JPH0924312A

JPH0924312A - 粉体塗装装置

Info

Publication number: JPH0924312A
Application number: JP17457795A
Authority: JP
Inventors: Eiji Saito; 英治斉藤
Original assignee: Ransburg Industrial Finishing KK
Current assignee: Carlisle Fluid Technologies Ransburg Japan KK
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-01-28
Anticipated expiration: 2015-07-11
Also published as: JP3556327B2

Abstract

(57)【要約】【課題】粉体塗料の除湿に要するコストの増大を抑え
ながら粉体塗料の安定供給を確かなものにすることので
きる粉体塗装装置を提供する。【解決手段】自動車塗装用ブース４に設けられた塗装
ロボット５には、ブース４の外側に設置されたメイン塗
料タンク１０及び中間塗料タンク１１と、ロボットアー
ム７に取付けられた小分けタンク１２を経て粉体塗料が
供給される。メインタンク１０及び中間タンク１１に
は、冷凍式エアドライヤ５０からドライエアが供給さ
れ、小分けタンク１２には、冷凍式エアドライヤ５０を
出たドライエアを更に吸着式エアドライヤ５２で除湿し
た超ドライエアが供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体塗装装置に関
し、より詳しくは、粉体塗料の安定供給および粉体塗料
の除湿に関する。

【０００２】

【背景技術】近時の環境問題等の観点から粉体塗装が着
目されている。この粉体塗装は、溶液型塗装に比べて作
業環境を改善できるという利点を有する他に、被塗物に
塗着されなかった塗料すなわちオーバスプレーされた粉
体塗料を回収して、これを再利用できるという、資源の
有効利用の点でも優れている（特開昭６４−７５０５７
号公報、特開平４−１０４８５３号公報参照）。

【０００３】粉体塗装では、スプレーガンのような塗料
吹付け機（ノズル）への粉体の供給は圧縮エアを用いて
行われるが、この粉体の安定供給のために粉体供給装置
を用いるのが一般的である。粉体供給装置は、塗料容
器、粉体搬送ポンプ、粉体流動攪拌装置などで構成さ
れ、容器内の粉体をエアと混合させてノズルに送り出す
機能を有している。このような粉体供給装置としては、
加圧容器式、インジェクター式、スクリュー式などが知
られており、その中で、流動槽とインジェクタとを組み
合わせた流動槽インジェクタ方式（特開平４−１０４８
５３号公報参照）が現在最も普及している。

【０００４】精密な塗膜管理を必要とする精密塗装にあ
っては、ノズルの吐出量の変動要因を極力排除すること
が必要である。この吐出量の変動要因として、塗料容器
とノズルとを連結するホースの曲がり、ホース内壁面へ
の塗料の付着による管路抵抗の増大などが知られてい
る。この問題に関連して、特開平６−９１２０６号公報
は、連続的に塗料を噴霧するノズルと共に小型塗料容器
をレシプロケータに配設し、タンクから供給される塗料
を一旦小型塗料容器で中継してノズルに送り出すことを
提案している。これによれば、塗料を直接ノズルに送り
込むホースの長さ寸法を大幅に短縮することができるた
め、ホースに関連する上述した問題を解消することが可
能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動塗装に
は、上述したレシプロケータの他に、塗装ロボットが知
られている。塗装ロボットは、単に上下動するレシプロ
ケータと異なり、アーム及びその先端のノズルが自在に
動いて被塗物の隅々まで塗装できるという利点を有して
いる。このような塗装ロボットへの塗料の供給は、ノズ
ルと塗装ブースの外側に設置した塗料タンクとを連結す
るホースによって行われるのが一般的であり、長いホー
スの影響を受けて塗料の吐出量が変動する恐れがある。

【０００６】また、粉体塗料は、合成樹脂粉末、硬化剤
粉末などで構成され、これら要素を均一に分散した状態
で使用する必要がある。このため、粉体塗料の機能を発
揮させるためには、熱による融着、反応の発生を回避
し、また、湿気などの液体の接触による塊化（ブロッキ
ング）、固化（ケーキング）を回避し得る状態で塗料を
管理しなければならない。

