JP4462987B2 - Coating machine - Google Patents
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Description
本発明は、予め充填された塗布材を霧化機構に対して圧し出す塗布材圧出機構を備えた塗布機に関し、特に水性塗料などの導電性塗料を静電霧化する静電塗装機に適用して好適なものである。 The present invention relates to a coating machine provided with a coating material press-out mechanism that presses a pre-filled coating material against an atomizing mechanism, and more particularly to an electrostatic coating machine that electrostatically atomizes conductive paint such as water-based paint. It is suitable for application.
自動車ボディの塗装では、有機溶剤を使用した塗料が主流であるが、環境保護及び公害防止の観点から、塗装工程において大量に発生する揮発性有機溶剤を削減することが要請されており、その対策として、水性塗料による塗装が注目を集めている。 In automobile body painting, paints using organic solvents are the mainstream, but from the viewpoint of environmental protection and pollution prevention, it is required to reduce volatile organic solvents generated in large quantities in the painting process. As a result, painting with water-based paint has attracted attention.
水性塗料を無駄なく使用するためには、塗着効率の高い静電塗装装置で塗装するのが好ましいが、水性塗料は電気抵抗が低く、塗料供給系を流れる塗料を介して静電塗装機の回転霧化頭とアース側が導通しやすいため、塗料供給系全体に絶縁対策を施して、回転霧化頭に印加される−60〜90kVの高電圧がリークするのを防止しなければならない。 In order to use water-based paint without waste, it is preferable to apply with an electrostatic coating device with high coating efficiency. However, water-based paint has low electrical resistance, and the electrostatic coating machine uses paint that flows through the paint supply system. Since the rotary atomizing head and the ground side are easy to conduct, it is necessary to take insulation measures for the entire paint supply system to prevent leakage of a high voltage of −60 to 90 kV applied to the rotary atomizing head.
このため、従来は塗装機内に形成した塗料タンクに塗料を充填したり、塗装機に対して着脱可能に装着されるカートリッジに塗料を充填し、この塗料タンクやカートリッジから塗料を圧し出して塗装することにより、塗料供給系を電気的に遮断して、塗装機に高電圧を印加してもリークしないようにしている。
このような形式の静電塗装機は、通常、シリンダとなる塗料タンクやカートリッジの内周面に沿ってピストンとなる底板が摺動可能に配され、その底板を他のアクチュエータや液圧により圧し込んで塗料を圧し出すようにしている。 In such a type of electrostatic coating machine, a bottom plate serving as a piston is usually slidable along the inner peripheral surface of a paint tank or cartridge serving as a cylinder, and the bottom plate is pressed by another actuator or hydraulic pressure. The paint is pressed out.
しかしながら、この場合、底板と内周面のシールを確実に行わなければならないため、その分摩擦が大きくなって大きな駆動力を必要とし、
底板が往復動するたびに、シールが擦れて摩耗するため、液圧駆動の場合にはその作動駅が流入して塗装品質に悪影響を及ぼすおそれがある。
However, in this case, since the bottom plate and the inner peripheral surface must be securely sealed, the friction increases accordingly and a large driving force is required.
Each time the bottom plate reciprocates, the seal rubs and wears, so in the case of hydraulic drive, the operating station may flow in and adversely affect the coating quality.
また、通常のシールは、ピストンとなる底板の外周面に複数のOリングを平行に配する構成となっているため、そのOリングとOリングの間に塗料が入り込んでしまい、一日の作業が終了して洗浄するときには、底板を取り外して分解洗浄しなければならないという面倒があった。 In addition, the normal seal has a structure in which a plurality of O-rings are arranged in parallel on the outer peripheral surface of the bottom plate that serves as a piston, so that paint enters between the O-rings and the O-rings, and the daily work is performed. When the cleaning is completed, the bottom plate must be removed and disassembled for cleaning.
