JP5388720B2

JP5388720B2 - 多液混合装置

Info

Publication number: JP5388720B2
Application number: JP2009149425A
Authority: JP
Inventors: 信之林
Original assignee: Asahi Sunac Corp
Current assignee: Asahi Sunac Corp
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: JP2011005382A

Description

本発明は、多液混合装置に関するものである。

特許文献１には、複数種類の液体を混合して塗料を得るための多液混合装置が開示されている。この混合装置は、複数種類の液体を一方向に流通させるための撹拌空間内に、外周に撹拌翼を突出させた形態の撹拌部材を回転可能に収容し、撹拌翼が撹拌空間内で液体の流通方向と交差する方向に回転するようになっている。この混合装置によれば、撹拌空間内を通過する複数種類の液体が、撹拌翼により撹拌されて混合塗料となる。

また、撹拌部材を回転させる駆動手段としては、撹拌空間を構成する筒部の外周に沿って回転駆動する回転駆動部材を設け、回転駆動部材に一体回転するように駆動側磁石を設け、撹拌部材に一体回転するように従動側磁石を設け、駆動側磁石と従動側磁石との間の磁気吸引力により、撹拌部材を回転駆動部材と一体に回転させる構造が採用されている。

特開２００６−３２６３８８号公報

上記の多液混合装置は、撹拌部材の回転軸が上下方向を向く姿勢に固定して使用されることを前提として開発されたものである。そのため、撹拌部材を回転可能に支持する軸受手段として、撹拌部材の軸部における下側の軸端部を、撹拌空間の下端面に形成した支承部に当接させる構造が採用されている。

しかしながら、三次元方向に向きを変えるロボットアームに多液混合装置を搭載しようとする場合には、上記のような軸受手段では、撹拌部材を安定して支持することができない。例えば、多液混合装置が斜めに傾いたときには、撹拌部材が軸端部と支承部との当接位置を支点として傾き、撹拌部材が撹拌空間の内周面と干渉する虞がある。また、多液混合装置が上下反転したときには、軸端部が支承部から外れ、撹拌部材の円滑な回転に支承を来す虞がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、姿勢が変動する環境下で使用される場合でも、撹拌部材を安定して支持することができる多液混合装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、複数種類の液体を流通させるための撹拌空間と、外周に撹拌翼が設けられ、前記撹拌空間内において軸受手段により回転可能に支持された撹拌部材と、前記撹拌空間を構成する筒部の外周に沿って前記撹拌部材と同軸状に回転駆動する回転駆動部材と、前記回転駆動部材に一体回転するように設けられた駆動側磁石と、前記撹拌部材に一体回転するように設けられた従動側磁石とを備え、前記駆動側磁石と前記従動側磁石との間の磁気吸引力によって前記撹拌部材が前記回転駆動部材と一体となって回転することにより、前記複数種類の液体が前記撹拌翼により撹拌されて混合塗料が得られるようになっている多液混合装置において、前記軸受手段が、前記撹拌部材の回転軸方向における両端部に設けた一対の軸端部と、前記撹拌空間内に設けられ、前記一対の軸端部を相対回転可能に且つ前記撹拌部材の回転軸方向へのガタ付き及び回転軸と直角な径方向へのガタ付きを規制可能に係合させる一対の支承部とを備え、前記軸端部と前記支承部のうちいずれか一方が、略球面状に凹んだ形態とされているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記軸端部と前記支承部は曲率の異なる球面状をなしており、前記球面状の軸端部と前記球面状の支承部が点接触しているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のものにおいて、前記撹拌部材は、前記撹拌翼が一体に形成されている本体を有しており、前記軸端部が、前記本体とは別体の部品からなるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記一対の軸端部が、１本のシャフトの両端部に形成されており、前記シャフトが、前記本体に貫通する形態で取り付けられているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記複数種類の液体を前記撹拌空間内に流入させる流入孔を有し、前記流入孔の前記撹拌空間内への開口が、前記撹拌部材における前記軸端部が配置されている端面と、前記撹拌空間における前記支承部が配置されている端面との間の空間に臨んでいるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
一対の支承部と一対の軸端部が当接した状態では、撹拌部材が一対の支承部により回転軸方向に挟まれた状態で支持され、撹拌空間内の撹拌部材は、回転軸方向へのガタ付きと径方向へのガタ付きを規制される。したがって、多液混合装置の姿勢が三次元方向に変動したとしても、撹拌部材は、撹拌空間内において適正な姿勢を保って安定して支持される。

