JP5665395B2 - 粉体塗装装置における塗料残量計測装置 - Google Patents

Description

この発明は、粉体塗料タンクから粉体塗料を吸引し、粉体塗装ガンに供給する粉体塗装装置における塗料残量計測装置に関するものである。

従来、粉体塗装装置は、粉体塗料タンクから粉体塗料を吸引し、吐出口から搬送ホースを介して、粉体塗装ガンに粉体塗料をエアー搬送するインジェクターを備えている。

インジェクターは、圧縮エアー源に流量絞り弁を介して接続されるメインエアーノズルを有し、このメインエアーノズルから供給されるメインエアーによってインジェクター本体内に負圧を生じさせ、この負圧によって粉体塗料タンクから粉体を吸引し、メインエアーと共に、吐出口から粉体塗料を吐出する装置である。

ところで、インジェクター本体から吐出された粉体塗料は、メインエアーによって搬送ホース内に搬送されるが、搬送ホース内に安定した搬送エアーを供給するために、インジェクターに、圧縮エアー源に流量絞り弁を介して接続されるサブエアーノズルを設けて、搬送ホース内に、メインエアーと共に、サブエアーを供給するようにしたものが一般的に用いられている（特許文献１、特許文献２）。

特開２００２−２７３２８２号公報 特開２００６−１０２７０８号公報

ところで、従来、粉体塗料タンクから粉体塗料を吸引し、粉体塗装ガンに供給する粉体塗装装置においては、粉体塗料タンク内の粉体塗料の残量が少なくなると、粉体塗料タンクに新粉を補充したり、粉体塗料タンクを新しいものに取り替えたりする必要がある。

ところが、従来、粉体塗料タンク内の粉体塗料の残量を知るためには、粉体塗料タンクの重量を計測したり、粉体塗料タンク内の粉体塗料の高さをレベラーで計測したりする必要がある。

このような方法で、残量を計測するには、装置コストが掛かったり、複雑な制御を行ったりする必要がある。

そこで、この発明は、粉体塗装装置の稼働時間から簡単に、粉体塗料タンク内の粉体塗料の残量を計測しようとするものである。

前記の課題を解決するために、この発明は、圧縮エアー源に流量絞り弁を介して接続されるメインエアーノズルを有し、このメインエアーノズルから供給されるメインエアーによって粉体塗料タンクから粉体塗料を吸引し、吐出口から搬送ホースを介して粉体塗装ガンに粉体塗料のエアー搬送を行うインジェクターを備え、インジェクターにサブエアーを供給する、圧縮エアー源に流量絞り弁を介して接続されるサブエアーノズルを設け、メインエアーノズルの流量絞り弁と、サブエアーノズルの流量絞り弁を調節する電子制御装置を備え、粉体塗装ガンから吐出される単位時間当たりの粉体量を一定に保ちつつ、インジェクターから搬送ホースに供給する搬送エアーの総エアー量の調整を行う場合に、メインエアーノズルから供給されるメインエアー量を一定に保ちつつ、総エアー量の調整を、サブエアーノズルから供給されるサブエアー量によって行う為に、コントローラにより、メインエアーノズルから供給されるメインエアー量を、吐出口から搬送ホースに供給する粉体の設定吐出量が得られる量とし、サブエアーノズルから供給されるサブエアー量を、搬送ホースに供給する搬送エアーの総エアー量の設定量からメインエアー量を差し引いた量に制御すると共に、インジェクターの稼働時間を積算し、その積算時間に、単位時間当たりの粉体塗料の吐出量を掛けあわせて計算した粉体塗料積算使用量を計算し、粉体塗料タンクの初期投入量から粉体塗料積算使用量を減算して粉体塗料タンクの残量を計測する残量計測プログラムを内蔵させたものである。

そして、粉体塗料タンクの残量が、予め入力した値を下回った場合に、警告表示あるいは粉体塗料の補充表示を行うようにする。

この発明によれば、メインエアーノズルの流量絞り弁と、サブエアーノズルの流量絞り弁を調節する電子制御装置に、インジェクターの稼働時間と、インジェクターを稼働させた場合における単位時間当たりの粉体塗料の吐出量を予め実測して入力しておくだけで、粉体塗料タンクの残量計算が行える。

したがって、特別な重量計やレベラーを使用することなく、粉体塗装装置の稼働時間から簡単に、粉体塗料タンク内の粉体塗料の残量を計測することができるので、装置コストの低減化が図れる。

