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JP2021006336A - Rotary atomizing coating device - Google Patents

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JP2021006336A
JP2021006336A JP2019120822A JP2019120822A JP2021006336A JP 2021006336 A JP2021006336 A JP 2021006336A JP 2019120822 A JP2019120822 A JP 2019120822A JP 2019120822 A JP2019120822 A JP 2019120822A JP 2021006336 A JP2021006336 A JP 2021006336A
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JP
Japan
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bell cup
shaping air
paint
peripheral edge
shaping
Prior art date
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Application number
JP2019120822A
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Japanese (ja)
Inventor
淳士 正路
Atsushi Shoji
淳士 正路
けい子 丸山
Keiko Maruyama
けい子 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor East Japan Inc
Original Assignee
Toyota Motor East Japan Inc
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Publication date
Application filed by Toyota Motor East Japan Inc filed Critical Toyota Motor East Japan Inc
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Abstract

To form shaping air with a uniform pressure in the periphery of a bell cup without densely arranging air outlets of air for forming the shaping air in shaping airing, and to improve control accuracy of a coating pattern.SOLUTION: A shaping airing 2 jets shaping air SA from the periphery of a bell cup 1 toward an outside peripheral edge of the bell cup, and a reflection surface 1b2 on which the shaping air jetted from the shaping airing directs abuts is formed in a circumferential direction on the outside peripheral edge of the bell cup.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、回転霧化塗装装置に関し、例えば2色の塗装(2トーンの塗装と称する)において、塗布パターンの制御精度を向上し、均一な塗布パターンを形成することのできる回転霧化塗装装置に関する。 The present invention relates to a rotary atomization coating apparatus, for example, in a two-color coating (referred to as two-tone coating), a rotary atomization coating apparatus capable of improving the control accuracy of a coating pattern and forming a uniform coating pattern. Regarding.

自動車の製造工程において、例えば車体の表面に2トーン塗装を施す場合、スプレーガンによる塗装では霧状に塗料が噴霧されるため、自動車の車体にマスキング処理を施し、その上からスプレーガンによる塗装を行い、境界線を出していた。 In the manufacturing process of an automobile, for example, when two-tone painting is applied to the surface of a car body, the paint is sprayed in the form of mist when painting with a spray gun, so the car body is masked and then painted with a spray gun. I did it and put out the border.

しかしながら、車体にマスキング処理を施し、塗装後にそれを除去する作業が煩わしく、作業効率が低下するという課題があった。
このような課題を解決するものとして、例えば特許文献1(特許第5552537号)には、塗料を霧化するためのベルカップと、前記ベルカップにより霧化された塗料を所望の方向へと噴霧させる(噴霧された塗料が外に拡がるのを抑え、塗布パターンを制御する)ためのシェーピングエアを形成するシェーピングエアリングとを備える塗装装置が開示されている。
However, there is a problem that the work of masking the vehicle body and removing it after painting is troublesome and the work efficiency is lowered.
As a solution to such a problem, for example, in Patent Document 1 (Patent No. 5552537), a bell cup for atomizing a paint and a paint atomized by the bell cup are sprayed in a desired direction. A coating apparatus is disclosed that includes a shaping air ring that forms shaping air to allow the sprayed paint to spread out and control the coating pattern.

特許文献1に開示された塗装装置は、図7に示すように、先端(噴霧方向)に向かって拡径したベルカップ61と、このベルカップ61を軸心P周りに回転可能に収容するシェーピングエアリング62と、前記シェーピングエアリング62が連結された本体部63とを有する。 As shown in FIG. 7, the coating apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a bell cup 61 whose diameter increases toward the tip (spraying direction) and shaping that rotatably accommodates the bell cup 61 around the axis P. It has an air ring 62 and a main body 63 to which the shaping air ring 62 is connected.

本体部63は、ロボットアーム(図示せず)により支持されるとともに、ベルカップ61やシェーピングエアリング62が付設されている。
本体部63内部には、エアモータ64が内蔵され、エアモータ64の前部には、回転を出力するための回転軸65が設けられ、その先端部にベルカップ61が取り付けられている。
The main body 63 is supported by a robot arm (not shown), and is provided with a bell cup 61 and a shaping air ring 62.
An air motor 64 is built in the main body 63, a rotation shaft 65 for outputting rotation is provided in the front portion of the air motor 64, and a bell cup 61 is attached to the tip portion thereof.

前記本体部63には、ベルカップ61に塗料を供給するための塗料供給配管66が設けられている。前記ベルカップ61の内部には、前記塗料供給配管66の先端部から塗料が供給される塗料バッファ室68が形成されている。この塗料バッファ室68は、回転軸65を囲むように環状に形成されており、その底部は環状の開口68aとされている。前記塗料供給配管66の先端は、前記開口68aに上方に向けて挿入された状態とされており、ベルカップ61が回転しても塗料供給配管66が干渉しないようになっている。 The main body 63 is provided with a paint supply pipe 66 for supplying paint to the bell cup 61. Inside the bell cup 61, a paint buffer chamber 68 to which paint is supplied from the tip of the paint supply pipe 66 is formed. The paint buffer chamber 68 is formed in an annular shape so as to surround the rotation shaft 65, and the bottom portion thereof is an annular opening 68a. The tip of the paint supply pipe 66 is inserted into the opening 68a upward so that the paint supply pipe 66 does not interfere with the rotation of the bell cup 61.

