JP4735020B2

JP4735020B2 - 塗装装置

Info

Publication number: JP4735020B2
Application number: JP2005123902A
Authority: JP
Inventors: 勝二原尻; 信平阿部
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-04-21
Also published as: JP2006297308A

Description

本発明は、圧縮空気により霧化された塗料を被塗装物の表面に吹き付けて塗装する塗装装置の技術に関する。

従来、圧縮空気により霧化された塗料を被塗装物の表面に吹き付けて塗装する塗装装置の技術は公知となっている。

このような塗装装置の実施の一形態としては、産業用ロボット等にスプレーを設けたものが知られている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
また、作業者が手で持って使用するスプレーガンからなる塗装装置も知られている。例えば特許文献２に記載の如くである。
スプレーガンからなる塗装装置は、自動塗装装置により塗装を行った後の被塗装物の塗装不良を補修する目的等に広く用いられている。

図６および図７に示す如く、従来の塗装装置２０１のスプレーガン２０２は、作業者が手で持って使用するものであり、作業者が手で握る部分であるグリップ部２２０ａが形成された本体２２０と、本体２２０の先端部に設けられ、霧化された塗料を噴射する霧化頭２２１と、スプレーガン２０２の操作を行うための引き金２２４と、を具備する。
スプレーガン２０２は、本体２２０の内部に、霧化頭２２１に塗料を供給するための塗料供給経路２１１、霧化頭２２１に供給された塗料を霧化しつつ噴射するための圧縮空気を供給する霧化エア供給経路２１２、および霧化された塗料の噴射形状を調整するための圧縮空気を供給する形状エア供給経路２１３を有する。

図６および図７に示す如く、霧化エア供給経路２１２の中途部には形状エア供給経路２１３の一端が接続され、霧化エア供給経路２１２において形状エア供給経路２１３の一端が接続される部分（分岐点）よりも上流側、すなわちエアポンプ２４０側となる位置には手動で（ダイヤル２４１ａを回すことにより）開度が調整される霧化エア調整弁２４１が設けられる。
また、形状エア供給経路２１３の中途部には、手動で（ダイヤル２４２ａを回すことにより）開度が調整される形状エア調整弁２４２が設けられる。

作業者が本体２２０のグリップ部２２０ａを手で握って人差し指または中指で引き金２２４を引くと、塗料を供給するための塗料供給経路２１１の中途部に設けられたニードル弁２２３が後退して開いた状態となり、塗料が塗料容器２２５から塗料供給経路２１１を経て霧化頭２２１に供給されるとともに、霧化エア供給経路２１２において形状エア供給経路２１３の一端が接続される部分（分岐点）よりも上流側に設けられた開閉弁２２６が後退して開いた状態となり、圧縮空気が霧化エア供給経路２１２を経て中央孔２２１ａより霧化頭２２１に供給されるとともに、圧縮空気が形状エア供給経路２１３を経て周縁孔２２１ｂ・２２１ｂ・・・より霧化頭２２１に供給される。
特開２０００−２１８１９７号公報特開２００３−１１７４４３号公報

しかし、図６および図７に示す従来の塗装装置２０１のスプレーガン２０２は、以下の如き問題を有している。
すなわち、霧化エア供給経路２１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路２１３の圧縮空気の流量は塗装品質を決定する重要な因子の一つであるため、スプレーガン２０２による塗装作業の目的に適した所望の圧縮空気の流量で一定に保持されることが望ましいが、従来のスプレーガン２０２は、当該圧縮空気の流量を作業者がそれぞれ自己の経験に基づいて適宜調整して使用するものであるため、同じ目的で使用する場合であっても作業者毎に圧縮空気の流量の設定が異なり、塗装品質のばらつきが起こりやすいという問題があった。
また、従来のスプレーガン２０２の場合、作業者は、霧化エア供給経路２１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路２１３の圧縮空気の流量が所望の値に調整されているか否かを、霧化頭２２１から噴出する圧縮空気の音またはエアポンプ２４０とスプレーガン２０２とを接続する圧空配管２４３の中途部に設けられた圧力計２４３ａの表示値で判断していたために高度の熟練を要し、他の作業者への技術の伝承が困難であるという問題がある。
特に、スプレーガン２０２は、霧化エア供給経路２１２の中途部に形状エア供給経路２１３の一端を接続する構成であり、霧化エア供給経路２１２と形状エア供給経路２１３とは互いに独立した経路となっていないため、形状エア供給経路２１３の圧縮空気の流量を調整すると霧化エア供給経路２１２の圧縮空気の流量が大きく変化してしまう。従って、霧化エア供給経路２１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路２１３の圧縮空気の流量の両方を所望の値に調整することが困難である。

