JP2016055269A - Electrostatic coating apparatus and electrostatic coating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、静電塗装装置、及び静電塗装装置用プログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an electrostatic coating apparatus and an electrostatic coating apparatus program.
塗装分野において、装飾性や機能性などの観点から導電性の粒子が混合された塗料、例えばアルミフレークなどの金属粒子を含有するいわゆるメタリック塗料の使用が増えている。このような塗料を使用する場合、噴霧した塗料に高電圧を印加する静電塗装では、いわゆるメタルブリッジがしばしば問題となる。メタルブリッジとは、塗料中に分散していた金属粒子が塗料経路内で滞留して鎖状に繋がることで塗料の絶縁抵抗が極端に低下する現象である。メタルブリッジが生じると塗料経路内の塗料に電流が流れ、これにより静電塗装装置内の回路に過電流が流れて過電流異常となる。 In the field of coating, the use of paints mixed with conductive particles, for example, so-called metallic paints containing metal particles such as aluminum flakes, is increasing from the viewpoint of decorativeness and functionality. When such a paint is used, a so-called metal bridge is often a problem in electrostatic painting in which a high voltage is applied to the sprayed paint. The metal bridge is a phenomenon in which the insulation resistance of the paint is extremely reduced by the metal particles dispersed in the paint staying in the paint path and being connected in a chain form. When a metal bridge occurs, an electric current flows through the paint in the paint path, thereby causing an overcurrent to flow through the circuit in the electrostatic coating apparatus, resulting in an overcurrent abnormality.
一方、過電流異常は、塗料に高電圧を印加するための電極と接地状態の被塗装物とが接近した場合や、内部回路が故障した場合等にも生じ得る。過電流異常が生じた状態で、さらに高電圧を出力して静電塗装を続けることは、安全上好ましくない。そのため、従来の静電塗装装置は、過電流異常が生じた場合に高電圧の出力を停止して静電塗装を停止させていた。 On the other hand, an overcurrent abnormality may also occur when an electrode for applying a high voltage to a paint and a grounded object are close to each other, or when an internal circuit has failed. It is not preferable in terms of safety to continue the electrostatic coating by outputting a higher voltage in a state where an overcurrent abnormality has occurred. For this reason, the conventional electrostatic coating apparatus stops the electrostatic coating by stopping the output of the high voltage when an overcurrent abnormality occurs.
しかし、メタルブリッジは、塗料に流れが生じて鎖状に繋がった金属粒子が分断されることで、比較的短期間で容易に解消される。また、メタルブリッジは、作業の合間や休憩時間等、塗料の噴霧が中断された場合に生じ易いことから、不定期に発生しかつ比較的頻繁に生じる現象である。そのため、メタルブリッジが発生する度に、いちいち静電塗装を停止していると、作業が滞り生産性も低下する。 However, the metal bridge is easily eliminated in a relatively short period of time by dividing the metal particles connected to the chain shape by causing a flow in the paint. In addition, metal bridge is a phenomenon that occurs irregularly and relatively frequently because it is likely to occur when spraying of paint is interrupted, such as between work and breaks. Therefore, if electrostatic coating is stopped each time a metal bridge is generated, work is delayed and productivity is also reduced.
そこで、安全性を確保しつつ、メタルブリッジの発生による静電塗装の停止を回避し、生産性の向上を図ることができる静電塗装装置及び静電塗装装置用プログラムを提供する。 Therefore, an electrostatic coating apparatus and a program for an electrostatic coating apparatus are provided that can prevent the stop of electrostatic coating due to the occurrence of a metal bridge and improve productivity while ensuring safety.
