を小さく、両信号ともオフであるときは
閉鎖するという、三段階に開閉制御することが可能な弁
である。このようにして、原料塗料の流量を二あるいは
三段階に制御することが可能になる。

【００２８】次に、判別部１２には、予め上記所定値と
しての計量値Ｖ、定量開始値Ｖ₀ および微調整開始値Ｖ
₁ が入力設定されている。これらの値は、塗料混合開始
前に、使用者により任意に変更可能な値である。

【００２９】図３の（ａ）に示すように、原料供給弁４
または５には、制御処理部１３からオンの大投入信号Ｔ
および小投入信号ｔが、供給量測定部１１での測定値が
定量開始値Ｖ₀ に達するまで送られ、弁が大きく開放さ
れる。

【００３０】上記測定値が定量開始値Ｖ₀ に達したとき
に、判別部１２は、制御処理部１３に判別信号を送る。
その結果、弁４または５には、制御処理部１３からオフ
の大投入信号Ｔおよびオンの小投入信号ｔが、供給量測
定部１１での測定値が微調整開始値Ｖ₁ に達するまで送
られ、弁が小さく開放される。

【００３１】上記測定値が微調整開始値Ｖ₁ に達したと
きに、判別部１２は、制御処理部１３に判別信号を送
る。その結果、弁４または弁５には、制御処理部１３か
らオフの大投入信号Ｔおよび小投入信号ｔが送られ、弁
が完全に閉鎖される。

【００３２】続いて、上記測定値が微調整開始値Ｖ₁ に
達してから後は、図４に示すような微調整が行われる。
弁４または５へは、制御処理部１３からオン／オフを切
り替えながら小投入信号ｔが送られる。この小投入信号
ｔは、オンの信号から次のオンの信号までは十分に間隔
がとられたものである。これは、応答遅れなどの定量誤
差を考慮したものである。

【００３３】オフの信号が送られて所定時間経過した
後、供給量測定部１１で供給量を測定し、この測定値が
判別部１２にて判別される。判別結果が、測定値が未だ
計量値Ｖに満たないとされたときは、再度オンの信号を
送り、上記弁が開放される。

【００３４】以上の動作は、上記測定値が計算値Ｖに達
するまで続けられる。このように、原料供給、供給停
止、供給量測定および測定値の判別を行うように、制御
部１０を構成することで、原料供給動作を制御すること
が可能になる。

【００３５】本発明に係る塗料混合装置を動作させるた
めの基本的な方法は上記の通りであるが、以下に、具体
的装置の一例について図５を参照して説明する。ここ
で、原料塗料は３種類あり、硬化剤が蓄えられる供給タ
ンク２１と、主剤が蓄えられる供給タンク２２と、シン
ナー等の希釈剤が蓄えられる供給タンク２３が現場等に
固定設置されており、これらの供給タンク２１、２２、
２３は、配管ラインＡ、Ｂ、Ｃを介して各原料塗料を混
合するための混合タンク４０に接続されている。

【００３６】また、供給タンク２１と供給タンク２２と
には、それぞれ攪拌機２４、２５が着脱自在に設置され
ている。これらの供給タンク２１、２２に原料塗料を投
入する場合は、この攪拌機２４、２５が取り外されて供
給される。また、各タンク２１、２２、２３の下端に
は、バルブ２６、２７、２８が設置されている。これら
のバルブ２６、２７、２８とポンプ３５、３６、３７と
の間は、可撓管２９、３０、３１を介してそれぞれ接続
され、各ポンプ３５、３６、３７の入力側には、バルブ
３２、３３、３４が設置されている。

【００３７】さらに、ポンプ３５、３６の出力側と供給
タンク２１、２２との間には、管内に残された液を供給
タンク２１、２２に戻すための戻し配管ａ、ｂがバイパ
スとして形成されており、これらの配管ａ、ｂにもバル
ブ３８、３９が設置されている。

【００３８】また、ポンプ３５、３６、３７の出力側と
混合タンク４０との間には、バルブ５５、５６、５７が
それぞれ設置されている。これらのバルブは、対応する
原料を供給する場合にのみ、開弁される。

【００３９】例えば、原料タンク２１内の原料塗料の供
給が終了し、しばらく混合しない場合には、今まで開成
していたバルブ５５が閉弁され、これに代わってバルブ
３８が開弁される。そして、ポンプ３５を再び駆動させ
れば、戻し配管ａを介して、残された原料を供給タンク
２１内に戻すことができる。

【００４０】一方、配管ラインＡ、Ｂ、Ｃと、混合タン
ク４０との連結部には、原料供給弁としての電磁弁４
１、４２、４３が設置され、また、混合タンク４０の出
力側には、混合塗料供給弁としての電磁弁４４が設置さ
れている。

【００４１】また、混合タンク４０は計量器４５の上に
載置されており、この総重量を量ることにより各原料塗
料の供給量を調べることができる。なお、電磁弁４１、
４２、４３の開閉動作および混合塗料供給弁４４の開閉
動作等は制御部１０により制御される。

【００４２】また、取出部９として、電磁弁４４の出力
側に、可搬式のサービスタンク５０を配置しても良い。
これにより、所定の場所まで、小容量を運び出すことが
できる。あるいは、取出部９として、エアリフトポンプ
５１、スプレーガン５１、エアー３点セット５２等を備
えた塗装機５２を着脱自在に取り付けて、圧縮空気によ
りスプレーガン５１から直接塗装できるようにしても良
い。

