高粘度材料的塗敷裝置的製作方法

2023-04-28 14:19:46 5

專利名稱：高粘度材料的塗敷裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及高粘度材料的塗敷裝置。詳情地說，本發明涉及塗敷裝置， 用於該裝置的塗敷方法、及利用該裝置得到的塗敷物，因為使高粘度材料， 例如，塗敷型板金增強材相對於機動車車身板金，得到穩定的增強效果， 從而能夠進行包括塗敷量(或塗敷厚度)和塗敷形狀的均勻化的高精度的塗敷。
背景技術：
相對於機動車車身板金的增強被用於隨著機動車車身的輕量化而薄 厚的車身板金的張力剛性和耐凹性的確保，或是用於衝撞安全性。該增強 效果一般為將作為高粘度粘著物的增強材(一般為通過熱管等加溫下)供 給噴槍，接著，從該噴槍噴嘴向車身板金上帶狀(或者珠狀)噴塗後，附 之以加熱硬化，形成希望的增強材層，由此而實現。然而，在這樣的塗敷工序中，還殘留有如下問題i) 在例如車身板金的傾斜面、垂直面、頂棚面塗敷時，由於帶狀塗敷 的增強材的自重，從邊緣部堆積(或浮起)生成很多；另外，為了塗敷量的均勻化，使用定量噴出性良好的定流量泵，特別 是在塗敷開始時，ii) 噴出量發生變動，由此，噴出量(塗敷厚度)不固定，由於增強 材的硬化收縮，板金被拉伸，在其表面生成應變得傾向變大；或是，iii) 塗敷形狀(帶狀)不固定，塗敷接縫邊緣部防鏽性下降，增強性 下降，影響了表面外觀。在塗敷型板金增強材的塗敷中，由於塗敷量和塗敷形狀的偏差，對增 強效果和硬化後的應變有影響，因此，相比一般的粘著劑和密封材等，要 求有更高的塗敷精度。作為現有技術涉及所述課題(ii) (m)，例如，一種粘性材料的塗敷裝置，其在噴槍設有調整來自噴嘴的噴出壓力而 調整粘性材料的噴出量的壓力調整閥，和檢測噴出壓力的壓力傳感器(參 照專利文獻l);在珠形塗敷增強材的噴槍中，有一種在該噴嘴部前端設有調整增強材的剖面形狀的珠形調整工具的噴槍(參照專利文獻2)。 專利文獻1:特開平5-293413號公報(第1頁) 專利文獻2:特開平7-256179號公報(第1頁)發明內容本發明者們通過與這些先行技術相異的方法，為了解決所述課題(i) (m)進行了銳意研究。並通過如下認識，解決了各個問題，從而完成了本發明(i) 首先對於防止的堆積(浮起)，設有在塗敷高粘度材料的同時或在緊隨塗敷後使該高粘度材料固定的氣體噴射器具；(ii) 對於防止的噴出量的變化，為了將塗敷開始時的定流量泵的噴 出側軟管內的壓力調整為所定目標值，而設有能夠進行定流量泵的自動切 換運轉的機構。(iii) 對於塗敷形狀的維持，使噴槍的狹縫噴嘴自身形成為特殊的形狀。即本發明的希望的方式為以下構成。[l]、 一種塗敷裝置，其包括至少具有軟管、泵和狹縫噴嘴的噴槍而構 成，用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料，其中，在該噴槍上設有用於在塗敷的同時或在緊隨塗敷之後使帶狀的高粘 度材料向被塗物固定的氣體噴射器具。[2]、 一種塗敷裝置，其包括至少具有軟管、泵和狹縫噴嘴的噴槍而構 成，用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料，其中，還包括將該泵的噴出側軟管內的測定壓力值調節為預先設定的預壓 目標值從而能夠進行泵的自動切換運轉的預壓控制機構，該預壓控制機構 至少具有用於泵的控制器。[3]、 一種塗敷裝置，其包括至少具有軟管、泵和狹縫噴嘴的噴槍而構 成，用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料，其中，該狹縫噴嘴是如下的平行噴嘴，其具有與放射狀的導入通路連通，從 導入口嚮導出口以一定的平行寬度(W)延伸，並且具有一定的間隙寬度 (S)的噴嘴通路。