JPS6279863A - セルフクリ−ニング機能を備えたスプレ−ガン - 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】 産業上の利用分野 このテき明は■料等の各種のケイロ材を噴霧するスプレ
ーガンに関し、特にエアレススプレーガンに関するもの
でおる。

従来の技術 周知のようにエアレススプレー塗装は、プランジャーポ
ンプなどの高圧ポンプによって塗装１月を、加圧圧送し
、ノズルチップを備えたスプレーガンから＠霧する塗装
［方式である。この方式によれば、エアスプレ一方式よ
りも高い粘度のｍ　イａｖＩを用いることができ、また
スプレーガンからの吐出量が多く、一度に厚く塗れるの
で作業能率が良いなどの利点を有しているため、例えば
自動車ボディーの製造工程においては、床裏等の防錆塗
装に採用されている。この種の防錆のための塗装には、
ＪＡａ化ビ化層ニルゾルチューメン系もしくはワックス
系の防錆材を用いるが、その材料特性上ゲル化した微小
な固り′■異物によってノズル詰りを生じ易く、このよ
うな場合、スプレーパターンが変化し、狙った箇所ｈ）
ら人きく外れた箇所を塗装するなどの不都合が生じる。

他方、エアレススプレー塗装においてもケイロ材が飛散
するため、作業環境が必ずしも良好ではなく、また床裏
等の塗装の場合には無理な作業姿勢を強いられるなどの
問題があるため、通常の塗装工程にあけると同様に産業
用ロボットが多く導入されている。産業用ロボットは予
め行なったティーチング操作で記゛臣させた動作を繰返
し行なうものであるが、ノズル詰りの検出やノズル詰り
を修正することはできす、そのために産業用ロボットに
よるエアレススプレ一工程でノズル詰りか生じた場合に
は、従来、以下のように対処していた。

すなわち塗布材の噴霧によってノズルに１辰勤が生じる
から、その１辰勅を、例えば特開昭５７−５４８２１号
公報に示されているように、マイクロホン等のセンサ“
−によって検出し、ノズル詰りか生じた場合には、その
振動が変化するので、ノズル詰りを（騒動変化に伴う電
気信号として検出し、ブザーやランプによって知らせる
。このようにしてノズル詰りを知った保全要員が、ライ
ンを一旦止めるとともに、ノズル詰りの生じているスプ
レーガンまで出向いてレバー操作によりノズルチップを
１８０°反転し、塗布材を１秒間程度ノズルチップに対
して逆噴射してノズル詰りを解消し、しかる後ラインを
再度起動していた。

発明が解消しようとする問題点 しかるに従来では、ノズル詰りを自動的に検出すること
はできるが、ノズル詰り解消のための清掃作業を手動に
よって行なわざるを冑ないために、ノズル詰りの発止の
都度、ラインもしくは装置の仝休を長時量比める必要が
おり、稼動率が低下するのみならず、合理化を図るうえ
での障害になるなどの問題があった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ノズル
詰りの検出からその清掃までの全操作を自動的に行なう
ことができ、しかも簡単かつコンパクトな構成のセルフ
クリーニング機能を備えたスプレーガンを提供すること
を目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、塗Ｔｒｉ材
流路か貫通して形成されたノズルチップが。

前記塗布材流路の軸線に対して直父する方向に向けて設
けた軸を中心に回転するようガン本体に保持されたスプ
レーガンにおいて、塗布材の噴射に伴う（騒動に填づい
てノズル詰りを検出するセンサーを前記ガン本体の所定
箇所に取付け、また前記軸に、加熱昇温されることによ
り前記ノズルチップを正転状態に回転させるよう回転力
を生じる第１の形状記憶合金製バネ手段と、加熱昇温さ
れることにより前記塗布材流路が前後逆向きとなるよう
ノズルチップを反転させる回転力を生じる第２の形状記
憶合金製バネ手段とを付設し、さらに前記センサーの出
力信号に基づいて発熱ｄうよび吸熱する温度制御手段を
前記第１および第２の形状記・見合金製バネ手段のそれ
ぞれに対応して設けたことを特徴とするものである。

