JPS6111672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗装装置に関する。

例えば自動車車体の上塗スプレー塗装において
一般に使用されている塗装装置は第１図に示すよ
うなものであり、ペイントタンク１ａ内に溶剤に
より粘度調整されて収納されたＡ色塗料を圧送ポ
ンプ３ａによりフイルタ４、循環路５ａを介して
循環し、該循環塗料の一部を分岐管６ａ、レギユ
レータ７を介してスプレーガン８ａに送給すると
ともにエアポイプ９からエアを分岐パイプ１１
ａ、トランスホーマ１２を介して前記スプレーガ
ン８ａに送給するよう構成してある。尚図中１４
は前記循環塗料の脈動を吸収するサージチヤンバ
ーであり、１５ａは前記圧送ポンプ３ａに動力用
としてのエアーを送給する分岐パイプ、１６は該
分岐パイプに介装したレギユレータである。また
Ｂ色塗料に係るペイントタンク、圧送ポンプ、循
環路、塗装ガン、等に関してはＡ色塗料に係るも
のと同様なものを第１図において並列的に配設す
ればよいので図示を省略する。

しかして叙上のような塗装装置を使用してスプ
レー塗装を行うには外気温度の変動により塗料の
霧化状態がわるくなること等に対する対策が必要
となる。例えば冬期にあつては前記塗料タンク１
ａの外周に設けた温水ジヤケツト１７ａに温水を
供給して同タンク内の塗料を加温することにより
外気温度の低下に伴う塗料の粘度上昇を防止し、
或いは塗料固形分に対する溶剤の量を増大させる
とともに低沸点の溶剤を使用する等の対策を講
じ、更にまたその日の天候或いは時間帯による温
度変化による塗料の粘度の変動に対しては前述し
た対策に加えて作業員がスプレーガン８ａの塗料
調整ねじ１８、エア調整ねじ１９を調整してスプ
レーガン８ａから吐出する塗料、エアーの流量を
それぞれコントロールしながら塗装ガン８ａの運
用速度を変えるという煩雑な対策を講じていた。
しかしながら近時工業用ロボツト等の利用による
自動スプレー塗装が実用化されるにおよび前述し
たような塗料の粘度変動に伴う塗装ガンの調整を
行うことが困難であるという問題点が生じ、作業
員による塗装ガンの調整に代る対策が要求される
に至つた。本発明は、叙上の点に鑑みなされたも
のであり、スプレーガンから吐出さるべき塗料の
粘度の変動に応じて前記塗料を加温或いは冷却し
て塗料粘度をスプレー粘度に粘調することによ
り、前記問題点を解決して外気温度の変動にかか
わらず常に良好な塗料の霧化状態を確保すること
を目的としている。

以下本発明の実施例を第２図に参照しつつ説明
するが第１図についてすでに述べたものについて
は同符号を附し説明を省略する。

第２図において、Ａ色塗料の循環路５ａ、Ｂ色
塗料の循環路５ｂからそれぞれ分岐すると共に例
えば銅製のコイル管６a′，６b′を途中に介装して
なる分岐管６ａ，６ｂをカラーチエンジヤー２０
のＡ色およびＢ色のカラー弁２０ａ，２０ｂに連
結する。そして前記分岐管６ａ，６ｂには熱交換
器２２を介装する。即ち本実施例では熱交換器２
２を前記コイル管６a′，６b′と温水槽２４と温水
源２６と該温水源から温水Ｈを温水槽２４に送給
するポンプ２７と配管２８と同温水槽２４からオ
ーバーフロー槽２３にオーバーフローした温水Ｈ
を前記温水源２６に送給するポンプ２９と配管３
１とを主要素として構成する。

