本发明涉及喷涂汽车稳定器时使用的喷涂装置和喷涂设备及喷涂方法。
背景技术：
配置于车辆悬架机构部的稳定器是由钢管或者中间实心的棒状钢制材料制成，包括在汽车宽度方向上延伸的扭矩部(扭转部)和通过弯曲部与扭矩部的两端相连的一对臂部(腕部)。在各臂部的前端分别形成有球部。在悬架机构的一个示例中，稳定器的扭矩通过橡胶衬套等由车体支撑。在组装到悬架机构部的稳定器中，所述臂部、弯曲部和扭矩部起到作为抵抗车体左右摇摆运动的弹簧的作用，从而提高车辆的侧倾刚度。
例如，在专利文献1所公开的中空稳定器中，一对球部是通过击穿钢管的两端部而形成的。在每个球部中形成有平坦状的缔结面，并且在每个缔结面中形成有穿孔。穿孔中插入有螺栓或稳定器连杆等连接构件。球部通过该连接构件与悬架臂等悬架机构构件相连。
在专利文献2中描述了制造稳定器方法的示例。在该制造方法中，通过喷涂工序在由钢管制成的稳定器的表面上形成有涂覆膜。喷涂工序的一例是利用粉末涂料进行静电干式喷涂或流体浸渍喷涂。通过喷涂工序，在钢管的表面形成了厚度大致均匀的涂覆膜。
关于稳定器的喷涂，有这样的要求，即在球部以外的稳定器本体上的涂覆膜要求厚，而球部的涂覆膜要求比稳定器本体的涂覆膜薄。在这种情况下，在传统方法的方法中，例如在球部被遮蔽的状态下，厚厚地喷涂到整个稳定器上。然后取下掩模，用涂料笔薄薄地涂到球部上。另外也可以使用浸渍槽浸渍球部来涂布球部。另外，在使用喷涂枪喷涂时，通过涂覆枪在球部的移动速度大于在稳定器本体上的移动速度，也可以在球部上施加薄的涂覆膜。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：专利公开平7-237428号公报
专利文献2：专利公开2002-331326号公报。
技术实现要素：
本发明要解决的问题
如上所述的在传统的操作方法中，如果采用遮蔽球部的方法的话，需要在喷涂前将遮蔽构件放置于球部上并且在喷涂后，还需要撤除遮蔽构件，很麻烦。因此使用遮蔽构件的喷涂方法不适合大量生产。在其他的传统方法中，喷涂枪的移动速度在球部中快，在稳定器本体中慢。但是在这种情况下，为了在短时间内将涂料喷涂至球部上，很难使涂料均匀得附着于球部上，有可能会造成涂料厚度偏差大。
因此本发明的目的在于提供一种用于稳定器的喷涂装置和喷涂设备及喷涂方法，以可以在稳定器的球部和稳定器本体中形成不同厚度的涂覆膜，并且可以缩小球部涂覆膜的厚度偏差。
解决问题的方法
根据1个实施例，用于喷涂设备的喷涂装置包括支持构造体、将粉末涂料喷涂于设置于所述支持构造体的稳定器的下侧球部上的下侧喷嘴单元、将粉末涂料喷涂于设置于所述支持构造体的所述稳定器的上侧球部上的上侧喷嘴单元。所述下侧喷嘴单元具有下侧框架、多个配置于所述下侧框架上的下侧软管、配置于每个所述下侧软管的前端并将所述粉末涂料喷出的下侧喷嘴、将电荷施加于从所述下侧喷嘴喷出的所述粉末材料上的下侧电极。所述上侧喷嘴单元配备有在第1方向上延伸的第1框架、配置于所述第1框架上的多个第1软管、设置于每个所述第1软管的前端将所述粉末材料喷出的第1喷嘴、在与所述第1框架不同的第2方向上延伸的第2框架、配置于所述第2框架上的第2软管、配置于所述第2软管前端并将所述粉末涂料喷出的第2喷嘴、将电荷施加于从所述第1喷嘴及所述第2喷嘴中喷出的所述粉末涂料上的上侧电极、将所述粉末涂料供给所述下侧软管和所述第1软管及所述第2软管的给料机构。
