JPS63111962A - 塗布剤供給装置 - Google Patents

塗布剤供給装置

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JPS63111962A
JPS63111962A JP61258443A JP25844386A JPS63111962A JP S63111962 A JPS63111962 A JP S63111962A JP 61258443 A JP61258443 A JP 61258443A JP 25844386 A JP25844386 A JP 25844386A JP S63111962 A JPS63111962 A JP S63111962A
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豊 大橋
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Toyota Motor Corp
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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〕 本発明は、所定圧力で塗布剤送給源から圧送された塗料
、染料、油等の塗布剤を塗布機に一定流量で連続的に供
給する塗布剤供給装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
エアスプレーガン等の塗装機においては、塗装機に供給
される塗料の流量が変化すると、塗装機から噴霧される
塗料の吐出量が変化して塗装ムラ等の塗装不良を生ずる
こととなるので、塗料の供給量を一定に維持する必要が
ある。
このため、通常は例えば塗装機に塗料を圧送すルポンプ
を一定の回転数で駆動させることにより供給流量を一定
に維持することとしている。
しかしながら、ポンプを一定の回転数で駆動していても
、塗料の流動状態等によりポンプの吸込口及び吐出口に
おいて圧力損失の変動を生ずるため、塗料の供給流量を
厳密に一定に維持することはできなかった。
そこで、特に塗料の供給流口を一定に維持する必要のあ
る場合、従来は、塗料供給管内に流量針を設置して塗料
流量を測定し、当該流量の変動に応じてポンプの出力を
制御していたが、塗料は通常の液体に比して粘度が高い
ので、正確に測定することが困難であり、また塗料が流
量針の検出部に付着して故障しやすいという欠点があっ
た。
また、超音波流量針を用いれば、塗料の流量を供給管の
外部から非接触で計測することができるが、ノイズを拾
いやすく高価であるという欠点がある。
そこで、本出願人は粘度の高い塗布剤の流量を直接計測
することなくその供給量を正確に制御して、塗布剤を所
定の流量に維持した状態で連続的に塗布機に供給するこ
とのできる塗布剤供給装置を提供した(実願昭61−5
5336号)。
これは、作動油により駆動されて該作動油の送給量に応
じた流量の塗布剤を吐出する二台の往復ポンプに前記作
動油を交互に送給することにより塗布剤を所定流量で連
続的に送給しようとするものである。
しかしながら、その後の実験により、この装置を使用し
て塗布剤を供給した場合、一方の往復ポンプから他方の
往復ポンプに切り換わる際に、塗布剤の流れに脈動を生
ずることが判明した。
即ち、この塗布剤供給装置においては、作動流体を二台
の往復ポンプに交互に供給するために、2ポジシヨンの
ピストンバルブを使用しているので、パルプ位置を切り
換える瞬間はいずれの往復ポンプにも作動流体が供給さ
れず、瞬間的にいずれの往復ポンプからも塗布剤が吐出
されないこととなり、塗布機に供給される塗布剤の流れ
に脈動が生ずる。
特に、厳しい流量制御が要求される二液混合形の塗料等
を使用する場合等においては、脈動を生ずるとその混合
比が変化してしまい、硬化速度及び塗膜の硬化状態等が
変化して塗装不良を生ずることとなる。
〔発明の目的〕
そこで本発明は、粘度の高い塗料その他の塗布剤の流量
を直接計測することなくその供給量を正確に制御して、
塗布剤を予め設定した所定の流量に維持した状態で脈動
