塗料供給システム
【課題】塗装ブース流路内の塗料の圧力変動を防止できる塗料供給システムの提供。
【解決手段】塗料供給システムＢは、ポンプ吐出側１１からブース流路入口側２１へ至る塗料往路３と、塗装フィルタ３０上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサｓ３と、背圧弁４４と塗料タンク４２とを介設し、ブース流路出口側２２からポンプ吸入側１２へ至る塗料還路４と、背圧弁４４へのエア圧を切り替える高圧・低圧切替電磁弁４５、４６と、送圧センサｓ３が検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様に電動プランジャーポンプ１をＰＩＤ制御するとともに、目標送り圧に基づいて高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を高圧または低圧に設定する塗料供給制御器５とを備える。ブースでの塗料消費中における追従性が良いので塗装ブース流路２内の塗料の圧力変動を防止できる。
【解決手段】塗料供給システムＢは、ポンプ吐出側１１からブース流路入口側２１へ至る塗料往路３と、塗装フィルタ３０上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサｓ３と、背圧弁４４と塗料タンク４２とを介設し、ブース流路出口側２２からポンプ吸入側１２へ至る塗料還路４と、背圧弁４４へのエア圧を切り替える高圧・低圧切替電磁弁４５、４６と、送圧センサｓ３が検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様に電動プランジャーポンプ１をＰＩＤ制御するとともに、目標送り圧に基づいて高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を高圧または低圧に設定する塗料供給制御器５とを備える。ブースでの塗料消費中における追従性が良いので塗装ブース流路２内の塗料の圧力変動を防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のボディ等に塗装を行う塗料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
塗料供給ポンプを常時、一定の出力で運転すると、塗料供給ポンプの消費電力が大きいとともに、塗料供給ポンプの寿命が短くなる。
【０００３】
特許文献１には、塗装ガン装備部の運転状況に応じて正規運転とセーブ運転とを自動切り換えし、正規運転では塗料供給ポンプをその吐出流量が設定正規流量値となる状態に変速制御し、セーブ運転では塗料供給ポンプをその吐出流量が設定正規流量値よりも小さい設定セーブ流量値となる状態に変速制御する塗料供給設備が記載されている。
特許文献２には、塗装ガン装備部の運転条件の変化に応じて塗装供給ポンプの出力を自動調整することによりポンプ消費動力を節減した塗料供給設備が記載されている。
特許文献３には、塗料を循環させるためのポンプと、背圧調整器と、塗装ライン中の塗料圧力を検出する圧力センサと、ポンプおよび背圧調整器を制御する制御手段とを備え、流量モードでは背圧調整器を非活動状態にし、ポンプを定速度で動作させ、圧力モードでは背圧調整器を活動状態にし、ポンプ速度を制御して塗装圧を維持する塗料循環システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５４０４２号公報
【特許文献２】特開２００８−８６９９８号公報
【特許文献３】特表２００９−５０７６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１は、下記の課題を有する。
塗装ブースでの塗料消費は、一定でないので、塗料流路中を流れる塗料の圧力が変動し、脈動する。脈動を放置すると塗装むら等が起きるので、サージタンク等の脈動抑制機器が必要である。
【０００６】
上記特許文献２は、下記の課題を有する。
塗装ガン装備部の運転スケジュールと実際の塗料消費との間でズレが生じるので、塗装ガン装備部の運転条件の変化に応じて塗装供給ポンプの出力を増減する制御では、塗料流路内を流れる塗料の圧力変動を確実に抑えることができない。
【０００７】
上記特許文献３は、下記の課題を有する。
圧力モードにおいて、ポンプ内蔵の圧力センサで塗料圧力を検出しているため、ポンプの挙動を圧力センサが検知してしまい、塗料流路を流れる塗料の圧力変動が解消されず、脈動が残る。
【０００８】
流量モードにおいて、背圧調整器を非活動状態にしているので、塗装タンクに大量の塗料が流入して溢れてしまう。塗料流路内の塗料の圧力が場所によってバラつきとともに、塗料流路内にエアーが混入し易い。
流量モードから圧力モードへの移行する際に、塗料流路内の塗料圧力が所定の塗装圧になるのに時間がかかる。
上記の不具合は、塗料流路が長い場合や高低差がある場合には特に顕著である。
【０００９】
本発明の目的は、塗装時（高圧運転）には塗料流路を流れる塗料の圧力変動を防止でき、非塗装時（低圧運転）には塗料流路を流れる塗料の挙動の安定化が図れる塗料供給システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（請求項１について）
塗料供給システムは、塗料フィルタを往路中に介設し、電動プランジャーポンプの吐出側から塗装ブース流路の入口側へ至る塗料往路と、塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンと、塗料フィルタ直前の塗料往路に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサと、エアオペレート式の背圧弁と塗料を貯留する塗料タンクとを還路中に介設し、前記塗装ブース流路の出口側から電動プランジャーポンプの吸入側へ至る塗料還路と、背圧弁直前の塗料還路に配され、背圧弁上流側の塗料戻り圧を検出する戻圧センサと、電動プランジャーポンプを駆動するためのインバーターと、背圧弁にエア圧を加えて駆動する電空レギュレータと、マイクロコンピュータを有し、インバーターおよび電空レギュレータを制御する塗料供給制御器とを備える。
【００１１】
塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料噴射が成されて塗料が消費されると、各塗装路（塗装ブース流路、塗料往路、塗料還路）内の塗料圧力が低下する。 塗料フィルタ直前の塗料往路内に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサが検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にマイクロコンピュータがＰＩＤ演算を行ってインバーターへ送出する制御電圧を加減して電動プランジャーポンプをフィードバック制御するため塗料送り圧が目標送り圧に維持される。
また、背圧弁上流側の塗料還路内の塗料戻り圧を検出する戻圧センサが検出する塗料戻り圧が目標戻り圧となる様にマイクロコンピュータが電空レギュレータへ送出する電気信号のレベルを調整して背圧弁を制御するため、塗料戻り圧が目標戻り圧に維持される。
【００１２】
この塗料供給システムは、塗料フィルタ直前の塗料往路内の塗料送り圧が目標送り圧に維持され、背圧弁上流側の塗料還路内の塗料戻り圧が目標戻り圧に維持されるので、塗装ブース流路内の塗料の圧力変動を防止できる。
なお、塗料フィルタ直前の塗料往路内に送圧センサを配し、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出しているため、塗料往路中を流れる塗料の圧力とズレが生じ難い。また、塗料フィルタの使用期間に係わらず正確に塗料送り圧を検出できる。
【００１３】
送圧センサが検出する塗料フィルタ直前の塗料送り圧が目標送り圧となる様にマイクロコンピュータがＰＩＤ演算を行ってインバーターへ送出する制御電圧を加減して電動プランジャーポンプをフィードバック制御しているので、塗料往路内の塗料圧力の変化に対する追従性が良い。
【００１４】
（請求項２について）
塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じて出力される運転信号に基づいて、マイクロコンピュータが目標送り圧および目標戻り圧を設定しているので、塗料供給ポンプの消費電力を低減できる。
【００１５】
具体的には、塗装ロボットが塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料を噴射する期間は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、マイクロコンピュータが目標送り圧および目標戻り圧を高く設定する。
しかし、塗装ロボットが塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料を噴射しない期間は、塗料固化や塗料沈降を防ぐ程度の塗料流量で塗装路内を塗料を循環させれば良いので、マイクロコンピュータが目標送り圧および目標戻り圧を低く設定する。
