JP5739851B2 - 塗装システムの塗料回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、車体などに各種塗装を施す塗装システムにおいて、塗料供給配管に残存する塗料を塗料タンクに回収する塗装システムの塗料回収装置とその方法に関する。

車体などに各種塗装を施す場合、塗装ロボットのアーム先端に装着した塗装ガンにより塗装作業を行う。塗装ガンへの塗料の供給は、塗料の色毎に設けられた塗料タンクから圧送ポンプにより行われる。

特許文献１には、塗装を行う場合は、切換弁をポンプ側に切り換えてポンプを稼動させると、塗料が塗料給送路を通って塗装ガンに供給され、塗料の色替え時や塗装作業の終了時において塗料給送路を洗浄する場合は、塗装ガンを閉状態にして、切換弁を戻し路側に切り換えてエア供給装置を稼動させ、洗浄用のエアを塗料給送路に塗料の給送方向と逆向きに流して、そこに残存していた塗料を押し戻しつつ戻し路を通って塗料タンク内に回収する技術が開示されている。

特開平６−２７７５８６号公報

しかし、特許文献１に記載された技術においては、塗料回収時にエア供給装置から供給されるエアが回収塗料とミキシングされ、塗料帰還配管を経由して塗料タンク内に流入し、塗料内に微細な泡が拡散する。塗料内に拡散した微細な泡は、塗料内に長期間保持された状態となり、また各塗料タンク内の塗料は、塗料成分の沈降防止のため、ポンプにより常時配管内を循環しているので、泡はより微細化される。

この状態で塗装ガンにより塗装作業を行うと、均一な微粒化ができないため、塗装パターンが乱れ、塗装不良を招く不具合が発生する。このような不具合を防止するため、回収塗料の一部または略全てを廃棄すると、処理コストが嵩み、環境上の問題が発生する。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、塗料供給配管内に残存する塗料にエア供給に伴う微細な泡を拡散させることなく塗料を回収することができる塗装システムの塗料回収装置とその方法を提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、塗料供給配管に残存する塗料を回収する塗料回収装置であって、塗料タンクと圧送ポンプとこれらを接続する配管からなる塗装色毎に設けた塗料供給手段と、これらの塗料供給手段に開閉弁を有する配管を介して接続する第１色替手段と、この第１色替手段に配管を介して接続する第２色替手段と、この第２色替手段に接続して塗料供給配管にエアを供給するエア供給手段と、前記第２色替手段に配管を介して接続する塗装ガンと、前記エア供給手段に設けた流量計と、前記流量計が検出する流量に基づいて前記圧送ポンプと前記開閉弁と前記第１色替手段と前記第２色替手段を制御する制御手段を備えたものである。

また、前記エア供給手段が接続する前記第２色替手段の色替弁が閉状態から開状態になってエアが塗料供給配管に供給され、前記第１流量計が検出する流量が設定値に達すると、前記第２色替手段の色替弁が開状態から閉状態になって配管内に残存する塗料が前記塗料タンクに回収され、所定時間経過後前記開閉弁が作動して前記塗料供給手段において塗料を循環させることができる。

前記流量計の設定値は、前記エア供給手段が接続された第２色替手段の色替弁から第１色替手段の塗料供給口に至る配管内の容量の６０％〜７０％の値とすることができる。

また、前記エア供給手段が備えるレギュレータの調整圧は、０．０１ＭＰａ〜０．０５ＭＰａの範囲に設定することができる。

請求項５に係る発明は、塗料供給配管に残存する塗料を回収する塗料回収方法であって、塗装色を他の色に色替えする場合または前記塗料供給配管内を洗浄する場合に、前記塗料供給配管内に供給するエアのうち前記塗料供給配管内の容量分だけのエアによって押し出された塗料だけを塗料タンクに回収するものである。

本発明によれば、塗料の色替え時や塗装作業の終了時において塗料供給配管を洗浄する場合に、塗料供給配管に残存する塗料は、エアを混入することなく確実に塗料タンクに回収される。

また、流量計の設定値をエア供給手段が接続された第２色替手段の色替弁から第１色替手段の塗料供給口に至る配管容量の６０％〜７０％の値に設定することにより、回収塗料中へのエアの混入を確実に防止することができる。また、エア供給手段が備えるレギュレータの調整圧を、０．０１ＭＰａ〜０．０５ＭＰａの範囲に設定すれば、エアの混入がない塗料の回収率を向上させることができる。

本発明に係る塗装システムの塗料回収装置の構成図

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る塗装システムの塗料回収装置は、図１に示すように、各色の塗料を供給する複数の塗料供給手段１と、これらの塗料供給手段１に接続する第１色替手段２と、第１色替手段２に接続する第２色替手段３と、第２色替手段３に接続するエア供給手段４と、第２色替手段３に接続する塗装ガン５を備えている。

