JP4574397B2 - 粉体塗装装置 - Google Patents

Description

この発明は、粉体塗装装置に関する。

粉体塗装では、色替時、吸引管やインジェクタなどの塗料供給装置の管路内を清掃し、後の色に前の色が混ざることを防ぐ必要がある。このため、従来から、粉体塗装の色替を容易にするべく、吸引管等をエアブローや空気吸引により清掃する粉体塗装装置があった。

例えば、特許文献１の粉体塗装装置は、塗料供給装置を出し入れするフレームに塗料タンクを載せる昇降リフトを設け、この昇降リフトの上面に塗料供給装置の吸引管内をエアブローするパージノズルを設けたものである。

特許文献１の粉体塗装装置では、昇降リフトを下降させて塗料タンクから吸引管を抜き、塗料タンクを昇降リフトから降ろし、その後、空の昇降リフトを上昇させてパージノズルと吸引管の吸上げノズルとを接続させ、吸引管内をエアブローすることにより、これに連通する塗料供給装置や塗装ガンなどを清掃するようになっている。

特開平９−１５０１０５号公報

しかしながら、特許文献１の粉体塗装装置では、昇降リフトの上面に塗料供給装置の吸引管内をエアブローするパージノズルを設けている。このため、特許文献１の粉体塗装装置は、塗料供給装置の清掃終了後、塗料タンクを昇降リフトに載せるため、昇降リフトをもう一度下に降ろし、昇降リフトを再度上昇させなければ、吸上げノズルを塗料タンク内に差し入れることができず、色替に時間を要する。

そこで、この発明の課題は、色替の時間を短縮することができる粉体塗装装置を提供することにある。

前記の課題を解決するため、この発明は、塗料供給装置の吸引管の吸上げノズルを塗料タンクに抜き差しする昇降装置と、前記吸上げノズルに接続され前記吸引管内を空気流により清掃する空気洗浄ノズルとを備えた粉体塗装装置において、前記空気洗浄ノズルを、前記吸上げノズルに対向する清掃準備位置と、塗料タンクの設置空間から退避する待機位置との間で往復自在に設け、前記空気洗浄ノズルが、前記塗料タンクの搬出方向動に追随して清掃準備位置に移動し、前記塗料タンクの搬入方向動に追随して待機位置に移動することを特徴とする。

この発明の構成によれば、前記空気洗浄ノズルを、前記吸上げノズルに対向する清掃準備位置と、塗料タンクの設置空間から退避する待機位置との間で往復自在に設け、前記空気洗浄ノズルが、前記塗料タンクの搬出方向動に追随して清掃準備位置に移動し、前記塗料タンクの搬入方向動に追随して待機位置に移動する構成としたので、前記空気洗浄ノズルの位置合せと、前記塗料タンクの設置空間からの退避とが前記塗料タンクの搬出入動と同時進行される。すなわち、上記従来例のように、前記塗料タンクを搬入する前に前記空気洗浄ノズルを前記塗料タンクの設置空間から退避させる課程が存在しない。この分、この発明に係る粉体塗装装置は、色替の時間を短縮することができる。

この発明の構成においては、吸引管内を清掃するための空気流は、ブローおよび吸引のいずれでもよい。また、前記空気洗浄ノズルを清掃準備位置と待機位置との間で往復させる機構は特に限定されない。しかし、電動機構を利用するとランニングコストが増大する。

そこで、前記空気洗浄ノズルを待機位置から清掃準備位置に移動させる付勢手段を設け、前記付勢手段が、前記塗料タンクの搬入方向動により付勢力を蓄積し、前記塗料タンクの搬出方向動により付勢力を開放する構成を採用することが好ましい。この構成によれば、前記付勢手段により、前記塗料タンクの搬入の勢いを前記空気洗浄ノズルの往復移動に利用することができる。このため、この構成によれば、ランニングコストの増大が防止される。

前記付勢手段としては、例えば、前記塗料タンクの搬入方向動により圧縮されるばねなどの弾性部材から構成することができる。

好ましくは、前記空気洗浄ノズルを待機位置と清掃準備位置の間で揺動自在に支持する揺動機構を設け、前記塗料タンクの搬出時に前記空気洗浄ノズルを清掃準備位置に位置決めする規制部を設け、前記空気洗浄ノズルが、前記塗料タンクの搬入方向動により待機位置まで揺動し、前記塗料タンクの搬出方向動に伴って清掃準備位置まで揺動する構成を採用するとよい。

