JP5736273B2 - Coating method and coating apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、回転霧化頭から液体塗料を噴霧して静電塗装を行う塗装方法及び塗装装置に関する。 The present invention relates to a coating method and a coating apparatus that perform electrostatic coating by spraying a liquid paint from a rotary atomizing head.
自動車のボディなどを塗装する塗装装置として、回転霧化式塗装装置が知られている。この回転霧化式塗装装置は、回転霧化頭に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で、回転霧化頭に導電性塗料(液体塗料)を供給する。これにより、液体塗料を帯電させて霧化し、回転霧化頭の先端縁から噴霧して、静電塗装を行う。 2. Description of the Related Art A rotary atomizing coating device is known as a coating device for painting a car body and the like. The rotary atomizing coating apparatus rotates while applying a high voltage to the rotary atomizing head, and supplies a conductive paint (liquid paint) to the rotary atomizing head in this state. As a result, the liquid paint is charged and atomized, and sprayed from the leading edge of the rotary atomizing head to perform electrostatic coating.
また、一従来例に係る回転霧化式塗装装置では、複雑な形状を有するワーク(被塗装物)に対して確実に塗料を塗布するために、回転霧化頭の外側後方に、回転霧化頭の回転軸に対して同心状に環状のエア噴出口を設け、当該エア噴出口からのエア噴射量を制御することにより、塗布パターン径を変化させている(例えば、下記特許文献1参照)。 Moreover, in the rotary atomization type coating apparatus according to a conventional example, in order to reliably apply a paint to a workpiece (object to be coated) having a complicated shape, the rotary atomization is performed on the outer rear side of the rotary atomization head. An annular air outlet is provided concentrically with the rotational axis of the head, and the coating pattern diameter is changed by controlling the amount of air injection from the air outlet (see, for example, Patent Document 1 below). .
ところで、回転霧化式塗装装置による塗装の実施においては、一般に、塗装効率を考慮して、ワークの被塗装部位に対して塗装ガンを面直に、つまり塗装ガンを構成する回転霧化頭の回転軸線を被塗装部位に対して略垂直に配置した状態で塗料を噴霧する。 By the way, in carrying out the coating by the rotary atomizing type coating device, in general, in consideration of the coating efficiency, the coating gun is made to face the part to be coated of the work, that is, the rotary atomizing head constituting the coating gun is used. The paint is sprayed in a state where the rotation axis is arranged substantially perpendicular to the part to be coated.
しかしながら、自動車の内板塗装等の実施においては、塗装ガンがワークに干渉することを避けるために、塗装ガンを被塗装部位に対して面直ではなく、斜めに配置した状態で塗布する場合がある。この場合、塗布量が少ない塗布パターンの端部を使用して重ね塗りをするため、塗装効率が低下するという問題がある。 However, in the case of automobile inner panel coating, etc., in order to avoid the coating gun from interfering with the workpiece, the coating gun may be applied in a state where it is arranged not diagonally with respect to the part to be coated. is there. In this case, there is a problem that the coating efficiency is lowered because the end portion of the coating pattern with a small coating amount is used for overcoating.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、塗装ガンを被塗装部位に対して斜めに配置した状態で塗布を実施した場合でも、効率よく塗装することができる塗装方法及び塗装装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and even when coating is performed in a state where the coating gun is disposed obliquely with respect to the portion to be coated, a coating method and a coating that can be efficiently applied An object is to provide an apparatus.
上記の目的を達成するため、本発明は、回転する回転霧化頭から吐出される塗料を環状のシェーピングエアによりワーク側へ指向させることで前記ワークを塗装する塗装方法であって、前記シェーピングエアのうち周方向の所定エリアを構成する部分を第1エアとして、相対的に高風速で噴出させ、前記第1エアの噴出と並行して、前記シェーピングエアのうち周方向の他のエリアを構成する部分を第2エアとして、前記第1エアよりも相対的に低風速で噴出させ、前記第1エアと前記第2エアにより環状の前記シェーピングエアを形成し、前記第1エア側に前記第2エアを引き寄せることにより、前記回転霧化頭の回転軸線からずれた位置を中心とする塗布パターンを形成し、前記第1エアの風速が、前記第2エアの風速に対して140%以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a coating method for coating the workpiece by directing paint discharged from a rotating rotary atomizing head to the workpiece side with annular shaping air, wherein the shaping air A portion constituting a predetermined area in the circumferential direction is set as the first air, and is ejected at a relatively high wind speed, and in parallel with the ejection of the first air, another area in the circumferential direction is formed in the shaping air. The portion to be used is the second air, and is ejected at a wind speed relatively lower than that of the first air. The first air and the second air form the annular shaping air, and the first air side has the first air. by pulling the second air, said position displaced from the axis of rotation of the rotary atomizing head to form a coating pattern centered, the first air wind speed, 140% with respect to the second air wind speed It characterized in that it is a below.
上記の塗布方法によれば、環状に噴出するシェーピングエアの一部の流速を他の部分の流速よりも速くすることで、早い部分の第1エア側に塗布パターンを変位させることができる。結果として、回転霧化頭の回転軸線からずれた位置を中心とする塗布パターンを形成できる。よって、回転霧化頭の回転軸線が被塗装部位に対して垂直ではなく傾斜した状態で塗布する場合でも、塗布パターンのうち塗布量が多い部分を使用して塗布することができるため、効率よく塗装することができる。 According to the above application method, the application pattern can be displaced toward the first air side of the early part by making the flow rate of a part of the shaping air ejected in an annular shape faster than the flow rate of the other part. As a result, it is possible to form a coating pattern centered on a position shifted from the rotational axis of the rotary atomizing head. Therefore, even when applying in a state where the rotation axis of the rotary atomizing head is not perpendicular to the part to be coated but inclined, it can be applied using a portion with a large amount of application in the application pattern, so it is efficient. Can be painted.