作　　　用 塗布材の通常の噴霧は、第１の形状記憶合金製バネ手段
をそれに対応する温度制御手段により加熱昇温し、かつ
第２の形状記憶合金製バネ手段をそれに対応する温度制
御手段により常温に冷却して行なう。すなわちこのよう
に温度設定すれば、第１のバネ手段が予め記憶した形状
に復元するよう動作し、これに対し第２のバネ手段が容
易に撓むから、ノズルチップが軸を介して受ける回転力
によって正転状態に維持される。塗布材の噴霧を行なっ
た結果、塗布材流路に異物などが詰った場合、噴出量の
低下などによりノズル本体に生じるｊ騒動が変化し、そ
の撮動変化を検出したセンサーの出力信号により各温度
制御手段の温度状態が反転する。すなわち第１の形状記
憶合金製バネ手段が冷却され、かつ第２の形状記憶合金
製バネ手段か加熱昇温される。その結果、第１のバネ手
段の復元力が失われるとともに、第２のバネ手段が予め
熱処理により付与した形状に復元するから、ノズルチッ
プはその復元力によって軸を介して反転させられる。そ
の状態でケイＤ“材を噴射すれば、ケイ「材か塗布材流
路に対して逆方向から流れ、異物などのノズル詰りの原
因物が排出される。そして各温度制御手段の温度状態が
更に反転することにより、ノズルチップが前）蚤の場合
とは逆方向にほぼ１８０°回転して正転状態に戻される
。

実施例 以下、この発明の実施例を添附の図面を参照して説明す
る。

第１図は産業用ロボットに取付けるよう構成したこの発
明の一実施例を示す断面図でおって、ガン本体］はコ字
状断面のサポート２にセットボルト３によって固定され
ており、そのサポート２はニードル４を前後動させて塗
布材の噴出および停止を行なうガンニードル作動部本体
（図示ゼず）を保持する部材を煎ね、また前記セットボ
ルト３はニードル４を保持かつガイドするニードルスリ
ーブを兼ねており、そしてニードル４はガン本体１より
後方に位置するガンニードル作動部本体からセラ１〜ボ
ルト３を貫通してガン本体１の内部に挿入されている。

なお、セットボルト３とサポート２との間にワッシャ５
か介挿され、またセラ１〜ボルト３の先端部とガン本体
１との間には、シールのためのＯリング６が介挿されて
いる。その０リング６より先端側は、ニードル４より人
１￥の中窒状となっており、ニードル４の先端部がその
中空部の先端側に形成した弁座７に接触離隔することに
より流路を開閉し、塗イト材の噴射停止を行なうよう構
成されている。また前記中空部に対しその半径方向に向
けて塗布材流入孔８が連通形成されてあり、０リング９
を介在させてカン本体１にねじ込んだユニオンジヨイン
ト１０を介してその塗布材流入孔８に塗布材ホース（図
示せず）が接続されている。さらにガン本体１の先端部
には、テーバ状の塗布材流路１１を貫通して形成したほ
ぼ球形のノズルチップ１２が、ノズルキ１！ツブ１３に
よって保持されている。そのノズルチップ１２は、第１
図に示すように塗布材流路１１が先細りとなっている状
態が正転状態で市って、そのケイ５材流路１１の軸線に
対して直交する方向に沿う軸線を中心に回転自在となっ
ており、その回転中心となる軸１４ａ、１４ｂがノズル
チップ１２に突設されている。各軸１４ａ、’１４ｂは
ノズルキレツブ１３に対してＯリング１５によってシー
ルされるとともに、ノズルキャップ１３がら突出してあ
り、その突出端を収納するケーシング１６ａ。

１６ｂがワッシャ１７およびＯリング１８を介してノズ
ルキャップ１３の左右両側部にねじ込まれている。各ケ
ーシング１６ａ、１６ｂは端部が開口した中室形状であ
って、その開口端には、前記ｆＩｉ！１１４ａ、１４ｂ
の端部を回転自在に保持する軸受部を形成したギャップ
１９ａ、１９ｂが取付けられている。

第１図中右側の！ｆｌｌｌ　４ａは、ノズルチップ１２
を正転状態から１８０°回転させる所謂反転軸でおり、
また第１図中の右側のケーシング１６ａ内には、第１の
形状記・臣合金製バネ手段として形状記憶合金製渦巻バ
ネ（以下仮に反転用バネと記す）２０か収容されている
。この反転用バネ２０は、加熱昇温されることにより予
め付与した形状に復元するもので必って、その中心側の
錫）部が軸１４ａに固定され、また外周側の端部がケー
シング１６ａに固定されており、加熱昇温されることに
伴う復元力か軸１４ａを介してノズルチップ１２を反転
させる回転力として作用するよう構成されている。さら
にケーシング１６ａ内には、前記反転用バネ２０と併せ
て、第１の温度制御手段としての反転用サーモモジュー
ル２１が収容されている。

