(57)【要約】      （修正有）【課題】側面に塗料が付着し難い塗装ガンを提供する。【解決手段】塗装ガンは、塗料を霧状にして噴出する塗料噴出部を前端面に備えると共に、側面のうち先端側のテーパー面２８Ｓに排斥用エアー噴出口３０を備えている。そして、排斥用エアー噴出口３０から塗料排斥用エアーを噴出することで、空中に浮遊している塗料をテーパー面２８Ｓから遠ざけ、テーパー面２８Ｓへの塗料の付着を抑えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を霧状にして噴出する塗料噴出部を前端面に備えた塗装ガンであって、
前記塗料噴出部からの塗料の噴出領域に対して逸れる方向に塗料排斥用エアーを噴出する排斥用エアー噴出口を側面に備えた塗装ガン。
【請求項２】
前記排斥用エアー噴出口が前記側面の周方向の一箇所に偏在している請求項１に記載の塗装ガン。
【請求項３】
前記側面には、前記前端面に向かって縮径しかつ前記排斥用エアー噴出口を有するテーパー面が備えられ、前記排斥用エアー噴出口の中心軸が、前記テーパー面と直交する位置より後側に倒れている請求項１又は２に記載の塗装ガン。
【請求項４】
前記塗料噴出部は、回転駆動されて塗料を遠心力にて斜め前方に放出する回転霧化頭と、前記回転霧化頭の周囲に配置され、前記回転霧化頭から放出された塗料に向けて噴霧用エアーを噴出する複数の噴霧用エアー噴出口とから構成され、
前記側面の内側で、前記噴霧用エアー噴出口にエアーを送給するエアー送給路から副エアー送給路が分岐されてその末端が前記排斥用エアー噴出口をなし、前記排斥用エアー噴出口の開口径が前記噴霧用エアー噴出口の開口径より小さくなっている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の塗装ガン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、霧状の塗料を噴出する塗料噴出部を前端面に備えた塗装ガンに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の塗装ガンは、例えば塗装ラインのロボットに取り付けられて、様々の姿勢で使用される。また、塗装ガンに塗料が付着して固まると、それが塗料粕となってワーク上に脱落し得るので、塗装ラインには、塗装ガンの前端面を清掃するために清掃ポットが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１４８号公報（図１，請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した塗装ガンでは、通常は、塗料噴出部を有する前端面のみに塗料が付着するが、塗装時の姿勢や移動速度等の諸条件により塗装ガンの側面に塗料が付着することがあり、その清掃に時間と手間がかかることがあった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、側面に塗料が付着し難い塗装ガンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、塗料を霧状にして噴出する塗料噴出部を前端面に備えた塗装ガンであって、前記塗料噴出部からの塗料の噴出領域に対して逸れる方向に塗料排斥用エアーを噴出する排斥用エアー噴出口を側面に備えた塗装ガンである。
【０００７】
請求項２の発明は、前記排斥用エアー噴出口が前記側面の周方向の一箇所に偏在している請求項１に記載の塗装ガンである。
【０００８】
請求項３の発明は、前記側面には、前記前端面に向かって縮径しかつ前記排斥用エアー噴出口を有するテーパー面が備えられ、前記排斥用エアー噴出口の中心軸が、前記テーパー面と直交する位置より後側に倒れている請求項１又は２に記載の塗装ガンである。
【０００９】
