CN115297967A - 旋转雾化式静电涂装机及其空气环部件 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转雾化式静电涂装机使用成形空气生成将圆形压扁的形状的涂敷图案，并优化涂敷图案内的涂料分布。静电涂装机具有：多个主空气孔(142)，其构成在第一圆周上沿径向相对配置的第一主组(No.1)和第二主组(No.2)，且具有第一扭转角(θout)；和多个内周侧空气孔(146)，其位于多个主空气孔(142)的内周侧，并在第二圆周上沿整个圆周配置，且具有第二扭转角(θin)。从主空气孔(142)喷出外周侧成形空气(SA(out))。从内周侧空气孔喷出内周侧成形空气(SA(in))。内周侧成形空气(SA(in))比外周侧成形空气(SA(out))强。第一扭转角(θout)是旋转雾化头的旋转方向的相反方向上的扭转角，且第二扭转角(θin)是旋转雾化头的旋转方向的相同方向上的扭转角。或者，第一扭转角(θout)是旋转雾化头的旋转方向的相同方向上的扭转角，且第二扭转角(θin)是旋转雾化头的旋转方向的相反方向上的扭转角。

Description

旋转雾化式静电涂装机及其空气环部件

技术领域

本发明涉及旋转雾化式静电涂装机及其空气环部件。

背景技术

已知一种静电涂装方法，其中，使通过将液体涂料微粒化而得到的涂料粒子带电，并通过静电力使该带电后的涂料粒子吸附于被涂装物(以下称为“工件”)。实现该方法的涂装机的典型例是具备旋转雾化头(以下称为“钟形杯(Bell)”)的旋转雾化式静电涂装机。在旋转雾化式静电涂装机中，一般在将从高速旋转的钟形杯向外侧飞散的涂料粒子强制指向前方时使用成形空气。通过该成形空气能够形成期望直径的圆形涂敷图案。

专利文献1公开了一种能够正好应用于金属涂料的旋转雾化式静电涂装机。该涂装机具备规定成形空气的喷出方向的空气环部件。空气环部件具备相对位于径向内侧的内周侧空气孔、和位于外侧的外周侧空气孔。从内周侧空气孔喷出的内周侧成形空气以涂料的微粒化为目的。从外周侧空气孔喷出的外周侧成形空气将涂料粒子指向前方，并有助于控制圆形涂敷图案的直径。

专利文献1提出了一种以即使与以往相比喷出大量液体涂料(例如600cc/min)也会维持涂装质量为目的、并以提高涂覆效率为目的的旋转雾化式静电涂装机。在该目的下，内周侧成形空气指向钟形杯的背面，并向与钟形杯的旋转方向相反的方向以50°以上且小于60°的角度扭转。此外，外周侧成形空气与内周侧成形空气同样地向与钟形杯的旋转方向相反的方向扭转。在此，“扭转”及“扭转角”是以下述专利文献2所公开的直孔为基准的术语，是指以直孔为基准在圆周方向上倾斜。

不过，旋转雾化式静电涂装机的涂敷图案为圆形。已提出使该圆形的涂敷图案变形为椭圆的建议。作为实现椭圆的涂敷图案的旋转雾化式静电涂装机，已知使用外部电极生成椭圆的涂敷图案的涂装机、和使用成形空气生成椭圆的涂敷图案的涂装机。

专利文献2公开了一种使用成形空气生成大致椭圆的涂敷图案的旋转雾化式静电涂装机。本申请说明书所附的图8对应于专利文献2的图7。图9是用于说明专利文献2的涂装机的概略侧视图。参照图9，附图标记200表示专利文献2的涂装机。附图标记202是钟形杯。钟形杯202以轴线Ax为中心向一个方向旋转。附图标记204是空气环部件。空气环部件204相对于涂装机主体206以能够通过多个螺栓208(图8)拆装的方式安装。多个螺栓208由在以轴线Ax为中心的同一圆周上等间隔配置的合计六个螺栓构成。通过拆卸所有螺栓208，能够将空气环部件204定位在以轴线Ax为中心旋转位移后的任意位置。

需要说明的是，申请专利文献2的1983年左右的旋转雾化式静电涂装机的钟形杯202的转速为10,000rpm以下。专利文献2将旋转雾化式静电涂装机的转速记载为30,000～100,000rpm，但当时尚未开发出这种高速旋转的旋转雾化式静电涂装机，根据此事实，专利文献2中的30,000～100,000rpm为笔误，正确的是3,000～10,000rpm。