カラーチエンジヤ２０の選択塗料吐出口２０ｓ
に接続した管路３４の端末にはカツプリング３５
を介して可撓性管３６を接続すると共に該可撓性
管３６の端末をオートエアスプレーガン３８の塗
料コネクシヨンに締結し、また前記管路３４には
エア式或いは電磁式（防爆タイプ）の２ポート２
位置切換弁３９とバイパス管路４０とを設け、更
に前記スプレーガン３８に連結されたエア分岐管
１１ａにも切換弁３７を設ける。本実施例では第
１の粘度検出器をニツケル測温体等の測温抵抗体
を有する感温部５０と前記感温部５０に外部配線
５２を介して連結した比例式温度調節器５４とで
主構成され前記比例式温度調節器は感温部５０か
らの温度信号としての電圧信号と後述するように
して設定した所定温度に相応する電圧との差を算
出して出力する公知のものである。この場合前記
比例式温度調節器のダイヤル式設定針５６に対応
して作成された設定温度目盛板５７の各目盛の温
度を第３図に示す特定の上塗り塗料の粘度、温度
曲線（この曲線は日本油脂製メラミNo.1につい
てのもの）によりそれぞれ粘度に換算してこの換
算値を前記各温度に対応して記入するようにして
おくことが好ましい。そして感温部５０を前記バ
イパス管路４０に介装すると共に前記外部配線５
２には電磁式のスイツチ６０を介装し、該スイツ
チのソレノイドコイルには前記切換弁３９の操作
用配線６２から分岐した配線６４を結線する。６
５は前記比例式温度調節器５４に操作電圧を印加
するための配線、６６は同調節器５４の出力信号
用の配線であり、端末を可逆転モータ６８に結線
する。６９は前記モータ６８の動力用配線であり
前記配線６６に内部配線する。また７０は前記モ
ータ６８の出力アームに連結したリンケージであ
り、該リンンケージ７０を流量制御弁８０の弁軸
に連結して前記モータ６８とともに全体として制
御手段を構成する。またスプレーガン３８が作動
していない場合にあつても温水槽２４の温水Ｈを
設定温度に保つ必要があるので、前記温水槽にも
第２の粘度検出器として、センサーロツド７１を
温水Ｈに接触させるようにして感温部７２を設
け、比例式温度調節器７４の外部配線７５を前記
感温部７２に連結し、該配線７５にも前述したス
イツチ６０を介造させるとともに調節器７４の出
力配線７６を前記配線６６に接続する。

次に作用を冬期における場合を例として説明す
る。

まず比例式温度調節器５４のダイヤル式設定針
５６を回転して途料粘度を例えば３６秒（第３図
における塗料温度20℃に対応）に設定する。そし
てＡ色塗装中の状態にあつてはＡ色カラー弁２０
ａと切換弁３９とが開いているとともにスイツチ
６０では外部配線５２に係る接点６０イが閉じか
つ外部配線７５に係る接点６０ロが開いている。

この状態においては比例式温度調節器５４が感
温部５０の感知したバイパス管路４０を通過中の
Ａ色塗料温度（Ｔ_A℃）を外部配線５２、スイツ
チ６０を介して入力電圧Ｖ_Aとして取得し、該入
力電圧Ｖ_Aと前記設定粘度36秒即ち設定温度20℃
に相当する設定電圧V₂₀との偏差Ｖ_A−V₂₀を制御
信号としてモータ６８に配線６６を介して出力す
る。従つてモータ６８はこの制御信号が零になる
まですなわち前記偏差が零になるまでその出力ア
ームが作動してリンケージ７０を介して流量制御
弁８０の開度を制御する。これにより温水源２６
から温水槽２４に流入する例えば24℃の温水の流
量が制御され熱交換器後流の塗料温度（粘度）が
設定温度（設定粘度）例えば20℃（スプレー粘度
36秒）に調整される。即ちＡ色塗料は循環路５ａ
から分岐管６ａに外気温度（冬期）により冷却さ
れつつ（即ち増粘されつつ）流入し、レギユレー
タ７により圧力規制されたのちコイル管６a′の流
通過程で温水槽２４の温水（本実施例では24℃）
により20℃に加温されたのち、即ちスプレー粘度
36秒（第３図による換算値）に粘調されたのち、
順次Ａ色カラー弁２０ａ、管路３４とバイパス管
路４０、切換弁３９、可撓性管３６を通過し、前
記スプレーガン３８に送給されるとともに前述し
たようにして分岐パイプ１１ａ、切換弁３７等を
介して送給されたエアーにより霧化されて前記ガ
ン３８から噴射する。

