JP4542692B2 - 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該回転霧化頭内で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4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とがこのベルカップ5内で混合され、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】
このように、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および前記硬化剤8は、ベルカップ5内に放出された後に初めて混合されることになる。しかしながら、ベルカップ5では、主剤7と硬化剤8との混合状態を改善する工夫、例えば、蓋体6から前記ベルカップ5の先端までの距離Hを規定する等の工夫が何らなされておらず、前記主剤7と前記硬化剤8との混合状態が成り行きとなっている。
【0006】
これにより、上記の従来技術では、ベルカップ5内で主剤7と硬化剤8とが十分に混合されないおそれがあり、塗装被膜の色や硬度等の品質が安定しないという問題が指摘されている。
【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、主剤と硬化剤とを所望の混合状態に維持し、塗膜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、前記回転霧化頭内には、前記二重管ノズルの先端が開放される塗料分散用開口部を形成する蓋体が設けられている。その際、蓋体から回転霧化頭の先端までの内面形状に沿った面距離L(mm)と、前記回転霧化頭の回転数N(rpm)との積L×Nが、400,000〜900,000の範囲内に設定されている。
【0009】
ここで、回転数Nは、通常、20,000rpm〜30,000rpmに設定されており、この回転数Nと面距離Lとの積が400,000未満であると、この面距離Lが短尺化してしまい、主剤と硬化剤との混合状態が不均一になって塗装被膜の色むらや硬度むらが発生するおそれがある。一方、回転数Nと面距離Lとの積が900,000を超えると、この面距離Lが長尺化してしまい、乾燥が進行して塗着効率の低下や変色が惹起されるおそれがある。
【0010】
従って、回転数Nと面距離Lとの積を上記の範囲内に設定することにより、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て高品質な塗膜処理を効率的に遂行することが可能になる。しかも、構成が複雑化することがなく、経済的なものとなる。
【0011】
また、塗料分散用開口部の最奥部には、二重管ノズルの先端より内方に位置して液溜まり部が設けられている。このため、塗料分散用開口部に放出された主剤および硬化剤が液溜まり部で混合されるとともに、この液溜まり部で混合された混合液が、該液溜まり部を経由しないで混合された混合液や主剤、あるいは硬化剤と十分混じり合うことができる。これにより、回転霧化頭内における主剤と硬化剤との混合状態が一層好適に遂行され、塗膜品質が確実に向上する。
【0012】
【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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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が取り付けられている。
【0018】
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。
【0019】
回転霧化頭60の内壁面60aには、樹脂部材72と、この樹脂部材72内に二重管ノズル49の先端が開放される塗料分散用開口部70を形成する蓋体74とが取り付けられる。樹脂部材72は、図3に示すように、その中心部に二重管ノズル49が挿入される孔部76が形成されるとともに、この樹脂部材72には、開口部70の最奥部に二重管ノズル49の先端より内方に位置して液溜まり部78が設けられている。
【0020】
蓋体74は、略円盤状に構成されており、二重管ノズル49に対向する面側に塗料案内用の突起部79が形成されるとともに、前記蓋体74の外周縁部には、同一円周上に位置して複数の貫通孔(または、円弧状開口部)80が形成されている。
【0021】
回転霧化頭60の内壁面60aには、2本の周溝82a、82bが形成されており、前記内壁面60aにおいて、蓋体74が取り付けられた位置P1からこの回転霧化頭60の先端位置P2までの内面形状(凹凸形状)に沿った面距離L(mm)と、前記回転霧化頭60の回転数N(rpm)との積L×Nが、400,000〜900,000の範囲内に設定されている。具体的には、回転霧化頭60の回転数Nが20,000rpm〜30,000rpmの範囲内に設定される際、面距離Lが20mm〜30mmの範囲内に設定される。
【0022】