参照图8，空气环部件204具有配置在以轴线Ax为中心的同一圆上的多个空气孔210。多个空气孔210喷出成形空气SA(图9)。多个空气孔210构成了在以轴线Ax为中心的同一圆周上沿径向相对的第一组No.1、第二组No.2。换言之，空气环部件204在第一空气孔组No.1与第二空气孔组No.2之间的区域内未设置空气孔。为了便于说明，当参照图8使用“上下”这个词时，空气环部件204在上下区域内具备第一空气孔组No.1、第二空气孔组No.2，而在左右区域内则完全不存在空气孔组。

上下的组No.1、No.2所包括的多个空气孔210的直径全都相同，且各空气孔210是朝向前方的“直孔”。由此，从各空气孔210喷出的成形空气SA朝向前方直线喷出(图9)。专利文献2提出了通过隔着轴线Ax彼此相对的第一成形空气SA(1)和第二成形空气SA(2)来生成将上方及下方压扁的大致椭圆形的涂敷图案。如上所述，在进行专利文献2的申请的1983年左右，钟形杯202的转速为10,000rpm以下。另外，当时的涂料喷出量一般约为300cc/min。

如上所述，专利文献2所公开的静电涂装机200能够通过拆卸多个螺栓208而将空气环部件204定位在旋转位移后的任意位置。专利文献2提出了追加图案变形环作为实施例的变形例，并通过调整该图案变形环的旋转量来获得实质上与使空气环部件204旋转位移相同的效果。该建议是为了应对当随着涂料种类的变更而变更涂装条件时涂装图案以轴线Ax为中心旋转位移的情况。

图10是用于说明被称为“双钟形杯”的涂装装置的图。图10的(I)是从上方观察双钟形杯涂装装置300的俯视图，图10的(II)是后视图。参照图10的(I)，双钟形杯涂装装置300具有将两个相同的旋转雾化式静电涂装机302(1)、302(2)配置在共同的基座304上的结构。图中，附图标记W表示被涂装物(工件)。

该双钟形杯涂装装置300组装在涂装机器人或往复机上。在双钟形杯涂装装置300中，用附图标记X表示两台涂装机302(1)、302(2)的排列方向(图10的(I))。双钟形杯涂装装置300一边在与两台涂装机302(1)、302(2)的排列方向X正交的方向Y(图10的(II))上移动一边进行涂装作业。在双钟形杯涂装装置300中，各涂装机302(1)、302(2)的涂料喷出量分别约为300cc/min，但能够通过两台涂装机302(1)、302(2)为一组来对工件涂敷约600cc/min的大量液体涂料。由此，能够提高涂装加工效率。

本申请的发明人以利用一台涂装机代替双钟形杯涂装装置300来实现与双钟形杯涂装装置300实质上相同的涂装加工效率为目标，制造了以专利文献2所公开的技术思想为基础的涂装机、即参照图8、图9所说明的旋转雾化式静电涂装机200，并在涂料喷出量约600cc/min的条件下进行了实验。遗憾的是，该实验失败了。即，与申请专利文献2时相比，在大量的约600cc/min的涂料喷出量的涂装条件下无法形成大致椭圆形的且为所期望的涂料分布的涂敷图案。此外，钟形杯202的转速是现在普遍采用的20,000～30,000rpm。空气孔为直孔，从该笔直的空气孔朝向前方直线喷出成形空气。

该实验结果具有以下含义。第一，专利文献2所提出的静电涂装机在10,000rpm以下的钟形杯转速下有效，但无法应用于目前采用更高速的钟形杯转速的旋转雾化式静电涂装机。第二，意味着不得不放弃本申请的发明人所设定的“利用一台涂装机实现与双钟形杯涂装装置实质上相同的涂装质量”的开发。但是，本申请的发明人为了探索可能性而制造了一种喷出扭转后的成形空气的空气环部件。图11是用于说明所制造的空气环部件400及由此生成的涂敷图案420的图。图11的(I)是从背面观察空气环部件400的图。需要说明的是，为了在附图上明确空气孔410的喷出口的配置而用实线示出了在图11的(I)中看到的空气孔410。参照图11的(I)，空气环部件400在同一圆周上的上下区域内具备第一空气孔组No.1和第二空气孔组No.2，而在左右区域内则完全不存在空气孔组。

上下的组No.1、No.2所包括的多个空气孔410具有相同的扭转角。另外，多个空气孔410的直径全都相同。扭转后的成形空气SA从各空气孔410喷出。“扭转角”、“扭转”这些术语与专利文献1所公开的内容相同，是指以专利文献2所公开的“直孔”为基准在圆周方向上具有倾斜角。

参照图11的(II)，涂敷图案420具有花生状的外形轮廓。即，涂敷图案420具有利用宽度相对较窄的连结部分426将两个圆形部分424(1)、424(2)之间进行连结的、上下压扁的形状。该形状是优选的。但是，产生了一个新问题是第一、第二圆形部分424(1)、424(2)的中心部分428(1)、428(2)与其外周部分430(1)、430(2)及连结部分426相比涂料的密度较高。这意味着事实上不可能使附着在工件上的涂料膜厚均匀。

