(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主剤と硬化剤とを霧化して被塗装物に吐出する回転霧化頭と、
外管と、該外管に対し同軸的に配置される内管と、前記内管内に設けられる内側通路と、前記内管と前記外管との間に設けられる外側通路とを備え、前記回転霧化頭内に設けられる二重管ノズルと、
前記内側通路および前記外側通路に前記主剤および前記硬化剤を同時に供給する塗料供給手段と、
を有する２液混合塗装装置において、
前記二重管ノズルが備える前記内管は、前記外管よりも先端が突出して設けられ、
前記二重管ノズルが備える前記外側通路の吐出面積は、前記内側通路の吐出面積よりも小さく設けられ、
前記塗料供給手段は前記外側通路に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備える
ことを特徴とする２液混合塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転霧化頭内に設けられた二重管ノズルの各通路に主剤および硬化剤を個別かつ同時に供給することにより、前記主剤と前記硬化剤とを混合して被塗装物に霧化吐出する２液混合塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車車体等の被塗装物を塗装する際に、主剤と硬化剤とを混合して塗装ガンから吐出する２液混合塗装装置が使用されている。この種の装置として、例えば、特開昭６２−２１６６６３号公報に開示されている回転霧化静電塗装装置が知られている。
【０００３】
上記の従来技術では、図６に示すように、ブラケット１の先端側にエアモータ２を介して回転可能に回転霧化ヘッド３が装着されており、この回転霧化ヘッド３内には接液面３ａが形成されている。ブラケット１の所定位置には、塗料供給ノズル部４が取り付けられており、このノズル部４は、主剤供給用パイプ５ａ、５ｂと硬化剤供給用パイプ６とを備え、前記主剤供給用パイプ５ａ、５ｂの開口部７ａ、７ｂと、前記硬化剤供給用パイプ６の開口部８とが、回転霧化ヘッド３の接液面３ａに近接する位置に配置されている。なお、ブラケット１には、洗浄液供給ノズル９が取り付けられている。
【０００４】
このような構成において、まず、エアモータ２の駆動作用下に回転霧化ヘッド３が高速回転されるとともに、この回転霧化ヘッド３には、直流高電圧が印加されている。このような状態で、ノズル部４には、主剤が主剤供給用パイプ５ａまたは５ｂを介して供給される一方、硬化剤が硬化剤供給用パイプ６を介して導かれる。このため、主剤および硬化剤が、開口部７ａ、７ｂおよび８から同時に吐出され、高速で回転する回転霧化ヘッド３の接液面３ａに供給される。その際、開口部７ａ、７ｂおよび８から噴射される主剤および硬化剤は、空中で相互に合流した後に回動する接液面３ａに衝突し、前記回転霧化ヘッド３から霧化吐出されて図示しない被塗装物に塗布されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、ノズル部４が主剤供給用パイプ５ａ、５ｂと硬化剤供給用パイプ６とを個別に備えているが、ノズル先端付近、すなわち、開口部７ａ、７ｂおよび８の近傍で主剤と硬化剤との混合が発生し易い。このため、塗装間隔が長くなると、ノズル先端では、塗料の硬化や硬化剤単独での硬化が惹起されてしまう。これにより、ノズル部４から吐出される主剤および硬化剤の吐出量や吐出方向が変化し易くなり、安定した品質の塗装作業が遂行されないという問題が指摘されている。
【０００６】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、ノズル先端付近での塗料の硬化を、簡単な工程で確実に阻止することができ、高品質な塗装作業を効率的に遂行することが可能な２液混合塗装装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る２液混合塗装装置では、回転霧化頭内に設けられている二重管ノズルは、内管の先端が外管の先端よりも突出して形成されており、前記内管内に主剤が、前記内管と前記外管との間に硬化剤が、それぞれ同時に供給される。これにより、主剤と硬化剤とが混合された状態で、被塗装物に霧化吐出されて塗装作業が行われる。
【０００８】
そして、塗装間隔が比較的長くなる際には、内管と外管との間に洗浄液が供給されて前記内管の外面が洗浄されるため、この外面に付着し、あるいは硬化した塗料や硬化剤が除去される。次いで、硬化剤が充填されて待機状態に維持された後、主剤および前記硬化剤が二重管ノズルを介して同時に供給されることにより、被塗装物に塗装作業が開始されることになる。
【０００９】
このように、外管よりも突出する内管の先端に付着し易い塗料や硬化剤が、内管と外管との間に供給される洗浄液を介して確実に除去されるため、二重管ノズルから供給される主剤と硬化剤の吐出量および吐出方向が変動することがなく、所望の混合比を確実に維持して高品質な塗装作業が効率的に遂行されることになる。
【００１０】
