(57)【要約】【課題】  回転霧化式塗装機の塗装パターンを非円形状に変化させて塗装できるようにする。できるようにする。【解決手段】  回転霧化頭（５）が取り付けられた塗装機本体（２）の先端側に、回転霧化頭（５）の背面側からシェーピングエアを吹き出す環状スリット（７）が形成されて成り、その環状スリット（７）が環状のインナーリップ（１０）及びアウターリップ（１１）で形成され、アウターリップ（１１）の開口形状を変化させて環状スリット（７）の開口幅を部分的に変化させることにより、形成しようとする塗装パターンの形状に応じてシェーピングエアの吹出速度の分布を調整する速度分布調整手段（１３）を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転霧化頭が取り付けられた塗装機本体の先端側に、前記霧化頭の背面側からシェーピングエアを吹き出す環状スリットが形成された塗装機において、
前記環状スリットから吹き出されるシェーピングエアの吹出速度の分布を、形成しようとする塗装パターンの形状に応じて変化させる速度分布調整手段を備えたことを特徴とする塗装機。
【請求項２】
前記速度分布調整手段が、シェーピングエアの吹出速度の分布を、形成しようとする塗装パターンの外周縁から中心までの距離に対応させて変化させる請求項１記載の塗装機。
【請求項３】
前記環状スリットが、環状のインナーリップ及びアウターリップで形成されると共に、前記アウターリップの開口形状が変形可能に形成され、前記速度分布調整手段として、アウターリップの開口形状を変化させて環状スリットの開口幅を部分的に変化させる開口幅調整機構を備えた請求項１又は２記載の塗装機。
【請求項４】
前記アウターリップが複数のエレメントからなり、前記開口幅調整機構が、夫々のエレメントを半径方向に進退させることにより環状スリットの開口幅を部分的に拡縮させるアクチュエータを備えた請求項３記載の塗装機。
【請求項５】
前記アウターリップが弾性材で形成され、前記開口幅調整機構が、アウターリップを直径方向に加圧し又は引っ張っることにより環状スリットの直径方向の開口幅を拡縮させるアクチュエータを備えた請求項３記載の塗装機。
【請求項６】
前記環状スリットが、環状のインナーリップ及びアウターリップで形成され、前記速度分布調整手段として、インナーリップ及びアウターリップの一方を固定した状態で他方を偏心させる偏心機構を備えた請求項１記載の塗装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転霧化頭から吐出された塗料の塗装パターンを整えるシェーピングエアを吹き出しながら塗装を行う塗装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転霧化頭により塗料を回転霧化して吐出する塗装機は、エアモータなどで高速回転駆動されるベル状の回転霧化頭の遠心力によりその先端縁で塗料が微粒化されて飛散されるので、これを確実に被塗物に付着させるために電界を利用したり、霧化頭の背面側に形成された環状スリットから塗料を囲むようにシェーピングエアを吹き出させ、あるいは、これらを併用して塗装するのが一般的である。
【特許文献１】特開２００２−２２４６１１号公報
【０００３】
ところで、この種の回転霧化式の塗装機は微粒化に優れ、良質且つ均一な塗装品質が得られることから、自動車塗装など厳しい塗装品質が要求される塗装ラインで使用されている。
塗装パターンは円形で、その大きさは、回転霧化頭の回転数及びシェーピングエアの供給圧に大きく影響される。すなわち、回転霧化頭の回転数が上昇し又はシェーピングエアの供給圧が低下すれば塗装パターンの直径は大きくなり、逆に、回転数を低下させ又はシェーピングエアの供給圧を高くすれば塗装パターンの直径は小さくなる。
【０００４】
そして、塗装機を往復移動させながら幅広の塗装面を効率良く塗装する場合は、小径の塗装パターンよりも大径の塗装パターンで塗装することが望ましいが、円形塗装パターンで塗装すると、往復移動される塗装機の折り返し点におけるオーバースプレーが発生するため、例えば楕円状の偏平塗装パターンで塗装することが望まれている。
また、被塗物の形状に応じて塗装中に塗装パターンを任意の形状に調整する必要を生ずることもあり、そのような場合に、簡単に塗装パターンを変化させることができれば便利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、回転霧化式塗装機を用いて円形以外の塗装パターンで塗装できるようにすることを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために、本発明は、回転霧化頭が取り付けられた塗装機本体の先端側に、前記霧化頭の背面側からシェーピングエアを吹き出す環状スリットが形成された塗装機において、前記環状スリットから吹き出されるシェーピングエアの吹出速度の分布を、形成しようとする塗装パターンの形状に応じて変化させる速度分布調整手段を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、環状スリットから吹き出されるシェーピングエアの吹出速度の分布を一定に調整すれば、円形塗装パターンで塗装することができる。