为了追究这个新问题的原因，本申请的发明人使用高速摄像机拍摄了工件表面，并使用摄像图像验证了生成涂敷图案420的过程。图12示意性地表示摄像图像。图12的(I)是涂料刚刚附着到工件上之后的摄像图像。可以看出，在工件的表面，液体涂料集中附着在彼此离开的两个部分440(1)、440(2)。图12的(II)是涂料附着在工件上2～3秒之后的摄像图像。从该图像可以看出，涂料的附着区域正在从两个涂料集中部分440(1)、440(2)向外侧扩大。用附图标记442(1)、442(2)表示因涂料的附着区域从两个涂料集中部分440(1)、440(2)向外侧扩大而生成的外周部分。而且，可以看出，通过液体涂料的附着区域最终生成了上述图11的(II)的涂敷图案420。即，涂敷图案420(图11的(II))的第一、第二中心部分428(1)、428(2)分别对应于涂料刚刚附着之后的涂料集中部分440(1)、440(2)。

本申请的发明人已掌握上述高速摄像机的一系列摄像图像进行以下教导。即，在600cc/min的大量的涂料喷出量下，通过采用扭转后的成形空气能够使涂敷图案420变形为压扁的形状(图11的(II))。

但是，既然该涂敷图案420具备涂料密度较高的第一、第二中心部分428(1)、(2)，附着在工件上的涂料的涂膜就会变得不均匀。

图11的(I)所示的附图标记“R”表示钟形杯的旋转方向。将图11的(I)与图11的(II)进行对比可知，涂敷图案420在与钟形杯的旋转方向R相同的方向上旋转位移。

涂装条件如下所述。

(i)钟形杯的转速：20,000rpm～30,000rpm。

(ii)成形空气SA的气压：2.0Kgf/cm²。

(iii)涂料喷出量：600cc/min。

若将应用的涂料限定于一种，则涂敷图案420的旋转位移的问题无需受到关注。换言之，当应用于各种涂料时，旋转位移的问题受到关注。对于该问题，从图13可知，只要使空气环部件400的固定位置绕着轴线Ax位移就能解决。但是，在涂装工序中，无法随着涂料更换而迅速应对。此外，图13是与图11对应的图。

一般来说，涂料的特性因涂料颜色的差异等而不同。为了应对这种情况，一般对静电涂装机进行与涂料的特性对应地变更钟形杯转速或成形空气压力的控制。考虑到该实际情况，为了探索对变更钟形杯转速、成形空气压力的适应能力而进行了变更钟形杯转速及/或成形空气压力的实验。图14表示作为其结果而生成的涂敷图案。图14的(I)表示将钟形杯转速从20,000rpm变更为30,000rpm时的涂敷图案420(A)。图14的(II)表示在将钟形杯转速维持于30,000rpm的情况下将成形空气的压力从2.0Kgf/cm²变更为3.0Kgf/cm²时的涂敷图案420(B)。此外，图14是与图13对应的图。

将图14的(I)的涂敷图案420(A)与图14的(II)的涂敷图案420(B)进行对比可知，当变更涂装条件时，出现了涂敷图案420与之对应地旋转位移的现象。根据该现象，可以说无法顺应与双钟形杯涂装装置300同样地使用各种涂料进行涂装的实际情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US10,016,770B2

专利文献2：JP特开昭60(1985)-54754号公报

发明内容

如上所述，双钟形杯涂装装置300(图10)具备能够提高涂装加工效率的优点。然而，双钟形杯涂装装置300需要两台静电涂装机302(1)、302(2)。若能利用一台涂装机实现与双钟形杯涂装装置300实质上相同的质量的涂装，则能够大幅降低包括涂装机及相关***设备和控制设备在内的设备的成本。

为了实现这一点，已确认：通过在隔着轴线Ax彼此相对的两个位置分别设置具有扭转角的空气孔组并从第一空气孔组和第二空气孔组喷出扭转后的成形空气，能够形成压扁的形状的涂敷图案420。

但是，有一个新问题是该涂敷图案420在两个彼此离开的位置包括涂料密度较高的中心部分428(1)、428(2)。其次，第二个问题是当变更涂装条件时，涂敷图案会根据该变更而旋转位移。

