JP5714795B2 - コーティング材料スプレーガン - Google Patents

Description

本開示は、例えば表面をコーティング材料で噴霧又は塗装する等、表面に材料を塗布する技術分野に関する。より詳細には、本開示及び本発明は、例えばスプレーガン等の材料塗布装置を制御する装置及び方法に関する。

粉体塗料等の粉体コーティング材料は、一般的に、粉体コーティング材料を噴霧することによって物体に塗布される。通常、スプレーガン又は材料塗布装置が用いられ、スプレーガンは、手で保持し手動で操作することができるか、又は電子制御される自動スプレーガンを用いることができる。手動スプレーガンの場合、引き金式の装置が一般的にハンドル上に配置されており、それによって、操作者が、塗装動作を開始及び停止させるように引き金を指で作動させることができる。パージ（浄化）動作を始めるための別個の引き金又はスイッチをスプレーガンハンドル上に設けることが既知である。

スプレー技術は、例えば静電式、非静電式、及び摩擦帯電式を含む。スプレーガンを通る粉体流路は、所望でない汚染を防止するために、材料の色又はその他の特性等、粉体コーティング材料が変更されるときは常にパージ（浄化）されなければならない。さらに、種々のパラメータは一般的に、コーティングされる部分が異なる場合に又は異なるコーティング材料を使用する場合に変更される。このような変更によって、製造時間が損なわれる。

本開示は、コーティング材料塗布装置を制御することに関する装置及び方法の両方についての本発明の複数の態様を提示する。

本開示の発明の一態様によれば、塗装動作の前、塗装動作中、塗装動作と塗装動作との間、若しくは塗装動作の後のいずれかにおいて、又は一実施の形態では、コーティング材料動作中を任意選択的に含む、材料塗布装置の動作中において、操作者が１つ又は複数の塗装動作パラメータを選択することができるようにする選択又は補助機構が提供される。一実施の形態では、機構は、１つ又は複数の塗装動作パラメータに対して調整又は選択又は変更を行うのに使用することができる手動式機構の形態で実現することができる。例示的な一実施の形態では、手動式機構は、手動式スプレーガンの握把（ハンドグリップ）上に配置される指で作動する引き金の形態であってもよい。塗装動作パラメータの例は、コーティング材料の流量、コーティング材料の流れを生成する空気の流量、及びプリセット塗装動作レシピ（予め設定された塗装動作手法）を含むことができるが、これらに限定されない。手動式機構は、例えば第２の引き金のような、握把上に配置される第２の手動式機構に加えてもよく、当該第２の手動式機構は、一例として、材料塗布装置のオン／オフ動作を制御するのに使用することができる。補助機構の作動に関係付けられる機能性は、特定の用途及び使用において望まれる特定の制御特徴に対してプログラム可能であり得る。

本開示の発明の別の態様によれば、材料塗布装置内に、又は材料塗布装置上に、又は材料塗布装置と共に配置されるコントローラのような、材料塗布装置に関係付けられる第１のコントローラ機能（制御機能部）を提供することができる。例えば、様々な構成部材の動作を制御するシステムコントローラ機能のような材料塗布装置の外部にあるか又は遠隔にある第２のコントローラ機能も提供することができる。当該様々な構成部材は、１つ又は複数のポンプ、給送センター、振動器、過剰噴霧回収システム、スプレーブース関連制御部等を含むが、これらに限定されない。第１のコントローラ及び第２のコントローラは、選択又は補助機構が１つ又は複数の塗装動作パラメータを制御するように機能するように、例えばネットワークを介して互いに通信し合うことができる。例えば、スプレーガンからのコーティング材料の流量を調整するのに引き金を使用してもよい。別の実施形態では、第２のコントローラは、第１のコントローラ用のソフトウェアをプログラミングするか又は更新するのに使用されてもよい。第２のコントローラは任意選択的に、選択又は補助機構の作動に関係付けられる機能性を変更又はプログラミングするのに使用されてもよい。

本開示は、そのような装置の使用において具現される方法も意図する。本開示は、塗装動作中に手で保持されると共に操作する材料塗布装置を含むコーティング材料塗布システムを制御する方法であって、一実施の形態では、材料塗布装置の握把を片手で保持する工程と、材料塗布装置を把持しながら少なくとも１つの塗装動作パラメータを選択するのに同じ手を使用する工程とを含む、方法を含む本発明の方法をさらに提示する。

さらなる本発明の態様、利点、及び利益は、添付の図面と共に以下の説明を検討すれば当業者には明らかになるであろう。

本明細書に記載の本発明は、例えば静電粉体スプレーガン等の粉体コーティング材料塗布装置の文脈において説明及び図示される。しかしながら、例示的な実施形態は本開示中に提示される本発明の種々の態様の用途又は使用に限定されることを意図しない。例えば、本発明は、非静電式材料塗布装置と共に、若しくは電極を利用しない摩擦帯電ガンと共に、又はそれらの組合せと共に使用することができる。本発明はまた、いかなる特定のタイプのコーティング材料又はコーティング材料の使用にも限定されない。さらに、「スプレー」及び「スプレーパターン」という用語は、「スプレー」又は「噴霧」と一般的に呼ばれるこれらのプロセスだけでなく、付加的に、或る空間を横切って、概ね乾燥した粉体コーティング材料を目標物へ向けることを含む任意の塗布技法を含むように、最も広範な意味で理解されることを意図する。しかしながら、スプレーパターンは霧化する必要がないであろう。使用の際、霧化は圧力、空気、若しくはこの両方又は他の霧化技法及びそれらの組合せに基づき得る。さらになお、「スプレー」及び「スプレーパターン」という用語は、材料を標的へ向けているいかなる特定の時間期間にも限定されない。換言すれば、材料の非常に短い噴射又は細いジェット流もさらに本明細書中の「スプレー」及び「スプレーパターン」という単語の理解内にあるものとして解釈されるべきである。本発明はまた、例示的なスプレーガンの構成、形状、及び配置を参照しながら本明細書中に説明し示されているが、本明細書中には、このような実施形態に本発明を限定するものとして解釈されるべきものではない。多くの異なる構成及び設計を用いることができるが、非常に多くあるため、本明細書中には明記又は記載することはできない。

