喷涂装置及喷涂方法转让专利

申请号 : CN200480032087.5

文献号 : CN100592934C

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 平野克巳竹下胜启金仓显博山崎谕志

申请人 : 日本油漆株式会社J&S工程株式会社

摘要 :

本发明提供一种喷涂装置及其喷涂方法。通过形成向喷雾的涂料流提供的空气的量、吹出角度对喷涂图案不产生影响的空气流,不弄乱图案,使现有技术的喷涂室的风速、温度等条件不必要,大幅度降低调节喷涂室空气的能量,以及防止涂料飞散,可以提高涂布效率。本发明的喷涂装置包括:套筒、在套筒的前端设置的喷嘴,由该喷嘴喷射涂料和成型空气来形成喷涂图案,在被喷涂物上形成涂膜。在与所述喷嘴略同心的圆上设置有向所述喷嘴的喷射方向吹出空气的第一分配器,通过赋予第一分配器导入的空气朝向圆周方向倾斜的吹出角度,使空气包围所述喷嘴附近的所述喷涂图案的外围。

权利要求 :

1.一种喷涂装置,具有套管和在所述套管的前端设置的圆柱状喷嘴, 所述套管构成了喷涂机主体,由所述喷嘴喷射涂料及成型气形成喷涂图 案,在被喷涂物上形成涂膜,其特征在于,包括:第一分配器,设置在与所述喷嘴同心的圆上,向所述喷嘴的喷射方向 吹出空气;

所述的第一分配器是中空的圆柱体,其包括由两层筒形成的空气诱导 部;在所述空气诱导部的两端形成的空气入口和空气出口;以及多个在所 述圆柱体上形成的由所述空气入口向所述空气出口的方向倾斜一定角度 的空气诱导孔;

所述圆柱体的中空部分的形状与喷涂机主体外围形状相同,所述第一 分配器为可拆卸的;

所述第一分配器,通过使导入的空气向圆周方向倾斜的吹出角度吹 出,用所述空气包围所述喷嘴附近的所述喷涂图案的外围。

2.一种喷涂装置,具有套管和在所述套管的前端设置的圆筒状喷嘴, 通过从所述喷嘴喷射涂料及成型气形成喷涂图案,在被喷涂物上形成涂 膜,其特征在于,包括:第二分配器,在与所述喷嘴同心的圆上由所述喷嘴一侧向外侧设置, 具有每一个都向所述喷嘴的喷射方向吹出空气的多个吹出层,其空气吹出一侧的前端朝向外侧,最内侧的吹出层,由吹出空气包围 所述被喷涂物附近的所述图案的外围,最外侧的吹出层,由吹出空气防止 由内侧的所述吹出层吹出的空气的扩散。

3.一种喷涂装置,具有套管和在所述套管的前端设置的圆筒状喷嘴, 通过从所述喷嘴喷射涂料及成型气形成喷涂图案,在被喷涂物上形成涂 膜,其特征在于,包括:第一分配器,设置在临近所述喷嘴而且与所述喷嘴同心的圆上,向所 述喷嘴的喷射方向吹出空气;

第二分配器,在所述第一分配器的外侧而且与所述喷嘴同心的圆上, 由所述喷嘴一侧向外侧设置,具有每一个都向所述喷嘴的喷射方向吹出空 气的多个吹出层;

所述第一分配器,通过使导入的空气向圆周方向倾斜的吹出角度吹 出,用第一分配器吹出的空气包围所述喷嘴附近的所述喷涂图案的外围;

所述第二分配器,其外侧的吹出层的前端比内侧的吹出层的前端更朝 向外侧,最内侧的吹出层,由吹出空气包围所述被喷涂物附近的所述图案 的外围,最外侧的吹出层,由吹出空气防止由内侧的所述吹出层吹出的空 气的扩散。

4.根据权利要求3所述的喷涂装置,其特征在于,与所述第一分配 器和/或第二分配器连接的空气发生器对温度、湿度、风量中的至少一个进 行调节。

5.根据权利要求4所述的喷涂装置,其特征在于,设置有:根据涂 料的种类、被喷涂物的形状,计算出由所述第一分配器及/或第二分配器吹 出的空气的温度、湿度、风量、角度,在该计算结果的基础上对所述空 气发生器及喷涂机本体进行控制的控制装置。

6.一种喷涂方法,从喷涂装置的位于喷涂机本体前端的喷嘴喷射涂 料及成型空气,形成喷涂图案,在被喷涂物上形成涂膜;

使用设置有为中空圆柱体的第一分配器的喷涂装置,所述第一分配器 设置在与所述喷嘴同心的圆上,其中空部分被嵌合到所述喷涂机本体中, 向所述喷嘴的喷射方向吹出空气;

在所述喷涂图案上不产生混乱的范围内,通过使导入的空气向圆周方 向倾斜的吹出角度吹出,所述第一分配器用所述空气包围所述喷嘴附近的 所述喷涂图案的外围。

7.根据权利要求6所述的喷涂方法,其特征在于,应用对吹出空气的 温度、湿度、风量中的至少一个进行调节的空气发生器,根据涂料的种类、 被喷涂物的形状,对形成所述喷涂图案所需涂料的温度及溶剂量进行调 节。

8.根据权利要求7所述的喷涂方法,其特征在于,空气发生器产生 的空气还用作所述成型空气。

9.一种喷涂方法,从喷涂装置的喷嘴喷射涂料及成型空气,形成喷 涂图案,在被喷涂物上形成涂膜;

使用设置有第二分配器的喷涂装置,所述第二分配器在与喷嘴同心的 圆上由所述喷嘴一侧向外侧设置,具有每一个都向所述喷嘴的喷射方向吹 出空气的多个吹出层,其空气吹出一侧的前端朝向外侧,并且在所述喷涂图案上不产生混乱的范围内,最内侧的吹出层,由吹出空 气包围所述被喷涂物附近的所述图案的外围,最外侧的吹出层,由吹出空 气防止由内侧的吹出层吹出的空气的扩散。

10.一种喷涂方法,从喷涂装置的喷嘴喷射涂料及成型空气,形成喷 涂图案,在被喷涂物上形成涂膜;

使用设置有第一分配器和第二分配器的喷涂装置,所述第一分配器, 设置在临近所述喷嘴而且与所述喷嘴同心的圆上,向所述喷嘴的喷射方向 吹出空气;所述第二分配器,在所述第一分配器的外侧而且与所述喷嘴同 心的圆上,由所述喷嘴一侧向外侧设置,具有每一个都向所述喷嘴的喷射 方向吹出空气的多个吹出层,其外侧的吹出层的前端比内侧的吹出层的前 端更朝向外侧;

所述第一分配器吹出的空气包围所述喷嘴附近的所述喷涂图案的外 围;对于所述第二分配器吹出的空气,最内侧的吹出层通过吹出的空气包 围所述被喷涂物附近的所述图案的外围,最外侧的吹出层通过吹出的空气 防止由内侧的吹出层吹出的空气的扩散;

在所述喷涂图案上不产生混乱的范围内,从所述第一分配器及所述第 二分配器吹出的空气共同包围所述喷涂图案整个外围。

说明书 :

