JP3701858B2 - 塗料供給方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業用塗装ラインにおいて塗装に供されるシンナー希釈塗料を、空調温度の変化に対応して最適蒸発速度となるよう調整し、必要量だけを塗装機に供給することにより、該空調温度の管理幅が広い状態でも常に安定した塗装仕上りが得られる塗料供給方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、工業用塗装ラインにおいては、塗装ブースあるいは塗装雰囲気の環境温度に合わせて、塗装に供される塗料の希釈シンナーを変更し蒸発速度を調整することでタレや肉痩せあるいは肌あれ等の塗面異常を制御していた。
【０００３】
一般的に工業用ラインでは塗装ブースの雰囲気温度は一年を通じてある程度一定になるように温調設備を導入しているが、年間を通じて３０℃以上の差がある外気温に対し制御幅は約１０℃程度であり、希釈シンナー種で塗装仕上りの微調整を行なうのは必須条件であった。通常、春秋用シンナー、夏用シンナー、冬用シンナーの３種類が用意されており、季節変動による塗装雰囲気の温度変化に対応できるように配慮されている。
【０００４】
冬用シンナーは蒸発速度の速い溶剤系で構成されており、低温雰囲気でも塗着塗料の固形分上昇及び増粘効果によるタレ防止が期待できる。夏用シンナーは蒸発速度の遅い溶剤系で構成されており、高温雰囲気でも塗着塗料の急激な固形分上昇を抑制し、また適度な粘度変化にすることで適性なレベリングによる平滑な塗面を得ることができる。春秋用シンナーは冬用シンナーと夏用シンナーの中間型で、蒸発速度も冬用シンナーと夏用シンナーの中間に相当する配合になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように１つの塗色に対し希釈シンナーが３種類以上必要であるため、塗料を希釈・粘調するのに要する工数が多大で、また結果的に塗料品種が増加することとなり在庫管理が煩雑になるという問題があった。塗装仕上りを厳密に管理する塗装ラインでは、さらに希釈シンナーを区別して６種類以上使用する場合もあり、塗料の在庫管理に要する工数が増大するばかりでなく、在庫スペースなどにも悪影響を与えていた。
【０００６】
また安定な塗装仕上りを維持するために必要な塗装雰囲気温度の制御幅は約５℃以内にする必要があるが、塗装ブースの温調精度を上げて温度制御幅を小さくすると空調設備に対する電力負荷が大幅に増大し、その結果ランニングコストの増加を招くことになる。電力負荷の増大は地球温暖化の主原因となる二酸化炭素の発生にもつながるため、省エネルギーを追及している塗装ラインでは空調精度を上げることは困難であった。
【０００７】
さらに寒暖の差が激しい季節や地域では年間の温度差もさることながら、日内変動や日間変動でも１０℃以上の温度差が生じることがあり、１種類の希釈シンナーでは安定な塗装仕上りを確保・維持することは困難であった。
【０００８】
本発明は、工業用塗装ラインにおいて、シンナー希釈塗料の多大な工数や煩雑な在庫管理を要することなく、空調温度の管理幅が広い状態でも常に安定した塗装仕上りが得られることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、希釈後の固形分が同じであって、希釈に用いたシンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料を、塗装雰囲気温度に応じた比率で混合しながら連続的に供給することを特徴とする塗料供給方法、及び希釈後の固形分が同じであって、希釈に用いたシンナーの蒸発速度が異なる２種類以上の同一塗色塗料を混合するラインミキサーと、これらによる混合塗料の残量が計量できる中継タンクと、塗装雰囲気温度の変化に応じて、希釈シンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料の該塗装雰囲気温度に対応する適性混合比率及びこれら塗料の混合塗料に対する追加量を、該混合塗料の残量から計算する演算装置と、該演算結果により各塗料の定量供給ポンプの吐出量及び吐出時間を制御するコントローラーとを具備する塗料供給装置に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明では、希釈後の固形分が同じであって、希釈に用いたシンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料を用いる。