JPS6279865A - オ−トスプレ−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 この発明は塗料等の各種の塗布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必
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ｍ　ｖｉを加圧圧送し
、ノズルチップを備えたスプレーガンから噴霧する塗布
方式である。この方式によれば、エアスプレ一方式より
も高い粘度のケイト伺を用いることができ、またスプレ
ーガンからの吐出量か多く、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、塩化ビ
ニルゾルやビチューメン系もしくはワックス系の防錆材
を用いるが、その月料特性上ゲル化した微小な固りや異
物によりノズル詰りを生じ易く、このような場合、スプ
レーパターンか変化し、狙った箇所から大きく外れた箇
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塗装５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
問題がおるため、通常の塗装工程におけると同様に産業
用ロボットか多く導入されている。産業用ロボットは予
め（Ｔ７Ｊつたティーチング操作で記゛患さぜた動作を
繰返し１１なうものであるが、ノズル粘りの検出やノズ
ル詰りを修正することはできず、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。

すなわちケイｆｉ材の噴霧によってノズルに振動が生じ
るから、その振動を、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ー
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−Ｃ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
レー刀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。

発明か解消しようとする問題点 しかるに従来ては、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得ないために、ノズル詰りの発生の
都度、ラインもしくは装置の全体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
詰りに伴うラインの停止や塗布不良などを解消でき、ま
た必要に応じてスプレーパターンを変えることのできる
オート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、上記の目的を連成するために、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
回転づるようガン本体に保持されたスプレーガンにおい
て、前記ノズルチップに、複数の塗布材流路をその回転
平面内で貫通して形成し、かつ塗布材の噴射に伴う１辰
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り付け、また前記軸に、前記各塗布
材流路を正噴射位置および逆噴射位置に割出すようノズ
ルチップを回転させるステップ−し−夕を連結したこと
を特徴とするものでおる。

作　　　用 塗布材の通常の噴霧は、いずれかの塗１５　ｖＩ流路か
正噴射位置となるようステップモータによりノズルチッ
プを回転さけておいて行なう。塗ｆＴｒ材の′＠霧を行
なった結果、ノズルチップに異物などが詰った場合、噴
霧量の低下などによりノズル本体に生じる（騒動が変化
し、その振動の変化によりセン４ノーがノズル詰りを示
す信号を出力する。このようにしてノズル詰りを検出し
た場合、ステップモータに以下のいずれかの動作を行な
わせる。先ず、センサーの出力信号に基づいてステップ
モータにステップ１言号を入力し、ノズルチップをステ
ップモータによりほぼ１８０°反転させ−Ｃ逆噴１”１
位置に割出し、異物などの詰った塗布材流路を前後逆向
きとりる。そしてその状態で塗装１材を噴射してノズル
詰りの１京囚物を吹き飛す。これに対し他の方法は、ノ
ズル詰りに伴うセンυ−の出力信号によりステップモー
タを動作させ、これによりノズルチップを従前とは異な
る塗布材流路が正噴射位置となるよう割出し、塗布材の
噴霧を継続づる。この場合、新たに正噴射位置にυ１出
される塗布材流路の形状もしくは寸法を異ならせておく
ことにより、噴射角度や量等のスプレーパターンが変わ
る。

またこの発明では、塗布作業中で各塗布＋オ流路を予め
定めたタイミングで正噴射位置に順次割出すことにより
、対象とする箇所に応じたスプレーパターンに適宜設定
することができる。

ざらにこの発明では、作業開始前に各塗装［ｉ材流路を
逆噴射位置に割出して、各々につい一〇塗布材の瞬間的
な噴射を行ない、すなわち所謂逆洗を行ない、ノズル詰
りの発生を事前に予防することかできる。

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図は産業用ロボツ１〜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り、第２図は制御系の
系統図でおって、ガン本体１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あり、そのサポー
ト２には、吹付制御装置４からの供給エアによって動作
することによりニードル５を前後動させて塗布材の噴出
および停止を行なうエアアクチュエータ６が取付けられ
、また前記セットボルト３はニードル５を保持かつガイ
ドするニードルスリーブを兼ねてあり、ニードル５はガ
ン本体１より後方に位置するエアアクチュエータ６から
セットボルト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７が介挿され、またセットボルト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８が介挿
されている。ガン本体１のうらそのＯリング８より先端
側は、ニードル５より大径の中空状となってあり、ニー
ドル５の先端部がその中空部の先端側に形成した弁座９
に接触離隔することにより流路を開閉し、ケイ１１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１０が連通形
成されてあり、その塗布材流入孔１０には、Ｏリング１
１を介在させてガン本体１にねじ込んだユニオンジョイ
ンｌ〜１２により接続した塗布材流入孔を介して吹（４
刊御装置４が接続されている。ざらにガン本体１の先端
部には、テーパ状の複数の塗布材流路１３ａ。