技术领域

本发明涉及用于汽车喷涂、建筑物外包装喷涂的雾化喷涂装置及喷涂 方法,特别是涉及在喷涂中,大幅度降低调节空气的能量,防止涂料飞散, 以及提高涂布率。

背景技术

过去,试图通过形成使由喷雾雾化的涂料粒子偏向被喷涂物方向的空 气,达到防止涂料飞散的目的,通过调节供给的空气的温度、湿度等进行 空气调节,通过促进涂料中的水等溶剂的挥发达到缓和喷涂室空气调节的 目的。例如,如专利文献1(专利公开2000-325860号公报)所示,提出 了在用具有外部电极的回转雾化喷涂机进行涂料喷雾的静电喷涂方法中, 为了与喷雾涂料粒子向被喷涂物的移动方向几乎相同的方向,而且从涂料 喷出口的后方接触喷雾涂料粒子图案,向该图案周围提供温度及湿度得到 控制的空气。
如此,使由回转雾化喷涂机的本来优越的喷涂外观(铝定向性、平滑 性等),即使喷涂室内是低温、高湿度的状态也没有涂料聚集,可以形成 铝定向性良好的状态。另外,可以大幅度提高根据回转雾化喷涂机的涂料 的涂布效率,还可以降低由于涂料粒子的乱刮产生的喷涂机及外部电极的 污染。
但是,在该专利文献1中,供给该喷雾涂料粒子图案的外围的空气(所 谓密封空气),因为是向着与喷雾涂料粒子向被喷涂物移动方向几乎相同 的方向供给,所以,不能防止喷涂图案的混乱。
另外,由于该方法向外部电极供给空气,钟状部过分产生引导流,因 此不能避免涂布效率下降。在钟状部同定状态中没有明显表现,但在使钟 状部移动时明显产生图案的混乱。
另外,如专利文献2(专利公开平成9-225350号公报)所示,提出了 当供给继续雾化的涂料时,在供给涂料的外围用压缩空气包围的回转雾化 方法中,在所述压缩空气的周围提供可以调整温度的温度调整用空气。
由此,由于在压缩空气周围可以提供可以调节温度的温度调节用空 气,因此该温度调节用空气作为密封空气,抑制外气引导流进入压缩空气 中,防止供给涂料中的固体成分的比例变化。此外,温度调节用空气在该 温度调节功能基础上,通过由自身调节压缩空气的温度,通过压缩空气, 对供给涂料中的固体成分的比例进行调整使其成为适宜物。由此,即使不 保持喷涂室的一定温度,也可以通过温度调整用空气,防止基于引导流喷 涂结果恶化。
但是,在该专利文献2中,因为大风量的密封空气与压缩空气(成型 空气)碰撞,成型空气混乱,使最后喷涂图案也混乱。
另外,该方法中因为吹出成为轴方向,因此使图案混乱,涂布效率下 降。为了不使图案混乱,就产生不能充分提供热量的问题。
另外,如专利文献3(专利公开昭和51-63839号公报)所示,提出了 将比喷涂气氛空气更高温而且低湿度的空气从喷涂装置向着喷涂到被喷 涂物的喷雾流,以不使涂料流混乱程度的空气压力边吹边喷涂的方法。
这样,高温低湿度的空气侵入到雾状飞散的涂料流的内部,因此,使 喷涂罐和喷涂物之间飞散的涂料中的挥发成分挥发,从而使其不发生喷涂 时的流挂、流淌等问题。
但是,在该专利文献3的方法中,从空气吹出装置大范围吹出的空气 (所谓密封空气),由于到达由喷雾装置喷到被喷涂物的喷雾涂料流的喷 涂图案,如果没有使内侧的风较弱和外侧的风较强的办法,则喷涂图案被 弄乱,因此密封空气的调节变得较难。
发明要解决的技术问题
如此,从喷涂机的喷嘴的后方向前方周边输送空气,防止涂料的飞散, 调节供给的空气,缓和喷涂室的空气调节为目的进行了尝试,但是,由于 供给的空气量、吹出角度不能对应喷涂涂料粒子的雾化角度变化,喷涂的 图案混乱,喷涂本身产生问题因此不能达到实用化。

