JP6434676B2 - Rotary atomizing head type coating machine - Google Patents
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Description
本発明は、高速で回転する回転霧化頭から被塗物に向けて塗料を噴霧する回転霧化頭型塗装機に関する。 The present invention relates to a rotary atomizing head type coating machine that sprays paint toward an object to be coated from a rotary atomizing head that rotates at high speed.
一般に、回転霧化頭型塗装機は、圧縮エアが供給されることにより回転軸を回転するエアモータと、前記回転軸の前側に設けられた筒状体からなり、前記エアモータによって回転する間に供給された塗料を前端の放出端縁から噴霧する回転霧化頭と、前記回転霧化頭の外周側に配置され、前端に前記回転霧化頭から噴霧された塗料粒子に向けてシェーピングエアを噴出する多数個のエア噴出孔が周方向の全周に亘って設けられたシェーピングエア噴出部材とを含んで構成されている(特許文献1)。 In general, a rotary atomizing head type coating machine includes an air motor that rotates a rotating shaft when supplied with compressed air, and a cylindrical body provided on the front side of the rotating shaft, and is supplied while rotating by the air motor. A rotary atomizing head that sprays the applied paint from the discharge edge of the front end, and an outer peripheral side of the rotary atomizing head, and shaping air is jetted toward the paint particles sprayed from the rotary atomizing head at the front end A plurality of air ejection holes are formed including a shaping air ejection member provided over the entire circumference in the circumferential direction (Patent Document 1).
このように構成された回転霧化頭型塗装機を用いて塗装を行う場合には、エアモータによって回転霧化頭を高速回転させ、この状態で回転霧化頭に塗料を供給する。これにより、回転霧化頭に供給された塗料は、回転霧化頭が回転するときの遠心力によって微粒化され、放出端縁から塗料粒子として噴霧される。このときに、シェーピングエア噴出部材は、各エア噴出孔から噴出されるシェーピングエアを塗料粒子に噴き付ける。これによって、シェーピングエアは、塗料粒子の被塗物方向の運動ベクトル成分を制御し、塗料粒子の噴霧パターンを所望の形状に整える。 When coating is performed using the rotary atomizing head type coating machine configured as described above, the rotary atomizing head is rotated at a high speed by an air motor, and the coating material is supplied to the rotary atomizing head in this state. Thereby, the coating material supplied to the rotary atomizing head is atomized by the centrifugal force when the rotary atomizing head rotates, and sprayed as coating particles from the discharge edge. At this time, the shaping air ejection member sprays the shaping air ejected from each air ejection hole onto the paint particles. As a result, the shaping air controls the motion vector component of the paint particles in the direction of the object, and arranges the spray pattern of the paint particles into a desired shape.
ここで、特許文献1による回転霧化頭型塗装機では、回転霧化頭から噴霧された塗料粒子のうち、一部の塗料が回転霧化頭の後側に回り込み、シェーピングエア噴出部材、カバー部材に付着することがある。この場合、シェーピングエア噴出部材やカバー部材に付着した塗料は、塗装機から脱落して被塗物に付着することで塗装不良の原因になる。このため、塗装ラインでは、高い頻度で塗装機の洗浄作業を行わなくてはならず、塗装作業の生産性が低下するという問題がある。
Here, in the rotary atomizing head type coating machine according to
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、シェーピングエア噴出部材に塗料が付着するのを抑制できるようにした回転霧化頭型塗装機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a rotary atomizing head type coating machine capable of suppressing the adhesion of paint to a shaping air ejection member. is there.
本発明は、圧縮エアが供給されることにより回転軸を回転するエアモータと、前記回転軸の前側に設けられた筒状体からなり、前記エアモータによって回転する間に供給された塗料を前端の放出端縁から噴霧する回転霧化頭と、前記回転霧化頭の外周側に配置され、前端に前記回転霧化頭から噴霧された塗料粒子に向けてシェーピングエアを噴出する多数個のエア噴出孔が周方向の全周に亘って設けられたシェーピングエア噴出部材とを含んで構成された回転霧化頭型塗装機において、前記シェーピングエア噴出部材の前側部位には、当該前側部位の外周面から径方向の外向きに延びた環状の鍔部材が前記シェーピングエア噴出部材と一体または別体に設けられたことにある。 The present invention comprises an air motor that rotates a rotating shaft when supplied with compressed air, and a cylindrical body that is provided on the front side of the rotating shaft, and discharges paint supplied while rotating by the air motor to the front end. A rotary atomizing head that sprays from the edge, and a plurality of air ejection holes that are arranged on the outer peripheral side of the rotary atomizing head and that eject shaping air toward the paint particles sprayed from the rotary atomizing head at the front end In the rotary atomizing head type coating machine configured to include a shaping air ejection member provided over the entire circumference in the circumferential direction, the front portion of the shaping air ejection member is connected to the outer surface of the front portion. An annular flange member extending outward in the radial direction is provided integrally or separately from the shaping air ejection member.
本発明によれば、噴霧した塗料が回転霧化頭の後側に回り込むのを防止でき、シェーピングエア噴出部材への塗料の付着を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the sprayed coating material wraps around the back side of a rotary atomization head, and can suppress adhesion of the coating material to the shaping air ejection member.