【００１６】
（請求項３について）
塗料供給システムは、塗料フィルタを往路中に介設し、電動プランジャーポンプの吐出側から塗装ブース流路の入口側へ至る塗料往路と、塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンと、塗料フィルタ直前の塗料往路に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサと、背圧弁と塗料を貯留する塗料タンクとを還路中に介設し、塗装ブース流路の出口側から電動プランジャーポンプの吸入側へ至る塗料還路と、電動プランジャーポンプを駆動するためのインバーターと、背圧弁の背圧を高圧と低圧の二段階に切り替える高圧・低圧切替電磁弁と、マイクロコンピュータを有し、インバーターおよび高圧・低圧切替電磁弁を制御する塗料供給制御器とを備える。
【００１７】
塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料噴射が成されて塗料が消費されると、各塗装路（塗装ブース流路、塗料往路、塗料還路）内の塗料圧力が低下する。 塗料フィルタ直前の塗料往路内に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサが検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にマイクロコンピュータがＰＩＤ演算を行ってインバーターへ送出する制御電圧を加減して電動プランジャーポンプをフィードバック制御するため塗料送り圧が目標送り圧に維持される。
また、目標送り圧に基づいてマイクロコンピュータが高圧・低圧切替電磁弁を高圧または低圧に設定するため、目標戻り圧に塗料戻り圧が近づく。
【００１８】
この塗料供給システムは、塗料フィルタ直前の塗料往路内の塗料送り圧が目標送り圧に維持され、背圧弁より上流の塗料還路内の塗料戻り圧が適圧に近づくので、塗装ブース流路内の塗料の圧力変動を防止できる。
なお、塗料フィルタ直前の塗料往路内に送圧センサを配し、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出しているため、塗料往路中を流れる塗料の圧力とズレが生じ難い。また、塗料フィルタの使用期間に係わらず正確に塗料送り圧を検出できる。
【００１９】
送圧センサが検出する塗料フィルタ直前の塗料送り圧が目標送り圧となる様にマイクロコンピュータがＰＩＤ演算を行ってインバーターへ送出する制御電圧を加減して電動プランジャーポンプをフィードバック制御しているので、塗料往路内の塗料圧力の変化に対する追従性が良い。
【００２０】
電空レギュレータを用いず、目標送り圧に基づいてマイクロコンピュータが高圧・低圧切替電磁弁を高圧・低圧の二段階に切替えているので安価である。
【００２１】
（請求項４について）
塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じて出力される運転信号に基づいて、マイクロコンピュータが目標送り圧を設定しているので、塗料供給ポンプの消費電力を低減できる。
【００２２】
具体的には、塗装ロボットが塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料を噴射する期間は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、マイクロコンピュータが目標送り圧を高く設定し、高圧・低圧切替電磁弁を高圧側に切替えて塗料戻り圧を高くする。
しかし、塗装ロボットが塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料を噴射しない期間は、塗料固化や塗料沈降を防ぐ程度の塗料流量で塗装路内を塗料を循環させれば良いので、マイクロコンピュータが目標送り圧を低く設定し、高圧・低圧切替電磁弁を低圧側に切替えて塗料戻り圧を低くする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係る塗料供給システムの説明図である。
【図２】その塗料供給システムの全体の制御フローを示す説明図である。
【図３】その塗料供給システムの電動プランジャーポンプのＰＩＤ制御フローを示す説明図である。
【図４】本発明の実施例２に係る塗料供給システムの説明図である。
【図５】その塗料供給システムの全体の制御フローを示す説明図である。
【図６】その塗料供給システムの電動プランジャーポンプのＰＩＤ制御フローを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図４に示す塗料供給システムＢは、ポンプ吐出側１１からブース流路入口側２１へ至る塗料往路３と、塗装フィルタ３０上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサｓ３と、背圧弁４４と塗料タンク４２とを介設し、ブース流路出口側２２からポンプ吸入側１２へ至る塗料還路４と、背圧弁４４へのエア圧を切り替える高圧・低圧切替電磁弁４５、４６と、送圧センサ３が検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様に電動プランジャーポンプ１をＰＩＤ制御するとともに、目標送り圧に基づいて高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を高圧または低圧に設定する塗料供給制御器５とを備える。これにより、ブースでの塗料消費中における追従性が良いので塗装ブース流路２内の塗料の圧力変動を防止できる。
【実施例１】
【００２５】
本発明の実施例１（請求項１、２に対応）に塗料供給システムＡを図１〜図３に基づいて説明する。
塗料供給システムＡは、電動プランジャーポンプ１の吐出側１１から塗装ブース流路２の入口側２１へ至る塗料往路３と、塗装ブース流路２に接続される塗料塗布ガン３１、３２と、塗料往路３中に介設される塗料フィルタ３０と、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサｓ１と、背圧弁４１と塗料タンク４２とを還路中に介設し、塗装ブース流路２の出口側２２から電動プランジャーポンプ１の吸入側１２へ至る塗料還路４と、背圧弁４１より上流の塗料還路４内の塗料戻り圧を検出する戻圧センサｓ２と、電動プランジャーポンプ１を駆動するためのインバーター１３、背圧弁４１にエア圧を加えて駆動する電空レギュレータ４０、マイクロコンピュータ５１を有するＰＬＣ５０（プログラマブルロジックコントローラ）を配設した塗料供給制御器５とを備える。
【００２６】
電動プランジャーポンプ１は、シリンダの入口側、出口側流路にボールを配し、モータシャフトの回転力をクランク機構で往復動に変換し、ロッドをシリンダ内でピストン運動させる４ボール二連式である。
塗装ブース流路２は、ツーパイプ方式であり、手吹の塗料塗布ガン３１および多軸多関節の塗装ロボットにより操作される塗料塗布ガン３２を流路に接続している。
【００２７】
塗料フィルタ３０の上流側の塗料往路３には溶接ボールバルブ３３ａが介設され、溶接ボールバルブ３３ａの上流側の塗料往路３には、塗料フィルタ３０直前の塗料圧力を検出するための送圧センサｓ１がねじ込みバルブ３３ｂを介して接続されている。
【００２８】
塗料フィルタ３０の下流側の塗料往路３には溶接ボールバルブ３４が介設され、その溶接ボールバルブ３４の下流には温調水熱交換器３５が介設されている。
塗料タンク４２は、塗料を貯溜する容器であり、電動プランジャーポンプ１の吸入側１２より上流の塗料還路４に介設されている。
【００２９】
背圧弁４１は、エアオペレート式であり、塗料タンク４２の入口側４２ａと塗装ブース流路２の出口側２２との間の塗料還路４内に介設されている。
この背圧弁４１は、弁体内を通過する塗料に背圧を加え、塗料還路４上流の塗装ブース流路２内の塗装圧を所定値に維持するためのものである。この背圧弁４１の上流側は、溶接ボールバルブ４３を介して塗装ブース流路２の出口側２２に接続されている。
【００３０】
塗料送圧に対応して送圧センサｓ１が出力する電気出力（４ｍＡ〜２０ｍＡ）は、ＰＬＣ５０のＡ／Ｄ変換ユニット５５へ送出され、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行う。
そして、Ｄ／Ａ変換ユニット５６を介してインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する。
【００３１】
また、戻圧センサｓ２は、背圧弁４１より上流の塗料還路４内の塗料戻り圧を検出し、その塗料戻り圧に対応した電気出力（４ｍＡ〜２０ｍＡ）は、ＰＬＣ５０のＡ／Ｄ変換ユニット５３へ送出される。
電空レギュレータ４０は、ＰＬＣ５０のＣＣ−ＬＩＮＫユニット５４が出力する電気信号（塗料圧力指令；デジタル値）に比例した、背圧弁４１へ送る空気圧力を無段階に増減する器具である。
ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、戻圧センサｓ２が検出する塗料戻り圧が目標戻り圧となる様にＰＩＤ演算を行って、電空レギュレータ４０へ送出する電気信号のレベルを調整して背圧弁４１を制御する（図２、図３参照）。
【００３２】
運転モードが自動の場合、運転目標送り圧および目標戻り圧は、塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を司るロボット工程盤６の運転状況に応じてＣＣ−ＬＩＮＫコントローラユニット５７へ出力される運転信号６１に基づいてマイクロコンピュータ５１が設定する。なお、所定の運転状態における最適な、目標送り圧および目標戻り圧は、予め試験運転を行って決定され、タッチパネル５２（図１、図２参照）で設定される。
【００３３】
本実施例の塗料供給システムＡは、以下の様に作動する。
塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司るロボット工程盤６の運転状況に応じて出力される運転信号６１に基づいて高圧運転を行うか低圧運転を行うかをＰＬＣ５０が決定し、決定内容に基づいて目標送り圧および目標戻り圧を設定する。
なお、ロボット工程盤６が出力する運転信号６１は、塗装ラインが稼働中であるか否かのライン稼働情報、塗装色の塗色情報、塗装が完了したか否かの塗装完了情報、および運転予定日時のカレンダタイマ情報である。
【００３４】
塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射する高圧運転時は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、目標送り圧および目標戻り圧は高く設定される。また、塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射しない低圧運転時は、目標送り圧および目標戻り圧が低く設定される。
【００３５】
塗装ブース流路２に接続した塗料塗布ガン３２（または塗料塗布ガン３１）から被噴射体へ塗料噴射が成されて塗料が消費されている高圧運転時は、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料圧力が低下する。
【００３６】
このため、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、送圧センサｓ１が検出する塗料送り圧が、高く設定した目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６からインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する（図２、図３参照）。
【００３７】
また、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、戻圧センサｓ２が検出する塗料戻り圧が、高く設定した目標戻り圧となる様に、ＣＣ−ＬＩＮＫユニット５４から電空レギュレータ４０へ送出する電気信号（塗料圧力指令）のレベルを増減して背圧弁４１を制御する（図２、図３参照）。
これにより、塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射に適した高い目標送り圧に塗料送り圧が維持される。
【００３８】
塗装ブース流路２に接続した塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を停止して塗料が消費されない低圧運転時は、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料圧力が上昇していく。
【００３９】
このため、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、送圧センサｓ１が検出する塗料送り圧が、低く設定した目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６からインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する（図２、図３参照）。
【００４０】
また、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、戻圧センサｓ２が検出する塗料戻り圧が、低く設定した目標戻り圧となる様に、ＣＣ−ＬＩＮＫユニット５４から電空レギュレータ４０へ送出する電気信号（塗料圧力指令）のレベルを増減して背圧弁４１を制御する（図２、図３参照）。
これにより、塗料送り圧が低い目標送り圧に維持される。
【００４１】
本実施例の塗料供給システムＡは、以下の利点を有する。
高圧運転時において、塗料供給システムＡは、塗料フィルタ３０上流側の塗料往路３内の塗料送り圧が高圧運転に好適な高い目標送り圧に維持され、背圧弁４１上流側の塗料還路４内の塗料戻り圧が高圧運転に好適な高い目標戻り圧に維持されるので、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料の圧力変動を防止できる。
【００４２】
また、低圧運転時では、塗料フィルタ３０上流側の塗料往路３内の塗料送り圧が低圧運転に好適な低い目標送り圧に維持され、背圧弁４１上流側の塗料還路４内の塗料戻り圧が低圧運転に好適な低い目標戻り圧に維持されるので、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料の圧力変動を防止できる。
【００４３】
本実施例の塗料供給システムＡは、各塗装路内の塗料の圧力変動を防止できるため、サージタンク等の脈動抑制機器が不要である。
【００４４】
本実施例の塗料供給システムＡは、手動背圧弁を手動操作したり、圧力センサの目視値に基づいて塗装ポンプ能力を調整する等の手動操作が不要であり、塗料供給制御器５側で全て行えるので手間がかからないとともに、安全性に優れる。
【００４５】
送圧センサｓ１が検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１がＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６がインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減して電動プランジャーポンプ１をフィードバック制御しているので、塗料往路３内の塗料圧力の変化に対する追従性が良い。
【００４６】
塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を司るロボット工程盤６の運転状況に応じて出力される運転信号６１に基づいて高圧運転を行うか低圧運転を行うかをＰＬＣ５０が決定し、決定内容に基づいて目標送り圧および目標戻り圧を設定しているので、低圧運転を行う分だけ電動プランジャーポンプ１の消費電力を低減できる。
【００４７】
具体的には、塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射する高圧運転時は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１が目標送り圧および目標戻り圧を高く設定する。また、塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射しない塗装停止時は、塗料固化や塗料沈降を防ぐ程度の塗料流量で塗装路内を塗料を循環させれば良いので、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１が目標送り圧および目標戻り圧を低く設定する。
【実施例２】
【００４８】
本発明の実施例２（請求項３、４に対応）に塗料供給システムＢを図４〜図６に基づいて説明する。
塗料供給システムＢは、電動プランジャーポンプ１の吐出側１１から塗装ブース流路２の入口側２１へ至る塗料往路３と、塗装ブース流路２に接続される塗料塗布ガン３１、３２と、塗装往路３中に介設される塗料フィルタ３０と、塗料フィルタ３０上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサｓ３と、背圧弁４４と塗料タンク４２とを還路中に介設し、塗装ブース流路２の出口側２２から電動プランジャーポンプ１の吸入側１２へ至る塗料還路４と、電動プランジャーポンプ１を駆動するためのインバーター１３、背圧弁４４の背圧を切替えるための高圧・低圧切替電磁弁４５、４６、およびマイクロコンピュータ５１を有するＰＬＣ５０を配設した塗料供給制御器５とを備える。
【００４９】
電動プランジャーポンプ１は、実施例１と同じもので、シリンダの入口側、出口側流路にボールを配し、モータシャフトの回転力をクランク機構で往復動に変換し、ロッドをシリンダ内でピストン運動させる４ボール二連式である。
塗装ブース流路２は、実施例１と同様のツーパイプ方式であり、手拭の塗料塗布ガン３１および軸多関節の塗装ロボットにより制御される塗料塗布ガン３２を流路に接続している。