发明内容

本发明提供一种喷涂装置和喷涂方法,通过形成向喷涂涂料流供给空 气的量、吹出角度不影响涂料雾化的图案的空气流,不使喷涂图案混乱, 使现有技术的喷涂室的风速、温度、湿度等条件为非必要条件,可以大幅 度降低喷涂室的空气调节能量和防止涂料飞散,提高涂布效率。
为解决问题采取的手段
本发明人通过对以上问题进行深入研究的结果,实现了本发明。
(1)一种喷涂装置,具有套管和在所述套管的前端设置的圆柱状喷 嘴,通过从所述喷嘴喷射涂料及成型气形成喷涂图案,在被喷涂物上形成 涂膜,其特征在于,包括:
第一分配器,设置在所述喷嘴的略同心的圆上,向所述喷嘴的喷射方 向吹出空气;
所述第一分配器,通过使导入的空气向圆周方向倾斜的吹出角度吹 出,用所述空气包围所述喷嘴附近的所述喷涂图案的外围。
在此,喷涂图案是指从喷嘴喷射的涂料粒子形成的形状。
根据本发明,因为导入第一分配器的空气是以向着圆周方向倾斜的吹 出角度吹出,所以,使其向从喷嘴喷射的喷涂图案倾斜的圆周方向扭转的 所谓扭转空气的样子,向着喷涂图案的倾斜的圆周方向吹出。由此,该吹 出的空气(扭转空气)包围喷嘴附近的喷涂图案外围,而不使喷涂图案混 乱,可以抑制喷嘴附近的涂料的飞散。另外,由于通过控制该吹出空气的 温度、湿度等,可以控制喷涂图案内空气的温度及湿度,在喷射由涂料粒 子及有机溶剂、水等挥发性成分构成的涂料进行涂布时,可以调节来自喷 射的涂料粒子挥发成分(有机溶剂、水等)的蒸发速度,可以控制涂料粒 子的涂布粘度。
在此,使该吹出空气成为扭转空气的方法,虽然没有特别限定,例如 包括如下的部分。比如在圆柱状的第一分配器上设置沿喷嘴方向导入空气 的空气入口和将导入空气吹出的吹出口,在该第一分配器的内壁面上形成 有多个螺旋状的沟槽。另外在圆柱状的第一分配器的内部以可运动的状态 设置导流阀使内部分区,也可以使该导流阀呈略螺旋状地排列吹出空气。 在这种情况下,通过调整导流阀的角度可以改变扭转空气吹出的角度。
另外,也可以控制由第一分配器吹出的空气的温度及湿度等。如将具 有调节温度、湿度、风量等功能的空气发生器连接到第一分配器的空气入 口,通过由该空气发生器供给空气来进行这种控制。还有,该空气发生器 的空气也可以用作由喷涂机本体喷嘴的周边喷射的成型空气使用。
(2)根据权利要求1所述的喷涂装置,其特征在于,所述的第一分 配器设置有:
由两层筒形成的空气引导部;
在所述空气引导部的两端形成的空气入口和空气出口;
在所述空气引导部的内周面上从空气入口向空气出口方向形成的多 个螺旋状的沟槽。
根据本发明,由第一分配器的空气入口导入的空气被空气引导部的内 周面形成的螺旋状的沟槽引导,从吹出口吹出,因此吹出的空气成为向着 喷涂图案的圆周方向的扭转空气。由此,第一分配器吹出的空气成为所谓 扭转空气可以更有效地包围喷涂图案,不使涂料和成型空气形成的涂料图 案混乱。
另外,通过改变空气引导部的内周面上形成的螺旋状的沟槽的倾斜角 度,吹出扭转空气的角度是可能的。可以通过更换具有不同的螺旋状沟槽 的倾斜角度的第一分配器进行该吹出角度的变化。
(3)根据权利要求2所述的喷涂装置,其特征在于,所述的第一分 配器,在由所述空气入口到所述空气出口方向上被分成多个,每一个都可 以向圆周方向转动。
在此,在圆周方向上转动,是指沿着圆柱状的套筒的圆周进行转动。
根据本发明,由于所述第一分配器被分成至少2个以上,分成的每一 个都可以在圆周方向上转动,因此可以调整内周面上形成的引导空气的蛇 腹状沟槽的形状。由此,即使喷涂图案发生变化,通过使第一分配器转动 改变蛇腹状沟槽的形状,可以提供适合喷涂图案的扭转空气。所以,即使 喷涂图案发生变化,由于通过改变每一个分配器的位置可以适应,喷涂条 件适应于各喷涂图案,不需要更换具有适应各个喷涂图案的吹出角度的分 配器的同时,没必要预先齐备蛇腹状沟槽形状不同的各种分配器,因此变 得经济。
(4)根据权利要求1所述的喷涂装置,其特征在于,所述的第一分 配器为中空的圆柱体,在所述圆柱体上形成有多个由所述空气入口向所述 空气出口的方向倾斜所定角度的空气引导孔。
根据本发明,第一分配器是中空的圆柱体,因为在该圆柱体上具有从 所述空气入口向着所述空气吹出口以一定角度倾斜形成的多个空气引导 孔,所以,从第一分配器的空气入口导入的空气被以一定角度倾斜的空气 引导孔引导,由空气吹出口吹出,吹出的空气成为向着喷涂图案的圆周方 向的扭转空气。由此,由第一分配器吹出的空气成为所谓扭转空气,可以 更有效地包围喷涂图案以使由涂料及成型空气形成的涂料图案不混乱。
(5)根据权利要求1所述的喷涂装置,其特征在于,所述的第一分 配器,设置有:
由两层筒形成的空气引导部;
在所述空气引导部的两端形成的空气入口和空气出口;
由所述空气入口一侧向着所述空气出口一侧延伸,使所述本体的内部 空间分区的可以运动的导流阀。
根据本发明,通过改变在第一分配器上设置的导流阀的角度等,改变 将空气入口导入的空气引导到空气吹出口的空气引导部的形状,可以改变 空气吹出口吹出的扭转空气的方向。由此,由于即使喷涂图案变化也可以 适应地改变导流阀角度,不需要更换具有适应各个图案的吹出角度的分配 器的工作的同时,没必要预先齐备空气引导部的形状不同的各种分配器, 因此变得经济。
(6)根据权利要求1~5中的任一项所述的喷涂装置,其特征在于, 所述的第一分配器,因为可以替换为对应于所述被喷涂物形状的第一分配 器,所以可以自由拆卸。
根据本发明,由于第一分配器拆卸自如,通过更换对应于被喷涂物形 状的第一分配器,可以改变空气引导孔的一定角度。由此,可以提高涂料 在被喷涂物上的有效涂布效率。即,对于提高涂料在被喷涂物上的有效涂 布效率,在被喷涂物具有凹凸的情况,较好是涂料图案为范围小的小图案, 另外,在被喷涂物是平滑面的情况,较好是涂料图案为范围大的大图案。 通过使空气引导孔的角度变小,吹出的扭转空气的范围变小,通过使空气 引导孔的角度变大,吹出的扭转空气的范围变大。因此,为了提高涂料在 被喷涂物上的有效涂布效率,对凹凸的被喷涂物喷涂时使喷涂图案变小, 对应于此,为使包围喷涂图案外围的扭转空气的范围变小,使用空气引导 孔的角度小的第一分配器,另外,喷涂平滑面的被喷涂物时使喷涂图案变 大,对应于此,为了使扭转空气的范围变大,使用引导孔的角度大的第一 分配器,这样分别使用。
还有,扭转空气用第一分配器,可以更换为角度不同的分配器,也可 以改变分配器本身的角度。
(7)一种喷涂装置,具有套管和在所述套管的前端设置的圆柱状喷 嘴,通过从所述喷嘴喷射涂料及成型气形成喷涂图案,在被喷涂物上形成 涂膜,其特征在于,包括:
第二分配器,在喷嘴的略同心的圆上由所述喷嘴一侧向外侧设置,具 有每一个都向所述喷嘴的喷射方向吹出空气的多个吹出层;所述吹出层由 两层结构构成,其空气吹出一侧的前端朝向外侧;
所述吹出层的最内侧,由吹出空气包围所述被喷涂物附近的所述图案 的外围,所述吹出层的最外侧,由吹出空气防止由所述吹出层内侧吹出的 空气的扩散。
根据本发明,由内侧吹出层吹出的空气包围所述被喷涂物附近的所述 喷涂图案的外围,另外,由最外侧的吹出层吹出的空气被调整以防止由内 层吹出层吹出的空气扩散,由最外层吹出的空气比由内侧吹出层吹出的空 气更向外,由该第二分配器吹出的外围空气具有包围被喷涂物附近的喷涂 图案的外围,而不使喷涂图案混乱,防止涂料飞散的效果。这时,由最外 侧吹出层吹出的外围空气被调整以防止由内侧吹出层吹出的空气的扩散。 因此,不使喷涂图案混乱,可以控制被喷涂物附近的喷涂图案的范围。另 外,如上所述,通过控制该吹出空气的温度或湿度,控制喷涂图案内的空 气的温度及湿度,可以调节来自喷射的涂料粒子的挥发成分(有机溶剂、 水等)的蒸发速度,控制涂料粒子的涂布粘度。
(8)一种喷涂装置,具有套管和在所述套管的前端设置的圆柱状喷 嘴,通过从所述喷嘴喷射涂料及成型气形成喷涂图案,在被喷涂物上形成 涂膜,其特征在于,包括:
第一分配器,设置在临近所述喷嘴而且与所述喷嘴略同心的圆上,将 向所述喷嘴的喷射方向吹出空气;
第二分配器,在所述第一分配器的外侧而且与所述喷嘴略同心的圆 上,由所述喷嘴一侧向外侧设置,具有每一个都向所述喷嘴的喷射方向吹 出空气的多个吹出层;
所述第一分配器,通过使导入的空气向圆周方向倾斜的吹出角度吹 出,用所述空气包围所述喷嘴附近的所述喷涂图案的外围;
所述第二分配器,所述吹出层的最内侧,由吹出空气包围所述被喷涂 物附近的所述图案的外围,所述吹出层的最外侧,由吹出空气防止由所述 吹出层内侧吹出的空气的扩散。
根据本发明,由于在喷涂机本体上同时设置有吹出扭转空气的第一分 配器和吹出外围空气的第二分配器,由第一分配器吹出的扭转空气主要包 围而不使喷嘴附近的喷涂图案混乱,使其防止喷嘴附近的涂料飞散;由第 二分配器吹出的外围空气控制不使被喷涂物附近的喷涂图案混乱的图案 的范围,可以防止被喷涂物附近的涂料飞散。通过这样同时设置第一分配 器和第二分配器,从喷嘴附近直到被喷涂物附近,不使喷涂图案混乱可以 更有效地防止涂料的飞散。另外,如上所述,通过控制该吹出气体的温度 或湿度等,可以控制喷涂图案内的空气的温度及湿度,调节来自喷射的涂 料粒子的挥发成分(有机溶剂、水等)的蒸发速度,控制涂料粒子的涂布 粘度。
(9)根据权利要求1~8中任一项所述的喷涂装置,其特征在于,所 述的喷嘴设置有:与所述第一分配器或第二分配器的一个或2个以上连接, 对温度、湿度、风量中的至少一个进行调节的空气发生器。
