JPH0357834B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多液塗装方法に関するものであり、
詳細には塗料搬送経路の異状による各種不具合を
防止する方法に関するものである。

［従来の技術］ ２液以上の多液で供給される塗料としては例え
ば、ポリエステル樹脂とイソシアネート樹脂から
成るウレタン樹脂塗料、又はエポキシ樹脂とポリ
アミド樹脂から成るエポキシ樹脂塗料等がある。
これらの塗料は混合後の可使時間が短い場合が多
く、製造ラインで塗装される場合には頻繁な調合
の手間を省く為、第一槽には主剤用塗料、第二槽
には硬化剤用塗料の２液別々に用い、塗装機直前
で、もしくは塗装機から出た直後に混合されるよ
うにして塗装されていた。この方法により可使時
間に気を使う必要は無く、塗装機の洗浄もほんの
一部分のみでよく、作業者の負担が大きく軽減さ
れていた。またこの長所を生かし、触媒又は促進
剤等を第３成分とし、３液としても使用されてい
る。この場合は硬化乾燥性が大きく向上し、作業
の能率向上に貢献している。

［発明が解決しようとする課題］ 多液形態で供給される塗料は、その各液が定め
られた量に正確に配合された場合に最も優れた性
能を発揮するものである。ところが従来の多液塗
装法においては、例えば主剤用塗料中にシリカ系
等の研磨性材料が配合されている場合等に、この
主剤を供給する装置が摩耗し、硬化剤側との流量
比が変化して塗膜の品質が初期と異なつてくるこ
とがあつた。また沈降性材料を配合した塗料を使
用するとこの材料が塗料搬送経路内に沈澱し、流
量比が変化したり、極端な場合には塗料の供給が
不可能となる場合もあつた。

このような問題点を解決するものとして特開昭
52−2761に見られるような、流量センサーを使用
して各液体の流量を測定し、その結果に基づいて
流量を制御する方法が提供されている。この方法
によれば例えば一つの塗料搬送経路内に沈澱物が
堆積して流量が少なくなつた場合にはその供給装
置の供給量を増して流量を維持することが自動的
に行なわれる。すなわち各液体の流量及びその比
率は常に予じめ定められた範囲内に入るように考
えられている。

しかしながらこの方法では流量センサー部の一
次側において例えば塗料搬送経路内の接合部等で
塗料の漏れが発生して流量が少なくなつた場合で
も流量センサーが流量低下を検知して所定の流量
まで供給量が増加される。従つて塗装された塗膜
は品質を維持するが塗料の漏れはそのまま放置さ
れていた。また塗料搬送経路内に空気が混入して
流量が少なくなつた場合にも上記と同様に塗料の
供給量が増加されるだけであつた。そしてこの混
入した空気が泡となつて塗膜に残り、塗膜乾燥後
にピンホール等の不良として発見される迄この原
因に気付かず製品の塗装不良が多く発生する場合
もあつた。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、多液塗装方法において塗料搬送経路の異常に
より生じる不具合を防止することを目的とする。

［課題を解決する為の手段］ 本発明は、多液形態で供給され、各液体が別個
に搬送され、各液体の流量比を一定に保ちながら
混合して塗装する多液塗装方法において、 各液体のうち少なくとも一つの液体はその流量
が測定され、該流量が予じめ定められた設定範囲
からはずれた場合に全液体の供給を停止するとと
もに警報を発生することを特徴とする。

本発明にいう多液とは２液以上の液体を使用す
るものをいう。このような形態で供給される塗料
には特に制限は無く、主として常温架橋硬化型塗
料が使用されるが、溶媒揮発乾燥型塗料でもよ
い。例えばウレタン樹脂塗料を使用する場合には
通常２液とされ、第一槽にはポリエステル樹脂か
ら成る主剤が、第二槽にはイソシアネート樹脂か
ら成る硬化剤が用いられる。この場合あらかじめ
主剤及び硬化剤の一方又は両方にシンナーを添加
して混合時に塗装粘度となるように調整したもの
が用いられるが、第一槽及び第二槽に主剤及び硬
化剤の原液を用い、第三槽にシンナーを用いて３
液が混合時に塗装粘度となるようにすることもで
きる。また同様に例えば硝化綿ラツカー等を塗料
とシンナーを分けて２液として用いることもでき
る。

上記多液塗料を塗装機へ供給する供給装置には
従来の方法がそのまま使用できる。例えばプラン
ジヤーポンプ、ギヤポンプ等のポンプ、または重
力落下方式等が使用できるが、なかでも供給量の
微調整が可能なギヤポンプが特に望ましい。