【００５０】
塗料フィルタ３０の上流側の塗料往路３には溶接ボールバルブ３３ａが介設され、溶接ボールバルブ３３ａの上流側の塗料往路３には、塗料フィルタ３０直前の塗料圧力を検出するための送圧センサｓ３がねじ込みバルブ３３ｂを介して接続されている。
【００５１】
塗料フィルタ３０の下流側の塗料往路３には溶接ボールバルブ３４が介設され、その溶接ボールバルブ３４の下流には温調水熱交換器３５が介設されている。
塗料タンク４２は、塗料を貯溜する容器であり、電動プランジャーポンプ１の吸入側１２より上流の塗料還路４に介設されている。
【００５２】
背圧弁４４は、塗料タンク４２の入口側４２ａと塗装ブース流路２の出口側２２との間の塗料還路４内に介設され、弁体内を通過する塗料に背圧を加えている。
高圧・低圧切替電磁弁４５、４６は、背圧弁４４の背圧を、高圧または低圧に設定するためのものである。
【００５３】
塗料送圧に対応して送圧センサｓ３が出力する電気出力（４ｍＡ〜２０ｍＡ）は、ＰＬＣ５０のＡ／Ｄ変換ユニット５５へ送出され、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行う。
そして、Ｄ／Ａ変換ユニット５６を介してインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する。
更に、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、目標送り圧の大きさに基づいて高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を高圧または低圧に設定する。
【００５４】
運転モードが自動の場合、運転目標送り圧は、塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を司るロボット工程盤６の運転状況に応じてＭＥＬＳＥＣ ＮＥＴ／Ｈ ユニット５８へ出力される運転信号６１に基づいてマイクロコンピュータ５１が設定する。なお、所定の運転状態における最適な、目標送り圧は、予め試験運転を行って決定され、タッチパネル５２（図４、図５参照）で設定される。
【００５５】
本実施例の塗料供給システムＢは、以下の様に作動する。
塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じてロボット工程盤６から出力される運転信号６１に基づいて、マイクロコンピュータ５１が目標送り圧を設定する。
【００５６】
塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射する高圧運転時は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、目標送り圧は高く設定される。また、塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射しない低圧運転時は、目標送り圧が低く設定される。
【００５７】
塗装ブース流路２に接続した塗料塗布ガン３２（または塗料塗布ガン３１）から被噴射体へ塗料噴射が成されて塗料が消費されている塗装運転時は、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料圧力が低下する。
【００５８】
このため、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、送圧センサｓ３が検出する塗料送り圧が、高く設定した目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６からインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する。
更に、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、高く設定した目標送り圧に対応して、出力ユニット５９を介して高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を高圧側に設定し、背圧弁４４の背圧を高圧側に切り替える。
これにより、塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射に適した高い目標送り圧に塗料送り圧が維持される。
【００５９】
また、塗装ブース流路２に接続した塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を停止して塗料が消費されない低圧運転時は、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料圧力が上昇していく。
【００６０】
このため、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、送圧センサｓ３が検出する塗料送り圧が、低く設定した目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６からインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する（図５、図６）。
【００６１】
また、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、低く設定された目標送り圧に対応して高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を低圧側に設定し、背圧弁４４の背圧を低圧側に切り替える。
これにより、塗料固化や塗料沈降を防ぐ程度の塗料流量で塗料が塗装路内を循環する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の塗料供給システムを用いれば、塗装路内の塗装圧力の変動を防止できる。
【符号の説明】
【００６３】
Ａ、Ｂ 塗料供給システム
ｓ１ 送圧センサ
ｓ２ 戻圧センサ
ｓ３ 送圧センサ
１ 電動プランジャーポンプ
２ 塗装ブース流路
３ 塗料往路
４ 塗料還路
５ 塗料供給制御器
１１ 吐出側
１２ 吸入側
１３ インバーター
２１ 入口側
３１ 塗料フィルタ
４０ 電空レギュレータ
４１ 背圧弁
４２ 塗料タンク
４２ａ 入口側
５１ マイクロコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のボディ等に塗装を行う塗料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
塗料供給ポンプを常時、一定の出力で運転すると、塗料供給ポンプの消費電力が大きいとともに、塗料供給ポンプの寿命が短くなる。
【０００３】
特許文献１には、塗装ガン装備部の運転状況に応じて正規運転とセーブ運転とを自動切り換えし、正規運転では塗料供給ポンプをその吐出流量が設定正規流量値となる状態に変速制御し、セーブ運転では塗料供給ポンプをその吐出流量が設定正規流量値よりも小さい設定セーブ流量値となる状態に変速制御する塗料供給設備が記載されている。
特許文献２には、塗装ガン装備部の運転条件の変化に応じて塗装供給ポンプの出力を自動調整することによりポンプ消費動力を節減した塗料供給設備が記載されている。
特許文献３には、塗料を循環させるためのポンプと、背圧調整器と、塗装ライン中の塗料圧力を検出する圧力センサと、ポンプおよび背圧調整器を制御する制御手段とを備え、流量モードでは背圧調整器を非活動状態にし、ポンプを定速度で動作させ、圧力モードでは背圧調整器を活動状態にし、ポンプ速度を制御して塗装圧を維持する塗料循環システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５４０４２号公報
【特許文献２】特開２００８−８６９９８号公報
【特許文献３】特表２００９−５０７６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１は、下記の課題を有する。
塗装ブースでの塗料消費は、一定でないので、塗料流路中を流れる塗料の圧力が変動し、脈動する。脈動を放置すると塗装むら等が起きるので、サージタンク等の脈動抑制機器が必要である。
【０００６】
上記特許文献２は、下記の課題を有する。
塗装ガン装備部の運転スケジュールと実際の塗料消費との間でズレが生じるので、塗装ガン装備部の運転条件の変化に応じて塗装供給ポンプの出力を増減する制御では、塗料流路内を流れる塗料の圧力変動を確実に抑えることができない。
【０００７】
上記特許文献３は、下記の課題を有する。
圧力モードにおいて、ポンプ内蔵の圧力センサで塗料圧力を検出しているため、ポンプの挙動を圧力センサが検知してしまい、塗料流路を流れる塗料の圧力変動が解消されず、脈動が残る。
【０００８】
流量モードにおいて、背圧調整器を非活動状態にしているので、塗装タンクに大量の塗料が流入して溢れてしまう。塗料流路内の塗料の圧力が場所によってバラつきとともに、塗料流路内にエアーが混入し易い。
