CN101680104B - 工件电泳涂装方法及工件电泳涂装装置 - Google Patents
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Abstract
一种电泳涂装方法，通过将工件浸入到具有施加低电压的第一正电极(20)和施加高电压的第二正电极(21)的电泳槽(16)内的涂料(17)中，对工件表面进行电泳涂装，工件电泳涂装方法包括：第一工序，第一机器人(11)将工件移动到具有与第一正电极(20)对应的集电杆(29)的第一工作台(18)上；第二工序，将工件与集电杆(29)连接，向工件施加低电压来进行电泳涂装；第三工序，第二机器人(12)具有负电极(31)，在第二机器人(12)夹持工件时，将与工件连接的负电极(31)的连接状态从集电杆(29)切换到与第二正电极(21)对应的集电杆(30)，之后通过第二机器人(12)将工件朝向具有集电杆(30)的第二工作台(19)移动并进行电泳涂装；以及第四工序，将工件与集电杆(30)连接，向工件施加高电压来进行电泳涂装。
Description
技术领域
本发明涉及一种电泳涂装方法及工件电泳涂装装置，更为具体的是涉及利用机械手进行的电泳涂装方法及工件电泳涂装装置。
背景技术
汽车用工件的涂装是通过将工件置入容器中，连同容器浸入电泳涂装液中，在电泳电极之间通上电，从而将涂料成分附着在工件上而进行的。此时，在开始通电时，被涂装工件的表面电阻小，因此有大电流流动，涂装膜的形成急剧进行，从而存在涂装厚度不均的问题。为了解决该问题，在涂装开始时，施加低电压，在经过预定时间之后，切换为高电压。例如，专利文献1公开了上述技术。在专利文献1中，利用吊架吊起工件，之后移动吊架。另外，将向固定电极通电的电压从低电压切换为高电压。
专利文献1：日本特公平6-63115号公报
发明内容
但是，专利文献1所公开的发明存在如下问题。
即，由于工件被吊架吊起之后进行移动，因此很难任意改变工件的倾斜度等，很难排出将工件浸入电泳液时在工件内产生的气体。当工件内残留气体时，对附着有气体的部分不能充分进行涂装，因此存在涂装不均的问题。
并且，将工件利用吊架吊起之后，在固定的电极之间移动，因此根据工件的形状，电极与工件各部分之间的距离不同，因此存在电泳涂装的膜厚大不相同的问题。并且，附着多余的膜厚会导致成本上升。
本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够容易排出气体且能够对各部分均匀涂装的工件涂装方法及工件电泳涂装装置。
为实现上述目的，本发明的工件电泳涂装方法及工件电泳涂装装置具体如下。
(1)一种工件电泳涂装方法，通过将工件浸入到具有施加低电压的第一正电极和施加高电压的第二正电极的电泳槽内的电泳液中，对工件表面进行电泳涂装，工件电泳涂装方法包括：(a)第一工序，第一机器人将工件移动到具有与第一正电极对应的第一负电极的第一工作台上；(b)第二工序，将工件与第一负电极连接，向工件施加低电压来进行电泳涂装；(c)第三工序，第二机器人具有第三负电极，在第二机器人夹持工件时，将与工件连接的第三负电极的连接状态从第一负电极切换到与第二正电极对应的第二负电极，之后通过第二机器人将工件朝向具有第二负电极的第二工作台移动并进行电泳涂装；以及(d)第四工序，将工件与第二负电极连接，向工件施加高电压来进行电泳涂装。
(2)在(1)所记载的工件电泳涂装方法中，其特征在于，所述第三工序中，在将所述第三负电极的连接状态从所述第一负电极切换到所述第二负电极时，使用晶闸管使所述第一负电极与所述第二负电极导通。
(3)在(1)或(2)所记载的工件电泳涂装方法中，其特征在于，还包括第五工序，在该第五工序中，第三机器人使所述工件脱离与所述第二负电极的连接而将所述工件送出。