そこで本発明は、底板を摺動させることなく小さな駆動力で確実に塗料その他の塗布材を圧し出すことができ、底板を外して分解洗浄する面倒のない塗布材充填式の塗装機を提供することを技術的課題としている。 Accordingly, the present invention provides a coating material filling type coating machine capable of reliably pressing out coating materials and other coating materials with a small driving force without sliding the bottom plate, and having no troublesome work of removing and cleaning the bottom plate. This is a technical issue.
この課題を解決するために、請求項1の発明は、予め充填された塗布材を霧化機構に対して圧し出す塗布材圧出機構を備えた塗布機において、前記塗布材圧出機構は、塗布材流入流出ポート及び作動駅流入流出ポートが形成された所定容積の塗布材圧出室に、塗布材充填用の塗布材バッグと、作動液を流入させて膨らませることにより前記塗布材バッグに圧力を作用させて塗布材を圧し出す作動液バッグが互いに接触して配されて成り、前記塗布材バッグ及び作動液バッグは、前記塗布材流入流出ポート及び作動駅流入流出ポートに接続される接続口を有するチューブ状に形成されると共に、その接触面同士が位置ずれを起こさないように少なくともその一部が互いに拘束され、前記塗布材圧出室に配された塗布材バッグと作動液バッグの隙間が作動液バッグの圧力を塗布材バッグに伝達する圧力伝達液で満たされていることを特徴とする。
In order to solve this problem, the invention of
請求項2の塗布機は、請求項1の塗布材圧出室の内側が円筒内周面に形成されている。
請求項3の塗布機は、塗布材として水性塗料などの導電性塗料が用いられ、その塗料を霧化して被塗物と反対極に帯電させる静電霧化機構が用いられている。
In the applicator of claim 2, the inside of the coating material press-out chamber of
In the applicator of claim 3, a conductive paint such as a water-based paint is used as the coating material, and an electrostatic atomizing mechanism is used in which the paint is atomized and charged to the opposite electrode to the object to be coated.
請求項1に係る塗布機は、塗布材圧出室が塗布材バッグ及び作動液バッグで仕切られており、予め塗布材バッグに塗料などの塗布材を充填させた状態で、作動液バッグに作動液を例えば定量で流入させると、その液圧により作動液バッグが膨んで塗布材バッグが圧し潰され、塗布材が定量で圧し出されて霧化機構へ供給される。
In the coating machine according to
このように、作動液を供給することにより塗布材バッグが圧し潰されて塗布材が圧し出されるので、作動液の圧力がそのまま塗布材に作用し、比較的小さな駆動力で塗布材を霧化機構へ供給することができるという効果がある。
また、ピストンとなる底板を使用しないので、底板と塗布材圧出室との間の塗布材が入り込む隙間もなく洗浄も簡単に行うことができ、洗浄不良や底板のシール漏れに起因する塗装不良もないという効果がある。
さらに、使用中に、万一、作動液バッグが破れることがあっても、塗布材は塗布材バッグ内に充填されているので、塗布材圧出室内で塗布材と作動液が混合するおそれもない。
In this way, by supplying the working fluid, the coating material bag is crushed and the coating material is pushed out, so the pressure of the working fluid acts on the coating material as it is, and the coating material is atomized with a relatively small driving force. There is an effect that it can be supplied to the mechanism.
In addition, since the bottom plate that serves as the piston is not used, there is no gap between the bottom plate and the coating material press-out chamber so that the coating material does not enter, and cleaning can be performed easily. There is no effect.
Furthermore, even if the hydraulic fluid bag may be torn during use, the coating material is filled in the coating material bag, so that the coating material and the hydraulic fluid may be mixed in the coating material pressurizing chamber. Absent.