流量モードから圧力モードへの移行する際に、塗料流路内の塗料圧力が所定の塗装圧になるのに時間がかかる。
上記の不具合は、塗料流路が長い場合や高低差がある場合には特に顕著である。
【０００９】
本発明の目的は、塗装時（高圧運転）には塗料流路を流れる塗料の圧力変動を防止でき、非塗装時（低圧運転）には塗料流路を流れる塗料の挙動の安定化が図れる塗料供給システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（請求項１について）
塗料供給システムは、塗料フィルタを往路中に介設し、電動プランジャーポンプの吐出側から塗装ブース流路の入口側へ至る塗料往路と、塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンと、塗料フィルタ直前の塗料往路に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサと、エアオペレート式の背圧弁と塗料を貯留する塗料タンクとを還路中に介設し、前記塗装ブース流路の出口側から電動プランジャーポンプの吸入側へ至る塗料還路と、背圧弁直前の塗料還路に配され、背圧弁上流側の塗料戻り圧を検出する戻圧センサと、電動プランジャーポンプを駆動するためのインバーターと、背圧弁にエア圧を加えて駆動する電空レギュレータと、マイクロコンピュータを有し、インバーターおよび電空レギュレータを制御する塗料供給制御器とを備える。
【００１１】
塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料噴射が成されて塗料が消費されると、各塗装路（塗装ブース流路、塗料往路、塗料還路）内の塗料圧力が低下する。 塗料フィルタ直前の塗料往路内に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサが検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にマイクロコンピュータがＰＩＤ演算を行ってインバーターへ送出する制御電圧を加減して電動プランジャーポンプをフィードバック制御するため塗料送り圧が目標送り圧に維持される。
また、背圧弁上流側の塗料還路内の塗料戻り圧を検出する戻圧センサが検出する塗料戻り圧が目標戻り圧となる様にマイクロコンピュータが電空レギュレータへ送出する電気信号のレベルを調整して背圧弁を制御するため、塗料戻り圧が目標戻り圧に維持される。
【００１２】
この塗料供給システムは、塗料フィルタ直前の塗料往路内の塗料送り圧が目標送り圧に維持され、背圧弁上流側の塗料還路内の塗料戻り圧が目標戻り圧に維持されるので、塗装ブース流路内の塗料の圧力変動を防止できる。
なお、塗料フィルタ直前の塗料往路内に送圧センサを配し、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出しているため、塗料往路中を流れる塗料の圧力とズレが生じ難い。また、塗料フィルタの使用期間に係わらず正確に塗料送り圧を検出できる。
【００１３】
送圧センサが検出する塗料フィルタ直前の塗料送り圧が目標送り圧となる様にマイクロコンピュータがＰＩＤ演算を行ってインバーターへ送出する制御電圧を加減して電動プランジャーポンプをフィードバック制御しているので、塗料往路内の塗料圧力の変化に対する追従性が良い。
【００１４】
（請求項２について）
塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じて出力される運転信号に基づいて、マイクロコンピュータが目標送り圧および目標戻り圧を設定しているので、塗料供給ポンプの消費電力を低減できる。
【００１５】
具体的には、塗装ロボットが塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料を噴射する期間は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、マイクロコンピュータが目標送り圧および目標戻り圧を高く設定する。
しかし、塗装ロボットが塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料を噴射しない期間は、塗料固化や塗料沈降を防ぐ程度の塗料流量で塗装路内を塗料を循環させれば良いので、マイクロコンピュータが目標送り圧および目標戻り圧を低く設定する。
【００１６】
（請求項３について）
塗料供給システムは、塗料フィルタを往路中に介設し、電動プランジャーポンプの吐出側から塗装ブース流路の入口側へ至る塗料往路と、塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンと、塗料フィルタ直前の塗料往路に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサと、背圧弁と塗料を貯留する塗料タンクとを還路中に介設し、塗装ブース流路の出口側から電動プランジャーポンプの吸入側へ至る塗料還路と、電動プランジャーポンプを駆動するためのインバーターと、背圧弁の背圧を高圧と低圧の二段階に切り替える高圧・低圧切替電磁弁と、マイクロコンピュータを有し、インバーターおよび高圧・低圧切替電磁弁を制御する塗料供給制御器とを備える。
【００１７】
塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料噴射が成されて塗料が消費されると、各塗装路（塗装ブース流路、塗料往路、塗料還路）内の塗料圧力が低下する。 塗料フィルタ直前の塗料往路内に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサが検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にマイクロコンピュータがＰＩＤ演算を行ってインバーターへ送出する制御電圧を加減して電動プランジャーポンプをフィードバック制御するため塗料送り圧が目標送り圧に維持される。
また、目標送り圧に基づいてマイクロコンピュータが高圧・低圧切替電磁弁を高圧または低圧に設定するため、目標戻り圧に塗料戻り圧が近づく。
【００１８】
この塗料供給システムは、塗料フィルタ直前の塗料往路内の塗料送り圧が目標送り圧に維持され、背圧弁より上流の塗料還路内の塗料戻り圧が適圧に近づくので、塗装ブース流路内の塗料の圧力変動を防止できる。
なお、塗料フィルタ直前の塗料往路内に送圧センサを配し、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出しているため、塗料往路中を流れる塗料の圧力とズレが生じ難い。また、塗料フィルタの使用期間に係わらず正確に塗料送り圧を検出できる。
【００１９】
送圧センサが検出する塗料フィルタ直前の塗料送り圧が目標送り圧となる様にマイクロコンピュータがＰＩＤ演算を行ってインバーターへ送出する制御電圧を加減して電動プランジャーポンプをフィードバック制御しているので、塗料往路内の塗料圧力の変化に対する追従性が良い。
【００２０】
電空レギュレータを用いず、目標送り圧に基づいてマイクロコンピュータが高圧・低圧切替電磁弁を高圧・低圧の二段階に切替えているので安価である。
【００２１】
（請求項４について）
塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じて出力される運転信号に基づいて、マイクロコンピュータが目標送り圧を設定しているので、塗料供給ポンプの消費電力を低減できる。
【００２２】
具体的には、塗装ロボットが塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料を噴射する期間は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、マイクロコンピュータが目標送り圧を高く設定し、高圧・低圧切替電磁弁を高圧側に切替えて塗料戻り圧を高くする。
しかし、塗装ロボットが塗料塗布ガンから被噴射体へ塗料を噴射しない期間は、塗料固化や塗料沈降を防ぐ程度の塗料流量で塗装路内を塗料を循環させれば良いので、マイクロコンピュータが目標送り圧を低く設定し、高圧・低圧切替電磁弁を低圧側に切替えて塗料戻り圧を低くする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係る塗料供給システムの説明図である。
【図２】その塗料供給システムの全体の制御フローを示す説明図である。
【図３】その塗料供給システムの電動プランジャーポンプのＰＩＤ制御フローを示す説明図である。
【図４】本発明の実施例２に係る塗料供給システムの説明図である。
【図５】その塗料供給システムの全体の制御フローを示す説明図である。