(4)一种工件电泳涂装装置，通过将工件浸入到具有施加低电压的第一正电极和施加高电压的第二正电极的电泳槽内的电泳液中，对工件表面进行电泳涂装，工件电泳涂装装置包括：第一工作台，将工件和与第一正电极对应的第一负电极连接，向工件施加低电压来进行电泳涂装；第一机器人，将工件搭载到第一工作台上；第二机器人，具有第三负电极，第二机器人在夹持工件时，将与工件连接的第三负电极的连接状态从第一负电极切换到与第二正电极对应的第二负电极，之后将工件朝向具有第二负电极的第二工作台移动并进行电泳涂装；第二工作台，将工件与第二负电极连接，向工件施加高电压来进行电泳涂装；以及第三机器人，使工件脱离与第二负电极的连接而将工件送出。
接着，对上述本发明的工件电泳涂装方法及工件电泳涂装装置的作用、效果进行说明。
本发明的工件电泳涂装方法，包括(a)第一工序，第一机器人将工件移动到具有与第一正电极对应的第一负电极的第一工作台上，因此，在将工件浸入到电泳液中时，能够任意倾斜工件，因此能够去除附着在工件的下表面而残留下来的气体，从而能够消除由气体附着引起的涂装不均。并且，包括(c)第三工序，第二机器人具有第三负电极，在第二机器人夹持工件时，将与工件连接的第三负电极的连接状态，从第一负电极切换到与第二正电极对应的第二负电极，之后通过第二机器人将工件朝向具有第二负电极的第二工作台移动并进行电泳涂装，因此相对于固定设置的第一正电极及第二正电极，能够使工件保持任意的位置关系，因此能够使工件的各部分相对于正电极保持均等来进行均匀的涂装，从而能够使涂装厚度均匀，消除涂料的浪费。
并且，在第三工序中，在将第三负电极的连接状态从第一负电极切换到第二负电极时，使用晶闸管使第一负电极与第二负电极导通，因此即使第一负电极与第二负电极之间存在电位差，也能防止火花的发生。
并且，包括第五工序，在该第五工序中，第三机器人使所述工件脱离与第二负电极的连接而将工件送出，因此能够完全通过机器人来传送电泳涂装中的工件，因此无需多余的传送机构，从而能够降低整体设备的成本。
附图说明
图1为表示用于进行电泳涂装方法的电泳装置的整体结构的图。
标号说明
11 第一机器人
12 第二机器人
13 第三机器人
16 电泳槽
17 涂料
18 第一工作台
19 第二工作台
20 第一正电极
21 第二正电极
22、23整流器
24 晶闸管开关
29、30集电杆
31 负电极
具体实施方式
以下，参照附图对本发明中的工件的电泳涂装方法的一个实施方式进行详细的说明。
图1表示电泳涂装设备的整体结构。在电泳槽16内充入有约八成的涂料17。在电泳槽16内固定设置有第一工作台18、第二工作台19。在第一工作台18上设置有第一集电杆29。在第二工作台19上设置有第二集电杆30。在与第一工作台18相对的位置和朝第二工作台方向延伸的位置上，固定设置有多个圆柱状的第一正电极20。在与第二工作台19相对的位置和朝第一工作台延伸的位置上，固定设置有圆柱状的第二正电极21。
在第一工作台18与第二工作台19的中间位置设有第二机器人12。在与电泳槽16的左端相对的位置设有第一机器人11。在与电泳槽16的右端相对的位置设有第三机器人13。第一机器人11、第二机器人12及第三机器人3配置在大致一条直线上。
第一机器人11、第二机器人12及第三机器人13为具有六轴自由度的机器人，可使工件倾斜地自由地移动到任意位置。
作为低电源用直流电源的整流器22的正极侧与第一正电极20连接，负极侧通过开关25与集电杆29连接。整流器22提供200V的直流电压。作为高电压用电源的整流器23的正极侧与第二正电极21连接，负极侧通过开关27与集电杆30连接，并且通过开关26与设置在机器人12的手抓12a上的负电极31连接。整流器23提供300V的直流电压。
在这里，集电杆29为第一负电极，集电杆30为第二负电极，负电极31对应于第三负电极。