１３ｂが貫通して形成されたセレクタファンタイプのノ
ズルチップ１４が、ノズルキＡ・ツブ１５によって保持
されている。そのノズルチップ１４は、第１図および第
３図に示すように、仝イホとしてほぼ球形をなし、前記
ニードル５の軸線方向に対して直交する方向に突設した
軸１６を中心に回転するようノズルキャップ１５により
ガン本体１の先端部に回転自在に保持されている。そし
て各塗布材流路１３ａ、１３ｂは、ノズルチップ１４の
回転中心軸線に対して垂直な平面内でノズルデツプ１４
を貫通するよう形成され、かつ各塗布材流路１３ａ、１
３ｂは先細りのテーパ状で必って、各々の＠線が直交す
る方向に形成されている。なお、ニードル５のｌ１ＩＩ
ｉｌ線の延長線上に中心軸線が一致し、かつ先端側で細
くなる向きとなった状態が、各塗布材流路１３ａ、１３
ｂの正噴射位置でめって、これとは１８０°反転した向
きが逆噴射位置である。

ノズルデフ１１４０回転中心となる＠１６はノズルキャ
ップ１５に対してＯリング１７によつ−Ｃシールされる
とともに、ノズルキャップ１５から突出しており、前記
ノズルキャップ１５のうち軸１６か突出した箇所の外側
面に、ステップモータ１８がワッシャ１９およびＯリン
グ２０を介在させた状態−〇ねじ込まれてあり、そのス
テップモータ１８の回転軸に前記軸１６が直接連結され
ている。ステップ−し−夕１８は、周知のように、１パ
ルス信号（ステップ信＠）毎に所定角度づつ回動する構
成でめり、パルス信号を出力する所定の駆動回路を含む
ステップモータ制御１装置２１にリード線２２を介して
接続されている。

ざらにノズル詰りを検出するセンサーとしてのマイクロ
ホン２３が、所定の箇所、例え（Ｓ前記カン本体１の側
面に固定されてあり、そのマイクロホン２３は、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
電気的に判定する詰り検出装置２４にリード線２５を介
して接続されている。

そして前記吹付制御装置４およびステップセータ制御装
置２１ならびに詰り検出装置２４が、予め設定したプロ
グラムに従ってこれらの装置をコントロールする中央制
御装置２６に電気的に接続されている。

つぎに上記のように構成し°たスプレーカンの作用につ
いて説明する。

通常の塗布作業は、例えば符号１３ａで示す塗布材流路
を前記ステップモータ１８により第１図および第３図に
示す正噴射位置に割出し、その状態で吹付制御装置４か
らの供給エアによつ−Ｃエアアクチュエータ６を動作さ
せ、それに伴ってユニドル５を前後動させて流路を開閉
することにより行なう。すなわちニードル５により流路
を開閉すれば、前記吹付制御装置４から塗布材ホースを
介して圧送された塩化ビニルゾル等の塗布材がノズルデ
ツプ１４から噴射される。この正常塗装５状態での］騒
動（音声波形）が詰り検出装＠２４に記憶されている。

塗布材の噴射によりノズルチップ１４の塗装「材流路’
１３ａ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か変化するので、これをマイク
ロホン２３が検出し、その検出信号が詰り検出装置２４
に入力されることにより予め記・臣し−（市る正常時の
信号と比較されてノズル詰りと判定され、異常信号が中
央制御波＠２６にが出力される。この異常信号に暴いて
中央制御装置２６から前記ステップモータ制御装置２１
に信号が出力され、それに伴ってにパルス信号が前記ス
テップモータ１８に出力され、ノズルチップ１４がほぼ
１８０°反転した状態でステップモータ１８の回転が停
止する。第４図にその逆噴射位置での状態を示してあり
、この逆噴射位置では、ノズルチップ１４の塗布材流路
１３ａ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５が後退して流路を聞き、その間
にわずか噴射されるケイｆｉ材によってケイｉ側流路１
３ａ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
。なあ、このような所謂逆洗時間はタイマーによって設
定し、中央制御装置２６からの指令信号によって行なわ
ゼることかできる。

以上のようにしてノズル詰りを解消した後、前記ステッ
プモータ１８にステップモータ制御装置２１から前述の
場合とは反対方向に回動させるパルス信号が入力され、
ノズルチップ１４がほぼ１８０°回転して第１図に示す
元の正転状態に復帰した時点でステップモータ１８が停
止する。以降、通常の塗布作業が行なわれる。

