(57)【要約】【課題】精度の高い定流量性を実現した送液用ベローズポンプを用いた多液混合供給装置を提供する。【解決手段】液体が充填された複数のタンクと、該複数のタンクから定量ポンプを介して液体を送液する夫々の送液流路と、供給された各液体を順次混合する混合手段と、混合された液体を供給する手段とを具備する多液混合供給装置であって、該定量ポンプが、アクチュエータによって動作する仕切り部によって仕切られている２つのポンプ室を有する送液用ベローズポンプであることを特徴とする多液混合供給装置。【選択図】図１
2005105879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が充填された複数のタンクと、該複数のタンクから定量ポンプを介して液体を送液する夫々の送液流路と、供給された各液体を順次混合する混合手段と、混合された液体を供給する手段とを具備する多液混合供給装置であって、
該定量ポンプが、アクチュエータによって動作する仕切り部によって仕切られている２つのポンプ室を有する送液用ベローズポンプであることを特徴とする多液混合供給装置。
【請求項２】
送液用ベローズポンプが、２つのポンプ室夫々に液体の出入り口を有し、アクチュエータの動作制御によって仕切り部の軸方向における進退移動により２つのポンプ室に夫々交互に液体の流入及び吐出動作を行わせ、吐出側となるポンプ室の出入り口から流出する液体の量を制御する請求項１記載の多液混合供給装置。
【請求項３】
２つのポンプ室が、出入り口を介して液体の送液流路に夫々連通し、該夫々の送液流路が切替えバルブによって吐出側流路及び流入側流路に切替え可能である請求項２記載の多液混合供給装置。
【請求項４】
送液用ベローズポンプにおける待機時間を設定可能なタイマー手段を具備し、各液体の吐出を制御する請求項１記載の多液混合供給装置。
【請求項５】
圧力センサを送液流路に具備し、各液体の吐出のタイミングを制御する請求項１記載の多液混合供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精度の高い定流量性を実現した送液用ベローズポンプを用いた多液混合供給装置に関する。本発明装置は、同時に供給される複数の液体、例えば主剤及び硬化剤からなる２液塗料や、塗液及び添加剤などの各種混合供給に有用である。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体の送り出しを行うポンプの機構として、種々の態様が既に公知であり、例えば、ギヤポンプ、ピストンポンプ等があり、塗料などの送液には、通常、ギヤポンプが用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２等）。
【０００３】
ギヤポンプは、密閉されたケーシング内で、互いに噛み合う歯車を回転させ、この回転によって、液体の送り出しを行うポンプである。このポンプを使用して液体の送り出しを行う場合、歯車の回転速度を制御することによって単位時間当りの液体の送り出し量等を制御するため、回転速度が、一定以上に担保される等の場合には、所望の液体を送り出すことが可能である。またピストンポンプは、ピストンによって密閉されたシリンジ内で、ピストンの往復動のストロークによって液体の送り出しを行うポンプである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５８９７７号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平２００１−２３９１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記ギヤポンプでは、１サイクルにて送り出す液体の量が少量の時や液体の粘度が低い時、つまり回転速度を一定以下にする必要がある場合には、液体の流れがスムーズに行われず、送り出す液体の量を正確に制御することが困難であった。またピストンポンプを用いた場合、シリンジとピストンの間のパッキン部が耐溶剤性等に劣り、長期使用時に液漏れや吐出精度低下の問題が生じる恐れがあった。
【０００７】
本発明の目的は、送り出す液体の量や粘度に関係無く、送り出す液体の量を正確に制御し得る送液用ポンプを用いた多液混合供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
１．液体が充填された複数のタンクと、該複数のタンクから定量ポンプを介して液体を送液する夫々の送液流路と、供給された各液体を順次混合する混合手段と、混合された液体を供給する手段とを具備する多液混合供給装置であって、該定量ポンプが、アクチュエータによって動作する仕切り部によって仕切られている２つのポンプ室を有する送液用ベローズポンプであることを特徴とする多液混合供給装置、
２．送液用ベローズポンプが、２つのポンプ室夫々に液体の出入り口を有し、アクチュエータの動作制御によって仕切り部の軸方向における進退移動により２つのポンプ室に夫々交互に液体の流入及び吐出動作を行わせ、吐出側となるポンプ室の出入り口から流出する液体の量を制御する１項記載の多液混合供給装置、
