JP6284128B2 - 回転霧化塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗料を噴霧化させて塗装を行う回転霧化塗装装置に関する。

例えば、自動車用の各種部品の塗装工程においては、水性塗料と、溶剤型塗料との使い分けをして塗装を行っている。また、塗装工程においては、高速で回転する回転霧化頭（ベル）を利用して各塗料を噴霧化させる回転霧化塗装装置が多用されている。そして、水性塗料と溶剤型塗料との塗装を、１台の回転霧化塗装装置によって可能にする技術が知られている。この場合、水性塗料と溶剤型塗料とが混ざり合うと、各塗料が固化したゲル等を発生させるため、洗浄液によって回転霧化頭、及び塗料の供給管の洗浄を行っている。

例えば、特許文献１においては、水性塗料を回転霧化頭に供給する水性塗料供給管と、溶剤型塗料を回転霧化頭に供給する溶剤塗料供給管とを備える回転霧化塗装機について開示されている。この回転霧化塗装機においては、水性塗料供給管及び溶剤塗料供給管の周りを、洗浄液を流通させる外管で囲み、外管に流通させる洗浄液によって、水性塗料供給管及び溶剤塗料供給管の各外周を洗浄することが行われている。

特開２０１１−２０６６４０号公報

しかしながら、特許文献１の回転霧化塗装機においては、外管の内周を流通する洗浄液は、水性塗料供給管及び溶剤塗料供給管の各外周において、それらの中心軸線の方向に流れる。そのため、洗浄液による洗浄効果が低く、水性塗料供給管の先端部の外周又は溶剤塗料供給管の先端部の外周に付着する塗料を十分に除去することが難しい。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、水性塗料管における突出部の外周又は溶剤型塗料管における突出部の外周に付着する塗料を効果的に除去することができる回転霧化塗装装置を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、回転して液体を噴霧化させる回転霧化頭と、
該回転霧化頭に水性塗料を吐出させる水性塗料管と、
上記回転霧化頭に溶剤型塗料を吐出させる溶剤型塗料管と、
上記水性塗料管及び上記溶剤型塗料管の中間位置を保持する保持板と、
該保持板に設けられた複数の洗浄液口に洗浄液を供給して、該複数の洗浄液口から洗浄液を吐出させるための洗浄液管と、
上記保持板から上記回転霧化頭に向けて該回転霧化頭の回転軸線に平行な状態で設けられ、上記水性塗料管及び上記溶剤型塗料管の周りを囲む洗浄筒と、を備え、
上記水性塗料管における、上記保持板から上記回転霧化頭に向けて該回転霧化頭の回転軸線に平行な状態で突出する突出部の先端と、上記溶剤型塗料管における、上記保持板から上記回転霧化頭に向けて該回転霧化頭の回転軸線に平行な状態で突出する突出部の先端とは、上記洗浄筒の開口先端よりも上記回転霧化頭の近くに位置しており、
上記複数の洗浄液口の中心軸線は、上記回転霧化頭の回転軸線に対して傾斜していることを特徴とする回転霧化塗装装置にある。

上記回転霧化塗装装置においては、洗浄液を吐出させる洗浄液口の形成の仕方に工夫をしている。具体的には、保持板に設けられた複数の洗浄液口の中心軸線は、回転霧化頭の回転軸線に対して傾斜している。回転霧化塗装装置において、水性塗料と溶剤型塗料とのうち、塗装に使用する塗料を切り替える際には、洗浄液管に流通させる洗浄液を、保持板に設けられた複数の洗浄液口から吐出させる。このとき、複数の洗浄液口の中心軸線が回転霧化頭の回転軸線に対して傾斜していることにより、洗浄液口から吐出される洗浄液は、水性塗料管における突出部の外周及び溶剤型塗料管における突出部の外周と、洗浄筒の内周とに、斜めに衝突することができる。