また、環状スリットの直径方向に位置する部分から吹き出されるシェーピングエアの吹出速度を速く、これに直交する直径方向に位置する部分から吹き出されるシェーピングエアの吹出速度を遅くすれば、吹出速度の速い直径方向を短径とし、これに直交する方向を長径とする楕円状の偏平塗装パターンを形成することができる。
【０００８】
この場合に、請求項２に示すようにシェーピングエアの分布を形成しようとする塗装パターンの外周縁から中心までの距離に対応させて変化させるようにすればよい。
例えば、円形塗装パターンを形成しようとする場合、その塗装パターンの外周縁から中心までの距離（半径）は一定であるからシェーピングエアの分布も一定になるように調整すればよい。
また、楕円塗装パターンを形成しようとする場合、外周縁から中心までの距離は長径方向が大きく短径方向が小さいので、短径方向と対応する部分からの吹出速度を速くし、長径方向と対応する部分からの吹出速度を遅くするように調整すればよい。
【０００９】
ここで、請求項３のように、環状スリットを、環状のインナーリップ及びアウターリップで形成し、円形のインナーリップに対してアウターリップの開口形状を例えば楕円状に変形させれば、その長径方向の環状スリットの開口幅が部分的に拡幅して、その部分から吹き出されるシェーピングエアの吹出速度が低下するので、塗装パターンは、そのアウターリップの長径方向を長径とする楕円状扁平塗装パターンを形成することができる。
【００１０】
この場合に、請求項４のように、アウターリップを複数のエレメントに分割し、夫々のエレメントを半径方向に進退させることにより環状スリットの開口幅を部分的に拡縮させたり、請求項５のように、弾性材で形成したアウターリップを直径方向に加圧し又は引っ張っることにより環状スリットの直径方向の開口幅を部分的に拡縮させるようにすればよい。
【００１１】
さらに、請求項６のように、例えばインナーリップを固定して、アウターリップを偏心させれば、環状スリットはその偏心方向に広がるので、シェーピングエアの吹出速度分布は偏心方向側が遅く、その反対側が速くなり、したがって、塗装パターンは、偏心方向へ伸びる楕円状扁平塗装パターンとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本例では、回転霧化式塗装機を用いて円形以外の塗装パターンで塗装できるようにするという目的を、回転霧化頭の背面側に形成された環状スリットから吹き出されるシェーピングエアの吹出速度の分布を、形成しようとする塗装パターンの形状に応じて変化させることにより達成した。
【００１３】
図１は本発明に係る塗装機の一例を示す説明図、図２はその環状スリットの形状を示す説明図、図３はシェーピングエアの吹出速度分布と塗装パターンを示す説明図、図４は他の実施形態を示す説明図、図５はその環状スリットの形状を示す説明図、図６はさらに他の実施形態を示す説明図、図７はその環状スリットの形状を示す説明図、図８及び図９はその塗装パターンを示す説明図である。
【実施例１】
【００１４】
図１に示す塗装機１は、塗装機本体２に内蔵されたエアモータ３により高速回転駆動される管状回転軸４の先端側に回転霧化頭５が取り付けられ、前記管状回転軸４内に挿通されたフィードパイプ６により供給される塗料が前記回転霧化頭５により回転霧化されて噴霧されるようになされている。
塗装機本体２の先端側には、回転霧化頭５の背面側からシェーピングエアを吹き出す環状スリット７が形成されており、前記環状スリット７は環状陽圧室８に連通されて、該陽圧室８にエア供給配管９から所定圧力のエアが送給され、環状スリット７からシェーピングエアとして吹き出されるようになっている。
【００１５】
環状スリット７は、環状のインナーリップ１０及びアウターリップ１１で形成されると共に、アウターリップ１１の開口形状が変形可能に形成されている。
本例では、アウターリップ１１が略半円形の二つのエレメント１２ａ、１２ｂに分割されると共に、これらが互いに近接離隔するように半径方向に進退可能に配されている。
【００１６】
本例の塗装機１は、図３（ａ）に示す円形塗装パターンＰ１から、図３（ｂ）に示す楕円塗装パターンＰ２までパターン形状が可変に形成されている。
