塗装装置の噴射量制御方法及び装置
【課題】スプレーガンから吐出する塗料の流速を安定させて微流量の塗料を精度良く吐出できるようにする。
【解決手段】塗料供給タンク１に圧力を調整した圧送用エア３を供給することにより塗料供給タンク１内の塗料ａをスプレーガン５に供給し、塗料ａの一部をスプレーガン５から吐出することにより霧化用エア１４により噴射させ、スプレーガン５から吐出されない塗料ａ'は戻り管７により回収するようにしている塗装装置の噴射量制御方法であって、戻り管７を気密の塗料回収タンク１６に接続し、塗料回収タンク１６内を減圧して塗料供給タンク１内の圧力と塗料回収タンク１６内の圧力との圧力差を調節することによりスプレーガン５に供給する塗料ａの流速を調節する。
【解決手段】塗料供給タンク１に圧力を調整した圧送用エア３を供給することにより塗料供給タンク１内の塗料ａをスプレーガン５に供給し、塗料ａの一部をスプレーガン５から吐出することにより霧化用エア１４により噴射させ、スプレーガン５から吐出されない塗料ａ'は戻り管７により回収するようにしている塗装装置の噴射量制御方法であって、戻り管７を気密の塗料回収タンク１６に接続し、塗料回収タンク１６内を減圧して塗料供給タンク１内の圧力と塗料回収タンク１６内の圧力との圧力差を調節することによりスプレーガン５に供給する塗料ａの流速を調節する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプレーガンによって噴射する塗料の噴射量を精度良く調節できるようにした塗装装置の噴射量制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、シャフトに耐熱コーティング膜を形成するための塗装を行う場合には、アルミニウム等の金属粉が混入された塗料をシャフトに噴射して塗装膜を形成し、その後、焼付けを行って塗装膜をシャフトに一体化させている。この種の塗料には、目的に応じて種々の溶媒に金属粉を混合した水系、溶剤系のものがあり、例えば重量比で数十％の金属粉を含む高濃度のものもある。
【０００３】
上記したように金属粉が混入した塗料を用いてシャフトを塗装する際は、塗装後の焼付時に塗装膜がひび割れ等の問題を生じないように、薄く均一な厚さの塗装膜を形成することが厳しく要求されている。
【０００４】
しかし、前記したような金属粉が混入した塗料は、粉体が分離して沈殿し易く、そのために詰まりを生じ易いという問題がある。更に、上記したような水系の塗料は塗布した際に液垂れを生じ易く、そのために少量ずつ噴射して薄い塗装膜を形成する必要がある。
【０００５】
このため、前記シャフトを塗装する際には、１０μｍ以下程度の薄く均一な厚さになるように塗装を行って乾燥した後、この塗装・乾燥の作業を例えば６〜７回繰り返して重ね塗りすることにより５０〜６０μｍ前後の塗装膜を形成するようにしている。
【０００６】
上記したように、１０μｍ以下程度の薄い厚さの塗装膜を均一に形成するには、極めて微流量の塗料を安定して噴射できる塗装装置が必要である。
【０００７】
このような溶媒に粉体が混入された塗料を用いて塗装する塗装装置としては、塗料を循環供給することで粉体の沈殿を防ぐようにしたもの（特許文献１）、或いは、粉体と溶媒とを噴射直前に混合するようにしたもの（特許文献２）等がある。又、スプレーガンへ供給する塗料を循環させる際に、バイパス路を設けてバイパス流路の流量を絞ることで、スプレーガンへの塗料の流量を調整するようにしたもの（特許文献３）がある。
【０００８】
しかし、上記特許文献１〜３は、いずれも供給ポンプによって塗料を供給するようにしているために、塗料の供給が脈動することが避けられず、前記したように微流量の塗料をスプレーガンから吐出させることは困難である。
【０００９】
一方、図５は、本発明者等が実施した初期の塗装装置の一例を示すもので、塗料ａが装入された塗料供給タンク１には圧送用エア供給装置２からの圧送用エア３が電空レギュレータ等の供給側圧力設定器４を介して供給されており、塗料供給タンク１の塗料ａを圧送用エア３の圧力によって供給管６を介してスプレーガン５に供給するようにしている。スプレーガン５に供給された塗料ａは、スプレーガン５に備えたニードル弁等の開閉手段１５によって一部がスプレーガン５内に吐出され、吐出した塗料は霧化用エア供給装置１３によって供給される霧化用エア１４により霧化されてスプレーガン５の先端５ａから噴射されるようになっている。一方、スプレーガン５に吐出されなかった残りの塗料ａ'は、戻り管７により塗料回収タンク８に回収されるようになっている。上記塗料回収タンク８の上部は開口９により大気開放されている。
【００１０】
又、塗料供給タンク１と塗料回収タンク８には、攪拌用エア供給装置１１からの攪拌用エア１２により或いは電気的に回転されて前記塗料ａ，ａ'を攪拌することにより塗料の粉体が沈殿するのを防止するようにした攪拌機１０を設けている。
【００１１】
上記した如く、塗料供給タンクに圧送用エアを供給してエア圧力によって塗料をスプレーガンに供給するようにしたものとしては特許文献４がある。又、循環流路をスプレーガンの内部まで通すようにした循環式スプレーガンとしては特許文献５がある。
【００１２】
上記図５及び特許文献４、５の装置によれば、前記特許文献１〜３と比較するとスプレーガンから噴射される塗料の噴射量を安定させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−３３０１１９号公報
【特許文献２】特開２００３−０３３６８１号公報
【特許文献３】特開平０６−０４７３３０号公報
【特許文献４】特開２０００−３２５８３７号公報
【特許文献５】特開２００６−０５５７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図５及び特許文献４、５に示した装置において、圧送用エア３のエア圧力により塗料供給タンク１の塗料ａをスプレーガン５に供給して噴射させる際には、図６に示すように、塗料供給タンク１の供給圧Ｐ１（塗料の循環速度と相関関係にある）の塗料ａは供給管６及び戻り管７を通る間に圧力が低下し、塗料回収タンク８に回収されると大気圧Ｐ０となる。そして、前記塗料供給タンク１の供給圧Ｐ１と大気圧Ｐ０との間における比較的高い吐出圧Ｐ２において塗料はスプレーガン５から吐出される。この吐出圧Ｐ２はスプレーガン５から吐出される塗料の吐出速度（流量）と相関関係にある。ここで、スプレーガン５による塗料の噴射量を制御するには、スプレーガン５内に対する塗料の吐出圧を精度良く制御する必要がある。
【００１５】
従って、スプレーガン５から微流量の塗料を吐出するためには、破線Ａで示すように前記塗料供給タンク１の供給圧Ｐ１を低く設定して、スプレーガン５の吐出圧Ｐ２を低く調節することになるが、このように供給圧Ｐ１を低く調節すると、スプレーガン５における塗料の吐出部の流速が小さくなることによってスプレーガン５における塗料の吐出が不安定になる問題がある。即ち、流速が小さくなると粉体が分離し易くなると共に、供給圧Ｐ１が低いことにより供給管６の流路抵抗等による圧力の変動が起こることにより塗料の吐出は不安定となり、特に微流量を吐出する際にはこの現象が更に顕著になるという問題があった。
【００１６】
このように、スプレーガン５に微流量の塗料を吐出する際に安定した吐出ができないことにより、スプレーガン５から微流量の塗料を噴射して薄い均一な塗装膜を精度良く形成することは困難であった。
【００１７】
本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、スプレーガンに吐出する塗料の流速を安定させて微流量の塗料を精度良く吐出させられるようにした塗装装置の噴射量制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、塗料供給タンクに圧力を調整した圧送用エアを供給することにより塗料供給タンク内の塗料をスプレーガンに供給し、塗料の一部をスプレーガンから吐出することにより霧化用エアにより噴射させ、スプレーガンから吐出されない塗料は戻り管により回収するようにしている塗装装置の噴射量制御方法であって、
前記戻り管を塗料回収タンクに接続し、
