专利名称：旋转雾化头型喷涂装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于喷涂例如汽车车体等被喷涂物的旋转雾化头型喷涂装置。
背景技术：
通常，作为旋转雾化头型喷涂装置，已知其具备与旋转雾化头连接的气动马达、检测该气动马达的转数的转数检测器、向所述气动马达供给驱动用空气的空气源、根据电量来调整从该空气源供给的空气压力的电空转换器、根据检测转数和目标转数来控制输出到该电空转换器的电量的控制装置(例如，参照特开2002-192022号公报)。
此类现有技术的旋转雾化头型喷涂装置中，使用控制装置来调整输出到电空转换器的电量以减小检测转数和目标转数之间的转数差，并进行气动马达的反馈控制。这样，在现有技术中，在相对于例如3000-100000rpm的目标转数±5％的范围内驱动气动马达来使旋转雾化头高速旋转，同时，在该状态下向旋转雾化头供给涂料。其结果，构成为供给到旋转雾化头的涂料被旋转雾化(离心雾化)而形成涂料粒子，同时，该涂料粒子经旋转雾化头和外部电极等而带电并从喷涂装置沿静电场向被喷涂物飞去而喷涂到被喷涂物上。
但是，所述现有技术的旋转雾化头型喷涂装置中，使用气动马达而不是电动马达来作为旋转雾化头驱动源。其原因是具有如下优点(1)由于驱动源是绝缘性高的压缩空气，所以可容易地确保成为高电压施加部的马达的绝缘；(2)由于构造比较简单，所以小型化和低成本化容易，且维护修理费低廉；(3)即使具有挥发易燃性的有机溶剂、涂料侵入到马达内也没有燃烧的危险性等。
但是，由于气动马达转矩较小，所以在例如切换涂料的供给和停止时，作用于旋转雾化头(气动马达)的负荷发生变化，气动马达的转数改变。这时，旋转雾化头的转数高则涂料粒子的粒径小，转数低则涂料粒子的粒径大。这里，由于涂料粒子的粒径对喷涂的加工性有大影响，所以需要将粒径保持一定。对此，由于旋转雾化头的转数随着涂料的供给和停止的切换而变化，所以在此类切换动作时，存在不能将涂料粒子的粒径设定为期望值而有损涂料品质的问题。
特别是，近年的汽车车体的外面喷涂等中，喷涂装置符合车体形状且每台车体重复数十次的涂料的供给和停止。而且，根据供给喷涂工业界的要求，使用高比重、高粘性不挥发成分量多的涂料，而且具有以高排出量进行喷涂的倾向。其结果，随着涂料的供给和停止等的转数变化幅度增大，从目标转数脱离的时间变为长时间(例如，7-10秒)。再有，由于每台车体上产生数十次的转数变化，所以伴随转数变化的涂料粒子粒径的波动对喷涂品质产生非常大的影响。
发明内容
本发明是鉴于所述现有技术问题而提出的，其目的在于提供即使在涂料的供给和停止等各种条件切换时也可快速地将气动马达转数设定为目标转数且可提高喷涂品质的旋转雾化头型喷涂装置。
(1)为解决所述问题，本发明适用于由将供给的涂料进行喷雾的旋转雾化头、与旋转雾化头连接而由空气的供给进行旋转的气动马达、检测该气动马达的转数的转数检测器、向所述气动马达供给空气的空气源、根据电量来调整从该空气源供给的空气压力的电空转换器、通过输入由所述转数检测器所完成的检测转数来控制输出到该电空转换器的电量以减小该检测转数和预先设定的目标转数之间的转数差并反馈控制所述空气压力的控制装置所构成的旋转雾化头型喷涂装置。
而且，本发明所采用的构成的特征为所述控制装置具备当输入任意目标转数和涂料排出量时，在供给所述排出量的涂料的状态下，以使气动马达在所述目标转数附近稳定地旋转驱动所必须的电量值为定常值并进行运算的定常值运算机构，所述控制装置的构成为在改变目标转数和涂料的排出量中至少一个时根据该改变后的目标转数和涂料的排出量来使用该定常值运算机构且算出新定常值，并将基于该算出的新定常值的电量输出到所述电空转换器。
根据此类构成，即使在切换目标转数和涂料的排出量时，也可在目标转数附近驱动气动马达旋转并可快速地收敛于定常状态。其结果，即使在喷涂条件切换时，也可将具有期望粒径的涂料粒子向被喷涂物喷雾，且可提高喷涂品质。
(2)在本发明中，所述定常值运算机构可以是除目标转数和涂料排出量之外，还根据涂料的粘度系数和涂料的比重来运算所述电量的定常值的构成。
这样，即使在根据涂料的粘度系数和比重而使作用于旋转雾化头的负荷变化时，也可快速地以定常状态来驱动气动马达旋转。
(3)在本发明中，所述控制装置也可采用以下构成在改变后的目标转数比改变前的目标转数高时，将比所述定常值空气压力高的电量输出到所述电空转换器以使所述气动马达的转数比改变后的目标转数高，在改变后的目标转数比改变前的目标转数低时，将比所述定常值空气压力低的电量输出到所述电空转换器以使所述气动马达的转数比改变后的目标转数低。
通过此类构成，根据气动马达转数的升降，可与定常状态相比来增减施加于气动马达上的空气压力。这样，在抑制使目标转数超过必要以上且增减转数的超程的发生的同时，可快速地使气动马达达到目标转数，从而可降低喷涂条件的切换所产生的时间滞后。