例えば、一つの塗色に対し、塗装雰囲気温度が高温時に適する蒸発速度を有する希釈シンナーで調整された塗料（「高温用塗料」と言うことがある）と、塗装雰囲気温度が低温時に適する蒸発速度を有する希釈シンナーで調整された塗料（「低温用塗料」と言うことがある）を用いることができ、特に日内変動を含む年間変動を考慮した空調後の塗装雰囲気の最高温度で塗装が行なわれても良好な仕上りが得られる希釈シンナーで調整された高温用塗料と、空調後の塗装雰囲気の最低温度で塗装が行なわれても良好な仕上りが得られる希釈シンナーで調整された低温用塗料とを予め準備しておくことが好適である。これら塗料は、希釈後の固形分を同じ値に調整することで、如何なる比率で混合しても混合後の固形分を常に一定にすることができる。
【００１１】
上記希釈後の固形分が同じであって、希釈に用いたシンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料は、塗料メーカーにおいて用意され、コンテナもしくはドラムで塗装ラインに搬入されることが好適である。これにより塗装ラインサイドにおいてこれら希釈塗料を用意する工程が省略され、さらなる工数削減が可能となる。
【００１２】
本発明では、上記２種以上の同一塗色塗料を、塗装雰囲気温度に応じた混合比率で混合しながら連続的に供給する。これら塗料は、それぞれ定量ポンプで混合用スタティックミキサーに送られ中継タンクに充填させることができるので、その時の雰囲気温度に最適な希釈塗料を必要なだけ調合することができる。混合比率及び充填量はそれぞれの定量ポンプの設定流量と吐出時間で容易に決定することが可能である。
【００１３】
塗装雰囲気温度はブース内に設けた温度センサーで検出され、その変化に応じて、予め決定された雰囲気温度に対する各塗料の最適混合比率のデータベースから、その塗装雰囲気温度に最適な希釈塗料を調合することが可能となる。
【００１４】
また本発明では、中継タンクにレベルセンサーを設けることで、混合塗料の残量を常時検出することが可能で、混合比率の異なる新たな混合塗料を追加する場合も中継タンクに残っている混合塗料の内訳を逆算することで、塗装雰囲気温度に最適な希釈塗料となるようにこれら塗料の混合比率及び追加量を決定することができる。塗装雰囲気温度を検出する温度センサーからの電気信号と、中継タンクに内臓されたレベルセンサーからの電気信号を入力データとし、データベースを参照して混合比率及び追加量を計算する演算装置と、演算結果を出力データとして各塗料の定量供給ポンプのコントローラーに伝達するインターフェースを組み合わせることで年間を通じて常に安定した塗装仕上りが得られる塗料供給システムとすることができる。
【００１５】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例を説明する概略構成図である。図１おいて、塗料タンク１に充填された高温用塗料は、定量ポンプ２により三方バルブ３を介して循環しており、塗料タンク６に充填された低温用塗料は、定量ポンプ７により三方バルブ８を介して循環している。これら塗料は、三方バルブ３、８による流路変更でマニホールド１０に送られ、スタティックミキサー１１で混合され中継タンク１２に充填される。三方バルブ３、８の流路変更及び定量ポンプ２、７の流量は、コントローラー５によって制御されている。定量ポンプ２、７には、インバータ（図示せず）で回転数を制御可能なＡＣサーボモーターで駆動するギアポンプを使用している。
【００１６】
ここで、塗料として「ネオアミラック」（関西ペイント社製）を使用し、これを高温用希釈シンナー（キシロール／「スワゾール＃１５００」＝２０／８０）と低温用希釈シンナー（キシロール／「スワゾール＃１５００」＝４０／６０）で同一固形分に夫々希釈して、高温用塗料と低温用塗料を作成した。これらは塗料メーカーにおいて作成しコンテナもしくはドラムにて搬入可能であり、該コンテナもしくはドラムをそのまま塗料タンク1及び塗料タンク６として使用可能である。これらの塗装雰囲気温度に対する最適混合比率の一例を表１に示す。
【００１７】
【表１】

【００１８】
