(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装機に塗料を供給する塗料供給配管の上流側に塗料の供給圧を調整するエアオペレートレギュレータが介装されると共に、下流側に塗料の供給流量を調整するギアポンプが介装されて成る塗料供給装置において、
塗装機に供給すべき塗料の設定流量に応じた回転数でギアポンプを回転させる駆動制御装置と、前記駆動制御装置から流量データとして出力される塗料の設定流量又はその流量に応じたギアポンプの設定回転数に基づいてエアオペレートレギュレータの設定圧力を可変制御する圧力制御装置とを備え、
当該圧力制御装置は、所望の設定流量でギアポンプを運転したときの当該ギアポンプの吐出口側の圧力を、駆動制御装置から出力される流量データに対応させて記憶させた流量データ−設定圧力変換テーブルと、駆動制御装置から流量データが出力されたときに前記変換テーブルを参照して流量データに対応する設定圧力を出力する圧力設定器を備えたことを特徴とする塗料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料供給配管の上流側に介装されたエアオペレートレギュレータとその下流側に介装されたギアポンプにより、塗料を塗装機に定量的に供給する塗料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車塗装等のように塗装品質の厳格な均一性が要求される塗装においては、塗装機から噴霧される塗料の流量を一定に維持するために、エアオペレートレギュレータとギアボンプを併用して塗装機に塗料を厳密に定量供給するものが提案されている（特開平６−１３４３５９号，同１７０２８４号，同２５４４４９号公報参照）。
【０００３】
図２はこのような従来の塗料供給装置を示し、多色塗料から任意の色の塗料を択一的に選択する多数の色替バルブを有する色替装置５１と塗装機５２が塗料供給配管５３で接続されると共に、塗料供給配管５３には、その上流側に塗料の供給圧を調整するエアオペレートレギュレータ５４が介装され、その下流側に塗料の供給流量を調整するギアポンプ５５が介装されている。
【０００４】
ここで、ギアポンプ５５を定速で回転させれば、ギアポンプ５５は定量性に優れているため一定流量で塗料を供給することができるが、このときギアポンプ５５に流入する塗料の圧力が変動するとギアポンプ５５から吐出される塗料流量もわずかながら変動することとなる。このため、従来は、ギアポンプ５５の上流側に設置したエアオペレートレギュレータ５４でギアポンプ５５に流入する塗料の圧力を一定に維持し、これにより、ギアポンプ５５から吐出される塗料流量の変動を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにしてギアポンプ５５により定量供給されている塗料も、厳密に測定してみると回転数に応じた流量で供給されていないことが判明した。そこで、本発明者らは、その原因を追求すべく鋭意研究を重ねた結果、ギアポンプ５５の流入口側の圧力Ｐinをエアオペレートレギュレータ５４により一定に維持していても、吐出口側の圧力Ｐout との圧力差が供給流量に誤差を生じさせているという結論に至った。
【０００６】
図３はこのようなギアポンプ５５の回転数，吐出口側の圧力，流入口側の圧力（エアオペレートレギュレータ５４の設定圧力），設定流量，吐出流量の関係を示すグラフであって、これより、ギアポンプ５５の流入口側の圧力Ｐinは、エアオペレートレギュレータ５４により一定に維持されており、ギアポンプ５５の吐出口側の圧力Ｐout はその回転数の上昇と共に上昇していることがわかる。したがって、流入口側の圧力Ｐinと吐出口側の圧力Ｐout が重なる点を境に、それより回転数が低い部分ではＰin＞Ｐout の関係を生じ、それより回転数が高い部分ではＰin＜Ｐout の関係を生ずる。
【０００７】
そして、ギアポンプ５５の流入口側と吐出口側の圧力差が大きくなればなるほど、ギアポンプ５５のケーシングとギアとの僅かな隙間を通って塗料が高圧側から低圧側にリークし、流入口側の圧力が高い低速回転域では流入口側から吐出口側へ塗料がリークして設定流量Ｑ０以上の流量Ｑout で塗料が供給され、吐出口側の圧力が高い高速回転域では吐出口側から流入口側へ塗料が逆流して設定流量以下の流量で塗料が供給されるという問題を生じた。特に最近では、色替装置５１で色替を行う場合に廃棄すべき残存塗料を減少させるために、塗料供給配管５３の直径を細くしているため、わずかな流量変動であっても塗料供給配管５３内の圧力が大きく変動するので、頻繁に塗料流量を変更する場合にその圧力変動を無視することができない。