また、上記のように風速設定することで、塗布パターンが割れることなく均一に塗装することができる。 Further, by setting the wind speed as described above , the coating pattern can be uniformly applied without being broken.
上記の塗装方法において、前記第1エア及び前記第2エアの内方で、前記回転霧化頭の外周縁部に向けて内側シェーピングエアを噴出させ、前記第1エアの風速は、前記内側シェーピングエアの風速よりも速いとよい。こうすると、塗布パターンの中心位置を制御するための第1エア及び第2エアの噴出に加えて、当該第1エア及び第2エアの内方で、ベルカップの外周縁部に向けて内側シェーピングエアを噴出させるので、塗布パターンの中心位置の制御と、塗料の微粒化をそれぞれ確実且つ効果的に実施することができる。 In the above-described coating method, inner shaping air is jetted toward the outer peripheral edge of the rotary atomizing head inside the first air and the second air, and the wind speed of the first air is It should be faster than the speed of the shaping air . In this way, in addition to the ejection of the first air and the second air for controlling the center position of the coating pattern, the inside shaping toward the outer peripheral edge of the bell cup in the first air and the second air. Since air is ejected, the control of the center position of the coating pattern and the atomization of the paint can be carried out reliably and effectively.
また、本発明は、塗料をワークに対して吐出する回転霧化頭と、前記回転霧化頭の外周縁部に向けて環状のシェーピングエアを噴出するエア噴出機構とを備えた塗装装置であって、前記エア噴出機構は、前記シェーピングエアのうち周方向の所定エリアを構成する部分であって相対的に高風速の第1エアを噴出させる第1エア噴出口と、前記シェーピングエアのうち周方向の他のエリアを構成する部分であって相対的に高風速の第2エアを噴出させる第2エア噴出口とを有し、前記第1エアと前記第2エアにより環状の前記シェーピングエアを形成し、前記第1エア側に前記第2エアを引き寄せることにより、前記回転霧化頭の回転軸線からずれた位置を中心とする塗布パターンを形成し、前記第1エアの風速が、前記第2エアの風速に対して140%以下であることを特徴とする。 In addition, the present invention is a coating apparatus including a rotary atomizing head that discharges paint to a workpiece, and an air ejection mechanism that ejects annular shaping air toward the outer peripheral edge of the rotary atomizing head. The air ejection mechanism includes a first air outlet that is a portion of the shaping air that constitutes a predetermined area in the circumferential direction and ejects a relatively high wind speed of the first air, and a peripheral portion of the shaping air. a portion constituting the other areas of direction have a second air ejection outlet for ejecting the second air relatively high wind speed, the annular of the shaping air by the second air and the first air Forming the second air to the first air side to form a coating pattern centered on a position shifted from the rotational axis of the rotary atomizing head, and the wind speed of the first air is For wind speed of 2 air Characterized in der Rukoto 140% or less.
上記の塗装装置によれば、回転霧化頭の回転軸線からずれた位置を中心とする塗布パターンを形成できるので、回転霧化頭の軸線が被塗装部位に対して垂直ではなく傾斜した状態で塗布する場合でも、効率よく塗装することができる。また、上記のように風速設定することで、塗布パターンが割れることなく均一に塗装することができる。 According to the above coating apparatus, a coating pattern centered on a position deviated from the rotation axis of the rotary atomizing head can be formed, so that the axis of the rotary atomizing head is inclined rather than perpendicular to the portion to be coated. Even when applied, it can be applied efficiently. Further, by setting the wind speed as described above, the coating pattern can be uniformly applied without being broken.
上記の塗装装置において、前記エア噴出機構は、周方向に分割された複数のバッファ室と、前記バッファ室の少なくとも1つと前記第1エア噴出口とを連通する第1エア供給孔と、残りの前記バッファ室と前記第2エア噴出口とを連通する第2エア供給孔とを有するとよい。 In the coating apparatus, the air ejection mechanism includes a plurality of buffer chambers divided in the circumferential direction, a first air supply hole that communicates at least one of the buffer chambers and the first air ejection port, and the remaining It is good to have the 2nd air supply hole which connects the said buffer chamber and the said 2nd air ejection port.
上記の構成により、第1エア噴出口に対応したバッファ室に相対的に大流量のエアを供給するとともに、第2エア噴出口に対応した他のバッファ室に相対的に小流量のエアを供給することで、風速の異なるシェーピングエアを確実に噴出させることができる。 With the above configuration, a relatively large flow rate of air is supplied to the buffer chamber corresponding to the first air ejection port, and a relatively small flow rate of air is supplied to the other buffer chamber corresponding to the second air ejection port. By doing so, it is possible to reliably eject shaping air having different wind speeds.
上記の塗装装置において、前記エア噴出機構は、前記第1エア噴出口及び前記第2エア噴出口の内方に、前記回転霧化頭の外周縁部に向けて内側シェーピングエアを噴出する内側エア噴出口をさらに備え、前記第1エアの風速は、前記内側シェーピングエアの風速よりも速いとよい。 In the coating apparatus, the air ejection mechanism is configured to eject inner shaping air toward the outer peripheral edge of the rotary atomizing head inward of the first air ejection port and the second air ejection port. A jet port may be further provided , and the wind speed of the first air may be faster than the wind speed of the inner shaping air .
