JPS635792Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は塗料吐出量の自動調整装置付スプレー
ガン用ノズルに関する。

(ロ) 従来の技術 スプレーガンの塗料吐出量の調整は要求される
厚さの塗膜と均一性を得るため、又作業能率を左
右する因子であるため、塗装の重要な管理項目の
一つである。現在市販されている空気霧化式自動
スプレーガンの塗料吐出量の調整は、第１図に示
すように、ノズル１内のニードル弁２をノズルの
先端に設けた吐出孔３に向けてばね４で付勢し、
通常はニードル弁２により吐出孔３を閉状態に構
成し、作業時はピストン５のピストン室内５Ａに
加圧空気を導入することにより上記ばね４の付勢
力に抗してニードル弁２をばね４方向に移動せし
めて吐出孔３の開閉および開度調整をすることに
より塗料供給孔１６よりノズル１まで供給された
塗料の吐出量調整を行つている。そして吐出孔３
より吐出された塗料は、圧縮空気供給口１８より
供給された霧化空気が、霧化空気孔１９より勢い
よく吹き出されることにより、微粒化され塗装面
に付着される。吐出孔３は小径の孔であり、ニー
ドル弁２の先端は円錐状に形成されている。その
ため、ニードル先端の拡大を表す第２図に基づい
て説明すると、吐出孔３とニードル弁２先端との
間に形成される空間面積Ｂ（mm²）は、 Ｂ＝Ａ−（tanθ）²x ただし、Ａ（mm²）：吐出孔の断面積 θ：中心線からのニードル弁の先端角 （mm）：ニードル弁の先端から吐出
孔のニードル弁との接触部までの距離 で表すことができる。上式において、Ｂ＝０のと
きが塗料の吐出が停止するときであり、＝０の
とき塗料の供給圧力が一定であれば塗料吐出量は
最大となる。従つて塗料の吐出量はニードル弁２
の移動距離の関数として表すことができる。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 しかし、従来においては塗装面の状況（凸凹、
溝、傾斜度等）に応じて作業員がいちいち調整つ
まみ９でエアピストン６の内面５Ａの加圧空気量
（一定）に対抗するばね圧を調整することにより
塗料の吐出量の調整をおこなつていた。

しかし、これでは塗装の自動化、特に作業ロボ
ツトによる塗装の自動化には対応できない。即
ち、作業ロボツトによる自動塗装においては、上
記のような人手によるきめ細かな塗料の吐出量調
整はできず（これを行うとすると多大のタイムロ
スと安全問題が生ずる。）、このため塗膜厚を部分
的に選定する必要がある場合、被塗物形状によつ
て部分的に塗料吐出量を増減したい場合、あるい
は模様塗装のように一連の塗装工程の中で塗料吐
出量を瞬時に増減させたい場合等に対応できず、
たとえば塗装面に溝部がある場合、一定の塗料吐
出量で塗装を行うと、溝部のエツジに塗料が余計
に付着しダレ現象を起こしたりしていた問題点を
有した。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は、圧縮空気吐出口に近接して設ける吐
出孔、および塗料供給孔を設けられ塗料および加
圧気体の導入される中空のノズルと、ノズル基部
から吐出孔方向に付勢するばねと、ばねにより吐
出孔方向に付勢され加圧気体非供給時には先細状
からなる先端が吐出孔に当接することで吐出孔を
閉状態とし、加圧気体供給時には加圧気体の押圧
力によりばねの付勢力に抗してばね方向に移動さ
れ先端と吐出孔の当接を解除することで、吐出孔
を開状態とするニードル弁とからなり、ニードル
弁の移動量を調整することで吐出孔の開度調整を
するスプレーガン用ノズルにおいて、ニードル弁
の長手方向に間隔をあけて一対をなす係止環を固
着し、係止環の間に流体シリンダにより作動する
ストツパを単数又は複数進退自在に設けたことを
特徴とする塗料吐出量の自動調整装置付スプレー
ガン用ノズルを提供することにより、上記欠点を
解消し、塗料の所望吐出量を瞬時に選定し、塗装
の自動化、特に作業ロボツトによる塗装の自動化
に対応せしめる。