根据本发明,喷嘴与第一分配器及第二分配器中的一个或两个以上连 接,由第一分配器及第二分配器吹出的空气通过控制温度、湿度等,可以 有效地对喷涂图案中涂料进行加温、减湿,因此可以控制来自喷射涂料粒 子的挥发成分(有机溶剂、水等)的蒸发速度,防止涂料的流挂。即,即 使通过用溶剂等进行稀释将粘性低的涂料由喷嘴喷射也可以使溶剂挥发 直到涂料涂布到被喷涂物上,不发生涂料的流挂,可以控制涂料粒子的涂 布粘度,可以防止涂布在被喷涂物上的涂料的流挂,进一步,降低喷涂装 置的负荷。另外,也难以出现喷嘴堵塞问题。进一步,通过对由第一分配器吹出 的扭转空气和由第二分配器吹出的外围空气的温度、湿度等进行个别调整,防止 涂布到被喷涂物的涂料的流挂等,得到更优越的喷涂结果。
(10)根据权利要求1~9中任一项所述的喷涂装置,其特征在于,设置有: 根据涂料的种类、被喷涂物的形状,计算出由所述分配器吹出的空气的温度、湿 度、风量、角度,在该计算结果的基础上对所述空气发生器及所述喷涂机本体进 行控制的控制装置。
根据本发明,该喷涂装置,设置有空气发生器或涂料供给器等,计算向第一 分配器或第二分配器供给的空气的温度、湿度、风量、角度,用该计算结果由控 制空气发生器、喷涂机、涂料供给器的控制装置进行控制来进行喷涂,所以,通 过事先实验得到达到目标值(所期望的值)的喷出涂料中的固体成分含量的温度, 将扭转空气或外围空气的温度设定,存储在控制装置的存储器中,通过设定目标 值的喷涂条件计算出吹出的空气的温度、湿度、风量、角度,通过将该结果传送 到空气发生器或喷涂机,可以进行自动喷涂。
(11)一种喷涂方法,从喷涂装置的位于喷涂机前端的喷嘴喷射涂料及成型 空气,形成喷涂图案,在被喷涂物上形成涂膜;
使用设置有为中空柱体的第一分配器的喷涂装置,所述第一分配器设置在与 所述喷嘴略同心的圆上,其中空部分被嵌合到所述喷涂本体中,向所述喷嘴的喷 射方向吹出空气;
在所述喷涂图案上不产生混乱的范围内,通过由所述空气吹出口倾斜的吹出 角度吹出空气,包围所述喷嘴附近的所述喷涂图案的外围。
根据本发明,由于使用具有在喷射装置中向喷嘴的喷射方向吹出的空气, 吹出所谓扭转空气的第一分配器的喷涂装置,进行喷涂以使由第一分配器吹出 的空气,包围喷嘴附近的喷涂图案外围,不使喷涂图案混乱,因此可以抑制喷 嘴附近的涂料的飞散。另外,通过控制该吹出空气的温度或湿度,可以控制喷 涂图案内的空气的温度及湿度,可以调节来自喷射的涂料粒子的挥发成分(有 机溶剂、水等)的蒸发速度,控制涂料粒子的涂布粘度。
(12)一种喷涂方法,从喷涂装置的喷嘴喷射涂料及成型空气,形成喷涂图 案,在被喷涂物上形成涂膜;
使用设置有第二分配器的喷涂装置,所述第二分配器具有在喷嘴的略同心的 圆上由所述喷嘴一侧向外侧设置,每一个都向所述喷嘴的喷射方向吹出空气的多 个吹出层,所述吹出层由两层结构构成,其空气吹出一侧的前端朝向外侧;
在所述喷涂图案上不产生混乱的范围内,所述吹出层的最内侧,由吹出空气 包围所述被喷涂物附近的所述图案的外围,所述吹出层的最外侧,由吹出空气防 止由所述吹出层内侧吹出的空气的扩散。
根据本发明,因为使用设置有在喷涂装置具有吹出外围空气的多个吹出层 的第二分配器的喷涂装置,由第二分配器的内侧吹出层吹出的空气包围所述被 喷涂物附近的所述喷涂图案的外围,另外,由第二分配器的最外侧吹出层吹出 的空气被调整以防止内侧吹出层吹出的空气,进行喷涂,所以,由该第二分配 器吹出的外围空气,通过包围被喷涂物附近的喷涂图案的外围,不使喷涂图案 混乱,可以防止涂料的飞散。另外,如上所述,通过控制该吹出空气的温度或 湿度,可以控制喷涂图案内的空气的温度及湿度,可以调节来自喷射的涂料粒 子的挥发成分(有机溶剂、水等)的蒸发速度,可以控制涂料粒子的涂布粘度。
(13)一种喷涂方法,从喷涂装置的喷嘴喷射涂料及成型空气,形成喷涂 图案,在被喷涂物上形成涂膜;
使用设置有第一分配器和第二分配器的喷涂装置,所述第一分配器,设置 在临近所述喷嘴而且与所述喷嘴略同心的圆上,向所述喷嘴的喷射方向吹出空 气;所述第二分配器,在所述第一分配器的更外侧而且与所述喷嘴略同心的圆 上,由所述喷嘴一侧向外侧设置,具有每一个都向所述喷嘴的喷射方向吹出空 气的多个吹出层;
所述第一分配器吹出的空气包围所述喷嘴附近的所述喷涂图案的外 围;所述第二分配器吹出的空气,所述吹出层的最内侧,由吹出的空气包 围所述被喷涂物附近的所述图案的外围,所述吹出层的最外侧,由吹出的 空气防止由所述吹出层内侧吹出的空气的扩散;
在所述喷涂图案上不产生混乱的范围内,从所述第一分配器及所述第 二分配器吹出的空气共同包围所述喷涂图案整个外围。
根据本发明,使用同时设置有第一分配器和第二分配器的喷涂装置进 行喷涂。所述第一分配器,在喷涂装置中喷嘴的喷射方向吹出空气,所述 第二分配器在该第一分配器更外侧,而且所述喷嘴的略同心的圆上由所述 喷嘴向外侧设置,具有每一个都向所述喷嘴的喷射方向吹出空气的多个吹 出层。使第一分配器吹出的空气包围喷嘴附近的喷涂图案外围不使喷涂图 案混乱,。由第二分配器的内侧的吹出层吹出的空气包围所述被喷涂物附近 的所述喷涂图案的外围,另外,由第二分配器的最外侧的吹出层吹出的空 气防止由内侧的吹出层吹出的空气的扩散。因为在不产生喷涂图案混乱的 范围内,通过调整由第一分配器及第二分配器吹出的空气共同作用包围所 述喷涂图案的外围进行喷涂,所以,通过由第一分配器吹出的扭转空气, 主要包围以不使喷嘴附近的喷涂图案混乱,防止喷嘴附近的涂料飞散,另 外,通过由第二分配器吹出的外围空气,对图案的范围进行控制以不使被 喷涂物附近的喷涂图案混乱,可以防止被喷涂物附近的涂料的飞散。如此, 通过同时设置第一分配器和第二分配器,由喷嘴附近到被喷涂物附近,不 使喷涂图案混乱,可以更有效地防止涂料的飞散。另外,如上所述,通过 控制该吹出空气的温度或湿度等,可以控制喷涂图案内的空气的温度及湿 度,可以调节来自喷涂涂料粒子的挥发成分(有机溶剂、水等)的蒸发速 度,可以控制涂料粒子的涂布粘度。
(14)根据权利要求11~13中任一项所述的喷涂方法,其特征在于, 应用对温度、湿度、风量中的至少一个进行调节的空气发生器,根据涂料 的种类、被喷涂物的形状,对形成所述喷涂图案的温度及溶剂量进行调节。
根据本发明,因为由第一分配器和第二分配器吹出的空气,根据涂料 的种类、被喷涂物部位的形状,控制温度、湿度等,边调整形成所述喷涂 图案的涂料的温度及溶剂量边进行喷涂,所以,可以在最适宜的喷涂条件 下进行喷涂,防止在被喷涂物上涂布的涂料的流挂,喷涂结果良好。另外, 因为即使将用溶剂等稀释后粘性低的涂料由喷嘴进行喷射后,使溶剂挥发 直到涂料涂布在被喷涂物上,也不发生涂料的流挂,所以,可以控制涂料 粒子的涂布粘度,可以降低喷涂装置的负荷。另外,不容易发生喷嘴的堵 塞,降低喷嘴清洗等的工作提高喷涂效率。
(15)根据权利要求14所述的喷涂方法,其特征在于,所述空气发 生器产生的空气也可以用作所述成型空气。
根据本发明,因为空气发生器产生的空气,也可以作为成型空气使用, 所以,成型空气可以被控制温度、湿度等,可以更有效地调节来自喷射的 涂料粒子的挥发成分(有机溶剂、水等)的蒸发速度,可以直接控制涂料 粒子的涂布粘度。
(16)根据权利要求11~15中任一项所述的喷涂方法,其特征在于, 通过控制由所述第一分配器及/或所述第二分配器吹出的空气,使其与由于 所述成型空气而产生的引导流量略一致,继续保持根据由所述各分配器吹 出的空气的温度、湿度调节功能,使到达所述被喷涂物时的所述空气的风 量和风速与没有所述空气吹出时没有变化。
根据本发明,因为通过由第一分配器及/或第二分配器吹出的空气,被 控制以使其与由于成型空气的原因产生的引导流量略一致,进行喷涂,所 以,由于到达被喷涂物时的风量和风速,变得与没有由各分配器吹出空气 时没有什么变化,不使被喷涂物面上的喷涂图案混乱,可以得到最适宜的 喷涂结果。还有,使到达被喷涂物时的风量和风速与只有成型空气的情况 相同的情况,虽然使由各个分配器吹出的空气的风量、风速在被喷涂物面 上为零,但是,在到达被喷涂物面前的间隔,由该各分配器吹出的空气包 围涂料的周围,使温度及湿度变更、维持为一定程度的条件。
在此,成型空气中产生的引导流是指在成型空气的周围产生的风,由 此风起作用的喷雾涂料粒子,由于几乎不在被喷涂物上涂布,所以使涂布 效率低下的同时,由于回吹使喷涂机本体被污染。
发明的效果
本发明在喷涂机本体上设置第一分配器及/或第二分配器,通过由这些 分配器供给的扭转空气或外围空气(总称为密封空气)等,包围由喷涂机 本体的喷嘴喷射的喷涂图案的外围,因此,可以减少现有技术的喷涂室的 流淌速度,减少流淌量,水性涂料喷涂时的湿度调整范围变大,减少空气 调节用能量。另外,由于该密封效果,可防止涂料的飞散,提高涂布效率, 可以减少涂料使用量的同时,减少废物生成量。
另外,通过调整这些密封空气的温度、湿度、风量,不像现有技术对 整个喷涂室进行空气调节,可以对喷雾的涂料的涂布粘度进行控制。特别 是在水性涂料时,用湿上湿喷涂法进行喷涂的情况,在喷涂基础涂料时若 使用调整温湿度等的密封空气,则可以减少或没有清洗(预热)喷涂后的 基础涂料的涂膜的时间。因此,可以在短时间内开始下一步的顶层透明涂 料的喷涂,可以简化现有技术中必要的擦去过程。
进一步,第一分配器通过在其内壁面上形成可赋予空气一定角度的空 气引导部,该第一分配器供给的空气作为扭转空气,通过包围由喷嘴喷射 的喷涂图案的外围来进行密封,可以进行使喷涂图案不混乱,控制喷嘴附 近的喷涂图案范围的喷涂。
另外,因为第二分配器具有多层分区的吹出层,被调整以使由该多层 的内侧吹出的空气包围被喷涂物附近的喷吐图案的外围,由最外层的吹出 层吹出的空气防止由内侧的吹出层吹出的空气的扩散,所以,可以进行使 喷涂图案不混乱,控制被喷涂物附近的喷涂图案的范围的喷涂。

