JP4823709B2 - Painting equipment - Google Patents
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本発明は、複数の霧化機構から被塗物に向って偏平噴霧パターンで同時に塗料を吐出させ、単一の塗装パターンを形成して塗装する塗装装置に関する。 The present invention relates to a coating apparatus that discharges paints from a plurality of atomizing mechanisms toward an object to be coated simultaneously in a flat spray pattern to form a single coating pattern.
例えば、エア霧化塗装機は、霧化エアで塗料を微粒化した後、その塗装パターンをパターンエアで円形又は楕円形にして被塗物の方向へ噴出させるものである。
この塗装機を用いて、被塗物が樹脂製品の場合、塗着効率を向上させようとすれば静電のエア霧化塗装を行うのが好ましいが、その場合は、被塗物表面に導電性のプライマ塗料を塗装する必要がある。
しかしながら、プライマ塗料は高価であるため、塗装コストをかけられない被塗物については、多少塗着効率が低くても、非静電のエア霧化塗装を行わざるを得ない。
For example, an air atomizing coating machine atomizes a coating material with atomizing air, and then makes the coating pattern circular or elliptical with pattern air and ejects the coating pattern in the direction of an object to be coated.
If the object to be coated is a resin product using this coating machine, it is preferable to carry out electrostatic air atomization to improve the coating efficiency. It is necessary to apply a primer coating.
However, since the primer paint is expensive, a non-electrostatic air atomization coating must be applied to an object to which the coating cost cannot be applied even if the coating efficiency is somewhat low.
この場合に、塗着効率を50%程度に維持しようとすると100cc/min程度の低吐出量で塗装しなければならないため、静電塗装に比して生産効率はかなり劣る。
ここで、200cc/min以上の高吐出量で使用すると塗料の微粒化に悪影響を及ぼし、塗装不良を生ずるだけでなく、塗着効率が20〜30%と低くなってしまうため塗料の無駄が多く、生産効率も向上し得ないという問題がある。
In this case, if the coating efficiency is to be maintained at about 50%, the coating efficiency must be considerably inferior to that of electrostatic coating because the coating must be performed at a low discharge rate of about 100 cc / min.
Here, if it is used at a high discharge rate of 200 cc / min or more, it will adversely affect the atomization of the paint and not only will cause poor paint, but also the paint efficiency will be lowered to 20-30%, resulting in a lot of waste of paint. There is a problem that the production efficiency cannot be improved.
エア霧化塗装機の塗装パターンを楕円形にしてその塗り幅を狭くし、かつ被塗装物と塗装機との距離を近づけて塗装すれば塗着効率をより向上させることはできるが、単位時間当たりの塗装面積が狭くなってしまう。
このため、複数台のエア霧化塗装機をロボットに配して、塗装面積を広くするようにした塗装装置も提案されている。
For this reason, a coating apparatus has been proposed in which a plurality of air atomizing coating machines are arranged in a robot to increase the coating area.
この場合、図4に示すように、各塗装機21A、21Bの楕円形噴霧パターン22A、22Bを長径方向にその半径分ずつずらして重ねることにより偏平塗装パターン23を形成し、往路と復路で塗装パターンの両側が重なるようにずらしながら、短径方向に移動させて塗装している。
このため、単純な往復移動のみで塗装できる平面的な被塗物への塗装には適しているが、被塗物が立体的で複雑な形状をしている場合には、その形状に応じて塗装ロボットで塗装方向を変化させながら塗装しなければならないので、単なる偏平塗装パターン23では塗装しにくく、円形又は環状塗装パターンで塗装することが望ましい。
In this case, as shown in FIG. 4, the
For this reason, it is suitable for painting on a planar object that can be painted only by simple reciprocation, but if the object has a three-dimensional and complicated shape, depending on the shape Since it is necessary to paint while changing the painting direction with a painting robot, it is difficult to paint with the simple
そこで本発明は、エア霧化塗装のように吐出量を増やせば塗着効率が低下するような方法を用いて塗装する場合でも、均一な塗装パターンで塗装でき、塗着効率を維持したまま、吐出量を増やして、生産効率を向上することを課題としている。 Therefore, the present invention can be applied with a uniform coating pattern even when coating using a method in which the coating efficiency decreases if the discharge amount is increased, such as air atomization coating, while maintaining the coating efficiency, The problem is to increase the discharge amount and improve the production efficiency.