を生ずることなく連続的に塗布機に供給することのでき
る塗布剤供給装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
この目的を達成するために、本発明は、塗布剤送給源か
ら所定圧力で送給された塗布剤を一定の流量で連続的に
塗布機に供給する塗布剤供給装置であって、作動流体に
よりピストンもしくはダイアフラムが押圧されて該作動
流体の流量に応じた流量の塗布剤を塗布機に供給する一
組の往復ポンプに、一つの作動流体供給源から作動流体
が一定流量で順次交互に供給され、該作動流体の供給が
一の往復ポンプから他の往復ポンプに切り換えられる際
に、前記一の往復ポンプへの作動流体の供給が停止され
る前に前記他の往復ポンプに作動流体の供給が開始され
るようになされると共に、各往復ポンプに作動流体が供
給される際に前記塗布剤送給源から該往復ポンプへの塗
布剤の送給が遮断されるようになされていることを特徴
とする。
〔発明の作用〕
本発明によれば、作動流体によりピストンもしくはダイ
ヤフラムが押圧されて該作動流体の流量に応じた流量の
塗布剤を塗布機に送給する一組の往復ポンプに、一定流
量の作動流体が順次供給されるので、各往復ポンプから
は、該作動流体の流量に応じて塗布剤が一定の流量に維
持されて連続的に吐出される。この際、塗布剤送給源か
ら往復ポンプへの塗布剤の送給が遮断されるので、塗布
剤の送給圧力の影響を受けて往復ポンプの吐出量が変化
することもない。
また、前記−組の往復ポンプに作動流体が順次供給され
、作動流体の供給が一の往復ポンプがら   ′他の往
復ポンプに切り換えられる際には、一の往復ポンプへの
作動流体の供給が停止される前に、他の往復ポンプへの
作動流体の供給が開始され、伯の往復ポンプが始動する
ときは前記一の往復ポンプはまだ作動状態にあり、また
前記一の往復ポンプが停止するときは既に他の往復ポン
プが作動状態にあるので、脈動を生ずることなく連続的
に塗布剤を塗布機に供給することができる。
この場合において、前記化の往復ポンプが始動されてか
ら前記一の往復ポンプが停止するまでの間はその二台の
往復ポンプに同時に作動流体が供給されて同時に塗布剤
が吐出されることとなるが、作動流体は一定流量に維持
され二台の往復ポンプに振り分けられて供給されること
となるので、二台の往復・ポンプから吐出される塗布剤
の流量の総和は一台の往復ポンプから吐出される場合と
同量となり塗布剤流量は一定に維持される。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す具体的な実施例に基づいて説
明する。
第1図は本発明に係る塗布剤供給装置の一例を示すフロ
ーシートである。
図中IA及びIBは、塗料循環系(塗布剤送給源)2か
ら所定圧力で送給される塗料を、スプレーガン(塗布機
)3に供給する往復ポンプであって、ダイヤフラム4を
介して塗料室5及び作動油室6が隣接して形成されてお
り、作動油室6に供給される作動油(作動流体)によっ
てダイヤフラム4が押圧されて該作動油と同量の塗料が
吐出されるようになされている。
また、往復ポンプIA(IB)の前記塗料室5には流入
ロアと吐出口8が形成され、流入ロアは塗料の送給・遮
断を切り換えるオンオフバルブ9A(9B)を介して塗
料循環系2に接続されると共に、吐出口8はオンオフバ
ルブl0A(IOB)を介してスプレーガン3に接続さ
れている。
12は、前記往復ポンプIA及びIBに一定流量で作動
油を供給する作動油供給源(作動流体供給源)であって
、作動流体タンク13の作動流体が例えばモータ14に
より駆動されるギヤポンプ15によりオンオフバルブ1
6A及び16Bを介して作動油室6及び6に供給される
と共に、各作動油室6及び6から排出された作動油がオ
ンオフバルブ17A及び17Bを介して前記作動油タン
ク13に還流されるように成されている。
1日は、前記ギヤポンプ15により供給される作動油の
送給量を予め設定した一定の流量に維持する流量制御装
置であって、その入力側にギヤポンプ15から吐出され
る作動油の流量を測定する流量センサ19が接続される
と共に、その出力側にギヤポンプ15を駆動するモータ
