JPH02152568A - 回転霧化式塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の技術分野〉 本発明は、小径の塗装パターンが得られる回転霧化式塗
装装置に関する。

〈従来の技術〉 回転霧化式塗装装置は、高速回転駆動装この回転軸に円
筒状又はカップ状の霧化頭を同芯状に取り付け、霧化頭
の内部に塗料供給路の開口を配ｌし、霧化頭の内周面を
塗料流動面に形成し、霧化頭前面の開口縁を塗料放出部
に形成し、塗料供給路の開口から流出する塗料が高速回
転中の霧化頭の塗料流動面を膜状になって流動して霧化
頭の塗料放出部から塗粒となって放射される構成にして
いる。

霧化頭と、霧化頭の前方に配置される被塗装面は、それ
ぞれ、直流高電圧発生装置に接続する構成にしている。

また、霧化頭の外回り位置には、塗装パターン調整用の
円環状の空気噴出口を同芯状に設けて、霧化頭の前方向
きに開口し、これから噴出する塗装パターン調整用空気
によって、霧化頭の塗料放出部から霧化頭の径方向に放
射される塗粒を霧化頭の前方に折曲する構成にしている
。

塗装パターン調整用の空気噴出口は、流量調整弁を介し
て高圧空気供給装置に接続し、流量調整弁によって塗装
パターン調整用空気の流量を増減して、塗装パターンの
径を増減する構成にしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上記の回転霧化式塗装装置においては、塗装
パターン調整用空気の流量を増加していくと、塗装パタ
ーンの径は縮小するが、この関係には限度があり、この
限度を越えると、塗装パターン調整用空気の流量を増加
しても、塗装パターンの径は縮小しない。

例えば、霧化頭の塗料放出部と被塗装面との間の吹付距
離が１５ｃ鳳位の場合、塗装パターン調整用空気の流儀
を増加していくと、塗装パターンの径は１５ｃ層位まで
縮小するが、それより小さくはならない。

即ち、塗装パターンは、調整範囲が狭く、最小径が大き
い。

従って、広い被塗装面と狭い被塗装面を交互に連続して
塗装する場合や、幅狭部と幅広部を有する帯状の被塗装
面を連続して塗装する場合に、塗装パターンの最小径が
狭い被塗装面や帯状被塗装面の幅狭部より大きいと、塗
料の一部が無駄になり、塗料消費量が多くなる。

本発明の目的は、上記のような従来の課題を解決するこ
とである。

く課題が生ずる原因〉 上記の回転霧化式塗装装置においては、塗料供給路の開
口から流出する塗料は、霧化頭の高速回転に基〈遠心力
によって２Ｍ化頭の塗料流動面を膜状になって流動して
霧化頭の塗料放出部から塗粒となって霧化頭の径方向に
放射される。

この塗粒は、霧化頭の前方向きに噴出する塗装パターン
調整用空気の力と、塗粒と被塗装面間に作用する静電引
力によって、霧化頭の前方に折曲されて飛行し、霧化頭
の前方に配置された被塗装面に付着して塗装パターンを
形成する。

従って、霧化頭から被塗装面に向かう塗粒の流れの径を
小さくすれば、被塗装面に形成゛される塗装パターンの
径を小さくすることができる。

ところが、霧化頭から被塗装面に向かって飛行する塗粒
は、霧化頭の高速回転に広く遠心力によって霧化頭の前
方方向と直角方向の速度成分を有するので、霧化頭から
被塗装面に向かう塗粒の流れは、霧化頭から遠ざかって
被塗装面に近かすくに従って径が拡大する。

そこで、塗粒の有する霧化頭の前方方向と直角方向の速
度成分を減少させるため、霧化頭の回転数又は霧化頭の
径を減少させて、霧化頭の回転に基〈遠心力を小さくす
ることが考えられるが、霧化頭の回転に基く遠心力が小
さくなると、塗料の微粒化性能が低下するので、霧化頭
の回転に基〈遠心力を小さくすることは困難である。

