JP4038891B2 - 塗料供給装置および塗料の供給方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車車体や自動車部品の塗装ラインに設けられる、中塗り塗料や上塗り塗料その他の塗料供給装置および塗料の供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車体の塗装ラインでは、中塗り塗装工程や上塗り塗装工程において所定の粘度に調製された塗料が車体に吹き付けられる。こうした吹き付け塗料は、塗装ラインとは別設された塗料調合室にて、温度条件などに応じて定められた溶剤にて希釈され、所定の粘度に調合されたのち、塗料配管を介して塗装ブースの各種塗装機へ圧送される。
【０００３】
図５は従来の塗料供給装置を示す平面図であり、塗料調合室１１には塗料タンク１３１や塗料ポンプなどが設けられ、塗料タンク１３１の塗料は、塗料調合室１１と塗装ブース２１との間に引き渡された塗料配管１３３によってこれらの間を循環する。そして、塗装ブース２１の近傍において塗料配管１３３からの分岐管を設け、ここから塗装ロボットなどの塗装機へ塗料を供給する。
【０００４】
図示する例では、塗装工場２に３本の塗装ブース２１が設けられており、各塗装ブース２１に対して、それぞれ一つずつの塗料供給系を示しているが、実際には、各塗装ブース２１にて塗装される塗料種（たとえば塗色種）の数だけ、こうした塗料供給装置が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような従来の塗料供給装置では、塗料配管が長く圧力損失が大きくなるので、塗料調合室から高圧で圧送するか、あるいは圧力損失の小さい大径の塗料配管を用いる必要がある。塗装機の上流に設けられるカラーチェンジバルブ（ＣＣＶ）には一定以上の塗料圧が必要とされるからである。
【０００６】
しかしながら、こうした塗料圧を満足させるための高圧ポンプは高価であり、脈動を防止するためのサージタンクも必須となってしまう。大径の塗料配管に代替えしたとしても、設備のイニシャルコストの増加は避けられない。
【０００７】
また、カラーチェンジバルブに供給される塗料圧値を満足させるために塗料調合室から高圧で塗料を圧送すると、メタリック塗料のアルミ片やマイカ塗料のマイカ片に損傷を与え、これらが微細化することにより塗膜に色差が生じるおそれがある。希釈塗料の状態で圧送する場合、アルミ片やマイカ片の沈降が生じやすくなるのでこうした問題が顕著となる。
【０００８】
これに代えて大径の塗料配管を採用すると、塗料配管内を循環する塗料量がそのぶんだけ増加し、特に少量生産塗色の塗料が劣化するおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、設備費用を低減できるとともに、塗料の循環ポテンシャル量を低減でき、しかも低圧圧送が可能となる塗料供給装置および塗料の供給方法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】
（１）上記目的を達成するために、本発明の第１の観点による塗料供給装置は、塗装ブースとは別設された塗料調合室から前記塗装ブースへ塗料を供給する塗料供給装置において、前記塗装ブースの近傍に設けられたブースサイド塗料調合室と、前記塗料調合室から前記ブースサイド塗料調合室へ第１の塗料を供給する第１の塗料供給手段と、前記ブースサイド塗料供給室から前記塗装ブースへ第２の塗料を供給する第２の塗料供給手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この塗料供給装置では、塗料調合室から塗装ブースへ塗料を供給する塗料供給装置が、第１の塗料供給手段と第２の塗料供給手段とに分断されているので、塗装ブースの塗装装置で必要とされる塗料圧は第２の塗料供給手段にて実現すれば充分であり、第１の塗料供給手段の塗料圧はそれより低圧供給で足りる。したがって、第１の塗料供給手段の塗料圧送ポンプは低圧のもので良く、また小径の塗料配管を採用することができる。
この塗料供給装置は、前記第１の塗料供給手段の供給圧力が、前記第２の塗料供給手段の供給圧力よりも低圧であることを特徴とする。第１の塗料供給手段の供給圧力が第２の塗料供給手段の供給圧力より低圧であるので、第１の塗料供給手段の塗料圧送ポンプは低圧のもので良く、また小径の塗料配管を採用することができる。
このように第１の塗料供給手段の塗料圧が低圧で可能となる結果、塗料圧送ポンプやサージタンクにかかる設備のイニシャルコストが低減できるとともに、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００１２】
第１の塗料供給手段の塗料圧が低圧で可能となる結果、塗料圧送ポンプやサージタンクにかかる設備のイニシャルコストが低減できるとともに、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００１３】
また、第１の塗料供給手段および第２の塗料供給手段に分断することにより、塗料の温度制御や粘度制御も第２の塗料供給手段のみに対して行えば良く、第１の塗料供給手段はその必要がなくなるので、かかる制御に必要とされるランニングコストも第１の塗料供給手段に必要とされるぶんだけ低減することができる。
【００１４】
さらに、複数の塗装ブースに同種の塗料を供給するにあたっては、複数の第２の塗料供給手段を設け、第１の塗料供給手段からこれらにその塗料を供給するように構成すれば、第１の塗料供給手段は少なくとも１系統で足りる。
【００１５】
したがって、塗料配管のトータル長さが短くなり、塗料配管に必要とされる設備費用が削減できるとともに、塗料の循環ポテンシャル量もそのぶんだけ少なくなって塗料の劣化が防止できる。
特にこの塗料供給装置は、前記第１の塗料が実質的に生塗料であり、この第１の塗料が前記ブースサイド塗料調合室で塗装条件に応じた希釈塗料に調合されることを特徴とする。第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段へ生塗料を供給すると、特に使用量の少ないメタリック塗料またはマイカ塗料の場合には、アルミ片やマイカ片の沈降が抑制され、これらの破損による微細化が防止されるので、塗膜の色差を小さくすることができる。
【００１６】
（２）上記発明において、第１および第２の塗料供給手段の具体的構成は特に限定されず、たとえば、前記第１および第２の塗料供給手段のそれぞれは、少なくとも塗料タンク、塗料圧送ポンプおよび塗料配管が含まれる。
【００１７】
また、この他にもサージタンクや塗料フィルタを必要に応じて設けることもできるが、特に本発明の塗料供給装置の第１の塗料供給手段については、塗料が直接的に塗装装置へ供給されないので、脈動防止のためのサージタンクを省略または小能力のもので足り、塗料フィルタも省略または削減することができる。
【００１８】
（３）上記発明において、第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段への第１の塗料の補給方式は特に限定されず、手動により行うことも含まれるが、この塗料供給装置は、前記第２の塗料供給手段の塗料タンクの塗料残量を直接的または間接的に検出する塗料残量センサを有することを特徴とする。
【００１９】
また、この塗料供給装置は、前記塗料残量センサにより検出された塗料残量が所定値以下となると、前記第１の塗料供給手段から前記第２の塗料供給手段の塗料タンクへ第１の塗料を補給することを特徴とする。
