JPH0713457U

JPH0713457U - 塗布装置

Info

Publication number: JPH0713457U
Application number: JP4639993U
Authority: JP
Inventors: 彰彦有地; 孝二伊藤
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 1993-08-02
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1995-03-07
Anticipated expiration: 2008-08-02
Also published as: JP2586579Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】色違いの塗料に塗料の切替えを行うときに、
ホース等に残留する塗料の無駄を少なくし、また、切替
え時間を短くできる塗布装置を提供すること。【構成】塗布装置は、塗料を噴霧状に噴出する噴霧器
１９と、２以上の異なる種類の塗料の供給を受けそのう
ちから１種類の塗料を選択する塗料選択バルブ１１と、
噴霧器１９と塗料選択バルブ１１とを接続するホース２
０と、塗料選択バルブ１１にシンナーＳを供給するシン
ナー開閉弁１７と、塗料選択バルブ１１により選択する
塗料Ｐを変更するときに、シンナーＳを供給して塗料選
択バルブ１１およびホース２０内を洗浄する塗料切替え
制御手段２１とを有する塗布装置であって、塗料選択バ
ルブ１１に一定量の圧縮空気を供給する定量空気室１６
を有すると共に、塗料切替え制御手段２１が、シンナー
Ｓを供給する直前に、定量空気室１６により一定量の圧
縮空気を塗料選択バルブ１１に供給する制御を行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、製造ラインにおいて自動車等の製品に、複数種類の塗料から選択して任意の一種類の塗料を塗布する塗布装置に関し、さらに詳細には、塗料を変更するときに塗布装置の内部を一度洗浄した後、新しい種類の塗料を供給する塗布装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、自動車の車体の製造ラインにおいて、２以上の色違いの塗料から一つ塗料を選択して、任意の色の塗装を行う塗布装置が使用されている。図５に従来の塗布装置を示す。高い圧力で供給される塗料を高速で回転させて霧化する噴霧器１９と、４種類の異なる色の塗料の供給を受け、そのうちから１色の塗料を選択して噴霧器１９に供給する塗料選択バルブ１１とがホース２０により接続されている。一般に噴霧器１９はレシプロ塗装専用機のハンドに取り付けられて塗装が行われるため、ホース２０の長さは約４〜５ｍある。塗料選択バルブ１１は、６つの入力ポートと１つの出力ポートを備えたマニホールド１２、および各入力ポートに接続する開閉弁により構成されている。６つの入力ポートと１つの出力ポートとは、マニホールド１２内部に形成された連通路１２ａにより連通している。

【０００３】出力ポートは噴霧器１９に接続している。入力ポートのうち右側の４つは、色の異なる４つ種類の塗料を供給を制御する塗料開閉弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに各々接続している。塗料開閉弁１３は、各々色違いの塗料を供給するポンプに接続している。マニホールド１２の左上側のポートは、マニホールド１２内部に圧縮空気を供給するための圧縮空気開閉弁１８に接続している。また、マニホールド１２の左下側ポートは、マニホールド１２内部を洗浄するための有機溶剤であるシンナーＳを供給するシンナー開閉弁１７が接続している。圧縮空気開閉弁１８、シンナー開閉弁１７、塗料開閉弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、図示しない塗料切替え制御手段に接続している。

【０００４】次に、上記構成を有する従来の塗布装置の作用について説明する。図７に従来の塗布装置のタイミングチャートを示す。色違いの塗料を塗布する場合塗料を変更するときに、塗料選択バルブ１１、ホース２０、噴霧器１９の内部を洗浄する必要がある。例えば、塗料開閉弁１３ａを開いて塗料を供給して、次に塗料開閉弁１３ｂに切り替える場合を説明する。塗装が終了する直前に塗料切り替え手段が塗料開閉弁１３ａを閉じる。これにより、噴霧器１９への塗料の供給が遮断され塗料Ｐの噴き付け塗装が終了する。