以下、本発明の実施の形態による回転霧化頭型塗装機の代表例として、間接帯電方式の回転霧化頭型静電塗装機の構成について、添付図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, as a representative example of a rotary atomizing head type coating machine according to an embodiment of the present invention, the configuration of an indirect charging type rotary atomizing head type electrostatic coating machine will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1ないし図3は、本発明の第1の実施の形態を示している。この第1の実施の形態では、シェーピングエア噴出部材の前側部位の外周面に環状の鍔部材を一体的に設けた場合を例に挙げて説明する。なお、本実施の形態では、後述する回転霧化頭型塗装機1について、被塗物に近い方向(或いは、シェーピングエアの噴出方向)を前側とし、この前側と反対側で被塗物と離れた方向を後側として配置関係を述べるものとする。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, a case where an annular flange member is integrally provided on the outer peripheral surface of the front portion of the shaping air ejection member will be described as an example. In the present embodiment, for the rotary atomizing head
図1において、第1の実施の形態による回転霧化頭型塗装機1(以下、単に塗装機1という)は、後述の外部電極部材6により回転霧化頭4から噴霧された塗料を間接的に負極性に帯電させる間接帯電方式の回転霧化頭型静電塗装機として構成されている。塗装機1は、例えば塗装用ロボットのアーム(図示せず)の先端に取付けられている。
In FIG. 1, a rotary atomizing head type coating machine 1 (hereinafter simply referred to as a coating machine 1) according to the first embodiment indirectly receives paint sprayed from a rotary atomizing
塗装機支持体2は、後述するエアモータ3の外周側で該エアモータ3を取囲み、かつエアモータ3よりも後方に延びて設けられている。塗装機支持体2は、基端側の取付筒部2Aを介して前述したアームの先端に取付けられている。ここで、塗装機支持体2は、例えば剛性を有する絶縁性樹脂材料によって構成されている。
The coating machine support 2 surrounds the
塗装機支持体2の先端側には、前方に開口するように、モータ収容部2Bが設けられている。このモータ収容部2Bの開口側には、めねじ部2Cが設けられている。さらに、塗装機支持体2には、モータ収容部2Bの底部の中央位置(後述する回転軸3Cと同軸)に、後述するフィードチューブ5の基端側が挿嵌される挿嵌孔2Dが設けられている。
A
エアモータ3は、塗装機支持体2のモータ収容部2B内に設けられている。このエアモータ3は、圧縮エアを動力源として後述の回転軸3Cおよび回転霧化頭4を、例えば3000〜150000rpmの高速で回転させるものである。エアモータ3は、例えばアルミニウム合金を含む導電性金属材料によって構成され、接地電位に保持されている。
The
エアモータ3は、塗装機支持体2の前側に取付けられた段付円筒状のモータケース3Aと、該モータケース3Aの後側寄りに位置して回転可能に収容された例えば羽根車式のタービン3Bと、前記モータケース3Aの軸中心位置に回転自在に設けられ、前,後方向に延びた後端側が前記タービン3Bに取付けられた回転軸3Cとを含んで構成されている。
The
エアモータ3のモータケース3Aは、回転軸3Cと同軸に配置された円筒体として形成されている。モータケース3Aは、塗装機支持体2のモータ収容部2B内に挿嵌される大径な大径筒3A1と、該大径筒3A1から前方に突出した小径な小径筒3A2とにより段付筒状に形成されている。
The
モータケース3Aは、塗装機支持体2のモータ収容部2B内に挿嵌されている。この状態で、モータケース3Aは、塗装機支持体2のめねじ部2Cに螺着された円環状のねじ部材3Dによってモータ収容部2B内に固定されている。
The
回転軸3Cは、モータケース3A内にエア軸受(図示せず)を介して回転自在に支持された中空な筒状体として形成されている。この回転軸3Cは、後端側がタービン3Bの中央に取付けられ、前端側がモータケース3Aから前側に突出している。回転軸3Cの前端部には、例えば螺合手段を用いて回転霧化頭4が取付けられている。
The rotating
回転霧化頭4は、エアモータ3の回転軸3Cの前側に設けられている。回転霧化頭4は、例えばアルミニウム合金を含む導電性金属材料によって筒状体として形成され、エアモータ3を通じて接地電位に保持されている。図3に示すように、回転霧化頭4は、例えば長尺な円筒体として形成され、後側が軸方向に直線状に延びた取付部位4Aとなっている。取付部位4Aは、例えば螺合手段を用いて回転軸3Cの前端部に取付けられている。
The rotary atomizing
回転霧化頭4の前側は、前方に向けて漸次拡開した拡開部位4Bとなり、該拡開部位4Bの内周面は、供給された塗料を薄膜化する塗料薄膜化面4Cとなっている。また、塗料薄膜化面4Cの先端(前端)は、薄膜化した塗料を塗料粒子として放出する放出端縁4Dとなっている。
The front side of the rotary atomizing
そして、回転霧化頭4は、エアモータ3によって高速回転される。この状態で、回転霧化頭4に後述のフィードチューブ5を通じて塗料が供給されると、その塗料は、塗料薄膜化面4Cで薄膜化しつつ、遠心力によって放出端縁4Dから噴霧される。このときに、放出端縁4Dから噴霧された塗料粒子は、後側から後述のシェーピングエア噴出部材9によるシェーピングエアが噴き付けられることにより、前方に配置された被塗物に向かうように加速される。また、放出端縁4Dから噴霧された塗料粒子は、後述の外部電極部材6によって負極性に帯電させられることにより、接地電位に保持されている被塗物との間に形成された静電界に沿って飛行することができる。
The rotary atomizing
