JP4494611B2 - 2液混合塗装装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転霧化頭内に設けられた二重管ノズルの各通路に主剤および硬化剤を個別に供給し、前記主剤と前記硬化剤とを混合して被塗装物に霧化吐出する2液混合塗装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車車体等の被塗装物を塗装する際に、主剤と硬化剤とを混合して塗装ガンから吐出する2液混合塗装装置が使用されている。この種の装置として、例えば、特開2000−126654号公報に開示されている2液混合塗装装置が知られている。
【0003】
上記の従来技術では、図5に示すように、塗装機1を備えており、この塗装機1は、内管2と、この内管2の外周に同軸的に配設される外管3と、前記外管3の外周に同軸的に配設される回転可能なシャフト4と、前記シャフト4の先端に設けられるベルカップ5と、前記ベルカップ5の先端に設けられる蓋体6とを備えている。内管2には、主剤7が供給される一方、この内管2と外管3との間には、硬化剤8が供給されている。
【0004】
そこで、エアモータ等によりベルカップ5が高速回転すると、内管2に供給される主剤7と、この内管2と外管3との間に供給される硬化剤8とが混合されてこの塗料がベルカップ5の隙間9から外部に噴霧されて図示しない被塗装物に塗布されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、主剤7および硬化剤8が、二重管により遮断されて個別に供給されており、前記主剤7が内管2から矢印H方向に向かってベルカップ5内に放出される一方、前記硬化剤8が前記内管2と前記外管3との間から矢印H方向に向かって前記ベルカップ5内に放出されている。このように、主剤7と硬化剤8とが同一方向に向かってベルカップ5内に放出されるため、蓋体6の内側形状に沿って案内されても、このベルカップ5内で前記主剤7と前記硬化剤8とが十分に混合されないおそれがある。これにより、主剤7と硬化剤8との混合状態が変動し易くなり、塗装被膜の品質が安定しないという問題が指摘されている。
【0006】
さらに、主剤7は、空気や水分に触れても粘度変化が起こり難いのに対し、硬化剤8は、空気や水分に触れると短時間で硬化してしまうため、この硬化剤8が内管2の先端2aの外表面に付着して硬化し易い。従って、内管2の先端2aに付着して硬化した硬化物が存在すると、硬化剤8の吐出量や吐出方向に変化が発生して塗装品質が不安定になるという問題がある。
【0007】
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、主剤と硬化剤とを確実に混合して所望の混合状態を維持し、塗装品質を有効に向上させることが可能な2液混合塗装装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る2液混合塗装装置では、回転霧化頭内に外管と内管とを有する二重管ノズルが設けられ、前記二重管ノズルを介して液剤である主剤と硬化剤とがそれぞれ個別に供給されるとともに、前記内管からの液剤放出角度が、前記内管と前記外管との間隙からの液剤放出角度よりも大きな角度に設定されている。
【0009】
このため、二重管ノズルから放出される主剤と硬化剤とは、放出直後に直接空中混合された状態で回転霧化頭内に供給される。これにより、主剤と硬化剤との混合状態を有効に向上させることができ、回転霧化頭から霧化吐出される塗料は所定の混合比に確実に維持され、被塗装物に対して高品質な塗膜処理を確実に遂行することが可能になる。しかも、各液剤放出角度を設定するだけでよく、構成が複雑化することがなく、経済的なものとなる。
【0010】