【０００５】塗装が終了した時点において、噴霧器１９やホース２０の内部に塗料Ｐが残留していると、残留した塗料Ｐを捨てることとなる。塗料Ｐを捨てることは、コストアップを発生し、また余分な時間が取られてしまう問題があった。その問題を解決するために、塗料開閉弁１３ａを遮断すると同時にシンナー開閉弁１７を開いて、シンナーＳにより塗料選択バルブ１１およびホース２０内に残留する塗料Ｐを押し出す制御が行われている。この場合、シンナーＳが噴霧器１９に至る前に噴き付け塗装が終了していることが必要である。次に、洗浄を開始する。すなわち、シンナー開閉弁１７を遮断した後、圧縮空気開閉弁１８とシンナー開閉弁１７とを交互に開閉する。これにより、塗料Ｐを溶かしたシンナーＳを圧縮空気で強制的に排除するため、塗料選択バルブ１１およびホース２０内の残留塗料Ｐの排除を、効率よく行うことができる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の塗布装置には、次のような問題があった。（１）残留する塗料Ｐを押し出すためにシンナーＳを供給する場合、図６に示すように、塗料Ｐの粘度が高いため塗料Ｐがホース２０の内壁面に付着し、シンナーＳがホース２０の中心線に沿って、図中Ｓ１に示すように塗料Ｐの中に侵入し中抜けして流れてしまっていた。シンナーＳが突出して噴霧器１９から噴き出された場合、塗装不良が発生する。それを防止するため、従来の塗布装置では、シンナーＳが突出した場合でもシンナーＳが噴霧器１９から噴き出されることがないように、シンナーＳによる残留塗料Ｐの押し出し量を少なく設定していた。そのため、残留する塗料Ｐの量が多く、コストアップを生ずる問題があった。また、残留する塗料Ｐを洗浄する時間が多くかかり、塗料の切替え時間が長くなる問題があった。

【０００７】（２）上記問題を解決するための手段として、本出願人は、押し出し開始時に圧縮空気開閉弁１８を瞬間的に開いて、残留する塗料ＰとシンナーＳとの境界にバブルを発生させバリヤを形成することを考案した。すなわち、塗料ＰのシンナーＳとの境界にバブルを発生させることにより、バリヤを形成しシンナーＳの中抜けを防止してホース２０の内壁面に付着する残留塗料Ｐを全て押し出す効果がある。しかしながら、圧縮空気開閉弁１８を瞬間的に開いた場合に供給される圧縮空気の量は、電磁弁の開閉時間にばらつきがあり、圧縮空気の量を一定に維持することは困難であった。バブルを形成するために必要な空気量は、きわめて少量だからである。バブルを形成するのに必要な空気量をきわめて少量とすべき理由は、バブルを形成する空気量が多いと、噴霧器１９において押し出される塗料の圧力が変動し、塗料の噴霧状態が変化して塗装ムラが発生するからである。逆に、空気量が少なすぎると、バブルがバリヤを形成できない。上記した問題があるため、押し出し開始時に圧縮空気開閉弁１８を瞬間的に開いて、残留する塗料ＰとシンナーＳとの境界にバブルを発生させバリヤを形成することは実施できなかった。

【０００８】本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、色違いの塗料に塗料の切替えを行うときに、ホース等に残留する塗料の無駄を少なくし、また、切替え時間を短くできる塗布装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案の塗布装置は、塗料を噴霧状に噴出する噴霧器と、２以上の異なる種類の塗料の供給を受けそのうちから１種類の塗料を選択する塗料選択バルブと、噴霧器と塗料選択バルブとを接続するホースと、塗料選択バルブに有機溶剤を供給する有機溶剤供給手段と、塗料選択バルブにより選択される塗料を変更するときに、有機溶剤を供給して塗料選択バルブおよびホース内を洗浄する塗料切替え制御手段とを有する塗布装置であって、塗料選択バルブに一定量の圧縮空気を供給する圧縮空気定量供給手段を有すると共に、塗料切替え制御手段が、有機溶剤を供給する直前に、圧縮空気定量供給手段により一定量の圧縮空気を塗料選択バルブに供給する制御を行う。

【００１０】上記構成を有する塗布装置において、前記圧縮空気定量供給装置が、前記一定量の圧縮空気を蓄える定量空気室と、前記定量空気室と前記塗料選択バルブとを連通または遮断させる第一バルブと、前記定量空気室へ供給される圧縮空気の供給を遮断する第二バルブと、前記定量空気室へ供給される有機溶剤の供給を遮断する第三バルブとを有することを特徴とする。また、上記構成を有する塗布装置において、前記圧縮空気定量供給手段が供給する一定空気量により、前記ホース内で形成されるバブルの長さが流れ方向で１０ｍｍ以下であることを特徴とする。