また、前記塗料バッファ室68の天井部には複数の塗料供給孔68bが形成されており、塗料供給配管66から塗料バッファ室68に供給された塗料が前記複数の塗料供給孔68bを通ってベルカップ61の内周面61a側に供給されるようになっている。
ベルカップ61の内周面61a側に供給された塗料は、当該ベルカップ61の高速回転により遠心力が作用し、微粒子にされて前方へ噴霧されるように構成されている。
尚、前記本体部63には、高電圧発生装置(図示せず)が設けられ、ベルカップ61(塗料)に高電圧を印加して、静電塗装を行うことが可能になされている。
Further, a plurality of paint supply holes 68b are formed in the ceiling of the paint buffer chamber 68, and the paint supplied from the paint supply pipe 66 to the paint buffer chamber 68 passes through the plurality of paint supply holes 68b and bells. It is supplied to the inner peripheral surface 61a side of the cup 61.
The paint supplied to the inner peripheral surface 61a side of the bell cup 61 is configured so that centrifugal force acts due to the high-speed rotation of the bell cup 61 to make fine particles and spray them forward.
The main body 63 is provided with a high voltage generator (not shown) so that a high voltage can be applied to the bell cup 61 (paint) to perform electrostatic coating.

また、前記本体部63には、シェーピングエアリング62にエアを供給するためのエア供給配管67が設けられている。
前記シェーピングエアリング62は、略リング状に形成され、前記ベルカップ61から噴霧された塗料に対しベルカップ61の周囲にシェーピングエアSAを形成して、塗料の噴霧方向を規制するために設けられている。
シェーピングエアSAは、図8の平面図に示すように周方向に沿って等間隔に複数形成された吹出口62aから噴出される。噴出されたシェーピングエアSAは、図7に示すようにベルカップ61の外周側面に当たり、カップ先端(外側周縁部61A)に向けて外周面形状に沿った流れを形成する。
Further, the main body 63 is provided with an air supply pipe 67 for supplying air to the shaping air ring 62.
The shaping air ring 62 is formed in a substantially ring shape, and is provided to form a shaping air SA around the bell cup 61 with respect to the paint sprayed from the bell cup 61 to regulate the spraying direction of the paint. ing.
As shown in the plan view of FIG. 8, the shaping air SA is ejected from a plurality of outlets 62a formed at equal intervals along the circumferential direction. As shown in FIG. 7, the ejected shaping air SA hits the outer peripheral side surface of the bell cup 61 and forms a flow along the outer peripheral surface shape toward the cup tip (outer peripheral edge portion 61A).

尚、複数の吹出口62aから噴出されるエアの噴出方向は、ベルカップ61の回転方向とは逆方向に傾斜され、ベルカップ61から噴霧される塗料に対向させて衝突させることで、より微粒化を行うようになされている。 It should be noted that the ejection direction of the air ejected from the plurality of outlets 62a is inclined in the direction opposite to the rotation direction of the bell cup 61, and by colliding with the paint sprayed from the bell cup 61, the particles are finer. It is designed to be used.

ここで、図7に一部拡大して示すように、ベルカップ61の外側周縁部61Aには、軸心Pの方向に平行なストレート部61A1が周方向に沿って所定幅に形成されており、シェーピングエアSAは前記ストレート部61A1に沿うように流れを形成する。
即ち、前記ストレート部61A1によって、シェーピングエアSAの径方向の拡がりがより小さく抑えられ、ベルカップ61から噴霧される塗料の拡散拡大が抑制されるため、2トーン塗装の境界線部において塗布パターンの形成制御が容易となっている。
Here, as shown in a partially enlarged view of FIG. 7, a straight portion 61A1 parallel to the direction of the axis P is formed in the outer peripheral edge portion 61A of the bell cup 61 with a predetermined width along the circumferential direction. , The shaping air SA forms a flow along the straight portion 61A1.
That is, since the straight portion 61A1 suppresses the radial spread of the shaping air SA to be smaller and the diffusion spread of the paint sprayed from the bell cup 61 is suppressed, the coating pattern is suppressed at the boundary line portion of the two-tone coating. Formation control is easy.

特許第5552537号公報Japanese Patent No. 5552537

ところで、前記シェーピングエアリング62にあっては、図8の平面図に示したように、周方向に配置された複数の吹出口62aにおいて、隣り合う吹出口62a間に所定の間隔が空けられているため、隣り合う吹出口62aの中点付近においてエア圧力が低下し、周方向に均一な圧力のシェーピングエアSAを形成できないという課題があった。そのために、噴霧する塗料の均一性が損なわれ、塗布パターンを制御する上で精度が低下するという課題があった。 By the way, in the shaping air ring 62, as shown in the plan view of FIG. 8, in a plurality of outlets 62a arranged in the circumferential direction, a predetermined interval is provided between adjacent outlets 62a. Therefore, there is a problem that the air pressure drops near the midpoint of the adjacent outlets 62a, and shaping air SA having a uniform pressure in the circumferential direction cannot be formed. Therefore, there is a problem that the uniformity of the paint to be sprayed is impaired and the accuracy in controlling the coating pattern is lowered.

また、上記課題を解決するために、シェーピングエアリング62の周方向に沿って配置された複数の吹出口62aの配置間隔をより小さくして、密集配置するという方法もあるが、シェーピングエアリング62内部の配管構造がより複雑になるため、コストが増加するという課題があった。 Further, in order to solve the above problem, there is also a method of making the arrangement interval of the plurality of outlets 62a arranged along the circumferential direction of the shaping air ring 62 smaller and arranging them densely, but the shaping air ring 62 There is a problem that the cost increases because the internal piping structure becomes more complicated.