上記の構成によれば、塗布パターンの中心位置を制御するための第1エア及び第2エアの噴出に加えて、当該第1エア及び第2エアの内方で、ベルカップの外周縁部に向けて内側シェーピングエアを噴出させるので、塗布パターンの中心位置の制御と、塗料の微粒化をそれぞれ確実且つ効果的に実施することができる。 According to the above configuration, in addition to the ejection of the first air and the second air for controlling the center position of the coating pattern, the outer periphery of the bell cup is inward of the first air and the second air. Since the inner shaping air is ejected toward the inside, the control of the center position of the coating pattern and the atomization of the paint can be carried out reliably and effectively.
本発明の塗装方法及び塗装装置によれば、塗装ガンを被塗装部位に対して斜めに配置した状態で塗布を実施した場合でも、効率よく塗装することができる。 According to the coating method and the coating apparatus of the present invention, even when coating is performed in a state where the coating gun is disposed obliquely with respect to the portion to be coated, the coating can be efficiently performed.
以下、本発明に係る塗装方法及び塗装装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the coating method and the coating apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の第1実施形態に係る塗装装置10の概略構成図である。図1に示すように、塗装装置10は、少なくとも、装置本体を構成する塗装ガン12と、塗装ガン12にシェーピングエア17用のエアを供給するエア供給系14とを備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
塗装ガン12は、ケーシング(ハウジング)16と、ケーシング16内に設けられたエアモータ18と、エアモータ18によって高速回転する中空構造の回転軸20と、回転軸20の中空部に挿通された管部材22と、回転軸20の先端に設けられたベル型の回転霧化頭24と、回転霧化頭24の先端外周に向けてシェーピングエア17を噴出するエア噴出機構26とを有する。
The
エアモータ18は、図示しない圧縮空気源から圧縮エアが供給され、回転軸20を高速回転するように構成されている。この回転軸20は、高電圧を発生する図示しない高電圧発生装置に接続されている。従って、回転霧化頭24には回転軸20を介して負の高電圧が印加される。また、回転軸20は、中空円筒状に形成された部材であり、その中空部内には、管部材22が配置されている。
The
管部材22内には、塗料を流すための塗料供給路28と、洗浄液を流すための洗浄液供給路30とが形成されている。管部材22の先端部は、二重管となっており、塗料を吐出する塗料供給ノズル32と、洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズル34とが同心状に形成されている。
A
回転霧化頭24は、回転軸20の先端に固定されており、回転軸20がエアモータ18の作用下に回転すると、回転霧化頭24も回転軸20とともに一体的に回転する。回転霧化頭24の内部には、管部材22を介して供給された塗料を一旦貯留するための塗料溜り部36が形成されている。塗料溜り部36は、円形の空間である。この塗料溜り部36の中心部に、塗料供給ノズル32が臨んでいる。
The rotary atomizing
回転霧化頭24は、回転軸20に固定されたインナー部材38と、インナー部材38の外周部に固定されたベルカップ40とから構成されており、インナー部材38とベルカップ40との間に、塗料溜り部36が形成されている。インナー部材38には、回転軸20の先端部が嵌合する凹部38aが形成され、インナー部材38の前面中央部には、管部材22の先端部が挿通される開口部が形成されている。
The
ベルカップ40は、前方に向かって半径方向外方に広がる円形のカップ状に形成されている。ベルカップ40の前面には、当該前面に供給された塗料を薄膜化する塗料吐出沿面42が形成されている。塗料吐出沿面42は、半径方向外方に向かって前方に傾斜し、正面視でドーナツ型の面であり、ベルカップ40の回転による遠心力で、塗料溜り部36からの塗料を薄膜化する。
The
ベルカップ40には、塗料吐出沿面42へ塗料を供給するための複数の塗料供給孔44が、回転霧化頭24の回転軸線aを中心とする周方向に等間隔で設けられている。各塗料供給孔44は、回転霧化頭24の前方に向かって回転霧化頭24の軸線aから遠ざかるように傾斜し、一端(内方端)が塗料溜り部36で開口し、他端(外方端)がベルカップ40の前面で開口している。
The
ベルカップ40の背面側中央部は、塗料溜り部36の内方(管部材22側)に向かって突出し、供給された塗料や洗浄液を半径方向外側に分配するようになっている。
The central portion on the back side of the
ベルカップ40の前面外周縁部(すなわち、塗料吐出沿面42の外周縁部)には、塗料を液糸にするための複数の溝46が周方向に等間隔に形成されている。各溝46は、塗料吐出沿面42の外周縁部の全周にわたり周方向に等間隔に設けられるとともに、回転霧化頭24の半径方向に沿って延在しており、塗料吐出沿面42に沿って半径方向外方に流れてきた薄膜状の塗料を細分化する。これにより、ベルカップ40の外周端からは、細糸状となった塗料(液糸)が放出される。
A plurality of
