JP5284675B2

JP5284675B2 - 粉体塗装装置

Info

Publication number: JP5284675B2
Application number: JP2008109789A
Authority: JP
Inventors: 昌宏吉野; 泰広吉野
Original assignee: Yoshino Kosakujo KK
Current assignee: Yoshino Kosakujo KK
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2028-04-21
Also published as: JP2009255010A

Description

本発明は粉体塗装装置に係り、特に静電塗装に使用する粉体塗装装置に関するものである。

一般的に、粉体塗料の静電塗装では、塗装ガンのノズルから吐出された粉体塗料がワークに対して静電付着作用により塗着した後、その塗着した粉体塗料が加熱溶融されてワークの表面に焼付けられる。
粉体塗料はノズルから吐出された後大気中に飛散するため、通常、密閉された塗装ブース内で行うことで外部への汚染が極力防止されている。また、塗装ブースには集塵装置の吸気口が接続されて、ワークに塗着せずに浮遊している粉体塗料がエアと共にその吸気口から吸引されて外部に排出されるようになっており、飛散により浮遊した粉体塗料の速やかな沈静化が図られている。

粉体塗装は、有機溶剤を含まないことから、環境に優しいとして注目されている。
しかしながら、塗装ガンから吐出された粉体塗料がワークに塗着する塗装効率は未だ高いとは言えない。塗装効率の向上のみに着目すれば多関節ロボット方式の塗装装置を使用し塗装ガンを効率の良い位置にもってきて塗装することも可能だが、その主の塗装装置はレシプロ方式の塗装装置に比べてかなり高価である。
また、多関節ロボット方式では、塗装ガンのノズルの位置角度が変化するため、塗着しなかった粉体塗料を回収して再使用するにも、塗装ブース全体から回収することになる。そのため、回収率は低く、同一の塗料を大量に使用したような場合でなければ回収量が再使用処理費用に見合う量にはならない。而して、最近では、小ロットで多色の要求が増えていることや、再使用不可能な粉体塗料も多々あることから、大部分の粉体塗料はそのまま廃棄処理されてしまっている。最近では、高価なメタリック塗料の使用も増えていることもあり、経済的に見合うかたちで塗装効率を向上させることが強く求められている。
さらに、別の色の塗料に変更する際には、静電付着ブース内に前の粉体塗料が残っているとその前の塗料の色が塗膜に混ざって色斑になってしまったり焼付けの際に欠けてハジキを形成してしまったりする。そのため、予め静電付着ブースの内壁面や集塵装置を綺麗に洗浄しなければならず、手間が掛かる上に、塗装作業が長時間中断されてしまう。それを解決するために、塗装ブースを多数設けて塗料の色毎に使い分けたり、集塵装置を多数設け、塗装ブースのみを洗浄したりすることも試みたがその主の工夫には限界がある。
加えて、塗装ブース全体から粉体塗料を回収するときには、集塵装置の容量を大きくする必要がある。
従って、これらの清掃作業や集塵容器の容量の観点からも改善が求められている。

特開２００２−１２６５８４号公報

本発明は上記従来の問題点に着目したものであり、安価なレシプロ方式で塗装する構成にしても、塗装効率が良く、清掃作業が簡単で且つ集塵装置の容量も小さくできる、新規且つ有用な粉体塗装装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、塗装ブースと、前記塗装ブース内に挿入された塗装ガンと、前記塗装ブース内で開口した吸引口を有する塗料回収手段とを有し、前記塗装ブース内に搬送されてきたワークに対して前記塗装ガンのノズルから吐出された粉体塗料が塗着される粉体塗装装置において、前記塗装ガンと前記塗料回収手段の吸引口が一つの支持体に取り付けられており、その支持体が上下動自在になっており、ワークを挟んで前記塗装ガンのノズルに前記塗料回収手段の吸引口が対向配置されており、前記塗料回収手段の吸引作用により前記ノズル側から前記吸引口に流れる気流が形成されることを特徴とする粉体塗装装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載した粉体塗装装置において、塗装ガンは複数設けられており、各塗装ガンに対して塗料回収手段の吸引口が１つずつ対向配置されていることを特徴とする粉体塗装装置である。

本発明の粉体塗装装置で粉体塗装をすれば、従来のレシプロ方式の粉体塗装装置を用いた場合より塗装効率が良く、且つ清掃作業が簡単である。しかも、集塵容器の容量も小さくできる。

以下、本発明の実施の形態に係る粉体塗装装置１について、図面に従って説明する。
図１は粉体塗装装置１の全体を示す斜視図である。符号３は気密性の円筒形の側壁を示し、この側壁３により粉体塗装装置１の処理ブースが画定されている。側壁３内は中心の六角状部とその周りの６つのブースに隔壁を介して区画されている。各ブースは、処理内容に応じて、受け渡しブース５と、塗装ブース７、７と、加熱ブース９と、冷却ブース１１、１１とになっており、その周囲には必要な付属設備（１つの塗装ブース７を除いて図示省略）が配置されている。受け渡しブース５の側壁３は開口され、隣接するブースどうしの間は隔壁に設けられた開閉自在のシャッター（図示省略）を開けると連通状態となるよう構成されている。ワークＷの隣り合うブース間の移動の際にシャッターは開けられる。