また、略球面状に凹んでいる部分の内面には、曲率半径や屈曲角度が極端に小さい領域がないので、固化した混合塗料等がこびり付き難く、またこびり付いたとしても除去し易い。

＜請求項２の発明＞
軸端部と支承部は点接触しているので、撹拌部材が回転する際の接触抵抗が小さく、撹拌部材の回転動作が円滑に行われる。また、軸端部と支承部がいずれも球面となっているので、尖った形態とした場合に比べると摩耗し難く、撹拌部材を長期間に亘って安定して支持することができる。

＜請求項３の発明＞
撹拌翼が形成されている本体と、軸端部側の部品とを、異なる材質のものとすることができる。これにより、本体を比重の小さい材質とすることにより、撹拌部材の軽量化を図ることができる。同時に、軸端部側の部品を硬度の高い材質とすることにより、軸端部の摩耗の進行を軽減し、撹拌部材を長期間に亘って安定して支持することができる。

＜請求項４の発明＞
一対の軸端部が単一の部品（シャフト）に形成されているので、一対の軸端部を互いに異なる部品に形成した場合に比べると、部品点数が少なくて済む。また、一対の軸端部を別々に本体に組み付けた場合、組付け公差のために、撹拌部材の回転軸方向における一対の軸端部間の距離のバラツキが大きくなり、撹拌部材が回転軸方向にガタ付きを生じることが懸念される。その点、本発明では、一対の軸端部を単一の部品に一体に形成しているので、組付け公差に起因して一対の軸端部間の距離にバラツキが生じるということがなく、撹拌部材を安定して支持することができる。

＜請求項５の発明＞
流入孔から撹拌空間内に流入した液体の一部が、軸端部と支承部との当接部分で滞留した場合、その滞留状態の液体が固化して軸端部や支承部に付着し、撹拌部材の円滑な回転に支障を来すことが懸念される。その点、本発明では、流入孔から撹拌空間内に流入した液体が、撹拌部材における軸端部が配置されている端面と、撹拌空間における支承部が配置されている端面との間の空間に流入するようにしたので、軸端部と支承部は、液体の流動経路の途中に配置されていることになる。したがって、流入した液体が固化した状態で軸端部や支承部に付着することが防止される。

実施形態１の多液混合装置の断面図撹拌部材の正面図撹拌部材の底面図軸受手段をあらわす部分拡大断面図多液混合装置が搭載されるロボットアームの側面図多液混合装置が搭載されるロボットアームの平面図

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図６を参照して説明する。多液混合装置Ａは、内部に撹拌空間１１が形成されたハウジング１０と、撹拌空間１１内を流れる複数種類の液体（主剤と硬化剤）を撹拌して混合するための撹拌手段３０と、撹拌手段３０を構成する撹拌部材３１を回転駆動するための駆動手段２１とを備えて構成されている。この多液混合装置Ａは、被塗物（図示省略）に合わせて三次元方向に向きを変えるロボットアームＢに搭載されている。

ロボットアームＢは、ベースプレート６０に液体の供給手段６１を搭載して構成されている。供給手段６１は、ロボットアームＢの先端部に配置された混合バルブ６２と、色替えバルブ６４と流量計６５を備えた主剤用供給経路６３と、色替えバルブ６７と流量計６８を備えた硬化剤用供給経路６６とを備えて構成されている。混合バルブ６２には多液混合装置Ａが接続されている。

ロボットアームＢとは別に設けた主剤圧送源（図示省略）から圧送された主剤は、主剤用供給路６３を通って混合バルブ６２に供給され、ロボットアームＢとは別に設けた硬化剤圧送源（図示省略）から圧送された主剤は、硬化剤用供給路６６を通って混合バルブ６２に供給されるようになっている。そして、混合バルブ６２は、供給された主剤と硬化剤を所定量ずつ交互に多液混合装置Ａに供給するようになっている。