本发明的主要目的在于，提供一种能够使用成形空气生成将圆形压扁的形状的涂敷图案、并能优化涂敷图案内的涂料分布的旋转雾化式静电涂装机及其空气环部件。

本发明的另一目的在于，提供一种能够优化压扁的涂敷图案内的涂料分布、并且即使应用于各种涂料也能抑制涂敷图案的旋转位移的旋转雾化式静电涂装机及其空气环部件。

本发明的又一目的在于，提供一种能够替换为双钟形杯涂装装置的旋转雾化式静电涂装机及其空气环部件。

根据本发明，上述技术课题基本上通过提供一种旋转雾化式静电涂装机及其所包括的空气环部件来解决，该旋转雾化式静电涂装机的特征在于，具有：

旋转雾化头，其喷出液体涂料粒子；

多个主空气孔，其构成在以该旋转雾化头的旋转轴线为中心的第一圆周上沿径向相对配置的第一主组和第二主组，且具有第一扭转角；和

多个内周侧空气孔，其位于该多个主空气孔的内周侧，并在以所述旋转雾化头的轴线为中心的第二圆周上沿整个圆周配置，且具有第二扭转角，

从所述第一主组和所述第二主组的多个主空气孔喷出外周侧成形空气，

从多个所述内周侧空气孔喷出内周侧成形空气，

该内周侧成形空气比所述外周侧成形空气强，

所述主空气孔各自的所述第一扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相反的方向上的扭转角，且所述内周侧空气孔各自的第二扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相同的方向上的扭转角，

或者，

所述主空气孔各自的所述第一扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相同的方向上的扭转角，且所述内周侧空气孔各自的第二扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相反的方向上的扭转角。

扭转后的外周侧成形空气发挥压扁涂敷图案的功能。另一方面，扭转后的内周侧成形空气发挥优化涂敷图案内的涂料分布以使附着在工件上的涂料的涂膜均匀的功能。而且，通过将外周侧成形空气和内周侧成形空气向相反方向扭转，即使应用于各种涂料也能获得抑制涂敷图案的旋转位移的效果。

参照图15，一般而言，当将旋转雾化式静电涂装机的涂敷图案的中心部分CP与外周部分OP进行对比时，中心部分CP的涂料密度较低。在使用成形空气的涂装机中，涂料密度相对较低的中心部分CP的大小根据成形空气的强弱而变化。图15的(I)表示成形空气弱时的涂敷图案，图15的(II)表示成形空气强时的涂敷图案。当成形空气弱时，中心部分CP扩大(图15的(I))。当成形空气强时，中心部分CP变小(图15的(II))。换言之，当成形空气弱时，涂料密度相对较高的外周部分OP的宽度变小(图15的(I))。另一方面，当成形空气强时，外周部分OP的宽度变大(图15的(I))。若利用该特性，则通过控制内周侧成形空气的气压，就能与随着涂料特性的差异而变更的涂装条件对应地调整涂敷图案的中心部分CP(涂料密度较低)的大小。

本发明还具有一个特征是从空气环一起向斜前方喷出的内外的扭转后的成形空气的强度不同。与外周侧成形空气相比，内周侧成形空气较强。由此，通过内周侧成形空气的强推动力能够向工件输送涂料粒子，并形成涂料密度较低的中心部分CP。其结果是，能够优化涂敷图案内的涂料分布。而且，能够通过相对较弱的外周侧成形空气SA使圆形的涂装图案变形为压扁的形状。

根据实验可知，为了生成将圆形压扁的形状的涂敷图案、并优化涂敷图案内的涂料分布而将外周侧成形空气和内周侧成形空气相对地向相反方向扭转，这对涂敷图案的旋转位移抑制等是有效的。若具体说明的话，则可知以下两种组合中的任意一种都有效。