整流器22的负极侧与晶闸管开关24的一端连接。并且，整流器23的负极侧与晶闸管开关24的另一端连接。并且，开关25、26、27及晶闸管开关24与控制装置32连接。
接着，对使用具有上述结构的电泳涂装装置进行的电泳涂装方法进行说明。
直接用机械手夹持工件，或者将工件固定到托架上，通过机械手夹持该托架来进行传送。
机器人11的手抓11a将位于电泳槽16外的工件夹持抬升之后浸入到电泳槽16内的涂料17中。在将工件侵入涂料17中时，为了使附着在工件上的气体容易排出，按照工件的形状，以适当的角度将工件17侵入涂料17中。并且对于具有难以排出气体的形状的工件，在将工件侵入涂料的过程中，摆动机器人11的手抓11a来改变工件的角度，并且使工件振动，从而使气体排出。
机器人11将工件搭载到第一工作台18上。此时，工件与集电杆29连接。当在第一工作台18上搭载工件时，通过控制装置32导通开关25，从而工件与整流器22的负极侧导通。由此，经由第一正电极20、涂料17、工件、集电杆29流动有电流，从而进行电泳涂装。
在经过预定时间之后，由机器人12夹持工件。此时，设置在机器人12的手抓12a上的负电极31与整流器23的负极侧电极导通。因此，若直接由机器人12的手抓12a夹持工件，则在整流器22与整流器23的负极侧之间存在电位差时，有可能发生火花。在本实施例中，在机器人12的手抓12a夹持工件的稍早之前，控制装置32导通晶闸管开关24，由此使整流器22和整流器23的各负极侧与接地线28导通，从而消除电位差，因此手抓12a在夹持工件时，不会发生火花。在夹持工件之后，通过控制装置32使开关25截止，解除集电杆29与整流器22的负极侧的导通。
当机器人12的手抓12a夹持工件时，工件与负电极31导通。因此，经由第一正电极20、涂料17、工件、负电极31流动有电流，从而进行电泳涂装。并且，随着机器人12的手抓12a夹持工件并且从第一工作台18朝第二工作台19移动工件，经由第二正电极21、涂料17、工件、负电极31流动有电流，从而进行基于高电压的电泳涂装。
机器人12进行电泳涂装并传送工件，因此机器人12能够使工件以任意位置、角度与第一正电极20及第二正电极21相对，因此能够对工件实现均匀的涂装。并且，使工件相对于第一正电极20及第二正电极21摆动地运动，由此能够提高电泳涂装的效率，缩短涂装时间。
机器人12将工件搭载到第二工作台19上。由此，集电杆30与工件导通。之后，通过控制装置32使开关26截止，使开关27导通。由此，整流器23的负极侧的连接，从负电极31切换为集电杆30。
并且，经由第二正电极21、涂料17、工件、集电杆30流动有电流，从而进行基于高电压的电泳涂装。
在经过预定时间之后，通过控制装置32使开关27截止，从而结束电泳涂装。之后，机器人13的手抓13a夹持工件从涂料17中传送到外部。此时，在涂料17的表面会漂浮有铁粉等物质。若直接送出工件的话，漂浮的物质会附着到工件上。由于使用机器人13送出工件，且从涂料17中送出工件时能够以任意角度送出工件，因此能够以工件的必要的面不附着漂浮物质的方式，定位工件状态并送出工件，从而能够防止工件的必要的面附着漂浮物质。
如以上所进行的详细说明，根据本实施例的工件电泳涂装方法，通过将工件浸入到具有施加低电压的第一正电极20和施加高电压的第二正电极21的电泳槽16内的涂料17中，对工件表面进行电泳涂装，工件电泳涂装方法包括：(a)第一工序，第一机器人11将工件移动到具有与第一正电极20对应的集电杆29的第一工作台18上；(b)第二工序，将工件与集电杆29连接，向工件施加低电压来进行电泳涂装；(c)第三工序，第二机器人12具有负电极31，在第二机器人12夹持工件时，将与工件连接的负电极31的连接状态，从集电杆29切换到与第二正电极21对应的集电杆30，之后通过第二机器人12将工件朝向具有集电杆30的第二工作台19移动并进行电泳涂装；以及(d)第四工序，将工件与集电杆30连接，向工件施加高电压来进行电泳涂装，因此，在将工件浸入到电泳液中时，能够任意倾斜工件，因此能够去除附着在工件的下表面而残留下来的气体，从而能够消除由气体附着引起的涂装不均。并且，相对于固定设置的第一正电极20及第二正电极21，能够使工件保持任意的位置关系，因此能够使工件的各部分相对于正电极保持均等来进行均匀的涂装，从而能够使涂装厚度均匀，消除涂料的浪费。