ハウジング１０は、非磁性材料（ステンレス等の金属材料や合成樹脂材料）からなる複数の部品を組み付けて構成されており、その構成部品は、有底筒状をなす耐摩耗性に優れた材料（例えば、ステンレス）の第１部品１０ａと、筒状をなす第２部品１０ｂとを含んでいる。第１部品１０ａと第２部品１０ｂとを同軸状に組み付けた状態では、ハウジング１０内に、主剤と硬化剤を一方向へ流動させるための空間として撹拌空間１１が形成されている。撹拌空間１１のうち主剤と硬化剤の流動方向（ハウジング１０の軸線とほぼ平行な方向である）における下流端側の領域（第２部品１０ｂによって包囲された領域）は、収容空間１２となっている。収容空間１２を含む撹拌空間１１は、主剤と硬化剤の流動方向と直角な断面が円形をなしている。撹拌空間１１のうち収容空間１２よりも上流側の領域（第１部品１０ａによって包囲された領域）は、収容空間１２よりも内径が大きく設定されている。

撹拌空間１１における上流端側の端面（図１における下側の端面）には、ハウジング１０の軸線（撹拌空間１１の中心を通る軸線であり、以下、単に軸線という）と同軸である中心位置を球面状に凹ませた形態の上流側支承部１３（本発明の構成要件である軸受手段）が形成されている。撹拌空間１１の上流側端面における上流側支承部１３の開口円の半径は、撹拌部材３１の最大半径と撹拌空間３１の最小半径との寸法差（具体的には、後述する撹拌部材３１の拡径部３５の最大半径と後述する転向部材４１の最小半径との寸法差）よりも大きい寸法に設定されている。また、上流側支承部１３を構成する球面の曲率半径は、後述する上流側軸端部３９を構成する球面の曲率半径よりも大きい寸法とされている。

ハウジング１０（第１部品１０ａ）の外周には、ハウジング１０の軸線と直交する向きの流入ポート１４が取り付けられ、流入ポート１４の下流端は、流入ポート１４と同軸の流入孔１５を介して撹拌空間１１の上流端に連通されている。この流入孔１５の撹拌空間１１内への開口は、撹拌部材３１における上流側軸端部３９が配置されている上流側の端面（図１における下側の端面）と、撹拌空間１１における上流側支承部１３が配置されている上流側の端面（図１における下側の端面）との間の狭い空間に臨んでいる。また、ハウジング１０（第２部品１０ｂ）には、収容空間１２の下流端に開口してハウジング１０の軸線と同軸状をなす流出孔１６が形成されているとともに、この流出孔１６の下流端に連通する流出ポート１７が同軸状に取り付けられている。

第２部品１０ｂには、耐摩耗性に優れた材料（例えば、ステンレス）からなる軸受部材１８が、収容空間１２の下流端部に位置するように固定して取り付けられている。軸受部材１８には、下流側支承部１９から径方向（ハウジング１０の軸線と直交する方向）に偏心した位置において収容空間１２に開口するとともに、収容空間１２と流出孔１６とを連通させる連通孔２０が形成されている。

軸受部材１８のうち収容空間１２に臨む面の中心（ハウジング１０の軸線と同軸の位置）には、球面状に凹んだ形態の下流側支承部１９（本発明の構成要件である軸受手段）が形成されている。この下流側支承部１９が形成されている軸受部材１８は、第２部品１０ｂに組み付けられているのに対し、上流側支承部１３は第１部品１０ａに形成されている。つまり、上流側支承部１３と下流側支承部１９は、ハウジング１０を構成する２つの部品１０ａ，１０ｂに分かれて配置されている。

軸受部材１８の収容空間１２に臨む面（撹拌空間１１の下流側の端面）における下流側支承部１９の開口円の半径は、撹拌部材３１の最大半径と撹拌空間３１の最小半径との寸法差（具体的には、後述する撹拌部材３１の拡径部３５の最大半径と転向部材４１の最小半径との寸法差）よりも大きい寸法に設定されている。また、下流側支承部１９を構成する球面の曲率半径は、後述する下流側軸端部４０を構成する球面の曲率半径よりも大きい寸法とされている。

流入ポート１４には、ロボットアームＢの供給手段６１が接続されていて、主剤と硬化剤が所定量ずつ交互に供給されるようになっている。流入ポート１４に供給された主剤と硬化剤は、流入孔１５と撹拌空間１１と連通孔２０と流出孔１６と流出ポート１７を順に通り、撹拌空間１１内を通過する間に撹拌されて混合塗料（本実施形態では、水性二液ウレタン塗料）となり、ハウジング１０外へ流出されて塗装ガン（図示省略）に供給されるようになっている。