[4]、根據[3]所述的塗敷裝置，其中， 一定的平行寬度(W)為10 lOOmm的範圍， 一定的間隙寬度(S)為O. 5 5mm的範圍，從導入口 (11) 嚮導出口 (12)的長度(L)為5 30,的範圍。[5]、 一種高粘度材料的塗敷裝置，其包括至少具有軟管、泵和狹縫 噴嘴的噴槍而構成，用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料，其中，在該噴槍上設有用於在塗敷的同時或在緊隨塗敷之後使帶狀的高粘 度材料向被塗物固定的氣體噴射器具，還包括將該泵的噴出側軟管內的測定壓力值調節為預先設定的預壓目 標值從而能夠進行泵的自動切換運轉的預壓控制機構，該預壓控制機構至 少具有用於泵的控制器，該狹縫噴嘴是如下的平行噴嘴，其具有與放射狀的導入通路連通，從 導入口嚮導出口以一定的平行寬度W延伸，並且具有一定的間隙寬度S 的噴嘴通路。[6]、根據[1]至[5]中任意一個所述的塗敷裝置，用於通過機器人進行 的自動塗敷[7]、利用[1]至[6]中任意一個所述的塗敷裝置，向被塗物帶狀塗敷高 粘度材料的塗敷方法。[8]、根據[7]所述的塗敷方法，高粘度材料為塗敷型搬進增強材，被塗 物為機動車車身板金。[9]、用[8]所述的方法塗敷後，使增強材加熱硬化而得到的增強板金結 構體。[10]、 一種被覆物的製造方法，包括經軟管1和泵2將高粘度材料供 給到噴槍3，接著從該噴槍3的狹縫噴嘴向被塗物上帶狀地進行塗敷的工 序，其中，包括利用設於該噴槍上的氣體噴射器具，在塗敷同時或在緊隨 塗敷之後，使帶狀的高粘度材料向被塗物固定的工序。[ll]、根據[10]中記載的方法，包括經用於泵的控制器(5)將泵的噴 出側軟管內的測定壓力值調節為預先設定的預壓目標值，由此進行泵的自 動切換運轉的工序。[12]、根據權利要求[10]或[11]所述的方法，狹縫噴嘴是如下的平行噴嘴，其具有與放射狀的導入通路連通，從導入口嚮導出口以一定的平行寬度W延伸，並且具有一定的間隙寬度S的噴嘴通路。


圖1是用於說明作為本發明的塗敷裝置的一個實施方式的基本結構和 預壓控制機構的簡圖。圖2 (A)是表示為進行塗敷開始時的預壓控制的情況的塗敷狀態概 要圖、(B)是表示進行了塗敷開始時預壓控制的情況的塗敷狀態的概要 圖。圖3是表示特殊形狀狹縫噴嘴的一例的內部結構的立體圖。 圖4 (A)是圖3的狹縫噴嘴的橫剖面圖，(B)是同噴嘴的縱剖面圖。 圖5 (A)是表示圖3的狹縫噴嘴的狹縫口的正視圖，(B)和(C)分 別表示其他的狹縫口的正視圖。 「圖6是表示通過氣體的噴射器具形成的高粘度材料的固定狀態的概要圖。符號說明 l軟管 2泵 3噴槍4壓力傳送器 5用於泵的控制器具體實施方式
在優選的實施方式中，本發明涉及高粘度材料的塗敷裝置和利用該塗 敷裝置的塗敷法及利用該塗敷裝置而得到的塗敷物，本發明的塗敷裝置， 是包括至少具有軟管、泵和狹縫噴嘴的噴槍而構成，用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料的裝置，優選為是用於經軟管1和泵2將高粘度材料供 給到噴槍3，接著從該噴槍3的狹縫噴嘴向被塗物上帶狀地進行塗敷的裝 置，其特徵在於，(i) 在噴槍3上設有在塗敷高粘度材料的同時或在緊隨塗敷後使該高 粘度材料固定的氣體噴射器具；和/或(ii) 包括為了將該泵2的噴出側軟管1內的塗敷開始時的測定壓力 值調節為預先設定的預壓目標值，經用於泵的控制器(例如PLC) 5能夠 進行泵2的自動切換運轉的預壓控制機構，該預壓控制機構至少具有用 於泵的控制器；和/或(iii) 該狹縫噴嘴是如下的平行噴嘴，其具有與放射狀的導入通路IO 連通，從導入口 11嚮導出口 12以一定的平行寬度W延伸，並且具有一 定的間隙寬度S的噴嘴通路。