この課題を解決するために、本願発明は、複数の霧化機構から被塗物に向って偏平噴霧パターンで同時に塗料を吐出させ、単一の塗装パターンを形成して塗装する塗装装置において、前記各霧化機構が、所定回転数で回転駆動される回転ベースに取り付けられると共に、少なくとも一以上の霧化機構について、その偏平噴霧パターンの長径方向が回転ベースの回転により形成される塗装パターンの中心から外縁に向う径方向に沿うように、その吐出方向が設定され、前記各霧化機構のうち任意の霧化機構を回転ベースに対して傾動させてその偏平噴霧パターンを前記塗装パターンの中心から近接離隔させることにより塗装パターンを拡縮させる塗装パターン径調整機構を備えたことを特徴としている。 In order to solve this problem, the present invention relates to a coating apparatus that simultaneously discharges paint in a flat spray pattern from a plurality of atomizing mechanisms toward an object to be coated, and forms a single coating pattern. Each atomizing mechanism is attached to a rotating base that is rotationally driven at a predetermined number of revolutions, and for at least one atomizing mechanism, the major axis direction of the flat spray pattern is the center of the coating pattern formed by the rotation of the rotating base. The discharge direction is set so as to extend along the radial direction from the outer edge to the outer edge, and an arbitrary atomization mechanism among the atomization mechanisms is tilted with respect to the rotation base so that the flat spray pattern is moved from the center of the coating pattern. It is characterized by having a coating pattern diameter adjusting mechanism that expands and contracts the coating pattern by being closely spaced .
本発明によれば、回転ベースを回転させることにより、これに取り付けられた各霧化機構が回転するので、霧化機構から被塗物に向って吐出された夫々の偏平噴霧パターンがその回転軸を中心に回転され、夫々の偏平噴霧パターンのうち、少なくとも一以上は、その長径方向が回転ベースの回転により形成される塗装パターンの中心から外縁に向う径方向に沿って配されているので、確実に円形又は環状の塗装パターンが形成される。
したがって、被塗物が立体的で複雑な形状をしている場合に、その形状に応じて塗装ロボットで塗装方向を変化させながら塗装しても均一な塗装を行なうことができる。
また、複数の霧化機構を用いて略均一な円形又は環状の塗装パターンを形成することができるので、エア霧化塗装のように吐出量を増やせば塗着効率が低下するような方法を用いて塗装する場合でも、霧化機構の数が増えた分、塗着効率を低下させずに吐出量を増やすことができるので、塗着効率を維持したまま、生産効率を向上することができるという優れた効果がある。
According to the present invention, since each atomizing mechanism attached to the rotating base rotates by rotating the rotating base, each flat spray pattern discharged from the atomizing mechanism toward the object to be coated has its rotation axis. Since at least one or more of the flat spray patterns are arranged along the radial direction from the center of the coating pattern formed by the rotation of the rotation base toward the outer edge. A circular or annular coating pattern is reliably formed.
Accordingly, when the object to be coated has a three-dimensional and complicated shape, uniform coating can be performed even if the coating robot changes the coating direction according to the shape.
In addition, since a substantially uniform circular or annular coating pattern can be formed using a plurality of atomizing mechanisms, a method in which the coating efficiency is reduced by increasing the discharge amount as in air atomizing coating is used. Even when painting, the amount of atomization mechanism can be increased, so the discharge rate can be increased without reducing the coating efficiency, so that production efficiency can be improved while maintaining the coating efficiency. Has an excellent effect.