従って１回転霧化式塗装装置においては、回転霧化とい
う機能上、塗装パターンの径を小さくすることは困難で
ある。

く課題を解決するための着眼点〉 回転霧化式塗装装置においては、上記の通り、回転霧化
という機能り、塗装パターンの径を小さくすることには
限度があるので１本発明名は、塗料を霧化するに当り、
霧化した塗粒に、被塗装面に向かう方向と直角方向の速
度成分を付与しない方法について検討したところ、塗料
を、被塗装面に向かう方向に噴出する空気によって霧化
する空気霧化の方法を思い付いた。

空気霧化式塗装装置においては、塗料の霧化に被塗装面
に向かう方向に噴出する空気を使用するので、回転霧化
式塗装装置における塗装パターンの最小径より小さい径
の塗装パターンを得ることができる。

そこで１回転霧化式塗装装置に空気霧化の機構を組み込
み、回転霧化による塗装パターンの最小径より小さい被
塗装面を塗装するときには、回転霧化に代えて空気霧化
を行ない、回転霧化による塗装パターンの最小径より小
さい径の塗装パターンを得ることを考え付いた。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、霧化頭をその前後方向の軸芯の回りに回転す
る構成にし、霧化頭の前面に開口した中心孔の内部に塗
料噴出口を設け、霧化頭の中心孔の周面を塗料流動面に
形成し、霧化頭前面の中心孔開口縁を塗料放出部に形成
し、塗料噴出口から噴出される塗料が霧化頭の塗料流動
面を流動して霧化頭の塗料放出部から塗粒となって放射
される構成にした回転霧化式塗装装ごてあって、空気噴
出口を、霧化頭の前方向きに開口して、これから噴出す
る空気が塗料噴出口から霧化頭の塗料流動面に至る塗料
噴出路を横断する位置に設け、 空気噴出口から空気を噴出すると、その空気が塗料噴出
口から噴出される塗料を霧化頭の前方へ折曲しつつ微粒
化して、塗粒を霧化頭の前方に搬送する構成にしたこと
を特徴とする回転霧化式塗装装置である。

く作　用〉 本発明の回転霧化式塗装装置においては、霧化頭を回転
し、空気噴出口から空気を噴出せずに、塗料噴出口から
塗料を噴出すると、塗料噴出口から噴出される塗料は１
回転中の霧化頭の塗料流動面を流動して霧化頭の塗料放
出部から塗粒となって放射される。即ち１回転霧化が行
なわれて、径の大きい塗装パターンが得られる。

そして、空気噴出口から空気を噴出すると、その空気が
塗料噴出口から噴出される塗料を霧化頭の前方へ折曲し
つつ微粒化して、塗粒を霧化頭の前方に搬送する。即ち
、空気霧化が行なわれて、径の小さい塗装パターンが得
られる。

〈発明の効果〉 本発明の回転霧化式塗装装置においては、空気噴出口か
ら空気を噴出しないと、回転霧化による径の大きい塗装
パターンが得られ、空気噴出口から空気を噴出すると、
空気霧化による径の小さい塗装パターンが得られるので
、塗装パターンの調整範囲が広く、塗装パターンの最小
径が小さい。

従って、広い被塗装面と狭い被塗装面を交互に連続して
塗装する場合や、幅狭部と幅広部を有する帯状の被塗装
面を連続して塗装する場合、塗装パターンの最小径が大
きい従来の回転霧化式塗装装置におけるのとは異なり、
狭い被塗装面や帯状被塗装面の幅狭部を塗装するときに
、塗装パターンを、狭い被塗装面や帯状被塗装面の幅狭
部に合致する径に縮小することができる。

即ち、塗料が無駄にならず、塗料消費量が多くならない
。

く第１実施例（第１図と第２図参照）〉本例の回転霧化
式塗装装置は、第１図に示すように、円筒状のケース１
内に高速回転駆動装置のエアターボモータ２を同芯状に
配置し、ケースｌの前面開口からエアターボモータ２の
前面を少し突出して、ケースｌにエアターボモータ２を
固定している。

エアターボモータ２の前面に突出した中空状の回転軸３
の外周面には、第１図に示すように、円筒状の霧化頭４
の後半部を同芯状に被嵌して螺着し、霧化頭４の先広円
錐筒状の前半部をエアターボモータ２の回転軸３の前側
に配置して、霧化頭４をエアターボモータ２の回転軸３
に同芯状に取り付けている。