14の回転数を制御するインバータ20が接続され、流
量センサ19で計測した流量と予め設定した流量とを比
較してその偏差に応じてモータ14の回転数を増減する
ことによりギヤポンプ15から吐出される作動油の流量
を制御して一定流量に維持するようになされている。
作動油としては、万が−ダイヤフラム4が破損して塗料
に混ざることがあっても支障が少な(、且つ、前記流量
計19により容易に流量の計測を行うことのできるよう
に、樹脂系塗料を使用している場合には例えばジオクチ
ルフタレート(C24H3804’)を用いている。
なお、21はオンオフバルブ16A及び16Bが閉成さ
れているときに作動油をタンク13に還流して前記ギヤ
ポンプ15の過負荷を防止するための逃がし弁であって
、スプレーガン3の引金(図示せず)に連動され、引金
が引かれたときのみ閉成されるようになされている。
また、22は、スプレーガン3の使用時、不使用時に拘
わらず、作動油供給管23内の圧力を一定に維持するた
めの背圧弁である。
25は、往復ポンプIA及びIBに交互に作動油及び塗
料を送給するために、オンオフバルブ9A及び9B、I
OA及びIOB、16A及び16B、17A及び17B
の開閉動作をコントロールする空気制御装置であって、
オンオフバルブ10A及び16A(IOB及び16B)
がオフディレィタイマ26A(26B)を介して空気供
給源27A(27B)から供給される圧縮空気によって
開成されると共に、オンオフバルブ9A及び17A(9
B及び17B)がオンディレィタイマ28A(28B)
を介して空気供給源29A(29B)から供給される圧
縮空気により開成されるようになされている。
前記オンオフバルブIOA及び16A(IOB及び16
B)を開成するオフディレィタイマ26A(26B)は
、通常は空気供給源27A(27B)から供給される圧
縮空気を導通しており、ピストンバルブ30を介して空
気供給源31から信号用の圧縮空気が供給されると、所
定時間経過後(例えば0.2秒後)に空気供給源27A
(27B)から供給される圧縮空気を遮断する。
また、前記オンオフバルブ9A及び17A(9B及び1
7B)を開成するオンディレィタイマ28A(28B)
は、通常は空気供給源29A(29B)から供給される
圧縮空気を遮断しており、信号用の圧縮空気が供給され
ると、所定時間経過後(例えば0.4秒後)空気供給源
29A(29B)から供給される圧縮空気を導通ずる。
32A及び32Bは、前記オンディレィタイマ28A及
び28Bを作動させると共に、ピストンバルブ30を切
り換えるための信号用圧縮空気供給源であって、往復ポ
ンプIA及びIBのダイヤフラム4及び4に固設された
ロフト33A及び33Bによって切り換えられるピスト
ンバルブ34A及び34B、アンドゲート35A及び3
5Bを介して、前記オンディレィタイマ28A及び28
B、ピストンバルブ30に供給されている。
アントゲ−1−35A(35B)は、空気供給源32A
及び32B双方から圧縮空気が入力されたときに該圧縮
空気をタイマ28A(28B)に出力し、所定時間経過
後に該タイマ28B(28B)を導通状態にすると共に
、ピストンバルブ3゜を切り換える。
なお、空気供給源27A及び27Bはスプレーガン3の
引金(図示せず)に連動されており、該引金が引かれた
ときにのみ圧縮空気を出力するようになされ、空気供給
源29A及び29B、31.32A及び32Bはスプレ
ーガン3の引金とは関係なく空気制御装置25がオンさ
れている間、圧縮空気が出力される。
また、塗料循環系2において、36は塗料タンク、37
は該塗料タンク36の塗料を所定圧力で圧送する塗料送
給ポンプ、38は塗料の送給圧力を調整することにより
往復ポンプIA及びIBへの塗料の送給速度を調節する
背圧弁である。
以上が本発明の一例構成であり、次にその作用について
第2図に示すタイムチャートを伴って説明する。第2図
(a)はオンオフバルブIOA及び16Aが開成されて
ポンプIAから塗料が吐出されている状態を、(b)は
オンオフバルブ10B及び16Bが開成されてポンプI
Bから塗料が吐出されている状態を、(C)はオンオフ
