JP5351016B2 - 回転霧化塗装機 - Google Patents
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Description
更に、塗料の供給を一定時間停止すると、塗料通路の先端部で塗料がゲル化し、塗料ポートが目詰まりしてしまう。
本発明は、こうした従来技術の問題点を解決することを技術課題としており、回転ベルの前端面への塗料かすの堆積を防止した回転霧化塗装機を提供することを目的としている。
更に、本発明は、塗料通路の先端部の塗料ポートの目詰まりを防止した回転霧化塗装機を提供することを目的としている。
本発明によれば、回転霧化塗装機において、塗料供給通路、空気供給通路および水供給通路が形成されたマニフォールドと、前記マニフォールドの前方部分に固定され所定の軸線周りに回転自在の回転軸を有し前記マニフォールドの空気供給通路からの空気によって前記回転軸が回転駆動されるようにしたエアモータと、前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された内管、および、前記内管の外径よりも大きな内径を有し前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された外管であって前記内管の外周面と該外管の内周面との間に通路を画成するようにした同心状の外管を具備した二重管組立体と、前記回転軸と共に回転するように同回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルと、前記マニフォールドに取付けられた空圧式のトリガー弁とを具備し、
前記二重管組立体の内管は、前記マニフォールドの塗料供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、前記二重管組立体の前記内管と外管との間の通路は前記マニフォールドの水供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、前記噴口から塗料と水とを塗装対象物へ向けて同時に供給するようになっており、該トリガー弁が、前記エアモータの回転軸の軸線に沿って開位置と閉位置との間で移動自在に設けられた弁棒と、該弁棒に取付けられ前記軸線に沿って前記二重管組立体の内管を貫通させて延設されたニードルとを具備し、前記ニードルの先端には弁体が形成されており、前記二重管組立体は、前記内管の先端に取付けられたチップ部材を更に具備し、該チップ部材は、前記内管に取付けられた環状の基端部と、該基端部に連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部とを有しており、前記テーパー部は先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを形成し、前記弁体は、該テーパー部の内面に密封するように係合可能に、かつ、前記塗料ポートから突出可能に形成されている回転霧化塗装機が提供される。
本発明の他の特徴によれば、塗料供給通路、空気供給通路および水供給通路が形成されたマニフォールドと、前記マニフォールドの前方部分に固定され所定の軸線周りに回転自在の回転軸を有し前記マニフォールドの空気供給通路からの空気によって前記回転軸が回転駆動されるようにしたエアモータと、前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された内管、および、前記内管の外径よりも大きな内径を有し前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された外管であって前記内管の外周面と該外管の内周面との間に通路を画成するようにした同心状の外管を具備した二重管組立体と、
前記回転軸と共に回転するように同回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルと、前記エアモータの回転軸の軸線に沿って開位置と閉位置との間で移動自在に設けられた弁棒、および、該弁棒に取付けられ前記軸線に沿って前記二重管組立体の内管を貫通させて延設されたニードルとを有し前記マニフォールドに取付けられた空圧式のトリガー弁を具備し、
前記ニードルの先端には、前記二重管組立体の内管の先端を越えて突出可能に設けられた弁体が取付けられており、前記二重管組立体は、前記内管の先端に取付けられたチップ部材を更に具備し、該チップ部材は、前記内管に取付けられた環状の基端部と、該基端部に連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部とを有しており、前記テーパー部は先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを形成し、前記弁体は、該テーパー部の内面に密封するように係合可能に、かつ、前記塗料ポートから突出可能に形成されており、前記二重管組立体の内管は、前記マニフォールドの塗料供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、前記二重管組立体の前記内管と外管との間の通路は前記マニフォールドの水供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、前記噴口から塗料と水とを塗装対象物へ向けて同時に供給するようになっている回転霧化塗装機が提供される。