本発明は以上の如き状況に鑑み、圧縮空気の流量を所望の値に容易かつ確実に調整し、塗装品質を均一かつ高品位に維持することが可能な塗装装置を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
霧化頭に塗料を供給する塗料供給経路、該塗料を霧化しつつ噴射するための圧縮空気を該霧化頭に供給する霧化エア供給経路、および霧化された塗料の噴射形状を調整するための圧縮空気を該霧化頭に供給する形状エア供給経路を有するスプレーガンと、予め設定された該霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および該形状エア供給経路の圧縮空気の流量の組み合わせに基づいて、該霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および該形状エア供給経路の圧縮空気の流量を調整する制御装置とを具備し、前記スプレーガンは、作業者の操作により、前記霧化頭に設けられる塗料ノズルの開度を調整可能なニードル弁、および前記塗料供給経路の塗料の流量を検出する塗料流量検出手段を具備し、前記塗料流量検出手段は、前記ニードル弁の前記塗料ノズルからの後退量を検出するニードル弁後退量センサにて構成され、前記制御装置は、前記ニードル弁後退量センサが検出した前記ニードル弁の後退量に基づいて、前記作業者によるニードル弁の操作状況を記憶することが可能であるものである。

請求項２においては、
前記制御装置は、予め設定された塗料供給経路の塗料の流量、霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および形状エア供給経路の圧縮空気の流量の組み合わせに基づいて、前記塗料供給経路の塗料の流量、前記霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および前記形状エア供給経路の圧縮空気の流量を調整するものである。

請求項３においては、
前記霧化エア供給経路と、前記形状エア供給経路と、が互いに独立した経路であるものである。

請求項４においては、
前記スプレーガンは、
該スプレーガンと被塗装物との距離を検出する距離検出手段を具備するものである。

請求項５においては、
前記スプレーガンは、
該スプレーガンが受ける加速度を検出する加速度検出手段を具備するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および形状エア供給経路の圧縮空気の流量を所望の値に容易かつ確実に調整し、塗装品質を均一かつ高品位に維持することが可能である。
また、塗装作業時の塗料供給経路の塗料の流量を検出し、塗装品質の更なる向上を図ることが可能である。

請求項２においては、塗料供給経路の塗料の流量も所望の値に容易かつ確実に調整することが可能であり、塗装品質をさらに均一かつ高品位に維持することが可能である。

請求項３においては、霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および形状エア供給経路の圧縮空気の流量を所望の値に容易に調整することが可能である。

請求項４においては、スプレーガンと被塗装物との距離を所望の値に保持して塗装品質をさらに向上することが可能である。

請求項５においては、スプレーガンの移動速度を所望の値に保持して塗装品質をさらに向上することが可能である。

以下では、図１および図２を用いて塗装装置１の構成について説明する。

塗装装置１は本発明に係る塗装装置の実施の一形態であり、圧縮空気により霧化された塗料を被塗装物の表面に吹き付けて塗装する装置である。
ここで、本出願において「霧化する」とは、液体状の塗料に圧縮空気を作用させることにより該塗料を霧状、すなわち空気中に浮遊した微小な粒子とすることを指す。
また、本出願における「被塗装物」は、塗装装置による塗装作業の対象となるものを指す。被塗装物の一例としては、自動車の外装パネル等が挙げられる。

塗装装置１は主としてスプレーガン２、ニードル弁後退量規制機構３、圧縮空気供給機構４、制御装置５、等を具備する。

以下では、スプレーガン２の詳細構成について説明する。
なお、以下の説明では、図１の矢印Ａの方向をスプレーガン２の「前方」と定義する。
スプレーガン２は本発明に係るスプレーガンの実施の一形態であり、作業者が手に持って使用するものである。

