JPS6056546B2 - 爆発塗装用装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高温塗装用物質を散布する技術を用いて塗
装を行うことに関し、さらに詳しくは、爆発塗装用装置
に関する。

本発明は、金属、化学産業、電力工学、機械工学、さら
にその使用時に腐食および侵食にさらされる部品を塗装
する他の産業に適用できる。 爆発塗装の方法によつて
、ある部品に塗装を行う場合に塗装パラメータが不安定
であると、その塗装品質が影響をうけることは、実験的
に確められている。

したがつて、この方法を実施する装置の全ての改良は、
一つあるいは、数個のパラメータを同時に安定化するこ
と、すなわち、爆発チャンバーに導入される粉体バッチ
（米国特許３８８４４１５号、２３９−７紛類、１９７
５）の安定化と、さらに、この爆発チャンバーに送られ
る混合ガスの成分と均質性（米国特許３７７３２５９号
、２３９１８１分類、１９７３）の安定化等にむけられ
ている。

爆発塗装用装置の従来知られているほとんどのものは、
トラブルフリー（無故障）で動作しない。例えば、ミス
ファイヤのような故障は、装置が、その後、動作を停止
せずその欠点を直さないなら、塗装の品質を劣化させる
こととなる。この理由は、ミスファイヤのあとで次のシ
ョットが発生し、たる状体内て粉体の量が変動し、ある
いは、その位置が変動する。それ故、本装置の最後の変
形例の一つにおいては、次のような制御装置が提供され
る。

すなわち、この制御装置は、爆発チャンバーに送られる
粉体バッチの安定化を与えることはないが、ミスファイ
ヤの場合、装置を停止させる（同時係属出願第３６７９
９１１９７９、３月２８日、１９７９）。上記の装置は
、一端をとじた、たる状に形成された爆発チャンバーと
、その上に取り付けられ爆発を開始させるようになつて
いるスパークプラグと粉体供給装置と混合ガス供給装置
とからなり、これらの装置の各々は、上記爆発チャンバ
ーと連通しており、粉体供給装置は、バッチメータとそ
．れにキャリアガスを供給するバイブラインとを有し、
それに取り付けられた弁を有し、さらに、混合ガス供給
装置は弁を介して、ガス源と連通している混合器を含む
。本装置の制御装置は、スパークプラグとバッチ．メー
タの弁と、混合器の弁とに制御回路を介して、電気的に
接続された制御ユニットを含む。

制御回路には、電磁リレーの接点があり、この接点は、
フィードバック回路に接続されておりこのフィードバッ
ク回路は、たる状体の開口に取り付け・られ、さらに、
爆発物の明るさによつて、粉体の存在を決定するように
なつている。ミスファイヤの場合（爆発は発生しない）
、制御回路の接点が開き装置を減勢する場合、粉体検出
器からリレーのコイルに信号は与えられず、これによつ
て、塗装品質の劣化が防げる。

装置の故障の他の原因は、バックサージである。このバ
ックサージは、塗装品質に影響を与え、装置の制御系や
部品を破損するかもしれない。このバックサージは、爆
発波であり、この波は、爆発チャンバー又は、塗装され
た加工物に近接して発生し、連通ダクトおよびバイブを
介して、混合チャンバーにもどる。従来装置において、
このバックサージａの影響をなくす試みが種々なされて
きた。この問題点を除去する意味で、爆発物チャンバー
を満した後に混合ガスを混合器より不活性ガスにより取
り除き、さらに、爆発波の効果を取り除くために、混合
器は、不活性ガスで満されたコイルバイブを介して爆発
物チャンバーと接続されている。だが、上述の対策はバ
ックサージの発生を完全に解決するものてはなく、その
破壊的効果は部分的に解決されただけである。爆発物チ
ャンバーに送られた混合物は、不活性ガスによる混合器
の混合ガスの除去作業の前に爆発するかも知れないこと
、この爆発は、高温に熱せられたたる状体の内部の部品
とさらに塗布処理された塗装物質に接触する爆発混合物
によつて、誘起させられるかも知れないこと、に注意さ
れたい。爆発塗装用装置の上記の制御装置は装置の動作
中塗装手順を狂わすバックサージには応答しない。