この構成の場合、前記空気洗浄ノズルは、前記塗料タンクの搬入方向動により待機位置まで揺動する。これにより、前記塗料タンクの搬入時の勢いが位置エネルギに変換され、前記の付勢力として蓄えられる。したがって、前記空気洗浄ノズルは、前記塗料タンクの搬出方向動に伴って清掃準備位置に向けて揺動する。このとき、前記空気洗浄ノズルは前記規制部により清掃準備位置に位置決めされる。すなわち、前記揺動機構が前記付勢手段を兼ねる。また、前記空気洗浄ノズルは、前記規制部により清掃準備位置に位置決めされるので、前記吸引管の吸上げノズルとの接続関係がずれることはない。前記規制部は、係止フックや吸引磁石等により安価に実現することができる。このため、この構成によれば、製造コストが軽減される。なお、この構成では、別に前記付勢手段を設けてもよい。

また、弾性部材をその伸縮方向一端部が前記塗料タンクの搬出方向に向くように設け、前記弾性部材の一端部に前記空気洗浄ノズルを取り付け、前記塗料タンクの搬出時に前記空気洗浄ノズルを清掃準備位置に位置決めする規制部を設け、前記空気洗浄ノズルが前記塗料タンクの搬入方向動により搬入方向に押されると、前記弾性部材が圧縮して前記空気洗浄ノズルが待機位置に移動し、前記塗料タンクの搬出時に前記弾性部材が伸張して前記空気洗浄ノズルが清掃準備位置まで移動する構成を採用することも好ましい。

この構成では、前記空気洗浄ノズルが前記塗料タンクの搬入方向動により搬入方向に押されると、前記弾性部材が圧縮し、これに伴って前記空気洗浄ノズルが待機位置に移動する。この状態では、前記塗料タンクの搬出時に前記弾性部材が伸張し、これに伴って前記空気洗浄ノズルが清掃準備位置まで移動する。このとき、前記空気洗浄ノズルは前記規制部により清掃準備位置に位置決めされる。すなわち、前記弾性部材が、前記付勢手段と前記空気洗浄ノズルの往復機構とを兼ねる。また、前記空気洗浄ノズルは、前記規制部により清掃準備位置に位置決めされるので、前記吸引管の吸上げノズルとの接続関係がずれることはない。前記規制部は、係止フックや吸引磁石等により安価に実現することができる。したがって、この構成によっても、製造コストが軽減される。

前記吸引管は塗料タンクに抜き差しされるので、その外面には粉体塗料が付着している。そこで、前記空気洗浄ノズルが清掃準備位置にある状態で少なくとも前記吸引管の外面に向けてエアーを噴出するエアブロー部を備えた構成を採用することが好ましい。この構成によれば、前記空気洗浄ノズルが清掃準備位置にある状態で前記昇降装置により前記吸引管を昇降させることにより、吸引管外面が前記エアブロー部により清掃される。このため、この構成では、吸引管外面の清掃が簡単になり、色替時間がより短縮される。

ここで、前記塗料供給装置が前記塗料タンクに抜き差しされる塗料検知用レベラーを備える場合がある。この場合、前記塗料検知用レベラーの外面にも粉体塗料が付着している。そこで、前記塗料検知用レベラーの外面に向けてエアーを噴出するレベラーブロー部を備えた構成とすることにより、前記エアブロー部と同様にしてレベラー外面を清掃することができる。

上述のように、この発明に係る粉体塗装装置は、塗料供給装置を清掃後、空気洗浄ノズルを前記塗料タンクの設置空間から退避させる必要がないので、色替の時間を短縮することができる。

以下、この発明の第１実施形態に係る粉体塗装装置を添付図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態に係る粉体塗装装置の正面を示している。図１に示すように、第１実施形態に係る粉体塗装装置１は、塗料供給装置１０の吸引管１１の吸上げノズル１２を塗料タンク２に抜き差しする昇降装置３と、吸上げノズル１２に接続され吸引管１１内を空気流により清掃する空気洗浄ノズル２０とを備える。

塗料タンク２は、正面開放状の機枠４の開放空間に対して台車５に乗せた状態で正面側から搬出入される。すなわち、塗料タンク２の搬入方向動は、台車５が正面側から背面側に向けて押されることによる。塗料タンク２の搬出方向動は、台車５が背面側から正面側に向けて引かれることによる。

機枠４の開放空間は、塗料タンク２の設置空間よりも余裕をもって設けられている。ここで、塗料タンク２の設置空間は、塗料タンク２の設置位置における占有空間と、塗料タンク２を設置位置に搬出入するための移動空間とからなる。