この発明に係る粉体塗装装置の一実施形態を示す全体構成図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。
図１は、流動式の粉体塗料タンク１から粉体塗料Ａをインジェクター２によって吸引して、塗装ガン３に粉体塗料をエアー搬送して吐出する粉体塗装装置に使用する粉体搬送装置を示している。塗装ガン３としては、ガン先端にコロナ電極を備えたコロナ静電式塗装ガン、ガン本体内に摩擦チューブを備える摩擦帯電式静電塗装ガンがある。

粉体塗料タンク１は、下部が多孔質板４によって仕切られ、多孔質板４の下方から除湿除油されたコンプレサーエアー５が導入されている。多孔質板４から吐出される流動エアーにより、粉体塗料タンク１内の粉体塗料Ａは、除湿され流動状態になって分散している。

粉体塗料タンク１の上部には、粉体塗料タンク１内の粉体塗料Ａを吸引して、搬送ホース６を介して、粉体塗料Ａを塗装ガン３にエアー搬送するインジェクター２が設置されている。

インジェクター２には、メインエアーノズル７とサブエアーノズル８が設けられている。

メインエアーノズル７とサブエアーノズル８には、圧縮エアーが供給されるコンプレッサー等の圧縮エアー源９にそれぞれ流量絞り弁１０、１１を介して接続されている。

圧縮エアー源９と流量絞り弁１０、１１との間には、減圧弁１５が設置されている。

流量絞り弁１０、１１は、電子制御装置１３によって開度が自動調整される。

電子制御装置１３には、流量絞り弁１０、１１の開度と、メインエアーノズル７のメインエアー量に対応する粉体吸引量、サブエアーノズル８のサブエアー量の実測値との関係が予め指令値として入力されている。また、電子制御装置１３には、インジェクター２の稼働時間を積算する積算手段と、その積算時間に、単位時間当たりの粉体塗料Ａの吐出量を掛けあわせて計算した粉体塗料積算使用量を計算し、粉体塗料タンク１の初期投入量から粉体塗料積算使用量を減算して粉体塗料タンク１の残量を計測する残量計測手段を備えるプログラムを内蔵させている。

そして、粉体塗料タンク１の残量が、予め入力した値を下回った場合に、警告表示あるいは粉体塗料Ａの補充表示を行うようにしている。

インジェクター２のメインエアーノズル７から供給される圧縮エアーは、メインエアーと呼ばれ、粉体塗料Ａをベンチュリーの原理で吸引口１２に負圧を与えて吸引管１６を経由して粉体塗料Ａを吸引して塗装ガン３に搬送を行なう作用を有する。一般に、このメインエアーのエアーの圧、量を多くすると、吸引口１２からのベンチュリー効果が増大し、吐出口１４からの吐出量が増え、塗装ガン３からの単位時間当たりの粉体量が多くなる。

次に、サブエアーノズル８から供給されるサブエアーは、主として、塗料タンク１の設置場所や、ガン配置によって搬送ホース６の長さ及びその抵抗が異なるため、粉体塗料Ａが搬送ホース６内を均一に安定した速度で搬送する役目を担っている。

塗装時は、メインエアーノズル７とサブエアーノズル８からメインエアーとサブエアーの２つのエアーがインジェクター２に供給され、塗料タンク１内の粉体塗料Ａが、吸引管１６、吸引口１２、吐出口１４、搬送ホース６を経て塗装ガン３から粉体塗料が吐出される。

このメインエアーとサブエアーの調整は、次のように行われる。
メインエアー量（ｌ／ｍｉｎ）は、塗装ガン３から吐出する単位時間当たりの粉体塗料Ａの吐出量（ｇ／ｍｉｎ）が目的とする吐出量になるように、設定される。

サブエアー量（ｌ／ｍｉｎ）は、被塗装物の形状等により設定した総エアー量からメインエアー量を差し引いた量に設定される。

そして、総エアー量を変更する場合、例えば、総エアー量を１００（ｌ／ｍｉｎ）で運転していた塗装作業を、総エアー量を９０（ｌ／ｍｉｎ）に落として行う場合には、メインエアー量は変更させずに、サブエアー量だけを、１０（ｌ／ｍｉｎ）減少するように、サブエアーノズル８の流量絞り弁１１の開度を、電子制御装置１３により調整する。