図2は、回転霧化塗装機のマニフォールドの後端面を示す平面図である。
図3は、回転霧化塗装機の後端面を示す端面図である。
図4は、回転霧化塗装機の前方部分を示す部分断面図である。
図5は、二重管組立体の中心軸線に沿った断面図である。
図6は、本発明の回転霧化塗装機を組込むのに適した塗装システムの好ましい実施形態を示すブロック図である。
図1を参照すると、回転霧化塗装機10は、内部空間14を画成する円筒カバー12、カバー12の後端開口部を閉鎖するエンドプレート16、エンドプレート16の反対側の先端開口部に取付けられたマニフォールド18から成る塗装機本体を具備しており、円筒カバー12の中心軸線Oが塗装機本体の長手の中心軸線を規定している。マニフォールド18の後端面(図2)には、3つのネジ穴56が形成されており、該ネジ穴56は、中心軸線Oを中心とて周方向に等間隔に配設されている。
エンドプレート16には、マニフォールド18のネジ穴56に対して軸方向に整列する貫通穴16aが形成されている。該塗装機本体の内部空間14内には、3本のステー26が中心軸線Oに平行に延設されており、該ステー26は、その先端に、マニフォールド18のネジ穴56に螺合するネジ部26aが形成され、後端には、ネジボルト25を受容、螺合するネジ穴26bている。こうして、マニフォールド18、ステー26、カバー12およびエンドプレート16を図1に示すように組立て、ネジボルト25をネジ穴26bに螺合、締付けることによって、マニフォールド18、カバー12およびエンドプレート16が一体化される。
また、マニフォールド18の後端面には、回転霧化塗装機10と塗装対象物との間に電界を形成する電位を供給するための高電圧ケーブル28の先端のネジ部28aに螺合するネジ穴18a、後述するトリガー弁30を受容する第1の弁受容部18b、後述するゲート弁40を受容する第2の弁受容部18c、および、複数の排気ポート54が形成されている。更に、マニフォールド18の後端面には、塗料継手42、水継手44、タービンエア継手46、ベアリングエア継手48、ブレーキエア継手50およびシェーピングエア継手52が、ネジ結合等この技術分野では周知となっている結合方法によって取付けられている。
エンドプレート16には、後述する塗料源から塗料継手42へ塗料を供給するための塗料チューブ118(図6)、および、後述する水源から水継手44へ水を供給するための水チューブ120(図6)を内部空間14内に導入するための塗料穴60および水穴62が形成されている。更に、エンド部レート16には、後述する空気源からタービンエア継手46、ベアリングエア継手48、ブレーキエア継手50およびシェーピングエア継手52の各々に供給するための複数の空気チューブ106〜116(図6)を内部空間14内に導入するための空気穴64、66、および、排気ポート68が形成されている。なお、参照番号60は、回転霧化塗装機10をスタンド(図示せず)やロボットハンド(図示せず)に取付けるためのブラケットである。
第1の弁受容部18bは、中心軸線Oに沿って形成された凹所であって、該第1の弁受容部18b内にトリガー弁30が保持される。また、第1の弁受容部18aに隣接する塗料室78が、該第1の弁受容部18bの先端または底に開口している。
マニフォールド18には、更に、塗料室78に連通するニードル通路80が、該塗料室78に隣接させて設けられている。ニードル通路80は、塗料室78の反対側の端部においてポケット88に開口しており、ポケット88はストッパー受容部89に開口し、該ストッパー受容部89は、マニフォールド18の先端部に形成されたモータ受容部74に開口している。
塗料室78は、前述したように、一端において第1の弁受容部18bに、そして反対側の端部においてポケット88に開口した軸方向に延びる穴であって、側面には、塗料継手42に連通する通路82が開口している。本実施形態では、通路82、塗料室78およびニードル通路80が塗料供給通路を提供する。
第2の弁受容部18cは、第1の弁受容部18bから半径方向にオフセットされた軸方向に延びる凹所であって、該第2の弁受容部18c内にゲート弁40が保持される。ゲート弁40の先端部分40aの外周面には、周溝40bが形成されており、該周溝40bには、半径方向の通路40cが開口している。該半径方向の通路40cは、先端部分40aの軸方向の内部通路(図示せず)に連通している。
また、ゲート弁は軸方向に往復動自在に設けられ前記先端部分40aの軸方向の内部通路を開閉する弁体40dと、弁体40dの駆動用空気を受取るための継手41を有している。また、第2の弁受容部18cの側面には、水継手42に連通する通路84が開口している。更に、第2の弁受容部18cは、通路86を介してポケット88に連通している。
ポケット88内には、概ね円筒状の合流部材90が配設されている。