フィードチューブ5は、回転軸3C内に挿通して設けられ、その後端側は、塗装機支持体2の挿嵌孔2Dに挿嵌されている。一方、フィードチューブ5の前端側は、回転軸3Cから突出して回転霧化頭4内に延在している。フィードチューブ5内には塗料通路が設けられ、該塗料通路は、色替弁装置を介して塗料供給源および洗浄流体供給源(いずれも図示せず)に接続されている。これにより、塗装時には、塗料供給源から塗料通路を介して供給される塗料は、フィードチューブ5から回転霧化頭4に吐出される。一方、回転霧化頭4の洗浄時、色替時等には、洗浄流体供給源から供給される洗浄流体(シンナ、空気等)は、フィードチューブ5から吐出される。
The
外部電極部材6は、回転霧化頭4よりも後側に位置して塗装機支持体2の外周側に設けられている。外部電極部材6は、塗装機支持体2の外周側に設けられ絶縁性樹脂材料からなる環状の外部電極支持筒体6Aと、該外部電極支持筒体6Aに周方向に等間隔で複数個(例えば8個〜20個)配列された電極取付穴6B(2個のみ図示)と、該各電極取付穴6Bにそれぞれ取付けられた電極6Cとを含んで構成されている。外部電極支持筒体6Aの前側には、各電極6Cの針状部6C1に対応する個数の孔6A1が設けられている。
The
ここで、第1の実施の形態による外部電極部材6は、塗装機1を車体の内側のように狭い空間で使用するために、塗装機支持体2の後側寄りで該塗装機支持体2の外周側の近傍位置に設けられている。そして、外部電極部材6には、各電極6Cに高電圧発生器(図示せず)から負の高電圧が印加される。これにより、外部電極部材6は、各電極6Cによってコロナ放電を生じ、回転霧化頭4の放出端縁4Dから噴霧された塗料粒子を負極性に帯電させる。
Here, the
内側カバー部材7は、後述の外側カバー部材8と一緒にカバー部材を構成している。内側カバー部材7は、例えば絶縁性の樹脂材料を用い、前側に向け円弧状に縮径した筒状体として形成されている。内側カバー部材7は、エアモータ3を取囲むように、外部電極部材6と後述のシェーピングエア噴出部材9との間に設けられている。内側カバー部材7は、後側が塗装機支持体2の外周側に取付けられ、前側がシェーピングエア噴出部材9の外周面9Bの後側部位に取付けられている。
The
外側カバー部材8は、内側カバー部材7と一緒にカバー部材を構成するもので、内側カバー部材7と同様に、絶縁性の樹脂材料によって前側に向け円弧状に縮径した筒状体として形成されている。外側カバー部材8は、内側カバー部材7のさらに外側からエアモータ3を取囲むように、外部電極部材6とシェーピングエア噴出部材9との間に設けられている。
The
外側カバー部材8は、後側が内側カバー部材7と外部電極部材6の内周側との間に取付けられ、前側がシェーピングエア噴出部材9の外周面9Bの前側部位に取付けられている。この外側カバー部材8は、回転霧化頭4、シェーピングエア噴出部材9の組立作業または分解作業を行うときに、取外すことができる。
The
シェーピングエア噴出部材9は、前端(後述の前側部位9D)が回転霧化頭4の長さ方向の中間部位(拡開部位4Bの後側)に位置する状態で、回転霧化頭4の外周側に配置されている。シェーピングエア噴出部材9は、例えばアルミニウム合金を含む導電性金属材料によって構成され、エアモータ3を介して接地電位に保持されている。
The shaping
シェーピングエア噴出部材9は、回転霧化頭4を取囲む段付状の円筒体として形成されている。シェーピングエア噴出部材9の内周面9Aは、回転霧化頭4の外周面と僅かな隙間をもって対面している。一方、シェーピングエア噴出部材9の外周面9Bは、後側が内側カバー取付部位9B1となり、前側が前方に向けて漸次縮径するテーパ部位9B2となっている。
The shaping
内側カバー取付部位9B1には、内側カバー部材7の前側部位が外嵌状態で取付けられる。テーパ部位9B2は、前,後方向の中間部の前側寄り位置まで外側カバー部材8に覆われ、それよりも前側は外部に露出している。
The front side part of the
一方、シェーピングエア噴出部材9の後端部位は、円筒状の取付ねじ部9Cとなり、該取付ねじ部9Cは、塗装機支持体2のめねじ部2Cに螺着されるものである。これにより、シェーピングエア噴出部材9は、取付ねじ部9Cを用いて塗装機支持体2の前側部位に取付けられている。
On the other hand, the rear end portion of the shaping
ここで、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dの基本的な形状について詳しく述べる。この場合、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dは、テーパ部位9B2の前部から前方に向けて円筒状に延びた範囲、即ち、図2、図3中に二点鎖線で示す円筒状をなした仮想の境界面9Fを有している。このシェーピングエア噴出部材9の円筒状の仮想境界面9Fは、同様の形状が比較例としての図8に記載されている。即ち、シェーピングエア噴出部材9の仮想境界面9Fは、図8において、シェーピングエア噴出部材9のテーパ部位9B2の前側の円筒面9F′に相当する。これにより、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dに後述の鍔部材14を設けた場合、円筒状の仮想境界面9Fがシェーピングエア噴出部材9と鍔部材14との境界部となり、仮想境界面9Fよりも外径側が鍔部材14となる。
Here, the basic shape of the
さらに、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dは、仮想境界面9Fに繋がるようにほぼ一定な外径寸法をもった円筒体として形成されている。図2、図3に示すように、前側部位9Dの前端は、平坦な円環状の前端面部9Eとなっている。この前端面部9Eには、第1のエア噴出孔10と第2のエア噴出孔12が開口して設けられている。前端面部9Eは、回転霧化頭4の拡開部位4Bの後部位置の周囲に配置されている。ここで、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dは、その直径(仮想境界面9Fの外径)が寸法D(mm)に設定されている。また、前側部位9D(仮想境界面9F)の外径側には、前端面部9Eと同一面をなすように後述の鍔部材14が設けられている。
Further, the
第1のエア噴出孔10は、前端面部9Eの外径側寄りに位置して周方向の全周に亘って等間隔で多数個設けられている。この第1のエア噴出孔10は、第1のシェーピングエア通路11を通じて第1のシェーピングエア供給源(図示せず)に接続されている。第1のエア噴出孔10は、第1のシェーピングエアを回転霧化頭4の放出端縁4Dの近傍に向けて噴出するものである。
A large number of first air ejection holes 10 are provided at equal intervals over the entire circumference in the circumferential direction, located closer to the outer diameter side of the front
