(57)【要約】      （修正有）【課題】２液式スプレーシステムにおける、２系統の流体成分の噴霧圧力及び流量を制御する装置及び方法の提供。【解決手段】別個の流体成分用に第１ポンプ及び第２ポンプを有した２液式スプレーシステムの制御方法１００は、目標噴霧圧力を設定する工程Ｓ２と、噴霧主成分に対する噴霧副成分の目標流量比率を設定する工程Ｓ３と、第１ポンプの吐出圧力を検出する工程Ｓ４と、検出された吐出圧力と目標噴霧圧力とを用いる比例・積分・微分制御ループにより求めた第１ポンプ作動速度に第１ポンプを制御する工程Ｓ５と、第１ポンプ作動速度に目標流量比率を乗じて得た第２ポンプ作動速度に第２ポンプを制御する工程Ｓ６とを備える。【選択図】図２
2020097030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体を供給する第１流体供給源と、
第２流体を供給する第２流体供給源と、
前記第１流体及び前記第２流体を組み合わせて噴霧する噴霧器と、
可変の第１ポンプ作動速度で、前記第１流体供給源から前記噴霧器に前記第１流体を圧送する第１ポンプと、
可変の第２ポンプ作動速度で、前記第２流体供給源から前記噴霧器に前記第２流体を圧送する第２ポンプと、
前記第１流体供給源を前記第１ポンプに選択的に接続するポンプ用マニホールドと、
前記第１ポンプの第１吐出圧力を検出する第１圧力センサと、
検出された前記第１吐出圧力と目標噴霧圧力とを用いた比例・積分・微分制御ループにより、前記第１ポンプ作動速度を制御すると共に、噴霧主成分に対する噴霧副成分の目標流量比率を前記第１ポンプ作動速度に乗じて前記第２ポンプ作動速度を設定するコントローラと
を備えることを特徴とするスプレーシステム。
【請求項２】
前記第１流体供給源及び前記第２流体供給源は、予め加圧されていることを特徴とする請求項１に記載のスプレーシステム。
【請求項３】
前記第１流体供給源及び前記第２流体供給源は、前記目標噴霧圧力の少なくとも５０％の圧力に予め加圧されていることを特徴とする請求項２に記載のスプレーシステム。
【請求項４】
前記目標噴霧圧力及び前記目標流量比率を使用者が入力するためのローカルオペレータインタフェイスを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のスプレーシステム。
【請求項５】
前記第１流体は塗料からなることを特徴とする請求項１に記載のスプレーシステム。
【請求項６】
前記第２流体は塗料用の促進剤からなることを特徴とする請求項１に記載のスプレーシステム。
【請求項７】
前記ポンプ用マニホールドは、複数の流路が接続されるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスプレーシステム。
【請求項８】
前記第１ポンプ及び前記第２ポンプは、容積式ポンプであることを特徴とする請求項１に記載のスプレーシステム。
【請求項９】
前記第１ポンプ及び前記第２ポンプは、平衡調整された調量ポンプであることを特徴とする請求項８に記載のスプレーシステム。
【請求項１０】
別個の流体成分用に第１ポンプ及び第２ポンプを有した２液式スプレーシステムの制御方法であって、
目標噴霧圧力を設定する工程と、
噴霧主成分に対する噴霧副成分の流量比率として、材料に固有の目標流量比率を設定する工程と、
前記第１ポンプの吐出圧力を検出する工程と、
前記第２ポンプの吐出圧力を検出する工程と、
前記第１ポンプの検出された前記吐出圧力と前記目標噴霧圧力とを用いる比例・積分・微分制御ループにより求めた第１ポンプ作動速度で第１流体を供給するように前記第１ポンプを制御する工程と、
前記第１ポンプ作動速度に前記目標流量比率を乗じて得た第２ポンプ作動速度で第２流体を供給するように前記第２ポンプを制御する工程とを備えることを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
前記目標噴霧圧力を設定する前記工程は、使用者による入力を受け取る工程を備えることを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記目標噴霧圧力を設定する前記工程は、圧力について予め設定されている複数の選択肢から、使用者が選択したものを受け取る工程を備えることを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記使用者による入力は、流体成分を指定するものであることを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１４】
