WO2016190027A1 - 回転霧化頭型塗装機 - Google Patents
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
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- B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
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- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
Definitions
- the present invention relates to, for example, a rotary atomizing head type coating machine that sprays paint particles from a rotary atomizing head toward an object to be coated.
- a rotary atomizing head type coating machine when painting automobile bodies, furniture, electrical appliances, etc., a rotary atomizing head type coating machine with good paint application efficiency and finish is used.
- the rotary atomizing head type coating machine supplies an air motor that uses compressed air as a power source, a hollow rotating shaft that is rotatably supported by the air motor and has a tip protruding forward from the air motor, and paint or cleaning fluid.
- a feed tube extending through the rotary shaft to the tip of the rotary shaft, and a cup portion whose proximal end is attached to the tip of the rotary shaft and the tip side is widened in a cup shape toward the front side.
- a rotary atomizing head that sprays paint from the tip, a shaping air ring that is arranged on the outer peripheral side of the rotary atomizing head and has a number of shaping air ejection holes that eject shaping air on the tip surface, the air motor, and the air motor It is arranged so as to surround the outer peripheral side of the shaping air ring, and the tip portion extends to a position slightly retracted from the tip surface of the shaping air ring. And and a cover member.
- the shaping air ring is made of a metal material
- the cover member is made of a resin material. Therefore, the shaping air ring and the cover member are formed as separate members. In this case, a gap is formed between the outer peripheral surface of the tip portion of the shaping air ring and the inner peripheral surface of the tip portion of the cover member so that the cover member can be attached to and detached from the shaping air ring. Further, a gap is also formed by a difference in expansion coefficient due to a difference in material.
- the rotary atomizing head type coating machine needs to wash the adhering paint by spraying a cleaning liquid such as thinner using an external cleaning device.
- a gap is formed between the shaping air ring and the cover member so as to be located on the tip side thereof.
- the cover member is provided with an O-ring or the like for sealing a gap between the shaping air ring and the cover member (Patent Document 1).
- the rotary atomizing head type coating machine is a direct charging type coating machine that directly applies a high voltage to the sprayed paint
- the applied high voltage is shaped. It becomes easy to flow from the air ring to the cover member through the cleaning liquid in the tip clearance. For this reason, the cover member which consists of resin materials becomes easy to carbonize by the influence of a high voltage, and there exists a problem that durability falls.
- the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent poor coating due to scattering of cleaning liquid used for cleaning, and to improve productivity and reliability. It is to provide a rotary atomizing head type coating machine.
- the feature of the configuration adopted by the present invention is that the inner peripheral surface of the tip portion of the cover member is provided with a recessed groove that is recessed over the entire circumference.
- An annular seal member that seals between the shaping air ring and the cover member is provided, and the seal member serves as a mounting portion whose base end is attached to the recessed groove, and a distal end is an inner side toward the front than the cover member. It is formed as a seal lip portion extending in the direction.
- the cleaning liquid that has entered the gap can be prevented from splashing (dripping), productivity and reliability can be improved.
- FIG. 1 is an external perspective view showing a rotary atomizing head type coating machine according to a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows a rotary atomizing head type coating machine. It is a disassembled perspective view shown in the state which decomposed
- FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a rotary atomizing head, a shaping air ring, a part of a cover member, and a seal member in FIG. 2 in an enlarged manner.
- FIG. 5 is an exploded perspective sectional view showing the shaping air ring, the cover member, and the seal member in FIG. 4 in an exploded state.
- FIG. 1 to FIG. 5 show a first embodiment of a rotary atomizing head type coating machine according to the present invention.
- a rotary atomizing head type coating machine 1 is a direct charging type electrostatic coating machine that directly applies a high voltage to a paint by means of a high voltage generator (not shown), for example. It is configured as.
- the rotary atomizing head type coating machine 1 is attached to the tip of an arm (not shown) of a painting robot, for example.
- the rotary atomizing head type coating machine 1 includes a housing 2, an air motor 3, a rotary shaft 5, a feed tube 6, a rotary atomizing head 7, a shaping air ring 8, a cover member 17, and a seal member, which will be described later. 18 is comprised.
- the housing 2 is made of a hard resin material such as polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide (PEI), polyimide (PI). ) And a highly functional resin material (engineering plastic) such as polyethylene terephthalate (PET).
- the base end side of the housing 2 is attached to an arm of a painting robot, for example.
- the housing 2 is provided with a motor housing portion 2A so as to open to the front end side. On the opening side of the motor housing portion 2A, a female screw portion 2B is located on the inner peripheral side expanded one step. Is provided.
- the housing 2 has an insertion hole 2C into which a base end side of a feed tube 6 to be described later is inserted at a central position (a position of an axis OO of a rotation shaft 5 to be described later) of the bottom of the motor housing portion 2A. Is provided.
- the air motor 3 is provided in the motor housing portion 2A of the housing 2 coaxially with the axis OO.
- the air motor 3 rotates a rotary shaft 5 and a rotary atomizing head 7 (described later) at a high speed of 3000 to 150,000 rpm, for example, using compressed air as a power source.
- the air motor 3 is made of, for example, a metal material such as stainless steel or aluminum alloy.
- the air motor 3 includes a stepped cylindrical motor case 3A mounted in the motor housing portion 2A, a turbine 3B that is positioned near the rear side of the motor case 3A and rotatably accommodated, and the motor case 3A. And an air bearing 3 ⁇ / b> C that rotatably supports the rotating shaft 5.
- the rotating shaft 5 is formed as a hollow cylinder that is rotatably supported by the air motor 3 via an air bearing 3C.
- the rotating shaft 5 is disposed in the motor case 3A so as to extend in the axial direction about the axis OO.
- the rotating shaft 5 has a proximal end (rear end) attached to the center of the turbine 3B and a distal end protruding forward from the motor case 3A.
- a rotary atomizing head 7 to be described later is screwed to the tip of the rotary shaft 5.
- the feed tube 6 supplies paint or cleaning fluid toward the rotary atomizing head 7 and extends through the rotary shaft 5 to the tip of the rotary shaft 5.
- the distal end side of the feed tube 6 protrudes from the distal end of the rotary shaft 5 and extends into the rotary atomizing head 7.
- the proximal end side of the feed tube 6 is inserted into the insertion hole 2C of the housing 2 in a positioned state.
- the feed tube 6 is made of, for example, a metal material such as stainless steel or aluminum alloy, and is configured as a double pipe from an inner cylinder and an outer cylinder extending coaxially with the axis OO.
- the paint or cleaning fluid supplied from a paint supply source such as a color change valve device circulates in the paint supply passage inside the inner cylinder.
- a cleaning fluid supplied from a cleaning fluid supply source flows through the cleaning fluid supply passage between the inner cylinder and the outer cylinder. Note that cleaning fluid such as thinner and water and compressed air are used as the cleaning fluid.
- the rotary atomizing head 7 is attached to the tip of the rotary shaft 5 and is formed in a cup shape whose diameter increases from the rear side toward the front side.
- the rotary atomizing head 7 sprays the paint supplied from the feed tube 6 by being rotated at a high speed together with the rotary shaft 5 by the air motor 3.
- the rotary atomizing head 7 has a cylindrical attachment part 7A on the base end side, and the attachment part 7A is attached to the distal end of the rotary shaft 5 using means such as screwing.
- the front end side of the rotary atomizing head 7 becomes a cup part 7B that expands in a cup shape toward the front side, and the cup part 7B becomes a paint thinning surface 7B1 on the front side of which the paint is thinned.
- the tip (front end) of 7B1 is a discharge edge 7B2 that discharges the thinned paint as paint particles.
- the shaping air ring 8 is arranged on the outer peripheral side of the rotary atomizing head 7 and adjusts the spray pattern of the paint sprayed from the rotary atomizing head 7.