本明細書において用いられる場合、パージ動作は、材料供給部から材料塗布装置へのコーティング材料の流れを停止すること、及び、コーティング材料流路の一部又は全てを通る加圧パージ空気を印加して、所与のパージシステム設計の場合に達成することができる量と同じ量のコーティング材料を流路から除去することを指す。本明細書において用いられる場合、塗装動作は、コーティング材料を１つ又は複数の物体に塗布するために行われる一連の事象及び／又は種々の工程並びに動作を指す。したがって、塗装動作という用語は概して、物体への材料塗布を確定する１つ又は複数の、典型的には多くの動作、機能、設定、及び条件を含む。例えば、塗装動作は供給ポンプ動作、スプレーブース、及び過剰噴霧回収動作、コンベヤシステム制御、静電制御機能、材料流量制御、霧化及び空気流れ制御、コーティング材料特性変更等を含み得るが、これらに限定されない。次いで、任意の特定の塗装動作の場合、１つほどであってもよいが、典型的には多くの、制御若しくは設定されるか、又は多くの場合では塗装動作を変更するときに調整されるパラメータがあってもよい。これらの塗装動作パラメータは、例えば、静電式動作用の電圧及び電流、コーティング材料流量、空気流量、パージタイミング及び流れ、並びに塗装動作に関連する多くの他の動作、機能、設定、及び状態を含み得るが、これらに限定されない。したがって、塗装動作パラメータという用語は、塗装動作に悪影響を及ぼすか又は影響を与える、塗装動作に関連するあらゆる情報、制御、機能、入力、出力、動作、設定、状態、又は特徴を指すものとして広く解釈されるべきである。特有の塗装動作に関係付けられる、種々のパラメータ又はそのサブセットは概して、本明細書ではレシピ又は塗装動作レシピと呼ばれ、このようなレシピは必須ではないが、典型的には、選択されたレシピに従って塗装動作を実行するように種々のシステムコンポーネントを制御する主制御システムによってアクセスするためにメモリに予め確定及び記憶されている。通常、レシピはライン動作者に関する限り固定されているが、システムによっては、このような変更を行う適正な権限を有する任意の者によるレシピの変更及び他の変更が可能となるように設計され得るものもある。したがって、本明細書において用いられる場合、レシピは、変更されることのできない一組のパラメータに限定されることを意図していないが、１つ又は複数のパラメータ、指示、制御、及び機能を変更することができるレシピを含み得る。したがって、レシピという用語は、予め確定又はプリセットされているレシピ、及び、塗装動作前に、よりリアルタイムで合わさるか又は塗装動作前に修正されるレシピも含み得る。

例示的な実施形態での組合せを具現するものとして、本発明の種々の発明的態様、概念、及び特徴が本明細書において説明及び図示され得るが、これらの種々の態様、概念、及び特徴は、多くの代替的な実施形態において使用されてもよいか、個々に使用されてもよいか、又はその種々の組合せ及び部分的な組合せで使用されてもよい。本明細書において明白に除外されない限り、このような全ての組合せ及び部分的な組合せは本発明の範囲内にあることが意図される。さらになお、代替的な材料、構造、構成、方法、回路、装置、及びコンポーネント、ソフトウェア、ハードウェア、制御論理、形成、適合、及び機能に関する代替形態等のような、本発明の種々の態様、概念、及び特徴に関する種々の代替的な実施形態が本明細書に記載され得るが、このような記載は、現時点で既知であるか又は後に開発されるかにかかわらず、利用可能な代替的な実施形態の完全又は網羅的なリストであることは意図されない。当業者は、そのような実施形態が本明細書において別段に開示されていない場合であっても、本発明の範囲内の付加的な実施形態及び使用に、本発明の態様、概念、又は特徴のうち１つ又は複数を容易に採用することができる。さらに、本発明のいくつかの特徴、概念、又は態様が好ましい構成又は方法であるものとして本明細書中に記載され得るとしても、そのような記載は、そのように明記されていない限り、このような特徴が要求されるか又は必要であることを示唆することは意図されない。さらになお、例示的若しくは代表的な値及び範囲が、本開示を理解する際に役立つように挙げられ得るが、このような値及び範囲は限定的な意味に解釈されるべきではなく、そのように明記される場合にのみ、重要な値又は範囲であることが意図される。さらに、種々の態様、特徴、及び概念は、本明細書中に発明的であるとして又は本発明の一部であるとして明記されることができ、このような明記は、排他的であることを意図せず、むしろ、このような発明として又は特定の発明の一部として明記されることなく、本明細書中に十分に記載されている本発明の態様、概念、及び特徴であってもよく、その代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲又は関連出願若しくは継続出願の特許請求の範囲に記載される。例示的な方法又はプロセスの記載は、全ての場合において要求されるものとして全ての工程を含むことに限定されず、また、それらの工程が提示される順序は、そのように明記されない限り、要求されるものとして又は必要であるものとして解釈されるべきではない。

図１を参照すると、手動式材料塗布装置１０がノズル部１２と、銃身部１４と、握把部１６とを含み得る。本明細書中のいくつかの例では、装置１０は例えば任意の適した材料塗布装置又はスプレーガンであってもよい。スプレーガン及び材料塗布装置という用語は本明細書中で交換可能に使用されるが、材料塗布装置はスプレーガンだけでなく、それ以外の多くの形態で実現されることができ、その術語に限定されないことを理解されたい。典型的には、ノズル部１２、銃身部１４、及び握把部１６はそれぞれ、多部品組立体であり、互いから分離可能でもある。しかしながら、本明細書中の本開示及び本発明は、材料塗布装置１０又はその構成部品のいかなる特定の設計、形状、又は構成（握把部１６の設計、形状、若しくは構成を含む）に限定されず、加工部品、成形部品、それらの組合せ、一体部品等を含み得る。本明細書中の一部の記載では、材料塗布装置の本体又は装置の本体を全体的に参照することができ、これは、例えば握把部１６、銃身部１４、及びノズル部１２等、塗布装置の構造のいくつかの部分又は全てを形成する任意の部品又は部品の組合せを参照することを意味する。種々の本発明及び本開示の発明の態様は、本明細書において明記及び開示するために、非常に多数の方法、並びに握把部１６、銃身部１４及びノズル部１２の構成で、実現することができる。