ハウジング１０内には、その軸線方向において収容空間１２と対応する駆動室２２が形成されている。駆動室２２は、駆動手段２１を構成し、肉薄の筒部２３を介して収容空間１２を包囲する形態である。筒部２３は、第２部品１０ｂに形成されており、収容空間１２と同心の円筒形をなす。ハウジング１０には、コンプレッサ（図示省略）に接続された吸気ポート２４が取り付けられているとともに、吸気ポート２４と駆動室２２とを連通させるノズル２５が形成されている。コンプレッサから圧送された加圧エアは、吸気ポート２４を通り、ノズル２５から駆動室２２内に吐出されるようになっている。また、駆動室２２の外壁には、複数の排気口２６が形成されている。

ハウジング１０内には、主剤と硬化剤を撹拌するための撹拌部材３１が取り付けられている。撹拌部材３１は、撹拌手段３０を構成し、非磁性材料からなる本体３２と、同じく非磁性材料からなる細長い円柱形のシャフト３８と、永久磁石からなる従動側磁石４４と、永久磁石からなる検知子５０とを備えている。

本体３２は、撹拌部材３１の回転軸（即ち、ハウジング１０の軸線）と同軸の軸部３３と、軸部３３を軸方向に貫通する円形断面の中心孔３４と、軸部３３の外周から径方向外向きに張り出した５つ（本実施形態では５つとしたが、拡径部３５の数は４つ以下でも、６つ以上でもよい）の拡径部３５とを一体に形成したものである。５つの拡径部３５は、回転軸方向に等間隔を空けて配置されに形成されており、全ての拡径部３５は回転軸方向において撹拌空間１１のうち収容空間１２よりも上流側の領域内に位置するように配置されている。

拡径部３５の外周には、周方向において等角度ピッチで且つ同じ形状・寸法の略四半円弧形に凹ませた形態の４つ（本実施形態では４つとしたが、拡径部３５の数は３つ以下でも、５つ以上でもよい）の凹部３６が形成され、周方向において隣り合う凹部３６の間の板状に突出した部分は螺旋状の撹拌翼３７となっている。

シャフト３８は、耐摩耗性に優れた材料（例えば、ステンレス）からなる単一部品である。このシャフト３８は、中心孔３４に貫通されることにより本体３２に対して移動規制状態で固定して組み付けられている。また、シャフト３８のうち上流側軸端部３９に近い位置には段差部３８ａが形成されており、この段差部３８ａを境にして上流端側の外径が下流端側端の外径よりも小さくなっている。したがって、シャフト３８を中心孔３４に貫通させた状態では、段差部３８ａが中心孔３４の段差部３４ａに係止し、この係止作用により、シャフト３８が本体３２に対し回転軸方向において位置決めされる。

シャフト３８の上流側の端部は、球面状に突出した形態（略半球状）の上流側軸端部３９（本発明の構成要件である軸受手段）となっている。シャフト３８の下流側の端部は、同じく球面状に突出した形態（略半球状）の下流側軸端部４０（本発明の構成要件である軸受手段）となっている。上流側軸端部３９は、本体３２の軸部３３の上流側の端面から所定寸法だけ略半球状に突出し、下流側軸端部４０は、本体３２の軸部３３の下流側の端面から所定寸法だけ半球状に突出している。

上流側軸端部３９は上流側支承部１３に嵌合されるとともに、下流側軸端部４０は下流側支承部１９に嵌合され、これにより、両軸端部３９，４０を含むシャフト３８は、回転軸方向における両側から一対の支承部１３，１９によって撹拌部材３１の円滑な回転を可能とするためのクリアランスを空けて挟まれた状態となる。

また、上流側軸端部３９，４０の球面の曲率半径は、上流側支承部１３を構成する球面の曲率半径よりも小さく、下流側軸端部４０の球面の曲率半径は、下流側支承部１９を構成する球面の曲率半径よりも小さい。したがって、上流側軸端部３９と上流側支承部１３との接触形態、及び下流側軸端部４０と下流側支承部１９との接触形態は、いずれも、撹拌部材３１の回転軸と同軸上の中心点における点接触となる。

