JP2022035206A - Spray gun for electrostatic coating and electrostatic coating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、静電塗装用スプレーガン及び静電塗装装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a spray gun for electrostatic coating and an electrostatic coating device.
静電塗装用スプレーガンを用いた塗装作業において、例えば周囲が暗い環境又は被塗装物の被塗装面が平面ではなく凹凸形状であって深く凹んだ部分を塗装する場合、作業者が塗装の仕上がり状況等を確認できるよう静電塗装用スプレーガンに照明装置を備えたいとの要望がある。 In the painting work using a spray gun for electrostatic coating, for example, when the surroundings are dark or the surface of the object to be painted is not a flat surface but an uneven shape and a deeply recessed part is painted, the operator finishes the painting. There is a request to equip the electrostatic coating spray gun with a lighting device so that the situation can be confirmed.
ところで、粉体塗装又は液体塗装を行う環境は、粉体塗料の粉末や液体塗料から揮発した溶剤蒸気が空気中に飛散し空気と混ざって爆発性雰囲気となる可能性があることから、いわゆる防爆エリアと呼ばれている。このため、防爆エリア内で使用することを前提とした静電塗装用スプレーガンに備える照明装置は、爆発性雰囲気に対して電気火花や高温等の発生による着火源とならないよう配慮する必要がある。 By the way, in an environment where powder coating or liquid coating is performed, powder of powder coating or solvent vapor volatilized from liquid coating may be scattered in the air and mixed with air to create an explosive atmosphere, so that it is so-called explosion-proof. It is called an area. For this reason, it is necessary to consider that the lighting equipment provided for the electrostatic coating spray gun, which is supposed to be used in the explosion-proof area, does not become an ignition source due to the generation of electric sparks, high temperature, etc. in an explosive atmosphere. be.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、防爆エリア内においても着火源となることを防いで安全に使用することができる照明機能を備えた静電塗装用スプレーガン、及び静電塗装装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is an electrostatic coating spray having a lighting function that can be safely used by preventing it from becoming an ignition source even in an explosion-proof area. To provide guns and electrostatic coating equipment.
実施形態の静電塗装用スプレーガンは、本体と、前記本体の先端に設けられ塗料を噴霧するためのノズルと、前記ノズルから噴霧された塗料を帯電させるための高電圧出力部と、前記高電圧出力部に高電圧を供給する高電圧発生器と、外部の光源ユニットに接続され前記光源ユニットから供給される光を伝搬可能な光ファイバーと、前記本体に設けられ前記光ファイバーを伝搬した光を前記ノズルから噴霧される塗料の噴射方向に向かって照射可能な照射部と、を備える。 The electrostatic coating spray gun of the embodiment has a main body, a nozzle provided at the tip of the main body for spraying paint, a high voltage output unit for charging the paint sprayed from the nozzle, and the high height. The high voltage generator that supplies a high voltage to the voltage output unit, the optical fiber that is connected to an external light source unit and can propagate the light supplied from the light source unit, and the light that is provided in the main body and propagates through the optical fiber. It is provided with an irradiation unit capable of irradiating the paint sprayed from the nozzle in the spraying direction.