JP3753646B2 - Rotary atomizing coating equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転霧化頭から被塗装物に塗料を霧化吐出する回転霧化式塗装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車用車体等の被塗装物を塗装する際に、回転霧化式塗装装置が広く使用されている。この回転霧化式塗装装置は、一般的にエアタービン(またはエアモータ)を介して回転される回転霧化頭と、前記回転霧化頭を囲繞して取り付けられるシェーピングエアリングとを備えている。そして、シェーピングエアリングに形成された噴出口から回転霧化頭の先端外周側に向かってシェーピングエアを噴出することにより、前記回転霧化頭から噴霧された塗料を所定の塗布パターンに成形して被塗装物に塗布するように構成されている。
【0003】
ところで、この種の回転霧化式塗装装置では、シェーピングエアリングに塗料ミストが付着して汚れるという問題や、塗料の塗着効率が低く塗料の無駄が多いという問題等があり、これらを解決するために種々の提案がなされている。
【0004】
例えば、特開平8−332418号公報(以下、従来技術1という)に開示されている「回転霧化頭型塗装装置」では、外周側が樹脂カバーで覆われた塗装機本体と、該塗装機本体内に設けられ、アース電位に保持されたエアモータと、前記塗装機本体の先端側に位置して該エアモータによって回転可能に設けられ、先端が塗料放出端縁となった回転霧化頭と、該回転霧化頭の塗料放出端縁よりも後側に位置して該回転霧化頭の外周側を覆うように前記塗装機本体の先端側に設けられ、エア噴出口からシェーピングエアを噴出するシェーピングエアリングと、前記塗装機本体の径方向外側に位置して設けられ、前記回転霧化頭の塗料放出端縁から噴霧される塗料粒子を帯電すべく外部から高電圧が印加される外部電極とからなる回転霧化頭型塗装装置において、前記シェーピングエアリングの少なくとも一部を、前記エアモータと電気的に接続した導電性材料で形成し、該導電性材料からなる部位の少なくとも一部を環状反発電極として構成している。
【0005】
また、特公平4−10383号公報(以下、従来技術2という)に開示されている「回転電極式静電塗装ガン」では、ガン本体の先端に内周面が先端縁に向かって次第に拡径した筒型の回転電極を装着して被塗装物との間に高電位の静電界を形成し、前記回転電極の回転により該回転電極の内周面に供給した液体塗料を先端縁から遠心力と静電界の作用により微粒化して放出し、静電吸引力により被塗装物に塗着するようにした回転電極式静電塗装ガンにおいて、前記ガン本体に、回転電極の外周を取り囲む筒体を、該回転電極との間に隙間を設けて固設することにより、該筒体と前記回転電極との間に環形の空気通路を形成し、該空気通路の途中に加圧空気供給口を臨ませるとともに、該空気通路の後端側に大気に連通する連通孔を設け、前記加圧空気供給口から加圧空気を吐出することにより、前記連通孔から空気を前記空気通路内に吸い込んで、加圧空気とともに前記空気通路の先端から環形の空気流として噴出するよう構成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、メタリック塗装を行う際に、上記の従来技術1では、塗料中のメタリックフレークが被塗装物に対して一定方向に配列されない状態で塗布されるおそれがある。このため、特に、淡彩色の色調が悪くなり易く、塗装前に塗料調整(調色)が必要となる。これにより、多色使用の場合には、その色数分の塗料調整を行うとともに、該色数分の回転霧化式塗装装置が必要となり、経済的ではないという問題が指摘されている。
【0007】
また、上記の従来技術2では、多数個の加圧空気供給口が、回転電極の外周面に対してどのような方向からシェーピングエアを吹き付けるのか規定されておらず、また、前記回転電極に対する取り付け位置に関する規定がない。従って、メタリック塗料の淡彩色の色調の色明度を得ることが困難になるとともに、安定した塗布パターンを形成することができないという問題が指摘されている。
【0008】
そこで、塗料をエア圧を介して被塗装物に強制的に塗布する構成が考えられるが、エア圧が高く設定されるために、前記塗料が前記被塗装物に衝突して飛散し易くなり、大量の塗料が無駄になるという不具合がある。