【０００７】その一方で、特に、自動車ボデイの塗装の
ような精密塗装を行う場合、塗装ブースを含む建屋の内
部環境を、意図的に多湿に調整して（湿度７０ないし８
０％）、粉塵の飛散による塗装不良の発生を抑えること
が行われている。このような多湿環境下において良好な
塗料管理を行うには、例えばドライエアを用いて塗料タ
ンク内の粉体を除湿することが望ましいが、工場内およ
び塗装ブース内に存在する塗料タンク内の塗料の全てを
ドライエアで管理するとしたときには、タンクの容量が
大容量であればある程、また、使用する粉体塗料の種類
（色を含む）が多種多様であればある程、塗料を除湿す
るためのコストが膨大なものになる。

【０００８】そこで本発明の目的は、粉体塗料の除湿に
要するコストの増大を抑えながら粉体塗料の安定供給を
確かなものにすることのできる粉体塗装装置を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、塗装ロボット
に対して粉体塗料の安定供給を確かなものにすることの
できる粉体塗装装置を提供することにある。

【０００９】

【発明の概要】上記の技術的課題は、被塗物に粉体塗料
を塗布するノズルと、粉体塗料を貯蔵する塗料タンク
と、該塗料タンクよりも小さな容量を有し、該塗料タン
クから送り出された粉体塗料を貯蔵して前記ノズルに供
給する小型塗料容器と、該小型塗料容器の中の粉体塗料
を除湿するために、該小型塗料容器にドライエアを供給
する第１のドライエア供給手段と、前記塗料タンクの中
の粉体塗料を除湿するために、該塗料タンクにドライエ
アを供給する第２のドライエア供給手段とを有し、前記
第１のドライエア供給手段が前記小型塗料容器に供給す
るドライエアは、前記第２のドライエア供給手段が前記
塗料タンクに供給するドライエアよりも高い乾燥度を有
する、ことを特徴とする粉体塗装装置によって達成する
ことができる。

【００１０】すなわち、ノズルの近傍に小型塗料容器を
配置させることによって、このタンクからノズルに粉体
を導くホースの長さ寸法を短縮することができ、これに
より、ホースに起因する塗料供給不安定要因を小さなも
のにすることができる。また、容量の小さい小型塗料容
器に相対的に高い乾燥度のドライエアを供給するように
してあるため、この容器の中の粉体は高度に分散された
状態となり、したがってホースの長さ寸法の短縮化と一
緒になって、塗料の安定供給を確かなものにすることが
できると共に、この乾燥度の高いドライエアを全部の塗
料タンクに供給するのに比べて、塗料の除湿に要するコ
ストを削減することができる。

【００１１】小型塗料容器の設置場所として、ノズルと
一緒に移動する部材、例えばレシプロケータ、塗装ロボ
ットのアームであるのが、ホースの曲がりを極力少なく
するためにも好ましい。ロボットアームに小型塗料容器
を設置する場合、自在に動くロボットアームの動きに伴
う小型塗料容器の姿勢変化が、ノズルに対する塗料の供
給量に影響を及ぼすのを極力抑えるために、ロボットア
ームに対してタンクの上端部を水平軸線回りに回動可能
に取付けるのが望ましい。

【００１２】また、本発明の上述した課題は、被塗物に
粉体塗料を塗布する塗装ロボットのアームに設置され、
塗料タンクから送り込まれた粉体塗料を貯蔵して、前記
塗装ロボットのアームの先端に設けられた噴霧ノズルに
供給する小型塗料容器を有し、該小型塗料容器は、その
上端部が、前記塗装ロボットのアームに対して、水平軸
線を中心として回動自在に取付けられていると共に、前
記塗料タンクよりも小さな内部容量を備え、該小型塗料
容器には、圧縮エアから水分を取り除いてドライエアを
作る除湿手段からドライエアが供給されて、該小型塗料
容器内の粉体塗料を除湿する、ことを特徴とする粉体塗
装装置によって上述した課題を達成することができる。

【００１３】すなわち、上述したように自在に動くロボ
ットアームに塗料容器を設置した場合には、アームの動
きに伴って塗料容器が姿勢変化し、このため、ノズルに
対する塗料の供給量に影響を及ぼす恐れがあるが、塗料
容器の上端部を、前記塗装ロボットのアームに対して、
水平軸線を中心として回動自在に取付ることで、塗料容
器は自重によって垂直姿勢を保持しようとする傾向にな
る。