検出した前記吐出圧力と前記目標噴霧圧力との間に、閾値より大きい差異が継続して存在するときに、故障状態と認識する工程を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料、シーラント、コーティング材などの流体を噴霧するために用いられる塗布システムに関するものであり、具体的には、２液式スプレーシステムのような複合流体スプレーシステムのための圧力及び流量比率の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体塗布装置のいくつかは、２種類以上の別個の流体成分を組み合わせて噴霧するように構成されている。例えば、２液式スプレーシステムは、互いに分離されて異なる流体成分を送給する流体系（例えば、ポンプ、リザーバ、及び導管）として、Ａ側流体系とＢ側流体系とを有する。これらの流体成分は、噴霧或いは塗布されるまで分離されており、噴霧或いは塗布されると、混合して化学的に反応し、塗布材料を形成する。エポキシ、発泡材、及び２成分塗料の塗布には、２液式スプレーシステムを用いるのが一般的である。塗料用のシステムでは、例えば、Ａ系統の塗料とＢ系統の促進剤とを組み合わせる場合がある。一般的な促進剤には、イソシアン酸塩、ポリエステル、エポキシ、及びアクリルが含まれる。様々な塗料、即ちＡ系統の様々な材料に対し、様々なＢ系統の促進剤が必要となる場合がある。
【０００３】
Ａ側流体系とＢ側流体系とは、個別の流体供給源（例えば、リザーバまたは導管）を備えるのが一般的であり、流体供給源の流体は、個別に設けられたポンプを介して共用の噴霧器に圧送され、この噴霧器が作業者または自動化された機械作業によって操作される。多くの２液式スプレーシステムでは、適切な噴霧を得るためにギヤポンプが用いられる。必要とされる噴霧圧は、材料及び用途によって異なり、Ａ系統の流体とＢ系統の流体とでは、必要とされる流量も異なる場合が多い。例えば、１０対１の比率で混合しようとする塗料及び促進剤の場合、Ａ系統のポンプは、Ｂ系統のポンプの１０倍の行程容積を必要とすることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多くの使用形態では、単一のスプレーシステムを用いて、いくつかの種類の異なる材料（例えば、塗料）を順番に塗布していくことが可能である。次の材料の圧送及び噴霧が可能となる前に、それまでの材料をポンプ装置から排出して混入を防止する必要がある。排出には、かなりの量の材料が無駄になる可能性がある上、次の材料の圧送を開始する際には、吐出圧力や流量が変動する場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様として、スプレーシステムは、第１流体供給源、第２流体供給源、噴霧器、第１ポンプ、第２ポンプ、第１圧力センサ、及びコントローラを備える。第１流体供給源は第１流体を供給するように構成され、第２流体供給源は第２流体を供給するように構成される。噴霧器は、第１流体及び第２流体を組み合わせて噴霧するように構成される。第１ポンプは、可変の第１ポンプ作動速度で第１流体を、また第２ポンプは、可変の第２ポンプ作動速度で第２流体を、それぞれ噴霧器に圧送するように構成される。第１圧力センサは、第１ポンプの第１吐出圧力を検出するために設けられる。コントローラは、検出された第１吐出圧力と目標噴霧圧力とを用いた比例・積分・微分制御ループにより、第１ポンプ作動速度を制御するように構成されると共に、噴霧主成分に対する噴霧副成分の流量比率を第１ポンプ作動速度に乗じて第２ポンプ作動速度を設定するように構成される。
【０００６】