握把部１６は、例えば、スプレーガン１０の動作中に手で保持するか又は把持されるハンドル１８の形態で実施することができる。静電装置１０の場合、ハンドル１８は操作者の手と接触すると共に接地する部分を含み得る。この記載の目的のため、握把という用語は全体的に、塗布装置１０の動作中に操作者が手で保持するか又は把持して当該装置１０を支持及び制御する任意の構造又は組立体又は部材を指すのに用いられ、ハンドル、グリップ、又は他の構造体は、このような握把の例示的な実施形態である。

図１に示すように、コーティング材料供給部２０をスプレーガン１０へのコーティング材料源として用いることができる。給送又は供給ホース２２を一般的に使用してスプレーガン１０を供給部２０と接続する。ホース連結具２４を設けて供給ホース２２をスプレーガンに固定取付けしてもよい。図１に示すような静電スプレーガンの場合では、静電制御ケーブル又は接続部２６をスプレーガンの制御システム２８と電気入力部３０との間に設けてもよい。制御システム２８は、また、例えば、操作者が第１の手動式機構３２を作動させたことを示す引き金起動信号等の１つ又は複数の信号をスプレーガン１０から受信してもよい。例示的な実施形態では、第１の手動式機構を、例えば主引き金又はスイッチ３２の形態で実現して塗装動作を開始させてもよい。主引き金３２は、操作者が握把部１６によってスプレーガン１０を保持するのに使用しているのと同じ手の指を用いて引き金３２を作動させることができるように設計されてもよい。「主」引き金とは単に、第１の引き金３２に関係付けられるが必ずしも唯一の機能である必要はない主機能（一次機能）が塗装動作のためにスプレーガンの動作をオン／オフに制御するものであることを意味する。主引き金３２が作動すると、電気信号又は電気状態（例えば閉接点）が制御システム２８に送られるか又は制御システム２８によって検出されて、スプレーガン１０にコーティング材料流を流し始め、他の信号が生成されて、スプレーガン用の電力を起こしてもよい（例えば静電動作の場合）。例示的な実施形態では、主引き金３２の作動に関係付けられる電気信号又は電気状態がディスプレイコントローラ１１０（ここでは図４を参照）と接続し、ディスプレイコントローラ１１０によって最初に検出される。このことは本明細書においてより詳細に以下に説明する。ディスプレイコントローラ１１０は、ネットワークを介して制御システム２８と通信し、それによって、制御システム２８がディスプレイコントローラ及びネットワークを介して主引き金３２の作動を検出する。代替的に、主引き金３２の作動を、ネットワークを介さない場合は、例えば、主引き金３２と制御システム２８とを直接、有線又は無線接続することによって、制御システム２８に結合することができる。

スプレーガン１０と制御システム２８又は他のシステムコンポーネントとの間の電気信号又は電気状態は全て、電気ケーブル２６を介して電線に沿って送信することができる。代替的に、信号をＲＦ、ＩＲ光学等を含む無線技法を用いて送信してもよい。材料塗布装置１０を制御システム２８につなぐのにネットワークを使用することを含む、本明細書における実施形態では、ネットワーク配線（単線又は多線）を電気ケーブル２６に通すこともできる。

制御システム２８は、当該技術分野において既知のように、スプレーガンの電力要件の入力電力及び動作を制御すると共に、コーティング材料供給部２０、パージ供給部３４、及び他のシステム関連特徴部（スプレーブース、部品コンベヤ等（図示せず））の動作を制御するのに適した任意の構成とすることができる。材料供給部２０は、本明細書に記載されている装置と方法とを組み合わせて用いるときを除き、本発明の一部を形成しない。コーティング材料供給部２０は、典型的に、制御システム２８の制御下のポンプ（複数可）を含み、それによって、制御システム２８は操作者による引き金３２の作動に応答してポンプを始動させる。これによって、コーティング材料が握把部１８、銃身部１４を流れ、ノズル部１２から流出して、典型的には例えば粉体コーティング材料用に雲様パターンの形態の所望のスプレーパターンＳを形成する。

制御システム２８の制御下のパージ供給部３４を用いて、加圧したパージ空気又は他のガスをパージホース３６を介してスプレーガン１０に供給してもよい。パージホース３６は握把１６に配置されている適切なホース連結具入力部３８、この例ではハンドル１８の基部４０に接続可能とすることができる。そのため、握把１６へのパージ空気入口は、ホース連結具２４のコーティング材料入力部とは別個とすることで、パージ空気が、まず握把１６内のパージ空気流路を通過することによって、最初にコーティング材料流路（図１には図示せず）に入るようにすることができる。しかしながら、本発明はいかなる特定のパージ構成又はコーティング材料流路構成にも限定されない。例えば、パージ空気はいくつか例を挙げると、代替的に、供給部２０付近若しくは供給部２０における、又はさらには銃身部の近く若しくはノズル部１２の近くのコーティング材料流路に導入されてもよい。本発明はまた、ハンドルの基部４０から延在するコーティング材料流路に限定されない。多くのガン設計では、材料流路はまず、例えばガンの銃身部まで入る。

図２は、塗布装置１０を長手方向断面図で示す。図示のように、ハンドル１８は、長引く動作又は方向転換の際に操作者の手にかかる負担を軽くするために人間工学的に形を変えることができる。コーティング材料ホース連結具２４は、供給ホース２２（図示せず）の一端を受け取るようになっている第１の端部４２と、入口管４８の第１の端部４６に入れ子式に摺動する対向する端部４４とを有する。

