JP5075858B2 - 塗料用バルブの作動不良検出方法 - Google Patents

塗料用バルブの作動不良検出方法 Download PDF

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Description

本発明は、塗料用バルブの作動不良検出方法に関する。
塗装用スプレーガンや塗料用バルブなどでの塗料漏れを検出する方法として光ファイバセンサを利用したものが公知である（例えば、特許文献１、２参照）。
特開平８−８９８５６号公報 特開２００４−２４３２８５号公報
しかしながら、特許文献１、２に記載の技術は、光ファイバセンサでリーク塗料を検出することにより弁体の作動に支障をきたすおそれがあるとした、いわば弁体の作動状態を間接的に検出する技術であり、弁体の作動状態を直接検出するものではない。
本発明は、弁体の作動状態を正確に検出可能な塗料用バルブの作動不良検出方法を提供することを目的としている。
本発明は、前記課題を解決するため、弁体および弁体ケースからなるバルブユニットと、このバルブユニットを内蔵し、前記弁体を作動させるエア室およびエア流路と、前記弁体の一端により開閉する塗料流路と、が形成されるハウジングと、を有した塗料用バルブにおいて、前記エア流路に開閉電磁弁を介してエアを供給するとともに、前記弁体の他端を前記ハウジングの外部に突出させその突出部のストロークを近接センサにより検出し、前記開閉電磁弁への制御信号と前記近接センサの検出信号との時間差から前記弁体の作動遅れ状態を判定することを特徴とする。
本発明によれば、開閉電磁弁への制御信号と近接センサの検出信号との時間差を見ることで、弁体に作動遅れが生じているか否かを正確に知ることができる。
本発明によれば、開閉電磁弁への制御信号と近接センサの検出信号との時間差を見ることで、弁体に作動遅れが生じているか否かを正確に知ることができる。
塗料用バルブの動作説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ弁が開いた状態、閉じた状態を示す。 本発明を実施するためのシステム構成例である。
塗料用バルブ１は、例えば吹き付け用の塗装ガン（図示せず）に取り付けられる。図１を参照して説明すると、塗料用バルブ１は、弁体２と弁体ケース３とから構成されるバルブユニット４と、このバルブユニット４を内蔵するハウジング５とを主な構成部材とする。ハウジング５には、弁体２を作動させるエア室６およびエア流路７と、弁体３の一端により開閉する塗料流路８と、弁体３との間隙部Ｓに漏れたリーク塗料を外部に逃がすリーク孔９と、が形成されている。
弁体２は、弁体ケース３の内部を摺動するロッド２ａと、このロッド２ａに同軸に形成され、ロッド２ａよりも大径のピストン２ｂとを備えた形状からなる。ロッド２ａの先端は弁体ケース３の一端側から突出して塗料流路８に臨む。そして、ロッド２ａの弁体ケース３の他端側から突出した部分に前記ピストン２ｂが形成されている。
弁体ケース３は、概ね筒形状を呈した部材であって、ケース外周に形成された雄ねじ部がハウジング５内に形成した雌ねじ部に螺合することでハウジング５に内蔵固定される。弁体ケース３の外周には、ハウジング５の内壁面に密着するパッキン１０が取り付けられている。
ハウジング５には前記ピストン２ｂが摺動するシリンダ室が形成され、その内、弁体ケース３とピストン２ｂとの間の室空間がエア室６を構成する。そして、このエア室６とハウジング５の外部とを連通するようにエア流路７が形成される。エア流路７のポートにはエア供給ホース１１が接続される。
前記シリンダ室の内、ピストン２ｂを挟んでエア室６と反対に形成される室空間には圧縮コイルばね１２が内蔵される。具体的に説明すると、前記シリンダ室はハウジング５の表面に臨むように開口形成されており、その表面開口部はねじ式のキャップ１３により塞がれている。前記圧縮コイルばね１２はこのキャップ１３とピストン２ｂとの間に介設されるものであり、常時、ピストン２ｂを弁体ケース３側に付勢する。
キャップ１３の中央には孔１３ａが形成されており、ロッド２ａの他端はこの孔１３ａを通って外部に突出するようになっている。