【0009】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、淡彩色の色明度を安定させることができ、塗料調色を不要にして所望の塗布パターンを確実に得ることが可能な回転霧化式塗装装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転霧化式塗装装置では、塗料を霧化するための回転霧化頭と、前記回転霧化頭の先端部よりも後方に配置して該回転霧化頭を囲繞するとともに、先端側に半径外方に傾斜する平坦形状面を有し、かつ後端側に円弧形状面を有するディフューザ形状部を設けた外側シェーピングエアリングと、前記外側シェーピングエアリングに覆われ、該外側シェーピングエアリングとの間に噴出口を形成する内側シェーピングエアリングとを備えている。
【0011】
そして、回転霧化頭の直径D(mm)と、前記回転霧化頭の回転数N(rpm)との積D×Nが、1,500,000〜2,500,000の範囲内に設定され、かつ、噴出口から噴出されるシェーピングエアの流量が、450〜700(Nl/min)(空気 0℃ 1atm)の範囲内に設定される。
【0012】
噴出口は、外側シェーピングエアリングのエア噴出側傾斜面に沿って回転霧化頭の先端側外周面にシェーピングエアを噴出する傾斜円筒空間部を有する。さらに、外側シェーピングエアリングの平坦形状面の面方向に沿って延長される第1仮想線と、エア噴出側傾斜面に沿って延長される第2仮想線との仮想交点を設け、前記仮想交点および傾斜円筒空間部の先端位置からそれぞれ回転霧化頭の先端面に平行な仮想基準線および仮想先端線を設ける際に、前記回転霧化頭の前記先端面から前記仮想基準線までの最短距離S1と、前記仮想先端線から前記仮想基準線までの最短距離S2とが、最短距離S1:最短距離S2=1:1.1〜1.6の範囲内に設定されている。
【0013】
これにより、塗料を被塗装物に対して効率的かつ迅速に付着させることができる。特に、メタリック塗装を行う際に、塗料中のメタリックフレークが一定方向に配列するため、塗料の調色を不要にして淡彩色の色明度を安定させることが可能になるとともに、所定の塗布パターンを確実に得ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係る回転霧化式塗装装置10の要部概略構成説明図である。
【0015】
回転霧化式塗装装置10は、ケーシング12を備え、このケーシング12内には、エアタービン14等が内装されるとともに、前記エアタービン14の回転軸16に回転霧化頭18が装着される。ケーシング12の先端には、外側シェーピングエアリング20が螺着される。外側シェーピングエアリング20に覆われて内側シェーピングエアリング22が取り付けられ、前記外側シェーピングエアリング20と前記内側シェーピングエアリング22との間には、シェーピングエアを噴出するための噴出口24が形成される。
【0016】
回転霧化頭18の先端側外周面26は、前記回転霧化頭18の先端面Aに向かって(矢印Y方向)半径外方に傾斜する円錐形状を有している。外側シェーピングエアリング20の先端位置は、回転霧化頭18の先端面Aよりも後方(矢印X方向)に配置されており、前記外側シェーピングエアリング20の先端内面側には、ディフューザ形状部28が設けられる。このディフューザ形状部28は、先端側に半径外方に傾斜する平坦形状面30を有する一方、後端側に円弧形状面32を有するとともに、この円弧形状面32の後方には、エア噴出側傾斜面33が設けられている。
【0017】
内側シェーピングエアリング22には、略軸方向に延在してシェーピングエアを供給するための供給通路34が形成され、前記供給通路34が外側シェーピングエアリング20と前記内側シェーピングエアリング22との間に設けられたチャンバ36を介して噴出口24に連通する。
【0018】
図2に示すように、噴出口24は、外側シェーピングエアリング20のエア噴出側傾斜面33に沿って回転霧化頭18の先端側外周面26にシェーピングエアを噴出する傾斜円筒空間部38を有する。
【0019】
外側シェーピングエアリング20の平坦形状面30の面方向に沿って延長される第1仮想線40aと、エア噴出側傾斜面33に沿って延長される第2仮想線40bとの仮想交点42を設け、前記仮想交点42および傾斜円筒空間部38の先端位置からそれぞれ回転霧化頭18の先端面Aに平行な仮想基準線P1および仮想先端線P2を設ける際に、前記回転霧化頭18の前記先端面Aから前記仮想基準線P1までの最短距離S1と、前記仮想先端線P2から前記仮想基準線P1までの最短距離S2とが、最短距離S1:最短距離S2=1:1.1〜1.6の範囲内に設定される。
【0020】
このように構成される回転霧化式塗装装置10の動作について、以下に説明する。
【0021】
まず、回転霧化式塗装装置10の塗装条件として、回転霧化頭18の直径D(例えば、30mm〜50mm)と、前記回転霧化頭18の回転数N(rpm)との積D×Nが、1,500,000〜2,500,000の範囲内に設定されるとともに、噴出口24から噴出されるシェーピングエアの流量が、450〜700(Nl/min)(空気 0℃ 1atm)の範囲に設定される。
