JPH0824881B2 - 塗布剤供給機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各色の塗料や、２液混合形塗料の主剤又は
硬化剤等の塗布剤を塗布機に供給する塗布剤供給機構に
関する。

〔従来の技術〕

従来一般の塗布剤供給機構は、塗布剤供給源から循環
ポンプにより塗布剤送り管路を通じて圧送される塗布剤
が、当該送り管路に分岐接続された塗布剤供給配管から
柔軟性のあるチューブ配管を通じて塗布機に供給される
と共に、塗布機から吐出されない塗布剤が、塗布剤戻り
管路を通じて塗布剤供給源に戻されるようになっている
（実開昭57−82973号公報参照）。

そして、塗布剤供給源から塗布機に供給される塗布剤
の圧力を塗布剤供給配管に介装されたレギュレータ（圧
力調整弁）で調節して、塗布機の吐出量を適正に制御す
るようにしている。

しかし、塗布剤は、その種類やそれに含まれた溶剤の
種類と量によって粘度が異なり、また、同じ塗布剤でも
朝夕の温度差などによって粘度が変化するから、レギュ
レータによる塗布剤の圧力調整だけでは塗布剤の吐出量
を微妙にコントロールすることができないという問題が
あった。

このため、高品質の塗膜が要求される自動車塗装にお
いては、塗布剤供給配管にレギュレータと定量ポンプと
を介装し、当該定量ポンプの回転をインバータ制御して
塗布剤の吐出量を厳密にコントロールする方法が採られ
ている（実開昭58−58869号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、塗布剤の吐出量を微妙にコントロール
するように成された定量ポンプは塗布剤を送れる量が非
常に少ないから、塗布剤を吐出開始してその吐出量が所
要値に達するまでや、吐出量を所要値まで増大させるの
に時間がかかるという欠点があった。

すなわち、定量ポンプの回転数を所定値まで上げて塗
布機から塗布剤の吐出を開始した直後や、塗布剤の吐出
量を増大させた直後は、定量ポンプと塗布機との間に連
結されたチューブ配管が定量ポンプで送られる塗布剤の
圧力に応じた膨張状態に達するまでの５〜６秒間にわた
って、塗布剤の吐出量が所要値を下回ることとなり、こ
の間に塗布剤を塗布した部分だけ他の部分よりも塗膜が
薄くなるという問題が生ずる。なお、２液混合形塗料の
場合は、主剤と硬化剤の混合比率が変わって塗膜品質が
悪くなるという問題がある。

また、定量ポンプの回転数を所定値まで下げて塗布剤
の吐出量を低下させた直後は、前記チューブ配管が塗布
剤の圧力降下によって収縮する間だけ塗布剤の吐出量が
所要値を上回ることとなる。

つまり、塗布剤を吐出開始したり、吐出量を増減変更
した際には、定量ポンプと塗布機との間に連結されたチ
ューブ配管が膨張又は収縮して当該配管内の容積が一時
的に変化するため、その間においては塗布機から吐出さ
れる塗布剤の定量性を確保することができなかった。

そこで本発明は、定量ポンプを所定の回転数で駆動し
て塗布剤の吐出を開始した直後や、定量ポンプの回転数
を増減変更した直後に、塗布剤の吐出量が所要値まで素
早く達するようにすることを技術的課題とし、この課題
を解決して塗膜品質を向上させることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明は、塗布剤供給源
から定量ポンプで送られる塗布剤を、当該ポンプを介装
する塗布剤供給配管に連結されたチューブ配管を通じて
塗布機に供給する塗布剤供給機構において、前記チュー
ブ配管に対してその管内圧を瞬間的に加減する圧力調整
チャンバが接続されると共に、前記定量ポンプを所定の
回転数で駆動させて塗布機から所要量の塗布剤を吐出さ
せる吐出量設定信号が出力された時に、その設定吐出量
が得られるように前記圧力調整チャンバを作動させる圧
力調整信号を出力する制御装置が設けられていることを
特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、定量ポンプを所定の回転数で駆動さ
せて塗布機から所要量の塗布剤を吐出させる吐出量設定
信号が出力された時に、制御装置から圧力調整チャンバ
を作動させる圧力調整信号が出力され、当該圧力調整チ
ャンバの働きによって、塗布剤の吐出開始時や吐出量を
増大させた時にはチューブ配管の管内が瞬間的に加圧さ
れ、また、塗布剤の吐出量を低下させた時にはチューブ
配管の管内が瞬間的に減圧されて、所要値に設定された
吐出量が直ちに得られることとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