エアターボモータ２の回転軸３の中心孔には、第１図と
第２図に示すように、塗料供給管５を同芯状に配置し、
塗料供給管５の閉鎖した前端を霧化ＸＡ４の中心孔の前
半部に配置し、塗料供給／ｉ？５の閉鎖前端の周壁に４
個の塗料噴出口６を等間隔位置に貫設し、各塗料噴出口
６を霧化頭４の前半部の内周面に向けて開口している。

なお、塗料供給管５は、図示しないが、ケース１に固定
しており、流量調整弁を介して塗料供給装置に接続する
構成にしている。

霧化頭４の前半部の先広円錐面状内周面は、塗料流動面
７に形成し、霧化頭４の前面開口縁は、塗料放出部８に
形成している。

即ち、各塗料噴出口６から噴出される塗料が回転中の霧
化頭内周面の塗料流動面７を薄膜状になってｔＲ，動し
て霧化頭前端の塗料放出部８から塗粒となって放射され
る構成にしている。

霧化頭４と、霧化頭４の前方に配置される図示しない被
塗装面は、それぞれ１図示しない直流高電圧発生装置に
接続する構成にしている。

エアターボモータ２の回転軸３の中心孔には。

第１図と第２図に示すように、空気供給管９を塗料供給
管５の外回りに被嵌して同芯状に配置し。

空気供給管９の内周部と塗料供給管５の外周面の間を空
気供給路ｌＯに形成し、空気供給路ｌＯの円環状の前端
開口を、塗料供給管５の各塗料噴出口６の後側位置に配
置して霧化頭４の前方向きに開口して、塗料霧化用の空
気噴出口１１に形成している。

即ち、塗料霧化用の空気噴出口１１は、霧化頭４の前方
向きに開口して、これから噴出する塗料霧化用の空気が
塗料供給管５の各塗料噴出口６から霧化頭４の塗料流動
面７に至る塗料噴出路を横断する位置に設けている。

なお、図示しないが、空気供給管９は、ケースｌに固定
しており、また、空気供給路１０は、開閉弁と流量調整
弁を介して高圧空気供給装置に接続する構成にしている
。

塗料霧化用の空気噴出口１１がら空気を噴出すると、そ
の塗料霧化用の空気が各塗料噴出口６から噴出される塗
料を霧化頭４の前方へ折曲しつつ微粒化して、微粒化し
た塗粒を霧化頭４の前方に搬送する構成にしている。

また、ケースｌの前面開口縁には、第１図に示すように
、略円錐筒状の外側部材１２を同芯状に連結して固定し
、外側部材１２の内側に略円筒状の内側部材１３を同芯
状に遊嵌して固定し、外側部材１２と内側部材１３の間
に空気通路１４を形成している。

空気通路１４の円環状の前端開口は、第１図に示すよう
に、霧化頭４の外回り位置に同芯状に配こして霧化頭４
の塗料放出部８に向けて開口し、塗装パターン調整用の
空気噴出口１５に形成している。

即ち、塗装パターン調整用の空気噴出口１５から噴出す
る空気によって、霧化頭４の塗料放出部８から霧化頭４
の径方向に放射される塗粒を霧化頭４の前方に折曲する
構成にしている。

塗装パターン調整用の空気噴出口１５を前端に形成した
空気通路１４の後端には、第１図に示すように、ケース
ｌとエアターボモータ２の間に形成した空気通路１６を
接続している。

塗装パターン調整用の空気噴出口１５に接続した空気通
路１６は１図示しないが、１ｉｔ量調整弁を介して高圧
空気供給装置に接続する構成にし、流か調整弁によって
塗装パターン調整用空気の流量を増減して塗装パターン
の径を増減する構成にしている。

なお、霧化頭４の最高回転数は、７０．００Ｏｒｐｍで
ある。また、霧化ｙＡ４の塗料放出部８の径は、２５■
鵬である。各塗料噴出口６の径は、同一であって０．８
ｍｍである。塗料霧化用の空気噴出口１１の外径と内径
は、３．５鵬層と３．０−である、塗料霧化用の空気噴
出口１１と各塗料噴出口６との間の距離は、３層間であ
る。