＜第一组合＞

(1)外周侧成形空气的第一扭转角是与钟形杯的旋转方向相反的方向上的扭转角。

(2)内周侧成形空气的第二扭转角是与钟形杯的旋转方向相同的方向上的扭转角。

＜第二组合＞

(1)外周侧成形空气的第一扭转角是与钟形杯的旋转方向相同的方向上的扭转角。

(2)内周侧成形空气的第二扭转角是与钟形杯的旋转方向相反的方向上的扭转角。

换言之，根据实验可知，在内外的成形空气向相同方向扭转的情况下，无法获得抑制涂敷图案的旋转位移等期望效果。具体而言，以下两种组合不适于本发明的目的。

＜第三组合＞

(1)外周侧成形空气的第一扭转角是与钟形杯的旋转方向相反的方向上的扭转角。

(2)内周侧成形空气的第二扭转角是与钟形杯的旋转方向相反的方向上的扭转角。

＜第四组合＞

(1)外周侧成形空气的第一扭转角是与钟形杯的旋转方向相同的方向上的扭转角。

(2)内周侧成形空气的第二扭转角是与钟形杯的旋转方向相同的方向上的扭转角。

本发明的目的及作用效果可以从以下的本发明的优选实施例的详细说明中得到明确。

附图说明

图1是第一实施例的旋转雾化式静电涂装机的前端部分的立体图。

图2是用于说明第一实施例的涂装机的概略结构的图。

图3是第一实施例的空气环部件的主视图。

图4是用于说明第一实施例的涂装机的涂敷图案的图。

图5是第二实施例的空气环部件的主视图。

图6是第三实施例的空气环部件的主视图。

图7是用于说明在组装有第三实施例的空气环部件的涂装机中生成具备涂料稀薄的中心部分的大致椭圆的涂敷图案的原理的图。

图8是与专利文献2的图7对应的图，是组装在通过成形空气生成椭圆的涂敷图案的以往的涂装机中的空气环部件的主视图。

图9是用于说明组装有图8所示的空气环部件的以往的涂装机的结构的图。

图10的(I)是用于说明双钟形杯涂装装置的两台涂装机的配置的图，(II)是用于说明双钟形杯涂装装置的移动方向的图。

图11是用于说明通过使用扭转后的成形空气而能够生成将圆形压扁的形状的涂敷图案的图，(I)是所使用的空气环部件的后视图，(II)是涂敷图案的主视图。在此，关于(I)所示的空气环部件所包括的空气孔，为了在附图上明确其喷出口的配置而用实线示出了空气孔的喷出口。

图12是用于说明为了解析图11所示的涂敷图案的问题而用高速摄像机拍摄到的摄像图像的图，(I)表示涂料刚刚附着到工件上之后的状态，(II)表示2-3秒之后的状态。

图13是用于说明为了修正使用扭转后的成形空气所生成的涂敷图案的旋转位移而将空气环部件设置在旋转位移后的位置上的状态的图，是与图11对应的图。

图14是用于说明使用扭转后的成形空气所生成的涂敷图案根据涂装条件的差异而旋转位移的图，是与图13对应的图。

图15是用于说明一般的旋转雾化式静电涂装机的圆形涂敷图案的密度较低的中心部分根据成形空气的强弱而变化的图。

图16是用于说明在通过使用扭转后的成形空气而将圆形压扁的形状的涂敷图案上产生的毛须的图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的优选实施例。

图1、图2是用于说明实施例的旋转雾化式静电涂装机10的图。在图示的涂装机10中，液体涂料被供给至钟形杯12的中心部分。另外，对钟形杯12施加负的高电压。涂装机10通过利用图外的气动马达使钟形杯12高速旋转而将带电的涂料粒子从钟形杯12的外周缘喷出到外侧。

空气环部件14位于钟形杯12的后方。空气环部件14固定在涂装机主体16上。图3是从前方观察空气环部件14的主视图。空气环部件14在以轴线Ax为中心的第一圆周上具有隔着钟形杯旋转轴线Ax彼此相对定位的一对空气孔组No.1、No.2。即，第一主组No.1和第二主组No.2沿径向相对定位。第一主组No.1和第二主组No.2由多个第一空气孔142构成，从该多个第一空气孔142喷出外周侧成形空气SA(out)。

空气环部件14在多个第一空气孔142的内周侧还具有多个第二空气孔146。多个第二空气孔即内周侧空气孔146在以钟形杯轴线Ax为中心的第二圆周上沿整个圆周等间隔配置。从内周侧空气孔146喷出内周侧成形空气SA(in)。在此，内周侧成形空气SA(in)比外周侧成形空气SA(out)强。

构成与外周侧成形空气SA(out)相关的第一主组No.1和第二主组No.2的多个第一空气孔即外周侧空气孔142全都是直径相同的截面为圆形的孔。另外，生成内周侧成形空气SA(in)的多个第二空气孔即内周侧空气孔146全都是直径相同的截面为圆形的孔。

参照图2，外周侧成形空气SA(out)指向与钟形杯12的外周缘离开的位置。另一方面，内周侧成形空气SA(in)指向钟形杯12的外周缘。作为变形例，内周侧成形空气SA(in)也可以指向与钟形杯12的外周缘离开的位置。该离开距离可以是从钟形杯12的外周缘起约5mm的范围。通过使内周侧成形空气SA(in)指向从钟形杯12的外周缘到5mm的范围内，能够明确涂敷图案的基本的圆形轮廓。

外周侧成形空气SA(out)和内周侧成形空气SA(in)相对地向相反方向扭转。若具体说明的话，参照图1、图3，外周侧成形空气SA(out)向与钟形杯12的旋转方向R相反的方向扭转。另一方面，内周侧成形空气SA(in)向与钟形杯的旋转方向R相同的方向扭转。