ケーシング16とエアモータ18との間には、複数(図示例では3つ)のリング状の流路形成部材50、52、54が配置されている。以下、流路形成部材50、52、54を、それぞれ、「第1流路形成部材50」、「第2流路形成部材52」、「第3流路形成部材54」とよぶ。第1流路形成部材50は、エアモータ18の外側に配置されており、その外周部には環状凹部50aが形成されるとともに、軸線方向に貫通する複数の流路50bが周方向に間隔をおいて形成されている。
Between the
第2流路形成部材52は、第1流路形成部材50とケーシング16との間に配置されており、軸線方向に貫通する流路52aが形成されている。第1流路形成部材50と第2流路形成部材52とケーシング16とにより、環状空間51が形成されている。第3流路形成部材54は、ケーシング16と第1流路形成部材50との間で、且つ、第1流路形成部材50及び第2流路形成部材52の前方に配置されている。第3流路形成部材54には、第2流路形成部材52の流路52aと連通する流路54aと、第1流路形成部材50の流路50bと連通する流路54bとが形成されている。
The second flow
第3流路形成部材54の先端には、エア噴出機構26を構成するリング部材27が、ベルカップ40と同心状に、ベルカップ40の背面側でベルカップ40を囲むように固定されており、ベルカップ40の外周縁部の後方から、当該外周縁部に向けてシェーピングエア17を噴出するものである。
A
図2は、リング部材27を背面側から見た斜視図である。図1及び図2に示すように、リング部材27の背面には、第1円弧状凹部60と第2円弧状凹部62とが形成されている。第1円弧状凹部60と第2円弧状凹部62とは、隔壁64a、64bによって仕切られ、互いに略同じ容積を有する。第1円弧状凹部60と第3流路形成部材54の前面によって、円弧状の第1バッファ室64が形成されている。第2円弧状凹部62と第3流路形成部材54の前面によって、円弧状の第2バッファ室66が形成されている。
FIG. 2 is a perspective view of the
リング部材27には、さらに、第1バッファ室64とリング部材27の前面を連通する複数の第1エア供給孔68と、第2バッファ室66とリング部材27の前面を連通する複数の第2エア供給孔70とが形成されている。第1エア供給孔68は、一端(後端)が第1バッファ室64で開口し、他端(先端)が前面で第1エア噴出口68aとして開口している。第2エア供給孔70は、一端(後端)が第2バッファ室66で開口し、他端(先端)が前面で第2エア噴出口70aとして開口している。
The
第1エア供給孔68及び第2エア供給孔70は、それぞれ、軸線aを中心とした円周方向に等間隔に設けられ、前方に向かって回転霧化頭24の軸線aに近づくように傾斜し、ベルカップ40の外周縁部に向けて開口している。また、第1エア供給孔68及び第2エア供給孔70は、回転霧化頭24の軸線aを中心とする円周方向に、軸線a方向に対して所定角度(例えば、30度〜50度)傾斜している。
The first
図1に示す塗装ガン12では、上述した環状空間51、第2流路形成部材52の流路52a、第3流路形成部材54の流路54a、第1バッファ室64及び第1エア供給孔68により、第1エア供給路72が構成されている。また、上述した第1流路形成部材50の流路50b、第3流路形成部材54の流路54b、第2バッファ室66及び第2エア供給孔70により、第2エア供給路74が構成されている。
In the
図1に示すように、エア供給系14は、エア源80と、エア源80から塗装ガン12に圧縮エアを導く第1エアライン82及び第2エアライン84とを有する。エア源80は、例えばエアポンプであり、圧縮エアを送出する。第1エアライン82は、環状空間51に圧縮エアを供給する。
As shown in FIG. 1, the
第1エアライン82上には、第1流量計88及び第1電空変換機86が配設されている。第1エア制御ユニット90は、第1流量計88で検出した流量値をフィードバック値として、第1エア供給路72に供給されるエアの流量が所定流量(以下、「第1流量」という)となるように第1電空変換機86を制御する。
A
第2エアライン84上には、第2流量計94及び第2電空変換機92が配設されている。第2エア制御ユニット96は、第2流量計94で検出した流量値をフィードバック値として、第2エア供給路74に供給されるエアの流量が所定流量(以下、「第2流量」という)となるように第2電空変換機92を制御する。
A
エア供給系14の第1エアライン82により塗装ガン12に供給された圧縮エアは、環状空間51、流路52a、流路54a、第1バッファ室64及び第1エア供給孔68を順に通って、第1エア噴出口68aから第1エア17aとして噴出される。また、エア供給系14の第2エアライン84により塗装ガン12に供給された圧縮エアは、流路50b、流路54b、第2バッファ室66及び第2エア供給孔70を順に通って、第2エア噴出口70aから第2エア17bとして噴出される。
The compressed air supplied to the
塗装装置10において、第1エア噴出口68aから噴出される第1エア17aは、シェーピングエア17のうち周方向の所定エリアを構成する部分であって、相対的に高風速である。第2エア噴出口70aから噴出される第2エア17bは、シェーピングエア17のうち周方向の他のエリアを構成する部分であって、相対的に低風速である。すなわち、第1エア17aの風速(流速)は、第2エア17bの風速(流速)よりも高い。このため、第1電空変換機86により制御される第1流量は、第2電空変換機92により制御される第2流量よりも大きく設定されている。
In the
本実施形態に係る塗装装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その作用及び効果について説明する。
The
塗装を行うときは、エアモータ18により回転軸20を高速に回転させる。そして、塗料供給ノズル32から回転霧化頭24の塗料溜り部36に向けて塗料を吐出する。これにより、塗料溜り部36に流入した塗料は、塗料供給孔44に流入する。この場合、塗料供給孔44を通過した塗料は、塗料吐出沿面42に流出し、そこで薄膜化された後、溝46で細分化されてベルカップ40の外周端から液糸となって飛び出す。ベルカップ40の外周端から放出された液糸は、塗料粒子として微粒化される。
When painting, the