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1に示す静電塗装装置1は、例えば粉体塗料や液体塗料等の塗料を静電塗装によって噴霧し、これにより被塗装物100に塗料を塗布することができる装置である。静電塗装装置1は、図1に示すように、静電塗装用スプレーガン10、静電コントローラ20、及び光源ユニット30を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The
本実施形態の場合、静電塗装用スプレーガン10は、爆発性雰囲気となる可能性のある場所で使用されることを前提としているため、防爆仕様となっている。また、静電コントローラ20は、防爆仕様とすることで防爆エリア内に配置することができる。そして、本実施形態の場合、光源ユニット30は、防爆エリアの外に配置される。
In the case of the present embodiment, the electrostatic
ここで、防爆エリアとは、爆発性雰囲気の可能性のある場所を意味し、具体的には粉体塗料や液体塗料が使用される塗装ブース等である。なお、以下の説明では、静電塗装用スプレーガン10を単にスプレーガン10と称する。また、本実施形態では、図1における紙面の左側が塗料の噴霧側であってスプレーガン10の前側とし、前側とは反対側つまり塗料の噴霧側の反対側をスプレーガン10の後側とする。そして、図1におけるスプレーガンの前後方向対する直角方向を、スプレーガン10の上下方向とする。
Here, the explosion-proof area means a place where there is a possibility of an explosive atmosphere, and specifically, a painting booth or the like where powder paint or liquid paint is used. In the following description, the electrostatic
スプレーガン10は、図1に示すように、本体11、塗料バルブ12、エアバルブ13、塗料経路14、エア経路15、トリガー16、ノズル17、高電圧出力部18、及び高電圧発生器40を備えている。本体11は、スプレーガン10の外殻を構成している。本体11は、例えば電気絶縁性を有するポリアセタール樹脂やフッ素樹脂などの合成樹脂によって構成されている。本体11は、詳細は図示しないが、全体として拳銃型つまりハンドガン型であり、図示しないグリップ部を有している。作業者は、グリップ部を把持してスプレーガン10を操作することができる。
As shown in FIG. 1, the
塗料バルブ12は、塗料経路14を介して、塗料ポンプ61及び塗料タンク62に接続されている。塗料タンク62内には、液体又は粉体の塗料が貯蔵されている。塗料タンク62内の塗料は、塗料ポンプ61によって、塗料経路14を通り塗料バルブ12へ供給される。塗料経路14は、例えば電気絶縁性を有する合成樹脂製のホースで構成されている。エアバルブ13は、エア経路15を介してコンプレッサ63に接続されている。コンプレッサ63で生じた圧縮空気は、エア経路15を通りエアバルブへ供給される。また、塗料バルブ12及びエアバルブ13は、作業者によるトリガー16の引き操作によって開放される。
The
ノズル17は、被塗装物100に対して塗料を所定のパターンに噴霧するためのものであり、本体11の先端部に設けられている。ノズル17の内部には、詳細は図示しないが、塗料供給口や、霧化エア孔及びパターン形成エア孔が設けられている。トリガー16が作業者によって引き操作されて塗料バルブ12及びエアバルブ13が開放されると、ノズル17には、塗料経路14及び塗料バルブ12を介して塗料が供給されるとともに、エア経路15及びエアバルブ13を介して圧縮空気が供給される。塗料が液体である場合、ノズル17に供給された液体塗料は、霧化エア孔から吐出される圧縮空気によって微粒子化されるとともに、パターン形成エア孔から突出される圧縮空気によって塗装に適した形状つまり塗装パターンに形成されて噴霧される。
The
また、スプレーガン10は、静電コントローラ20に対してケーブルで接続されている。静電コントローラ20は、スプレーガン10に対して交流電圧を供給する。そして、高電圧発生器40は、静電コントローラ20から入力される交流電圧に比例した直流の高電圧を出力する。本実施形態において、高電圧発生器40は、外部から入力された入力電圧を5000~6000倍程度に昇圧して出力する。
Further, the
また、高電圧発生器40は、入力トランス41、昇圧回路42、及び出力抵抗43を有している。入力トランス41の入力側つまり1次側は、静電コントローラ20に接続されている。一方、入力トランス41の出力側つまり2次側は、例えば金属線によって昇圧回路42の入力側つまり低電圧部421に接続されている。このようにして、入力トランス41は、静電コントローラ20と昇圧回路42との間を電気的に絶縁し、静電コントローラ20から供給される交流電圧Vacを昇圧回路42の低電圧部421へ出力する。
Further, the
昇圧回路42は、例えばコッククロフト・ウォルトン型の昇圧整流回路で構成されている。昇圧回路42は、入力トランス41から入力された交流電圧Vacを昇圧及び整流して直流の高電圧に変換する。昇圧回路42の出力側つまり高電圧部422は、例えば金属線によって出力抵抗43に接続されている。
The