一个实施例中的喷涂设备包括：带有吊钩的吊架，所述吊钩插入于在稳定器两端的球部的其中一个球部的穿孔中；及静电枪，用于将所述带电的粉末涂料喷涂于悬挂于所述吊架上的整个稳定器并且以第1厚度将所述粉末涂料喷涂到整个稳定器；及空气喷射枪，用于通过鼓风装置脱离粘附于所述稳定器的每个球部上的粉末涂料；及喷涂装置，用于通过将所述粉末涂料喷涂于所述球部上以使所述粉末涂料以比所述第1厚度薄的第2厚度粘附于该球部上；及加热炉，用于锻烧粘附于所述稳定器上的所述粉末涂料。
发明效果
通过本发明，可以在稳定器的球部和稳定器本体中形成不同厚度的涂覆膜，并且可以缩小在一侧的球部和另一侧的球部上的涂覆膜厚度偏差。
附图说明
图1为表示汽车局部及稳定器的斜视图。
图2A为根据一个实施例所示的喷涂设备示意图。
图2B为按步骤顺序示出使用图2A所示出的喷涂设备的喷涂方法的流程图。
图3为用于将粉末涂料喷涂到由吊架支撑的整个稳定器的静电枪的正视图。
图4为图3所示的稳定器的球部和局部吊架的放大斜视图。
图5为示例根据一个实施例所示的使用涂料喷涂装置时的状态侧视图。
图6为图5所示的涂料喷涂装置的下侧喷嘴单元的侧视图。
图7为图5所示的涂料喷涂装置的上侧喷嘴单元的侧视图。
图8为图7所示的上侧喷嘴单元的正视图。
具体实施方式
以下将参照图1到图8，根据一个实施例，对稳定器的喷涂设备和喷涂方法进行说明。
图1示出了配备有车辆用稳定器(在该说明书中，简称为稳定器)10的车辆11的一部分。稳定器10配备于设置于车体12下部的悬架机构部上。
稳定器10包括：由棒状钢材制成的稳定器本体20和于稳定器本体20的两端形成的一对球部21、22。稳定器本体20包括扭矩部25、弯曲部26、27和臂部28、29。扭矩部25在车体12的宽度方向(沿图1箭头W所示的方向)延伸。每个臂部28、29通过各弯曲部26、27与扭矩部25的两端相连。稳定器10从车辆11的正面看，基本上呈左右对称形。因此，球部21、22也是左右对称的。
稳定器10不限定于平面。例如在扭矩部25上可以有1处以上包含3次元弯曲状的弯曲部，或者在臂部28、29上可以有1处以上包含3次元弯曲状的弯曲部。另外，弯曲部26、27也可以形成为包含3维弯曲状等的各种弯曲形状。
在本实施中的稳定器10是中空稳定器。稳定器10所选用的材料为中空钢制材料(钢管)，通过弯曲加工机而形成为预定形状。钢制材料的一例是通过锻烧等热加工后可以提高强度的钢材种类，例如一种材质为ASB25N的钢管。通过对钢制材料的两端(臂部28、29的前端)进行可塑性加工(冲压)压碎，从而形成球部21、22。另外，作为其他的实施例，如果想要得到中间是实心的稳定器，则使用中间是实心的钢棒材料。
球部21、22上形成有穿孔30、31。穿孔30、31沿着球部21、22的厚度方向贯通。穿孔30、31中插入有螺栓或者稳定器连杆等连接构件32、33(如图1所示)。连接构件32、33通过螺母等用于固定的构件固定于球部21、22上。
臂部28、29分别通过连接构件32、33，连接于例如悬架机构部的悬架臂。扭矩部25通过带有橡胶衬套之类的一对支撑部34、35(如图1所示)，支撑于例如车体12的一部分上(横梁等)。车辆11在进行弯曲前进等的时候，一旦相互反相的力输入到臂部28、29中时，臂部28、29就会产生弯曲力。弯曲部26、27中就会产生弯曲力和扭矩力。扭矩部25也会被扭转并产生排斥荷重。从而抑制车体12的左右摇摆运动。
在稳定器10的表面上施加有涂漆工艺，其主要目的在于预防生锈，并且也有其外观上的考虑。例如在稳定器10的喷涂工艺中，有粉末静电喷涂(静电干式喷涂法)及烧上漆膜的处理。球部21、22的涂覆膜的厚度例如为10-20μm。与此相反，除球部21、22之外稳定器本体20的涂覆膜的厚度例如为40-120μm。即球部21、22的涂覆膜的厚度小于稳定器本体20的涂覆膜的厚度。
