JP2003071330A - 塗装対象検査装置及び塗装対象の検査方法 - Google Patents
塗装対象検査装置及び塗装対象の検査方法Info
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Abstract
るかを検出できる新規な手段を提供する。 【解決手段】 高電圧発生器による電圧印加のオフ時点
である時刻bよりT2秒経過後の時点である時刻cにお
ける塗装対象の電位が、基準値th1より高い場合に、
塗装対象の接地不良と判定する。検出は非接触表面電位
センサにより行う。基準値th1より高い値である基準
値th2を併用し、これにより塗装対象の材料不良(体
積抵抗率ないし時定数の過大)を検出する構成としても
よい。
Description
などの塗装対象を塗装する場合に用いる塗装対象検査装
置及び塗装対象の検査方法に関する。
を、静電塗装により塗装する場合、部品に導電プライマ
ーを塗布後、その上に静電塗装により上塗り塗装を行っ
ている。導電プライマーは、これを上塗り塗装前に乾燥
させる場合のほか、乾燥工程を経ずにウェット状態のま
ま上塗りする場合もある。
装ガンを使って、塗料粒子を荷電状態で塗装対象に吹き
付けることにより、塗料粒子を塗装対象に静電吸着させ
るものである。このため、塗装対象が電気的に接地され
ていない場合には、塗装が正しく実行できないことにな
る。
とを塗装前に調べるために、図7に示すように、導電性
の治具で部品を裏面側から保持すると共に、部品の表面
に電極を接触させ、電極と治具との間に数kVの直流電
圧を印加することにより導通をチェックしていた。
プライマーの塗布に代えて、樹脂に炭素などの導電体を
添加して導電性を付与した材料(導電性樹脂)を用いる
静電塗装方法が提案されている(例えば、特開平8−5
00520号公報)。この導電性樹脂は、低電圧印加時
には体積抵抗率が高く、高電圧印加時には炭素分子間に
おける電子の移動により体積抵抗率が低くなるという性
質を有しており、−90kV程度のコロナ放電により静
電塗装が行われる。このため、上記従来の方法を導電性
樹脂の部品に適用するには、導電性樹脂が導電性をとり
うるような高電圧で樹脂の体積抵抗率および接地のチェ
ックを同時に行う必要があるが、部品を保持する治具が
正しく接地されていなかったり、あるいは部品自体の体
積抵抗率ないし時定数が所定値以上である場合には、塗
装時に塗装機が塗装対象の表面に近づくとスパークを生
じるおそれがあり、塗装できなくなる。また、例えば導
電性ノリル樹脂における体積抵抗率の変化は図8のとお
りであるが、上記従来の測定方法では、部品の表面の汚
れなどの影響により測定結果が2桁以上異なる場合もあ
り、精度の良い測定が困難である。このため、この種の
導電性樹脂を用いる場合について体積抵抗率と接地を同
時にチェックできる手段が要請されている。
状態が静電塗装に適しているかを検出できる新規な手段
を提供することにある。
象に電圧を作用させる電圧供給手段と、前記電圧供給手
段によって電圧を印加された前記塗装対象の過渡状態に
おける電位を検出する検出手段と、前記検出した電位に
基づいて、塗装対象の電気的状態を判定する判定手段
と、を備えた塗装対象検査装置である。
対象の過渡状態における電位を検出し、検出した電位に
基づいて、塗装対象の電気的状態を判定する。
を保持する治具が正しく接地されているか否か、あるい
は部品自体の体積抵抗率・表面抵抗率が所定値以上であ
るか否かに応じて異なる値をとる。したがって第1の本
発明では、過渡状態における電位に基づいて、塗装対象
の電気的状態を正しく検出できる。
検査装置であって、前記判定手段が、前記検出した電位
と所定の基準値との比較に基づいて、塗装対象の除電状
態を判定することを特徴とする塗装対象検査装置であ
る。
位と所定の基準値との比較に基づいて、塗装対象の除電
状態を判定するので、本発明による効果を簡易な構成で
実現できる。
検査装置であって、前記判定手段が、前記検出した電位
と、接地判定基準値または導電性判定基準値の一方との
比較に基づいて、塗装対象の接地状態または導電性を判
定することを特徴とする塗装対象検査装置である。
位と接地判定基準値または導電性判定基準値の一方との