- the shaping air ring 8 includes a rear ring portion 9, a front ring portion 10, a first shaping air ejection hole 11, and a second shaping air ejection hole 13 which will be described later.
- the shaping air ring 8 is formed of a conductive metal material such as stainless steel or aluminum alloy.
- the rear ring part 9 is formed as a stepped cylindrical body attached to the housing 2 so as to surround the front part of the air motor 3.
- a male screw portion 9A that is screwed to the female screw portion 2B of the housing 2 is provided.
- a stepped portion 9B is formed in which a front end portion of a cylindrical member 16 described later is fitted.
- the front side of the rear ring portion 9 is a cylindrical tube portion 9 ⁇ / b> C that extends forward so as to surround the front ring portion 10.
- the inside of the cylindrical portion 9C is a cylindrical inner peripheral surface 9D, and the inner portion of the inner peripheral surface 9D is a fitting portion 9E into which the front ring portion 10 is fitted.
- the front ring part 10 is arranged on the front side of the rear ring part 9.
- the front ring portion 10 is formed as a stepped cylindrical body fitted and attached to the inner peripheral surface 9D and the fitting portion 9E in the cylindrical portion 9C of the rear ring portion 9 at a position surrounding the rotary atomizing head 7.
- the front ring part 10 has a protruding part 10 ⁇ / b> A at a part protruding forward from the tip of the cylindrical portion 9 ⁇ / b> C of the rear ring part 9.
- the tip of the protruding portion 10A is a substantially flat annular tip surface 10B.
- a cylindrical outer peripheral surface 10 ⁇ / b> C is formed on the outer peripheral side of the front ring portion 10.
- the outer peripheral surface 10 ⁇ / b> C is a fitting surface portion 10 ⁇ / b> C ⁇ b> 1 that is fitted in the cylindrical portion 9 ⁇ / b> C (inner peripheral surface 9 ⁇ / b> D, fitting portion 9 ⁇ / b> E) of the rear ring portion 9.
- a portion covered with the cover member 17 in front of the fitting surface portion 10C1, that is, in front of the cylindrical portion 9C of the rear ring portion 9 is a cover concealing portion 10C2.
- tip part 17C of the cover member 17 among 10 C2 of cover concealment parts, ie, outer peripheral surface 10C is the seal surface part 10C3.
- the seal surface portion 10C3 protrudes more forward than the tip portion 17C of the cover member 17.
- the seal surface portion 10C3 constitutes a contact allowance in which a seal lip portion 18B of the seal member 18 described later contacts liquid-tightly.
- the first shaping air ejection holes 11 are located near the outer periphery of the front end surface 10B of the front ring portion 10 and are provided in a large number in the circumferential direction so as to open to the front end surface 10B. Each first shaping air ejection hole 11 ejects shaping air toward the discharge edge 7B2 in order to adjust the spray pattern of the paint sprayed from the discharge edge 7B2 of the rotary atomizing head 7. . Each first shaping air ejection hole 11 is connected to a first air source (not shown) via a first shaping air passage 12.
- a large number of second shaping air ejection holes 13 are provided so as to be located on the inner peripheral side of the first shaping air ejection hole 11 and open to the front end surface 10B of the front ring portion 10.
- Each second shaping air ejection hole 13 ejects shaping air along the front side portion of the outer peripheral surface of the rotary atomizing head 7, similarly to each first shaping air ejection hole 11.
- Each second shaping air ejection hole 13 is connected to a second air source (not shown) via a second shaping air passage 14.
- a plurality of assist air ejection holes 15 are formed in the circumferential direction toward the front on the inner peripheral surface of the front ring part 10 at the rear side position of the cup part 7B of the rotary atomizing head 7.
- Each assist air ejection hole 15 is connected to, for example, the first shaping air passage 12.
- Each of the assist air ejection holes 15 sprays assist air (purge air) into a conical gap between the outer peripheral surface of the rotary atomizing head 7 and the inner peripheral surface of the front ring portion 10. Etc. are prevented from flowing backward.
- the cylindrical member 16 is made of an insulating resin material such as polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide (PEI), polyimide. (PI), a highly functional resin material (engineering plastic) such as polyethylene terephthalate (PET) is used to form a cylindrical body surrounding the housing 2.
- POM polyoxymethylene
- PA polyamide
- PTFE polytetrafluoroethylene
- PEEK polyetheretherketone
- PEI polyetherimide
- PI polyimide
- PI polyimide
- PI polyimide
- PI polyimide
- PI polyimide
- a highly functional resin material engineering plastic
- PET polyethylene terephthalate
- a gap is formed between the cylindrical member 16 and the housing 2. This gap can be used as a part of the first shaping air passage 12.
- cylindrical member 16 is a heat shield member that blocks the transmission of cool air so that when the temperature of the air motor 3 decreases due to the release of compressed air, condensation does not occur on the outer peripheral surface of the cover member 17 due to the decrease in temperature. Is functioning as
- the cover member 17 is disposed so as to surround the outer peripheral surface of the rotary atomizing head type coating machine 1, that is, the outer peripheral side of the housing 2, the air motor 3, the shaping air ring 8, and the like.
- the cover member 17 is disposed with a slight gap from the cylindrical member 16 so as to cover the outer peripheral side of the cylindrical member 16.
- the cover member 17 is made of an insulating resin material such as polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide (PEI), polyimide ( PI), a highly functional resin material (engineering plastic) such as polyethylene terephthalate (PET), and the like.
- the cover member 17 has a cylindrical portion 17A on the rear side from the intermediate portion in the axial direction, and a conical portion 17B whose diameter decreases from the intermediate portion toward the front side.
- the inner peripheral side of the conical portion 17B is formed in a stepped shape according to the outer peripheral shape of each of the ring portions 9 and 10 so as to be fitted to the rear ring portion 9 and the front ring portion 10 constituting the shaping air ring 8.
- the distal end portion 17 ⁇ / b> C of the conical portion 17 ⁇ / b> B extends to a position slightly retracted from the distal end surface 10 ⁇ / b> B of the front ring portion 10.
- a recessed groove 17E for attaching a seal member 18 to be described later is formed on the inner peripheral surface 17D of the distal end portion 17C of the cover member 17.
- the outer peripheral surface of the distal end portion 17C is a distal conical surface 17C1 whose diameter is reduced at an angle larger than the angle of the outer peripheral surface of the conical portion 17B.
- the recessed groove 17E is formed to be recessed over the entire circumference on the inner peripheral surface 17D of the tip portion 17C of the cover member 17.
- the recessed groove 17E is provided with an engaging recessed portion 17E1 which is located on the inner side (rear side) and opens in the radial direction so as to form a deep groove on the outer side in the radial direction.
- the engagement portion 17A of the seal member 18 is engaged with the engagement recess 17E1.
- the sealing member 18 seals between the shaping air ring 8 and the cover member 17 by being attached to the recessed groove 17E of the cover member 17.
- the seal member 18 is formed using a resin material that is excellent in solvent resistance and has elasticity, flexibility, and durability, for example, a highly functional resin material such as polyoxymethylene (POM) or polytetrafluoroethylene (PTFE). Has been.
- POM polyoxymethylene
- PTFE polytetrafluoroethylene
- the seal member 18 has an attachment portion 18A whose base end is attached to the engagement recess 17E1 of the recessed groove 17E.
- the front end of the seal member 18 is formed as a seal lip portion 18 ⁇ / b> B extending inward toward the front than the cover member 17.
- the mounting portion 18A of the seal member 18 is formed as a protrusion protruding outward in the radial direction over the entire circumference.
- the seal lip portion 18B of the seal member 18 has a wedge-shaped cross section so that the thickness dimension decreases toward the tip.
- the thin tip portion 18B1 of the seal lip portion 18B is in liquid tight contact with the seal surface portion 10C3 at the foremost position of the front ring portion 10 with a pressing force.