請求項４の発明は、前記塗料噴出部は、回転駆動されて塗料を遠心力にて斜め前方に放出する回転霧化頭と、前記回転霧化頭の周囲に配置され、前記回転霧化頭から放出された塗料に向けて噴霧用エアーを噴出する複数の噴霧用エアー噴出口とから構成され、前記側面の内側で、前記噴霧用エアー噴出口にエアーを送給するエアー送給路から副エアー送給路が分岐されてその末端が前記排斥用エアー噴出口をなし、前記排斥用エアー噴出口の開口径が前記噴霧用エアー噴出口の開口径より小さくなっている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の塗装ガンである。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
請求項１の塗装ガンでは、側面に備えた排斥用エアー噴出口から塗料排斥用エアーを噴出して空中に浮遊している塗料を側面から遠ざけ、側面への塗料の付着を抑えることができる。これにより、塗装ガンの清掃に時間と手間がかからなくなる。
【００１１】
［請求項２の発明］
請求項２の塗装ガンでは、側方に移動しながら塗装を行う際に、その移動方向の後側となる位置に排斥用エアー噴出口を配置すれば、通常、塗装ガンの移動方向の後側に生じる負圧が、排斥用エアー噴出口から噴出される塗料排斥用エアーによって生じなくなり、これにより、塗装ガンの側面への塗料の付着が抑えられる。
【００１２】
［請求項３の発明］
請求項３の塗装ガンでは、側面の前端寄り位置がテーパー面になっているのでワークとの干渉が減る一方、塗料が付着し易くなるが、そのテーパー面に排斥用エアー噴出口が設けられているので塗料の付着が抑えられる。
【００１３】
［請求項４の発明］
請求項４の構成では、噴霧用エアー噴出口にエアーを送給するエアー送給路から副エアー送給路が分岐されてその末端が排斥用エアー噴出口をなしているので、噴霧用エアーと排斥用エアーの送給路の一部が共有されて構造が簡素になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗装ブース及び塗装ラインの断面図
【図２】塗装ガンのヘッド部の側面図
【図３】塗装ガンのヘッド部の側断面図
【図４】塗装ガンのヘッド部の正面図
【図５】塗装ガンの移動時の気流を示した概念図
【図６】本発明の変形例に係る塗装ガンのヘッド部の正面図
【図７】本発明の変形例に係る塗装ガンのヘッド部の正面図
【図８】本発明の変形例に係る塗装ガンの側面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１には、塗装ブース１０に覆われた塗装ライン１３が示されている。塗装ブース１０には、メッシュ構造の天井板１１と床板１２とが備えられ、天井板１１の上方の屋根裏部屋１１Ａに圧縮エアーが供給される一方、床板１２の下方の床下部屋１２Ａからエアーが吸引されている。これにより、常時、塗装ブース１０内にエアーが吹き下ろされている。なお、その吹き下ろしのエアーの流速は、例えば３００［ｍｍ／ｓ］程度になっている。
【００１６】
塗装ブース１０は、図１の紙面と直交する方向に延び、その床板１２の幅方向中央を、搬送台車１４がワークＷを搭載した状態で移動するようになっている。そして、搬送台車１４の移動経路の両側に塗装ロボット１５，１５が配置されて塗装ライン１３が構成されている。
【００１７】
各塗装ロボット１５のアーム１５Ａの先端には、本発明に係る塗装ガン２０が取り付けられている。塗装ガン２０は、アーム１５Ａの延長線上に延びた延長アーム部２１と、延長アーム部２１の前端から斜め前方に延びたヘッド部２２とからなる。図２に示すように、ヘッド部２２の前端面には、中央に回転霧化頭２３が備えられると共に、その回転霧化頭２３を囲むように本発明に係る複数の噴霧用エアー噴出口２４（図４参照）が備えられ、これら回転霧化頭２３と噴霧用エアー噴出口２４群とから本発明に係る塗料噴出部２５が構成されている。
【００１８】
図３に示すように、回転霧化頭２３は、ヘッド部２２に内蔵された中空モータ２６のローター２６Ｒに取り付けられている。また、回転霧化頭２３の先端には、前方に向かって徐々に拡径したベルカップ部２３Ａが備えられ、そのベルカップ部２３Ａが、ヘッド部２２の先端面から突出している。そして、回転霧化頭２３が回転駆動された状態で、ローター２６Ｒの中心の塗料供給路２６Ａから回転霧化頭２３内に塗料が供給され、その塗料が遠心力によってベルカップ部２３Ａの先端からテーパー状に拡がるように放出されて霧化される。
【００１９】