第２の態様として、別個の流体成分用に第１ポンプ及び第２ポンプを有した２液式スプレーシステムの制御方法は、目標噴霧圧力を設定する工程と、噴霧主成分に対する噴霧副成分の目標流量比率を設定する工程と、前記第１ポンプの吐出圧力を検出する工程と、検出された前記吐出圧力と前記目標噴霧圧力とを用いる比例・積分・微分制御ループにより求めた第１ポンプ作動速度に前記第１ポンプを制御する工程と、前記第１ポンプ作動速度に前記目標流量比率を乗じて得た第２ポンプ作動速度に前記第２ポンプを制御する工程とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】スプレーシステムの概要図である。
【図２】図１のスプレーシステムのための吐出圧力及び流量比率の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】吐出圧力及びポンプ作動速度の時間的変化の一例により、図２の方法の適用状態を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、塗料、エポキシ、または発泡材の噴霧器などの２液式スプレーシステムにおける、Ａ系統の流体成分及びＢ系統の流体成分の噴霧圧力及び流量を制御する装置及び方法に関するものである。
【０００９】
図１は、スプレーシステム１０の概要図であって、スプレーシステム１０は、Ａ系統とＢ系統とを有する２系統式スプレーシステムとなっており、噴霧されたときのみに混合される別個の流体成分を、それぞれの系統で送給するように構成されている。スプレーシステム１０は、例えば、噴霧された直後に、Ａ系統の塗料をＢ系統の促進剤（例えば、ポリウレタン、アクリル、ポリエステル、またはエポキシ）と混合することができる。以下では、スプレーシステム１０について、塗料を噴霧するシステムとして主に説明を行うが、本発明は、発泡材や接着剤など、別の材料のスプレーシステムにも同様に適用が可能である。スプレーシステム１０の多くの構成部材は、Ａ系統及びＢ系統の双方に同様に存在する。分かり易くするため、Ａ系統の構成部材は、符号に添字ａを付して示す一方、Ｂ系統の構成部材は、符号に添字ｂを付して示す。以下において、添字を伴わない符号は、スプレーシステム１０のＡ系統及びＢ系統の双方に同様に存在する構成要素を総じて示す場合と、Ａ系統及びＢ系統の双方で共用する単一の構成要素を示す場合とに用いるものとし、Ａ系統またはＢ系統に固有の構成要素は、必要に応じ、添字ａまたは添字ｂを付して示すものとする。例えば、ポンプ１２ａは、スプレーシステム１０におけるＡ系統サブシステムの専用構成要素であり、ポンプ１２ｂは、スプレーシステム１０におけるＢ系統サブシステムの専用構成要素である。一方、ポンプ１２（添字なし）に関する説明は、双方のポンプについて総合的に言及するものである。
【００１０】
スプレーシステム１０は、流入路Ｉaを介して流入マニホールド１４ａから流入する流体を、流出路Ｏaを介して流出マニホールド１６ａに圧送するＡ系統のポンプ１２ａと、流入路Ｉbを介して流入マニホールド１４ｂから流入する流体を、流出路Ｏbを介して流出マニホールド１６ｂに圧送するＢ系統のポンプ１２ｂとを備えている。図示した実施形態において、ポンプ１２は、潤滑装置２０によって潤滑されるシールを有し、モータ式アクチュエータ１８によって駆動される複動型往復動ポンプである。モータ式アクチュエータ１８は、例えばＤＣリニアステップモータとすることができる。潤滑装置２０は、少なくとも１つの潤滑剤リザーバと、潤滑装置２０からポンプ１２のバルブシールやその他のスロートシールに潤滑剤を送給するように構成された流体供給経路とを備える。潤滑装置２０は、単一の装置として示されているが、スプレーシステム１０の一実施形態として、Ａ系統とＢ系統とで、例えば異なる潤滑剤を用いるような、個別の潤滑装置を用いることも可能である。
【００１１】
流入マニホールド１４は複数の流体供給源に、また流出マニホールド１６は複数の流体吐出流路に、それぞれ選択的にポンプ１２を連通させるバルブ付マニホールドである。流入マニホールド１４及び流出マニホールド１６により、スプレーシステム１０は、流路の切り離しや再接続を要することなく、複数の流体の切り換えを行うことが可能となる。流出マニホールド１６は、それぞれが３つの流出用流路を有し、流入マニホールド１４は、それぞれが３つの流入用流路を有するものとして図示しているが、任意の数の流出用流路及び流入用流路を適用することが可能である。通常の作動状態では、流入マニホールド１４及び流出マニホールド１６におけるバルブ作動により、一度に１つずつの流入用流路及び流出用流路だけを導通状態とすることができる。一実施形態では、流入マニホールド１４及び流出マニホールド１６に対し、コントローラ４０に関して後に詳述するように、電子制御が行われる。別の実施形態として、流入マニホールド１４及び流出マニホールド１６を手動により操作するようにしてもよい。スプレーシステム１０の一実施形態として、流入マニホールド１４及び流出マニホールド１６の電子制御及び手動操作の両方を可能としてもよい。