このように、総エアー量を変更しても、メインエアー量は変更されないので、粉体塗料の吐出量（ｇ／ｍｉｎ）を一定に保つことができる。

したがって、予め計測しておいたメインエアー量と塗料吐出量の関係式を用いることで、現在の設定値（吐出指令値）に対する粉体塗料Ａの吐出量、即ち、単位時間当たりの吐出量（ｇ／ｍｉｎ）を計算で求めることができるので、この値を、メインエアーノズル８が稼働している時間に掛け合わすと、粉体塗料Ａの積算使用量を求めることができ、この積算使用量を粉体塗料タンク１の初期の塗料量から減算していくことにより、粉体塗料タンク１の残量を簡単に求めることができる。

例えば、吐出量の設置値が５０で、総エアー量の設定値が１００という条件で、インジェクター２を稼働させて、３０秒間スプレーした際の粉体塗料Ａの吐出量が実測値で６０ｇの場合、吐出量の設置値が４０で、５０分間稼動し、さらに吐出量の設定値が６０で、２０分間稼働した場合の塗料残量は次のように計算される。
なお、粉体塗料タンク１の初期の粉体塗料Ａの量は、１５ｋｇとする。
吐出量の設置値が１００の場合、１秒間当たりの吐出量は、
（６０ｇ／３０ｓｅｃ）×１００／５０＝４ｇ
吐出量の設置値が４０では、１秒間当たりの吐出量は、
（４ｇ）×４０／１００＝１．６ｇ
吐出量の設置値が６０では、１秒間当たりの吐出量は、
（４ｇ）×６０／１００＝２．４ｇ
となる。

したがって、初期の粉体塗料Ａの量を１５ｋｇから現在の塗料残量は、
１５０００ｇ−（１．６ｇ×３０００ｓｅｃ）−（２．４ｇ×１２００ｓｅｃ）＝７３２０ｇ
になる。

１ 粉体塗料タンク
２ インジェクター
３ 塗装ガン
４ 多孔質板
５ コンプレサーエアー
６ 搬送ホース
７ メインエアーノズル
８ サブエアーノズル
９ 圧縮エアー源
１０、１１ 流量絞り弁
１２ 吸引口
１３ 電子制御装置
１４ 吐出口
１５ 減圧弁
１６ 吸引管
Ａ 粉体塗料

Claims (3)

1. 圧縮エアー源に流量絞り弁を介して接続されるメインエアーノズルを有し、このメインエアーノズルから供給されるメインエアーによって粉体塗料タンクから粉体塗料を吸引し、吐出口から搬送ホースを介して粉体塗装ガンに粉体塗料のエアー搬送を行うインジェクターを備え、インジェクターにサブエアーを供給する、圧縮エアー源に流量絞り弁を介して接続されるサブエアーノズルを設け、メインエアーノズルの流量絞り弁と、サブエアーノズルの流量絞り弁を調節する電子制御装置を備え、上記電子制御装置に、粉体塗装ガンから吐出される単位時間当たりの粉体量を一定に保ちつつ、インジェクターから搬送ホースに供給する搬送エアーの総エアー量の調整を行う場合に、メインエアーノズルから供給されるメインエアー量を一定に保ちつつ、総エアー量の調整を、サブエアーノズルから供給されるサブエアー量によって行う為に、コントローラにより、メインエアーノズルから供給されるメインエアー量を、吐出口から搬送ホースに供給する粉体の設定吐出量が得られる量とし、サブエアーノズルから供給されるサブエアー量を、搬送ホースに供給する搬送エアーの総エアー量の設定量からメインエアー量を差し引いた量に制御すると共に、インジェクターの稼働時間を積算し、その積算時間に、単位時間当たりの粉体塗料の吐出量を掛けあわせて計算した粉体塗料積算使用量を計算し、粉体塗料タンクの初期投入量から粉体塗料積算使用量を減算して粉体塗料タンクの残量を計測する残量計測プログラムを内蔵させたことを特徴とする粉体塗装装置における塗料残量計測装置。
2. 上記粉体塗装ガンが静電塗装ガンである請求項１記載の粉体塗装装置における塗料残量計測装置。
3. 粉体塗料タンクの残量が、予め入力した値を下回った場合に、警告表示あるいは粉体塗料の補充表示を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の粉体塗装装置における塗料残量計測装置。

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