入口管４８は、ハンドル１８内を延在し、例えば入れ子式の接続部等、エルボ継手５０の一端と嵌合する。エルボ継手５０は、例えば入れ子式の接続部等、出口管５２の第１の端部と嵌合する別の端部を有する。出口管５２は銃身部１４に沿ってノズル部１２に延在しており、そのため、コーティング材料が出口管の遠位端部を通って流出してノズル部１２に入り、ノズル部１２からスプレーパターンＳを形成する。ノズル部１２の詳細は本開示の発明を理解して実施するのに必要とされない。代替的な設計では、例えば、出口管５２自体が出口オリフィスを形成するか又は提供し、その出口オリフィスを通ってコーティング材料がノズルから出る。本明細書中の例示的な実施形態では、ノズル部１２は電極組立体５４を含んでいてもよく、この電極組立体５４は銃身１４の後部の内部電源部５６によって帯電される。電源５６は典型的に、既知のような高電圧乗算器及び関連回路の形態で実現される。ノズル部１２の外側に位置付けられる電極先端部を含む、多くの異なるタイプの電極組立体、及び外部電源と、スプレーガン１０の外部の電源の部分とスプレーガン１０の内部の他の部分のハイブリッド設計とを含む、多くの異なるタイプの電源設計、構成、及び配置を用いることができる。加圧空気源に接続可能な電極空気洗浄入口５８に空気路（図示せず）を設けてもよく、この空気路はハンドル１８を通って銃身部１４に沿ってノズル部１２に延在しているため、ノズルの先端部にわたって空気流を供給してノズルの先端部にコーティング材料が蓄積しないようにするのに役立つ。

したがって、入口管４８、エルボ５０、及び出口管５２は組み合わさってコーティング材料流路を形成又は画定し、例示的な実施形態では、コーティング材料流路は入口管４８、エルボ５０、及び出口管５２の内部容積によって形成され（且つ、符号６０を付されている矢印で表されるように）、ハンドル１８から銃身部１４に沿ってノズル部１２に延在している。

本開示の発明の態様によれば、第２の手動式機構７０が提供され得る。この第２の手動式機構７０は、例えば第２の引き金若しくはスイッチ、又は補助引き金若しくはスイッチの形態で実施され得る。好ましくは、補助引き金７０は指で作動させることができ、特に、スプレーガンのハンドル１８も保持している操作者の手の指で作動させることができるが、必ずしもそうである必要はない。必須ではないが、別の数本の指を用いて第１の引き金３２及び第２の引き金７０を作動させることができる。

図３、図９Ａ、及び図９Ｂを参照すると、主引き金３２及び補助引き金７０が薄膜スイッチ又は他の適したスイッチ設計部を作動させるように動作可能に連結されることができる。この例での主引き金３２は、一対の可撓性アーム７４が延在している主引き金本体７２を有する。可撓性アーム７４のそれぞれの遠位端部７６が、薄膜スイッチ８０の対向する両側の位置７６ａ及び７６ｂ等、主引き金３２に関連付けられる薄膜スイッチ８０付近で、薄膜スイッチ組立体７８の一方の側と係合する。遠位端部７６は代替的に、主引き金本体７２をハンドル１８側へ引いて主引き金３２を作動させると、脚部７４が内方に押されることができるように十分に支持を行う好都合に利用可能な任意の他の表面と係合してもよい。

この例では、薄膜スイッチ組立体７８は３つの薄膜スイッチ８０、９６、及び９８を有する。下部のスイッチ８０を用いて主引き金３２の作動を検出することができ、上部の２つのスイッチ９６及び９８を用いて補助引き金７０の作動を検出することができる（本明細書において以下にさらに説明する）。種々の薄膜スイッチはボード７８ａに配置することができるが、所望に応じて、任意の他の好都合な方法でスプレーガン内に設けてもよい。

主引き金本体７２は、より軟らかな作動支柱７５を受け入れて保持する内向き中空ボス７３をさらに含み得る。作動支柱７５は、ボス７３の内側に十分に挿入されると端部７５ａがボス７３の端部からわずかにはみ出るようなサイズである。端部７５ａは、主引き金本体７２を操作者が引くと、関係付けられている薄膜スイッチ８０と係合してスイッチ８０を作動させる。主引き金本体７２は、ハンドル１８の枢軸支柱７７ａ（図９Ａには１つしか図示せず）及び主引き金本体７２の協働する穴７７ｂ等、任意の好都合な手段によって、ハンドル１８に取り付けることができる。支柱７７ａを用いて補助引き金７０をハンドル１８上に支持することもできる。主引き金本体７２は窓７９をさらに含んでもよく、組み立て後、補助引き金７０がこの窓７９から延在している。このようにして、操作者は所望であれば１本の指で引き金３２及び７０の双方に容易にアクセスすることができる。

引き金３２を内方に（図３及び図９Ａで見ると左方に）引くと、作動支柱７５の遠位端部７５ａが薄膜スイッチ８０の可撓性接触部８０ａに押し当たり、これによって固定接触部８２（図３）と電気接触する。この電気接触又は電気接続は制御システム２８に塗装動作を開始する指示を与える。引き金３２を操作者が解放すると、可撓性アーム７４のばね様付勢によって引き金本体７２が図３に示すその非作動位置に押し戻り、支柱７５がスイッチ８０から十分遠くに後退することで、可撓性接触部８０ａが跳ね返るか又は固定接触部８２から離れて接触しなくなり、それによって、制御システム２８に塗装動作を停止するように信号を送る。主引き金３２が解放されると、支柱７５は、必須ではないが、可撓性接触部８０ａと事実上接触状態のままとなり得る。

支柱７５の使用は多くの利点を有する。好ましくは、支柱は、例えばゴム等のより軟らかい材料から作製することができるため、操作者はより快適さにかなった軟らかな触覚反応を受ける。支柱の相対的な硬さ又は軟らかさを単に変えることによって感触を変えることができる。ゴム材料等の軟らかい支柱７５の使用によって、引き金３２に加えられる過移動又は過剰力に起因する、スイッチ８０に対する損傷を軽減するように支柱７５が押し当たることも可能となる。２つの可撓性アーム７４の使用は代理機能性を与える。これらのアームのうち一方が損傷又は破損した場合、他方のアームがなおも引き金３２を機能させ、特に、引き金３２が解放されたときに確実にスイッチ８０が開くようにする。

