(57)【要約】【課題】  ライン始端の塗料槽Ｐの塗料をライン終端の塗装ガンＧに定量送出する塗料送出ポンプを備えた塗装装置において、塗装生産性・塗装コストの一段の向上と、装置のコンパクト化・小形化を図る。【解決手段】  塗料送出ポンプ１が、ポンプケーシング４内に回転自在に内接収納したアウターローター３と、アウターローター３の中空部にアウターローター３の回転中心と偏芯した回転中心を有するインナーローター２を連動回転自在に組合せセットすると共に、インナーローター２とアウターローター３は、相互に歯数差を有して噛み合うインナーローター側のトロコイド曲線凸形状の雄トロコイド刃５と、アウターローター側のトロコイド曲線凹形状の雌トロコイド刃６の組合せから成るトロコイドポンプ形態に構成され、さらに、ポンプケーシング４の内周とアウターローター３外周との間の遊隙Ｃの洗浄手段を設けた構造の塗装装置が特徴である。【選択図】      図１
2005211774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライン始端の塗料槽の塗料をライン終端の塗装ガンに定量送出する塗料送出ポンプを備えた塗装装置において、前記塗料送出ポンプが、ポンプケーシング内に回転自在に内接収納したアウターローターと、該アウターローターの中空部に該アウターローターの回転中心と偏芯した回転中心を有するインナーローターを連動回転自在に組合せセットすると共に、該インナーローターと該アウターローターは、相互に歯数差を有して噛み合うインナーローター側のトロコイド曲線凸形状の雄トロコイド刃と、アウターローター側のトロコイド曲線凹形状の雌トロコイド刃の組合せから成るトロコイドポンプ形態に構成され、さらに、前記ポンプケーシング内周と前記アウターローター外周との間の遊隙の洗浄手段を設けた構造を特徴とする塗装装置。
【請求項２】
インナーローターの回転軸に回転作動ケーブルを接続し、該回転作動ケーブルを介して該インナーローターを回転作動させる遠隔作動機構から成る請求項１に記載の塗装装置。
【請求項３】
塗料槽の塗料液内に、請求項２の遠隔作動機構の塗料送出ポンプを没入セットした構造を特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗装装置。
【請求項４】
塗装ガンを載設した塗装ロボットアームに、請求項２の遠隔作動機構の塗料送出ポンプを設けた構造を特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗装装置。
【請求項５】
塗料送出ポンプのデリベリー側の流量センサーと、該流量センサーの感知情報によって作動する該塗料送出ポンプのアウターローターとポンプケーシング間の遊隙の自動洗浄手段を備えた構造を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車ボディーの塗装ラインにおいて、順送されてくる自動車ボディーを指定色に順次連続的に上塗り塗装する塗装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボディーの上塗り塗装ラインは、１０色以上３０色に及ぶ多色の上塗り塗料をグループ分けした自動車ボディー群毎に指定色に択一変換して塗装するので、その塗料の色替え時の「塗料色変換のためのロスタイムを可及的に短かくする」と共に、その色替え時に発生する前回色塗料の廃却量と洗浄廃液を可及的に少くして、塗装生産性の向上と、有害な産業廃棄物によるトラブル防止を図り、さらに、オーバースプレー・スプレー不足が生じない高品質塗装にして、前記の多色塗装を行う多色塗装装置が可及的にコンパクトにして安価な構造であるべき技術課題がある。
【０００３】
そこで、以上の技術課題に応える公知例として特許文献１に示す塗装装置があり、塗装ライン先端の塗装ガンから被塗物に噴出塗布する塗装ガンのワンショット分を、正送・逆送構造のピストンポンプによって間欠送出すると共に色替え時の塗装ライン中の残存塗料を、そのピストンポンプによって吸引抜き取りする構造を特徴としている。
【０００４】
一方、前記の多色塗料の塗装装置以外の一般の単色塗料の塗装装置においては、通常形態のギヤポンプ・プランジャーポンプ等によってライン始端の塗料槽から塗料を吸引してライン終端のスプレーガンに送出して塗装する塗装装置が一般に広く普及している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４６２９５号公報（特願２０００−０６３０６０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の特許文献１の塗装装置は、ピストンポンプ形態の塗料送出ポンプを用いるので、構造が複雑にして大形化すると共に、送出塗料が脈動したり送出量の微量コントロールが困難等の構造上の難点があり、多色塗料の塗装ラインとしての前記必要特性のさらなる改良向上を図るべき技術課題がある。