(請求項1)
請求項1に記載の静電塗装装置は、塗料を噴霧するノズルと、前記ノズルから噴霧された塗料を帯電させるための高電圧を出力する高電圧出力部と、前記高電圧出力部に高電圧を供給する高電圧発生部と、前記高電圧発生部に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部で検出した電流に基づいて前記高電圧発生部から出力される電圧を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記電流検出部で検出した電流値が過電流異常となる電流値よりも低い値に設定された閾値以上になった場合に定電流制御を行い、当該定電流制御を所定期間継続した場合に前記高電圧発生部からの電圧の出力を停止する。
(Claim 1)
The electrostatic coating apparatus according to claim 1, a nozzle that sprays paint, a high-voltage output unit that outputs a high voltage for charging the paint sprayed from the nozzle, and a high voltage to the high-voltage output unit A high voltage generator that supplies current, a current detector that detects a current flowing through the high voltage generator, and a control that controls a voltage output from the high voltage generator based on the current detected by the current detector A section. The control unit performs constant current control when the current value detected by the current detection unit is equal to or higher than a threshold value set to a value lower than a current value causing an overcurrent abnormality, and performs the constant current control for a predetermined period. When it continues, the output of the voltage from the high voltage generator is stopped.
このような構成によれば、塗料経路内でメタルブリッジが発生し、高電圧発生部に流れる電流が閾値を超えそうになっても、制御部は、定電流制御を行うことで、高電圧発生部に流れる電流が閾値を超えないようにすることができる。つまり、制御部は、定電流制御を行うことで、高電圧発生部に流れる電流が、過電流異常となる電流値に達しないようにする。これにより、制御部は、過電流異常によって静電塗装が停止することを回避し、静電塗装を継続することができる。 According to such a configuration, even if a metal bridge occurs in the paint path and the current flowing through the high voltage generation unit is likely to exceed the threshold, the control unit performs high current generation by performing constant current control. It is possible to prevent the current flowing through the portion from exceeding the threshold value. That is, the control unit performs constant current control so that the current flowing through the high voltage generation unit does not reach a current value that causes an overcurrent abnormality. Thereby, the control part can avoid that electrostatic coating stops by an overcurrent abnormality, and can continue electrostatic coating.
また、メタルブリッジは、比較的短期間で解消される。換言すれば、高電圧発生部に流れる電流値が長期間継続して閾値以上になる要因は、メタルブリッジ以外の要因である可能性が高い。そのため、制御部は、定電流制御が所定期間継続された場合に、高電圧発生部に対する電圧の供給を停止つまり静電塗装を停止する。これにより、メタルブリッジ以外の要因によって過電流異常が生じるような場合に、静電塗装を停止して安全性を確保することができる。 In addition, the metal bridge is eliminated in a relatively short time. In other words, the factor that causes the value of the current flowing through the high-voltage generating unit to be continuously greater than or equal to the threshold value is likely to be a factor other than the metal bridge. Therefore, when the constant current control is continued for a predetermined period, the control unit stops the supply of voltage to the high voltage generation unit, that is, stops electrostatic coating. Thereby, when overcurrent abnormality arises by factors other than a metal bridge, electrostatic coating can be stopped and safety can be ensured.
(請求項2)
請求項2に記載の静電塗装装置において、前記制御部は、前記定電流制御を開始した後、前記電流検出部で検出した電流値が閾値未満になった場合に定電圧制御に切り替える。メタルブリッジが解消されると、塗料の絶縁抵抗は、メタルブリッジが生じていたときに比べて大きくなる。そのため、メタルブリッジが解消されて塗料の絶縁抵抗が大きくなったにもかかわらず、メタルブリッジの発生時と同様の定電流制御を行うと、例えば次のような不都合が生じる。
(Claim 2)
The electrostatic coating apparatus according to claim 2, wherein the control unit switches to constant voltage control when the current value detected by the current detection unit becomes less than a threshold value after starting the constant current control. When the metal bridge is eliminated, the insulation resistance of the paint becomes larger than when the metal bridge is generated. Therefore, when the constant current control similar to that at the time of occurrence of the metal bridge is performed even though the metal bridge is eliminated and the insulation resistance of the paint is increased, for example, the following inconvenience occurs.