比較に基づいて、塗装対象の接地状態または導電性を判
定するので、簡易な構成によって、塗装対象の接地状態
または導電性が不十分である場合を特定できる。
検査装置であって、前記判定手段が、前記検出した電位
と所定の第1の基準値と該第1の基準値より高い所定の
第2の基準値との比較に基づいて、塗装対象の除電状態
を判定することを特徴とする塗装対象検査装置である。
を用いて除電状態を判定するので、除電状態の判定を更
に詳細に実行できる。
かの本発明の塗装対象検査装置であって、前記検出手段
が、前記塗装対象と非接触の状態で塗装対象の電位を検
出することを特徴とする塗装対象検査装置である。
明による効果に加え、検出手段が塗装対象と非接触の状
態で塗装対象の電位を検出することとしたので、これに
より電位の検出の際のスパークの発生を防止できる。
し、該印加された塗装対象の過渡状態の電位を検出し、
該検出された電位に基づいて、前記塗装対象の電気的状
態を判定することを特徴とする塗装対象の検査方法であ
る。第6の本発明では、第1の本発明と同様の効果を得
ることができる。
の検査方法であって、前記塗装対象は、樹脂に導電体を
添加して成形した導電性樹脂部材であることを特徴とす
る塗装対象の検査方法である。第7の本発明では、第6
の本発明の効果を特に好適に得ることができる。
の塗装対象の検査方法であって、前記判定は、前記検出
した電位と所定の基準値との比較に基づいて、塗装対象
の除電状態を判定することを特徴とする塗装対象の検査
方法である。第8の本発明では、第2の本発明と同様の
効果を得ることができる。
て、以下に図面に基づき詳細に説明する。図1におい
て、実施形態に係る塗装対象検査装置1は、非接触表面
電位センサ3、放電プローブ5、および本体7を含んで
構成されている。
面の電位を、遠隔位置から非接触で検出するものであ
り、例えば、音波を利用した振動型チョッパを内蔵し検
出電極が受ける電界を周期的に変化させ交流電圧に変換
する形式のものが好適である。
された高電圧発生器9、高電圧発生器9の出力をオンオ
フするスイッチ11、該スイッチ11がオンされた時刻
を検出して起動する第1タイマ13、第1タイマ13の
タイムアウト時に起動する第2タイマ14、非接触表面
電位センサ3からの信号に基づいて表面電位を算出する
表面電位測定器15、基準値設定器17、および、表面
電位と基準値との大小関係に基づいて接地判定を行う判
定器19を含んで構成されている。判定器19の出力
は、コンピュータシステムとして構成されたラインコン
トローラ20に接続されており、ラインコントローラ2
0は判定器19からの出力および他の条件や操作入力に
応じて、ボデーの搬入、停止、搬出を制御する。表面電
位測定器15は接地されており、これにより絶対電位を
測定することができる。
ロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを
記憶したROMと、一時的にデータを記憶するRAM
と、入出力ポートとを備え、第1タイマ13、第2タイ
マ14、表面電位測定器15、基準値設定器17および
判定器19の各機能を後述のとおり実行する。
車体のタイヤハウジング部分に用いられる樹脂パネル3
0を例として図示している。外板塗装であれば、どの部
品でも適用できる。樹脂パネル30は、樹脂に炭素を添
加して導電性を付与した導電性ノリル樹脂からなり、−
90kV程度のコロナ放電により静電塗装が行われるも
のである。樹脂パネル30は、導電性のボルト36によ
り、導電性の塗装治具34を介して、鋼板製の車体本体
32に固定されている。なお、塗装治具34は使用しな
くてもよい。車体本体32は、図2に示すとおり台車4
0に搭載され、フロアコンベアで搬送する。車体本体3
2は、台車40およびフロアコンベアを介して常に接地
されている。台車40の搬送経路に沿って、上述の非接
触表面電位センサ3および放電プローブ5が配置され、
また台車40の停止を検出するためのリミットスイッチ
42が設けられている。台車40の運転は、上述したラ
インコントローラ20により制御される。
値th1は、樹脂パネル30やこれを保持する塗装治具
34や車体本体32が正しく接地されているか否かを判
別するための値として設定され、本実施形態では静電塗
