(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の自動エアミックスガンを備えた塗装機構、
該複数の自動エアミックスガンに塗料を供給する定量ギヤポンプを備えた塗料供給機構、
所定のエア圧及びエア量でエアを、該複数の自動エアミックスガンに供給するための、デジタル圧力計及び流量計、及び
該複数の自動エアミックスガンのノズル先端に付着した塗料を除去するための清掃機構を具備し、
該清掃機構が、該複数の自動エアミックスガンのノズルに洗浄剤を吹き付ける洗浄用スプレーガンと、ブラシと、該複数の自動エアミックスガンに供給するエアの湿度を高める機構とを備えていることを特徴とする多色塗装装置。
【請求項２】
該定量ギヤポンプが、駆動ギヤ及び被駆動ギヤとを備えており、更に、駆動ギヤ及び被駆動ギヤの軸に洗浄液を供給する機構を備えている請求項１の多色塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、多色塗装装置に関し、更に詳細には、複数の自動エアミックスガンを具備する多色塗装装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
本件発明者らは、色が異なる複数の液状塗料をそれぞれ斑点状に塗装して多色模様に仕上げる方法であって、大粒乃至小粒の斑点が容易に形成でき、特に工場で大量生産するプレコート建材の多色模様仕上げに好適である方法として、複数のエアミックス塗装ガンを用いて異なる複数の液状塗料をそれぞれ斑点状に塗装して多色模様を仕上げる方法であって、該エアミックス塗装ガンのノズル先端部の内径が１〜４ｍｍφで、塗料圧力が０．５〜１０ｋｇ／ｃｍ2、エアミックスエア圧力が０．１〜４ｋｇ／ｃｍ2、エア流出量が４０〜１００リットル／分、ガン先端と被塗面との距離が３００〜１５００ｍｍである条件下で斑点状に塗装をすることを特徴とする多色模様塗装法を提案した（特開平９−３１４０４２号（特願平８−１３８４６６号））。
【０００３】
上記多色模様塗装法は、例えば、複数のエアミックス塗装ガンを一体に設置し、複数のエアミックスを被塗面に対してレシプロ運動させることによって、実行される
この方法は、所期の目的を達成することができるのであるが、塗装むらが生じるという解決すべき問題点があることが明らかになった。
【０００４】
塗装むらをなくすには、一定量の塗料及びエアを、自動エアミックスガンに供給しなければならない。従来の塗料供給装置は、プランジヤポンプ、ダイヤフラムポンプ等を用いていたが、これらのポンプは、流量が脈動し、一定の量の塗料を供給することが難しい。また、従来の塗料微粒化エアは、例えば、ゲージタイプのエア圧力計を備えているが、これらのエア圧力計では、正確な圧力管理が難しく、一定の圧力で一定の流量のエアを自動エアミックスガンに供給することも困難であった。
【０００５】
従って、本発明は、上記のとおりの塗装むらを除去することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記のとおりの目的を達成するために、
複数の自動エアミックスガンを備えてた塗装機構、
該複数の自動エアミックスガンに塗料を供給する定量ギヤポンプを備えた塗料供給機構、及び
所定のエア圧及びエア量でエアを、該複数の自動エアミックスガンに供給するための、デジタル圧力計及び流量計を備えたエア供給機構
を具備することを特徴とする多色塗装装置
が提供される。
【０００７】
【発明の実施の態様】
次に、添付図面を参照して本発明の好ましい態様に従う多色塗装装置を説明する。
【０００８】
この多色塗装装置１０は、図１に示したとおり、塗装機構１２、塗料供給機構１４、エア供給機構１６、及び清掃機構１８を具備する。
【０００９】
塗装機構１２は、被塗物を例えば水平面上において、一定速度で駆動するベルトコンベア（図示せず）と、被塗物に塗料を噴霧する例えば３台の自動エアミックスガン２０と、自動エアミックスガン２０を被塗物の移動方向と交差する方向に往復運動させるレシプロ装置２２とを具備する。図１には、１台の自動エアミックスガン２０のみを図示したが、例えば、３色の塗装をする場合には、３台の自動エアミックスガン２０が横に並んで配置される。
【００１０】
自動エアミックスガン２０は、例えば、１．０〜４．０ｍｍφのノズル口径を有する。
【００１１】
レシプロ装置２２は、自動エアミックスガン２０の往復運動を制御するためのリミットスイッチ２４及び２６と、清掃機構１８の作動を制御するためのリミットスイッチ２８とを備えている。