したがつて、塗装品質に影響がでる。本発明の目的は上
記の欠点を除去することにある。

本発明の爆発塗装用装置によれば、その制御装置を改良
することによつて、サージ発生時に塗装装置を自動的に
停止させ、その安全性と信頼性を確保する。

この目的を達成するために、本発明の爆発塗装用装置は
、一端を閉じたたる状の爆発チャンバーと、該たる状体
に取り付けられたスパークプラグと、弁を介してガス源
と接続され、さらに上記爆発チャンバーと連通している
ガス混合器を含むガス混合物供給装置と上記爆発チャン
バーと連通し弁を介してキャリアガス源と接続されてい
るバッチメータを含む粉体供給装置と制御装置とからな
る。

この制御装置は制御回路を介してスパークプ・
＼ラグ、バッチメー
タの弁と混合器の弁とに電気的に接続されたユニットを
含む。更にこの制御装置は上記たる状体の開口端に配置
され制御回路の接点を備える電磁リレーと電気的に接続
された検出器を含むフィードバック回路を含む。本発明
によれば上記フィードバック回路はパルス整形器を介し
て検出器の出力に電気的に接続された第１の入力遅延素
子を介して上記スパークプラグに接続された第２の入力
とさらに上記電磁リレーのコイルに接続された出力とを
備える排他？ρＲ論理回路を含む。本発明の目的は安全
性と信頼性を確保した装置を提供することてある。

本発明の爆発塗装用装置は一端を閉じたたる状の爆発チ
ャンバーと、該たる状体に取り付けられたスパークプラ
グと弁を介してガス源と接続され、さらに上記爆発チャ
ンバーと連通しているガス混合器を含むガス混合物供給
装置と上記爆発チャンバーと連通し弁を介してキャリア
ガス源と接続されているバッチメータを含む粉体供給装
置と制御装置からなる。

この制御装置は制御回路を介してスパークプラグ、バッ
チメータの弁と混合器の弁とに電気的に接続されたユニ
ットを含む。制御回路は又、たる状体の開口端に取り付
けられ、制御回路の接点を持つ電磁リレーのコイルと電
気的に接続された検出器を含む。本発明によればフィー
ドバック回路は排他的０Ｒ回路を有し、この０Ｒ回路は
パルス整形器を介して検出器の出力に電気的に接続され
た第１の入力とチェーン素子を介してスパークプラグに
接続された第２の入力と電磁リレーのコイルに接続され
た出力を持つ。かかる構成をもつ本発明の制御装置は、
ミスフアイアとバックサージの場合、塗装装置をスイッ
チオフさせる。これによつて、塗装品質に対する影響を
なくし、重大な破損の発生が抑えられる。制御装置のフ
ィードバック回路のパルス整形器は、ワンショットマル
チバイブレータによつて構成され、これはスパークプラ
グに接続された遅延素子と組み合わせて、プラグ作動用
制御信号と検出器からの信号がその長さにおいて、比較
可能な形に処理される。以下、図面を参照して本発明の
詳細な説明する。

本発明の装置は、爆発チャンバーと、ガス供給装置２と
粉体供給装置３とて構成され、これらの各装置は爆発チ
ャンバー１と連通している。

爆発チャンバーは一端を閉じたたる状に形成されている
。混合ガス供給装置２は、弁５，６，７を介してガス源
８，９，１０と連通しているガス混合器４をそなえる。

このガス源はたる状体で爆発を起す混合ガスの成分とし
て使用されるガスを送る。これらのガスは、アセチレン
の様な燃焼ガス、酸素の様な酸化剤、チッ素の様な不活
性ガスである。混合器４はコイルパルス１１を介して爆
発チャンバー１と連通する。粉体供給装置３はバイブラ
イン１３を介して不活性ガスのガス源１０と連通してい
る。

この不活性ガスはバッチメータ１２から爆発チャンバー
１に接続されたバイブ１４を介して運ばれる粉体塗料を
運ぶ運搬手段として使用される。バッチメータ１２の前
のバイブライン１３には弁１５が取り付けられている。
爆発チャンバー１にはスパークプラグ１６が取り付けら
れている。本発明の装置は制御装置をそなえる、この制
御装置は、制御ユニット１７を含み、この制御ユニット
は制御回路１８，１９，２０，２１を介してスパークプ
ラグ１６、バッチメータ１２の弁１５、混合器の弁５，
６，７と電気的に接続されている。