各液はポンプ等から供給された後樹脂ホース又
はパイプ等で搬送される。ここで樹脂ホースは耐
溶剤性に優れたテフロン製が望ましく、パイプは
腐食性に優れたステンレス製が望ましい。搬送さ
れた各液は例えば塗装機の直前で混合（内部混
合）されて塗装されるか、また例えば塗装機から
出てから混合（外部混合）されて塗装される。各
液はできる限り均一に混合される必要があること
から、混合は内部混合が望ましく、なかでもほと
んど完全な混合が期待できるスタテイツクミキサ
ーを使用することが望ましい。

塗装機は従来の塗装機がそのまま使用でき、例
えばエアースプレー、エアレススプレー、静電塗
装機等が使用できる。

本発明の最大の特色は、各液体のうち少なくと
も一つの液体の流量が測定され、該流量が予じめ
定められた設定範囲からはずれた場合に全液体の
供給を停止するところにある。ここで流量の測定
方法としてはまず流量センサーを使用する方法が
あり、その流量センサーとしては一般的な容積式
センサー、タービン式センサー等が使用できる。
また前記した特開昭52−2761に見られるように、
搬送中の液体に熱インパルスを与え、一定距離離
れた下流の熱センサーで該インパルスを検知し、
その時間差で流量を測定する方法、或いは超音波
流速センサー等があり、いずれも各液体の流れを
妨げず好ましい方法である。また各液の供給にギ
ヤポンプを使用した場合にはギヤの回転数を検知
するセンサー等から流量を算出することができ、
プランジヤーポンプを使用した場合には単位時間
当りのピストンの往復回数を検知するセンサー又
はセンサー等により流量を算出することができ
る。これらの流量センサーの測定とポンプの作動
状況の測定を併用することは特に望ましいことで
ある。

上記センサーによる検知は定期的に行なう必要
があり、その時間間隔はできるだけ短いほうが望
ましい。

上記センサーの信号は制御装置へ送られる。こ
の制御装置はセンサーの信号を解析して各液の流
量を算出する信号解析部と、その算出結果から供
給装置を制御する信号を送る指令部とから構成さ
れ、マイクロコンピユーターを使用するのが望ま
しい。

流量の設定範囲を決める条件としてはまず塗料
の配合比がある。塗料は例えば主剤と硬化剤の比
率が２対１、或いは４対１等と決められている。
また塗装粘度を一定にする為には気温によつてシ
ンナー等の添加量を変化させる必要があり、シン
ナー等を別に供給する場合にはこの点も考慮しな
ければならない。また被塗装物の面積、コンベア
スピード及び希望膜圧等から決定される叶出量も
重要な条件である。

これらの条件から各液の最適流量が決定され
る。さらに電圧の変動又はポンプの性能等から最
適流量からの幅が決まり各液の流量の範囲が設定
される。なお注意しなければならないことはスプ
レー塗装等の場合に塗料を節約する為に、塗料の
吐出がしばしば断続的に行なわれることである。
塗料の吐出が断たれた場合には各液の流量が全部
ほとんどゼロとなるから、この場合については設
定範囲に含めておくことが望ましい。

流量が上記により設定された範囲からはずれた
場合には各液の供給が直ちに停止される。この時
に同時に警報装置が作動し作業者に異常を知らし
めるようにする。この警報装置としては赤ラン
プ、ブザー等があり、作業者の視覚と知覚の両方
に視覚させる事が望ましい。またこの時にどのセ
ンサーが異状を検知したのかがすぐわかるように
しておくとも好ましいことである。

［作用］ 以下本発明の多液塗装方法の作用を第１図に示
すブロツクダイヤグラムに従つて説明する。

まずセンサー１からの信号を制御装置２の信号
解析部２１が解析して液体の流量が算出される。
この結果液体の流量が予じめ定められた設定範囲
からはずれていた場合には、指令部２２が供給装
置３及び警報装置４に信号を送り、各液の供給を
停止し警報が発せられる。また該結果が設定範囲
内にある場合には、指令部２２が供給装置３に信
号を送り液体の流量がより最適流量に近づくよう
に供給装置３が制御される。各液の流量が全部ゼ
ロの場合には何もしないが、一定時間この状態が
続いた場合には警報装置４が作動するようにして
おくことが好ましい。

［実施例］ 以下具体的な実施例に基づいてさらに詳しく説
明する。

第２図に本発明の多液塗装方法の具体的な実施
例に係る塗装装置の概念図を示す。

塗装タンク０１にはウレタン樹脂塗料の主剤が
投入され、塗料タンク０２には該塗料の硬化剤が
投入されている。これらの塗料はモーター４１に
より駆動するギヤポンプ４２によつて混合室６１
に搬送される。混合室61である程度混合された塗
料はスタテイツクミキサー６２でさらに充分に混
合され、スプレーガン７０によつて塗装される。
そしてこの塗料搬送中においては流量センサー１
１，１２が各搬送系の流量を検知し、又、回転数
センサー１３，１４がギヤポンプ４２の１次側の
ギヤの回転数を検知してその信号を制御装置３０
に送つている。制御装置３０は通常は該信号から
各搬送系の流量を算出し最適な流量となるように
ギヤポンプ４２を駆動するモータ４１を制御しギ
ヤポンプ４２の回転数を制御しているが、該信号
に異常が認められた場合にはモーター４１を停止
させ、警報装置５０を作動させるように仕組まれ
ている。ここで流量センサー１１，１２としては
特開昭52−2761の方法を使用し、回転数センサー
１３，１４には周波数式デジタル計数センサーを
使用している。また制御装置３０にはマイクロコ
ンピユータ及びデジタルコンパレーターを使用し
ている。