- the tip end portion 18B1 of the sealing lip portion 18B that is formed to be in close contact with the seal surface portion 10C3 of the front ring portion 10 there is a slight gap between the shaping air ring 8 and the cover member 17. It is possible to seal liquid-tightly without forming.
- the seal member 18 is formed smoothly so that the front surface 18B2 of the seal lip portion 18B is continuous from the tip conical surface 17C1 of the tip portion 17C. As a result, the appearance can be improved, and a gap can be hardly formed between the outer peripheral surface of the seal member 18 and the inner peripheral surface 17D of the cover member 17.
- the rotary atomizing head type coating machine 1 has the above-described configuration. Next, operation
- the rotary atomizing head 7 is formed using a conductive metal material such as stainless steel or aluminum alloy. Therefore, a high voltage output from the high voltage generator is applied to the feed tube 6, the rotary atomizing head 7 and the like during the painting operation. Thereby, the paint particles sprayed from the rotary atomizing head 7 can be charged to a high voltage.
- the shaping air is ejected from the shaping air ejection holes 11 and 13 of the shaping air ring 8 in order to atomize the spray paint and shape the spray pattern.
- the shaping air can be collided with the liquid yarn of the paint flying from the rotary atomizing head 7, and the paint can be atomized.
- a part of the paint particles is the outer peripheral surface of the rotary atomizing head 7, the tip surface 10 ⁇ / b> B of the front ring portion 10 of the shaping air ring 8, the cover member 17, and the like.
- the rotary atomizing head type coater 1 is moved to an external cleaning device (not shown). In this external cleaning device, a cleaning liquid such as thinner is sprayed on the outer peripheral surface of the rotary atomizing head 7 to clean the paint adhering thereto.
- the cover member 17 is attached to the shaping air ring 8 between the shaping air ring 8 (the outer peripheral surface 10C of the front ring portion 10) and the cover member 17 (the inner peripheral surface 17D), and can be removed. Therefore, a slight gap is formed. Further, a gap is also formed between the shaping air ring 8 and the cover member 17 due to a difference in expansion coefficient due to a difference in material. Accordingly, when the cleaning operation is performed by spraying the cleaning liquid, the cleaning liquid may enter the gap.
- the inner peripheral surface 17D of the distal end portion 17C of the cover member 17 is provided with the recessed groove 17E that is recessed over the entire circumference.
- An annular seal member 18 that seals between the shaping air ring 8 and the cover member 17 is provided in the recessed groove 17E.
- the seal member 18 has a configuration in which the base end is an attachment portion 18A that is fitted and attached to the recessed groove 17E, and the tip end is formed as a seal lip portion 18B that extends inwardly forward than the cover member 17. It has become.
- the attachment portion 18A of the seal member 18 is fitted and attached to the engagement recess 17E1 of the recess groove 17E.
- the seal lip portion 18B extending inward toward the front on the front end side of the seal member 18 has the front end portion 18B1 with respect to the seal surface portion 10C3 of the outer peripheral surface 10C of the front ring portion 10 constituting the shaping air ring 8. To make it liquid-tight.
- the seal member 18 can seal between the shaping air ring 8 and the cover member 17 so that a gap for the cleaning liquid to enter between the shaping air ring 8 and the cover member 17 is not formed.
- the productivity of painting work using the rotary atomizing head type coating machine 1 and the reliability against poor painting can be improved.
- the productivity of painting work using the rotary atomizing head type coating machine 1 and the reliability against poor painting can be improved.
- Can do when a coating operation is performed by directly applying a high voltage to the paint to be sprayed, the shaping air ring 8 and the cover member 17 can be electrically insulated. Thereby, carbonization of the cover member 17 due to the influence of a high voltage can be prevented, and durability of the cover member 17 can be improved.
- the seal lip portion 18B of the seal member 18 is configured to abut on the outer peripheral surface 10C of the front ring portion 10 of the shaping air ring 8. Therefore, the seal lip portion 18B can bring the tip 18B1 formed thin into close contact with the seal surface portion 10C3 of the outer peripheral surface 10C of the front ring portion 10. As a result, the seal member 18 can liquid-tightly seal between the shaping air ring 8 and the cover member 17 without substantially forming a gap between the shaping air ring 8 and the cover member 17.
- FIG. 6 and FIG. 7 show a second embodiment of the present invention.
- the seal lip portion of the seal member has a first lip portion that abuts on the outer peripheral surface of the shaping air ring and a second lip portion that abuts on the tip portion of the cover member. It is in the configuration.
- the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
- the cover member 21 according to the second embodiment is disposed so as to surround the outer peripheral side of the housing 2, the air motor 3, the shaping air ring 8, and the like.
- the cover member 21 is formed in a substantially cylindrical shape using an insulating resin material having flexibility, for example, a resin material similar to the cover member 17 according to the first embodiment.
- the cover member 21 is a conical portion 21 ⁇ / b> A whose front side is reduced in diameter from the axial intermediate portion toward the front.
- the tip portion 21B of the conical portion 21A extends to a position slightly retracted from the tip surface 10B of the front ring portion 10.
- a recessed groove 21D for attaching a seal member 22 to be described later is formed on the inner peripheral surface 21C of the distal end portion 21B of the cover member 21.
- the outer peripheral surface of the tip end portion 21B is a tip conical surface 21B1, and the foremost portion of the tip conical surface 21B1 is a flat annular tip surface 21B2 over the entire circumference.
- the recessed groove 21D is formed to be recessed over the entire inner peripheral surface 21C, and a deep groove-shaped engaging recess 21D1 is provided on the inner side (rear side).
- the seal member 22 according to the second embodiment seals between the shaping air ring 8 and the cover member 21 by being attached to the recessed groove 21D of the cover member 21.
- the seal member 22 is formed using the same resin material as the seal member 18 according to the first embodiment.
- the seal member 22 has an attachment portion 22A whose base end is attached to the engaging recess 21D1 of the recessed groove 21D.
- the tip of the seal member 22 is formed as a seal lip portion 22 ⁇ / b> B extending forward from the cover member 21.
- the seal lip portion 22B extends inward in the radial direction, and the first lip portion 22B1 that contacts the seal surface portion 10C3 of the outer peripheral surface 10C that forms the front ring portion 10 of the shaping air ring 8, and outward in the radial direction.
- a second lip portion 22B2 that contacts the distal end surface 21B2 of the distal end portion 21B of the cover member 21.
- the cross section of the first lip portion 22B1 of the seal lip portion 22B is formed in a wedge shape so that the thickness of the first lip portion 22B1 decreases toward the front end extending toward the front side.
- This thin tip portion 22B3 is in liquid tight contact with the seal surface portion 10C3 of the front ring portion 10 with a pressing force.
- the second lip portion 22B2 of the seal lip portion 22B has a wedge-shaped cross section so that the thickness dimension becomes smaller toward the tip that is expanded in diameter and extends rearward.
- This thin tip portion 22B4 is in liquid tight contact with the tip surface 21B2 of the tip portion 21B with a pressing force.
- the seal lip 22B can bring the tip 22B4 of the second lip 22B2 into close contact with the tip 21B2 of the tip 21B of the cover member 21. Thereby, even when the 2nd lip
- the shaping air ring 8 and the cover member 21 are formed by the first lip portion 22B1 of the seal lip portion 22B in substantially the same manner as the first embodiment described above. Can be sealed without gaps.
- the second lip portion 22B2 of the seal lip portion 22B can abut on the distal end surface 21B2 of the distal end portion 21B of the cover member 21. Thereby, by providing the second lip portion 22B2, it is possible to prevent the cleaning liquid from entering between the seal member 22 and the cover member 21, and it is possible to improve productivity and reliability. .
- FIG. 8 and FIG. 9 show a third embodiment of the present invention.
