JP2001152395A

JP2001152395A - 電着塗装装置

Info

Publication number: JP2001152395A
Application number: JP33707899A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Nonomura; 広実野々村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】電着入槽部における大電流の発生およびバイポ
ーラ不具合の発生を防止できる電着塗装装置を提供す
る。【解決手段】電着塗料液Ｌが満たされ被塗物Ｂが浸漬さ
れる電着槽１と、電着槽に設けられ電圧が印加される電
極体３ａ，３ｂとを備え、電着入槽領域の電極体３ａの
印加電圧はスロースタート制御される電着塗装装置であ
り、少なくとも電着入槽領域に設けられた電極体３ａ
が、被塗物の進行方向に対して移動可能とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電着塗装装置に関
し、特に電着入槽部における大電流の発生およびバイポ
ーラ不具合の発生を防止できる電着塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車ボディの塗装系には、下塗り塗
装、中塗り塗装および上塗り塗装からなる３コート塗装
系が広く採用されており、このうちの下塗り塗装工程で
は、たとえば脱脂処理、表面調整および化成処理ののち
に、自動車ボディを電着塗料液中に全没させるフルディ
ップ式電着塗装法が広く用いられている。

【０００３】この種のフルディップ式電着塗装法では、
自動車ボディは、電着入槽部において徐々に入槽してい
くので、以下の２つの問題がある。

【０００４】すなわち、電着槽内に設けられた電極板に
常時同じ電圧を印加しておくと、入槽時の自動車ボディ
に大電流が流れ、大型の電源装置が必要となる。また、
このように一度に大電流が流れると自動車ボディの表面
に電解ガスが急激に発生し、これが電着塗膜のピンホー
ル不具合の原因ともなる。

【０００５】他の問題として、電着入槽部においては、
自動車ボディはオーバーヘッドコンベアのバーチカル部
にしたがって傾斜しながら入槽するので、特にバーチカ
ルの終点付近で自車両の先端が前車両の後端に接近する
こととなり、いわゆるバイポーラ（２極化）不具合が生
じるおそれがある。バイポーラ不具合とは、電着入槽部
において未通電の自動車ボディが通電状態にある自動車
ボディに接近すると、当該未通電ボディに電流が流れ、
これにより未通電ボディに酸素ガスが発生し、この酸素
ガスの気泡が付着したまま電着塗装がなされるとピンホ
ール等の不具合になることをいう。その意味で、自動車
ボディに通電しながら入槽させる方式では生じないが、
入槽部においては通電を抑制し、自動車ボディがほぼ全
没してから通電を開始する方式において、ボディ間距離
が短い場合に生じやすい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した一つ目の問
題、すなわち電着入槽部における大電流の発生を解決す
るために、従来より、いわゆる印加電圧のスロースター
ト制御が行われている。このスロースタート制御とは、
電極板への印加電圧の立ち上がりを徐々に増加させるも
ので、この制御は自動車ボディが入槽する度に実行され
る。これにより、入槽時の自動車ボディに大電流が流れ
ることが防止され、電源装置の大型化やピンホール不具
合といった問題が解消される。

【０００７】ところが、このスロースタート制御を採用
すると、ボディの間隔が１ｍ以内では上述したバイポー
ラ不具合が生じ、１〜２ｍではバイポーラ不具合が生じ
るおそれがきわめて大きい。

【０００８】このため、ボディピッチを大きくしたり、
電着入槽部の電極板を除去する対策を講じる必要があ
り、その結果、生産性が低下したり、電着槽が大型化す
るといった問題があった。

【０００９】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、電着入槽部における大電流
の発生およびバイポーラ不具合の発生を防止できる電着
塗装装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、請求項１記載の電着塗装装置は、電着塗料液
が満たされ被塗物が浸漬される電着槽と、前記電着槽に
設けられ電圧が印加される電極体とを備えた電着塗装装
置において、少なくとも電着入槽領域に設けられた電極
体が、前記被塗物の進行方向に対して移動可能とされて
いることを特徴とする。

【００１１】このとき、特に限定はされないが、少なく
とも前記電着入槽領域の電極体の印加電圧は、スロース
タート制御されることがより好ましい。

【００１２】また、前記電着入槽領域の電極体は、前記
被塗物に伴走して移動することがより好ましい。

【００１３】さらに、前記電着入槽領域の電極体は、前
進限まで移動すると後退限まで戻ることがより好まし
い。

【００１４】本発明の電着塗装装置では、電着入槽領域
の電極体が被塗物に伴走して移動するので、被塗物に流
れる電流が均一になり、特に電着入槽部において印加電
圧をスロースタート制御しても被塗物に形成される電着
膜厚が均一となる。