さらにまた、塗布材バッグと作動液バッグはその接触面同士が位置ずれを起こさないように少なくともその一部が互いに拘束されているので、塗布材の充填・吐出及び作動液の流入・流出を繰り返しながら、塗布材バッグ及び作動液バッグが交互に膨らんだり潰れたりする際に、互いの動きが拘束され、二つのバッグが一体となって変形する。 Furthermore, since at least a part of the coating material bag and the working fluid bag are restrained from each other so that the contact surfaces do not shift, repeated filling and discharging of the coating material and inflow and outflow of the working fluid are repeated. However, when the coating material bag and the working fluid bag are alternately inflated or crushed, their movements are restrained, and the two bags are deformed integrally.
これにより、例えば塗布材バッグのみが塗布材圧出室の片隅に追いやられたり、それによって塗布材バッグのみが圧屈されたりすることなく、塗布材バッグと作動液バッグの接触面が一枚のダイアフラムのように塗布材圧出室内で往復移動するため、夫々のバッグが皺になったり破れたりし難いという効果がある。 Thus, for example, only the coating material bag is driven to one corner of the coating material press-out chamber, and only the coating material bag is not squeezed thereby, and the contact surface between the coating material bag and the working fluid bag is one sheet. Since it reciprocates in the coating material press-out chamber like a diaphragm, there is an effect that each bag is unlikely to become a bag or torn.
請求項2の塗布機によれば、請求項1の塗布材バッグと作動液バッグの隙間が、作動液バッグの圧力を塗布材バッグに伝達する圧力伝達液で満たされているので、空気の隙間がなく、作動液の供給量と塗布材の吐出量が等しい。
請求項3の塗布機によれば、請求項1の塗布材圧出室の内側が円筒内周面に形成されているので、塗布材バッグ及び作動液バッグが塗布材圧出室に押し付けられても折り目がつくことがない。
請求項4の塗布機によれば、塗布材として水性塗料などの導電性塗料を静電霧化機構により静電霧化する場合に、塗料は塗布材バッグに充填されているので、導電性塗料を介して外部に高電圧がリークすることもなく、塗料供給系に絶縁対策を施す必要がない。
According to the applicator of claim 2, the gap between the coating material bag and the hydraulic fluid bag of
According to the applicator of claim 3, since the inside of the coating material press-out chamber of
According to the applicator of
本発明は、小さな駆動力で確実に塗料その他の塗布材を圧し出すことができ、分解洗浄しなくても洗浄できるようにするという目的を、ピストンとなる底板を無くすことにより実現した。
以下、本発明に係る塗布機を図面に基づいて具体的に説明する。
図1は本発明に係る塗布機の一例を示す断面図、図2は塗料圧出機構の動作を示す説明図、図3はその比較例、図4は他の実施形態を示す説明図である。
The object of the present invention is to eliminate the bottom plate serving as a piston so that the paint or other coating material can be reliably pressed out with a small driving force and can be cleaned without being disassembled.
Hereinafter, the coating machine according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a coating machine according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing the operation of a paint press-out mechanism, FIG. 3 is a comparative example thereof, and FIG. 4 is an explanatory view showing another embodiment. .