图2A表示根据1个实施例所示的喷涂设备40的示意图。图2B为按照工序顺序示出的表示喷涂方法的一例流程图。图3示出了喷涂设备40的一部分。喷涂设备40配备有吊架41。稳定器10在悬挂于吊架41的状态下被连续运送。吊架41是由金属制成的。多个吊架41按照预定节距设置于输送机链等用于输送的移动体41a上。因此，多个稳定器10可以同时在吊架上移动。
吊架41的下部设置有吊钩42。稳定器10的重心G(如图3所示)位于脱离扭矩部25侧的位置。因此将一侧球部22的穿孔31插入到吊钩42并且悬挂起来时，稳定器10是倾斜着固定于吊架41上的。即该稳定器10的一侧球部22通过吊钩42被固定，另一侧球部21则呈垂下状。然后该稳定器10连续地通过喷涂设备40的移动路径，从主室43(如图2A所示)向加热炉44移动。图2A中的箭头M表示稳定器10的移动方向。
以下将参照图2B，对喷涂工序的一例进行说明。在图2B中的预处理工序ST1中，去除稳定器10的表面污渍及油分。通过上述步骤，使稳定器10的表面(钢制材料20a的表面)处于洁静的适于喷涂的状态。
在图2B中的整体附着工序ST2中，稳定器10被输送至主室43内。主室43构成喷涂设备40的一部分。在主室43内，例如使用喷涂机器人和静电枪45(如图2A和图3所示)进行粉末静电喷涂，从而使稳定器10的表面整体附着上粉末涂料。
粉末涂料46例如是由高分子树脂制成的以涂料颗粒(固体)和颜料(例如黑色颜料)为主要成分的粉末涂料。在整体附着工序ST2中，从静电枪45中喷出的粉末涂料46附着于稳定器10的全体上。从静电枪45喷出的粉末涂料46过高压直流电源一侧的电极是带电的。作为被喷涂物的稳定器10是由钢制材料20a制成的。钢制材料20a与所述直流电源的另一侧电极接地。朝稳定器10从静电枪45中和空气一起喷出来的粉末涂料46通过静电力以第1厚度附着于稳定器10的整个表面(稳定器体20和球部21、22)。
在图2B中的吹气工序ST3中，附着有粉末涂料46的稳定器10被导入至吹气室48。吹气室48构成喷涂设备40的一部分。在吹气室48的内部，通过空气喷射枪47(如图3所示)将空气吹到球部21、22。通过所述吹气处理，附着于球部21、22的粉末涂料从球部21、22吹出而剥离。
经过吹气工序ST3的稳定器10的表面上只在如图4所示的稳定器本本20上附着有第1厚度的粉末涂料46。由于球部22上的粉末涂料已被去除，所以钢制材料20a的表面露出。图4所示为一侧球部22，但是钢制材料20a的表面也同样地在另一侧球部21中露出。
在图2B中的球部涂料喷涂工序ST4中，通过如图5所示的涂料喷涂装置50，将粉末涂料46喷涂至球部21、22。粉末涂料46以第2厚度附着在球部21、22上。球部21、22附着的粉末涂料46的厚度(第2厚度)比稳定器本体20上附着的粉末涂料的厚度(第1厚度)薄。关于涂料喷涂装置50将在后述进行详细说明。
在图2B中的烧上漆膜工序ST5中，将附着有粉末涂料46的稳定器10收至加热炉44(如图2A所示)内，用高温锻烧涂料。通过该烧上漆膜ST5，涂料发生硬化反应，从而使光滑化的牢固的涂覆膜固定地附着于稳定器10的表面上。在检查工序ST6中，对被喷涂的稳定器10进行品质检查，合格品作为产品即完成。
下面参考图5至图8，对涂料喷涂装置50的1个实施例进行说明。涂料喷涂装置50构成喷涂设备40的一部分。图5为示例使用涂料喷涂装置50时的侧视图。在稳定器10的一侧球部22悬挂于吊架41的吊钩42的状态下被输送至涂料喷涂装置50。