この反転用サーモモジュール２１は、電流の流れる方向
に従って発熱および吸熱を行なうものであって、リード
線２２を介して４ノーモモジユール刊１ｆｆｌＩ装置（
図示せず）に接続されている。

さらに第１図中左側のＩｐＨ１１４ｂはノズルチップ１
２を正転させる所謂正転軸で必って、この軸１４ｂを介
してノズルチップ１２を正転状態に維持する第２の形状
記・臘合金製バネ手段としての形状記憶合金製渦巻バネ
（以下仮に正転用バネと記す）２３が第１図中左側のケ
ーシング１６ｂ内に収容されている。ずなわら正転用バ
ネ２３は前記反転用バネ２０とは反対方向に巻いたもの
で必って、その中心側の端部を軸１４ｂに固定するとと
もに、外周側の端部をケーシング１６ｂに固定すること
により、加熱・昇温された際の復元力を前記反転用バネ
２０とは逆方向に作用する回転力として！１１１４ｂを
介してノズルチップ１２に与えるよう構成されている。

また前記反転用サーモモジュール２１と同様な構成の正
転用サーモモジュール２４が第１図中左側のケーシング
１６ｂ内に収容され、リード線２５を介してサーモモジ
ュール制御装置に接続されている。したがって反転用バ
ネ手段２１と正転用バネ２３とは、各々の温度状態が反
対となることにより、互いにバイアスバネとして作用す
るよう構成されている。

そしてノズル詰りを検出するセンサーとしてマイクロホ
ン２６が、所定の箇所、例えば前記ガン本体１の側面に
固定されており、そのマイクロホン２６【よ、ピックア
ップした振動に暴く電気信号を処理してノズル詰りを電
気的に判定する制御装置（図示せず）に、リード線２７
を介して接続されている。

つぎに上記のように構成したスプレーガンの作用につい
て説明する。

通常の塗イ５作業には、正転用バネ手段２３をそれに対
応する正転用サーモモジュール２４に７ＪＯ熱方向の電
流を流して発熱させることによりＩｊＱ熟し、かつ前記
反転用バネ２０を常温に維持し、もしくは反転用サーモ
モジュール２１によって冷却し、正転用バネ２３か予め
記憶させた形状に復元する復元力によってノズルデツプ
１２を正転状態に維持する。第１図はその上転状態を示
し、ノズルチップ１２の塗布材流′１ｉ！Ｊ１１は先端
側で小径となる向きに設定されており、この状態でニー
ドル４により流路を開閉すれば、ユニオンジヨイント１
０および塗布材流入孔８を介して圧送された塩化ビニル
ゾル等の塗布材がノズルチップ１２から噴射される。こ
の正帛状悪での振動（音声波形）が制御装置に記憶され
ている。

塗布材の噴射によりノズルチップ１２のケイ■材流路１
１に例えば異物が詰ってノズル詰りか生じ場合、噴射量
の低下に伴って振動が変化するので、これをマイクロホ
ン２６が検出し、その検出信号と予め記憶しである正常
時の信号とを比較することにより、ノズル詰りと判定さ
れ異常信号が出力される。この異常信号に基いてサーモ
モジュール制御装置から反転用サーモモジュール２１に
加熱方向の電流か通電され、かつ正転用ナーしモジュー
ル２４に冷却方向の電流が通電される。その結果、形状
記”田舎金製の反転用バネ２０が所定温度まで１ノ［１
熱昇温されて予め記憶させである形状に復元するよう動
作し、これに対し正転用バネ２３か前述した復元力を失
うため、ノズルチップ１２は文転用バネ２０の）す死力
により＠１４ａを介して１８０°反転させられる。第２
図にその反転状態を示しており、この反転状態では、ノ
ズルチップ１２の塗布材流路１１が前後逆向きとなり、
ここで所定の短時間（例えば１秒程度）ニードル４が後
退して流路を聞き、その間にわずか噴Ｑ」される塗布材
によって塗布材流路１１中の異物に従前とは逆向きの押
し出し力が作用し、その異物が外部に吹き飛され、ノズ
ル詰りか解消される。なお、このような所謂逆洗時間は
タイマーによって設定することかできる。