３．２つのポンプ室が、出入り口を介して液体の送液流路に夫々連通し、該夫々の送液流路が切替えバルブによって吐出側流路及び流入側流路に切替え可能である２項記載の多液混合供給装置、
４．送液用ベローズポンプにおける待機時間を設定可能なタイマー手段を具備し、各液体の吐出を制御する１項記載の多液混合供給装置、
５．圧力センサを送液流路に具備し、各液体の吐出のタイミングを制御する１項記載の多液混合供給装置、
に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の多液混合供給装置によれば、特定の送液用ベローズポンプを用いることで、送り出す各液体の量や粘度に関係無く、送り出す各液体の量を正確に制御することができる。さらに該送液用ベローズポンプにおける後述の待機時間（ポンプ内圧が安定するまでの時間）を設定可能なタイマー手段を設け、各液体の吐出の開始等を制御することによって、より早く各液体の吐出量を安定させることが可能である。また圧力センサを送液流路に設け、液圧をモニタすることで、各液体の吐出のタイミングを制御する場合には、その時々の液体の状態に対して細かく対応できるので、さらに吐出量を安定させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において、図面に基づいて本発明の実施の形態を具体的に説明する。図１、３は、本発明の実施形態を示す説明図である。本発明はこれら実施の形態に限定されるものではない。図１、３において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはベローズポンプ、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは送液流路、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は各液体を夫々充填するタンク、４はマニホールド、５は混合装置を夫々示す。また図２は、ベローズポンプ１ａに基づく送液機構を拡大した図である。図２において１０ａはアクチュエータ、１１ａは仕切り部、１２ａ、１３ａはポンプ室を夫々示す。
【００１１】
図２において、ベローズポンプ１ａは、アクチュエータ１０ａによって動作する仕切り部１１ａによって仕切られている２つのポンプ室１２ａ、１３ａを有するものである。アクチュエータ１０ａは、仕切り部１１ａとの連結部及びこれを支持する駆動部を搭載する、通常、電動単軸ロボットであり、コントローラ（図示せず）によってその稼動が制御される。
【００１２】
ベローズポンプ１ａの２つのポンプ室１２ａ、１３ａは、夫々液体の出入り口ｈ、ｉ、ｊ、ｋを有し、該仕切り部１１ａの軸方向における進退移動により２つのポンプ室１２ａ、１３ａに夫々交互に液体の流入及び吐出動作を行わせて連続的に液体を吐出するものであり、アクチュエータ１０ａの動作制御によって吐出側となるポンプ室の出口から流出する液体の量を制御する。
【００１３】
具体的には、２つのポンプ室１２ａ、１３ａにおいて、白抜き矢印の方向への仕切り部１１ａの移動開始に伴って、液体がタンクＴ１から送液流路２１ａ及び３方弁１６ａを経て送液流路２２ａから入り口ｈを通ってポンプ室１２ａに流入し、同時にポンプ室１３ａ内の液体が出口ｊから送液流路２３ａを通って３方弁１７ａ及び送液流路２４ａを経て、３方弁１８ａに通じる送液流路２ａへ送液される。その際、仕切り部１１ａの移動方向によって、ポンプ室の出入り口ｈ及びｊが開なら出入り口ｉ及びｋは閉であり、出入り口ｉ及びｋが開の場合には出入り口ｈ及びｊが閉となるようコントローラ（図示せず）によって制御される。各送液流路は、切替えバルブである３方弁１６ａ、１７ａによって吐出側流路及び流入側流路に切替え可能であり、これらの弁口の開閉及び流路の切替えは、コントローラ（図示せず）から電磁弁Ａへの駆動信号によって制御される。
【００１４】
他のベローズポンプ１ｂ、１ｃ、１ｄも、上記ベローズポンプ１ａと同様の構成及び送液機構を有する。
【００１５】
図１では、図２に示す送液機構に従って、各液体を夫々充填するタンクＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４から、各液体がベローズポンプ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄによって夫々所定の流量で、送液流路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを経て連続的に３方弁１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄへ送液される。３方弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、及び１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、各タンクからポンプ、ポンプから送液流路への液体の流れを夫々切替える。これらにおける流路の切替えは、コントローラ（図示せず）から電磁弁Ａへの駆動信号によって制御される。３方弁１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、弁口の開閉、流路の切替えによって各液体のマニホールド４への吐出と、各タンクへの液体の送液を切替えることができる。混合したい液体のみが選択されマニホールド４へ吐出される。これらにおける弁口の開閉及び流路の切替えは、コントローラ（図示せず）から電磁弁Ｂへの駆動信号によって制御される。