【００４３】このような装置を構成することにより、上
記の塗料混合装置および方法を実現することができる。
なお、本発明は、上記実施例に何ら限定されない。例え
ば、混合タンク３の攪拌工程は、全ての原料塗料が入る
まで待たずに、最初から攪拌しても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る塗料
混合装置および方法によれば、少なくとも２種類の原料
塗料を混合するのに、自動的にかつ速やかに行なうこと
ができる。したがって、例えば２液形塗料を広範な範囲
に塗布する場合に、現場でいちいちガロン缶などの蓋を
開けて混ぜ合わせなくとも、自動的に適正量を混ぜ合わ
すことができる。これにより、混合を効率的かつ計画的
に行なうことができ、また作業に労を要することもな
い。

【００４５】また、本発明に係る方法によれば、各原料
塗料を常に適正な割合で自動的に混合することができ、
誤った割合で混合されるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る塗料混合装置を模式的に
示すブロック図である。

【図２】図２は、本発明に係る塗料混合方法の動作を説
明するフローチャートである。

【図３】図３（ａ）は、本発明に係る塗料混合方法の判
別工程における判別動作の一具体例を示すグラフであ
り、図３（ｂ）は図３（ａ）に基づいて出力される大投
入信号と小投入信号の出力を表すグラフである。

【図４】図４は本発明に係る塗料混合方法の第１の判別
工程で原料供給の微調整を行なう際のフローチャートで
ある。

【図５】図５は本発明に係る塗料混合装置の一実施例の
概略図である。

【符号の説明】

１ 第１の原料タンク ２ 第ｎの原料タンク ３ 混合タンク ４ 第１の原料供給弁 ５ 第ｎの原料供給弁 ６ 混合塗料供給弁 ７ 攪拌部 ８ 攪拌手段 ９ 取出部 １０ 制御部 １１ 供給量測定部 １２ 判別部 １３ 制御処理部 ２１、２２、２３ 原料タンク ４０ 混合タンク ４１、４２、４３ 原料供給弁 ４４ 混合塗料供給弁

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の原料塗料を混合し、取り出すため
   の塗料混合装置において、 上記各原料塗料を蓄え、供給する複数の供給タンクと、 上記各供給タンクの出力側に備えられるとともに、該供
   給タンクからの出力を開閉する原料供給弁と、 上記各供給タンクから供給される原料塗料を、一時溜め
   るための混合タンクと、 上記混合タンク内の塗料を攪拌するための攪拌手段を備
   えた攪拌部と、 上記混合タンクの出力側に備えられるとともに、該混合
   タンクからの出力を開閉する混合塗料供給弁と、 上記各原料タンクからの原料塗料供給量に応じて、上記
   各原料供給弁の開閉動作、上記攪拌部の攪拌動作および
   上記混合塗料供給弁の開閉動作を制御する制御部と、 上記混合タンク内の混合塗料を、上記混合塗料供給弁を
   介して取り出す取出部と、を有し、 上記制御部は、 上記混合タンクに供給された原料塗料の重量を測定する
   とともに、測定データを出力する供給量測定部と、 上記供給量測定部の測定データが所定値に達した時点で
   判別信号を出力する判別部と、 上記判別部からの判別信号の出力に応じて、上記各原料
   供給弁の開閉動作、上記攪拌部の攪拌動作および上記混
   合塗料供給弁の開閉動作を制御処理する制御処理部とを
   有するとともに、 上記制御処理部から上記原料供給弁へ、大投入信号Ｔお
   よび小投入信号ｔからなる二種類の制御信号を送り、当
   該原料供給弁の開閉動作を制御することにより、原料塗
   料の上記混合タンクへの流量を二あるいは三段階に制御
   することを特徴とする塗料混合装置。
2. 【請求項２】 複数の原料塗料を混合し、取り出すため
   の塗料混合方法において、 上記各原料塗料を、該原料塗料を供給するための原料タ
   ンクから、該原料塗料を一時溜めるための混合タンクに
   供給する原料供給工程と、 上記原料塗料の供給量が所定量に達したか否かを判別
   し、判別結果に応じて上記原料供給工程の原料供給動作
   を、大投入信号Ｔおよび小投入信号ｔからなる二種類の
   制御信号を用いて二あるいは三段階に制御し、上記複数
   の原料塗料を各塗料とも所定量だけ上記原料タンクに供
   給させる制御工程と、 上記制御工程にて、上記全原料塗料が各塗料とも所定量
   だけ上記混合タンクに供給後、上記混合タンク内の原料
   塗料の混合物を攪拌する攪拌工程と、 上記攪拌工程で攪拌された混合物を、上記混合タンクよ
   り取り出す取出工程とを含み、 上記制御工程は、 上記混合タンクに供給された原料塗料の重量を測定する
   とともに、測定データを出力する供給量測定工程と、 上記測定データが所定値に達したか否かを判別する第１
   の判別工程と、 上記第１の判別工程で、上記測定データが上記所定値に
   達したと判別された場合に上記原料タンクの出力側に設
   けた弁を閉鎖する閉弁工程と、 上記混合タンクに全原料塗料が供給されたか否かを判別
   する第２の判別工程とを含むことを特徴とする塗料混合
   方法。