装が許可できるか否かの判別値として用いられる。この
基準値th1はオペレータの操作により任意の値を設定
でき、例えば500Vとすることができる。判定器19
は、表面電位測定器15により算出された表面電位と、
基準値設定器17により設定されている基準値th1と
を比較し、表面電位が基準値th1を下回る場合には許
可信号を、また上回る場合には不許可信号を、ラインコ
ントローラ20に対して出力するように構成されてい
る。
査は、樹脂パネル30の成形工程の直後、および、静電
塗装により実行される中塗工程および上塗工程の各直前
に行われる。この検査において、塗装対象検査装置1お
よびラインコントローラ20において行われる処理は以
下のとおりである。
2からの信号に基づいて、車体本体32が検査位置に到
着したかが判別され(S10)、到着した場合には、車
体停止処理として、台車40に対する停止指示の制御信
号が出力される(S20)。次に、高電圧発生器9によ
る電圧の印加が開始され、これと同時に、第1タイマ1
3が起動される(S30)。第1タイマ13は、樹脂パ
ネル30の電位が検査に適した値まで上昇するのに十分
な時間T1をカウントするように設定されている。
したこと、すなわちT1秒が経過したことを条件に(S
40)、電圧の印加が停止され、第2タイマ14による
カウントが開始される(S50)。
0)。表面電位の測定は、非接触表面電位センサ3およ
び表面電位測定器15によって、第2タイマ14により
設定されるT2秒の間にわたって行われる(S70)。
17により設定されている基準値th1と、表面電位測
定器15により算出された表面電位とが、判定器19に
おいて比較される(S80)。この比較の結果、表面電
位が基準値th1を下回る場合には、静電塗装して良い
場合であるとして肯定判定され、表面電位測定につき所
定の終了処理が行われると共に(S90)、車体発車処
理として、台車40に対する発進指示の制御信号が出力
される(S140)。これにより台車40の運転が再開
され、車体本体32が静電塗装工程に投入される。
果、表面電位が基準値th1を上回る場合には、静電塗
装してはならない場合であるとして否定判定され、表面
電位測定につき所定の終了処理が行われると共に(S1
00)、ラインコントローラ20により、所定のコンベ
ア停止処理が行われる(S110)。このコンベア停止
処理の際に、ラインコントローラ20の記憶領域におけ
る所定の異常フラグがセットされる。そして、手作業に
よる異常処置が行われ、所定の再開入力がされると(S
120)、異常フラグがリセットされ(S130)、車
体発車処理として、台車40に対する発進指示の制御信
号が出力される(S140)。これにより台車40の運
転が再開され、車体本体32が静電塗装工程に投入され
る。
圧源である高電圧発生器9の出力をスイッチ11により
スイッチングし、このスイッチングの時点である時刻b
(図4参照)よりT2秒経過後の過渡期間である時刻c
における塗装対象の電位を検出し、検出した電位と基準
値th1との比較に基づいて、静電塗装可否を判定す
る。
スイッチング(スイッチ11のオフ動作)の時点である
時刻bより後の過渡状態における塗装対象の電位は、樹
脂パネル30が所定の電気的特性を持つように正しく成
形できている否か、また、樹脂パネル30やこれを保持
する塗装治具34や車体本体32が正しく接地されてい
るか否かに応じて異なる値をとる。すなわち、塗装対象
の電位は、樹脂パネル30が所定の電気的特性を持つよ
うに正しく成形されており、かつ樹脂パネル30・塗装
治具34および車体本体32が正しく接地されている場
合には、図4におけるV1のように速やかに減衰する
が、樹脂パネル30が所定の電気的特性を持たない、或
いは樹脂パネル30・塗装治具34または車体本体32
が正しく接地されていない場合には、V2のように高い
値を推移する。したがって本実施形態では、樹脂パネル
30の表面の電位を基準値th1と比較することによ
り、塗装対象が接地されているか樹脂パネル30が所定
の電気的特性を有しているかを正しく検出できる。
装対象となる部品の電気的特性、とくに体積抵抗率・表
面抵抗率ないし時定数には、成形条件に応じたばらつき
が存在し、とくに樹脂に炭素などの導電体を添加して導
