(57)【要約】【課題】  霧化頭に付着堆積した塗料を確実に取り除くことができる回転霧化塗装装置の洗浄装置を提供する。【解決手段】  回転霧化塗装装置１の霧化頭１１を噴霧された洗浄液により洗浄する洗浄装置５０であって、回転霧化塗装装置１の先端部を挿入する開口部５１が上面に形成された箱体５２と、この箱体５２の内部を上室５３と下室５４に分割するフィルタ部材５５と、上室５３に設けられ霧化頭１１を洗浄液により洗浄する洗浄室５６と、下室５４に設けられ洗浄液を洗浄液回収プレート６２により回収する洗浄液回収室５７と、開口部５１に対向してフィルタ部材５５に設けられ噴霧された洗浄液の一部が霧化頭１１に向うよう方向転換させる反転部材５８を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転霧化塗装装置の霧化頭を噴霧された洗浄液により洗浄する洗浄装置であって、前記回転霧化塗装装置の先端部を挿入する開口部が上面に形成された箱体と、この箱体の内部を上室と下室に分割するフィルタ部材と、前記上室に設けられ霧化頭を洗浄液により洗浄する洗浄室と、前記下室に設けられ洗浄液を回収する洗浄液回収室と、前記開口部に対向して前記フィルタ部材に設けられ噴霧された洗浄液の一部が霧化頭に向うよう方向転換させる反転部材を備えることを特徴とする回転霧化塗装装置の洗浄装置。
【請求項２】
回転霧化塗装装置の霧化頭を噴霧された洗浄液により洗浄する洗浄方法であって、前記回転霧化塗装装置の先端部を箱体の開口部に挿入すると共に、前記霧化頭を前記箱体内に配設したフィルタ部材に設けられた反転部材に対向させてセットする霧化頭セット工程と、この霧化頭セット工程でセットした前記霧化頭を回転させながらシェーピングエアを吐出して洗浄液を前記フィルタ部材と前記反転部材に向けて噴霧する洗浄液噴霧工程と、この洗浄液噴霧工程により前記霧化頭の前面前方に形成される負圧空間を用いて噴霧された洗浄液の一部が前記反転部材により前記霧化頭の前面に向かうよう方向転換させて前記霧化頭を洗浄する洗浄工程と、この洗浄工程で噴霧され前記霧化頭の洗浄に用いられた洗浄液を回収する洗浄液回収工程を備えることを特徴とする回転霧化塗装装置の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転霧化塗装装置の霧化頭を噴霧された洗浄液により洗浄する回転霧化塗装装置の洗浄装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転霧化塗装装置を用いて塗装を行う場合、特に樹脂製品塗装用の硬化剤を含有する塗料では、霧化頭に塗料が頻繁に付着・堆積することに起因して霧化時に発生する塗料の粒度分布の不均一により塗膜表面に塗料のブツ状の小さな塊が凸状に発生する。この所謂「スピット」と呼ばれる塗装不良の発生を防止するために定期的な霧化頭の洗浄が必要とされ、また塗料の色替え時にも混色を防止するために霧化頭の洗浄が必要とされている。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２には、洗浄のために、霧化頭のハブ部背面に形成される塗料溜まりにその先端が開口するノズルよりシンナーを供給しつつ霧化頭を高速回転させる技術が開示されている。
【０００４】
特許文献３には、霧化頭内に洗浄液を供給し、内部から霧化頭を洗浄しつつ、霧化頭の表面に向けて洗浄液を噴射するノズルを設ける技術が開示されている。
【０００５】
特許文献４には、廃液回収容器内に挿入された回転霧化塗装装置の霧化頭の前面に近づくように洗浄ノズルを配設し、洗浄ノズルからのシンナーの噴射のみで霧化頭のハブ部背面に形成される塗料溜まり、ハブ部前面及び霧化頭の内面を洗浄する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１５６１１号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６２２２号公報
【特許文献３】特開平１１−１１４４６５号公報