(4)这时，在本发明中，所述控制装置理想的是采用在所述检测转数达到所述目标转数后进行基于所述转数差的反馈控制的构成。
这样，可在改变目标转数后就将比定常值增大或减小的电量输出到电空转换器并使气动马达的转数快速达到目标转数，同时，在达到目标转数后，可进行基于转数差的反馈控制并可使气动马达转数保持于目标转数附近。
(5)在本发明中，所述控制装置可采用在中断所述涂料的供给时设定与其后继续涂料供给时的目标转数相同值的目标转数的构成。
这样，可在中断涂料供给期间以在下面工序中继续涂料供给时所必需的转数来事先驱动气动马达旋转，可减小继续涂料供给时的转数变化并可降低喷涂条件的切换所产生的时间滞后。
(6)在本发明中，所述控制装置也可采用以下构成在喷涂宽阔的喷涂区域时，增加所述涂料的排出量的同时提高所述目标转数，在喷涂狭窄的区域时，减少所述涂料的排出量的同时降低所述目标转数。
这样，通过在宽阔区域中提高旋转雾化头的转数可在增大涂料的喷雾图案的状态下进行喷涂。另一方面，通过在狭窄区域中降低旋转雾化头的转数可在减小涂料的喷雾图案的状态下进行喷涂。这时，与对应于喷涂区域的宽窄来增大减小涂料的喷涂图案相对，根据目标转数的上升和下降来增加和减小涂料的排出量，所以可与涂料的喷雾图案的大小无关地使涂料粒子的粒径大体保持一定，且可使喷涂的加工性稳定并可提高喷涂品质。
图1是本发明第一实施方式的旋转雾化头型喷涂装置的整体构成的构成图。
图2是表示图1中喷涂机的纵剖视图。
图3是表示第一实施方式的旋转数据选择处理表的说明图。
图4是表示图1中旋转控制器的气动马达的转数控制处理的流程图。
图5是表示目标转数、涂料的排出量的时间变化的时间表。
图6是表示目标转数、检测转数等的时间变化的特性曲线图。
图7是本发明第二实施方式的旋转雾化头型喷涂装置的整体构成的构成图。
图8是表示第二实施方式的第一旋转数据选择处理表的说明图。
图9是表示第二实施方式的第二旋转数据选择处理表的说明图。
图10是本发明第三实施方式的旋转雾化头型喷涂装置的立体图。
图11是喷涂车体的上面部的左半部分时的喷涂机的移动轨迹的俯视图。
具体实施例方式
下面根据附图来详细说明本发明实施方式的旋转雾化头型喷涂装置。
首先，图1到图6表示本发明第一实施方式，在图中，1是朝位于接地电位的被喷涂物(未图示)喷涂涂料的喷涂机，该喷涂机1由后述外罩2、气动马达3、旋转雾化头4等构成。
2是为覆盖气动马达3、高电压发生器9等而设置的圆筒状外罩，该外罩2在其内周侧形成了容纳气动马达3的马达容纳空间2A。
3是容纳于外罩2的马达容纳空间2A中的气动马达，该气动马达3由马达支架3A、通过静压空气轴承3B而在该马达支架3A中可转动地支撑的中空的转轴3C、固定于该转轴3C的基端侧的空气涡轮3D构成。而且，气动马达3通过经空气供给通道3E向空气涡轮3D供给空气而以例如3000-100000rpm来使转轴3C和旋转雾化头4高速旋转。
4是安装于气动马达3的转轴3C前端侧的旋转雾化头，该旋转雾化头4由例如金属材料或导电性树脂材料形成，在利用气动马达3而高速旋转的状态下通过后述供给管6供给涂料来用离心力将该涂料从周缘喷雾。
5是为包围旋转雾化头4而在外罩2前端侧设置的调整空气环，该调整空气环5上贯穿地设有将调整空气向从旋转雾化头4喷雾的涂料喷出的多个空气排出孔5A。
6是插透转轴3C内而设置的供给管，该供给管6的前端侧从转轴3C的前端突出并在旋转雾化头4内延伸。而且，在供给管6内设有涂料通道6A和稀释剂通道6B，这些通道6A、6B相对于涂料供给源7而经齿轮泵8进行连接。这里，由于涂料供给源7被称为换色阀装置(CCV)，所以排出作为各色涂料和清洗流体的稀释剂等。再有，齿轮泵8是每转排出量一定的容积型泵，可根据转数来将涂料等的供给量(排出量)设定为期望值。这样，齿轮泵8经供给管6来对旋转雾化头4供给预定供给量的涂料和稀释剂等。
9是内装于外罩2的基端侧的高电压发生器，该高电压发生器9由多个电容和二极管(皆未图示)组成的多倍压整流电路(所谓的科克罗夫特电路)构成，并产生例如DC-30到-120kV的高电压。而且，高电压发生器9经气动马达3和旋转雾化头4而使涂料直接带有高电压。
10是检测气动马达3的转数的转数检测器，该转数检测器10的构成包括由例如玻璃材料和合成树脂材料的光纤形成的光缆10A、与该光缆10A连接的光电转换器10B。而且，光缆10A在其基端侧连接到光电转换器10B的同时前端侧在气动马达3的空气涡轮3D附近伸长。再有，光电转换器10B在经光缆10A向空气涡轮3D照射光的同时使用来自该空气涡轮3D的反射光来输出与空气马达3的转数相应的信号。