スプレーガン２は、主として本体２０、霧化頭２１、塗料ノズル２２、ニードル弁２３、引き金２４、塗料容器２５、開閉弁２６等を具備する。

また、スプレーガン２は、その内部に塗料供給経路１１、霧化エア供給経路１２および形状エア供給経路１３を有する。
ここで、本出願における「塗料供給経路」は、スプレーガンの霧化頭に塗料を供給する経路である。
また、本出願における「霧化エア供給経路」は、塗料供給経路により霧化頭に供給された塗料を霧化しつつ噴射するための圧縮空気を該霧化頭に供給する経路である。
また、本出願における「形状エア供給経路」は、霧化された塗料の噴射形状を調整するための圧縮空気を該霧化頭に供給する経路である。
なお、本出願における「霧化された塗料の噴射形状」は、霧化頭から噴射される霧化された塗料が通過する領域の形状であり、通常は霧化頭側に頂点を向けた略円錐形状となる。

本実施例の塗料供給経路１１は、塗料容器２５から霧化頭２１の中央孔２１ａまでの経路である。

本実施例の霧化エア供給経路１２は、霧化エア導入口２０ｂから開閉弁２６を経て霧化頭２１の中央孔２１ａまでの経路である。

本実施例の形状エア供給経路１３は、形状エア導入口２０ｃから周縁孔２１ｂ・２１ｂ・・・までの経路である。

本体２０は、スプレーガン２の主たる構造体を成す部材であり、その基部にはグリップ部２０ａが形成される。作業者はグリップ部２０ａを手で握ることにより、スプレーガン２を手に持って使用する。
本体２０のグリップ部２０ａの下端部には霧化エア導入口２０ｂが設けられるとともに、本体２０のグリップ部２０ａの上部には形状エア導入口２０ｃが設けられる。

霧化頭２１は霧化された塗料をスプレーガン２の略前方に噴射する部分であり、本体２０の先端部に設けられる。霧化頭２１の正面視略中央部には中央孔２１ａが形成されるとともに、中央孔２１ａの周囲には周縁孔２１ｂ・２１ｂ・・・が形成される。

塗料ノズル２２は塗料供給経路１１の下流部を成す略円筒形状の部材である。塗料ノズル２２の前端部は霧化頭２１の中央孔２１ａの正面視略中央部に配置される。

ニードル弁２３はその前端部２３ａが針状に尖った棒状の部材であり、ニードル弁２３の前端部２３ａが塗料ノズル２２の後端部から前端部に向かって挿入される。
塗料ノズル２２の内周面は塗料ノズル２２の前端に向かって先細りしたテーパー面を形成している。
ニードル弁２３が前進すると、ニードル弁２３の前端部２３ａが当該テーパー面に当接し、塗料ノズル２２の前端部が閉塞された状態、すなわちニードル弁２３が閉じた状態となる。また、ニードル弁２３が後退すると、ニードル弁２３の前端部２３ａが当該テーパー面から離間し、塗料ノズル２２の前端部が開放された状態、すなわちニードル弁２３が開いた状態となる。
また、ニードル弁２３の前端部２３ａが当該テーパー面に当接した位置からの後退量が変化すると、ニードル弁２３の前端部２３ａと塗料ノズル２２の前端部の内周面との間の隙間の大きさ、すなわちニードル弁２３の開度が変化する。
ニードル弁２３はバネ２７により前方に向かって付勢されている。従って、後述する引き金２４を操作しないときには、ニードル弁２３は閉じた状態に保持される。

引き金２４は、その一端が本体２０に回動可能に枢着された棒状の部材である。
引き金２４の中途部はニードル弁２３の中途部に係合しており、作業者が手でグリップ部２０ａを握り、人差し指および中指を引き金２４に掛けて引くと、ニードル弁２３は後退する。
すなわち、作業者は引き金２４を引くことにより、ニードル弁２３を閉じた状態から開いた状態に切り替えることが可能である。