【０００７】
そして、前記のギアポンプ・プランジャーポンプ形態のものは、同じく送出量の微量コントロール構造上困難であると共に、塗料中のメタリック顔料をポンプギヤ・ポンプケーシングによってすり潰して塗料変色をもたらしたり、前記多色塗料の塗装装置においてはロータリーギヤの美麗洗浄が困難等の難点があり、同じくさらなる改良向上を図るべき技術課題がある。
【０００８】
本発明は、以上の背景技術の難点を解消して、多色塗料・単色塗料の塗装装置のさらなる性能・品質の向上を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の技術課題を解決する本発明の塗装装置は「ライン始端の塗料槽の塗料をライン終端の塗装ガンに定量送出する塗料送出ポンプを備えた塗装装置において、前記塗料送出ポンプが、ポンプケーシング内に回転自在に内接収納したアウターローターと、該アウターローターの中空部に該アウターローターの回転中心と偏芯した回転中心を有するインナーローターを連動回転自在に組合せセットすると共に、該インナーローターと該アウターローターは、相互に歯数差を有して噛み合うインナーローター側のトロコイド曲線凸形状の雄トロコイド刃と、アウターローター側のトロコイド曲線凹形状の雌トロコイド刃の組合せから成るトロコイドポンプ形態に構成され、さらに、前記ポンプケーシング内周と前記アウターローター外周との間の遊隙の洗浄手段を設けた構造」の塗装装置が特徴である。
【００１０】
即ち、前記構成の本発明の塗装装置は、塗装装置の主要部を構成する塗料送出ポンプを「従来のピストンポンプ・ギヤポンプ」等に代えて「トロコイドポンプ」として公知（日本オイルポンプ（株）が量産販売）のトロコイド形態ポンプに構造改造（ポンプケーシング内周と、そのポンプケーシングに内接して相対回転するアウターローター間の遊隙の洗浄手段を付加して、塗料送出性能を安定向上させた構造改造）を施した「改良型トロコイド形態ポンプ」によって構成した新規思想の塗装装置と、
【００１１】
引火性を有する危険物の塗料の送出構造は、特段の耐引火性・耐爆性を確保すべき事情によって、塗料送出ポンプを塗料槽から距離をおいて設定した従来概念を打破して、前記の「改良型トロコイド形態ポンプ」を作動ケーブルによって遠隔作動させる遠隔作動回転手段の新規作動形態を採択することによって「塗料送出ポンプを塗料槽の塗料内にダイレクト没入設定して塗料送出システムの特段の効率化・コンパクト化」を図る新規思想の塗装装置を特徴とするものである。
【００１２】
さらに、前記改良型トロコイド形態ポンプによる特有作用効果のさらなる向上を図る技術意図から「ポンプデリベリー側に流量センサーを設け、その流量センサーの感知情報によって作動する前記トロコイド形態ポンプの自動洗浄手段」を付設し、塗料送出ポンプの送出機能の経時的高度安定を図る態様を採択する。
【発明の効果】
【００１３】
前記の「改良型トロコイド形態ポンプ（以下、単に新トロコイドポンプという）は、塗料の送出ローターを構成する原動側のインナーローターと従動側のアウターローターが、トロコイド曲線輪郭刃の雌雄かみ合い形態構造によって構成されているので、そのインナーローターの正転・逆転によって塗料の正送・逆送が可能になると共に、ローター１回転当りの送出量が「０．８ｃｃ〜４．５ｃｃ」の極めて少量・高精度であることから、「インナーローターの回転数制御によって脈動がない安定した高精度塗料送出」ができる。
【００１４】
そして、インナーローターの逆転作動によって、塗料変換のときの塗料送出ポンプと塗装ガンとの間の残存塗料の塗料槽への引き戻し返送がワンタッチ的に可能になり、塗料変換によるクリーニング操作が特段に迅速化・高能率化すると共に、ポンプの逆転操作による塗料の塗料槽への引き戻し返送によって塗料の有効再利用を可能にする。
【００１５】
さらに、雌雄歯を相対すべり接触して相対回転作動するインナーローターとアウターローターがトロコイド曲線形態であることから、その原動・従動の相対回転は極めて円滑にして機械的抵抗が極めて小となるので、ローター回転が円滑にして少なる回転トルクで足りるので、前記の「作動ケーブルによる遠隔作動手段」の態様採択が可能にして、遠隔作動手段による「安全にして円滑な高精度塗料送出性能」が確保安定できる。そして、ポンプ形態が同一送出量の従来のピストンポンプ等より小形コンパクトにして、塗料送出ラインの構成形態が一段と簡素化・コンパクト化・低コスト化する。
