CN109689218B - 旋转雾化头型涂装机 - Google Patents

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Abstract

本发明的旋转雾化头型涂装机由以下部件构成：气动马达(3)；旋转自如地支承于气动马达(3)的旋转轴(4)；在旋转轴(4)内延伸至前端的进料管(5)；安装在旋转轴(4)的前端的旋转雾化头(6)；和包围旋转雾化头(6)的外周且轴向上的前端与旋转雾化头(6)的喷出端缘(6D)相比配置在后方的成形空气环(7)。成形空气环(7)具备多个第一成形空气喷出孔(9)和多个第二成形空气喷出孔(10)。第一成形空气喷出孔(9)的内径尺寸(d1)设定为比第二成形空气喷出孔(10)的内径尺寸(d2)大的尺寸。第二成形空气喷出孔(10)的个数(N2)设定为比第一成形空气喷出孔(9)的个数(N1)少的个数。

Description

旋转雾化头型涂装机
技术领域
本发明涉及适用于对车辆的车身进行涂装的旋转雾化头型涂装机。
背景技术
通常，在对车辆的车身进行涂装的情况下，使用涂料的涂覆效率和涂装成形(成品)良好的旋转雾化头型涂装机。该涂装机由以下部件构成：气动马达，其以压缩空气为动力源；中空的旋转轴，其旋转自如地支承于所述气动马达，且轴向上的前端从所述气动马达向前侧突出；进料管，其为了供给涂料而从所述旋转轴内通过并延伸至所述旋转轴的前端；旋转雾化头，其安装在所述旋转轴的前端；和成形空气环，其设于旋转雾化头的外周。
所述旋转雾化头由呈杯状扩开的外周面、使从所述进料管供给的涂料扩散的内周面、和位于轴向上的前端并喷出涂料的喷出端缘形成。
成形空气环以前端与所述旋转雾化头的喷出端缘相比位于后方的方式设置。该成形空气环具备：多个第一成形空气喷出孔，其围绕着所述旋转雾化头而配置，并朝向所述喷出端缘的周围喷出第一成形空气；和多个第二成形空气喷出孔，其与所述各第一成形空气喷出孔相比位于径向上的内侧且围绕着所述旋转雾化头而配置，并沿着所述旋转雾化头的外周面喷出第二成形空气。
像这样构成的涂装机对从第一成形空气喷出孔和第二成形空气喷出孔喷出的成形空气的流量进行控制。由此，已知一种通过成形空气来调整从涂装机的旋转雾化头喷射的涂料的涂装图案的大小的结构(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-305874号公报
发明内容
在对车辆的车身进行涂装的情况下，以到涂装面的端部为止都形成均匀的涂膜的方式将涂料喷射到与涂装面的端部偏离的位置为止。在该情况下，涂装机为了抑制与涂装面偏离而废弃的涂料的量并进行高品质且高效的涂装，需要根据涂装面的面积来调整涂装图案的大小。
例如，在对构成车身的发动机罩、车顶、车门等所具有的大外表面进行涂装的情况下，通过使用大涂装图案来高效地进行涂装。另一方面，在对支柱、散热器支承件等所具有的细长的内表面进行涂装的情况下，为了不使通过过大的涂装图案喷射出的涂料从涂装面溢出，而使用小涂装图案进行涂装。
然而，涂装图案并不是仅调整大小即可，还需要对涂装面均匀地喷雾涂料来获得良好的涂膜。即，若仅是简单地改变了涂装图案的大小，则有时涂装图案会以被称为所谓双重图案的方式而变成双重的环形。因此，涂装机的涂装图案难以稳定地从前述的小涂装图案调整至大涂装图案。因此，涂装图案的调整的现状是，根据涂装图案的大小而使用形式不同的多种涂装机。
本发明是鉴于上述以往技术问题而做出的，本发明的目的在于，提供一种构成为能够大范围地将涂料的涂装图案从小图案调整至大图案、并能够对大小不同的涂装对象实施良好的涂装的旋转雾化头型涂装机。
