(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料等の流体の供給部に接続され且つ上流側の分岐点で第１、第２分岐路に分岐した後、下流側の合流点で合流し、更に下流側で塗装ガンまたは前記供給部に循環する循環路に分岐する流体供給路と、前記第１、第２分岐路に配設される第１、第２の流体蓄積・吐出手段と、前記流体供給路の分岐点に配設される流入切替バルブと、合流点に配設される流出切替バルブと、前記分岐点の下流に循環路と塗装ガンに流路の切替を行う循環バルブ及び塗装バルブからなる塗装切替バルブと、各流体蓄積・吐出手段及び流路切替手段を制御する制御手段とを備え、また前記流体蓄積・吐出手段は塗料室部とシリンダ部とを備え、このシリンダ部に配設されたピストンから延出するロッドが前記塗料室部内に挿通され、塗料室部の一端側には前記ピストンが下限位置まできた場合でも前記分岐路に連通する流入孔及び流出孔が形成され、前記制御手段によって、第１の流体蓄積・吐出手段が流体を一定圧で吐出する間、第２の流体蓄積・吐出手段が供給される流体を蓄積し、これを交互に繰返すよう制御するとともに、前記塗装切替バルブは塗装を中断する時は、前記塗装バルブを閉鎖して前記循環バルブを開放状態にし塗料を循環させることを特徴とする調圧装置。
【請求項２】
請求項１に記載の調圧装置において、前記各流体蓄積・吐出手段による流体の吐出と蓄積の切替は、一方側の流体蓄積・吐出手段が吐出を開始した時点から所定時間経過後、他方側の流体蓄積・吐出手段による流体の蓄積が行われるよう制御されることを特徴とする調圧装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の調圧装置において、前記第１、第２の流体蓄積・吐出手段は、エア圧の供給又は流体圧によってピストンが後退して充填室に流体を蓄積し、エア圧の供給によってピストンが前進して流体を吐出する空気圧アクチュエータであることを特徴とする調圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば塗装ガンに供給される塗料圧を調整する調圧装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば自動車の塗装工程で用いられる調圧装置として、例えば実公平２−２５４９３号のような開閉弁装置が知られている。この開閉弁装置は、図４に示すように、弁本体５１に塗料の流入孔５２と流出孔５３と循環孔５４を設ける一方、流出孔５３に向けて進退動自在な弁ロッド５５を設けて流出孔５３を開閉自在にし、また、弁ロッド５５の中間部に設けた弁部５５ａによって、循環孔５４側に通じる流路をも開閉自在にしている。
また、流入孔５２に対向する位置には、給気孔５６から供給されるエア圧と塗料圧の関係によって作動するダイヤフラム５７を設け、このダイヤフラム５７に連動して進退動する圧力調整弁５８によって、流入孔５２を開閉自在にしている。
【０００３】
このような開閉弁装置において、塗料を流出孔５３に通じる塗装ガンに供給する時は、給気孔５６から調圧エアを送給して流入孔５２を開放し、弁ロッド５５を後退させて流出孔５３を開放すると同時に、弁部５５ａによって循環孔５４側の流路を閉鎖する。すると、ダイヤフラム５７によって調圧された塗料が流出孔５３から塗装ガンに向けて送られる。
また、塗装を中断するような場合、弁ロッド５５を前進させて流出孔５３を閉鎖すると同時に、弁部５５ａ側を開放して塗料を循環孔５４に導き、循環させる。そしてこの塗料の循環は、特にメタリック塗料のように、滞留すると塗料中のアルミ箔等が沈降、硬化しやすい場合には重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような調圧装置の場合は、塗装ガンに供給される塗料圧を一定にするのに限度があり、しかも、特にアルミ箔入りのメタリック塗料のような場合は、圧力調整弁５８によって流入孔５２の開閉が繰返されると、上流側で塗料が流動・停止を繰返して塗料中のアルミ箔が潰れる傾向が強まり、しかも圧力調整弁５８と弁座の間の流路が狭まるような際に、アルミ箔が潰れる傾向は一層強まって、この結果、塗色が黒ずんでくるという問題があった。