合流部材90は、該周面に周溝90a、中心貫通穴90bおよび該中心貫通穴90bと周溝90aとの間に延設された半径通路90cとを有している。第2の弁受容部18cから延びる通路86は、合流部材90の周溝90aに開口するように、ポケット88の側面に位置決めされている。本実施形態では、通路84、周溝40b、半径方向の通路40c、先端部分40aの軸方向の内部通路、通路86、周溝90a、半径通路90cおよび中心貫通穴90bが水供給通路を提供する。
エアモータ受容部74内には、中心軸線Oに沿って延設された回転軸20aを有したエアモータ20が保持されており、該エアモータ20の回転軸20aに回転ベル92が固定されている。エアモータ20は、後述するように、回転軸20aに結合されタービンエアによって駆動されるタービン(図示せず)を内臓している。
エアモータ20の本体部分および回転軸20aを貫通して、中心軸線Oに沿って二重管組立体100が延設されている。図5を参照すると、二重管組立体100は、塗料通路を提供する内側通路102aを画成する内管102、該内管102の外径よりも大きな内径を有した外管104、内管102の先端に取付けられるチップ部材112、外管102の先端に取付けられるスリーブ106を具備する。
内管102、外管104、チップ部材112およびスリーブ106は中心軸線Oを中心として同心状に配置されており、内管102と外管104との間に水通路を提供する環状の外側通路108が画成される。二重管組立体100は、その後端において、外側通路108が、合流部材90の中心貫通穴90bを介して半径通路90cに連通するように、合流部材90に固定される。
チップ部材112は、環状の基端部112a、該基端部112aに連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部112bとを有しており、内側通路102に連通する塗料ポート112cが形成されている。先端方向に収斂するテーパー部112bの内面は、後述する弁体94aと液密に係合する弁座となっている。また、チップ部材112に対するスリーブ106の半径方向の位置関係を保持するために、チップ部材112とスリーブ106との間には、軸方向に延びる複数のオリフィス(図示せず)が形成されたリング部材116が配置されている。こうして、チップ112とスリーブ106との間に環状の水ポート114が画成される。
トリガー弁30は、中心軸線Oに沿って空圧式に往復動作する弁棒30aと、弁棒30aの駆動用空気を受取るための継手32とを具備している。弁棒aの先端には、中心軸線Oに沿って延設され先端に弁体94aが形成されたニードル94が結合されている。こうして、ニードル94は、弁棒30aから、塗料室78、ニードル通路80、二重管組立体100の内管102を通過して、弁体94aまで、中心軸線Oに沿って延設される。
エアモータ20の回転軸20aには、回転ベル92bが取付けられている。回転ベル92bは、この技術分野では周知となっているように、ベル状またはカップ状に形成された前端面92bおよび該前端面92bに開口する複数の噴口92aとを有している。
マニフォールド18の先端部には、エアモータ20を包囲する内側リング22と、該内側リング22と同心状に配置された外側リング24とが取付けられており、該内側リング22と外側リング24との間には、シェーピングエア継手52に連通するシェーピングエア通路23が形成される。
図6を参照して、本発明の回転霧化塗装機を組込むのに適した塗装システムについて説明する。塗装システム200は、空気源(AS)としてのコンプレッサ204、コンプレッサ204の出口ポートに連通するヘッダ202、ヘッダ202からタービンエア継手46へエアモータ駆動用のタービンエアを供給するためのタービンエアチューブ206、ベアリングエア継手48へ回転軸20aを浮動させるためのベアリングエアを供給するためのベアリングエアチューブ208、ブレーキエア継手50へ回転軸20aを逆転させるためのブレーキエアを供給するためのブレーキエアチューブ210、シェーピングエア継手52へ噴霧パターンを制御するためのシェーピングエアを供給するためのシェーピングエアチューブ212、トリガー弁30の継手32に弁棒30aを中心軸線Oに沿って後方へ駆動するための空気を供給するための第1の弁駆動エアエアチューブ214、ゲート弁40の継手41に弁体40dの駆動用空気を供給するための第2の弁駆動エアチューブ216、塗料継手42に塗料を供給するための塗料チューブ218、および、水継手44へ水を供給するための水チューブ220を具備している。
タービンエアチューブ206には、タービンエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁224が配設されている。オンオフ弁224の開閉は、制御エアチューブ226に設けられたソレノイド弁228を開閉することによって制御される。ベアリングエアチューブ208は、常時開いており、コンプレッサ204の起動から停止の間、常にエアモータ20にはベアリングエアが供給され続けている。