また、作業者が引き金２４を引く量を調整することにより、ニードル弁２３の開度を調整する、すなわち霧化頭２１に供給される塗料の量を調整することが可能である。

塗料容器２５は液体状の塗料を貯溜する容器であり、本体２０の中途部の下面に設けられる。塗料容器２５は塗料供給経路１１と連通し、塗料供給経路１１に塗料を供給する。

開閉弁２６は霧化エア供給経路１２の中途部に設けられる弁である。開閉弁２６は引き金２４と連動しており、引き金２４を引いていないときは開閉弁２６は閉じた状態となり、引き金２４を引いたときは開閉弁２６は開いた状態となる。
従って、本実施例の引き金２４は、ニードル弁２３の操作（開閉動作および開度の調整）を行うものであるとともに、開閉弁２６の操作（開閉動作）を行うものである。

以下では、ニードル弁後退量規制機構３の詳細構成について説明する。
ニードル弁後退量規制機構３は、ニードル弁２３の後退量を規制する、換言すればニードル弁２３の後退量の最大値を調整するものである。
ニードル弁後退量規制機構３は、ケース３０、規制部材３１、摺動軸３２、ギヤ３３、モータ３４、ギヤ３５等を具備する。

ケース３０は略円筒形状の部材であり、スプレーガン２の本体２０においてニードル弁２３の後方となる位置に設けられる。

規制部材３１はニードル弁２３の後端部と当接することによりニードル弁２３の後退量を規制する部材であり、ケース３０の内部に収容される。規制部材３１はケース３０の内周面に形成された前後方向の突起（図示せず）に係合しつつケース３０の前後方向に摺動可能であるとともに、ケース３０の周方向に回転不能である。

摺動軸３２は、その中途部においてケース３０の後端面に軸支された軸である。
摺動軸３２の前半部はケース３０の内部に配置され、摺動軸３２の前半部には雄ネジが形成される。摺動軸３２の前半部は規制部材３１に形成された雌ネジと螺合する。
摺動軸３２の後半部はケース３０の外部に配置される。摺動軸３２の後半部にはギヤ３３が固設される。

モータ３４は規制部材３１を前後方向に摺動させるためのアクチュエータである。
モータ３４はケース３０の外周部に取り付けられ、モータ３４の出力軸３４ａにはギヤ３５が固設される。ギヤ３５はギヤ３３に噛合している。

モータ３４を回転駆動すると、摺動軸３２が回転し、該摺動軸３２に螺合している規制部材３１は前方または後方に摺動する。
規制部材３１の前後方向の位置が変化すると、引き金２４を引いたときにニードル弁２３の後端が規制部材３１に当接する位置、すなわちニードル弁２３の後退量の最大値が変化し、ひいては塗料ノズル２２の前端部から吐出され、霧化頭２１に供給される塗料の流量（の最大値）が変化する。

以下では、圧縮空気供給機構４の詳細構成について説明する。

圧縮空気供給機構４はスプレーガン２に圧縮空気を供給するものである。
圧縮空気供給機構４は、エアポンプ４０、霧化エア調整弁４１、形状エア調整弁４２、霧化エア流量計４７、形状エア流量計４８等を具備する。

エアポンプ４０は空気等の気体からなる流体を圧送するポンプである。エアポンプ４０には圧送配管４３の一端が接続され、圧送配管４３に圧縮空気を供給する。
圧送配管４３の他端は分岐点４４となっており、分岐点４４には霧化エア供給配管４５の一端および形状エア供給配管４６の一端が接続される。
霧化エア供給配管４５の他端はスプレーガン２の霧化エア導入口２０ｂに接続され、形状エア供給配管４６の他端はスプレーガン２の形状エア導入口２０ｃに接続される。

霧化エア調整弁４１は、その開度を調整することにより、霧化エア供給配管４５の圧縮空気の流量、ひいてはスプレーガン２の霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量を調整する弁である。
本実施例の霧化エア調整弁４１はソレノイド式の比例電磁弁であり、霧化エア供給配管４５の中途部に設けられる。

形状エア調整弁４２は形状エア供給配管４６の圧縮空気の流量、ひいてはスプレーガン２の形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量を調整する弁である。
本実施例の形状エア調整弁４２はソレノイド式の比例電磁弁であり、形状エア供給配管４６の中途部に設けられる。

霧化エア流量計４７は霧化エア供給配管４５の圧縮空気の流量、ひいてはスプレーガン２の霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量を検出するものである。霧化エア流量計４７は霧化エア供給配管４５の中途部に設けられる。