【０００８】
なお、ギアポンプ５５を定速で回転させている状態で、吐出口側の圧力Ｐoutが何らかの原因で高くなったときに、塗料が設定流量以上の流量で供給されるのを防止するため、流入口側の圧力Ｐinを低下させるようにエアオペレートレギュレータ５４の弁開度を調整して、塗料を設定流量に維持する塗料供給装置も提案されている（特開平６−１３４３５９号公報参照) 。
【０００９】
しかし、これはギアポンプ５５を一定回転数で回転させているときの圧力変動に起因する定量性の乱れをなくすためのもので、ギアポンプ５５の回転数を変えたときの圧力変動に起因する流量の誤差を相殺することはできない。例えば、ギアポンプ５５の吐出流量を増大させようとして回転数を上昇させると、吐出口側の圧力Ｐout が徐々に高くなり、これに伴い、エアオペレートレギュレータ５４により調整される流入口側の圧力Ｐinは逆に低下するように制御されて両者の差圧が大きくなるので、塗料は吐出口側から流入口側へリークし、設定流量との誤差が大きくなってしまうからである。
そこで本発明は、ギアポンプのケーシングとギアの僅かな隙間を通って塗料がリークすることなく、塗料をギアポンプの回転数に応じた設定流量で正確に定量供給することができるようにすることを技術的課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、塗装機に塗料を供給する塗料供給配管の上流側に塗料の供給圧を調整するエアオペレートレギュレータが介装されると共に、下流側に塗料の供給流量を調整するギアポンプが介装されて成る塗料供給装置において、
塗装機に供給すべき塗料の設定流量に応じた回転数でギアポンプを回転させる駆動制御装置と、前記駆動制御装置から流量データとして出力される塗料の設定流量又はその流量に応じたギアポンプの設定回転数に基づいてエアオペレートレギュレータの設定圧力を可変制御する圧力制御装置とを備え、当該圧力制御装置は、所望の設定流量でギアポンプを運転したときの当該ギアポンプの吐出口側の圧力を、駆動制御装置から出力される流量データに対応させて記憶させた流量データ−設定圧力変換テーブルと、駆動制御装置から流量データが出力されたときに前記変換テーブルを参照して流量データに対応する設定圧力を出力する圧力設定器を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、エアオペレートレギュレータの設定圧力が塗料の設定流量やギアポンプの設定回転数等の流量データから直接定まるので、一々ギアポンプの吐出側の圧力を検出したり，流量を検出したりすることなく、また、エアオペレートレギュレータの設定圧力と比較することもなく、運転当初から塗料の設定流量に応じた最適な設定圧力でエアオペレートレギュレータの弁開度を調整することができる。
したがって、ギアポンプの流入口側と吐出口側との間で塗料がリークすることがなく、塗料をギアポンプの設定流量で塗装機に極めて高い精度で定量供給することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を伴って具体的に説明する。図１は本発明に係る塗料供給装置を示すフローシート、図２は他の実施例を示すフローシート、図３は本発明に係る他の塗料供給装置を示すフローシートである。
【００１３】
図中１は、色替弁２，２・・を有する色替装置３で択一的に選択される各色塗料を塗装機４に供給する塗料供給装置であって、色替装置３と塗装機４を接続する塗料供給配管５に、塗料の供給圧を調整するエアオペレートレギュレータ６及び塗料の供給流量を調整するギアポンプ７が介装され、エアオペレートレギュレータ６が上流側、ギアポンプ７がその下流側に設置されている。
【００１４】
ギアポンプ７はポンプ本体８と駆動モータ９とからなり、塗装機４に供給すべき塗料流量が設定されたときにその設定流量に応じた回転数で駆動制御装置１０により駆動される。