これにより、特に、洗浄液によって、水性塗料管における突出部の外周及び溶剤型塗料管における突出部の外周を洗浄する効果を高めることができる。また、水性塗料管における突出部の先端と溶剤型塗料管における突出部の先端とが洗浄筒の開口先端よりも回転霧化頭の近くに位置していることにより、洗浄筒に、水性塗料又は溶剤型塗料が付着しにくくすることもできる。
それ故、上記回転霧化塗装装置によれば、水性塗料管における突出部の外周又は溶剤型塗料管における突出部の外周に付着する塗料を効果的に除去することができる。

実施例にかかる、回転霧化塗装装置を示す断面説明図。 実施例にかかる、回転霧化塗装装置における要部を拡大して示す図で、図４におけるI−I線断面説明図。 実施例にかかる、回転霧化塗装装置における要部を拡大して示す図で、図４におけるII−II線断面説明図。 実施例にかかる、回転霧化塗装装置における保持板の周辺を拡大して示す平面説明図。 実施例にかかる、他の回転霧化塗装装置における要部を拡大して示す図で、図２に相当する説明図。 実施例にかかる、他の回転霧化塗装装置における要部を拡大して示す図で、図２に相当する説明図。

上述した回転霧化塗装装置における好ましい実施の形態について説明する。
上記回転霧化塗装装置においては、上記複数の洗浄液口は、上記水性塗料管の上記突出部の外周に向けて洗浄液を吐出する第１洗浄液口と、上記溶剤型塗料管の上記突出部の外周に向けて洗浄液を吐出する第２洗浄液口とであり、上記第１洗浄液口及び上記第２洗浄液口は、上記洗浄筒の中心軸線を中心とする周方向の一方に傾斜しており、上記第１洗浄液口及び上記第２洗浄液口から吐出される洗浄液が、上記洗浄筒の内周に当たって旋回流を形成するよう構成されていてもよい。

この場合には、保持板における複数の洗浄液口の形成の仕方がより適切であり、洗浄液による水性塗料管及び溶剤型塗料管の洗浄効果をより高めることができる。また、洗浄筒内に洗浄液の旋回流が形成されることにより、洗浄液による水性塗料管及び溶剤型塗料管の洗浄効果をさらに高めることができる。

以下に、回転霧化塗装装置にかかる実施例について、図面を参照して説明する。
本例の回転霧化塗装装置１は、図１に示すように、回転霧化頭２、水性塗料管３Ａ、溶剤型塗料管３Ｂ、保持板４、洗浄液管５及び洗浄筒６を備えている。回転霧化頭２は、回転軸線Ｃ１の回りに回転して液体を噴霧化させるよう構成されている。水性塗料管３Ａは、その内部に流通させる水性塗料Ｐ１を回転霧化頭２に吐出させるよう構成されている。溶剤型塗料管３Ｂは、その内部に流通させる溶剤型塗料Ｐ２を回転霧化頭２に吐出させるよう構成されている。

図２〜図４に示すように、保持板４は、水性塗料管３Ａ及び溶剤型塗料管３Ｂの中間位置を保持している。洗浄液管５は、保持板４に設けられた複数（本例では２つ）の洗浄液口４１Ａ，４１Ｂに洗浄液Ｗを供給して、各洗浄液口４１Ａ，４１Ｂから洗浄液Ｗを吐出させるよう構成されている。洗浄筒６は、保持板４から回転霧化頭２に向けて回転霧化頭２の回転軸線Ｃ１に平行な状態で設けられており、水性塗料管３Ａ及び溶剤型塗料管３Ｂの周りを囲んでいる。

水性塗料管３Ａにおける、保持板４から回転霧化頭２に向けて回転霧化頭２の回転軸線Ｃ１に平行な状態で突出する突出部３１Ａの先端３２Ａと、溶剤型塗料管３Ｂにおける、保持板４から回転霧化頭２に向けて回転霧化頭２の回転軸線Ｃ１に平行な状態で突出する突出部３１Ｂの先端３２Ｂとは、洗浄筒６の開口先端６１よりも回転霧化頭２の近くに位置している。複数の洗浄液口４１Ａ，４１Ｂの中心軸線Ｃ３は、回転霧化頭２の回転軸線Ｃ１に対して傾斜している。