形状エア流量計４８は形状エア供給配管４６の圧縮空気の流量、ひいてはスプレーガン２の形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量を検出するものである。形状エア流量計４８は形状エア供給配管４６の中途部に設けられる。

なお、本実施例では一つのエアポンプ４０により霧化エア供給経路１２および形状エア供給経路１３の両方に圧縮空気を供給する構成としているが、二つのエアポンプを用意し、一方のエアポンプにより霧化エア供給経路に圧縮空気を供給し、他方のエアポンプにより形状エア供給経路に圧縮空気を供給する構成としても良い。

以下では、制御装置５の詳細構成について説明する。
制御装置５は本発明に係る制御装置の実施の一形態であり、予め設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせに基づいて、霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量を調整するものである。

制御装置５は制御部５ａ、入力部５ｂ、表示部５ｃ等を具備する。

制御部５ａは霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の調整に係るプログラム等を格納する格納手段、該プログラム等を展開する展開手段、該プログラム等に従って所定の演算を行う演算手段、演算結果等を記憶する記憶手段等を具備する。
制御部５ａは、より具体的にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であっても良い。
また、制御部５ａは専用品でも良いが、市販のパソコンやワークステーション等を用いて達成することも可能である。

制御部５ａの格納手段には、予め設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせに係る情報（図３参照）が格納されている。
予め設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせは、熟練した作業者の塗装作業時の霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および形状エア供給経路の圧縮空気の流量のデータを実験により取得したものを参考にして作成されている。
従って、霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量を、当該予め設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせと略同じ値に調整すれば、作業者の熟練度に関わらず、塗装品質を均一かつ高品位に維持することが可能である。

なお、設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせは、作業内容に応じて複数設定することが可能である。
また、本実施例では霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせに係る情報は制御部５ａの格納手段に格納されるが、制御部５ａの記憶手段に記憶される構成としても良い。

制御部５ａは霧化エア調整弁４１に接続され、霧化エア調整弁４１の開度の調整、ひいてはスプレーガン２の霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量の調整を行うことが可能である。
制御部５ａは形状エア調整弁４２に接続され、形状エア調整弁４２の開度の調整、ひいてはスプレーガン２の形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の調整を行うことが可能である。
制御部５ａは霧化エア流量計４７に接続され、霧化エア流量計４７により検出された霧化エア供給配管４５の圧縮空気の流量、ひいてはスプレーガン２の霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量に係る情報を取得することが可能である。
制御部５ａは形状エア流量計４８に接続され、形状エア流量計４８により検出された形状エア供給配管４６の圧縮空気の流量、ひいてはスプレーガン２の形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量に係る情報を取得することが可能である。

さらに、制御部５ａはモータ３４に接続され、モータ３４の回転量（回転角度）の調整、ひいては霧化頭２１に供給される塗料の流量（の最大値）の調整を行うことが可能である。
本実施例の場合、図３に示す予め設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせには、さらにニードル弁２３の後退量（ニードル弁２３の開度）に係る情報が組み合わせられている。

入力部５ｂは、作業者等が霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の調整に係るデータ等を制御部５ａに入力したり、図３に示す予め設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせのいずれを用いて塗装作業を行うかを選択したりするものである。
入力部５ｂは専用品でも良いが、市販のキーボードやタッチパネル等を用いて達成することも可能である。

表示部５ｃは、入力部５ｂにより入力されたデータ等や塗装装置１の動作状況等を表示するものである。
表示部５ｃは専用品でも良いが、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いて達成することも可能である。

以下では、塗装装置１を用いた塗装作業手順の一例について説明する。

まず、作業者は、予め設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせのうち、作業内容に適したいずれかの組み合わせ（例えば、図３に示すパターンＡ、パターンＢ、パターンＣのいずれか）を選択し、制御装置５の入力部５ｂを操作して選択した組み合わせを入力する。
制御装置５の制御部５ａは、選択された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせに基づいて、霧化エア調整弁４１の開度をエアポンプ４０から圧送される圧縮空気の圧力が所定の設定値である場合に上記選択された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量が達成され得る開度（初期設定開度）に調整する。
また、制御装置５の制御部５ａは、モータ３４を回転駆動して、規制部材３１の位置を、選択された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の組み合わせに対応するニードル弁２３の後退量を達成し得る位置に摺動させる。