この場合、主剤に比べて粘度が高く硬化し易い硬化剤側の通路に洗浄液が供給されるため、硬化物の除去が確実に遂行される。しかも、硬化剤の吐出量は、主剤の吐出量に比べて相当に少なく設定されており、硬化剤側通路の吐出面積が主剤側通路の吐出面積よりも小さくなって、洗浄液の使用量が有効に削減され、経済的なものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る２液混合塗装装置１０の概略構成説明図である。
【００１２】
塗装装置１０は、第１色替え弁機構１２から圧送される主剤１４を塗装機１６に供給するための主剤供給路１８と、第２色替え弁機構２０から圧送される硬化剤２２を前記塗装機１６に供給するための硬化剤供給路２４とを備える。
【００１３】
第１色替え弁機構１２は、エア（Ａ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第１洗浄弁２６と、異なる色の塗料に対応する主剤１４を供給することが可能な複数の切り換え弁２８ａ〜２８ｄとを備える。第２色替え弁機構２０は、同様に、エア（Ａ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第２洗浄弁３０と、異なる色の塗料に対応する硬化剤２２を供給することが可能な複数の切り換え弁３２ａ〜３２ｉとを備える。各切り換え弁２８ａ〜２８ｄおよび３２ａ〜３２ｉは、図示しない主剤用貯留槽および硬化剤用貯留槽に接続されている。
【００１４】
主剤供給路１８および硬化剤供給路２４は、主剤１４および硬化剤２２を塗装機１６側に圧送する第１および第２ギヤポンプ３４、３６と、前記第１および第２ギヤポンプ３４、３６の上流側に配置され、該第１および第２ギヤポンプ３４、３６に供給される前記主剤１４および前記硬化剤２２を所定圧に制御する第１および第２圧力制御弁３８、４０とを備えている。第１および第２ギヤポンプ３４、３６には、第１および第２サーボモータ４２、４４が連結されている。
【００１５】
主剤供給路１８および硬化剤供給路２４の出口側には、トリガ弁４６ａ、４６ｂとドレン弁４８ａ、４８ｂとが接続され、前記主剤供給路１８および前記硬化剤供給路２４には、前記トリガ弁４６ａ、４６ｂを介して塗装機１６内に設けられた二重管ノズル４９を構成する内管５０および外管５２が開閉可能に連結される。
【００１６】
図２に示すように、塗装機１６は、ケーシング５４内に組み込まれるエアモータ５６を備え、このエアモータ５６を介して回転駆動される円筒状回転軸５８が、前記ケーシング５４内で軸受５９を介して回転自在に支持される。回転軸５８の先端には、回転霧化頭６０が取り付けられており、この回転霧化頭６０の内壁面６２にハブ部材６４が取り付けられる。内壁面６２は、平滑化されるとともに、この内壁面６２に多数のＶ字状溝が設けられている。
【００１７】
回転軸５８内には、内管５０と外管５２とが同軸的に配置されて二重管ノズル４９を構成するとともに、前記内管５０の先端が前記外管５２の先端よりも前方に所定の長さだけ突出している。内管５０内には内側通路６６が設けられ、この内側通路６６が主剤供給路１８に連通可能である。内管５０と外管５２の間には外側通路６８が設けられ、この外側通路６８が硬化剤供給路２４に連通可能である。
【００１８】
図１に示すように、塗装機１６には、第３および第４洗浄弁７２、７４が設けられるとともに、前記塗装機１６にドレン管路７６ａ、７６ｂが接続される。ドレン弁４８ａ、４８ｂには、同様にドレン管路７８ａ、７８ｂが接続されている。
【００１９】
このように構成される塗装装置１０の動作について以下に説明する。
【００２０】
まず、第１および第２色替え弁機構１２、２０において、例えば、切り換え弁２８ａ、３２ａを開放することにより、所定の塗料に対応する主剤１４および硬化剤２２が、第１および第２色替え弁機構１２、２０から主剤供給路１８および硬化剤供給路２４に圧送される。
【００２１】
この場合、第１および第２ギヤポンプ３４、３６は、第１および第２サーボモータ４２、４４を介して駆動制御されており、前記第１および第２ギヤポンプ３４、３６を介して主剤供給路１８および硬化剤供給路２４の下流側にそれぞれ所定量の主剤１４および硬化剤２２が圧送される。さらに、主剤１４および硬化剤２２は、トリガ弁４６ａ、４６ｂの開放作用下に、内側通路６６および外側通路６８に供給される（図３参照）。
【００２２】
塗装機１６では、図２に示すように、エアモータ５６の作用下に回転軸５８が軸受５９に支持された状態で回転駆動され、この回転軸５８に一体的に取り付けられている回転霧化頭６０が回転している。このため、内側通路６６および外側通路６８から吐出される主剤１４および硬化剤２２が回転霧化頭６０内で混合され、図示しない被塗装物に霧化吐出されて塗装作業が行われる。
【００２３】
次いで、塗装機１６による塗装が一旦終了し、次の塗装が開始されるまでの間隔が比較的長い場合には、二重管ノズル４９の洗浄作業が行われる。すなわち、主剤１４および硬化剤２２の供給が停止された後、第２色替え弁機構２０において、第２洗浄弁３０が開放されて洗浄液が硬化剤供給路２４に送られる（図４参照）。その際、第１ギヤポンプ３４が停止される一方、第２ギヤポンプ３６が駆動されており、硬化剤供給路２４に洗浄液が圧送されて塗装機１６を構成する外側通路６８に前記洗浄液が導入される。この洗浄液は、外側通路６８を流れることによって内管５０の外面を洗浄した後、回転霧化頭６０の先端から排出される。