そして、塗装機１により形成しようとする塗装パターンの形状に応じて、環状スリット７の周方向に沿うシェーピングエアの吹出速度の分布を、速度分布調整手段１３により変化させるようになされている。
【００１７】
この速度分布調整手段１３は、シェーピングエアの吹出速度の分布を、形成しようとする塗装パターンの外周縁から中心までの距離に対応させて変化させるように、アウターリップ１１の開口形状を変化させて環状スリット７の開口幅を部分的に変化させる開口幅調整機構１４を備えている，
【００１８】
開口幅調整機構１４は、アウターリップ１１を構成する夫々のエレメント１２ａ、１２ｂを半径方向に進退させて環状スリット７の開口幅を部分的に拡縮させるカム１５と、そのカム１５を駆動するシリンダ（アクチュエータ）１６を備えている。
カム１５は、シリンダ１６のピストン１７先端に形成されたピン１８と、これに係合する従動溝１５ａ，１５ｂから成り、各従動溝１５ａ，１５ｂが夫々のエレメント１２ａ、１２ｂに形成されてピストン１７を伸縮させることにより各エレメント１２ａ、１２ｂがインナーリップ１０を中心に互いに近接離隔するように成されている。
【００１９】
これにより、円形塗装パターンＰ１を形成しようとする場合、その塗装パターンＰ１の外周縁から中心までの距離（半径）は一定であるからシェーピングエアの分布を一定にする必要がある。
そこで、アウターリップ１１のエレメント１２ａ、１２ｂ同士を当接させてその開口部を円形にすれば（図１（ａ）、図２（ａ））、インナーリップ１０の外周面とアウターリップ１１の内周面が同心円状に配されるので、環状スリット７は全周にわたってその開口幅Ｇ１が一定に調整される。
その結果、図３（ａ）に示すように、シェーピングエアの吹出速度分布は、塗装パターンＰ１の外周縁から中心までの距離に対応して全周にわたって一定となり、円形塗装パターンＰ１を形成することができる。
【００２０】
また、楕円塗装パターンＰ２を形成しようとする場合、その塗装パターンＰ２の外周縁から中心までの距離は、長径方向が大きく短径方向が小さいので、シェーピングエアは，長径方向に対応する部分に比して短径方向に対応する部分からの吹出速度が速い速度分布を形成する必要がある。
そこで、塗装パターンＰ２の短径方向に沿ってアウターリップ１１の開口を長円形とすれば（図１（ｂ）、図２（ｂ））、環状スリット７は、アウターリップ１１開口部の長径方向が幅広Ｇ２で、短径方向が幅狭Ｇ１の開口幅になる。
その結果、図３（ｂ）に示すように、シェーピングエアの吹出速度分布は、塗装パターンＰ２の外周縁から中心までの距離に対応して、その短径方向に比して長径方向に対応する部分からの吹出速度が遅くなるので、楕円塗装パターンＰ２を形成することができる。
【実施例２】
【００２１】
図４及び図５は、本発明に係る塗装機の他の実施形態を示す説明図で、図１と重複する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００２２】
本例の塗装機２１は、アウターリップ１１が弾性材で形成され、その外周面には直径方向に二つの突起２２が形成されている。
開口幅調整機構１４は、前記アウターリップ１１に外装される操作リング２３と、これを昇降させるシリンダ（アクチュエータ）２４を備えている。
【００２３】
操作リング２３の内径は、アウターリップ１１より大きく、前記突起２２部分より小さく形成されている。
シリンダ２４のピストン２５が収縮して操作リング２３が突起２２から離れた状態では、アウターリップ１１の開口部が円形に維持されるので、インナーリップ１０の外周面とアウターリップ１１の内周面が同心円状に配され、環状スリット７は全周にわたってその開口幅Ｇ３が一定に調整される（図４（ａ）、図５（ａ））。
その結果、図３（ａ）に示すように、シェーピングエアの吹出速度分布は、塗装パターンＰ１の外周縁から中心までの距離に対応して全周にわたって一定となり、円形塗装パターンＰ１を形成することができる。
【００２４】
また、ピストン２５が伸長して操作リング２３が降下すると、突起２２に形成されたテーパ面２２ａが操作リング２３に当接されて内側に押し込まれ、アウターリップ１１が直径方向に加圧されるのでその開口部が楕円形に弾性変形し、環状スリット７は、アウターリップ１１の開口部の長径方向が幅広Ｇ４で、短径方向が幅狭Ｇ５の開口幅になる（図４（ｂ）、図５（ｂ））。
その結果、図３（ｂ）に示すように、シェーピングエアは、幅広Ｇ４の開口部からの吹出速度が遅く、幅狭Ｇ５の開口部からの吹出速度が速い速度分布が形成されるので、塗装パターンＰ２の外周縁から中心までの距離に対応して、吹出速度が遅い方を長径とする楕円塗装パターンＰ２を形成することができる。
【００２５】
