旋转雾化头型涂装的制造方法
【专利摘要】在壳体(2)上设有朝向气动马达(6)的空气轴承(6E)供给轴承空气的轴承空气流路(13)、和朝向涡轮(6C)供给驱动空气的涡轮压缩空气流路(15)。在气动马达(6)的周围且在壳体(2)与罩(5)之间设有环状空间(17)。设有连接环状空间(17)和轴承空气流路(13)的轴承空气分支路(18)、以及连接环状空间(17)和涡轮压缩空气流路(15)的涡轮压缩空气分支路(19)。空气分支路(18、19)将压缩空气的一部分导入环状空间(17)，将罩(5)保持为加温状态。
【专利说明】旋转雾化头型涂装机
【技术领域】
[0001]本发明涉及适于涂装汽车、家电产品等的被涂装物的旋转雾化头型涂装机。
【背景技术】
[0002]一般，在涂装汽车的车身、家具、电器产品等的情况，使用涂料的涂覆效率、涂装加工质量良好的旋转雾化头型涂装机进行涂装。该旋转雾化头型涂装机具备:具有马达收放部的筒状的壳体；覆盖该壳体的外周侧的筒状的罩；收放于上述壳体的马达收放部并由涡轮对由空气轴承支撑的旋转轴进行旋转驱动的气动马达；位于上述壳体的前侧并安装在该气动马达的旋转轴的前端部且对在与该旋转轴一起旋转期间供给来的涂料进行喷雾的旋转雾化头；穿过上述旋转轴内地设置并朝向该旋转雾化头供给涂料的进给管；以及在上述壳体的前端侧包围上述旋转雾化头的外周面地设置并具有喷出用于调整从上述旋转雾化头喷雾的涂料的喷雾图形的调整空气的空气喷出口的修整空气环。
[0003]在旋转雾化头型涂装机的壳体设有朝向气动马达的空气轴承流通轴承空气的轴承空气流路和朝向气动马达的涡轮流通涡轮压缩空气的涡轮压缩空气流路。作为供给到这些空气流路的轴承空气、涡轮压缩空气的压缩空气向壳体的外部排出。这里，轴承空气、涡轮压缩空气使用洁净且十分干燥的干燥空气，并以规定的压力、流量供给。
[0004]另一方面，旋转雾化头型涂装机具有具备对供给到旋转雾化头的涂料施加高电压的高电压发生器的静电涂装机。这种情况下，带有高电压的涂料粒子能够沿着在与被涂装物之间形成的电力线飞行，能够高效涂敷在被涂装物上。
[0005]在现有的旋转雾化头型涂装机中，为了能够喷雾较多的涂料来有效涂装较广的涂装范围，提高了旋转雾化头的转速即气动马达的涡轮的转速。伴随于此，作为供给到气动马达的涡轮压缩空气的压缩空气其压力上升，流量也增大。
[0006]这样，在提高了涡轮压缩空气的压力的情况下，高压的涡轮压缩空气朝向涡轮喷出后，温度因绝热膨胀作用而急剧降低。气动马达和位于其外周侧的壳体等因该温度的降低而会被冷却。
[0007]这里，为了使涂装的加工质量良好，而对进行涂装作业的涂装间内进行温度和湿度的管理。例如，涂装汽车的车身的车间内将温度保持为20?25°C的程度、湿度保持为70?90%的程度。因此，如果壳体被排出空气冷却，则在高温多湿的车间内，会导致在覆盖壳体的表面产生结露。
[0008]静电涂装机的情况下，如果在罩的表面产生结露，则导致附加在涂料的高电压向接地侧漏泄，所以无法进行静电涂装。并且，如果罩因结露而连接到接地侧，则带有高电压的涂料粒子向罩侧飞行，而附着在该罩的表面上，因而还成为促进罩表面的绝缘性的降低的主要原因。
[0009]再有，不用说静电涂装机的情况下，即使是不附加高电压而进行涂装的非静电涂装机的情况下，如果罩表面的结露进展，则结露后的水分成为水滴。如果在该状态下动作涂装机，则致使罩表面的水滴飞散而附着涂装面上。这种情况下，即使是粒径小的雾状的水滴，不管量多量少在附着在涂装面上时，都会导致涂装质量显著降低。
[0010]于是，存在用于防止罩的表面的结露的旋转雾化头型涂装机。该涂装机做成如下结构，即、以包围气动马达的周围的方式设有空间部，并使绝热用空气在该空间部流通。做成绝热用空气从专用设置的绝热空气流路向空间部供给的结构(例如，参照专利文献I)。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:国际公开第W02006/129407号
【发明内容】
[0014]在专利文献I的旋转雾化头型涂装机中，将专用的空气、即、从空气源专用地引出的压缩空气作为绝热用空气供给到空间部。为此，在涂装机上必须与使涂料、轴承空气、涡轮压缩空气、调整空气等流通的流路、配管不同地设置绝热空气用的流路、配管。其结果，存在流路、配管的路径变复杂，涂装机大型化这样的问题。
[0015]本发明鉴于上述现有技术的问题而做出，本发明的目的在于提供如下的旋转雾化头型涂装机，即、利用在已有的空气流路流通的空气的一部分从而以简单的结构便能够防止罩表面的结露，并能够将整体小型化。
[0016](I).本发明的旋转雾化头型涂装机具备:内周侧成为马达收放部的筒状的壳体；覆盖该壳体的外周侧的筒状的罩；收放于上述壳体的马达收放部且利用涡轮来对由空气轴承支撑的旋转轴进行旋转驱动的气动马达；位于上述壳体的前侧并安装在该气动马达的旋转轴的前端部，且对在与该旋转轴一起旋转期间供给来的涂料进行喷雾的旋转雾化头；以穿过上述旋转轴内的方式设置且朝向该旋转雾化头供给涂料的进给管；在上述壳体的前端侧以包围上述旋转雾化头的外周面的方式设置且具有喷出用于调整从上述旋转雾化头喷出的涂料的喷雾图形的调整空气的空气喷出口的修整空气环；设于上述壳体且朝向上述气动马达的空气轴承供给轴承空气的轴承空气流路；以及设于上述壳体且朝向上述气动马达的涡轮供给驱动空气的涡轮压缩空气流路。