第１図は本発明による塗布剤供給機構の一例を示すフ
ローシート、第２図はその動作を示すタイムチャートで
ある。

本例に示す塗布剤供給機構は、塗布剤供給源（１）か
ら循環ポンプ（２）が介装された塗布剤送り管路（３）
を通じて圧送される塗布剤が、レギュレータ（４）と定
量ポンプ（５）を介装した塗布剤供給配管（６）と、当
該配管（６）と色替バルブ（７）との間に連結されたチ
ューブ配管（８）と、色替バルブ（７）を取り付けるマ
ニホールド（９）と塗布機（10）との間に連結されたチ
ューブ配管（11）を通じて塗布機（10）に供給されるよ
うになっている。

なお、色替バルブ（７）には、塗布機（10）に供給さ
れない塗布剤を塗布剤戻り管路（12）を通じて塗布剤供
給源（１）に戻すチューブ配管（13）が連結されてい
る。

塗布剤送り管路（３）には、塗布剤供給配管（６）が
接続された部分よりも下流側に、循環ポンプ（２）で圧
送される塗布剤の圧力を一定の高圧に維持するレギュレ
ータ（14）が介装されている。

塗布剤供給配管（６）に介装されたレギュレータ
（４）は、塗布剤送り管路（３）から定量ポンプ（５）
に送り込まれる塗布剤の圧力を一定値に低下させるよう
になっている。

定量ポンプ（５）は、そのモータ（15）の回転数が制
御装置（16）から出力される吐出量設定信号に基づいて
インバータ（17）で可変制御されるギアポンプが用いら
れている。

そして、この定量ポンプ（５）を介装する塗布剤供給
配管（６）に連結されたチューブ配管（８）には、当該
配管（８）の管内圧を瞬間的に加減する圧力調整チャン
バ（18）が、分岐配管（19）を介して接続されている。

チューブ配管（８）と圧力調整チャンバ（18）とを連
結する分岐配管（19）には、その中間に管路を連通遮断
するバルブ（PV₁）が介装されている。

また、塗布剤供給配管（６）と分岐配管（19）との間
には、定量ポンプ（５）とレギュレータ（４）との間で
塗布剤供給配管（６）から分岐して圧力調整チャンバ
（18）とバルブ（PV₁）との間で分岐配管（19）に連結
されるバイパス配管（20）が接続され、当該バイパス配
管（20）と分岐配管（19）の連結部には塗布剤を排出す
る液抜き配管（21）が接続されている。

バイパス配管（20）と液抜き配管（21）には、夫々そ
の管路を連通遮断するバルブ（PV₂），（PV₃）が介装さ
れている。

圧力調整チャンバ（18）には、ダイアフラム（22）の
両側に作用する流体の圧力差によって作動するダイアフ
ラムポンプが使用され、ダイアフラム（22）の片側には
塗布剤の圧力が作用し、その反対側には電空変換器（2
3）から空気抜きバルブ（SOL）を介装した空気配管（2
4）を通じて供給される空気の圧力が作用するようにな
っている。

そして、制御装置（16）は、塗布機（10）から塗布剤
を吐出開始する際や、塗布剤の吐出量を増減変更する際
に、定量ポンプ（５）のモータ（15）を所定の回転数で
駆動させて塗布機（10）から所要量の塗布剤を吐出させ
る吐出量設定信号をインバータ（17）に出力すると同時
に、その設定吐出量が得られるように圧力調整チャンバ
（18）を作動させる圧力調整信号を各バルブ（SOL），
（PV₁），（PV₂）及び（PV₃）や電空変換器（23）に出
力するようになっている。

すなわち、色替バルブ（７）の切換によりチューブ配
管（８）及び（11）を互いに連通させて塗布機（10）か
ら塗布剤を吐出開始する際や、吐出量を増減変更する際
には、所要の吐出量が得られるように制御装置（16）か
らインバータ（17）に対して定量ポンプ（５）を所定の
回転数で駆動させる吐出量設定信号が出力される。