塗料タンク２の設置位置の両側には、図１において機枠４の正面を一部切欠いて示すように、上下方向のフレーム４１が対向一対で設けられている。フレーム４１には、図１においてフレーム４１の正面を一部切欠いて示すように、上下方向にガイド溝４２が設けられている。このガイド溝４２には、スライダ４３が装着されている。ガイド溝４２とスライダ４３は、塗料タンク２の設置位置の上方に配置されたステージ４４を上下方向に案内する。

塗料供給装置１０は、ステージ４４上に取り付けられている。塗料供給装置１０は、吸引管１１と、この上端側が接続された吸引装置１３とからなる。吸引装置１３は、吸引管１１の下端側に設けられた吸上げノズル１２が塗料タンク２に差し入れた状態で負圧を発生させ、塗料タンク２内から粉体塗料を吸い上げ、吸引装置１３に接続された塗装ガン（図示せず）から粉体塗料を噴出させるようになっている。例えば、吸引装置１３には、従来周知のインジェクタタイプのものを用いることができる。また、吸引管１１の背面側には、塗料タンク２に抜き差しされる塗料検知用レベラー１４が下向きに設けられている。

昇降装置３は、図１から図３に示すように、機枠４の上部フレーム４５に取り付けられており、ステージ４４を塗料タンク２に対して昇降させる。この粉体塗装装置１では、昇降装置３に伸縮シリンダが用いられており、上下方向に向けられている。昇降装置３のピストンロッド３１の下端部には、上記のステージ４４が、複数の塗料供給装置１０を取り付けた状態で固定されている。昇降装置３の伸縮によりテージ４４が昇降されると、吸上げノズル１２が塗料タンク２に抜き差しされる。吸上げノズル１２が昇降装置３により塗料タンク２内から引き抜かれた状態で、塗料タンク２が設置位置に搬出入される。

一方、空気洗浄ノズル２０は、図４に縦断面構造を示すように、吸上げノズル１２の受け口２１と、受け口２１の下方に接続されたエアーチューブ２２とを備える。この粉体塗装装置１では、空気洗浄ノズル２０が、各吸上げノズルに対応させて複数の同一構造が設けられた樹脂部材からなる。

なお、この粉体塗装装置１では、昇降装置３は、吸上げノズル１２が塗料タンク２内に達する前に、ステージ４４を自由落下するように設けられている。これにより、吸上げノズル１２の下降時間が短縮される。このため、吸引管１１には、自由落下の衝撃を考慮して、アルミ合金製のものが用いられている。より好ましくは、受け口２１に吸上げノズル１２を受けるパッキン（図示せず）等を設けるとよい。パッキンにより、自由落下の衝撃が吸収されると共に、空気洗浄ノズル２０の空気流の漏洩が防止される。

空気洗浄ノズル２０は、吸上げノズル１２に接続された状態で、吸引管１１内を空気流により清掃するようになっている（図９参照）。この空気流は、ブローまたは吸引のいずれでもよいし、両方を切換可能にしてもよい。空気洗浄ノズル２０が吸引管１１内を清掃すると、吸引管１１に連通する塗料供給装置１０や塗装ガンの内部に設けられた粉体塗料の移送管路（図示せず）も上記の空気流により同時に清掃される。

上記空気洗浄ノズル２０は、図２、図６に示すように、吸上げノズル１２に対向する清掃準備位置と、塗料タンク２の設置空間から退避する待機位置との間で往復自在に設けられている。具体的には、空気洗浄ノズル２０を待機位置と清掃準備位置の間で揺動自在に支持する揺動機構が設けられている。この揺動機構により、空気洗浄ノズル２０は、塗料タンク２の搬出方向動に追随して清掃準備位置に移動し、塗料タンク２の搬入方向動に伴って待機位置まで揺動するようになっている。

揺動機構は、上部フレーム４５の下面に設けられた揺動軸部５１と、この揺動軸部５１において揺動自在に軸支されたスイングアーム５２からなる。揺動軸部５１は、塗料タンク２の設置空間の上方に設けられている。スイングアーム５２は、下端部５３が空気洗浄ノズル２０の取付部となっており、自然状態で垂下するように設けられている。

空気洗浄ノズル２０は、塗料タンク２の搬入方向動により押され、これに伴ってスイングアーム５２が背面側に向けて揺動する。これにより、空気洗浄ノズル２０は待機位置まで揺動するようになっている。この際、塗料タンク２の搬入時の勢いが位置エネルギに変換され、空気洗浄ノズル２０を待機位置から清掃準備位置に移動させる付勢力として蓄えられる。