[0017]为了解决上述问题，本发明采用的结构的特征在于，在上述壳体与上述罩之间设有包围上述气动马达的环状空间，将从上述轴承空气流路以及/或者上述涡轮压缩空气流路朝向上述气动马达供给的压缩空气的一部分导入上述环状空间。
[0018]根据该结构，如果经由轴承空气流路向气动马达的空气轴承供给轴承空气，经由涡轮压缩空气流路向涡轮供给驱动空气，则能够与旋转轴一起对旋转雾化头进行旋转驱动。在该状态下通过进给管将涂料供给到旋转雾化头，从而能够从旋转雾化头朝向被涂装物喷出涂料。另一方面，供给到空气轴承、涡轮的压缩空气在喷出到空气轴承、涡轮时，产生因绝热膨胀引起的温度降低，从而冷却气动马达。
[0019]与此相对地，在气动马达的周围且在包围该气动马达的位置设有环状空间，将在轴承空气流路以及/或者涡轮压缩空气流路中朝向气动马达供给的压缩空气的一部分导入环状空间。由此，在环状空间能够使由压缩热加温后的压缩空气流通，因此能够将覆盖气动马达的外侧的罩保持为加温状态，即保持为防止罩被冷却的状态。
[0020]因此，由于在环状空间使压缩空气流通，从而能够将罩保持为加温状态，因而能够防止罩的表面的结露，抑制因水滴附着引起的涂装不良，并能够良好地保持涂装质量。另一方面，例如在应用于施加高电压的静电涂装机的情况下，能够将因结露造成高电压向罩漏泄的事态防患于未然，能提高涂装效率。而且，能够防止涂料附着在罩的表面上。
[0021]其结果，在包围气动马达的环状空间，以导入在已有的空气流路流通的压缩空气这样的简单结构便能够防止罩的结露，因而能够使各空气流路的配置关系紧凑地集中，能够使涂装机整体小型化。
[0022](2).根据本发明构成为，在上述壳体设有空气分支路，该空气分支路连接上述轴承空气流路与上述环状空间之间以及/或者上述涡轮压缩空气流路与上述环状空间之间，且用于将压缩空气的一部分导入上述环状空间。
[0023]根据该结构，仅仅设置用于连接轴承空气流路与环状空间之间以及/或者涡轮压缩空气流路与环状空间之间的空气分支路，便能够向环状空间导入加温状态的压缩空气。由此，无需变更已有的轴承空气流路、涡轮压缩空气流路的位置、形状，因而以简单的结构便能够防止罩表面的结露。
[0024](3).根据本发明构成为，上述空气分支路相比上述各空气流路形成得较细，从而将不会对由轴承空气得到的上述空气轴承的动作以及由涡轮压缩空气得到的上述涡轮的动作造成影响的少量的空气导入上述环状空间。由此，空气轴承能够稳定地支撑旋转轴。涡轮能够以规定的转速稳定地驱动。
[0025](4).根据本发明构成为，从上述环状空间流出的流出空气在上述旋转雾化头的外周面的位置向大气中排出。由此，能够利用流出空气使旋转雾化头的外周面的周围为正压状态，能够防止喷雾涂料附着在旋转雾化头的外周面上。
[0026](5).根据本发明构成为，在上述修整空气环沿着径向延伸地设有夹具插通孔，该夹具插通孔供用于限制上述旋转轴的旋转的止转夹具的杆插入，上述夹具插通孔的外径侧的开口在上述环状空间的下游端开口，上述夹具插通孔的内径侧的开口在包围上述旋转雾化头的外周面的上述修整空气环的雾化头收放孔开口。
[0027]根据该结构，在修整空气环的夹具插通孔插入止转夹具的杆，从而能够限制旋转轴的旋转。在该旋转轴的固定状态下，能够使旋转雾化头相对于旋转轴旋转，能够将该旋转雾化头在旋转轴上进行安装、拆卸。
[0028]另一方面，从环状空间流出的流出空气能够通过修整空气环的夹具插通孔向修整空气环的雾化头收放孔流出。由此，能够利用流出空气使旋转雾化头的外周面的周围为正压状态，能够防止喷雾涂料附着在旋转雾化头的外周面上。
[0029](6).根据本发明构成为，上述壳体由支撑上述进给管的基端侧并且具有上述各空气流路的流入口的后壳体部、和设于该后壳体部的前侧且设有上述马达收放部的前壳体部构成，上述罩位于覆盖上述前壳体部的外周侧的位置，上述环状空间形成于上述前壳体部与上述罩之间。
[0030]根据该结构，在壳体的后壳体部能够支撑进给管的基端侧。能够从设于后壳体部的流入口向轴承空气流路、涡轮压缩空气流路供给压缩空气。而且，由于采用在前壳体部的外周侧设置罩的结构，所以能够在该前壳体部与罩之间容易地形成环状空间。通过仅向该环状空间供给压缩空气，便能够将罩的表面保持为加温状态。
[0031](7).根据本发明构成为，上述环状空间设于上述壳体的与上述马达收放部对应的轴向长度的范围。由此，能够在气动马达的周围且在全长范围包围该气动马达的位置设置环状空间，因而能够可靠阻止来自气动马达的冷气传递到罩。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是从图2中的箭头I 一 I方向观察本发明的第一实施方式的旋转雾化头型涂装机的纵向剖视图。
[0033]图2是从箭头II 一 II方向观察图1中的旋转雾化头型涂装机的后视图。
[0034]图3是从图1中的箭头II1-1II方向观察旋转雾化头型涂装机的横向剖视图。
[0035]图4是从图3中的箭头IV -1V方向观察旋转雾化头型涂装机的纵向剖视图。