該塗料回収タンクの圧力を設定して前記塗料供給タンク内の圧力と塗料回収タンク内の圧力との圧力差を調節することによりスプレーガンに供給する塗料の流速を調節する
ことを特徴とする塗装装置の噴射量制御方法、に係るものである。
【００１９】
上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記塗料回収タンクを減圧するようにしたことは好ましい。
【００２０】
又、上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記スプレーガンの塗料の吐出圧と大気圧との圧力差が吐出差圧設定値になるように前記圧力差を調節することは好ましい。
【００２１】
又、上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記スプレーガンに吐出される塗料の吐出量を計測し、計測した塗料の吐出量に基づいて前記圧送用エアの圧力を調整することは好ましい。
【００２２】
又、上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻して循環使用することは好ましい。
【００２３】
又、上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記スプレーガンと、塗料供給タンクと、塗料回収タンクを防爆ブース内に備えるようにしてもよい。
【００２４】
本発明は、塗料を収容する塗料供給タンクと、該塗料供給タンクに供給する圧送用エアの圧力を設定する供給側圧力設定器と、圧送用エアにより塗料供給タンクから供給される塗料の一部を吐出させ吐出しない塗料は戻り管に流動させるスプレーガンとを有する塗装装置の噴射量制御装置であって、
前記戻り管に接続された気密の塗料回収タンクと、
該塗料回収タンクに備えた回収側圧力設定手段と、
タンク間差圧設定値に基づき塗料供給タンクと塗料回収タンクの圧力差を制御する制御器と、
を有することを特徴とする塗装装置の噴射量制御装置、に係るものである。
【００２５】
上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記回収側圧力設定手段が、塗料回収タンクの圧力を負圧に調節するための減圧装置であることは好ましい。
【００２６】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記制御器が、スプレーガン内の吐出圧と大気圧との圧力差を吐出差圧設定値に調節するようにしたことは好ましい。
【００２７】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記スプレーガンから塗料を吐出させた時の吐出量を検出する吐出量検出装置を備え、該吐出量検出装置の吐出量検出値を前記制御器に入力して該吐出量検出値に基づき前記圧送用エアの圧力を調節するようにしたことは好ましい。
【００２８】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻す循環流路によって塗料回収タンクと塗料供給タンクの間を接続したことは好ましい。
【００２９】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記塗料回収タンクに前記圧送用エアを供給して塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻すようにしたことは好ましい。
【００３０】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記塗料回収タンクを昇降可能に構成し、該塗料回収タンクを上昇させることにより塗料回収タンク内の塗料を重力によって塗料供給タンクに戻すようにしたことは好ましい。
【００３１】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記スプレーガンと、塗料供給タンクと、塗料回収タンクは防爆ブース内に備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の塗装装置の噴射量制御方法及び装置によれば、戻り管を気密の塗料回収タンクに接続し、塗料回収タンク内を減圧して塗料供給タンク圧力と塗料回収タンク圧力との圧力差を調節することによりスプレーガンに供給する塗料の流速を調節するようにしたので、スプレーガン内における塗料の流速を安定させることができ、これにより、粉体が沈殿する問題を防止すると共に、スプレーガンに吐出する塗料の吐出を安定させることができるという優れた効果を奏し得る。
【００３３】
更に、大気圧とスプレーガンの吐出圧力との圧力差を調節するようにしたので、塗料の吐出量に関連する吐出速度を任意に設定することができ、よって、スプレーガンに微流量の塗料を安定して精度良く吐出し、微流量の塗料の噴射により薄い均一な塗装膜を精度良く形成できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明における塗装装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の塗装装置における塗料供給タンクの供給圧と、塗料回収タンク圧と、吐出圧の関係を示す線図である。
【図３】本発明の塗装装置を更に具体化した一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の塗装装置を更に具体化した他の例を示すブロック図である。
【図５】本発明者等が実施した初期の塗装装置の一例を示すブロック図である。
【図６】図５の塗装装置における塗料供給タンクの供給圧と、塗料回収タンク圧と、吐出圧の関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は図５に示した装置に適用した本発明の塗装装置の一実施例を示すもので、図５と同様に、圧送用エア供給装置２からの圧送用エア３が供給側圧力設定器４を介して塗料供給タンク１に供給されており、塗料供給タンク１の塗料ａは圧送用エア３の圧力によって供給管６を介してスプレーガン５に供給されている。スプレーガン５に供給された塗料ａはスプレーガン５内に備えられたニードル弁等の開閉手段１５によって一部がスプレーガン５内に吐出されて霧化用エア１４により先端５ａから噴射され、スプレーガン５内に吐出されなかった残りの塗料ａ'は戻り管７により回収されている。
【００３７】
上記構成において、図１に示す実施例では、気密構造の塗料回収タンク１６を設け、該塗料回収タンク１６を戻り管７に気密に接続している。
【００３８】
更に、前記塗料回収タンク１６内の上部には、電空レギュレータ等による回収側圧力設定器１７を介し塗料回収タンク１６内を吸引して所定の設定圧に調節するようにした減圧装置１８'（真空装置）を接続して、回収側圧力設定手段１８を構成した場合を示している。尚、回収側圧力設定手段１８は、上記減圧装置１８'を備えて圧力を設定する他に、塗料回収タンク１６を大気に開放することによって塗料回収タンク１６内を大気圧に設定する方式、或いは加圧装置によって塗料回収タンク１６内を所定の正圧に加圧して設定圧に設定する方式等を用いてもよい。
【００３９】
更に、前記供給側圧力設定器４に制御信号１９を送って塗料供給タンク１内を正圧に制御すると共に、回収側圧力設定器１７に制御信号２０を送って塗料回収タンク１６内を負圧（設定圧）に制御する制御器２１を設けている。
【００４０】
前記制御器２１には、スプレーガン５内の塗料圧を検出する圧力計２２からの圧力信号２２ａが入力されている。この時、スプレーガン５に上記圧力計２２が設置できない場合には、供給管６におけるスプレーガン５に近い位置に設けた圧力計２２'によってスプレーガン５に供給する塗料の圧力を検出し、その圧力信号２２ａを制御器２１に入力してもよい。
【００４１】
又、前記制御器２１には、塗料供給タンク１に設けた圧力計２３からの圧力信号２３ａと、塗料回収タンク１６に設けた圧力計２４からの圧力信号２４ａとが入力されている。 更に、前記制御器２１には、前記圧力信号２２ａに基づいてスプレーガン５内に吐出される塗料の吐出圧と大気圧との圧力差である吐出差圧設定値２５が入力されていると共に、塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６との間の圧力差を設定するためのタンク間差圧設定値２６が入力されている。