【００１４】このように小型塗料容器をロボットアーム
に設置することによって、塗料をノズルへ供給するホー
スの長さ寸法を大幅に短縮することができ、ホースの長
さに起因するノズルの吐出量の変動を抑えることができ
る。加えて、ロボットアームに設置する塗料容器にドラ
イエアを供給するようにしてあるため、このドライエア
によって容器の中の粉体が除湿されるため、乾燥した粉
体をホースに送り込むことができ、塗料の安定供給を確
かなものにすることができる。

【００１５】本発明を適用する塗料タンク或いは塗料タ
ンクとしては、流動槽インジェクタ方式のものが好適で
あり、この流動槽インジェクタ式タンクを採用したとき
には、タンク内の粉体を流動化させるための流動化エア
としてドライエアを用いればよい。多段階に設置した塗
料容器を経由して粉体塗料をノズルに供給してもよい。
すなわち、塗料流れ方向に順に、メインタンク、中間塗
料容器、小型塗料容器というように複数の塗料容器を設
けてもよく、これら容器にに供給するドライエアの乾燥
度を、メインタンク、中間塗料容器、小型塗料容器の順
に、高くするようにしてもよい。乾燥度の高いドライエ
アの必要量を少なくするために、小型塗料容器は、極力
小さな内部容量を備えているのが望ましい。例えば、自
動車ボデイのように次々と搬入される被塗物に対して塗
装を施す場合には、小型塗料容器の容量として、一回の
塗装分の塗料を収容する量に設定すればよい。

【００１６】塗料タンクと小型塗料容器とに異なる乾燥
度のドライエアを供給する手法として、小型塗料容器へ
供給するドライエアを２段階で除湿すると共に、第１段
階での得たドライエアを塗料タンクに供給するようにし
て、第１段階目の除湿手段を共用するのが設備コストを
下げるのに効果的である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施例
を添付した図面に基づいて説明する。図１は、本発明の
粉体塗装装置を設置した自動車塗装工場の一部を概略的
に示す図である。同図において、符号１は自動車塗装工
場を示し、工場１の内部空間２には、隔壁３によって塗
装ブース４が作られ、この塗装ブース４内に、複数台の
塗装ロボット５（図面には、１台のロボットだけを図示
してある）が配設されている。被塗物である自動車ボデ
イＢは、所定の時間間隔で間欠的に塗装ブース４内に送
り込まれ、所定の位置に停止したボデイＢに対してロボ
ット５による粉体塗料の塗布が行われる。この塗布工程
が完了した自動車ボデイＢは、次のセッテングおよび焼
き付け工程に向けて搬出される。

【００１８】ロボット５は、従来と同様に、そのアーム
７の先端に設けられたノズル８を有し、このノズル８へ
の粉体塗料の供給は、順に、メインタンク１０、中間タ
ンク１１、小分けタンク１２を経由して行われる。図１
に示す破線１４は粉体をメインタンク１０から中間タン
ク１１へ導く第１の粉体供給管を表し、この供給管１４
には、図外のコントローラによって制御される電磁式の
開閉弁（図示せず）が設けられている。破線１５は粉体
を中間タンク１１から小分けタンク１２へ導く第２の粉
体供給管を表し、この供給管１５には、図外のコントロ
ーラによって制御される電磁式の開閉弁（図示せず）が
設けられている。破線１６は粉体を小分けタンク１２か
らノズル８へ導くホースを表す。ここに、メインタンク
１０は塗装ブース４の外側に設置され、また、中間タン
ク１１は隔壁３の外面に設置されている。小分けタンク
１２は、ロボット５のアーム７に取付けられている。こ
の小分けタンク１２の取付構造については後に説明す
る。

【００１９】メインタンク１０は、多孔板１０ａで仕切
られた流動槽１０ｂを有し、この流動槽１０ｂで流動化
された粉体はインジェクタ・ポンプ１０ｃによって引き
出された後、中間タンク１１に向けてエア搬送される。
同様に、中間タンク１１についても、多孔板１１ａで仕
切られた流動槽１１ｂを有し、この流動槽１１ｂで流動
化された粉体はインジェクタ・ポンプ１１ｃによって引
き出された後、小分けタンク１２に向けてエア搬送され
る。小分けタンク１２は、一回の塗装分の塗料、例えば
２００ｇないし３００ｇの塗料を収容する容量を有し、
一台の自動車ボデイＢの塗布作業が完了して小分けタン
ク１２が空になると、中間タンク１１から小分けタンク
１２に塗料が供給されて小分けタンク１２の再充填が行
われる。