【特許文献４】特開平１１−２１６４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１及び特許文献２に記載された技術においては、霧化頭の遠心力によりシンナーの一部はハブ部の背面をつたってハブ部背面の外周部に至り外周部の孔からハブ部の前面側に抜けて霧化頭の内面を洗浄し、残りのシンナーはハブ部の中央部の孔を通ってハブ部の前面側に抜け、遠心力によりハブ部の前面を伝って外周方向に移動し、ハブ部の前面を洗浄し更に霧化頭の内面を洗浄する構成で、ハブ部の前面の形状に倣ってシンナーが外周方向に流動するのみであるため、ハブ部に扁平に付着堆積した塗料を確実に取り除くことは困難である。
【０００８】
特許文献３に記載された技術においては、洗浄液が大量に必要となり、またノズルが塗料により閉塞する不具合が発生し、これを解消するためのメンテナンス工数が大となる。更に、ノズルから噴射される洗浄液が霧化頭の背面に付着し、そのままの状態で塗装を行うと洗浄液がワークに飛散して塗装不良が発生するため、これを除去する工数または構成が新たに必要となる。
【０００９】
特許文献４に記載された技術においては、色替え時の洗浄に用いる溶剤流出孔を用いて塗料溜まり内を洗浄するため、洗浄に長時間を要する。
【００１０】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、霧化頭に付着堆積した塗料を確実に取り除くことができる回転霧化塗装装置の洗浄装置とその方法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】
【００１１】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、回転霧化塗装装置の霧化頭を噴霧された洗浄液により洗浄する洗浄装置であって、前記回転霧化塗装装置の先端部を挿入する開口部が上面に形成された箱体と、この箱体の内部を上室と下室に分割するフィルタ部材と、前記上室に設けられ霧化頭を洗浄液により洗浄する洗浄室と、前記下室に設けられ洗浄廃液を回収する回収室と、前記開口部に対向して前記フィルタ部材に設けられ噴霧された洗浄液の一部が霧化頭に向うよう方向転換させる反転部材を備えるものである。
【００１２】
また、請求項２に係る発明は、回転霧化塗装装置の霧化頭を噴霧された洗浄液により洗浄する洗浄方法であって、前記回転霧化塗装装置の先端部を箱体の開口部に挿入すると共に、前記霧化頭を前記箱体内に配設したフィルタ部材に設けられた反転部材に対向させてセットする霧化頭セット工程と、この霧化頭セット工程でセットした前記霧化頭を回転させながらシェーピングエアを吐出して洗浄液を前記フィルタ部材と前記反転部材に向けて噴霧する洗浄液噴霧工程と、この洗浄液噴霧工程により前記霧化頭の前面前方に形成される負圧空間を用いて噴霧された洗浄液の一部が前記反転部材により前記霧化頭の前面に向かうよう方向転換させて前記霧化頭を洗浄する洗浄工程と、この洗浄工程で噴霧され前記霧化頭の洗浄に用いられた洗浄液を回収する洗浄液回収工程を備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、回転霧化塗装装置で使用するシェーピングエアにより発生する霧化頭前方の負圧を用いて、霧化頭のハブ部の前面、塗料吐出孔及び塗料吐出沿面を洗浄することで、付着堆積した塗料を確実に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】回転霧化塗装装置の要部断面図
【図２】本発明に係る回転霧化塗装装置の洗浄装置の使用状態を示す断面図
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】霧化頭に塗料が付着堆積した状態を示す説明図