[0036]图5是从箭头V — V方向观察图1中的旋转雾化头型涂装机的横向剖视图。
[0037]图6是从箭头V1- VI方向观察图1中的旋转雾化头型涂装机的横向剖视图。
[0038]图7是放大表示图1中的A部的主要部分放大纵向剖视图。
[0039]图8是放大表示图1中的B部的主要部分放大纵向剖视图。
[0040]图9是表示本发明的第二实施方式的旋转雾化头型涂装机的纵向剖视图。
[0041]图10是从与图6相同的位置观察本发明的第一变形例的旋转雾化头型涂装机的横向剖视图。
[0042]图11是从与图6相同的位置观察本发明的第二变形例的旋转雾化头型涂装机的横向剖视图。
【具体实施方式】
[0043]以下，参照附图对本发明实施方式的旋转雾化头型涂装机进行详细说明。这里，旋转雾化头型涂装机存在施加高电压进行涂装的静电涂装机和不施加高电压进行涂装的非静电涂装机，但在下面叙述的实施方式中，以直接带电式的静电涂装机为例进行说明。
[0044]图1至图8表示本发明的旋转雾化头型涂装机的第一实施方式。
[0045]在图1中，符号I表示第一实施方式的旋转雾化头型涂装机。该旋转雾化头型涂装机I作为由高电压发生器(未图示)对涂料直接施加高电压的直接带电式静电涂装机而构成。旋转雾化头型涂装机I例如安装在涂装用机器人、往复机构等的臂(未图示)的前端。旋转雾化头型涂装机I由后述的壳体2、罩5、气动马达6、旋转雾化头7、进给管8、修整空气环9、轴承空气流路13、涡轮压缩空气流路15、环状空间17、轴承空气分支路18、涡轮压缩空气分支路19等构成。
[0046]符号2表不旋转雾化头型涂装机I的壳体。该壳体2由位于轴向后侧的后述的后壳体部3和设于该后壳体部3的前侧的前壳体部4构成。壳体2在内部收放气动马达6。
[0047]后壳体部3构成壳体2的后侧部分，该后壳体部3例如安装在涂装用机器人的臂前端。这种情况下，后壳体部3使用具有绝缘性的树脂材料、例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚甲醛(POM)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等的高机能树脂材料(工程塑料)来形成。由此，后壳体部3与后述的前壳体部4、罩5 —起使用绝缘性树脂材料形成，从而将由高电压发生器而带电有高电压的气动马达6和涂装用机器人的臂之间进行绝缘，防止施加在涂料上的高电压向接地侧漏泄。
[0048]后壳体部3形成为在径向为厚壁的圆筒体，该后壳体部3的轴中心位置成为支撑后述的进给管8的基端侧的管支撑孔3A。该管支撑孔3A的前部侧通过扩大而成为推力轴承收放部3B，在该推力轴承收放部3B内收放后述的气动马达6的推力空气轴承6F。另一方面，在后壳体部3的后端面3C侧，例如以在上、下方向排列的状态安装有后述的触发阀10、放泄阀11、前端洗净阀12。而且，在后壳体部3的后端面3C开口有后述的轴承空气流路13的流入口 13A、涡轮压缩空气流路15的流入口 15A、和调整空气流路20流入口(未图不)等°
[0049]前壳体部4安装在后壳体部3的前侧，该前壳体部4例如使用与后壳体部3大致相同的绝缘性树脂材料形成。前壳体部4形成为带有阶梯的圆筒体，后侧成为大径筒部4A，前侧成为小径筒部4B。前壳体部4的内周侧成为朝向前侧以阶梯状变为小径的带有阶梯状的马达收放部4C，在该马达收放部4C中插入并嵌合后述的气动马达6的马达外壳6A。在上述小径筒部4B的外周侧且位于前部侧地形成有外螺纹部4D。而且，在前壳体部4设有后述的轴承空气流路13、涡轮压缩空气流路15、轴承空气分支路18、涡轮压缩空气分支路19、调整空气流路20等。
[0050]罩5以覆盖前壳体部4的方式安装在该前壳体部4的外周侧。该罩5例如由与后壳体部3、前壳体部4大致相同的绝缘性树脂材料构成，形成为具有作为表面的平滑的外周面5A的圆筒体。罩5的前侧成为朝向前方缩径的锥形部5B，该锥形部5B在前侧部分覆盖后述的修整空气环9的安装筒部9D。这里，罩5固定在前壳体部4的外周侧，从而能够在罩5的内周面和前壳体部4的外周面之间形成后述的圆筒状的环状空间17。
[0051]气动马达6设于壳体2，该气动马达6以压缩空气为动力源而使后述的旋转雾化头7例如以3000?150000rpm的高速旋转。气动马达6构成为包括:收放于前壳体部4的马达收放部4C内的带有阶梯的圆筒状的马达外壳6A;位于该马达外壳6A的靠后侧并以能够旋转的方式收放于涡轮室6B内的涡轮6C ;轴向的基端侧一体地安装于该涡轮6C的中心部且向延伸的前端部从马达外壳6A突出的中空的旋转轴6D ；以及设于上述马达外壳6A并以能旋转的方式支撑该旋转轴6D的径向空气轴承6E。另一方面，在后壳体部3的推力轴承收放部3B内设有构成气动马达6的一部分的推力空气轴承6F。
[0052]这里，马达外壳6A、旋转轴6D等例如使用铝合金等具有导电性的金属材料形成。由此，将高电压发生器与马达外壳6A电连接，便能够经由旋转轴6D对朝向旋转雾化头7吐出的涂料附加高电压。
[0053]气动马达6的旋转轴6D的前端部向后述的修整空气环9的雾化头收放孔9A内突出，在前端部的外周侧形成外螺纹部6D1。该外螺纹部6D1与旋转雾化头7的内螺纹部7C螺纹连接。