【００２０】小分けタンク１２は、図２に示すように、
容器２０を有し、容器２０の内部は、多孔板２１によっ
て、上下に、乾燥室２２とドライエア導入室２３とに仕
切られている。容器２０の上端壁には、排気ポート２５
および粉体導入ポート２６が設けられ、また、センサ２
７が設けられている。センサ２７は、小分けタンク１２
に充填された塗料の量を検出するものであり、小分けタ
ンク１２内の塗料の量が所定の量になるとコントローラ
に向けて信号を送出し、コントローラはこの信号を受け
て、中間タンク１１から小分けタンク１２への粉体塗料
の供給を停止する。

【００２１】上述した排気ポート２５には図外の排気管
が接続される。また、粉体導入ポート２６には上述した
第２の粉体供給管１５が接続され、中間タンク１１から
送り出された粉体はこの導入ポート２５を通じて乾燥室
２２に導入される。ドライエア導入室２３には、エア導
入ポート２８を通じてドライエアが導入され、導入室２
３に入ったドライエアは多孔板２１を通って乾燥室２２
に入る。

【００２２】小分けタンク１２は、多孔板２１およびド
ライエア導入室２３を貫通して下方に延びる垂直パイプ
３０を有し、この垂直パイプ３０の下端にインジェクタ
・ポンプ３１が取付けられている。乾燥室２２の粉体Ｐ
はインジェクタ・ポンプ３１によって引き出された後、
エア搬送により、ホース１６を通じてノズル８に供給さ
れる。ちなみに、ホース１６の長さ寸法（Ｌ）は約１メ
−トルである。

【００２３】小分けタンク１２は、ロボットアーム７に
対し、一対のＬ形ロッド３４を介して水平軸線回りに回
動可能に取付けられている。すなわち、小分けタンク１
２は、その側壁の上端部に固設された一対のスリーブ３
６を有し、この一対のスリーブ３６、３６は水平方向に
向けて互いに対向して配置されている。各スリーブ３６
には、軸受け３７を介して、Ｌ形ロッド３４の水平部分
３４ａが取付けられ、Ｌ形ロッド３４の他端はロボット
アーム７に固設されている。これにより、小分けタンク
１２は、ロボットアーム７が動いたとしても、スリーブ
３６の軸線を中心として回動し、自重により、垂直姿勢
を保持しようとする。

【００２４】図１に戻って、メインタンク１０、中間タ
ンク１１、小分けタンク１２には、夫々、ドライエアが
供給される。図中、符号４０は、小分けタンク１２に向
けてドライエアを供給するための管路を示す。この管路
４０には、エアの流れ方向上流端に圧縮機４２が設けら
れ、この圧縮機４２と小分けタンク１２との間には、エ
アの流れ方向上流側から下流側に向けて順に、一次ミス
トセパレータ４４、エアタンク４６、二次ミストセパレ
ータ４８、一次除湿機５０、二次除湿機５２が介装され
ている。ここに、一次除湿機５０は冷凍式エアドライヤ
で構成され、二次除湿機５２は、シリカゲルなどを充填
した吸着式エアドライヤで構成されている。メインタン
ク１０および中間タンク１１には、管路４０から分岐し
た枝管５４を介してドライエアが供給され、枝管５４
は、管路４０のうち、一次除湿機５０と二次除湿機５２
との間に接続されている。

【００２５】一次除湿機５０を経て除湿されたドライエ
アは、枝管５４を通じて、メインタンク１０の流動エア
導入室１０ｄに導入され、また、中間タンク１１の流動
エア導入室１１ｄに導入される。これら各室１０ｄ、１
１ｄに導入されるドライエアは、図外の電磁バルブによ
って個別的にＯＮ／ＯＦＦ制御される。他方、二次除湿
機５２を経て更に除湿された超ドライエアは、管路４０
を通って、小分けタンク１２のドライエア導入室２３に
導入される。この小分けタンク１２に導入される超ドラ
イエアは、図外の電磁バルブによってＯＮ／ＯＦＦ制御
される。