在此，外周侧成形空气SA(out)即外周侧空气孔142的第一扭转角θout(图1)是与钟形杯12的旋转方向R相反的方向上的45°。外周侧空气孔142的扭转角θout并不限定于45°。第一扭转角θout为10°～60°即可，优选为30～50°。另一方面，内周侧成形空气SA(in)即内周侧空气孔146的第二扭转角θin是与钟形杯12的旋转方向R相同的方向上的45°(图1、图2)。内周侧空气孔146的扭转角θin并不限定于45°。第二扭转角θin为10°～60°即可，优选为30～50°。

如上所述，内周侧成形空气SA(in)比外周侧成形空气SA(out)强。参照图2来说明实现这一点的一个例子。在图2中，从外周侧空气室28向外周侧空气孔142供给压缩空气。从内周侧空气室30向内周侧空气孔146供给压缩空气。从共同的压缩空气源32通过第一气压调整单元34、第二气压调整单元36向外周侧空气室28、内周侧空气室30供给压缩空气。通过外周侧气压调整单元34和内周侧气压调整单元36能够控制向外周侧空气室28和内周侧空气室30供给的压缩空气的压力。在此，虽未进行限定，但内外的空气孔142、146是相同的直径，具体为1.0mm。而且，向内周侧空气室30供给的压缩空气的压力设定为比外周侧空气室28高的值。此外，钟形杯12的直径为60mm。

涂料喷出量、钟形杯转速、向外周侧空气室28、内周侧空气室30供给的压缩空气的压力能够通过来自图外的控制面板的控制信号来控制。

使用金属涂料、透明涂料、固体涂料在500cc/min的涂料喷出量下进行实施。将钟形杯12的转速控制在30,000～40,000rpm的范围内，另外，将外周侧成形空气SA(out)的压力固定在0.5Kgf/cm²。内周侧成形空气SA(in)的压力被控制在比外周侧成形空气SA(out)高的1.5～2.0Kgf/cm²的范围内。其结果是，能够生成图4所示的涂敷图案40。从图4可知，涂敷图案40具有椭圆的外形轮廓，且长轴方向上的宽度为630～650mm。该涂敷图案40由涂料的量较多且涂料密度大致均匀的外周部分OP、和涂料稀薄的内周部分CP构成。其结果是，能够在工件表面形成膜厚均匀的涂装膜。

不过，在参照图8、图9所说明的以往的涂装机200生成的涂敷图案420中发现了毛须42。图16表示产生了毛须42的涂敷图案420。毛须42出现在涂敷图案420的四个角。本申请的发明人以实现没有毛须42的、更优选的涂敷图案为目标对第一实施例的空气环部件14(图3)进行了研究。

参照图3，空气环部件14在由多个外周侧空气孔142构成的第一主组No.1和第二主组No.2所夹着的区域内完全不存在空气孔。本申请的发明人推测存在第一主组No.1及第二主组No.2的空气孔142的区域与完全不存在空气孔142的区域之间的极端结构差异是毛须42产生的主要原因。在该推论之下，想出了在第一主组No.1、第二主组No.2的两端且是在各自的过渡区域内设置追加空气孔，并从该追加空气孔喷出相对较弱的空气。

图5表示第二实施例的空气环部件50。该图5与图3对应。因此，使用图3所使用的附图标记来说明第二实施例的空气环部件50。参照图5，第二实施例的空气环部件50在第一主组No.1及第二主组No.2的两端分别具有连续的合计四个过渡组152。该过渡组152由多个过渡空气孔154构成，从外周侧空气室28向该多个过渡空气孔154供给压缩空气。从过渡组152喷出的空气构成外周侧成形空气SA(out)的一部分。

多个过渡空气孔154和第一主组No.1及第二主组No.2的外周侧空气孔142在共同的第一圆周上等间隔配置。各过渡空气孔154在与钟形杯12的旋转方向R相反的方向上具有45°的第一扭转角，这点与外周侧空气孔142相同。当将构成第一主组No.1及第二主组No.2的空气孔142称为“主空气孔”时，从多个过渡空气孔154喷出的空气比从构成第一主组No.1和第二主组No.2的多个主空气孔142喷出的空气弱。

虽未进行限定，但若使用向主空气孔142供给空气的外周侧空气室28(图2)并从该外周侧空气室28向过渡空气孔154供给空气的话，则与主空气孔142相比使过渡空气孔154的直径缩小即可。例如，当主空气孔142的直径为1mm时，将过渡空气孔154的直径例如设定为0.8mm即可。由此，能够使从各过渡空气孔154喷出的空气与从各主空气孔142喷出的空气相比相对减弱。