涂料喷涂装置50包括支持构造体51、配置于支持构造体51下部的下侧喷嘴单元60、设置于支持构造体51上部的上侧喷嘴单元80。下侧喷嘴单元60设置于与悬挂于吊架41的稳定器10的下侧球部21相对应的位置上。上侧喷嘴单元80设置于与悬挂于吊架41的稳定器10的上侧球部22相对应的位置上。
支持构造体51包含设置于工厂内地板上的支柱52。支柱52的下侧设有用于下侧喷嘴单元60的下侧腕部53。支柱52的上部设有用于上侧喷嘴单元80的上侧腕部54。如图5所示，通过吊架41来维持球部22的稳定器10以倾斜的姿势被输送。因此，上侧球部22至支柱52的距离大于下侧球部21至支柱52的距离。从而导致在如图5所示的实施例中，下侧腕部53水平方向上的长度短于上侧腕部54水平方向上的长度。
图6为下侧喷嘴单元60的侧视图。上侧喷嘴单元60包括下侧框架61、多个下侧软管(可自由弯曲管)62a-62f、下侧喷嘴65a-65f、下侧电极66a-66f。下侧框架61由下侧腕部53支撑。喷嘴65a-65f设于软管62a-62f的前端。下侧框架61大体在垂直方向上处伸并且大致为I形，但也可以是略微倾斜的。
在本实施例中，作为示例，6个软管62a-62f和喷嘴65a-65f按照一定节距设置在下侧框架61上排列成一排。这些喷嘴65a-65f构成下侧喷嘴组65。另外，下侧框架61不局限于I形。例如可以是L形、T形或Y形的框架形状，每个喷嘴配置于适于将粉末涂料46喷涂到下侧球部21的位置。另外，喷嘴数量也可以多于6个以上。
下侧软管62a-62f通过给料管70(如图5所示)与给料机构71相连。从给料机构71与空气一起出来的粉末涂料46通过软管62a-62f供给下侧喷嘴65a-65f。
电极66a-66f设于喷嘴65a-65f的附近。例如电极66a-66f配置为与每个喷嘴65a-65f相邻。电极66a-66f与高压直流电源75(如图5所示)的一极相连。吊架41与直流电源75的另一极电接电。电极66a-66f对从喷嘴65a-65f喷出来的粉末涂料46赋予电荷以使其带电离子。
每个软管62a-62f通过将多个(例如8-10个)带有例如中空的球形接头的管元件63以可自由旋转及排成一列的方式连接而构成。由此软管62a-62f可以通过人的手进行弯曲或拉直。软管62a-62f的形状分别通过管元件63彼此之间的球形接头的摩擦力而维持。6根软管62a-62f中例如将4根软管62a、62b、62e、62f向下侧球部21方向弯曲。则从下侧喷嘴65a、65b、65e、65f喷出来的粉末涂料46朝向下侧球部21。下侧软管62a-62f的长度彼此相同。
向下侧球部21喷射的粉末涂料46通过静电力附着于球部21上。可以设置下侧喷嘴65a、65b、65e、65f的朝向及喷射量，以使附着于球部21上的粉末涂料46的厚度比稳定器本体20的粉末涂料的厚度薄。
如果从下侧所有的喷嘴65a-65f向球部21喷出的粉末涂料46的量过多的话，可以将一部分喷嘴65c、65d隐藏。隐藏的喷嘴65c、65d向避开球部21的主向弯曲以使粉末涂料46不喷向球部21。或者可以将袋子样的覆盖物覆盖在隐藏的喷嘴65c、65d上。如果将隐藏的喷嘴65c、65d完全塞住的话，从其他的喷嘴65a、65b、65c、65f喷出的粉末涂料的量就会变多需要注意。
也可以将如图5所示的隐藏的喷嘴65c、65d朝向粉末回收装置(集尘机)100的吸入口101。通过以上步骤，可以有效回收从隐藏的喷嘴65c、65d喷出的粉末涂料46。根据球部21的形状，也可以将下侧所有的喷嘴65a-65f朝向球部21，将从所有的喷嘴65a-65f出来的粉末涂料喷涂到球部21。