【００１２】
被塗物は、ベルトコンベアによって、例えば、３〜６ｍ／ｍｉｎの一定速度で移動せしめられる。自動エアミックスガン２０は、レシプロ装置２０によって、例えば、６０〜９０ｍ／ｍｉｎの速度で往復運動せしめられる。
【００１３】
塗料供給機構１４は、撹拌機３０を備えた一次塗料タンク３２と、一次塗料タンク３２に連結された補給ポンプ３４と、補給ポンプ３４から塗料を受け取る、撹拌機３６を備えた二次塗料タンク３８と、二次塗料タンク３８に連結された、ギヤポンプ４０とを備えている。
【００１４】
補給ポンプ３４としては、プランジヤポンプ、ダイヤフラムポンプ、ギヤポンプ、スネークポンプ等を用いることができる。
【００１５】
ギヤポンプ４０は、制御装置４２からの制御信号に従って、所定量の塗料を自動エアミックスガン２０に送る。例えば、３台の自動エアミックスガン２０を使用する場合には、それぞれのため、３台のギヤポンプ４０が設けられる。ギヤポンプ４０からそれぞれの自動エアミックスガン２０は、例えば、５０〜８００ｃｃ／ｍｉｎ／ガンの塗料が供給される。
【００１６】
図１に示した制御装置４２は、例えば、インバータ制御によって、ギヤポンプ４０の回転速度を制御する。ギヤポンプ４０は常に一定回転速度で駆動されて、常に、一定量の塗料を供給しており、制御装置４２の制御を受けて、自動エアミックスガン２０が被塗物の上にあるときのみに、ギヤポンプ４０は自動エアミックスガン２０に塗料を供給し、自動エアミックスガン２０が被塗物からずれたときは、切替弁４４によって、塗料が二次塗料タンク３８に戻される。
【００１７】
次に、図２〜６を参照して、ギヤポンプ４０を更に説明する。
【００１８】
図２及び３に示したとおりギヤポンプ４０は、駆動モータ（図示せず）を内部に有する駆動装置４６と、駆動モータに連結された第１歯車４８と、第１歯車４８に噛合っている第２歯車５０と、シヤフト４９（図３）と、シヤフト４９によって第２歯車５０に連結された駆動歯車５２と、駆動歯車５２に噛合っている被駆動歯車５４と、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４を密封的に取り囲むハウジング５６とを具備する。
【００１９】
図３〜５を参照して、ギヤポンプ４０を更に説明する。
【００２０】
ギヤポンプ４０は、駆動歯車５２と被駆動歯車５４との噛合部５８（図３）の一方の側に二次塗料タンク３８に連通する入口６０（図４）を有し、噛合部５８の他方の側に切替弁４４に連通する出口６２を有する。
【００２１】
駆動モータによって、駆動歯車５２が回転せしめられると、これに従って被駆動歯車５４も回転し、入口６０から供給された塗料は、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４の歯の凹部によって移動せしめられ、出口６２に供給される。ギヤポンプ４０はこのような構造をなしているので、供給する塗料の量は、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４の回転速度に正確に対応し、供給する塗料の量を正確に制御することができる。
【００２２】
図３及び４に示したとおり、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４を密封的に取り囲むハウジング５６は、第１ハウジング部材６４、第２ハウジング部材６６、第３ハウジング部材６８、第４ハウジング部材７０、及び第５ハウジング部材７２を備えている。
【００２３】
第１ハウジング部材６４は、図４に示したとおりの形状を有し、二次塗料タンク３８に連通する入口６０を構成する孔を有し、噛合部５８の他方の側に切替弁４４に連通する出口６２を構成する孔を有する。第１ハウジング部材６４は、図３に示したとおり、シヤフト４９の下部を環状の空隙部７４を置いて取り囲んでいる。第１ハウジング部材６４の上部には、シヤフト４９の周りに密封的に配置され、環状の空隙部７４を外部に対してい密封するパッキン７６が設けらている。第１ハウジング部材６４のか下面には、被駆動歯５４に面した円筒状空隙部７８と、シヤフト４９が挿入されたとき形成される環状の空隙部７４と円筒状空隙部７８とを連通する連通路８０が形成さされている。
【００２４】
第２ハウジング部材６６は、図４に示したとおり、入口６０及び出口６２を構成する孔を有し、更に駆動歯車５２及び被駆動歯車５４の上方の軸８２及び８４（図５）をそれぞれ収容する円筒状空隙部８６及び８８を有する。