本发明涉及旋转雾化头型涂装机，具备：气动马达，其以压缩空气为动力源；中空的旋转轴，其旋转自如地支承于所述气动马达，且轴向上的前端从所述气动马达向前侧突出；进料管，其为了供给涂料而从所述旋转轴内通过并延伸至所述旋转轴的前端；旋转雾化头，其安装在所述旋转轴的前端，并具有呈杯状扩开的外周面、使从所述进料管供给的涂料扩散的内周面、和位于前端并喷出涂料的喷出端缘；和成形空气环，其包围所述旋转雾化头的外周，并且轴向上的前端与所述旋转雾化头的喷出端缘相比而配置在后方，所述成形空气环具备：多个第一成形空气喷出孔，其向所述喷出端缘的周围喷出第一成形空气；和多个第二成形空气喷出孔，其与所述各第一成形空气喷出孔相比位于径向上的内侧且围绕着所述旋转雾化头而配置，并沿着所述旋转雾化头的外周面喷出第二成形空气。
本发明采用的成形空气环的特征在于，所述第一成形空气喷出孔的内径尺寸设定为比所述第二成形空气喷出孔的内径尺寸大的尺寸，所述第二成形空气喷出孔的个数设定为比所述第一成形空气喷出孔的个数少的个数。
根据本发明，在能够大范围地将涂料的涂装图案从小图案调整至大图案的基础上，还能对大小不同的涂装对象实施良好的涂装。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的旋转雾化头型涂装机的纵剖视图。
图2是放大表示旋转雾化头和成形空气环的前侧部分的主视图。
图3是从图1中的箭头III-III方向观察到的省略了旋转雾化头的旋转雾化头型涂装机的侧视图。
图4是从图3中的箭头IV-IV方向观察到的成形空气环的第一成形空气喷出孔的纵剖视图。
图5是从图3中的箭头V-V方向观察到的成形空气环的第二成形空气喷出孔的纵剖视图。
图6是表示用于调整旋转雾化头型涂装机的涂装图案的各种条件的一例的说明图。
图7是表示本发明的变形例的间接带电式旋转雾化头型涂装机的纵剖视图。
具体实施方式
以下，根据图1至图6对本发明的实施方式的旋转雾化头型涂装机进行详细说明。在本实施方式中，例示了将例如能够将涂装图案调整为最小图案、最大图案和中间图案这三种的旋转雾化头型涂装机应用于对车辆的车身进行涂装的情况。
旋转雾化头型涂装机包括：对喷射的涂料施加高电压来进行涂装的静电涂装机、和不对涂料施加高电压就进行涂装的非静电涂装机。在自此开始说明的实施方式中，举出构成为对涂料直接施加高电压的直接带电式静电涂装机的旋转雾化头型涂装机为例进行说明。另外，涂装包括基础涂装、清除涂装、中间涂装，在本实施方式中，对进行作为成形涂装的清除涂装的情况进行说明。
在图1中，本发明的实施方式的旋转雾化头型涂装机1构成为通过高电压发生器(未图示)对涂料直接施加高电压的直接带电式静电涂装机(以下将旋转雾化头型涂装机1称为“涂装机1”)。涂装机1例如安装在涂装机械手的手臂(未图示)的前端。涂装机1包括后述的壳体2、气动马达3、旋转轴4、进料管5、旋转雾化头6、成形空气环7而构成。
壳体2包括位于后侧且呈圆板状形成的壳体主体2A、和从壳体主体2A的外周侧向前侧延伸的圆筒状的罩筒2B而构成。壳体主体2A经由机械手连接用的保持架(未图示)安装在前述的涂装机械手的手臂的前端。另一方面，在壳体主体2A的前侧以位于罩筒2B内的方式安装有后述的气动马达3。进一步地，在壳体主体2A的轴中心位置(后述的旋转轴4的轴线O-O)上固定地安装有后述的进料管5的基端侧。
气动马达3与该壳体2同轴地(轴线O-O上)设于壳体2内。该气动马达3以压缩空气为动力源将旋转轴4及旋转雾化头6例如以3～150krpm的高速旋转。气动马达3包括安装在壳体主体2A的前侧的带高低差的圆筒状的马达外壳3A、能够旋转地容纳在马达外壳3A的后侧位置的涡轮3B、和设于马达外壳3A内并可旋转地支承旋转轴4的空气轴承3C而构成。