バルブ9A及び17Aが開成されてポンプIAに塗料が
送給されている状態を、(dlはオンオフバルブ9B及
び17B/+<開成されてポンプIBに塗料が送給され
ている状態を示している。
まず、作動油供給源12の流量制御装置18において所
望の塗料流量を設定しギヤポンプ15を駆動させると共
に、空気制御装置25をオンする(第2図Tl )。
このとき、オンオフバルブ16A及び16Bはまだ閉成
された状態にあり、したがって作動油は逃がし弁21及
び背圧弁22を通じて作動油タンク13に還流されてい
る。
また、空気制御装置25をオンしたときに、例えば往復
ポンプIAに塗料が充満され、往復ポンプIBの塗料が
吐出された状態にあり、ピストンポンプ34A及び34
Bが第1図図示の位置にあったとすると、空気供給源3
2A及び32Bからの圧縮空気がアンドゲート35Bに
入力されるので、該アンドゲート35Bからオンディレ
ィタイマ28B及びピストンポンプ30に出力され、空
気供給源29Bからタイマ28Bを介して供給される圧
縮空気により所定時間(0,4秒後)経過後にオンオフ
バルブ9B及び17Bが開成される(第2図T2)。し
たがって、塗料循環系2から往復ポンプIBの塗料室5
に塗料が送給されると共に、作動油室6から作動油が排
出されタンク13に還流される。
そして、塗料が充満してダイヤフラム4が作動油室6側
に膨らんでロフト33Bが第1図左方向に移動し、ピス
トンバルブ34Bを切り換えると、空気供給源32Bか
らアントゲ−)35Bに供給されていた圧縮空気はアン
トゲ−1−35Aに供給されることとなるから、前記ア
ンドゲート35Bからタイマ28Bへの空気の供給が停
止され、該タイマ28Bは遮断状態となり、オンオフバ
ルブ9B及び17Bは閉成される(第2図T3 )。
゛ ここで、スプレーガン3の引金(図示せず)を引く
と空気供給源27A及び27Bから圧縮空気が出力され
てオンオフバルブIOA及び16Aが開成され、スプレ
ーガン3より塗料が吐出される(第2図74 )。
即ち、この時点では、空気供給源31からピストンバル
ブ30を介して圧縮空気がタイマ26Bに供給されてい
るので該タイマ26Bは遮断状態にあり、タイマ26A
は導通状態にある。
したがって、空気供給源27Aからタイマ26Aを介し
て供給される圧縮空気によりオンオフバルブIOA及び
16Aが開成され、作動油がピストンバルブ16Aを介
して往復ポンプIAの作動油室6に供給され、該作動油
によりダイヤフラム4が押圧されて作動油の流量と同量
の塗料がオンオフバルブIOAを介してスプレーガン3
に供給される。このとき、作動油は流量制御装置18に
より一定の流量に維持されているので、往復ポンプIA
から吐出される塗料も一定流量に維持されることとなる
そして、往復ポンプIAの塗料が吐出され、ロッド33
Aによってピストンバルブ34Aが切り換わると、アン
トゲ−)35Aから圧縮空気が出力されてタイマ28A
を起動すると共に、ピストンバルブ30を切り換え、空
気供給源31からタイマ26Bに供給されていた圧縮空
気を今度はタイマ26Aに供給する(第2図T5 )。
したがって、いままで導通状態にあったタイマ26Aは
ピストンバルブ34Aが切り換えられてから所定時間(
062秒)経過後に遮断されるので、オンオフバルブI
OA及び16Aが閉成されて往復ポンプIAからの塗料
の吐出が停止されることとなる(第2図T6 )。
一方、ピストンバルブ30が切り換わると、タイマ26
Bへの圧縮空気の供給が停止されるので、いままで遮断
されていたタイマ26Bが導通し、オンオフバルブIO
A及び16Aが閉成される前に、オンオフバルブIOB
及び16Bが開成されて作動油が往復ポンプIBにも供
給されることとなる(第2図75 )。
即ち、オンオフバルブIOA及び16Aが閉成されるま
で、オンオフバルブIOB及び16Bの双方とも開成さ
れることとなるが、作動油供給源12より供給される作
動油の流量は一定に維持されているので、往復ポンプI
A及びIBから吐出される塗料の流量の総和は一定に維
持され、したがって、塗料の脈動を生ずることなく往復
ポンプIAからIBに移行され、塗料は連続的に供給さ
れることとなる。