このとき、各霧化機構をベースに対して傾動させることにより吐出方向を調整し、偏平噴霧パターンを円形塗装パターンの半径方向に移動可能に配されているので、円形塗装パターンを拡縮させることができる。
また、夫々の偏平噴霧パターンが回転ベースを回転したときに形成される塗装パターンの中心から外縁に向う径方向に沿って隙間なく配されるように各霧化機構の吐出方向が設定されていれば、回転ベースを回転させたときに、隙間のないより均一な円形塗装パターンが形成される。
This and can, since each of the atomizing mechanism to adjust the ejection direction by tilting relative to the base, is arranged to be movable flat spray pattern in the radial direction of the circular coating pattern, thereby scaling the circular coating pattern Can do.
In addition, the discharge direction of each atomizing mechanism may be set so that each flat spray pattern is arranged without a gap along the radial direction from the center of the coating pattern formed when the rotating base rotates to the outer edge. For example, when the rotating base is rotated, a more uniform circular coating pattern without a gap is formed.
本例では、エア霧化塗装のように吐出量を増やせば塗着効率が低下するような方法を用いて塗装する場合でも、円形又は環状塗装パターンで塗装でき、塗着効率を維持したまま、吐出量を増やして、生産効率を向上するという課題を達成するために、偏平噴霧パターンを有する複数の霧化機構を所定回転数で回転駆動される回転ベースに取り付け、少なくとも一以上の霧化機構について、その偏平噴霧パターンの長径方向が回転ベースの回転により形成される塗装パターンの中心から外縁に向う径方向に沿うように、その吐出方向を設定した。 In this example, even when painting using a method that reduces the coating efficiency if the discharge rate is increased, such as air atomization coating, it can be painted with a circular or annular coating pattern, while maintaining the coating efficiency, In order to achieve the problem of increasing the discharge amount and improving the production efficiency, a plurality of atomizing mechanisms having a flat spray pattern are attached to a rotation base that is rotationally driven at a predetermined rotational speed, and at least one atomizing mechanism The discharge direction was set so that the major axis direction of the flat spray pattern was along the radial direction from the center of the coating pattern formed by the rotation of the rotary base toward the outer edge.
図1は本発明に係る塗装装置の一例を示す説明図、図2はその断面図、図3は塗装パターンと偏平噴霧パターンの関係を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a coating apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view thereof, and FIG.
本例の塗装装置1は、複数のエア霧化ノズル(霧化機構)N1〜N3から被塗物に向って偏平噴霧パターンF1〜F3で同時に塗料を吐出させ、単一の塗装パターンPを形成して塗装するようになっている。
各エア霧化ノズルN1〜N3は、塗装機本体2に内蔵されたエアモータ3により所定回転数で回転駆動される回転ベース4に取り付けられている。
エア霧化ノズルN1は、その偏平噴霧パターンF1が、長径方向Lが回転ベース4の回転により形成される塗装パターンPの中心から外縁に向う径方向に沿って配されるように、その吐出方向が設定されている。
The coating apparatus 1 of this example simultaneously discharges paints from a plurality of air atomization nozzles (atomization mechanisms) N 1 to N 3 toward an object to be coated in a flat spray pattern F 1 to F 3 to form a single coating. A pattern P is formed and painted.