次に、作業者は、スプレーガン２を手に持って引き金２４を引く。引き金２４を引くと開閉弁２６およびニードル弁２３が開いた状態となり、塗料および該塗料を霧化しつつ噴射するための圧縮空気は霧化頭２１に供給され、霧化エア供給配管４５の圧縮空気の流量が増大する。
制御装置５の制御部５ａは、霧化エア流量計４７が検出する霧化エア供給配管４５の圧縮空気の流量が所定の値以上になった場合には、引き金２４が引かれて塗料の吹き付け作業が開始されたものと判断し、霧化エア調整弁４１の開度を選択された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量となるように調整するとともに、形状エア調整弁４２の開度を選択された形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量となるように調整する。

続いて、作業者は、塗料の噴射量および霧化された塗料の噴射形状が安定した時点で、スプレーガン２を被塗装物に向けて塗装（塗料の吹き付け）を行う。このとき、作業者は引き金２４をニードル弁２３の後端が規制部材３１に当接する位置まで引いた状態に保持する。

被塗装物への塗料の吹き付けが終了したら、作業者は引き金２４を元に戻す。引き金２４が元に戻されると開閉弁２６およびニードル弁２３が閉じた状態となり、塗料および該塗料を霧化しつつ噴射するための圧縮空気は霧化頭２１に供給されなくなり、霧化エア供給配管４５の圧縮空気の流量が減少する。
制御装置５の制御部５ａは、霧化エア流量計４７が検出する霧化エア供給配管４５の圧縮空気の流量が所定の値以下になった場合には、引き金２４が元に戻されて塗料の吹き付け作業が終了したものと判断し、霧化エア調整弁４１を閉じた状態にするとともに、形状エア調整弁４２を閉じた状態にする。

このように、本実施例の塗装装置１は、上記の塗装作業手順でスプレーガン２の引き金２４をニードル弁２３の後端が規制部材３１に当接する位置まで引いた状態とすると、作業者の熟練度に関わらず、塗料供給経路１１によりスプレーガン２の霧化頭２１に供給される塗料の流量、霧化エア供給経路１２により霧化頭２１に供給される圧縮空気の圧縮空気の流量、および形状エア供給経路１３により霧化頭２１に供給される圧縮空気の圧縮空気の流量を、いずれも予め設定された値とすることが可能である。

なお、本実施例の塗装装置１は、塗料供給経路１１によりスプレーガン２の霧化頭２１に供給される塗料の流量、霧化エア供給経路１２により霧化頭２１に供給される圧縮空気の圧縮空気の流量、および形状エア供給経路１３により霧化頭２１に供給される圧縮空気の圧縮空気の流量をいずれも予め設定された値に調整する構成であるが、ニードル弁後退量規制機構３を省略し、塗料供給経路１１によりスプレーガン２の霧化頭２１に供給される塗料の流量は作業者が引き金２４を引く量を適宜調整する構成とすることも可能である。
この場合、作業者が塗装面の仕上がりを目視で確認しつつ塗料の流量を微調整することが可能である。

以上の如く、本実施例の塗装装置１は、
霧化頭２１に塗料を供給する塗料供給経路１１、該塗料を霧化しつつ噴射するための圧縮空気を霧化頭２１に供給する霧化エア供給経路１２、および霧化された塗料の噴射形状を調整するための圧縮空気を霧化頭２１に供給する形状エア供給経路１３を有するスプレーガン２と、
予め設定された霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせに基づいて、霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量を調整する制御装置５と、
を具備するものである。
このように構成することにより、霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量を所望の値に容易かつ確実に調整し、塗装品質を均一かつ高品位に維持することが可能である。

また、本実施例の塗装装置１の制御装置５は、
予め設定された塗料供給経路１１の塗料の流量、霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の組み合わせに基づいて、塗料供給経路１１の塗料の流量、霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量を調整するものである。
このように構成することにより、霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量に加えて塗料供給経路１１の塗料の流量も所望の値に容易かつ確実に調整することが可能であり、塗装品質をさらに均一かつ高品位に維持することが可能である。