図１に示すように、塗装ブース内に設けられた温度センサー９からの信号と、中継タンク１２に設置したレベルセンサー１３からの信号がコントローラー５に送られ、中継タンク１２中に残る高温用塗料と低温用塗料の内訳をもとに、表１から塗装雰囲気温度に最適な混合比率とこれら塗料の追加充填量が算出され、定量ポンプ２、７にはその流量の指示が、三方バルブ３、８には追加充填量から逆算した吐出時間により流路を切り替えるパイロットエアーのＯＮ／ＯＦＦ時間の指示が送られる。流路変更によりマニホールド１０に送られた高温用塗料と低温用塗料はスタティックミキサー１１で混合され中継タンク１２に再充填される。中継タンク１２において最適比率で混合された希釈塗料は塗装用定量ポンプ１４により塗装機１５に供給される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、年間を通じて使用する塗料が各塗色に対し、２種類の希釈塗料を準備することで、在庫管理の手間が削減できる。同時に在庫スペースも必要最小限にすることが可能となる。
【００２０】
また急激な気温変動で塗装ブースの雰囲気温度が変化した場合でも、その温度に応じた最適な希釈シンナーによる混合塗料を供給することができるので、従来のように各希釈塗料が無駄になることがない。
【００２１】
さらに２種の希釈塗料のシンナーの蒸発速度の差をより広く設定することで塗装ブースの管理幅を従来より緩和することが緩和することが可能で、その結果、塗装ブースの空調エネルギーを削減する効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明する塗料供給の概略構成図である。
【符号の説明】
１ 高温時用シンナー希釈塗料タンク
２、７ 定量ポンプ
３、８ 三方バルブ
４ パイロットエアー
５ コントローラー
６ 低温時用シンナー希釈塗料タンク
９ 温度センサー
１０ マニホールド
１１ スタティックミキサー
１２ 中継タンク
１３ レベルセンサー
１４ 塗装用定量ポンプ
１５ 塗装機

Claims (6)

1. 希釈後の固形分が同じであって、希釈に用いたシンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料を、塗装雰囲気温度に応じた比率で混合しながら連続的に供給することを特徴とする塗料供給方法。
2. 塗装雰囲気温度の変化に応じて、希釈シンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料の適性混合比率及びこれら塗料の混合塗料に対する追加量が、該塗装雰囲気温度及び混合塗料の残量から決められる請求項１記載の塗料供給方法。
3. 塗装雰囲気温度が高温時に適する蒸発速度を有する希釈シンナーで調整された塗料と、塗装雰囲気温度が低温時に適する蒸発速度を有する希釈シンナーで調整された塗料を用いる請求項１又は２記載の塗料供給方法。
4. 希釈後の固形分が同じであって、希釈に用いたシンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料が、コンテナもしくはドラムで搬入される請求項１ないし３のいずれか１項記載の塗料供給方法。
5. 希釈後の固形分が同じであって、希釈に用いたシンナーの蒸発速度が異なる２種類以上の同一塗色塗料を混合するラインミキサーと、
   これらによる混合塗料の残量が計量できる中継タンクと、
   塗装雰囲気温度の変化に応じて、希釈シンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料の適性混合比率及びこれら塗料の混合塗料に対する追加量を、該塗装雰囲気温度及び混合塗料の残量から計算する演算装置と、
   該演算結果により各塗料の定量供給ポンプの吐出量及び吐出時間を制御するコントローラーとを具備する塗料供給装置。
6. 希釈シンナーの蒸発速度が異なる２種以上の同一塗色塗料の該塗装雰囲気温度に対応する適性混合比率及びこれら塗料の混合塗料に対する追加量を演算するための入力信号が、塗装雰囲気温度を検出するセンサーの電気信号と、中継タンクに内臓されたレベルセンサーからの電気信号である請求項４記載の塗料供給装置。

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