すなわち、メタルブリッジが解消した後も定電流制御を継続しようとすると、制御部は、電流検出部で検出される電流値を、メタルブリッジが生じていたときと同様の電流値にしようとする。この場合、メタルブリッジの解消により塗料の絶縁抵抗が大きくなっていることから、メタルブリッジが生じていたときに比べて、高電圧発生部で発生させる電圧が大きくなる。そのため、制御部は、例えば高電圧発生部から常に最大出力電圧を発生させようとする。これにより、高電圧発生部などに、過大な負荷がかかる。そこで、制御部は、電極を流れる電流が閾値未満になった場合に、メタルブリッジが解消したと判断して定電圧制御に切り替える。これにより、高電圧発生部から最大出力電圧が常に出力されることが抑制される。その結果、高電圧発生部などに対する過負荷を抑制することができる。 That is, if the constant current control is to be continued even after the metal bridge is eliminated, the control unit attempts to set the current value detected by the current detection unit to the same current value as that when the metal bridge is generated. In this case, since the insulation resistance of the paint is increased due to the elimination of the metal bridge, the voltage generated by the high voltage generation unit is larger than when the metal bridge is generated. Therefore, the control unit always tries to generate a maximum output voltage from, for example, a high voltage generation unit. As a result, an excessive load is applied to the high voltage generator and the like. Therefore, when the current flowing through the electrode becomes less than the threshold value, the control unit determines that the metal bridge has been eliminated and switches to constant voltage control. Thereby, it is suppressed that the maximum output voltage is always output from the high voltage generator. As a result, it is possible to suppress overload on the high voltage generation unit and the like.
(請求項3、4)
請求項3に記載の静電塗装装置用プログラムは、請求項1に記載の静電塗装装置を実現するものである。請求項4に記載の静電塗装装置用プログラムは、請求項2に記載の静電塗装装置を実現するものである。これら静電塗装装置用プログラムを、既存の静電塗装装置で実行することで、既存の静電塗装措置に、上述した本願発明にかかる静電塗装装置としての機能を付加することができる。
(Claims 3 and 4)
A program for an electrostatic coating apparatus according to a third aspect realizes the electrostatic coating apparatus according to the first aspect. A program for an electrostatic coating apparatus according to a fourth aspect realizes the electrostatic coating apparatus according to the second aspect. By executing the program for an electrostatic coating apparatus with an existing electrostatic coating apparatus, the function as the electrostatic coating apparatus according to the present invention described above can be added to an existing electrostatic coating measure.
これらの静電塗装装置及び静電塗装装置用プログラムによれば、安全性を確保しつつ、メタルブリッジの発生による静電塗装の停止を回避し、生産性の向上を図ることができる。 According to these electrostatic coating apparatus and the electrostatic coating apparatus program, it is possible to avoid the stop of electrostatic coating due to the occurrence of a metal bridge and improve productivity while ensuring safety.