以上のようにしてノズル詰りを解消した後、前記反転用
サーモモジュール２１に冷却方向の電流を流して急冷し
、かつ正転用サーモモジュール２４に加熱方向の電流を
通電して正転用バネ２３をかつ昇温する。その結果、反
転用バネ２０による復元力が失われて、正転用バネ２３
の復元力が勝り、ノズルデツプ１２は正転用バネ２３に
より第１図の上転状態に回転復帰させられる。以降、通
常の塗布作業が行なわれる。なお、各サーモモジュール
２１．２４に対する通電は、設定温度に達することによ
り停止される。

なお、上記の実施例では、ノズル詰りを検出するセンサ
ーをマイクロホンとしたが、この発明では、マイクロホ
ン以外に振動速度計や振動加速度計をセンサーとして使
用することもでき、また温度ル１［御手段としてサーモ
モジュール以外に必要に応じ適宜の装置を使用すること
かできる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明のスプレーガン
においては、ケイ５材流路が貫通して形成されたノズル
チップが、前記ケイ１材流路の軸線に対して直交する方
向に向けて設けた軸を中心に回転するようカン本体に保
持されたスプレーガンにおいて、塗布材の噴射に伴う振
動に基づいてノズル詰りを検出するセンサーを前記ガン
本体の所定箇所に取付け、また前記軸に、加熱昇温され
ることにより前記ノズルチップを正転状態に回転させる
よう回転力を生じる第１の形状記憶合金製バネ手段と、
加熱昇温されることにより前記塗布材流路が前後逆向き
となるようノズルチップを反転させる回転力を生じる第
２の形状記憶合金製バネ手段とを付設し、さらに前記セ
ンサーの出力信号に基づいて発熱および吸熱する温度制
御手段を前記第１および第２の形状記憶合金製バネ手段
のそれぞれに対応して設けたから、ノズル詰りをセンサ
ーによって検出し、それに伴って第２の形状記憶合金製
バネ手段を加熱昇温することによりノズルチップを反転
し、ノズル詰りの解消後、第１の形状記憶合金製バネ手
段をそれに対応でる温度制御手段によって加熱昇温する
ことによりノズルチップを正転状態に復帰回転させるこ
とができ、したがってこの発明によれば、ノズル詰りの
検出がら解消までの全操作を自動化することがてき、ま
たその操作を短時間に行なうことができるため、ライン
の稼動率を高め、生産性を向上させることができる等実
用土すぐれた効果を１ワることかできる。

またノズルチップに回転力を与える手段は形状記憶合金
で必るから、可動部が少なくて？ｖ、Ｉ！！の（ｂそれ
の少なく、かつコンバク１〜なスプレーガンを］■るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す断面図
で必って、第１図はノズルデツプが正転状態にある場合
を示し、第２図はノズルチップが反転状態にある場合を
示づ−０ １・・・ガン本体、　１１・・・塗布材流路、　１２・
・・ノズルチップ、　１４ａ、１４ｂ・・・軸、　２０
・・・形状記′凰合金製渦巻バネ（反転用バネ）、　２
０・・・反転用サーモモジュール、　２３・・・形状記
・田舎金製渦巻バネ（正転用バネ）、　２４・・・正転
用サーモ七ジュール、　２６・・・マイクロホン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 塗布材流路が貫通して形成されたノズルチップが、前記
   塗布材流路の軸線に対して直交する方向に向けて設けた
   軸を中心に回転するようガン本体に保持されたスプレー
   ガンにおいて、 塗布材の噴射に伴う振動に基づいてノズル詰りを検出す
   るセンサーが前記ガン本体の所定箇所に取付けられ、ま
   た前記軸に、加熱昇温されることにより前記ノズルチッ
   プを正転状態に回転させるよう回転力を生じる第１の形
   状記憶合金製バネ手段と、加熱昇温されることにより前
   記塗布材流路が前後逆向きとなるようノズルチップを反
   転させる回転力を生じる第２の形状記憶合金製バネ手段
   とが付設され、さらに前記センサーの出力信号に基づい
   て発熱および吸熱する温度制御手段が前記第１および第
   ２の形状記憶合金製バネ手段のそれぞれに対応して設け
   られていることを特徴とするセルフクリーニング機能を
   備えたスプレーガン。