【００１６】
マニホールド４に連続的に供給された各液体は、該マニホールド４に接続した混合装置５において順次均一に混合される。混合された液体は、容器、或いは塗装機等（図示せず）の供給先に連続的に供給される。
【００１７】
混合される液体の混合比率を変更、或いは混合される液体種を変更する場合には、マニホールド４から混合装置５、さらには供給先までの洗浄が必要となるので、マニホールド４に洗浄用シンナーとフラッシングエアの供給口が設けられており、該供給口から、通常、エアとシンナーを交互に吐出させることによって、これらの液体経路を容易に洗浄することができる。２方弁１９、２０は、各弁口の開閉によってシンナー、エアのマニホールド４への供給を切替える。これらにおける弁口の開閉は、コントローラ（図示せず）から電磁弁Ｃ、Ｄへの駆動信号によって制御されるものである。
【００１８】
本発明では、上述の図１の構成で、コントローラ（図示せず）においてベローズポンプにおける待機時間を設定可能である。本発明で使用するベローズポンプは２つのポンプ室を交互に動作させる間欠動作となるため、アクチュエータ稼動後、ポンプ内圧が一定に安定するまで多少の時間を要する。ここで待機時間とは、該ポンプ内圧が安定するまでの時間のことである。そこでポンプ内圧が安定するまでの待機時間を計測しておき、コントローラ（図示せず）において該待機時間を予め設定しておくことができる。
【００１９】
ベローズポンプａによる供給系を例にとれば、アクチュエータ１０ａの稼動後（即ちポンプ室１２ａの拡大、及びポンプ室１３ａの縮小が開始後）、予め設定された待機時間が経過した時点で、コントローラ（図示せず）から電磁弁Ｂへの駆動信号が切替り、それまで閉じていた３方弁１８ａの弁口が開いてマニホールド４へ液体の吐出が開始される。この場合、待機時間が経過するまで３方弁１８ａの弁口が閉じているので、ポンプ内圧が上昇しやすく、より早く吐出量を安定させることが可能である。
【００２０】
本発明のさらに別の実施態様を示す図３では、上述の図１の構成に、さらに圧力センサを具備するものである。図３において圧力センサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、送液流路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに設置され、各液体の吐出圧力を随時検出するものである。
【００２１】
図４に、上記圧力センサを用いた実施形態における吐出圧力制御状態を示す。各圧力センサを通じて夫々の吐出圧力がコントローラ（図示せず）においてモニタされる。ベローズポンプａによる供給系を例にとれば、吐出圧力の設定値をＰ１とすると、アクチュエータ１０ａの稼動（右向き）後、吐出圧力（即ちポンプ内圧）が安定し始める時点（待機時間）の圧力Ｐ２に達したら、コントローラが電磁弁Ｂへの駆動信号を切替え、それまで閉じていた３方弁１８ａの弁口が開いて液体の吐出が開始される。アクチュエータ１０ａの稼動方向が左に切替わると吐出圧力が一端低下する。その際、圧力センサ２１ａでモニタされている吐出圧力がＰ２に降下した時点でコントローラが電磁弁Ｂへの駆動信号を切替え、３方弁１８ａの弁口を閉じ、再度Ｐ２まで上昇した時点で電磁弁Ｂへの駆動信号を切替え、３方弁１８ａの弁口を開いて液体の吐出を開始するように制御する。
【００２２】
このように、待機時間が経過するまで３方弁１８ａの弁口が閉じているので、ポンプ内圧が上昇しやすく、より早く吐出量を安定させることができるだけでなく、アクチュエータの折り返し動作と吐出停止のタイミングを同調できるので、上記タイマーによる機構に比べてもその時々の液体の状態への細かい対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の多液混合供給装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１におけるベローズポンプ１ａに基づく送液機構を拡大した図である。
【図３】本発明の多液混合供給装置の別の一実施形態を示す説明図である。
【図４】図３の実施形態における吐出圧力制御状態を示す。
【符号の説明】
【００２４】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  ベローズポンプ
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  送液流路
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４  タンク
４    マニホールド
５    混合装置
【図１】
2005105879.tif 000003
【図２】
2005105879.tif 000004
【図３】
2005105879.tif 000005
【図４】
2005105879.tif 000006