【００２０】
塗料残量検出センサにて第２の塗料供給手段の塗料タンクの塗料残量を検出し、これが所定値以下となると第１の塗料供給手段から第１の塗料を自動補給することで、人手を介することなく第２の塗料供給手段から塗装ブースへ第２の塗料の供給を継続することができる。
【００２１】
直接的な塗料残量の検出とは、塗料タンクの液面を計測するなどして塗料タンク内に残存している実際の塗料量を検出することを意味し、間接的な塗料残量の検出とは、塗料タンクの容量（実際には塗料タンクへの初期塗料量）から第２の塗料供給手段により消費された塗料量を減算するなどして塗料残量を求めることを意味する。
【００２２】
（４）上記発明において、第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段に供給される第１の塗料は特に限定されず希釈前の生塗料および希釈塗料の両方を含む。また、希釈塗料を供給する場合にも塗装条件に合致した希釈塗料を供給する以外にも塗装条件とは異なる希釈比で希釈された塗料も含む趣旨である。
【００２５】
（５）上記発明においては特に限定されないが、この塗料供給装置は、前記第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段の塗料タンクへの前記第１の塗料の供給および停止を制御する第１のバルブ手段と、前記第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段の塗料タンクへ供給された第１の塗料の流量を検出する第１の流量検出手段と、前記第２の塗料供給手段の塗料タンクへの希釈剤の供給および停止を制御する第２のバルブ手段と、前記塗料タンクへ供給された希釈剤の流量を検出する第２の流量検出手段と、前記第１および第２の流量検出手段により検出された第１の塗料の流量と希釈剤の流量とに基づいて、所定の調合範囲になるように前記第１のバルブ手段と第２のバルブ手段とを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明では、第２の塗料供給手段の塗料タンクで第１の塗料を調合して第２の塗料とする作業を自動化する。すなわち、制御手段からの指令信号によって第１のバルブ手段を開いたときに第１の流量検出手段によりそのとき供給された第１の塗料量を計測する。この計測値を制御手段に取り込んで、その第１の塗料量に応じた希釈剤量を演算する。
【００２７】
そして、制御手段からの指令信号によって第２のバルブ手段を開き、第２の流量検出手段による希釈剤量が先ほど演算した希釈剤量に達するまで希釈剤を塗料タンクへ供給する。これにより、所定値に調合された希釈塗料（第２の塗料）が自動的に調合され、これを第２の塗料供給手段によって塗装ブースへ供給する。
【００３１】
（６）上記発明において、第１の塗料供給手段の数量および第２の塗料供給手段の数量は特に限定されない。たとえば、この塗料供給装置は、前記第１の塗料供給手段は、複数の第２の塗料供給手段に対して前記第１の塗料を供給することを特徴とする。このとき、塗料供給装置の前記第２の塗料供給手段は、塗料種ごとに複数設けられていることを特徴とする。
【００３２】
たとえば、同種の第２の塗料を供給すべき塗装ブースが複数存在する場合には、複数の塗装ブースのそれぞれに第２の塗料供給手段を設け、一つの第１の塗料供給手段からこれら複数の第２の塗料供給手段のそれぞれに対し第１の塗料を供給すれば、第１の塗料を供給するための塗料配管長が最小となる。
【００３３】
（７）上記目的を達成するために、本発明の第２の観点による塗料の供給方法は、塗料調合室から塗装ブースへ、少なくとも２段の圧力にて塗料を供給することを特徴とする。すなわち、前記塗料調合室から前記塗装ブースの近傍に設けられたブースサイド塗料調合室へ実質的に生塗料である第１の塗料を供給する第１の塗料供給ステップと、前記ブースサイド塗料調合室で前記第１の塗料が塗装条件に応じた希釈塗料に調合された第２の塗料を、前記ブースサイド塗料供給室から前記塗装ブースへ供給する第２の塗料供給ステップと、を有し、前記第１の塗料供給ステップにおける供給圧力が、前記第２の塗料供給ステップにおける供給圧力よりも低圧であることを特徴とする。
【００３４】
この塗料の供給方法では、塗料調合室から塗装ブースへ少なくとも２段の圧力で塗料が供給されるので、所定値以上の塗料圧が必要とされる範囲と、そうでない範囲とで塗料圧を変えることができる。
【００３５】
その結果、塗料供給用機器の一部に、低圧の塗料圧送ポンプや小径の塗料配管を採用することができる。また、サージタンクや塗料フィルタの削減も期待することができ、これら塗料供給機器および設備のイニシャルコストを低減することができる。さらに、塗料供給系の一部を低圧にできる結果、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。
具体的に、第１の塗料供給ステップの供給圧力が第２の塗料供給ステップの供給圧力より低圧であるので、第１の塗料供給ステップの塗料圧送ポンプは低圧のもので良く、また小径の塗料配管を採用することができる。このように第１の塗料供給ステップの塗料圧が低圧で可能となる結果、塗料圧送ポンプやサージタンクにかかる設備のイニシャルコストが低減できるとともに、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００３６】
また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段へ生塗料を供給すると、特に使用量の少ないメタリック塗料またはマイカ塗料の場合には、アルミ片やマイカ片の沈降が抑制され、これらの破損による微細化が防止されるので、塗膜の色差を小さくすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
（１）本発明によれば、第１の塗料供給手段の塗料圧送ポンプに低圧ポンプや小径の塗料配管を採用することができ、またサージタンクや塗料フィルタの削減も期待できるので、設備のイニシャルコストを低減することができる。
【００３８】
また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。また塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００３９】
また、塗料の温度制御や粘度制御に必要とされるランニングコストを第１の塗料供給手段に必要とされるぶんだけ低減することができる。
【００４０】
さらに、低圧供給が可能となる結果、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。
【００４１】
（２）本発明によれば、第２の塗料供給手段の塗料タンクの塗料残量が所定値以下になると、第１の塗料供給手段から第１の塗料が自動補給されるので、人手を介することなく第２の塗料供給手段から塗装ブースへ第２の塗料の供給を継続することができる。
【００４２】
（３）本発明によれば、特に使用量の少ないメタリック塗料またはマイカ塗料の場合には、アルミ片やマイカ片の沈降が抑制され、これらの破損による微細化が防止されるので、塗膜の色差を小さくすることができる。
【００４３】
（４）本発明によれば、第２の塗料供給手段の塗料タンクで第１の塗料を調合して第２の塗料とする作業が自動化されているので、人手を介することなく第２の塗料が調合され、さらにこの第２の塗料が第２の塗料供給手段から塗装ブースへ供給される。
