JP5385468B2 - 自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システム - Google Patents

Description

本発明は、自動車スプレー塗装用自動機の洗浄・検出システムに関するものであり、特に、自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システムに関するものである。

自動機について、自動車塗布作業場での重要な設備の一つであり、その作動情况は、塗布品質と直接的な関係がある。しかし、その中では、自動機における三動弁と溶剤弁及びスプレーガンは、詰まりと故障が発生しやすい。先行技術は、溶剤で直接に上記のバルブとスプレーガンを洗浄するので、洗浄効果が不十分である。また、残留塗料など不純物を洗い落としにくいため、再使用の時は、残留塗料、異物、パーティクル、溶剤マーク、色混合といった欠陥により、塗布品質に大きな影響を及ぼし、また、再度取り外して洗浄を行う場合に、大量の時間と人力をかけて、生産作動率に大きく影響することになる。

同時に、先行技術は、修理後のバルブとスプレーガンの漏れや開閉不良を検出できなく、修理後の品質を把握できないため、通常、生産ライン変更後の試験作動が必要であり、これは時間がかなり無駄になり、同時に試験作動の後でも品質に関する隠れた欠陥が存在しかねなく、よって、二度の故障になってしまう。実践において、自動機バルブとスプレーガンの詰まりに起因する二度の故障は、自動機全体故障の４０％以上を占めるため、自動機の生産作動率への影響はひどく、生産品質も直接に影響を受け、設備にも潜在的な危険性をもたらす。

従って、上記の問題を解決するために、自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンに対して洗浄・検出を行うことができるシステムが期待されている。

本発明の目的は、自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンに対して洗浄・検出を行うことができるシステムを提供することにある。本発明によれば、有效的に上記の部件を洗浄し、洗浄効果も優れ、且つ、上記の部件の状況を検出し、二度故障の発生を減少又は防止することができる。

上記目的を実現するために、本発明は以下のようなものを提供する。
本発明に係る自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システムは、
圧縮空気供給装置と、
溶剤供給装置と、
前記溶剤供給装置に接続され、所定圧力で前記溶剤供給装置内の溶剤を送出する膜ポンプと、
一端が前記圧縮空気供給装置のガス送出端側に接続される第一管路と、
端口部が前記第一管路の別端に接続され、複数の継手を有し、且つ各継手が対応の管路に接続されるマルチコネクタと、
一端が前記マルチコネクタの一つの継手に接続される第三管路と、
玉形弁と、前記玉形弁と溶剤弁の導入口との間での管路内に位置する逆止弁とが設けられ、その内の圧力を検出するための圧力計に接続され、且つ、一端が前記第三管路の別端に、別端が洗浄・検出対象としての溶剤弁の一つの導入口に接続され、前記溶剤弁内へ所定圧力の圧縮空気を供給する第二管路と、
一端が前記膜ポンプに、別端が前記溶剤弁の別の導入口に接続され、前記溶剤弁内へ溶剤を供給し、且つ中には逆止弁が設けられる第四管路と、
前記溶剤弁のバルブコアの開閉をエア制御するように、一端が前記マルチコネクタの二つの継手に、別端が前記溶剤弁のエア制御口にそれぞれ接続される第五、第六管路と、
三動弁のバルブコアの開閉をエア制御するように、一端が前記マルチコネクタの三つの継手に、別端が洗浄・検出対象としての前記三動弁のエア制御口にそれぞれ接続される第七、第八、第九管路と、
一端が前記溶剤弁の導出口に、別端が前記三動弁に接続され、前記三動弁内へ圧縮空気と溶剤との混合物を供給する第十管路と、
一端が前記三動弁に接続され、前記三動弁より溶剤を導出する第十一管路と、
圧縮空気と溶剤との混合物が前記スプレーガンに入るように、一端が前記溶剤弁の導出端部又は前記三動弁の導出端部に、別端が前記スプレーガンの入口に接続される第十二管路と、
一端が前記スプレーガンの導出口に接続され、前記スプレーガンより溶剤を排出する第十三管路と、を有する。