複数の塗料供給手段１は、夫々塗料タンク６と圧送ポンプ７を接続する配管９からなる。配管９は、塗料タンク６と圧送ポンプ７を接続すると共に圧送ポンプ７と基端に開閉弁８を有する塗料供給配管１０を接続する塗料吐出配管９ａと、塗料供給配管１０と塗料タンク６を接続する塗料帰還配管９ｂからなり、塗料循環配管を形成することができる。

第１色替手段２は、複数の塗料供給手段１の夫々が塗料供給配管１０により接続する複数の色替弁１１と、エア用色替弁１１ｂと、温水用色替弁１１ｃと、シンナー用色替弁１１ｄと、塗料供給口１１ｅを備えている。エア用色替弁１１ｂはエア供給装置１２に接続され、温水用色替弁１１ｃは温水供給装置１３に接続され、シンナー用色替弁１１ｄはシンナー供給装置１４に接続されている。

第２色替手段３も、第１色替手段２と同様に、複数の塗料供給手段１の夫々が塗料供給配管１０により接続する複数の色替弁１５と、エア用色替弁１５ｂと、温水用色替弁１５ｃと、シンナー用色替弁１５ｄと、塗料供給口１５ｅを備えている。温水用色替弁１５ｃは温水供給装置１７に接続され、シンナー用色替弁１５ｄはシンナー供給装置１８に接続されている。第１色替手段２の塗料供給口１１ｅと第２色替手段３の色替弁１５ａは、塗料供給配管２０により接続している。

エア供給手段４は、エア供給装置２１と、切替弁２２と、レギュレータ２３と、エア供給配管２４からなる。レギュレータ２３は、切替弁２２により分岐するエア供給配管２４の途中に接続されている。切替弁２２とレギュレータ２３は、エア供給配管２４により第２色替手段３のエア用色替弁１５ｂに接続している。そして、切替弁２２からの配管とレギュレータ２３からの配管が合流する近傍のエア供給配管２４には、流量計２５が設置されている。

塗装ガン５は、塗装ロボット（不図示）のアームの先端に装着され、トリガー２７を介して塗料供給配管２８により第２色替手段３の塗料供給口１５ｅに接続している。また、塗料供給手段１と第１色替手段２の色替弁１１は夫々の基端に開閉弁８を有する塗料供給配管１０に接続されている。

そして、流量計２５が検出する流量データに基づいて、圧送ポンプ７、開閉弁８、第１色替手段２の色替弁１１，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、第２色替手段３の色替弁１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、切替弁２２を制御すると共に、レギュレータ２３の調整圧を設定する制御手段３２が設けられている。

流量計２５の設定値は、エア用色替弁１５ｂから塗料供給配管２０の塗料供給口１１ｅとの接続部に至る配管内の容量であって、第２色替手段３のマニホールド１５ｆと塗料供給配管１０などの容量であり、流量計２５の設定値は、回収塗料中へのエアの混入を確実に防止するため、前記配管内容量の６０％〜７０％に設定される。

また、レギュレータ２３の調整圧は、０．０１ＭＰａ〜０．０５ＭＰａの範囲に設定される。レギュレータ２３の調整圧が０．０５ＭＰａを超えると、配管周辺に存在する塗料が取り残され、配管中央部に存在する塗料のみがエアによって押圧されてしまう。

すると、早期にエアが混入した塗料が塗料供給配管１０の開閉弁８を介して塗料供給手段１まで到達し、塗料タンク６にエアが混入した塗料が回収されるため、流量計２５の設定値を大幅に低く設定する必要があり、塗料の回収率が低下する不具合が生ずる。また、レギュレータ２３の調整圧が０．０１ＭＰａ未満の場合は、エアによる押圧力が低く、塗料を十分に回収することができない不具合が生ずる。

そして、塗料の供給を行っていない塗料供給手段１については、塗料吐出配管９ａと塗料帰還配管９ｂによって塗料循環配管を形成し、塗料が塗料タンク６、圧送ポンプ７を経由して循環する。この時、圧送ポンプ７は制御手段３２により通常圧で塗料を圧送する。

なお、図１は塗料回収時の状態を示し、矢印はエアまたは塗料の流れを表わしている。そして、該当する塗料供給手段１に接続された塗料供給配管１０の開閉弁８により塗料帰還配管９ｂと塗料供給配管１０は連通状態、該当する第１色替手段２の色替弁１１は開状態、その他の色替弁１１，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは閉状態、第２色替手段３の色替弁１５ａ及びエア用色替弁１５ｂは開状態、その他の色替弁１５，１５ｃ，１５ｄは閉状態である。

以上のように構成した本発明に係る塗装システムの塗料回収装置の作用及び塗料回収方法について説明する。ある色の塗料を車体に塗装を施す場合は、該当する塗料の塗料供給手段１において、塗料供給配管１０の開閉弁８が制御手段３２により操作されると、塗料吐出配管９ａと第１色替手段２の色替弁１１に接続する塗料供給配管１０が連通状態になると同時に、制御手段３２により圧送ポンプ７が高圧に切り替わる。