図1に示す静電塗装機(塗布機)1は、水性塗料などの導電性塗料(塗布材)の静電塗装を行うもので、機体2の先端側に塗料を回転霧化する回転霧化頭(霧化機構)3が配されると共に、その後端側には予め充填された塗料を作動液の液圧で圧し出して回転霧化頭3に供給する塗料(塗布材)圧出機構Pを有する円筒形のカートリッジ4が着脱可能に装着されている。
An electrostatic coating machine (applicator) 1 shown in FIG. 1 performs electrostatic coating of a conductive paint (coating material) such as a water-based paint. A head (atomizing mechanism) 3 is arranged, and a paint (coating material) ejecting mechanism P that pumps out a pre-filled paint with hydraulic pressure of the working fluid and supplies it to the rotary atomizing head 3 on the rear end side. A
回転霧化頭3は、機体2内に配されたエアモータ5の管状回転軸6に取り付けられて高速回転駆動されると共に、高電圧発生機7から供給される高電圧が印加されて、霧化された塗料粒子を被塗物と反対極に帯電させるようになっている。
The rotary atomizing head 3 is attached to a tubular rotary shaft 6 of an air motor 5 disposed in the airframe 2 and is driven to rotate at high speed, and a high voltage supplied from a
カートリッジ4は、円筒内周面で形成される塗料圧出室8の正面側が蓋体4Aに形成され、その蓋体4Aが機体2の後端側のジョイント11Aに接続されるジョイント11Bに形成されると共に、蓋体4Aに塗料(塗布材)バッグ9を接続する塗料流入流出ポート9aと、作動液バッグ10を接続する作動液流入流出ポート10aが形成されている。
各ポート9a、10aは、夫々のバッグ9及び10の接続口に形成された雄ネジと、蓋体4Aに形成された雌ネジに螺合する雌雄ソケットで形成されており、ポート内には機体2に装着したときに開成されるストップバルブが形成されている。
In the
Each
また、塗料バッグ9と作動液バッグ10はその接触面同士が位置ずれを起こさないように少なくともその一部が互いに拘束されており、本例では、夫々のバッグ9及び10の両端側が溶着されているが、これに限らず、接合面の中央一箇所や複数箇所、また前面を接着するなどその態様は任意である。
Further, the
なお、塗料圧出室8は、塗布材バッグ9と作動液バッグ10の隙間が圧力伝達液で満たされているので、空気の隙間がなく、作動液バッグ10に流入する作動液の圧力が正確に塗布材バッグ9に伝えられ、作動液の供給量と塗料の吐出量を等しくすることができる。
圧力伝達液としては、作動液やシンナーが用いられ、本例では、作動液と同じ酢酸ブチルが用いられている。
また、塗料は塗料バッグ9に充填されるので塗布材圧出室8内に付着することがなく、洗浄しきれなかった塗料が塗料バッグ9内で硬化することがあっても、塗料バッグ9を交換すれば足り、メンテナンスが非常に簡単である。
In the
As the pressure transmission liquid, hydraulic fluid or thinner is used. In this example, the same butyl acetate as the hydraulic fluid is used.
Also, the paint is rather name by the coating
機体2にカートリッジ4が装着されると、ジョイント11A、11Bが係合されて、機体2及びカートリッジ4の双方の流路が連通される。
機体2には、塗料バッグ9から圧し出される塗料を回転霧化頭3に送給する塗料供給流路12と、作動液バッグ10に対して作動液の供給/排出を行う作動液流路13が形成され、ジョイント11Aには、カートリッジ側のジョイント11Bと係合されたときのみ各流路12、13を開成されるストップバルブ付の接続ポート12a、13aが形成されている。
When the
In the machine body 2, a paint
これにより、機体2の作動液流路13から作動液流入流出ポート10aを介して流入される作動液により作動液バッグ10が膨らみ、塗料バッグ9の外側から圧力が作用し、塗料圧出室8内の塗料バッグ9が押し潰されて、塗料流入流出ポート9aから塗料が圧し出され、塗料供給流路12を通って回転霧化頭3に供給される。
すなわち、カートリッジ4と機体2に形成された各流路12、13で塗料圧出機構Pが形成されることとなる。
As a result, the hydraulic
That is, the paint pressurizing mechanism P is formed by the
また、塗料バッグ9及び作動液バッグ10の夫々を塗料圧出室8と略等しい大きさ及び容積のチューブ状に形成しておけば、作動液バッグ10に作動液が充満されたときは塗料バッグ9が概ね空になり、塗料バッグ9に作動液が充満されたときは作動液バッグ10が概ね空になる。
しかも、塗料圧出室8の内側が円筒内周面に形成されているので、塗料バッグ9及び作動液バッグ10が塗料圧出室8に押し付けられて折り目がつくことがない。
Further, if each of the
In addition, since the inside of the paint press-out
なお、21は塗装機1の内部及び回転霧化頭3を洗浄する洗浄流路であって、機体2の周面に形成された洗浄コネクタ接続ポート22から前記塗料供給流路12の接続ポート12aに連通され、ジョイント11A、11Bが非係合状態にあるとき、接続ポート12aを介して塗料供給流路12に連通するようになっている。
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
静電塗装機1の機体2に各種オペレートエア配管、排気管、電源ケーブル(いずれも図示せず)を接続して、この静電塗装機1を塗装ロボット(図示せず)などのウィービングアームに取り付ける。
The above is one configuration example of the present invention, and the operation thereof will be described next.