また、ピストンバルブ34Aが切り換わると同時にタイ
マ28Aが起動され、所定時間(0,4秒)経過後に導
通状態となってオンオフバルブ9A及び17Aが開成さ
れ、塗料循環系2から往復ポンプIAに所定圧力で塗料
が送給される(第2図T7)。
そして、往復ポンプIAの塗料室5に塗料が充満される
と、ダイヤフラム4に固設されたロッド33Aによりピ
ストンバルブ34Aが切り換えられ、アンドゲート35
Aからの出力が停止されてオンオフバルブ9A及び17
Aが閉成されることとなる(第2図78 )。
次いで、往復ポンプIBの塗料が吐出され、ロッド33
Bによってピストンバルブ34Bが切り換わると、アン
ドゲート35Bから圧縮空気が出力されてタイマ28B
が起動されると共に、ピストンバルブ30が切り換えら
れ、空気供給源31からタイマ26Aに供給されていた
圧縮空気が再びタイマ26Bに供給される(第2図79
 )。
したがって、いままで導通されていたタイマ26Bはピ
ストンバルブ34Bが切り換えられてから所定時間(0
,2秒)経過後に遮断されて、オンオフバルブIOB及
び16Bが閉成され、往復ポンプIBからの塗料の吐出
が停止されることとなる(第2図T10)。
一方、ピストンバルブ30が切り換わると、タイマ26
Aへの圧縮空気の供給が停止されるので、いままで遮断
されていたタイマ26Aが導通し、オンオフバルブIO
B及び16Bが閉成される前に、オンオフバルブIOA
及び16Aが開成されて作動油が再び往復ポンプIAに
供給されることとなる(第2図79 )。
また、ピストンバルブ34Bが切り換わると同時にタイ
マ28Bが起動され、所定時間(0,4秒)経過後に導
通状態となってオンオフバルブ9B及び17Bが開成さ
れ、塗料循環系2から往復ポンプIBに所定圧力で塗料
が送給され(第2図T1))、以後、同様に往復ポンプ
IA及びIBを交互に切り換えて塗料を連続的にスプレ
ーガン3に供給することができる。
このように本発明によれば、オンオフバルブ10A及び
16A(IOB及び16B)が開成されて塗料がスプレ
ーガン3に供給されている間は、オンオフバルブ9A及
び17A(9B及び17B)は必ず閉成されているので
、往復ポンプLA(IB)から吐出される塗料の流量は
、塗料循環系2から圧送される塗料の影響を受けること
なく作動流体供給源12から供給される作動油の流量の
みによって決定され、作動油は流量制御装置1日により
一定の流量で往復ポンプIA(IB)に供給されるから
、スプレーガン3に一定の流量で塗料が供給されること
となる。
また、往復ポンプIA及びIBに交互に作動油が供給さ
れ、往復ポンプIAからIBに(IBからIAに)切り
換わる際に、ポンプIA(IB)への作動油の供給が停
止される前にポンプIB(LA)へ作動油の供給が開始
され、往復ポンプIAが作動状態にあるときに往復ポン
プIBが始動され、往復ポンプIAが停止するときは既
に往復ポンプIBが作動状態にあるので、塗布剤は脈動
することなく連続的に吐出される。
なお、実施例の説明では、往復ポンプとしてダイヤフラ
ムを利用したものについて説明したが、本発明はこれに
限らず、ベローズを利用したちのその他ピストンポンプ
、プランジャポンプ等を使用することができる。
また、実施例では、作動油と同量の塗布剤を吐出する場
合について説明したが、例えば往復ポンプにピストンポ
ンプを使用し、ピストンロフトの両端側にシリンダを配
設して、一方のシリンダに作動油を供給し、他方のシリ
ンダから塗料を吐出させる場合において、前記両シリン
ダの断面積を所定の比率に設定すれば、作動油の流量と
比例した所定の流量で塗料を吐出させることができる。
さらに、−組の往復ポンプとして三台の往復ポンプIA
及びIBを使用した場合について説明したが、本発明は
これに限らず例えば王台もしくはそれ以上の往復ポンプ
に順次交互に作動流体を供給するようにしたものであっ
てもよい。
また、作動流体としては、上述したジオクチルフタレー
トに限らず、その他の溶剤や粘度の低い油を用いること
ができ、塗布剤として水溶性塗料を使用する場合には作
動流体として水を使用する場合であってもよい。
さらにまた、塗布剤として樹脂系塗料を供給する場合に