以下、実施形態について、図1から図3を参照して説明する。
まず、図1を参照して、静電塗装装置10の構成について説明する。静電塗装装置10は、スプレーガン20及び静電コントローラ30を備えている。スプレーガン20の本体は、例えば電気的絶縁性を有するポリアセタール樹脂やフッ素樹脂などの合成樹脂により構成されている。スプレーガン20は、塗料バルブ21、塗料経路22、エアバルブ23、エア経路24、ノズル25、トリガー26、高電圧発生部27、及び高電圧出力部28などを有している。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
First, the configuration of the
塗料バルブ21及びエアバルブ23は、トリガー26の引き操作によって開放される。塗料バルブ21は、塗料経路22を介して、塗料供給源としての塗料ポンプ40及び塗料タンク41に接続されている。塗料タンク41内の塗料は、塗料ポンプ40によって、塗料経路22を通り塗料バルブ21へ供給される。塗料経路22は、電気的絶縁性を有する例えば合成樹脂製のホースなどで構成されている。エアバルブ23は、エア経路24を介してコンプレッサ42に接続されている。コンプレッサ42で生じた圧縮空気は、エア経路24を通ってエアバルブ23へ供給される。
The
ノズル25は、スプレーガン20本体の先端部に設けられている。ノズル25の内部には、詳細は図示しないが、塗料供給口や、霧化エア孔及びパターン形成エア孔が設けられている。塗料バルブ21の出力側は、ノズル25の塗料供給口に接続されている。エアバルブ23の出力側は、ノズル25の霧化エア孔及びパターン形成エア孔に接続されている。トリガー26が引き操作されて塗料バルブ21及びエアバルブ23が解放されると、ノズル25には、塗料バルブ21を介して塗料が供給されるとともに、エアバルブ23を介して圧縮空気が供給される。ノズル25に供給された塗料は、霧化エア孔から吐出される圧縮空気によって微粒子化されるとともに、パターン形成エア孔から吐出される圧縮空気によって塗装に適した形状つまり塗装パターンに形成されて噴霧される。
The
高電圧発生部27は、いわゆるカスケードと称され、入力される交流電圧に比例した直流の高電圧を出力する。本実施形態において、高電圧発生部27は、入力電圧を5000倍程度に昇圧して出力する。スプレーガン20と静電コントローラ30とは、ケーブル11によって接続されている。ケーブル11は、電力線111及び電流検出線112を含んでいる。電力線111は、スプレーガン20に対して交流電圧を供給するためのものである。電流検出線112は、高電圧発生部27に流れる電流を検出するためのものである。また、ケーブル11は、その外周側が保護管12に覆われて保護されている。
The
高電圧発生部27は、入力トランス271、倍電圧整流回路272、出力抵抗273を有している。入力トランス271は、静電コントローラ30と倍電圧整流回路272との間を電気的に絶縁し、静電コントローラ30から供給される交流電圧Vacを倍電圧整流回路272へ出力する。倍電圧整流回路272は、例えばコッククロフト・ウォルトン型の昇圧整流回路で構成されている。倍電圧整流回路272は、入力トランス271から入力された交流電圧を昇圧及び整流し、直流の高電圧に変換する。
The
倍電圧整流回路272から出力された直流の高電圧は、出力抵抗273を介して高電圧出力部28に供給され、高電圧出力部28から直流の出力電圧Vdcとして出力される。高電圧出力部28は、例えばピン形状の金属電極で構成され、ノズル25の近傍に設けられている。そのため、ノズル25から噴霧された塗料の微粒子には、高電圧出力部28から出力される直流の出力電圧Vdcが印加される。
The DC high voltage output from the voltage
倍電圧整流回路272は、回路内の図示しないダイオードの向きを変えることにより、出力電圧の極性を接地電位に対して正または負のいずれかに設定することができる。本実施形態の場合、倍電圧整流回路272の出力電圧の極性は、接地電位に対して負になるように構成されている。したがって、微粒子化された塗料は負の高電圧に帯電される。なお、本明細書中において、出力電圧Vdcの値は、便宜上、正負の区別無く絶対値で表している。
The voltage
静電コントローラ30は、電流検出部31、電源部32、制御部33、記憶部34、エアフロースイッチ35、及び操作パネル36を有している。電流検出部31は、電流検出線112を介して、高電圧発生部27に接続されている。電流検出部31は、高電圧発生部27に流れる電流Iの大きさを検出し、その検出結果を制御部33に与える。この場合、電流検出部31は、電流検出手段として機能する。なお、以下の説明では、電流検出部31で検出される電流を検出電流Iと称する。電源部32は、電力線111を介して、高電圧発生部27に接続されている。電源部32は、2個のスイッチング素子321、出力トランス322、直流電源部323、及び発振回路324を有している。電源部32は、高電圧発生部27に対して電圧を供給する電源手段として機能する。
The