Various operating air pipes, exhaust pipes, and power cables (not shown) are connected to the body 2 of the
そして、塗料バッグ9に塗料を予め充填しておいたカートリッジ4を機体2に装着してジョイント11A及び11Bを係合させ、塗装機1を任意の塗装位置へ移動させると同時に、回転霧化頭3をエアモータ5により高速回転駆動させると共に、高電圧発生機7をオンして高電圧を印加させておく。
Then, the
ここで、機体2側からカートリッジ4に作動液を定量供給すると、作動液バッグ10が膨んでその作動液バッグ10と塗料圧出室8の内壁の間で塗料バッグ9が圧し潰されるので、塗料は塗料供給流路13を通って定量供給されて、回転霧化頭3で静電霧化される。
この場合に、導電性塗料を用いても塗料は塗料バッグ9に充填されており、その導電性塗料を介して外部と電気的に接続されることがないので、高電圧がリークすることがなく、したがって、カートリッジ4に塗料を充填する塗料供給系(図示せず)に絶縁対策を施す必要がない。
Here, when the working fluid is supplied to the
In this case, even if the conductive paint is used, the paint is filled in the
本例によれば、従来のように塗料タンクやカートリッジの底板を摺動させて塗料を圧しだすのではなく、作動液を作動液バッグ10に流入させることにより塗料バッグ9を圧し潰して塗料を圧し出すことができるので、作動液の圧力がそのまま塗料に作用し、比較的小さな駆動力で塗料を圧し出すことができるという効果がある。
また、塗料が塗料バッグ9内に充填されて作動液とは完全に分離されているので、互いが混合するのを防止するシールを設ける必要がなく、また、シール漏れに起因する塗装不良が起こる筈もなく、さらには、塗料が入り込むような隙間も存在しないので洗浄も簡単に行うことができるという効果がある。
According to this example, instead of sliding the paint tank and the bottom plate of the cartridge to press the paint as in the prior art, the
In addition, since the paint is filled in the
さらにまた、塗料バッグ9と作動液バッグ10はその接触面同士が位置ずれを起こさないように少なくともその一部が互いに拘束されているので、塗料の充填・吐出及び作動液の流入・流出を繰り返しながら、塗料バッグ9及び作動液バッグ10が交互に膨らんだり潰れたりする際に、互いの動きが拘束され、二つのバッグ9及び10が一体となって変形する。
Furthermore, since the
すなわち、本発明のような拘束がない場合、図3(a)〜(c)に示すように、塗料の充填・吐出及び作動液の流入・流出を繰り返しながら、塗料バッグ9及び作動液バッグ10が交互に膨らんだり潰れたりする際に、塗料バッグ9のみが塗料圧出室8の片隅に追いやられたり、それによって塗料バッグ9のみが圧屈されて、夫々のバッグが皺になったり破れたりし易いという問題が残る。
しかし本発明のように、塗料バッグ9と作動液バッグ10の少なくともその一部を互いに拘束しておけば、図2(a)〜(c)に示すように、塗料バッグ9と作動液バッグ10の接触面が一枚のダイアフラムDのように塗料圧出室8内で往復移動するため、夫々のバッグが皺になったり破れたりし難いという効果がある。
また、このとき、万一、作動液バッグが破れることがあっても、塗布材は塗布材バッグ内に充填されているので、塗布材圧出室内で塗布材と作動液が混合するおそれもない。
That is, when there is no restriction as in the present invention, as shown in FIGS. 3A to 3C, the
However, if at least a part of the
At this time, even if the hydraulic fluid bag is torn, the coating material is filled in the coating material bag, so there is no possibility that the coating material and the hydraulic fluid are mixed in the coating material pressurizing chamber. .