[0054]而且，如图3所示，在旋转轴6D的前端侧且在与修整空气环9的夹具插通孔9F对应的轴向位置形成相互平行的一对切口面部6D2。在修整空气环9的各夹具插通孔9F中插通了后述的止转夹具23的杆23A时，各切口面部6D2与杆23A卡合，从而限制旋转轴6D的旋转(止转)。在该旋转轴6D的止转状态下，能够使旋转雾化头7相对于该旋转轴6D旋转，能够将该旋转雾化头7在旋转轴6D上进行安装、拆卸。
[0055]这样构成的气动马达6经由后述的轴承空气流路13向径向空气轴承6E和推力空气轴承6F供给压缩空气。这种情况下，径向空气轴承6E在与旋转轴6D的外周面之间形成空气层，能够以能够旋转的方式支撑该旋转轴6D。另一方面，推力空气轴承6F在与涡轮6C的后端面之间形成空气层的同时面对，从而允许该旋转轴6D的旋转，并且在轴向上对该旋转轴6D进行定位。
[0056]这里，径向空气轴承6E和推力空气轴承6F在与旋转轴6D、涡轮6C之间稳定地形成空气层。由此，对各空气轴承6E、6F以规定的流量供给规定压力的压缩空气。
[0057]气动马达6经由后述的涡轮压缩空气流路15向涡轮6C供给压缩空气。这种情况下，通过调整供给到涡轮6C的压缩空气的压力、流量，来调整涡轮6C(旋转轴6D)的转速。一般地，供给到涡轮6C的压缩空气与供给到各空气轴承6E、6F的压缩空气相比较，压力高、流量也变多。
[0058]旋转雾化头7安装在气动马达6的旋转轴6D的前端部，该旋转雾化头7例如形成为钟形或者杯形。具体地，旋转雾化头7的基端侧成为圆筒状的安装部7A，前端侧扩开而成为涂料喷雾部7B。在安装部7A的里面部形成有与旋转轴6D的外螺纹部6D1螺纹连接的内螺纹部7C。而且，旋转雾化头7的外周面7D朝向涂料喷雾部7B以锥形状扩开。旋转雾化头7在由气动马达6得以高速旋转的状态下从后述的进给管8供给涂料，从而将该涂料从涂料喷雾部7B作为利用离心力而微粒化后的无数涂料粒子来进行喷雾。
[0059]这里，旋转雾化头7的外周面7D是指从安装部7A到涂料喷雾部7B的范围。一般地，在使旋转雾化头7以高速旋转的情况下，因离心力而在旋转雾化头7的外周面7D侧产生负压。与此相对地，在第一实施方式中，将从环状空间17流出的压缩空气向修整空气环9的雾化头收放孔9A排出，从而使位于旋转雾化头7的外周面7D的周围的环状空气排出通路9G因排出空气而为正压状态。
[0060]进给管8设置为穿过气动马达6的旋转轴6D内，该进给管8的基端侧以插通状态固定于后壳体部3的管支撑孔3A。另一方面，进给管8的前端侧从旋转轴6D的前端突出并在旋转雾化头7内延伸。进给管8由外筒8A和内筒8B形成为双重结构的管体，内筒8B内的流路成为涂料流路8C。外筒8A和内筒8B之间的环状流路成为洗净流体流路8D。涂料流路8C与换色阀装置等的涂料供给源连接，洗净流体流路8D与洗净流体供给源(均未图示)连接。
[0061]进给管8在后述的触发阀10开阀时，从涂料流路SC朝向旋转雾化头7供给涂料。另一方面，进给管8在后述的前端洗净阀12开阀时，从洗净流体流路8D朝向旋转雾化头7供给洗净流体。
[0062]修整空气环9设于壳体2的前壳体部4的前侧。该修整空气环9与壳体2 —样形成为使用绝缘性树脂材料的筒状体。修整空气环9同轴地安装在前壳体部4的前侧位置，在该修整空气环9的轴中心位置形成有用于使旋转雾化头7的安装部7A、气动马达6的旋转轴6D插通的雾化头收放孔9A。在修整空气环9的前部以包围旋转雾化头7的方式在周向上排列地开口有多个空气喷出口 9B (仅图示两个)。该各空气喷出口 9B经由多个连通孔9C与后述的调整空气流路20连接，而且，上游侧经由调整空气供给软管21与压缩气源连接。
[0063]修整空气环9将经由调整空气供给软管21、调整空气流路20供给的调整空气从各空气喷出口 9B喷出。由此，调整空气将从旋转雾化头7喷雾的涂料的喷雾图形调整为所期望的喷雾图形。
[0064]安装筒部9D在修整空气环9的后部外周侧朝向后方延伸。在该安装筒部9D的内周侧形成有与前壳体部4的外螺纹部4D螺纹连接的内螺纹部9E。[0065]如图3所示，在修整空气环9的后部侧，两条夹具插通孔9F以通过雾化头收放孔9A的方式平行排列且在径向延伸地设置。如图3中双点划线所示，在这两条夹具插通孔9F中能够插通后述的止转夹具23的杆23A。该情况下，各夹具插通孔9F通过修整空气环9的雾化头收放孔9A且在径向贯通地形成。因此，各夹具插通孔9F的外径侧的开口在环状空间17的下游端17B开口，内径侧的开口在雾化头收放孔9A开口，从而连通环状空间17和雾化头收放孔9A内。
[0066]而且，在雾化头收放孔9A的内径侧、即旋转雾化头7的外周面7D与雾化头收放孔9A之间形成环状空气排出通路9G。由此，如图4所示，各夹具插通孔9F将从环状空间17流出的压缩空气通过雾化头收放孔9A内的环状空气排出通路9G向外部排出。