制御ユニット１７は、電気機械的又は電子的マスター制
御装置の形で構成されている。この装置の制御装置は、
又、たる状体の開口端に配置された検出器２３を含むフ
ィードバック回路を備える検出器２３は爆発物によつて
発生される放射物に感応するフォトダイオードを持つ。
検゛出器２３はフォトレジスターであつても良い。放射
感応検出器の代りに、他の効果に基づいて動作する検出
器、例えば電極間の媒体の電気的な導伝性の変化に感応
するイオン検出器を用いることが出来る。本発明によれ
ば、フィードバック回路２２は排他的０Ｒ２４を含むこ
の０Ｒ回路は信号整形器２６を介して検出器２３の出力
に電気的に接続された第１の入力２５と、遅延素子２８
を介してスパークプラグ１６と接続された第２の入力２
７と制御ノ回路１８ないし２０の接点３１，３２，３３
を持つ電磁リレー３０のコイル２９と接続された出力等
を有する。

本発明の実施例によればこれらの接点は、ブレイク接点
である。排他畝ρＲ回路２４の出力に第１入力３５と第
２入力３６を持つ０Ｒ素子３４が接続されている（第２
図）。

回路２４の第１入力２５は直列に接続されたＮＯＴ素子
３７とＡＮＤ素子３８を介して素子３４の第１入力３５
に接続され、ＡＮＤ素子３９を介して素子３４の第２入
力３６に接続されている。回路２４の第２入力２７はＮ
ＯＴ素子４０とＡＮＤ素子３９を介して素子３４の第２
入力に直列に接続され、ＡＮＤ素子３８を介して素子３
４の第１入力３５に接続されている。信号整形器２６は
検出器２３からの速い信号をスパークプラグ１６に制御
信号として与えられる一連のパルスに似た長さの信号に
変換するように適合されているが、この信号整形器はワ
ンショットマルチバイブレータかまたは、このような変
換に適するいずれの装置、例えば遅延ブレイク接点を持
つリレイ等でよい。

検出器２３は直列に接続された電力増巾器４１と電圧増
巾器４２を介して信号整形器２６の入力に接続されてい
る。遅延素子２８は爆発波がスパークプラグ１６から検
出器２３に達するまでの時間だけスパークプラグを操作
する制御信号をずらすようになつている。

本発明の前述した実施例では制御回路１８−２０の接点
は、３「，３２″および３３″として記され、これらは
メイク接点であり、電磁リレー３０は他のコイル４３を
有している。

この場合、前述の電磁リレーは、その間に逆並行に接続
されたコイル２９，４３を持つ従来の有極リレイでよい
。本例てはホトセルを用いている検出器２３は、積分回
路ＲＣ４５、電力増巾器４６及びスイッチ４７を含んだ
直列回路４４を介してコイル４３に接続されており、回
路４５の入力は電力増巾器４１の出力に接続されている
。スイッチ４７は二つの位置Ａ及ひＢを持つ。スイッチ
位置Ａは第１ショットの前と第１ショットの間の、本装
置の動作に対応し、リレー３０のコイル４３を直流電圧
源Ｅに接続される。回路４４はまた、爆発生成物中の粉
体量を目て見えるように制御する。本発明の装置の本変
形例はまたアイドルショットがあつた場合、すなわち何
らかの理由で塗料が爆発チャンバーに全く供給されなか
つたか、または、供給が遅すぎて、塗装材料が混じつて
いないのに混合気体が爆発した場合にはスイッチを切る
ことができる。本発明装置は次のよう動作する。

制御卓上のスタートボタンが押されると、（図示せず）
制御ユニット１７（第１図）は制御信号を周期的に発生
し始めるが、この信号のうち一番最初のものは閉成接点
３３を介して弁５及び６に送られる。