本發明中的高粘度材料不限於所述的塗敷型板金增強材，還包含一般 的粘著劑、塗料、密封材、塗敷材、隔音材、減震材等。作為塗敷型板 金增強材，可例舉出如特開2002-226995公報和2003-127897公報所示的 以環氧樹脂和聚胺酯樹脂為主要成分的材料。特別是含有液態的環氧樹 脂、潛在性硬化劑和特定量(20 50重量％)的長寬比(L/D)為5以上 的無機物填充劑的增強材優選作為本發明中的高粘度材料。本發明中的被塗物種類沒有特別限制。例如作為塗敷有所述塗敷型板 金增強材的車身板金包括SPC鋼板、電鍍鋅鋼板、熔融鍍鋅鋼板、有機 系表面處理鋼板、合金化鍍鋅鋼板、鋅-鎳合金鍍敷鋼板、錫-鉛鍍敷鋼板、 陽離子系電泳塗敷鋼板、鋁板、鎂板等。以下根據附圖對本發明的塗敷裝置和利用該裝置的塗敷方法進行說明。在本發明的一實施方式中，塗敷裝置如圖l所示，基本上由與高粘度 材料例如塗敷型板金增強材(以下，簡稱為增強材)的供給裝置(未圖 示)連接用於供給該增強材的軟管1 (優選為一般用於在35 6(TC的加 溫下進行供給的熱管)、泵2和具有狹縫噴嘴(未圖示)的噴槍3構成， 從狹縫噴嘴向車身板金帶狀地塗敷加溫狀態的增強材。此時，優選為由 機器人進行的自動塗敷。在本發明中，可以使用能夠輸送高粘度材料的任意的泵，但是優選使 用例如齒輪泵、塞(活塞)泵、離心泵、蛇形泵等的定流量泵。這裡，首先作為本發明的重要特徵的氣體噴射器具設在噴槍3上，在 被塗敷的帶狀的增強材上噴射氣體使其固定，是使該增強材相對於車身 板金牢固地固定如此而起作用的器具。由此，即使在垂直面和頂棚面 實施塗敷時，也能夠預先避免堆積("力" 和浮起。作為使用的氣體， 一般優選為空氣，此外，也可以使用加熱或冷卻的 空氣、乾燥空氣、氮等惰性氣體。另外，作為噴射器包括用於噴射被壓縮過的氣體的器具，通過利用風 扇和鼓風機等送風而噴射的器具等，但不作特別限定。其中，最優選為 利用用於噴射壓縮空氣的器具。另外，氣體的噴射角度優選為相對於塗敷噴嘴為15 85° ，特別優選 為30 60° 。氣體的噴射壓力優選為0. 5 5Kgf/cm2 (0. 05 0. 49MPa)， 特別優選為1 4Kgf/cm2 (0. 10 0. 39MPa)。若噴射壓力低於0. 5Kgf/cm2 (0.05MPa)，則有高粘度材料的固定效果變低的傾向，若超過5Kgf/cm2 (0.49MPa)，則有高粘度材料容易產生變形的傾向。另外，在氣體的噴射中，為了使端部的固定性良好，優選使用能夠以 與呈帶狀噴出的高粘度材料同樣寬度或更寬的範圍噴射氣體的空氣噴 嘴。其次，根據圖1說明作為本發明中的其他重要特徵的所述預壓控制機 構及其作用。該預壓控制機構至少具有用於泵的控制器5，例如PLC (Programmable Logic Controller的簡稱)，優選為還包括測定泵2的噴出側軟管1內塗 敷開始時的壓力的壓力傳送器4而構成。本發明中的用於泵的控制器讀取噴出側軟管內的壓力值或下述司服 放大器負荷隨動(乇二夕一)輸出值，進行演算處理，調節預壓目標值， 為此，具有輸出控制泵動作的信號的功能。作為所述的控制器PLC為其一個例子，作為其他例子，在機器人塗敷 時，也可以將其控制盤作為泵的控制器使用(組合使用均由司服電動機 驅動的、同一廠家的泵和塗敷機器人時)。艮P，由壓力傳送器4測定的壓力值送至控制器5，在此與預設的預壓 目標值比較，判定相對於該預壓目標值是過剩還是不足。在過剩時將逆旋轉信號從控制器5送向定流量泵2，在不足時將正旋轉信號從控制器5送向定流量泵2，定流量泵2以預先設定的速度進行正旋轉或逆旋轉。而且，軟管內的壓力被調整為與預壓目標值相等時，從控制器5向定 流量泵2的運轉信號停止。如此，通過控制器5的命令，定流量泵2能 夠進行自動切換運轉。再者，軟管1優選為在35 6(TC能夠將高粘度材料加熱到一定溫度的 熱管。