Each of the air atomizing nozzles N 1 to N 3 is attached to a
The air atomization nozzle N 1 is arranged such that the flat spray pattern F 1 is arranged along the radial direction in which the major axis direction L is directed from the center of the coating pattern P formed by the rotation of the
塗装機本体2には、各エア霧化ノズルN1〜N3に供給される塗料、霧化エア、パターンエア、ノズル傾動用エアの流入ポート6A〜6Dが形成されており、夫々が流路7A〜7Dを介して、エアモータ3の回転軸5の外周面に掲載された凹溝8A〜8Dに連通されている。
凹溝8A〜8Dに供給された各流体は、回転軸5に形成された流路9A〜9Dを通って回転ベース4に供給され、回転ベース4に形成された分岐流路10A〜10Dを介して各エア霧化ノズルN1〜N3に供給されるようになっている。
The coating machine
The fluids supplied to the
エア霧化ノズルN1〜N3は、支軸S1〜S3により吐出方向を塗装パターンPの径方向に調整できるように傾動可能に配されており、前記各分岐流路10A〜10Dは支軸S1〜S3内を通って形成されている。
また、各エア霧化ノズルN1〜N3には、夫々の偏平噴霧パターンF1〜F3を塗装パターンPの径方向に移動させて、塗装パターンPを拡縮させるパターン径調整機構11を備えている。
The air atomization nozzles N 1 to N 3 are arranged to be tiltable so that the discharge direction can be adjusted to the radial direction of the coating pattern P by the support shafts S 1 to S 3. It is formed through the support shafts S 1 to S 3 .
In addition, each air atomizing nozzles N 1 to N 3, by moving the flat spray pattern F 1 to F 3 each in the radial direction of the coating pattern P, with patterns
このパターン径調整機構11は、各ノズルN1〜N3の上端側に配されたエアシリンダ12で形成され、エアシリンダ12に所定圧力のノズル傾動用エアが供給されたときにピストン13が収縮されて、前記支軸S1〜S3に内蔵されたスプリング(図示せず)の弾撥力により、夫々の偏平噴霧パターンF1〜F3を塗装パターンPの径方向に沿って外側に移動させることができるようになっている。
また、ノズル傾動用エアの供給を停止したときにはピストン13が伸長され、スプリング(図示せず)の弾撥力に抗して、偏平噴霧パターンF1〜F3を塗装パターンPの径方向に沿ってその中心側に移動させることができるようになっている。
The pattern
When the supply of nozzle tilting air is stopped, the
なお、本例では、ノズルN1は固定され、その他の二つのノズルN2及びN3を傾動させることにより、図3(a)〜(c)に示すように偏平噴霧パターンF2及びF3を塗装パターンの中心から近接離隔するように移動させて、塗装パターンPの直径を拡縮させることができるように成っている。
なお、図3(a)〜(c)に示すように、本例では、塗装パターンPの拡大に伴い偏平噴霧パターンF2及びF3は徐々に外側へ移動するものの、偏平噴霧パターンF1は途中までは外側に向って移動し(図3(a)〜(b))、さらにパターン径を大きくしてもそれ以上移動しない(図3(b)〜(c))ので、このような場合は、ノズル傾動用エアの供給系を2系統設けるか、ノズルN1のシリンダ12に内蔵されるスプリング強度を弱めに設定しておけばよい。
In this example, the nozzle N 1 is fixed, by tilting the other two nozzles N 2 and N 3, FIGS. 3 (a) flat spray pattern as shown in ~ (c) F 2 and F 3 Is moved closer to and away from the center of the coating pattern so that the diameter of the coating pattern P can be expanded or reduced.
As shown in FIGS. 3A to 3C, in this example, the flat spray patterns F 2 and F 3 gradually move outward as the coating pattern P expands, but the flat spray pattern F 1 is Since it moves toward the outside (FIGS. 3A to 3B) and does not move any further even if the pattern diameter is further increased (FIGS. 3B to 3C), in such a case either the air supply system for the nozzle tilt two systems provided may be set to weaken the spring strength is built into the
以上が本発明の一例構成であって、次にその作用について説明する。
まず、ノズル傾動用エアを供給しない状態では、図3(a)に示すように、偏平噴霧パターンF2及びF3が偏平噴霧パターンF1に近接してその両側に並ぶように略平行に配されている。
この状態で、エアモータ3を回転させながら、塗料、霧化エア、パターンエアを供給して、各エア霧化ノズルN1〜N3から塗料を噴霧すると、偏平噴霧パターンF1の長径より短い長さを半径とする円形の最小塗装パターンP1が形成されるので、被塗物が小さい場合に適している。
この場合、偏平噴霧パターンF1〜F3が略平行に配されているので、各偏平噴霧パターンF1〜F3のシェーピングエア同士が干渉しにくく塗装パターンP1が乱れ難い。
The above is an example configuration of the present invention, and its operation will be described next.