図４に示すように、噴霧用エアー噴出口２４群は、ヘッド部２２の前方から見るとベルカップ部２３Ａの外側に位置し、前方に向かって開放している。そして、図３に示すように、噴霧用エアー噴出口２４群から前方に本発明に係る噴霧用エアーが噴出され、前述の霧化された塗料を前方に送る。このようにして、ヘッド部２２の前端面の塗料噴出部２５から塗料が霧状されて噴出されて、ワークＷに吹き付けられる。
【００２０】
なお、図３では、塗料の霧の粒子が符号Ｔを付した粒で模式的に示され、噴霧用エアー噴出口２４と後述する排斥用エアー噴出口３０から噴出されるエアーが、符号Ｔを付した「粒」より小さい「点」で模式的に示されている。
【００２１】
噴霧用エアー噴出口２４群にエアーを供給するために、ヘッド部２２の内部には、複数のエアー送給路２９が環状に並べて形成されている。具体的には、ヘッド部２２の先端部は、例えば、中空モータ２６の前端部に嵌合されたヘッド中間ベース２７と、そのヘッド中間ベース２７の前面に取り付けられたヘッド先端ベース２８とから構成されている。ヘッド先端ベース２８は、先細り状に縮径した円錐台形状をなし、ヘッド先端ベース２８の側面が本発明に係るテーパー面２８Ｓになっている。また、ヘッド先端ベース２８の中心部には、回転霧化頭２３の基端側部分が遊嵌した貫通孔２８Ａが形成されている。
【００２２】
前述した複数のエアー送給路２９は、ヘッド先端ベース２８のテーパー面２８Ｓと略平行になって、ヘッド先端ベース２８の基端面における外縁寄り位置からヘッド先端ベース２８の前端寄り位置まで延びている。そして、各エアー送給路２９の先端部とヘッド先端ベース２８の前端面との間をそれぞれ連通する先端連絡路２９Ａがヘッド先端ベース２８の中心軸と平行に形成されて、それら各先端連絡路２９Ａの末端が噴霧用エアー噴出口２４になっている。
【００２３】
また、ヘッド中間ベース２７のうちヘッド先端ベース２８の基端面と重なる部分には、環状エアー供給路２７Ａが形成され、その環状エアー供給路２７Ａに全てのエアー送給路２９の基端部が連通している。そして、環状エアー供給路２７Ａから後方に延びたエアー導入路２７Ｂを介して図示しないエアー供給源から各エアー送給路２９に圧縮エアーが供給される。また、エアー導入路２７Ｂへの圧縮エアーの供給路には、図示しない防爆仕様の電磁バルブが設けられ、その電磁バルブにより噴霧用エアー噴出口２４からエアーの噴出がオンオフされる。
【００２４】
さて、本実施形態の塗装ガン２０では、ヘッド先端ベース２８に本発明に係る排斥用エアー噴出口３０が形成されている。具体的には、ヘッド先端ベース２８の内部でエアー送給路２９から複数の副エアー送給路３１が分岐し、それら副エアー送給路３１の末端が複数の排斥用エアー噴出口３０になっていて、そのような排斥用エアー噴出口３０が図４に示すように例えば５つ備えられている。それらのうち３つの排斥用エアー噴出口３０は、共通のエアー送給路２９に連通する副エアー送給路３１群の末端に備えられ、ヘッド先端ベース２８の軸方向に１列に並べられて、テーパー面２８Ｓにおける前端寄り位置と中間位置と後端寄り位置とに配置されている。そして、その前端寄り位置の排斥用エアー噴出口３０の両側に残り２つの排斥用エアー噴出口３０，３０が配置され、３つの排斥用エアー噴出口３０が連通したエアー送給路２９の両隣のエアー送給路２９，２９に連通している。
【００２５】
また、各副エアー送給路３１の中心軸は、ヘッド先端ベース２８の中心軸と直交する方向を向いている。これにより、排斥用エアー噴出口３０から噴出されたエアーが塗装ガン２０の塗料噴出部２５から噴出された塗料の噴出領域Ｒ１に影響を及ぼすことはない。また、各排斥用エアー噴出口３０の開口径は、噴霧用エアー噴出口２４の開口径に比べて小さくなっている。
【００２６】
本実施形態の塗装ガン２０の構成に関する説明は以上である。次に、この塗装ガン２０の作用効果について説明する。予め設定された原点位置で待機している塗装ロボット１５に対し、搬送台車１４が所定位置に配置されると、塗装ロボット１５が作動して塗装ガン２０の先端面をワークＷに対向させ、噴霧用エアー噴出口２４群から噴霧用エアーを噴出させた状態にしてから回転霧化頭２３を回転駆動する。これにより、塗料が霧化されてワークＷに吹き付けられる。その際、ワークＷで付着しなかった塗料は塗装ブース１０内の吹き下ろしエアーにより床下部屋１２Ａに吸い込まれて除去される。これにより、通常は、塗装ガン２０の前端面以外に塗料はほとんど付着しない。そして、塗装ライン１３に設けられた図示しない清掃ポットに塗装ガン２０の前端部が受容された状態で塗装ガン２０の前端面に洗浄液が掛けられて塗料噴出部２５だけが清掃される。