【００２５】
第３ハウジング部６８は、図４に示したとおり、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４の本体部分が収容される空隙部９０を有する。この空隙部９０は、２つの円筒状空隙を連結した形状をしており、入口６０及び出口６２が連通している。
【００２６】
駆動歯車５２は、この空隙部９０内において、上から見て、時計回転方向に回転し、被駆動歯車５４は、この空隙部９０内において、上から見て、反時計回転方向に回転する。これらの回転によって、入口６０から入った塗料は、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４の歯車の凹部によって、出口６２に運ばれる。
【００２７】
第４ハウジング部材７０は、図４に示したとおり、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４の下方の軸９２及び９４（図３）をそれぞれ収容する円筒状空隙部９６及び９８を有する。
【００２８】
第５ハウジング部材７２は、洗浄液入口１００と洗浄液出口１０２とを有する。
【００２９】
図３及び５に示したとおり、駆動歯車５２は、洗浄液を導入するための洗浄液孔１０４が形成されており、被駆動歯車５２は、洗浄液を導入するための洗浄液孔１０６が形成されている。
【００３０】
上記のとおり、駆動モータによって、駆動歯車５２が回転せしめられると、入口６０から供給された塗料は、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４の歯の凹部によって移動せしめられ、出口６２に供給される。
【００３１】
駆動モータによって、駆動歯車５２が回転せしめられると、更に、第５ハウジング７２の洗浄液入口１００から導入された洗浄液は、駆動歯車５２の洗浄液孔１０４、第１ハウジング部材６４の環状の空隙部７４、連通路８０、円筒状空隙部７８、及び被駆動歯車５４の洗浄液孔１０６を介して、第５ハウジング７２の洗浄液出口１０２から排出される。
第２ハウジング部材６６及び第４ハウジング部材７０が、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４に密封的に接触しており、ギヤポンプ４０によって駆動される塗料が、できるだけ上記のとおりの洗浄液の流通路内に流出しないように、そして、上記のとおりの洗浄液が、ギヤポンプ４０の塗料の流路内に流出しないようになっている。
【００３２】
上記のとおり、第２ハウジング部材６６及び第４ハウジング部材７０が、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４に密封的に接触しているが、ギヤポンプ４０によって駆動される塗料が、上記のとおりの洗浄液の流通路内に若干流出することがある。このような場合でも、上記のとおりに洗浄液が流れるので、駆動歯車５２及び被駆動歯車５４の軸の部分などで塗料が固まってしまうことを防ぎ、駆動歯車５０及び被駆動歯車５２を固定してしまうことを防ぐ。
【００３３】
上記のとおりの洗浄液の供給は、例えば、１時間毎に自動的に行うことができ、必要であれば、ラインを止めずに行うことができる。
【００３４】
エア供給機構１６は、図１に示したとおり、制御装置４２の一部として構成さている。エア供給機構１６は、エアを自動エアミックスガン２０の作動時に自動エアミックスガン２０に供給し、同時にこのエアは、切替弁４４にも供給され、ギヤポンプ４０から自動エアミックスガン２０に塗料を供給するようにする。自動エアミックスガン２０の吹付け圧力は、例えば、０．５〜１０ｋｇ／ｃｍ2であり、エア圧０．１〜４．０ｋｇ／ｃｍ2であり、エア流量は、４０〜１００リットル／ｍｉｎであるのが好ましい。
【００３５】
制御装置４２は、超精密エアレギレータ１０８、エア流量計１１０、及びデジタルエア圧力計１１２を備えており、供給するエアの調整、流量及び圧力の測定及び表示をする。エア流量計１１０としては、例えば、東京計装社製、Ｐ−５１０のフロート式流量計を用いることができ、デジタルエア圧力計１１２としては、ＳＭＣ社製、ＩＳ−ＥＥを用いることができる。
【００３６】
制御装置４２は、更に、自動エアミックスガン２０のＯＮ−ＯＦＦスイッチ１２０、ギヤポンプ４０の回転数を表示する表示装置１２２、及び洗浄用スプレーガン１１６のＯＮ−ＯＦＦスイッチ１２４が設けられている。
【００３７】