【００１５】また、電着入槽部において電極体が被塗物
に伴走して移動するので、後続の被塗物が入槽する際に
は、当該後続の被塗物と電極体との距離が大きくなり、
これによりバイポーラ不具合を防止することができる。

【００１６】すなわち、本発明によればスロースタート
制御の実施とバイポーラ不具合の防止とを両立すること
ができる。

【００１７】（２）本発明においては特に限定されない
が、請求項５記載の電着塗装装置では、前記移動可能と
された電極体は複数の電極体を含み、前記被塗物の進行
方向に対して相互の間隔が可変とされていることを特徴
とする。

【００１８】本発明の電着塗装装置では、少なくとも電
着入槽部の電極体の間隔が可変とされているので、被塗
物の仕様、たとえば被塗物の塗装面積に応じて電極体の
間隔を適宜変更することができる。この結果、塗装面積
が大きい被塗物も小さい被塗物も、電極体から均一な電
圧が印加されることになり、形成される電着膜厚の均一
化を図ることができる。

【００１９】また、請求項６記載の電着塗装装置では、
前記スロースタート制御は、前記被塗物の仕様に応じて
通電開始ポイントが変更される制御を含むことを特徴と
する。

【００２０】このとき、特に限定はされないが、たとえ
ば前記被塗物の仕様は当該被塗物の塗装面積である。

【００２１】本発明の電着塗装装置では、たとえば塗装
面積の大きい被塗物に対してはスロースタート制御の通
電開始ポイントを早くし、塗装面積の小さい被塗物に対
してはスロースタート制御の通電開始ポイントを遅くす
る。これにより、塗装面積の小さい被塗物に過剰な膜厚
の電着塗膜が形成されることが防止でき、逆に塗装面積
の大きい被塗物に形成される電着塗膜の膜厚不足を防止
することができる。

【００２２】この場合、電着入槽部以降の電極体への電
圧印加をＯＦＦとする制御を組み合わせても効果的であ
る。

【００２３】また、本発明にいう通電開始ポイントの制
御は、電極板に印加する電圧の制御に加え、被塗物側の
電位の制御も含まれる趣旨である。たとえば、カチオン
型電着塗料では、電着塗料に正電圧を印加することとも
に被塗物をアースするが、電着塗料に印加する正電圧の
開始ポイントを制御する以外にも、被塗物のアースをＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御しても同様の作用効果が得られる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１乃至４記載の発明によれば、被
塗物に流れる電流が均一になり、特に電着入槽部におい
て印加電圧をスロースタート制御しても被塗物に形成さ
れる電着膜厚が均一となる。

【００２５】また、電着入槽部において電極体が被塗物
に伴走して移動するので、後続の被塗物が入槽する際に
は、当該後続の被塗物と電極体との距離が大きくなり、
これによりバイポーラ不具合を防止することができる。

【００２６】すなわち、本発明によればスロースタート
制御の実施とバイポーラ不具合の防止とを両立すること
ができる。

【００２７】これに加えて、請求項５乃至７記載の発明
によれば、被塗物の塗装面積などのような仕様の相違に
拘わらず、電着膜厚が均一かつ過不足がなくなり、電着
塗装品質が向上するとともに電着塗料液の浪費を防止す
ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の電着塗装装置の実施
形態を示す断面図、図２は図１に示す電着塗装装置の動
作を説明するための断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩ
Ｉ線に沿う断面図、図４は図１に示す電着塗装装置の電
極板を示す正面図、図５は本発明の電極板の使用形態を
示す正面図、図６は本発明の電着塗装装置の制御形態を
示すタイミングチャートである。

【００２９】まず、図１に示すように本実施形態の電着
塗装装置は、長い船状の電着槽１を有し、この電着槽１
内に電着塗料液Ｌが満たされている。被塗物である自動
車ボディＢ（同図には先頭ボディから順にＢ１，Ｂ２，
Ｂ３，Ｂ４とする。）は、ハンガＨに搭載された状態で
オーバーヘッドコンベアＣにより一定速度で搬入され、
電着槽１内へボディを全没させるために、このオーバー
ヘッドコンベアＣは、電着槽１の入槽側で約２０°〜４
０°の下向き傾斜とされ、電着槽有効範囲においてはボ
ディＢが全没する高さを保ち、出槽側で約２０°〜４０
°の上向き傾斜とされている。図１において、図の左側
が入槽側であり右側が出槽側である。