- a feature of the third embodiment is that an adjustment tool for attaching the seal member to the tip portion of the cover member is provided. Note that in the third embodiment, the same components as those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- the cover member 31 according to the third embodiment is disposed so as to surround the outer peripheral side of the housing 2, the air motor 3, the shaping air ring 8, and the like.
- the cover member 31 is formed in a substantially cylindrical shape using, for example, the same resin material as that of the cover member 17 according to the first embodiment.
- the cover member 31 is a conical portion 31 ⁇ / b> A whose front side is reduced in diameter from the intermediate portion in the axial direction toward the front.
- the tip portion 31B of the conical portion 31A extends to a position slightly retracted from the tip surface 10B of the front ring portion 10.
- a recessed groove 31D for attaching a seal member 32 to be described later is formed on the inner peripheral surface 31C of the distal end portion 31B of the cover member 31.
- the outer peripheral surface of the tip end portion 31B is a tip conical surface 31B1, and the forefront portion of the tip conical surface 31B1 is a flat annular tip surface 31B2 over the entire circumference.
- the recessed groove 31D is formed to be recessed all around the inner peripheral surface 31C, and a deep groove-shaped adjusting tool accommodating groove 31D1 is provided on the back side (rear side).
- An annular adjustment tool 31E is accommodated in the adjustment tool accommodation groove 31D1.
- the adjustment tool 31E has an engagement recess 31E1 that opens toward the inner diameter side.
- the engaging recess 31E1 is attached by fitting a mounting portion 32A of a seal member 32 described later.
- the adjustment tool 31E by preparing a plurality of types of engagement recesses 31E1 having different shapes and sizes, it is possible to attach various seal member attachment portions in addition to the seal member 32.
- the seal member 32 according to the third embodiment is attached to an adjustment tool 31E provided in the recessed groove 31D of the cover member 31. Thereby, the sealing member 32 seals between the shaping air ring 8 and the cover member 31.
- the seal member 32 is formed using the same resin material as that of the seal member 18 according to the first embodiment.
- the seal member 32 is formed as a seal lip portion 32B whose base end is an attachment portion 32A attached to the engagement recess 31E1 of the adjustment tool 31E, and whose distal end extends forward from the cover member 31.
- the seal lip portion 32B is formed of a first lip portion 32B1, a second lip portion 32B2, a tip end portion 32B3, and a tip end portion 32B4, like the seal lip portion 22B of the seal member 22 according to the second embodiment. ing.
- the recessed groove 31D of the cover member 31 is provided with an adjusting tool housing groove 31D1
- the adjusting tool housing groove 31D1 is provided with an engaging recess 31E1 that opens toward the inner diameter side.
- the adjustment tool 31E is accommodated. Accordingly, by preparing a plurality of types of adjusting tool 31E having different shapes and sizes of the engaging recesses 31E1, it is possible to attach attachment portions of various seal members having different shapes.
- each assist air ejection hole 15 is connected to the first shaping air passage 12 in the first embodiment.
- the present invention is not limited to this, and each assist air ejection hole 15 may be connected to the second shaping air passage 14.
- each assist air ejection hole 15 may be connected to a single air passage independent of each shaping air passage 12, 14. Further, the assist air ejection holes 15 may be eliminated. These configurations can be similarly applied to other embodiments.
- a direct charging type electrostatic coating machine that directly applies a high voltage to the paint supplied to the rotary atomizing head 7 is taken as an example.
- the present invention is not limited to this.
- the outer peripheral position of the rotary atomizing head 7 has an external electrode that discharges a high voltage, and the paint particles sprayed from the rotary atomizing head 7 by the discharge from the external electrode are used. It is good also as a structure applied to the indirect charging type electrostatic coating machine which applies a high voltage.