そして、一対の軸端部３９，４０は、一対の支承部１３，１９に対し、撹拌部材３１の回転軸を中心とする相対回転を可能とされ、且つ撹拌部材３１の回転軸方向へのガタ付き及びその回転軸と直角な径方向へのガタ付きが規制されている。そして、この支承部１３，１９によって軸端部３９，４０を支承する軸受構造により、撹拌部材３１は、その回転軸をハウジング１０の軸線と同軸状に向けた姿勢で、回転軸方向及び径方向へのガタ付きを規制された状態で回転し得るように支持されている。

撹拌空間１１のうち収容空間１２よりも上流側の領域内には、３つの転向部材４１と２組の剪断部材４２が、ハウジング１０の軸線方向に交互に配置されて固定されている。転向部材４１は、撹拌部材３１と同軸の円環形をなし、撹拌空間１１の内周に固定されている。転向部材４１の内周側端縁部には、軸線に対して傾斜したテーパ面が形成されている。剪断部材４２は、軸線方向に細長い板状をなし、板面が径方向及び軸線と平行となる向き（つまり、板面が周方向に対してほぼ直交する向き）となるように撹拌空間１１の内周に固定されている。剪断部材４２は、周方向に等角度ピッチで配置された複数枚（例えば、４枚）で１つの組を構成する。これらの転向部材４１と剪断部材４２は、撹拌空間１１及び撹拌部材３１とともに撹拌手段３０を構成する。

また、撹拌部材３１のうち回転軸方向において収容空間１２と対応する下流側端部には、概ね円柱形をなす保持部４３が同軸状に形成され、保持部４３内には、複数の従動側磁石４４が周方向に等角度ピッチで収容されている。保持部４３の外径は、筒部２３の内径（即ち、収容空間１２の内径）よりも少し小さい寸法であり、各従動側磁石４４は、Ｓ極又はＮ極を外周側に向けた姿勢で、径方向において保持部４３の外周に近い位置に配置されている。

駆動手段２１は、上記の従動側磁石４４と回転駆動部材４５とを備えて構成されている。回転駆動部材４５は、撹拌部材３１と同軸の円環形をなし、駆動室２２内に収容されている。回転駆動部材４５は、回転体４６と、回転体４６に一体回転し得るように設けた複数のタービン翼４７と、回転体４６に一体回転し得るように設けた複数の駆動側磁石４８とを備えて構成されており、ベアリング４９によりハウジング１０の軸線（撹拌部材３１の回転軸）と同軸の姿勢を保ったままで回転し得るようになっている。

タービン翼４７は、回転駆動部材４５の外周に形成され、ノズル２５から吐出された加圧エアがタービン翼４７に当たることにより、回転駆動部材４５が一方向へ所定の回転速度（回転数）で回転駆動されるようになっている。この回転駆動部材４５の回転数は、ノズル２５から吐出する加圧エアの圧力によって調節することができる。尚、駆動室２２内に吐出された加圧エアは、排気口２６からハウジング１０外（駆動室２２外）へ排出されるようになっている。

駆動側磁石４８は、永久磁石からなり、ハウジング１０の軸線方向において収容空間１２（筒部２３）内に収容されている駆動側磁石４８と対応するように、且つ、径方向においては筒部２３の外周に接近した位置（即ち、回転駆動部材４５の内周面に近い位置）に配置されている。駆動側磁石４８は、従動側磁石４４と同じ数だけ設けられ、軸線方向及び周方向において駆動側磁石４８と対応するように配置されている。これらの駆動側磁石４８は、従動側磁石４４の外周側のとは反対の磁極を内周側に向けているので、駆動側磁石４８と従動側磁石４４との間には、径方向の磁気吸引力が生じる。そして、この磁気吸引力により、撹拌部材３１が回転駆動部材４５と一体となって回転されるようになっている。