第2のエア噴出孔12は、第1のエア噴出孔10よりも径方向の内側に位置して前端面部9Eに周方向の全周に亘って等間隔で多数個設けられている。この第2のエア噴出孔12は、第2のシェーピングエア通路13を通じて第2のシェーピングエア供給源(図示せず)に接続されている。第2のエア噴出孔12は、第2のシェーピングエアを回転霧化頭4の背面に向けて噴出するものである。
A plurality of the second air ejection holes 12 are located on the inner side in the radial direction from the first
これにより、第1のエア噴出孔10から噴出される第1のシェーピングエアと第2のエア噴出孔12から噴出される第2のシェーピングエアは、回転霧化頭4の放出端縁4Dから放出される塗料の液糸を剪断して塗料粒子の形成を促進すると共に、回転霧化頭4から噴霧された塗料粒子の噴霧パターンを整形する。このとき、第1のシェーピングエアの圧力と第2のシェーピングエアの圧力を適宜調整することによって、噴霧パターンを所望の大きさや形状に変更することができる。さらに、第1,第2のシェーピングエアは、遠心力によって回転霧化頭4の放出端縁4Dから径方向の外側に飛行する塗料粒子に噴き付けられることにより、塗料粒子の向きを徐々に被塗物に向けつつ塗料粒子を加速させる。
Accordingly, the first shaping air ejected from the first
次に、第1の実施の形態の特徴部分となる鍔部材14の構成について詳細に説明する。
Next, the configuration of the
鍔部材14は、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dに設けられている。この鍔部材14は、前側部位9Dの外周側に位置して、径方向に延びる円環状の板状体として形成されている。鍔部材14は、前側部位9Dの外径側、即ち、外周面9Bのテーパ部位9B2の前側に位置する仮想境界面9Fを境として、その径方向の外向きに延びている。鍔部材14は、回転霧化頭4から噴霧された塗料粒子の一部が、シェーピングエアによって発生した気流によって回転霧化頭4の後側に回り込むのを防止するものである。
The
鍔部材14は、シェーピングエア噴出部材9と一体に形成されている。また、鍔部材14は、シェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eと同一平面をなす平面となった前面部14Aと、該前面部14Aと前,後方向の反対側に位置する後面部14Bと、前記前面部14Aと後面部14Bの最外周部となる周縁部14Cとを有している。これにより、鍔部材14は、シェーピングエアにより発生した気流に乗って塗料粒子が回転霧化頭4の後側に回り込もうとするのを抑制している。また、後面部14Bのうち、外周面9Bのテーパ部位9B2との接続部位は、滑らかな円弧状面14B1となっている。この円弧状面14B1は、角張った隅を無くすことで付着した塗料の洗浄性を高めることができる。
The
ここで、鍔部材14の大きさについて説明する。鍔部材14の直径寸法E(mm)は、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dの直径寸法D(mm)に対し、下記数1のように設定されている。
Here, the size of the
これにより、鍔部材14は、径方向の外側に延びていることにより、シェーピングエアによってシェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dや外側カバー部材8の周囲の空気が前方に引っ張られるのを抑制することができる。また、鍔部材14は、その前面部14Aがシェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eと同一平面となる位置に配置しているから、付着した塗料の洗浄性を高めることができる。
Thereby, the
次に、回転霧化頭型塗装機1によって被塗物に塗装を施す場合の動作について説明する。
Next, the operation in the case where the object to be coated is coated by the rotary atomizing head
まず、比較例として従来技術の回転霧化頭型塗装機101による塗装作業について、図8を参照しつつ述べる。塗装機101は、鍔部材14が設けられていない点を除いて、第1の実施の形態による塗装機1と同様の構成となっている。
First, as a comparative example, a painting operation by a conventional rotary atomizing
エアモータ3のタービン3Bにタービンエアを供給して回転軸3Cを回転させる。これにより、回転軸3Cと一緒に回転霧化頭4が高速で回転する。この状態で、色替弁装置(図示せず)で選択された塗料をフィードチューブ5の塗料通路から回転霧化頭4に供給する。これにより、供給された塗料は、回転霧化頭4の塗料薄膜化面4Cで薄膜化されつつ、遠心力によって放出端縁4Dから塗料粒子として噴霧される。
Turbine air is supplied to the
この場合、回転霧化頭4の放出端縁4Dから切離された直後の塗料粒子は、前方に配置された被塗物には向かわず、回転霧化頭4による遠心力で径方向の外側に向け放射状に飛行しようとする。そこで、図8中に一点鎖線で示す矢示15のように、シェーピングエア噴出部材9は、各エア噴出孔10,12から塗料粒子に向けてシェーピングエアを噴き付けることにより、エアによる推進力によって塗料粒子を徐々に前方の被塗物に向かわせつつ、加速させる。また、シェーピングエアは、塗料粒子を微粒化しつつ、塗料粒子の噴霧パターンを適宜に整形することができる。
In this case, the paint particles immediately after being separated from the
回転霧化頭4の放出端縁4Dから塗料粒子を噴霧したときには、外部電極部材6の各電極6Cに、高電圧発生器による負の高電圧が印加される。各電極6Cは、接地電位に保持されている被塗物との間に電気力線を形成すると共に、放出端縁4Dから噴霧された塗料粒子を負極性に帯電させる。これにより、塗料粒子は、電気力線に沿わせることで被塗物に効率よく供給でき、塗着効率を向上することができる。
When the paint particles are sprayed from the
ここで、シェーピングエア噴出部材9の各エア噴出孔10,12からシェーピングエアを噴出したときには、前方に向けて噴出されたシェーピングエアに引っ張られることで、二点鎖線の矢示16で示すように、塗装機101の前側の周囲で前方に向かう空気の流れと、二点鎖線の矢示17で示すように、塗装機101の前側の周囲で後方に向かう空気の流れとが発生する。
Here, when the shaping air is ejected from the air ejection holes 10 and 12 of the shaping