11是向空气马达3供给空气的空气源，该空气源11经后述电空转换器12向空气马达3的空气涡轮3D供给高压空气。
12表示对应于作为从后述的旋转控制器13输入的电量的电流来调整从空气源11供给的空气压力的电空转换器。该电空转换器12与后述旋转控制器13连接，且从该旋转控制器13输入例如4-20mA的输入电流值i。这样，电空转换器12供给输入电流值i来设定向气动马达3供给的空气压力。再有，输入到电空转换器12中的电量不限于电流，也可以是例如电压、电阻等。
13是与主控制板16一同构成控制装置的旋转控制器，该旋转控制器13根据气动马达3的转数来控制供给到气动马达3的空气压力。该旋转控制器13的构成包括控制器单元14、将从该控制器单元14输出的数字信号转换为模拟信号的输入电流值i的D/A转换器15。而且，控制器单元14具有存储部14A，该存储部14A如后述般容纳图3所示的旋转数据选择处理表17和图4所示的转数控制处理的程序等。
而且，控制器单元14在连接到转数检测器10和主控制板16的同时，还经D/A转换器15连接到电空转换器12。再有，旋转控制器13根据保存在存储部14A中的程序来比较由主控制板16所设定的目标转数N0和由转数检测器10检测出的检测转数N1，并增减电空转换器12的输入电流值i以使其一致。这样，旋转控制器13反馈控制供给到气动马达3的空气压力即转数。
此外，旋转控制器13如后述般根据图4所示的程序，在改变后的目标转数N0比改变前的目标转数N0高时，向电空转换器12输出与旋转数据选择处理表17的定常值is相比空气压力高例如10％的输入电流值i。另一方面，旋转控制器13在改变后的目标转数N0比改变前的目标转数N0低时，向电空转换器12输出与旋转数据选择处理表17的定常值is相比空气压力低例如10％的输入电流值i。
这里，主控制板16根据例如被喷涂物的形状等来增加、降低目标转数N0以增大、减小喷雾图案。这时，主控制板16随着目标转数N0的增加、降低来增大、减小涂料的排出量Q0。此外，主控制板16根据被喷涂物的形状等来预先设定打开、关闭的时机。再有，主控制板16具有将中断涂料(涂料关闭)供给时的目标转数N0设定为与其后继续涂料供给(涂料打开)时的目标转数N0相同的值的功能。
17表示储存于控制器单元14的存储部14A中的作为定常值运算机构的旋转数据选择处理表。该旋转数据选择处理表17作为由目标转数N0和涂料的排出量Q0所确定的输入电流值i的定常值i00-imn来储存。这时，如图3所示，定常值i00-imn例如将目标转数N0设定为5000-100000rpm之间的值，同时，在将涂料的排出量Q0设定为100-1000cc/min之间的值时，在相对于目标转数N0±5％的范围内气动马达3稳定地保持于旋转驱动的状态(定常状态)，且是在该定常状态下实测输入电流值i的值。因此，定常值i00-imn随着目标转数N0的增高而成为空气压力增高的值(大值)。再有，即使目标转数N0是相同值，也成为随着涂料排出量Q0增加而空气压力增高的值(大值)。而且，如果输入目标转数N0和涂料的排出量Q0，则旋转数据选择处理表17选择(算出)与该已输入目标转数N0和涂料的排出量Q0相对应的定常值is并输出。
本实施方式的旋转雾化头型喷涂装置具有上述构成，接下来参照图1至图4来对旋转控制器13所进行的气动马达3的转数控制处理进行说明。
首先，在图4中的步骤1中，从主控制板16读入目标转数N0和涂料的排出量Q0(供给量)，在步骤2中，从转数检测器10读入检测转数N1。
接着，在步骤3中，判断目标转数N0和涂料的排出量Q0是否改变为以前的设定值。而且，当在步骤3中判断为“是”时，由于目标转数N0和涂料的排出量Q0中至少任一个改变，所以前进到步骤4以改变供给到气动马达3的空气压力。
而且，在步骤4中，从存储部14A中储存的图3所示的旋转数据选择处理表17中的定常值i00-imn中选择与目标转数N0和涂料的排出量Q0对应的定常值is。
这时，在旋转数据选择处理表17中存储有例如在将目标转数N0和涂料的排出量Q0设定为某值的情况下，实测在相对于此时的目标转数N0±5％的范围内于驱动气动马达3旋转的状态下输入到电空转换器12中的输入电流值i的值(定常值i00-imn)。因此，在步骤4中，用目标转数N0和涂料的排出量Q0来选择气动马达3在定常状态下进行旋转驱动的定常值is。
接着，在步骤5中，判断改变后的目标转数N0与改变前的值是否相同。而且，当在步骤5中判断为“是”时，由于目标转数N0没有变化(仅涂料的排出量Q0变化)，所以前进到步骤6并将输入电空转换器12的电流值i设定为定常值is，然后返回步骤1。