在此，从后述的涡轮空气源11向涡轮3B供给涡轮空气。根据该涡轮空气的流量来控制涡轮3B的转速(转数)、即旋转雾化头6的转速。
旋转轴4形成为经由空气轴承3C而旋转自如地支承于气动马达3的筒体。该旋转轴4以轴线O-O为中心并以沿轴向延伸的方式配置于马达外壳3A。旋转轴4的基端侧(后端侧)一体地安装在涡轮3B的中央，其轴向上的前端从马达外壳3A向前侧突出。在旋转轴4的前端部安装有旋转雾化头6。
进料管5从旋转轴4内通过并延伸至旋转轴4的轴向上的前端。进料管5的前端侧从旋转轴4的前端突出并在旋转雾化头6内延伸。进料管5的基端侧固定地安装在壳体2的壳体主体2A的中央位置。进料管5内部的涂料流路与包含换色阀装置的后述涂料供给源12连接。
进料管5在进行涂装作业时从涂料流路向旋转雾化头6供给涂料。另一方面，在进行附着涂料的清洗作业时，能够从涂料流路向旋转雾化头6供给例如稀释剂、空气等清洗流体。此外，进料管5也可以形成为同轴配置的双重管，构成为将中央的流路作为涂料流路、并将外侧的环状流路作为清洗流体流路。
旋转雾化头6安装在旋转轴4的前端，并形成为从后侧朝向前侧扩径的杯状。旋转雾化头6通过利用气动马达3与旋转轴4一起高速旋转而将从进料管5供给的涂料等喷射。旋转雾化头6的基端侧成为圆筒状的安装部6A并安装在旋转轴4的前端部。在此，旋转雾化头6采用了后述的喷出端缘6D上的直径尺寸为40mm的一例。除此之外，例如也可以构成为使用直径尺寸小于30mm的小径的旋转雾化头、或超过50mm的大径的旋转雾化头。
在旋转雾化头6的安装部6A的前侧设有：朝向前侧呈杯状扩开的外周面6B、和通过朝向前侧呈漏斗状大幅度扩开而形成使从进料管5供给的涂料薄膜化并扩散的涂料薄膜化面的内周面6C。该内周面6C的前端位置成为在旋转时将涂料沿切线方向喷出的喷出端缘6D。
另一方面，在旋转雾化头6的内侧以位于内周面6C的进深部的方式设有圆板状的轮毂部件6E。该轮毂部件6E将从进料管5供给的涂料向内周面6C顺畅引导。进一步地，在旋转雾化头6中，通过将向轮毂部件6E的后侧远离的位置缩径而设有环状隔壁6F。该环状隔壁6F通过保持着微小的间隙地包围进料管5的前端部而形成有涂料积存部6G。
像这样形成的旋转雾化头6在通过气动马达3而高速旋转的状态下被从进料管5供给涂料。由此，旋转雾化头6将涂料作为通过离心力而微粒化的无数涂料粒子经由涂料积存部6G、轮毂部件6E、内周面6C(涂料薄膜化面)从喷出端缘6D喷射出。
接着，对本发明的特征部分即成形空气环7的结构进行说明。
成形空气环7设于壳体2的轴向上的前侧。成形空气环7以轴向上的前端与旋转雾化头6的喷出端缘6D相比位于一定长度的后侧、且保持着间隙地包围所述旋转雾化头6的外周面6B的周围的方式配置。成形空气环7从后述的第一成形空气喷出孔9及第二成形空气喷出孔10喷出成形空气。由此，成形空气环7能够使从旋转雾化头6的喷出端缘6D喷射出的涂料微粒化并同时将涂料的涂装图案调整成期望的大小、形状。
成形空气环7包括后述的环主体8、第一成形空气喷出孔9、第二成形空气喷出孔10而构成。
环主体8形成为包围旋转雾化头6的带高低差的圆筒体。环主体8的后侧安装在壳体2的罩筒2B内。由此，环主体8在罩筒2B内固定气动马达3。另一方面，环主体8的外周侧向前侧呈锥状缩径。进一步地，在环主体8的前端面8A上开口设有第一成形空气喷出孔9和第二成形空气喷出孔10。
第一成形空气喷出孔9围绕着旋转雾化头6配置。即，第一成形空气喷出孔9以在成形空气环7的前端面8A上开口的状态沿圆周方向连续设有多个。各第一成形空气喷出孔9经由第一空气供给路9A与后述的第一成形空气源13(简称为第一SA源13)连接。第一成形空气喷出孔9形成为小径的圆孔。而且，第一成形空气喷出孔9作用于扩散从旋转雾化头6喷射出的涂料粒子的方向(增大涂装图案的方向)。
