(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転霧化頭に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で当該回転霧化頭に液体塗料を供給することで、液体塗料を帯電させて霧化し、静電塗装を行う塗装装置であって、
前記回転霧化頭を囲繞して形成された環状の第１エア噴出口と、
当該第１エア噴出口を囲繞して形成されかつ塗料の噴霧方向に対して前記第１エア噴出口よりも後方側に位置する環状の第２エア噴出口と、
前記第２エア噴出口から前記第１エア噴出口に至る傾斜面と、を備え、
前記第２エア噴出口は、先端側に向かうに従って外径が小さくなる略円筒形状のシェーピングエアキャップと、前記シェーピングエアキャップの基端側を囲繞するアシストエアキャップと、の間の間隙により形成され、
前記傾斜面は、前記シェーピングエアキャップの外周面により形成されることを特徴とする塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装装置に関する。詳しくは、回転霧化頭の先端から液体塗料を噴霧して静電塗装を行う回転霧化式塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のボディなどを塗装する塗装装置として、例えば回転霧化式塗装装置が知られている。この回転霧化式塗装装置は、回転霧化頭に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で、回転霧化頭に導電性塗料（液体塗料）を供給する。これにより、液体塗料を帯電させて霧化し、回転霧化頭の先端縁から噴霧して、静電塗装を行う。
【０００３】
以上の回転霧化式塗装装置では、回転霧化頭から噴霧される塗料の塗布パターンの径はほとんど変化しない。このため、被塗装物の形状が複雑化すると、この被塗装物に対して塗料を確実に塗布することができない場合があった。
【０００４】
そこで、回転霧化頭の回転軸に対して同心状に２つの環状のエア噴出口を設け、これらエア噴出口のそれぞれから互いに異なる方向にエアを噴射する手法が提案されている（特許文献１、２参照）。それぞれのエア噴出口からのエア噴射量を制御することにより、塗装パターン径を変化させて、被塗装物に対して塗料を確実に塗布することができる。
【特許文献１】特開平１０−７１３４５号公報
【特許文献２】特開昭５８−１９３７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、塗装装置の先端面が略平らになっており、２つのエア噴出口は、この平らな先端面に形成されている。このように略平らな先端面に２つのエア噴出口が形成されるため、外側のエア噴出口から噴出するエアの噴出方向が安定せず、塗装パターンの設定が困難である、という問題があった。
【０００６】
また、特許文献２の構成では、外側のエア噴出口は、塗料の噴霧方向に対して内側のエア噴出口よりも後方側に位置し、これら２つのエア噴出口の間には、段差が形成されている。そのため、これら２つのエア噴出口の間の段差により、外側のエア噴出口から噴出するエアの流れに渦が生じ、塗料の帰り渦が発生して、ノズル部分が汚れるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、塗装パターンを容易に設定でき、かつ、ノズル部分の汚れを防止できる塗装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の塗装装置（例えば、後述の塗装装置１）は、回転霧化頭（例えば、後述の回転霧化頭２２）に高電圧を印加しつつ回転させ、この状態で当該回転霧化頭に液体塗料を供給することで、液体塗料を帯電させて霧化し、静電塗装を行う塗装装置であって、前記回転霧化頭を囲繞して形成された環状の第１エア噴出口（例えば、後述の第１エア噴出口４４）と、当該第１エア噴出口を囲繞して形成されかつ塗料の噴霧方向に対して前記第１エア噴出口よりも後方側に位置する環状の第２エア噴出口（例えば、後述の第２エア噴出口４５）と、前記第２エア噴出口から前記第１エア噴出口に至る傾斜面（例えば、後述の傾斜面４６）と、を備える。
【０００９】
この発明によれば、回転霧化頭を囲んで環状の第１エア噴出口を設け、さらに、第１エア噴出口を囲んで第２エア噴出口を設けた。さらに、第２エア噴出口から第１エア噴出口に至る傾斜面を設けた。