前記第十管路は、前記三動弁の溶剤塗料混合物の導出口に接続され、且つ、前記第十一管路は、前記三動弁の溶剤導入口、塗料導入口及び廃液還流口にそれぞれ接続される三つの枝路を有することが好ましい。

前記第十管路は、前記三動弁の溶剤導入口と塗料導入口にそれぞれ接続される二つの枝路を有し、前記第十一管路は、前記三動弁の溶剤塗料混合物の導出口に接続され、また、前記第十二管路は、一端が前記三動弁の廃液還流口に、別端が前記溶剤供給装置に接続されることが好ましい。

前記第一管路内にはマニュアル選択エアスイッチが設けられることが好ましい。

前記溶剤弁に導入された圧縮空気の圧力は０．３５ＭＰａ以上であり、前記溶剤弁に導入された溶剤の圧力は０．３５ＭＰａ以上であることが好ましい。

前記第十三管路の別端は、前記溶剤供給装置に接続され、前記溶剤供給装置には、還流し洗浄した溶剤をろ過して反複使用するためのろ網が設けられることが好ましい。

本発明の有益な効果は、自動機における溶剤弁と三動弁とスプレーガンの洗浄・検出システムは、自動機作動原理を利用し、溶剤と圧縮空気の混合物を溶剤弁、三動弁及びスプレーガン中に導入してこれらを洗浄し、洗浄効果を高めることである。同時に、バブルコアの運動情况を見ることで、バブルコアの壊れ又は変位などが発生するかを推定でき、バルブコアの運動が遅くなると、又は、バルブコアの運動が妨害されると、このバルブに対してさらに修理又は他の処理をする必要がある。そして、バルブとスプレーガンが漏れるかを調べることで、それぞれの品質を推定できる。これにより、オフラインでも溶剤弁、三動弁及びスプレーガンの品質を検出でき、盲目的に生産ラインにのせて試験作動しなくてもよく、且つ、欠陥のあるバルブ及びスプレーガンが生産ラインにのせられた後の二度故障の発生、及びそれによる時間と人力の消耗を、防止することができる。

本発明の一実施例に係る自動機における溶剤弁と三動弁とスプレーガンの洗浄・検出システムを示す図である。

以下、図面と結合して本発明の実施の形態を具体的に説明する。

図１に示すように、当該実施例に係る自動機における溶剤弁と三動弁とスプレーガンの洗浄・検出システムは、以下のような構成を有する。

［圧縮空気供給装置２０］
圧縮空気供給装置２０は、従来技術におけるいずれの適切な装置であればよい。

［溶剤供給装置３０］
溶剤供給装置３０は、本実施例において溶剤が収容された溶剤タンクである。当該溶剤タンクの中に、還流した溶剤をろ過して反複使用するためのろ網が設けられる。当該ろ網の位置付けと構成は、還流溶剤中の残留物と不純物をよくろ過できればよい。ここで、当該溶剤は、塗布工程に通常の溶剤であってもよく、例えば、自動機変色溶剤である。

［膜ポンプ８０］
膜ポンプ８０は、上記溶剤供給装置３０に接続され、溶剤供給装置３０内における溶剤を所定圧力で送出するものである。なお、本発明の他の実施例には、他のポンプを使ってもよいが、作業安全性のために、静電気が生じにくいプラスチックなどの材料からなるポンプが好ましい。

［第一管路１］
第一管路１は、一端が圧縮空気供給装置２０のガス送出端側に接続される。好ましくは、第一管路１にマニュアル選択エアスイッチＡが設けられ、このマニュアル選択エアスイッチＡをマニュアル制御することによって、速やかに第一管路１の別端への給気と排気を実現することができる。なお、本発明の他の実施例では、当該マニュアル選択エアスイッチＡのかわりに、直接に圧縮空気供給装置２０の電源をつける／消すことで、又は直接に第一管路１を外す／接続することで、第一管路１の別端への給気と排気を実現することができる。