【００２６】次に、塗装ブース４での塗装を含めた一連
の動作を説明する。塗装ブース４内の所定位置に停止し
た未塗装の自動車ボデイＢに対し、塗装ロボット５は、
６０秒間、粉体塗料の塗布を行う。その後２０秒のイン
ターバル時間の間に、塗料の塗布が完了した自動車ボデ
イＢは搬出され、次の未塗装の自動車ボデイＢが塗装位
置にセットされる。塗装ロボット５は、２０秒のインタ
ーバルの間にホームポジションに戻る。また、このイン
ターバルの間に、中間タンク１１から小分けタンク１２
に塗料の充填が行われる。この粉体塗料の再充填に要す
る時間は約１０秒である。小分けタンク１２には、この
塗料の再充填とほぼ同期して、約１０秒間、管路４０を
通じて超ドライエアが供給され、この超ドライエアによ
って、小分けタンク１２内の粉体は流動化されながら除
湿される。他方、メインタンク１０および中間タンク１
１には、枝管５４を通じて、流動化エアを兼ねたドライ
エアが供給され、このドライエアによって粉体は流動化
されながら予備除湿が行われる。

【００２７】各タンク１０、１１、１２内の粉体塗料
は、ドライエアによって除湿されるため、例えば、塗装
工場１の内部が多湿に保たれているとしても、この影響
を受けることなく、均一に分散された状態で流動化され
ることになる。特に、粉体をノズル８に直接的に供給す
る小分けタンク１２に対しては、メインタンク１０など
に送り込むドライエアよりも乾燥度の高いエアである超
ドライエアが送り込まれるため、この小分けタンク１２
内の粉体は高度に分散された状態となる。したがって、
ノズル８に対し塗布工程を通じて安定的に塗料を供給す
ることができる。

【００２８】加えて、ノズル８に近接した箇所であるロ
ボットアーム７に小分けタンク１２を取り付けてあるた
め、ノズル８に粉体を供給するホース１６の長さ寸法を
短縮することができ、ホース１６の長さに起因して発生
し易くなる塗料吐出量の変動を抑えることができる。ま
た、上述したように、小分けタンク１２で超ドライエア
により除湿された粉体がホース１６を通じてノズル８に
供給されるため、ホース１６の内壁面に粉体が付着し難
くなり、このことからも粉体の安定供給を一層確かなも
のにすることができる。

【００２９】以上、本発明の好ましい実施例を説明した
が、本発明の実施の態様は、これに限定されることな
く、例えば、上述した特開平６−９１２０６号公報に開
示のようにレシプロケータに小型塗料容器を設置したも
のに対しても本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施例の全体系統図。

【図２】塗装ロボットのアームに取付けられた小分けタ
ンクの縦断面図。

【符号の説明】

７塗装ロボットのアーム１０メイン塗料タンク１１中間塗料タンク１２小分け塗料タンク４０圧縮機５０一次除湿機（冷凍式エアドライヤ）５２二次除湿機（吸着式エアドライヤ）Ｂ自動車ボデイ（被塗物）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被塗物に粉体塗料を塗布するノズルと、粉体塗料を貯蔵する塗料タンクと、該塗料タンクよりも小さな容量を有し、該塗料タンクか
ら送り出された粉体塗料を貯蔵して前記ノズルに供給す
る小型塗料容器と、該小型塗料容器の中の粉体塗料を除湿するために、該小
型塗料容器にドライエアを供給する第１のドライエア供
給手段と、前記塗料タンクの中の粉体塗料を除湿するために、該塗
料タンクにドライエアを供給する第２のドライエア供給
手段とを有し、前記第１のドライエア供給手段が前記小型塗料容器に供
給するドライエアは、前記第２のドライエア供給手段が
前記塗料タンクに供給するドライエアよりも高い乾燥度
を有する、ことを特徴とする粉体塗装装置。
【請求項２】被塗物に粉体塗料を塗布する塗装ロボッ
トのアームに設置され、塗料タンクから送り込まれた粉
体塗料を貯蔵して、前記塗装ロボットのアームの先端に
設けられた噴霧ノズルに供給する小型塗料容器を有し、該小型塗料容器は、その上端部が、前記塗装ロボットの
アームに対して、水平軸線を中心として回動自在に取付
けられていると共に、前記塗料タンクよりも小さな内部
容量を備え、該小型塗料容器には、圧縮エアから水分を取り除いてド
ライエアを作る除湿手段からドライエアが供給されて、
該小型塗料容器内の粉体塗料を除湿する、ことを特徴と
する粉体塗装装置。