揺動機構は、塗料タンク２の搬出方向動により付勢力を開放する。すなわち、空気洗浄ノズル２０は、塗料タンク２の搬出方向動に伴ってスイングアーム５２が正面側に向けて揺動することにより、塗料タンク２にくっつきながら清掃準備位置（正面側）に向けて揺動する。このとき、空気洗浄ノズル２０は、機枠４に設けられた規制部５４により清掃準備位置に位置決めされる。

規制部５４は、図８に示すように、空気洗浄ノズル２０を清掃準備位置に位置決めするものであり、この実施形態では機枠４に軸支された係止フックからなる。スイングアーム５２が清掃準備位置に向けて揺動すると、下端部５３から突設された係止片５５が当って規制部５４を押し上げ、規制部５４が自動的に下がるようになっている。この状態で、係止片５５が機枠４と規制部５４との間で挟持され、スイングアーム５２が垂下した状態で位置決めされる。これにより、空気洗浄ノズル２０は、受け口２１がその上方の吸上げノズル１２と上下方向に対向し、清掃準備位置に位置決めされるようになっている。なお、規制部５４の位置決め解除は、手動による。

また、スイングアーム５２は、空気洗浄ノズル２０が清掃準備位置にある状態で吸引管１１の外面と、塗料検知用レベラー１４の外面とに向けてエアーを噴出するエアブロー部６０を備える。

エアブロー部６０は、図７に示すように、エアー供給チューブ６１と、吸引管１１および塗料検知用レベラー１４が挿通されるブロー部６２とから構成されている。空気洗浄ノズル２０が清掃準備位置にある状態で、昇降装置３を作動させてステージ４４を下降させることにより、吸引管１１の外面と塗料検知用レベラー１４の外面が下から上に連続的にブローされる。すなわち、この粉体塗装装置１では、エアブロー部６０がレベラーブロー部としても機能している。

この粉体塗装装置１の色替時の動作について説明する。
最初、前の色の塗料タンク２が、図２、３に示すように機枠４内の設置空間に位置している。この状態では、空気洗浄ノズル２０は、待機位置にある。塗料供給装置１０が停止すると、昇降装置３は、図１に示すようにステージ４４を上昇させ、塗料タンク２内から吸引管１１を完全に引き抜く。次に、オペレータが台車５を正面側に移動させると、スイングアーム５２が正面側に向けて揺動し、図５、図６に示すように、空気洗浄ノズル２０が清掃準備位置に移動する。この間に、エアブロー部６０がブローを開始する。規制部５４が、図８に示すように、スイングアーム５２を位置決めすると、昇降装置３は、ステージ４４を自由落下させる。これにより、吸引管１１等が、図７に示すようにブロー部６２を下から上に挿通される。

この状態では、吸上げノズル１２が、図４、９に示すように、受け口２１に嵌合しており、空気洗浄ノズル２０が吸引管１１内を清掃する。

清掃終了後、昇降装置３は、ステージ４４を上昇させ、塗料タンク２の設置空間を開放する（図５参照）。次に、オペレータが台車５に載せた塗料タンク２を背面側に移動させると、空気洗浄ノズル２０が背面側に押されてスイングアーム５２が揺動する。塗料タンク２を設置位置に合わされると、空気洗浄ノズル２０が待機位置に移動する（図１参照）。最後に、昇降装置３は、ステージ４４を下降させ、吸上げノズル１２を塗料タンク２内に差し入れる（図２、図３参照）。

この発明の第２実施形態を図１０（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。なお、以下においては、第１実施形態に係る粉体塗装装置１との相違点のみを述べ、同一と考えることができる構成には同符号を付してその説明を省略する。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る粉体塗装装置７０は、上記揺動機構の代わりに、弾性部材７１をその伸縮方向一端部７２が塗料タンク２の搬出方向に向くように機枠４に設けたものである。弾性部材７１の一端部７２には、空気洗浄ノズル２０が取り付けられている。なお、一端部７２には、上記の係止片５５が設けられており、同様に機枠４には、規制部５４が設けられている。

空気洗浄ノズル２０が、図１０（ａ）に示すように、塗料タンク２の搬入方向動により搬入方向に押されると、弾性部材７１が圧縮する。これに伴って、空気洗浄ノズル２０が待機位置に移動する。この状態で、弾性部材７１が空気洗浄ノズル２０を清掃準備位置に移動させる付勢力を蓄積している。このため、図１０（ｂ）に示すように、塗料タンク２の搬出方向動に伴って、弾性部材７１が伸張し、空気洗浄ノズル２０が清掃準備位置まで移動する。この状態で、規制部５４と一体に設けられた支持部７３が空気洗浄ノズル２０を上向きに支持する。