そしてこの圧力調整弁５８の進退動に起因する黒色変化は、塗装しない時でもアルミ箔を沈降、硬化させないよう循環させているため、時間と共に顕著となり、同一色でも、生産ロッドの最初の時点と最後の時点で色合いが異なってくるという不具合があった。
【０００５】
そこで、塗装ガンに塗料を送る際、出来るだけ一定圧で供給出来、また特にアルミ箔入りのメタリック塗料の場合に、黒色変化を起こさないような調圧装置が望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、請求項１において、塗料等の流体の供給部に接続され且つ上流側の分岐点で第１、第２分岐路に分岐した後、下流側の合流点で合流し、更に下流側で塗装ガンまたは前記供給部に循環する循環路に分岐する流体供給路と、前記第１、第２分岐路に配設される第１、第２の流体蓄積・吐出手段と、前記流体供給路の分岐点に配設される流入切替バルブと、合流点に配設される流出切替バルブと、前記分岐点の下流に循環路と塗装ガンに流路の切替を行う循環バルブ及び塗装バルブからなる塗装切替バルブと、各流体蓄積・吐出手段及び流路切替手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段によって、第１の流体蓄積・吐出手段が流体を一定圧で吐出する間、第２の流体蓄積・吐出手段が供給される流体を蓄積し、これを交互に繰返すよう制御するとともに、前記塗装切替バルブは塗装を中断する時は、前記塗装バルブを閉鎖して前記循環バルブを開放状態にし塗料を循環させるようにした。
【０００７】
そして、流体の供給部から送られる流体を、分岐点の流路切替手段によって第１分岐路と第２分岐路に交互に送り込み、送り込まれた流体を当該側の流体蓄積・吐出手段に蓄積するとともに、合流点の流路切替手段を制御しつつ他方側の流体蓄積・吐出手段で一定圧で吐出すれば、吐出される流体圧を常に一定に保つことが出来る。
【０００８】
また、流体は流体供給路内で滞留することがなく常に循環するため、例えばアルミ箔入れのメタリック塗料の場合でも、アルミ箔が潰れるような不具合がなくなって、黒色変化を抑制出来る。
【０００９】
また請求項２では、各流体蓄積・吐出手段による流体の吐出と蓄積の切替を、一方側の流体蓄積・吐出手段が吐出を開始した時点から所定時間経過後、他方側の流体蓄積・吐出手段による流体の蓄積が行われるよう制御するようにした。
【００１０】
この所定時間とは、流路切替手段の切替時の圧抜けを防止するに充分な時間であり、例えば数秒程度の時間である。
そしてこのように、各流体蓄積・吐出手段の吐出のタイミングを重複させることで、切替時の圧抜けが防止され、脈動防止に一層効果的である。
【００１１】
また請求項３では、第１、第２の流体蓄積・吐出手段を、エア圧の供給又は流体圧によってピストンが後退して充填室に流体を蓄積し、エア圧の供給によってピストンが前進して流体を吐出する空気圧アクチュエータとした。
すなわち、流体の蓄積は、エア圧の供給によるか、又は流体圧そのものの作用によるピストンの後退によって行い、流体の吐出は、エア圧の供給によるピストンの前進によって行うことで、少なくとも流体の吐出は、一定のエア圧により均一な流体圧で吐出されるようにする。
また空気圧アクチュエータにすることで、簡素な構成となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本調圧装置を塗装装置に適用した構成例を示す全体図、図２は第１、第２流体蓄積・吐出手段としての第１、第２ブースターの立上がり時の状態図、図３は第１、第２ブースターの循環サイクルに入った時の状態図である。
【００１３】
本発明の調圧装置は、例えばアルミ箔入りのメタリック塗料を塗装ガンに供給する塗装装置に適用され、この塗装装置は、図１に示すように、塗料供給部１の塗料を塗装ガンＧに供給出来るようにされ、塗料供給部１と塗装ガンＧを結ぶ塗料供給路２と、塗料を送るポンプ３を備えている。
【００１４】
そして、前記塗料供給路２は、途中の分岐点から第１分岐路２ａと第２分岐路２ｂに分岐され、下流側の合流点で合流するとともに、前記分岐点には、流路切替手段としての流入切替バルブ４が設けられ、前記合流点にも、流路切替手段としての流出切替バルブ５が設けられている。