【００４４】
（５）本発明によれば、複数の塗装ブースに同種の塗料を供給するにあたり第１の塗料供給手段は少なくとも１系統で足りるので、塗料配管のトータル長さが短くなり、塗料配管に必要とされる設備費用が削減できるとともに、塗料の循環ポテンシャル量もそのぶんだけ少なくなって塗料の劣化が防止できる。
【００４５】
（６）本発明によれば、所定値以上の塗料圧が必要とされる範囲と、そうでない範囲とで塗料圧を変えることができるので、塗料供給用機器の一部に、低圧の塗料圧送ポンプや小径の塗料配管を採用することができる。また、サージタンクや塗料フィルタの削減も期待することができ、これら塗料供給機器および設備のイニシャルコストを低減することができる。さらに、塗料供給系の一部を低圧にできる結果、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。
【００４６】
また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の塗料供給装置１の実施形態を示す全体平面図、図２は同実施形態の１次側塗料供給系（本発明の第１の塗料供給手段に相当する。）１３を示す概念図、図３は同じく２次側塗料供給系（本発明の第２の塗料供給手段に相当する。）１４を示す概念図である。
【００４８】
図１〜図３に示すように、本実施形態では塗装工場２内に３本の上塗り塗装ブース２１，２１，２１が設置されており、各ラインに搬送された自動車車体に、各塗装ブース２１内に設置された塗装ロボットなどの塗装装置２３を用いて塗料を塗布し、乾燥炉２２にて焼き付ける。
【００４９】
こうした塗装ロボットその他の各種塗装装置２３に供給される塗料は、直接的にはブースサイド塗料調合室１２に設けられた２次側塗料供給系１４から供給され、間接的には塗装工場２外に設置された塗料調合室１１の１次側塗料供給系１３から供給される。
【００５０】
なお、各塗装ブース２１には、ソリッド塗料、メタリックベース塗料、クリア塗料などといった複数種の塗料が供給され、ソリッド塗料やメタリック塗料でも塗色数に応じた数の塗料種が存在し、クリア塗料にもメタリックベース塗料種に応じた複数の塗料種が存在する。以下においては、特に断らない限り、こうした複数存在する塗料種のうちの一つの塗料種を供給する装置について説明する。
【００５１】
塗装工場２とは別設された塗料調合室１１には、塗料タンク１３１、塗料圧送ポンプ１３２、サージタンク１３４および塗料フィルタ１３５が塗料配管１３３で接続された１次側塗料供給系１３が、塗料種に応じた数だけ設けられており、塗料タンク１３１内の１次側塗料（本発明の第１の塗料に相当する。）は、塗料圧送ポンプ１３２によって吸引され、サージタンク１３４にて塗料圧送ポンプ１３２の脈動が除去されたのち、塗料フィルタ１３５で異物が濾過され、塗装ブース２１の近傍まで圧送されてから再び塗料タンク１３１へ戻される。この循環経路の途中で後述する２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１にその一部が取り出される。
【００５２】
図１では一つの１次側塗料供給系１３のみを示し、その他の１次側塗料供給系は途中で図示を省略するが、塗料種に応じた数だけ設けられた１次側塗料供給系１３は、それぞれ各塗装ブース２１の近傍まで引き渡されている。
【００５３】
特に本実施形態の１次側塗料供給系１３では、調合された塗料をそのまま塗装ブース２１の塗装装置２３に送らないので、塗料の圧送は２次側塗料供給系１４への塗料補給に必要とされる圧力（流量）を確保できる最小の圧力とされている。具体的には特に限定されないが、一般的な塗料供給圧が５〜１０ｋｇ／ｃｍ２ であるのに対し、本実施形態の１次側塗料供給系１３の塗料圧は５ｋｇ／ｃｍ２ 未満である。
【００５４】
また、これと同時にあるいはこれに代えて、本実施形態の１次側塗料供給系１３の塗料配管１３３の配管径は０．５〜１．０インチ（従来の配管系は１．０〜１．５インチ）の小径のものが採用されている。これは、１次側塗料供給系１３の塗料配管長が短くできること及び低圧供給できることが主な理由であり、小径化しても充分な流量が得られるからである。
【００５５】
さらに、塗料圧送ポンプ１３２による圧送時の脈動を防止するサージタンク１３４についても、１次側塗料供給系１３は、多少脈動があっても問題とされないので小型のものが採用され、バックプレッシャレギュレータ（背圧弁）についても戻りの塗料配管が小径で充分な抵抗があるため、これを省略することができる。なお、１次側塗料供給系１３の塗料配管１３３には、保温断熱材やテープヒータなどの特別な温調手段も採用されていない。温度環境に応じた塗料の温調は２次側塗料供給系１４で行えば充分だからである。
【００５６】
一方、図３に示すように、各塗装ブース２１の側部に設けられたブースサイド塗料調合室１２には、１次側塗料供給系１３と同様に、塗料タンク１４１、塗料圧送ポンプ１４２、サージタンク１４４および塗料フィルタ１４５が塗料配管１４３で接続された２次側塗料供給系１４が、塗料種に応じた数だけ設けられており、塗料タンク１４１内の２次側塗料（本発明の第２の塗料に相当する。）は、塗料圧送ポンプ１４２によって吸引され、サージタンク１４４にて塗料圧送ポンプ１４２の脈動が除去されたのち、塗料フィルタ１４５で異物が濾過され、塗装ブース２１の周囲を圧送されてから、再び塗料タンク１４１へ戻される。この循環経路の途中で塗装ロボットなどの塗装装置２３にその一部が取り出される。
【００５７】
図３には一つの塗装ブース２１に対する一つの２次側塗料供給系１４のみを示し、その他の塗装ブース２１への２次側供給系および図示する塗装ブース２１に対する他の２次側塗料供給系は図示を省略するが、塗料種に応じた数だけ設けられた２次側塗料供給系１４は、それぞれ各塗装ブース２１の周囲に引き渡されている。
【００５８】
特に本実施形態の２次側塗料供給系１４では、塗料調合室１１から塗装ブース２１までの塗料の圧送が１次側塗料供給系１３で行われる結果、塗料配管１４３の全長が短くなるので、塗料配管１４３の圧力損失が小さくなる。このため、塗料配管１４３の配管径は、０．５〜１．０インチ（従来の配管系は１．０〜１．５インチ）の小径のものが採用されている。ただし、塗料の圧送はカラーチェンジバルブで必要とされる、たとえば５〜１０ｋｇ／ｃｍ２ に設定されている。
【００５９】
また本実施形態の塗料供給装置１では、１次側塗料供給系１３の塗料配管１３３から２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１へ１次側塗料を取り出すための分岐配管１５７が設けられ、ここに電動モータバルブ１５１と流量計１５３が設けられている。また、塗料タンク１４１には、当該塗料タンク１４１内の塗料の残量を計測するための液面センサ１５５が設けられている。
【００６０】
次に作用を説明する。
ある塗色の生塗料（希釈前の塗料）は、たとえばドラム缶の荷姿で塗料調合室１１へ搬入され、ここで塗料タンク１３１へ供給されるとともに、所定の希釈剤（シンナー塗料）が所定量だけ添加されて、塗料タンク１３１内で所定粘度の１次側塗料が調合される。この１次側塗料は、塗料圧送ポンプ１３２により吸引され塗料配管１３３内を循環する。
【００６１】