【００４２】
以下に上記図１の実施例の作動を説明する。
【００４３】
圧送用エア供給装置２からの圧送用エア３は供給側圧力設定器４により調節されて塗料供給タンク１に供給され、塗料供給タンク１内が加圧される。すると、塗料供給タンク１の塗料ａは圧送用エア３のエア圧力によって供給管６を介してスプレーガン５に供給され、スプレーガン５に供給された塗料ａの一部は開閉手段１５の調節によりスプレーガン５内から吐出され、スプレーガン５で吐出されなかった残りの塗料ａ'は戻り管７により塗料回収タンク１６に回収される。
【００４４】
この時、霧化用エア供給装置１３から霧化用エア１４をスプレーガン５に供給すると、前記スプレーガン５に吐出された塗料は霧化用エア１４により霧化されて先端５ａから噴射されて塗装が行われる。この時、塗料供給タンク１及び塗料回収タンク１６に備えた攪拌機１０を攪拌用エア１２により駆動して各タンク１，１６内の塗料ａ，ａ'を攪拌しておくことにより、塗料ａ，ａ'の粉体が沈殿して分離する問題を生じることはない。
【００４５】
上記したように圧送用エア３のエア圧力によって塗料ａをスプレーガン５に供給している状態において、圧力計２２からの圧力信号２２ａを入力している制御器２１は、スプレーガン５内での塗料の吐出圧と大気圧との圧力差が所定の吐出差圧設定値２５になるように、供給側圧力設定器４に制御信号１９を送って、塗料供給タンク１の圧力を調整する。
【００４６】
更に、制御器２１は、圧力計２３，２４からの圧力信号２３ａ，２４ａに基づいて、塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６との圧力差が所定のタンク間差圧設定値２６になるように回収側圧力設定器１７に制御信号２０を送って塗料回収タンク１６の圧力（負圧）を調節する。
【００４７】
塗料回収タンク１６内を負圧に調整すると、戻り管７内は吸引されるようになるため、塗料供給タンク１から圧送用エア３により加圧されてスプレーガン５に供給される塗料ａの流速と、戻り管７が吸引されることによるスプレーガン５からの塗料の流速が制御されるようになり、スプレーガン５内部の塗料の流速を高めることができる。このように、塗料回収タンク１６内の負圧によってスプレーガン５内部の塗料の流速を高める調節を行う際には、制御器２１は、前記吐出差圧設定値２５が維持されるように、前記回収側圧力設定手段１８に制御信号１９を送って塗料回収タンク１６の圧力を設定圧になるように調整すると共に、供給側圧力設定器４に制御信号１９を送って塗料供給タンク１の圧力の調整を行う。
【００４８】
図２に示すように、塗料回収タンク１６の圧力が大気圧Ｐ０以下の負圧Ｐ３となるため、塗料供給タンク１の供給圧Ｐ１（塗料の循環速度と相関関係にある）と前記塗料回収タンク１６の負圧Ｐ３との間における大気圧Ｐ０との差である吐出圧Ｐ２'は、小さく設定できるようになる。
【００４９】
従って、スプレーガン５からの吐出圧Ｐ２'を小さく保持しつつ、供給管６内の塗料ａの流速を高い速度に保持することができので、供給管６内での塗料ａの流動が安定し、よって、スプレーガン５から微流量の塗料を安定して吐出できるようになる。更に、供給管６内の塗料ａの流速が高く保持されることにより、供給管６内での塗料ａの沈殿が防止される。
【００５０】
更に、戻り管７を吸引することによりスプレーガン５内部での塗料の流速が安定するようになるので、従来における塗料ａの圧力変動といった問題が低減されて、スプレーガン５に微流量の塗料を更に安定して吐出できるようになる。
【００５１】
上記したように、スプレーガン５に微流量の塗料を安定して精度良く吐出できるようになるので、スプレーガン５から微流量の塗料を噴射させて薄い塗装膜を重ね塗りするような場合の塗装品質を大幅に向上することができる。
【００５２】
図３は、本発明の塗装装置を更に具体化した一例を示すものであり、図３では、前記スプレーガン５と、塗料供給タンク１と、塗料回収タンク１６を防爆ブース２７内に備えた場合を示している。又、前記塗料回収タンク１６を吸引する減圧装置１８'及び回収側圧力設定器１７からなる回収側圧力設定手段１８は防爆ブース２７の外部に設けている。
【００５３】
又、図３では、前記塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６との間は開閉弁２８を有する循環流路２９によって接続してあり、塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６には夫々レベル計５０，５１を設けている。更に、前記塗料供給タンク１には開閉弁３０を有する洗浄水流路３１によって洗浄水３２が供給されるようになっており、更に、前記戻り管７には３方弁３３を介して洗浄排水管３４が接続されている。７'は３方弁３３とスプレーガン５との間の戻り管、３５は排水タンクである。
【００５４】
又、前記スプレーガン５の塗料を噴射する先端５ａの下部には、霧化用エア供給装置１３からの霧化用エア１４の供給が停止された状態で、スプレーガン５から塗料を吐出させた時に落下する塗料の液滴Ｘの滴下を検出するようにした投光器３６と受光器３７からなる光センサ３８が設けてあり、この光センサ３８によって検出した液滴Ｘの滴下信号３８ａは前記制御器２１に入力されており、制御器２１は液滴Ｘの滴下間隔に基づいてスプレーガン５から吐出される塗料の吐出量を計測するようになっている。
【００５５】
又、防爆ブース２７の外部に設けたエアパネル３９には、工場エア４０を取入れてドライヤ、エアフィルタ、ミストセパレータ等の浄化器４１等を経た後、圧送用エア３として供給する前記圧送用エア供給装置２が構成されている。圧送用エア供給装置２の圧送用エア３は、前記供給側圧力設定器４を経た後、開閉弁４２、流量計４３を介してソレノイドバルブからなる切換弁４４に導かれ、圧送用エア３は切換弁４４によって前記塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６へ切り換えて供給できるようになっている。
【００５６】
前記浄化器４１からのエアの一部は、霧化用エア供給装置１３の霧化用エア１４としてスプレーガン５に供給されるようになっていると共に、シリンダ駆動エア４５としてスプレーガン５に供給してニードル弁の位置を調節する開閉手段１５を制御するようになっている。
【００５７】
更に、前記浄化器４１からのエアの一部は、切換弁４６，４７，４８を介して弁操作エア４９として前記開閉弁２８，３０及び３方弁３３に供給されて弁の切り換えを行なうようになっている。又、前記工場エア４０を取入れて浄化器４１'等を経たエアは、前記攪拌用エア供給装置１１の攪拌用エア１２として攪拌機１０に供給されて攪拌機１０を駆動するようになっている。
【００５８】
図３の構成において、前記塗料供給タンク１の塗料ａをエア圧によってスプレーガン５に供給してスプレーガン５に吐出すると共に、霧化用エア供給装置１３からの霧化用エア１４をスプレーガン５に供給し、スプレーガン５から塗料を噴射させることにより塗装作業を行う。この時、スプレーガン５から吐出される塗料は僅かであって、大半の塗料は戻り管７により塗料回収タンク１６に回収されるため、前記塗料供給タンク１内の塗料ａのレベルは低くなる。塗料供給タンク１内の塗料ａのレベルはレベル計５０によって検出されているので、検出レベルが所定値まで低下した場合には、塗料回収タンク１６の塗料ａ'を塗料供給タンク１に戻す循環を行う。
【００５９】
循環を行うには、前記切換弁４４を切り換えて前記塗料供給タンク１に供給していた圧送用エア３を塗料回収タンク１６に供給するようにすると共に、開閉弁２８を開いて循環流路２９により塗料回収タンク１６と塗料供給タンク１を連通させる。すると、塗料回収タンク１６内が圧送用エア３によって加圧されることにより塗料回収タンク１６の塗料ａ'は塗料供給タンク１に戻されるようになる。レベル計５０による検出レベルが所定値まで上昇すると、前記循環は停止され、再び塗装作業を行う。