また、二重管ノズルでは、内管に硬化剤を供給するための硬化剤通路が設けられる一方、前記内管と外管との間隙に主剤を供給するための主剤通路が設けられている。従って、内管の先端部外周面に硬化剤が付着して硬化することがなく、硬化物による液剤の吐出量や吐出方向の変動を有効に阻止することができ、安定した品質の塗装処理が効率的に遂行される。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係る2液混合塗装装置10の概略構成説明図である。
【0012】
塗装装置10は、第1色替え弁機構12から圧送される主剤14を塗装機16に供給するための主剤供給路18と、第2色替え弁機構20から圧送される硬化剤22を前記塗装機16に供給するための硬化剤供給路24とを備える。
【0013】
第1色替え弁機構12は、エア(A)および洗浄液(S)等の供給を制御する第1洗浄弁26と、異なる色の塗料に対応する主剤14を供給することが可能な複数の切り換え弁28a〜28dとを備える。第2色替え弁機構20は、同様に、エア(A)および洗浄液(S)等の供給を制御する第2洗浄弁30と、異なる色の塗料に対応する硬化剤22を供給することが可能な複数の切り換え弁32a〜32iとを備える。各切り換え弁28a〜28dおよび32a〜32iは、図示しない主剤用貯留槽および硬化剤用貯留槽に接続されている。
【0014】
主剤供給路18および硬化剤供給路24は、主剤14および硬化剤22を塗装機16側に圧送する第1および第2ギヤポンプ34、36と、前記第1および第2ギヤポンプ34、36の上流側に配置され、該第1および第2ギヤポンプ34、36に供給される前記主剤14および前記硬化剤22を所定圧に制御する第1および第2圧力制御弁38、40とを備えている。第1および第2ギヤポンプ34、36には、第1および第2サーボモータ42、44が連結されている。
【0015】
主剤供給路18および硬化剤供給路24の出口側には、トリガ弁46a、46bとドレン弁48a、48bとが接続され、前記主剤供給路18および前記硬化剤供給路24には、前記トリガ弁46a、46bを介して塗装機16内に設けられた二重管ノズル49を構成する内管50および外管52が開閉可能に連結される。
【0016】
図2に示すように、塗装機16は、ケーシング54内に組み込まれるエアモータ56を備え、このエアモータ56を介して回転駆動される円筒状回転軸58が、前記ケーシング54内で軸受59を介して回転自在に支持される。回転軸58の先端には、回転霧化頭60が取り付けられており、この回転霧化頭60の内壁面62にハブ部材64が取り付けられる。
【0017】
回転軸58内には、内管50と外管52とが同軸的に配置されて二重管ノズル49を構成するとともに、前記内管50の先端部50aが前記外管52の先端部52aよりも前方に所定の長さだけ突出している。内管50内には硬化剤通路66が設けられ、この硬化剤通路66が硬化剤供給路24に連通可能である。内管50と外管52の間には主剤通路68が設けられ、この主剤通路68が主剤供給路18に連通可能である。
【0018】
図3に示すように、内管50の先端部50aには、硬化剤通路66に連通し、前記先端部50aの前方(矢印H方向)に向かって徐々に拡径するテーパ孔を形成するためのテーパ面70が設けられる。このテーパ面70と二重管ノズル49の軸線Oとのなす角度α1゜は、硬化剤22を内管50から回転霧化頭60内に放出するための液剤放出角度である。先端部50aの外周面部には、前方に向かって徐々に大径となる円錐部72が膨出形成されており、この円錐部72の外表面72aと軸線Oとのなす角度α2゜は、主剤14を回転霧化頭60内に放出するための液剤放出角度である。
【0019】
硬化剤22を放出するための角度α1゜は、主剤14を放出するための角度α2゜よりも大きな角度に設定されており、本実施形態では、角度α1゜が45゜に設定されるとともに、角度α2゜が30゜に設定されている。なお、外管52の先端部52aは、前方に向かって拡径するテーパ形状を有している。
【0020】
図1に示すように、塗装機16には、第3および第4洗浄弁74、76が設けられるとともに、前記塗装機16にドレン管路78a、78bが接続される。ドレン弁48a、48bには、同様にドレン管路80a、80bが接続されている。