多液混合装置Ａには、撹拌部材３１の回転数を検出するための検出手段として、検知子５０とセンサ５１が設けられている。検知子５０は、円柱形をなし、撹拌部材３１の本体３２における下流端側の端部に埋設されている。つまり、検知子５０は、回転軸方向において本体３２の下流端側の端面に接近した位置に配置されている。また、径方向においては、検知子５０は、撹拌部材３１の回転軸から径方向に偏心した位置に配置されている。センサ５１は、常には回路（図示省略）を開成状態を保つが、検知子５０が接近するとその検知子５０の磁気によって回路を閉成状態に切り変えるリードスイッチから構成されている。センサ５１は、ハウジング１０における上流端側の端部に埋設されており、検知子５０の磁気により開閉するスイッチは、ハウジング１０の軸線方向において撹拌部材３１の上流側の端面と対向する位置、つまり、検知子５０がセンサ５１に最接近したときには検知子５０とセンサ５１のスイッチがハウジング１０の軸線と平行に並ぶように位置に配置されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。
ハウジング１０に撹拌部材３１を組み付ける際には、第１部品１０ａ内に撹拌部材３１を収容し、上流側軸端部３９を上流側支承部１３に嵌合させる。このとき、撹拌空間１１における撹拌部材３１の径方向への最大変位寸法は、上流側支承部１３の開口半径よりも小さいので、上流側軸端部３９は確実に上流側支承部１３に嵌合される。

撹拌部材３１を第１部品１０ａに収容した後は、第１部品１０ａに第２部品１０ｂを組み付ける。組み付けの際には、撹拌部材３１の保持部４３が第１部品１０ａから突出しているので、この突出している保持部４３に対し第２部品１０ｂを被せるようにする。このとき、下流側軸端部４０と下流側支承部１９との嵌合状態は目視確認できないのであるが、撹拌空間１１における撹拌部材３１の径方向への最大変位寸法は、下流側支承部１９の開口半径よりも小さいので、第２部品１０ｂを第１部品１０ａに対して同軸状に組み付ければ、下流側軸端部４０は確実に下流側支承部１９に嵌合される。以上により、撹拌部材３１は撹拌空間１１内で円滑に回転し得るように支持される。

塗装を行う際には、駆動手段２１を起動して撹拌部材３１を回転させるとともに、主剤と硬化剤の供給を開始する。撹拌部材３１が回転している状態で、主剤と硬化剤が撹拌空間１１の上流端部に供給されると、供給された主剤と硬化剤は、撹拌空間１１内を下流側へ流動しながら、撹拌翼３７により周方向へ押されるので、全体として螺旋状の経路に沿うように撹拌空間１１内を流動し、この間、何度も撹拌翼３７による剪断作用を受けることにより撹拌、混合される。

また、主剤と硬化剤は、螺旋状に流動しながら、撹拌翼３７の押圧作用による遠心力により径方向外側へ移動し、撹拌空間１１の内周に沿って流れる際に、剪断部材４２に衝突して剪断されることによっても撹拌される。さらに、剪断部材４２により剪断された主剤と硬化剤は、転向部材４１のテーパ面により径方向中心側へ誘導され、再び、撹拌翼３７で剪断されるとともに、周方向に押圧され、再び、径方向外側へ移動する。

以上の工程が交互または順次に繰り返されることにより、主剤と硬化剤が撹拌、混合され、混合塗料となる。このようにして生成された混合塗料は、収容空間１２内における筒部２３の内周と保持部４３の外周との隙間を通り、さらに、軸受部材１８の連通孔２０と流出孔１６と流出ポート１７を順に通り、塗装ガンに供給される。

また、撹拌部材３１が主剤と硬化剤を撹拌している間、撹拌部材３１の回転数（回転速度）は検知子５０とセンサ５１により検出される。即ち、撹拌部材３１が回転する間は、撹拌部材３１が１回転する毎に、検知子５０がセンサ５１に対して１度だけ接近し、センサ５１が検知子５０を検出した旨の検知信号を出力する。したがって、センサ５１から出力される単位時間当たりの検知信号の数に基づいて、撹拌部材３１の回転数を検出することができる。そして、この検出結果に基づいて駆動手段２１に圧送する加圧エアの圧力を制御すれば、撹拌部材３１の回転数を適正な範囲内で安定させることができる。これにより、良質な混合塗料を得ることができる。

塗装を行うあいだ、ロボットアームＢは、被塗物（図示省略）の形状に合わせて三次元方向に移動するとともに姿勢を変化させるので、ロボットアームＢに搭載されている多液混合装置Ａも、上下又は前後に傾いたり反転するなど、三次元方向に向きを変える。そのため、撹拌空間１１内における撹拌部材３１の支持状態が不安定となり、撹拌部材３１の回転動作に支障を来すことが懸念される。