另一方面，当在步骤5中判断为“否”时，前进到步骤7并判断目标转数N0是否比改变前增加。而且，当在步骤7中判断为“是”时，由于目标转数N0比改变前增加，所以需要迅速提高气动马达3的转数。因此，前进到步骤8并将输入电空转换器12的电流值i设定为比定常值is大的值(例如，增加10％的值)以使空气压力比定常状态提高并使气动马达3的转数比定常状态增加，且重复步骤1以后的处理。
另一方面，当在步骤7中判断为“否”时，由于目标转数N0比改变前减少，所以需要迅速降低气动马达3的转数。因此，前进到步骤9并将输入电空转换器12的电流值i设定为比定常值is小的值(例如，减少10％的值)以使空气压力比定常状态降低并使气动马达3的转数比定常状态减少，且重复步骤1以后的处理。
与此相对，当在步骤3中判断为“否”时，目标转数N0和涂料的排出量Q0保持为与上次改变前相同的值。这里，前进到步骤10，在上次改变目标转数N0和涂料的排出量Q0后，判断检测转数N1是否达到目标转数N0。具体地，在步骤10中，当在步骤3中判断为“是”时，判断检测转数N1到达目标转数N0±5％的范围内的值是否为一次以上。
而且，当在步骤10中判断为“否”时，由于是在刚改变目标转数N0、涂料的排出量Q0后检测转数N1没到达目标转数N0的过渡状态，所以向电空转换器12的输入电流值i(空气压力)保持现在的状态(设定为基于定常值is的值的状态)并重复步骤1以后的处理。
另一方面，当在步骤10中判断为“是”时，由于检测转数N1到达目标转数N0且过渡状态结束，所以前进到步骤11并运算目标转数N0和检测转数N1的转数差ΔN。接着，在步骤12中，判断转数差ΔN的绝对值是否在目标转数N0的5％范围内。而且，当在步骤12中判断为“是”时，由于检测转数N1成为接近目标转数N0的值，所以输入电空转换器12的电流值i(空气压力)保持现在的状态并重复步骤1以后的处理。
另一方面，当在步骤12中判断为“否”时，由于检测转数N1成为与目标转数N0不同的值，所以前进到步骤13并根据转数差ΔN来增减电空转换器12的输入电流值i，以使检测转数N1在目标转数N0附近，且改变(增减)供给到气动马达3的空气压力。然后，返回步骤1并重复以后的处理。
本实施方式的旋转雾化头型喷涂装置具有上述构成，接下来对其操作进行说明。
喷涂机1由气动马达3来使旋转雾化头4高速旋转，并在该状态下经供给管6向旋转雾化头4供给涂料。这样，喷涂机1通过旋转雾化头4旋转时的离心力而使涂料微粒化并进行喷雾，同时，通过经调整空气环5供给调整空气来控制喷雾图案并将涂料粒子喷涂于被喷涂物上。
这里，主控制板16根据例如被喷涂物的形状等来增加、降低目标转数N0以增大、减小喷雾图案。这时，在涂料的排出量Q0不变化而仅使目标转数N0变化时，气动马达3的转数高时涂料粒子的粒径小，气动马达3的转数低时涂料粒子的粒径大，且涂料粒子的粒径对应于目标转数N0来变化。在涂料粒子的粒径如此变化时，喷涂的加工性恶化，且喷涂品质下降。因此，主控制板16与目标转数N0的升降一同地增减涂料的排出量Q0。此外，主控制板16还预先设定涂料的打开、关闭的时机(涂料的功给、停止时机)。
这时，虽然目标转数N0和涂料的排出量Q0的值成为一对且以相同时机设定，但是涂料的打开、关闭时机并不一定必须以相同时机设定。其构成为涂料关闭时，预设与下一时机的涂料打开相当的目标转数N0，并减小了在设定切换时产生的气动马达3的负荷变化所引起的与实际转数(实转数)之间的落差。而且，预先考虑时间经过设定该各设定的切换时机，以使运送的被喷涂物的各喷涂部位和喷涂机1的相对位置一致。
这里，接下来对于增大、减小目标转数N0的情况来详述旋转控制器13和气动马达3等的操作。
首先，对改变后的目标转数N0比改变前下降的情况进行说明。
目标转数N0和涂料的排出量Q0从图5中的例如a状态改变为b状态。具体地说，目标转数N0从40000rmp下降到20000rpm，涂料的排出量Q0从400cc/min下降到150cc/min。这时，与改变前(a状态)相比，改变后(b状态)的目标转数N0下降。这里，旋转控制器13从图4所示旋转数据选择处理表17选择(运算)基于改变后目标转数N0和涂料的排出量Q0的定常值is，并向电空转换器12输出比该定常值is小例如10％左右的值的输入电流值i。这样，由空气源11向气动马达3供给与输入电流值i对应的空气压力，气动马达3的实际转数N(检测转数N1)如图6中实线所示般迅速下降并到达改变后的目标转数N0。而且，由于在定常状态下向气动马达3供给空气压力，所以通过其后的供给管控制而可迅速地在目标转数N0附近旋转驱动气动马达3。
其次，对改变后的目标转数N0比改变前上升的情况进行说明。
目标转数N0和涂料的排出量Q0从图5中的例如b状态改变为c状态。具体地说，目标转数N0从20000rmp上升到30000rpm，涂料的排出量Q0从150cc/min下降到0cc/min。