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、シェーピングエアリングにおいて、シェーピングエアを形成するためのエアの吹出口を密集配置しなくても、ベルカップの周囲に均一な圧力のシェーピングエアを形成し、塗布パターンの制御精度を向上することのできる回転霧化塗装装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above points, and in shaping air ring, even if air outlets for forming shaping air are not densely arranged, a uniform pressure is applied around the bell cup. It is an object of the present invention to provide a rotary atomizing coating apparatus capable of forming shaping air and improving the control accuracy of a coating pattern.

前記した課題を解決するために、本発明に係る回転霧化塗装装置は、駆動源により回転駆動される回転軸と、ベル状に形成された拡径部を備え、前記拡径部の軸心が前記回転軸の軸心に一致して配置されるとともに、前記回転軸によって回転する際の遠心力により前記拡径部の内周面上において塗料を引き伸ばしつつ微粒化して噴霧するベルカップと、前記ベルカップを回転可能に収容するとともに、前記ベルカップの周囲からシェーピングエアを噴出し、前記ベルカップの周縁部から噴霧された塗料を、前記シェーピングエアの流れに沿って導くシェーピングエアリングと、前記シェーピングエアリングが取り付けられ、前記ベルカップに塗料を供給するとともに、前記シェーピングエアリングにエアを供給する塗装機本体と、を具備する回転霧化塗装装置であって、前記シェーピングエアリングは、前記ベルカップの外側周縁部に向けて該ベルカップの周囲からシェーピングエアを噴出し、前記ベルカップの外側周縁部には、前記シェーピングエアリングから噴出されたシェーピングエアが直接的に当たる反射面が周方向に沿って形成されていることに特徴を有する。 In order to solve the above-mentioned problems, the rotary atomizing coating apparatus according to the present invention includes a rotary shaft that is rotationally driven by a drive source and a bell-shaped enlarged diameter portion, and is an axial center of the enlarged diameter portion. Are arranged so as to coincide with the axis of the rotation shaft, and a bell cup that stretches and atomizes and sprays the paint on the inner peripheral surface of the enlarged diameter portion by the centrifugal force when rotating by the rotation shaft. A shaping air ring that rotatably accommodates the bell cup, ejects shaping air from around the bell cup, and guides the paint sprayed from the peripheral edge of the bell cup along the flow of the shaping air. A rotary atomization coating apparatus to which the shaping air ring is attached, a coating machine main body that supplies paint to the bell cup and air is supplied to the shaping air ring, and the shaping air ring is provided. Shaped air is ejected from the periphery of the bell cup toward the outer peripheral edge of the bell cup, and a reflective surface directly hit by the shaping air ejected from the shaping air ring surrounds the outer peripheral edge of the bell cup. It is characterized by being formed along the direction.

尚、前記ベルカップの外側周縁部に形成された反射面は、該ベルカップの先端を基点とし、該ベルカップの回転軸の軸心に対して外側に0°以上に傾斜するように形成されていることが望ましい。
また、前記シェーピングエアリングにおいて、前記ベルカップの外側周縁部に向けて噴出されるシェーピングエアの噴出角度は、前記ベルカップの先端を基点とし、該ベルカップの回転軸の軸心に対して外側に、前記反射面の傾斜角度よりも大きいことが望ましい。
The reflective surface formed on the outer peripheral edge of the bell cup is formed so as to be inclined outward by 0 ° or more with respect to the axis of rotation of the bell cup with the tip of the bell cup as a base point. It is desirable to have.
Further, in the shaping air ring, the ejection angle of the shaping air ejected toward the outer peripheral edge of the bell cup is outside the axis of the rotation axis of the bell cup with the tip of the bell cup as a base point. In addition, it is desirable that it is larger than the inclination angle of the reflecting surface.

このように本発明によれば、シェーピングエアが前記ベルカップの外側周縁部に向けて噴射されるようにシェーピングエアリングを形成し、ベルカップの外側周縁部に、前記シェーピングエアが直接的に当たる反射面を形成した。
これにより、ベルカップの前記反射面に当たったシェーピングエアは乱流を発生し、その混合作用によりシェーピングエアは周方向に沿って圧力が均一なエア流を形成する。これに対してベルカップにより霧化された直後の塗料が衝突し、更に細かに微粒化される。
その結果、微粒化された塗料をシェーピングエアの流れに乗せて均一に噴霧することができる。即ち、吹出口の数を従来から増やすこと無く、塗布パターンの制御精度を向上することができる。
As described above, according to the present invention, the shaping air ring is formed so that the shaping air is ejected toward the outer peripheral edge of the bell cup, and the shaping air directly hits the outer peripheral edge of the bell cup. Formed a face.
As a result, the shaping air that hits the reflective surface of the bell cup generates a turbulent flow, and the shaping air forms an air flow having a uniform pressure along the circumferential direction due to the mixing action. On the other hand, the paint immediately after being atomized by the bell cup collides with the paint and is further atomized.
As a result, the atomized paint can be uniformly sprayed on the flow of shaping air. That is, the control accuracy of the coating pattern can be improved without increasing the number of outlets.

本発明によれば、シェーピングエアリングにおいてシェーピングエアを形成するためのエアの吹出口を密集配置しなくても、ベルカップの周囲に均一な圧力のシェーピングエアを形成し、塗布パターンの制御精度を向上することのできる回転霧化塗装装置を提供することができる。 According to the present invention, shaping air having a uniform pressure is formed around the bell cup without densely arranging the air outlets for forming the shaping air in the shaping air ring, and the control accuracy of the coating pattern can be improved. It is possible to provide a rotary atomizing coating apparatus that can be improved.