なお、本例では、塗料バッグ9と作動流体バッグ10の口を同じ方向に向けて配する場合について説明したが、カートリッジ4の構造によっては夫々のバッグ9及び10の口が反対向きになるように配することも可能である。
また、各バッグ9及び10の接触面を拘束する場合に、接着や溶着する場合に限らず、バッグ同士を互いに係合させることにより拘束してもよい。
In this example, the case in which the mouths of the
Moreover, when restraining the contact surface of each
図4はその一例を示し、本例では、塗料バッグ31及び作動液バッグ32として、チューブ33の先端側に口34を形成し、その底面シール部35が、他方のバッグの口34を挿し込む係合孔36を有する折曲片となっている。
これによれば、夫々のバッグ31及び32のシール部35を折り曲げて、互いの口34、34を他方の係合孔36、36に挿し込むことにより、互いの接触面37同士が拘束される。
FIG. 4 shows an example thereof. In this example, the
According to this, the
以上述べたように、本発明は、導電性塗料の静電塗装機に用いて非常に有益である。 As described above, the present invention is very useful when used in an electrostatic coating machine for conductive paints.
1 静電塗装機(塗布機)
2 機体
3 回転霧化頭(霧化機構)
P 塗料(塗布材)圧出機構
4 カートリッジ
5 エアモータ
6 管状回転軸
7 高電圧発生機
8 塗料(塗布材)圧出室
9 塗料(塗布材)バッグ
10 作動液バッグ
1 Electrostatic coating machine (coating machine)
2 Airframe 3 Rotating atomization head (Atomization mechanism)
P Paint (Coating Material) Pressing
Claims (3)
前記塗布材圧出機構は、塗布材流入流出ポート及び作動駅流入流出ポートが形成された所定容積の塗布材圧出室に、塗布材充填用の塗布材バッグと、作動液を流入させて膨らませることにより前記塗布材バッグに圧力を作用させて塗布材を圧し出す作動液バッグが互いに接触して配されて成り、
前記塗布材バッグ及び作動液バッグは、前記塗布材流入流出ポート及び作動駅流入流出ポートに接続される接続口を有するチューブ状に形成されると共に、その接触面同士が位置ずれを起こさないように少なくともその一部が互いに拘束され、
前記塗布材圧出室に配された塗布材バッグと作動液バッグの隙間が作動液バッグの圧力を塗布材バッグに伝達する圧力伝達液で満たされていることを特徴とする塗布機。 In a coating machine equipped with a coating material press-out mechanism that presses a pre-filled coating material against an atomization mechanism,
The coating material pressurizing mechanism is inflated by flowing a coating material bag for coating material and working fluid into a coating material pumping chamber having a predetermined volume in which a coating material inflow / outflow port and an operating station inflow / outflow port are formed. The working fluid bags that pressurize the coating material by applying pressure to the coating material bag are arranged in contact with each other,
The coating material bag and the hydraulic fluid bag are formed in a tube shape having a connection port connected to the coating material inflow / outflow port and the working station inflow / outflow port, and the contact surfaces thereof are not displaced. At least some of which are tied together ,
A coating machine, wherein a gap between the coating material bag and the working fluid bag disposed in the coating material press-out chamber is filled with a pressure transmission liquid that transmits the pressure of the working fluid bag to the coating material bag .
3. The coating according to claim 1, wherein a conductive paint such as a water-based paint is used as the coating material, and the atomizing mechanism is an electrostatic atomizing mechanism that atomizes the paint and charges the opposite electrode to the object to be coated. Machine.
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