［マルチコネクタ４０］
マルチコネクタ４０は、端口部が第一管路１の別端に接続され、複数の継手を有し、且つ、各継手が対応の管路に接続される。なお、管路に接続されていない継手或いは開口はブロックされている。本実施例において、上記のマルチコネクタ４０は、７つの継手を有する。

［第三管路３］
第三管路３は、一端がマルチコネクタ４０の一つの継手に接続される。

［第二管路２］
第二管路２は、その内に玉形弁Ｂと逆止弁Ｄが設けられ、且つ、その内の圧力を検出するための圧力計（図示しない）に接続される。なお、実践において、圧力計のデータに基づいて玉形弁Ｂの開放度を調整することで、最後に所望の圧力に達することができる。第二管路２は、一端が第三管路３の別端に、別端が溶剤弁５０の一つの導入口に接続され、溶剤弁５０内へ所定圧力の圧縮空気を供給するとともに、逆止弁Ｄが玉形弁Ｂと溶剤弁５０の導入口との間における管路内に位置することにより、溶剤の当該ガス管路内への逆流を防止することができる。

［第四管路４］
第四管路４は、一端が膜ポンプ８０に、別端が溶剤弁５０の別の導入口に接続され、溶剤弁５０内へ溶剤を供給しており、その内には溶剤の逆流を防止するための逆止弁Ｃも設置される。

［第五、第六管路５、６］
第五、第六管路５、６は、溶剤弁５０のバルブコアの開閉をエア制御するように、一端がマルチコネクタ４０の二つの継手に、別端が溶剤弁５０のエア制御口にそれぞれ接続される。

［第七、第八、第九管路７、８、９］
第七、第八、第九管路７、８、９は、三動弁６０のバルブコアの開閉をエア制御するように、一端がマルチコネクタ４０の三つの継手に、別端が洗浄・検出対象としての三動弁６０のエア制御口にそれぞれ接続される。

［第十管路１０］
第十管路１０は、一端が溶剤弁５０の導出口に、別端が三動弁６０に接続され、三動弁内へ圧縮空気と溶剤との混合物を供給する。

［第十一管路１１］
第十一管路１１は、一端が前記三動弁６０に接続され、三動弁６０より溶剤と圧縮空気との混合物を導出する。

選択可能の例として、本実施例における第十管路１０は、三動弁６０の溶剤導入口と塗料導入口（自動機中での作用）それぞれに接続される二つの枝路を有する。上記の二つの導入口は三動弁の底部の両側に位置する。圧縮空気と溶剤との混合物を、上記の二つの導入口から三動弁内に流れ込ませる。また、第十一管路１１は、三動弁６０の中部の塗料溶剤混合物の導出口（自動機中での作用）に接続され、三動弁内の圧縮空気と溶剤との混合物をこの導出口から排出することで、三動弁に対しての洗浄を実現することができる。この実施例中、三動弁底部の中間の廃液還流口（自動機中での作用）に第十四管路１４が接続され、圧縮空気と溶剤との混合物をこの廃液還流口から排出してもよく、この第十四管路１４は直接に溶剤供給装置或いは第十一管路に接続されてもよい。

なお、本発明のほかの実施例においては、管路を変更してもよい。具体的に、第十管路１０は三動弁６０の中部の塗料溶剤混合物の導出口（自動機中での作用）に接続され、且つ、第十一管路１１は、三動弁底部の三つの穴（それぞれは自動機の溶剤導入口、塗料導入口、廃液還流口）に接続される三つの枝路を有し、圧縮空気と溶剤との混合物を上記の三つの穴から排出する。しかし、その中での廃液還流口を単独に一つの管路に接続されて溶剤を排出してもよい。

［第十二管路１２］
第十二管路１２は、圧縮空気と溶剤との混合物がスプレーガン７０に入るように、一端が本実施例の第十一管路１１である三動弁６０の導出端部に、別端がスプレーガン７０の入口に接続される。そして、スプレーガンの螺旋管とトリガーバルブを洗浄した後、最後にスプレーガンの導出口から噴出させる。