- the present invention can also be applied to a non-electrostatic coating machine that performs coating without applying a high voltage to the paint. These configurations can be similarly applied to other embodiments.
- the first lip portion 32B1 that comes into contact with the outer peripheral surface 10C of the front ring portion 10 of the shaping air ring 8 and the second portion that comes into contact with the front end surface 31B2 of the front end portion 31B of the cover member 31 are used.
- a seal member 32 (similar to the seal member 22 according to the second embodiment) having a seal lip portion 32B composed of the lip portion 32B2 is provided.
- the cover member 31 is provided with an adjustment tool 31E in the recessed groove 31D, and the attachment portion 32A of the seal member 32 is attached to the engagement recess 31E1 of the adjustment tool 31E.
- the seal member 18 according to the first embodiment may be attached to a cover member provided with an adjustment tool.
Landscapes
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
回転霧化頭(7)の外周側には、シェーピングエアリング(8)を設け、このシェーピングエアリング(8)の外周面(10C)には、カバー部材(17)の先端部位(17C)よりも前側に突出してシール面部(10C3)を設ける。カバー部材(17)の先端部位(17C)の内周面(17D)には、凹陥溝(17E)を設ける。この凹陥溝(17E)には、シェーピングエアリング(8)とカバー部材(17)との間をシールするシール部材(18)を設ける。この上で、シール部材(18)は、基端の取付部(18A)を凹陥溝(17E)に取付け、先端にシールリップ部(18B)を形成する。このシールリップ部(18B)は、シェーピングエアリング(8)のシール面部(10C3)に対して液密に密着する。
Description
本発明は、例えば回転霧化頭から被塗物に向けて塗料粒子を噴霧する回転霧化頭型塗装機に関する。
一般に、自動車の車体、家具、電化製品等を塗装する場合には、塗料の塗着効率、塗装の仕上りが良好な回転霧化頭型塗装機が用いられている。回転霧化頭型塗装機は、圧縮エアを動力源とするエアモータと、前記エアモータに回転自在に支持され先端が前記エアモータから前側に突出した中空な回転軸と、塗料または洗浄流体を供給するために前記回転軸内を通って前記回転軸の先端まで延びたフィードチューブと、基端側が前記回転軸の先端に取付けられ先端側が前側に向けカップ状に拡開したカップ部位となり、該カップ部位の先端から塗料を噴霧する回転霧化頭と、前記回転霧化頭の外周側に配置され、先端面にシェーピングエアを噴出する多数個のシェーピングエア噴出孔を有するシェーピングエアリングと、前記エアモータと前記シェーピングエアリングの外周側を取囲んで配置され、先端部位が前記シェーピングエアリングの前記先端面よりも僅かに後退した位置まで延びたカバー部材とを備えている。
一般的に、シェーピングエアリングは金属材料によって形成され、カバー部材は樹脂材料によって形成されている。従って、シェーピングエアリングとカバー部材とは、別部材として形成されている。この場合、シェーピングエアリングの先端部位の外周面とカバー部材の先端部位の内周面との間には、シェーピングエアリングに対してカバー部材の取付け、取外しを可能にするための隙間が形成され、また、材質の相違による膨張率の差によっても隙間が形成される。
一方で、回転霧化頭型塗装機では、回転霧化頭から噴霧された塗料粒子の一部が、塗装に寄与しない浮遊塗料粒子となり、この浮遊塗料粒子が回転霧化頭の外周面、シェーピングエアリングの先端、カバー部材の先端等に付着してしまう。このために、回転霧化頭型塗装機は、外部洗浄装置を用いて、例えばシンナ等の洗浄液体を吹き付け、付着した塗料を洗浄する必要がある。
ここで、前述したように、シェーピングエアリングとカバー部材との間には、その先端側に位置して隙間が形成されているから、洗浄液体を吹き付けて洗浄を行うと、この隙間から洗浄液体が内部に浸入してしまう。そこで、カバー部材には、シェーピングエアリングとカバー部材との間の隙間をシールするためのOリング等が設けられている(特許文献1)。
しかし、特許文献1のように、カバー部材の先端側にOリングを配置するためには、カバー部材の内周面にOリングが収まる環状の凹溝を形成する必要がある。カバー部材の先端側に凹溝を形成するには、カバー部材の先端部位から凹溝までの長さ寸法を確保して厚みを持たせ、カバー部材の先端部位の強度を保つ必要がある。
従って、カバー部材の先端部位からOリングまでの間には、シェーピングエアリングとカバー部材との間に位置して先端隙間が形成されてしまう。これにより、回転霧化頭型塗装機が塗装用ロボットのアームに取付けられた状態で塗装作業を行なう場合、前記先端隙間に浸入した洗浄液体がアームの動作時に飛散し、被塗物の表面に滴下することがある。このような場合、被塗物の表面に洗浄液体が付着したことが原因で、塗装不良になってしまうという問題がある。
また、回転霧化頭型塗装機が噴霧する塗料に直接的に高電圧を印加する直接帯電方式の塗装機である場合、前記先端隙間に洗浄液体が浸入すると、印加された高電圧が、シェーピングエアリングから先端隙間の洗浄液体を通ってカバー部材に流れ易くなる。このため、樹脂材料からなるカバー部材は、高電圧の影響によって炭化し易くなり、耐久性が低下するという問題がある。
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、洗浄に用いた洗浄液体が飛散することによる塗装不良を防止し、生産性や信頼性を向上できるようにした回転霧化頭型塗装機を提供することにある。
上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成の特徴は、カバー部材の先端部位の内周面には、全周に亘って凹陥した凹陥溝が設けられ、前記凹陥溝には、シェーピングエアリングとカバー部材との間をシールする円環状のシール部材が設けられ、前記シール部材は、基端が前記凹陥溝に取付けられる取付部となり、先端が前記カバー部材よりも前方に向け内側に延びたシールリップ部として形成されたことにある。
本発明によれば、隙間に浸入した洗浄液体の飛散(垂れ落ち)を未然に防ぐことができるから、生産性や信頼性を向上することができる。
以下、本発明の実施の形態による回転霧化頭型塗装機を、添付図面に従って詳細に説明する。
まず、図1ないし図5は、本発明に係る回転霧化頭型塗装機の第1の実施の形態を示している。
図1において、第1の実施の形態による回転霧化頭型塗装機1は、例えば高電圧発生器(図示せず)により塗料に高電圧を直接的に印加する直接帯電式の静電塗装機として構成されている。回転霧化頭型塗装機1は、例えば塗装用ロボットのアーム(図示せず)の先端に取付けられている。図2に示すように、回転霧化頭型塗装機1は、後述のハウジング2、エアモータ3、回転軸5、フィードチューブ6、回転霧化頭7、シェーピングエアリング8、カバー部材17、シール部材18を含んで構成されている。
ハウジング2は、硬質な樹脂材料、例えば、ポリオキシメチレン(POM)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフロオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の高機能樹脂材料(エンジニアリングプラスチック)を用いて筒状に形成されている。ハウジング2の基端側は、例えば塗装用ロボットのアームに取付けられる。このハウジング2には、先端側に開口するように、モータ収容部2Aが設けられ、該モータ収容部2Aの開口側には、1段拡開した内周側に位置してめねじ部2Bが設けられている。さらに、ハウジング2には、モータ収容部2Aの底部の中央位置(後述する回転軸5の軸線O-Oの位置)に、後述するフィードチューブ6の基端側が挿嵌される挿嵌孔2Cが設けられている。
エアモータ3は、ハウジング2のモータ収容部2A内に軸線O-Oと同軸に設けられている。このエアモータ3は、圧縮エアを動力源として後述の回転軸5および回転霧化頭7を、例えば3000~150000rpmの高速で回転させるものである。エアモータ3は、例えば、ステンレス、アルミニウム合金等の金属材料により形成されている。エアモータ3は、モータ収容部2A内に取付けられた段付円筒状のモータケース3Aと、該モータケース3Aの後側寄りに位置して回転可能に収容されたタービン3Bと、前記モータケース3Aに設けられ回転軸5を回転可能に支持するエア軸受3Cとを含んで構成されている。