【図６】その塗料供給システムの電動プランジャーポンプのＰＩＤ制御フローを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図４に示す塗料供給システムＢは、ポンプ吐出側１１からブース流路入口側２１へ至る塗料往路３と、塗装フィルタ３０上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサｓ３と、背圧弁４４と塗料タンク４２とを介設し、ブース流路出口側２２からポンプ吸入側１２へ至る塗料還路４と、背圧弁４４へのエア圧を切り替える高圧・低圧切替電磁弁４５、４６と、送圧センサ３が検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様に電動プランジャーポンプ１をＰＩＤ制御するとともに、目標送り圧に基づいて高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を高圧または低圧に設定する塗料供給制御器５とを備える。これにより、ブースでの塗料消費中における追従性が良いので塗装ブース流路２内の塗料の圧力変動を防止できる。
【実施例１】
【００２５】
本発明の実施例１（請求項１、２に対応）に塗料供給システムＡを図１〜図３に基づいて説明する。
塗料供給システムＡは、電動プランジャーポンプ１の吐出側１１から塗装ブース流路２の入口側２１へ至る塗料往路３と、塗装ブース流路２に接続される塗料塗布ガン３１、３２と、塗料往路３中に介設される塗料フィルタ３０と、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサｓ１と、背圧弁４１と塗料タンク４２とを還路中に介設し、塗装ブース流路２の出口側２２から電動プランジャーポンプ１の吸入側１２へ至る塗料還路４と、背圧弁４１より上流の塗料還路４内の塗料戻り圧を検出する戻圧センサｓ２と、電動プランジャーポンプ１を駆動するためのインバーター１３、背圧弁４１にエア圧を加えて駆動する電空レギュレータ４０、マイクロコンピュータ５１を有するＰＬＣ５０（プログラマブルロジックコントローラ）を配設した塗料供給制御器５とを備える。
【００２６】
電動プランジャーポンプ１は、シリンダの入口側、出口側流路にボールを配し、モータシャフトの回転力をクランク機構で往復動に変換し、ロッドをシリンダ内でピストン運動させる４ボール二連式である。
塗装ブース流路２は、ツーパイプ方式であり、手吹の塗料塗布ガン３１および多軸多関節の塗装ロボットにより操作される塗料塗布ガン３２を流路に接続している。
【００２７】
塗料フィルタ３０の上流側の塗料往路３には溶接ボールバルブ３３ａが介設され、溶接ボールバルブ３３ａの上流側の塗料往路３には、塗料フィルタ３０直前の塗料圧力を検出するための送圧センサｓ１がねじ込みバルブ３３ｂを介して接続されている。
【００２８】
塗料フィルタ３０の下流側の塗料往路３には溶接ボールバルブ３４が介設され、その溶接ボールバルブ３４の下流には温調水熱交換器３５が介設されている。
塗料タンク４２は、塗料を貯溜する容器であり、電動プランジャーポンプ１の吸入側１２より上流の塗料還路４に介設されている。
【００２９】
背圧弁４１は、エアオペレート式であり、塗料タンク４２の入口側４２ａと塗装ブース流路２の出口側２２との間の塗料還路４内に介設されている。
この背圧弁４１は、弁体内を通過する塗料に背圧を加え、塗料還路４上流の塗装ブース流路２内の塗装圧を所定値に維持するためのものである。この背圧弁４１の上流側は、溶接ボールバルブ４３を介して塗装ブース流路２の出口側２２に接続されている。
【００３０】
塗料送圧に対応して送圧センサｓ１が出力する電気出力（４ｍＡ〜２０ｍＡ）は、ＰＬＣ５０のＡ／Ｄ変換ユニット５５へ送出され、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行う。
そして、Ｄ／Ａ変換ユニット５６を介してインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する。
【００３１】
また、戻圧センサｓ２は、背圧弁４１より上流の塗料還路４内の塗料戻り圧を検出し、その塗料戻り圧に対応した電気出力（４ｍＡ〜２０ｍＡ）は、ＰＬＣ５０のＡ／Ｄ変換ユニット５３へ送出される。
電空レギュレータ４０は、ＰＬＣ５０のＣＣ−ＬＩＮＫユニット５４が出力する電気信号（塗料圧力指令；デジタル値）に比例した、背圧弁４１へ送る空気圧力を無段階に増減する器具である。
ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、戻圧センサｓ２が検出する塗料戻り圧が目標戻り圧となる様にＰＩＤ演算を行って、電空レギュレータ４０へ送出する電気信号のレベルを調整して背圧弁４１を制御する（図２、図３参照）。
【００３２】
運転モードが自動の場合、運転目標送り圧および目標戻り圧は、塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を司るロボット工程盤６の運転状況に応じてＣＣ−ＬＩＮＫコントローラユニット５７へ出力される運転信号６１に基づいてマイクロコンピュータ５１が設定する。なお、所定の運転状態における最適な、目標送り圧および目標戻り圧は、予め試験運転を行って決定され、タッチパネル５２（図１、図２参照）で設定される。
【００３３】
本実施例の塗料供給システムＡは、以下の様に作動する。
塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司るロボット工程盤６の運転状況に応じて出力される運転信号６１に基づいて高圧運転を行うか低圧運転を行うかをＰＬＣ５０が決定し、決定内容に基づいて目標送り圧および目標戻り圧を設定する。
なお、ロボット工程盤６が出力する運転信号６１は、塗装ラインが稼働中であるか否かのライン稼働情報、塗装色の塗色情報、塗装が完了したか否かの塗装完了情報、および運転予定日時のカレンダタイマ情報である。
【００３４】
塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射する高圧運転時は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、目標送り圧および目標戻り圧は高く設定される。また、塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射しない低圧運転時は、目標送り圧および目標戻り圧が低く設定される。
【００３５】
塗装ブース流路２に接続した塗料塗布ガン３２（または塗料塗布ガン３１）から被噴射体へ塗料噴射が成されて塗料が消費されている高圧運転時は、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料圧力が低下する。
【００３６】
このため、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、送圧センサｓ１が検出する塗料送り圧が、高く設定した目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６からインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する（図２、図３参照）。
【００３７】
また、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、戻圧センサｓ２が検出する塗料戻り圧が、高く設定した目標戻り圧となる様に、ＣＣ−ＬＩＮＫユニット５４から電空レギュレータ４０へ送出する電気信号（塗料圧力指令）のレベルを増減して背圧弁４１を制御する（図２、図３参照）。
これにより、塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射に適した高い目標送り圧に塗料送り圧が維持される。
【００３８】
塗装ブース流路２に接続した塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を停止して塗料が消費されない低圧運転時は、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料圧力が上昇していく。
【００３９】
このため、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、送圧センサｓ１が検出する塗料送り圧が、低く設定した目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６からインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する（図２、図３参照）。
【００４０】
また、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、戻圧センサｓ２が検出する塗料戻り圧が、低く設定した目標戻り圧となる様に、ＣＣ−ＬＩＮＫユニット５４から電空レギュレータ４０へ送出する電気信号（塗料圧力指令）のレベルを増減して背圧弁４１を制御する（図２、図３参照）。
これにより、塗料送り圧が低い目標送り圧に維持される。
【００４１】
本実施例の塗料供給システムＡは、以下の利点を有する。