[0067]触发阀10安装于壳体2的后壳体部3，该触发阀10供给或者停止供给朝向进给管8的涂料流路SC供给的涂料或者洗净流体。放泄阀11以与触发阀10重叠的方式安装于壳体2的后壳体部3(参照图2)。该放泄阀11在进行涂料的换色时，进行开阀从而从涂料的供给路排出前一个颜色涂料。而且，前端洗净阀12以与放泄阀11重叠的方式安装于壳体2的后壳体部3。该前端洗净阀12进行开闭来向进给管8的洗净流体流路8D供给或者停止供给洗净流体。
[0068]接下来，对作为第一实施方式的主要部分的轴承空气流路13、涡轮压缩空气流路
15、环状空间17进行说明。
[0069]符号13是设于壳体2的轴承空气流路。该轴承空气流路13朝向构成气动马达6的径向空气轴承6E和推力空气轴承6F供给压缩空气，并与压缩机等的压缩气源(未图示)连接。轴承空气流路13贯穿后壳体部3、前壳体部4以及气动马达6的马达外壳6A地形成。
[0070]轴承空气流路13包括:在后壳体部3的后端面3C开口设置且供轴承空气供给软管14连接的流入口 13A ;从该流入口 13A经由后壳体部3向前侧延伸至前壳体部4且向径向的内侧屈曲并与径向空气轴承6E连接的第一流路部13B ;以及在后壳体部3从第一流路部13B分支，并与推力空气轴承6F连接的第二流路部13C。
[0071]这里，对从轴承空气流路13向气动马达6的各空气轴承6E、6F供给的压缩空气进行叙述。各空气轴承6E、6F在与旋转轴6D之间喷出压缩空气，从而经由空气层以静压浮起的状态支撑该旋转轴6D。因此，向各空气轴承6E、6F供给的压缩空气与用于驱动涡轮6C的压缩空气相比较，以低的压力定量供给。
[0072]符号15是设于壳体2的涡轮压缩空气流路。该涡轮压缩空气流路15朝向构成气动马达6的涡轮6C供给压缩空气，并与压缩气源连接。涡轮压缩空气流路15与轴承空气流路13大致相同地贯穿后壳体部3、前壳体部4以及气动马达6地形成。S卩、涡轮压缩空气流路15包括:在后壳体部3的后端面3C开口设置且供涡轮压缩空气供给软管16连接的流入口 15A;以及从该流入口 15A经由后壳体部3向前侧延伸至前壳体部4并向径向的内侧屈曲且与涡轮室6B的外周侧连接的流路部15B。
[0073]对从涡轮压缩空气流路15向气动马达6的涡轮6C供给的压缩空气进行叙述。涡轮6C是以高速对旋转轴6D进行旋转驱动的部件，因此与向各空气轴承6E、6F供给的压缩空气相比较，以高的压力大量供给。作为其一例，从涡轮压缩空气流路15向气动马达6的涡轮室6B大量供给由压力为0.1?0.9MPa、流量为100?700NL/min构成的高压的涡轮压缩空气。这种情况下，就气动马达6而言，由于喷出高压、大流量的涡轮压缩空气，从而能够使涡轮6C高速旋转。另一方面，涡轮压缩空气在向涡轮室6B喷出后进行绝热膨胀，因而此时的涡轮压缩空气的温度急剧降低。
[0074]符号17表示设于壳体2的外周侧的环状空间，该环状空间17在与前壳体部4的马达收放部4C对应的轴向长度的范围以包围气动马达6的方式设置。S卩、环状空间17在从前壳体部4的后端至于前端之间在全长范围内形成。这里，环状空间17流通向气动马达6的空气轴承6E、6F供给的压缩空气的一部分和向涡轮6C供给的压缩空气的一部分，从而由这些空气使环状空间17内为加温状态。
[0075]此外，对环状空间17从前壳体部4的后端到前端之间在其全长范围内形成的情况进行了叙述，但环状空间17还可以形成为比前壳体部4的全长更短。另一方面，还可以形成为使环状空间17比前壳体部4的全长更长。
[0076]S卩、如图1、图5、图6所示，环状空间17在前壳体部4的外周侧和罩5的内周侧之间作为圆环状的空间而形成。具体地，就环状空间17而言，后壳体部3和前壳体部4的边界位置成为上游端17A，罩5的锥形部5B前端和修整空气环9的安装筒部9D的间隙成为下游端17B。如图3、图4所示，该环状空间17的下游端17B与修整空气环9的夹具插通孔9F连通。由此，如图4中箭头所示，从环状空间17流出的压缩空气(流出空气)通过夹具插通孔9F向修整空气环9的雾化头收放孔9A内导入，并通过形成于旋转雾化头7的外周面7D的位置的环状空气排出通路9G而向大气中排出。
[0077]符号18表示设于前壳体部4的后侧的轴承空气分支路。该轴承空气分支路18从轴承空气流路13的供给中途位置分支，并与环状空间17的上游端17A侧位置连通，形成为在径向延伸的小径孔。由此，轴承空气分支路18能够将在轴承空气流路13朝向气动马达6的径向空气轴承6E流通的轴承空气的一部分导入环状空间17。
[0078]这里，如图7所示，轴承空气分支路18的内径尺寸(流路截面积)设定成仅少流量的压缩空气朝向环状空间17流动。具体地，轴承空气分支路18设定成，流通相对于在轴承空气流路13流通的压缩空气的全量的5?10%程度的压缩空气。由此，轴承空气分支路18形成为比轴承空气流路细，从该轴承空气流路13向环状空间17侧流出的压缩空气为少量。因此，能够向各空气轴承6E、6F供给大量的轴承空气，能够稳定地支撑旋转轴6D。另一方面，关于环状空间17，仅是在该环状空间17的内部流动少量的由压缩热加温后的状态的压缩空气，便能遮断来自气动马达6的冷气，将罩5保持为加温状态(即、可防止罩5冷却的状态)。