モータケース3Aをハウジング2のモータ収容部2A内に挿嵌した状態では、ハウジング2のめねじ部2Bに円環状の抜止め部材4が螺着される。これにより、エアモータ3は、モータ収容部2A内に取付けられている。
回転軸5は、エアモータ3にエア軸受3Cを介して回転自在に支持された中空な筒体として形成されている。この回転軸5は、モータケース3A内に軸線O-Oを中心とし軸方向に延びて配置されている。回転軸5は、基端側(後端側)がタービン3Bの中央に取付けられ、先端がモータケース3Aから前側に突出している。回転軸5の先端部には、後述の回転霧化頭7がねじ止めされている。
フィードチューブ6は、回転霧化頭7に向けて塗料または洗浄流体を供給するもので、回転軸5内を通って該回転軸5の先端まで延びている。このフィードチューブ6の先端側は、回転軸5の先端から突出して回転霧化頭7内に延在している。一方、フィードチューブ6の基端側は、ハウジング2の挿嵌孔2Cに位置決め状態で挿嵌されている。ここで、フィードチューブ6は、例えば、ステンレス、アルミニウム合金等の金属材料を用い、軸線O-Oと同軸に延びる内筒と外筒とから2重管として構成されている。内筒の内側の塗料供給通路には、色替弁装置等の塗料供給源(いずれも図示せず)から供給される塗料または洗浄流体が流通する。内筒と外筒との間の洗浄流体供給通路には、洗浄流体供給源(いずれも図示せず)から供給される洗浄流体が流通する。なお、洗浄流体としては、シンナ、水等の洗浄液と圧縮エアが用いられる。
回転霧化頭7は、回転軸5の先端に取付けられ、後側から前側に向けて拡径するカップ状に形成されている。この回転霧化頭7は、エアモータ3によって回転軸5と一緒に高速回転されることにより、フィードチューブ6から供給される塗料を噴霧するものである。回転霧化頭7は、基端側が円筒状の取付部位7Aとなり、該取付部位7Aは、螺合等の手段を用いて回転軸5の先端に取付けられている。
回転霧化頭7の先端側は、前側に向けてカップ状に拡開したカップ部位7Bとなり、該カップ部位7Bは、前面側が塗料を薄膜化する塗料薄膜化面7B1となり、該塗料薄膜化面7B1の先端(前端)は、薄膜化した塗料を塗料粒子として放出する放出端縁7B2となっている。
シェーピングエアリング8は、回転霧化頭7の外周側に配置され、該回転霧化頭7から噴霧された塗料の噴霧パターンを整えるものである。シェーピングエアリング8は、後述の後リング部位9、前リング部位10、第1のシェーピングエア噴出孔11、第2のシェーピングエア噴出孔13を含んで構成されている。この場合、シェーピングエアリング8は、例えば、ステンレス、アルミニウム合金等の導電性の金属材料により形成されている。
後リング部位9は、エアモータ3の前側部位を囲むようにハウジング2に取付けられた段付円筒状体として形成されている。後リング部位9の後部外周には、ハウジング2のめねじ部2Bに螺着されるおねじ部9Aが設けられている。後リング部位9のおねじ部9Aよりも前側位置には、後述する円筒部材16の前端部が外嵌する段差部9Bが形成されている。後リング部位9の前側は、前リング部位10を取囲むように前方に向けて延びた円筒状の筒部9Cとなっている。さらに、筒部9C内は、円筒状の内周面9Dとなり、該内周面9Dの奥部は、前リング部位10が嵌合する嵌合部位9Eとなっている。
前リング部位10は、後リング部位9の前側に配置されている。この前リング部位10は、回転霧化頭7を囲む位置に後リング部位9の筒部9C内の内周面9D、嵌合部位9Eに嵌合して取付けられた段付円筒状体として形成されている。前リング部位10は、後リング部位9の筒部9C先端よりも前側に突出した部位に突出部位10Aを有している。この突出部位10Aの先端は、ほぼ平坦な円環状の先端面10Bとなっている。
一方、前リング部位10の外周側には、円筒状の外周面10Cが形成されている。図4に示すように、外周面10Cは、後側の大部分が後リング部位9の筒部9C内(内周面9D、嵌合部位9E)に嵌合される嵌合面部10C1となっている。嵌合面部10C1よりも前側、即ち、後リング部位9の筒部9Cよりも前側でカバー部材17によって覆われた部位は、カバー隠蔽部10C2となっている。さらに、カバー隠蔽部10C2よりも前側、即ち、外周面10Cのうち、カバー部材17の先端部位17Cよりも前側に突出した部位がシール面部10C3となっている。
ここで、シール面部10C3は、カバー部材17の先端部位17Cよりも前側に突出している。これにより、シール面部10C3は、後述するシール部材18のシールリップ部18Bが液密に当接する当接代を構成している。
第1のシェーピングエア噴出孔11は、前リング部位10の先端面10Bの外周寄りに位置し、該先端面10Bに開口するように周方向に多数個設けられている。各第1のシェーピングエア噴出孔11は、回転霧化頭7の放出端縁7B2から噴霧された塗料の噴霧パターンを整えるために、該放出端縁7B2に向けてシェーピングエアを噴出するものである。各第1のシェーピングエア噴出孔11は、第1のシェーピングエア通路12を介して第1のエア源(図示せず)に接続されている。
第2のシェーピングエア噴出孔13は、第1のシェーピングエア噴出孔11の内周側に位置して前リング部位10の先端面10Bに開口するように多数個設けられている。各第2のシェーピングエア噴出孔13は、各第1のシェーピングエア噴出孔11と同様に、回転霧化頭7の外周面の前側部位に沿ってシェーピングエアを噴出するものである。各第2のシェーピングエア噴出孔13は、第2のシェーピングエア通路14を介して第2のエア源(図示せず)に接続されている。
アシストエア噴出孔15は、回転霧化頭7のカップ部位7Bの後側位置で、前リング部位10の内周面に前方に向けて周方向に多数個穿設されている。各アシストエア噴出孔15は、例えば第1のシェーピングエア通路12に接続されている。各アシストエア噴出孔15は、回転霧化頭7の外周面と前リング部位10の内周面との間の円錐状をした隙間にアシストエア(パージエア)を噴出することにより、この隙間に塗料等が逆流するのを防止している。
円筒部材16は、絶縁性の樹脂材料、例えば、ポリオキシメチレン(POM)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフロオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の高機能樹脂材料(エンジニアリングプラスチック)を用い、ハウジング2を取囲む円筒状体として形成されている。円筒部材16は、その後部側が、例えばハウジング2の外周側に取付けられ、前部側が後リング部位9の段差部9Bに外側から嵌合されている。この場合、円筒部材16は、ハウジング2との間に隙間を形成している。この隙間は、第1のシェーピングエア通路12の一部として利用することができる。さらに、円筒部材16は、エアモータ3が圧縮エアの放出によって温度が低下した場合に、この温度の低下によってカバー部材17の外周面に結露が生じないように、冷気の伝達を遮断する遮熱部材として機能している。
次に、ハウジング2、エアモータ3、シェーピングエアリング8等を覆うカバー部材17について述べる。
カバー部材17は、回転霧化頭型塗装機1の外周面、即ち、ハウジング2、エアモータ3、シェーピングエアリング8等の外周側を取囲んで配置されている。カバー部材17は、円筒部材16の外周側を覆うように、該円筒部材16と僅かな隙間をもって配置されている。カバー部材17は、絶縁性の樹脂材料、例えばポリオキシメチレン(POM)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフロオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の高機能樹脂材料(エンジニアリングプラスチック)を用いてほぼ円筒状に形成されている。具体的には、カバー部材17は、軸方向の中間部から後側が円筒部17Aとなり、前記中間部から前側が前方に向けて縮径した円錐部17Bとなっている。円錐部17Bの内周側は、シェーピングエアリング8を構成する後リング部位9および前リング部位10に外嵌するように、該各リング部位9,10の外周形状に合わせて段付状に形成されている。図4、図5に示すように、円錐部17Bの先端部位17Cは、前リング部位10の先端面10Bよりも僅かに後退した位置まで延びている。
カバー部材17の先端部位17Cの内周面17Dには、後述するシール部材18を取付けるための凹陥溝17Eが形成されている。また、先端部位17Cの外周面は、円錐部17Bの外周面の角度よりも大きな角度をもって縮径した先端円錐面17C1となっている。
凹陥溝17Eは、カバー部材17の先端部位17Cの内周面17Dに、全周に亘って凹陥して形成されている。この凹陥溝17Eには、奥部側(後側)に位置して、径方向の外側に深溝となるように、径方向の内側に開口して係合凹部17E1が設けられている。この係合凹部17E1には、シール部材18の取付部18Aが係合される。
次に、第1の実施の形態の特徴部分となるシール部材18の構成および機能について述べる。
シール部材18は、カバー部材17の凹陥溝17Eに取付けられることにより、シェーピングエアリング8とカバー部材17との間をシールするものである。シール部材18は、耐溶剤性に優れ、弾性、柔軟性、耐久性を有する樹脂材料、例えば、ポリオキシメチレン(POM)、ポリテトラフロオロエチレン(PTFE)等の高機能樹脂材料を用いて形成されている。
シール部材18は、基端が凹陥溝17Eの係合凹部17E1に取付けられる取付部18Aとなっている。一方、シール部材18の先端は、カバー部材17よりも前方に向け内側に延びたシールリップ部18Bとして形成されている。この場合、シール部材18の取付部18Aは、全周に亘って径方向の外向きに突出した突条として形成されている。これにより、取付部18Aは、凹陥溝17Eの係合凹部17E1に位置決め状態で嵌合することができる。