電性を付与した材料(導電性樹脂)の場合にばらつきが
顕著であるが、体積抵抗率・表面抵抗率ないし時定数が
所定値以上である場合には、静電塗装が良好に行えない
ばかりでなく、塗装における高電圧の印加の際にスパー
クを生じる恐れがあり、塗装することができなくなる。
そこで第2実施形態では、塗装対象である樹脂パネル3
0が正しく接地されているか否かの判定に加えて、塗装
対象である樹脂パネル30自体の導電性をも判定するこ
ととした。
いて複数種類の異なる基準値を設定する。すなわち基準
値設定器17においては、図5に示すように、樹脂パネ
ル30が正しく接地されているか否かを判定するための
基準値th1(上記第1実施形態におけるものと同様の
値である)に加えて、樹脂パネル30自体の導電性を判
定するための基準値th2を設定する。これら基準値t
h1,th2はオペレータの操作により任意の値を設定
でき、例えば基準値th1を500V、基準値th2を
1kVとすることができる。また判定器19は、基準値
設定器17により設定されている基準値th2と、表面
電位測定器15により算出された表面電位とを比較し、
表面電位が基準値th1を上回っているが基準値th2
を下回る場合(表面電位が図5におけるV3のような場
合)には材料不良信号を、また表面電位が基準値th2
を上回る場合(表面電位が図5におけるV2のような場
合)には接地不良信号を、ラインコントローラ20に対
して出力するように構成されている。ラインコントロー
ラ20には、材料不良信号・接地不良信号を受信した場
合にこれらの情報をオペレータに対し文字情報や音声情
報として出力するための出力手段が設けられている。な
お、第2実施形態の他の機械的構成は上記第1実施形態
と同様であるため、その詳細の説明は省略する。
る。図6において、ステップS210ないしS310の
処理は、上記第1実施形態におけるステップS10ない
しS70の処理と同様である。
が行われると、次に、先に表面電位測定器15によって
算出(S260)された表面電位と、基準値th2とが
比較される(S320)。この比較の結果、表面電位が
基準値th2を下回る場合には、異常の原因が樹脂パネ
ル30における導電性の不良(体積抵抗率ないし時定数
の不足による除電性の悪化)にあるとして肯定判定さ
れ、ラインコントローラ20に対し所定の材料不良信号
が出力される(S330)。また、表面電位が基準値t
h2を上回る場合には、異常の原因が樹脂パネル30の
接地の不良にあるとして、ラインコントローラ20に対
し所定の接地不良信号が出力される(S340)。ライ
ンコントローラ20では、これらの材料不良信号または
接地不良信号にそれぞれ対応する文字情報や音声情報
が、出力手段によりオペレータに対し出力される。
所定の再開入力がされると(S350)、異常フラグが
リセットされ(S360)、車体発車処理として、台車
40に対する発進指示の制御信号が出力される(S37
0)。これにより台車40の運転が再開され、車体本体
32が静電塗装工程に投入される。
発生器9のスイッチング(スイッチ11のオフ動作)の
時点である時刻bより後の時点、とくに過渡状態におけ
る塗装対象の電位と、所定の基準値th2との比較に基
づいて、樹脂パネル30自体の導電性を判定することと
したので、樹脂パネル30の導電性が不十分である場合
を特定できる。
樹脂パネル30が正しく接地されているかの判定(S2
80)と、樹脂パネル30自体の導電性の判定(S32
0)との両者を行うこととしたが、後者の判定のみを行
う構成としてもよい。
によるスイッチングの時点である時刻bよりT2秒経過
後の時点である時刻cにおける塗装対象の電位を検出
し、これを基準値th1または基準値th2と比較する
こととしたが、表面電位を連続的または離散的に検出し
ながら、表面電位が基準値を下回った時点で、接地不良
または材料不良の判定を行いこれを出力する構成として
もよく、この場合には接地不良または材料不良の判定と
出力とを迅速に行える利点がある。
樹脂パネル30の絶対電位を検出することとしたが、こ
のような構成に代えて、検出手段が保持する所定の基準
電位に対する塗装対象の相対電位を所定の基準値と比較
したり、検出手段が保持する基準電位に対する塗装対象
の相対電位を測定し、これに基準電位の絶対電位や対地