出力抵抗43は、例えば板状に構成された抵抗体であり、昇圧回路42の高電圧部422と高電圧出力部18との間に設けられている。昇圧回路42から出力された直流の高電圧は、出力抵抗43を介して高電圧出力部18に供給され、高電圧出力部18から直流の出力電圧Vdcとして出力される。高電圧出力部18は、例えばピン形状の金属電極で構成され、ノズル17の近傍に設けられている。これにより、ノズル17から噴霧された塗料の微粒子には、高電圧出力部18から出力される直流の出力電圧Vdcが印加される。
The
なお、昇圧回路42は、回路内の図示しないダイオードの向きを変えることにより、出力電圧の極性を接地電位に対して正又は負のいずれかに設定することができる。例えば昇圧回路42の出力電圧の極性は、接地電位に対して負になるように構成されている。この場合、ノズル17から噴霧された塗料の微粒子は負の極性に荷電される。なお、本明細書中において、出力電圧Vdcの値は、便宜上、正負の区別なく絶対値で表している。
The
本実施形態の場合、静電コントローラ20は、例えば12V~20Vの交流電圧をスプレーガン10の入力トランス41の1次側に供給する。入力トランス41は、静電コントローラ20から供給された交流電圧を2次側において2kV~4kV程度の交流電圧に変換して、昇圧回路42へ出力する。昇圧回路42は、入力トランス41から供給された交流電圧を60kV~100kVの高電圧の直流電圧に昇圧して高電圧出力部18に供給する。そして、高電圧出力部18は、高電圧発生器40から供給された高電圧をノズル17の近傍に出力し、ノズル17から噴霧された塗料を高電圧に帯電させる。これにより、被塗装物100に対して静電塗装が行われる。
In the case of the present embodiment, the
光源ユニット30は、例えば金属製の筐体で構成されており、その内部には回路基板上に実装されたLEDなどの光源31が収容されている。光源ユニット30は、図示しない外部の電源と電気的に接続しており、外部の電源から光源31を駆動するための駆動電圧が供給される。また、光源ユニット30は、図示しない操作部を有しており、作業者が操作部を入力操作することによって、光源31の調光制御等を行うことができる。なお、光源31は、LEDに限らず、半導体レーザーなどの固定光源で構成されても良い。なお、本実施形態において光源ユニット30は、図1に示すように、防爆エリア外に配置する場合、防爆構造であることを要しない。
The
また、スプレーガン10は、光ファイバー51、照射部52、及びスイッチ53を有している。光ファイバー51は、例えば石英ガラスやプラスチックによって心線が形成されており、心線の周囲が紫外線硬化型樹脂やナイロンなどによって被覆されている。また、光ファイバー51は、1本又は複数本に束線されたケーブル構造に構成されている。光ファイバー51は、光源ユニット30に接続され、光源ユニット30から供給される光を伝搬可能に構成されている。具体的には、光ファイバー51は、一方の端部つまり後端側の端部が光源ユニット30に接続されており、他方の端部つまり先端側の端部が照射部52に接続されている。このようにして、光ファイバー51は、光源31から受光した光を照射部52に伝搬することができる。
Further, the
照射部52は、本体11の上部に固定部70を介して着脱可能に設けられている。固定部70は、例えばねじや接着剤等によって本体11に固定されているとともに、例えばスナップフィット等によって照射部52を装着可能に構成されている。この場合、照射部52と固定部70とにおいて相互が接触する部分は合成樹脂で構成されており、金属は設けられていない。これにより、照射部52を固定部70に取り付け及び取り外す際に、金属同士がこすれ合って火花が生じることを回避している。
The
照射部52は、光ファイバー51を伝搬した光をノズル17から噴霧される塗料の噴射方向に向かって照射可能に構成されている。すなわち、照射部52による光の照射方向と、ノズル17による塗料の噴射方向とは同一方向に設定されている。
The
本実施形態の場合、光ファイバー51は、本体11の内部を通過して照射部52に接続されている。すなわち、光ファイバー51の一部は、本体11と一体に構成されている。これにより、本体11付近における光ファイバー51の露出を低減することで、作業者がスプレーガン10の操作をする際に光ファイバー51が邪魔にならず、結果としてスプレーガン10の操作性に悪影響を与えることを抑制できる。
In the case of the present embodiment, the
なお、光ファイバー51は、本体11の内部を通過して照射部52に接続される構成に限らず、例えば本体11の外面を這わして本体11の外部から照射部52に直接接続される構成であっても良い。さらに、光ファイバー51は、例えば本体11の外面を這わさずに、本体11の外部から照射部52に接続される構成であっても良い。この場合、照射部52を本体11から取り外した状態において、照射部52をスプレーガン10とは独立して操作することができる。これにより、スプレーガン10からの塗料の噴霧方向に依存することなく、任意の方向から被塗装物に対して光を照射することができる。
The
照射部52は、ケース521と、レンズ522と、を有している。ケース521は、照射部52の外殻を構成しており、例えば円筒状又は矩形状に形成されている。ケース521は、例えば電気絶縁性を有する合成樹脂によって構成されている。ケース521は、光ファイバー51の少なくとも先端側の端部を収容可能に構成されている。ケース521は、光ファイバー51を伝搬した光の照射方向側つまり前方側の側面が開口しており、当該開口の内側にはレンズ522が取り付けられている。
The
また、ケース521内には、図示しない保持部材が設けられている。保持部材は、照射部52の前後方向においてレンズ522の後方側に設けられ、光ファイバー51を伝搬した光がレンズ522へ向かって照射可能となるように光ファイバー51を保持することができる。
Further, a holding member (not shown) is provided in the