本例の回転霧化式塗装装置を駆動すると、エアターボモ
ータ２の回転駆動によって霧化ｙＡ４が高速回転し、一
方、霧化頭４とその前方に配置した図示しない被塗装面
との間に直流高電圧が印加され、また、塗装パターン調
整用の空気噴出口１５がら空気が噴出し、各塗料噴出口
６から塗料が噴出する。

塗料霧化用の空気噴出口１１がら空気を噴出しない場合
は、各塗料噴出口６から噴出される塗料は、回転中の霧
化ｆＡ４の塗料流動面７に到達し、霧化頭４の回転に甚
く遠心力によって霧化頭４の塗料流動面７を薄膜状にな
って流動し、霧化頭４の塗料放出部８からその半径方向
に塗粒となって放射され１回転霧化が行なわれる。

霧化頭４の塗料放出部８からその半径方向に放射される
塗粒は、塗装パターン調整用の空気噴出口１５から噴出
する空気の力と、塗粒と被塗装面間に作用する静電引力
とによって、飛行方向を霧化頭４の前方に折曲され、被
塗装面に向かって飛行し、被塗装面に付着して塗装パタ
ーンを形成する。

塗装パターンの径を調整する場合は、流量調整弁によっ
て塗装パターン調整用の空気噴出口１５から噴出する空
気の流量を調整する。

霧化頭４の塗料放出部８と被塗装面との間の吹付距離が
１５ｃｍ位の場合、塗装パターンは、塗装パターン調整
用空気の流量が零のときに、外径が約６０ｃ層の円環形
状になり、塗装パターン調整用空気の流量が２５０　Ｎ
１７層１１のときに、径が約１５ｃ園の中実円形状にな
る。

ところが、塗装パターン調整用空気のｔＩＬ量を２５Ｏ
Ｎ交／議ｉｎより増加しても、塗装パターンの径を約１
５ｃ腸より更に小さくすることは困難である。

即ち、吹付距離が１５ｃｍ位の場合、回転霧化による塗
装パターンの最小径は、約１５ｃｍである。

一方、塗料霧化用の空気噴出口１１から空気を噴出する
と、その塗料霧化用の空気は、各塗料噴出口６から噴出
される塗料が霧化頭４の塗料流動面７に到達する前に、
各塗料噴出口６から噴出される塗料を霧化頭４の前方へ
折曲しつつ微粒化して、空気霧化を行なう。

塗料霧化用空気によって微粒化された塗粒は。

被塗装面に向けて飛行し、被塗装面に付着して塗装パタ
ーンを形成する。

この空気霧化による塗装パターンの径は、塗料霧化用空
気の重量の調整によって増減する。

霧化頭４の塗料放出部８と被塗装面との間の吹伺距離が
１５ｃ腸位の場合、塗装パターンは、塗料霧化用空気の
流量が１５ＯＮｇＬ／■ｉｎのときに、径が約１０ｃｍ
の中実円形状になり、塗料霧化用空気の流量が３０ＯＮ
交／鵬ｉｎのときに、径が約５ｃｍの中実円形状になっ
て、最小径になる。

即ち、吹付距離が１５ｃｍ位の場合、空気霧化による塗
装パターンの最小径は、約５０濡であり、回転霧化によ
る塗装パターンの最小径の３分の１位になる。

結局、回転霧化を行なっている途中で、塗料霧化用の空
気噴出口１１から空気を噴出すると１回転霧化による大
径の塗装パターンから空気霧化による小径の塗装パター
ンに切り替わる。

また、塗料霧化用の空気噴出口１１から噴出する空気を
停止すると、空気霧化による小径の塗装パターンから回
転霧化による大径の塗装パターンに切り替わる。

従って、本例の回転霧化式塗装装置においては、広い被
塗装面と狭い被塗装面を交互に連続して塗装する場合や
、幅狭部と幅広部を有する帯状の被塗装面を連続して塗
装する場合、広い被塗装面や帯状被塗装面の幅広部を塗
装するときには。