また更に下流の塗料供給路２には、塗装切替バルブ６が設けられている。
【００１５】
、そして、前記流入切替バルブ４は、第１流入切替バルブ４ａと第２流入切替バルブ４ｂからなり、塗料を第１分岐路２ａに流入させるか、又は第２分岐路に流入させるかの切替を行うようにし、前記流出切替バルブ５は、第１流出切替バルブ５ａと第２流出切替バルブ５ｂからなり、第１分岐路２ａの塗料を流出させるか、又は第２分岐路２ｂの塗料を流出させるかの切替を行うようにしている。
また、前記塗装切替バルブ６は循環バルブ６ａと塗装バルブ６ｂからなり、塗料を循環路７を介して循環させるか、又は塗装ガンＧに導くかの切替を行うようにしている。
【００１６】
前記第１分岐路２ａと第２分岐路２ｂには、それぞれ流体蓄積・吐出手段としての第１ブースター８ａと第２ブースター８ｂを配設している。そしてこの第１、第２ブースター８ａ、８ｂは、不図示の制御手段によって、塗料の蓄積と吐出を繰返すよう制御されるようにしており、各ブースター８ａ、８ｂ共に同一の構成としている。
【００１７】
すなわち、各ブースター８ａ、８ｂは、塗料室部１０と、シリンダ部１１と、検出部１２を備えており、シリンダ部１１に配設したピストン１３から下方に延出するロッド１４を塗料室部１０の筒内に挿通させ、またこの塗料室部１０の一端側の筒内空間部を流入孔１０ａと流出孔１０ｂに二俣状に分け、この流入孔１０ａと流出孔１０ｂを各分岐路２ａ、２ｂに連通せしめている。そして、シリンダ部１１には、加圧エアを導入する第１ポート１１ａと第２ポート１１ｂを設けており、加圧エアによってピストン１３を作動させるようにしている。
尚、第２ポート１１ｂ側には、加圧エアを導入することなく排気だけの機能を持たせ、ロッド１４が塗料圧を受けた際、塗料圧によってピストン１３が上昇するようにしても良い。
【００１８】
そして、各分岐路２ａ、２ｂに塗料が流入した状態でピストン１３を上昇させると、塗料室部１０の筒内空間部に塗料が充填され、上昇したピストン１３を下降させると、塗料室部１０の筒内空間部の塗料が吐出されるようにしている。
因みに、ピストン１３の下限位置においても、前記流入孔１０ａと流出孔１０ｂは連通状態を維持出来るようにしている。
【００１９】
また、ピストン１３の上部側には上方に向けて検出ロッド１５を延出させ、この検出ロッド１５の先端に設けた検知部１５ａを前記検出部１２内に臨ませている。そして検出部１２内には、上限リミットスイッチ１６と下限リミットスイッチ１７を設けており、このリミットスイッチ１６、１７と検知部１５ａによってピストン１３の上限位置と下限位置を検知するようにしている。
【００２０】
以上のような調圧装置の作用等について、主として第１、第２ブースターの動きを主体に図２、図３をも参照しつつ説明する。
まず、装置の立上げに際しては、流入切替バルブ４を開放状態にし、流出切替バルブ５を閉鎖状態にするとともに、第１、第２ブースター８ａ、８ｂの第２ポート１１ｂ側に加圧エアを導入してピストン１３を上昇させ、塗料室部１０内に塗料を充填する（図２（Ａ））。
【００２１】
両ブースター８ａ、８ｂの検出部１２が、ピストン１３の上限位置を検出すると、流入切替バルブ４を閉鎖状態にするとともに、流出切替バルブ５のうち、第２流出切替バルブ５ｂを閉鎖したまま第１流出切替バルブ５ａを開放状態にし、図２（Ｂ）に示すように、第１ブースター８ａの第１ポート１１ａから加圧エアを導入してピストン１３を降下させ始める。そして第１ブースター８ａのピストン１３を一定の速度で下降させれば、塗料室部１０内の塗料は均一な吐出圧で圧送される。
【００２２】
次に、図２（Ｃ）に示すように、第１ブースター８ａの検出部１２がピストン１３の下限位置を検出すると同時に、第２流出切替バルブ５ｂが開放状態に切り替えられ、また同時に第２ブースター８ｂの第１ポート１１ａから加圧エアの導入が開始される。このため、第２ブースター８ｂのピストン１３は一定の速度で降下を開始し、塗料室部１０内の塗料は均一な吐出圧で圧送され始める。
【００２３】
そして、この時点から第１、第２ブースター８ａ、８ｂが交互に充填と吐出を繰返す循環サイクルに入る。すなわち、第２ブースター８ｂによる塗料の吐出が開始されてから約１秒経過後、第１流出切替バルブ５ａが閉鎖され、同時に第１流入切替バルブ４ａが開放されるとともに、第１ブースター８ａの第２ポート１１ｂから加圧エアが導入されてピストン１３が上昇を始め、塗料室部１０内への充填が開始される（図３（Ａ））。