附图说明

图1是表示本发明的喷涂装置的第一实施方式的部分剖面侧视图。
图2是图1的实施方式的正面图。
图3是表示第一实施方式中设置的第一分配器,(a)是斜视图,(b) 是正视图,(c)是仰视图。
图4是表示图1所示的第一实施方式的其他实施形态的部分剖面侧视 图。
图5是图4的实施方式的正视图。
图6是在图4所示的实施方式中设置的第一分配器的斜视图。
图7是本发明的喷涂装置中设置的另外的第一分配器,(a)是斜视 图,(b)是正视图,(c)是仰视图。
图8是图1所示的第一实施方式的进一步的实施形态的主要部分的部 分剖面侧视图。
图9是图8的实施方式的部分剖面正视图。
图10是本发明的喷涂装置的第二实施方式的部分剖面侧视图。
图11是图10的第二实施方式的正视图。
图12是本发明的喷涂装置的第二实施方式的其他实施形态的主要部 分的部分剖面侧视图。
图13是图12的实施方式的正视图。
图14是本发明的喷涂装置的第二实施方式的进一步实施形态的主要 部分的部分剖面侧视图
图15是图14的实施方式的正视图。
图16是本发明的喷涂装置的第三实施方式的部分剖面侧视图。
图17是图16的实施方式的正视图。
图18是本发明的喷涂装置的第四实施方式的部分剖面侧视图。
图19是图18的实施方式的正视图。
图20是根据控制装置控制本发明的喷涂装置的系统流程图。
图21是表示控制装置的构成的框图。
图22是组装了本发明的喷涂装置的喷涂室的整体图。
图23是表示图案纵向涂膜的膜厚分布图。
图24是根据密封空气是涂布NV的影响图。
附图标记说明
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G  喷涂装置
3、3A、3B、20第一分配器
3b、20b、30b、40b、50c  空气入口
3c、20c、50f空气引导部
3d、20d、30d、40d  空气吹出口
3e螺旋状的沟槽
3f空气引导孔
40c空气引导装置
5套管
6喷嘴
20e导流阀
30、30A、40、50、第二分配器
30c喷出层
80被喷涂物
101空气发生器
120控制装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式进行说明。但并不构成对本发明的 任何限定。
图1是本发明的喷涂装置的第一实施方式的部分剖面侧视图,图2是 图1的实施方式的正视图,图3是在第一实施方式中设置的第一分配器, (a)是斜视图,(b)是正视图,(c)是仰视图。但是,在这些附图中, 为了容易了解,对尺寸进行了适当调整。
本发明的喷涂装置1,如图1及图2所示,由喷涂机本体2和第一分 配器3和多个电极4(在本实施方式中为6个)为主体构成。喷涂机本体 2比如是由聚四氟乙烯等绝缘材料构成的由形成筒状的套管构成,在其前 端设置有喷嘴6和通过该喷嘴将雾化的涂料向前方挤出为目的的使成型空 气喷出的成型环7。另外,在套管5的内部,设置有:具有空气轴承的空 气马达、通过空气马达被旋转驱动的旋转轴(图中未示出)、向喷嘴6提 供来自涂料供给装置的涂料的涂料管路(图中未示出)、向成型管提供空 气的空气供给管(图中未示出)。
在套管5的前端上可以旋转地设置的杯状的喷嘴6与套管5的旋转轴 连接。该喷嘴6通过由旋转轴的旋转力而高速旋转,使通过涂料管路供给 的涂料连续微粒化,由于离心力向直径方向喷雾。但是使用的涂料并不限 定于该喷涂装置1,也包括后面所述的喷涂装置,也可以是水性涂料、溶 剂涂料、粉末涂料中的任意一种。
电极4在套管5的基础端一侧在圆周方向每隔60度间隔有一个,从 套管5的基础端向直径方向外侧延伸设置。该各个电极4通过由高电压发 生装置加上-50~-90kV的高电压,在其前端一侧前方形成尖角放电区域, 使在喷嘴6微量化的涂料粒子带电。
第一分配器3如图3所示,是由聚四氟乙烯树脂等绝缘性树脂材料构 成圆柱状,具有两层筒形成的空气引导部3c,该空气引导部3c的由导入 空气一侧进入所定距离内侧的位置上,内径与套管5的外径略相同尺寸的 轮缘3a从内周面上垂直设置,在该轮缘3a上形成有多个空气入口3b。另 外,从轮缘3a向吹出口3d在空气引导部3c的内周面上形成有多个螺旋状 的沟槽3。形成空气吹出口3d一侧的内径与套管5的外径尺寸略相同,该 空气吹出口3d和轮缘3a的部分嵌合到套管5中安装在本体2上。第一分 配器由空气发生器(图中未示出)通过空气入口3b供给空气,该空气被 形成在第一分配器的空气引导部3c的内壁面上的螺旋状的沟槽3e引导, 以所谓扭转空气向外部吹出(以下将该空气称为扭转空气)。
由该第一分配器3的空气入口导入空气,该空气通过形成在空气引导 部3c的内周面上的螺旋状的沟槽3e,向圆周方向赋予倾斜的吹出角度, 以扭转空气由吹出口3d吹出。该扭转空气包围喷嘴附近的喷涂图案。
由该第一分配器3吹出的扭转空气,通常通过替换为扭转角度为 20~60度的多个分配器而被调整。还有,也可以是将该第一分配器切成圆 片的形状纵向分割的结构(图中未示出)。由此,为了改变吹出空气的扭 转角度,可以通过替换分割的空气吹出口一侧的部分来实现,因此,通过 替换改变吹出空气的扭转角度时的第一分配器3,调整作业变得容易,可 改善更换作业。
其次,对第一实施方式的其他实施形态,通过图4到图6进行说明。 图4是表图1所示的第一实施方式的其他的实施形态的部分剖面侧视图, 图5是图4的实施方式的正视图,图6是在图4所示的实施方式中设置了 第一分配器的斜视图。在以下的实施方式中,与第一实施方式的相同的构 成元件用同一个符号,在此省略其重复的说明。另外,在该图中为了容易 了解适当调整了尺寸。
该其他的实施形态的喷涂装置1A是吹出扭转空气的第一分配器3A 为将第一实施方式的第一分配器3切成圆片后将纵向分成3个(参考图6) 后,这些分割部分以可旋转地连接而构成。即,该第一分配器3A是与第 一实施方式的部分相同地由聚四氟乙烯树脂等绝缘性树脂构成的圆柱状, 具有由两层筒形成的空气引导部3c,该空气引导部3c的空气导入一侧上 进入内侧一定距离的位置上内径与套管5的外径尺寸略相同的轮缘3a设 置在内周面上,在该轮缘3a中形成有多个空气入口3b。另外,由轮缘3a 向空气吹出口3d,在空气引导部3c的内周面上形成多个螺旋状的沟槽3e, 空气入口和空气出口之间分成3部分,每一个都可以旋转。因此,通过使 每一个旋转,可以改变在第一分配器3A的空气引导部3c的内壁面上形成 的螺旋状的沟槽3e的形状,即使是喷涂图案变化的情况,通过使第一分 配器旋转,可以改变螺旋状沟槽3e的形状,可以向喷涂图案提供适宜的 扭转空气。在喷涂图案变化时,不需要更换为对应于该图案的分配器的工 作的同时,没有必要预先齐备螺旋状的沟槽3e不同的各种分配器,使其 变得经济。
然后,对于在本发明的喷涂装置中安装的其他的第一分配器,根据图 7进行说明。图7是表示在本发明的喷涂装置中安装的其他的第一分配器, (a)为斜视图,(b)为正视图,(c)为仰视图。在以下的实施方式中, 与第一实施方式相同的构成元件用同样的符号,在此省略其重复说明。另 外,为了容易了解,适当调整了尺寸。
图7(a)到图7(c)所示的第一分配器3B是与第一实施方式相同的 由聚四氟乙烯等绝缘性树脂材料形成的具有中空部分3g的圆柱状体,从 空气入口3b向空气吹出口3d连通,在正面视的同心圆上形成多个(本实 施例中为8个)以一定角度倾斜的空气引导孔3f。空气引导孔3f的倾斜 角度为,例如30、45度及其他,对应于喷涂图案的大小适当设定即可。 吹出的扭转空气的范围根据倾斜角度的大小而变化。中空部分3g是喷涂 机本体2(参照图1)中使第一分配器3B嵌合安装的,因此,呈现与喷涂 机本体的外围形状略相同的形状。
该第一分配器3B是将中空部分3g嵌合到喷涂机本体2中,与第一实 施方式的第一分配器3同样地安装在喷涂机本体中(参照图1)。因此, 赋予由空气入口导入的该空气通过空气引导孔3f内的空间,向圆周方向倾 斜的一定的吹出角度,以扭转空气由吹出口3d吹出。该扭转空气包围喷 嘴附近的喷涂图案。