次いで、該当する色替弁１１が閉状態から開状態になると、塗料タンク６に貯留されている塗料は圧送ポンプ７により圧送され、第２色替手段３の色替弁１５ａ、トリガー２７などを介して塗装ガン５に供給される。そして、トリガー２７を開操作することにより、塗装ガン５から塗料が噴霧し、車体に塗装される。この時、塗料タンク６、圧送ポンプ７、塗料吐出配管９ａ、塗料帰還配管９ｂを経由する塗料の循環が維持される。

次に、塗料を他の色に色替えする場合は、塗料供給手段１の圧送ポンプ７を停止し、トリガー２７を閉操作し、第２色替手段３のエア用色替弁１５ｂを開状態にする。次いで、エア供給手段４の切替弁２２を操作してエア供給装置２１からレギュレータ２３を経由して調圧されたエアをエア供給配管２４に供給する。同時に、開閉弁８を作動させて塗料供給配管１０と塗料帰還配管９ｂを連通状態にする。

この時、エア供給手段４により供給されるエアの流量は、流量計２５により計測され、流量計２５が計測するエアの流量が設定値に達した時点で第２色替手段３のエア用色替弁１５ｂを閉状態にする。すると、流量計２５の設定値の容量だけ供給されたエアにより、第２色替手段３のマニホールド１５ｆ、塗料供給配管１０，２０に残存する塗料は押し出され、塗料供給配管１０の開閉弁８と塗料帰還配管９ｂを介して塗料タンク６に回収される。

次いで、所定時間経過後、該当する色替弁１１が開状態から閉状態となり、開閉弁８が作動して塗料供給配管１０と塗料帰還配管９ｂの連通状態が解除され、圧送ポンプ７は通常圧で作動する。

次いで、第１色替手段２及び第２色替手段３のエア用色替弁１１ｂ，１５ｂと、温水用色替弁１１ｃ，１５ｃと、シンナー用色替弁１１ｄ，１５ｄを交互に作動させ、エア、温水、シンナーを用いて塗装ガン５及び塗料供給配管２０，２８内、第１色替手段２のマニホールド１１ｆ及び第２色替手段３のマニホールド１５ｆなどの洗浄を実施する。なお、洗浄時には、エア供給手段４はレギュレータ２３を経由せずにエアを供給する。

本発明によれば、塗装システムにおいて塗料の色替え時や塗装作業の終了時に塗料供給配管を洗浄する際に、塗料供給配管に残存する塗料を、エアの混入を防止して確実に塗料タンクに回収する塗装システムの塗料回収装置とその方法を提供することができる。

１…塗料供給手段、２…第１色替手段、３…第２色替手段、４…エア供給手段、５…塗装ガン、６…塗料タンク、７…圧送ポンプ、８…開閉弁、９…配管、９ａ…塗料吐出配管、９ｂ…塗料帰還配管、１０，２０，２８…塗料供給配管、１１，１５，１５ａ…色替弁、１１ｂ，１５ｂ…エア用色替弁、１１ｃ，１５ｃ…温水用色替弁、１１ｄ，１５ｄ…シンナー用色替弁、１１ｅ，１５ｅ…塗料供給口、１１ｆ，１５ｆ…マニホールド、１３，１７…温水供給装置、１４，１８…シンナー供給装置、２１…エア供給装置、２２…切替弁、２３…レギュレータ、２４…エア供給配管、２５…流量計、２７…トリガー、３２…制御手段。

Claims (3)

1. 塗料供給配管に残存する塗料を回収する塗料回収装置であって、塗料タンクと圧送ポンプとこれらを接続する配管からなる塗装色毎に設けた塗料供給手段と、これらの塗料供給手段に開閉弁を有する配管を介して接続する第１色替手段と、この第１色替手段に配管を介して接続する第２色替手段と、この第２色替手段に接続して塗料供給配管にエアを供給するエア供給手段と、前記第２色替手段に配管を介して接続する塗装ガンと、前記エア供給手段に設けた流量計と、前記流量計が検出する流量に基づいて前記圧送ポンプと前記開閉弁と前記第１色替手段と前記第２色替手段を制御する制御手段を備え、前記エア供給手段が接続する前記第２色替手段の色替弁が閉状態から開状態になってエアが塗料供給配管に供給され、前記流量計が検出する流量が設定値に達すると、前記第２色替手段の色替弁が開状態から閉状態になって配管内に残存する塗料が前記塗料タンクに回収され、所定時間経過後前記開閉弁が作動して前記塗料供給手段において塗料を循環させることを特徴とする塗装システムの塗料回収装置。
2. 請求項１に記載の塗装システムの塗料回収装置において、前記流量計の設定値は、前記エア供給手段が接続された第２色替手段の色替弁から第１色替手段の塗料供給口に至る配管内の容量の６０％〜７０％の値であることを特徴とする塗装装置における塗料回収装置。
3. 請求項１または請求項２のいずれかに記載の塗装システムの塗料回収装置において、前記エア供給手段が備えるレギュレータの調整圧は、０．０１ＭＰａ〜０．０５ＭＰａの範囲に設定されることを特徴とする塗装システムの塗料回収装置。

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