レンズ522は、光ファイバー51を伝搬した光を所望の照射角度にて投光するためのものであり、例えば樹脂製の凸レンズで構成されている。レンズ522の前方には図示しないカバーが設けられている。当該カバーは、ケース521の前方側の開口を密閉するためのものであり、例えば樹脂製で構成されている。この場合、レンズ522及びカバーは、例えば無色透明又は有色透明で構成されている。
The
スイッチ53は、照射部52からの光の照射の有無を切り替える機能を有する。本実施形態の場合、スイッチ53は、光ファイバー51の途中に設けられている。この場合、スイッチ53は、図1に示すように、光源ユニット30から本体11までのうち本体11側、つまりスプレーガン10付近又は本体11に設けられている。作業者は、光源ユニット30の光源31を点灯させた状態でスイッチ53を操作することで、照射部52からの光の照射の有無を切り替えることができる。これにより、作業者はスプレーガン10を操作する手元付近でスイッチ53の操作をすることができる。したがって、スプレーガン10とスイッチ53との操作を一元的に行うことができ、操作性を向上することができる。
The
この場合、スイッチ53は、光ファイバー51の経路を物理的に遮断及び開通することが可能なスイッチで構成されている。すなわち、スイッチ53は、電気的な接点を有さない構成となっている。これにより、スイッチ53が防爆エリア内で使用される場合であっても、着火源となる火花が生じることを回避することができる。なお、スイッチ53は、光源ユニット30に電気的に接続されて光源31の点消灯を切り替える電気的スイッチで構成されても良い。スイッチ53を電気的スイッチで構成する場合、スイッチ53は防爆構造で構成される。
In this case, the
以上説明した実施形態によれば、スプレーガン10は、本体11、ノズル17、高電圧出力部、及び高電圧発生器を備えている。ノズル17は、本体11の先端に設けられ塗料を噴霧するためのものである。高電圧出力部18は、ノズル17から噴霧された塗料を帯電させるためのものである。高電圧発生器40は、高電圧出力部に高電圧を供給する機能を有する。
According to the embodiment described above, the
ここで、スプレーガン10を用いた塗装作業において、例えば照明が届かない暗い環境又は被塗装物の被塗装面が平面ではなく凹凸形状であって深く凹んだ部分を塗装する場合、作業者が塗装の仕上がり状況を目視で確認することが難しい。また、粉体塗装又は液体塗装を行う環境は、いわゆる防爆エリアである。防爆エリアは、粉体塗料の粉末や液体塗料から揮発した溶剤蒸気が空気中に飛散し空気と混ざった爆発性雰囲気に対する着火によって爆発を起こす危険性が存在する。そのため、防爆エリア内で使用することを前提としたスプレーガン10に照明機能を備える場合、爆発性雰囲気に対して電気火花や高温等の発生による着火源とならないよう防爆仕様とする必要がある。
Here, in the painting work using the
そこで、本実施形態の場合、スプレーガン10は、光ファイバー51と、照射部52と、を備えている。光ファイバー51は、外部つまり防爆エリア外の光源ユニット30に接続され光源ユニット30から供給される光を伝搬可能である。照射部52は、本体11に設けられ光ファイバー51を伝搬した光をノズル17から噴霧される塗料の噴射方向に向かって照射可能である。光ファイバー51及び照射部52は、電気的部分すなわち着火源となり得る火花や高温が生じる部分を有していないため、防爆エリア内において安全に使用することができる。これによれば、作業者は、例えば照明が届かない暗い環境における塗装作業であっても、照射部52からの照明によって作業者が塗装の仕上がり状況を目視で確認することができるため、精度良くかつ円滑に塗装作業を行うことができる。この場合、スプレーガン10が備える照明機能は、光源ユニット30に接続された光ファイバー51と照射部52とによる簡易な構造で実現される。
Therefore, in the case of the present embodiment, the
また、本実施形態において、スプレーガン10は、スイッチ53を更に備えている。スイッチ53は、照射部52からの光の照射の有無を切り替えるためのものである。また、スイッチ53は、光源ユニット30から本体11までのうち本体11側に設けられている。具体的には、スイッチ53は、本体11付近に設けられている。この場合、スイッチ53が本体11付近に設けられているとは、例えば作業者が片方の手で本体11を把持した場合に、もう片方の手でスイッチ53を操作可能な程度に、スイッチ53が本体11の近傍にあることを意味する。これによれば、作業者はスプレーガン10を操作する手元付近でスイッチ53の操作をすることができる。よって、スプレーガン10とスイッチ53との操作を一元的に行うことができ、操作性を向上することができる。
Further, in the present embodiment, the
(変形例)
次に、上記実施形態の変形例について図2も参照して説明する。
上記第1実施形態において、スイッチ53は、光源ユニット30から本体11までのうち本体11側、つまり防爆エリア内に設けられていた。これに対し、第2実施形態のスイッチ53は、図2に示すように、光源ユニット30から本体11のうち光源ユニット30側に設けられている。すなわち、スイッチ53は、光源ユニット30と同様に、防爆エリア外に配置されている。これによれば、スイッチ53は、防爆構造とすることを要しないため、スイッチ53の構造を簡素化してコスト低減を図ることができる。結果として、スプレーガン10の構造を簡素化してコスト低減を図ることができる。この場合、スイッチ53は、光源ユニット30と一体に構成されても良いし、光源ユニット30と別体として独立して構成しても良い。また、この場合、スイッチ53は、光ファイバー51の経路を物理的に遮断及び開通することが可能なスイッチで構成しても良いし、電気的な指示により光源31の点灯の有無を切り替えることが可能なスイッチで構成しても良い。
(Modification example)