ブレーキエアチューブ210には、ブレーキエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁236が配設されている。オンオフ弁236の開閉は、制御エアチューブ238に設けられたソレノイド弁240を開閉することによって制御される。シェーピングエアチューブ212には、シェーピングエアの供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁242が配設されている。オンオフ弁242の開閉は、制御エアチューブ244に設けられたソレノイド弁246を開閉することによって制御される。
第1の弁駆動エアチューブ214には、弁棒30aを駆動するための空気の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁248が配設されている。オンオフ弁248の開閉は、制御エアチューブ250に設けられたソレノイド弁252を開閉することによって制御される。第2の弁駆動エアチューブ216には、弁体40dを駆動するための空気の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁254が配設されている。オンオフ弁254の開閉は、制御エアチューブ256に設けられたソレノイド弁258を開閉することによって制御される。
塗料ポンプ266によって、塗料容器268から回転霧化塗装機10に塗料チューブ218を介して塗料が供給される。塗料チューブ218には、塗料の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁260と、オンオフ弁260が閉じているときに、塗料ポンプ266から吐出される塗料を塗料容器268へ戻すための循環管路270が配設されている。オンオフ弁260の開閉は、制御エアチューブ262に設けられたソレノイド弁264を開閉することによって制御される。塗料ポンプ266は電源装置272から電力の供給を受ける。
水ポンプ274によって、水タンク274から回転霧化塗装機10に水チューブ220を介して水が供給される。水チューブ220には、水の供給、遮断を制御するための空圧式の常閉のオンオフ弁230と、オンオフ弁230が閉じているときに、水ポンプ274から吐出される水を水タンク276へ戻すための循環管路278が配設されている。オンオフ弁230の開閉は、制御エアチューブ232に設けられたソレノイド弁234を開閉することによって制御される。水ポンプ274は電源装置280から電力の供給を受ける。
以下、本実施形態の作用を説明する。
塗装の開始に先立って、コンプレッサ204、塗料ポンプ266および水ポンプ274が起動する。コンプレッサ204の起動により、ヘッダ202からベアリングエアチューブ208およびベアリングエア継手48を介してエアモータ20にベアリングエアが供給され、エアモータ20の回転軸20aが浮動支持される。
次いで、オンオフ弁224が開かれると、ヘッダ202からタービンエアチューブ206およびタービンエア継手46を介してエアモータ20にタービンエアが供給され、回転軸20aおよび該回転軸20aに固定された回転ベル92が回転する。次いで、オンオフ弁242が開かれると、ヘッダ202からシェーピングエアチューブ206、シェーピングービンエア継手52を介してシェーピングエア通路23にシェーピングエアが供給され、内側リング22および外側リング24の先端部の間のシェーピングエアポート23aからシェーピングエアが噴出する。なお、シェーピングエアの供給はタービンエアの供給と同時に開始してもよい。
ソレノイド弁278が開かれると、ヘッダ220から空気管路276を介して水タンク274へ空気圧力が供給され、該水タンク274から水チューブ220を介して水継手44に水が供給される。これと同時に、第2の弁駆動エアチューブ216のオンオフ弁254が開かれると、ヘッダ202から第2の弁駆動エアチューブ216、ゲート弁40の継手41を介して、ゲート弁40に弁体40dを駆動するための空気が供給され、弁体40dが前方、図1、4において左方向に駆動される。これによって、水が、水継手44、通路84、合流部材90の周溝90a、半径通路90c、中心貫通穴90b、二重管組立体100の外側通路108、水ポート114を介して回転ベル92の噴口92aから、塗料と共に噴出される。より詳細には、噴口92aから噴出される水は、噴口92aから噴出される塗料と、回転ベル92の前端面92bとの間で、前端面92bに沿って回転ベル92の半径方向外側へ流動する。
オンオフ弁260が開かれると、塗料容器272から塗料チューブ218を介して塗料継手42へ塗料が供給される。更に、第1の弁駆動エアチューブ214のオンオフ弁248が開かれると、ヘッダ202から第1の弁駆動エアチューブ214、トリガー弁30の継手32を介して、トリガー弁30に弁棒30aを駆動するための空気が供給され、弁棒30aが後方、図1、4において右方向に駆動される。これによって、ニードル94の弁体94aが弁座としてのチップ部材112のテーパー部112bの内面から離反し、塗料ポート112cが開かれ、塗料が、塗料継手42、通路82、塗料室78、ニードル通路80、二重管組立体100の内側通路102a、チップ112の塗料ポート112cを介して回転ベル92の噴口92aから噴出される。