この実施形態における補助引き金７０は、二重切替え機構とすることができ、その場合、補助引き金７０は図３に示す中立位置すなわち非作動位置、第１の作動位置、及び第２の作動位置を有する。しかしながら、本発明は特定の引き金構成にも単一の補助引き金にも限定されない。補助引き金は３つ以上の作動位置を有していてもよいか、又は２つ以上のこのような補助引き金があってもよい。一例として、手動式機構７０は、複数の位置を有するスライドスイッチ又は複数の位置を有する回転スイッチ、又は複数の位置を有する操作レバー等であってもよい。いずれの場合も、補助引き金／スイッチ７０の設計は、操作者によるこのような装置の使用によって行われる全体的機能性によって確定される。

補助引き金７０は、中央ハブ８６から延在している指掛けレバー８４を含み得る。ハブ８６は、通常、引き金７０を中立位置に付勢するばね又は他の機構（図示せず）であってもよく、このことは、関連スイッチを作動させるのに引き金７０に力を加える必要があることを意味する。ハブ８６からは第１の作動アーム８８及び第２の作動アーム９０が延在し、これらは、必須ではないが、引き金７０が中立位置にあるときに、上部薄膜スイッチ９６及び下部薄膜スイッチ９８それぞれの可撓性接触部９２及び９４それぞれと係合することができる。したがって、補助引き金７０が図３で見た場合に上方に枢動すると、第１の作動アーム８８がその関係付けられている可撓性接触部９２に押し当たって上部薄膜スイッチ９６を閉じる。同様に、引き金７０が図３で見た場合に下方に枢動すると、第２の作動アーム９０がその関係付けられている可撓性接触部９４に押し当たって下部の薄膜スイッチ９８を閉じる。主引き金３２も作動している間又は作動していないときに、操作者は補助引き金７０を容易に作動させることができることに留意されたい。薄膜スイッチ９６、９８は、作動すると制御システムに所望の操作又は機能が行われるべきであることを指示する。主引き金スイッチ８０の場合のように、補助引き金スイッチ９６、９８についての対応する電気信号又は電気状態がディスプレイコントローラ１１０及びネットワーク１１２（図１）を介して制御システム２８にやりとりされる。代替的に、これらの信号は無線式又は電気ケーブル２６に沿った線を通じてやりとりされてもよい。

例えば、制御システム２８は、ソフトウェア又は他の方法等での指示（補助引き金７０の上／下作動は塗装動作パラメータを増加させる（１を足す）又は減少させる（１を引く）命令に関連する）を含み得る。代替的に、補助引き金の作動を用いて、１つ又は複数の塗装動作パラメータを変更又は選択するのに利用可能な選択肢の一覧表をスクロールしてもよい。多くの他の代替的な機能及び制御を補助引き金７０の作動に関係付けることができるが、非常に多くあるため、ここでは列挙しない。さらに、補助引き金７０の機能性によってスプレーガン１０又はシステムの種々の異なる動作モードに対して変更を行ってもよい。例えば、塗装動作中、補助引き金７０の作動によって材料流量を増減してもよいが、パージ動作中は引き金を用いて運転停止モード又は待機モードにしてもよい。付加的な特徴及び機能は本明細書において以下にさらに詳細に説明する。

図２及び図４を参照すると、本開示の発明の別の態様によれば、ディスプレイ１００等の視覚情報装置を設けて、スプレーガン１０、（パージ供給部３４、材料供給システム２０等のような）システムコンポーネントのうち１つ又は複数についての１つ又は複数の動作パラメータ若しくは他の情報に関する情報を操作者に提示する。好ましくは、ディスプレイ１００はスプレーガンに配置されるか又はスプレーガンの一部として設けられる。例示的な実施形態では、操作者がスプレーガンを使用している間に容易に見ることができるようにディスプレイ１００を銃身部１４の後端部に設けてもよい。

ディスプレイ１００は好都合には、ガン本体内に取り付けられるか、又はガン本体内の奥、この例では電源部５６の真後ろに配置することができる。表示部保護環状部材１０２を用いることで、ディスプレイを悪影響及び汚染から保護し、おそらくは状況によって、ディスプレイがより容易に見えるであろう。保護レンズ又はカバー１０４をさらに設けてもよく、レンズ１０４は必要に応じてディスプレイ１００を使用し易くするように適切な記号及び印を含んでもよい。ディスプレイ１００は、例えば一対の７セグメントＬＥＤ等の視覚表示装置１０６と、ディスプレイコントローラ１１０及び関連の付加的な回路を含み得る１つ又は複数の回路基板１０８とをさらに含み得る。ディスプレイコントローラ１１０は、ディスプレイ１００に対する全ての制御機能を行い、また、ネットワークインタフェースも含み得ることで、ネットワーク１１２（図１を参照）を介して、制御システム２８に関係付けられる主コントローラ１１４と通信することができる。適したネットワークは、例えばＬＩＮネットワーク等の単線ネットワーク（例えば電気ケーブル２６を通る単線）とすることができるが、代替的に、必要に応じて多線及び無線を含む任意のネットワークを用いてもよい。例示的な実施形態では、ディスプレイ１００は、例えばプッシュボタン式薄膜スイッチ等の１つ又は複数の手動入力部１１６も含み得る。しかしながら、手動入力部１１６は代替的に、塗布装置の他の場所に配置されてもよい。

図５及び図６を参照すると、ディスプレイ１００の手動入力部１１６は、例えば第１のプッシュボタン式薄膜スイッチ１１８及び第２のプッシュボタン式薄膜スイッチ１２０を含み得るが、必要に応じて任意のスイッチ又は選択装置を用いてもよい。また、視覚表示装置１０６は第１の７セグメントＬＥＤディスプレイ１２２及び第２の７セグメントＬＥＤディスプレイ１２４を含み得る。この例におけるディスプレイ１２２及び１２４は数値ディスプレイであるが、操作者に表示されることが所望される情報を伝えるのに適した英数字、ＬＣＤ等を含む他のディスプレイを用いてもよい。所望に応じて付加的な視覚表示を用いてもよい。例えば、ＬＥＤ等の第１のランプ１２６及び第２のランプ１２８を用いて、関係付けられるアイコン１３０及び１３２（図６）を照明してもよい。