また、本実施例の塗装装置１は、
霧化エア供給経路１２と、形状エア供給経路１３と、が互いに独立した経路である。
このように構成することにより、霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量を所望の値に容易に調整することが可能である。
ここで、本出願における「霧化エア供給経路と、形状エア供給経路と、が互いに独立した経路である」とは、霧化エア供給経路の圧縮空気の流量または形状エア供給経路の圧縮空気の流量のいずれか一方を調整した場合に、他方の圧縮空気の流量が変化しない（または他方の圧縮空気の流量の変化が無視し得る程小さい）ことを指す。

図１および図２に示す塗装装置１の場合、スプレーガン２の内部において霧化エア供給経路１２と形状エア供給経路１３とは全く合流や分岐をしておらず、完全に別の経路である。また、エアポンプ４０から圧送される圧縮空気は、霧化エア調整弁４１および形状エア調整弁４２よりも上流側に配置された分岐点４４において分岐し、エアポンプ４０の圧縮空気の供給能力は塗装作業時の霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量および形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量の和に比べて十分に大きい。
従って、霧化エア供給経路１２と、形状エア供給経路１３と、が互いに独立した経路であり、霧化エア調整弁４１または形状エア調整弁４２のいずれかの開度を調整することにより霧化エア供給経路１２の圧縮空気の流量または形状エア供給経路１３の圧縮空気の流量のいずれか一方を調整した場合に、他方の圧縮空気の流量が変化しない（または他方の圧縮空気の流量の変化が無視し得る程小さい）。

以下では、図４および図５を用いて塗装装置１０１の構成について説明する。

塗装装置１０１は本発明に係る塗装装置の実施の別の一形態であり、圧縮空気により霧化された塗料を被塗装物の表面に吹き付けて塗装する装置である。
塗装装置１０１は、基本的には上記塗装装置１と略同じ構成である。よって、図４および図５において塗装装置１と略同じ構成の部材については同じ部材番号を付し、説明を省略する。

塗装装置１０１が上記塗装装置１と異なる点は、ニードル弁後退量規制機構３を省略し、これに代えてニードル弁後退量センサ６０をスプレーガン２に具備したことである。
ニードル弁後退量センサ６０は本発明に係る塗料流量検出手段の実施の一形態である。
ニードル弁後退量センサ６０はニードル弁２３の後端の位置を検出することによりニードル弁２３の後退量、ひいては塗料供給経路１１の塗料の流量を検出することが可能である。ニードル弁後退量センサ６０の具体例としては、光学式のリニアスケール、ポテンショメータ、マグネスケール、差動変圧器等が挙げられる。
ニードル弁後退量センサ６０は制御装置５の制御部５ａに接続される。制御部５ａはニードル弁後退量センサ６０が検出したニードル弁２３の後退量に係る情報を取得することが可能である。
制御部５ａは塗装作業時のニードル弁２３の後退量に係る情報（塗料供給経路１１の塗料の流量）を時系列的に記憶することが可能である。従って、熟練作業者の塗装作業時のニードル弁２３の後退量の操作状況を記憶し、これを分析することにより塗装品質の更なる向上を図ることが可能であるとともに、上記塗装装置１のニードル弁後退量規制機構３の制御データ（図３に示す予め設定されたニードル弁の後退量を参照）に利用することも可能である。

以上の如く、図４および図５に示す塗装装置１０１のスプレーガン２は、塗料供給経路１１の塗料の流量を検出するニードル弁後退量センサ６０を具備するものである。
このように構成することにより、塗装作業時の塗料供給経路１１の塗料の流量を検出し、塗装品質の更なる向上を図ることが可能である。

また、図１および図２に示す塗装装置１、および図４および図５に示す塗装装置１０１のいずれの場合も、スプレーガン２は、スプレーガン２と被塗装物との距離を検出する距離検出手段を具備することが可能である。
この場合、図３に示す如く、ニードル弁の後退量（塗料供給経路の塗料の流量）、霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および形状エア供給経路の圧縮空気の流量の組み合わせに、さらにスプレーガンと被塗装物との距離を組み合わせておく。
さらに、制御装置５にブザー等の警報装置を接続する。
制御装置５は当該距離検出手段が検出するスプレーガン２と被塗装物との距離に係る情報を取得し、該情報に基づいて算出されたスプレーガン２と被塗装物との距離が、予め設定されたスプレーガン２と被塗装物との距離（図３参照）を基準とする所定の範囲外となった場合（スプレーガンが被塗装物に近付き過ぎた場合またはスプレーガンが被塗装物から離れ過ぎた場合）には当該警報装置を作動して、作業者に報知する。
このように構成することにより、スプレーガンを用いた塗装作業における塗装品質に影響を及ぼす因子の一つであるスプレーガンと被塗装物との距離を所望の値に保持して塗装品質をさらに向上することが可能である。

