专利名称：旋转雾化头和旋转雾化涂覆装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋转雾化头或者具有旋转雾化头的旋转雾化涂覆装置。
背景技术：
传统上，旋转雾化头或者具有旋转雾化头的旋转雾化涂覆装置是公知的。旋转雾化头是一种称为钟杯的杯状或喇叭状件。涂料供给孔形成在旋转雾化头的内周面中以供给涂料。涂料供给孔通常是圆形孔或者椭圆形孔，且沿周边设置使得每个涂料供给孔与旋转雾化头的内周面中心之间的距离基本相等。旋转雾化头通过自身旋转将离心力作用在被供给到内周面的涂料，以雾状地向外排放出该涂料。
这种旋转雾化头公开在例如日本专利特开平9-220498、日本专利特开平8-84941以及日本专利特开平3-101858中。
然而，当旋转雾化头的转速增大或者涂料的粘度高时，被供给到该旋转雾化头的内周面的涂料在位于涂料供给孔与内周面周缘上的对应点的连线上的极狭窄部分内移动，且不能均匀地扩散到该旋转雾化头的内周面上。结果，当从周缘雾状地向外排放出涂料时，该涂料的粒径不均匀，从而涂覆质量恶化。
当包含在涂料内的颜料的硬度高时，旋转雾化头的内周面上涂料移动的特定部分遭受磨损。结果，难以延长旋转雾化头的使用寿命。
另外，涂料受到由于旋转雾化头磨损产生的磨损粉末的污染，且然后涂覆到被涂覆物的涂覆面上，从而导致涂覆不良。
考虑到上述情况，本发明提供了一种旋转雾化头和一种包括旋转雾化头的旋转雾化涂覆装置，该旋转雾化头将被供给到内周面的涂料均匀扩散到该内周面上以提高涂覆质量并延长旋转雾化头的使用寿命。
发明内容
上述问题利用以下装置解决。
根据本发明，关于旋转雾化头，形成有从所述旋转雾化头的中心向周缘直径扩张的内周面，且旋转产生的离心力作用在被供给到所述内周面的涂料上，以雾状地向外排放出所述涂料，在向所述内周面供给涂料的涂料供给孔与所述内周面的周缘之间的所述内周面的中间部形成有阶梯部。
根据本发明，阶梯部包括阶梯面，该阶梯面优选与作用在被供给到所述内周面的涂料上的离心力的方向基本垂直。
根据本发明，关于旋转雾化涂覆装置，包括旋转雾化头，在该旋转雾化头中，该旋转雾化头形成有从所述旋转雾化头的中心向周缘直径扩张的内周面，且旋转产生的离心力作用在被供给到所述内周面的涂料上，以雾状地向外排放出所述涂料，在向所述内周面供给涂料的涂料供给孔与所述内周面的周缘之间的所述内周面的中间部形成有阶梯部。
根据本发明，所述阶梯部包括阶梯面，该阶梯面优选与作用在被供给到所述内周面的涂料上的离心力的方向基本垂直。
本发明会带来以下效果。
本发明提高涂覆质量并延长旋转雾化头的使用寿命。
根据本发明，涂料肯定被抑制一次以使涂料均匀地扩散到内周面上。
图1是根据本发明一实施例的旋转雾化涂覆装置的侧剖截面图；图2是根据本发明一实施例的旋转雾化头的侧剖截面图；图3是涂料在旋转雾化头的内周面上的移动路线的示意图；以及图4是旋转雾化涂覆装置的工作状态的示意图。
具体实施例方式
参照图1说明根据本发明一实施例的具有旋转雾化头6的旋转雾化涂覆装置1的整体构造。
另外在以下说明中，图1中箭头A的方向被限定为“前方”。箭头A基本平行于后述旋转轴4的轴向。
涂覆装置1喷射雾化涂料以涂覆目标物(例如，车身或家用电器的外壳)。例如，如图4中的(A)，(B)和(C)所示，涂覆装置1被固定于多关节型机械手101的顶端部、门形支柱102的上部或者支柱103的中间部上使用。