図1は、本実施の形態に係る回転霧化塗装装置としての塗装機の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a coating machine as a rotary atomization coating apparatus according to the present embodiment. 図2は、図1の塗装機の先端部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a tip portion of the coating machine of FIG. 図3は、図1の塗装機が備えるベルカップ及びシェーピングエアリングの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the bell cup and shaping air ring included in the coating machine of FIG. 図4は、図3のベルカップ及びシェーピングエアリングを分離した状態で示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the bell cup and shaping air ring of FIG. 3 in a separated state. 図5は、ベルカップ先端の内側周縁部を一部拡大した斜視図である。FIG. 5 is a partially enlarged perspective view of the inner peripheral edge of the tip of the bell cup. 図6は、ベルカップ先端の外側周縁部を一部拡大した断面図である。FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the outer peripheral edge of the tip of the bell cup. 図7は、従来のベルカップ及びシェーピングエアリングを用いた塗装方法について説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a painting method using a conventional bell cup and shaping air ring. 図8は、従来のシェーピングエアリングの平面図である。FIG. 8 is a plan view of a conventional shaping air ring.

以下、本発明にかかる回転霧化塗装装置の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。本実施の形態に係る回転霧化塗装装置は、例えば自動車製造ラインにおける塗布工程に用いられ、(他色の塗装との境界線を有する)2トーン塗装のために塗料を噴霧するものである。 Hereinafter, embodiments of the rotary atomization coating apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The rotary atomization coating apparatus according to the present embodiment is used, for example, in a coating process in an automobile production line, and sprays a paint for two-tone coating (having a boundary line with coating of another color).

図1は、本実施の形態に係る回転霧化塗装装置としての塗装機100の概略構成を示す断面図であり、図2は、図1の塗装機100の先端部を拡大して示す断面図である。この塗装機100は、例えば車の製造工場における塗装ラインにおいて、塗装用ロボットのアーム先端に取付けられて使用される。 FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a coating machine 100 as a rotary atomizing coating apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a sectional view showing an enlarged tip portion of the coating machine 100 of FIG. Is. This painting machine 100 is used by being attached to the tip of an arm of a painting robot, for example, in a painting line in a car manufacturing factory.

図1、図2に示す塗装機100は、被塗物に対して塗料を噴霧するための装置である。この塗装機100は、塗装機本体3と、前記塗装機本体3に連結されるシェーピングエアリング2と、前記シェーピングエアリング2に回転可能に収容されるベルカップ1とを備えている。 The coating machine 100 shown in FIGS. 1 and 2 is a device for spraying paint onto an object to be coated. The coating machine 100 includes a coating machine main body 3, a shaping air ring 2 connected to the coating machine main body 3, and a bell cup 1 rotatably housed in the shaping air ring 2.

塗装機本体3は、塗装機100を所望の位置及び姿勢で変位させるためのロボットアーム(図示せず)によって支持されるとともに、前述のようにベルカップ1やシェーピングエアリング2が付設される部位であり、エアモータ3aが内蔵されている。このエアモータ3aの前面からは、回転を出力する回転軸3bが前方に向けて突設されている。前記回転軸3bの先端部にはベルカップ1が装着され、エアモータ3aの駆動によりベルカップ1が回転軸3b周りに高速回転するように構成されている。 The coating machine main body 3 is supported by a robot arm (not shown) for displacing the coating machine 100 at a desired position and posture, and a portion to which a bell cup 1 and a shaping air ring 2 are attached as described above. The air motor 3a is built in. From the front surface of the air motor 3a, a rotation shaft 3b that outputs rotation is projected forward. A bell cup 1 is attached to the tip of the rotating shaft 3b, and the bell cup 1 is configured to rotate at high speed around the rotating shaft 3b by driving the air motor 3a.

また、塗装機本体3には、図示しない塗料供給手段より塗料が供給され、ベルカップ1に塗料を供給するために軸中心に沿って設けられたフィードチューブ(図示せず)と、シェーピングエアリング2に空気を供給するためのエア供給配管3dと、塗料に高電圧を印加するための高電圧発生装置3eが内蔵されている。
尚、前記高電圧発生装置3eで生成した高電圧は、エアモータ3aのケースを通じてベルカップ1に供給される。そして、高電圧が印加されたベルカップ1と被塗物(ワーク)との間に電界が生成されるようになっている。
Further, paint is supplied to the coating machine main body 3 from a paint supplying means (not shown), and a feed tube (not shown) provided along the center of the shaft for supplying the paint to the bell cup 1 and a shaping air ring. An air supply pipe 3d for supplying air to 2 and a high voltage generator 3e for applying a high voltage to the paint are built-in.
The high voltage generated by the high voltage generator 3e is supplied to the bell cup 1 through the case of the air motor 3a. Then, an electric field is generated between the bell cup 1 to which a high voltage is applied and the object to be coated (work).

ここで、前記ベルカップ1及びシェーピングエアリング2の構成について詳しく説明する。図3は、塗装機100が備えるベルカップ1及びシェーピングエアリング2の斜視図であり、図4は、図3のベルカップ1及びシェーピングエアリング2を分離した状態での斜視図である。 Here, the configurations of the bell cup 1 and the shaping air ring 2 will be described in detail. FIG. 3 is a perspective view of the bell cup 1 and the shaping air ring 2 included in the coating machine 100, and FIG. 4 is a perspective view of the bell cup 1 and the shaping air ring 2 of FIG. 3 in a separated state.