このとき、回転霧化頭24とワーク(被塗装物)との間には高電圧が印加されているため、回転霧化頭24によって微粒化された帯電塗料粒子は、ワークに向かって飛行し、ワークに塗着する。このときの塗料の噴霧パターンは、第1エア噴出口68a及び第2エア噴出口70aから噴出されるシェーピングエア17(第1エア17a及び第2エア17b)により整形される。
At this time, since a high voltage is applied between the
ところで、例えば、図3Aに示すように、自動車のボディ100とドア102との連結部の近傍にあるドア内板104に対して塗装を実施する場合を想定する。この場合に、図3Bに示すように、効率よく塗装するために、塗装ガン12を被塗装部位(ドア内板104)に対して面直に配置しようとしても、塗装ガン12がドア102に干渉するため、塗装ガン12をそのように配置することができない。このため、図3Bで実線で示す塗装ガン12のように、塗装ガン12を斜めに配置した状態で塗布しなければならない場合がある。
By the way, for example, as shown in FIG. 3A, a case is assumed in which painting is performed on a door
この場合、本発明に係る塗装装置10では、第1エア噴出口68aから相対的に高風速の第1エア17aを噴出させるとともに、第2エア噴出口70aから相対的に低風速の第2エア17bを噴出させる。このように、環状に噴出するシェーピングエア17の一部(第1エア17a)の流速を他の部分(第2エア17b)の流速よりも速くすると、第1エア17aの圧力が第2エア17bの圧力よりも低くなるため、図4に示すように、第1エア17a側に第2エア17bが引き寄せられる。この結果、回転霧化頭24の軸線aからずれた位置を中心cとする塗布パターンを形成できる。よって、回転霧化頭24の軸線aが被塗装部位に対して面直ではなく傾斜した状態で塗布する場合でも、塗布パターンのうち塗布量が多い部分を使用して塗布することができるため、効率よく塗装することができる。
In this case, in the
下記表1は、以下の塗装条件において、第1エア17aと第2エア17bとの風速比を変化させた場合に、塗布パターンがどのように形成されるかについての試験結果を示すものである。表1中、「第1エア風速」と、「第2エア風速」は、いずれも、ベルカップ40の外周縁部における第1エア17a及び第2エア17bの風速である。「風速比」は、第2エア17bの風速に対する第1エア17aの風速の割合を百分率で示したものである。「中心からのズレ量」は、塗布パターンの中心cの、回転霧化頭24の軸線aからのズレ量である。
Table 1 below shows the test results on how the coating pattern is formed when the wind speed ratio between the
(塗装条件)
回転数(rpm) :35000
吐出量(cc/min) :290
吐出時間(sec) :0.6
塗装距離(mm) :250
印加電圧(kV) :−60
(Painting conditions)
Number of revolutions (rpm): 35000
Discharge amount (cc / min): 290
Discharge time (sec): 0.6
Painting distance (mm): 250
Applied voltage (kV): -60
表1より、第2エア17bに対する第1エア17aの風速を高くするほど、塗布パターンの中心のズレ量が大きくなることが分かる。一方、風速比を大きくし過ぎると、塗布パターンの一部に分割ライン(塗料が塗布されない部分)が生じることが分かった。表1に示す結果では、風速比が137%の場合では分割ラインが生じず、風速比が179%の場合では分割ラインが生じた。そこで、第1エア17aの風速は、第2エア17bの風速に対して140%以下にするとよく、このように風速設定することで、塗布パターンが割れることなく均一に塗装することができる。
From Table 1, it can be seen that as the wind speed of the
上述した第1エア噴出口68aは、リング部材27において周方向に間隔をおいて配設された多数の孔により構成されたが、このような構成に代えて、周方向に延在する円弧状の孔(スリット)により構成されてもよい。同様に、第2エア噴出口70aは、リング部材27において周方向に間隔をおいて配設された多数の孔により構成されたが、このような構成に代えて、周方向に延在する円弧状の孔(スリット)により構成されてもよい。
The first
上述したリング部材27は、2つの円弧状凹部(第1円弧状凹部60及び第2円弧状凹部62)を設けた構成であるが、3つ以上の円弧状凹部を設けた構成を採用してもよい。例えば、上述した塗装装置10において、第1円弧状凹部60と第2円弧状凹部62とを有するリング部材27に代えて、4つの円弧状凹部112a〜112dを有するリング部材110(図5A参照)や8つの円弧状凹部122a〜122hを有するリング部材120(図5B参照)を採用してもよい。
The
図5Aに示すリング部材110を用いる場合、円弧状凹部112aに設けられた複数のエア供給孔113aから、相対的に高風速の第1エア17a(図1参照)を噴出させ、その他の円弧状凹部112b〜112dに設けられた複数のエア供給孔113b〜113dから、相対的に低風速の第2エア17b(図1参照)を噴出させる。これにより、塗布パターンの中心cのズレ方向をより正確に制御することができる。
When the
なお、4つの円弧状凹部112a〜112dのうち任意の2つ、例えば円弧状凹部112a、112bに設けられたエア供給孔113a、113bから第1エア17aを噴出させ、その他の円弧状凹部112c、112dに設けられたエア供給孔113c、113dから第2エア17bを噴出させてもよい。この場合、図1及び図2に示したリング部材27を採用した場合と同様の塗布パターンが形成される。
The
図5Bに示すリング部材120を用いる場合、円弧状凹部122aに設けられたエア供給孔123aから、相対的に高風速の第1エア17aを噴出させ、その他の円弧状凹部122b〜122hに設けられたエア供給孔123b〜123hから、相対的に低風速の第2エア17bを噴出させる。これにより、塗布パターンの中心cのズレ方向をより正確に制御することができる。