以下に、本例の回転霧化塗装装置１について、図１〜図６を参照して詳説する。
図１に示すように、回転霧化塗装装置１は、ロボットにおける３次元に位置及び姿勢を変更可能な移動先端部に取り付けられて使用される。水性塗料管３Ａは、水性塗料Ｐ１（水を溶媒とするものである。）が貯留されるタンクに接続されており、溶剤型塗料管３Ｂは、溶剤型塗料Ｐ２（有機溶剤を溶媒とするものであり、油性塗料ともいう。）が貯留されるタンクに接続されており、洗浄液管５は、洗浄液Ｗ（有機溶剤）が貯留されるタンクに接続されている。各塗料管３Ａ，３Ｂ及び洗浄液管５には、バルブが配置されており、このバルブの切替えを行うことによって、回転霧化頭２には、水性塗料Ｐ１と溶剤型塗料Ｐ２と洗浄液Ｗとが別々の時間帯に供給される。

回転霧化塗装装置１においては、水性塗料Ｐ１による塗装を行った後には、洗浄液Ｗによって、回転霧化頭２、水性塗料管３Ａ、溶剤型塗料管３Ｂ及び洗浄筒６に付着した水性塗料Ｐ１を除去する。また、回転霧化塗装装置１においては、溶剤型塗料Ｐ２による塗装を行った後には、洗浄液Ｗによって、回転霧化頭２、水性塗料管３Ａ、溶剤型塗料管３Ｂ及び洗浄筒６に付着した溶剤型塗料Ｐ２を除去する。
各塗料Ｐ１，Ｐ２による塗装を行う際には、回転霧化頭２に当たって跳ね返った各塗料Ｐ１，Ｐ２が、水性塗料管３Ａの突出部３１Ａ、溶剤型塗料管３Ｂの突出部３１Ｂ等に付着すると考えられる。

図１に示すように、回転霧化頭２は、モータの駆動力を受けて高速回転するものである。回転霧化頭２は、モータの出力軸に接続された中空部材２０に取り付けられており、水性塗料管３Ａ、溶剤型塗料管３Ｂ及び洗浄筒６は、中空部材２０の内部に配置されている。回転霧化頭２は、カップ形状を有して水性塗料管３Ａ、溶剤型塗料管３Ｂ及び洗浄筒６の外周側に配置されるベルカップ２１と、ベルカップ２１の中心部分に設けられたベルハブ２２とによって構成されている。ベルカップ２１とベルハブ２２との間には、内部空間２３が形成されている。

図２に示すように、水性塗料管３Ａの突出部３１Ａの先端３２Ａ、溶剤型塗料管３Ｂの突出部３１Ｂの先端３２Ｂ及び洗浄筒６の開口先端６１は、ベルハブ２２に向けられている。図１に示すように、水性塗料管３Ａから吐出される水性塗料Ｐ１、及び溶剤型塗料管３Ｂから吐出される溶剤型塗料Ｐ２は、ベルハブ２２に接触して内部空間２３において噴霧化された後、ベルカップ２１とベルハブ２２との間に形成された隙間２４から外部に噴出される。

図２に示すように、水性塗料管３Ａ及び溶剤型塗料管３Ｂは、透明な樹脂のチューブによって形成されている。各塗料管３Ａ，３Ｂが透明であることによって、各塗料管内３Ａ，３Ｂにおける各塗料Ｐ１，Ｐ２の付着度合いを容易に確認することができる。また、透明な樹脂のチューブは、ポリテトラフルオロエチレンによって形成することができる。この場合には、各塗料管３Ａ，３Ｂに対する各塗料Ｐ１，Ｐ２の付着を緩和することができる。