多个过渡空气孔154也可以由直径全都相同的孔构成。作为变形例，构成过渡组152的多个过渡空气孔154各自的直径也可以设计为随着接近第一主组No.1或第二主组No.2的端部而逐渐或阶梯式地变大。若具体举例的话，则可以使构成各过渡组152的多个过渡空气孔154由直径0.8mm和直径0.6mm的两种孔构成，而且，也可以使离第一主组No.1或第二主组No.2近的过渡空气孔154由直径0.8mm的空气孔构成，并使离第一主组No.1或第二主组No.2远的过渡空气孔154由直径0.6mm的空气孔构成。

当使用该第二实施例的空气环部件50进行涂装后，确认了能够防止上述毛须42(图16)产生的效果。

图6表示第三实施例的空气环部件60。该空气环部件60也是上述第二实施例的空气环部件50的变形例。参照图6，第三实施例的空气环部件60具备使从第一主组No.1的两端延伸的两个过渡组152与从第二主组的两端延伸的两个过渡组152分别连续的两个补充组162。构成各补充组162的多个补充空气孔164和第一主组No.1及第二主组No.2的主空气孔142以及与其相邻的过渡组152的过渡空气孔154在共同的第一圆周上等间隔配置。从外周侧空气室28向该多个补充空气孔164供给压缩空气。从补充组162喷出的空气构成外周侧成形空气的一部分。

第三实施例的空气环部件60能够从该多个补充空气孔164及主空气孔142、过渡空气孔154在整个圆周上喷出外周侧成形空气SA(out)。

补充空气孔164在与钟形杯12的旋转方向R相反的方向上具有45°的第一扭转角，这点与主空气孔142及过渡空气孔154相同。从多个补充空气孔164喷出的空气比从多个过渡空气孔154喷出的空气弱。虽未进行限定，但若使用向主空气孔142供给空气的外周侧空气室28(图2)并从外周侧空气室28向上述过渡空气孔154及补充空气孔164供给空气的话，则与过渡空气孔154相比使补充空气孔164的直径缩小即可。在实际制造的空气环部件60中，主空气孔142的直径为1mm，过渡空气孔154的直径为0.8mm，补充空气孔164的直径为0.5mm。由此，能够使从多个补充空气孔164喷出的空气与从多个过渡空气孔154喷出的空气相比减弱。

图7是用于概念性地说明在组装有第三实施例的空气环部件60(图6)的旋转雾化式静电涂装机中、通过外周侧成形空气SA(out)的作用与内周侧成形空气SA(in)的作用叠加来形成椭圆的涂敷图案40的图。图7的(I)表示没有利用内周侧成形空气SA(in)而是仅利用外周侧成形空气SA(out)形成的第一图案70。第一图案70的外形轮廓大致为矩形。图7的(II)表示没有利用外周侧成形空气SA(out)而是仅利用内周侧成形空气SA(in)形成的第二图案72。第二图案72的外形轮廓为圆形。通过上述内周侧成形空气SA(in)与外周侧成形空气SA(out)的组合，能够形成具有椭圆的外形轮廓且具备涂料密度较低的中心部分CP的涂敷图案74。

根据实验可知，组装有第三实施例的空气环部件60的涂装机10能够实现与双钟形杯涂装装置300(图10)相同的涂装质量。

依照本发明的旋转雾化式静电涂装机对以下涂装条件有效。

(1)钟形杯转速：20,000～45,000rpm。优选为30,000～40,000rpm。

(2)涂料喷出量：200～600cc/min。优选为300～500cc/min。

(3)可应用涂料：水性及油性涂料。金属涂料、透明涂料、固体涂料。

附图标记说明

10 实施例的旋转雾化式静电涂装机

12 钟形杯

14 空气环部件

142 喷出外周侧成形空气的第一空气孔(外周侧空气孔)

No.1 外周侧空气孔的第一主组

No.2 外周侧空气孔的第二主组

146 喷出内周侧成形空气的第二空气孔(内周侧空气孔)

16 涂装机主体

28 向外周侧空气孔供给压缩空气的外周侧空气室

30 向内周侧空气孔供给压缩空气的内周侧空气室

34 对向外周侧空气室供给的压缩空气的气压进行调整的外周侧单元

36 对向内周侧空气室供给的压缩空气的气压进行调整的内周侧单元

40 涂敷图案

SA(in) 内周侧成形空气

SA(out) 外周侧成形空气

θout 外周侧空气孔的第一扭转角

θin 内周侧空气孔的第二扭转角

152 过渡组

154 过渡空气孔

162 补充组

164 补充空气孔。

Claims (18)