高圧運転時において、塗料供給システムＡは、塗料フィルタ３０上流側の塗料往路３内の塗料送り圧が高圧運転に好適な高い目標送り圧に維持され、背圧弁４１上流側の塗料還路４内の塗料戻り圧が高圧運転に好適な高い目標戻り圧に維持されるので、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料の圧力変動を防止できる。
【００４２】
また、低圧運転時では、塗料フィルタ３０上流側の塗料往路３内の塗料送り圧が低圧運転に好適な低い目標送り圧に維持され、背圧弁４１上流側の塗料還路４内の塗料戻り圧が低圧運転に好適な低い目標戻り圧に維持されるので、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料の圧力変動を防止できる。
【００４３】
本実施例の塗料供給システムＡは、各塗装路内の塗料の圧力変動を防止できるため、サージタンク等の脈動抑制機器が不要である。
【００４４】
本実施例の塗料供給システムＡは、手動背圧弁を手動操作したり、圧力センサの目視値に基づいて塗装ポンプ能力を調整する等の手動操作が不要であり、塗料供給制御器５側で全て行えるので手間がかからないとともに、安全性に優れる。
【００４５】
送圧センサｓ１が検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１がＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６がインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減して電動プランジャーポンプ１をフィードバック制御しているので、塗料往路３内の塗料圧力の変化に対する追従性が良い。
【００４６】
塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を司るロボット工程盤６の運転状況に応じて出力される運転信号６１に基づいて高圧運転を行うか低圧運転を行うかをＰＬＣ５０が決定し、決定内容に基づいて目標送り圧および目標戻り圧を設定しているので、低圧運転を行う分だけ電動プランジャーポンプ１の消費電力を低減できる。
【００４７】
具体的には、塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射する高圧運転時は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１が目標送り圧および目標戻り圧を高く設定する。また、塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射しない塗装停止時は、塗料固化や塗料沈降を防ぐ程度の塗料流量で塗装路内を塗料を循環させれば良いので、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１が目標送り圧および目標戻り圧を低く設定する。
【実施例２】
【００４８】
本発明の実施例２（請求項３、４に対応）に塗料供給システムＢを図４〜図６に基づいて説明する。
塗料供給システムＢは、電動プランジャーポンプ１の吐出側１１から塗装ブース流路２の入口側２１へ至る塗料往路３と、塗装ブース流路２に接続される塗料塗布ガン３１、３２と、塗装往路３中に介設される塗料フィルタ３０と、塗料フィルタ３０上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサｓ３と、背圧弁４４と塗料タンク４２とを還路中に介設し、塗装ブース流路２の出口側２２から電動プランジャーポンプ１の吸入側１２へ至る塗料還路４と、電動プランジャーポンプ１を駆動するためのインバーター１３、背圧弁４４の背圧を切替えるための高圧・低圧切替電磁弁４５、４６、およびマイクロコンピュータ５１を有するＰＬＣ５０を配設した塗料供給制御器５とを備える。
【００４９】
電動プランジャーポンプ１は、実施例１と同じもので、シリンダの入口側、出口側流路にボールを配し、モータシャフトの回転力をクランク機構で往復動に変換し、ロッドをシリンダ内でピストン運動させる４ボール二連式である。
塗装ブース流路２は、実施例１と同様のツーパイプ方式であり、手拭の塗料塗布ガン３１および軸多関節の塗装ロボットにより制御される塗料塗布ガン３２を流路に接続している。
【００５０】
塗料フィルタ３０の上流側の塗料往路３には溶接ボールバルブ３３ａが介設され、溶接ボールバルブ３３ａの上流側の塗料往路３には、塗料フィルタ３０直前の塗料圧力を検出するための送圧センサｓ３がねじ込みバルブ３３ｂを介して接続されている。
【００５１】
塗料フィルタ３０の下流側の塗料往路３には溶接ボールバルブ３４が介設され、その溶接ボールバルブ３４の下流には温調水熱交換器３５が介設されている。
塗料タンク４２は、塗料を貯溜する容器であり、電動プランジャーポンプ１の吸入側１２より上流の塗料還路４に介設されている。
【００５２】
背圧弁４４は、塗料タンク４２の入口側４２ａと塗装ブース流路２の出口側２２との間の塗料還路４内に介設され、弁体内を通過する塗料に背圧を加えている。
高圧・低圧切替電磁弁４５、４６は、背圧弁４４の背圧を、高圧または低圧に設定するためのものである。
【００５３】
塗料送圧に対応して送圧センサｓ３が出力する電気出力（４ｍＡ〜２０ｍＡ）は、ＰＬＣ５０のＡ／Ｄ変換ユニット５５へ送出され、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行う。
そして、Ｄ／Ａ変換ユニット５６を介してインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する。
更に、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、目標送り圧の大きさに基づいて高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を高圧または低圧に設定する。
【００５４】
運転モードが自動の場合、運転目標送り圧は、塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を司るロボット工程盤６の運転状況に応じてＭＥＬＳＥＣ ＮＥＴ／Ｈ ユニット５８へ出力される運転信号６１に基づいてマイクロコンピュータ５１が設定する。なお、所定の運転状態における最適な、目標送り圧は、予め試験運転を行って決定され、タッチパネル５２（図４、図５参照）で設定される。
【００５５】
本実施例の塗料供給システムＢは、以下の様に作動する。
塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じてロボット工程盤６から出力される運転信号６１に基づいて、マイクロコンピュータ５１が目標送り圧を設定する。
【００５６】
塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射する高圧運転時は、被噴射体へ塗料が適切に噴射される様に、目標送り圧は高く設定される。また、塗装ロボットが塗料塗布ガン３２から被噴射体へ塗料を噴射しない低圧運転時は、目標送り圧が低く設定される。
【００５７】
塗装ブース流路２に接続した塗料塗布ガン３２（または塗料塗布ガン３１）から被噴射体へ塗料噴射が成されて塗料が消費されている塗装運転時は、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料圧力が低下する。
【００５８】
このため、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、送圧センサｓ３が検出する塗料送り圧が、高く設定した目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６からインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する。
更に、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、高く設定した目標送り圧に対応して、出力ユニット５９を介して高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を高圧側に設定し、背圧弁４４の背圧を高圧側に切り替える。
これにより、塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射に適した高い目標送り圧に塗料送り圧が維持される。
【００５９】
また、塗装ブース流路２に接続した塗料塗布ガン３２から被噴射体への塗料噴射を停止して塗料が消費されない低圧運転時は、各塗装路（塗装ブース流路２、塗料往路３、塗料還路４）内の塗料圧力が上昇していく。
【００６０】