［第十三管路１３］
第十三管路１３は、一端がスプレーガン７０の導出口に、別端が溶剤供給装置３０に接続されていることで、反複利用を実現することができる。なお、反複利用の必要がないと、第十三管路１３の別端は溶剤供給装置に接続されなく、直接にスプレーガン７０から溶剤を排出させてもよい。

好ましくは、本実施例において、スプレーガンを直立させ且つ洗浄しやすくするために、スプレーガンのサイズに対応するスプレーガン載せ部も設けられる。

以上のように、溶剤と圧縮空気との混合物の流向から見ると、上記の三動弁とスプレーガンとが「直列接続」の状態となる。しかし、本発明のほかの実施例において、上記の三動弁とスプレーガンを「並列接続」の状態にしてもよく、即ち、スプレーガンに導入した管路は溶剤弁から導出した管路と接続されている。本発明に係る溶剤弁は、溶剤と圧縮空気とを混合するための部品として、三動弁とスプレーガンを洗浄するとともに、自分自身の洗浄も実現することができる。

実験を重ねた結果、溶剤弁中に導入された圧縮空気の圧力は０．３５ＭＰａ以上であることが好ましく、その圧力は玉形弁Ｂを調節することで得られ、また、圧力計で知られるものである。さらに、溶剤弁に導入された溶剤の圧力は０．３５ＭＰａ以上であることが好ましく、その圧力は空気膜ポンプの通常の出力圧である。実践において、圧縮空気と溶剤とを混合した後、混合物の圧力は０．５ＭＰａ以上までになり、実験の結果、この圧力でのバルブとスプレーガンに対する洗浄効果が良いことが示した。なお、エネルギーの消耗を考えない場合、圧縮空気の出力圧がさらに大きくなってもよい。これによって、圧縮空気と溶剤との混合物の圧力がさらに大きくになり、洗浄力がさらに大きくなる。一般的には、０．５ＭＰａは適当な圧力である。

本発明の洗浄・検出システムによれば、以下の方法でバルブのバルブコアの状況を検出することができる。具体的に、溶剤を導入せず、圧縮空気供給装置だけに連通させ、圧縮空気源を開閉すること（具体的にはマニュアル選択エアスイッチを操作すること、又は直接に圧縮空気供給装置の電源をつける／消すこと、又は直接に第一管路を外す／接続すること）により、バルブコアが押し上げられたり、落ちたりすることで、バルブコアの運動状況を観察し、もしバルブコアの運動が遅くなると、又は、バルブコアの運動が妨害されると、バルブコアの洗浄が不十分であったり、バルブコアが壊れたり、バルブコアが変位したりすることが明らかになった。その時、このような状態でのバルブは生産ラインに使用できず、取り外して内部の状況を見てから、修理又は廃棄するべきである。

また、本発明の洗浄・検出システムによれば、以下の方法でバルブ及びスプレーガンが漏れるかを検出することができる。具体的に、１、圧縮空気を供給せず（バルブコアを開けず）、溶剤だけを導入して、バルブの導出管路内の溶剤の流れ出しと漏れが発生するかを調べることによって、バルブが漏れるか、バルブコアが壊れるかを検出する。２、スプレーガンのトリガーバルブを閉めて溶剤を導入し、ノズルから溶剤が滴り落ちるかを調べる。もし溶剤が滴り落ちると、スプレーガンが漏れたことが明らかになる。漏れた場合、当該バルブとスプレーガンは生産ラインに使用できず、取り外して内部の状況を見てから、修理又は廃棄するべきである。

以上、本発明の好ましい実施例のみであり、これらは、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の技術案と同一意味のいずれの変更も、本発明の保護範囲内のものである。