2個のスイッチング素子321は、例えばMOSFETなどの半導体スイッチにより構成されており、通電により導通状態が制御可能である。スイッチング素子321は、それぞれゲート側が発振回路324に接続され、ドレイン側が出力トランス322の一次側の端部に接続され、ソース側が電源グランドに接地されている。
The two switching
直流電源部323は、いわゆるスイッチング電源で構成されており、例えば2Vから20V程度の直流の電圧を任意に出力することができる。直流電源部323の負極側は、電源グランドに接地されている。また、直流電源部323の正極側は、出力トランス322の一次側に接続され、スイッチング素子321を介して電源グランドに接地されている。
The DC
発振回路324は、2個のスイッチング素子321に対してそれぞれ駆動信号を出力する。スイッチング素子321は、発振回路324から入力される駆動信号に連動してその通電状態が変化する。発振回路324は、2個のスイッチング素子321の導通状態が互いに重なることがないタイミングで交互に駆動信号を出力し、これにより2個のスイッチング素子321の導通状態を交互に切り替える。そのため、直流電源部323から出力トランス322の一次側に印加される電圧の向きは、駆動信号に連動して交互に切り替わる。これにより、電源部32の出力として、出力トランス322の二次側には、例えば正及び負のパルス電圧が交互に切り替わる交流パルス電圧Vacが発生する。本実施形態の場合、駆動信号は、交流パルス電圧Vacの周波数が20kHz程度となるように設定されている。
The
制御部33は、図示しないCPUや、ROM、RAMなど有したマイクロコンピュータにより構成されている。記憶部34は、例えば不揮発性メモリなどで構成され、制御部33に接続されている。制御部33は、電源部32の出力を制御する制御手段として機能する。制御部33は、発振回路324の駆動信号の出力及び停止を制御することで、スプレーガン20の高電圧発生部27から出力される出力電圧Vdcの値や、その出力電圧Vdcの出力及び停止を制御する。
The
制御部33のCPUが、ROMや記憶部34に記憶されているプログラムを実行することで、静電コントローラ30に各種の動作をさせる。また、静電コントローラ30は、例えば外部のパーソナルコンピュータと接続することで、新たな静電塗装用プログラムを記憶部34に記憶させることができる。
The CPU of the
エアフロースイッチ35は、エアバルブ23とコンプレッサ42とを接続するエア経路24の途中部分に設けられている。エアフロースイッチ35は、エア経路24にエアが流れると動作して制御部33へ信号を出力する。その際にエアフロースイッチ35が出力する信号は、トリガー検出信号と称される。制御部33は、正常動作時つまり高電圧発生部27に過電流異常が生じていない場合、エアフロースイッチ35からトリガー検出信号が入力されると、発振回路324の駆動信号の出力を行う。これにより、高電圧発生部27から出力電圧Vdcが出力される。
The
操作パネル36は、複数のスイッチ類361及び表示器362を有している。作業者は、スイッチ類361を操作することで、各種設定を行う。また、表示器362には、設定内容や現在の動作状況等が表示される。また、静電コントローラ30は、図示しないブザーなどの報知器を有していてもよい。
The
次に、本実施形態における静電塗装装置10の使用態様について、図2及び図3も参照して説明する。なお、図3で示すグラフの縦軸は、電圧値又は電流値であり、横軸は時間である。
制御部33は、静電塗装装置10に電源が投入されると、図2に示す処理を実行する。なお、制御部33は、図2の処理とは別に、電流検出部31で検出される検出電流Iの値を常に監視している。制御部33は、検出電流Iの値が予め設定された異常電流値Iaに達した場合、電源部32や高電圧発生部27などに故障が発生して過電流異常が生じたと判断する。そして、制御部33は、過電流異常が生じたと判断した場合、図2の処理に関わらず、電源部32の出力を停止する。異常電流値Iaは、図3(1)〜(3)に示すように、例えば80μAに設定されている。過電流異常が生じた場合、制御部33は、表示器362に過電流異常が生じた事を表示させるなどして作業者に報知する。
Next, the usage aspect of the
The
制御部33は、図2の処理を開始すると、まず、ステップS11において、エアフロースイッチ35からのトリガー検出信号の有無を判断する。制御部33は、トリガー検出信号を検出するまで待機する(ステップS11でNO)。作業者によってトリガー26が引き操作されると、塗料バルブ21及びエアバルブ23が開放される。これにより、ノズル25から塗料が噴霧されるとともに、エアフロースイッチ35からトリガー検出信号が出力される。
When the process of FIG. 2 is started, the
制御部33は、トリガー検出信号を検出すると(ステップS11でYES)、ステップS12において、電源部32を動作させる。これにより、制御部33は、出力電圧Vdcを高電圧発生部28から出力させる。高電圧出力部28は、出力電圧Vdcを出力して、ノズル25から噴霧された塗料を帯電させる。これにより、被塗装物100に対して静電塗装が開始される。この場合、制御部33は、出力電圧Vdcが最終的に到達目標電圧値Vaに到達するように、電源部32を制御する。到達目標電圧値Vaは、予め設定された値であり、例えば−60kVの負の高電圧となるように設定されている。