【0021】
このように構成される塗装装置10の動作について、以下に説明する。
【0022】
まず、第1および第2色替え弁機構12、20において、例えば、切り換え弁28a、32aを開放することにより、所定の塗料に対応する主剤14および硬化剤22が、第1および第2色替え弁機構12、20から主剤供給路18および硬化剤供給路24に圧送される。
【0023】
その際、第1および第2ギヤポンプ34、36は、第1および第2サーボモータ42、44を介して駆動制御されており、前記第1および第2ギヤポンプ34、36を介して主剤供給路18および硬化剤供給路24の下流側にそれぞれ所定量の主剤14および硬化剤22が圧送される。さらに、主剤14および硬化剤22は、トリガ弁46a、46bの開放作用下に、主剤通路68および硬化剤通路66に供給される(図1参照)。
【0024】
一方、塗装機16では、図2に示すように、エアモータ56の作用下に回転軸58が軸受59に支持された状態で回転駆動され、この回転軸58に一体的に取り付けられている回転霧化頭60が回転している。
【0025】
この場合、本実施形態では、図3に示すように、内管50内に設けられている硬化剤通路66の先端側に、テーパ面70を介し軸線Oに対して角度α1゜を有する硬化剤22の放出角度が設定されるとともに、主剤通路68の先端側に、円錐部72を介し軸線Oに対して角度α2゜を有する主剤14の放出角度が設定され、前記角度α1゜が前記角度α2゜よりも大きな角度を有している。
【0026】
このため、図4に示すように、硬化剤通路66の先端側から放出される硬化剤22と、主剤通路68の先端側から放出される主剤14とは、二重管ノズル49の先端近傍で、直接、空中混合した状態で、回転霧化頭60内に供給される。これにより、回転霧化頭60の回転作用下に、この回転霧化頭60から図示しない被塗装物に霧化吐出される塗料は、主剤14および硬化剤22が所望の混合状態(混合比)で確実に混合されており、常時、安定した塗装品質を得ることができるという効果がある。
【0027】
さらに、本実施形態では、二重管ノズル49を構成する内管50内に設けられた硬化剤通路66に硬化剤22が供給されるとともに、前記内管50と外管52との間に設けられた主剤通路68に主剤14が供給されている。ここで、主剤14は、例えば、アクリル、ウレタン、ポリエステルウレタン、あるいはアクリルウレタン等が用いられており、空気や水分に触れても粘度変化が起こり難い。一方、硬化剤22は、例えば、イソシアネートが用いられており、空気や水分に触れると短時間で硬化してしまう性質を有している。
【0028】
従って、二重管ノズル49の内側通路に主剤14を供給するとともに、この二重管ノズル49の外側通路に硬化剤22を供給する構造では、特に、内管50の先端部50aに硬化剤22が付着して硬化し、前記硬化剤22の吐出量や吐出方向が変動して塗装被膜の品質が安定しないおそれがある。
【0029】
そこで、本実施形態では、内管50内に硬化剤22を供給する一方、この内管50と外管52との間に主剤14を供給することにより、前記内管50の先端部50aの外表面に硬化剤が付着して硬化することがなく、安定した塗装処理を有効に維持することができるという利点が得られる。
【0030】
ところで、塗装機16による塗装が一旦終了し、次の塗装が開始されるまでの間隔が比較的長い場合には、二重管ノズル49の洗浄作業が行われる。すなわち、主剤14および硬化剤22の供給が停止された後、第2色替え弁機構20において、第2洗浄弁30が開放されて洗浄液が硬化剤供給路24に送られる。その際、第1ギヤポンプ34が停止される一方、第2ギヤポンプ36が駆動されており、硬化剤供給路24に洗浄液が圧送されて塗装機16を構成する硬化剤通路66に前記洗浄液が導入される。この洗浄液は、硬化剤通路66を流れることによって内管50の内面を洗浄した後、回転霧化頭60の先端から排出される。
【0031】