【図５】霧化頭の洗浄液吐出孔及び塗料吐出孔から吐出された洗浄液の遠心力による拡散状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る回転霧化塗装装置の洗浄装置の洗浄対象となる回転霧化塗装装置１は、図１に示すように、エアモータ（不図示）から延出する回転軸２と、回転軸２を回転自在に内装するエアモータガイド筒３と、エアモータガイド筒３に外接する中間部材４と、中間部材４の先端に外接する第２供給路形成部材５と、中間部材４の先端とエアモータガイド筒３の先端に外接する第１供給路形成部材６と、第２供給路形成部材５と第１供給路形成部材６に外接するケーシング７と、第１供給路形成部材６に螺着された中央に開口部８を有するリング部材９と、リング部材９の開口部８を挿通する回転軸２先端にインナー部材１０を介して取り付けられたベルカップ状の霧化頭１１などにより構成される。
【００１６】
回転軸２には管部材１２が回転軸２と同軸に配設され、管部材１２には塗料供給路１３と洗浄液供給路１４が穿設されている。塗料供給路１３の先端に形成された塗料供給ノズル１５は、その軸心が回転軸２の軸心に一致するように開口し、洗浄液供給路１４の先端に形成された洗浄液供給ノズル１６は、塗料供給ノズル１５と軸心を一致させてその外周に開口している。
【００１７】
また、塗料供給ノズル１５と洗浄液供給ノズル１６は、インナー部材１０と霧化頭１１のハブ部１７によって形成された塗料溜り部１８に開口している。ハブ部１７の背面１９には、回転軸２の軸線を頂点とした略円錐状の凸部２０が形成され、略円錐状の凸部２０と対向するハブ部１７の前面２１には凹部２２が形成されている。
【００１８】
更に、略円錐状の凸部２０の斜面から凹部２２に向けて同一円周上の四等分位置に４つの洗浄液吐出孔２３が前方に向けて回転軸２の軸線方向に内傾して開口し、またハブ部１７の周端円周上には均等１２箇所に前方に向けて回転軸２の軸線方向に外傾して塗料吐出孔２４が開口している。
【００１９】
霧化頭１１の前面の塗料吐出孔２４より外周には、前方に向かって回転軸２の軸線に対して外傾する塗料吐出沿面２５が形成されている。ケーシング７と中間部材４間には環状空間２６が形成され、環状空間２６からエア源２７に向けてエア基幹路２８が形成されている。
【００２０】
また、環状空間２６は第２供給路形成部材５に形成された第２エア供給路２９、第１供給路形成部材６に形成された第１エア供給路３０、第１供給路形成部材６とリング部材９によって形成された環状のエアチャンバ３１に連通している。そして、リング部材９にはエアチャンバ３１に連通するように同一円周上の均等２４箇所にエア吐出孔３２が霧化頭１１の周端を指向して前方に向けて回転軸２の軸線方向に内傾して開口している。
【００２１】
例えば、塗装後に、前記特許文献１または特許文献２に記載された技術を用いて霧化頭１１を洗浄したとしても、図４に示すように、霧化頭１１のハブ部１７の前面２１及び塗料吐出沿面２５に残留する塗料の多くは除去されるが、一部の塗料Ｐは付着堆積した状態でなお残留する。本発明に係る回転霧化塗装装置１の洗浄装置５０は、塗装後において、霧化頭１１のハブ部１７の前面２１及び塗料吐出沿面２５に残留する塗料の全てを除去するものである。
【００２２】
本発明に係る回転霧化塗装装置１の洗浄装置５０は、図２及び図３に示すように、回転霧化塗装装置１の先端部を挿入するための開口部５１が形成された箱体５２と、箱体５２の内部を上室５３と下室５４に分割するフィルタ部材５５と、上室５３に設けられ霧化頭１１を洗浄液により洗浄する洗浄室５６と、下室５４に設けられ洗浄液を回収する洗浄液回収室５７と、開口部５１に対向してフィルタ部材５５に設けられ噴霧された洗浄液の一部が霧化頭１１に向うよう方向転換させる反転部材５８などを備える。
【００２３】
箱体５２は、円形の上板５２ａと筒状の側板５２ｂと円形の下板５２ｃとから円筒形状に形成され、上板５２ａの中央部に開口部５１が設けられている。開口部５１は、少なくとも回転霧化塗装装置１のリング部材９を挿入することができる内径を有してしる。
【００２４】