When detecting the trigger detection signal (YES in step S11), the
制御部33は、図3(1)〜(3)に示すように、予め検出電流Iの閾値Ibを設定している。閾値Ibは、高電圧出力部28から出力される出力電圧Vdcが到達目標電圧値Vaに到達した際の検出電流Iの値よりも若干大きい値でかつ異常電流値Iaよりも小さい値に設定されている。本実施形態の場合、閾値Ibは、例えば40μAに設定されている。メタルブリッジや故障が発生していない正常時であれば、出力電圧Vdcが到達目標電圧値Vaに達した際の検出電流Iの値は、図3(1)のP3からP6の期間に示すように、閾値Ib未満となる。
As shown in FIGS. 3A to 3, the
一方、メタルブリッジや回路の短絡等の故障が発生している場合、何ら対策をしていなければ、出力電圧Vdcが到達目標電圧値Vaに達したときの検出電流Iの値は、閾値Ibを超えて異常電流値Iaに達するおそれがある。しかし、メタルブリッジは、上述したように、塗料が流動することによって比較的短期間で解消される。したがって、メタルブリッジが要因で検出電流Iが閾値Ibに到達した場合、検出電流Iの値は、メタルブリッジの解消に伴って比較的短期間で閾値Ib未満になる。そのため、メタルブリッジが生じた場合、電源部32及び高電圧発生部27の動作を停止させて、静電塗装を止める必要性は低い。これに対し、電源部32や高電圧発生部27の故障が要因で検出電流Iが閾値Ib以上になっている場合には、安全性を確保するために、電源部32や高電圧発生部27の動作を停止させて、静電塗装を止める必要性が高い。
On the other hand, when a failure such as a metal bridge or a short circuit has occurred, if no countermeasure is taken, the value of the detected current I when the output voltage Vdc reaches the target voltage value Va is set to the threshold value Ib. The abnormal current value Ia may be reached. However, as described above, the metal bridge is eliminated in a relatively short period of time as the paint flows. Therefore, when the detection current I reaches the threshold value Ib due to the metal bridge, the value of the detection current I becomes less than the threshold value Ib in a relatively short period of time as the metal bridge is eliminated. Therefore, when a metal bridge occurs, the necessity of stopping the electrostatic coating by stopping the operation of the
そこで、本実施形態において、制御部33は、図2に示すステップS13〜S18の処理を実行する。本実施形態において、制御部33は、メタルブリッジや故障などが発生していない場合、ステップS13、S14、S15を繰り返す。制御部33は、メタルブリッジが発生している場合、ステップS13、S16、S17、S15を繰り返し、メタルブリッジが解消された後、正常時に復帰してステップS13、S14、S15を繰り返す。一方、制御部33は、メタルブリッジ以外の故障が発生している場合、ステップS13、S16、S17、S15を繰り返した後、ステップS18を実行する。
Therefore, in the present embodiment, the
具体的には、制御部33は、電源部32及び高電圧発生部27の動作により静電塗装を開始すると(ステップS12)、ステップS13において、検出電流Iが閾値Ib未満であるか否かを判断する。制御部33は、検出電流Iの値が閾値Ib未満である場合(ステップS13でYES)、正常状態であると判断し、ステップS14へ移行する。そして制御部33は、ステップS14において、電源部32に対して定電圧制御を行う。この場合、定電圧制御とは、電源部32から出力される交流電圧Vacが一定つまり交流電圧Vacの周期及び実効値が一定になるようにする制御、又は高電圧出力部28から出力される出力電圧Vdcつまり高電圧発生部27で発生する電圧を一定の値で維持するように電源部32を制御することである。本実施形態の場合、定電圧制御が行われると、制御部33は、出力電圧Vdcを例えば到達目標電圧値Vaに維持するように、電源部32の出力電圧を制御する。これにより、例えば図3(1)のP3からP6の期間に示すように、一定の出力電圧Vdcこの場合到達目標電圧値Vaで静電塗装が行われる。