【００６０】
又、上記塗装作業が終了して洗浄を行う場合には、先ず、開閉弁２８を閉、開閉弁３０を開、３方弁３３が戻り管７，７'を連通させた状態として、洗浄水３２を塗料供給タンク１に供給する。次に、開閉弁３０を閉じた後、切換弁４４により圧送用エア３を塗料供給タンク１に供給し、塗料供給タンク１を加圧することにより洗浄水をスプレーガン５を経て塗料回収タンク１６に供給する。これにより、塗料供給タンク１とスプレーガン５は洗浄される。
【００６１】
次に、開閉弁２８を開、３方弁３３が戻り管７を閉じた状態として、切換弁４４により圧送用エア３を塗料回収タンク１６に供給し、塗料回収タンク１６を加圧することにより洗浄水を循環流路２９を経て塗料供給タンク１に戻す。これにより塗料回収タンク１６は洗浄される。続いて、開閉弁２８を閉、開閉弁３０を閉、３方弁３３が戻り間７'と洗浄排水管３４を連通させた状態として、切換弁４４により圧送用エア３を塗料供給タンク１に供給し、塗料供給タンク１を加圧することにより塗料供給タンク１の洗浄水を供給管６、戻り管７'を経て洗浄排水管３４から排水タンク３５に排水する。又、上記洗浄操作が終了した後には、洗浄操作における洗浄水３２の供給を停止した状態で、圧送用エア３を前記洗浄操作と同様に塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６に送ることにより、塗料供給タンク１、塗料回収タンク１６、供給管６、戻り管７，７'等を乾燥させる乾燥操作を行うことができる。
【００６２】
一方、図３の構成においては、スプレーガン５から滴下する液滴Ｘの滴下を検出する光センサ３８を備えて、その滴下信号３８ａを制御器２１に入力しているので、制御器２１では、液滴Ｘの滴下間隔によって、スプレーガン５から吐出される塗料の吐出量を計測することができ、よって、図１の構成による作用に加え、計測した塗料の吐出量に基づいて前記塗料供給タンク１を加圧する圧力を調節することにより、スプレーガン５から吐出する塗料の吐出量を更に正確に制御することができる。
【００６３】
尚、図３では省略したが、塗料回収タンク１６の塗料ａ'を前記塗料供給タンク１に戻す循環制御、及び洗浄制御、更には霧化用エア１４の供給制御、シリンダ駆動エア４５の供給制御、攪拌用エア１２の供給制御等を、前記制御器２１によって一括して制御するようにしてもよい。
【００６４】
図３の構成では、前記スプレーガン５と、塗料供給タンク１と、塗料回収タンク１６を防爆ブース２７内に備え、更に、塗料の供給をエア圧にて行うと共に、エアの供給を制御する切換弁４４，４６，４７，４８及び制御器２１等を防爆ブース２７の外部に設けるようにしているので、引火性の塗料を用いた塗装作業も安全に行うことができる。
【００６５】
図４は、本発明の塗装装置を更に具体化した他の例を示すものであり、図３と異なる点は、前記塗料回収タンク１６を昇降手段５２により昇降可能に構成した塗料回収タンク１６ａとし、該塗料回収タンク１６ａを前記塗料供給タンク１より高い位置に上昇させることにより、塗料回収タンク１６ａ内の塗料を重力によって塗料供給タンク１に戻すようにした点にある。従って、図４の構成では、図３における圧送用エア３によって塗料回収タンク１６ａ内の塗料を塗料供給タンク１に戻すための構成は省略されている。図４の構成によれば、塗料回収タンク１６ａ内の塗料を塗料供給タンク１に戻すための操作が容易になる。
【００６６】
尚、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 塗料供給タンク
２ 圧送用エア供給装置
３ 圧送用エア
４ 供給側圧力設定器
５ スプレーガン
６ 供給管
７ 戻り管
１３ 霧化用エア供給装置
１４ 霧化用エア
１６ 塗料回収タンク
１６ａ 塗料回収タンク
１７ 回収側圧力設定器
１８ 回収側圧力設定手段
１８' 減圧装置
１９ 制御信号
２０ 制御信号
２１ 制御器
２５ 吐出差圧設定値
２６ タンク間差圧設定値
２７ 防爆ブース
２９ 循環流路
５２ 昇降手段
ａ 供給側の塗料
ａ' 戻り側の塗料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプレーガンによって噴射する塗料の噴射量を精度良く調節できるようにした塗装装置の噴射量制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、シャフトに耐熱コーティング膜を形成するための塗装を行う場合には、アルミニウム等の金属粉が混入された塗料をシャフトに噴射して塗装膜を形成し、その後、焼付けを行って塗装膜をシャフトに一体化させている。この種の塗料には、目的に応じて種々の溶媒に金属粉を混合した水系、溶剤系のものがあり、例えば重量比で数十％の金属粉を含む高濃度のものもある。
【０００３】
上記したように金属粉が混入した塗料を用いてシャフトを塗装する際は、塗装後の焼付時に塗装膜がひび割れ等の問題を生じないように、薄く均一な厚さの塗装膜を形成することが厳しく要求されている。
【０００４】
しかし、前記したような金属粉が混入した塗料は、粉体が分離して沈殿し易く、そのために詰まりを生じ易いという問題がある。更に、上記したような水系の塗料は塗布した際に液垂れを生じ易く、そのために少量ずつ噴射して薄い塗装膜を形成する必要がある。
【０００５】
このため、前記シャフトを塗装する際には、１０μｍ以下程度の薄く均一な厚さになるように塗装を行って乾燥した後、この塗装・乾燥の作業を例えば６〜７回繰り返して重ね塗りすることにより５０〜６０μｍ前後の塗装膜を形成するようにしている。
【０００６】
上記したように、１０μｍ以下程度の薄い厚さの塗装膜を均一に形成するには、極めて微流量の塗料を安定して噴射できる塗装装置が必要である。
【０００７】
このような溶媒に粉体が混入された塗料を用いて塗装する塗装装置としては、塗料を循環供給することで粉体の沈殿を防ぐようにしたもの（特許文献１）、或いは、粉体と溶媒とを噴射直前に混合するようにしたもの（特許文献２）等がある。又、スプレーガンへ供給する塗料を循環させる際に、バイパス路を設けてバイパス流路の流量を絞ることで、スプレーガンへの塗料の流量を調整するようにしたもの（特許文献３）がある。
【０００８】
しかし、上記特許文献１〜３は、いずれも供給ポンプによって塗料を供給するようにしているために、塗料の供給が脈動することが避けられず、前記したように微流量の塗料をスプレーガンから吐出させることは困難である。
【０００９】
一方、図５は、本発明者等が実施した初期の塗装装置の一例を示すもので、塗料ａが装入された塗料供給タンク１には圧送用エア供給装置２からの圧送用エア３が電空レギュレータ等の供給側圧力設定器４を介して供給されており、塗料供給タンク１の塗料ａを圧送用エア３の圧力によって供給管６を介してスプレーガン５に供給するようにしている。スプレーガン５に供給された塗料ａは、スプレーガン５に備えたニードル弁等の開閉手段１５によって一部がスプレーガン５内に吐出され、吐出した塗料は霧化用エア供給装置１３によって供給される霧化用エア１４により霧化されてスプレーガン５の先端５ａから噴射されるようになっている。一方、スプレーガン５に吐出されなかった残りの塗料ａ'は、戻り管７により塗料回収タンク８に回収されるようになっている。上記塗料回収タンク８の上部は開口９により大気開放されている。
【００１０】
又、塗料供給タンク１と塗料回収タンク８には、攪拌用エア供給装置１１からの攪拌用エア１２により或いは電気的に回転されて前記塗料ａ，ａ'を攪拌することにより塗料の粉体が沈殿するのを防止するようにした攪拌機１０を設けている。
【００１１】
上記した如く、塗料供給タンクに圧送用エアを供給してエア圧力によって塗料をスプレーガンに供給するようにしたものとしては特許文献４がある。又、循環流路をスプレーガンの内部まで通すようにした循環式スプレーガンとしては特許文献５がある。
【００１２】
上記図５及び特許文献４、５の装置によれば、前記特許文献１〜３と比較するとスプレーガンから噴射される塗料の噴射量を安定させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−３３０１１９号公報