在此，第一成形空气喷出孔9围绕着旋转雾化头6的整个圆周而沿圆周方向设有多个。第一成形空气喷出孔9的个数N1设定为比后述的第二成形空气喷出孔10的个数N2多的个数。即，第一成形空气喷出孔9的个数N1在旋转雾化头6的喷出端缘6D上的直径尺寸为40mm的情况下如下述式1那样设定。
[式1]
50≤N1≤65，优选为55≤N1≤60
在该情况下，如图3所示，相邻的第一成形空气喷出孔9的间隔尺寸为尺寸W1。该间隔尺寸W1如下述式2那样设定。
[式2]
1.1mm≤W1≤1.8mm
另外，如图4所示，第一成形空气喷出孔9的内径尺寸d1设定为比后述的第二成形空气喷出孔10的内径尺寸d2大的尺寸。即，第一成形空气喷出孔9的开口端的内径尺寸d1如下述式3那样设定。
[式3]
0.8mm≤d1≤1.2mm，优选为0.9mm≤d1≤1.1mm
另一方面，第一成形空气喷出孔9的轴线O1-O1相对于旋转轴4的轴线O-O以具有角度α1的方式向与旋转雾化头6的旋转方向相反的方向倾斜。该倾斜角度α1如下述式4那样设定。
[式4]
40度≤α1≤55度，优选为48度≤α1≤52度
进一步地，第一成形空气喷出孔9向刚从旋转雾化头6的喷出端缘6D喷出之后的涂料粒子吹第一成形空气。因此，如图2所示，第一成形空气喷出孔9设于与喷出端缘6D相比向径向上的外侧仅离开距离尺寸L1的位置。在该情况下，距离尺寸L1如下述式5那样设定。
[式5]
4.5mm≤L1≤5.2mm，优选为4.7mm≤L1≤4.9mm
而且，第一成形空气喷出孔9在旋转轴4(成形空气环7)的径向(从图2所示的方向观察到的状态)上相对于轴线O-O大致平行。以如上所述的条件形成的多个第一成形空气喷出孔9使第一成形空气从正面与从旋转雾化头6的喷出端缘6D沿切线方向飞来的涂料的液线碰撞。由此，第一成形空气喷出孔9能够积极地使所喷射出的涂料微粒化。而且，第一成形空气喷出孔9通过调整第一成形空气的流量(流速)而能够与后述的第二成形空气共同作用来调整涂装图案的大小。
第二成形空气喷出孔10与各第一成形空气喷出孔9相比位于径向上的内侧且围绕着旋转雾化头6而配置。第二成形空气喷出孔10沿着旋转雾化头6的外周面6B喷出第二成形空气。第二成形空气喷出孔10与第一成形空气喷出孔9大致同样地由小径的圆孔构成，并以在构成成形空气环7的环主体8的前端面8A上开口的状态设有多个。第二成形空气喷出孔10经由第二空气供给路10A与后述的第二成形空气源14(简称为第二SA源14)连接。而且，第二成形空气喷出孔10作用于缩小从旋转雾化头6喷射出的涂料粒子的方向(缩小涂装图案的方向)。
在此，第二成形空气喷出孔10在旋转雾化头6与第一成形空气喷出孔9之间围绕着圆周方向上的整个圆周而设有多个。第二成形空气喷出孔10的个数设定为比第一成形空气喷出孔9的个数少的个数。即，第二成形空气喷出孔10的个数N2在旋转雾化头6的喷出端缘6D上的直径尺寸为40mm的情况下如下述式6那样设定。
[式6]
22≤N2≤30，优选为24≤N2≤28
在此，第二成形空气喷出孔10的个数N2相对于第一成形空气喷出孔9的个数N1具有下述式7的关系。
[式7]
在该情况下，如图3所示，相邻的第二成形空气喷出孔10的间隔尺寸为尺寸W2。该间隔尺寸W2设定为比第一成形空气喷出孔9的间隔尺寸W1大的值，即下述式8的范围。
[式8]
2.2mm≤W2≤2.4mm
另外，如图5所示，第二成形空气喷出孔10的内径尺寸d2设定为比第一成形空气喷出孔9的内径尺寸d1小的尺寸。即，第二成形空气喷出孔10的开口端的内径尺寸d2如下述式9那样设定。