When the
なお、8つの円弧状凹部122a〜122hのうち任意の2つ乃至4つ、例えば円弧状凹部122a〜122cに設けられたエア供給孔123a〜123cから第1エア17aを噴出させ、その他の円弧状凹部122d〜122hに設けられたエア供給孔123d〜123hから第2エア17bを噴出させてもよい。円弧状凹部122a〜122dのエア供給孔123a〜123dから第1エア17aを噴出させた場合、図1及び図2に示したリング部材27を採用した場合と同様の塗布パターンが形成される。
The
図6は、本発明の第2実施形態に係る塗装装置10aの概略構成図である。図7は、図6におけるVII−VII線に沿った横断面図である(ただし、回転霧化頭24については、図示を省略している)。なお、第2実施形態に係る塗装装置10aにおいて、第1実施形態に係る塗装装置10と同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a
塗装装置10aの本体を構成する塗装ガン130において、ケーシング16とエアモータ18との間には、複数(図示例では3つ)のリング状の流路形成部材132、134、136が配置されている。以下、流路形成部材132、134、136を、それぞれ、「第1流路形成部材132」、「第2流路形成部材134」、「第3流路形成部材136」とよぶ。
In the
第1流路形成部材132は、エアモータ18の外側に配置されており、その外周部には凹部132a、132bが形成されるとともに、軸線方向に貫通する複数の流路132cが周方向に間隔をおいて形成されている。第2流路形成部材134は、第1流路形成部材132とケーシング16との間に配置されており、軸線方向に貫通する複数の流路134a、134bが形成されている。第1流路形成部材132と第2流路形成部材134とケーシング16とにより、互いに独立した空間131a、131bが形成されている。
The first flow
第3流路形成部材136は、ケーシング16と第1流路形成部材132との間で、且つ、第1流路形成部材132及び第2流路形成部材134の前方に配置されている。第3流路形成部材136には、第2流路形成部材134の一方の流路134aと連通する流路136aと、第2流路形成部材134の他方の流路134bと連通する流路136bと、第1流路形成部材132の流路132bと連通する複数の流路136cとが形成されている。第2流路形成部材134と第3流路形成部材136との間には、図示しない隔壁によって気密に仕切られた2つの空間133a、133bが形成されている。
The third flow
第3流路形成部材136の先端には、エア噴出機構138を構成するリング部材140が、回転霧化頭24と同心状に、ベルカップ40の背面側でベルカップ40を囲むように固定されており、ベルカップ40の外周縁部の後方から、当該外周縁部に向けて環状のシェーピングエア17を噴出するものである。
A
リング部材140の背面には、第1円弧状凹部142と第2円弧状凹部144と環状凹部146が形成されている。第1円弧状凹部142と第2円弧状凹部144とは、隔壁148a、148b(図7参照)によって仕切られ、互いに略同じ容積を有する。環状凹部146は、第1円弧状凹部142と第2円弧状凹部144の半径方向内方に形成されている。
A first arc-shaped
第1円弧状凹部142と第3流路形成部材136の前面によって、円弧状の第1バッファ室150が形成されている。第2円弧状凹部144と第3流路形成部材136の前面によって、円弧状の第2バッファ室152が形成されている。環状凹部146と第3流路形成部材136の前面によって、環状の第3バッファ室154が形成されている。
An arc-shaped
リング部材140には、さらに、第1バッファ室150とリング部材140の前面を連通する複数の第1エア供給孔156と、第2バッファ室152とリング部材140の前面を連通する複数の第2エア供給孔158と、第3バッファ室154とリング部材140の前面を連通する複数の第3エア供給孔160とが形成されている。
The
第1エア供給孔156は、軸線aを中心とした円周方向に等間隔に設けられ、一端(後端)が第1バッファ室150で開口し、他端(先端)が前面で第1エア噴出口156aとして開口している。第2エア供給孔158は、軸線aを中心とした円周方向に等間隔に設けられ、一端(後端)が第2バッファ室152で開口し、他端(先端)が前面で第2エア噴出口158aとして開口している。第3エア供給孔160は、軸線aを中心とした円周方向に等間隔に設けられ、一端(後端)が第3バッファ室154で開口し、他端(先端)が前面で第3エア噴出口(内側エア噴出口)160aとして開口している。
The first air supply holes 156 are provided at equal intervals in the circumferential direction around the axis a, one end (rear end) is opened in the
第1エア供給孔156及び第2エア供給孔158は、同一円周上に設けられるとともに、それぞれ、周方向に等間隔に設けられ、前方に向かって回転霧化頭24の軸線aに近づくようにわずかに傾斜している。第3エア供給孔160は、第1エア供給孔156及び第2エア供給孔158の内方で、周方向に等間隔に設けられ、前方に向かって回転霧化頭24の軸線aに近づくようにわずかに傾斜し、ベルカップ40の外周縁部に向けて開口している。
The first
また、第1エア供給孔156、第2エア供給孔158及び第3エア供給孔160は、回転霧化頭24の軸線aを中心とする円周方向に、軸線a方向に対して所定角度(例えば、30度〜50度)傾斜している。
The first
図6に示す塗装ガン130では、上述した空間131a、第2流路形成部材134の一方の流路134a、第3流路形成部材136の流路136a、第1バッファ室150及び第1エア供給孔156により、第1エア供給路162が構成されている。上述した第2流路形成部材134の他方の流路134b、第3流路形成部材136の流路136b、第2バッファ室152及び第2エア供給孔158により、第2エア供給路164が構成されている。第1流路形成部材132の流路132c、第3流路形成部材136の流路136c、第3バッファ室154及び第3エア供給孔160により、第3エア供給路166が形成されている。