【特許文献２】特開２００３−０３３６８１号公報
【特許文献３】特開平０６−０４７３３０号公報
【特許文献４】特開２０００−３２５８３７号公報
【特許文献５】特開２００６−０５５７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図５及び特許文献４、５に示した装置において、圧送用エア３のエア圧力により塗料供給タンク１の塗料ａをスプレーガン５に供給して噴射させる際には、図６に示すように、塗料供給タンク１の供給圧Ｐ１（塗料の循環速度と相関関係にある）の塗料ａは供給管６及び戻り管７を通る間に圧力が低下し、塗料回収タンク８に回収されると大気圧Ｐ０となる。そして、前記塗料供給タンク１の供給圧Ｐ１と大気圧Ｐ０との間における比較的高い吐出圧Ｐ２において塗料はスプレーガン５から吐出される。この吐出圧Ｐ２はスプレーガン５から吐出される塗料の吐出速度（流量）と相関関係にある。ここで、スプレーガン５による塗料の噴射量を制御するには、スプレーガン５内に対する塗料の吐出圧を精度良く制御する必要がある。
【００１５】
従って、スプレーガン５から微流量の塗料を吐出するためには、破線Ａで示すように前記塗料供給タンク１の供給圧Ｐ１を低く設定して、スプレーガン５の吐出圧Ｐ２を低く調節することになるが、このように供給圧Ｐ１を低く調節すると、スプレーガン５における塗料の吐出部の流速が小さくなることによってスプレーガン５における塗料の吐出が不安定になる問題がある。即ち、流速が小さくなると粉体が分離し易くなると共に、供給圧Ｐ１が低いことにより供給管６の流路抵抗等による圧力の変動が起こることにより塗料の吐出は不安定となり、特に微流量を吐出する際にはこの現象が更に顕著になるという問題があった。
【００１６】
このように、スプレーガン５に微流量の塗料を吐出する際に安定した吐出ができないことにより、スプレーガン５から微流量の塗料を噴射して薄い均一な塗装膜を精度良く形成することは困難であった。
【００１７】
本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、スプレーガンに吐出する塗料の流速を安定させて微流量の塗料を精度良く吐出させられるようにした塗装装置の噴射量制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、塗料供給タンクに圧力を調整した圧送用エアを供給することにより塗料供給タンク内の塗料をスプレーガンに供給し、塗料の一部をスプレーガンから吐出することにより霧化用エアにより噴射させ、スプレーガンから吐出されない塗料は戻り管により回収するようにしている塗装装置の噴射量制御方法であって、
前記戻り管を塗料回収タンクに接続し、
該塗料回収タンクの圧力を設定して前記塗料供給タンク内の圧力と塗料回収タンク内の圧力との圧力差を調節することによりスプレーガンに供給する塗料の流速を調節する
ことを特徴とする塗装装置の噴射量制御方法、に係るものである。
【００１９】
上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記塗料回収タンクを減圧するようにしたことは好ましい。
【００２０】
又、上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記スプレーガンの塗料の吐出圧と大気圧との圧力差が吐出差圧設定値になるように前記圧力差を調節することは好ましい。
【００２１】
又、上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記スプレーガンに吐出される塗料の吐出量を計測し、計測した塗料の吐出量に基づいて前記圧送用エアの圧力を調整することは好ましい。
【００２２】
又、上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻して循環使用することは好ましい。
【００２３】
又、上記塗装装置の噴射量制御方法において、前記スプレーガンと、塗料供給タンクと、塗料回収タンクを防爆ブース内に備えるようにしてもよい。
【００２４】
本発明は、塗料を収容する塗料供給タンクと、該塗料供給タンクに供給する圧送用エアの圧力を設定する供給側圧力設定器と、圧送用エアにより塗料供給タンクから供給される塗料の一部を吐出させ吐出しない塗料は戻り管に流動させるスプレーガンとを有する塗装装置の噴射量制御装置であって、
前記戻り管に接続された気密の塗料回収タンクと、
該塗料回収タンクに備えた回収側圧力設定手段と、
タンク間差圧設定値に基づき塗料供給タンクと塗料回収タンクの圧力差を制御する制御器と、
を有することを特徴とする塗装装置の噴射量制御装置、に係るものである。
【００２５】
上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記回収側圧力設定手段が、塗料回収タンクの圧力を負圧に調節するための減圧装置であることは好ましい。
【００２６】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記制御器が、スプレーガン内の吐出圧と大気圧との圧力差を吐出差圧設定値に調節するようにしたことは好ましい。
【００２７】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記スプレーガンから塗料を吐出させた時の吐出量を検出する吐出量検出装置を備え、該吐出量検出装置の吐出量検出値を前記制御器に入力して該吐出量検出値に基づき前記圧送用エアの圧力を調節するようにしたことは好ましい。
【００２８】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻す循環流路によって塗料回収タンクと塗料供給タンクの間を接続したことは好ましい。
【００２９】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記塗料回収タンクに前記圧送用エアを供給して塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻すようにしたことは好ましい。
【００３０】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記塗料回収タンクを昇降可能に構成し、該塗料回収タンクを上昇させることにより塗料回収タンク内の塗料を重力によって塗料供給タンクに戻すようにしたことは好ましい。
【００３１】
又、上記塗装装置の噴射量制御装置において、前記スプレーガンと、塗料供給タンクと、塗料回収タンクは防爆ブース内に備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の塗装装置の噴射量制御方法及び装置によれば、戻り管を気密の塗料回収タンクに接続し、塗料回収タンク内を減圧して塗料供給タンク圧力と塗料回収タンク圧力との圧力差を調節することによりスプレーガンに供給する塗料の流速を調節するようにしたので、スプレーガン内における塗料の流速を安定させることができ、これにより、粉体が沈殿する問題を防止すると共に、スプレーガンに吐出する塗料の吐出を安定させることができるという優れた効果を奏し得る。
【００３３】
更に、大気圧とスプレーガンの吐出圧力との圧力差を調節するようにしたので、塗料の吐出量に関連する吐出速度を任意に設定することができ、よって、スプレーガンに微流量の塗料を安定して精度良く吐出し、微流量の塗料の噴射により薄い均一な塗装膜を精度良く形成できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明における塗装装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の塗装装置における塗料供給タンクの供給圧と、塗料回収タンク圧と、吐出圧の関係を示す線図である。
【図３】本発明の塗装装置を更に具体化した一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の塗装装置を更に具体化した他の例を示すブロック図である。