またＡ色からＢ色にカラーチエンジする前段に
あつてはカラー弁２０ｂが閉じているためＢ色塗
料はコイル管６b′内に滞溜し、このため同管内の
Ｂ色塗料温度は温水槽２４の温水Ｈの温度（例え
ば前記24℃）程度迄上昇する一方温水槽２４の出
口からカラー弁２０ｂに至る管路内のＢ色塗料は
滞留中に外気により冷却されていることになる
が、実際上は管路外周に断熱材が巻装してあるこ
とおよび該管路長は短く設定してあるため同管路
内の冷却塗料の大部分はカラーチエンジ工程の捨
て吹き用に使用されるので実質的な悪影響が少
く、またカラーチエンジに先だちカラー弁後流の
シンナー洗滌、エアーブローがなされる関係上前
記コイル管６b′に滞溜して温度が24℃程度迄上昇
した塗料もカラーチエンジ弁２０ｂ後流において
22℃程度迄冷却されるので実用上の支障とはなら
ない。次に１直から２直に交代する場合等の比較
的長いスプレー休止期間にあつては、切換弁３９
が閉となり、同切換弁３９に対する制御信号が配
線６４を介してスイツチ６０のソレノイド部にも
入力されるのでスイツチ６０の接点６０イが開と
なりかつ接点６０ロが閉となる。そしてこの場合
にあつては比例式温度調節器７４を例えば前述し
たような設定粘度に対応する温度20℃に設定して
おけば、感温部７２の感知した温水槽２４の温水
Ｈの温度と前記設定温度20℃との偏差に相当する
制御信号が温度調節器７４から配線７６を介して
モータ６８に出力するので前述したと同様な過程
を経て流量制御弁８０の開度が制御される結果、
温水槽２４の温水Ｈの温度はスプレー休止期間中
にあつては20℃に保たれることになる。

尚本実施例では２色の塗装系について述べたが
多色の塗装系についても適用できるものであり、
更に制御精度を向上させる必要がある場合には各
色毎の塗料分岐管６ａ，６ｂにそれぞれ温水槽を
設け、温度調節器５４、流量制御弁８０等を各槽
別に設けることもできる。また夏期にあつては温
水源２６を冷水源とし、温水槽２４を冷水槽とす
ることができること明らかである。

次に第二実施例を第４図を参照しつつ説明す
る。

第一実施例と同じ部分については一部図示を省
略し或いは前記第一実施例を同符号を附し説明を
省略する。

第４図に於ても熱交換器２２は第一実施例と同
様に構成するが温水源２６を水槽９０に変更す
る。そして前述した第一実施例と同様に第１、第
２の粘度検出器の感温部その他スイツチ等を配置
してなる比例式温度調節器５４，７４（第２図）
の出力配線６６，７６を双互に（Ｍ）点で結線し
た出力配線９２を可逆転モータ９４に結線すると
ともに同モータ９４の出力アームをリンケージ９
６を介して混合型三方弁９８に連結し、かつ該混
合型三方弁９８の冷水入口フランジ９８ｃに冷水
源から一定温度の冷水を供給する冷水供給管９９
に連結するとともに同弁９８の温水入口フランジ
９８Ｈに一定温度の温水源から温水を供給する温
水供給管１０１に連結する。

また前記弁９８の出口側フランジ９８Ｍと前記
水槽９０とを水管１０２により連結する。尚図中
９３は前記モータ９４の動力用入力配線であり、
前記配線９２に内部配線する。

次に作用を説明するに前記第一実施例における
偏差（Ｖ_A−V₂₀）を第一実施例と同じ比例式温度
調節器５４から制御信号としてモータ９４に配線
６６，９２を介して入力することにより前記混合
型三方弁９８の入口側冷水弁と入口側温水弁との
開度を制御するものであり、これにより該混合型
三方弁９８から水槽９０を流入する水温が前記偏
差（Ｖ_K−V₂₀）を零にするように制御される結
果、例えば夏期にあつてはこのようにして制御さ
れた温度の冷却水が水槽９０からポンプ２７、配
管２８を介して一定流量で槽２２に送給され、こ
れにより槽２２における水温が16℃となり、外気
温度（例えば30℃）により粘度降下した塗料が前
記16℃の冷水Ｈにより前記第一実施例でのべたコ
イル管６ａを通過する過程において20℃に冷却
（換言すれば第３図を参照してスプレー粘度36秒
に粘調）される。