電位を加算して所定の基準値と比較する構成としてもよ
い。
9のスイッチングの時点をスイッチ11のオフ動作の時
点(時刻b)とし、このオフ動作の時点より後の時点に
おける塗装対象の電位を基準値th1または基準値th
2と比較する構成としたが、塗装対象である樹脂パネル
30の放電特性だけでなく充電特性も、接地不良の有無
や材料不良の有無に応じて異なるものとなる。すなわ
ち、高電圧が印加された際の表面電位の上昇は、接地不
良や材料不良(体積抵抗率・表面抵抗率ないし時定数の
過大)の場合に急峻になるはずである。したがって、上
記各実施形態の構成に代えて、あるいは上記各実施形態
の構成に加えて、スイッチ11のオン動作の時点(時刻
a)から後の表面電位の変化を検出し、所定時間後の表
面電位が所定の基準値より高い場合に、これを接地不良
および/または材料不良と判定する構成としてもよい。
位を基準値と比較する構成のほか、塗装対象の電位の過
渡状態における単位時間あたりの変化量や微分値を、所
定の基準値と比較する構成としてもよく、このような構
成も本発明の範疇に属するものである。また、上記実施
形態では導電性ノリル樹脂からなる塗装対象について本
発明を適用する例について説明したが、本発明は他の種
類の導電性樹脂や、非導電性樹脂に導電プライマーを塗
布したものなど、他の種々の材料からなる塗装対象につ
いて適用することが可能である。
である。
斜視図である。
ある。
よび基準値の関係を示すタイミング図である。
よび基準値の関係を示すタイミング図である。
る。
ラフである。
を示すグラフである。
放電プローブ、9高電圧発生器、11 スイッチ、1
3 第1タイマ、14 第2タイマ、15表面電位測定
器、17 基準値設定器、19 判定器、20 ライン
コントローラ、30 樹脂パネル、32 車体本体、3
4 塗装治具、th1,th2 基準値。
Claims (8)
- 【請求項1】 塗装対象に電圧を作用させる電圧供給手
段と、 前記電圧供給手段によって電圧を印加された前記塗装対
象の過渡状態における電位を検出する検出手段と、 前記検出した電位に基づいて、塗装対象の電気的状態を
判定する判定手段と、 を備えた塗装対象検査装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の塗装対象検査装置であ
って、 前記判定手段が、前記検出した電位と所定の基準値との
比較に基づいて、塗装対象の除電状態を判定することを
特徴とする塗装対象検査装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の塗装対象検査装置であ
って、 前記判定手段が、前記検出した電位と、接地判定基準値
または導電性判定基準値の一方との比較に基づいて、塗
装対象の接地状態または導電性を判定することを特徴と
する塗装対象検査装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の塗装対象検査装置であ
って、 前記判定手段が、前記検出した電位と所定の第1の基準
値と該第1の基準値より高い所定の第2の基準値との比
較に基づいて、塗装対象の除電状態を判定することを特
徴とする塗装対象検査装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の塗
装対象検査装置であって、 前記検出手段が、前記塗装対象と非接触の状態で塗装対
象の電位を検出することを特徴とする塗装対象検査装
置。 - 【請求項6】 塗装対象に電圧を印加し、該印加された
塗装対象の過渡状態の電位を検出し、該検出された電位
に基づいて、前記塗装対象の電気的状態を判定すること
を特徴とする塗装対象の検査方法。 - 【請求項7】 請求項6に記載の塗装対象の検査方法で
あって、 前記塗装対象は、樹脂に導電体を添加して成形した導電
性樹脂部材であることを特徴とする塗装対象の検査方
法。 - 【請求項8】 請求項6または7に記載の塗装対象の検
査方法であって、 前記判定は、前記検出した電位と所定の基準値との比較
に基づいて、塗装対象の除電状態を判定することを特徴
とする塗装対象の検査方法。
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