一例として、手動入力部１１６の１つをモード選択スイッチ１１８として用いてもよい。他の手動入力部をパージ開始スイッチ１２０として用いてもよい。パージ開始スイッチ１２０が作動すると、指示がネットワーク１１２を介して制御システム２８に送信され、制御システム２８がパージ動作を開始する。パージ開始スイッチ１２０を作動しない場合、システムは所望に応じて待機状態又は塗装動作状態若しくは他の状態にあってもよい。パージ動作は第２の入力部１２０を使用する以外の他の方法で開始してもよい。例えば、制御システム２８は、補助引き金７０が作動してパージ動作が開始されたことを認識するようにプログラムされてもよい。これによって、操作者が片手で塗装動作及びパージ動作を制御することが可能となる。このような場合では、第２の入力部１２０はシステム運転停止、リセット、又は任意の他の所望の操作又は動作等の別の機能を行うようにプログラムされてもよい。

システムによっては、ディスプレイ１００自体が、任意の数又はタイプのシステム関連データ及びパラメータについての情報を操作者に提示する機能性を有し得る。例えば、ディスプレイコントローラ１１０は、ネットワーク１１２を介して制御システム２８から受信したデータに基き、塗装動作中の材料流量を単に表示するようにプログラムされてもよい。材料流量は例えば、２つの例を挙げると、１分当たりのグラムで又は最大流量の百分率として表され得る。材料流量は、空気流れ率等の空気流れ値から推定されることもできる。

しかしながら、ディスプレイ１００を用いて補助引き金７０の柔軟性及び機能性を大幅に高めることができることがさらに意図される。補助引き金７０は多入力機構とすることができるため、これを用いて、何の情報を表示するかを制御すると共にオプションリストから選択を行うことができる。一例として、モード選択ボタン１１８を用いてディスプレイ１００に対し異なる表示モードを選択することができる。一実施形態では、モードスイッチ１１８を押すことによって、装置が第２のアイコン１３２のランプ１２８を照明させる流量モードとなる。モードスイッチ１１８を再度押すと、第２のアイコン１３２のランプが消え、第１のアイコン１３０用のランプ１２６が照明し、これによって装置がフォルダー表示モードとなる。モードボタンを各連続作動させるには、ディスプレイをフォルダーモードと流量モードに交互に合わせる。

フォルダー表示モードでは、操作者は次に補助引き金７０を用いて、塗装動作のプリセットレシピのリストを上下又は前後にスクロールしてもよい。補助引き金７０の各作動は視覚表示装置１０６を介して操作者に新たなプリセット数を提示する。図６の例では、ディスプレイはフォルダーモードにあり、プリセット数０２が表示されている。操作者がディスプレイをプリセット数０２のままにしておく場合、制御システム２８は次いで、プリセットレシピ用の所望の動作パラメータを開始することになる。操作者は必ずしも、特定のレシピに対して全てのパラメータ及び条件がどのように調整されるかを知る必要はなく、これが要求されているレシピであること、又は特定の塗装動作を最良に実施するレシピであることさえ分かっていればよい。任意選択的に、関連付けられている情報を実際に有するプリセット数しか操作者に表示される必要がなくてもよい。

流量モードでは、関係付けられているアイコン１３２が照明されることで操作者には、どのモードが使用中であるかが分かる。この例では、視覚表示装置１０６は次いで、スプレーガン１０を通るコーティング材料に関する流量を表示することができる。この情報を例えば制御システム２８からネットワーク１１２を介してディスプレイコントローラ１１０に送信することができる。流量モードの場合、操作者は所望に応じて補助引き金７０を上下に作動させて流量パラメータを増減させることができる。この機能性は主引き金３２とは独立しているため、操作者は、塗装動作を実際に行いながらでも又は場合によっては塗装動作の直前若しくは直後に、これらの選択を開始することができる。

選択された動作モードに関連する情報を操作者が視覚的に見ることが可能であり、且つ、視覚オプションの点では、スプレーガン１０又はコーティング中の物体から注意を逸らされるか又は目を離す必要なく、選択及び選択の視認を行うことが可能であるため、ディスプレイ１００では補助引き金７０のこの機能性が大幅に高まっている。これによって、特定の塗装動作を妨げることなく、又は少なくともスプレーガン又はコーティング領域から目を離す必要なく、１つ又は複数の動作パラメータを変更又は選択することが可能となることで、このような変更及び選択を実施すると共に行われた選択を確認することができるようにする。例えば、流量モードでは、操作者は必要に応じて単に補助引き金７０を上下に作動させて塗装動作中の流量を調整又は選択して製品仕上げを高めることができる。或いは、操作者はコーティングすべき新たな物体がコーティング領域に入る際に、又は現在のプリセットが物体を十分にコーティングしていない場合に、プリセットレシピを切り替えてもよい。代替的に、システムは、主引き金３２が作動していないと、例えば流量又はプリセットレシピ選択又はパージ開始等の選択を可能にするようにプログラムされてもよい。さらになお、補助引き金７０の作動に関係付けられている機能及び制御は、主引き金３２が作動しているか否かに応じ、さらに、手動入力部１１６を介して何のモードが選択されているかに応じ得る。例えば、主引き金３２が作動していれば、補助引き金はパージ動作を開始することができないであろう。

したがって、補助引き金７０とディスプレイ１００とを組合せた機能によって、行われた選択を確認するのにスプレーガン又はコーティング領域から目を離す必要が全くなく、操作者が所望であれば片手を用いて、しかも、スプレーガンを支持又は把持するのに使用しているのと同じ手を用いて１つ又は複数の動作パラメータの選択を含む塗装動作を制御することが可能になる。

ディスプレイ１００又は補助引き金７０に対してプログラムされ得る機能及びパラメータ選択を限定する必要はない。任意の機能性及びパラメータ選択は特定のシステムに対する必要に応じて利用可能にすることができる。また、付加的な補助引き金又は多位置手動操作機構を使用することによって、本明細書に記載の概念全体の柔軟性がさらに増す。別の例として、補助引き金７０の連続作動を用いてオプションの工程に進むか、又は１つ又は複数の塗装動作パラメータ、例えば流量の増分変化の工程に進んでもよいが、引き金を停止状態のままにする場合、値は例えばより大きなステップ又は速いステップでインクリメントし得る。