限らず、水溶性塗料、塗油剤、インキ。
染料、スラリー液、二液混合塗料の主剤及び硬化剤等を
供給する塗布剤供給装置にも通用することができる。特
に、二液混合塗料の主剤及び硬化剤を供給しようとする
場合は、主剤用と硬化剤用の供給装置を並設し、供給さ
れた主剤及び硬化剤をミキサで混合してからスプレーガ
ン3に供給するようにすればよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、作動流体によりピス
トンもしくはダイヤプラムが押圧されて該作動流体の流
量に応じた流量の塗布剤を塗装機に供給する一組の往復
ポンプに、一定流量の作動流体が交互に供給されるので
、各往復ポンプからは該作動流体の流量に応じて塗布剤
が一定の流量に維持されて吐出され、塗布剤の流量を測
定することなく塗装機に一定の流量で供給することがで
きるという効果がある。
また、この際塗布剤送給源から往復ポンプへの塗布剤の
送給が遮断されるので、塗布剤の送給圧力の影響を受け
ることもない。
さらに、前記−組の往復ポンプに作動流体が交互に送給
され、作動流体の供給が一の往復ポンプから他の往復ポ
ンプに切り換えられる際に、一の往復ポンプへの作動流
体の供給が停止される前に他の往復ポンプへの作動流体
の供給が開始されるので、前記他の往復ポンプが始動さ
れるときは前記一の往復ポンプはまだ作動状態にあり、
また前記一のポンプが停止されるときは前記他の往復ポ
ンプは既に作動状態にあるので脈動を生ずることがない
この場合において、他のポンプが始動されてから一のポ
ンプが停止されるまでの間はその王台の往復ポンプに同
時に作動流体が供給され、その王台の往復ポンプから同
時に塗布剤が吐出されることとなるが、作動流体は一定
流量に維持され前記王台の往復ポンプに振り分けられて
供給されるから、王台の往復ポンプから吐出される塗布
剤の流量の総和は一台の往復ポンプから吐出される場合
と同量となり、したがって往復ポンプが切り換わる際に
おいても同等脈動を生ずることなく連続的に塗布剤を塗
布機に供給することができるという優れた効果を有する
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る塗布剤供給装置の一実施例を示す
フローシート、第2図はオンオフバルブの開閉状態を示
すタイムチャートである。 符号の説明 IA、IB−往復ポンプ、2−・−塗料循環系(塗布剤
送給源)、3−スプレーガン(塗布機)、9A、9B、
10A、10B−・オンオフバルブ、12−・−作動油
供給源(作動流体供給源)、15・−ギヤポンプ、16
A、16B、17A、17B−オンオフバルブ、18・
−流量制御装置、19−−一−−流量センサ、25− 
 空気制御装置、26A、26B〜オフデイレイタイマ
、28A、28B−・オンディレィタイマ、30.34
A、34B−・−ピストンバルブ、35A、35B−ア
ンドゲート。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)塗布剤送給源から所定圧力で送給された塗布剤を
    一定の流量で連続的に塗布機に供給する塗布剤供給装置
    であって、作動流体によりピストンもしくはダイアフラ
    ムが押圧されて該作動流体の流量に応じた流量の塗布剤
    を塗布機に供給する一組の往復ポンプに、一つの作動流
    体供給源から作動流体が一定流量で順次交互に供給され
    、該作動流体の供給が一の往復ポンプから他の往復ポン
    プに切り換えられる際に、前記一の往復ポンプへの作動
    流体の供給が停止される前に前記他の往復ポンプに作動
    流体の供給が開始されるようになされると共に、各往復
    ポンプに作動流体が供給される際に前記塗布剤送給源か
    ら該往復ポンプへの塗布剤の送給が遮断されるようにな
    されていることを特徴とする塗布剤供給装置。
  2. (2)前記作動流体がジオクチルフタレートである前記
    特許請求の範囲第1項記載の塗布剤供給装置。
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