さらに、図１および図２に示す塗装装置１、および図４および図５に示す塗装装置１０１のいずれの場合も、スプレーガン２は、該スプレーガンが受ける加速度を検出する加速度検出手段（例えば、加速度センサ）を具備することが可能である。
この場合、図３に示す如く、ニードル弁の後退量（塗料供給経路の塗料の流量）、霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および形状エア供給経路の圧縮空気の流量の組み合わせに、さらにスプレーガンの移動速度を組み合わせておく。
さらに、制御装置５にブザー等の警報装置を接続する。
制御装置５は当該加速度検出手段が検出するスプレーガン２の加速度に係る情報を取得し、該情報に基づいて算出されたスプレーガン２の移動速度が、予め設定されたスプレーガン２の移動速度（図３参照）を基準とする所定の範囲外となった場合（スプレーガンの移動速度が速過ぎる場合や遅過ぎる場合）には当該警報装置を作動して、作業者に報知する。
このように構成することにより、スプレーガンを用いた塗装作業における塗装品質に影響を及ぼす因子の一つであるスプレーガンの移動速度を所望の値に保持して塗装品質をさらに向上することが可能である。

本発明に係る塗装装置の実施の一形態を示す断面模式図。本発明に係る塗装装置の実施の一形態の回路を示す模式図。予め設定された塗料の流量および圧縮空気の流量の組み合わせを示す図。本発明に係る塗装装置の実施の別の一形態を示す断面模式図。本発明に係る塗装装置の実施の別の一形態の回路を示す模式図。従来の塗装装置の実施の一形態を示す断面模式図。従来の塗装装置の実施の一形態の回路を示す模式図。

１塗装装置
２スプレーガン
５制御装置
１１塗料供給経路
１２霧化エア供給経路
１３形状エア供給経路
２１霧化頭

Claims

霧化頭に塗料を供給する塗料供給経路、該塗料を霧化しつつ噴射するための圧縮空気を該霧化頭に供給する霧化エア供給経路、および霧化された塗料の噴射形状を調整するための圧縮空気を該霧化頭に供給する形状エア供給経路を有するスプレーガンと、
予め設定された該霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および該形状エア供給経路の圧縮空気の流量の組み合わせに基づいて、該霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および該形状エア供給経路の圧縮空気の流量を調整する制御装置とを具備し、
前記スプレーガンは、
作業者の操作により、前記霧化頭に設けられる塗料ノズルの開度を調整可能なニードル弁、および前記塗料供給経路の塗料の流量を検出する塗料流量検出手段を具備し、
前記塗料流量検出手段は、前記ニードル弁の前記塗料ノズルからの後退量を検出するニードル弁後退量センサにて構成され、
前記制御装置は、前記ニードル弁後退量センサが検出した前記ニードル弁の後退量に基づいて、前記作業者によるニードル弁の操作状況を記憶することが可能である、
塗装装置。
前記制御装置は、
予め設定された塗料供給経路の塗料の流量、霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および形状エア供給経路の圧縮空気の流量の組み合わせに基づいて、前記塗料供給経路の塗料の流量、前記霧化エア供給経路の圧縮空気の流量および前記形状エア供給経路の圧縮空気の流量を調整する請求項１に記載の塗装装置。
前記霧化エア供給経路と、前記形状エア供給経路と、が互いに独立した経路である請求項１または請求項２に記載の塗装装置。
前記スプレーガンは、該スプレーガンと被塗装物との距離を検出する距離検出手段を具備する請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の塗装装置。
前記スプレーガンは、該スプレーガンが受ける加速度を検出する加速度検出手段を具備する請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の塗装装置。