清掃機構１８は、図１に示したとおり、洗浄剤タンク１１４から洗浄剤を供給し、自動エアミックスガン２０のノズルに吹き付ける洗浄用スプレーガン１１６、及びブラシ１１８を具備する。更に、この清掃機構１８は、制御装置４２の内部に配置された加湿装置（図示せず）を備えている。この加湿装置は、自動エアミックスガン２０に供給するエアの湿度を高める機構を備えている。
【００３８】
図１において、自動エアミックスガン２０が、左から右に移動せしめられ、第３リミットスイッチ２８の位置を越えると、自動エアミックスガン２０による塗料の噴霧は停止し、洗浄用スプレーガン１１６によって自動エアミックスガン２０のノズルに洗浄液が吹きかけられ、ブラシ１１８によって擦られる。しかる後、自動エアミックスガン２０が、第２リミットスイッチ２６に達し、自動エアミックスガン２０は、移動方向を逆転して、右から左に移動し始める。この態様では、自動エアミックスガン２０が、第３リミットスイッチ２８から第２リミットスイッチ２６へと左から右へ移動する間に、洗浄用スプレーガン１１６及びブラシ１１８によって自動エアミックスガン２０の洗浄が行われるが、これに限らず、自動エアミックスガン２０が、第３リミットスイッチ２８から第２リミットスイッチ２６へと左から右へ移動し、反転して、第２リミットスイッチ２６から第３リミットスイッチ２８に致すまでの間に行うことができる。上記のとおりの洗浄用スプレーガン１１６及びブラシ１１８の洗浄は、洗浄の有効性を考慮して、所定期間毎に行われる。
【００３９】
この態様では、上記のとおり清掃機構１８として、自動エアミックスガン２０に供給するエアの湿度を高める機構を備えている。湿度を高める機構としては、空気流を水中に泡として通して加湿する機構、あるいは空気流を加湿用のエゼクタを通して加湿する機構等を用いることができる。従来、自動エアミックスガンに供給されるエアは、特に湿度を低くしていたが、この態様では、従来の方法とは逆に、自動エアミックスガンに供給されるエアの湿度を高める。このような加湿する機構を備えることによって、自動エアミックスガンのノズルに付着した塗料が硬化すること防止することができ、上記のとおりの、洗浄用スプレーガン１１６及びブラシ１１８による洗浄の作用を有効に引き出すことができる。
【００４０】
上記のとおりにエアを加湿し、洗浄剤スプレー及びブラシを用いて洗浄すると、洗浄後６０〜２４０分の間、自動エアミックスガンを、適切に作動させることができる。例えば、従来の手動洗浄であると、１０分間程度しか、自動エアミックスガンを、適切に作動させることができなかった。
【００４１】
【実施例】
図１に示したとおりの構成を有する塗装装置を用意し、塗料として、アクリルウレタン（２液塗料）  ＰＧ−８０を用いた。塗色は、グレー、ブラウン及びホワイトの３色であり、これら塗料の粘土は、約１２秒／ＩＨＳであった。
【００４２】
３台の自動エアミックスガンに供給されるエアは、エア圧約１．１ｋｇ／ｃｍ2、約７５リットル／ｍｉｎであった。
【００４３】
自動エアミックスガンから被塗物までの距離、即ち吹付け距離を約８００ｍｍとして、被塗物をコンベアによって約５ｍ／ｍｉｎの速度で移動せしめ、自動エアミックスガンを約７５ｍ／ｍｉｎのレシプロ速度で往復運動せしめた。
【００４４】
そして、３台の自動エアミックスガンのそれぞれの塗料の吐出量は、約３００ｇ／ｍｉｎであり、塗布量は、約１２０ｇ／ｍ2であった。
【００４５】
塗布後自然乾燥させた後、目視検査を行ったが、認識できるほどの顕著な塗装むらは発見できなかった。
【００４６】
【発明の効果】
上記のとおり、自動エアミックスガンに一定量の塗料及びエアが供給されるので、塗装むらを効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい態様の塗装装置の全体図。
【図２】図１の一部であるギヤポンプの正面図。
【図３】図２のギヤポンプの要部の部分断面図。
【図４】図２のギヤポンプのハウジングの分解図。
【図５】シヤフト、駆動歯車及び被歯車の詳細図。
【符号の説明】
１２  塗装機構
１４  塗料供給機構
１６  エア供給機構
１８  清掃機構
２０  自動エアミックスガン
２２  レシプロ装置
４０  ギヤポンプ
５２  駆動歯車
５４  被駆動歯車
５６  ハウジング
【図１】
0003967476.tif 000002
【図２】
0003967476.tif 000003
【図３】
0003967476.tif 000004
【図４】
0003967476.tif 000005
【図５】
0003967476.tif 000006