図３に示すように、洗浄液管５は、２つの洗浄液口４１Ａ，４１Ｂに対してそれぞれ設けられており、２つの洗浄液管５は、金属のチューブによって形成されている。２つの洗浄液管５により、樹脂によって形成された水性塗料管３Ａ及び溶剤型塗料管３Ｂの剛性の低下を補っている。

図５、図６に示すように、洗浄液管５は、洗浄筒６と一体的に形成された金属の筒体によって構成することもできる。この場合には、洗浄液Ｗが、筒体による洗浄液管５内の全体に流通され、洗浄液管５内の流路を塞ぐ保持板４に設けられた各洗浄液口４１Ａ，４１Ｂから吐出される。また、水性塗料管３Ａ及び溶剤型塗料管３Ｂは、金属のチューブによって形成することもできる。なお、水性塗料管３Ａ、溶剤型塗料管３Ｂ、洗浄液管５は、本例に示したもの以外の構造にすることもできる。

図４に示すように、保持板４は、円板形状に形成されており、洗浄筒６は、円筒形状に形成されている。２つの洗浄液口４１Ａ，４１Ｂは、水性塗料管３Ａの突出部３１Ａの外周に向けて洗浄液Ｗを吐出する第１洗浄液口４１Ａと、溶剤型塗料管３Ｂの突出部３１Ｂの外周に向けて洗浄液Ｗを吐出する第２洗浄液口４１Ｂとである。第１洗浄液口４１Ａ及び第２洗浄液口４１Ｂは、洗浄筒６の中心軸線Ｃ２を中心とする周方向Ｃの一方に傾斜している。保持板４においては、水性塗料管３Ａと、第１洗浄液口４１Ａと、溶剤型塗料管３Ｂと、第２洗浄液口４１Ｂとが、周方向Ｃに順に並んで設けられている。

同図に示すように、保持板４を回転霧化頭２の回転軸線Ｃ１の方向に沿って平面視したとき、各洗浄液口４１Ａ，４１Ｂの基端開口部４２Ａ，４２Ｂの位置と先端開口部４３Ａ，４３Ｂの位置とは、洗浄筒６の中心軸線Ｃ２を中心とする周方向Ｃ及び径方向Ｒにずれている。そして、各洗浄口４１Ａ，４１Ｂの基端開口部４２Ａ，４２Ｂから先端開口部４３Ａ，４３Ｂまでの中心軸線Ｃ３の延長上に、各塗料管３Ａ，３Ｂが配置されている。第１洗浄液口４１Ａ及び第２洗浄液口４１Ｂから吐出される洗浄液Ｗは、それぞれ水性塗料管３Ａの突出部３１Ａの外周及び溶剤型塗料管３Ｂの突出部３１Ｂの外周に当たった後、円筒形状の洗浄筒６の内周に当たって旋回流Ｗ１を形成する（図２参照）。

回転霧化塗装装置１において、水性塗料Ｐ１と溶剤型塗料Ｐ２とのうち、塗装に使用する塗料を切り替える際には、洗浄液管５に流通させる洗浄液Ｗを、保持板４に設けられた第１洗浄液口４１Ａ及び第２洗浄液口４１Ｂから吐出させる。このとき、図２〜図４に示すように、第１洗浄液口４１Ａの中心軸線Ｃ３が回転霧化頭２の回転軸線Ｃ１に対して傾斜し、かつ第１洗浄液口４１Ａの先端開口部４３Ａが水性塗料管３Ａの突出部３１Ａに向けられていることにより、第１洗浄液口４１Ａから吐出される洗浄液Ｗは、水性塗料管３Ａにおける突出部３１Ａの外周に斜めに衝突する。そして、この洗浄液Ｗは、洗浄筒６の内周に斜めに衝突して旋回流Ｗ１を形成する。