这里，在c状态下，成为中断涂料供给的涂料关闭时。因此，c状态的目标转数N0作为与下面时机的涂料打开时(继续涂料供给时)相当的目标转数N0，预设为接续c状态的d状态下的值(例如30000rpm)。
这时，与改变前(b状态)相比，改变后(c状态)的目标转数N0上升。这里，旋转控制器13从图4所示旋转数据选择处理表17选择基于改变后目标转数N0和涂料的排出量Q0的定常值is，并向电空转换器12输出比该定常值is大例如10％左右的值的输入电流值i。这样，从空气源11向气动马达3供给与输入电流值i对应的空气压力，气动马达3的实际转数N如图6中实线所示般迅速上升并到达改变后的目标转数N0。而且，由于向气动马达3供给定常状态附近的空气压力，所以通过其后的供给管控制而可迅速地在目标转数N0附近旋转驱动气动马达3。
对此，作为比较例，对于如现有技术般只使用目标转数N0和检测转数N1的转数差ΔN来控制气动马达3的旋转驱动的情况，在图6中用双点划线来表示气动马达3的实际转数N’的时间变化。
在该比较例中，即使在例如目标转数N0下降时(从a状态到b状态的改变)时，气动马达3的实际转数N’也不充分追随，存在实际转数N’下降到目标转数N0的滞后。而且，在例如目标转数N0上升时(从b状态到c状态的改变)，存在气动马达3的实际转数N’大大超过目标转数N0并上升的情况。
而且，即使在不改变目标转数N0的情况下，在改变涂料的排出量Q0时(从c状态到d状态的改变)，由于在现有技术中旋转雾化头4的负荷改变，所以气动马达3的实际转数N’相对于目标转数N0改变。其结果，气动马达3的实际转数N’在直到稳定于目标转数N0的期间内具有因涂料粒子的粒径与期望值不同而使涂料品质下降的倾向。
然而，在本实施方式中，采用了以下结构旋转控制器13具备根据目标转数N0和涂料的排出量Q0来运算输入到电空转换器12中的输入电流值i的定常值is的旋转数据选择处理表17，同时，在目标转数N0和涂料的排出量Q0中任一个改变时，根据该改变后目标转数N0和涂料的排出量Q0来从旋转数据选择处理表17运算出定常值is，将根据该算出的新定常值is的输入电流值i输出到电空转换器12。这样，在本实施方式中，即使在目标转数N0和涂料的排出量Q0切换时，可快速地在目标转数N0附近旋转驱动气动马达3，且可收敛于定常状态。其结果，即使在目标转数N0和涂料的排出量Q0切换时，也可将具有期望粒径的涂料粒子喷向被喷涂物，且可提高喷涂品质。
而且，旋转控制器13在改变后的目标转数N0比改变前的目标转数N0高时，向电空转换器12输出与定常值is相比空气压力高的输入电流值i以使气动马达3的转数比改变后目标转数N0高。另一方面，旋转控制器13在改变后的目标转数N0比改变前的目标转数N0低时，向电空转换器12输出与定常值is相比空气压力低的输入电流值i以使气动马达3的转数比改变后目标转数N0低。这样，旋转控制器13根据气动马达3的转数升降可与定常状态相比地来增减作用于气动马达3的空气压力。其结果，在本实施方式中，在可抑制使目标转数N0超过需要以上且增减转数的超程的发生的同时，可快速地使气动马达3达到目标转数N0，且可降低(缩短)气动马达3的转数随喷涂条件的切换而从目标转数N0脱离的时间滞后。
而且，旋转控制器13采用在检测转数N1到达目标转数N0后进行基于转数差ΔN的反馈控制的构成。这样，旋转控制器13可在刚改变目标转数N0后就将比定常值is增大或减小的输入电流值i输出到电空转换器12并使气动马达3的转数快速达到目标转数N0。而且，旋转控制器13在达到目标转数N0后，可进行基于转数差ΔN的反馈控制并可使气动马达3转数保持于目标转数N0附近。
再有，旋转控制器13可采用在中断涂料的供给时设定与其后继续涂料供给时的目标转数N0相同值的目标转数N0的构成。其结果，旋转控制器13可在中断涂料供给期间以在下面工序中继续涂料供给时所必需的转数来事先旋转驱动气动马达3，且可减小继续涂料供给时的转数变化并可降低伴随喷涂条件的切换所产生的时间滞后。
其次，图7到图9表示本发明第二实施方式。而且，本实施方式的特征是其构成为旋转数据选择处理表除目标转数和涂料排出量之外，还根据涂料的粘度系数和涂料的比重来运算电空转换器的输入电流值的定常值。再有，在本实施方式中，与所述第一实施方式相同的构成要素标以相同标记，并省略其说明。
21是本实施方式的旋转控制器，该旋转控制器21与主控制板16一同构成控制装置。而且，旋转控制器21的构成与第一实施方式的旋转控制器13大体相同，包括控制器单元22、将从该控制器单元22输出的数字信号转换为模拟信号的输入电流值i的D/A转换器23。此外，控制器单元22与主控制板16连接并具有存储部22A。而且，存储部22A在储存与第一实施方式同样的转数控制处理程序的同时，还储存图8、图9所示的旋转数据选择处理表24、25。