【図５】本発明者等が実施した初期の塗装装置の一例を示すブロック図である。
【図６】図５の塗装装置における塗料供給タンクの供給圧と、塗料回収タンク圧と、吐出圧の関係を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は図５に示した装置に適用した本発明の塗装装置の一実施例を示すもので、図５と同様に、圧送用エア供給装置２からの圧送用エア３が供給側圧力設定器４を介して塗料供給タンク１に供給されており、塗料供給タンク１の塗料ａは圧送用エア３の圧力によって供給管６を介してスプレーガン５に供給されている。スプレーガン５に供給された塗料ａはスプレーガン５内に備えられたニードル弁等の開閉手段１５によって一部がスプレーガン５内に吐出されて霧化用エア１４により先端５ａから噴射され、スプレーガン５内に吐出されなかった残りの塗料ａ'は戻り管７により回収されている。
【００３７】
上記構成において、図１に示す実施例では、気密構造の塗料回収タンク１６を設け、該塗料回収タンク１６を戻り管７に気密に接続している。
【００３８】
更に、前記塗料回収タンク１６内の上部には、電空レギュレータ等による回収側圧力設定器１７を介し塗料回収タンク１６内を吸引して所定の設定圧に調節するようにした減圧装置１８'（真空装置）を接続して、回収側圧力設定手段１８を構成した場合を示している。尚、回収側圧力設定手段１８は、上記減圧装置１８'を備えて圧力を設定する他に、塗料回収タンク１６を大気に開放することによって塗料回収タンク１６内を大気圧に設定する方式、或いは加圧装置によって塗料回収タンク１６内を所定の正圧に加圧して設定圧に設定する方式等を用いてもよい。
【００３９】
更に、前記供給側圧力設定器４に制御信号１９を送って塗料供給タンク１内を正圧に制御すると共に、回収側圧力設定器１７に制御信号２０を送って塗料回収タンク１６内を負圧（設定圧）に制御する制御器２１を設けている。
【００４０】
前記制御器２１には、スプレーガン５内の塗料圧を検出する圧力計２２からの圧力信号２２ａが入力されている。この時、スプレーガン５に上記圧力計２２が設置できない場合には、供給管６におけるスプレーガン５に近い位置に設けた圧力計２２'によってスプレーガン５に供給する塗料の圧力を検出し、その圧力信号２２ａを制御器２１に入力してもよい。
【００４１】
又、前記制御器２１には、塗料供給タンク１に設けた圧力計２３からの圧力信号２３ａと、塗料回収タンク１６に設けた圧力計２４からの圧力信号２４ａとが入力されている。 更に、前記制御器２１には、前記圧力信号２２ａに基づいてスプレーガン５内に吐出される塗料の吐出圧と大気圧との圧力差である吐出差圧設定値２５が入力されていると共に、塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６との間の圧力差を設定するためのタンク間差圧設定値２６が入力されている。
【００４２】
以下に上記図１の実施例の作動を説明する。
【００４３】
圧送用エア供給装置２からの圧送用エア３は供給側圧力設定器４により調節されて塗料供給タンク１に供給され、塗料供給タンク１内が加圧される。すると、塗料供給タンク１の塗料ａは圧送用エア３のエア圧力によって供給管６を介してスプレーガン５に供給され、スプレーガン５に供給された塗料ａの一部は開閉手段１５の調節によりスプレーガン５内から吐出され、スプレーガン５で吐出されなかった残りの塗料ａ'は戻り管７により塗料回収タンク１６に回収される。
【００４４】
この時、霧化用エア供給装置１３から霧化用エア１４をスプレーガン５に供給すると、前記スプレーガン５に吐出された塗料は霧化用エア１４により霧化されて先端５ａから噴射されて塗装が行われる。この時、塗料供給タンク１及び塗料回収タンク１６に備えた攪拌機１０を攪拌用エア１２により駆動して各タンク１，１６内の塗料ａ，ａ'を攪拌しておくことにより、塗料ａ，ａ'の粉体が沈殿して分離する問題を生じることはない。
【００４５】
上記したように圧送用エア３のエア圧力によって塗料ａをスプレーガン５に供給している状態において、圧力計２２からの圧力信号２２ａを入力している制御器２１は、スプレーガン５内での塗料の吐出圧と大気圧との圧力差が所定の吐出差圧設定値２５になるように、供給側圧力設定器４に制御信号１９を送って、塗料供給タンク１の圧力を調整する。
【００４６】
更に、制御器２１は、圧力計２３，２４からの圧力信号２３ａ，２４ａに基づいて、塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６との圧力差が所定のタンク間差圧設定値２６になるように回収側圧力設定器１７に制御信号２０を送って塗料回収タンク１６の圧力（負圧）を調節する。
【００４７】
塗料回収タンク１６内を負圧に調整すると、戻り管７内は吸引されるようになるため、塗料供給タンク１から圧送用エア３により加圧されてスプレーガン５に供給される塗料ａの流速と、戻り管７が吸引されることによるスプレーガン５からの塗料の流速が制御されるようになり、スプレーガン５内部の塗料の流速を高めることができる。このように、塗料回収タンク１６内の負圧によってスプレーガン５内部の塗料の流速を高める調節を行う際には、制御器２１は、前記吐出差圧設定値２５が維持されるように、前記回収側圧力設定手段１８に制御信号１９を送って塗料回収タンク１６の圧力を設定圧になるように調整すると共に、供給側圧力設定器４に制御信号１９を送って塗料供給タンク１の圧力の調整を行う。
【００４８】
図２に示すように、塗料回収タンク１６の圧力が大気圧Ｐ０以下の負圧Ｐ３となるため、塗料供給タンク１の供給圧Ｐ１（塗料の循環速度と相関関係にある）と前記塗料回収タンク１６の負圧Ｐ３との間における大気圧Ｐ０との差である吐出圧Ｐ２'は、小さく設定できるようになる。
【００４９】
従って、スプレーガン５からの吐出圧Ｐ２'を小さく保持しつつ、供給管６内の塗料ａの流速を高い速度に保持することができので、供給管６内での塗料ａの流動が安定し、よって、スプレーガン５から微流量の塗料を安定して吐出できるようになる。更に、供給管６内の塗料ａの流速が高く保持されることにより、供給管６内での塗料ａの沈殿が防止される。
【００５０】
更に、戻り管７を吸引することによりスプレーガン５内部での塗料の流速が安定するようになるので、従来における塗料ａの圧力変動といった問題が低減されて、スプレーガン５に微流量の塗料を更に安定して吐出できるようになる。
【００５１】
上記したように、スプレーガン５に微流量の塗料を安定して精度良く吐出できるようになるので、スプレーガン５から微流量の塗料を噴射させて薄い塗装膜を重ね塗りするような場合の塗装品質を大幅に向上することができる。
【００５２】
図３は、本発明の塗装装置を更に具体化した一例を示すものであり、図３では、前記スプレーガン５と、塗料供給タンク１と、塗料回収タンク１６を防爆ブース２７内に備えた場合を示している。又、前記塗料回収タンク１６を吸引する減圧装置１８'及び回収側圧力設定器１７からなる回収側圧力設定手段１８は防爆ブース２７の外部に設けている。
【００５３】
又、図３では、前記塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６との間は開閉弁２８を有する循環流路２９によって接続してあり、塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６には夫々レベル計５０，５１を設けている。更に、前記塗料供給タンク１には開閉弁３０を有する洗浄水流路３１によって洗浄水３２が供給されるようになっており、更に、前記戻り管７には３方弁３３を介して洗浄排水管３４が接続されている。７'は３方弁３３とスプレーガン５との間の戻り管、３５は排水タンクである。
【００５４】
又、前記スプレーガン５の塗料を噴射する先端５ａの下部には、霧化用エア供給装置１３からの霧化用エア１４の供給が停止された状態で、スプレーガン５から塗料を吐出させた時に落下する塗料の液滴Ｘの滴下を検出するようにした投光器３６と受光器３７からなる光センサ３８が設けてあり、この光センサ３８によって検出した液滴Ｘの滴下信号３８ａは前記制御器２１に入力されており、制御器２１は液滴Ｘの滴下間隔に基づいてスプレーガン５から吐出される塗料の吐出量を計測するようになっている。