この駆動制御装置１０は、設定流量に応じた回転数を設定した設定流量−回転数変換テーブルが予め記憶され、例えばテンキー等により設定流量を入力したときに、前記設定流量−回転数変換テーブルを参照して流量に応じたギアポンプ７の回転数を読み出し、駆動モータ９を回転させてポンプ本体８を駆動する。
【００１５】
エアオペレートレギュレータ６の設定圧力は、これをフィードバック制御したり、吐出口７out 側の圧力と比較したりすることなく、駆動制御装置１０から出力される設定流量又はこれに応じた設定回転数等の流量データに基づいて圧力制御装置３１によりオープンループ制御が行なわれ、オペレートエア供給源１７からエアオペレートレギュレータ６に圧送されるエアの圧力が電−空変換器１８より調整されるようになっている。
【００１６】
この圧力制御装置３１は、所望の設定流量でギアポンプ７を運転したときの当該ギアポンプ７の吐出口７out 側の圧力を駆動制御装置１０から出力される流量データに対応させて記憶させた流量データ−設定圧力変換テーブル３２と、当該変換テーブル３２を参照して設定流量に対応する設定圧力を出力する圧力設定器３３を備えている。
【００１７】
なお、３４は色替洗浄時に塗料供給配管５を塗装機４の手前で色替装置３側と塗装機４側に分割するバルブ装置であって、色替装置３側から供給されて塗料供給配管５内を洗浄した洗浄溶剤及び洗浄エアを回収タンク３５に排出するダンプバルブ３６と、塗装機４を洗浄する洗浄溶剤及び洗浄エアを供給する洗浄バルブ３７，３７が設けられている。
また、３８は色替洗浄時にギアポンプ７をバイパスして塗料供給管５ｂ及び５ａを直結させるバイパス流路であって、色替装置３から供給される洗浄溶剤及び洗浄エアがギアポンプ７を通過しないので塗料供給管５内のみを短時間で洗浄できるようになされている。
さらに、ギアポンプ７のポンプ本体８内には軸洗流路３９を介して洗浄溶剤が供給され、ギアとケーシングの隙間や、回転軸とギアの隙間等に付着している塗料が洗浄されるようになされている。
【００１８】
これによれば、駆動制御装置１０により塗料の設定流量に応じた回転数でギアポンプ７が運転されると同時に、当該駆動制御装置１０から流量データとして例えば設定流量のデータが出力される。
したがって、圧力制御装置３１の流量データ−設定圧力変換テーブル３２に設定流量に対応した設定圧力を記憶させておけば、駆動制御装置８から設定流量が出力されたときに前記変換テーブル３２を参照して設定流量に対応するエアオペレートレギュレータ６の設定圧力が読み出されて圧力設定器３３でエアオペレートレギュレータ６の圧力が設定される。
【００１９】
これにより、エアオペレートレギュレータ６の弁開度が調整され、ギアポンプ７の流入口７in側の圧力が、吐出口７out 側の圧力と等しくなるように制御されるので、ギアポンプ７の流入口７in及び吐出口７out 間で塗料がリークすることがなく、したがって、極めて正確に設定流量と等しい流量で塗料を供給することができる。
なお、この場合に、流量データとして回転数を用いる場合は、流量データ−設定圧力変換テーブル３２に、回転数に対応した設定圧力を記憶させておけば、駆動制御装置１０から回転数が出力されたときに前記変換テーブル３２を参照して回転数に対応するエアオペレートレギュレータ６の設定圧力が読み出されて圧力設定器３３でエアオペレートレギュレータ６の圧力が設定される。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、供給しようとする塗料流量に応じて予めギアポンプの吐出口側の圧力と等しくなるように流入口側の圧力が設定されるので、塗料供給開始と同時に同時に設定流量で正確に定量供給することができるという大変優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗料供給装置の一例を示すフローシート。
【図２】従来装置を示すフローシート。
【図３】回転数，圧力，流量の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１    塗料供給装置
４    塗装機
５    塗料供給配管
６    エアオペレートレギュレータ
７    ギアポンプ
１０    駆動制御装置
３１    圧力制御装置
【図１】
0003583196.tif 000002
【図２】
0003583196.tif 000003
【図３】
0003583196.tif 000004