また、第２洗浄液口４１Ｂの中心軸線Ｃ３が回転霧化頭２の回転軸線Ｃ１に対して傾斜し、かつ第２洗浄液口４１Ｂの先端開口部４３Ｂが溶剤型塗料管３Ｂの突出部３１Ｂに向けられていることにより、第２洗浄液口４１Ｂから吐出される洗浄液Ｗは、溶剤型塗料管３Ｂにおける突出部３１Ｂの外周に斜めに衝突する。そして、この洗浄液Ｗは、洗浄筒６の内周に斜めに衝突して旋回流Ｗ１を形成する。
また、洗浄筒６の内周に形成される洗浄液Ｗの旋回流Ｗ１は、水性塗料管３Ａの突出部３１Ａ及び溶剤型塗料管３Ｂの突出部３１Ｂの全体に対して、斜めに衝突する。

これにより、洗浄液Ｗによって、水性塗料管３Ａにおける突出部３１Ａの外周及び溶剤型塗料管３Ｂにおける突出部３１Ｂの外周を洗浄する効果を高めることができる。また、水性塗料管３Ａにおける突出部３１Ａの先端３２Ａと溶剤型塗料管３Ｂにおける突出部３１Ｂの先端３２Ｂとが洗浄筒６の開口先端６１よりも回転霧化頭２の近くに位置していることにより、洗浄筒６に、水性塗料Ｐ１又は溶剤型塗料Ｐ２が付着しにくくすることもできる。
それ故、本例の回転霧化塗装装置１によれば、水性塗料管３Ａにおける突出部３１Ａの外周又は溶剤型塗料管３Ｂにおける突出部３１Ｂの外周に付着する塗料を効果的に除去することができる。

１ 回転霧化塗装装置
２ 回転霧化頭
３Ａ 水性塗料管
３１Ａ 突出部
３Ｂ 溶剤型塗料管
３１Ｂ 突出部
４ 保持板
４１Ａ 第１洗浄液口
４１Ｂ 第２洗浄液口
５ 洗浄液管
６ 洗浄筒
６１ 開口先端
Ｃ１ 回転軸線
Ｃ２，Ｃ３ 中心軸線
Ｐ１ 水性塗料
Ｐ２ 溶剤型塗料
Ｗ 洗浄液

Claims (2)

1. 回転して液体を噴霧化させる回転霧化頭と、
   該回転霧化頭に水性塗料を吐出させる水性塗料管と、
   上記回転霧化頭に溶剤型塗料を吐出させる溶剤型塗料管と、
   上記水性塗料管及び上記溶剤型塗料管の中間位置を保持する保持板と、
   該保持板に設けられた複数の洗浄液口に洗浄液を供給して、該複数の洗浄液口から洗浄液を吐出させるための洗浄液管と、
   上記保持板から上記回転霧化頭に向けて該回転霧化頭の回転軸線に平行な状態で設けられ、上記水性塗料管及び上記溶剤型塗料管の周りを囲む洗浄筒と、を備え、
   上記水性塗料管における、上記保持板から上記回転霧化頭に向けて該回転霧化頭の回転軸線に平行な状態で突出する突出部の先端と、上記溶剤型塗料管における、上記保持板から上記回転霧化頭に向けて該回転霧化頭の回転軸線に平行な状態で突出する突出部の先端とは、上記洗浄筒の開口先端よりも上記回転霧化頭の近くに位置しており、
   上記複数の洗浄液口の中心軸線は、上記回転霧化頭の回転軸線に対して傾斜していることを特徴とする回転霧化塗装装置。
2. 上記複数の洗浄液口は、上記水性塗料管の上記突出部の外周に向けて洗浄液を吐出する第１洗浄液口と、上記溶剤型塗料管の上記突出部の外周に向けて洗浄液を吐出する第２洗浄液口とであり、
   上記第１洗浄液口及び上記第２洗浄液口は、上記洗浄筒の中心軸線を中心とする周方向の一方に傾斜しており、
   上記第１洗浄液口及び上記第２洗浄液口から吐出される洗浄液が、上記洗浄筒の内周に当たって旋回流を形成するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転霧化塗装装置。

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