これにより、第２エア噴出口からエアを噴出すると、このエアは傾斜面に沿って前方に噴出されてエアカーテンとなるので、エアの噴出方向を安定させることができるから、塗装パターンを容易に設定できる。また、エアの流れに渦が生じるのを防止でき、塗料の帰り渦が発生せず、ノズル部分の汚れを防止できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、回転霧化頭を囲んで環状の第１エア噴出口を設け、さらに、第１エア噴出口を囲んで第２エア噴出口を設けた。さらに、第２エア噴出口から第１エア噴出口に至る傾斜面を設けた。これにより、第２エア噴出口からエアを噴出すると、このエアは傾斜面に沿って前方に噴出されてエアカーテンとなるので、エアの噴出方向を安定させることができるから、塗装パターンを容易に設定できる。また、エアの流れに渦が生じるのを防止でき、塗料の帰り渦が発生せず、ノズル部分の汚れを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る塗装装置１の概略構成を示す斜視図である。図２は、塗装装置１の側面図である。
塗装装置１は、自動車のボディ２を静電塗装するものであり、ロボットアーム３の先端に取り付けられた円柱状のボディ部１０と、先端部分が屈曲した略くの字形状でかつこのボディ部１０の先端に着脱可能に設けられたヘッド部２０と、を備える。
【００１２】
図３は、ヘッド部２０の先端部分の断面図である。
ヘッド部２０は、エアモータ２１と、このエアモータ２１により回転駆動される回転霧化頭２２と、回転霧化頭２２に塗料を供給する図示しない塗料供給部と、回転霧化頭２２を囲繞するエアキャップ４０と、これらを収容するハウジング２５と、を備える。
【００１３】
エアモータ２１は、円筒状の回転軸２３と、この回転軸２３を回転可能に保持するモータハウジング２４と、を備え、図示しないエア供給源から供給されるエアにより、回転軸２３を高速で回転させる。
【００１４】
塗料供給部には、塗料が流通する通路とエアが流通する通路とが接続される。この塗料供給部には、塗料が流通する通路を開閉する塗料弁が設けられており、この塗料弁は、エアの圧力により開閉される。この塗料供給部に供給するエアの圧力を変化させることで、塗料弁を開閉して、回転霧化頭２２に対する塗料の供給量を調整する。
【００１５】
モータハウジング２４は、回転軸２３の外周面を囲むハウジング本体２４１と、このハウジング本体２４１に固定されて回転軸２３の内部に挿通される挿通部２４２と、を備える。すなわち、回転軸２３は、モータハウジング２４のハウジング本体２４１と挿通部２４２との間で、回転可能に保持される。
【００１６】
挿通部２４２には、上述の塗料供給部から供給される塗料が流通する塗料供給路２４３および洗浄液が流通する洗浄液供給路２４４が設けられており、これら塗料供給路２４３および洗浄液供給路２４４は、挿通部２４２の先端まで到達している。
【００１７】
回転霧化頭２２は、先端側に向かうに従って内径が大きくなる略円錐形状であり、回転軸２３の先端に取り付けられる。
【００１８】
エアキャップ４０は、ハウジング２５に取り付けられる。このエアキャップ４０は、回転霧化頭２２を囲繞する内部エアキャップ４１と、内部エアキャップ４１を囲繞するシェーピングエアキャップ４２と、シェーピングエアキャップ４２を囲繞するアシストエアキャップ４３と、を備える。
【００１９】
内部エアキャップ４１は、先端側に向かうに従って外径が小さくなる略円筒形状であり、この内部エアキャップ４１の先端は、回転霧化頭２２の先端近傍に位置している。
【００２０】
シェーピングエアキャップ４２は、先端側に向かうに従って外径が小さくなる略円筒形状であり、このシェーピングエアキャップ４２の先端は、回転霧化頭２２の先端近傍に位置している。
シェーピングエアキャップ４２と内部エアキャップ４１との間の間隙は、回転霧化頭２２を囲繞する環状の第１エア噴出口４４となっており、この第１エア噴出口４４は、回転霧化頭２２の近傍に位置している。
【００２１】
内部エアキャップ４１の内部には、第１エア噴出口４４に連通する複数の第１エア通路４４１が形成される。これら第１エア通路４４１には、図示しないエア供給源からエアが供給される。
【００２２】
エア供給源から第１エア通路４４１にエアを供給すると、この供給されたエアは、第１エア噴出口４４から回転霧化頭２２の先端縁に向かって噴射され、シェーピングエアとなる。
【００２３】
アシストエアキャップ４３は、シェーピングエアキャップ４２の基端側を囲繞しており、このアシストエアキャップ４３の先端は、シェーピングエアキャップ４２の基端側に位置している。
アシストエアキャップ４３とシェーピングエアキャップ４２との間の間隙は、第１エア噴出口４４を囲繞する環状の第２エア噴出口４５となっている。これにより、第２エア噴出口４５は、塗料の噴霧方向に対して第１エア噴出口４４よりも後方側に位置し、シェーピングエアキャップ４２の外周面は、第２エア噴出口４５から第１エア噴出口４４に至る傾斜面４６となる。
【００２４】
シェーピングエアキャップ４２の内部には、第２エア噴出口４５に連通する複数の第２エア通路４５１が形成される。これら第２エア通路４５１には、図示しないエア供給源からエアが供給される。
【００２５】
エア供給源から第２エア通路４５１にエアを供給すると、この供給されたエアは、第２エア噴出口４５から傾斜面４６に沿って噴射され、アシストエアとなる。
【００２６】