【００５５】
又、防爆ブース２７の外部に設けたエアパネル３９には、工場エア４０を取入れてドライヤ、エアフィルタ、ミストセパレータ等の浄化器４１等を経た後、圧送用エア３として供給する前記圧送用エア供給装置２が構成されている。圧送用エア供給装置２の圧送用エア３は、前記供給側圧力設定器４を経た後、開閉弁４２、流量計４３を介してソレノイドバルブからなる切換弁４４に導かれ、圧送用エア３は切換弁４４によって前記塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６へ切り換えて供給できるようになっている。
【００５６】
前記浄化器４１からのエアの一部は、霧化用エア供給装置１３の霧化用エア１４としてスプレーガン５に供給されるようになっていると共に、シリンダ駆動エア４５としてスプレーガン５に供給してニードル弁の位置を調節する開閉手段１５を制御するようになっている。
【００５７】
更に、前記浄化器４１からのエアの一部は、切換弁４６，４７，４８を介して弁操作エア４９として前記開閉弁２８，３０及び３方弁３３に供給されて弁の切り換えを行なうようになっている。又、前記工場エア４０を取入れて浄化器４１'等を経たエアは、前記攪拌用エア供給装置１１の攪拌用エア１２として攪拌機１０に供給されて攪拌機１０を駆動するようになっている。
【００５８】
図３の構成において、前記塗料供給タンク１の塗料ａをエア圧によってスプレーガン５に供給してスプレーガン５に吐出すると共に、霧化用エア供給装置１３からの霧化用エア１４をスプレーガン５に供給し、スプレーガン５から塗料を噴射させることにより塗装作業を行う。この時、スプレーガン５から吐出される塗料は僅かであって、大半の塗料は戻り管７により塗料回収タンク１６に回収されるため、前記塗料供給タンク１内の塗料ａのレベルは低くなる。塗料供給タンク１内の塗料ａのレベルはレベル計５０によって検出されているので、検出レベルが所定値まで低下した場合には、塗料回収タンク１６の塗料ａ'を塗料供給タンク１に戻す循環を行う。
【００５９】
循環を行うには、前記切換弁４４を切り換えて前記塗料供給タンク１に供給していた圧送用エア３を塗料回収タンク１６に供給するようにすると共に、開閉弁２８を開いて循環流路２９により塗料回収タンク１６と塗料供給タンク１を連通させる。すると、塗料回収タンク１６内が圧送用エア３によって加圧されることにより塗料回収タンク１６の塗料ａ'は塗料供給タンク１に戻されるようになる。レベル計５０による検出レベルが所定値まで上昇すると、前記循環は停止され、再び塗装作業を行う。
【００６０】
又、上記塗装作業が終了して洗浄を行う場合には、先ず、開閉弁２８を閉、開閉弁３０を開、３方弁３３が戻り管７，７'を連通させた状態として、洗浄水３２を塗料供給タンク１に供給する。次に、開閉弁３０を閉じた後、切換弁４４により圧送用エア３を塗料供給タンク１に供給し、塗料供給タンク１を加圧することにより洗浄水をスプレーガン５を経て塗料回収タンク１６に供給する。これにより、塗料供給タンク１とスプレーガン５は洗浄される。
【００６１】
次に、開閉弁２８を開、３方弁３３が戻り管７を閉じた状態として、切換弁４４により圧送用エア３を塗料回収タンク１６に供給し、塗料回収タンク１６を加圧することにより洗浄水を循環流路２９を経て塗料供給タンク１に戻す。これにより塗料回収タンク１６は洗浄される。続いて、開閉弁２８を閉、開閉弁３０を閉、３方弁３３が戻り間７'と洗浄排水管３４を連通させた状態として、切換弁４４により圧送用エア３を塗料供給タンク１に供給し、塗料供給タンク１を加圧することにより塗料供給タンク１の洗浄水を供給管６、戻り管７'を経て洗浄排水管３４から排水タンク３５に排水する。又、上記洗浄操作が終了した後には、洗浄操作における洗浄水３２の供給を停止した状態で、圧送用エア３を前記洗浄操作と同様に塗料供給タンク１と塗料回収タンク１６に送ることにより、塗料供給タンク１、塗料回収タンク１６、供給管６、戻り管７，７'等を乾燥させる乾燥操作を行うことができる。
【００６２】
一方、図３の構成においては、スプレーガン５から滴下する液滴Ｘの滴下を検出する光センサ３８を備えて、その滴下信号３８ａを制御器２１に入力しているので、制御器２１では、液滴Ｘの滴下間隔によって、スプレーガン５から吐出される塗料の吐出量を計測することができ、よって、図１の構成による作用に加え、計測した塗料の吐出量に基づいて前記塗料供給タンク１を加圧する圧力を調節することにより、スプレーガン５から吐出する塗料の吐出量を更に正確に制御することができる。
【００６３】
尚、図３では省略したが、塗料回収タンク１６の塗料ａ'を前記塗料供給タンク１に戻す循環制御、及び洗浄制御、更には霧化用エア１４の供給制御、シリンダ駆動エア４５の供給制御、攪拌用エア１２の供給制御等を、前記制御器２１によって一括して制御するようにしてもよい。
【００６４】
図３の構成では、前記スプレーガン５と、塗料供給タンク１と、塗料回収タンク１６を防爆ブース２７内に備え、更に、塗料の供給をエア圧にて行うと共に、エアの供給を制御する切換弁４４，４６，４７，４８及び制御器２１等を防爆ブース２７の外部に設けるようにしているので、引火性の塗料を用いた塗装作業も安全に行うことができる。
【００６５】
図４は、本発明の塗装装置を更に具体化した他の例を示すものであり、図３と異なる点は、前記塗料回収タンク１６を昇降手段５２により昇降可能に構成した塗料回収タンク１６ａとし、該塗料回収タンク１６ａを前記塗料供給タンク１より高い位置に上昇させることにより、塗料回収タンク１６ａ内の塗料を重力によって塗料供給タンク１に戻すようにした点にある。従って、図４の構成では、図３における圧送用エア３によって塗料回収タンク１６ａ内の塗料を塗料供給タンク１に戻すための構成は省略されている。図４の構成によれば、塗料回収タンク１６ａ内の塗料を塗料供給タンク１に戻すための操作が容易になる。
【００６６】
尚、本発明は上記形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 塗料供給タンク
２ 圧送用エア供給装置
３ 圧送用エア
４ 供給側圧力設定器
５ スプレーガン
６ 供給管
７ 戻り管
１３ 霧化用エア供給装置
１４ 霧化用エア
１６ 塗料回収タンク
１６ａ 塗料回収タンク
１７ 回収側圧力設定器
１８ 回収側圧力設定手段
１８' 減圧装置
１９ 制御信号
２０ 制御信号
２１ 制御器
２５ 吐出差圧設定値
２６ タンク間差圧設定値
２７ 防爆ブース
２９ 循環流路
５２ 昇降手段
ａ 供給側の塗料
ａ' 戻り側の塗料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料供給タンクに圧力を調整した圧送用エアを供給することにより塗料供給タンク内の塗料をスプレーガンに供給し、塗料の一部をスプレーガンから吐出することにより霧化用エアにより噴射させ、スプレーガンから吐出されない塗料は戻り管により回収するようにしている塗装装置の噴射量制御方法であって、
前記戻り管を塗料回収タンクに接続し、
該塗料回収タンクの圧力を設定して前記塗料供給タンク内の圧力と塗料回収タンク内の圧力との圧力差を調節することによりスプレーガンに供給する塗料の流速を調節する
ことを特徴とする塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項２】
前記塗料回収タンクを減圧することを特徴とする請求項１に記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項３】
前記スプレーガンの塗料の吐出圧と大気圧との圧力差が吐出差圧設定値になるように前記圧力差を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項４】
前記スプレーガンに吐出される塗料の吐出量を計測し、計測した塗料の吐出量に基づいて前記圧送用エアの圧力を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項５】