また、これと同時に、制御装置（16）からは、圧力調
整信号として、電空変換器（23）と圧力調整チャンバ
（18）との間に連結された空気配管（24）と、圧力調整
チャンバ（18）と定量ポンプ（18）との間に連結された
分岐配管（19）を夫々一時的に連通させる信号が、バル
ブ（SOL）及びバルブ（PV₁）に対して出力されると共
に、圧力調整チャンバ（18）に塗布剤の設定吐出量に応
じた圧力で一時的に空気を供給する信号が、電空変換器
（23）に対して出力される。

なお、電空変換器（23）から圧力調整チャンバ（18）
に供給される空気の圧力は、チューブ配管（８）の管内
圧を検出する圧力センサ（25）の圧力検出信号に基づい
て制御される。

しかして、塗布剤の吐出開始時（第２図T₁）には、圧
力調整信号に基づき電空変換器（23）から空気配管（2
4）を通じて圧力調整チャンバ（18）に供給される空気
の圧力を受けて、チューブ配管（８）及び（11）の管内
圧が瞬時に増大し、当該配管（８）及び（11）が塗布剤
の設定吐出量に応じた膨張状態に達する。

したがって、塗布機（10）からは、塗布剤の吐出開始
と同時に所定量の塗布剤が吐出されることとなる。

なお、塗布剤が所定量で吐出開始されると間もなく、
バルブ（SOL）及び（PV₁）が第１図の如く切り替えられ
ると同時に、バルブ（PV₂）が作動してバイパス配管（2
0）が一時的に連通せられ、圧力調整チャンバ（18）を
成すダイアフラム（22）の片側に作用する塗布剤の圧力
が、レギュレータ（４）で一定に制御される元の圧力に
戻され、圧力調整チャンバ（18）が吐出量の増大に対処
し得る状態で待機する。

この状態で、制御装置（16）から定量ポンプ（５）の
回転数を上げて吐出量を増大させる吐出量設定信号が出
力されると（第２図T₂）、当該信号と同時に出力される
圧力調整信号に基づいて、電空変換器（23）から圧力調
整チャンバ（18）に設定吐出量に応じた所定圧力の空気
が供給されて、チューブ配管（８）及び（11）が瞬時に
塗布剤の吐出量増大に応じた膨張状態に達し、塗布機
（10）からは所要量に増大された塗布剤が直ちに吐出さ
れる。

そして、吐出量が増大された後は、圧力調整チャンバ
（18）のダイアフラム（22）の片側に作用する塗布剤の
圧力を再び元の一定の圧力に戻して、次なる吐出量の増
大に対処し得る状態で待機する。

この状態で、定量ポンプ（５）の回転数を上昇させて
吐出量を更に増大させる吐出量設定信号が出力されると
（第２図T₃）、圧力調整信号に基づき電空変換器（23）
から圧力調整チャンバ（18）に設定吐出量に応じた所定
圧力の空気が供給されて、チューブ配管（８）及び（1
1）が瞬時に塗布剤の吐出量増大に応じた膨張状態に達
し、塗布機（10）からは所要量に増大された塗布剤が直
ちに吐出される。

そして、吐出量が増大された後は、バルブ（SOL）及
び（PV₁）が第１図の如く切り替えられると同時に、バ
ルブ（PV₃）が作動して液抜き配管（21）が一時的に連
通せられ、当該配管（21）から圧力調整チャンバ（18）
とバルブ（PV₁）との間に連結された分岐配管（19）内
の塗布剤が抜き出されて圧抜きされ、吐出量の減少に対
処し得るように、圧力調整チャンバ（18）のダイアフラ
ム（22）の片側に作用する圧力を０にした状態で待機す
る。

この状態で、制御装置（16）から定量ポンプ（５）の
回転数を低下させて吐出量を減少させる吐出量設定信号
が出力されると（第２図T₄）、当該信号と同時に出力さ
れる圧力調整信号に基づき、バルブ（PV₁）が開放され
てチューブ配管（８）内の塗布剤が分岐配管（19）を通
じて圧力調整チャンバ（18）内に流れ込むと共に、電空
変換器（23）から圧力調整チャンバ（18）に設定吐出量
に応じた所定圧力の空気が供給されて、チューブ配管
（８）及び（11）が瞬時に塗布剤の吐出量減少に応じた
収縮状態に達し、塗布機（10）からは所要量に減少され
た塗布剤が直ちに吐出される。