その点、本実施形態では、一対の支承部１３，１９と一対の軸端部３９，４０が当接した状態では、撹拌部材３１が一対の支承部１３，１９により回転軸方向に挟まれた状態で支持され、撹拌空間１１内の撹拌部材３１は、回転軸方向へのガタ付きと径方向へのガタ付きを規制されるようになっている。したがって、多液混合装置Ａの姿勢が三次元方向に変動したとしても、撹拌部材３１は、撹拌空間１１内において適正な姿勢を保って安定して支持される。

また、支承部１３，１９は略球面状に凹んだ形態とされており、この略球面状に凹んでいる支承部１３，１９の内面には、曲率半径や屈曲角度が極端に小さい領域がない。したがって、支承部１３，１９の内面には、固化した混合塗料等がこびり付き難く、またこびり付いたとしても除去し易い。

また、軸端部３９，４０と支承部１３，１９は点接触しているので、撹拌部材３１が回転する際の接触抵抗が小さく、撹拌部材３１の回転動作が円滑に行われる。また、軸端部３９，４０と支承部１３，１９がいずれも球面となっているので、尖った形態とした場合に比べると摩耗し難く、撹拌部材３１を長期間に亘って安定して支持することができる。

また、撹拌部材３１は、撹拌翼３７が一体に形成されている本体３２を有しており、軸端部３９，４０が本体３２とは別体の部品（シャフト３８）からなっているので、撹拌翼３７側の部品である本体３２と、軸端部３９，４０側の部品であるシャフト３８とを、異なる材質のものとすることが可能となっている。したがって、本体３２を比重の小さい材質とすることにより、撹拌部材３１全体としての軽量化を図ることができる。同時に、軸端部３９，４０側のシャフト３８を硬度の高い材質とすることにより、軸端部３９，４０の摩耗の進行を軽減し、撹拌部材３１を長期間に亘って安定して支持することができる。

また、一対の軸端部３９，４０が１本のシャフト３８の両端部に一体に形成され、このシャフト３８が本体３２に対し貫通する形態で取り付けられている。このように、一対の軸端部３９，４０が単一の部品（シャフト３８）に形成されているので、一対の軸端部を互いに異なる部品に形成した場合に比べると、部品点数が少なくて済む。

また、本実施形態とは異なり一対の軸端部を別々に本体に組み付けた場合には、本体と軸端部との間の組付け公差のために、撹拌部材の回転軸方向において一対の軸端部間の距離のバラツキが大きくなり、撹拌部材が回転軸方向にガタ付きを生じることが懸念される。その点、本実施形態では、一対の軸端部３９，４０を単一の部品（シャフト３８）に一体に形成しているので、組付け公差に起因して一対の軸端部３９，４０間の距離にバラツキが生じるということがなく、撹拌部材３１を安定して支持することができる。