[式9]
0.5mm≤d2≤0.8mm，优选为0.5mm≤d2≤0.7mm
这样，第一成形空气喷出孔9的个数N1比第二成形空气喷出孔10的个数N2多。另外，第一成形空气喷出孔9的开口端的内径尺寸d1设定为比第二成形空气喷出孔10的开口端的内径尺寸d2大的值。因此，无需改变空气的供给量就能降低从第一成形空气喷出孔9喷出的第一成形空气的流速。由此，能够解决在第一成形空气的流速高的情况下产生的双重图案的问题。另外，能够在维持良好的涂装状态的同时使涂装图案小径化。
另一方面，第二成形空气喷出孔10的个数N2比第一成形空气喷出孔9的个数N1少。另外，第二成形空气喷出孔10的开口端的内径尺寸d2设定为比第一成形空气喷出孔9的开口端的内径尺寸d1小。因此，在空气的供给量相同的情况下，能够提高从各第二成形空气喷出孔10喷出的第二成形空气的流速。由此，第二成形空气能够通过与第一成形空气的共同作用而在维持良好的涂装状态的同时增大涂装图案。
另一方面，第二成形空气喷出孔10的轴线O2-O2相对于旋转轴4的轴线O-O以具有角度α2的方式向与旋转雾化头6的旋转方向相反的方向倾斜。该倾斜角度α2设定为比第一成形空气喷出孔9的倾斜角度α1小的值，即如下述式10那样。
[式10]
8度≤α2≤15度，优选为9度≤α2≤11度
进一步地，各第二成形空气喷出孔10沿着旋转雾化头6的外周面6B喷出第二成形空气。因此，如图2所示，第二成形空气喷出孔10设于与喷出端缘6D相比向径向上的内侧仅离开距离尺寸L2的位置(从前面来看与旋转雾化头6重叠的位置)。在该情况下，距离尺寸L2如下述式11那样设定。
[式11]
4.0mm≤L2≤4.5mm，优选为4.1mm≤L2≤4.3mm
如图2所示，第二成形空气喷出孔10在旋转轴4(成形空气环7)的径向上相对于轴线O-O大致平行。在此基础上，第二成形空气喷出孔10设定为所排出的第二成形空气相对于旋转雾化头6的外周面6B以角度β(第二成形空气相对于外周面6B的入射角β)碰撞。该第二成形空气的入射角β如下述式12那样设定。
[式12]
12.0度≤β≤13.4度，优选为13.0度≤β≤13.2度
在该情况下，若第二成形空气的入射角β变大，则第二成形空气会与旋转雾化头6的外周面6B碰撞而飞散。另一方面，若第二成形空气的入射角β变小，则第二成形空气会直接与从旋转雾化头6喷射出的涂料粒子碰撞，且涂装图案的形状会变得不稳定。对此，通过将第二成形空气的入射角β设定为上述值的范围，能够使第二成形空气稳定而获得良好的涂装图案。
以如上所述的条件形成的第二成形空气喷出孔10使第二成形空气与从旋转雾化头6的喷出端缘6D剥离的涂料的液线碰撞。由此，第二成形空气喷出孔10能够抑制涂料粒子的无用的扩散而使涂装图案稳定。而且，第二成形空气喷出孔10通过调整第二成形空气的流量(流速)而能够与第一成形空气共同作用来调整涂装图案的大小。
在此，参照图6对通过涂装机1调整涂装图案的大小的情况下的方法的一例进行说明。该图6中记载的内表面是指车辆的车身的内表面(内板)，在涂装时多使用小涂装图案。另一方面，外表面是指主体的外表面(外板)，在涂装时多使用大涂装图案。
在将涂装图案的大小(图案宽度)切换成50～100mm、200～300mm、300～400mm、400～500mm的情况下，将第一成形空气的流量(第1SA流量)、第二成形空气的流量(第2SA流量)、涂料的排出量及旋转雾化头6的转速分别控制为期望的值。此外，上述的涂装图案的尺寸是进行成形涂装(清除涂装)的情况下的尺寸。例如，在实施底涂层涂装(涂底料涂装)的情况下，各尺寸较大地设定为100mm左右。