同時に、制御信号のうちの一つは回路２１を介して弁７
に供給される。上述の制御信号に応じて、これらの弁は
開き、ガス源８，９及び１０から出るガスをそれらを混
合させる混合器４゛に通す。この結果できた混合気体は
コイルバイブ１１を介して、爆発チャンバー１に送られ
る。この時、ユニット１７は回路１９と接点３２を介し
て弁１５に与える信号を発生する。これにより弁１５は
この信号の継続時間だけ開き、ガス源１０からの不活性
ガスをバッチメータ１２に通すが、ここから不活性ガス
は接続バイブ１４を介して粉末化された塗料を爆発チャ
ンバーに運ぶ。爆発チャンバーが混合ガスと粉末化され
た塗装材料で充たされた後、制御ユニット１７は、制御
回路２０を介して弁５及び６に与えられるが、これらの
弁はこの信号に応じて閉じ、これによつて燃焼ガス及び
酸化ガスの混合器４への供給を断つ。この時には、まだ
弁７は開いたままなのでそこを通る不活性ガスは残存す
る混合ガスを混合器やコイルバイブ１１の空胴から爆発
チャンバー１に送り入れる。この後、ユニット１７から
回路２１を介して、信号が送られ、弁７は閉ざされる。
また、回路１８及び接点３１を介して信号が送られ、ス
パークプラグ１６にスパークさせ、爆発チャンバー１の
爆発を開始させる。スパークプラグ１６に制御信号とし
て与えるパルス列は、ある遅延を以つて、遅延素子２８
を介して排他的０Ｒ２４の入力２７に与えられる。爆発
物は、たる状体の出口端に向けて移動しながら、粉体塗
料の粒子を、移動し、加速しさらに加熱する。

たる状態から運び出された塗料粒子は塗装された加工物
の表面に打ちつけられ、スポット状の堆積塗料層を形成
する。検出器２３は、爆発生成物からの放射体に応答し
、さらに、浮遊粉体の量に比例した明るさに応答し、増
巾器４１，４２を介して通過させられる電気信号を発生
する。信号整形器２６は、その出力からの信号が同じ回
路の入力２７に与えられる遅延素子２３からの出力信号
と共に回路２４の入力２５に与えられる。検出器２３は
イオンセンサとして構成される場合、爆発生成物がその
間を通過する時の電極間の媒体の導電性の変化に応答し
て電気信号を発生する。両信号が回路２４の入力２５と
２７に現われる時、その出力からは信号は与えられない
。

何故なら、ＮＯＴ論理素子３７と４０は単一パルスを零
信号に変換する。その結果として（第２図）、電磁リレ
ー３０（第１図）は減勢されたままであり、接点３１な
いし３３が閉じ、制御パルスは装置の次の操作サイクル
中上記のシーケンスで与えられる。ミスファイヤー又は
バックサーチの場合、一つの信号のみが回路２４に与え
られる。

ミスファイヤーが発生した場合、たる状体の出口には爆
発生成物の流れは生じない。検出器２３は電気信号を発
生しないので、回路の２４の入力２５には信号は与えら
れない。回路の２４の入力端子２７に与えられる電気パ
ルスは、ＡＮＤ素子３８（第２図）に更に与えられる。
ＮＯＴ素子３７の入力には、零信号が与えられるので、
その出力からは、ＡＮＤ素子３８の他の入力にＵＮＩＴ
パルスが与えられる。０Ｒ素子３４の入力３５に与えら
れる信号は、この素子の出力で形成される。

論理素子３４の他の入力３６には、零信号が与えられる
。入力２７からのＵＮＩＴ信号の通路にＮＯＴ素子４０
、０Ｒ素子３４の出力（その出力は論理回路２４の出力
でもあり）からは禁止パルスが与えられ、この禁止パル
スによつて電磁リレー３０が作動する（第１図）。爆発
チャンバー１で爆発を起す二つの．連続した信号間の時
間間隔よりもいく分長い期間後に、上記遅延素子ととも
に作動する接点３１ないし３３が開き制御回路２０ない
し２１をはずし、それによつて装置を停止させる。バッ
クサーチの場合、検出器２３からの信号は，スパークプ
ラグ１６に与えられる信号に対して進んだ信号となる。