これに対して、２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１には、塗料配管１３３から１次側塗料が供給される。この供給は、作業者が電動モータバルブ１５１を操作することで手作業で行っても良いし、液面センサ１５５による塗料タンク１４１内の残量と流量計１５３による供給量とを比較演算しながら自動補給しても良い。塗料タンク１４１内の塗料残量が少なくなったかどうかは、液面センサ１５５によって警報を発したりすることで行うことができる。
【００６２】
２次側塗料供給系１４では、調合済みの１次側塗料が供給されるので、これを塗料圧送ポンプ１４２で吸引し、塗料配管１４３によって塗装ブース２１の廻りを循環させ、この間に塗装装置２３へ取り出す。
【００６３】
このように本実施形態の塗料供給装置１によれば、１次側塗料供給系１３は、２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１へ１次側塗料を補給するだけの塗料流量が確保されれば充分であるため、その塗料圧を低圧に設定することができる。また、塗料圧が低圧にできることにともなって塗料配管径を小径にすることができ、配管長も短くなる。これにより、１次側塗料配管１３３内を循環する塗料量が減少し、ターンオーバ不足による塗料の劣化を防止することができる。また、１次側塗料配管１３３内を循環中の塗料は温調の必要がないので、１次側塗料供給系１３の保温設備が不要となる。
【００６４】
本発明の塗料供給装置は上述した実施形態にのみ限定されず、種々に改変、変更することができる。
図４は本発明の塗料供給装置の他の実施形態を示すブロック図であり、同図は１次側塗料供給系１３の塗料配管１３３の一部と、２次側塗料供給系１４の要部とを示している。
【００６５】
本実施形態の塗料供給装置１では、１次側塗料供給系１３から生塗料（希釈率の低い塗料も含む。）を供給し、２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１にて、この生塗料と希釈剤とを所定の粘度になるまで自動調合するものである。
【００６６】
すなわち、図示する塗料配管１３３Ａにより１次側塗料供給系１３から塗料タンク１４１へ生塗料が圧送されるとともに、塗料配管１３３Ｂにより１次側塗料供給系１３から塗料タンク１４１へ希釈剤（シンナー塗料）が圧送される。これら生塗料と希釈剤との供給および停止は、塗料配管に設けられた電動モータバルブ１５１，１５２の開閉によって行われ、その供給量は塗料配管に設けられた流量計１５３，１５４によって計測される。
【００６７】
また、塗料タンク１４１内には塗料残量を検出するための液面センサ１５５が設けられており、上述した流量計１５３，１５４の検出信号とともにコントローラ（本発明の制御手段に相当する。）１５６に送出される。
【００６８】
コントローラ１５６は、液面センサ１５５および２つの流量計１５３，１５４からの検出信号に基づいて、２つの電動モータバルブ１５１，１５２それぞれの開閉タイミングと開閉時間とを演算し、制御信号を送出する。
【００６９】
本実施形態の塗料供給装置１は以下のように動作する。
まず、液面センサ１５５により塗料タンク１４１内の塗料残量が少なくなったことを検知すると、これを受けたコントローラ１５６は、２つの電動モータバルブ１５１，１５２に指令信号を送出してこれらを開き、生塗料および希釈剤を塗料タンク１４１内へ供給する。
【００７０】
この間、それぞれの流量計１５３，１５４にて検出された生塗料および希釈剤の流量をコントローラ１５６へ取り込み、予め決められた希釈率に基づいて電動モータバルブ１５１，１５２の停止信号を送出する。
【００７１】
このように本実施形態の塗料供給装置１によれば、２次側塗料が自動的に補給されるだけでなく、自動的に調合されるので、きわめて便利である。また、これに加えて、１次側塗料として高粘度の生塗料を循環させるので、特に使用量の少ないメタリック塗料またはマイカ塗料にあってはアルミ片やマイカ片の沈降、集約が抑制されるので、アルミ片やマイカ片の破損による微細化が防止され、塗膜の色差が小さくなり塗装品質が安定することになる。
【００７２】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００７３】
たとえば、図１に示す実施形態では、２次側塗料供給系１４のブースサイド塗料調合室１２を塗装ブース２１ごとに設けたが、これを一つまたは二つに集約し、ここから２次側塗料配管１４３を塗装ブース２１に引き廻しても良い。
【００７４】
また本発明の塗料供給装置は、上述した上塗り塗装にのみ限定されず、中塗り塗料その他の塗装に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗料供給装置の実施形態を示す全体平面図である。
【図２】本発明の塗料供給装置の第１の塗料供給手段を示す概念図である。
【図３】本発明の塗料供給装置の第２の塗料供給手段を示す概念図である。
【図４】本発明の塗料供給装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図５】従来の塗料供給装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１…塗料供給装置
１１…塗料調合室
１２…ブースサイド塗料調合室
１３…１次側塗料供給系（第１の塗料供給手段）
１３１…塗料タンク
１３２…塗料圧送ポンプ
１３３…塗料配管
１３４…サージタンク
１３５…塗料フィルタ
１４…２次側塗料供給系（第２の塗料供給手段）
１４１…塗料タンク
１４２…塗料圧送ポンプ
１４３…塗料配管
１４４…サージタンク
１４５…塗料フィルタ
１５…ブースサイド自動調合装置
１５１…電動バルブ（第１のバルブ手段）
１５２…電動バルブ（第２のバルブ手段）
１５３…流量計（第１の流量検出手段）
１５４…流量計（第２の流量検出手段）
１５５…液面センサ（塗料残量センサ）
１５６…制御装置（制御手段）
２…塗装工場
２１…塗装ブース
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車車体や自動車部品の塗装ラインに設けられる、中塗り塗料や上塗り塗料その他の塗料供給装置および塗料の供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車体の塗装ラインでは、中塗り塗装工程や上塗り塗装工程において所定の粘度に調製された塗料が車体に吹き付けられる。こうした吹き付け塗料は、塗装ラインとは別設された塗料調合室にて、温度条件などに応じて定められた溶剤にて希釈され、所定の粘度に調合されたのち、塗料配管を介して塗装ブースの各種塗装機へ圧送される。
【０００３】
図５は従来の塗料供給装置を示す平面図であり、塗料調合室１１には塗料タンク１３１や塗料ポンプなどが設けられ、塗料タンク１３１の塗料は、塗料調合室１１と塗装ブース２１との間に引き渡された塗料配管１３３によってこれらの間を循環する。そして、塗装ブース２１の近傍において塗料配管１３３からの分岐管を設け、ここから塗装ロボットなどの塗装機へ塗料を供給する。
【０００４】
図示する例では、塗装工場２に３本の塗装ブース２１が設けられており、各塗装ブース２１に対して、それぞれ一つずつの塗料供給系を示しているが、実際には、各塗装ブース２１にて塗装される塗料種（たとえば塗色種）の数だけ、こうした塗料供給装置が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような従来の塗料供給装置では、塗料配管が長く圧力損失が大きくなるので、塗料調合室から高圧で圧送するか、あるいは圧力損失の小さい大径の塗料配管を用いる必要がある。塗装機の上流に設けられるカラーチェンジバルブ（ＣＣＶ）には一定以上の塗料圧が必要とされるからである。