本实施方式所用的涂装机1的涂装图案由最小图案、中间图案、最大图案这三种构成。在此，最小图案是指旋转雾化头6的直径尺寸的1.0～2.5倍的范围。在旋转雾化头6的直径尺寸为40mm的情况下，图案宽度为50～100mm。另外，最大图案是指旋转雾化头6的直径尺寸的10～12倍的范围。在旋转雾化头6的直径尺寸为40mm的情况下，图案宽度为400～500mm。进一步地，中间图案是指最小图案与最大图案之间。此外，该中间图案分成图案宽度为200～300mm的小幅中间图案、和300～400mm的大幅中间图案。涂装机1能够维持着良好的喷雾状态地在图案的大小跨度大范围的三种涂装图案之间进行调整。其结果是，能够将一种涂装机1用于像车辆的车身的内表面涂装和外表面涂装那样涂装面的大小和形状不同的被涂装物的涂装。
在使用本实施方式的涂装机1实施成形涂装的情况下，为了获得期望的涂装图案和期望的膜厚而对成形空气的流量、涂料的流量、旋转雾化头6的转速进行控制。作为其一例，最小图案(50～100mm)是通过使第二成形空气的流量比第一成形空气的流量增多、使涂料的流量减少、并使旋转雾化头6的转速降低而形成的。另外，最大图案(400～500mm)是通过使第二成形空气的流量比第一成形空气的流量减少、使涂料的流量增多、并使旋转雾化头6的转速提高而形成的。进一步地，在中间图案(200～400mm)中，第一成形空气的流量、第二成形空气的流量、涂料的流量、旋转雾化头6的转速设定为上述各值的中间值。此外，最小图案也可以通过使旋转雾化头6的转速提高而形成，最大图案也可以通过使旋转雾化头6的转速降低而形成。
本实施方式的旋转雾化头型涂装机1具有如上所述的结构，接着，对使用该涂装机1进行涂装作业时的动作进行说明。
首先，从涡轮空气源11向气动马达3的涡轮3B供给压缩空气，并通过气动马达3使旋转轴4和旋转雾化头6以高速旋转。在该状态下，由涂料供给源12的换色阀装置选择的涂料被从进料管5的涂料流路供给至旋转雾化头6。由此，旋转雾化头6将所供给的涂料作为涂料粒子喷雾。
在该情况下，旋转雾化头6经由壳体2、旋转轴4等施加高电压。由此，能够将从旋转雾化头6喷射出的涂料粒子设为带有高电压的状态。从旋转雾化头6喷射出的涂料粒子、即带电涂料粒子能够向与地面连接的作为被涂装物的车辆的车身飞射并高效地涂覆。
另一方面，在从旋转雾化头6喷雾涂料时，为了实现该喷雾涂料的微粒化和涂装图案的调整，而从成形空气环7的第一成形空气喷出孔9和第二成形空气喷出孔10喷出成形空气。
在喷出第一成形空气的情况下，通过第一空气供给路9A从第一成形空气源13供给压缩空气，并从各第一成形空气喷出孔9喷出第一成形空气。此时，第一成形空气喷出孔9向与旋转雾化头6的旋转方向相反的方向倾斜着开口。由此，第一成形空气能够从正面相对于从旋转雾化头6的喷出端缘6D沿切线方向飞来的涂料的液线碰撞，从而能够使该涂料微粒化。
另一方面，在喷出第二成形空气的情况下，通过第二空气供给路10A从第二成形空气源14供给压缩空气，并从各第二成形空气喷出孔10喷出第二成形空气。此时，第二成形空气喷出孔10向旋转雾化头6的外周面6B供给第二成形空气。由此，第二成形空气能够与第一成形空气共同作用来大范围地调整涂装图案的大小。
像这样，根据本实施方式，旋转雾化头型涂装机1包括以下部件而构成：气动马达3，其以压缩空气为动力源；中空的旋转轴4，其旋转自如地支承于气动马达3，且前端从气动马达3向轴向上的前侧突出；进料管5，其为了供给涂料而从旋转轴4内通过并延伸至旋转轴4的前端；旋转雾化头6，其安装在旋转轴4的前端，并具有呈杯状扩开的外周面6B、使从进料管5供给的涂料扩散的内周面6C、和位于前端并喷出涂料的喷出端缘6D；和成形空气环7，其包围旋转雾化头6的外周，且轴向上的前端与旋转雾化头6的喷出端缘6D相比配置在后方。