【００３０】電着槽有効範囲、つまりボディＢが全没す
る範囲の電着槽１の長さは、たとえば３分以上の全没時
間が確保されるように設定されている。ボディＢが入槽
されると、カチオン型電着塗料では、電着槽１の側壁お
よび底壁（底壁に設けられた電極板は図示を省略す
る。）に配置された電極板３ａ，３ｂを介して、電着塗
料液Ｌに３００Ｖ前後の直流電圧が印加され、これによ
りアースされたボディＢとの間で塗料粒子の電気泳動が
生じ、ボディＢの内外板や袋構造内面に電着塗膜が形成
される。

【００３１】電着槽１の出槽側の外部にはオーバーフロ
ー槽２が設けられており、電着槽１とオーバーフロー槽
２との間の堰を越えた電着塗料液Ｌは当該オーバーフロ
ー槽２へ流入する。図示は省略するが、このオーバーフ
ロー槽２には、当該オーバーフロー槽２内の電着塗料液
Ｌを電着槽１へ戻すための塗料循環配管系が設けられて
いる。また、電着槽１内には電着塗料液Ｌを当該電着槽
１内に噴射するためのノズルを有する塗料循環系が設け
られており、これにより電着槽１内の電着塗料液の沈降
の防止や気泡の除去等々がなされるようになっている。

【００３２】特に本実施形態の電着塗装装置では、電着
入槽領域の側壁に設けられた電極板３ａ（いわゆる、一
段目電極）がボディＢの進行方向に沿って移動可能とさ
れ、それ以降の領域の側壁に設けられた電極板３ｂ（い
わゆる、二段目電極）は固定されている。

【００３３】この構成を詳細に説明すると、図１，図３
および図４に示すように、電着入槽領域には、たとえば
片側３枚の平板状電極板３ａが、伸縮バー４により互い
に連結され、各電極板３ａは電着槽１の側壁上部に設け
られた駆動レール５に取り付けられている。この駆動レ
ール５は、図４に正面図で示すように、閉ループを構成
する上下２段のレールであり、その内部にはチェーン６
が設けられ、モータ７により同図に矢印で示す方向に駆
動する。なお、図４は図１と同じ側壁面から見た図であ
り、ボディＢは図４において左から右に向かって搬送さ
れる。

【００３４】また、各電極板３ａの下端には一対のバー
８が設けられており、図３に示すように電着槽１の側壁
の下部に設けられた一対のガイドバー９の間に位置する
ように設けられている。これにより、電極板３ａが駆動
レール５に沿って移動したときに電極板３ａの下端が振
れるのが防止される。なお、バー８は電極板３ａが駆動
レール５の上段に沿って原位置に戻る際においても当該
電極板３ａの振れを防止するために、その長さが決定さ
れている。

【００３５】次に作用を説明する。図２は、図１に示す
状態から約半ピッチ進んだ状態を示す図であり、この図
２の状態から約半ピッチ進むと、図１に示す状態にな
る。ただし、各ボディＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４はそれぞ
れＢ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５になる。

【００３６】まず、図１に示す状態では、電極板３ａが
電着入槽側の原位置に戻され、同図のボディＢ３が当該
３つの電極板３ａに到着した状態である。これまでの状
態では、電極板３ａには電圧は印加されていない。

【００３７】この状態から、図６に示すように電極板３
ａにスロースタート制御にて電圧を印加する。すなわ
ち、図１に示す状態が図６の「イ」の位置であり、ここ
から所定時間だけ徐々に印加電圧を増加させ、図１と図
２の間の状態で印加電圧を最大値とする（このポイント
が図６の「ロ」である）。そして、図２に示す状態まで
ボディＢ３が進行したら（このポイントが図６の「ハ」
である。）、印加電圧をＯＦＦとし、以降はこれを繰り
返す。このスロースタート制御により、電着入槽領域に
おける大電流の発生が防止できる。

【００３８】各ボディＢが図１に示す状態から図２に示
す状態まで進行する間に、モータ７を駆動して電極板３
ａを駆動レール５に沿って駆動させ、３つの電極板３ａ
が常にボディＢ３の側方に位置するように伴走させる。
これにより、電着入槽領域にあるボディＢ３には、常に
一定の均一な電圧が印加されることになるので、電着膜
厚のばらつきが生じやすい電着塗装開始直後において、
膜厚の均一化を図ることができる。