【００１１】

【作用】

上記の構成を有する本考案の塗布装置の噴霧器は、供給される塗料を噴霧状に噴き出して塗装を行う。また、塗料選択バルブは、２以上の異なる種類の塗料の供給を受け、塗料切替え制御手段により制御されるバルブの切替えにより、そのうちから１種類の塗料を選択する。ホースは、塗料選択バルブにより選択された塗料を噴霧手段に搬送する。また、有機溶剤供給手段は、塗料選択バルブに有機溶剤を供給する。また、塗料切替え制御手段は、塗料選択バルブにより選択する塗料を変更するときに、圧縮空気と有機溶剤とを交互に供給して塗料選択バルブおよびホース内を洗浄する。また、圧縮空気定量供給手段は、塗料選択バルブに一定量の圧縮空気を供給する。

【００１２】そして、塗料切替え制御手段は、有機溶剤を供給する直前に、圧縮空気定量供給手段により一定量の圧縮空気を選択バルブに供給する制御を行う。その供給された一定量の空気により、塗料と塗料を押し出す有機溶剤との境界に、ホースの全断面に広がると共に、長さが１０ｍｍ以下であるバブルが形成される。ここで、圧縮空気定量供給装置の定量空気室は、一定量の圧縮空気を正確に蓄えることができるので、ホースの全断面に広がると共に、長さが１０ｍｍ以下であるバブルが確実に形成できる。バブルは、塗料と有機溶剤の境界にバリヤを形成し、有機溶剤が塗料を押し出すときに、ホース内壁面に付着している残留塗料を確実に押し出すことができる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案を具体化した一実施例である塗布装置について図面を用いて詳細に説明する。図１に本考案の塗布装置の構成を示す。従来の塗布装置と同じ機能を有する装置については、同一の符号を付している。高い圧力で供給される塗料を高速で回転させて霧化する噴霧器１９と、４種類の異なる色の塗料の供給を受け、そのうちから１色の塗料を選択して噴霧器１９に供給する塗料選択バルブ１１とがホース２０により接続されている。噴霧器１９は、図示しないロボットのハンド先端に取り付けられ、１．６分タクトで１台の車体の外側を任意の色の塗料で塗装する。ロボットハンドは、激しい動きをするため、塗料選択バルブ１１は、ロボットの外に付設されている。そのため、ホース２０の長さは、約４〜５ｍある。塗料選択バルブ１１は、６つの入力ポートと１つの出力ポートを備えたマニホールド１２、および各入力ポートに接続する開閉弁により構成されている。６つの入力ポートと１つの出力ポートとは、マニホールド１２内部に形成された連通路１２ａにより連通している。

【００１４】出力ポートは噴霧器１９に接続している。入力ポートのうち右側の４つは、色の異なる４つ種類の塗料を供給を制御する塗料開閉弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに各々接続している。塗料開閉弁１３は、各々色違いの塗料を供給するポンプに接続している。マニホールド１２の左上側のポートは、マニホールド１２内部に圧縮空気およびシンナーＳを供給するためのゲート弁１５に接続している。ゲート弁１５には、一定量の圧縮空気を貯蔵する定量空気室１６が接続している。また、定量空気室１６には、圧縮空気を供給するための圧縮空気開閉弁１８、および有機溶剤であるシンナーＳを供給するシンナー開閉弁１７が接続している。

【００１５】ゲート弁１５を駆動するゲート弁駆動手段１５Ａ、圧縮空気開閉弁１８を駆動する圧縮空気開閉弁駆動手段１８Ａ、シンナー開閉弁１７を駆動するシンナー開閉弁駆動手段１７Ａが塗料切替え制御手段２１に電気的に接続している。また、塗料開閉弁１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを駆動する塗料開閉弁駆動手段１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄの各々が、塗料切替え制御手段２１に電気的に接続している。塗料切替え制御手段２１は、通常のマイクロコンピュータを使用し、塗料切替え制御プログラムにより実行されるものである。

【００１６】次に、上記構成を有する従来の塗布装置の作用について説明する。図３に本考案の一実施例である塗布装置のタイミングチャートを示す。色違いの塗料を塗布する場合塗料を変更するときに、塗料選択バルブ１１、ホース２０、噴霧器１９の内部を洗浄する必要がある。例えば、塗料開閉弁１３ａを開いて塗料を供給して、次に塗料開閉弁１３ｂに切り替える場合を説明する。塗装が終了する直前に塗料切り替え手段２１が塗料開閉弁駆動手段１３Ａを介して塗料開閉弁１３ａを閉じる。これにより、噴霧器１９への塗料の供給が遮断され塗料Ｐの噴き付け塗装が終了する。