成形空气环7具备：多个第一成形空气喷出孔9，其向喷出端缘6D的周围喷出第一成形空气；和多个第二成形空气喷出孔10，其与各第一成形空气喷出孔9相比位于径向上的内侧且围绕着旋转雾化头6而配置，并沿着旋转雾化头6的外周面6B喷出第二成形空气。
第一成形空气喷出孔9的内径尺寸d1设定为比第二成形空气喷出孔10的内径尺寸d2大的尺寸。另外，第二成形空气喷出孔10的个数N2设定为比第一成形空气喷出孔9的个数N1少的个数。
在此基础上，第一成形空气喷出孔9的内径尺寸d1设定为0.8mm≤d1≤1.2mm，第二成形空气喷出孔10的内径尺寸d2设定为0.5mm≤d2≤0.8mm。
第二成形空气喷出孔10的个数N2设定为第一成形空气喷出孔9的个数N1的1/3N1≤N2≤1/2N1。
另外，第一成形空气喷出孔9的倾斜角度α1相对于旋转轴4的轴线O-O设定为40度≤α1≤55度。另一方面，第二成形空气喷出孔10的倾斜角度α2相对于旋转轴4的轴线O-O设定为8度≤α2≤15度。
进一步地，从第二成形空气喷出孔10喷出的第二成形空气相对于旋转雾化头6的外周面6B的入射角设定为12度≤β≤13.4度。
因此，由同一构造构成的一台涂装机1能够将其涂装图案的大小在最小图案(50～100mm)、最大图案(400～500mm)、中间图案(200～400mm)这三种之间进行调整，还能够使此时的涂料的喷雾状态良好。
其结果是，能够通过一台涂装机1对大小和形状不同的各种各样的被涂装物(涂装对象)进行涂装。例如，即使是内表面与外表面所需的涂装图案不同的车辆的车身，也能仅用一台涂装机1高效地涂装。
而且，第一成形空气喷出孔9的个数N1比第二成形空气喷出孔10的个数N2多。另外，第一成形空气喷出孔9的开口端的内径尺寸d1设定为比第二成形空气喷出孔10的开口端的内径尺寸d2大的值。因此，无需改变空气的供给量就能降低从第一成形空气喷出孔9喷出的第一成形空气的流速。由此，能够解决在第一成形空气的流速高的情况下产生的双重图案的问题。另外，能够在维持良好的涂装状态的同时使涂装图案小径化。
另一方面，第二成形空气喷出孔10的个数N2比第一成形空气喷出孔9的个数N1少。另外，第二成形空气喷出孔10的开口端的内径尺寸d2设定为比第一成形空气喷出孔9的开口端的内径尺寸d1小。因此，在空气的供给量相同的情况下，能够提高从各第二成形空气喷出孔10喷出的第二成形空气的流速。由此，第二成形空气能够通过与第一成形空气的共同作用而在维持良好的涂装状态的同时增大涂装图案。
此外，在实施方式中，作为旋转雾化头型涂装机1而举出对向旋转雾化头6供给的涂料直接施加高电压的直接带电式静电涂装机为例进行了说明。然而，本发明并不限于此，也可以如图7所示的变形例那样构成。即，旋转雾化头型涂装机21也可以构成为间接带电式涂装机，该间接带电式涂装机在壳体2的外周位置具有释放高电压的外部电极22、并通过来自该外部电极22的放电对从旋转雾化头6喷射出的涂料粒子施加高电压。进一步地，本发明也能应用于无需对涂料施加高电压就进行涂装的非静电涂装机。
另外，在实施方式中例示了使用直径尺寸为40mm的旋转雾化头6的情况。然而，本发明并不限于此，例如也可以构成为使用直径尺寸为30mm以下或直径尺寸为50mm以上的旋转雾化头。在直径尺寸为30mm的旋转雾化头中，第一成形空气喷出孔的个数为40～45个，第二成形空气喷出孔的个数为24～30个。在该情况下，相邻的第一成形空气喷出孔的间隔尺寸设定为2.2mm～2.8mm的范围。进一步地，相邻的第二成形空气喷出孔的间隔尺寸设定为3.0mm～3.8mm的范围。