したがって、実施例１と同様、操作リング２３を昇降させてアウターリップ１１を変形させることにより、環状スリット７の開口幅が変化するので、シェーピングエアの吹出速度分布が変化し、その結果、塗装パターンを図３（ａ）に示す円形塗装パターンＰ１から図３（ｂ）に示す楕円塗装パターンＰ２まで変化させることができる。
【実施例３】
【００２６】
図６〜図８は、本発明に係る塗装機の他の実施形態を示す説明図で、図１と重複する部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００２７】
本例の塗装機３１は、環状のインナーリップ１０及びアウターリップ１１で形成される環状スリット７から吹き出されるシェーピングエアの吹出速度分布を変化させる速度分布調整手段１３として、インナーリップ１０及びアウターリップ１１の一方を固定した状態で他方を偏心させる偏心機構３２を備えている。
本例では、インナーリップ１０が固定され、アウターリップ１１が直径方向に移動可能に形成されている。
【００２８】
偏心機構３２は、アウターリップ１１を直径方向に移動させて環状スリット７の開口幅を部分的に拡縮させるカム３３と、そのカム３３を駆動するシリンダ（アクチュエータ）３４を備えている。
カム３３は、シリンダ３４のピストン３５先端に形成されたピン３６と、これに係合する従動溝３７で形成され、ピストン３５を伸縮させることによりアウターリップ１１がインナーリップ１０に対して偏心するように直径方向に移動される。
【００２９】
ここで、ピストン３５を中立位置に位置決めすると、インナーリップ１０とアウターリップ１１が同心位置に配され（図６（ａ））、環状スリット７の開口幅Ｇ１１は全周にわたって一定となる（図７（ａ））ので、円形塗装パターンＰ１１が得られる（図８）。
また、ピストン３５を中立位置から伸長させると、アウターリップ１１が矢印Ａ方向に移動するので（図６（ｂ））、環状スリット７の開口幅は右側Ｇ１２が左側Ｇ１３に比して広い不均一な分布となり（図７（ｂ）実線図示）、吹出速度も右側Ｇ１２が遅く左側Ｇ１３が速い不均一な分布となる。その結果、左側Ｇ１３から吹き出されたシェーピングエアにより、左側が絞られ、右側に向って広がる偏平状の楕円形塗装パターンＰ１２となる（図８）。
逆に、ピストン３５を中立位置から収縮させると、アウターリップ１１が矢印Ｂ方向に移動するので（図６（ｃ））、環状スリット７の開口幅は左側Ｇ１４が右側Ｇ１５に比して広い不均一な分布となり（図７（ｂ）鎖線図示）、吹出速度も左側Ｇ１４が遅く右側Ｇ１５が速い不均一な分布となる。その結果、右側Ｇ１５から吹き出されたシェーピングエアにより、右側が絞られ、左側に向って広がる偏平状の楕円形塗装パターンＰ１３となる（図８）。
【００３０】
なお、インナーリップ１０と同心的に配されたアウターリップ１１を移動させて、円形塗装パターンＰ１１から楕円形塗装パターンＰ１２又はＰ１３に変化させる場合に、環状陽圧室８へ送給されるエア圧を調整すれば、その楕円塗装パターンＰ１２又はＰ１３の位置を調整することができる。
例えば、楕円塗装パターン形成時に開口幅の狭い部分Ｇ１３又はＧ１５から吹き出されるシェーピングエアの吹出速度が、円形塗装パターンＰ１１を形成したときのシェーピングエアの吹出速度と等しくなるように環状陽圧室８へ送給されるエア圧を調整すれば、図９に示すように、円形塗装パターンＰ１１の外縁に楕円形塗装パターンＰ１２又はＰ１３の長径の一端側を重ねることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上述べたように、本発明は、回転霧化式塗装機を用いて塗装パターンを円形から楕円形や卵型などの円形以外に変化させて塗装する用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る塗装機の一例を示す説明図。
【図２】その環状スリットの形状を示す説明図。
【図３】シェーピングエアの吹出速度分布と塗装パターンを示す説明図。
【図４】他の実施形態を示す説明図。
【図５】その環状スリットの形状を示す説明図。
【図６】さらに他の実施形態を示す説明図。
【図７】その環状スリットの形状を示す説明図。
【図８】その塗装パターンを示す説明図。
【図９】その塗装パターンを示す説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１  塗装機
５  回転霧化頭
７  環状スリット
１０  インナーリップ
１１  アウターリップ
１２ａ、１２ｂ  エレメント
１３  速度分布調整手段
１４  開口幅調整機構
１６  シリンダ（アクチュエータ）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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