【００２７】
ところで、塗装対象となるワークＷの種類又は部位によっては、塗装ブース１０内の吹き下ろしエアーが及び難い状況下で塗装が行われることがある。具体的には、ワークＷとしての車両ボディの内側を塗装する場合や、ワークＷとしての車両ドアが水平に寝かされた状態で搬送台車１４に固定され、その車両ドアの内板を下方から塗装する等の場合、吹き下ろしエアーが及び難く、このため、図５（Ａ）に示すように、塗装ガン２０の移動経路の近傍に霧状の塗料が浮遊した状況になる。このような状況下で、例えば排斥用エアー噴出口３０を有しない従来の塗装ガン２０Ｚを側方（図５（Ａ）における右方向）に移動しながら塗装を行うと、その移動方向の後側に生じる負圧により霧状の塗料Ｔが塗装ガン２０の側面に引き寄せられ（図５（Ａ）参照）、その結果、塗装ガン２０の先端部の側面であるテーパー面２８Ｓに塗料Ｔ１が付着することがある。
【００２８】
このような場合、本実施形態の塗装ガン２０では、図５（Ｂ）に示すように、排斥用エアー噴出口３０群を移動方向の後側に配置して塗装を行えばよい。そうすれば、通常、塗装ガン２０の移動方向の後側に生じる負圧が、排斥用エアー噴出口３０から噴出される塗料排斥用エアーによって生じなくなり、これにより、塗装ガン２０のテーパー面２８Ｓへの塗料の付着が防がれる。これにより、塗装ガン２０の清掃に時間と手間がかからなくなる。
【００２９】
なお、吹き下ろしエアーが及ばない状況下で塗装ガン２０を、例えば６００［ｍｍ／ｓ］の速度で側方に移動しながら塗装を行い、その移動方向の後側に排斥用エアー噴出口３０群を設けた場合と設けなかった場合とで比較実験を行った。その結果、排斥用エアー噴出口３０群を設けなかったものでは、塗装ガン２０の側面のうち移動方向の後側部分に塗料が付着し、排斥用エアー噴出口３０群を設けたものでは、塗装ガン２０の側面に塗料が付着していないことを確認できた。
【００３０】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３１】
（１）前記実施形態では、塗装ガン２０の周方向の一箇所に排斥用エアー噴出口３０群が偏在していたが、図６に示した塗装ガン２０Ｖのように、テーパー面２８Ｓの周方向の２箇所に排斥用エアー噴出口３０群を偏在させてもよいし、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示した塗装ガン２０Ｗ，２０Ｘのようにテーパー面２８Ｓの周方向の全体に排斥用エアー噴出口３０を均等に配置してもよい。
【００３２】
（２）前記実施形態の排斥用エアー噴出口３０群は、塗装ガン２０のヘッド部２２の中心軸と直交する方向に塗料排斥用エアーを噴出していたが、排斥用エアー噴出口３０からの塗料排斥用エアーの噴出方向は、塗料噴出部２５からの塗料の噴出領域Ｒ１から逸れていれば、どのような方向を向いていてもよい。
【００３３】
（３）前記実施形態では、塗装ガン２０の側面のうちテーパー面２８Ｓに排斥用エアー噴出口３０群が形成されていたが、図８に示した塗装ガン２０Ｙのようにヘッド部２２の中心軸と平行な側面に排斥用エアー噴出口３０が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
２０，２０Ｖ，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ    塗装ガン
２３    回転霧化頭
２４    噴霧用エアー噴出口
２５    塗料噴出部
２８Ｓ  テーパー面
２９    エアー送給路
３０    排斥用エアー噴出口
３１    副エアー送給路
Ｒ１    噴出領域
【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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