24、25是储存于控制器单元22的存储部22A中的作为定常值运算机构的旋转数据选择处理表，该旋转数据选择处理表24、25的构成与第一实施方式的旋转数据选择处理表17大体相同。即，旋转数据选择处理表24、25分别作为由目标转数N0和涂料的排出量Q0所确定的输入电流值i的定常值i000-i0mn、i100-i1mn来储存。这时，定常值i000-i0mn、i100-i1mn将例如目标转数N0设定为5000-100000rpm之间的值，同时，在将涂料的排出量Q0设定为5000-100000cc/min之间的值时，在相对于目标转数N0±5％的范围内气动马达3稳定地保持于旋转驱动的状态(定常状态)，且是在该定常状态下实测输入电流值i的值。
但是，旋转数据选择处理表24、25在考虑了例如涂料的粘度系数η0、η1(与粘度对应的系数)和比重κ0、κ1这点上与第一实施方式的旋转数据选择处理表17不同。具体地说，旋转数据选择处理表24储存供给具有例如粘度系数η0和比重κ0的A色涂料时的定常值i000-i0mn。此外，旋转数据选择处理表25储存供给具有例如粘度系数η1和比重κ1的B色涂料时的定常值i100-i1mn。
而且，本实施方式的旋转控制器21在运算随着喷涂条件的改变而输入到电空转换器12中的输入电流值i的定常值is时，除目标转数N0和涂料排出量Q0之外，还考虑涂料的粘度系数η0、η1和比重κ0、κ1。这样，即使作用于旋转雾化头4上的负荷根据涂料的粘度系数的高、低和比重的大、小而增减，也可从旋转数据选择处理表24、25选择考虑了这些的最合适的定常值is。
这样，即使在如此构成的本实施方式中，也可获得与第一实施方式大体相同的作用效果。特别是，在本实施方式中，旋转数据选择处理表24、25的构成为除目标转数N0和涂料排出量Q0之外，还根据粘度系数η0、η1和比重κ0、κ1来运算输入电流值i的定常值is。因此，在本实施方式中，即使作用于旋转雾化头4上的负荷根据涂料的粘度系数η0、η1和比重κ0、κ1而变化，也可迅速地在定常状态下旋转驱动气动马达3。
再有，在第二实施方式中，虽然采用了设置可选择与两颜色(A色、B色)的粘度系数η0、η1和比重κ0、κ1相对应的定常值is的旋转数据选择处理表24、25的构成，但也可采用设置可选择与例如三种以上的粘度系数η0、η1和比重κ0、κ1相对应的定常值is的旋转数据选择处理表24、25的构成。这样，即使例如涂料颜色相同，则虽然也存在与溶剂浓度相对应的粘度系数和比重变化的情况，但即使在此类情况下，也可通过平时测量粘度系数和比重来选择常用的合适定常值。
接着，图10及图11表示本发明第三实施方式，本实施方式的特征在于，其构成为控制装置在喷涂宽阔的喷涂区域时，增加所述涂料的排出量(供给量)的同时提高所述目标转数，在喷涂狭窄的区域时，减少所述涂料的排出量的同时降低所述目标转数。再有，在本实施方式中，与所述第一实施方式相同的构成要素标以相同标记，并省略其说明。
在图10中，31是喷涂空间内配设的旋转雾化头型喷涂装置，该喷涂装置31大致由后述输送装置32、喷涂用机器手34、喷涂机35构成。
32是喷涂空间内的地面上所设的输送装置，该输送装置32在将后述汽车的车体38搭载于支撑台(未图示)上的状态下，沿箭头A方向按预定速度进行搬运。
33、33是在输送装置32的左右两侧所设的轨道装置，该轨道装置33为使后述喷涂机35跟踪车体36而与输送装置32平行地使移动台33A移动。
34、34是在轨道装置33的移动台33A上搭载的左右喷涂用机器手，各喷涂用机器手34大致由在移动台33A上可转动地且可摇动地设置的垂直臂34A、可转动地安装于该垂直臂34A的上端侧的水平臂34B、安装于该水平臂34B前端的手部34C构成。
35、35是安装于喷涂用机器手34的手部34C上的左右喷涂机，该喷涂机35与第一实施方式的喷涂机1大体相同，在前端侧具有高速旋转驱动的旋转雾化头36，并连接到包含旋转控制器等的控制装置37上。
而且，控制装置37采用的构成是根据后述车体38的形状，在喷涂例如发动机罩38H的中央部等宽阔的喷涂区域时，在增加涂料的排出量Q0同时提高目标转数N0，在喷涂前支柱38B等狭窄的区域时，在减少涂料的排出量Q0同时降低目标转数N0。这样，控制装置37成为将喷涂图案的大小切换为小图案和大图案两种的构成。另外，控制装置37具备与第一实施方式的旋转数据选择处理表17大体相同的旋转数据选择处理表(未图示)，在改变目标转数N0和涂料的排出量Q0中至少一个时，与第一实施方式同样，成为向电空转换器输出基于定常值is的输入电流值i的构成。
38是成为被喷涂物的汽车车体，该车体38搭载于输送装置32的支撑台上并被运送。这里，如图11所示，车体38大致由左右挡泥板38A、左右前支柱38B、左右前门38C、左右中央支柱38D、左右后门38E、左右后支柱38F、左右后挡泥板38G、发动机罩38H、车顶38J、行李箱盖38K等构成。