シェーピングエアリング2は、ベルカップ1から噴霧される塗料の噴霧方向を規制するためのシェーピングエアSAを噴出するための部材である。即ち、ベルカップ1の周縁から噴霧された塗料を、シェーピングエアSAの流れに沿って導くことによって噴霧方向を規制し、所望する塗布パターンを形成しやすくするものである。 The shaping air ring 2 is a member for ejecting shaping air SA for regulating the spraying direction of the paint sprayed from the bell cup 1. That is, the paint sprayed from the peripheral edge of the bell cup 1 is guided along the flow of the shaping air SA to regulate the spraying direction and facilitate the formation of a desired coating pattern.

図4に示すようにシェーピングエアリング2は、リング状に形成されており、中央にベルカップ1を回転可能に収容するための開口2bが形成され、図2に示すように塗料の噴霧方向に対してベルカップ1よりも後部において、その軸心をベルカップ1の軸心Pに一致させた状態で塗装機本体3に取り付けられている。 As shown in FIG. 4, the shaping air ring 2 is formed in a ring shape, and an opening 2b for rotatably accommodating the bell cup 1 is formed in the center, and as shown in FIG. 2, in the direction of spraying the paint. On the other hand, at the rear of the bell cup 1, it is attached to the coating machine main body 3 in a state where the axis thereof coincides with the axis P of the bell cup 1.

また、図1に示すようにシェーピングエアリング2のエア供給配管3dには、圧力エア源から所定圧のエアがバルブ4を介して供給される。図3、図4に示すように、シェーピングエアリング2には、ベルカップ1の周囲を囲むように多数の吹出口2aが円状に配置されており、図2に示すエア供給配管3dに供給されたエアが、吹出口2aから吹き出すことによりシェーピングエアSAが形成される。そして、このシェーピングエアSAによりベルカップ1から噴霧される塗料の噴霧方向が制御されるようになっている。
尚、本実施の形態において、複数の吹出口2aからの各シェーピングエアSAは、ベルカップ1の外側周縁部に向けて噴出されるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, air having a predetermined pressure is supplied from the pressure air source to the air supply pipe 3d of the shaping air ring 2 via the valve 4. As shown in FIGS. 3 and 4, a large number of outlets 2a are arranged in a circular shape on the shaping air ring 2 so as to surround the bell cup 1, and the shaping air ring 2 is supplied to the air supply pipe 3d shown in FIG. The shaped air SA is formed by blowing out the generated air from the outlet 2a. The shaping air SA controls the spraying direction of the paint sprayed from the bell cup 1.
In the present embodiment, each shaping air SA from the plurality of outlets 2a is configured to be ejected toward the outer peripheral edge of the bell cup 1.

ベルカップ1は、図4に示すように、外径が一定に形成された直胴部1aと、前記直胴部1aからベル状に拡径する拡径部1bとを有する。前記直胴部1aは、図1、図2に示したように筒状に形成され、その内面1a1側にエアモータ3aから突設された回転軸3bが挿入され、この回転軸3bの先端部が、直胴部1aと拡径部1bとを仕切る仕切り板1cの中央に形成された貫通孔1c1に嵌合するようになっている。
これによりベルカップ1は、その軸心が回転軸3bの軸心Pと一致された状態となり、該回転軸3bによって塗料の噴霧方向における最前部に回転可能に支持される。
As shown in FIG. 4, the bell cup 1 has a straight body portion 1a having a constant outer diameter and a diameter-expanded portion 1b whose diameter is expanded in a bell shape from the straight body portion 1a. The straight body portion 1a is formed in a tubular shape as shown in FIGS. 1 and 2, and a rotating shaft 3b projecting from the air motor 3a is inserted into the inner surface 1a1 side thereof, and the tip portion of the rotating shaft 3b is inserted. , It is adapted to fit into the through hole 1c1 formed in the center of the partition plate 1c that separates the straight body portion 1a and the enlarged diameter portion 1b.
As a result, the axis of the bell cup 1 is aligned with the axis P of the rotating shaft 3b, and the bell cup 1 is rotatably supported by the rotating shaft 3b at the frontmost portion in the spray direction of the paint.

また、ベル状に形成された拡径部1bにおいて、その内周面1b1の後端側(仕切り板1c側)には、塗装機本体3の軸中心に沿って設けられたフィードチューブ(図示せず)からの塗料をカップ内部に供給するための塗料供給孔(図示せず)が形成されている。また、前記内周面1b1の後端側には、樹脂により形成された円盤状のハブ(図示せず)が着脱自在に取り付けられるようになっており、そのハブの周囲に形成された多数の塗料流出孔より流出した塗料がベルカップ1の内周面1b1に供給されるようになっている。
また、前記拡径部1bにおいて、その内周面1b1は、先端側に向かってテーパ状に拡径しており、軸心P(回転軸3bの軸心)に対して所定角度(例えば29°)傾斜している。これによりベルカップ1が軸心P周りに回転すると、前記塗料供給孔から供給された塗料がカップ内周面上をカップ周縁部に向けて薄く引き伸ばされるようになっている。
Further, in the bell-shaped enlarged diameter portion 1b, a feed tube (shown) provided along the axial center of the coating machine main body 3 on the rear end side (partition plate 1c side) of the inner peripheral surface 1b1 thereof. A paint supply hole (not shown) for supplying the paint from the cup to the inside of the cup is formed. Further, a disk-shaped hub (not shown) formed of resin is detachably attached to the rear end side of the inner peripheral surface 1b1, and a large number of hubs formed around the hub are detachably attached. The paint flowing out from the paint outflow hole is supplied to the inner peripheral surface 1b1 of the bell cup 1.
Further, in the diameter-expanded portion 1b, the inner peripheral surface 1b1 thereof is tapered toward the tip side, and has a predetermined angle (for example, 29 °) with respect to the axis P (the axis of the rotating shaft 3b). ) It is tilted. As a result, when the bell cup 1 rotates around the axis P, the paint supplied from the paint supply hole is thinly stretched on the inner peripheral surface of the cup toward the peripheral portion of the cup.