图7为上侧喷嘴单元80的侧视图，图8为上侧喷嘴单元80的正面图。上侧喷嘴单元80配置于下侧喷嘴单元60的上方。上侧喷嘴单元80包括第1框架81、第1软管(可自由弯曲管)90a-90d、第2框架82、第2软管90e-90f、第1喷嘴91a-91d、第2喷嘴91e-91f，电极92a-92f。第1框架81通过上侧腕部54来维持。第1软管90a-90d配置于第1框架81上。第2框架82设置于第1框架81上。第2软管90e-90f配置于第2框架82上。在软管90a-90f的前端分别设置有喷嘴91a-91f。设置于第2框架的第2软管和第2喷嘴的数量也可以分别多于2个。
根据第1框架81和第2框架82，构成大致呈L形的上侧框架83。在本实施例中，第1框架81和第2框架82彼此由不同的框架材料制成。然而作为上侧框架83的另一实施例，第1框架和第2框架可以通过弯曲一根框架材料而一体成形。
第1框架81在第1方向(例如垂直方向)上延伸。第2框架82在垂直于第1框架81的第2方向(例如吊架41的移动方向)上延伸。作为一例，4个软管90a-90d按照预定节距配置于第1框架81上。这些软管90a-90d分别设置有喷嘴91a-91d。第2框架82上配置有2个软管90e、90f。软管90d、90f分别设置有喷嘴91e、91f上。这些喷嘴91a-91f构成上侧喷嘴组91。
另外，上侧框架83不限于L形，例如可以是T形、Y形或者I形。在上侧框架83上，在适于将粉末涂料46喷涂到上侧球部22的位置配置有各喷嘴。配置于上侧框架83的喷嘴数量也可以是6个以上。
软管90a-90f通过给料管70(如图5所示)与给料机构71相连。从给料机构71与空气一起出来的粉末涂料46通过软管90a-90f供给喷嘴91a-91f。
电极92a-92f设置于喷嘴91a-91f的附近。例如电极92a-92f相邻地配置于各喷嘴91a-91f上。电极92a-92f与直流电源75(如图5所示)的一极相连。电极92a-92f对从喷嘴91a-91f出来的粉末涂料46赋予电荷从而使其带电离子。
上侧软管90a-90f和下侧软管62a-62f一样，通过将多个(例如8-10个)带有中空球形接头的管元件63以可自由转动并排成一列的方式连接而构成。由此软管90a-90f可以通过人的手进行弯曲或拉直。软管62a-62f的形状分别通过管元件63彼此之间的球形接头的摩擦力而维持。
第1框架81上配置有4根软管90a-90d。第2框架82上配置有2根软管90e、90f。这些软管90a-90f分别朝对应于上侧球部22的方向弯曲。软管90a-90f的前端分别设置有喷嘴91a-91f。从每个喷嘴91a-91f喷出来的粉末涂料46朝向上侧球部22。
喷向上侧球部22的粉末涂料46通过静电力附着于球部22上。以上侧喷嘴单元80的各喷嘴91a-91f的朝向和喷射量进行设定，以使附着于球部22上的粉末涂料46的厚度(第2厚)比稳定器本体20的粉末涂料的厚度(第1厚度)薄。
涂料喷涂装置60配置有粉末回收装置100(如图5所示)。在喷嘴组65、91喷出来的粉末涂料46中，未附着于稳定器10的粉末涂料46通过粉末回收装置100回收。被回收的粉末涂料46可以进行再利用(循环)。
悬挂于吊架41的稳定器10，其下侧球部21未与吊架41相连。因此，下侧球部21可以通过使用配置于下侧框架1的较少数量(例如四个)的喷嘴65a、65b、65e、65f来附着粉末涂料46。然而，从上侧喷嘴91a-91f向球部22喷射的粉末涂料46，由于静电力其一部分有可能被吊架41吸收。因此，上侧球部22相较于下侧球部21，较难涂覆粉末涂料46。