【００１７】前回の洗浄が終了した時点において、定量空気室１６の内部には、圧縮空気が貯蔵されている。本実施例の定量空気室１６は、ゲート弁１５、圧縮空気開閉弁１８およびシンナー開閉弁１７の全てが閉じられた状態で、大気圧状態で２ｃｃとなる量の圧縮空気を蓄えている。従って、押し出しを開始するときにゲート弁１５とシンナー開閉弁１７とを同時に開くことにより、図２に示すように、定量空気室１６内に蓄えられた空気がバブルＢを発生し、ホース２０内に残留している塗料ＰとシンナーＳとの境界でバリヤを形成する。本実施例の定量空気室１６に蓄えられた圧縮空気は、ホース２０（直径４ｍｍ）内において、流れ方向の長さが７〜８ｍｍのバブルＢを形成する。

【００１８】バブルＢは、シンナーＳの圧力を受けることにより、シンナーＳが塗料Ｐを中抜けすることを防止する。また、バブルＢは、ホース２０の全断面に広がって存在し、ホース２０の内壁面に付着している塗料Ｐを押し出す動作をする。一方、バブルＢは、流れ方向の長さが１０ｍｍ以下にしてあるので、噴霧器１９内の塗料Ｐの圧力に変動を与えないため、塗装ムラが発生することがない。バブルＢを形成する空気量が少なすぎると、バブルＢがホース２０の全断面に広がることができず、シンナーＳが塗料Ｐと接触し、シンナーＳが突出してしまう恐れがある。また、バブルＢを形成する空気量が多すぎて、流れ方向のバブルＢの長さＢＨが１０ｍｍ以上あると、噴霧器１９内の塗料Ｐの圧力に変動を与え、塗装ムラが発生する恐れがある。

【００１９】本実施例において、定量空気室１６は大気圧で１〜３ｃｃの空気量を蓄える容量を有しているので、本実施例のホース２０では、形成されたバルブＢがホース２０の全断面に広がると共に、バブルＢの長さＢＨも１０ｍｍ以下となっている。シンナーＳと塗料Ｐとの境界が噴霧器１９の近くに来たときに、ゲート弁１５およびシンナー開閉弁１７を閉じて、塗装を終了する。ここで、シンナーＳと塗料Ｐとの境界にバリヤを形成したバブルＢが、残留している塗料Ｐを確実に押し出して行くので、設計の段階で残留する塗料ＰとシンナーＳとの境界を噴霧器１９に近づけることが可能であるため、残留する塗料Ｐの量を従来の塗布装置の５０％以下に減らすことができる。シンナーＳのコストは、塗料Ｐの１／７以下であるので、コストダウンを実現できる。

【００２０】次に、ゲート弁１５を開いて洗浄を開始する。すなわち、ゲート弁１５を開いた状態で、圧縮空気開閉弁１８とシンナー開閉弁１７とを交互に開閉する。これにより、残留する塗料ＰをシンナーＳにより溶かして除去できると共に、塗料Ｐを溶かしたシンナーＳを圧縮空気で強制的に排除するため、塗料選択バルブ１１およびホース２０内の残留塗料Ｐの排除を、効率よく行うことができる。シンナーＳによる溶解と圧縮空気による除去とを交互に４回繰り返した後、圧縮空気を供給しているときに、ゲート弁１５を閉じ、その後圧縮空気開閉弁１８を閉じる。これにより、定量空気室１６内に所定の一定量の空気を蓄えることができる。次に、塗料切替え制御手段２１は、塗料開閉弁駆動手段１３Ｂを介して塗料開閉弁１３ｂを開き、前回と異なる色の塗料Ｐを噴霧器１９に供給して塗装を行う。このとき、ゲート弁１５は、マニホールド１２に直接接続されているので、マニホールド１２は塗料Ｐにより充填されるため、ゲート弁１５とマニホールド１２との間に空気が残留することはない。