次いで、二重管ノズル49の洗浄が行われた後、第2色替え弁機構20において第2洗浄弁30が閉塞される一方、例えば、切り換え弁32aが開放される。このため、第2ギヤポンプ36の作用下に、硬化剤22が硬化剤供給路24に圧送されて充填作業が行われる。そして、硬化剤22の充填が終了した後、第1および第2ギヤポンプ34、36の駆動作用下に、主剤通路68に主剤14が供給されるとともに、硬化剤通路66に硬化剤22が供給され、前記主剤14と前記硬化剤22とが、直接、空中混合された状態で回転霧化頭60内に供給される。従って、主剤14と硬化剤22とが十分に混合され、被塗装物(図示せず)に対して所望の塗装作業が再開される。
【0032】
なお、本実施形態では、第2色替え弁機構20を構成する第2洗浄弁30により内管50の外面を洗浄しているが、これに限定するものではなく、例えば、第3洗浄弁74を介して前記内管50の内面を洗浄することができる。
【0033】
また、本実施形態では、二重管ノズル49の内側通路(硬化剤通路66)に硬化剤22を供給する一方、この二重管ノズル49の外側通路(主剤通路68)に主剤14を供給しているが、これとは逆に、内側通路に前記主剤14を供給するとともに、外側通路に前記硬化剤22を供給するようにしてもよい。その際、内管50からの液剤放出角度が、この内管50と外管52との間隙からの液剤放出角度よりも大きな角度に設定されることにより、主剤14と硬化剤22とを十分に混合した状態で、回転霧化頭60内に供給することができる。これにより、主剤14および硬化剤22の混合状態を確実に維持して、高品質な塗装作業が効率的に遂行されることになる。
【0034】
【発明の効果】
本発明に係る2液混合塗装装置では、液剤である主剤と硬化剤がそれぞれ個別に供給される二重管ノズルを備えるとともに、前記二重管ノズルを構成する内管からの液剤放出角度が、前記内管と外管との間隙からの液剤放出角度よりも大きな角度に設定される。これによって、主剤と硬化剤とは、直接、空中混合された状態で回転霧化頭内に供給される。
【0035】
このため、簡単な構成で、主剤と硬化剤との混合状態を有効に向上させるとともに、所望の混合比で被塗装物に塗料を霧化吐出することができ、高品質な塗装作業が効率的に遂行される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る2液混合塗装装置の概略構成説明図である。
【図2】前記塗装装置を構成する塗装機の要部断面説明図である。
【図3】前記塗装機を構成する二重管ノズルの説明図である。
【図4】図3に示す二重管ノズルの動作説明図である。
【図5】従来技術に係る2液混合塗装装置を構成する塗装機の断面説明図である。
【符号の説明】
10…2液混合塗装装置 12…第1色替え弁機構
14…主剤 16…塗装機
18…主剤供給路 20…第2色替え弁機構
22…硬化剤 24…硬化剤供給路
26、30、74、76…洗浄弁
28a〜28d、32a〜32i…切り換え弁
49…二重管ノズル 50…内管
50a、52a…先端部 52…外管
54…ケーシング 60…回転霧化頭
66…硬化剤通路 68…主剤通路
70…テーパ面 72…円錐部
72a…外表面
Claims (2)
- 塗料を霧化するための回転霧化頭内に、外管と内管とを有する二重管ノズルが設けられ、前記二重管ノズルを介して液剤である主剤と硬化剤とがそれぞれ個別に供給されることにより、前記主剤と前記硬化剤とを混合して被塗装物に霧化吐出する2液混合塗装装置であって、
前記内管からの液剤放出角度が、前記内管と前記外管との間隙からの液剤放出角度よりも大きな角度に設定されており、前記主剤と前記硬化剤とを空中混合した状態で前記回転霧化頭内に供給することを特徴とする2液混合塗装装置。 - 請求項1記載の装置において、前記内管には、前記硬化剤が供給される硬化剤通路が設けられる一方、
前記内管と前記外管との間隙には、前記主剤が供給される主剤通路が設けられることを特徴とする2液混合塗装装置。
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