由该第一分配器吹出的扭转空气,通常通过替换具有扭转角度为 20~60度的角度的空气引导孔的多个分配器来被调整。然而,此时也可以 是以将第一分配器3B切成圆片的形式将纵向分割的结构(图中未示出)。 由此,为了使吹出空气的角度变化,由于可以使分割的空气吹出口一侧部 分进行替换,所以,通过替换改变吹出空气的扭转角度时的第一分配器3B, 使调整工作变得容易,可以改善替换工作。
然后,对第一实施方式的进一步实施形态通过参考图8及图9进行说 明。图8表示图1所示第一实施方式的进一步的其他实施形态的主要部分 的部分剖面侧视图,图9是图8的实施方式的部分剖面正视图。在以下的 实施方式中,与第一实施方式相同的构成元件用相同的符号表示,在此省 略其重复的说明。另外,在该图中为了容易了解,适当调整了尺寸。
该进一步的其他实施方式的喷涂装置1B是,作为吹出扭转空气的第 一分配器20,通过其内部在圆周方向设置的导流阀20e分成多个区,由该 导流阀20e分割的空间部分成为空气引导部20c,将由空气入口20b导入 的空气引导后由吹出口20d吹向喷涂图案的结构。然而,在图8及图9中 省略了如图1、图2及图4、图5中所示的电极4。
该第一分配器20,如图9所示,由聚四氟乙烯等绝缘性树脂材料形成 的略为圆筒状,由形成外姓的略圆筒状的两层筒形成的套筒20a和在其内 部设置的多个导流阀20e构成。导流阀20e是向圆周方向放射状垂直设置 的板状部件(参照图9),其前端部(图8中的右手方向)被在空气吹出 一侧形成的导流阀支撑用轴20f支撑,另一前端部(图8中左手方向)是 与第一分配器同心圆上设置的圆柱状的驱动用销20g连接,进一步,驱动 用销20g是与第一分配器同心圆上设置的环形的圆板形状的驱动环20h连 接。该驱动环20h是与设置在套筒20a的外面的驱动装置20j连动的驱动 齿轮20i相互齿合连接。由此,导流阀20e可以运行,通过由驱动装置20j 改变该导流阀20e的角度,可以改变由第一分配器吹出的扭转空气的方向, 不需要为了喷涂图案的变化范围而进行更化的工作的同时,没必要预先齐 备空气引导部20c的形状不同的各种分配器,因此变得经济。使导流阀可 动的方法不仅仅限于上述的齿轮方式,如也可以是汽缸系统或其他形式。
上述第一分配器、3A、3B、20的材料不仅仅限于上述的绝缘性树脂 材料,也可以是合成树脂、涂树脂的金属材料、陶瓷等中的任何一种。另 外,在静电喷涂的情况以使用绝缘性材料为好。
图10是表示明的喷涂装置的第二实施方式的部分剖面侧视图,图11 是图10的第二实施方式的正视图。在以下的实施方式中第一实施方式的 喷涂装置相同的构成元件用相同的符号,其重复说明部分在此省略。另外, 在该图中为了容易交接,适当调整尺寸。
喷涂装置1C如图10及图11所示,在具有多个电极4(在本实施方式 中为6个)的喷涂机本体2的外围设置了吹出外围空气的圆柱状三层管的 第二分配器30包围喷涂图案及/或扭转空气。在该第二分配器30,吹出层 30c为两层结构,空气吹出一侧的前端(图10中的右手方向)朝向外的 纵截面是呈“ㄑ”的形状。另外,外侧吹出层30c的前端(空气吹出一侧) 是比内侧的吹出层30c的前端更朝向外侧。由此,形成可以吹出由外侧的 吹出层30c吹出的空气比由内侧的吹出层30c吹出的空气更向外侧的空气 的结构。由该第二分配器30吹出的外围空气包围被喷涂物附近的喷涂图 案的外围以使喷涂图案不混乱,有效防止涂料飞散。此时,由于调整为使 由外侧吹出层30c吹出的外围空气防止由内侧吹出层30c吹出的空气扩 散,因此,可以进行喷涂,使喷涂图案不混乱,控制被喷涂物附近的喷涂 图案的范围。
该第二分配器30吹出的外围空气是通过调整由空气入口30b来的空 气量或空气压力来调整外围空气范围。
进一步,也可以是将该第二分配器30的最外侧管分成左右方向的结 构。由此,除了通过调整来自空气入口30b的空气量或空气压力来调整上 述的外围空气以外,通过调整由外侧的吹出层吹出的外围空气的角度,即 使喷涂图案产生变化,也可以吹出对应于此的外围空气,因此更好。
在本实施方式中,第二分配器30是三层管,吹出层30c为两层,但 是也可以是三层以上的多层管结构。在这种情况,最外侧的吹出层30c比 其他的内侧吹出层30c更朝向外侧。另外,虽然是设置有电极4的喷涂装 置,也可以是没有电极4的喷涂装置。
关于本发明的第二实施方式的其他实施形态,通过图12及图13进行 说明。
图12是表示本发明的喷涂装置的第二实施方式的其他实施形态的主 要部分的部分剖面侧视图,图13是图12的实施方式的正视图。在以下 的实施方式中与第二实施方式的喷涂装置相同的构成元件用相同的标记 表示,在此省略其重复的说明。另外,在该图中为了容易了解,适当调整 了尺寸。
喷涂装置1D如图12及图13所示,在喷涂机本体2的外侧吹出外围 空气的多个(在本实施方式中为4个)第二分配器设置在喷涂机本体的外 围同心圆上。该第二分配器40包括由聚四氟乙烯等绝缘性树脂材料形成 的立方体状的套筒40a,和在该套筒40a内喷射涂料的喷嘴6的一侧具有 空气吹出口40d的空气引导装置40c。空气引导装置40c与连接到可动装 置40f的汽缸40e连接,通过由可动装置40f拉动汽缸,改变空气引导装 置40c的空气吹出口40d的角度。由此,由第二分配器40的空气入口40b 导入的空气由设定在一定方向的空气引导装置40c的空气吹出口40d吹 出,包围成型空气或扭转空气,如前所述,可以进行喷涂使喷涂图案不混 乱,控制被喷涂物附近的喷涂图案的范围。
在本实施形态中,关于第二实施方式,为了说明吹出外围空气的第二 分配器的其他实施形态,用没有设置电极的喷涂装置进行了说明,但是本 发明的第二实施方式也可以是设置有电极的喷涂装置。
对第二实施方式的其他实施形态,通过图14及图15进行说明。
图14是表示本发明的喷涂装置的第二实施方式的进一步的其他实施 形态的主要部分的部分剖面侧视图,图15是图14的实施形态的正视图。 在以下的实施方式中,与第二实施方式的喷涂装置相同的构成元件用性同 标记表示,在此省略其重复的说明。另外,在该图中为了容易了解适当调 整了尺寸。
喷涂装置1E如图14及图15所示,由与喷涂机本体2的外侧嵌合设 置的第二分配器50构成。第二分配器50包括内径为喷涂机本体2的套筒 5的外径尺寸略相同的纵截面为略L字形状的内筒50a,和具有与该内筒 的外径尺寸略相同的内径的角度调整用外筒50b,在内筒50a喷嘴6的相 反侧形成有空气入口50c,在空气吹出口一侧(喷嘴6的一侧)形成有略 为台形和内部为空洞的广范围角度调整用波纹管50d。该波纹管50d由设 置在空气入口相反侧的波纹管塞进用的螺母50e向左右方向改变。另外, 角度调整用外筒50b,通过在内筒50a的空气入口50c一侧的最上部(截 面为L字状的顶部)可以向左右方向(图14中的箭头方向)移动的形态 相接而嵌合。在内筒50a中形成的波纹管50d和角度调整用外筒50b之间 形成的空间成为空气引导部50f,由空气入口50c供给的空气被该引导部 50f引导吹出外围空气。此时,通过将该角度调整用外筒50b向左右方向 移动,调整外围空气的吹出角度。即,通过使角度调整用外筒50b向左右 方向移动,向更外侧吹出。
上述第二分配器30、30A、40、50的材料同第一分配器3、3A、3B、 20一样不限于上述的绝缘性树脂材料,也可以是合成树脂、涂树脂的金属 材料、陶瓷等中的任何一种。另外,在静电喷涂的情况以使用绝缘性材料 为好。
由此,可以进行喷涂,如前述的第二分配器50吹出的外围空气包围 成型空气或扭转空气,使喷涂图案不混乱,控制被喷涂物附近的喷涂图案 的范围。
图16是表示本发明的喷涂装置的第三实施方式的部分剖面侧视图, 图17是图16的实施方式的正视图。在以下的实施方式中与第一实施方式 及第二实施方式相同的构成元件用相同的标记表示,在此省略其重复的说 明。另外,在此图中为了容易了解适当调整了尺寸。
喷涂装置1F,如图16及图17所示,是以喷涂机本体和前述第一分配 器3及第二分配器30和电极4为主体构成。即,同时设置由前述第一实 施方式的喷涂装置1说明的第一分配器3和由第二实施方式的喷涂装置1C 说明的第二分配器30形成。