一方、シール部材18のシールリップ部18Bは、先端に向けて厚さ寸法が小さくなるように断面が楔状に形成されている。シールリップ部18Bの薄肉な先端部18B1は、前リング部位10の外周面10Cのうち、最先端位置のシール面部10C3に押付け力をもって液密に密着している。このように、先細りに形成されたシールリップ部18Bの先端部18B1を、前リング部位10のシール面部10C3に密着させた状態では、シェーピングエアリング8とカバー部材17との間を、僅かな隙間を形成することなく、液密にシールすることができる。
ここで、シール部材18は、シールリップ部18Bの前面18B2が先端部位17Cの先端円錐面17C1から連続するように滑らかに形成されている。これにより、外観上の見栄えを良好にできる上に、シール部材18の外周面とカバー部材17の内周面17Dとの間に隙間が形成され難くすることができる。
第1の実施の形態による回転霧化頭型塗装機1は、上述の如き構成を有するものである。次に、この回転霧化頭型塗装機1を用いて塗装作業を行うときの動作について説明する。
エアモータ3のエア軸受3Cに軸受エアを供給し、タービン3Bにタービンエアを供給して回転軸5を回転する。これにより、回転軸5と一緒に回転霧化頭7が高速で回転する。この状態で、色替弁装置(図示せず)で選択された塗料をフィードチューブ6の塗料供給通路から回転霧化頭7に供給することにより、この塗料を回転霧化頭7から塗料粒子として噴霧することができる。
この場合、回転霧化頭7は、例えば、ステンレス、アルミニウム合金等の導電性を有する金属材料を用いて形成されている。そこで、塗装作業に際し、高電圧発生器から出力される高電圧を、フィードチューブ6、回転霧化頭7等に印加する。これにより、回転霧化頭7から噴霧された塗料粒子を、高電圧に帯電させることができる。
このように、回転霧化頭7から噴霧される塗料粒子には、高電圧発生器によって高電圧が印加されている。このため、高電圧に帯電した塗料粒子は、アースに接続された被塗物に向けて飛行し、効率よく塗着することができる。
一方、回転霧化頭7から塗料を噴霧したときには、この噴霧塗料の微粒化と噴霧パターンの整形のためにシェーピングエアリング8の各シェーピングエア噴出孔11,13からシェーピングエアを噴出している。これにより、回転霧化頭7から飛行してくる塗料の液糸にシェーピングエアを衝突させることができ、この塗料を微粒化することができる。
回転霧化頭7から塗料粒子を噴霧して塗装を行うと、塗料粒子の一部が回転霧化頭7の外周面、シェーピングエアリング8の前リング部位10の先端面10B、カバー部材17等に付着する。このために、塗装作業を所定時間行ったら、回転霧化頭型塗装機1を、外部洗浄装置(図示せず)まで移動する。この外部洗浄装置では、回転霧化頭7の外周面等にシンナ等の洗浄液体を吹き付け、これらに付着した塗料を洗浄している。
通常、シェーピングエアリング8(前リング部位10の外周面10C)とカバー部材17(内周面17D)との間には、シェーピングエアリング8に対してカバー部材17を取付け、取外しを可能にするために、僅かな隙間が形成されている。また、シェーピングエアリング8とカバー部材17との間には、材質の相違による膨張率の差によっても隙間が形成される。これにより、洗浄液体を吹き付けて洗浄作業を行うと、この隙間に洗浄液体が浸入してしまうことがある。
然るに、第1の実施の形態によれば、カバー部材17の先端部位17Cの内周面17Dには、全周に亘って凹陥した凹陥溝17Eが設けられている。この凹陥溝17Eには、シェーピングエアリング8とカバー部材17との間をシールする円環状のシール部材18を設けている。この上で、シール部材18は、基端が凹陥溝17Eに嵌合して取付けられる取付部18Aとなり、先端がカバー部材17よりも前方に向け内側に延びたシールリップ部18Bとして形成する構成となっている。
従って、シール部材18の取付部18Aを、凹陥溝17Eの係合凹部17E1に嵌合して取付ける。この状態では、シール部材18の先端側で前方に向け内側に延びたシールリップ部18Bは、その先端部18B1をシェーピングエアリング8を構成する前リング部位10の外周面10Cのシール面部10C3に対して液密に密着させることができる。
これにより、シール部材18は、シェーピングエアリング8とカバー部材17との間に洗浄液体が入り込む隙間が形成されないように、シェーピングエアリング8とカバー部材17との間をシールすることができる。
この結果、隙間に浸入した洗浄液体の飛散(垂れ落ち)を未然に防ぐことができるから、回転霧化頭型塗装機1を用いた塗装作業の生産性や塗装不良に対する信頼性を向上することができる。また、噴霧する塗料に直接的に高電圧を印加して塗装作業を行う場合には、シェーピングエアリング8とカバー部材17との間を電気的に絶縁することができる。これにより、高電圧の影響によるカバー部材17の炭化を防ぐことができ、カバー部材17の耐久性を向上することができる。
シール部材18のシールリップ部18Bは、シェーピングエアリング8の前リング部位10の外周面10Cに当接する構成となっている。従って、シールリップ部18Bは、薄肉に形成された先端部18B1を前リング部位10の外周面10Cのシール面部10C3に密着させることができる。これにより、シール部材18は、シェーピングエアリング8とカバー部材17との間に隙間をほぼ形成することなく、該シェーピングエアリング8とカバー部材17との間を液密にシールすることができる。
次に、図6および図7は本発明の第2の実施の形態を示している。第2の実施の形態の特徴は、シール部材のシールリップ部は、シェーピングエアリングの外周面に当接する第1のリップ部と、カバー部材の先端部位に当接する第2のリップ部とを有する構成としたことにある。なお、第2の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
図6、図7において、第2の実施の形態によるカバー部材21は、ハウジング2、エアモータ3、シェーピングエアリング8等の外周側を取囲んで配置されている。カバー部材21は、柔軟性を有する絶縁性の樹脂材料、例えば、第1の実施の形態によるカバー部材17と同様の樹脂材料を用いてほぼ円筒状に形成されている。カバー部材21は、軸方向の中間部から前側が前方に向けて縮径した円錐部21Aとなっている。円錐部21Aの先端部位21Bは、前リング部位10の先端面10Bよりも僅かに後退した位置まで延びている。
カバー部材21の先端部位21Bの内周面21Cには、後述するシール部材22を取付けるための凹陥溝21Dが形成されている。また、先端部位21Bの外周面は、先端円錐面21B1となり、該先端円錐面21B1の最前部は、全周に亘って平坦な環状の先端面21B2となっている。凹陥溝21Dは、内周面21Cに全周に亘って凹陥して形成され、その奥部側(後側)には、深溝状の係合凹部21D1が設けられている。
第2の実施の形態によるシール部材22は、カバー部材21の凹陥溝21Dに取付けられることにより、シェーピングエアリング8とカバー部材21との間をシールするものである。シール部材22は、第1の実施の形態によるシール部材18と同様の樹脂材料を用いて形成されている。
シール部材22は、基端が凹陥溝21Dの係合凹部21D1に取付けられる取付部22Aとなっている。一方、シール部材22の先端は、カバー部材21よりも前方に向けて延びたシールリップ部22Bとして形成されている。このシールリップ部22Bは、径方向の内向きに延びてシェーピングエアリング8の前リング部位10を形成する外周面10Cのシール面部10C3に当接する第1のリップ部22B1と、径方向の外向きに延びてカバー部材21の先端部位21Bの先端面21B2に当接する第2のリップ部22B2とを有している。
ここで、シールリップ部22Bの第1のリップ部22B1は、縮径して前側に延びた先端に向け厚さ寸法が小さくなるように断面が楔状に形成されている。この薄肉な先端部22B3は、前リング部位10のシール面部10C3に押付け力をもって液密に密着している。一方、シールリップ部22Bの第2のリップ部22B2は、拡径して後側に延びた先端に向け厚さ寸法が小さくなるように断面が楔状に形成されている。この薄肉な先端部22B4は、先端部位21Bの先端面21B2に押付け力をもって液密に密着している。
このように、第1のリップ部22B1の先端部22B3を前リング部位10の外周面10Cのシール面部10C3に密着させた状態では、シェーピングエアリング8とカバー部材21との間を、隙間を形成することなくシールすることができる。
さらに、シールリップ部22Bは、第2のリップ部22B2の先端部22B4をカバー部材21の先端部位21Bの先端面21B2に密着させることができる。これにより、第2のリップ部22B2は、シール部材22とカバー部材21との間に隙間が形成されている場合でも、この隙間を塞ぐことができる。即ち、第2のリップ部22B2は、シール部材22とカバー部材21との間を、外部に開口する隙間を形成することなくシールすることができる。
かくして、このように構成された第2の実施の形態でも、前述した第1の実施の形態とほぼ同様に、シールリップ部22Bの第1のリップ部22B1によりシェーピングエアリング8とカバー部材21との間を隙間なくシールすることができる。特に、第2の実施の形態では、シールリップ部22Bの第2のリップ部22B2は、カバー部材21の先端部位21Bの先端面21B2に当接することができる。これにより、第2のリップ部22B2を設けたことで、シール部材22とカバー部材21との間に洗浄液体が浸入するのを防止することができ、生産性や信頼性を向上することができる。