在本实施例中，上侧喷嘴单元80包含：在第1方向(垂直方向)上延伸的第1框架81和在第2方向(吊架41的移动方向)上延伸的第2框架82。第1框架81上配置有喷嘴91a-91d，第2框架82上也配置有喷嘴91e、91f。然而上侧喷嘴单元80是将6个喷嘴91a-91f出来的粉末涂料46喷涂至球部22。与此相反，下侧喷嘴单元60与上侧喷嘴单元80相比，是将少数(例如4个)喷嘴65a、65b、65e、65f出来的粉末涂料46喷涂至球部21。像这样的上侧喷嘴单元80通过比下侧喷嘴单元60的喷嘴数量多的喷嘴91a-91f，将粉末涂料46喷涂至球部22。因此上侧喷嘴单元80可以对准上侧球部22的最合适的位置有效果地喷涂粉末涂料46。从而，可以避免下侧球部21和上侧球部22上涂覆膜厚度的偏差，形成品质良好的涂覆膜。
稳定器10以悬挂于吊架41的状态被输送。因此，稳定器10的下侧特别容易摇摆。因此，下侧球部21比上侧球部22，其位置不稳定。考虑到这一点，将喷嘴65a-65f的位置和方向设置成最合适的状态，以使下侧喷嘴单元60的喷嘴组65比上侧喷嘴单元80的喷嘴组91在更加广的范围内喷射粉末涂料46。通过上述步骤，可以将粉末涂料46充分地喷涂至容易摇摆的下侧球部21上。由于上侧球部22的摇摆幅度较小，所以上侧喷嘴单元80的喷嘴组91可以在比较狭小的范围内精准地对准球部22喷涂粉末涂料46。
需要设置上侧喷嘴91a-91f，以将粉末涂料46朝上侧球部22的最佳位置喷射。上侧喷嘴单元80包括在第1方向上延伸的第1框架81和在垂直于第1框架81的第2方向上延伸的第2框架82。然后，多个喷嘴91a-91f分开设置于第1框架81和第2框架82上。因此，即使将喷嘴91a-91f布成朝球部22的最佳位置喷射粉末涂料46，各软管90a-90f的长度也是通用的。而且，可以尽可能地缩短每个软管90a-90f的长度。
由多个管元件63制成的软管中，由于球形接头的磨损、老化等，有可能会减少管元件63之间的摩擦力。当使用长软管时，由于设置在前端喷嘴的重量，长软管可能会下垂。与此相反，本实施例中的喷嘴单元80可以使用相对较短的具有相同长度的软管90a-90f而不使用长软管。即因为可以避免使用长软管，则可以避免产生软管前端侧由于重量而下垂的问题。
工业实用性
在实施本发明时，以作为喷涂设备的构成要素的吊架及静电枪为首，至构成喷涂设备一部分的涂料喷涂装置的支持构造体或下则喷嘴单元及上侧喷嘴单元的具体形状也可以是所述实施例以外的其他形状。例如可以将下侧喷嘴单元的下侧框架变为上侧喷嘴单元的第1框架及第2框架一样的L形变形框架。然后也可以将下侧喷嘴配置在变形框架的最佳位置。另外，不言而喻的是，关于软管及喷嘴的数量及配置可根据需要进行各种改变来实施。
符号说明
10···稳定器，20···稳定器本体，21、22···球部，30、31···穿孔，40···喷涂设备，41···吊架，42···吊钩，44···加热炉，45···静电枪，46···粉末涂料，47···空气喷射枪，50···喷涂装置，51···支持构造体，60···下侧喷嘴单元，61···下侧框架，62a-62f···下侧软管，63···软管元件，65···下侧喷嘴组，65a-65f···下侧喷嘴，66a-66f···电极，70···给料管，71···给料机构，75···直流电源，80···上侧喷嘴单元，81···第1框架，82···第2框架，83···上侧框架，90a-90d···第1软管，90e-90f···第2软管，91···喷嘴组，91a-91d···第1喷嘴，91e-91f···第2喷嘴，91a-92f···电极。