第一分配器3在喷嘴6的附近喷涂机本体2的套筒5上嵌合安装。该 第一分配器3,如前所述,是由聚四氟乙烯等绝缘性树脂材料形成的圆柱 状,具有由两层筒形成的空气引导部3c,在该空气引导部3c的导入空气 一侧进入内侧一定距离的位置上由内侧面设置内径与套筒的外径尺寸略 相同的轮缘3a,为该轮缘3a,形成多个空气入口3b。另外,由轮缘3a向 着空气吹出口3d,在空气引导部3c的内周面上形成多个螺旋状的沟槽3e (参照图3)。空气吹出口3d一侧的内径形成为与套筒5的外径尺寸略 相同,由该空气吹出口3d和轮缘3a的部分嵌合到套筒5中而安装到喷涂 机本体2上。第一分配器3由空气发生器(图中未示出)通过空气入口3b 供给空气,该空气被第一分配器3的空气引导部3c的内周面上能够形成 的螺旋状的沟槽3e引导,以所谓扭转空气向外部吹出。
由该第一分配器3吹出的扭转空气,通常通过替换扭转角度为20~60 度的多个分配器而被调整。
另一方面,第二分配器30设置在电极4的外侧喷涂机本体2的外围 同心圆周上。该第二分配器30如前所述,由圆柱形的三层管构成,形成 两层结构的吹出层30c,将空气吹出一侧的前端朝向外侧的纵截面呈“ㄑ” 字的形状。另外,外侧的吹出层30c的前端(空气吹出一侧)比内侧的吹 出层30c的前端更朝向外侧。由此,形成由外侧的吹出层30c吹出的空气, 比由内侧的吹出层30c吹出的空气更朝向外侧,可以出空气的结构。由该 第二分配30吹出的外围空气为了使喷涂图案不混乱而包围被喷涂物附近 的喷涂图案的外围,起到防止涂料飞散的效果。此时,由外侧吹出的外围 空气为了防止内侧的吹出层30c吹出的空气的扩散而被调整。因此,可以 进行使喷涂图案不混乱,对被喷涂物附近的喷涂图案的范围进行控制的喷 涂。
由该第二分配器30吹出的外围空气通过调整来自空气入口30b的空 气量或空气压力对范围进行调整。另外,吹出层30c不限于两层结构,也 可以是三层以上的结构。
下面,对本发明的第四实施方式,通过图18及图19进行说明。
图18是表示本发明的喷涂装置的第四实施方式的部分剖面侧视图, 图19是图18的实施方式的正视图。在以下的实施方式中与第一实施方式 及第二实施方式的喷涂装置相同的构成元件用相同的标记表示,在此省略 其重复的说明。另外,在该图中为容易了解适当调整了尺寸。
喷涂装置1G如图18及图19所示,是以喷涂机本体2和所述的第一 分配器3及第二分配器30A和电极4为主体构成。即,同时设置了可以用 在所述的第一实施方式的喷涂装置1中说明的第一分配器3和在第二实施 方式的喷涂装置1C中说明的第二分配器30A,将最外层的管30a分成左 右方向的结构。即,第二分配器30A,在多层结构吹出层的情况,对于最 外侧的吹出层30c,使其可以改变吹出方向。
第一分配器3通过在喷嘴6的附近喷涂机本体2的柱状的套筒上嵌合 进行安装。该第一分配器3如前所述,由聚四氟乙烯等绝缘性树脂材料形 成的圆柱状,具有两层筒形成的空气引导部3c,在该空气引导部3c的空 气导入一侧进入内侧一定距离的位置上由内面垂直设置内径与套筒5的外 径尺寸略相同的轮缘3a,为该轮缘3a形成多个空气入口3b。另外,由轮 缘3a向吹出口3d在空气引导部3c的内周面上形成多个螺旋状的沟槽3e (参照图3)。空气吹出口3d的内径形成为与套筒5的外径尺寸略相同, 又该空气吹出口3d和轮缘3a,通过嵌合到套筒5上而安装到喷涂机本体。 第一分配器从空气发生器通过空气入口3b供给空气,该空气被在第一分 配七的内壁面上形成的螺旋状的沟槽3e引导,以所谓扭转空气2外部吹 出。
由该第一分配器吹出的扭转空气,通常通过替换具有20~60度的扭转 角度的多个分配器而进行调整。
另一方面,第二分配器30A在电极4的外侧与喷涂机本体2同心的圆 上设置。该第二分配器30A如前所述,由圆柱形的三层管构成,成为两层 结构的吹出层30c,将空气吹出一侧的前端向着外侧的纵截面略呈“ㄑ” 字形状。另外,外侧的吹出层30c的前端(空气吹出一侧)比内侧的吹出 层30c的前端更朝向外侧。外侧的吹出层30c的管30a可以分成左右方向 (图18中箭头方向)而构成。该外侧的吹出层30c的管30a成为空气入口 30b一侧通过O环60密封的结构,即使分成左右方向空气也不会泄漏。 由此,即使喷涂图案发生变化,也可以调整为使由外侧的吹出层30c吹出 的空气比由内侧的吹出层30c吹出的空气更朝向外侧的空气出来。为了使 喷涂图案不混乱,该第二分配器30A吹出的外围空气包围被喷涂物附近的 喷涂图案的外围,起到防止涂料飞散的效果。另外,为了由外侧的吹出层 30c吹出的空气防止由内侧的吹出层30c吹出的空气的扩散而进行调整。 因此,可以进行使喷涂图案不混乱,对被喷涂物附近的喷涂图案的范围进 行控制控制的喷涂。
由该第二分配器30A吹出的外围空气,通过调整来自空气入口30b的 空气量或空气压力来对其范围进行调整。由最外侧的吹出层30c吹出的空 气,即使根据最外侧的管30a分成左右方向,也可以进行调整。另外,吹 出层30c不限于两层结构,也可以是三层以上的结构。
如以上说明的喷涂装置,设置有空气发生器、压缩机、涂料供给装置 等,由设置有计算供给第一分配器、第二分配器等的空气的温度、湿度、 风量、角度,将该计算结果传送给喷涂装置、空气发生器、压缩机、涂料 供给装置等的接口的控制装置进行控制。即,由第一分配器吹出的扭转空 气或由第二分配器吹出的外围空气的温度设定,事先通过实验得到达到作 为目标(期望的)的喷出涂料中的固体成分的比例的温度,存储到控制装 置的存储装置中,通过设定作为目的的喷涂条件计算吹出空气的温度、湿 度、风量、角度,将该结果传送到喷涂装置、空气发生器、压缩机、涂料 供给机,可以控制各流量调节阀。
关于组装了上述的控制装置的喷涂系统,通过同时设置第一分配器和 第二分配器的喷涂装置在图20及图21的基础上进行说明。
图20是通过控制装置控制的本发明的喷涂装置的系统流程图,图21 是表示控制装置的构成的框图。
该喷涂系统如图20所示,由设置第一分配器3和第二分配器30的喷 涂装置1,和向第一分配器3及第二分配器30供给空气的空气发生器101, 和向喷涂装置1的成型环7供给空气的压缩机102,和向喷涂装置1的喷 嘴6供给涂料的涂料供给装置103,和控制装置120构成。
空气发生器101为安装在喷涂装置1中的第一分配器3及第二分配器 30供给空气,由通过过滤器101a导入外气的吹风机101b和对该导入的外 气加温的加热器101c构成,通过设置有温湿度调节器111a的传感器106b, 和调节向第一分配器3供给空气量的空气流量调节阀107a,和调节向第二 分配器30供给空气量的空气调节阀107b的空气供给管路104,向第一分 配器3及第二分配器30供给调温的空气。该空气发生器101也可以兼向 喷涂装置1提供成型空气。
压缩机102向喷涂装置1提供成型空气,与空气发生器相同,由通过 过滤器102a导入外气的吹风机102b,和对该导入的外气进行加热的加热 器102c构成,通过设置有温湿度调节器111b的传感器106b,和调节向成 型环7提供的空气量的空气调节阀107c的空气供给管路104向成型环7 提供温度调节的空气。
涂料供给装置103由压送涂料的压送器103a,和给涂料加热的加热器 103b构成,通过设置有温度调节器112的传感器106d调节向喷嘴提供的 涂料量的涂料流量调节阀108的涂料供给管路105向喷嘴6提供涂料。
上述的任何一个加热器101c、102c、103b,在其内部设置有热介质供 给管110,在该热介质供给管110中,在途中,设置有电磁式的热介质流 量调节阀109a、109b、109c。通过流过该热介质供给管110内的热介质强 制供给空气或与涂料进行间接热交换,产生温度调节的空气。通过热介质 流量调节阀109a、109b,调节热介质的流量后可以调节上述温度调节空气 等的温度。
控制装置120如图21所示,由在数据总线(BUS)121上的CPU122、 ROM123、RAM124,空气发生器101、压缩机102、涂料供给装置103等 的流量调节阀107a~107c、108、109a~109c或传感器106a~106d等之间进 行信号传输的接口125构成。