この矢示16で示す空気の流れは、外側カバー部材8とシェーピングエア噴出部材9の周囲の空気を前方へと移動させるから、外側カバー部材8、シェーピングエア噴出部材9の周囲に向けて回転霧化頭4の周囲の空気が引っ張られることになる。一方、矢示17で示す空気の流れは、外側カバー部材8とシェーピングエア噴出部材9に衝突して外側カバー部材8の後方に向かう。これに加えて、矢示17で示す空気の流れは、外側カバー部材8の周囲で円弧または渦を描くように流れる。この回転霧化頭4と外側カバー部材8の周囲を流れる空気には、塗料粒子が含まれているから、塗料粒子が外側カバー部材8の前側部分やシェーピングエア噴出部材9に付着してしまう。
The air flow indicated by the
次に、鍔部材14が設けられた第1の実施の形態による塗装機1によって塗装を施した場合の空気の流れについて、図3を参照しつつ説明する。
Next, the flow of air when coating is performed by the
シェーピングエア噴出部材9の各エア噴出孔10,12からシェーピングエアを噴出したときには、前述した図8の比較例とほぼ同様に、前方に向けて噴出されたシェーピングエアに引っ張られることで、二点鎖線の矢示18で示すように、塗装機1の前方の周囲に空気の流れが発生する。
When the shaping air is ejected from the respective air ejection holes 10 and 12 of the shaping
しかし、矢示18で示す空気の流れの途中には、シェーピングエア噴出部材9の前端に位置して鍔部材14が設けられている。この鍔部材14は、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dや外側カバー部材8に向かう空気の流れを遮る壁として機能する。即ち、鍔部材14は、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dに向かう空気の流れを遮ることができる。換言すれば、鍔部材14は、シェーピングエア噴出部材9の周囲から前方へと向かう空気の流れを抑えることができる。
However, in the middle of the air flow indicated by the
これにより、鍔部材14の周縁部14C等の近傍の空気は、鍔部材14の周囲付近でシェーピングエアによって前方に引っ張られる。これにより、回転霧化頭4の周囲の空気に含まれた塗料粒子は、外側カバー部材8の前側部分やシェーピングエア噴出部材9に付着するのを抑制することができる。
Thereby, the air in the vicinity of the
また、塗料粒子がシェーピングエア噴出部材9、外側カバー部材8側に回り込むのを抑制している他の要因について述べる。シェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eの前側近傍では、各エア噴出孔10,12から高速で噴出されるシェーピングエアによって周囲の空気が同伴されるため(ベルヌーイの定理)強い負圧領域が形成される。この負圧領域には、回転霧化頭4の周囲の空気が引張られる(引寄せられる)ことになる。このときに、鍔部材14の前面部14A側では、回転霧化頭4の周囲から前記負圧領域に向かう内向きの空気の流れが発生する。
Further, other factors that suppress the coating particles from flowing into the shaping
これにより、噴霧された塗料粒子の一部がシェーピングエア噴出部材9の前側部位9D、外側カバー部材8側に向けて飛行しようとしても、前記内向きの空気の流れに引張られることになる。さらに、内向きに流れる空気に含まれた塗料粒子は、回転霧化頭4に向けて飛行するが、各エア噴出孔10,12から噴出されるシェーピングエアによって前側に噴き飛ばされる。従って、鍔部材14は、塗料粒子による回転霧化頭4の汚染を抑制することができる。
Thereby, even if a part of the sprayed paint particles tries to fly toward the
かくして、第1の実施の形態によれば、回転霧化頭4の外周側には、前端に回転霧化頭4から噴霧された塗料粒子に向けてシェーピングエアを噴出する多数個のエア噴出孔10,12が周方向の全周に亘って設けられたシェーピングエア噴出部材9が設けられている。この上で、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dには、当該前側部位9Dの外周面9Bから径方向の外向きに延びた環状の鍔部材14が設けられている。
Thus, according to the first embodiment, on the outer peripheral side of the
従って、鍔部材14によって、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dや外側カバー部材8に向かう空気の流れを遮ることができると共に、鍔部材14の前面部14A側に負圧領域を形成することができる。このため、回転霧化頭4から噴霧された塗料粒子の一部が回転霧化頭4の後側に回り込むのを防止できる。この結果、鍔部材14は、シェーピングエア噴出部材9、外側カバー部材8への塗料粒子の付着を抑制することができる。
Therefore, the
前述したように、シェーピングエア噴出部材9、外側カバー部材8に塗料粒子が付着することによる塗装不良を防止できるから、塗装ラインにおける塗装機1の洗浄作業の回数(頻度)を少なくすることができる。これにより、塗装作業時の洗浄に要する時間を短くすることができるから、生産性を向上することができる。
As described above, since the coating failure due to the coating particles adhering to the shaping
鍔部材14は、前面部14Aが平面となった板状体として形成されている。また、板状体からなる鍔部材14の前面部14Aは、シェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eと同一面として形成されている。従って、板体からなる鍔部材14は容易に設けることができ、シェーピングエア噴出部材9への塗料の付着を安価に防止することができる。しかも、鍔部材14は、シェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eと同一面となっているから、シェーピングエア噴出部材9と鍔部材14との取付け隙間に塗料が浸入するような事態を未然に防ぐことができ、洗浄時間を短縮することができる。
The
一方、エアモータ3とシェーピングエア噴出部材9とを取囲む位置には、これらを覆う筒状の内側カバー部材7と外側カバー部材8が設けられている。これにより、各カバー部材7,8によってエアモータ3を覆い隠すことができる。また、外表面が滑らかな円弧状に形成した外側カバー部材8は、塗料が付着したとしても、付着塗料を短時間で確実に洗浄することができる。