【００２４】
この場合、塗装作業時に、内側通路６６に主剤１４が供給される一方、外側通路６８に硬化剤２２が供給されており、特に、内管５０の先端側に前記主剤１４と前記硬化剤２２が混合した状態で付着し易い。このため、塗装間隔が比較的に長くなると、内管５０の外面に付着した混合物、あるいは、この外面に付着した硬化剤２２が硬化するおそれがある。
【００２５】
そこで、本実施形態では、外側通路６８に洗浄液を供給することにより、内管５０の先端側に付着する硬化物を確実に除去することができる。従って、新たな塗装作業を開始する際に、この硬化物が残存することによって硬化剤２２や主剤１４の吐出量が変動したり、吐出方向が不安定となったりすることがなく、高品質な塗装作業が効率的に遂行されるという効果が得られる。
【００２６】
しかも、硬化剤２２が供給される外側通路６８に洗浄液が供給されるため、特に、主剤１４に比べて粘度が高く硬化し易い前記硬化剤２２を確実に除去することが可能になり、簡単な工程で、硬化物の発生を可及的に阻止することができる。
【００２７】
さらに、硬化剤２２の吐出量は、主剤１４の吐出量に比べて相当に少量に設定されている。これにより、外側通路６８の吐出面積が内側通路６６の吐出面積よりも小さく設定されており、この外側通路６８に洗浄液を流すことによって前記洗浄液の使用量が有効に削減され、経済的なものとなるという利点がある。
【００２８】
ところで、二重管ノズル４９の洗浄が行われた後、第２色替え弁機構２０において第２洗浄弁３０が閉塞される一方、例えば、切り換え弁３２ａが開放される。このため、図５に示すように、第２ギヤポンプ３６の作用下に、硬化剤２２が硬化剤供給路２４に圧送されて充填作業が行われる。そして、硬化剤２２の充填が終了した後、第１および第２ギヤポンプ３４、３６の駆動作用下に、内側通路６６に主剤１４が供給されるとともに、外側通路６８に硬化剤２２が供給され、前記主剤１４と前記硬化剤２２とが同時に回転霧化頭６０に吐出される。従って、主剤１４と硬化剤２２とが混合され、被塗装物（図示せず）に対して所望の塗装作業が再開される（図３参照）。
【００２９】
なお、本実施形態では、、第２色替え弁機構２０を構成する第２洗浄弁３０により内管５０の外面を洗浄しているが、これに限定するものではなく、例えば、第３洗浄弁７２を介して前記内管５０の外面を洗浄することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る２液混合塗装装置では、二重管ノズルを構成する内管内に主剤が、この内管と外管との間に硬化剤が、それぞれ同時に供給され、回転霧化頭の作用下に前記主剤と前記硬化剤とが混合された状態で霧化吐出される。次いで、硬化剤の供給が停止された後、内管と外管との間に洗浄液が供給され、前記内管の外面が洗浄されてこの外面に付着し易い硬化物や硬化剤が除去された後、前記主剤および前記硬化剤が同時に供給されて被塗装物に塗装が行われる。
【００３１】
このため、塗装間隔が比較的に長くなっても、二重管ノズルの先端側に硬化物が残存することがなく、主剤および硬化剤を所望の吐出量でかつ所望の吐出方向に安定して吐出することができる。これにより、簡単な工程で、高品質な塗装作業が効率的に遂行される。しかも、硬化剤の吐出量は、主剤の吐出量に比べて相当に少なく設定されており、硬化剤側通路の吐出面積が主剤側通路の吐出面積よりも小さくなって、洗浄液の使用量が有効に削減され、経済的なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る２液混合塗装装置の概略構成説明図である。
【図２】  前記塗装装置を構成する塗装機の要部断面説明図である。
【図３】  前記塗装装置による塗装作業の説明図である。
【図４】  二重管ノズルを洗浄する際の動作説明図である。
【図５】  前記二重管ノズルを洗浄した後、硬化剤を充填する際の動作説明図である。
【図６】  従来技術に係る静電塗装装置の一部断面説明図である。
【符号の説明】
１０…塗装装置                  １２、２０、７２、７４…色替え弁機構
１４…主剤                      １６…塗装機
１８…主剤供給路                ２２…硬化剤
２４…硬化剤供給路              ２６、３０…洗浄弁
２８ａ〜２８ｄ、３２ａ〜３２ｉ…切り換え弁
３４、３６…ギヤポンプ          ３８、４０…圧力制御弁
４２、４４…サーボモータ        ４９…二重管ノズル
５０…内管                      ５２…外管
５６…エアモータ                ６０…回転霧化頭
６６…内側通路                  ６８…外側通路
【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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【図６】
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