【００２４】
そして、第２ブースター８ｂの吐出が行われている間、図３（Ｂ）に示すように、第１ブースター８ａの充填が完了する。次いで、図３（Ｃ）に示すように、第２ブースター８ｂの検出部１２がピストン１３の下限位置を検出すると同時に、第１流出切替バルブ５ａが開放状態に切り替えられ、また同時に第１ブースター８ａの第１ポート１１ａから加圧エアが導入されて、塗料室部１０内の塗料が均一な吐出圧で圧送され始める。
【００２５】
第１ブースター８ａによる塗料の吐出が開始されてから約１秒経過後、第２流出切替バルブ５ｂが閉鎖され、同時に第２流入切替バルブ４ｂが開放されるとともに、第２ブースター８ｂの第２ポート１１ｂから加圧エアが導入されてピストン１３が上昇を始め、塗料室部１０内への充填が開始される（図３（Ｄ））。
【００２６】
そして以下、同様な要領で、図３（Ａ）〜（Ｆ）〜（Ａ）…と循環サイクルが繰返される。
また、前記塗装切替バルブ６は、塗装ガンＧに塗料を供給する時は、循環バルブ６ａを閉鎖して塗装バルブ６ｂを開放状態にし、塗装を中断する時は、塗装バルブ６ｂを閉鎖して循環バルブ６ａを開放状態にし塗料を循環させる。
【００２７】
尚、この塗料の循環においては、例えば流入切替バルブ４を開放状態にし、各ブースター８ａ、８ｂのピストン１３を共に下限位置にセットするとともに、流出切替バルブ５のうち第１流出切替バルブ５ａを開放状態に、第２流出切替バルブ５ｂを閉鎖状態にして塗料を循環させる。
【００２８】
以上のような調圧装置において、塗装ガンＧに供給される塗料は、各ブースター８ａ、８ｂによる均一な吐出によってムラのない圧力で供給することが出来、しかも、各ブースター８ａ、８ｂの切替に際して、吐出作動を約１秒間重複させるようにしているため、切替時の圧抜けが防止され、脈動を防止することが出来る。
【００２９】
また、塗装中及び循環中を問わず、塗料は塗料供給路２内に滞留することなく流動し、また、アルミ箔が潰れるようなことがないので黒色変化を防止することが出来る。
尚、以上のような実施例において、各ブースター８ａ、８ｂの上昇は、第２ポート１１ｂから導入する加圧エアによるのでなく、塗料圧によるようにしても良いことは前述の通りである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明の調圧装置は、流体供給路を第１、第２分岐路に分岐させ、第１、第２分岐路に第１、第２の流体蓄積・吐出手段を配設するとともに、流体供給路の分岐点と合流点に流路切替手段を配設し、制御手段によって、第１の流体蓄積・吐出手段が流体を一定圧で吐出する間、第２の流体蓄積・吐出手段が供給される流体を蓄積し、これを交互に繰返すよう制御するようにしたため、吐出される流体圧を常に一定に保つことが出来る。
また、流体を常に循環させることが出来るため、例えば流体がアルミ箔入れのメタリック塗料の場合でも、アルミ箔が潰れるような不具合がなくなって、黒色変化を抑制出来る。
また、各流体蓄積・吐出手段による流体の吐出のタイミングを重複させ、一方側の流体蓄積・吐出手段が吐出を開始した時点から所定時間経過後、他方側の流体蓄積・吐出手段による流体の蓄積が行われるよう制御すれば、切替時の圧抜けを防止することが出来、脈動防止に一層効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本調圧装置を塗装装置に適用した構成例を示す全体図
【図２】第１、第２流体蓄積・吐出手段としての第１、第２ブースターの立上がり時の状態図
【図３】第１、第２ブースターの循環サイクルに入った時の状態図
【図４】調圧装置の従来図
【符号の説明】
１…塗料供給部、２…塗料供給路、２ａ…第１分岐路、２ｂ…第２分岐路、４…流入切替バルブ、５…流出切替バルブ、８ａ…第１ブースター、８ｂ…第２ブースター、１３…ピストン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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