并且，在第三工序中，在将负电极31的连接状态从集电杆29切换到集电杆30时，使用晶闸管24使集电杆29与集电杆30导通，因此即使集电杆29与集电杆30之间存在电位差，也能防止火花的发生。
并且，包括第五工序，在该第五工序中，第三机器人13使工件脱离与集电杆30的连接而将工件送出，因此能够完全通过机器人来传送电泳涂装中的工件，因此无需多余的传送机构，从而能够降低整体设备的成本。
并且，本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明主旨的前提下，还可适当变更结构的一部来进行实施。
例如，在本实施例中，对电泳系统中的电泳工序进行了说明，但在脱脂工序、化学转化工序中也能够实施。
Claims (3)
1.一种工件电泳涂装方法，通过将工件浸入到具有施加低电压的第一正电极和施加高电压的第二正电极的电泳槽内的电泳液中，对工件表面进行电泳涂装，所述工件电泳涂装方法的特征在于，包括：
第一工序，第一机器人将所述工件移动到具有与所述第一正电极对应的第一负电极的第一工作台上；
第二工序，将所述工件与所述第一负电极连接，向所述工件施加低电压来进行电泳涂装；
第三工序，第二机器人具有第三负电极，在第二机器人夹持所述工件时，将与所述工件连接的第三负电极的连接状态从所述第一负电极切换到与所述第二正电极对应的第二负电极，之后通过所述第二机器人将所述工件朝向具有所述第二负电极的第二工作台移动并进行电泳涂装；以及
第四工序，将所述工件与所述第二负电极连接，向所述工件施加高电压来进行电泳涂装，
所述第一机器人和所述第二机器人为具有六轴自由度的机器人，使工件倾斜地自由地移动到任意位置，
在所述第三工序中，在将所述第三负电极的连接状态从所述第一负电极切换到所述第二负电极时，使用晶闸管使所述第一负电极与所述第二负电极导通。
2.如权利要求1所述的工件电泳涂装方法，其特征在于，
还包括第五工序，在该第五工序中，第三机器人使所述工件脱离与所述第二负电极的连接而将所述工件送出。
3.一种工件电泳涂装装置，通过将工件浸入到具有施加低电压的第一正电极和施加高电压的第二正电极的电泳槽内的电泳液中，对工件表面进行电泳涂装，所述工件电泳涂装装置的特征在于，包括：
第一工作台，将所述工件和与所述第一正电极对应的第一负电极连接，向所述工件施加低电压来进行电泳涂装；
第一机器人，将所述工件搭载到所述第一工作台上；
第二机器人，具有第三负电极，该第二机器人在夹持所述工件时，将与所述工件连接的第三负电极的连接状态从所述第一负电极切换到与所述第二正电极对应的第二负电极，之后将所述工件朝向具有所述第二负电极的第二工作台移动并进行电泳涂装；
第二工作台，将所述工件与所述第二负电极连接，向所述工件施加高电压来进行电泳涂装；以及
第三机器人，使所述工件脱离与所述第二负电极的连接而将所述工件送出，
所述第一机器人、所述第二机器人和所述第三机器人为具有六轴自由度的机器人，使工件倾斜地自由地移动到任意位置，
工件电泳涂装装置具有晶闸管，该晶闸管在将所述第三负电极的连接状态从所述第一负电极切换到所述第二负电极时，使所述第一负电极与所述第二负电极导通。
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