【０００６】
しかしながら、こうした塗料圧を満足させるための高圧ポンプは高価であり、脈動を防止するためのサージタンクも必須となってしまう。大径の塗料配管に代替えしたとしても、設備のイニシャルコストの増加は避けられない。
【０００７】
また、カラーチェンジバルブに供給される塗料圧値を満足させるために塗料調合室から高圧で塗料を圧送すると、メタリック塗料のアルミ片やマイカ塗料のマイカ片に損傷を与え、これらが微細化することにより塗膜に色差が生じるおそれがある。希釈塗料の状態で圧送する場合、アルミ片やマイカ片の沈降が生じやすくなるのでこうした問題が顕著となる。
【０００８】
これに代えて大径の塗料配管を採用すると、塗料配管内を循環する塗料量がそのぶんだけ増加し、特に少量生産塗色の塗料が劣化するおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、設備費用を低減できるとともに、塗料の循環ポテンシャル量を低減でき、しかも低圧圧送が可能となる塗料供給装置および塗料の供給方法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】
（１）上記目的を達成するために、本発明の第１の観点による塗料供給装置は、塗装ブースとは別設された塗料調合室から前記塗装ブースへ塗料を供給する塗料供給装置において、前記塗装ブースの近傍に設けられたブースサイド塗料調合室と、前記塗料調合室から前記ブースサイド塗料調合室へ第１の塗料を供給する第１の塗料供給手段と、前記ブースサイド塗料供給室から前記塗装ブースへ第２の塗料を供給する第２の塗料供給手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この塗料供給装置では、塗料調合室から塗装ブースへ塗料を供給する塗料供給装置が、第１の塗料供給手段と第２の塗料供給手段とに分断されているので、塗装ブースの塗装装置で必要とされる塗料圧は第２の塗料供給手段にて実現すれば充分であり、第１の塗料供給手段の塗料圧はそれより低圧供給で足りる。したがって、第１の塗料供給手段の塗料圧送ポンプは低圧のもので良く、また小径の塗料配管を採用することができる。
この塗料供給装置は、前記第１の塗料供給手段の供給圧力が、前記第２の塗料供給手段の供給圧力よりも低圧であることを特徴とする。第１の塗料供給手段の供給圧力が第２の塗料供給手段の供給圧力より低圧であるので、第１の塗料供給手段の塗料圧送ポンプは低圧のもので良く、また小径の塗料配管を採用することができる。
このように第１の塗料供給手段の塗料圧が低圧で可能となる結果、塗料圧送ポンプやサージタンクにかかる設備のイニシャルコストが低減できるとともに、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００１２】
第１の塗料供給手段の塗料圧が低圧で可能となる結果、塗料圧送ポンプやサージタンクにかかる設備のイニシャルコストが低減できるとともに、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００１３】
また、第１の塗料供給手段および第２の塗料供給手段に分断することにより、塗料の温度制御や粘度制御も第２の塗料供給手段のみに対して行えば良く、第１の塗料供給手段はその必要がなくなるので、かかる制御に必要とされるランニングコストも第１の塗料供給手段に必要とされるぶんだけ低減することができる。
【００１４】
さらに、複数の塗装ブースに同種の塗料を供給するにあたっては、複数の第２の塗料供給手段を設け、第１の塗料供給手段からこれらにその塗料を供給するように構成すれば、第１の塗料供給手段は少なくとも１系統で足りる。
【００１５】
したがって、塗料配管のトータル長さが短くなり、塗料配管に必要とされる設備費用が削減できるとともに、塗料の循環ポテンシャル量もそのぶんだけ少なくなって塗料の劣化が防止できる。
特にこの塗料供給装置は、前記第１の塗料が実質的に生塗料であり、この第１の塗料が前記ブースサイド塗料調合室で塗装条件に応じた希釈塗料に調合されることを特徴とする。第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段へ生塗料を供給すると、特に使用量の少ないメタリック塗料またはマイカ塗料の場合には、アルミ片やマイカ片の沈降が抑制され、これらの破損による微細化が防止されるので、塗膜の色差を小さくすることができる。
【００１６】
（２）上記発明において、第１および第２の塗料供給手段の具体的構成は特に限定されず、たとえば、前記第１および第２の塗料供給手段のそれぞれは、少なくとも塗料タンク、塗料圧送ポンプおよび塗料配管が含まれる。
【００１７】
また、この他にもサージタンクや塗料フィルタを必要に応じて設けることもできるが、特に本発明の塗料供給装置の第１の塗料供給手段については、塗料が直接的に塗装装置へ供給されないので、脈動防止のためのサージタンクを省略または小能力のもので足り、塗料フィルタも省略または削減することができる。
【００１８】
（３）上記発明において、第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段への第１の塗料の補給方式は特に限定されず、手動により行うことも含まれるが、この塗料供給装置は、前記第２の塗料供給手段の塗料タンクの塗料残量を直接的または間接的に検出する塗料残量センサを有することを特徴とする。
【００１９】
また、この塗料供給装置は、前記塗料残量センサにより検出された塗料残量が所定値以下となると、前記第１の塗料供給手段から前記第２の塗料供給手段の塗料タンクへ第１の塗料を補給することを特徴とする。
【００２０】
塗料残量検出センサにて第２の塗料供給手段の塗料タンクの塗料残量を検出し、これが所定値以下となると第１の塗料供給手段から第１の塗料を自動補給することで、人手を介することなく第２の塗料供給手段から塗装ブースへ第２の塗料の供給を継続することができる。
【００２１】
直接的な塗料残量の検出とは、塗料タンクの液面を計測するなどして塗料タンク内に残存している実際の塗料量を検出することを意味し、間接的な塗料残量の検出とは、塗料タンクの容量（実際には塗料タンクへの初期塗料量）から第２の塗料供給手段により消費された塗料量を減算するなどして塗料残量を求めることを意味する。
【００２２】
（４）上記発明において、第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段に供給される第１の塗料は特に限定されず希釈前の生塗料および希釈塗料の両方を含む。また、希釈塗料を供給する場合にも塗装条件に合致した希釈塗料を供給する以外にも塗装条件とは異なる希釈比で希釈された塗料も含む趣旨である。
【００２５】