このため、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、送圧センサｓ３が検出する塗料送り圧が、低く設定した目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行い、Ｄ／Ａ変換ユニット５６からインバーター１３へ送出する周波数指令（４ｍＡ〜２０ｍＡ）の電流値を増減してパルス幅のデューティサイクルを変え（周期は一定）、電動プランジャーポンプ１をＰＷＭ制御する（図５、図６）。
【００６１】
また、ＰＬＣ５０のマイクロコンピュータ５１は、低く設定された目標送り圧に対応して高圧・低圧切替電磁弁４５、４６を低圧側に設定し、背圧弁４４の背圧を低圧側に切り替える。
これにより、塗料固化や塗料沈降を防ぐ程度の塗料流量で塗料が塗装路内を循環する。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の塗料供給システムを用いれば、塗装路内の塗装圧力の変動を防止できる。
【符号の説明】
【００６３】
Ａ、Ｂ 塗料供給システム
ｓ１ 送圧センサ
ｓ２ 戻圧センサ
ｓ３ 送圧センサ
１ 電動プランジャーポンプ
２ 塗装ブース流路
３ 塗料往路
４ 塗料還路
５ 塗料供給制御器
１１ 吐出側
１２ 吸入側
１３ インバーター
２１ 入口側
３１ 塗料フィルタ
４０ 電空レギュレータ
４１ 背圧弁
４２ 塗料タンク
４２ａ 入口側
５１ マイクロコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料フィルタを往路中に介設し、電動プランジャーポンプの吐出側から塗装ブース流路の入口側へ至る塗料往路と、
塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンと、
塗料フィルタ直前の塗料往路に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサと、
エアオペレート式の背圧弁と塗料を貯留する塗料タンクとを還路中に介設し、前記塗装ブース流路の出口側から電動プランジャーポンプの吸入側へ至る塗料還路と、
背圧弁直前の塗料還路に配され、背圧弁上流側の塗料戻り圧を検出する戻圧センサと、 前記電動プランジャーポンプを駆動するためのインバーターと、
前記背圧弁にエア圧を加えて駆動する電空レギュレータと、
マイクロコンピュータを有し、前記インバーターおよび前記電空レギュレータを制御する塗料供給制御器とを備えた塗料供給システムであって、
前記マイクロコンピュータは、前記送圧センサが検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行って前記インバーターへ送出する制御電圧を加減して前記電動プランジャーポンプをフィードバック制御するとともに、
前記戻圧センサが検出する塗料戻り圧が目標戻り圧となる様に前記電空レギュレータへ送出する電気信号のレベルを調整して前記背圧弁を制御することを特徴とする塗料供給システム。
【請求項２】
前記マイクロコンピュータは、前記塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じて出力される運転信号に基づいて、前記目標送り圧および前記目標戻り圧を設定することを特徴とする請求項１に記載の塗料供給システム。
【請求項３】
塗料フィルタを往路中に介設し、電動プランジャーポンプの吐出側から塗装ブース流路の入口側へ至る塗料往路と、
塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンと、
塗料フィルタ直前の塗料往路に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサと、
背圧弁と塗料を貯留する塗料タンクとを還路中に介設し、前記塗装ブース流路の出口側から電動プランジャーポンプの吸入側へ至る塗料還路と、
前記電動プランジャーポンプを駆動するためのインバーターと、
前記背圧弁の背圧を高圧と低圧の二段階に切り替える高圧・低圧切替電磁弁と、
マイクロコンピュータを有し、前記インバーターおよび前記高圧・低圧切替電磁弁を制御する塗料供給制御器とを備えた塗料供給システムであって、
前記マイクロコンピュータは、前記送圧センサが検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行って前記インバーターへ送出する制御電圧を加減して前記電動プランジャーポンプをフィードバック制御するとともに、前記目標送り圧の大きさに基づいて前記高圧・低圧切替電磁弁を高圧または低圧に設定することを特徴とする塗料供給システム。
【請求項４】
前記マイクロコンピュータは、前記塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じて出力される運転信号に基づいて、前記目標送り圧を設定することを特徴とする請求項３に記載の塗料供給システム。
【請求項１】
塗料フィルタを往路中に介設し、電動プランジャーポンプの吐出側から塗装ブース流路の入口側へ至る塗料往路と、
塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンと、
塗料フィルタ直前の塗料往路に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサと、
エアオペレート式の背圧弁と塗料を貯留する塗料タンクとを還路中に介設し、前記塗装ブース流路の出口側から電動プランジャーポンプの吸入側へ至る塗料還路と、
背圧弁直前の塗料還路に配され、背圧弁上流側の塗料戻り圧を検出する戻圧センサと、 前記電動プランジャーポンプを駆動するためのインバーターと、
前記背圧弁にエア圧を加えて駆動する電空レギュレータと、
マイクロコンピュータを有し、前記インバーターおよび前記電空レギュレータを制御する塗料供給制御器とを備えた塗料供給システムであって、
前記マイクロコンピュータは、前記送圧センサが検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行って前記インバーターへ送出する制御電圧を加減して前記電動プランジャーポンプをフィードバック制御するとともに、
前記戻圧センサが検出する塗料戻り圧が目標戻り圧となる様に前記電空レギュレータへ送出する電気信号のレベルを調整して前記背圧弁を制御することを特徴とする塗料供給システム。
【請求項２】
前記マイクロコンピュータは、前記塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じて出力される運転信号に基づいて、前記目標送り圧および前記目標戻り圧を設定することを特徴とする請求項１に記載の塗料供給システム。
【請求項３】
塗料フィルタを往路中に介設し、電動プランジャーポンプの吐出側から塗装ブース流路の入口側へ至る塗料往路と、
塗装ブース流路に接続した塗料塗布ガンと、
塗料フィルタ直前の塗料往路に配され、塗料フィルタ上流側の塗料送り圧を検出する送圧センサと、
背圧弁と塗料を貯留する塗料タンクとを還路中に介設し、前記塗装ブース流路の出口側から電動プランジャーポンプの吸入側へ至る塗料還路と、
前記電動プランジャーポンプを駆動するためのインバーターと、
前記背圧弁の背圧を高圧と低圧の二段階に切り替える高圧・低圧切替電磁弁と、
マイクロコンピュータを有し、前記インバーターおよび前記高圧・低圧切替電磁弁を制御する塗料供給制御器とを備えた塗料供給システムであって、
前記マイクロコンピュータは、前記送圧センサが検出する塗料送り圧が目標送り圧となる様にＰＩＤ演算を行って前記インバーターへ送出する制御電圧を加減して前記電動プランジャーポンプをフィードバック制御するとともに、前記目標送り圧の大きさに基づいて前記高圧・低圧切替電磁弁を高圧または低圧に設定することを特徴とする塗料供給システム。
【請求項４】
前記マイクロコンピュータは、前記塗料塗布ガンから被噴射体への塗料噴射を司る塗装ロボットの運転状況に応じて出力される運転信号に基づいて、前記目標送り圧を設定することを特徴とする請求項３に記載の塗料供給システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１５２７１０（Ｐ２０１２−１５２７１０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４５３（Ｐ２０１１−１５４５３）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【特許番号】特許第４９３８８９６号（Ｐ４９３８８９６）
【特許公報発行日】平成２４年５月２３日（２０１２．５．２３）
【出願人】（５９２００１４０３）株式会社ＩＥＣ (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【特許番号】特許第４９３８８９６号（Ｐ４９３８８９６）
【特許公報発行日】平成２４年５月２３日（２０１２．５．２３）
【出願人】（５９２００１４０３）株式会社ＩＥＣ (5)
【Ｆターム（参考）】
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