First, in a state where the nozzle tilting air is not supplied, as shown in FIG. 3A, the flat spray patterns F 2 and F 3 are arranged substantially in parallel so as to be close to the flat spray pattern F 1 and arranged on both sides thereof. Has been.
In this state, when the paint, atomization air, and pattern air are supplied while the
In this case, since the flat spray patterns F 1 to F 3 are arranged substantially in parallel, the shaping air of each of the flat spray patterns F 1 to F 3 is unlikely to interfere with each other and the coating pattern P 1 is not easily disturbed.
次に、塗装パターンPを大きくする場合は、図3(b)に示すように、ノズル傾動用エアの圧力を調整して各エア霧化ノズルN1〜N3を外側に傾け、偏平噴霧パターンF 1 〜F 3 を塗装パターンPの中心から離隔させると、偏平噴霧パターンF1の一端が塗装パターンPの略中心に位置すると共に、他の偏平噴霧パターンF2及びF3の外側端部が偏平噴霧パターンF1を回転することにより形成される塗装パターンP2に内接するように位置させる。
この状態で、エアモータ3を回転させながら、塗料、霧化エア、パターンエアを供給して、各エア霧化ノズルN1〜N3から塗料を噴霧すると、偏平噴霧パターンF1の長径を半径とする円形の均一な塗装パターンP2が形成されるので、塗り幅をやや広くしたい場合にも対応できる。
Next, when the coating pattern P is enlarged, as shown in FIG. 3B, the pressure of the nozzle tilting air is adjusted to incline the air atomizing nozzles N 1 to N 3 to the outside, thereby generating a flat spray pattern. When F 1 to F 3 are separated from the center of the coating pattern P, one end of the flat spray pattern F 1 is positioned at the approximate center of the coating pattern P, and the outer ends of the other flat spray patterns F 2 and F 3 It is positioned to be inscribed in the coating pattern P 2 which is formed by rotating a flat spray pattern F 1.
In this state, when the
さらに、塗装パターンより大きくする場合は、図3(c)に示すように、ノズル傾動用エアの圧力を調整して各エア霧化ノズルN2及びN3をさらに外側に傾け、偏平噴霧パターンF2及びF3を塗装パターンPの中心からさらに離隔させる。
この状態で、エアモータ3を回転させながら、塗料、霧化エア、パターンエアを供給して、各エア霧化ノズルN1〜N3から塗料を噴霧すると、偏平噴霧パターンF1で塗装パターンP3の中央部(塗装パターンP2に相当する部分)が塗装され、その外側が、偏平噴霧パターンF2及びF3で塗装される。
したがって、塗装パターンP3の半径は、偏平噴霧パターンF1〜F3の長径より長くなる。
また、このとき、各偏平噴霧パターンF1〜F3は、塗装パターンP3の半径方向に沿って隙間なく配されているので、回転ベース4を回転させることにより形成される塗装パターンP3は隙間のない円形となる。
Further, when larger than the coating pattern, as shown in FIG. 3 (c), by adjusting the pressure of the nozzle tilt air tilted further outside the respective air atomizing nozzles N 2 and N 3, the flat spray pattern F 2 and F 3 are further separated from the center of the coating pattern P.
In this state, while the
Thus, the radius of the coating pattern P 3 is longer than the major axis of the flat spray pattern F 1 to F 3.