バックサーチの発生の時零信号が論理回路２４の入力２
７に与えられる。，ＡＮＤ素子３９の出力からのＵＮＩ
Ｔ信号は論理素子３４（第２図）の入力に与えられる。
この場合論理回路３９の両人力にＵＮＩＴ信号（ＮＯＴ
素子４０の出力と入力２５からの）が与えられる。一方
入力３５には零信号（出力２５からのＵＮＩＴ信号がＮ
ＯＴ３７において零信号に変換される）が与えられる。
これに応答して０Ｒ素子３４の出力から禁止信号が与え
れら、爆発塗装用装置を停止させる。第３図に示す装置
の動作は、第１の動作サイクルの前にスイッチ４７が装
置Ａにセットされるという点で上述のものとは異なる。
リレー３０のコイル４３は■源Ｅより給電され、回路１
８ないし２０の接点３「ないし３３″は閉じられてその
結果制御信号が弁５，６，７，１５およびスパークプラ
グ１６に上述のシーケンスで与えられる。第２の動作サ
イクルの前（第１ショットの後）、スイッチが位置Ｂに
変えられる。本装置が正常に動作している場合、検出器
２３からの信号がコイル４３に与えられ、この場合同信
号は増巾器４２はＲＣ回路４５と増巾器４６を形成する
。この結果接点３「ないし３３″は閉じたままである。
バックサーチ又はミスファイヤーの場合信号整形器２６
および遅延素子２８の出力信号誤差のため、禁止信号が
排他ピρＲ素子２４の出力からリレー３０のコイル２９
に上述の方法で与えられる。検出器２３からの信号によ
つて発生される回路４４の電圧はコイル４３を付勢し、
この場合反対極性を有しコイル２９に与えられた電圧と
比較して高い値を持つ。したがつて接点３「ないし３３
″の後者の動作が行われその結果それらの接点が開き装
置を停止させる。アイドルショットの場合、遅延素子２
８とパルス整形器２６の出力信号のバランスが失われそ
の結果コイル２９は付勢されない。しかしコイル４３の
電圧による付勢は接点３１″ないし接点３３″を閉じた
ままとするには十分でなく（この場合粉体を含まない爆
発物の明るさが低いので）、その結実装置がスイッチオ
フされる。これによつて次の動作サイクル期間中の塗装
手順の問題が解決される。このように本発明の装置は塗
装手順における最も重大な問題を除去出来、それによつ
て塗装の質を高め動作の信頼性を高めることができる。

本実施例は本発明の主旨の範囲内で変更可能てある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の爆発塗装用装置のブロック図であり、
第２図は本装置の排他的論理０Ｒ回路図であり、更に第
３図は本装置の好適な実施例のブロック図である。 符号の説明、１・・・・・・爆発チャンバー、２・・・
・・・混合ガス供給装置、３・・・・・粉体供給装置、
４・・・・・・混合器、５，６，７・・・・・・混合器
の弁、８，９，１０・・・・ガス源、１２・・・・・・
バッチメータ、１５・・・・・・バッチメータの弁、１
６・・・・・・スパークプラグ、１７・・制御ユニット
、２２・・・・・フィードバック回路、２３・・・・・
・検出器、２４・・・・排他的０Ｒ１２５・・・・・排
他的０Ｒの第１入力、２６・・・・・・パルス整形器、
２７・・・・・排他白鉋Ｒの第２入力、２８・・・・・
・遅延素子、３０・・・・・・電磁リレー、３１，３２
，３３・・・・・電磁リレーの接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １端を閉じた、たる状の爆発チャンバー１と、該た
   る状体に取り付けられたスパークプラグ１６と、弁５、
   ６、７を介して、ガス源８、９、１０と接続されさらに
   、上記爆発チャンバー１と連通しているガス混合器４を
   含むガス混合物供給装置２と、上記爆発チャンバー１と
   連通し、弁１５を介して、キャリアガス源と接続されて
   いるバッチメータ１２を含む粉体供給装置３と制御回路
   １８、１９、２０、２１を介して、スパークプラグ１６
   、バッチメータの弁１５と混合器４の弁５、６、７とに
   電気的に接続されたユニット１７をもつ制御装置と上記
   たる状体の開口端に配置され、制御回路１８、１９、２
   ０の接点３１、３２、３３を備える電磁リレー３０と電
   気的に接続された検出器２３を含むフィードバック回路
   ２２とからなる爆発塗装用装置であつて、上記フィード
   バック回路２２は、パルス整形器２６を介して検出器２
   ３の出力に電気的に接続された第１の入力２５、遅延素
   子２８を介して上記スパークプラグ１６に接続された第
   ２の入力２７とさらに上記電磁リレー３６のコイルに接
   続された出力とを備える排他的ＯＲ論理回路２４を含む
   ことを特徴とする上記爆発塗装用装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置であつて、上記
   信号整形器２６は、ワンショットマルチバイブレータで
   あることを特徴とする上記爆発塗装用装置。