前記塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻して循環使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項６】
前記スプレーガンと、塗料供給タンクと、塗料回収タンクは防爆ブース内に備えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項７】
塗料を収容する塗料供給タンクと、該塗料供給タンクに供給する圧送用エアの圧力を設定する供給側圧力設定器と、圧送用エアにより塗料供給タンクから供給される塗料の一部を吐出させ吐出しない塗料は戻り管に流動させるスプレーガンとを有する塗装装置の噴射量制御装置であって、
前記戻り管に接続された塗料回収タンクと、
該塗料回収タンクに備えた回収側圧力設定手段と、
タンク間差圧設定値に基づき塗料供給タンクと塗料回収タンクの圧力差を制御する制御器と、
を有することを特徴とする塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項８】
前記回収側圧力設定手段が、塗料回収タンクの圧力を負圧に調節するための減圧装置であることを特徴とする請求項７に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項９】
前記制御器が、スプレーガン内の吐出圧と大気圧との圧力差を吐出差圧設定値に調節するようにしたことを特徴とする請求項７又は８に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１０】
前記スプレーガンから塗料を吐出させた時の吐出量を検出する吐出量検出装置を備え、該吐出量検出装置の吐出量検出値を前記制御器に入力して該吐出量検出値に基づき前記圧送用エアの圧力を調節するようにしたことを特徴とする請求項７〜９に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１１】
前記塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻す循環流路によって塗料回収タンクと塗料供給タンクの間を接続したことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１２】
前記塗料回収タンクに前記圧送用エアを供給して塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻すようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１３】
前記塗料回収タンクを昇降可能に構成し、該塗料回収タンクを上昇させることにより塗料回収タンク内の塗料を重力によって塗料供給タンクに戻すようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１４】
前記スプレーガンと、塗料供給タンクと、塗料回収タンクは防爆ブース内に備えられていることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１】
塗料供給タンクに圧力を調整した圧送用エアを供給することにより塗料供給タンク内の塗料をスプレーガンに供給し、塗料の一部をスプレーガンから吐出することにより霧化用エアにより噴射させ、スプレーガンから吐出されない塗料は戻り管により回収するようにしている塗装装置の噴射量制御方法であって、
前記戻り管を塗料回収タンクに接続し、
該塗料回収タンクの圧力を設定して前記塗料供給タンク内の圧力と塗料回収タンク内の圧力との圧力差を調節することによりスプレーガンに供給する塗料の流速を調節する
ことを特徴とする塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項２】
前記塗料回収タンクを減圧することを特徴とする請求項１に記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項３】
前記スプレーガンの塗料の吐出圧と大気圧との圧力差が吐出差圧設定値になるように前記圧力差を調節することを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項４】
前記スプレーガンに吐出される塗料の吐出量を計測し、計測した塗料の吐出量に基づいて前記圧送用エアの圧力を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項５】
前記塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻して循環使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項６】
前記スプレーガンと、塗料供給タンクと、塗料回収タンクは防爆ブース内に備えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御方法。
【請求項７】
塗料を収容する塗料供給タンクと、該塗料供給タンクに供給する圧送用エアの圧力を設定する供給側圧力設定器と、圧送用エアにより塗料供給タンクから供給される塗料の一部を吐出させ吐出しない塗料は戻り管に流動させるスプレーガンとを有する塗装装置の噴射量制御装置であって、
前記戻り管に接続された塗料回収タンクと、
該塗料回収タンクに備えた回収側圧力設定手段と、
タンク間差圧設定値に基づき塗料供給タンクと塗料回収タンクの圧力差を制御する制御器と、
を有することを特徴とする塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項８】
前記回収側圧力設定手段が、塗料回収タンクの圧力を負圧に調節するための減圧装置であることを特徴とする請求項７に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項９】
前記制御器が、スプレーガン内の吐出圧と大気圧との圧力差を吐出差圧設定値に調節するようにしたことを特徴とする請求項７又は８に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１０】
前記スプレーガンから塗料を吐出させた時の吐出量を検出する吐出量検出装置を備え、該吐出量検出装置の吐出量検出値を前記制御器に入力して該吐出量検出値に基づき前記圧送用エアの圧力を調節するようにしたことを特徴とする請求項７〜９に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１１】
前記塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻す循環流路によって塗料回収タンクと塗料供給タンクの間を接続したことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１２】
前記塗料回収タンクに前記圧送用エアを供給して塗料回収タンクの塗料を塗料供給タンクに戻すようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１３】
前記塗料回収タンクを昇降可能に構成し、該塗料回収タンクを上昇させることにより塗料回収タンク内の塗料を重力によって塗料供給タンクに戻すようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【請求項１４】
前記スプレーガンと、塗料供給タンクと、塗料回収タンクは防爆ブース内に備えられていることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１つに記載の塗装装置の噴射量制御装置。
【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２００９−２５５０７９（Ｐ２００９−２５５０７９Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８００５６（Ｐ２００９−８００５６）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]