（５）上記発明においては特に限定されないが、この塗料供給装置は、前記第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段の塗料タンクへの前記第１の塗料の供給および停止を制御する第１のバルブ手段と、前記第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段の塗料タンクへ供給された第１の塗料の流量を検出する第１の流量検出手段と、前記第２の塗料供給手段の塗料タンクへの希釈剤の供給および停止を制御する第２のバルブ手段と、前記塗料タンクへ供給された希釈剤の流量を検出する第２の流量検出手段と、前記第１および第２の流量検出手段により検出された第１の塗料の流量と希釈剤の流量とに基づいて、所定の調合範囲になるように前記第１のバルブ手段と第２のバルブ手段とを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明では、第２の塗料供給手段の塗料タンクで第１の塗料を調合して第２の塗料とする作業を自動化する。すなわち、制御手段からの指令信号によって第１のバルブ手段を開いたときに第１の流量検出手段によりそのとき供給された第１の塗料量を計測する。この計測値を制御手段に取り込んで、その第１の塗料量に応じた希釈剤量を演算する。
【００２７】
そして、制御手段からの指令信号によって第２のバルブ手段を開き、第２の流量検出手段による希釈剤量が先ほど演算した希釈剤量に達するまで希釈剤を塗料タンクへ供給する。これにより、所定値に調合された希釈塗料（第２の塗料）が自動的に調合され、これを第２の塗料供給手段によって塗装ブースへ供給する。
【００３１】
（６）上記発明において、第１の塗料供給手段の数量および第２の塗料供給手段の数量は特に限定されない。たとえば、この塗料供給装置は、前記第１の塗料供給手段は、複数の第２の塗料供給手段に対して前記第１の塗料を供給することを特徴とする。このとき、塗料供給装置の前記第２の塗料供給手段は、塗料種ごとに複数設けられていることを特徴とする。
【００３２】
たとえば、同種の第２の塗料を供給すべき塗装ブースが複数存在する場合には、複数の塗装ブースのそれぞれに第２の塗料供給手段を設け、一つの第１の塗料供給手段からこれら複数の第２の塗料供給手段のそれぞれに対し第１の塗料を供給すれば、第１の塗料を供給するための塗料配管長が最小となる。
【００３３】
（７）上記目的を達成するために、本発明の第２の観点による塗料の供給方法は、塗料調合室から塗装ブースへ、少なくとも２段の圧力にて塗料を供給することを特徴とする。すなわち、前記塗料調合室から前記塗装ブースの近傍に設けられたブースサイド塗料調合室へ実質的に生塗料である第１の塗料を供給する第１の塗料供給ステップと、前記ブースサイド塗料調合室で前記第１の塗料が塗装条件に応じた希釈塗料に調合された第２の塗料を、前記ブースサイド塗料供給室から前記塗装ブースへ供給する第２の塗料供給ステップと、を有し、前記第１の塗料供給ステップにおける供給圧力が、前記第２の塗料供給ステップにおける供給圧力よりも低圧であることを特徴とする。
【００３４】
この塗料の供給方法では、塗料調合室から塗装ブースへ少なくとも２段の圧力で塗料が供給されるので、所定値以上の塗料圧が必要とされる範囲と、そうでない範囲とで塗料圧を変えることができる。
【００３５】
その結果、塗料供給用機器の一部に、低圧の塗料圧送ポンプや小径の塗料配管を採用することができる。また、サージタンクや塗料フィルタの削減も期待することができ、これら塗料供給機器および設備のイニシャルコストを低減することができる。さらに、塗料供給系の一部を低圧にできる結果、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。
具体的に、第１の塗料供給ステップの供給圧力が第２の塗料供給ステップの供給圧力より低圧であるので、第１の塗料供給ステップの塗料圧送ポンプは低圧のもので良く、また小径の塗料配管を採用することができる。このように第１の塗料供給ステップの塗料圧が低圧で可能となる結果、塗料圧送ポンプやサージタンクにかかる設備のイニシャルコストが低減できるとともに、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００３６】
また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段へ生塗料を供給すると、特に使用量の少ないメタリック塗料またはマイカ塗料の場合には、アルミ片やマイカ片の沈降が抑制され、これらの破損による微細化が防止されるので、塗膜の色差を小さくすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
（１）本発明によれば、第１の塗料供給手段の塗料圧送ポンプに低圧ポンプや小径の塗料配管を採用することができ、またサージタンクや塗料フィルタの削減も期待できるので、設備のイニシャルコストを低減することができる。
【００３８】
また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。また塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００３９】
また、塗料の温度制御や粘度制御に必要とされるランニングコストを第１の塗料供給手段に必要とされるぶんだけ低減することができる。
【００４０】
さらに、低圧供給が可能となる結果、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。
【００４１】
（２）本発明によれば、第２の塗料供給手段の塗料タンクの塗料残量が所定値以下になると、第１の塗料供給手段から第１の塗料が自動補給されるので、人手を介することなく第２の塗料供給手段から塗装ブースへ第２の塗料の供給を継続することができる。
【００４２】
（３）本発明によれば、特に使用量の少ないメタリック塗料またはマイカ塗料の場合には、アルミ片やマイカ片の沈降が抑制され、これらの破損による微細化が防止されるので、塗膜の色差を小さくすることができる。
【００４３】
（４）本発明によれば、第２の塗料供給手段の塗料タンクで第１の塗料を調合して第２の塗料とする作業が自動化されているので、人手を介することなく第２の塗料が調合され、さらにこの第２の塗料が第２の塗料供給手段から塗装ブースへ供給される。
【００４４】
（５）本発明によれば、複数の塗装ブースに同種の塗料を供給するにあたり第１の塗料供給手段は少なくとも１系統で足りるので、塗料配管のトータル長さが短くなり、塗料配管に必要とされる設備費用が削減できるとともに、塗料の循環ポテンシャル量もそのぶんだけ少なくなって塗料の劣化が防止できる。
【００４５】
（６）本発明によれば、所定値以上の塗料圧が必要とされる範囲と、そうでない範囲とで塗料圧を変えることができるので、塗料供給用機器の一部に、低圧の塗料圧送ポンプや小径の塗料配管を採用することができる。また、サージタンクや塗料フィルタの削減も期待することができ、これら塗料供給機器および設備のイニシャルコストを低減することができる。さらに、塗料供給系の一部を低圧にできる結果、アルミ片やマイカ片の損傷が防止され、塗膜の色差を抑制することができる。
【００４６】
また小径の塗料配管を採用できる結果、塗料の循環ポテンシャル量が少なくなり塗料のターンオーバが高まるので、塗料の劣化が防止できる。このことは特に少量生産の塗料に効果的である。さらに塗料配管を小径にできることにより、塗料の色替え時に必要とされる設備費用も削減できるとともに切替時間も短縮することができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の塗料供給装置１の実施形態を示す全体平面図、図２は同実施形態の１次側塗料供給系（本発明の第１の塗料供給手段に相当する。）１３を示す概念図、図３は同じく２次側塗料供給系（本発明の第２の塗料供給手段に相当する。）１４を示す概念図である。
【００４８】
図１〜図３に示すように、本実施形態では塗装工場２内に３本の上塗り塗装ブース２１，２１，２１が設置されており、各ラインに搬送された自動車車体に、各塗装ブース２１内に設置された塗装ロボットなどの塗装装置２３を用いて塗料を塗布し、乾燥炉２２にて焼き付ける。