On the other hand, a cylindrical
次に、図4は本発明の第2の実施の形態を示している。第2の実施の形態の特徴は、カバー部材の外周側には、後側から前側に向けカバー部材の外周面に沿うようにパージエアを噴出するパージエア噴出部を設けたことにある。この第2の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を簡略化するものとする。 Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The feature of the second embodiment resides in that a purge air ejection portion that ejects purge air from the rear side to the front side along the outer circumferential surface of the cover member is provided on the outer circumferential side of the cover member. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified.
図4において、第2の実施の形態による外側カバー部材21は、第1の実施の形態による外側カバー部材8とほぼ同様に、絶縁性の樹脂材料によって前側に向け円弧状に縮径した筒状体として形成されている。しかし、第2の実施の形態による外側カバー部材21は、外部電極部材6内に嵌合している部位が長尺となり、この後側部位に後述するパージエア噴出部22の連通路22Aが形成されている点で、第1の実施の形態による外側カバー部材8と相違している。外側カバー部材21の外周面21Aでは、後述のパージエア噴出部22によって前側に向け空気が流通する。
In FIG. 4, the
パージエア噴出部22は、外側カバー部材21の外周側に設けられている。パージエア噴出部22は、外側カバー部材21の後側から前側に向け、該外側カバー部材21の外周面21Aに沿うようにパージエアを噴出するものである。
The purge
パージエア噴出部22は、外部電極部材6の前側に位置して、外側カバー部材21の外周面21Aと外部電極部材6の外部電極支持筒体6Aとの間に設けられている。パージエア噴出部22は、第1のシェーピングエア通路11とは別個のパージエア供給路(図示せず)に連通した複数本の連通路22Aと、該各連通路22Aに連通する円環状の空間部として形成された環状チャンバ22Bと、該環状チャンバ22Bから外部電極部材6の外部電極支持筒体6Aの前面に開口した噴出口22Cとにより構成されている。
The purge
環状チャンバ22Bは、各連通路22Aから供給される圧縮エアを一時的に貯えることにより、全周に亘って均一なパージエアを噴出口22Cから噴出できるようにしている。また、噴出口22Cは、小さな隙間の全周溝(円環状溝)として前側に向けて開口している。さらに、噴出口22Cは、パージエアの噴出方向が、外側カバー部材21の外周面21Aを向くように径方向の内側に傾けて設計されている。
The
これにより、パージエア噴出部22は、各連通路22Aを通じてパージエア供給路から環状チャンバ22Bに圧縮エアが供給されると、噴出口22Cから前側に向けてパージエアを噴出する。このパージエアは、外側カバー部材21の外周面21Aに向けて噴出されるから、例えば表面付着効果(コアンダ効果)等により、二点鎖線の矢示23のように、外周面21Aに沿って前側に向けて流れる。
As a result, when the compressed air is supplied from the purge air supply path to the
このように、パージエア噴出部22から噴出されたパージエアは、外側カバー部材21の外周面21Aに沿うようにエアカーテンを形成する。このパージエアによるエアカーテンは、鍔部材14の外周側に向けて流れる。従って、パージエアは、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9D、外側カバー部材21の周囲に向かう空気の流れを抑えることができる。これにより、前側部位9D、外側カバー部材21に塗料粒子が付着するのを抑制することができる。この場合、パージエアは、各エア噴出孔10,12から噴出されるシェーピングエアに比較して、その流量が大幅に少なく、例えば10分の1以下の流量に設定されている。このため、パージエアがシェーピングエアに影響を与えることはない。
In this way, the purge air ejected from the purge
かくして、このように構成された第2の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第2の実施の形態によれば、外側カバー部材21の外周面21Aには、後側から前側に向け外側カバー部材21の外周面21Aに沿うようにパージエアを噴出するパージエア噴出部22を設ける構成としている。従って、パージエア噴出部22から噴出されたパージエアを、外側カバー部材21の外周面21Aに沿って流通させることにより、このパージエアによるエアカーテンで外周面21Aの汚染を抑制することができ、生産性を向上することができる。
Thus, also in the second embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. In particular, according to the second embodiment, the outer
次に、図5は本発明の第3の実施の形態を示している。第3の実施の形態の特徴は、鍔部材を、シェーピングエア噴出部材と別個に設けられた樹脂材料により形成し、シェーピングエア噴出部材の前端から後側に離間した位置に配置したことにある。この第3の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を簡略化するものとする。 Next, FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. The feature of the third embodiment is that the eaves member is formed of a resin material provided separately from the shaping air ejection member, and is disposed at a position spaced rearward from the front end of the shaping air ejection member. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified.