其次，参照图10及图11对喷涂汽车车体38中的上面部分时的喷涂方法进行说明。
接着，根据图11来对车体38的上面部左半部分即发动机罩38H、车顶38J、行李箱盖38K的左半部分的喷涂方法进行说明。
图11表示喷涂上面部左半部分时的喷涂机35的移动轨迹的整体运动。即，在图11中，车体38上面部左半部分的喷涂面上描绘的细虚线、粗实线及×虚线表示跟随喷涂机35的移动轨迹的喷涂图案的变化。
这里，车体38的上面部左半部分的细虚线表示用小图案进行喷涂时的喷涂机35的移动轨迹。该细虚线描绘于发动机罩38H、车顶38J、行李箱盖38K的端缘部附近位置。此外，粗实线描绘于发动机罩38H、车顶38J、行李箱盖38K的中央部侧。
而且，在喷涂发动机罩38H、车顶38J、行李箱盖38K的左半部分的端缘部侧的情况下，喷涂机35在降低目标转数N0的同时减少涂料的排出量Q0，并沿细虚线用小图案喷雾涂料。
此外，在喷涂发动机罩38H、车顶38J、行李箱盖38K的左半部分的中央部侧的情况下，喷涂机35在提高目标转数N0的同时增加涂料的排出量Q0，并沿粗实线用大图案喷雾涂料。
再有，车体38的右半部分的喷涂方法由于与所述的上面部的左半部分的喷涂方法除是左右对称的点之外相同，所以省略其说明。此外，车体38的左右侧面部分也同样，在喷涂门38C、38E等宽阔喷涂区域时，在提高目标转数N0的同时增加涂料的排出量Q0并用大图案进行喷涂。另一方面，在喷涂支柱38B、38D、38F等狭窄喷涂区域时，在降低目标转数N0的同时减少涂料的排出量Q0并用小图案进行喷涂。
特别是，根据本实施方式，控制装置37采用的构成是在喷涂宽阔的喷涂区域时，增加涂料的排出量Q0同时提高目标转数N0，在喷涂狭窄的区域时，减少涂料的排出量Q0的同时降低目标转数N0。因此，在喷涂宽阔的喷涂区域时，通过提高旋转雾化头36的转数可在增大涂料的喷雾图案的状态下进行喷涂。另一方面，在喷涂狭窄的区域时，通过降低旋转雾化头36的转数可在减小涂料的喷雾图案的状态下进行喷涂。其结果，即使在对喷涂面复杂地形成的汽车车体38进行喷涂的情况下，也可对应于车体38的形状来增大或减小喷涂图案，在可进行减少过喷产生的废弃涂料以进行高品质喷涂的同时可削减涂料的使用量。
而且，与对应于喷涂区域的宽窄来增大或减小涂料的喷涂图案相对，根据目标转数N0的上升和下降来增加或减小涂料的排出量Q0，所以可与涂料的喷雾图案的大小无关地使涂料粒子的粒径大体保持一定，且可使喷涂的加工性稳定并可提高喷涂品质。
再有，在第三实施方式中，虽然与第一实施方式相同地使用了根据目标转数N0和涂料的排出量Q0来运算定常值is的旋转数据选择处理表，但是也可是与第二实施方式相同，采用除了目标转数N0和涂料排出量Q0之外，还考虑涂料的粘度系数和比重来运算的定常值的旋转数据选择处理表的构成。
此外，在所述各实施方式中，以经旋转雾化头4而直接使涂料带高电压的直接带电式的旋转雾化头型喷涂装置为例进行了说明。但是，本发明并不限于此，也可适用于在例如旋转雾化头型喷涂装置的外罩的外周侧设置外部电极，通过该外部电极而使从旋转雾化头喷雾的涂料间接带有高电压的间接带电式的旋转雾化头型喷涂装置。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.(修改后)一种旋转雾化头型喷涂装置，包括将供给的涂料进行喷雾的旋转雾化头、与该旋转雾化头连接且因空气的供给而旋转的气动马达、检测该气动马达的转数的转数检测器、向所述气动马达供给空气的空气源、根据电量来调整从该空气源供给的空气压力的电空转换器、通过输入由所述转数检测器所完成的检测转数来控制输出到该电空转换器的电量以减小该检测转数和预先设定的目标转数之间的转数差并反馈控制所述空气压力的控制装置，其特征在于所述控制装置具备定常值运算机构，其在输入任意目标转数和涂料排出量时，在供给所述排出量的涂料的状态下，以使气动马达在所述目标转数附近稳定地旋转驱动所必须的电量值为定常值并进行运算；所述控制装置在改变目标转数和涂料的排出量中至少一个时，根据该改变后的目标转数和涂料的排出量来使用该定常值运算机构且算出新定常值；所述控制装置的构成为在改变后的目标转数比改变前的目标转数高时，将比所述新定常值空气压力高的电量输出到所述电空转换器以使所述气动马达的转数比改变后的目标转数高，在改变后的目标转数比改变前的目标转数低时，将比所述新定常值空气压力低的电量输出到所述电空转换器以使所述气动马达的转数比改变后的目标转数低。
2.根据权利要求1所述的旋转雾化头型喷涂装置，其特征在于所述定常值运算机构采用的构成是，除目标转数和涂料排出量之外，还根据涂料的粘度系数和涂料的比重来运算所述电量的定常值。