次に第３図にブロツクダイヤグラムにて上記実
施例に係る塗装装置の主要部を説明する。

センサー部１０は流量センサー１１，１２及び
回転数センサー１３，１４と、これらのセンサー
からの信号に所定の処理を行なつて制御装置３０
へ出力する信号処理回路１５とから構成される。

制御装置３０はセンサー部１０及びキーボード
２０から電気信号を信号解析部３２へ受渡す入力
インターフエイス３１と、入力インターフエイス
を介して入力された電気信号を処理し、流量を算
出して出力信号を発する信号解析部３２と、信号
解析部３２から電気信号により予じめ定められた
プログラムによつて供給装置４０或いは供給装置
４０及び警報装置５０へ制御信号を発する流量指
令部３３及び警報指令部３４から成る指令部と、
指令部からの電気信号を供給装置４０と警報装置
５０へ受渡す出力インターフエイス３５とから成
る電気回路である。

供給装置４０は制御装置３０からの電気信号に
より制御されるモーター４１と、モーター４１と
ギヤを介して連動するギヤポンプ４２とから構成
され、警報装置５０は制御装置３０からの電気信
号により点灯する赤ランプ５１と、赤ランプの点
灯と同時にスイツチが入るブザー５２とから構成
される。

次に第４図、第５図及び第６図に示す制御装置
の処理の内容のフローチヤート図を参照しながら
本発明のいうの実施例に係る塗装装置の作用を説
明する。

第２図の塗料タンク０１に投入された主剤及び
塗料タンク０２に投入された硬化剤はその比率が
４対１で混合された時に最適な塗装粘度となり、
かつ最高の性能を発揮するように調整されてい
る。また本実施例において被塗物の塗り面積、コ
ンベアスピード、塗着効率及び希望膜圧等から計
算された塗料の叶出量は300ml／分であり、すな
わち主剤が240ml／分、硬化剤が60ml／分の分量
で搬送されるのが最適である。そしてこの流量を
得る為のギヤポンプの一次側のギヤの回転数は
120rpmと30rpmであることがわかつている。こ
れらの最適流量及び回転数から電圧の変動及び誤
差等を見込んで流量の設定範囲を主剤が240±10
ml／分で一次側のギヤの回転数が240±5rpm、硬
化剤が60±５ml／分で一次側のギヤの回転数が30
±3rpmと定めた。

上記によつて設定された流量の範囲は予じめス
テツプ100によりキーボードから入力され、制御
装置内のメモリーに記載されている。ここで説明
を簡単にする為に最的流量をＦ、最適回転数をＲ
とし、設定範囲の流量の幅をｆ、回転数の幅をｒ
とする。すなわち設定範囲は各Ｆ±ｆ、Ｒ±ｒと
表される。

以上により準備が整い運転が開始される。まず
ステツプ200で主剤塗料の搬送経路に設けてある
流量センサーからの電気信号が処理さてれ入力さ
れ、ステツプ201で流量Ｌが算出される。ステツ
プ202において流量Ｌはステツプ100で入力され記
憶されている最適流量Ｆと比較され、その大小に
よつて３種類の処理が行なわれる。

まず流量Ｌが最適流量Ｆより大きい場合にはス
テツプ203で変数Ｍはとされ、ステツプ204で流量
Ｌは設定範囲の上限Ｆ＋ｆと比較される。

ここで流量Ｌが上限Ｆ＋ｆより大きい場合には
異常と判断され、第６図のステツプ500でポンプ
が停止され、ステツプ501でブザーが鳴りステツ
プ502で赤ランプが点灯してステツプ503で作業者
の点検を待つ。

流量Ｌが最適流量Ｆより小さい場合はステツプ
205で変数Ｍは−１とされ、ステツプ206で流量Ｌ
は設定範囲の下限Ｆ−ｆと比較される。ここで流
量Ｌが下限Ｆ−ｆより小さい場合ステツプ207で
流量Ｌがゼロかどうか確かめられ、流量Ｌがゼロ
でない場合には異状と判断されステツプ500〜503
の異状処理がなされる。