また、流入孔１５から撹拌空間１１内に流入した主剤と硬化剤の一部が、上流側軸端部３９と上流側支承部１３との当接部分で滞留した場合、その滞留状態の主剤と硬化剤が混合されて固化することにより上流側軸端部３９や上流側支承部１３に付着し、その結果、撹拌部材３１の円滑な回転に支障を来すことが懸念される。その点、本実施形態では、流入孔１５から撹拌空間１１内に流入した主剤と硬化剤が、撹拌部材３１における上流側軸端部３９が配置されている端面と、撹拌空間１１における上流側支承部１３が配置されている端面との間の空間に流入するようにしたので、上流側軸端部３９と上流側支承部１３は、主剤及び硬化剤の流動経路の途中に配置されていることになる。したがって、流入した主剤と硬化剤が固化した状態で上流側軸端部３９や上流側支承部１３に付着することが防止される。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、支承部を凹み形状とし、軸端部を凸形状としたが、これとは逆に、支承部を凸形状とし、軸端部を凹み形状としてもよい。
（２）上記実施形態では、撹拌部材のうち検知子と従動側磁石を除いた部分を材質の異なる２つの部材（本体とシャフト）によって構成したが、撹拌部材のうち検知子と従動側磁石を除いた部分を単一の部品としてもよい。
（３）上記実施形態では、軸端部と支承部とを点接触させるようにしたが、軸端部と支承部は面接触するようにしてもよい。
（４）上記実施形態では、支承部を半球状に凹ませた形態としたが、支承部は、擂り鉢状（円錐状）に凹ませた形態であってもよい。
（５）上記実施形態では、軸端部を半球状に突出した形態としたが、軸端部は、支承部に当接する先端が尖った形態（例えば、円錐形）であってもよい。
（６）上記実施形態では、１本のシャフトの両端に軸端部を形成し、そのシャフトを撹拌部材の本体に貫通させたが、一対の軸端部を互いに別体の部品とし、これらの部品を、撹拌部材の本体に貫通させずに本体に埋設してもよい。
（７）上記実施形態では、撹拌空間内に収容されている撹拌部材に回転力を伝える手段として磁力を利用したが、これに替えて、撹拌部材に一体回転するように設けた伝達部材を撹拌空間の外部へ貫通させ、この伝達部材に回転力を付与する形態としてもよい。
（８）上記実施形態では、撹拌翼を液体の流通方向に間隔を空けて複数片設けたが、本発明によれば、撹拌翼は、液体の流通方向における１箇所のみに設けてもよい。
（９）上記実施形態では、２種類の液体（主剤と硬化剤）を所定量ずつ交互に流入させるようにしたが、本発明によれば、２種類以上の液体を所定の割合で混在させたものを流量させてもよい。
（１０）上記実施形態では２種類の液体を混合する場合について説明したが、本発明によれば、混合する液体の種類は３種類以上であってもよい。
（１１）上記実施形態では、撹拌によって得られる混合塗料が水性二液ウレタン塗料である場合について説明したが、本発明は、混合塗料が水性二液ウレタン塗料以外の塗料（例えば、溶剤系の塗料）である場合にも適用できる。
（１２）上記実施形態では、回転駆動部材を回転駆動する手段として、エア圧を利用したエアタービン構造を用いて回転駆動部材に回転力を伝達するようにしたが、これに替えて、回転駆動部材に設けた従動ギヤと、電動モータの駆動ギヤとを係合させ、電気的な駆動力をギヤの噛み合い介して回転駆動部材に伝達してもよい。

１１…撹拌空間
１３…上流側支承部（軸受手段）
１５…流入孔
１９…下流側支承部（軸受手段）
２３…筒部
３１…撹拌部材
３２…本体
３７…撹拌翼
３８…シャフト
３９…上流側軸端部（軸受手段）
４０…下流側軸端部（軸受手段）
４４…従動側磁石
４５…回転駆動部材
４８…駆動側磁石

Claims

複数種類の液体を流通させるための撹拌空間と、
外周に撹拌翼が設けられ、前記撹拌空間内において軸受手段により回転可能に支持された撹拌部材と、
前記撹拌空間を構成する筒部の外周に沿って前記撹拌部材と同軸状に回転駆動する回転駆動部材と、
前記回転駆動部材に一体回転するように設けられた駆動側磁石と、
前記撹拌部材に一体回転するように設けられた従動側磁石とを備え、
前記駆動側磁石と前記従動側磁石との間の磁気吸引力によって前記撹拌部材が前記回転駆動部材と一体となって回転することにより、前記複数種類の液体が前記撹拌翼により撹拌されて混合塗料が得られるようになっている多液混合装置において、
前記軸受手段が、
前記撹拌部材の回転軸方向における両端部に設けた一対の軸端部と、
前記撹拌空間内に設けられ、前記一対の軸端部を相対回転可能に且つ前記撹拌部材の回転軸方向へのガタ付き及び回転軸と直角な径方向へのガタ付きを規制可能に係合させる一対の支承部とを備え、
前記軸端部と前記支承部のうちいずれか一方が、略球面状に凹んだ形態とされていることを特徴とする多液混合装置。
前記軸端部と前記支承部は曲率の異なる球面状をなしており、
前記球面状の軸端部と前記球面状の支承部が点接触していることを特徴とする請求項１記載の多液混合装置。
前記撹拌部材は、前記撹拌翼が一体に形成されている本体を有しており、
前記軸端部が、前記本体とは別体の部品からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多液混合装置。
前記一対の軸端部が、１本のシャフトの両端部に形成されており、
前記シャフトが、前記本体に貫通する形態で取り付けられていることを特徴とする請求項３記載の多液混合装置。
前記複数種類の液体を前記撹拌空間内に流入させる流入孔を有し、
前記流入孔の前記撹拌空間内への開口が、前記撹拌部材における前記軸端部が配置されている端面と、前記撹拌空間における前記支承部が配置されている端面との間の空間に臨んでいることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の多液混合装置。