図5において、第3の実施の形態による鍔部材31は、シェーピングエア噴出部材9と別個に設けられ、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dの外周面9Bから径方向の外向きに延びた環状板体からなる。また、鍔部材31は、樹脂材料(例えば、絶縁性の樹脂材料)から形成されている。さらに、鍔部材31は、例えばシェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eから後側に離間した位置に配置されている。
In FIG. 5, the
ここで、鍔部材31の軸方向(前,後方向)の設置位置は、適宜に設定することができる。即ち、シェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eを基準位置とした場合、前端面部9Eと鍔部材31との間の前,後方向の距離寸法L(mm)は、下記数2のように設定されている。なお、下記数2では、前端面部9Eを基準位置として、鍔部材31が前端面部9Eよりも前側に配置された状態を−(マイナス)とし、鍔部材31が前端面部9Eよりも後側に配置された状態を+(プラス)として記載している。
Here, the installation position of the
この場合、距離寸法Lを小さくすること、即ち、L≒0mmとすることにより、シェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eと鍔部材31との段差を小さくすることができる。これにより、付着した塗料の洗浄性を高めることができる。
In this case, the step between the front
かくして、このように構成された第3の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第3の実施の形態によれば、鍔部材31をシェーピングエア噴出部材9と別個に設けている。従って、鍔部材31は、既存のシェーピングエア噴出部材9に対して後付で設けることができる。樹脂材料からなる鍔部材31は、軽量化、製造コストの低減等を図ることができる。さらに、鍔部材31の取付位置は、軸方向で自由に設定することができる。
Thus, also in the third embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. In particular, according to the third embodiment, the
次に、図6は本発明の第4の実施の形態を示している。第4の実施の形態の特徴は、鍔部材は、内周面が凹円錐に凹陥した円錐体として形成され、シェーピングエア噴出部材の前端は、円錐体の内周面の奥所に位置する構成としたことにある。この第4の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を簡略化するものとする。 Next, FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. A feature of the fourth embodiment is that the collar member is formed as a cone whose inner peripheral surface is recessed into a concave cone, and the front end of the shaping air ejection member is located at the back of the inner peripheral surface of the cone It is in that. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified.
図6において、第4の実施の形態による鍔部材41は、第1の実施の形態による鍔部材14とほぼ同様に、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dの外周側に位置して、径方向に延びる円環状体として形成されている。即ち、鍔部材41は、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dの外径側に設けられた仮想境界面9Fを、シェーピングエア噴出部材9との境とし、この仮想境界面9Fよりも外径側に設けられている。しかし、第4の実施の形態による鍔部材41は、前側に向けて拡開した円錐体として形成されている点で、第1の実施の形態による鍔部材14と相違している。
In FIG. 6, the
鍔部材41は、前側の内周面41Aが凹円錐に凹陥した円錐体として形成されている。また、鍔部材41は、後側の外周面41Bと周縁部41Cを有している。ここで、シェーピングエア噴出部材9の前端面部9Eは、円錐体からなる鍔部材41の内周面41Aの奥所に位置している。
The
かくして、このように構成された第4の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第4の実施の形態によれば、鍔部材41は、前側に向けて拡開した円錐体として形成しているから、この円錐の拡開角度(傾き角度)を所望の値に適宜に設定することができる。
Thus, also in the fourth embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. In particular, according to the fourth embodiment, the
次に、図7は本発明の第5の実施の形態を示している。第5の実施の形態の特徴は、カバー部材をシェーピングエア噴出部材の前側部位まで延ばし、このカバー部材の先端部を径方向の外側に延ばすことにより鍔部材を形成したことにある。この第5の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同様の構成要素に同一の符号を付し、その説明を簡略化するものとする。 Next, FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. The feature of the fifth embodiment resides in that the eaves member is formed by extending the cover member to the front side portion of the shaping air ejection member and extending the distal end portion of the cover member radially outward. In the fifth embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified.