制御システム２８はまた、例えばシステムのセットアップ、較正等の間に用いることができる主ディスプレイ又はシステムディスプレイ１４０（図１）を含み得る。しかしながら、このディスプレイ１４０は操作者の動作領域の近くに位置していても位置していなくてもよいか、又は塗装動作中に操作者に見えなくてもよい。ディスプレイ１００を取り付けたガンが、システムのディスプレイ１４０の後部に提示されるのと同じ情報の一部又は全てを提示してもよい。

代替的な機能性のほんのいくつかの例を挙げると、制御システム２８及びガンコントローラ１１０の場合に適当な設定及びプログラミングによって、補助引き金７０を用いて、帯電圧の増減の調整、電流限界の増減の調整、システム内の全てのガン（マスターとして手動ガンを用いる自動ガンを含む）のプリセットの調整を行い、且つ、パージ動作又は色替え動作を開始することができる。色替え動作は、例えば供給部変更、種々のパージ動作、スプレーブース洗浄動作、過剰噴霧回収動作、ガン発射（gun blow off）等の動作及び機能を含み得る。

これらは、補助引き金７０に割り当てられ得る多くのプログラム可能な又は選択可能な機能のうちのいくつかにすぎない。付加的なオプションがディスプレイ１００にある手動入力部１１６に利用可能である。例えば、これらの手動入力部は、プリセットレシピ選択、開始パージ動作、不作動化ボタン、自動ガン引き金、及び多重流量制御モード等、入力部に割り当てられると共にプログラムされる機能性を有し得る。流量制御に対して、２つの利用可能且つ例示的なオプションは、手動入力部１１６のうち１つを用いて従来の流量制御モード又は総流量制御調整モードの選択肢を提示することである。従来の流量制御モードでは、補助引き金７０を用いて、互いに独立して空気流れ設定又は霧化空気設定を調整してもよい。例えば、１つの入力部１１６のモードでは、補助引き金７０を用いて空気流れを調整してもよく、選択された別の入力部１１６のモードでは、補助引き金７０を用いて霧化空気を調整してもよい。総流量制御モードでは、操作者は主コントローラ１１４に対する入力機能を介して総空気流量設定を選択してもよい（か、又は代替的に、例えば総空気流量がプリセットレシピ選択の一部として選択されることができる）。例えば総空気流量パラメータを用いてノズル部１２からのコーティング材料の速度を選択してもよい。次いで、操作者は補助スイッチ７０を用いて空気流れ及び霧化空気となる総空気流の百分率又は比率を選択して所望のコーティング材料速度、流量、及び／又は膜堆積を達成することができる。例えば比率を調整することは、速度パラメータを変更するのではなく、スプレーガン１０から生成されるコーティング材料雲中の粉体量を変えることである。次いで、制御システム２８は、総エアフロー及び選択比の選択された２つの入力値に基づいて適切な噴霧エア値及び空気流れ値を設定する。

本明細書でのパラメータ及び値の参照は限定的な意味で解釈されるべきではないことに留意されたい。選択されたパラメータ及び値は、実験的又は予測された分析に基づいた実際のデータ点とすることができるが、実際のデータ点を表すのではなく、性能、効果、及び結果に関する塗装動作パラメータを表す数、値又は他のデータ若しくは情報とすることもできる。例えば、プリセットレシピ数を、操作者によって選択可能なパラメータ又は値として考慮することができるが、実際には、塗装動作に関する１つ又は複数の設定、値等を表しているにすぎないか又はコード化しているにすぎない。別の例として、ディスプレイ１００上で操作者に提示される流量情報は、測定した場合の実際の流量値であってもよいか、又はその代わりに、総流量の０％〜１００％等のスケールとして確定されてもよい。したがって、本開示は、ディスプレイ１００を介して操作者に提示されると共に手動入力部１１６及び補助引き金７０を介して選択される塗装動作パラメータの選択肢及び選択又は他の情報の任意の特定フォーマット若しくはコード又は表示を必要とするものとして解釈されるべきではない。

手動入力部１１６が異なる機能性に対して選択される場合、アイコン１３０及び１３２も、機能を操作者に識別させるために適宜変更されてもよいことに留意されたい。例えば、単純なオーバーレイを用いて、ランプ１２６及び１２８によって照明されるアイコン図柄を変更してもよい。

さらになお、例示的な実施形態又は他の実施形態では、システムの主コントローラ１１４は、ネットワーク１１２又は他の適した通信リンクを介して、スプレーガンに取り付けられたディスプレイコントローラ１１０と通信する。このような場合、主コントローラ１１４は、改訂レベル又は他のソフトウェア、及びディスプレイコントローラ１１０が使用中であるというデータベース情報を認識するようにプログラムされてもよく、必要に応じて例えば、ディスプレイコントローラ１１０に対するアップロード更新、又は特定の用途及び構成に必要とされ得る異なるプログラムの更新若しくはアップロード等、様々なプログラミング機能を行ってもよい。

図７を参照すると、ディスプレイコントローラ１１０及び関連回路の例示的な実施形態が示されている。ディスプレイコントローラ１１０は例えばＤＳＰ回路、又は他のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、離散回路等のような任意の適したコントローラとすることができる。好ましくは、ディスプレイコントローラ１１０は、適当なメモリ及び他の周辺サポート回路と共に、プログラム可能な回路の技術分野において一般的によく知られているようなソフトウェアを介してプログラム可能である。ディスプレイコントローラ１１０は回路基板１０８（図４）の１つに配置されてもよく、ＬＥＤ及びディスプレイ駆動回路１４２との適当な接続部を含む。ディスプレイ及び駆動回路１４２はまた、入力として手動入力部１１８及び１２０への接続部を受け得る。ディスプレイコントローラ１１０は、主引き金スイッチ７８（図３）並びに補助引き金スイッチ９６及び９８からの入力を受け取ることができる。ディスプレイコントローラ１１０はまた、配線束１４４を介して制御システム２８の主コントローラ１１４との通信を提供する（例えば、ネットワーク１１４のインタフェースがディスプレイコントローラ１１０のソフトウェア及び回路内に設けられてもよく、主コントローラ１１４はまた、ディスプレイコントローラ１１０と通信するのに必要なネットワークインタフェースの機能性に組み込まれていてもよい）。