(ホ) 作 用 流体シリンダを作動させずに、加圧気体をノズ
ル内に導入すると、ニードル弁はばねの付勢に抗
して、ばね方向に移動し、吐出口が一杯に開く。
これが塗料の最大吐出量となる。次に流体シリン
ダを作動してストツパをニードル方向に移動さ
せ、加圧気体をノズル内に導入すると、ストツパ
に係止環が当接するまでニードル弁はばねの付勢
に抗してばね方向に移動する。即ち、ニードル弁
の移動量はストツパ厚さだけ制限され、吐出孔の
開口はそれだけ減少する。ノズル内の加圧気体お
よび塗料の導入により、塗料は加圧気体とともに
吐出孔から吐出する。このときストツパを作動す
ると、ストツパの移動は瞬時におこなわれるとと
もに、近接して設けた圧縮空気供給口より供給さ
れ勢いよく吹き出された圧縮空気により微粒化さ
れ塗装面に付着される。

(ヘ) 実施例 図面に示す実施例に基づいて説明する。１はノ
ズル、２はノズル内に挿入されたニードル弁で、
先端部が円錐状に形成されている。３はノズルの
先端に形成された吐出孔、４はニードル弁２を吐
出孔３に向けて付勢するコイルばねである。５は
ピストン室５Ａを備えた、ばね４を装着した伝達
ロツド６に固着されたピストンで、シリンダ７内
に滑動自在に内挿される。伝達ロツド６はニード
ル弁２の基端に固着される。８はピストン駆動用
の空気孔、９は調整つまみである。１０はニード
ル弁２の長手方向に固着された係止環、１１は係
止環１０から適宜の間隔をあけてニードル弁２と
非接触の状態でスプレーガン本体に固着された係
止環、１２，１３は係止環１０，１１の間に設け
られたストツパで、単動型エアシリンダ等の流体
シリンダ１４，１５に連結し、シリンダ１４は、
１５により進退自在に作動する。流体シリンダ１
４，１５は、例えば作業ロボツトの動きに応じて
予め記憶されたシーケンス信号等により制御され
ており、例えばスプレーガンを支持するロボツト
のアーム（図示せず）が左右移動から上下移動に
変わるとき等に上記信号が発信されるようになつ
ている。上記ストツパ１２，１３は第４図に示す
ようにニードル弁２の弁軸を囲むように馬蹄形に
形成されることが望ましく、こうすれば係止環１
０，１１に対して接触面積が大となるので、係止
が確実となる。ストツパ１２，１３はニードル弁
軸の軸中心をはさんで対称的に配置され、ニード
ル弁２がばね４で押圧され吐出孔３を閉塞してい
る通常の状態（非作動時）においては係止環１
０，１１に係止しないように環１０，１１との間
に若干の間隙を設ける。ストツパの素材は薄厚の
金属板が好ましく、板厚を変えることにより、吐
出孔３の開度微調整が可能である。ストツパの数
は図示例では２個とし、吐出孔３の開度調整を３
段としたが、１個のストツパで吐出孔３の開度調
整を２段としてもよく、又理論的にはストツパの
数を多数とすることにより吐出孔３の開度調整を
何段にも行うことは可能である。塗料の最大吐出
量は、係止環１０，１１の間隔に依拠するが、調
整つまみ９によつても多少変化せしめることもで
きる。

２１は圧縮空気吐出口であり、塗料の吐出孔３
からの吐出と同時に霧化空気が吹き出されること
により微粒化され塗料面に付着される。

次に本考案の作用につき説明すると、いま流体
シリンダ１４，１５に信号が送られていない状態
でノズル１内に図示しない圧縮空気導入口から圧
縮空気を導入すれば、ピストン室５４に空気孔８
を介して加圧空気は導入し、空気によつてピスト
ン５がばね４の付勢力に打ち勝つて第３図右方に
動くから、これに伴いニードル弁軸２が右方に移
動し、吐出孔がいつぱいに開いて、これが塗料の
最大吐出量となる。このときノズル１内をＯリン
クなどで仕切つて塗料隔壁を設けてもよい。