Specifically, when the
作業者は、トリガー26の引き操作を解除して、静電塗装を終了させる。トリガー26の引き操作が解除されると、塗料バルブ21及びエアバルブ23が閉鎖される。これにより、ノズル25から塗料の噴霧が停止されるとともに、エアフロースイッチ35からのトリガー検出信号の出力が停止される。制御部33は、ステップS15において、トリガー検出信号が継続して検出されているか否かを判断する。制御部33は、トリガー検出信号の検出が無い場合(ステップS15でNO)、作業者によるトリガー26の引き操作が解除されて静電塗装が終了したと判断し、ステップS19へ移行する。制御部33は、ステップS19において電源部32及び高電圧発生部27の動作を停止する。これにより、図3(1)、(2)のP6以降の期間に示すように、高電圧出力部28からの出力電圧Vdcが停止され、静電塗装を終了させる。
The operator cancels the pulling operation of the
一方、制御部33は、ステップS13において検出電流Iの値が閾値Ib以上であると判断した場合(ステップS13でNO)、ステップS16へ移行し、電源部32に対して定電流制御を行う。定電流制御とは、検出電流Iの値を一定に維持するように、高電圧発生部27で発生する電圧つまり電源部32の出力電圧を変動させる制御をいう。本実施形態の場合、定電流制御が行われると、制御部33は、検出電流Iの値を閾値Ibで維持するように、電源部32の出力電圧を制御する。この場合、図3(2)のP2からP4の期間又は図3(3)のP2からP5の期間で示すように、出力電圧Vdcが到達目標電圧値Vaよりも低い値に維持される。つまり、この場合、静電塗装は、正常時の出力電圧Vdcつまり目標到達電圧値Vaよりも低い値の電圧で行われる。
On the other hand, when the
その後、制御部33は、ステップS17へ移行する。制御部33は、ステップS17において、定電流制御を開始してから所定期間Tbが経過したか否かを判断する。すなわち、制御部33は、ステップS17において、定電流制御が継続して行われている期間が所定期間Tbに到達したか否かを判断する。この場合、メタルブリッジの解消に要する平均時間、つまりメタルブリッジが生じた場合に塗料の噴霧を開始してからメタルブリッジが解消されるまでの平均時間をTa秒とすると、所定期間Tbは、例えばTb≧2×Ta秒に設定されている。
Thereafter, the
すなわち、メタルブリッジが要因で検出電流Iの値が閾値Ib以上になっている場合、塗料の噴霧つまり塗料の流動が開始されてTa秒の2倍の期間が経過すれば、ほとんどの場合そのメタルブリッジは解消されると考えられる。したがって、塗料の噴霧つまり塗料の流動が開始されてTa秒の2倍の期間が経過してもなお検出電流Iが閾値Ib以上であれば、メタルブリッジ以外の要因で検出電流Iの値が閾値Ib以上になっていると推定できる。なお、Taは、例えば50m秒程度であるが、この塗料の種類などに応じて適宜変更すれば良い。 In other words, if the value of the detection current I is greater than or equal to the threshold value Ib due to a metal bridge, the spraying of the paint, that is, the flow of the paint is started, and in almost all cases when the period twice as long as Ta seconds elapses. The bridge is considered to be eliminated. Therefore, if the detection current I is still greater than or equal to the threshold value Ib even after the spraying of the paint, that is, the flow of the paint has started and a period of twice Ta seconds has elapsed, the value of the detection current I is caused by a factor other than the metal bridge. It can be estimated that it is Ib or more. Note that Ta is, for example, about 50 milliseconds, but may be appropriately changed according to the type of the paint.