【００１２】
図示した実施形態において、流入マニホールド１４は、流体供給路Ｆ1を介したポンプ１２と一次流体供給源２２との連通、流体供給路Ｆ2を介したポンプ１２と一次流体供給源２４との連通、及び溶剤流路Ｓを介したポンプ１２と溶剤供給源２６との連通を選択的に行う。例えば、一次流体供給源２２ａを第１塗料Ｐ１用、一次流体供給源２４ａを第２塗料Ｐ２用とし、一次流体供給源２２ｂを第１促進剤Ｃ１用、一次流体供給源２４ｂを第２促進剤Ｃ２用とすることができる。溶剤供給源２６ａ及び溶剤供給源２６ｂは、共用の溶剤リザーバから溶剤を取り込むようにしてもよいし、それぞれ異なる溶剤を用いるようにすることもできる。
【００１３】
図示した実施形態において、流出マニホールド１６は、同様に、噴霧用吐出流路Ｓ1を介したポンプ１２と噴霧器２８との連通、噴霧用吐出流路Ｓ2を介したポンプ１２と噴霧器３０との連通、及び廃液流路Ｗを介したポンプ１２と廃液溜３１との連通を選択的に行う。廃液溜３１は、不要となってスプレーシステム１０から排出される塗料、促進剤、及び溶剤を受け取る（例えば、第１塗料Ｐ１から第２塗料Ｐ２への切り換え、及び第１促進剤Ｃ１から第２促進剤Ｃ２への切り換えのとき）。噴霧器２８及び噴霧器３０のそれぞれは、Ａ系統及びＢ系統のそれぞれの流出マニホールド１６からの噴霧用吐出流路が接続されている。例えば、噴霧器２８は、Ａ系統の流出マニホールド１６aからの噴霧用吐出流路Ｓ1aと、Ｂ系統の流出マニホールド１６bからの噴霧用吐出流路Ｓ1bとが接続されている。図１には、２つの噴霧器２８及び噴霧器３０のみが示されているが、任意の数の別個の噴霧器を用いることが可能である。それぞれの噴霧器は、噴霧流体の単一の組み合わせ（例えば、塗料と促進剤）に用いられるようにして、別の流体の混入や付着を防止することが可能である。従って、更なる流体供給源を有した実施形態においては、同様に更なる噴霧器を設けるのが有利である。これに代え、流体が異なる個々のスプレー工程の間で噴霧器を洗浄するのであれば、噴霧器を特定の流体の組み合わせに専用とせず、複数の異なる組み合わせの流体に順番に用いることも可能である。噴霧器２８及び噴霧器３０は、例えば、使用者が引き金操作を行うスプレーガン、またはアクチュエータによって操作される自動噴霧器とすることができる。
【００１４】
一実施形態において、一次流体供給源２２、一次流体供給源２４、及び溶剤供給源２６は、ポンプ１２の吐出圧力の少なくとも５０％の圧力で供給を行うことが可能な予圧式供給源となっている。予め加圧する予圧式供給源とすることにより、モータ式アクチュエータ１８に対するポンプ負荷が軽減され、ポンプ１２は、５０％以下の吐出圧力で供給を行えばよい（上述の場合）。一次流体供給源２２、一次流体供給源２４、及び溶剤供給源２６は、流体を予め加圧するための専用のポンプを備えていてもよい。
【００１５】
図示した実施形態において、ポンプ１２は、移動ロッド３４を支持した調量シリンダ３２を有する調量リニアポンプである。移動ロッド３４は、モータ式アクチュエータ１８によって駆動され、プランジャ３６の位置を定めたり移動させたりする。一実施形態において、調量シリンダ３２、移動ロッド３４、及びプランジャ３６は、往動行程及び復動行程において、予圧式供給源（例えば、一次流体供給源２２及び一次流体供給源２４）から等しい力を受けるように、作用面積を平衡調整してあってもよい。
【００１６】
モータ式アクチュエータ１８のモータ速度は可変であり、当該モータ速度によってポンプ１２の吐出量が定まる。移動ロッド３４は、ロッド用リザーバ３８の中に延設されており、一実施形態において、このロッド用リザーバ３８は、潤滑装置２０からの潤滑剤で満たされている。ポンプ１２のそれぞれは、流入バルブ及び流出バルブを有しており、これらの流入バルブ及び流出バルブは、移動ロッド３４の下降方向の往動行程と上昇方向の復動行程との間で作動し、プランジャ３６の上方または下方における流体の流動方向を定める。