塗料霧化用の空気噴出口１１がら空気を噴出せずに、回
転霧化を行ない、塗装パターンを、広い被塗装面や帯状
被塗装面の幅広部に合致する大径にする。

次に、狭い被塗装面や帯状被塗装面の幅狭部を塗装する
ときには、塗料霧化用の空気噴出口１１がら空気を噴出
して、空気霧化を行ない、塗装パターンを、狭い被塗装
面や帯状被塗装面の幅狭部に合致する小径に縮小する。

本例の回転霧化式塗装装置においては、塗料霧化用の空
気噴出口１１を霧化頭４と同芯状に配置しているので、
空気霧化によって被塗装面に形成される塗装パターンは
、回転霧化によって被塗装面に形成される塗装パターン
と同様に、霧化頭４に対して同芯状になる。

従って、霧化頭４と被塗装面の配置位置を決めるのが容
易であり、塗装ロボットに霧化頭４の移動軌跡を教え込
むのが容易である。

なお１本例の回転霧化式塗装装置においては、塗料霧化
用の空気噴出０口１１から空気を噴出して空気霧化を行
なって小径の塗装パターンを形成する間、塗料噴出口６
から噴出する塗料の１ｉｔ量を、空気霧化による小径の
塗装パターンと回転霧化による大径の塗装パターンの面
積比に応じた割合で減少させると、空気霧化による小径
の塗装パターンの塗膜厚さは１回転霧化による大径の塗
装パターンの塗膜厚さと同程度になる。

く第２実施例（第３図と第４図参照）〉本例の回転霧化
式塗装装置は、前例のそれと比較すると、前例における
塗料供給管５と空気供給管９の構成を変更したものであ
る。

エアターボモータ２の回転軸３の中心孔には、第３図と
第４図に示すように、空気供給管２１を同芯状に配置し
ている。

空気供給管２１の前端開口は、第３図と第４図に示すよ
うに、霧化頭４の中心孔の中央部に配置し、霧化頭４の
前方向きに開口して、塗料霧化用の空気噴出口２２に形
成している。

また、エアターボモータ２の回転軸３の中心孔には、第
３図と第４図に示すように、塗料供給管２３を空気供給
管２１と平行に配置し、塗料供給管２３の前端を空気供
給管２１の前端の前側に湾曲している。

塗料供給管２３の前端開口は、第３図と第４図に示すよ
うに、空気供給管２１の塗料霧化用空気噴出口２２の前
側に配置し、霧化頭４の前半部内周面の塗料流動面７に
向けて開口して、塗料噴出口２４に形成している。

即ち、塗料霧化用の空気噴出口２２は、霧化頭４の前方
向きに開口して、これから噴出する塗料霧化用の空気が
塗料供給管２３の塗料噴出口２４から霧化頭４の塗料流
動面７に至る塗料噴出路を横断する位置に設けている。

なお、霧化頭４の塗料放出部８の径は、２５■鳳である
。塗料噴出口２４の径は０．８■履であり、塗料霧化用
の空気噴出口２２の径はｌａｍである。

塗料霧化用の空気噴出口２２と塗料噴出口２４との間の
距離は、３麿膳である。

その他の点は、　ｉ”ｆｒ例におけるのと同様である。

第３図と第４図において、前例におけるのと同一の部分
には、同一の符号を付する。

く第３実施例（第５図参照）〉 本例の回転霧化式塗装装置は、第１実施例のそれと比較
すると、第１実施例における空気供給路ｌＯの形成方法
を変更したものである。

エアターボモータ２の回転軸３の中心孔は、第５図に示
すように、小径に形成し１回転軸３の中心孔の周面と、
回転軸３の中心孔の軸芯位器に配とした塗料供給管５の
外周面の間に空気供給路２５を形成している。

塗料供給管５は、第１実施例におけるのと同様に、ケー
ス１に固定してもよいし、また、エアターボモータ２の
回転軸３に固定して１回転軸３や霧化頭４と共に回転す
る構成にしてもよい。