【0022】
そこで、図1に示すように、エアタービン14が駆動されて、回転軸16に取り付けられている回転霧化頭18が回転するとともに、供給通路34にシェーピングエアが供給される。このシェーピングエアは、供給通路34からチャンバ36を介して噴出口24に送られ、この噴出口24を構成する傾斜円筒空間部38から回転霧化頭18の先端側外周面26に向かって噴出される。このため、図3に示すように、回転霧化頭18から放出される霧状のメタリック塗料50は、シェーピングエアを介して所定の塗布パターンに成形され、被塗装物Wに塗布される。
【0023】
この場合、本実施形態では、図2に示すように、回転霧化頭18の先端面Aよりも後方に配置される外側シェーピングエアリング20に、平坦形状面30と円弧形状面32とを有するディフューザ形状部28が設けられている。さらに、傾斜円筒空間部38は、外側シェーピングエアリング20のエア噴出側傾斜面33に沿って回転霧化頭18の先端側外周面26にシェーピングエアを噴出するとともに、前記回転霧化頭18の先端面Aから仮想基準線P1までの最短距離S1と、前記傾斜円筒空間部38の仮想先端線P2から前記仮想基準線P1までの最短距離S2とが、最短距離S1:最短距離S2=1:1.1〜1.6の範囲内に設定されている(図2参照)。
【0024】
そして、回転霧化頭18の直径D(mm)と前記回転霧化頭18の回転数N(rpm)との積D×Nが、1,500,000〜2,500,000の範囲内に設定され、かつ噴出口24から噴出されるシェーピングエアの流量が450〜700(Nl/min)の範囲内に設定されている。
【0025】
これにより、図3に示すように、回転霧化頭18から塗出される、例えば、メタリック塗料50は、所定の塗布パターンに成形されるとともに、被塗装物Wに対して効率的かつ迅速に付着される。その際、メタリック塗料50中のメタリックフレーク52は、被塗装物Wに対して一定方向に配列されるため、淡彩色の色明度を安定させることが可能になる。従って、メタリック塗料50の調色を不要にするとともに、所望の塗布パターンを確実に得ることができるという効果が得られる。
【0026】
ところで、回転霧化頭18の先端面Aから仮想基準線P1までの最短距離S1と、傾斜円筒空間部38の仮想先端線P2から前記仮想基準線P1までの最短距離S2との比を種々変更し、明度指数L*値が目標値以上になる範囲を検出する実験を行った。その結果が、図4に示されている。この目標値は、安定した淡彩色の色明度が得られる閾値に対応している。
【0027】
これにより、最短距離S1と最短距離S2との比が、1:1.0以下の場合、および1:1.7以上の場合には、明度指数L*値が目標値以下を含んでしまい、所望の塗布パターンを安定して得ることができなかった。従って、最短距離S1と最短距離S2の比が、1:1.1〜1.6の範囲内に設定されることにより、淡彩色の色明度を安定させることが可能になる。
【0028】
【発明の効果】
本発明に係る回転霧化式塗装装置では、簡単な構成で、塗料を被塗装物に対して効率的かつ迅速に付着させることができる。特に、メタリック塗装を行う際に、メタリックフレークを一定方向に配列させて淡彩色の色明度を安定させることが可能になり、塗料の調色を不要にするとともに、安定した塗布パターンを確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る回転霧化式塗装装置の要部概略構成説明図である。
【図2】前記回転霧化式塗装装置の一部拡大説明図である。
【図3】前記回転霧化式塗装装置による塗装状態を示す説明図である。
【図4】最短距離S1と最短距離S2との比を変更させる際の明度指数L*値の説明図である。
【符号の説明】
10…回転霧化式塗装装置 14…エアタービン
18…回転霧化頭 20…外側シェーピングエアリング
22…内側シェーピングエアリング 24…噴出口
26…先端側外周面 28…ディフューザ形状部
30…平坦形状面 32…円弧形状面
33…エア噴出側傾斜面 38…傾斜円筒空間部
40a、40b…仮想線 A…先端面
P1…仮想基準線 P2…仮想先端線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary atomizing coating apparatus that atomizes and discharges paint from a rotary atomizing head to an object to be coated.