図7において、第5の実施の形態による外側カバー部材51は、第1の実施の形態による外側カバー部材8とほぼ同様に、絶縁性の樹脂材料によって前側に向け円弧状に縮径した筒状体として形成されている。しかし、第5の実施の形態による外側カバー部材51は、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9Dを取囲むように前端面部9Eまで前側に延びて形成されている点で、第1の実施の形態による外側カバー部材8と相違している。外側カバー部材51には、その前端部51Aに位置して後述の鍔部材52が設けられている。
In FIG. 7, the
第5の実施の形態による鍔部材52は、シェーピングエア噴出部材9の前側部位9D、即ち、外側カバー部材51の前端部51Aの外周側に設けられている。この鍔部材52は、樹脂材料(例えば、絶縁性の樹脂材料)からなる外側カバー部材51と一体成形されている。鍔部材52の形状は、第1の実施の形態による鍔部材14と変るところがないために省略するものとする。
The
かくして、このように構成された第5の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第5の実施の形態によれば、鍔部材52は、外側カバー部材51の一部として設けているから、外側カバー部材51を既存のカバー部材と交換するだけで、鍔部材52を簡単に設けることができる。
Thus, also in the fifth embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same function and effect as those of the first embodiment described above. In particular, according to the fifth embodiment, since the
なお、第4の実施の形態では、鍔部材41は、前側に向けて拡開した円錐体として形成した場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、鍔部材は、後方に向けて拡開した円錐体として形成してもよい。
In the fourth embodiment, the case where the
第2の実施の形態では、外側カバー部材21の外周面21Aと外部電極部材6の外部電極支持筒体6Aとの間にパージエア噴出部22を設け、このパージエア噴出部22から外側カバー部材21の外周面21Aに向けてパージエアを噴出する構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、外部電極部材6を構成する外部電極支持筒体6Aの孔6A1からパージエアを噴出する構成としてもよい。これにより、孔6A1から噴出されるパージエアは、電極6Cの針状部6C1に塗料が付着するのを防止することができる。この場合、外部電極支持筒体6Aの孔6A1から噴出されるパージエアとパージエア噴出部22から噴出されるパージエアとは、互いに連通させる構成としたり、圧気源を共通化する構成としてもよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用できるものである。
In the second embodiment, a purge
また、第1の実施の形態では、回転霧化頭型塗装機1を、外部電極部材6を備えた間接帯電方式の回転霧化頭型静電塗装機として構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、フィードチューブから回転霧化頭に供給される塗料に高電圧を直接的に印加する直接帯電式の回転霧化頭型静電塗装機に適用することもできる。さらに、本発明は、高電圧を印加することなく塗装を行う非静電塗装機にも適用することができる。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用できるものである。
Moreover, in 1st Embodiment, the case where the rotary atomizing head
1 回転霧化頭型塗装機
3 エアモータ
3C 回転軸
4 回転霧化頭
4D 放出端縁(前端)
7 内側カバー部材(カバー部材)
8,21,51 外側カバー部材(カバー部材)
9 シェーピングエア噴出部材
9B 外周面
9D 前側部位
9E 前端面部
10 第1のエア噴出孔(エア噴出孔)
12 第2のエア噴出孔(エア噴出孔)
14,31,41,52 鍔部材
14A 前面部
14B 後面部
21A 外周面
22 パージエア噴出部
41A 内周面
D シェーピングエア噴出部材の前端面部の直径寸法
E 鍔部材の直径寸法DESCRIPTION OF
7 Inner cover member (cover member)
8, 21, 51 Outer cover member (cover member)
DESCRIPTION OF
12 Second air ejection hole (air ejection hole)
14, 31, 41, 52
Claims (6)
前記回転軸の前側に設けられた筒状体からなり、前記エアモータによって回転する間に供給された塗料を前端の放出端縁から噴霧する回転霧化頭と、
前記回転霧化頭の外周側に配置され、前端に前記回転霧化頭から噴霧された塗料粒子に向けてシェーピングエアを噴出する多数個のエア噴出孔が周方向の全周に亘って設けられたシェーピングエア噴出部材とを含んで構成された回転霧化頭型塗装機において、
前記シェーピングエア噴出部材の前側部位には、当該前側部位の外周面から径方向の外向きに延びた環状の鍔部材が前記シェーピングエア噴出部材と一体または別体に設けられたことを特徴とする回転霧化頭型塗装機。An air motor that rotates a rotating shaft by being supplied with compressed air;
A rotary atomizing head that consists of a cylindrical body provided on the front side of the rotating shaft, and sprays paint supplied from the discharge end edge of the front end while rotating by the air motor;
A plurality of air ejection holes that are arranged on the outer peripheral side of the rotary atomizing head and that eject shaping air toward the paint particles sprayed from the rotary atomizing head at the front end are provided over the entire circumference. In a rotary atomizing head type coating machine configured to include a shaped air ejection member,
An annular flange member extending radially outward from an outer peripheral surface of the front portion is provided integrally or separately with the shaping air jet member at a front portion of the shaping air jet member. Rotating atomizing head type coating machine.
前記板状体の前面は、前記シェーピングエア噴出部材の前記前端と同一面として形成されてなる請求項1に記載の回転霧化頭型塗装機。The flange member is formed as a plate-like body having a flat front surface.
The rotary atomizing head type coating machine according to claim 1, wherein the front surface of the plate-like body is formed as the same surface as the front end of the shaping air ejection member.
前記シェーピングエア噴出部材の前記前端は、前記円錐体の内周面の奥所に位置してなる請求項1に記載の回転霧化頭型塗装機。The flange member is formed as a cone whose inner peripheral surface is recessed into a concave cone,
2. The rotary atomizing head type coating machine according to claim 1, wherein the front end of the shaping air ejection member is located in the back of the inner peripheral surface of the cone.
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