【００１６】
さらに、本発明の新トロコイドポンプは「相対接触回転するポンプケーシングとアウターローター間の遊隙の洗浄手段を設けた構造特徴を有するので、塗料含有物のメタリック微細物等の微細異物の該遊隙への浸入による「ツマリ・カジリ」を該洗浄手段によってクリーニングしてポンプケーシングとアウターローター間の相対回転を機械的に極めて良好な状態に安定確保することができる特有作用がある。
【００１７】
従って、その特有作用によって前記「ツマリ・カジリ」によるアウターローターの回転抵抗の増加によってインナーローターの作動回転の変動を生じて塗料送出精度の変動をもたらすおそれがなく、前記の高精度塗料送出作用を安定持続して「塗装ムラを生じない高性能塗装」が経時的に安定持続できる特段の作用効果がある。
【００１８】
以上の特有の主たる作用効果が存在し、従来の「ピストンポンプ・ギヤポンプ」等の塗料送出手段から成る塗装装置より、塗装装置としての塗装品質・塗装生産性・塗装コストの特段の改良・向上ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、好ましい実施例を説明する。
【実施例】
【００２０】
まず、図１を参照して本発明の「改良型トロコイドポンプ１」の１実施例を説明する。即ち、ポンプケーシング４の円筒形中空部に「トロコイド曲線で山形に輪郭した雄トロコイド刃５を外周放射状に４個凸設して、回転軸１０で回転自在に内設した原動ローターのインナーローター２」と「この回転軸１０の回転中心１１と偏芯する回転中心１２を有し、かつ、雄トロコイド刃５を受け入れ噛み合いするトロコイド曲線凹部に輪郭した雌トロコイド刃６を５個放射状に凹設して回転自在の円形外周輪郭に形成した従動ローターのアウターローター３」がポンプケーシング４の円筒形空所に遊隙Ｃを介して連動回転自在に組合せて収納セットされている。
【００２１】
そして、その噛み合い状態の雌・雄トロコイド刃５・６の刃先と刃底には、送出液を吸引収納して押し出す送液キャビティー７が設けられ、インナーローター２の回転軸１０をポンプケーシング４の外側に設けた駆動部（図示しない）によって自転させることによってアウターローター３が連動従動回転して、吸入ポート１３から塗料を送液キャビティー７に吸入してポンプケーシング４内を回転移送し、塗料送出ポート１４から脈動なく順次定量送出する公知のトロコイドポンプ形態に設定されている。
【００２２】
そして、この実施例のものにはポンプケーシング４の内周とアウターローター３の外周間の遊隙Ｃに連通させた洗浄剤ポート１５が設けられ、この洗浄剤ポート１５に「シンナー等の洗浄剤を圧入流動させてポンプケーシング４外に排出させることによって、遊隙Ｃに浸入した前回色の塗料や塗料中に存在するメタリック微細物等の有害物をクリーニング除去して、アウターローター３の円滑な回転作動と送出液の成分安定を図る前記構成要件の洗浄手段を設けた改造が施されている。なお、図中の１６はポンプケーシング４の押え蓋である。
【００２３】
続いて、図２・図３を参照して以上の改良型トロコイドポンプ１（以下、単にポンプ１という）を塗料送出ポンプとして用いて成る塗装装置２０を説明する。まず、図２に示す塗装装置２０は、ライン始端の塗料槽Ｐからライン終端の塗装ガンＧに塗料を定量送出する通常形態の塗装装置において、塗料槽Ｐにサクションパイプ２１を投入したポンプ１が塗料送出ポンプとして設定されている。
【００２４】
そして、ポンプ１のエアーモーター等の駆動部２３には、塗装ガンＧが送出すべき単位時間当りの送出量にマッチングさせて駆動部２３の回転数を予めインプットした数値によって正確に電子制御する送出量制御部２４が設けられ、さらにポンプ１のデリベリーパイプ２２にはデリベリーパイプ２２内の実流量を正確に計測する流量センサー２５が設けられている。
【００２５】
なお、この実施例の流量センサーは送出液の圧送液によってフロート２６が上下移動し、そのフロートポジションによって流量計量するフロートセンサー形態があり、ポンプ１と駆動部２３は、長尺の作動ケーブル３０を介して応分の離反距離Ｌが設定されており、ポンプ１・塗料槽Ｐの周辺から塗装ガンＧに至る図示Ｘゾーンは、塗装ラインとしての耐火性・耐爆性が充分に確保されている。
【００２６】