[0002]
[Prior art]
For example, when spraying an object to be coated such as an automobile body, a rotary atomizing coating apparatus is widely used. This rotary atomizing coating apparatus generally includes a rotary atomizing head that is rotated via an air turbine (or an air motor), and a shaping air ring that is attached so as to surround the rotary atomizing head. Then, by spraying the shaping air from the outlet formed in the shaping air ring toward the outer periphery of the tip of the rotary atomizing head, the paint sprayed from the rotary atomizing head is formed into a predetermined application pattern. It is comprised so that it may apply to a to-be-coated object.
[0003]
By the way, this type of rotary atomizing coating apparatus has a problem that paint mist adheres to the shaping air ring and gets dirty, and a problem that paint application efficiency is low and paint is wasteful. Various proposals have been made for this purpose.
[0004]
For example, in a “rotating atomizing head type coating apparatus” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-332418 (hereinafter referred to as Prior Art 1), a coating machine body whose outer peripheral side is covered with a resin cover, and the coating machine body An air motor that is provided at a ground potential, a rotary atomizing head that is positioned on the front end side of the coating machine main body and is rotatable by the air motor, the front end of which is a paint discharge edge; and Shaping which is provided on the front end side of the coating machine body so as to cover the outer peripheral side of the rotary atomizing head located behind the coating discharge edge of the rotary atomizing head, and ejects shaping air from the air outlet An air ring, and an external electrode provided on the radially outer side of the main body of the coating machine and applied with a high voltage from the outside to charge the paint particles sprayed from the paint discharge edge of the rotary atomizing head. Rotating atomizing head type In instrumentation device, at least part of said shaping air ring, the formed by the air motor and electrically conductive material which is connected, at least some portions made of conductive material are formed as an annular repulsion electrode.
[0005]
Further, in the “rotary electrode type electrostatic coating gun” disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-10383 (hereinafter referred to as “
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when performing metallic coating, in the above-described
[0007]
Further, in the above-described
[0008]
Therefore, a configuration for forcibly applying the paint to the object to be coated via air pressure is conceivable, but since the air pressure is set high, the paint easily collides with the object to be coated and is scattered. There is a problem that a large amount of paint is wasted.
[0009]
The present invention solves this type of problem, and with a simple configuration, it is possible to stabilize the lightness of light colors, and it is possible to reliably obtain a desired coating pattern without requiring paint toning. An object is to provide a rotary atomizing coating apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the rotary atomization type coating apparatus according to the present invention, the rotary atomization head for atomizing the paint, and the rotary atomization head arranged behind the front end of the rotary atomization head to surround the rotary atomization head, An outer shaping air ring having a flat shape surface inclined radially outward at the front end side and a diffuser shape portion having an arc shape surface at the rear end side, and the outer shaping air ring covered with the outer shaping air ring. And an inner shaping air ring that forms a jet port with the air ring.
[0011]
And the product D × N of the diameter D (mm) of the rotary atomizing head and the rotational speed N (rpm) of the rotary atomizing head is set within the range of 1,500,000 to 2,500,000. In addition, the flow rate of the shaping air ejected from the ejection port is set within a range of 450 to 700 (Nl / min) (air 0 ° C., 1 atm).
[0012]
The spout has an inclined cylindrical space portion that ejects shaping air to the outer peripheral surface of the tip side of the rotary atomizing head along the air discharge side inclined surface of the outer shaping air ring. Further, a virtual intersection point of a first imaginary line extending along the plane direction of the flat shape surface of the outer shaping air ring and a second imaginary line extending along the air ejection side inclined surface is provided, and the virtual intersection point And the shortest distance from the tip surface of the rotary atomizing head to the virtual reference line when providing a virtual reference line and a virtual tip line parallel to the tip surface of the rotary atomizing head from the tip position of the inclined cylindrical space portion, respectively. S1 and the shortest distance S2 from the virtual tip line to the virtual reference line are set within a range of shortest distance S1: shortest distance S2 = 1: 1.1 to 1.6.