その他の点は、第１実施例におけるのと同様である。

第５図において、第１実施例におけるのと同一の部分に
は、同一の符号を封する。

く第４実施例（第６図参照）〉 本例の回転霧化式塗装装置は、第１実施例のそれと比較
すると、第１実施例における空気供給管９の固定方法を
変更したものである。

霧化頭４の中心孔の中央部には、第６図に示すように、
環部２６を周設し、環部２６に空気供給管９の前端を挿
通して嵌着し、空気供給管９を霧化頭４に固定して霧化
頭４と共に回転する構成にしている。

塗料供給管５は、第１実施例におけるのと同様に、ケー
スｌに固定してもよいし、また、霧化頭４又はエアター
ボモータ２の回転軸３に固定して、霧化頭４や回転軸３
と共に回転する構成にしてもよい。

その他の点は、第１実施例におけるのと同様である。

第６図において、第１実施例におけるのと同一の部分に
は、同一の符号を付する。

く第５実施例（第７図参照）〉 本例の回転霧化式塗装装置は、第１実施例のそれと比較
すると、第１実施例における塗料供給管５と空気供給管
９を前後動可能に変更したものである。

エアターボモータ２の回転軸３の中心孔と霧化頭４の中
心孔に同芯状に配置した塗料供給管５と空気供給管９を
一体として前後動する構成にし、塗料霧化用の空気噴出
口１１がら空気を噴出して空気霧化を行なうときに、第
７図に示すように、塗料供給管５と空気供給管９を一体
として前進させ、霧化頭４の中心孔に配ｔされていた各
塗料噴出口６と塗料霧化用の空気噴出口１１を霧化頭４
の前方に突出する。

そして、この突出状態で、塗料霧化用の空気噴出口１１
から噴出する空気によって、各塗料噴出口６から噴出す
る塗料を霧化頭４の前方へ折曲しつつ微粒化して、空気
霧化を行なう。

すると、空気霧化された塗粒は、被塗装面に向けて飛行
する際、霧化頭４の回転による空気の乱れの影響を受け
ないので、被塗装面に形成される塗装パターンの径は、
′Ｒ化頭４の回転による空気の乱れの影響を受ける第１
実施例における場合に比較して、少し小さくなる。

その他の点は、第１実施例におけるのと同様である。

第７図において、第１実施例におけるのと同一の部分に
は、同一の符号を付する。

く変形例〉 上記の各実施例において、塗料噴出口６，２４を霧化頭
４と同様に直流高電圧発生装置に接続する構成にする。

すると、塗料霧化用空気噴出口１１．２２から空気を噴
出して空気霧化を行なう場合、塗着効率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の回転霧化式塗装装置の
一部縦断側面図である。 第２図は、第１１ｉ４の■−ｎ線断面図である。 第３図は、第２実施例の回転霧化式塗装装置の一部縦断
側面図である。 第４図は、同装置の正面図である。 第５図は、第３実施例の回転霧化式塗装装置の一部縦断
側面図である。 第６図は、第４実施例の回転霧化式塗装装置の一部縦断
側面図である。 第７図は、第５実施例の回転霧化式塗装装置の一部縦断
側面図であって、空気霧化を行なう状態を示す図である
。 ４：霧化頭　　　　　　６：塗料噴出ロア：塗料流動面
　　　　８：塗料放出部１１：塗料霧化川の空気噴出口 ２２：塗料霧化用の空気噴出口 ２４：塗料噴出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 霧化頭をその前後方向の軸芯の回りに回転する構成にし
   、霧化頭の前面に開口した中心孔の内部に塗料噴出口を
   設け、霧化頭の中心孔の周面を塗料流動面に形成し、霧
   化頭前面の中心孔開口縁を塗料放出部に形成し、塗料噴
   出口から噴出される塗料が霧化頭の塗料流動面を流動し
   て霧化頭の塗料放出部から塗粒となって放射される構成
   にした回転霧化式塗装装置であって、 空気噴出口を、霧化頭の前方向きに開口して、これから
   噴出する空気が塗料噴出口から霧化頭の塗料流動面に至
   る塗料噴出路を横断する位置に設け、 空気噴出口から空気を噴出すると、その空気が塗料噴出
   口から噴出される塗料を霧化頭の前方へ折曲しつつ微粒
   化して、塗粒を霧化頭の前方に搬送する構成にしたこと
   を特徴とする回転霧化式塗装装置。