尚第一、第二実施例とも第１、第２の粘度検出
器としては塗料温度と塗料粘度との関係を媒介に
して直接的には温度を計測するものを用いたが例
えば回転粘度計により塗料の粘度を回転トルクを
媒介にして計測することもできるが、この場合に
あつても回転粘度計により計測した粘度をフオー
ドカツプ＃４の粘度に換算することが好ましい。
また塗料として水溶性塗料を用いる場合にあつて
は前記開閉弁３９のソレノイド、モータ６８等を
防爆タイプにする必要がなく、この場合にあつて
は前記実施例における熱交換器を所定長の塗料分
岐管に間隔をおいて巻装した電熱コイルと該電熱
コイルを収納する容器により構成し、制御手段を
粘度計に連動して作動する電流制御装置として構
成することもできる。

以上詳細に説明したように本発明にあつては塗
装装置を塗料循環路から分岐して塗装ガンに塗料
を送給する分岐管の途中に介装した熱交換器と、
該熱交換器の後流に設けられて該後流の分岐管内
に存在する塗料の粘度を検出して信号を出力する
第１の粘度検出器と、前記熱交換器に設けられて
該熱交換器内における塗料の粘度を検出して信号
を出力する第２の粘度検出器と、前記第１の粘度
検出器からの信号にもとずき塗料の温度をスプレ
ー粘度に対応するように前記熱交換器での授受熱
量を制御するとともに、前記第２の粘度検出器か
らの信号にもとずき前記熱交換器内に存在する塗
料が所定の粘度を維持できる温度となるように前
記熱交換器での授受熱量を制御する制御手段と、
を備えるように構成してスプレーさるべき塗料の
温度をスプレーガンの前段においてスプレー粘度
に対応するように調整するようにしたため、気温
の変動にかかわらず常に安定かつ良好な塗料の霧
化状態を確保し得たものであり、これにより従来
行なわれたいた季節毎の塗料粘度調整上のわずら
わしい操作や外気温度の変動および比較的長いス
プレー休止期間に応じて行なわれていた技能員に
よるスプレーガンのエアおよび塗料調整ねじに対
する調整作業が必要でなくなり、総じて工業用ロ
ボツト等の自動機をスプレー塗装工程に適用する
に際して極めて好適かつ有効なる塗装装置を提供
し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来一般に使用されていた塗装装置に
関する説明図、第２図は本発明の第一実施例に関
する全体説明図、第３図は特定の上塗り塗料の温
度−粘度曲線、第４図は第二実施例の要部説明
図。 ５ａ，５ｂ……Ａ色、Ｂ色塗料の塗料循環路、
６ａ，６ｂ……Ａ色、Ｂ色塗料の分岐管、２２…
…熱交換器、２４……温水槽、２０……カラーチ
エンジヤ、２６……温水源、３８……オートエア
スプレーガン、５０，７２……感温部、６０……
スイツチ、５４，７４……比例式温度調節器、６
８……可逆転モータ、７０……リンケージ、８０
……流量制御弁、９０……水槽、９８……混合型
三方弁、９９……冷水供給管、１０１……温水供
給管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塗料循環路から分岐して塗装ガンに塗料を送
   給する分岐管の途中に介装した熱交換器と、該熱
   交換器の後流に設けられて該後流の分岐管内に存
   在する塗料の粘度を検出して信号を出力する第１
   の粘度検出器と、前記熱交換器に設けられて該熱
   交換器内における塗料の粘度を検出して信号を出
   力する第２の粘度検出器と、前記第１の粘度検出
   器からの信号にもとずき塗料の温度をスプレー粘
   度に対応するように前記熱交換器での授受熱量を
   制御するとともに、前記第２の粘度検出器からの
   信号にもとずき前記熱交換器内に存在する塗料が
   所定の粘度を維持できる温度となるように前記熱
   交換器での授受熱量を制御する制御手段と、を備
   えることを特徴とする塗装装置。