図1に示すように、塗装機16には、第3および第4洗浄弁84、86が設けられるとともに、前記塗装機16にドレン管路88a、88bが接続される。ドレン弁48a、48bには、同様にドレン管路90a、90bが接続されている。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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)。
【0026】
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。
【0027】
この場合、本実施形態では、図3に示すように、回転霧化頭60内に蓋体74が取り付けられるとともに、この蓋体74から前記回転霧化頭60の先端まで(位置P1から位置P2まで)の内面形状(凹凸形状)に沿った面距離L(mm)が、前記回転霧化頭60の回転数N(rpm)に対応して予め設定されている。
具体的には、面距離Lと回転数Nとの積が400,000〜900,000の範囲内であり、この回転数Nは、20,000rpm〜30,000rpmの範囲内であるため、前記面距離L(mm)は、20mm〜30mm内に設定されている。
【0028】
これにより、二重管ノズル49から開口部70にそれぞれ個別に放出される主剤14および硬化剤22は、回転霧化頭60内で所望の混合状態(混合比)で確実に混合される。従って、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、所望の混合状態を確実に維持しており、この被塗装物に対して、常時、安定した塗膜品質を確保し、塗装むらや塗膜硬度むらのない高品質な塗装被膜を効率的に得ることができるという効果がある。
【0029】
ここで、回転霧化頭60の回転数Nが20,000rpm〜30,000rpmの範囲内にある際、面距離Lが20mm未満であると、この面距離Lが短尺すぎて主剤14と硬化剤22との混合状態が不均一となり、塗装被膜の色むらや硬度むらが生ずるおそれがある。一方、同一の回転条件で、面距離Lが30mmを超えると、この面距離Lが長尺すぎて乾燥が進行してしまい、被塗装物への塗着効率が低下したり、変色が発生したりするおそれがある。従って、本実施形態の範囲内に回転数N(rpm)および面距離L(mm)が設定されることにより、高精度な塗膜処理が効率的に遂行されるという効果が得られる。
【0030】
また、本実施形態では、開口部70の最奥部に、二重管ノズル49の先端より内方に位置して液溜まり部78が設けられている。このため、二重管ノズル49から放出される主剤14および硬化剤22は、液溜まり部78での混合流F1に沿って混合されるとともに、この液溜まり部78で混合された後に該液溜まり部78を経由しない混合流F2と衝突する。
【0031】
これにより、主剤14および硬化剤22は、さらなる混合状態に至り、前記主剤14および前記硬化剤22が所望の混合状態に一層確実に移行することが可能になる。従って、回転霧化頭60からは、主剤14および硬化剤22が所望の混合状態に精度よく混合された塗料が霧化吐出され、高品質な塗装被膜を確実に得ることができる。
【0032】
なお、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。
【0033】
【発明の効果】
本発明に係る2液混合塗装装置では、主剤と硬化剤と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、回転霧化頭内に設けられた蓋体から前記回転霧化頭の先端までの内面形状に沿った面距離L(mm)と、前記回転霧化頭の回転数N(rpm)との積L×Nが、400,000〜900,000の範囲内に設定されている。これにより、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および回転霧化頭の説明図である。
【図4】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、20…色替え弁機構
14…主剤 16…塗装機
18…主剤供給路 22…硬化剤
24…硬化剤供給路 26、30、84、86…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
60a…内壁面 66…硬化剤通路
68…主剤通路 70…開口部
74…蓋体 76…孔部
78…液溜まり部
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該回転霧化頭内で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、
前記回転霧化頭内に設けられ、前記二重管ノズルの先端が開放される塗料分散用開口部を形成する蓋体を備え、
前記回転霧化頭の回転数N(rpm)は、20,000〜30,000の範囲内に設定され、
前記蓋体から前記回転霧化頭の先端までの内面形状に沿った面距離L(mm)は、20mm〜30mmの範囲内に設定され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、前記塗料分散用開口部の最奥部には、前記二重管ノズルの先端より内方に位置して液溜まり部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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