中心の六角状部からは回転軸１３が上方に向かって突出している。この回転軸１３は駆動モーター１５の出力軸とベルト・プーリーの伝達手段１７を介して駆動連結されている。回転軸１３からハンガー吊下げバー１９が６本６０°間隔で放射状に延びており、各ハンバー吊下げバー１９にはハンガー掛け部２１が取り付けられている。
符号２３はワークハンガーを示し、このワークハンガー２３のフックに多数のワークＷが吊下げられている。ワークハンガー２３の上部には被掛け部２５が形成されており、その被掛け部２５がハンガー吊下げバー１９のハンガー掛け部２１に掛けられるとワークハンガー２３が吊下げ支持される。
符号２７はワーク反転手段を示す。

適宜な搬送コンベア（図示省略）により、処理すべきワークＷが吊下げられたワークハンガー２３が粉体塗装装置１にまで搬送されてくると、粉体塗装装置１の受け渡しブース５でハンガー吊下げバー１９に吊下げ支持される。
そして、回転軸１３の回転により、図１では時計回り方向に塗装ブース７、７、加熱ブース９、冷却ブース１１、１１に順次搬送され、それぞれのブースで静電塗装、高周波誘導加熱による焼付け、送風ファンによる冷却を経て、受け渡しブース５で再び搬送コンベアに渡されて搬出されていく。

本発明の特徴は、上記のうちの塗装ブース７、７での処理を行う塗装処理部にあり、以下、詳細に説明する。
まず、構成について説明する。
塗装ブース７、７は２つ設けられており、使用する塗料の色によって使い分けられている。従って、ワークＷはいずれか一方の塗装ブース７、７で処理され、残りの塗装ブースは素通りする。塗装処理部はいずれの塗装ブース７、７を用いた場合でも同じように構成されているので、ここでは、１つの塗装ブース７に関して説明する。

図２は塗装処理部の塗装ブース７内を示した斜視図である。
符号２９はレシプロケーター（自動昇降装置）を示す。このレシプロケーター２９の本体３１には図示しないが、モーターと上下に配置された一対のスプロケットとその間に張設されたチェーンとからなる駆動機構が配設されており、そのチェーンの途中に棒状の支持アーム３３が取り付けている。従って、支持アーム３３が上下動可能になっている。
符号３５は取付板を示し、この取付板３５が支持アーム３３の先端側の上部に固定されている。

また、符号３７は支持フレームを示す。この支持フレーム３７の外枠は上方から見て矩形に形成されており、基端側の横枠の近傍には補強用に横フレーム部材３９が架けられて固定されている。また、先端側の横枠は垂直に屈曲して上方に向かって延びており、屈曲部の近傍には両端が上方に短く立ち上がった立上り横フレーム部材４１が取り付けられている。
支持フレーム３７の基端側の横枠の中心部分が支持アーム３３に固定されており、さらに、支持フレーム３７の対向する一対の縦枠と支持アーム３３との間には一対の斜めフレーム部材４３がそれぞれ連結されている。従って、支持フレーム３７は支持アーム３３に安定的に取り付けられている。

符号４５、４５は静電塗装用の塗装ガンを示し、この塗装ガン４５、４５は取付板３５上に搭載されて固定されている。この塗装処理部では、ワークハンガー２３の横幅に合わせて塗装ガン４５、４５が二台配置されている。塗装ガン４５、４５は互いに並列して配置されており、そのノズル４７、４７は支持フレーム３７の先端側を向いている。塗装ガン４５、４５は上記したように取付板３５に固定されるので取付板３５に対してその位置角度は変化しない。
塗装ガン４５、４５は塗料供給ホース４９、４９を介して粉体塗料貯留槽（図示省略）に接続されている。

符号５１は粉体塗料の回収装置（回収手段）を示し、この回収装置５1の本体５３には、吸引ダクト５５の一端がそれぞれ接続されている。この本体５３にはブロア（図示省略）が配設されており、粉体塗料Ｐをエアごと吸引して回収するようになっている。そして、吸引された粉体塗料Ｐはフィルター等によって空気と分離され、空気は外へ排出され、粉体塗料Ｐは回収される。吸引ダクト５５は途中で２つに分岐されており、それぞれの他端に吸引口５７、５７が連結されている。

吸引口５７は漏斗状になっており、縮径側基端部が吸引ダクト５５と連結されている。吸引口５７は、支持フレーム３７の先端側の横枠と立上り横フレーム部材４１との間に下端が挟まれた状態で立て掛けられており、若干後方に傾斜している。吸引口５７の中心が塗装ガン４５のノズル４７に対向している。
吸引口５７、５７は互いに並列して配置されており、この配置状態で、吸引口５７、５７が塗装ガン４５、４５のノズル４７、４７にそれぞれ一対一で対向しており、且つ対応している吸引口５７と塗装ガン４５のノズル４７との距離は同じになっている。
従って、塗装ガン４５、４５と吸引口５７、５７とが支持アーム３３と取付板３５と支持フレーム３７とからなる一つの支持体に取り付けられており、互いの相対的な配置状態を変えずに上下に同期移動することになる。