なお、エアモータ20は、塗料の供給と同時に増速する2スピード式としてもよい。
本実施形態では、噴口92aから噴出される塗料と、回転ベル92の前端面92bとの間に水膜が形成され、塗料が回転ベル92の前端面92bに塗料かすが堆積することが防止される。
また、塗装を行っていないときには、ニードル94の弁体94aによって、塗料ポート112cが閉じられているので、従来技術のような塗料ポートの目詰まりが防止される。
Claims (2)
- 回転霧化塗装機において、
塗料供給通路、空気供給通路および水供給通路が形成されたマニフォールドと、
前記マニフォールドの前方部分に固定され所定の軸線周りに回転自在の回転軸を有し前記マニフォールドの空気供給通路からの空気によって前記回転軸が回転駆動されるようにしたエアモータと、
前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された内管、および、前記内管の外径よりも大きな内径を有し前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された外管であって前記内管の外周面と該外管の内周面との間に通路を画成するようにした同心状の外管を具備した二重管組立体と、
前記回転軸と共に回転するように同回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルと、
前記マニフォールドに取付けられた空圧式のトリガー弁とを具備し、
前記二重管組立体の内管は、前記マニフォールドの塗料供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、前記二重管組立体の前記内管と外管との間の通路は前記マニフォールドの水供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、
前記噴口から塗料と水とを塗装対象物へ向けて同時に供給するようになっており、
該トリガー弁が、前記エアモータの回転軸の軸線に沿って開位置と閉位置との間で移動自在に設けられた弁棒と、該弁棒に取付けられ前記軸線に沿って前記二重管組立体の内管を貫通させて延設されたニードルとを具備し、前記ニードルの先端には弁体が形成されており、
前記二重管組立体は、前記内管の先端に取付けられたチップ部材を更に具備し、該チップ部材は、前記内管に取付けられた環状の基端部と、該基端部に連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部とを有しており、
前記テーパー部は先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを形成し、前記弁体は、該テーパー部の内面に密封するように係合可能に、かつ、前記塗料ポートから突出可能に形成されている回転霧化塗装機。 - 回転霧化塗装機において、
塗料供給通路、空気供給通路および水供給通路が形成されたマニフォールドと、
前記マニフォールドの前方部分に固定され所定の軸線周りに回転自在の回転軸を有し前記マニフォールドの空気供給通路からの空気によって前記回転軸が回転駆動されるようにしたエアモータと、
前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された内管、および、前記内管の外径よりも大きな内径を有し前記軸線に沿って前記回転軸を貫通させて延設された外管であって前記内管の外周面と該外管の内周面との間に通路を画成するようにした同心状の外管を具備した二重管組立体と、
前記回転軸と共に回転するように同回転軸に固定され、塗装対象物へ向けて塗料を供給するための複数の噴口を有した回転ベルと、
前記エアモータの回転軸の軸線に沿って開位置と閉位置との間で移動自在に設けられた弁棒、および、該弁棒に取付けられ前記軸線に沿って前記二重管組立体の内管を貫通させて延設されたニードルとを有し前記マニフォールドに取付けられた空圧式のトリガー弁を具備し、
前記ニードルの先端には、前記二重管組立体の内管の先端を越えて突出可能に設けられた弁体が取付けられており、
前記二重管組立体は、前記内管の先端に取付けられたチップ部材を更に具備し、該チップ部材は、前記内管に取付けられた環状の基端部と、該基端部に連結され先端方向に直径が小さくなるテーパー部とを有しており、
前記テーパー部は先端に前記回転ベルの噴口に連通する塗料ポートを形成し、前記弁体は、該テーパー部の内面に密封するように係合可能に、かつ、前記塗料ポートから突出可能に形成されており、
前記二重管組立体の内管は、前記マニフォールドの塗料供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、前記二重管組立体の前記内管と外管との間の通路は前記マニフォールドの水供給通路および前記回転ベルの噴口に連通し、
前記噴口から塗料と水とを塗装対象物へ向けて同時に供給するようになっている回転霧化塗装機。
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