本申请中的“涂料”广泛地包括油性涂料、水性涂料以及其它种类的涂料。
如图1所示，涂覆装置1主要包括本体2、马达3、旋转轴4、涂料供给管5以及旋转雾化头6。
本体2是涂覆装置1的结构性部件且容纳马达3。本体2还作为用于将涂覆装置1固定到多关节型机械手或者支柱上并支承该涂覆装置1的支承件。本体2的外周面由本身是基本圆筒形件的罩10覆盖。本体2还容纳用于使从旋转雾化头6喷出的雾化涂料带电的高压发电机(未表示)。
马达3驱动旋转轴4。在此实施例中，马达3是一种包括体部30、空气轴承31等的气动马达。
体部30是马达3的结构性部件，且经由空气轴承31可旋转地支承旋转轴4。空气经由空气供给通路31a供给到空气轴承31。
由中空部件制成的旋转轴4将马达3的旋转驱动力传递给旋转雾化头6。旋转轴4的外周面的前端部(顶端部)上形成有外螺纹，而基部60的内周面上形成有内螺纹，以便将旋转雾化头6旋拧到旋转轴4的顶端部上。
在旋转轴4的后端部(基部)上形成有翼部以作为涡轮40，该涡轮40通过来自压缩机(未表示)的空气旋转以转动旋转轴4。涂料供给管5可相对旋转地贯穿旋转轴4。
虽然在本实施例中涡轮40形成于旋转轴4的后端部上，但该涡轮40也可选择性地固定到作为独立于该涡轮40的部件的旋转轴4上。此外，尽管在本实施例中旋转轴4通过气动马达3旋转，但本发明不限于此方式。旋转轴4可选择性地利用液压或电动马达旋转。
如图1和2所示，涂料供给管5给旋转雾化头6供给涂料。
在本实施例中，涂料供给管5是单管，该管也用于供给将附着在旋转雾化头6上的涂料洗除的溶剂。
涂料供给管5是一种管状件，该管作为供涂料或溶剂通过的供给通路50。在涂料供给管5的顶端部(前端部)形成有喷嘴部51。该喷嘴部51形成为向前变宽的喇叭形。
涂料供给管5的后端部形成为阀座52并固定地插入连接管11的顶端部(前端部)内。连接管11的后端部固定在本体2上。
杆状针形阀12被插入连接管11内并与该连接管11的内壁保持预定距离。针形阀12的顶端部(前端部)为针状，并可装配到阀座52中。活塞12a形成在针形阀12的基部(后端部)上，并利用弹簧13偏压以使该针形阀12的顶端部配合到阀座52中。
活塞12a前方的空间与空气供给通路14连通。通过向该空间提供压缩空气，针形阀12克服弹簧13的偏压力向后移动，从而使该针形阀12与阀座52分离。
在本体2中穿孔形成的流体供给通路15被设置成使分别储存各种涂料的容器(未示出)和选择待供给到旋转雾化头6的一种涂料及溶剂的涂料切换装置(未示出)与涂料供给管5(更严格地说，连接管11的后端部)连通。
通过操纵(纵向移动)针形阀12，流体供给通路15选择性地与涂料供给管5连通以便向旋转雾化头6供给涂料或溶剂，或者与涂料供给管5断开以使所供给的涂料或溶剂与旋转雾化头6隔离。
此外，提供控制装置(未示出)以控制涂料切换装置的操作、马达3的开/关、马达3转速的调整以及针形阀12的操作。
根据图1和2对旋转雾化头6的详细构造进行说明。
本实施例的旋转雾化头6主要包括基部60、直径扩张部61、间隔部62以及闭塞部件65。
作为旋转雾化头6的后半部的基部基本为圆筒形。基部60的内周面上形成有内螺纹，以便将旋转雾化头6旋拧到旋转轴4的顶端部上。当旋转轴4旋转时，旋转雾化头6也旋转。
作为旋转雾化头6的前半部的直径扩张部61形成为喇叭状。直径扩张部61的内壁面61a从该直径扩张部61的中心向周缘61b直径扩张。