通過使用熱管，可以使高粘度材料的粘度形成一定，塗敷量不受 外界氣溫的影響。另外，能夠降低材料粘度，降低定流量泵2的負荷。作為定流量泵的驅動力，例如在使用司服電動機時，也可以替代上述 壓力計，使用司服放大器的負荷電動機功能，這時，能夠構成本發明中 的壓力控制機構。這時，伺服電動機的負荷隨動輸出，能夠成為所述壓 力的指標，本說明書中的"壓力"為"負荷隨動輸出"。圖2 (A)表示未進行塗敷開始時的預壓控制時的圖符狀態，(B)表示 進行了塗敷開始時的預壓控制時的塗敷狀態。特別是在(A)的情況下由 於端部材料變厚從而有誘發外板應變的傾向。還有，在塗敷開始時的預壓低時，由於塗敷量不足而變得固定不良， 成為垂掛造成的汙染、電鍍塗敷不良的原因，更成為生鏽的誘因。相反， 在塗敷開始時的預壓高時，由於塗敷量增加，厚度過多，從而產生應變， 外觀不良。在圖3和4中表示作為本發明的另一個重要特徵的、用於所述噴槍3 的狹縫噴嘴的特殊形狀的一例。在圖3中顯示將該狹縫噴嘴分割為兩個時的內部結構。而且，圖3的 狹縫噴嘴如圖4的(A)和(B)所示，是一種平行噴嘴，該平行噴嘴具 有與放射狀的導入通路10連通的、從導入口 11嚮導出口 12以一定的平 行寬度W延伸並且具有一定的間隙寬度S (優選為0.5 5mm)的噴嘴通 路13(從導入口 ll到到處口 12的長度L優選為5mm 30mm，更優選為8 20腿)。特別是L低於5mm或超過30mm時，來自噴嘴口的中心部的噴出壓與兩端部相比單側變高，會出現不能進行均勻正常的塗敷的傾向。還有，該狹縫噴嘴優選為與所述的軟管同樣，是能夠在35 60'C的範 圍，將高粘度材料加溫到一定溫度的熱噴嘴。另外，作為該噴嘴的狹縫口，也可以是圖5的(A)的形狀，或是與 (B)相同的兩側部的一部分欠缺的形狀，或是如(C)那樣的橢圓形狀。 特別是(B)、 (C)的情況，優選重疊塗敷每一個循環(反覆進行預壓一 塗敷開始一塗敷結束一預壓的循環時，將從最初的預壓開始到下一個預 壓開始作為一個循環)的塗敷寬度的一部分(上述欠缺部或橢圓端部)。如此，如果使用特殊形狀的狹縫噴嘴， 一般能夠得到一定形狀的、即 與圖5所示的狹縫口對應的塗敷物。如此，根據本發明，相對於規定的被塗物，例如車身板金塗敷增強材 後，在規定的燒結條件(一般為140 22(TCX10 60分鐘)下，使其加 熱硬化，形成具有均勻厚度和形狀的增強材層，由此，能夠得到增強板 金結構體。實施例下面，舉實施例對本發明進行更具體的說明。 實施例1 (1)塗敷裝置將機器人進行的自動塗敷裝置適用於下述的方法，S卩，在配設有圖l 的預壓控制機構的裝置中，在噴槍3上一體設有壓縮空氣的噴射器具， 並且安裝有如圖3 4所示的、W二30腿、S=1.0mm、及l^llmm的平行噴嘴 (能夠將高粘度材料調溫到4(TC的熱噴嘴)作為狹縫噴嘴。 (2)塗敷方法作為被塗物使用SPC鋼板的機動車車身板金，作為高粘度材料使用調 溫到40。C的廿乂7夕一技研(株)制"《 > 《>^亍^ 7於一井1190"(塗 敷型板金增強材)，在將熱管l內的塗敷開始時的壓力調整為預壓目標值 6MPa後，以噴出量1200cc/分鐘，塗敷速度400mm/秒，進行機器人進行的自動塗敷和壓縮空氣的噴射。還有，壓縮空氣的噴射以圖6所示的要領實施。g卩，通過以相對於將 高粘度材料向箭頭方向塗敷在被塗物的狹縫噴嘴45°的角度安裝的空氣噴嘴((株)V、〖t ， ^制的"夕4 7 — y'二7卜"、外形38X65X8mm)，噴 射調壓為3. 5Kgf/cm2 (0.34MPa)的壓縮空氣，使塗敷型板金增強材固定 在機動車板金上。接著，在17CTCX20分鐘的燒結條件下進行加熱硬化，形成均勻正常 的增強材層，得到機動車車身板金的增強板金結構體。
權利要求