在该控制装置120中输入由传感器106a~106d来的信号。传感器106a 检测外气温度(喷涂室温度),传感器106b检测扭转空气或外围空气的 温度,传感器106c检测成型空气的温度,传感器106d检测涂料的温度。。 另一方面,由控制装置输出控制信号,将该控制信号对前述的空气流量调 节阀107a、107b、107c、涂料流量调节阀108及热介质流量调节阀109a、 109b、109c进行输入。由此,控制装置120考虑外气温度,对喷出涂料中 的固体成分的比例为所期望的值的温度作为设定温度进行设定的同时,使 温度调节空气温度作为该设定温度,在传感器106b、106c检测的温度的 基础上,对控制空气流量调节阀107a、107b、107c及热介质流量调节阀 109a、109b进行反馈控制。在该情况下,扭转空气或外围空气的温度,在 外气温度(喷涂室内温度)低温的情况,与外气温度高于该低温的情况进 行比较,被设定为使其升高。
由此,扭转空气、外围空气的温度设定,事先通过实验获得达到目标 (所期望的)的喷出的涂料中的固体成分的比例的温度而存储在控制装置 的存储装置中,通过设定成为目标的喷涂条件,计算吹出空气的温度、湿 度、风量、角度,将该结果传送到空气发生器或喷涂机,可以进行自动喷 涂。
以下对包括本发明的喷涂扎的喷涂室整体的一构成例进行说明。
喷涂室整体的构成如图21所示,在喷涂室70内,将被喷涂物80夹 持在左右位置设置本发明的喷涂装置1。在喷涂室70内由上方向下方供给 空气,由下方设置的排气口70a与涂料的薄雾一起被排除。另外,在图20 中说明的喷涂装置1中连接的空气发生起101或压缩机102或涂料供给器 103等设置在喷涂室70的外部。
如上所述的根据本发明的喷涂装置,虽然参照附图进行了详细说明, 但是本发明并限于由图所示的例,可以在适合前述的目的获得的范围内适 当进行变化而实施,这些都会落入本发明的技术范围。
下面,对使用如图16及图17所示的喷涂装置的喷涂方法进行说明。
使用本发明的喷涂装置1F,进行喷涂时,由空气马达驱动空气管路(图 中未示出)供给的空气使杯状的喷嘴6转动,由涂料供给管路(图中未示 出)供给的涂料从喷嘴6通过喷嘴6转动的离心力,从该喷嘴6的周边前 端部,涂料转动而且向直径向外方向越来越宽的前方喷射,由该喷出的涂 料(供给涂料)得以进行对被喷涂物的喷涂。同时,由成型空气供给管路 (图中未示出)供给空气,该空气由成型环7作为成型空气(压缩空气) 喷出。由此,该成型空气包围从喷嘴6喷出的涂料的外围,形成喷出的涂 料的喷涂图案。
这时,由在喷嘴6及环状的成型环7的附近,和与喷嘴6略同心的圆 上设置的第一分配器3,向喷涂图案的圆周方向喷出温度调整的扭转空气, 该扭转空气如前所述,包围喷涂图案的外围。此时,扭转空气与成型空气 相比低速而且大风量的同时,外气温(喷涂室内温度)为低温时,外气温 高与该低温的情况比较,使其升高。该扭转空气包围喷嘴附近的喷涂图案 的外围使喷涂图案不混乱,抑制喷嘴附近的涂料的飞散。
更具体地,事先通过实验获得达到目的的(所期望的)喷出涂料中的 固体成分比例的温度,进行扭转空气的温度设定,但是对扭转空气的温度 范围,约20~80℃为目标较好。对于流量,成型空气的流速、流量以约 1~5m3/min为好。另外对于流速,约1~5m/sec为好。另外,扭转空气的吹 出角度以抑制与成型空气的混乱,使其成为喷涂图案的圆周方向为好。水 性涂料的情况,湿度约20~70%的范围内适宜调整为好。
另外,从比第一分配器3更外侧而且与喷嘴略同心的圆上设置的第二 分配器30,吹出温度调整的外围空气,该外围空气包围喷涂图案及扭转空 气的外围,该第二分配器30的吹出层30c成为多层结构,因此内侧的吹 出层30吹出的空气包围被喷涂物附近的所述喷涂图案的外围,另外,调 整为使最外侧的吹出层30c吹出的空气防止内侧的吹出层30c吹出的空气 的扩散。由此,由于最外侧的吹出层30c吹出的空气比内侧的吹出层30c 吹出的空气更朝向外侧,因此该第二分配器30吹出的外围空气包围被喷 涂物附近的喷涂图案的外围以使喷涂图案不混乱,起到防止涂料飞散的效 果。此时,最外侧的吹出层30c吹出的外围空气调整为防止内侧的吹出层 30c吹出的空气的扩散。因此,可以使喷涂图案不混乱,对被喷涂物附近 的喷涂图案的范围进行控制来进行喷涂。
更具体地,通过事先由实验获得达到目标喷出涂料中的固体成分比例 的温度,进行外围温度的设定,但是,温度范围约20~80℃为好。对于流 量,成型空气的流速、流量约1~5m3/min为好。另外,对于流速,约1~5m/sec 为好。另外,对于外围空气的喷出角度,抑制与成型空气或扭转空气的混 乱的同时防止被喷涂物附近的涂料的飞散,与扭转空气一样或使其超过 (更朝向外侧)为好。
这样,因为在喷涂图案的外围提供扭转空气及/或外围空气,该扭转空 气及/或外围空气作为密封空气抑制外气引导流进入喷涂图案的成型空气 中,根据该外气引导流抑制成型空气的温度大幅度降低,由被引导混入成 型空气中的扭转空气及/或外围空气控制成型空气的温度,防止喷出涂料中 的固体成分的比例产生变化。扭转空气及/或外围空气在该温度调整功能的 基础上,当然除了该物质本身没有可以使成型空气的温度下降的,通过成 型空气,进行调整以使喷出的涂料中的固体成分的比例适当。为此,即使 不喷涂室保持在一定的温度,根据温度调整的扭转空气及/或外围空气存 在,可以防止基于外气导流的被喷涂物的喷涂结果的恶化。
另外,由于扭转空气及/或外围空气与成型空气比较速度低,因此可以 降低由扭转空气及/或外围空气的外气(喷涂室内空气)的吸入(引导流的 发生、进入),但是,由于扭转空气及/或外围空气与成型空气比较速度低 而且风量大,因此成型空气的图案不破坏,可以使外气引导流经过扭转空 气进入成型空气变得更加困难。因此可以进一步防止基于引导流的被喷涂 物的喷涂结果的恶化。
以上是对同时设置了具有由两层筒形成的空气引导部3c,和该空气引 导部3c的两端上形成的空气入口3b及空气出口3d,和空气引导部3c的 内周面上形成的多个螺旋状的沟槽3e的第一分配器3,以及具有每一个都 向喷嘴的喷射方向吹出的多层的吹出层30c的第二分配器30的喷涂装置 1F进行了说明,但是各个分配器不限于此,可以说如前所述的其他实施方 式也同样。另外,设置了第一分配器3或第二分配器30中的任意一个的 情况,由各个分配器吹出的空气可以达到如前分别所述的效果。
以下表示本发明的喷涂方法的试验结果。本实施例使用图1所示的本 发明的喷涂装置,将固体成分为20重量%的水性涂料喷涂到垂直放置的厚 度约0.3mm的马口铁板上,得到涂板。喷嘴和被喷涂物的间隔为220mm。
水基涂料的喷涂条件为,转数50000rpm,涂料喷出量270cc/min,成 型空气压力300Nl/min,施加电流400μA,控制温度的成型空气的温度为 室温、50℃、77℃(每一个湿度70%RH),设定供给空气量2m3/min,由 第一分配器吹出。由第一分配器吹出的扭转空气的角度是30°。
供给温度在3段变化的成型空气喷涂的情况,测定被喷涂物上涂布的 涂膜的厚度,以图案纵向的膜厚分布,涂布的涂膜的中心到周边进行涂膜 厚度测量,以对中心部的膜厚的比在图23中表示。作为比较,将不供给 密封空气进行喷涂时的涂膜的厚度分布也一并表示。
从该结果,可以看出即使供给密封空气,与未供给密封空气时的膜厚 的分布具有略相同的趋势。可以说根据密封空气喷涂图案不混乱。另外, 密封空气的温度变化时的涂膜的厚度分布,任一个都有略相同的趋势,不 受温度的影响。
另外,使喷涂室内的温度、湿度变化,研究由于密封空气对涂布NV 的影响,其结果表示在图24中。图中的[SAS]指密封空气。涂布NV指被 喷涂物上涂布的涂料固体成分的比例,NV=干燥后的涂料分子量/干燥前的 涂料分子量×100。当该水基涂料的情况,涂布NV为25~35%是最适宜的 涂布状态,如果小于25%则产生涂料的流挂、流淌,如果大于35%则产生 粗糙喷涂结果变差。
从该结果,喷涂室内的温度如15℃为低的情况,通过提高密封空气的 温度,可以获得最适宜的涂布NV,因此不提高喷涂室内的温度,即可以 用调节密封空气的温度获得最适宜的喷涂结果。