[0013]
Thereby, a coating material can be efficiently and rapidly made to adhere with respect to a to-be-coated object. In particular, when metallic coating is performed, the metallic flakes in the paint are arranged in a certain direction, so that it is possible to stabilize the lightness of the light-colored color without the need for toning of the paint, and a predetermined coating pattern. You can definitely get it.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a main part of a rotary atomizing
[0015]
The rotary atomizing
[0016]
The outer
[0017]
The inner
[0018]
As shown in FIG. 2, the
[0019]
A
[0020]
Operation | movement of the rotary atomization
[0021]
First, as a coating condition of the rotary
[0022]
Therefore, as shown in FIG. 1, the
[0023]
In this case, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the outer
[0024]
The product D × N of the diameter D (mm) of the
[0025]
As a result, as shown in FIG. 3, for example, the
[0026]
By the way, various ratios of the shortest distance S1 from the tip surface A of the
[0027]
Thereby, when the ratio between the shortest distance S1 and the shortest distance S2 is 1: 1.0 or less, and when the ratio is 1: 1.7 or more, the lightness index L * value includes a target value or less. A desired coating pattern could not be obtained stably. Accordingly, by setting the ratio of the shortest distance S1 and the shortest distance S2 within the range of 1: 1.1 to 1.6, it is possible to stabilize the lightness of light colors.
[0028]
【The invention's effect】
With the rotary atomizing coating apparatus according to the present invention, the paint can be efficiently and quickly attached to the object to be coated with a simple configuration. In particular, when metallic coating is performed, it is possible to arrange metallic flakes in a certain direction to stabilize the lightness of light colors, eliminate the need for paint toning, and reliably obtain a stable coating pattern. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a main part of a rotary atomizing coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged explanatory view of the rotary atomizing coating apparatus.
FIG. 3 is an explanatory view showing a coating state by the rotary atomizing coating apparatus.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a lightness index L * value when changing the ratio between the shortest distance S1 and the shortest distance S2.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記回転霧化頭の先端部よりも後方に配置して該回転霧化頭を囲繞するとともに、先端側に半径外方に傾斜する平坦形状面を有し、かつ後端側に円弧形状面を有するディフューザ形状部を設けた外側シェーピングエアリングと、
前記外側シェーピングエアリングに覆われ、該外側シェーピングエアリングとの間に噴出口を形成する内側シェーピングエアリングと、
を備え、
前記回転霧化頭の直径D(mm)と、前記回転霧化頭の回転数N(rpm)との積D×Nが、1,500,000〜2,500,000の範囲内に設定され、かつ、
前記噴出口から噴出されるシェーピングエアの流量が、450〜700(Nl/min)の範囲内に設定されるとともに、
前記噴出口は、前記外側シェーピングエアリングのエア噴出側傾斜面に沿って前記回転霧化頭の先端側外周面にシェーピングエアを噴出する傾斜円筒空間部を有し、さらに、
前記外側シェーピングエアリングの前記平坦形状面の面方向に沿って延長される第1仮想線と、前記エア噴出側傾斜面に沿って延長される第2仮想線との仮想交点を設け、前記仮想交点および前記傾斜円筒空間部の先端位置からそれぞれ前記回転霧化頭の先端面に平行な仮想基準線および仮想先端線を設ける際に、前記回転霧化頭の前記先端面から前記仮想基準線までの最短距離S1と、前記仮想先端線から前記仮想基準線までの最短距離S2とが、最短距離S1:最短距離S2=1:1.1〜1.6の範囲内に設定されることを特徴とする回転霧化式塗装装置。A rotary atomizing head for atomizing the paint;
The rotary atomizing head is arranged behind the front end portion of the rotary atomizing head to surround the rotary atomizing head, and has a flat shape surface inclined radially outward on the front end side and an arc-shaped surface on the rear end side. An outer shaping air ring provided with a diffuser-shaped part having,
An inner shaping air ring that is covered by the outer shaping air ring and forms a spout between the outer shaping air ring;
With
The product D × N of the diameter D (mm) of the rotary atomizing head and the rotational speed N (rpm) of the rotary atomizing head is set within a range of 1,500,000 to 2,500,000. ,And,
The flow rate of shaping air ejected from the ejection port is set within a range of 450 to 700 (Nl / min),
The spout has an inclined cylindrical space portion that ejects shaping air to the outer peripheral surface of the tip side of the rotary atomizing head along the air discharge side inclined surface of the outer shaping air ring, and
A virtual intersection point of a first imaginary line extending along the surface direction of the flat shape surface of the outer shaping air ring and a second imaginary line extending along the air ejection side inclined surface is provided, and the virtual When providing a virtual reference line and a virtual tip line parallel to the tip surface of the rotary atomizing head from the intersection and the tip position of the inclined cylindrical space portion, respectively, from the tip surface of the rotary atomizing head to the virtual reference line The shortest distance S1 and the shortest distance S2 from the virtual tip line to the virtual reference line are set within a range of shortest distance S1: shortest distance S2 = 1: 1.1 to 1.6. Rotating atomizing coating equipment.
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