さらに、この塗装装置２０にはシンナー等のポンプ１の洗浄剤タンク２７が付設されてポンプ１の洗浄剤ポート１５と連結されており、バルブ２９の開閉によってシンナー等の洗浄剤がポンプ１の遊隙Ｃに圧入送される洗浄システムを備え、流量センサー２５の感知流量が「遊隙Ｃに浸入した塗料や有害微細物」によってポンプ１の回転抵抗が増加したり回転数低下の異常が発生すると、その回転抵抗・回転数異常による流量異常をセンサー２５が感知して、洗浄剤の自動送出を作動させて塗装ガンＧの作動・休止に関係なく遊隙Ｃの自動クリーニングを施す自動洗浄システムに構築されている。
【００２７】
以上の図２実施例の塗装装置２０は前記の主たる作用効果を奏すると共に、前記のポンプ１の自動洗浄システムを有するのでポンプ１による塗装送出精度が「プラス・マイナス１％以内」の高精度に自動的に安定持続できる。従って、成分品質が安定した塗料による被塗物のオーバースプレー・スプレー不足不存在の高品質塗装が自動的に安定持続できる。
【００２８】
そして、塗装終了時や塗料色変換のときは、塗装ガンＧをオープンにしたままポンプ１を逆転させることによって塗装ガンＧからサクションパイプ２１に残存する塗料を塗料槽Ｐに逆送回収して有効利用することができる。なお、その残存塗料の回収後のライン内の付着塗料は、特許文献１のものと同様な手法によって、必要に応じて洗浄剤タンク２７から洗浄剤を逆送しライン内クリーニングする。
【００２９】
なお、この図２実施例のポンプ１の洗浄システムは、塗料の送出量変化の自動感知作動のみではなく、予め定めた６０分等のサイクル毎に自動洗浄させたり、手動操作によって随時ポンプ洗浄する用法を必要に応じて採択する。
【００３０】
続いて図３を参照して他の実施例を説明する。即ち、図３（Ａ）（Ｂ）はポンプ１を作動ケーブル３０によって遠隔作動させる他の応用例にして、図３（Ａ）のものはポンプ１を塗料槽Ｐの液中に没入設定し、塗料槽Ｐから引き出した作動ケーブル３０によってポンプ１を作動させる「サクションパイプ２１の不存在形態」の塗料送出システムに構成されている。
【００３１】
この図３（Ａ）実施例の塗料送出システムは、吸入抵抗が大なるサクションパイプが不存在のためポンプ１の吸入能が大に安定確保され、従来のサクションパイプつきポンプ１よりポンプ能力が増大し、小なる作動力によって大なる送出機能が確保できる実用的メリットがある。
【００３２】
そして、この図３（Ｂ）に示すものは自動車ボディーの量産塗装システムで現に採択されている塗装ロボットアーム３１に、作動ケーブル３０を後方伸長したポンプ１を２次送出ポンプとして載置設定した構造に設定されている。
【００３３】
この図３（Ｂ）実施例のものは「ロボットアーム載設塗料圧送ポンプ形態」の塗装装置として的確な耐爆性と、ポンプ１による高性能塗装品質が確保できる。そして、ポンプ１が特許文献１に例示されている「塗料プール部つきモノポンプ形態」や「ピストンポンプ形態」のものより、構造簡素にして小形計量化するので、「塗料送出部つき塗装ロボットアーム」の構造簡素化と機能安定が促進できる。
【００３４】
さらに、本発明のポンプ１は、図示しないが特許第２９３１９００号・前記特許文献１等に示される公知の「自動車ボディーの上塗り塗装ラインの多色塗料の色替えへ塗装装置」の塗料送出ポンプとして応用する。このポンプ１を用いた多色塗料塗装ラインは、ポンプ１の前記の特有作用によって、高頻度で反復する「色替えへ変換のロスタイム」が前記公知例のものより特段に短縮化すると共に、色替えに伴う塗料の無駄廃却量を低減して多色塗装ラインの塗装生産性・塗装コストの特段の改良ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の１実施例の塗料送出ポンプを示し、（Ａ）は構造説明の正面図、（Ｂ）は構造説明の側面図、（Ｃ）は要部正面図
【図２】本発明の１実施例の塗装装置の全体構成図
【図３】本発明の他の実施例の塗装装置の塗料送出ポンプ部位の構造を示し、（Ａ）（Ｂ）ともその構造説明図
【符号の説明】
【００３６】
１  トロコイドポンプ
２  インナーローター
３  アウターローター
４  ポンプケーシング
５  雄トロコイド刃
６  雌トロコイド刃
７  送液キャビティー
１０  インナーローターの回転軸
１１  インナーローターの回転中心
１２  アウターローターの回転中心
１３  塗料吸入ポート
１４  塗料送出ポート
１５  洗浄剤ポート
２０  塗装装置
２１  サクションパイプ
２２  デリベリーパイプ
２３  ポンプの駆動部
２４  送出量制御部
２５  流量センサー
２７  洗浄剤タンク
３０  作動ケーブル
Ｃ  遊隙
Ｇ  塗装ガン
Ｐ  塗料槽
【図１】
2005211774.tif 000003
【図２】
2005211774.tif 000004
【図３】
2005211774.tif 000005