次に、図8および図9は本発明の第3の実施の形態を示している。第3の実施の形態の特徴は、カバー部材の先端部位にシール部材を取付けるための調整具を設ける構成としたことにある。なお、第3の実施の形態では、前述した第1、第2の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
図8、図9において、第3の実施の形態によるカバー部材31は、ハウジング2、エアモータ3、シェーピングエアリング8等の外周側を取囲んで配置されている。カバー部材31は、例えば、第1の実施の形態によるカバー部材17と同様の樹脂材料を用いてほぼ円筒状に形成されている。カバー部材31は、軸方向の中間部から前側が前方に向けて縮径した円錐部31Aとなっている。円錐部31Aの先端部位31Bは、前リング部位10の先端面10Bよりも僅かに後退した位置まで延びている。
カバー部材31の先端部位31Bの内周面31Cには、後述するシール部材32を取付けるための凹陥溝31Dが形成されている。また、先端部位31Bの外周面は、先端円錐面31B1となり、該先端円錐面31B1の最前部は、全周に亘って平坦な環状の先端面31B2となっている。凹陥溝31Dは、内周面31Cに全周に亘って凹陥して形成され、その奥部側(後側)には、深溝状の調整具収容溝31D1が設けられている。この調整具収容溝31D1には、円環状の調整具31Eが収容されている。
調整具31Eは、内径側に向けて開口する係合凹部31E1を有している。この係合凹部31E1は、後述するシール部材32の取付部32Aが嵌合して取付けられるものである。ここで、調整具31Eは、係合凹部31E1の形状、大きさが異なるものを複数種類用意することにより、シール部材32の他にも様々なシール部材の取付部を取付けることができる。
第3の実施の形態によるシール部材32は、カバー部材31の凹陥溝31Dに設けられた調整具31Eに取付けられている。これにより、シール部材32は、シェーピングエアリング8とカバー部材31との間をシールするものである。シール部材32は、第1の実施の形態によるシール部材18と同様の樹脂材料を用いて形成されている。
シール部材32は、基端が調整具31Eの係合凹部31E1に取付けられる取付部32Aとなり、先端がカバー部材31よりも前方に向けて延びたシールリップ部32Bとして形成されている。このシールリップ部32Bは、第2の実施の形態によるシール部材22のシールリップ部22Bと同様に、第1のリップ部32B1、第2のリップ部32B2、先端部32B3および先端部32B4から形成されている。
かくして、このように構成された第3の実施の形態でも、前述した第1、第2の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第3の実施の形態では、カバー部材31の凹陥溝31Dには、調整具収容溝31D1を設け、この調整具収容溝31D1には、内径側に向けて開口する係合凹部31E1を備えた調整具31Eを収容する構成としている。これにより、調整具31Eとして、係合凹部31E1の形状、大きさが異なるものを複数種類用意することにより、形状が異なる様々なシール部材の取付部を取付けることができる。
なお、第1の実施の形態では、各アシストエア噴出孔15は、第1のシェーピングエア通路12に接続した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、各アシストエア噴出孔15は、第2のシェーピングエア通路14に接続する構成としてもよい。一方、各アシストエア噴出孔15は、各シェーピングエア通路12,14と独立した単独のエア通路と接続する構成としてもよい。さらに、各アシストエア噴出孔15を廃止する構成としてもよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
第1の実施の形態では、回転霧化頭型塗装機1として、回転霧化頭7に供給される塗料に高電圧を直接的に印加する直接帯電式の静電塗装機を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば回転霧化頭7の外周位置に高電圧を放電する外部電極を有し、この外部電極からの放電によって回転霧化頭7から噴霧された塗料粒子に高電圧を印加する間接帯電式の静電塗装機に適用する構成としてもよい。さらに、本発明は、塗料に高電圧を印加することなく塗装を行う非静電塗装機にも適用することができる。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができる。
さらに、第3の実施の形態では、シェーピングエアリング8の前リング部位10の外周面10Cに当接する第1のリップ部32B1と、カバー部材31の先端部位31Bの先端面31B2に当接する第2のリップ部32B2とからなるシールリップ部32Bを有したシール部材32(第2の実施の形態によるシール部材22と同様)を設けている。この上で、カバー部材31には、凹陥溝31Dに調整具31Eを設け、この調整具31Eの係合凹部31E1にシール部材32の取付部32Aを取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、第1の実施の形態によるシール部材18を、調整具を備えたカバー部材に取付ける構成としてもよい。
1 回転霧化頭型塗装機
3 エアモータ
5 回転軸
6 フィードチューブ
7 回転霧化頭
7B カップ部位
8 シェーピングエアリング
10 前リング部位
10A 突出部位
10B 先端面
10C 外周面
10C3 シール面部
11 第1のシェーピングエア噴出孔
13 第2のシェーピングエア噴出孔
17,21,31 カバー部材
17C,21B,31B 先端部位
17D,21C,31C 内周面
17E,21D,31D 凹陥溝
18,22,32 シール部材
18A,22A,32A 取付部
18B,22B,32B シールリップ部
18B1,22B3,22B4,32B3,32B4 先端部
22B1,32B1 第1のリップ部
22B2,32B2 第2のリップ部
31E 調整具
3 エアモータ
5 回転軸
6 フィードチューブ
7 回転霧化頭
7B カップ部位
8 シェーピングエアリング
10 前リング部位
10A 突出部位
10B 先端面
10C 外周面
10C3 シール面部
11 第1のシェーピングエア噴出孔
13 第2のシェーピングエア噴出孔
17,21,31 カバー部材
17C,21B,31B 先端部位
17D,21C,31C 内周面
17E,21D,31D 凹陥溝
18,22,32 シール部材
18A,22A,32A 取付部
18B,22B,32B シールリップ部
18B1,22B3,22B4,32B3,32B4 先端部
22B1,32B1 第1のリップ部
22B2,32B2 第2のリップ部
31E 調整具
Claims (3)
- 圧縮エアを動力源とするエアモータ(3)と、
前記エアモータ(3)に回転自在に支持され先端が前記エアモータ(3)から前側に突出した中空な回転軸(5)と、
塗料または洗浄流体を供給するために前記回転軸(5)内を通って前記回転軸(5)の先端まで延びたフィードチューブ(6)と、
基端側が前記回転軸(5)の先端に取付けられ先端側が前側に向けカップ状に拡開したカップ部位(7B)となり、該カップ部位(7B)の先端から塗料を噴霧する回転霧化頭(7)と、
前記回転霧化頭(7)の外周側に配置され、先端面(10B)にシェーピングエアを噴出する多数個のシェーピングエア噴出孔(11,13)を有するシェーピングエアリング(8)と、
前記エアモータ(3)と前記シェーピングエアリング(8)の外周側を取囲んで配置され、先端部位(17C,21B,31B)が前記シェーピングエアリング(8)の前記先端面(10B)よりも僅かに後退した位置まで延びたカバー部材(17,21,31)とを備えてなる回転霧化頭型塗装機において、
前記カバー部材(17,21,31)の先端部位(17C,21B,31B)の内周面(17D,21C,31C)には、全周に亘って凹陥した凹陥溝(17E,21D,31D)が設けられ、
前記凹陥溝(17E,21D,31D)には、前記シェーピングエアリング(8)と前記カバー部材(17,21,31)との間をシールする円環状のシール部材(18,22,32)が設けられ、
前記シール部材(18,22,32)は、基端が前記凹陥溝(17E,21D,31D)に取付けられる取付部(18A,22A,32A)となり、先端が前記カバー部材(17,21,31)よりも前方に向け内側に延びたシールリップ部(18B,22B,32B)として形成されていることを特徴とする回転霧化頭型塗装機。 - 前記シール部材(18)の前記シールリップ部(18B)は、前記シェーピングエアリング(8)の外周面(10C)に当接されてなる請求項1に記載の回転霧化頭型塗装機。
- 前記シール部材(22,32)の前記シールリップ部(22B,32B)は、前記シェーピングエアリング(8)の外周面(10C)に当接する第1のリップ部(22B1,32B1)と、前記カバー部材(21,31)の先端部位(21B,31B)に当接する第2のリップ部(22B2,32B2)とを有してなる請求項1に記載の回転霧化頭型塗装機。
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- 2016-04-26 WO PCT/JP2016/063036 patent/WO2016190027A1/ja active Application Filing
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Publication number | Publication date |
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JP6475327B2 (ja) | 2019-02-27 |
JPWO2016190027A1 (ja) | 2018-06-07 |
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