【００３９】また、図２に示す状態では、電極板３ａに
最大の電圧が印加されているが、ボディＢ３に後続する
入槽中のボディＢ４は、たとえばボディＢ３とＢ４との
間隔が短くても電極板３ａから充分な距離をおいている
ので、上述したバイポーラ不具合は生じるおそれがな
い。

【００４０】図２に示す状態で電極板３ａへの電圧の印
加が終了すると、図４に示す駆動レール５の帰還路（上
段）に沿って電極板３ａを図１に示す原位置に戻す。以
下、この手順を繰り返す。

【００４１】ちなみに、上述した伸縮バー４は、各電極
板３ａの間隔を固定するもので、手作業にてこの間隔を
調節しても、また自動的に伸縮する機構を有する伸縮バ
ー４を設けても良い。この伸縮バー４は、ボディＢの大
きさが相違したときに電極板３ａの間隔を変化させ、ボ
ディＢに印加される電圧を極力均一にするために用いら
れる。たとえば、図５（Ａ）に示すように被塗物が長い
または大きいボディＢのときは、伸縮バー４を調節して
電極板３ａの間隔を広くし、逆に同図（Ｂ）に示すよう
に被塗物が短いまたは小さいボディＢのときは、伸縮バ
ー４を調節して電極板３ａの間隔を狭くする。これによ
り、ボディの大きさ、長さ、塗装面積等々が異なる被塗
物が流れても、ボディ全体に均一な電圧が印加され、電
着膜厚の均一化を図ることができる。また、自動的に伸
縮する機構を有する伸縮バー４を採用すれば、電極板３
ａに到着したボディＢの大きさを自動検出することで、
多種混合ラインにも適用することができる。

【００４２】また、こうした車種の相違に基づく電着条
件の設定は、電極板３ａの間隔を変更すること以外に
も、たとえば図６に示すスロースタート制御における通
電開始ポイントを変更することでも達成できる。すなわ
ち、図６の上図はボディが相対的に大きくその塗装面積
が大きい被塗物に対するスロースタート制御の一例であ
り、下図はボディが相対的に小さくその塗装面積が小さ
い被塗物に対するスロースタート制御の一例を示す。こ
のように、ボディの塗装面積が小さい場合にはスロース
タート制御の通電開始ポイントを遅延して、トータルの
通電時間を短縮することで、過剰な電着膜厚の形成が防
止でき、コストダウンにつながることになる。

【００４３】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電着塗装装置の実施形態を示す断面図
である。

【図２】図１に示す電着塗装装置の動作を説明するため
の断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】図１に示す電着塗装装置の電極板を示す正面図
である。

【図５】本発明の電極板の使用形態を示す正面図であ
る。

【図６】本発明の電着塗装装置の制御形態を示すタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

１…電着槽３ａ，３ｂ…電極板（電極体）４…伸縮バー５…駆動レール６…チェーン７…モータ８…バー９…ガイドバーＣ…オーバーヘッドコンベアＨ…ハンガーＢ…自動車ボディ（被塗物）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電着塗料液が満たされ被塗物が浸漬される
電着槽と、前記電着槽に設けられ電圧が印加される電極
体とを備えた電着塗装装置において、少なくとも電着入槽領域に設けられた電極体が、前記被
塗物の進行方向に対して移動可能とされていることを特
徴とする電着塗装装置。
【請求項２】少なくとも前記電着入槽領域の電極体の印
加電圧は、スロースタート制御されることを特徴とする
請求項１記載の電着塗装装置。
【請求項３】前記電着入槽領域の電極体は、前記被塗物
に伴走して移動することを特徴とする請求項１または２
記載の電着塗装装置。
【請求項４】前記電着入槽領域の電極体は、前進限まで
移動すると後退限まで戻ることを特徴とする請求項１〜
３記載の電着塗装装置。
【請求項５】前記移動可能とされた電極体は複数の電極
体を含み、前記被塗物の進行方向に対して相互の間隔が
可変とされていることを特徴とする請求項１〜４記載の
電着塗装装置。
【請求項６】前記スロースタート制御は、前記被塗物の
仕様に応じて通電開始ポイントが変更される制御を含む
ことを特徴とする請求項２記載の電着塗装装置。
【請求項７】前記被塗物の仕様が、当該被塗物の塗装面
積であることを特徴とする請求項６記載の電着塗装装
置。