1.一种旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，具有：

旋转雾化头，其喷出液体涂料粒子；

多个主空气孔，其构成在以该旋转雾化头的旋转轴线为中心的第一圆周上沿径向相对配置的第一主组和第二主组，且具有第一扭转角；和

多个内周侧空气孔，其位于该多个主空气孔的内周侧，并在以所述旋转雾化头的轴线为中心的第二圆周上沿整个圆周配置，且具有第二扭转角，

从所述第一主组和所述第二主组的多个主空气孔喷出外周侧成形空气，

从多个所述内周侧空气孔喷出内周侧成形空气，

该内周侧成形空气比所述外周侧成形空气强，

所述主空气孔各自的所述第一扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相反的方向上的扭转角，且所述内周侧空气孔各自的第二扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相同的方向上的扭转角，

或者，

所述主空气孔各自的所述第一扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相同的方向上的扭转角，且所述内周侧空气孔各自的第二扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相反的方向上的扭转角。

2.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，所述旋转雾化头的转速为20,000～45,000rpm。

3.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，涂料喷出量为200～600cc/min。

4.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，具有：

第一空气室，其向多个所述主空气孔供给压缩空气；和

第二空气室，其相对于该第一空气室独立且向所述内周侧空气孔供给压缩空气，

所述第二空气室的压缩空气的压力比所述第一空气室的压缩空气的压力高。

5.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，所述主空气孔各自的所述第一扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相反的方向上的扭转角，且所述内周侧空气孔各自的第二扭转角是与所述旋转雾化头的旋转方向相同的方向上的扭转角。

6.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，所述内周侧成形空气的所述第二扭转角为10°～60°。

7.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，所述内周侧成形空气的所述第二扭转角为30°～50°。

8.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，所述外周侧成形空气的所述第一扭转角为10°～60°。

9.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，所述外周侧成形空气的所述第一扭转角为30°～50°。

10.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，所述内周侧成形空气指向所述旋转雾化头的外周缘或其径向外侧的附近。

11.根据权利要求10所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，所述外周侧成形空气指向与所述旋转雾化头的外周缘离开的位置。

12.根据权利要求1所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，还具有过渡组，该过渡组与所述第一主组和所述第二主组相邻且由配置在所述第一圆周上的多个过渡空气孔构成，

多个所述过渡空气孔具有与所述主空气孔相同的方向上的、相同的扭转角，

从该多个过渡空气孔喷出的空气构成所述外周侧成形空气的一部分，

从每个该过渡空气孔喷出的空气比从每个所述主空气孔喷出的空气弱。

13.根据权利要求4所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，还具有过渡组，该过渡组与所述第一主组和所述第二主组相邻且由配置在所述第一圆周上的多个过渡空气孔构成，

多个所述过渡空气孔具有与所述主空气孔相同的方向上的、相同的扭转角，

从该多个过渡空气孔喷出的空气构成所述外周侧成形空气的一部分，

从所述第一空气室向所述过渡空气孔供给压缩空气，

各所述过渡空气孔的直径比所述主空气孔的直径小。

14.根据权利要求13所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，具有一对补充组，该一对补充组位于与所述第一主组相邻的过渡组和与所述第二主组相邻的过渡组之间，且由配置在所述第一圆周上的多个补充空气孔构成，

多个所述补充空气孔具有与所述过渡空气孔相同的方向上的、相同的扭转角，

从该多个补充空气孔喷出的空气构成所述外周侧成形空气的一部分，

从每个该补充空气孔喷出的空气比从每个所述过渡空气孔喷出的空气弱。

15.根据权利要求14所述的旋转雾化式静电涂装机，其特征在于，具有一对补充组，该一对补充组位于与所述第一主组相邻的过渡组和与所述第二主组相邻的过渡组之间，且由配置在所述第一圆周上的多个补充空气孔构成，

多个所述补充空气孔具有与所述过渡空气孔相同的方向上的、相同的扭转角，

从该多个补充空气孔喷出的空气构成所述外周侧成形空气的一部分，

从所述第一空气室向所述补充空气孔供给压缩空气，

各所述补充空气孔的直径比所述过渡空气孔的直径小。

16.一种空气环部件，其特征在于，构成权利要求1～11中任一项所述的旋转雾化式静电涂装机的一部分，

具有多个所述主空气孔和多个所述内周侧空气孔。

17.根据权利要求16所述的空气环部件，其特征在于，还具有过渡组，该过渡组与所述第一主组和所述第二主组相邻且由配置在所述第一圆周上的多个过渡空气孔构成，

多个所述过渡空气孔具有与所述主空气孔相同的方向上的、相同的扭转角，

该多个过渡空气孔的直径比所述主空气孔的直径小。

18.根据权利要求17所述的空气环部件，其特征在于，具有一对补充组，该一对补充组位于与所述第一主组相邻的过渡组和与所述第二主组相邻的过渡组之间，且由配置在所述第一圆周上的多个补充空气孔构成，

多个所述补充空气孔具有与所述过渡空气孔相同的方向上的、相同的扭转角，

该多个补充空气孔的直径比所述过渡空气孔的直径小。

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