上述した説明は、符＠１３ａで示す塗布材流路を使用す
る場合の説明でおるが、他の塗布材流路１３ｂを使用し
て塗ｒ５作業を行なう場合も同様である。

また上述した説明はケイＥ作業の途中でノズル詰りを解
消する例でおるが、上記の４ｆ！戊のスプレーカンでは
、複数の塗布材流路１３ａ、１３ｂを有していることに
より、いずれかの塗布材流路１３ａ　（もしくは１３ｂ
）が詰っても他の塗布材流路を使用して塗（５作業を継
続することができる。すなわちノズル詰りに伴う詰り検
出装置２４からの異常信号に暴いて中央制御装置２６が
ステップ七−タ制御装と２１に指令信号を出力し、それ
に伴いステップモータ１８が動作してノズルチップ１４
をほば９０°回転させ、従前とは異なる他の塗布材流路
１３ｂを正噴射位置に割出す。このようにすれば、実質
的にノズル詰りか解消されるから、継続して塗装「材の
噴霧を行なうことができる。なお、このような制御を？
１なう場合、例えば１サイクルの塗４５作業が修了した
後に各塗布材流路１３ａ、１３ｂを順次逆噴射位置に割
出して塗布材の一時的な噴射【こよる所謂逆洗を行なう
。

なお、非塗装［作業時たとえば塗布作業開始前での逆洗
を必要に応じて行なうよう塗装ロボットのプログラムを
組み、もしくはティーチングを行なうことは適宜に可能
で轟る。

ざらに上記の偶成のスプレーガンては、複数の塗布材流
路１３ａ、１３ｂを有しているから、その形状もしくは
寸法などの仕様を変えることにより、塗布対象箇所に応
じてスプレーパターンを選択することができる。すなわ
ちスプレーガンの位置に応じたスプレーパターンを予め
行なったプログラミングもしくはティーチングによって
中央制御装置２６に設定しておき、中央制御装置２６か
らの指令信号に暴いてステップモータ制御装置２１がス
テップモータ１８を制御し、その結果、塗装１材流路１
３ａ、１３ｂが適宜に正噴射位置となるようノズルチッ
プ１４が割出され、各塗Ｙｆｉ　ｖｆ流路１３ａ、１３
ｂに応じたスプレーパターンで塗布材の噴射が行なわれ
る。

なあ、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撮動加速度計をセンサーとして使
用することもできる。またステップモータはノズルチッ
プの軸に直接連結する必要は待にはなく、これら両者の
間に適宜のリンク機構を介在させてもよく、その場合に
は、ステップモータの取付は位置をガン本体の側面以外
の適当な箇所とすることができる。またこの発明では、
塗布材流路の数を２以上とすることもできる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明のオートスプレ
ーガンにおいては、複数のケイｂ材流路を有づるノズル
チップを、各塗布材流路が正噴射位置および逆噴射位置
となるようステップモータによって適宜に割出すよう構
成したから、センサーの出力信号に基いて逆噴射位置に
割出すことにより、ノズル詰りを解消し、またノズル詰
りの発生の都度他の塗布材流路を正噴射位置に割出すこ
とにより、ケイ［１作業を継続することができ、ざらに
各ケイ５材流路の仕様を変えてあくとともに、それらの
塗布材流路を適宜に正噴射位置に割出しつつ塗布材を噴
霧することによりスプレーパターンを任意に変えること
ができ、その結果、防錆材などの塗布作業を完全に無人
化し、もしくは完全に自動化することが可能になる。ま
たこの発明では１、ノズル詰りに伴うラインの停止時間
を短縮し、もしくは皆無にすることができるので、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
の実用上すぐれた効果を得ることができる。ざらにこの
発明では、ステップモータを用いたから、その応答性が
良いことに伴い迅速にノズル詰りの解消すなわち清掃作
業を行なうことができ、併せて制御系の構成を簡素化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は制
御系の溝底を示すブロック図、第３図はノズルチップの
形状を示す側断面図、第４図は逆噴射位置に割出した状
態の断面図である。 １・・・ｊＪン本体、　１３ａ、１３ｂ・・・ケイＥ材
流路、１４・・・ノズルチップ、　１６・・・軸、　１
８・・・ステップモータ、　２３・・・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、 前記ノズルチップに、複数の塗布材流路がその回転平面
   内で貫通して形成され、かつ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
   の所定箇所に取り付けられ、また前記軸に、前記各塗布
   材流路を正噴射位置および逆噴射位置に割出すようノズ
   ルチップを回転させるステップモータが連結されている
   ことを特徴とするオートスプレーガン。