【００１７】
スプレーシステム１０は、コントローラ４０によって制御される。このコントローラ４０は、付属するメモリ及びローカルオペレータインタフェイス４２を有した、１または複数のマイクロプロセッサなどのコンピュータ装置である。ローカルオペレータインタフェイス４２は、例えば表示画面、操作キー、ダイアル、及び計器の少なくとも１つを有したユーザインタフェイス装置である。本発明の一実施形態において、ローカルオペレータインタフェイス４２は、使用者が操作するタブレットまたはコンピュータに対する有線接続またはワイヤレス接続を行うことが可能である。別の実施形態として、ローカルオペレータインタフェイス４２は、使用者による入力を直接受け取り、診断データや作業データを使用者に直接提供するように構成された統合型インタフェイスとすることもできる。例えば、ローカルオペレータインタフェイス４２は、Ａ系統及びＢ系統の流体の様々な組み合わせのそれぞれに関するＡ系統及びＢ系統の流体の目標流量比率や目標噴霧圧力を、使用者が入力して設定できるようにするものである。また、ローカルオペレータインタフェイス４２は、故障識別情報（例えば、詰まり、または漏洩）、噴霧統計値（例えば、噴霧した流体量、または残存流体量）、及び作業状態表示情報（例えば、「洗浄中」、「噴霧中」、「オフライン」）を含む診断情報を使用者に提供することも可能であるが、診断情報は、これらに限定されるものではない。一実施形態において、コントローラ４０は、事前に定めたり、これまでに用いたりした設定情報のデータベース（例えば、個々の材料に関する目標流量比率及び目標噴霧圧力の少なくとも一方）を備えるようにして、ローカルオペレータインタフェイス４２を操作する使用者が、いくつかの選択肢から設定を選択するだけでよいようにしてもよい。
【００１８】
コントローラ４０は、モータ速度制御信号ＣSによりモータ式アクチュエータ１８を制御し、ポンプバルブ制御信号ＣPVによりポンプ１２におけるバルブ作動を制御する。コントローラ４０は、ポンプ１２におけるバルブ操作をポンプ作動の切り換えと同期させることにより、プランジャ３６が調量シリンダ３２内における行程の上端または下端に達した際の中断時間を最小化する。また、一実施形態において、コントローラ４０は、流入バルブ制御信号ＣIVにより流入マニホールド１４におけるバルブ作動を制御し、流出バルブ制御信号ＣOVにより流出マニホールド１６におけるバルブ作動を制御するようにしてもよい。コントローラ４０は、圧力センサ４４ａから圧力検出値Ｐaを、また圧力センサ４４ｂから圧力検出値Ｐbを、それぞれ受け取り、モータ式アクチュエータ１８ａから、モータ作動状態を示すエンコーダフィードバックデータｆaを、またモータ式アクチュエータ１８ｂからは、モータ作動状態を示すエンコーダフィードバックデータｆbを、それぞれ受け取る。
【００１９】
スプレーシステム１０では、ポンプ作動の切り換えの間、特定の圧力及び材料比率による実質的に均一で連続的な噴霧圧が得られる。スプレーシステム１０により、流体が汚染することなく、また長時間の中断時間や、大量の洗浄溶剤の浪費を要することなく、クリーンで効率的なポンプ作動及び流体の切り換えが可能となる。
【００２０】
図２は、方法１００を示すフローチャートである。方法１００は、スプレーシステム１０の制御方法であって、流体圧力及び流量が制御される。図３は、方法１００の適用による、Ａ系統のポンプ作動速度ＳA、Ｂ系統のポンプ作動速度ＳB、及び目標噴霧圧力ＰTの一例を、時間の経過と共に示すグラフである。
【００２１】
初めに、構成パラメータが設定される（ステップＳ１）。構成パラメータには、目標噴霧圧力ＰT及び目標流量比率ＦＲTが含まれ、これらのパラメータは、まとめて設定してもよいし、個別のステップＳ２及びステップＳ３により設定して、例えば、目標噴霧圧力ＰTを変化させる一方で、目標流量比率ＦＲTを変化させずにおいたり、その逆にしたりすることもできる。目標噴霧圧力ＰT及び目標流量比率ＦＲTは、ローカルオペレータインタフェイス４２を介し、使用者が手入力でコントローラ４０のデータベースから選択するか、または周辺機器から取り込んで設定するようにしてもよい。