[0079]符号19表示设于前壳体部4的后侧的涡轮压缩空气分支路。如图8所示，该涡轮压缩空气分支路19与轴承空气分支路18大致相同的地从涡轮压缩空气流路15的供给中途位置分支，与环状空间17的上游端17A侧位置连通，并形成为在径向延伸的小径孔。由此，涡轮压缩空气分支路19能够将在涡轮压缩空气流路15朝向气动马达6的涡轮室6B流通的涡轮压缩空气的一部分导入环状空间17。
[0080]涡轮压缩空气分支路19与轴承空气分支路18大致相同地设定成，流通相对于在涡轮压缩空气流路15中流通的压缩空气的全量的5?10%程度的压缩空气。这样，在涡轮压缩空气分支路19，只将从涡轮压缩空气流路15分支的少量的压缩空气导入环状空间17。因此，对涡轮6C供给大量的涡轮压缩空气，所以能够以规定的转速稳定地驱动旋转轴6D。而且，在环状空间17，遮断来自气动马达6的冷气，将罩5保持为加温状态(S卩、可防止罩5冷却的状态)。
[0081]如图5所示，第一实施方式的轴承空气分支路18和涡轮压缩空气分支路19配置在周向错开约90度的位置。这样的配置的理由为，与已有的轴承空气流路13连通地形成轴承空气分支路18，与涡轮压缩空气流路15连通地形成涡轮压缩空气分支路19。因此，仅是在壳体2实施孔加工，便能防止罩5的外周面5A结露。而且，轴承空气分支路18和涡轮压缩空气分支路19使压缩空气从相对于环状空间17不同的两个部位流入，所以将压缩空气供给到成为圆环状的环状空间17内的各个角落。
[0082]此外，如图1所示，调整空气流路20设于壳体2，该调整空气流路20朝向修整空气环9的各空气喷出口 9B流通压缩空气，并经由调整空气供给软管21 (参照图2)等与压缩气源连接。另一方面，如图5中的双点划线所示，符号22是涡轮压缩空气的排出流路，该排出流路22将供给到涡轮室6B的压缩空气从壳体2的后侧向大气中排出。
[0083]而且，止转夹具23作为相对于旋转轴6D安装、拆卸旋转雾化头7时的工具而使用(如图3中的双点划线的图示)。该止转夹具23是通过将平行延伸的两条杆23A插入修整空气环9的各夹具插通孔9F中，从而能够与旋转轴6D的各切口面部6D2卡合来限制该旋转轴6D的旋转。在该旋转轴6D的固定状态下，通过使旋转雾化头7旋转，从而能够进行将该旋转雾化头7相对于旋转轴6D进行安装、拆卸作业。
[0084]第一实施方式的旋转雾化头型涂装机I具有上述结构，接下来，对使用该涂装机I进行涂装作业时的动作进行说明。
[0085]通过轴承空气流路13向气动马达6的径向空气轴承6E和推力空气轴承6F供给轴承空气，从而以能够旋转的方式支撑旋转轴6D。另一方面，通过涡轮压缩空气流路15向气动马达6的涡轮室6B供给涡轮压缩空气从而对涡轮6C进行旋转驱动。由此，旋转雾化头7与旋转轴6D —起以高速进行旋转。该状态下，将在换色阀装置选择的涂料从进给管8的涂料流路8C向旋转雾化头7供给，从而将该涂料作为从旋转雾化头7微粒化后的涂料粒子进行喷雾。
[0086]此时，对涂料(涂料粒子)由高电压发生器施加高电压，由此，带有高电压的涂料粒朝向接地连接的被涂装物飞行，高效地进行涂敷。
[0087]另一方面，从涡轮压缩空气流路15向气动马达6的涡轮室6B供给的高压的涡轮压缩空气在向该涡轮室6B喷出后，产生因绝热膨胀所引起的温度降低，因而气动马达6因绝热膨胀所引起的温度降低而被冷却。
[0088]这里，进行涂装作业的涂装间内为了使涂装加工质量良好，其温度和湿度保持为一定，例如涂装间内的温度保持为20?25°C程度、湿度保持为70?90%。因此，如果罩5因冷却后的气动马达6并经由壳体2而变冷,则在高温多湿的环境中，在罩5的外周面5A (表面)变得容易产生结露。
[0089]然而，根据第一实施方式，在气动马达6的周围且在前壳体部4与罩5之间，在包围气动马达6的位置设置环状空间17。另外，在壳体2上设有:连接环状空间17和轴承空气流路13的轴承空气分支路18 ;以及连接环状空间17和涡轮压缩空气流路15的涡轮压缩空气分支路19。由此，空气分支路18、19将朝向气动马达6的各空气轴承6E、6F以及涡轮6C供给的加温状态的压缩空气的一部分导入环状空间17。[0090]因此，通过使压缩空气在环状空间17内流通，从而能够将罩5的周围保持为由压缩空气加温的状态，即使气动马达6冷却，也可抑制该罩5的温度降低。由此，即使进行静电涂装的情况下，也能够将因结露而向罩5漏泄高电压的事态防患于未然，能提高涂装效率，能够防止涂料附着在罩5的外周面5A。而且，能够防止因结露而在罩5的外周面5A产生的水滴附着在涂装面上而发生涂装不良，能够良好地保持涂装质量。
[0091]其结果，能够以在包围气动马达6的环状空间17利用已有的空气流路13、15而使压缩空气流通这样的简单结构来防止罩5的外周面5A的结露。由此，能够将轴承空气流路
13、涡轮压缩空气流路15等的配置关系紧凑地集中，能够将旋转雾化头型涂装机I小型化。
[0092]并且，轴承空气分支路18、涡轮压缩空气分支路19仅仅是对壳体2实施孔加工便能简单地形成。由此，由于无需变更已有的轴承空气流路13、涡轮压缩空气流路15的位置、形状，因而以简单的结构防止罩5的结露。
[0093]轴承空气分支路18和涡轮压缩空气分支路19由于相比轴承空气流路13、涡轮压缩空气流路15分别使流路截面积较小地形成，因而将不会对由轴承空气得到的空气轴承6E、6F的动作以及由涡轮压缩空气得到的涡轮6C的动作造成影响的少量的空气导入环状空间17。由此，空气轴承6E、6F能够稳定地支撑旋转轴6D。涡轮6C能够以规定的转速稳定地驱动旋转轴6D。