弁体ケース３の一端寄りに形成される塗料流路８は、ロッド２ａが通る主流路８ａおよび吐出路８ｂと、主流路８ａに直交して連通する供給路８ｃとからなる。供給路８ｃのポートには塗料供給ホース１４が接続される。主流路８ａは、ロッド２ａ周りに塗料の流動空間ができる程度の径を有し、その流路一端側には弁体ケース３が臨み、流路他端側には吐出路８ｂが形成される。吐出路８ｂはハウジング５の外部に通じる孔であり、図１（ａ）に示すように、ロッド２ａが前進してこの吐出路８ｂ内に嵌り込むことで塗料流路８が閉じられる。そして、図１（ｂ）に示すように、エア室６にエアが供給されることにより圧縮コイルばね１２の付勢力に抗してピストン２ｂが移動し、ロッド２ａが後退することで主流路８ａを通して供給路８ｃと吐出路８ｂとが連通し、塗料流路８が開く。
図１（ａ）のバルブ閉状態から図１（ｂ）のバルブ開状態となるときには、弁体２の作動タイミングと塗料の供給タイミングの適正な同期が重要であり、塗料用バルブ１は、正常な状態では、弁体２の作動時点から所定時間僅かに遅れて塗料流路８へ塗料が供給されるようになっている。しかしながら、経時に伴い塗料が主流路８ａからバルブユニット４の内蔵部側に漏れ、塗料が弁体ケース３内のロッド摺動部まで浸入した場合には、ロッド２ａの摺動抵抗が大きくなって弁体２の作動タイミングが遅れ、塗料の供給タイミングと合わなくなってしまう。なお、ハウジング５と弁体ケース３との間隙部Ｓに漏れたリーク塗料はリーク孔９を通して外部に排出できるようになっている。
本発明は、主にこのようなリーク塗料に起因する弁体２の作動遅れを検出する方法に関するものであり、図２に示すように、エア流路７に開閉電磁弁１５を介してエアを供給するとともに、弁体２（ロッド２ａ）の他端をハウジング５の外部に突出させその突出部のストロークを近接センサ１６により検出し、開閉電磁弁１５への制御信号と近接センサ１６の検出信号との時間差から弁体２（ロッド２ａ）の作動遅れ状態を判定する。ロッド２ａの他端は、図１（ａ）のバルブ閉状態ではキャップ１３内に収まり、図１（ｂ）のバルブ開状態ではキャップ１３（ハウジング５）の外部に突出するようになっている。
図２において、開閉電磁弁１５、近接センサ１６は制御部１７に接続されており、制御部１７は開閉電磁弁１５に作動制御信号を送信する。そして、制御部１７は、開閉電磁弁１５にエア流路を開放する信号となる開制御信号を送信した時点と、エア供給を受けて弁体２が作動し外部に突出したロッド２ａの他端を近接センサ１６が検出し、その検出信号を受信した時点との時間差を表示部に表示する。図では、その差が０．０６秒であることを示している。したがって、例えば、この時間差が０．１秒以内であればロッド２ａが正常範囲であるとし、０．１秒を超えていればロッド２ａに作動遅れが生じていると判定することができる。
本発明によれば、開閉電磁弁への制御信号と近接センサの検出信号との時間差を見ることで、弁体に作動遅れが生じているか否かを正確に知ることができる。また、近接センサを用いるため、ロッド２ａの作動測定に影響を与えることはない。
１ 塗料用バルブ
２ 弁体
３ 弁体ケース
４ バルブユニット
５ ハウジング
６ エア室
７ エア流路
８ 塗料流路
１５ 開閉電磁弁
１６ 近接センサ

Claims (1)

  1. 弁体および弁体ケースからなるバルブユニットと、
    このバルブユニットを内蔵し、前記弁体を作動させるエア室およびエア流路と、前記弁体の一端により開閉する塗料流路と、が形成されるハウジングと、
    を有した塗料用バルブにおいて、
    前記エア流路に開閉電磁弁を介してエアを供給するとともに、前記弁体の他端を前記ハウジングの外部に突出させその突出部のストロークを近接センサにより検出し、
    前記開閉電磁弁への制御信号と前記近接センサの検出信号との時間差から前記弁体の作動遅れ状態を判定することを特徴とする塗料用バルブの作動不良検出方法。
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