At this time, the flat spray patterns F 1 to F 3 are arranged without gaps along the radial direction of the coating pattern P 3 , so that the coating pattern P 3 formed by rotating the rotating
さらに、いずれの場合も、三つのノズルN1〜N3から噴霧された夫々の偏平噴霧パターンF1〜F3で重ね塗りされるので、同じ塗装面積を一台で塗装する場合に比して、同じ塗装時間で三倍の厚さの塗膜を形成することができ、厚塗りに適している。 Furthermore, in any case, since it is overcoated with the respective flat spray patterns F 1 to F 3 sprayed from the three nozzles N 1 to N 3 , compared with the case where the same coating area is applied with one unit. A coating film that is three times as thick as the same coating time can be formed, and is suitable for thick coating.
なお、上述の説明ではいずれも、偏平噴霧パターンF1〜F3を塗装パターンPの半径方向に隙間なく配して円形塗装パターンを形成する場合について説明したが、必要に応じて各偏平噴霧パターンF1〜F3を塗装パターンPの外側に寄せて、環状塗装パターンPとしても良い。
また、偏平噴霧パターンF1〜F3の配置は任意であり、例えば図3(d)及び(e)に示すように、各パターンF1〜F3の長径方向がいずれも塗装パターンPの半径方向に沿って配されている場合でも良い。
In the above description, the flat spray patterns F 1 to F 3 are arranged without gaps in the radial direction of the coating pattern P to form a circular coating pattern. However, each flat spray pattern is formed as necessary. F 1 to F 3 may be brought outside the coating pattern P to form an annular coating pattern P.
Further, the arrangement of the flat spray patterns F 1 to F 3 is arbitrary. For example, as shown in FIGS. 3 (d) and 3 (e), the major axis direction of each of the patterns F 1 to F 3 is the radius of the coating pattern P. It may be arranged along the direction.
以上述べたように、本発明は、エア霧化塗装のように吐出量を増やせば塗着効率が低下するような方法を用いて塗装する場合に、円形又は環状の塗装パターンにより、吐出量を増やし、且つ、高塗着効率で厚塗りをする用途に適用することができる。 As described above, in the present invention, when coating is performed using a method in which the coating efficiency decreases if the discharge amount is increased as in air atomization coating, the discharge amount is reduced by a circular or annular coating pattern. It is possible to increase the thickness and to apply for thick coating with high coating efficiency.
1 塗装装置
N1〜N3 エア霧化ノズル(霧化機構)
F1〜F3 偏平噴霧パターン
4 回転ベース
L 長径方向L
P 塗装パターンP
S1〜S3 支軸
11 パターン径調整機構
1 coating device N 1 to N 3 air atomizing nozzle (atomizing mechanism)
F 1 to F 3
P Paint pattern P
S 1 to S 3 spindle 11 pattern size adjustment mechanism
Claims (2)
前記各霧化機構が、所定回転数で回転駆動される回転ベースに取り付けられると共に、少なくとも一以上の霧化機構について、その偏平噴霧パターンの長径方向が回転ベースの回転により形成される塗装パターンの中心から外縁に向う径方向に沿うように、その吐出方向が設定され、
前記各霧化機構のうち任意の霧化機構を回転ベースに対して傾動させてその偏平噴霧パターンを前記塗装パターンの中心から近接離隔させることにより塗装パターンを拡縮させる塗装パターン径調整機構を備えたことを特徴とする塗装装置。 In a coating device that paints from a plurality of atomizing mechanisms simultaneously to the object to be coated in a flat spray pattern to form a single coating pattern,
Each of the atomizing mechanisms is attached to a rotary base that is rotationally driven at a predetermined rotational speed, and the major axis direction of the flat spray pattern of at least one atomizing mechanism is a coating pattern formed by rotation of the rotary base. The discharge direction is set along the radial direction from the center toward the outer edge ,
A coating pattern diameter adjusting mechanism that expands or contracts the coating pattern by tilting an arbitrary atomizing mechanism among the atomizing mechanisms with respect to the rotation base and moving the flat spray pattern close to and away from the center of the coating pattern is provided . A painting device characterized by that.
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