フィルタ部材５５は、金属繊維を編みこんだメッシュ状のフィルタまたは不織布よりなるフィルタで円形に形成され、箱体５２の内部を洗浄室５６と洗浄液回収室５７に分けるように側板５２ｂの内周面に接して水平に配設されている。また、洗浄室５６に臨むフィルタ部材５５には、開口部５１の中心を通る軸線上にその中心が位置する円形の反転部材５８が配設されている。
【００２５】
洗浄室５６を形成する側板５２ｂの上端にはエアを排出する排気孔６０が設けられ、排気孔６０には排気配管６１が接続されている。洗浄液回収室５７の下方には、洗浄液を回収する洗浄液回収プレート６２が側板５２ｂの内周面に接して配設されている。また、開口部５１と対向する洗浄液回収プレート６２の中央部には、回収孔６３が設けられ、回収孔６３には回収配管６４が接続されている。回収配管６４は不図示の洗浄液タンクに接続されている。
【００２６】
以上のように構成した本発明に係る回転霧化塗装装置１の洗浄装置５０の作用及びその洗浄方法について説明する。図４に示すように、洗浄装置５０の洗浄対象となる霧化頭１１のハブ部１７の前面２１及び塗料吐出沿面２５には、塗料Ｐが付着堆積した状態になっている。
【００２７】
そこで、回転霧化塗装装置１を洗浄装置５０により洗浄するには、図２に示すように、先ずロボットアーム（不図示）に取り付けられた回転霧化塗装装置１を洗浄装置５０の開口部５１から、回転霧化塗装装置１の回転軸２の軸線と洗浄装置５０の開口部５１の中心を一致させた状態で、少なくともリング部材９の基端部までを挿入する（霧化頭セット工程）。
【００２８】
この状態で、回転霧化塗装装置１の霧化頭１１を回転させ、洗浄液供給ノズル１６から洗浄液を塗料溜り部１８に向けて吐出し、シェーピングエアをエア吐出孔３２から噴射する。すると、洗浄液供給ノズル１６から吐出された洗浄液は霧化頭１１の遠心力によってハブ背面１９の円錐状凸部２０に沿ってハブ背面１９の周縁に膜状に広がる。
【００２９】
図５に示すように、洗浄液の一部は、洗浄液吐出孔２３からハブ前面２１の凹部２２に排出され、更に霧化頭１１の遠心力によりハブ部１７の前面２１周縁、更には塗料吐出沿面２５周縁に向けて膜状に広がる。また、洗浄液の一部は塗料吐出孔２４からハブ部前面２１周縁に排出され、更に霧化頭１１の遠心力により塗料吐出沿面２５周縁に向けて膜状に広がる（洗浄液噴霧工程）。
【００３０】
洗浄液吐出孔２３から吐出された洗浄液は塗料吐出沿面２５に至る間にハブ前面２１、塗料吐出孔２４周縁そして塗料吐出沿面２５に付着堆積している塗料Ｐを剥離する。同様に、塗料吐出孔２４から吐出された洗浄液は塗料吐出沿面２５に至る間に塗料吐出孔２４周縁及び塗料吐出沿面２５に付着堆積している塗料Ｐを剥離する（洗浄工程）。
【００３１】
しかしながら、図５に示すように、霧化頭１１のハブ部１７の前面２１及び塗料吐出沿面２５に付着堆積した塗料Ｐにより洗浄液の拡散が阻害されるため、上記した洗浄液の拡散だけでは付着堆積した塗料Ｐを確実に剥離することはできない。
【００３２】
次いで、図２に示すように、塗料吐出沿面２５周縁に至った洗浄液は、霧化頭１１の遠心力により霧化され、更にエア吐出孔３２からのシェーピングエアＳＡにより前方に流下される。霧化された洗浄液を含むシェーピングエアＳＡ１は流下され、一部はフィルタ部材５５に衝突する。
【００３３】
これにより、霧化された洗浄液を含むシェーピングエアＳＡ１は洗浄液ＷＬとエアに分離され、分離された洗浄液ＷＬは液体となって下方の洗浄液回収室５７に滴下し、洗浄液回収プレート６２に貯留され、更に回収孔６３と回収配管６４を介して不図示の洗浄液タンクに回収される（洗浄液回収工程）。また、分離されたエアは洗浄室５６に設けられた排気孔６０から排気配管６１を介して外部に放出される。そして、洗浄液ＷＬに含まれる塗料はフィルタ部材５５により捕集される。
【００３４】
シェーピングエアＳＡ１の一部ＳＡ２は、フィルタ部材５５上に配設された反転部材５８に衝突してその流路が変更される。そして、回転軸２の軸線から離れる方向への流路の変更は、反転部材５８周囲のフィルタ部材５５を通過して流下するシェーピングエアＳＡ１の流れにより阻害され、一方回転軸２の軸線に向かう方向への流路の変更は、霧化頭１１の前方に形成される負圧空間ＮＰの吸引力により促進され、全体として回転軸２の軸線に向かう方向に内転し、更に上昇流ＳＡ３となって霧化頭１１のハブ部１７及び塗料吐出沿面２５に向けて上昇する。