间隔部62设在直径扩张部61与基部60之间的分界处。通孔63形成在间隔部62的基本中央处。向后凹进的涂料积存部64形成在通孔63的周缘处，即，形成在涂料供给管的喷嘴部51的周边上。
闭塞部件65是一种基本盘状件，且覆盖直径扩张部61的内壁面61a的中间部分。雾化室66是由内壁面61a的中间部分和闭塞部件65包围的空间。涂料或溶剂经由涂料供给管5供给到雾化室66。
基本圆锥状的突起65a形成在闭塞部件65的面向雾化室66的后表面中央。凹进部65b形成在突起65a的周缘处且向前凹进。中央连通孔65c连通突起65a的中间部与闭塞部件65的前表面65e中央。涂料供给孔65d设在突起65a与闭塞部件65的周缘之间的分界处，以使雾化室66的内部和外部沿着内壁面61a相互连通。涂料供给孔65d给后述内周面67供给涂料或溶剂。
内周面67构成旋转雾化头6的前表面，且从该旋转雾化头6的中心向周缘61b直径扩张。在此实施例中，内周面67包括闭塞部件65的前表面65a和内壁面61a的不面向雾化室66的部分。
经由涂料供给管5供给到雾化室66的涂料或溶剂进一步经由涂料供给孔65d供给到内周面67。
通过转动旋转雾化头6，将离心力作用在被供给到内周面67的涂料。此涂料沿着内周面67移动至周缘61b，且雾状地向外排放出。
阶梯部68形成在涂料供给孔65d与周缘61b之间的内周面67的中间部处。阶梯部68具有与作用在被供给到内周面67的涂料上的离心力的方向(基本垂直于箭头A的方向)基本垂直的阶梯面。
关于作为根据本发明的旋转雾化头的实施例的旋转雾化头6，形成有从旋转雾化头中心向周缘61b直径扩张的内周面67，且旋转产生的离心力作用于被供给到该内周面67的涂料以雾状地向外排放出该涂料，以及阶梯部68形成在给内周面67供给涂料或溶剂的涂料供给孔65d与该内周面67的周缘61b之间的该内周面67的中间部处。
关于作为根据本发明的旋转雾化涂覆装置的实施例的旋转雾化涂覆装置1，旋转雾化涂覆装置具有这样构造的旋转雾化头6，其中，形成有从旋转雾化头中心向周缘61b直径扩张的内周面67，且旋转产生的离心力作用于被供给到该内周面67的涂料以雾状地向外排放出该涂料，以及阶梯部68形成在给内周面67供给涂料或溶剂的涂料供给孔65d与该内周面67的周缘61b之间的该内周面67的中间部处。
此构造具有以下效果。
关于图3(B)中所示的传统旋转雾化头106，涂料供给孔165d与内周面167的周缘161b之间的该内周面167的中间部未形成任何阶梯部。
因此，当旋转雾化头106的转速增大或者涂料粘度高时，从涂料供给孔165d供给到内周面167的涂料在位于该涂料供给孔165d与内周面167的周缘161b上的对应点的连线上的极狭窄部分内移动，且不能均匀地扩散到该旋转雾化头106的内周面上。
因此，当从周缘161b雾状地向外排放出涂料时，该涂料的粒径不均匀，从而涂覆质量恶化。
当包含在涂料内的颜料的硬度高时，内周面167上涂料移动的特定部分遭受磨损。结果，难以延长旋转雾化头106的使用寿命。为防止特定部分的磨损，需要用耐磨材料例如陶瓷或钛构造旋转雾化头106，或者用硬质材料在内周面167的对应部分上形成电镀层。因此，难以廉价地制造旋转雾化头106。
另外，由于涂料在内周面167的特定部分上移动，所以旋转雾化头106每操作时间的磨损量增大，从而涂料会受到磨损粉末的污染以致涂覆不良。