【００２１】以上詳細に説明したように本実施例の塗布装置によれば、塗料の切替えを行うときに、塗料Ｐを押し出すためのシンナーＳを供給する前に一定量の圧縮空気を供給しバブルＢを発生させ、塗料ＰとシンナーＳとの境界に長さが１０ｍｍ以下のバリヤを形成しているので、バブルＢが残留している塗料Ｐを確実に押し出して行き、設計の段階で残留する塗料ＰとシンナーＳとの境界を噴霧器１９に近づけることが可能であるため、残留する塗料Ｐの量を従来の塗布装置の５０％以下に減らすことができる。ここで、シンナーＳのコストは、塗料Ｐの１／７以下であるので、コストダウンを実現できる。また、塗料Ｐを押し出すと同時に、バブルＢがホース２０の内壁面に付着する残留塗料Ｐを排除するため、後の洗浄の回数を減少させることが可能であり、塗装の色替えに伴う塗料切替え時間を短縮することができ、生産効率を上げることができる。

【００２２】本考案の実施例は、上記実施例に限ることなく、色々な応用が可能である。例えば、本実施例では、定量空気室１６として特別の部品を設けているが、パイプ、ホース等の配管により一定量の圧縮空気を確保してもよい。本実施例では、直径４ｍｍのホースを使用したため、バブルＢを形成するのに大気圧で１〜３ｃｃの空気量を必要としたが、直径が異なれば、当然必要な空気量は異なる。ただし、ホースにおいて、バブルの長さＢＨが１０ｍｍを越えると、塗装ムラが発生する恐れがあるので注意する必要がある。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したことから明かなように、本考案の塗布装置は、塗料選択バルブに一定量の圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段を有すると共に、塗料切替え制御手段が、有機溶剤を供給する直前に、圧縮空気供給手段により一定量の圧縮空気を選択バルブに供給する制御を行っているので、塗料と有機溶剤との境界に形成されるバブルがホース全断面に広がりかつ長さが１０ｍｍ以下に抑えられているため、バブルがホース内壁面に付着している塗料を確実に押し出して行き、塗料とシンナーとの境界を噴霧器に近づけることが可能であるため、残留する塗料の量を従来の塗布装置の５０％以下に減らすことができ、コストダウンを実現できる。また、塗料を押し出すと同時に、バブルがホースの内壁面に付着する残留塗料を排除するため、後の洗浄の回数を減少させることが可能であり、塗装の色替えに伴う塗料切替え時間を短縮することができ、生産効率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である塗布装置の構成を示す
図面である。

【図２】塗料切替え時のバブルの作用を示す図面であ
る。

【図３】塗布装置の作用を示すタイミングチャートであ
る。

【図４】塗布装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図５】従来の塗布装置の構成を示す図面である。

【図６】従来の塗布装置における塗料切替え時のバブル
の作用を示す図面である。

【図７】従来の塗布装置の電気的構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１１塗料選択バルブ１２マニホールド１３塗料開閉弁１５ゲート弁１６定量空気室１７シンナー開閉弁１８圧縮空気開閉弁ＢバブルＰ塗料Ｓシンナー

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】塗料を噴霧状に噴出する噴霧器と、２以
上の異なる種類の塗料の供給を受け、そのうちから１種
類の塗料を選択する塗料選択バルブと、噴霧器と塗料選
択バルブとを接続するホースと、塗料選択バルブに有機
溶剤を供給する有機溶剤供給手段と、塗料選択バルブに
より選択される塗料を変更するときに、有機溶剤を供給
して塗料選択バルブおよびホース内を洗浄する塗料切替
え制御手段とを有する塗布装置において、前記塗料選択バルブに一定量の圧縮空気を供給する圧縮
空気定量供給手段を有すると共に、前記塗料切替え制御手段が、前記有機溶剤を供給する直
前に、前記圧縮空気定量供給手段により前記一定量の圧
縮空気を前記選択バルブに供給する制御を行うことを特
徴とする塗布装置。
【請求項２】請求項１に記載する塗布装置において、前記圧縮空気定量供給装置が、前記一定量の圧縮空気を
蓄える定量空気室と、前記定量空気室と前記塗料選択バ
ルブとを連通または遮断させる第一バルブと、前記定量
空気室へ供給される圧縮空気の供給を遮断する第二バル
ブと、前記定量空気室へ供給される有機溶剤の供給を遮
断する第三バルブとを有することを特徴とする塗布装
置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載する塗布
装置において、前記圧縮空気定量供給手段が供給する一定空気量によ
り、前記ホース内で形成されるバブルの長さが流れ方向
で１０ｍｍ以下であることを特徴とする塗布装置。