In the
エア供給系170は、図1に示したエア供給系14に対して、第3エアライン172、第3流量計176、第3電空変換機174及び第3エア制御ユニット178を付加したものである。第3流量計176と第3電空変換機174は、第3エアライン172上に配置され、第3エア制御ユニット178は、第3流量計176で検出した流量値をフィードバック値として、第3エア供給路166に供給されるエアの流量が所定流量となるように第3電空変換機174を制御する。
The
第1エアライン82により塗装ガン130に供給された圧縮エアは、第1エア供給路162を通って、第1エア噴出口156aから第1エア17aとして噴出される。第2エアライン84により塗装ガン130に供給された圧縮エアは、第2エア供給路164を通って、第2エア噴出口158aから第2エア17bとして噴出される。第3エアライン172により塗装ガン130に供給された圧縮エアは、第3エア供給路166を通って、第3エア噴出口160aから環状の内側シェーピングエア19として噴出される。
The compressed air supplied to the
塗装装置10aにおいて、第1エア噴出口156aから噴出される第1エア17aは、シェーピングエア17のうち周方向の所定エリアを構成する部分であって、相対的に高風速である。第2エア噴出口158aから噴出される第2エア17bは、シェーピングエア17のうち周方向の他のエリアを構成する部分であって、相対的に低風速である。すなわち、第1エア17aの風速(流速)は、第2エア17bの風速(流速)よりも高い。このため、第1電空変換機86により制御される第1流量は、第2電空変換機92により制御される第2流量よりも大きく設定されている。
In the
上記のように構成された塗装装置10aにより塗装を行うときは、エアモータ18により回転軸20を高速に回転させるとともに、塗料供給ノズル32から回転霧化頭24の塗料溜り部36に向けて塗料を吐出する。すると、塗料は、塗料吐出沿面で薄膜化された後、溝46で細分化されてベルカップ40の外周端から液糸となって飛び出し、塗料粒子として微粒化される。このとき、第3エア噴出口160aからベルカップ40の外周縁部に向けて内側シェーピングエア19を噴出しているので、当該内側シェーピングエア19により塗料の微粒化が促進される。そして、微粒化された帯電塗料粒子は、ワークに向かって飛行し、ワークに塗着する。このときの塗料の噴霧パターンは、第3エア噴出口160aから噴出される内側シェーピングエア19と、第1エア噴出口156a及び第2エア噴出口158aから噴出されるシェーピングエア17(第1エア17a及び第2エア17b)とにより整形される。
When coating is performed by the
以上説明したように、本実施形態に係る塗装装置10aによれば、第1エア噴出口156aから相対的に高風速の第1エア17aを噴出させるとともに、第2エア噴出口158aから相対的に低風速の第2エア17bを噴出させるので、第1実施形態に係る塗装装置10と同様に、回転霧化頭24の軸線aからずれた位置を中心cとする塗布パターンを形成できる。よって、回転霧化頭24の軸線aが被塗装部位に対して面直ではなく傾斜した状態で塗布する場合でも、塗布パターンのうち塗布量が多い部分を使用して塗布することができるため、効率よく塗装することができる。
As described above, according to the
本実施形態の場合、塗布パターンの中心位置を制御するための第1エア17a及び第2エア17bに加えて、当該第1エア17a及び第2エア17bの内方で、ベルカップ40の外周縁部に向けて内側シェーピングエア19を噴出させるので、塗布パターンの中心位置の制御と、塗料の微粒化をそれぞれ確実且つ効果的に実施することができる。すなわち、内側シェーピングエア19に塗料の微粒化の機能を担わせ、第1エア17a及び第2エア17bに塗布パターンの中心cを変位させる機能を担わせるので、それぞれの機能を効果的に発揮することができる。
In the case of this embodiment, in addition to the
この場合、第1エア17aの風速を、内側シェーピングエア19の風速よりも速く設定することにより、相対的に高風速の第1エア17aによって内側シェーピングエア19を第1エア17a側に効果的に引き寄せることができ、結果として、塗布パターンの中心位置の制御をより一層確実に遂行することができる。例えば、第1エア17aの風速は、内側シェーピングエア19の風速に対して150%以上であるのがよい。
In this case, by setting the wind speed of the
図示例の第1エア噴出口156aは、リング部材140において周方向に間隔をおいて配設された多数の孔により構成されたが、このような構成に代えて、周方向に延在する円弧状の孔(スリット)により構成されてもよい。同様に、図示例の第2エア噴出口158aは、リング部材140において周方向に間隔をおいて配設された多数の孔により構成されたが、このような構成に代えて、周方向に延在する円弧状の孔(スリット)により構成されてもよい。
The
図示例の第3エア噴出口160aは、リング部材140において周方向に間隔をおいて配設された多数の孔により構成されたが、このような構成に代えて、周方向に延在するリング状の孔(スリット)により構成されてもよい。
The
上述したリング部材140は、2つの円弧状凹部(第1円弧状凹部142及び第2円弧状凹部144)を設けた構成であるが、図5A及び図5Bに示したリング部材110、120に倣って、3つ以上の円弧状凹部を設けた構成を採用してもよい。
The
なお、第2実施形態において、第1実施形態と共通する各構成部分については、第1実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。 In addition, in the second embodiment, for each component common to the first embodiment, it is possible to obtain the same or similar operation and effect as the operation and effect brought about by the common component in the first embodiment. Of course.