【００４９】
こうした塗装ロボットその他の各種塗装装置２３に供給される塗料は、直接的にはブースサイド塗料調合室１２に設けられた２次側塗料供給系１４から供給され、間接的には塗装工場２外に設置された塗料調合室１１の１次側塗料供給系１３から供給される。
【００５０】
なお、各塗装ブース２１には、ソリッド塗料、メタリックベース塗料、クリア塗料などといった複数種の塗料が供給され、ソリッド塗料やメタリック塗料でも塗色数に応じた数の塗料種が存在し、クリア塗料にもメタリックベース塗料種に応じた複数の塗料種が存在する。以下においては、特に断らない限り、こうした複数存在する塗料種のうちの一つの塗料種を供給する装置について説明する。
【００５１】
塗装工場２とは別設された塗料調合室１１には、塗料タンク１３１、塗料圧送ポンプ１３２、サージタンク１３４および塗料フィルタ１３５が塗料配管１３３で接続された１次側塗料供給系１３が、塗料種に応じた数だけ設けられており、塗料タンク１３１内の１次側塗料（本発明の第１の塗料に相当する。）は、塗料圧送ポンプ１３２によって吸引され、サージタンク１３４にて塗料圧送ポンプ１３２の脈動が除去されたのち、塗料フィルタ１３５で異物が濾過され、塗装ブース２１の近傍まで圧送されてから再び塗料タンク１３１へ戻される。この循環経路の途中で後述する２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１にその一部が取り出される。
【００５２】
図１では一つの１次側塗料供給系１３のみを示し、その他の１次側塗料供給系は途中で図示を省略するが、塗料種に応じた数だけ設けられた１次側塗料供給系１３は、それぞれ各塗装ブース２１の近傍まで引き渡されている。
【００５３】
特に本実施形態の１次側塗料供給系１３では、調合された塗料をそのまま塗装ブース２１の塗装装置２３に送らないので、塗料の圧送は２次側塗料供給系１４への塗料補給に必要とされる圧力（流量）を確保できる最小の圧力とされている。具体的には特に限定されないが、一般的な塗料供給圧が５〜１０ｋｇ／ｃｍ２ であるのに対し、本実施形態の１次側塗料供給系１３の塗料圧は５ｋｇ／ｃｍ２ 未満である。
【００５４】
また、これと同時にあるいはこれに代えて、本実施形態の１次側塗料供給系１３の塗料配管１３３の配管径は０．５〜１．０インチ（従来の配管系は１．０〜１．５インチ）の小径のものが採用されている。これは、１次側塗料供給系１３の塗料配管長が短くできること及び低圧供給できることが主な理由であり、小径化しても充分な流量が得られるからである。
【００５５】
さらに、塗料圧送ポンプ１３２による圧送時の脈動を防止するサージタンク１３４についても、１次側塗料供給系１３は、多少脈動があっても問題とされないので小型のものが採用され、バックプレッシャレギュレータ（背圧弁）についても戻りの塗料配管が小径で充分な抵抗があるため、これを省略することができる。なお、１次側塗料供給系１３の塗料配管１３３には、保温断熱材やテープヒータなどの特別な温調手段も採用されていない。温度環境に応じた塗料の温調は２次側塗料供給系１４で行えば充分だからである。
【００５６】
一方、図３に示すように、各塗装ブース２１の側部に設けられたブースサイド塗料調合室１２には、１次側塗料供給系１３と同様に、塗料タンク１４１、塗料圧送ポンプ１４２、サージタンク１４４および塗料フィルタ１４５が塗料配管１４３で接続された２次側塗料供給系１４が、塗料種に応じた数だけ設けられており、塗料タンク１４１内の２次側塗料（本発明の第２の塗料に相当する。）は、塗料圧送ポンプ１４２によって吸引され、サージタンク１４４にて塗料圧送ポンプ１４２の脈動が除去されたのち、塗料フィルタ１４５で異物が濾過され、塗装ブース２１の周囲を圧送されてから、再び塗料タンク１４１へ戻される。この循環経路の途中で塗装ロボットなどの塗装装置２３にその一部が取り出される。
【００５７】
図３には一つの塗装ブース２１に対する一つの２次側塗料供給系１４のみを示し、その他の塗装ブース２１への２次側供給系および図示する塗装ブース２１に対する他の２次側塗料供給系は図示を省略するが、塗料種に応じた数だけ設けられた２次側塗料供給系１４は、それぞれ各塗装ブース２１の周囲に引き渡されている。
【００５８】
特に本実施形態の２次側塗料供給系１４では、塗料調合室１１から塗装ブース２１までの塗料の圧送が１次側塗料供給系１３で行われる結果、塗料配管１４３の全長が短くなるので、塗料配管１４３の圧力損失が小さくなる。このため、塗料配管１４３の配管径は、０．５〜１．０インチ（従来の配管系は１．０〜１．５インチ）の小径のものが採用されている。ただし、塗料の圧送はカラーチェンジバルブで必要とされる、たとえば５〜１０ｋｇ／ｃｍ２ に設定されている。
【００５９】
また本実施形態の塗料供給装置１では、１次側塗料供給系１３の塗料配管１３３から２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１へ１次側塗料を取り出すための分岐配管１５７が設けられ、ここに電動モータバルブ１５１と流量計１５３が設けられている。また、塗料タンク１４１には、当該塗料タンク１４１内の塗料の残量を計測するための液面センサ１５５が設けられている。
【００６０】
次に作用を説明する。
ある塗色の生塗料（希釈前の塗料）は、たとえばドラム缶の荷姿で塗料調合室１１へ搬入され、ここで塗料タンク１３１へ供給されるとともに、所定の希釈剤（シンナー塗料）が所定量だけ添加されて、塗料タンク１３１内で所定粘度の１次側塗料が調合される。この１次側塗料は、塗料圧送ポンプ１３２により吸引され塗料配管１３３内を循環する。
【００６１】
これに対して、２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１には、塗料配管１３３から１次側塗料が供給される。この供給は、作業者が電動モータバルブ１５１を操作することで手作業で行っても良いし、液面センサ１５５による塗料タンク１４１内の残量と流量計１５３による供給量とを比較演算しながら自動補給しても良い。塗料タンク１４１内の塗料残量が少なくなったかどうかは、液面センサ１５５によって警報を発したりすることで行うことができる。
【００６２】
２次側塗料供給系１４では、調合済みの１次側塗料が供給されるので、これを塗料圧送ポンプ１４２で吸引し、塗料配管１４３によって塗装ブース２１の廻りを循環させ、この間に塗装装置２３へ取り出す。
【００６３】
このように本実施形態の塗料供給装置１によれば、１次側塗料供給系１３は、２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１へ１次側塗料を補給するだけの塗料流量が確保されれば充分であるため、その塗料圧を低圧に設定することができる。また、塗料圧が低圧にできることにともなって塗料配管径を小径にすることができ、配管長も短くなる。これにより、１次側塗料配管１３３内を循環する塗料量が減少し、ターンオーバ不足による塗料の劣化を防止することができる。また、１次側塗料配管１３３内を循環中の塗料は温調の必要がないので、１次側塗料供給系１３の保温設備が不要となる。
【００６４】
本発明の塗料供給装置は上述した実施形態にのみ限定されず、種々に改変、変更することができる。
図４は本発明の塗料供給装置の他の実施形態を示すブロック図であり、同図は１次側塗料供給系１３の塗料配管１３３の一部と、２次側塗料供給系１４の要部とを示している。