１ 第一管路
２ 第二管路
３ 第三管路
４ 第四管路
５ 第五管路
６ 第六管路
７ 第七管路
８ 第八管路
９ 第九管路
１０ 第十管路
１１ 第十一管路
１２ 第十二管路
１３ 第十三管路
１４ 第十四管路
２０ 圧縮空気供給装置
３０ 溶剤供給装置
４０ マルチコネクタ
５０ 溶剤弁
６０ 三動弁
７０ スプレーガン
８０ 膜ポンプ
Ａ マニュアル選択エアスイッチ
Ｂ 玉形弁
Ｃ、Ｄ 逆止弁

Claims (6)

1. 圧縮空気供給装置と、
   溶剤供給装置と、
   前記溶剤供給装置に接続され、所定圧力で前記溶剤供給装置内の溶剤を送出する膜ポンプと、
   一端が前記圧縮空気供給装置のガス送出端側に接続される第一管路と、
   端口部が前記第一管路の別端に接続され、複数の継手を有し、且つ各継手が対応の管路に接続されるマルチコネクタと、
   一端が前記マルチコネクタの一つの継手に接続される第三管路と、
   玉形弁と、前記玉形弁と溶剤弁の導入口との間での管路内に位置する逆止弁とが設けられ、その内の圧力を検出するための圧力計に接続され、且つ、一端が前記第三管路の別端に、別端が洗浄・検出対象としての溶剤弁の一つの導入口に接続され、前記溶剤弁内へ所定圧力の圧縮空気を供給する第二管路と、
   一端が前記膜ポンプに、別端が前記溶剤弁の別の導入口に接続され、前記溶剤弁内へ溶剤を供給し、且つ中には逆止弁が設けられる第四管路と、
   前記溶剤弁のバルブコアの開閉をエア制御するように、一端が前記マルチコネクタの二つの継手に、別端が前記溶剤弁のエア制御口にそれぞれ接続される第五、第六管路と、
   溶剤導入口、塗料導入口、溶剤塗料混合物の導入口及び廃液還流口を有する、三動弁のバルブコアの開閉をエア制御するように、一端が前記マルチコネクタの三つの継手に、別端が洗浄・検出対象としての前記三動弁のエア制御口にそれぞれ接続される第七、第八、第九管路と、
   一端が前記溶剤弁の導出口に、別端が前記三動弁に接続され、前記三動弁内へ圧縮空気と溶剤との混合物を供給する第十管路と、
   一端が前記三動弁に接続され、前記三動弁より溶剤を導出する第十一管路と、
   圧縮空気と溶剤との混合物がスプレーガンに入るように、一端が前記三動弁の導出端部に、別端が前記スプレーガンの入口に接続される第十二管路と、
   一端が前記スプレーガンの導出口に接続され、前記スプレーガンより溶剤を排出する第十三管路と、
   を有することを特徴とする、溶剤弁、三動弁及びスプレーガンを洗浄し、且つ溶剤弁、三動弁及びスプレーガンを検出する用の自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システム。
2. 前記第十管路は、前記三動弁の溶剤塗料混合物の導出口に接続され、且つ、前記第十一管路は、前記三動弁の前記溶剤導入口、前記塗料導入口及び前記廃液還流口にそれぞれ接続される三つの枝路を有することを特徴とする請求項１に記載の自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システム。
3. 前記第十管路は、前記三動弁の前記溶剤導入口と前記塗料導入口にそれぞれ接続される二つの枝路を有し、
   前記第十一管路は、前記三動弁の溶剤塗料混合物の導出口に接続され、
   第十四管路は、一端が前記三動弁の廃液還流口に、別端が前記溶剤供給装置に接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システム。
4. 前記第一管路内にはマニュアル選択エアスイッチが設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システム。
5. 前記溶剤弁に導入された圧縮空気の圧力は０．３５ＭＰａ以上であり、前記溶剤弁に導入された溶剤の圧力は０．３５ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システム。
6. 前記第十三管路の別端は、前記溶剤供給装置に接続され、前記溶剤供給装置には、還流し洗浄した溶剤をろ過して反複使用するためのろ網が設けられることを特徴とする請求項１に記載の自動機における三動弁と溶剤弁とスプレーガンの洗浄・検出システム。
   

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