【００３５】
上昇した洗浄液を含むシェーピングエアＳＡ３は、霧化頭１１のハブ部前面２１及び塗料吐出沿面２５に衝突する。そして、衝突したシェーピングエアＳＡ３に含まれる洗浄液によって、剥離しきれなかったハブ前面２１、塗料吐出孔２４周縁そして塗料吐出沿面２５に付着堆積した塗料Ｐを確実に剥離することができる（洗浄工程）。
【００３６】
衝突したシェーピングエアＳＡ３は、霧化頭１１のハブ部前面２１及び塗料吐出沿面２５に倣って塗料吐出沿面２５の周縁に移動し、再びエア吐出孔３２より吐出するシェーピングエアＳＡによって前方に流下する。霧化された洗浄液を含むシェーピングエアＳＡ１は流下され、一部はフィルタ部材５５に衝突する。
【００３７】
これにより、霧化された洗浄液を含むシェーピングエアＳＡ１は洗浄液ＷＬとエアに分離され、分離された洗浄液ＷＬは液体となって下方の回収室５７に滴下し、洗浄液回収プレート６２に貯留され、更に回収孔６３と回収配管６４を介して不図示の洗浄液タンクに回収される（洗浄液回収工程）。また、分離されたエアは洗浄室５６に設けられた排気孔６０から排気配管６１を介して外部に放出される。そして、洗浄液ＷＬに含まれる塗料はフィルタ部材５５により捕集される。
【００３８】
尚、本実施の形態では、霧化頭１１の直径５０ｍｍ、回転速度２５，０００ｒｐｍ、洗浄液としてシンナーを２５０ｃｃ／分で洗浄液供給ノズル１６より吐出し、反転部材５８未使用の場合と、直径が２０ｍｍ，４０ｍｍ，６０ｍｍ，８０ｍｍ，１００ｍｍ，１２０ｍｍ，１４０ｍｍの反転部材５８をフィルタ部材５５上に載置した場合のそれぞれについて、シャーピングエアの流量を２５０〜５００ＮＬ／ｍｉｎまで５０ＮＬ／ｍｉｎ刻みで変化させて霧化頭１１のハブ前面２１、塗料吐出孔２４周縁そして塗料吐出沿面２５に付着堆積した塗料Ｐの剥離状況を確認した。その結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１より、反転部材５８の直径が４０ｍｍ〜１００ｍｍでシェーピングエア流量が４５０〜５００ＮＬ／ｍｉｎの時塗料の剥離は良好に行なわれた。また、特に反転部材５８の直径が８０ｍｍの場合シャーピングエアの流量が４５０〜５００ＮＬ／ｍｉｎで、直径が１００ｍｍの場合シェーピングエアの流量が５００ＮＬ／ｍｉｎでより確実に塗料を剥離することが確認できた。尚、反転部材５８は円柱体であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によれば、回転霧化塗装装置で使用するシェーピングエアにより発生する霧化頭前方の負圧を用いて、霧化頭のハブ部の前面、塗料吐出孔及び塗料吐出沿面を洗浄することで、付着堆積した塗料を確実に取り除くことができる回転霧化塗装装置の洗浄装置とその方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…回転霧化塗装装置、２…回転軸、９…リング部材、１１…霧化頭、１３…塗料供給路、１４…洗浄液供給路、１５…塗料供給ノズル、１６…洗浄液供給ノズル、１７…ハブ部、２１…前面、２３…洗浄液吐出孔、２４…塗料吐出孔、２５…塗料吐出沿面、５０…洗浄装置、５１…開口部、５２…箱体、５３…上室、５４…下室、５５…フィルタ部材、５６…洗浄室、５７…洗浄液回収室、５８…反転部材、６０…排気孔、６１…排気配管、６２…洗浄液回収プレート、６３…回収孔、６４…回収配管、Ｐ…塗料、ＳＡ，ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３…シェーピングエア、ＷＬ…洗浄液。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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