相反，关于图3(A)所示的此实施例的旋转雾化头6，阶梯部68形成在涂料供给孔65d与内周面67的周缘61b之间的该内周面67的中间部处。
因此，即便旋转雾化头6的转速增大或者涂料粘度高，从涂料供给孔65d供给到内周面67的涂料在移动过程中受到阶梯部68的一次抑制并均匀扩散到该阶梯部68上，然后越过该阶梯部68并移动至周缘61b。
结果，在涂料供给孔65d与周缘61b之间的内周面67部分内移动的涂料薄薄地扩散到整个部分上。因此，当从周缘61b雾状地向外排放出涂料时，该涂料的粒径均匀，从而提高涂覆质量。
即便包含在涂料内的颜料的硬度高，该涂料也在内周面67上均匀且扩散地移动以防止内周面167上涂料移动的特定部分遭受磨损，从而延长旋转雾化头6的使用寿命。与此相随的是，不需要用耐磨材料例如陶瓷或钛构造旋转雾化头6或者用硬质材料在内周面67的对应部分上形成电镀层以防止特定部分的磨损，从而能够廉价地制造旋转雾化头6。
另外，由于涂料在内周面67上均匀且扩散地移动，所以每操作时间的旋转雾化头6的磨损量减小，从而防止涂料受到磨损粉末的污染以致涂覆不良。
另外，阶梯部68的阶梯面68a优选与作用在被供给到内周面67的涂料上的离心力的方向基本垂直。由此，涂料肯定被抑制一次以使涂料均匀地扩散到内周面67上。
为防止内周面67磨损，阶梯部68优选设在涂料供给孔65d与内周面67的周缘61b之间的该内周面67中间部内的涂料供给孔65d附近。
可在涂料供给孔与内周面的周缘之间的该内周面中间部内设置两个或多个阶梯部。
工业实用性本发明可用于旋转雾化头或者具有旋转雾化头的旋转雾化涂覆装置。
权利要求
1.一种旋转雾化头，该旋转雾化头形成有从所述旋转雾化头的中心向周缘直径扩张的内周面，且旋转产生的离心力作用在被供给到所述内周面的涂料上，以雾状地向外排放出所述涂料，其特征在于在向所述内周面供给涂料的涂料供给孔与所述内周面的周缘之间的所述内周面的中间部形成有阶梯部。
2.如权利要求1所述的旋转雾化头，其中，所述阶梯部包括阶梯面，该阶梯面优选与作用在被供给到所述内周面的涂料上的离心力的方向基本垂直。
3.一种旋转雾化涂覆装置，该旋转雾化涂覆装置包括旋转雾化头，该旋转雾化头形成有从所述旋转雾化头的中心向周缘直径扩张的内周面，且旋转产生的离心力作用在被供给到所述内周面的涂料上，以雾状地向外排放出所述涂料，其特征在于在向所述内周面供给涂料的涂料供给孔与所述内周面的周缘之间的所述内周面的中间部形成有阶梯部。
4.如权利要求3所述的旋转雾化涂覆装置，其中，所述阶梯部包括阶梯面，该阶梯面优选与作用在被供给到所述内周面的涂料上的离心力的方向基本垂直。
全文摘要
本发明涉及旋转雾化头和旋转雾化涂覆装置。旋转雾化头将被供给到内周面的涂料均匀扩散到该内周面上以提高涂覆质量，并且使用寿命延长。形成有从旋转雾化头中心向周缘61b直径扩张的内周面67，且旋转产生的离心力作用于被供给到该内周面67的涂料以雾状地向外排放出该涂料。阶梯部68形成在给内周面67供给涂料或溶剂的涂料供给孔65d与该内周面67的周缘61b之间的该内周面67的中间部处。
文档编号B05B3/10GK101056713SQ200580038099
公开日2007年10月17日 申请日期2005年11月7日 优先权日2004年11月8日
发明者村井大, 市村诚 申请人:丰田自动车株式会社, 得立鼎工业股份有限公司