【００２２】
構成パラメータが設定されると、図１に関して上述したように、ポンプ１２を用い、流入マニホールド１４から、流出マニホールド１６を経て噴霧器２８または噴霧器３０へと流体を圧送するという、通常の噴霧動作を開始することが可能となる。コントローラ４０は、検出した圧力と目標の圧力とに基づき、ポンプ１２ａ及びポンプ１２ｂのポンプ作動速度を制御する。以下では、スプレーシステム１０のＡ系統を主系統、Ｂ系統を副系統として説明するが、これに代わる実施形態として、これらの関係を入れ替えることも可能である。通常の噴霧作業の間、圧力センサ４４ａはポンプ１２ａの吐出圧力を検出し、圧力センサ４４ｂはポンプ１２ｂの吐出圧力を検出する（ステップＳ４）。Ａ系統の吐出圧力Ｐaである主系統側圧力検出値は、コントローラ４０による比例・積分・微分制御ループに用いられ、Ａ系統の吐出圧力Ｐaを調整して目標噴霧圧力ＰTが得られるポンプ作動速度ＳP1となるように、モータ式アクチュエータ１８ａを制御するためのモータ速度制御信号Ｃsaが生成される（ステップＳ５）。コントローラ４０は、このモータ速度制御信号Ｃsaに目標流量比率ＦＲTを乗じることにより、副系統側のポンプ作動速度ＳP2を得るべくモータ式アクチュエータ１８ｂを制御するためのモータ速度制御信号Ｃsbを生成する（ステップＳ６）。ポンプの吐出流量は、実質的にポンプ作動速度に比例するので、モータ式アクチュエータ１８ｂのポンプ作動速度を、モータ式アクチュエータ１８ａのポンプ作動速度に比例させることにより、時間の経過と共に目標噴霧圧力ＰTに向いつつあるＡ系統の吐出圧力Ｐaで、確実に一定の比率の噴霧用材料が噴霧器２８または噴霧器３０に到達する。Ｂ系統の吐出圧力Ｐbは、ポンプ作動速度の制御には用いられないが、診断用に検出するようにしてもよい。
【００２３】
コントローラ４０が、指示されたポンプ作動速度ＳP1を用いてフィードバックループを実行することにより、検出されるＡ系統の吐出圧力Ｐaに変化が生じ、検出したＡ系統の吐出圧力Ｐaにより、上述の比例・積分・微分制御ループを介して、モータ速度制御信号Ｃsa及びモータ速度制御信号Ｃsbが求められる。例えば材料の切り換えのため、ポンプ作動が停止した場合、方法１００は、新たな目標噴霧圧力及び新たな目標流量比率により、ステップＳ１から再スタートするようにしてもよい（ステップＳ７）。目標流量比率及び目標噴霧圧力は、材料に依存する。例えば、塗料と促進剤との様々な組み合わせに対し、様々な比率で塗料及び促進剤を用いることができる。流体の組み合わせに適切となるどのような材料比率も適用が可能である。また、粘性や周囲温度の違いによって、様々な目標噴霧圧力ＰTが必要となることもある。
【００２４】
図３は、目標噴霧圧力ＰTと比較しながら吐出圧力Ｐaの時間的な変化の一例を示すと共に、主系統側のポンプ作動速度ＳP1及び副系統側のポンプ作動速度ＳP2の時間的な変化の一例を示している。図３に示すように、吐出圧力Ｐaは、噴霧の開始または材料の切り換え時に相当する開始時刻ｔ0から、目標噴霧圧力ＰTに向け、当該目標噴霧圧力ＰTに近接するまで実質的に線形に変化していき、時刻ｔLにおいて、ポンプ作動速度ＳP1及びポンプ作動速度ＳP2が低下し始めると共に、吐出圧力Ｐaは横這い状態になり始める。その後の時刻ｔSに、ポンプ作動速度ＳP1、ポンプ作動速度ＳP2、及び吐出圧力Ｐaは、実質的に安定した状態となり、このとき吐出圧力Ｐaは、目標噴霧圧力ＰTに実質的に等しくなっている。
【００２５】
方法１００及びスプレーシステム１０により、ポンプ作動速度が迅速に調整され、噴霧操作、ポンプ作動切換、及び装置の起動や停止の際に、所望の一定噴霧圧力及び一定流量比率を一貫して得ることができる。
【００２６】
［可能な実施形態の説明］
以下は、本発明の実現可能な実施形態に関する非限定的な説明である。
【００２７】
スプレーシステムは、第１流体を供給する第１流体供給源と、第２流体を供給する第２流体供給源と、前記第１流体及び前記第２流体を組み合わせて噴霧する噴霧器と、可変の第１ポンプ作動速度で、前記第１流体供給源から前記噴霧器に前記第１流体を圧送する第１ポンプと、可変の第２ポンプ作動速度で、前記第２流体供給源から前記噴霧器に前記第２流体を圧送する第２ポンプと、前記第１ポンプの第１吐出圧力を検出する第１圧力センサと、検出された前記第１吐出圧力と目標噴霧圧力とを用いた比例・積分・微分制御ループにより、前記第１ポンプ作動速度を制御すると共に、噴霧主成分に対する噴霧副成分の目標流量比率を前記第１ポンプ作動速度に乗じて前記第２ポンプ作動速度を設定するコントローラとを備える。