Next, a modified example of the above embodiment will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, the
以上説明した、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。 Although the embodiment of the present invention described above has been described, this embodiment is presented as an example and is not limited to each of the embodiments described above and in the drawings, and deviates from the gist of the invention. It can be changed as appropriate to the extent that it does not.
1…静電塗装装置、10…静電塗装用スプレーガン、11…本体、17…ノズル、18…高電圧出力部、30…光源ユニット、40…高電圧発生器、51…光ファイバー、52…照射部、53…スイッチ 1 ... Electrostatic coating device, 10 ... Electrostatic coating spray gun, 11 ... Main body, 17 ... Nozzle, 18 ... High voltage output unit, 30 ... Light source unit, 40 ... High voltage generator, 51 ... Optical fiber, 52 ... Irradiation Department, 53 ... Switch
Claims (4)
前記本体の先端に設けられ塗料を噴霧するためのノズルと、
前記ノズルから噴霧された塗料を帯電させるための高電圧出力部と、
前記高電圧出力部に高電圧を供給する高電圧発生器と、
外部の光源ユニットに接続され前記光源ユニットから供給される光を伝搬可能な光ファイバーと、
前記本体に設けられ前記光ファイバーを伝搬した光を前記ノズルから噴霧される塗料の噴射方向に向かって照射可能な照射部と、を備える、
静電塗装用スプレーガン。 With the main body
A nozzle provided at the tip of the main body for spraying paint,
A high-voltage output unit for charging the paint sprayed from the nozzle,
A high voltage generator that supplies a high voltage to the high voltage output unit,
An optical fiber connected to an external light source unit and capable of propagating light supplied from the light source unit,
An irradiation unit provided in the main body and capable of irradiating light propagating through the optical fiber toward the injection direction of the paint sprayed from the nozzle is provided.
Spray gun for electrostatic coating.
前記スイッチは、前記光源ユニットから前記本体までのうち前記本体側に設けられている、
請求項1に記載の静電塗装用スプレーガン。 Further equipped with a switch for switching the presence or absence of light irradiation from the irradiation unit,
The switch is provided on the main body side of the light source unit to the main body.
The spray gun for electrostatic coating according to claim 1.
前記スイッチは、前記光源ユニットから前記本体までのうち前記光源ユニット側に設けられている、
請求項1に記載の静電塗装用スプレーガン。 Further equipped with a switch for switching the presence or absence of light irradiation from the irradiation unit,
The switch is provided on the light source unit side of the light source unit to the main body.
The spray gun for electrostatic coating according to claim 1.
前記光源ユニットと、を備え、
前記光源ユニットは、防爆エリアの外に設けられている、
静電塗装装置。 The spray gun for electrostatic coating according to any one of claims 1 to 3 and
The light source unit and
The light source unit is provided outside the explosion-proof area.
Electrostatic coating equipment.
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2020
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