[0094]另一方面，从环状空间17流出的流出空气利用修整空气环9的各夹具插通孔9F而向雾化头收放孔9A流出，并经由设于该雾化头收放孔9A与旋转雾化头7的外周面7D之间的环状空气排出通路9G向外部排出。由此，即使旋转雾化头7高速旋转，也能够利用来自环状空间17的流出空气而使旋转雾化头7的外周面7D的周围处于正压状态，能够防止喷雾涂料附着在旋转雾化头7的外周面7D。
[0095]由于做成在前壳体部4的外周侧与罩5的内周侧之间设置环状空间17的结构，因而能够在前壳体部4与罩5之间容易形成环状空间17。仅仅向该环状空间17供给压缩空气，便能够防止罩5的外周面5A结露。
[0096]而且，环状空间17设置在与前壳体部4的马达收放部4C对应的轴向长度的范围内，因而能够由环状空间17覆盖气动马达6的周围。由此，能够可靠阻止来自气动马达6的冷气向罩5传递。
[0097]接着，图9表示本发明的第二实施方式。本实施方式的特征在于，废除涡轮压缩空气分支路，在轴承空气流路与环状空间之间仅设置轴承空气分支路。再有，在第二实施方式中，对与上述第一实施方式相同的结构要素标记相同的符号，省略其说明。
[0098]在图9中，符号31表第二实施方式的壳体，符号32表不该壳体31的前壳体部。该前壳体部32与第一实施方式的前壳体部4大致相同地由大径筒部32A、小径筒部32B、马达收放部32C、外螺纹部32D构成。但是，第二实施方式的前壳体部32在设置涡轮压缩空气分支路这一点上与第一实施方式的前壳体部4不同。
[0099]因此，在这样构成的第二实施方式中，也可得到与上述第一实施方式大致相同的作用效果。尤其是，根据第二实施方式，在上前壳体部32采用如下结构，即、仅设置将在轴承空气流路13流通的压缩空气导入环状空间17的轴承空气分支路18来作为向环状空间17导入压缩空气的流路。
[0100]该情况下，轴承空气与涡轮压缩空气相比以低的压力稳定地(静态的)供给，因而从环状空间17流出的流出空气以适量向旋转雾化头7的外周面7D侧供给。其结果，能够将如向旋转雾化头7的外周面7D侧供给较多的空气那样的、调整空气紊乱而使涂料的喷雾图形变得不稳定的情况防患于未然，能够提高涂装加工质量、可靠性等。
[0101]此外，在第一实施方式中，将轴承空气流路13(轴承空气分支路18)和涡轮压缩空气流路15 (涡轮压缩空气分支路19)配置在壳体2的周向上错开约90度的位置上。但是，本发明不限于此，还可以是例如将轴承空气流路13(轴承空气分支路18)和涡轮压缩空气流路15 (涡轮压缩空气分支路19)配置在壳体2的周向错开约180度的位置上。该情况下，由两条空气分支路18、19使绝热用的空气在环状空间17无遗漏地流通。而且，还可以是将轴承空气分支路18和涡轮压缩空气分支路19以90度、180度以外的角度来配置的结构。
[0102]在第一实施方式中，以将环状空间17在从前壳体部4的后端至前端之间贯穿其全长地形成的情况为例子进行了说明。但是，本发明不限于此，例如，还可以将环状空间17形成为比前壳体部4的全长更短。另一方面，也可以将环状空间17形成为比前壳体部4的全长更长。这些结构也能够应用于第二实施方式。
[0103]在第一实施方式中，例示了环状空间17在前壳体部4与罩5之间形成为圆环状的空间的情况。但是，环状空间17还可以是在周向上隔开间隔地设置柱状、板状等的形状的支撑突起的结构。即、如图10所示的第一变形例那样，还可以是在前壳体部4的外周面与罩5之间将向径向朝外地突出的一个、或者多个、例如三个支撑突起41为一组且在长度方向设置多列的结构。该情况下，各支撑突起41由于每各列在周向的位置错开(所谓的交错配置)，因而即使在设置各支撑突起41情况下，也能够使绝热用的压缩空气在环状空间17的全周流通。该支撑突起41能够相对于前壳体部4定位罩5，并从内侧支撑罩5，因而提高针对来自外部的负载的罩5的强度。
[0104]另一方面，还可以做成在环状空间17并在其全长范围内设置一个、或者多个的突起(突条)的结构。即、如图11所示的第二变形例那样，在前壳体部4的外周面与罩5之间设置朝向径向向外突出并贯穿环状空间17的全长延伸的一个、或者多个、例如三个的支撑突起51。在各支撑突起51通过在周向上切口而设置槽状的通气路51A。由此，即使在环状空间17的全长范围内设置各支撑突起51的情况下，也能够经由各通气路51A在环状空间17的全周范围内使绝热用的压缩空气流通。此外，通气路51A除了切口槽以外还可以由贯通孔等形成。这样的结构也能够应用于第二实施方式。
[0105]在第二实施方式中，以做成如下结构的情况为例进行了说明，即、在壳体31仅设置轴承空气分支路18并将在轴承空气流路13流通的压缩空气导入环状空间17。但是，本发明不限于此，还可以做成如下结构，即、在壳体2仅设置涡轮压缩空气分支路19，将在涡轮压缩空气流路15流通的压缩空气导入环状空间17。