以後、吐出量を更に減少させる吐出量設定信号が出力
されると（第２図T₅）、上述の動作を繰り返して、所要
量に減少された塗布剤を塗布機（10）から直ちに吐出さ
せることができる。

以上のようにすれば、塗布機（10）から塗布剤を吐出
開始した時や吐出量を増大させた時には、チューブ配管
（８）及び（11）の管内圧が所要値まで瞬時に高めら
れ、また、吐出量を減少させた時には、その管内圧が所
要値まで瞬時に低下せられて、所定の吐出量を直ちに得
ることができる（第２図に破線で示す従来の吐出量と、
同図に実線で示す本発明の吐出量参照）。

したがって、例えば色替塗装においては、前色塗料の
塗装が終了して色替洗浄を行った後、次色塗料の塗装を
直ちに開始することができ、従来のようにチューブ配管
（８）及び（11）の管内圧が定量ポンプ（５）によって
高められるまで待たなくて済むから色替時間を著しく短
縮することができる。

また、塗装中においても、被塗装物の形状及び大きさ
の変化に即応して塗料の吐出量を瞬時に増減することが
でき、塗膜が部分的に薄くなったり厚くなったりするこ
ともないから塗装品質が著しく向上する。

また、２液混合形塗料を塗装する場合には、塗布機に
供給される主剤と硬化剤との混合比率を常に一定に維持
して塗膜不良の発生を防止することができる。

特に、塗布剤の吐出量を増減させる前に、バルブ（PV
₁）と圧力調整チャンバ（18）との間に連結された分岐
配管（19）内の圧力を吐出量の増減に合わせて予め所定
の圧力に調整しておけば、より速やかに所定の吐出量が
得られる。

なお、圧力調整チャンバ（18）は、グイアフラムポン
プに限らず、シリンダや風船などであってもよく、要す
るにチューブ配管（８）及び（11）の管内圧を瞬時に加
減し得る構成であればよい。

また、圧力調整チャンバ（18）は、両端に流入出口が
形成された風船をチューブ配管（８）の管路に直接介装
するものであってもよい。

また、塗布剤供給源（１）の塗布剤は、循環ポンプ
（２）を使用せずに定量ポンプ（５）のみで塗布機（1
0）に供給する場合であってもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、定量ポンプを所
定の回転数で駆動して塗布機から塗布剤を吐出開始した
時や、塗布剤の吐出中に定量ポンプの回転数を増減変更
した時に、塗布剤の吐出量が定量ポンプの回転数によっ
て定まる所要値まで素早く達するから、塗装開始時にお
ける塗膜不足の発生を防止して塗装品質を向上させるこ
とができると同時に、色替塗装においては色替時間を著
しく短縮することができ、また、塗装中においても被塗
装物の形状及び大きさの変化に応じて塗布剤の吐出量を
増減変更する際に、塗膜不足や塗膜過多の発生や、２液
混合形塗料の主剤と硬化剤との混合化率が崩れて生ずる
塗膜不良の発生を防止することができるという大変優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による塗布剤供給機構の一例を示すフロ
ーシート、第２図はその動作を示すタイムチャートであ
る。 符号の説明 （１）……塗布剤供給源、（５）……定量ポンプ、
（６）……塗布剤供給配管、（８）……チューブ配管、
（10）……塗布機、（15）……モータ、（16）……制御
装置、（17）……インバータ、（18）……圧力調整チャ
ンバ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗布剤供給源（１）から定量ポンプ（５）
   で送られる塗布剤を、当該ポンプ（５）を介装する塗布
   剤供給配管（６）に連結されたチューブ配管（８）を通
   じて塗布機（10）に供給する塗布剤供給機構において、
   前記チューブ配管（８）に対してその管内圧を瞬間的に
   加減する圧力調整チャンバ（18）が接続されると共に、
   前記定量ポンプ（５）を所定の回転数で駆動させて塗布
   機（10）から所要量の塗布剤を吐出させる吐出量設定信
   号が出力された時に、その設定吐出量が得られるように
   前記圧力調整チャンバ（18）を作動させる圧力調整信号
   を出力する制御装置（16）が設けられていることを特徴
   とする塗布剤供給機構。