次に、流体シリンダ１４を作動せしめストツパ
１２を係止環１１に沿つてニードル弁軸２方向に
移動せしめ、この状態においてピストン室５Ａ内
に加圧空気を導入すれば、ニードル弁軸２の移動
はストツパ１２ののあつさ分だけ減少する。同様
に、流体シリンダ１３，１４を同時に作動せしめ
た状態で、シリンダ７に加圧空気を導入すれば、
ニードル弁２の移動はストツパ１２及び１３の厚
さ分だけ減少し、これが図示例における最小吐出
量となる。

各場合においてノズル内に導入された圧縮空気
とともに吐出孔３から吐出した塗料は、圧縮空気
吐出口２１から別途吐出する圧縮空気により微粒
化され、塗料面に付着される。

ニードル弁２の移動は流体シリンダ１４，１５
により瞬時に行なわれるから、流体シリンダ１
４，１５の作動を作業ロボツトのアームの動きに
対応せしめて発信されるシーケンス信号等により
行わせれば塗膜厚を部分的に選定する必要がある
場合、被塗物形状によつて部分的に塗料吐出量を
増減したい場合、あるいは模様塗装のように一連
の塗装工程の中で塗料吐出量を瞬時に増減させた
い場合等に瞬時に対応することが可能となる。

(ト) 考案の効果 このように、本考案によれば、塗料の所望吐出
量を瞬時に選定し、均一塗装膜の形成、塗料の無
駄を減少せしめる効果があり、塗装時間の減少等
作業能率を向上せしめる効果があり、塗装の自動
化、とくに作業ロボツトによる塗装の自動化に対
応することができる。

次に、本考案による塗料の吐出量の実験結果を
示す。

〔条 件〕

ノズル吐出孔：直径1.0mm ニードル弁：直径25mmで先端角20゜ 係止環間の間隔：２mmストツパの厚さ 0.8mm 加圧空気の圧力：0.5Kg／cm² 塗料：メラミン系塗料で、粘度フードカツプ20
秒 〔結 果〕 ストツパ１２を挿入しない場合の吐出量：165
ｇ／分 ストツパ１２を挿入した場合の吐出量：145
ｇ／分 ストツパ１２，１３を挿入した場合の吐出量：
125ｇ／分 いずれの場合も選択に要する時間は1.0秒以内
で可能であつた。

更に、ストツパの厚さをそれぞれ0.5mm〜0.8mm
まで0.1mmおきに変化させ、また２個のストツパ
の板厚をそれぞれ変化させた各種の組合せについ
ての場合も実験したが、それぞれニードル弁２の
移動距離の変化に応じて塗料吐出量を変化させる
ことが可能であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はスプレーガンの従来例を示す側面断面
図、第２図は第１図Ａ部の拡大図、第３図は本考
案の実施例を示す側面断面図、第４図はストツパ
の正面図である。 １……ノズル、２……ニードル弁、３……吐出
孔、４……ばね、５……ピストン、５Ａ……ピス
トン室、６……伝達ロツド、７……シリンダ、８
……空気孔、９……調整つまみ、１０，１１……
係止環、１２，１３……ストツパ、１４，１５…
…流体シリンダ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧縮空気吐出口に近接して設ける吐出孔、お
   よび塗料供給孔を設けられ塗料および加圧気体
   の導入される中空のノズルと、ノズル基部から
   吐出孔方向に付勢するばねと、ばねにより吐出
   孔方向に付勢され加圧気体非供給時には先細状
   からなる先端が吐出孔に当接することで吐出孔
   を閉状態とし、加圧気体供給時には加圧気体の
   押圧力によりばねの付勢力に抗してばね方向に
   移動され先端と吐出孔の当接を解除すること
   で、吐出孔を開状態とするニードル弁とからな
   り、ニードル弁の移動量を調整することで吐出
   孔の開度調整をするスプレーガン用ノズルにお
   いて、ニードル弁の長手方向に間隔をあけて一
   対をなす係止環を固着し、係止環の間に流体シ
   リンダにより作動するストツパを単数又は複数
   進退自在に設けたことを特徴とする塗料吐出量
   の自動調整装置付スプレーガン用ノズル。 ストツパがニードル弁の弁軸を囲むように馬
   蹄形に形成された実用新案登録請求の範囲第１
   項の記載の塗料吐出量の自動調整装置付スプレ
   ーガン用ノズル。