なお、この粉体塗装装置７０は、上記のエアブロー部６０を具備しない。粉体塗装装置７０にエアブロー部６０を設ける場合、エアブロー部６０は、例えば、機枠４に固定することができる。

第１実施形態に係る粉体塗装装置に塗料タンクが搬入された状態の正面図 図１の状態から吸上げノズルが塗料タンクに差し入れられた状態の側面図 図２の状態の正面図 吸上げノズルが空気洗浄ノズルの受け口に嵌合された状態の部分拡大縦断面図 図１の状態から塗料タンクが搬出された状態を示す正面図 図５の状態の側面図 エアブロー部に吸引管と塗料検知レベラーが挿通される様子を示す部分拡大斜視図 図６の状態の規制部を示す部分拡大図 吸上げノズルが空気洗浄ノズルの受け口に嵌合された状態の正面図 （ａ）は、第２実施形態に係る粉体塗装装置に塗料タンクを搬入した状態の側面図、（ｂ）は、図１０（ａ）の状態から塗料タンクを搬出し、吸上げノズルが空気洗浄ノズルの受け口に嵌合された状態の側面図

符号の説明

１、７０ 粉体塗装装置
２ 塗料タンク
３ 昇降装置
１０ 塗料供給装置
１１ 吸引管
１２ 吸上げノズル
１４ 塗料検知用レベラー
２０ 空気洗浄ノズル
５１ 揺動軸部
５２ スイングアーム
５４ 規制部
５５ 係止片
６０ エアブロー部
６２ ブロー部
７１ 弾性部材
７２ 一端部
７３ 支持部

Claims (6)

1. 塗料供給装置の吸引管の吸上げノズルを塗料タンクに抜き差しする昇降装置と、前記吸上げノズルに接続され前記吸引管内を空気流により清掃する空気洗浄ノズルとを備え、前記塗料供給装置の吸引装置は、前記吸引管の下端側に設けられた吸上げノズルが前記塗料タンクに差し入れた状態で負圧を発生させ、この塗料タンク内から粉体塗料を吸い上げ、この吸引装置に接続された塗装ガンから粉体塗料を噴出させるようになっている粉体塗装装置において、前記空気洗浄ノズルを、前記吸上げノズルに対向する清掃準備位置と、塗料タンクの設置空間から退避する待機位置との間で往復自在に設け、前記空気洗浄ノズルが、前記塗料タンクの搬出方向動に追随して清掃準備位置に移動し、前記塗料タンクの搬入方向動に追随して待機位置に移動することを特徴とする粉体塗装装置。
2. 前記空気洗浄ノズルを待機位置から清掃準備位置に移動させる付勢手段を設け、前記付勢手段が、前記塗料タンクの搬入方向動により付勢力を蓄積し、前記塗料タンクの搬出方向動により付勢力を開放することを特徴とする請求項１に記載の粉体塗装装置。
3. 前記空気洗浄ノズルを待機位置と清掃準備位置の間で揺動自在に支持する揺動機構を設け、前記塗料タンクの搬出時に前記空気洗浄ノズルを清掃準備位置に位置決めする規制部を設け、前記空気洗浄ノズルが、前記塗料タンクの搬入方向動により待機位置まで揺動し、前記塗料タンクの搬出方向動に伴って清掃準備位置まで揺動することを特徴とする請求項１または２に記載の粉体塗装装置。
4. 弾性部材をその伸縮方向一端部が前記塗料タンクの搬出方向に向くように設け、前記弾性部材の一端部に前記空気洗浄ノズルを取り付け、前記塗料タンクの搬出時に前記空気洗浄ノズルを清掃準備位置に位置決めする規制部を設け、前記空気洗浄ノズルが前記塗料タンクの搬入方向動により搬入方向に押されると、前記弾性部材が圧縮して前記空気洗浄ノズルが待機位置に移動し、前記塗料タンクの搬出方向動に伴い前記弾性部材が伸張すると、前記空気洗浄ノズルが清掃準備位置まで移動することを特徴とする請求項１または２に記載の粉体塗装装置。
5. 前記空気洗浄ノズルが清掃準備位置にある状態で、少なくとも前記吸引管の外面に向けてエアーを噴出するエアブロー部を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の粉体塗装装置。
6. 前記塗料供給装置が前記塗料タンクに抜き差しされる塗料検知用レベラーを備え、前記塗料検知用レベラーの外面に向けてエアーを噴出するレベラーブロー部として機能する前記エアブロー部を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の粉体塗装装置。

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