1、一種塗敷裝置，其包括至少具有軟管、泵和狹縫噴嘴的噴槍而構成，用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料，其中，在該噴槍上設有用於在塗敷的同時或在緊隨塗敷之後使帶狀的高粘度材料向被塗物固定的氣體噴射器具。
2、 一種塗敷裝置，其包括至少具有軟管、泵和狹縫噴嘴的噴槍而構成，用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料，其中，還包括將該泵的噴出側軟管內的測定壓力值調節為預先設定的預壓 目標值從而能夠進行泵的自動切換運轉的預壓控制機構，該預壓控制機構 至少具有用於泵的控制器。
3、 一種塗敷裝置，其包括至少具有軟管、泵和狹縫噴嘴的噴槍而構成， 用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料，其中，該狹縫噴嘴是如下的平行噴嘴，該平行噴嘴具有與放射狀的導入通路 連通的、從導入口嚮導出口以一定的平行寬度(W)延伸並且具有一定的 間隙寬度(S)的噴嘴通路。
4、 根據權利要求3所述的塗敷裝置，其中， 一定的平行寬度(W) 為10 100ram的範圍， 一定的間隙寬度(S)為0.5 5mm的範圍，從導入 口 (11)嚮導出口 (12)的長度(L)為5 30mm的範圍。
5、 一種高粘度材料的塗敷裝置，其包括至少具有軟管、泵和狹縫噴 嘴的噴槍而構成，用於向被塗物上帶狀地塗敷高粘度材料，其中，在該噴槍上設有用於在塗敷的同時或在緊隨塗敷之後使帶狀的高粘 度材料向被塗物固定的氣體噴射器具，還包括將該泵的噴出側軟管內的測定壓力值調節為預先設定的預壓目 標值從而能夠進行泵的自動切換運轉的預壓控制機構，該預壓控制機構至 少具有用於泵的控制器，該狹縫噴嘴是如下的平行噴嘴，該平行噴嘴具有與放射狀的導入通路 連通的、從導入口嚮導出口以一定的平行寬度(W)延伸並且具有一定的 間隙寬度(S)的噴嘴通路。
6、根據權利要求1至5中任意一個所述的塗敷裝置，其中，該塗敷 裝置用於進行由機器人進行的自動塗敷。
7、 一種塗敷方法，是向被塗物帶狀地塗敷高粘度材料的方法，其中，使用權利要求1至6中任意一個所述的塗敷裝置。
8、 根據權利要求7所述的塗敷方法，其中，高粘度材料為塗敷型板 金增強材，被塗物為機動車車身板金。
9、 一種增強板金結構體，其中，該增強板金結構體是在通過權利要 求8所述的方法進行塗敷後，使增強材加熱硬化而得到的。
10、 一種被覆物的製造方法，包括經軟管(1)和泵(2)將高粘度材 料供給到噴槍(3)，接著從該噴槍(3)的狹縫噴嘴向被塗物上帶狀地進 行塗敷的工序，其中，包括利用設於該噴槍上的氣體噴射器具，在塗敷的 同時或在緊隨塗敷之後，使帶狀的高粘度材料向被塗物固定的工序。
11、 根據權利要求10所述的方法，包括經用於泵的控制器(5)將泵 的噴出側軟管內的測定壓力值調節為預先設定的預壓目標值，由此進行泵 的自動切換運轉的工序。
12、 根據權利要求10或11所述的方法，狹縫噴嘴是如下的平行噴嘴， 該平行噴嘴具有與放射狀的導入通路連通的、從導入口嚮導出口以一定的 平行寬度(W)延伸並且具有一定的間隙寬度(S)的噴嘴通路。
全文摘要
本發明提供一種塗敷裝置，其能夠進行包括高粘度材料的塗敷量和塗敷形狀均一化的高精度的塗敷。本發明涉及塗敷裝置，用於該裝置的塗敷方法、及利用該裝置得到的塗敷物，因為使高粘度材料，例如，塗敷型板金增強材相對於機動車車身板金，得到穩定的增強效果，從而能夠進行包括塗敷量(或塗敷厚度)和塗敷形狀的均勻化的高精度的塗敷。
文檔編號B05C11/02GK101257978SQ200580051549
公開日2008年9月3日 申請日期2005年9月13日 優先權日2005年9月13日
發明者增永孝一郎, 大木隆行, 鵜飼正樹 申請人:新時代技研株式會社