また、図5にベルカップ先端の内側周縁部を一部拡大した斜視図を示すように、内周面1b1の先端周縁部には塗料を霧化するための溝部10が周方向に複数形成され、それら溝部10はカップ先端に向かって拡径方向に斜面状に形成されている。これらの溝部10により、内周面1b1上で薄く引き伸ばされた塗料が微粒化され霧化されるようになっている。 Further, as shown in FIG. 5 with a partially enlarged perspective view of the inner peripheral edge portion of the tip of the bell cup, a plurality of groove portions 10 for atomizing the paint are formed on the peripheral edge portion of the tip of the inner peripheral surface 1b1 in the circumferential direction. The groove portions 10 are formed in a slope shape in the diameter-expanding direction toward the tip of the cup. By these groove portions 10, the paint thinly stretched on the inner peripheral surface 1b1 is atomized and atomized.

また、図6にベルカップ先端の外側周縁部を一部拡大した断面図を示すように、ベルカップ1の先端の外側周縁部には、シェーピングエアSAの反射面1b2が形成されている。
この反射面1b2は、シェーピングエアリング2から噴射されるシェーピングエアSAが直接的に当たるように形成されている。そのために反射面1b2は、ベルカップ1の先端を基点とし、該ベルカップ1の軸心Pに対して外側に所定角度θ1傾斜している。尚、前記角度θ1は0°以上が望ましい。これは、θ1が0°未満であると、シェーピングエアSAが反射面1b2に直接的に当たらないためである。
Further, as shown in FIG. 6 which is a partially enlarged cross-sectional view of the outer peripheral edge of the tip of the bell cup 1, the reflecting surface 1b2 of the shaping air SA is formed on the outer peripheral edge of the tip of the bell cup 1.
The reflecting surface 1b2 is formed so that the shaping air SA injected from the shaping air ring 2 directly hits the reflecting surface 1b2. Therefore, the reflecting surface 1b2 is inclined outward by a predetermined angle θ1 with respect to the axial center P of the bell cup 1 with the tip of the bell cup 1 as a base point. It is desirable that the angle θ1 is 0 ° or more. This is because if θ1 is less than 0 °, the shaping air SA does not directly hit the reflecting surface 1b2.

また、シェーピングエアSAを前記ベルカップ1の反射面1b2に直接的に当てるために、前記のようにシェーピングエアリング2の吹出口2aから噴出されるシェーピングエアSAは、ベルカップ1の外側周縁部に向けて噴出される。
具体的には、シェービングエアSAの噴出角度θ2は、前記ベルカップ1の先端を基点とし、該ベルカップ1の軸心Pに対して外側に、前記反射面1b2の傾斜角度θ1よりも大きくなるようにされている。
Further, in order to directly hit the reflecting surface 1b2 of the bell cup 1 with the shaping air SA, the shaping air SA ejected from the outlet 2a of the shaping air ring 2 as described above is the outer peripheral edge of the bell cup 1. It is ejected toward.
Specifically, the ejection angle θ2 of the shaving air SA is larger than the inclination angle θ1 of the reflecting surface 1b2 outward with respect to the axial center P of the bell cup 1 with the tip of the bell cup 1 as a base point. Has been made.

これにより反射面1b2に当たったシェーピングエアSAは、反射面1b2付近で乱流Tを発生させ、その混合作用により、シェーピングエアSAはベルカップ1の周縁部付近において周方向に沿って圧力が均一となる。これにベルカップ1において霧化された直後の塗料が衝突し、より微粒化されるとともにシェーピングエアSAの流れに乗って前方に噴霧される。この噴霧された塗料は、周方向に圧力が均一なシェーピングエアSAによって噴霧範囲が規制されることになる。 As a result, the shaping air SA that hits the reflecting surface 1b2 generates a turbulent flow T near the reflecting surface 1b2, and due to the mixing action, the shaping air SA has a uniform pressure along the circumferential direction near the peripheral edge of the bell cup 1. It becomes. Immediately after being atomized in the bell cup 1, the paint collides with the paint, and the paint is further atomized and sprayed forward along with the flow of shaping air SA. The spray range of the sprayed paint is regulated by shaping air SA having a uniform pressure in the circumferential direction.

このように構成された塗装機100にあっては、塗装機本体3において高電圧発生装置3eによりベルカップ1に高電圧が印加される。また、エアモータ3aが駆動され、回転軸3bの回転によってベルカップ1が所定方向に所定の回転数(例えば25000rpm)で回転される。
また、塗装機100のエア供給配管3dに高圧のエアが供給され、シェーピングエアリング2の吹出口2aからシェーピングエアSAが、ベルカップ1の外側外周縁に向けて所定の流量で噴出される状態になされる。
In the coating machine 100 configured in this way, a high voltage is applied to the bell cup 1 by the high voltage generator 3e in the coating machine main body 3. Further, the air motor 3a is driven, and the rotation of the rotation shaft 3b causes the bell cup 1 to rotate in a predetermined direction at a predetermined rotation speed (for example, 25,000 rpm).
Further, a state in which high-pressure air is supplied to the air supply pipe 3d of the coating machine 100, and the shaping air SA is ejected from the outlet 2a of the shaping air ring 2 toward the outer outer peripheral edge of the bell cup 1 at a predetermined flow rate. Will be done.