次に、以上の塗装装置１の動作について説明する。
まず、エア供給源からエアモータ２１にエアを供給して、回転霧化頭２２を高速で回転させる。さらに、図示しない電源からの電流を昇圧して、回転霧化頭２２に高電圧の電流を印加する。
【００２７】
そして、塗料供給部にエアを供給して塗料弁を開放し、この塗料供給部から塗料供給路２４３に塗料を供給する。すると、塗料供給路２４３の先端から回転霧化頭２２の内周面に塗料が吐出され、この塗料は、高電圧が印加されて帯電し、回転霧化頭２２の遠心力によって霧化状態となり、回転霧化頭２２からワークに向かって噴霧される。これにより、静電塗装が行われる。
【００２８】
ここで、第１のエア噴出口４４からシェーピングエアを噴射するとともに、第２エア噴出口４５からアシストエアを噴射する。これらシェーピングエアの噴射量およびアシストエアの噴射量を適宜調整することで、塗料パターンのパターン径を調整する。
【００２９】
例えば、第２エア噴出口４５からアシストエアを噴射すると、図４に示すように、アシストエアは、噴霧される塗料のパターン径を絞り込む。これにより、塗料のパターン径は、Ｄ１となる。
【００３０】
一方、第１エア噴出口４４からシェーピングエアを噴射すると、図５に示すように、シェーピングエアは、噴霧される塗料のパターン径をさらに絞り込む。これにより、塗料のパターン径は、Ｄ１よりも小さいＤ２となる。
【００３１】
次に、シェーピングエアの噴射量とアシストエアの噴射量との組合せについて説明する。
図６は、シェーピングエアの噴射量と、アシストエアの噴射量と、塗料のパターン径と、の関係を示す図である。
図６では、シェーピングエアの噴射量は、Ｓ０からＳ６に向かうに従って増大し、アシストエアの噴射量は、Ａ０からＡ７に向かうに従って増大し、塗料のパターン径は、Ｐ０からＰ１０に向かうに従って増大する。
【００３２】
シェーピングエアおよびアシストエアの噴射量が減少すると、パターン径は大きくなる。一方、シェーピングエアおよびアシストエアの噴射量が増大すると、パターン径は小さくなる。
【００３３】
また、シェーピングエアの噴射量が少ないと、アシストエアの噴射量の影響は大きく、アシストエアの噴射量に応じて、パターン径は大きく変化する。
一方、シェーピングエアの噴射量が多いと、アシストエアの噴射量の影響は小さく、アシストエアの噴射量を変化させても、パターン径は、それほど変化しない。
【００３４】
図６中、実践で囲まれた領域は、塗装パターンの大径領域であり、塗装装置の塗布速度を低下させたり、塗料の噴射量を増大させたりすることで、塗装パターン径を大きくできる。よって、サイクルタイムを短縮でき、塗装装置の数を削減して、コストを低減できる。
一方、一点鎖線で囲まれた領域は、塗装パターンの小径領域であり、塗装した部分の塗膜の膜厚を確保できるうえに、オーバースプレーによる材料の無駄を削減することができる。その結果、ランニングコストを低減できる。
【００３５】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）回転霧化頭２２を囲んで環状の第１エア噴出口４４を設け、さらに、第１エア噴出口４４を囲んで第２エア噴出口４５を設けた。さらに、第２エア噴出口４５から第１エア噴出口４４に至る傾斜面４６を設けた。これにより、第２エア噴出口４５からエアを噴出すると、このエアは傾斜面４６に沿って前方に噴出されてエアカーテンとなるので、エアの噴出方向を安定させることができるから、塗装パターンを容易に設定できる。また、エアの流れに渦が生じるのを防止でき、塗料の帰り渦が発生せず、ノズル部分の汚れを防止できる。
【００３６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗装装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】前記実施形態に係る塗装装置の側面図である。
【図３】前記実施形態に係る塗装装置の先端部分の断面図である。
【図４】前記実施形態に係る塗装装置でアシストエアを噴射した状態を示す図である。
【図５】前記実施形態に係る塗装装置でシェーピングエアを噴射した状態を示す図である。
【図６】前記実施形態に係る塗装装置について、シェーピングエアの噴射量と、アシストエアの噴射量と、塗料のパターン径と、の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      塗装装置
２２    回転霧化頭
４４    第１エア噴出口
４５    第２エア噴出口
４６    傾斜面
【図１】
0004964721.tif 000002
【図２】
0004964721.tif 000003
【図３】
0004964721.tif 000004
【図４】
0004964721.tif 000005
【図５】
0004964721.tif 000006
【図６】
0004964721.tif 000007