另一方面，在直径尺寸为50mm的旋转雾化头中，第一成形空气喷出孔的个数为65～75个，第二成形空气喷出孔的个数为28～38个。在该情况下，相邻的第一成形空气喷出孔的间隔尺寸设定为1.1mm～1.8mm的范围。进一步地，相邻的第二成形空气喷出孔的间隔尺寸设定为2.2mm～2.4mm的范围。
附图标记说明
1、21 旋转雾化头型涂装机
3 气动马达
4 旋转轴
5 进料管
6 旋转雾化头
6B 外周面
6C 内周面
6D 喷出端缘
7 成形空气环
9 第一成形空气喷出孔
10 第二成形空气喷出孔
O-O 旋转轴的轴线
N1 第一成形空气喷出孔的个数
N2 第二成形空气喷出孔的个数
d1 第一成形空气喷出孔的开口端的内径尺寸
d2 第二成形空气喷出孔的开口端的内径尺寸
α1 第一成形空气喷出孔的轴线相对于旋转轴的轴线的角度
α2 第二成形空气喷出孔的轴线相对于旋转轴的轴线的角度
L1 喷出端缘与第一成形空气喷出孔的径向上的距离尺寸
L2 喷出端缘与第二成形空气喷出孔的径向上的距离尺寸
β 第二成形空气相对于旋转雾化头的外周面的入射角

Claims (3)

1.一种旋转雾化头型涂装机，其具备：
气动马达，其以压缩空气为动力源；
中空的旋转轴，其旋转自如地支承于所述气动马达，且轴向上的前端从所述气动马达向前侧突出；
进料管，其为了供给涂料而从所述旋转轴内通过并延伸至所述旋转轴的前端；
旋转雾化头，其安装在所述旋转轴的前端，并具有呈杯状扩开的外周面、使从所述进料管供给的涂料扩散的内周面、和位于前端并喷出涂料的喷出端缘；和
成形空气环，其包围所述旋转雾化头的外周，并且轴向上的前端与所述旋转雾化头的喷出端缘相比而配置在后方，
所述成形空气环具备：多个第一成形空气喷出孔，其朝向所述喷出端缘的周围喷出第一成形空气；和多个第二成形空气喷出孔，其与所述各第一成形空气喷出孔相比位于径向上的内侧且围绕着所述旋转雾化头而配置，并沿着所述旋转雾化头的外周面喷出第二成形空气，
所述旋转雾化头型涂装机的特征在于，
所述第一成形空气喷出孔的内径尺寸d1设定为比所述第二成形空气喷出孔的内径尺寸d2大的尺寸，
所述第二成形空气喷出孔的个数N2设定为比所述第一成形空气喷出孔的个数N1少的个数，
所述第一成形空气喷出孔设于与所述喷出端缘相比向径向上的外侧仅错开距离尺寸L1的位置，所述第二成形空气喷出孔设于与所述喷出端缘相比向径向上的内侧仅错开距离尺寸L2的位置，
所述第一成形空气喷出孔的倾斜角度α1被设定为相对于所述旋转轴的轴线(O-O)成40度≤α1≤55度，所述第二成形空气喷出孔的倾斜角度α2被设定为相对于所述旋转轴的轴线(O-O)成8度≤α2≤15度，
从所述第二成形空气喷出孔喷出的第二成形空气相对于所述旋转雾化头的所述外周面的入射角β被设定为12度≤β≤13.4度，
所述距离尺寸L1被设定为4.5mm≤L1≤5.2mm，所述距离尺寸L2被设定为4.0mm≤L2≤4.5mm。
2.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，所述第一成形空气喷出孔的内径尺寸d1设定为0.8mm≤d1≤1.2mm，所述第二成形空气喷出孔的内径尺寸d2设定为0.5mm≤d2≤0.8mm。
3.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于，所述第二成形空气喷出孔的个数N2相对于所述第一成形空气喷出孔的个数N1设定为1/3N1≤N2≤1/2N1。
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