ここで、シェーピングエアリング2から噴射されるシェーピングエアSAは、ベルカップ1の外側周縁部に形成された反射面1b2に直接的に当たる。
そして、前記反射面1b2に当たったシェーピングエアSAは、反射面1b2付近で乱流Tを発生させる。この乱流Tの混合作用により、シェーピングエアSAは、ベルカップ1先端の周方向に沿って圧力が均一となる。
Here, the shaping air SA injected from the shaping air ring 2 directly hits the reflecting surface 1b2 formed on the outer peripheral edge of the bell cup 1.
Then, the shaping air SA that hits the reflecting surface 1b2 generates a turbulent flow T in the vicinity of the reflecting surface 1b2. Due to the mixing action of the turbulent flow T, the pressure of the shaping air SA becomes uniform along the circumferential direction of the tip of the bell cup 1.

一方、ロボットアーム(図示せず)によって支持された塗装機100が塗布面(図示せず)に近接するよう移動され、前記塗布面に対してベルカップ1が所定の姿勢で配置される。 On the other hand, the coating machine 100 supported by the robot arm (not shown) is moved so as to be close to the coating surface (not shown), and the bell cup 1 is arranged in a predetermined posture with respect to the coating surface.

また、塗装機本体3の塗料供給配管から供給された塗料は、回転するベルカップ1の内周面1b1上においてカップ先端(周縁部)に向けて引き伸ばされ、複数の溝部10によって微粒化され、前方へ噴霧される。
ここで、ベルカップ1先端の外側周縁部付近には、周方向に沿って圧力の均一なエア流が形成されており、それに対して、ベルカップ1より霧化された直後の塗料が衝突する。その結果、塗料は更に細かに微粒化され、シェーピングエアSAの流れにのって前方へ均一に噴霧される。
Further, the paint supplied from the paint supply pipe of the coating machine main body 3 is stretched toward the cup tip (peripheral portion) on the inner peripheral surface 1b1 of the rotating bell cup 1 and atomized by the plurality of groove portions 10. Sprayed forward.
Here, an air flow having a uniform pressure is formed in the vicinity of the outer peripheral edge of the tip of the bell cup 1, and the paint immediately after being atomized from the bell cup 1 collides with the air flow. .. As a result, the paint is further atomized and sprayed uniformly forward along the flow of shaping air SA.

以上のように本発明に係る実施の形態によれば、シェーピングエアSAが前記ベルカップ1の外側周縁部に向けて噴射されるようにシェーピングエアリング2を形成し、ベルカップ1の外側周縁部に、前記シェーピングエアSAが直接的に当たる反射面1b2を形成した。
これにより、ベルカップ1の前記反射面1b2に当たったシェーピングエアSAは乱流Tを発生し、その混合作用によりシェーピングエアSAは周方向に沿って圧力が均一なエア流を形成する。これに対してベルカップ1により霧化された直後の塗料が衝突し、更に細かに微粒化される。
その結果、微粒化された塗料をシェーピングエアSAの流れに乗せて均一に噴霧することができる。即ち、吹出口2aの数を従来から増やすこと無く、塗布パターンの制御精度を向上することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the shaping air ring 2 is formed so that the shaping air SA is injected toward the outer peripheral edge portion of the bell cup 1, and the outer peripheral edge portion of the bell cup 1 is formed. A reflective surface 1b2 to which the shaping air SA directly hits was formed.
As a result, the shaping air SA that hits the reflecting surface 1b2 of the bell cup 1 generates a turbulent flow T, and the shaping air SA forms an air flow having a uniform pressure along the circumferential direction due to the mixing action thereof. On the other hand, the paint immediately after being atomized by the bell cup 1 collides with the paint and is further atomized.
As a result, the atomized paint can be uniformly sprayed on the flow of shaping air SA. That is, the control accuracy of the coating pattern can be improved without increasing the number of outlets 2a.

本発明に係る回転霧化塗装装置について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に基づき以下の実験を行った。
実施例1〜9では、ベルカップの外側周縁部に本実施形態の図6に示したように反射面を形成し、反射面の回転軸中心に対する傾斜角度、及びベルカップの回転軸中心に対するシェーピングエアの噴出角度を条件として、塗装面への噴霧を実施した(形成する膜厚基準は15μm以上20μm未満とした)。
The rotary atomization coating apparatus according to the present invention will be further described based on examples. In this example, the following experiments were performed based on the above-described embodiment.
In Examples 1 to 9, a reflective surface is formed on the outer peripheral edge of the bell cup as shown in FIG. 6 of the present embodiment, the inclination angle of the reflective surface with respect to the center of the rotation axis, and the shaping with respect to the center of the rotation axis of the bell cup. Spraying was performed on the painted surface on the condition of the air ejection angle (the film thickness standard to be formed was 15 μm or more and less than 20 μm).