上記以外の場合、すなわちステツプ202で流量
Ｌが最適流量Ｆと同じである場合（ステツプ209
で変数Ｍはゼロとされる）、ステツプ204及びステ
ツプ206で流量Ｌが設定範囲Ｆ±ｆにある場合及
びステツプ207で流量Ｌがゼロの場合は異状処理
が成されず次のステツプへ進む。なお、ステツプ
207で流量Ｌがゼロで、かつステツプ208が一つ前
に検知・算出された同塗料の流量L′がロの場合は
何もしないが、それ以外の場合は異状処理が行な
われる。

次にステツプ300で主剤塗料を供給するギヤポ
ンプの一次側のギヤに設けてある回転数センサー
からの電気信号が処理されて入力され、ステツプ
301で回転数Ｎが算出される。ステツプ302におい
て回転数Ｎはあらかじめ記憶されている最適回転
数Ｒと比較され、その大小によつて３種類の処理
が行なわれる。

まず回転数Ｎが最適回転数Ｒより大きい場合に
はステツプ304で回転数Ｎは設定範囲の上限Ｒ＋
ｒと比較される。ここで回転数Ｎが上限Ｒ＋ｒよ
り大きい場合には異状と判断されステツプ500〜
ステツプ503の異状処理が行なわれる。

回転数Ｎが最適回転数Ｒより小さい場合にはス
テツプ305で回転数Ｎは設定範囲の下限Ｒ−ｒと
比較される。ここで回転数Ｎが下限Ｒ−ｒより小
さい場合には異状と判断されステツプ500〜ステ
ツプ503の異状処理が行なわれる。

回転数Ｎが最適回転数Ｒと同じである場合には
主剤塗料の流量検知は終了し硬化剤塗料の流量検
知に移る。

上記以外の場合すなわちステツプ304及びステ
ツプ305で回転数Ｎが設定範囲Ｒ±ｒにある場合
にはステツプ400で前述の変数Ｍの値が調べられ、
Ｍ＝１すなわち流量Ｌが最適流量Ｆより大きい場
合にはステツプ401でギヤポンプのモーターの回
転数が下げられ、ギヤポンプ供給量が低下して主
剤塗料の流量が減少する。Ｍ＝−１すなわち流量
Ｌが最適流量Ｆより小さい場合にはステツプ402
でギヤポンプのモータの回転数が上げられ、ギヤ
ポンプの供給量が増加して主剤塗料の流量が増大
する。Ｍ＝０すなわち流量Ｌと最適流量Ｆが同値
の場合は何もしない。

上記により主剤塗料の流量検知は終了し次に硬
化剤塗料の検知に移る。硬化剤塗料の検知はステ
ツプ200から上記と全く同様に行なわれ、硬化剤
塗料の検知が終了したらまた主剤塗料の検知に移
り、塗料作業中これが繰り返されることになる。

この本発明の多液塗装方法の具体的な実施例に
係る塗装装置により連続して８時間塗装作業を行
つたが、その間の吐出量はほとんど一定であり得
られた塗膜の品質も優れていた。また途中空気が
塗料搬送系に混入したが、その空気がスプレーガ
ンから吐出される前に警報装置が作動し、事無き
を得た。また故意に塗料ホースを指圧して流量を
変化させたところ即座に警報装置が作動し正常に
機能していることが確認された。

［発明の効果］ 本発明の多液塗装方法によれば、流量センサー
の設置位置迄の塗料搬送路内に発生する塗料の漏
れ、搬送経路のつまり、空気の混入、塗料供給ポ
ンプの故障、スプレーガンの故障等の異状が直ち
に検知され、装置が自動停止してブザー等で作業
員がすぐその異状に気付き迅速な処理が可能とな
る。その結果塗装不良が長期に渡つて発生するこ
とが防止され、またポンプの摩耗、ポースのつま
り等も早期に改善することが可能となつて装置の
寿命を延ばす事ができ、また作業環境も向上する
等本発明の効果はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多液塗装方法の作用の概念的
なブロツクダイヤグラム図、第２図、第３図、第
４図、第５図及び第６図は本発明の多液塗装方法
の実施例に係る装置を表わしたものであり、第２
図はその配置図、第３図はそのブロツクダイヤグ
ラム図、第４図、第５図及び第６図はそのフロー
チヤート図である。 １１，１２……流量センサー、１３，１４……
回転数センサー、２，３０……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多液形態で供給され、各液体が別個に搬送さ
   れ、各液体の流量比を一定に保ちながら混合して
   塗装する多液塗装方法において、 各液体のうち少なくとも一つの液体はその流量
   が測定され、該流量が予じめ定められた設定範囲
   からはずれた場合に全液体の供給を停止するとと
   もに警報を発生することを特徴とする多液塗装方
   法。 ２ 流量測定は常時行なわれ、通常はこの測定結
   果に基づいて各液体の流量を一定に保つている特
   許請求の範囲第１項記載の多液塗装方法。