【００２８】
上述したスプレーシステムには、選択的もしくは付加的に、または代替として、以下に示すような、特徴、構成、及び付加的構成部材のうちのいずれかを１または複数含めることができる。
【００２９】
前記スプレーシステムの更なる実施形態において、前記第１流体供給源及び前記第２流体供給源は、予め加圧されている。
【００３０】
前記スプレーシステムの更なる実施形態において、前記第１流体供給源及び前記第２流体供給源は、前記目標噴霧圧力の少なくとも５０％の圧力に予め加圧されている。
【００３１】
前記スプレーシステムの更なる実施形態において、前記目標噴霧圧力及び前記目標流量比率を使用者が入力するためのローカルオペレータインタフェイスを更に備える。
【００３２】
前記スプレーシステムの更なる実施形態において、前記第１流体は塗料からなる。
【００３３】
前記スプレーシステムの更なる実施形態において、前記第２流体は塗料用の促進剤からなる。
【００３４】
前記スプレーシステムの更なる実施形態において、前記第１流体供給源は、複数の流路が接続されたポンプ用マニホールドを介して前記第１ポンプに接続される。
【００３５】
前記スプレーシステムの更なる実施形態において、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプは、容積式ポンプである。
【００３６】
前記スプレーシステムの更なる実施形態において、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプは、平衡調整された調量ポンプである。
【００３７】
別個の流体成分用に第１ポンプ及び第２ポンプを有した２液式スプレーシステムの制御方法は、目標噴霧圧力を設定する工程と、噴霧主成分に対する噴霧副成分の流量比率として、材料に固有の目標流量比率を設定する工程と、前記第１ポンプの吐出圧力を検出する工程と、検出された前記吐出圧力と前記目標噴霧圧力とを用いる比例・積分・微分制御ループにより求めた第１ポンプ作動速度に前記第１ポンプを制御する工程と、前記第１ポンプ作動速度に前記目標流量比率を乗じて得た第２ポンプ作動速度に前記第２ポンプを制御する工程とを備える。
【００３８】
上述した制御方法には、選択的もしくは付加的に、または代替として、以下に示すような、特徴、構成、及び付加的構成部材のうちのいずれかを１または複数含めることができる。
【００３９】
前記制御方法の更なる実施形態において、前記目標噴霧圧力を設定する前記工程は、使用者による入力を受け取る工程を備える。
【００４０】
前記制御方法の更なる実施形態において、前記目標噴霧圧力を設定する前記工程は、圧力について予め設定されている複数の選択肢から、使用者が選択したものを受け取る工程を備える。
【００４１】
前記制御方法の更なる実施形態において、前記使用者による入力は、流体成分を指定するものである。
【００４２】
前記制御方法の更なる実施形態において、検出した前記吐出圧力と前記目標噴霧圧力との間に、閾値より大きい差異が継続して存在するときに、故障状態と認識する工程を更に備える。
【００４３】
具体的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能であると共に、均等物で本発明の各構成要素を置き換えることが可能であることが当業者に理解されよう。また、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況やものを本発明の教示に適合させるための様々な変形が可能である。従って、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に包含される全ての態様を含むものである。
【図１】
2020097030.tif 000003
【図２】
2020097030.tif 000004
【図３】
2020097030.tif 000005
【外国語明細書】
2020097030000001.pdf