3.(删除)4.(修改后)根据权利要求1所述的旋转雾化头型喷涂装置，其特征在于所述控制装置采用的构成是，在所述检测转数达到所述目标转数后进行基于所述转数差的反馈控制。
5.根据权利要求1所述的旋转雾化头型喷涂装置，其特征在于所述控制装置采用的构成是，在中断所述涂料的供给时设定与其后继续根据条约第19(1)修改的声明在本发明中，将权利要求3合并到权利要求1中。这里，控制装置具备将气动马达在目标转数附近稳定地旋转驱动所必需的电量的值作为定常值来运算的定常值运算机构。而且，明确了控制装置的构成为在改变后的目标转数比改变前的目标转数高时，将比所述定常值空气压力高的电量输出到所述电空转换器；在改变后的目标转数比改变前的目标转数低时，将比所述定常值空气压力低的电量输出到所述电空转换器。
对此，在JP11-123348A中，公开了通过转数设定机构(21)根据涂料流量来设定气动马达(12)的转数，并反馈控制空气压力调整阀(16)以使该已设定转数和由转数传感器(17)检测的转数平衡的静电喷涂装置。
此外，在JP2002-192022A中，公开了旋转控制器(21)通过电空转换器(10)来增减供给到气动马达(3)的空气压力，并反馈控制气动马达(3)的转数的静电喷涂装置。
但是，在JP11-123348A及JP2002-192022A任一个中，均没有如本申请发明般公开具备定常值运算机构的构成。再有，也完全没有公开根据目标转数的改变来由控制装置向电空转换器输出比新定常值空气压高或低的电量的构成。
再有，权利要求3因已合并到权利要求1中，所以删除。还有，权利要求4补正了从属权利要求的关系。
权利要求
1.一种旋转雾化头型喷涂装置，包括将供给的涂料进行喷雾的旋转雾化头、与该旋转雾化头连接且由空气的供给而旋转的气动马达、检测该气动马达的转数的转数检测器、向所述气动马达供给空气的空气源、根据电量来调整从该空气源供给的空气压力的电空转换器、通过输入由所述转数检测器所完成的检测转数来控制输出到该电空转换器的电量以减小该检测转数和预先设定的目标转数之间的转数差并反馈控制所述空气压力的控制装置，其特征在于所述控制装置具备定常值运算机构，其在输入任意目标转数和涂料排出量时，在供给所述排出量的涂料的状态下，使气动马达在所述目标转数附近稳定地旋转驱动所必须的电量值为定常值并进行运算；所述控制装置的采用的构成是，在改变目标转数和涂料的排出量中至少一个时，根据该改变后的目标转数和涂料的排出量来使用该定常值运算机构算出新定常值，并将根据该算出的新定常值的电量输出到所述电空转换器。
2.根据权利要求1所述的旋转雾化头型喷涂装置，其特征在于所述定常值运算机构采用的构成是，除目标转数和涂料排出量之外，还根据涂料的粘度系数和涂料的比重来运算所述电量的定常值。
3.根据权利要求1所述的旋转雾化头型喷涂装置，其特征在于所述控制装置采用在改变后的目标转数比改变前的目标转数高时，将比所述定常值空气压力高的电量输出到所述电空转换器以使所述气动马达的转数比改变后的目标转数高，在改变后的目标转数比改变前的目标转数低时，将比所述定常值空气压力低的电量输出到所述电空转换器以使所述气动马达的转数比改变后的目标转数低的构成。
4.根据权利要求3所述的旋转雾化头型喷涂装置，其特征在于所述控制装置采用的构成是，在所述检测转数达到所述目标转数后进行根据所述转数差的反馈控制的构成。
5.根据权利要求1所述的旋转雾化头型喷涂装置，其特征在于所述控制装置采用的构成是，在中断所述涂料的供给时设定与其后继续涂料供给时的目标转数相同值的目标转数。
6.根据权利要求1所述的旋转雾化头型喷涂装置，其特征在于所述控制装置采用的构成是，在喷涂宽阔的喷涂区域时，增加所述涂料的排出量的同时提高所述目标转数，在喷涂狭窄的区域时，减少所述涂料的排出量的同时降低所述目标转数。
全文摘要
本发明涉及适用于喷涂例如汽车车体等被喷涂物的旋转雾化头型喷涂装置。其在将空气源(11)经电空转换器(12)连接到气动马达(3)上的同时将电空转换器(12)连接到旋转控制器(13)上。而且，旋转控制器(13)在改变目标转数(N0)和涂料的排出量(Q0)时，为了供给在改变后的条件下气动马达(3)在定常状态下旋转驱动而得到的空气压力，而从旋转数据选择处理表选择定常值(is)。并且，旋转控制器(13)将选择的新定常值(is)作为输入电流值(i)输出到电空转换器(12)。这样，可使气动马达(3)的转数迅速收敛于改变后的目标转数(N0)。
文档编号B05B5/08GK1819875SQ20058000069
公开日2006年8月16日 申请日期2005年2月9日 优先权日2004年2月23日
发明者安田真一, 宫本幸伯 申请人:Abb株式会社