表1に、実施例1〜9の条件及び結果を示す。
尚、表1に示す条件において、エア反射面傾斜角度は、ベルカップの先端を基点とし、該ベルカップの回転軸中心に対して外側に傾斜させる角度を示す。また、エア噴出方向角度は、ベルカップの先端を基点とし、該ベルカップの回転軸中心に対して外側に傾斜する角度を示す。
また、表1に示す結果において、○は微粒化が良好で均一な塗布ができたものを示し、×は微粒化が不良で、均一な塗布ができなかったものを示す。
Table 1 shows the conditions and results of Examples 1 to 9.
Under the conditions shown in Table 1, the air reflecting surface inclination angle indicates an angle at which the tip of the bell cup is used as a base point and is inclined outward with respect to the center of the rotation axis of the bell cup. Further, the air ejection direction angle indicates an angle in which the tip of the bell cup is used as a base point and is inclined outward with respect to the center of the rotation axis of the bell cup.
Further, in the results shown in Table 1, ◯ indicates that the atomization was good and uniform coating was possible, and × indicates that the atomization was poor and uniform coating was not possible.

Figure 2021006336
Figure 2021006336

実施例6、9に示すように反射面角度が0°以上であって、且つシェーピングエアの噴出角度が前記反射面角度よりも大きい場合に十分な微粒化がされ均一に塗布がなされた。 As shown in Examples 6 and 9, when the reflection surface angle was 0 ° or more and the ejection angle of the shaping air was larger than the reflection surface angle, the particles were sufficiently atomized and uniformly applied.

以上の結果、実施例のようにベルカップ外側の周縁部に、シェーピングエアが直接的に当たる反射面を形成することにより、乱流を発生させて、その混合作用により周方向のエアの圧力を均一化することができ、また、塗料を更に微粒化させて、噴霧する塗料を均一化することができることを確認した。 As a result of the above, a turbulent flow is generated by forming a reflective surface on the outer peripheral edge of the bell cup as in the embodiment in which the shaping air directly hits, and the air pressure in the circumferential direction is made uniform by the mixing action. It was confirmed that the paint could be further atomized and the paint to be sprayed could be made uniform.

1 ベルカップ
1a 直胴部
1b 拡径部
1b2 反射面
2 シェーピングエアリング
3 塗装機本体
3a エアモータ(駆動源)
10 溝部
100 回転霧化塗装装置
SA シェーピングエア
1 Bell cup 1a Straight body 1b Expanded diameter 1b2 Reflective surface 2 Shaping air ring 3 Coating machine body 3a Air motor (drive source)
10 Groove 100 Rotating atomizing coating device SA shaping air

Claims (3)

駆動源により回転駆動される回転軸と、
ベル状に形成された拡径部を備え、前記拡径部の軸心が前記回転軸の軸心に一致して配置されるとともに、前記回転軸によって回転する際の遠心力により前記拡径部の内周面上において塗料を引き伸ばしつつ微粒化して噴霧するベルカップと、
前記ベルカップを回転可能に収容するとともに、前記ベルカップの周囲からシェーピングエアを噴出し、前記ベルカップの周縁部から噴霧された塗料を、前記シェーピングエアの流れに沿って導くシェーピングエアリングと、
前記シェーピングエアリングが取り付けられ、前記ベルカップに塗料を供給するとともに、前記シェーピングエアリングにエアを供給する塗装機本体と、
を具備する回転霧化塗装装置であって、
前記シェーピングエアリングは、前記ベルカップの外側周縁部に向けて該ベルカップの周囲からシェーピングエアを噴出し、
前記ベルカップの外側周縁部には、前記シェーピングエアリングから噴出されたシェーピングエアが直接的に当たる反射面が周方向に沿って形成されていることを特徴とする回転霧化塗装装置。
A rotating shaft that is driven to rotate by a drive source,
A bell-shaped enlarged diameter portion is provided, and the axis of the enlarged diameter portion is arranged so as to coincide with the axial center of the rotating shaft, and the enlarged diameter portion is generated by centrifugal force when rotating by the rotating shaft. A bell cup that stretches and atomizes the paint on the inner peripheral surface of the
A shaping air ring that rotatably accommodates the bell cup, ejects shaping air from the periphery of the bell cup, and guides the paint sprayed from the peripheral edge of the bell cup along the flow of the shaping air.
A coating machine body to which the shaping air ring is attached, which supplies paint to the bell cup and also supplies air to the shaping air ring,
It is a rotary atomization coating device equipped with
The shaping air ring ejects shaping air from the periphery of the bell cup toward the outer peripheral edge of the bell cup.
A rotary atomization coating apparatus characterized in that a reflecting surface directly hit by shaping air ejected from the shaping air ring is formed on the outer peripheral edge of the bell cup along the circumferential direction.
前記ベルカップの外側周縁部に形成された反射面は、
該ベルカップの先端を基点とし、該ベルカップの回転軸の軸心に対して外側に0°以上に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載された回転霧化塗装装置。
The reflective surface formed on the outer peripheral edge of the bell cup
The rotary atomization according to claim 1, wherein the bell cup is formed so as to be inclined outward by 0 ° or more with respect to the axis of rotation of the bell cup with the tip of the bell cup as a base point. Painting equipment.
前記シェーピングエアリングにおいて、
前記ベルカップの外側周縁部に向けて噴出されるシェーピングエアの噴出角度は、
前記ベルカップの先端を基点とし、該ベルカップの回転軸の軸心に対して外側に、前記反射面の傾斜角度よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載された回転霧化塗装装置。
In the shaping air ring
The ejection angle of the shaping air ejected toward the outer peripheral edge of the bell cup is
The rotary atomization coating apparatus according to claim 2, wherein the tip of the bell cup is used as a base point and is larger than the inclination angle of the reflective surface on the outside with respect to the axis of rotation of the bell cup. ..
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