【００６５】
本実施形態の塗料供給装置１では、１次側塗料供給系１３から生塗料（希釈率の低い塗料も含む。）を供給し、２次側塗料供給系１４の塗料タンク１４１にて、この生塗料と希釈剤とを所定の粘度になるまで自動調合するものである。
【００６６】
すなわち、図示する塗料配管１３３Ａにより１次側塗料供給系１３から塗料タンク１４１へ生塗料が圧送されるとともに、塗料配管１３３Ｂにより１次側塗料供給系１３から塗料タンク１４１へ希釈剤（シンナー塗料）が圧送される。これら生塗料と希釈剤との供給および停止は、塗料配管に設けられた電動モータバルブ１５１，１５２の開閉によって行われ、その供給量は塗料配管に設けられた流量計１５３，１５４によって計測される。
【００６７】
また、塗料タンク１４１内には塗料残量を検出するための液面センサ１５５が設けられており、上述した流量計１５３，１５４の検出信号とともにコントローラ（本発明の制御手段に相当する。）１５６に送出される。
【００６８】
コントローラ１５６は、液面センサ１５５および２つの流量計１５３，１５４からの検出信号に基づいて、２つの電動モータバルブ１５１，１５２それぞれの開閉タイミングと開閉時間とを演算し、制御信号を送出する。
【００６９】
本実施形態の塗料供給装置１は以下のように動作する。
まず、液面センサ１５５により塗料タンク１４１内の塗料残量が少なくなったことを検知すると、これを受けたコントローラ１５６は、２つの電動モータバルブ１５１，１５２に指令信号を送出してこれらを開き、生塗料および希釈剤を塗料タンク１４１内へ供給する。
【００７０】
この間、それぞれの流量計１５３，１５４にて検出された生塗料および希釈剤の流量をコントローラ１５６へ取り込み、予め決められた希釈率に基づいて電動モータバルブ１５１，１５２の停止信号を送出する。
【００７１】
このように本実施形態の塗料供給装置１によれば、２次側塗料が自動的に補給されるだけでなく、自動的に調合されるので、きわめて便利である。また、これに加えて、１次側塗料として高粘度の生塗料を循環させるので、特に使用量の少ないメタリック塗料またはマイカ塗料にあってはアルミ片やマイカ片の沈降、集約が抑制されるので、アルミ片やマイカ片の破損による微細化が防止され、塗膜の色差が小さくなり塗装品質が安定することになる。
【００７２】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００７３】
たとえば、図１に示す実施形態では、２次側塗料供給系１４のブースサイド塗料調合室１２を塗装ブース２１ごとに設けたが、これを一つまたは二つに集約し、ここから２次側塗料配管１４３を塗装ブース２１に引き廻しても良い。
【００７４】
また本発明の塗料供給装置は、上述した上塗り塗装にのみ限定されず、中塗り塗料その他の塗装に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗料供給装置の実施形態を示す全体平面図である。
【図２】本発明の塗料供給装置の第１の塗料供給手段を示す概念図である。
【図３】本発明の塗料供給装置の第２の塗料供給手段を示す概念図である。
【図４】本発明の塗料供給装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【図５】従来の塗料供給装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１…塗料供給装置
１１…塗料調合室
１２…ブースサイド塗料調合室
１３…１次側塗料供給系（第１の塗料供給手段）
１３１…塗料タンク
１３２…塗料圧送ポンプ
１３３…塗料配管
１３４…サージタンク
１３５…塗料フィルタ
１４…２次側塗料供給系（第２の塗料供給手段）
１４１…塗料タンク
１４２…塗料圧送ポンプ
１４３…塗料配管
１４４…サージタンク
１４５…塗料フィルタ
１５…ブースサイド自動調合装置
１５１…電動バルブ（第１のバルブ手段）
１５２…電動バルブ（第２のバルブ手段）
１５３…流量計（第１の流量検出手段）
１５４…流量計（第２の流量検出手段）
１５５…液面センサ（塗料残量センサ）
１５６…制御装置（制御手段）
２…塗装工場
２１…塗装ブース
Claims (8)
- 塗装ブースとは別設された塗料調合室から前記塗装ブースへ塗料を供給する塗料供給装置において、
前記塗装ブースの近傍に設けられたブースサイド塗料調合室と、
前記塗料調合室から前記ブースサイド塗料調合室へ実質的に生塗料である第１の塗料を供給する第１の塗料供給手段と、
前記ブースサイド塗料調合室で前記第１の塗料を希釈して塗装条件に応じた希釈塗料に調合した第２の塗料を、前記ブースサイド塗料供給室から前記塗装ブースへ供給する第２の塗料供給手段と、を有し、
前記第１の塗料供給手段の供給圧力が、前記第２の塗料供給手段の供給圧力よりも低圧であることを特徴とする塗料供給装置。 - 前記第１および第２の塗料供給手段のそれぞれは、少なくとも塗料タンク、塗料圧送ポンプおよび塗料配管を含むことを特徴とする請求項１記載の塗料供給装置。
- 前記第２の塗料供給手段の塗料タンクの塗料残量を直接的または間接的に検出する塗料残量センサを有することを特徴とする請求項１または２記載の塗料供給装置。
- 前記塗料残量センサにより検出された塗料残量が所定値以下となると、前記第１の塗料供給手段から前記第２の塗料供給手段の塗料タンクへ第１の塗料を補給することを特徴とする請求項３記載の塗料供給装置。
- 前記第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段の塗料タンクへの前記第１の塗料の供給および停止を制御する第１のバルブ手段と、前記第１の塗料供給手段から第２の塗料供給手段の塗料タンクへ供給された第１の塗料の流量を検出する第１の流量検出手段と、前記第２の塗料供給手段の塗料タンクへの希釈剤の供給および停止を制御する第２のバルブ手段と、前記第２の塗料供給手段の塗料タンクへ供給された希釈剤の流量を検出する第２の流量検出手段と、前記第１および第２の流量検出手段により検出された第１の塗料の流量と希釈剤の流量とに基づいて、塗装条件に応じた希釈塗料に調合した第２の塗料になるように前記第１のバルブ手段と第２のバルブ手段とを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の塗料供給装置。
- 前記第１の塗料供給手段は、複数の第２の塗料供給手段に対して前記第１の塗料を供給することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の塗料供給装置。
- 前記第２の塗料供給手段は、塗料種ごとに複数設けられていることを特徴とする請求項６記載の塗料供給装置。
- 塗装ブースとは別設された塗料調合室から前記塗装ブースへ塗料を供給する塗料供給方法において、
前記塗料調合室から前記塗装ブースの近傍に設けられたブースサイド塗料調合室へ実質的に生塗料である第１の塗料を供給する第１の塗料供給ステップと、
前記ブースサイド塗料調合室で前記第１の塗料を希釈して塗装条件に応じた希釈塗料に調合した第２の塗料を、前記ブースサイド塗料供給室から前記塗装ブースへ供給する第２の塗料供給ステップと、を有し、
前記第１の塗料供給ステップにおける供給圧力が、前記第２の塗料供給ステップにおける供給圧力よりも低圧であることを特徴とする塗料供給方法。
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