上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。 In the above description, the present invention has been described with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Yes.
10、10a…塗装装置 17…シェーピングエア
17a…第1エア 17b…第2エア
19…内側シェーピングエア 24…回転霧化頭
26…エア噴出機構 64、150…第1バッファ室
66、152…第2バッファ室 68、156…第1エア供給孔
68a、156a…第1エア噴出口 70、158…第2エア供給孔
70a、158a…第2エア噴出口 160a…第3エア噴出口
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記シェーピングエアのうち周方向の所定エリアを構成する部分を第1エアとして、相対的に高風速で噴出させ、
前記第1エアの噴出と並行して、前記シェーピングエアのうち周方向の他のエリアを構成する部分を第2エアとして、前記第1エアよりも相対的に低風速で噴出させ、
前記第1エアと前記第2エアにより環状の前記シェーピングエアを形成し、前記第1エア側に前記第2エアを引き寄せることにより、前記回転霧化頭の回転軸線からずれた位置を中心とする塗布パターンを形成し、
前記第1エアの風速が、前記第2エアの風速に対して140%以下である、
ことを特徴とする塗装方法。 A coating method of coating the workpiece by directing the paint discharged from the rotating rotary atomizing head to the workpiece side by annular shaping air,
A portion of the shaping air that constitutes a predetermined area in the circumferential direction is the first air, and is ejected at a relatively high wind speed.
In parallel with the ejection of the first air, the portion constituting the other area in the circumferential direction of the shaping air is used as the second air, and is ejected at a lower wind speed than the first air.
An annular shaping air is formed by the first air and the second air, and the second air is attracted to the first air side, thereby centering on a position shifted from the rotation axis of the rotary atomizing head. Form a coating pattern ,
The wind speed of the first air is 140% or less with respect to the wind speed of the second air.
A painting method characterized by that.
前記第1エア及び前記第2エアの内方で、前記回転霧化頭の外周縁部に向けて内側シェーピングエアを噴出させ、
前記第1エアの風速は、前記内側シェーピングエアの風速よりも速い、
ことを特徴とする塗装方法。 In the coating method of claim 1 Symbol placement,
Inward of the first air and the second air, the inner shaping air is ejected toward the outer peripheral edge of the rotary atomizing head ,
The wind speed of the first air is faster than the wind speed of the inner shaping air.
A painting method characterized by that.
前記回転霧化頭の外周縁部に向けて環状のシェーピングエアを噴出するエア噴出機構とを備えた塗装装置であって、
前記エア噴出機構は、
前記シェーピングエアのうち周方向の所定エリアを構成する部分であって相対的に高風速の第1エアを噴出させる第1エア噴出口と、
前記シェーピングエアのうち周方向の他のエリアを構成する部分であって相対的に高風速の第2エアを噴出させる第2エア噴出口とを有し、
前記第1エアと前記第2エアにより環状の前記シェーピングエアを形成し、前記第1エア側に前記第2エアを引き寄せることにより、前記回転霧化頭の回転軸線からずれた位置を中心とする塗布パターンを形成し、
前記第1エアの風速が、前記第2エアの風速に対して140%以下である、
ことを特徴とする塗装装置。 A rotary atomizing head that discharges paint onto the workpiece;
A coating apparatus comprising an air ejection mechanism that ejects annular shaping air toward the outer peripheral edge of the rotary atomizing head,
The air ejection mechanism is
A first air outlet that is a portion of the shaping air that constitutes a predetermined area in the circumferential direction and that ejects a relatively high wind speed of the first air;
Wherein a portion constituting the other areas in the circumferential direction of the shaping air have a second air ejection outlet for ejecting the second air relatively high wind speed,
An annular shaping air is formed by the first air and the second air, and the second air is attracted to the first air side, thereby centering on a position shifted from the rotation axis of the rotary atomizing head. Form a coating pattern ,
The wind speed of the first air is 140% or less with respect to the wind speed of the second air .
A painting device characterized by that.
前記エア噴出機構は、前記第1エア噴出口及び前記第2エア噴出口の内方に、前記回転霧化頭の外周縁部に向けて内側シェーピングエアを噴出する内側エア噴出口をさらに備え、
前記第1エアの風速は、前記内側シェーピングエアの風速よりも速い、
ことを特徴とする塗装装置。 The coating apparatus according to claim 3 ,
The air ejection mechanism, the inside of the first air ejection outlet and the second air ejection port, further Bei example inside air ejection ports for ejecting an inner shaping air toward the outer peripheral edge of said rotary atomizing head ,
The wind speed of the first air is faster than the wind speed of the inner shaping air.
A painting device characterized by that.
前記エア噴出機構は、周方向に分割された複数のバッファ室と、前記バッファ室の少なくとも1つと前記第1エア噴出口とを連通する第1エア供給孔と、残りの前記バッファ室と前記第2エア噴出口とを連通する第2エア供給孔とを有する、
ことを特徴とする塗装装置。 In the coating device according to claim 3 or 4,
The air ejection mechanism includes a plurality of buffer chambers divided in a circumferential direction, a first air supply hole communicating at least one of the buffer chambers and the first air ejection port, the remaining buffer chambers, and the first A second air supply hole that communicates with the two air outlets;
A painting device characterized by that.
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