[0106]在各实施方式中，以作为对旋转雾化头型涂装机I直接施加高电压的直接带电式的静电涂装机而构成的情况为例进行了说明。但是，本发明不限于此，例如还可以做成应用于通过外部电极对从旋转雾化头喷雾的涂料粒子施加高电压的间接带电式的静电涂装机的结构。而且，本发明也能够应用于不施加高电压而进行涂装的非静电涂装机。在该非静电涂装机中，将壳体、罩、修整空气环等由导电性材料、例如铝合金等的金属材料形成。
[0107]符号说明
[0108]I一旋转雾化头型涂装机，2、31—壳体，3—后壳体部，4、32—前壳体部，4C、32C—马达收放部，5—罩，5A—外周面(表面)，6—气动马达，6A—马达外壳，6B—涡轮室，6C—涡轮，6D—旋转轴，6E—径向空气轴承，6F—推力空气轴承，7—旋转雾化头，7D—外周面，8—进给管，8C—涂料流路，8D洗净流体流路，9一修整空气环，9B—空气喷出口，9F—夹具插通孔，9G—环状空气排出通路，13—轴承空气流路，13A、15A—流入口，15—涡轮压缩空气流路，17—环状空间，18—轴承空气分支路，19一涡轮压缩空气分支路，20—调整空气流路。
【权利要求】
1.一种旋转雾化头型涂装机，具备: 内周侧成为马达收放部(4C、32C)的筒状的壳体(2、31)； 覆盖该壳体(2、31)的外周侧的筒状的罩(5)； 收放于上述壳体(2、31)的马达收放部(4C、32C)且利用涡轮^C)来对由空气轴承(6E、6F)支撑的旋转轴^D)进行旋转驱动的气动马达(6)； 位于上述壳体(2、31)的前侧并安装在该气动马达(6)的旋转轴(6D)的前端部，且对在与该旋转轴^D) —起旋转期间供给来的涂料进行喷雾的旋转雾化头(7)； 以穿过上述旋转轴^D)内的方式设置且朝向该旋转雾化头(7)供给涂料的进给管(8)； 以包围上述旋转雾化头(7)的外周面(7D)的方式设置在上述壳体(2、31)的前端侧，且具有喷出用于调整从上述旋转雾化头(7)喷出的涂料的喷雾图形的调整空气的空气喷出口(9B)的修整空气环(9)； 设于上述壳体(2、31)且朝向上述气动马达(6)的空气轴承(6E、6F)供给轴承空气的轴承空气流路(13);以及 设于上述壳体(2、31)且朝向上述气动马达(6)的涡轮^C)供给驱动空气的涡轮压缩空气流路(15)， 上述旋转雾化头型涂装机的特征在于， 在上述壳体(2、31)与上述罩(5)之间设有包围上述气动马达(6)的环状空间(17)，将从上述轴承空气流路(13)以及/或者上述涡轮压缩空气流路(15)朝向上述气动马达(6)供给的压缩空气的一部分导入上述环状空间(17)。
2.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于， 在上述壳体(2、31)设有空气分支路(18、19)，该空气分支路(18、19)连接上述轴承空气流路(13)与上述环状空间(17)之间以及/或者上述涡轮压缩空气流路(15)与上述环状空间(17)之间，且用于将压缩空气的一部分导入上述环状空间(17)。
3.根据权利要求2所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于， 上述空气分支路(18、19)相比上述各空气流路(13、15)形成得较细，从而将不会对由轴承空气得到的上述空气轴承(6E、6F)的动作以及由涡轮压缩空气得到的上述涡轮(6C)的动作造成影响的少量的空气导入上述环状空间(17)。
4.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于， 从上述环状空间(17)流出的流出空气在上述旋转雾化头(7)的外周面(7D)的位置向大气中排出。
5.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于， 在上述修整空气环(9)沿着径向延伸地设有夹具插通孔(9F)，该夹具插通孔(9F)供用于限制上述旋转轴^D)的旋转的止转夹具(23)的杆(23A)插入， 上述夹具插通孔(9F)的外径侧的开口在上述环状空间(17)的下游端开口， 上述夹具插通孔(9F)的内径侧的开口在包围上述旋转雾化头(7)的外周面(7D)的上述修整空气环(9)的雾化头收放孔(9A)开口。
6.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于， 上述壳体(2、31)由支撑上述进给管(8)的基端侧并且具有上述各空气流路(13、15)的流入口(13A、15A)的后壳体部(3)、和设于该后壳体部(3)的前侧且设有上述马达收放部(4C、32C)的前壳体部(4、32)构成， 上述罩(5)位于覆盖上述前壳体部(4、32)的外周侧的位置， 上述环状空间(17)形成于上述前壳体部(4、32)与上述罩(5)之间。
7.根据权利要求1所述的旋转雾化头型涂装机，其特征在于， 上述环状空间(17)设于上述壳体(2、31)的与上述马达收放部(4C、32C)对应的轴向长度的范围。
【文档编号】B05B5/04GK103974779SQ201280059659
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年11月14日 优先权日:2012年1月25日
【发明者】山内邦治 申请人:Abb株式会社