１つの塗装ブース７内に一対の塗装ガン４５、４５と吸引口５７、５７が上記のように配置されており、塗装ブース７の側壁３に形成されたスリット（図示省略）に支持アーム３３が通されている。スリットを塞ぐようにレシプロケーター２９の本体３１が配置されている。また、スリットを介して吸引ダクト５５の他端側がブース外に引き出されている。塗装ブース７内に挿入されている塗装ガン４５、４５の塗料供給ホース４９、４９や電圧ケーブル５０、５０もスリットを介してブース外に引き出されている。

次に、塗装作業について、図３、図４に従って説明する。
処理すべきワークＷが吊下げられたワークハンガー２３が塗装ブース７内に搬送されてくると、塗装ガン４５、４５と吸引口５７、５７との間の所定の処理位置で停止されて被処理姿勢となる。
塗装はレシプロ方式で行われる。従って、レシプロケーター２９の支持アーム３３の上下動により、図３に示すように下から始まり、図４に示すように上まで移動する。それで、上下２往復塗装される。その後、ワーク反転手段２７によりワークＷが反転されてその裏側も同様に上下２往復塗装される。

塗装の開始前に、回収装置５１を稼動させて吸引を開始する。吸引が開始すると、矢印に示すように塗装ガン４５、４５のノズル４７、４７側から吸引口５７に向かうエアの流れである気流Ｋが形成される。その気流Ｋが形成された後に、ノズル４７から帯電された粉体塗料Ｐが吐出されて塗装作業が開始される。
吐出された粉体塗料Ｐは、その気流Ｋに乗って運ばれる。従って、一部はワークＷに静電付着作用により塗着され、残りはそのまま気流Ｋに乗って吸引口５７まで到達し、そこからエアと共に吸引ダクト５５に吸い込まれていく。

塗装作業中はノズル４７から吐出された粉体塗料Ｐは気流Ｋの外に飛散しないのでワークＷに効率良く塗着する。また、塗着しなかった粉体塗料Ｐは吸引口５７から回収されるので、塗装ブース７内には殆ど残留しない。
レシプロ塗装なので支持アーム３３の上下動により塗装ガン４５、４５が上下動するが、各塗装ガン４５と吸引口５７との間の配置関係は常に維持される。従って、塗装作業中、上記した効果が一貫して得られるので、塗装効率が高くなる。また、塗着しなかった粉体塗料Ｐの回収率も高いので、従来より粉体塗料Ｐの使用量が少なくとも再使用にまわせる可能性が高くなる。

また、塗装ブース７の内壁面や床面には粉体塗料Ｐは殆ど残らないので、塗料の色を変える場合の清掃は、殆どの場合回収装置５１の吸引ダクト５５と吸引口５７だけで済み、それほど手間はかからない。
また、回収装置５１は、塗装ブース７全体からエアを吸引する必要は無いので、容量を小さくできる。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、図示した態様は一例であり、塗装ガンと吸引口との距離や、吸引口の大きさ等はワークの種類等に応じて適宜設計していくことになる。

安価なレシプロ式塗装装置を使用しながら、塗装粉体塗料の塗装効率・回収率の向上、塗装ブースの清掃の手間の軽減、回収装置の小容量化を図れるので、高価な粉体塗料の使用や、小ロットで多色の要求にも経済的に見合う形で対応することができる。

本発明の実施の形態に係る粉体塗装装置の斜視図である。図１の塗装ブース内の斜視図である。図１の装置を使用した静電付着作業の説明図である。図１の装置を使用した静電付着作業の説明図である。

符号の説明

１……粉体塗装装置７、７…塗装ブース
２３……ワークハンガー２９……レシプロケーター
３３……支持アーム３５……取付板
３７……支持フレーム４５、４５……塗装ガン
４７…ノズル５１……粉体塗料の回収装置
５５……吸引ダクト５７、５７……吸引口
Ｐ……粉体塗料
Ｗ……ワーク
Ｋ……気流

Claims

塗装ブースと、前記塗装ブース内に挿入された塗装ガンと、前記塗装ブース内で開口した吸引口を有する塗料回収手段とを有し、前記塗装ブース内に搬送されてきたワークに対して前記塗装ガンのノズルから吐出された粉体塗料が塗着される粉体塗装装置において、
前記塗装ガンと前記塗料回収手段の吸引口が一つの支持体に取り付けられており、その支持体が上下動自在になっており、
ワークを挟んで前記塗装ガンのノズルに前記塗料回収手段の吸引口が対向配置されており、前記塗料回収手段の吸引作用により前記ノズル側から前記吸引口に流れる気流が形成されることを特徴とする粉体塗装装置。
請求項１に記載した粉体塗装装置において、塗装ガンは複数設けられており、各塗装ガンに対して塗料回収手段の吸引口が１つずつ対向配置されていることを特徴とする粉体塗装装置。