図８を参照すると、制御システム２８の一実施形態では、主コントローラ１１４は例えば、ＤＳＰタイプのコントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、離散回路等の任意の適した装置とすることができ、既知の又は今後開発されるソフトウェア、ハードウェア、及びファームウェアのプログラミングを用いて、制御システム２８の種々の機能及び制御を実施してもよい。主コントローラ１１４は、制御システム２８に付随するスプレーガンに駆動信号を提供するガン駆動回路１４６及びＤＣ源１４８とインタフェースで接続してもよい。この実施形態では、ＤＣ源１４８を用いて、スプレーガン用のＰＷＭ駆動信号を励起する。主コントローラはまた、ディスプレイコントローラ１１０と通信するために、ネットワーク１１２とインタフェースで接続する。主コントローラ１１４はまた、システムディスプレイ１４０（図１）のために、シリアル周辺インタフェース回路１５０ａを介してディスプレイ駆動回路１５０と接続する。スプレーガンのディスプレイ１００は、主システムディスプレイ１４０に提示されているような一部若しくは全て又は異なる表示情報を受信し得る。例えば、流量を、選択されたプリセット数と共に双方のディスプレイ上に表示してもよい。双方のディスプレイ上に同時にどの程度の共通情報が提示されるかは設計選択肢の問題である。スプレーガンのディスプレイに表示され得る付加的な情報としては、種々の警告、アラーム等が挙げられ得る。

主コントローラ１１４はまた、既知のように、多ガン及び通信ネットワークが相互接続する他の機器を用いるシステムのために、例えばＣＡＮネットワーク等のネットワーク１５２とインタフェースで接続することができる。他のインタフェースとして、操作者がコントローラ１１４に対して入力を行うことを可能にするキーパッド又は入力ノブ１５６等の外部入力部を含み得る。例えば、レシピプリセット、又は特定のプリセット（複数可）に割り当てられている１つ又は複数の個々のパラメータ及び制御を調整するように所望されてもよい。外部入力部１５６によって電圧及び電流過渡が生じるため、必要に応じて過渡電圧抑制回路１５８が使用されてもよい。構成可能な（プログラム可能な又は選択可能であるような）補助外部入力部１６０は、例えば、コンベヤ制御、自動ガン引き金制御、発射検出信号等を含み得る。これらの入力は、フィールド配線ノイズを含む可能性があり、過渡スパイクが発生するため、例えば、このような影響から主コントローラ１１４を保護するオプトアイソレータ等の信号調整回路１６２を使用することが望ましいであろう。主コントローラ１１４はまた、所望に応じて振動器をオン／オフにするようにリレー回路１６４を介して振動ボックスフィーダとインタフェースで接続してもよい。さらになお、ＤＩＰスイッチ１６６等の構成スイッチを、制御システム２８の外部構成選択、及びオプションの外部プログラミングインタフェース１６８に用いてもよい。特定のシステム、特に、手動ガン及び自動ガン、高度スプレーブース、粉体回収及びガン移動機設計等を含む、より複雑なシステムの必要に応じて、多くの他の又は代替的なインタフェース、並びに制御及び構成のオプションを用いてもよい。

本発明は例示的な実施形態を参照して説明している。本明細書及び図面を読んで理解すれば、変更形態及び代替形態が当業者には容易に想起されるであろう。添付の特許請求の範囲又はその均等物内にある限り、このような全ての変更形態及び代替形態を含むことが意図される。

材料塗布システムにおける、本開示の発明の１つ又は複数の態様を組み込んでいる材料塗布装置の一実施形態の等各投影図である。 長手方向断面で示す、図１の材料塗布装置の実施形態の立面図である。 図２において円で囲った対応する領域の拡大図である。 図２において円で囲った対応する領域の拡大図である。 ディスプレイを示す、図１の材料塗布装置の背面図である。 使用時に現れ得るようなディスプレイの例示的且つ簡素化された図である。 ディスプレイコントローラ及び関連回路の機能ブロック図である。 システムコントローラ及び関連回路の機能ブロック図である。 図１の実施形態の引き金及びスイッチ構成の分解斜視図である。 図９Ａの引き金部材の別の図である。

Claims (6)

1. コーティング材料スプレーガン（１０）であって、
   塗装動作中に操作者が片手で把持するハンドルと、
   前記ハンドル上に取り付けられ、塗装動作を開始及び停止させるために前記片手によって作動される第１の引き金（３２）と、
   前記ハンドル上に取り付けられ、ディスプレイ（１００）に表示された塗装動作パラメータの値を変更するために前記片手によって作動される第２の引き金（７０）と、
   を備え、
   前記ディスプレイ（１００）は、前記スプレーガン（１０）に設けられており、塗装動作パラメータの値の２以上の組が前記ディスプレイ（１００）上に表示され、前記第２の引き金（７０）は、塗装動作パラメータの値の前記２以上の組のうちの一つを選択するように作動することができるコーティング材料スプレーガン。
2. 前記第２の引き金（７０）は、中立位置、第１の作動位置、及び第２の作動位置を有する請求項１に記載のスプレーガン。
3. 前記第２の引き金（７０）は、前記第１の作動位置へ一方向に枢動することができると共に、前記第２の作動位置へ反対方向に枢動することができる請求項２に記載のスプレーガン。
4. 前記第２の引き金（７０）は、前記スプレーガンを通るコーティング材料の流量を増減させるのに使用される請求項１に記載のスプレーガン。
5. 前記第２の引き金（７０）は、前記第１の作動位置へ移動させられると、前記スプレーガンを通るコーティング材料の流量を増やし、前記第２の作動位置へ移動させられると、前記スプレーガンを通る前記コーティング材料の流量を減らす請求項２に記載のスプレーガン。
6. 前記第２の引き金（７０）は、中立位置、第１の作動位置、及び第２の作動位置を有し、
   前記第２の引き金（７０）を作動させる際に、前記第２の引き金（７０）が前記第１の作動位置へ移動させられると、表示されている塗装動作パラメータの値の前記２以上の組を第１の方向にスクロールさせ、前記第２の作動位置へ移動させられると、前記表示されている塗装動作パラメータの値の前記２以上の組を前記第１の方向とは反対の第２の方向にスクロールさせる請求項１に記載のスプレーガン。

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