制御部33は、定電流制御を開始してから所定期間Tbを経過していないと判断した場合(ステップS17でNO)、ステップS15へ移行し、ステップS15、S16、S17を繰り返す。一方、制御部33は、定電流制御を開始してから所定期間Tbを経過した場合(ステップS17でYES)、メタルブリッジ以外の異常が生じていると判断し、ステップS18へ移行する。そして、制御部33は、表示器362に、メタルブリッジ以外の異常が生じている旨を表示させるなどして、作業者に報知する。これにより、作業者は、異常が発生していることを知ることができ、トリガー26の引き操作を解除して塗料の噴霧を停止することができる。
When it is determined that the predetermined period Tb has not elapsed since the start of the constant current control (NO in step S17), the
その後、制御部33は、制御部33は、ステップS19において電源部32及び高電圧発生部27の動作を停止する。これにより、図3(3)のP5以降の期間で示すように、高電圧出力部28からの出力電圧Vdcが停止され、静電塗装を終了させる。
Thereafter, the
上記実施形態において、静電塗装装置10の制御部33は、電流検出部31で検出した電流Iが過電流異常となる電流値Iaよりも低い値に設定された閾値Ib以上になった場合に定電流制御を行う。そして、制御部33は、定電流制御を所定期間Tb継続して行った場合に、電源部32の動作を停止させて、高電圧発生部27に対する電圧の供給を停止する。これにより、高電圧出力部28からの高電圧の出力が停止され、静電塗装が停止される。
In the said embodiment, the
これによれば、塗料経路22内でメタルブリッジが発生して高電圧発生部27及び高電圧出力部28に流れる電流Iが閾値Ibを超えそうになっても、制御部33は、定電流制御を行うことで、高電圧発生部27及び高電圧出力部28に流れる電流Iが閾値Ibを超えないようにすることができる。つまり、制御部33は、定電流制御を行うことで、高電圧発生部27及び高電圧出力部28に流れる電流Iが、過電流異常となる電流値Iaに達しないようにする。これにより、制御部33は、過電流異常によって静電塗装が停止することを回避し、静電塗装を継続することができる。
According to this, even when a metal bridge is generated in the
また、制御部33は、定電流制御が所定期間Tb継続された場合に、高電圧出力部28からの高電圧Vdcの出力を停止して、静電塗装を停止する。これにより、メタルブリッジ以外の要因によって過電流異常が生じるような場合に、静電塗装を停止して安全性を確保することができる。これらの結果、安全性を確保しつつ、メタルブリッジの発生による静電塗装の停止を回避し、生産性の向上を図ることができる。
Moreover, the
また、制御部33は、定電流制御を開始した後、電流検出部31で検出した電流値Iが閾値Ib未満になった場合に定電圧制御に切り替える。メタルブリッジが解消されると、塗料の絶縁抵抗は、メタルブリッジが生じていたときに比べて大きくなる。そのため、メタルブリッジが解消されて塗料の絶縁抵抗が大きくなったにもかかわらず、メタルブリッジの発生時と同様の定電流制御を行うと、例えば次のような不都合が生じる。
Further, after starting the constant current control, the
すなわち、メタルブリッジが解消した後も定電流制御を継続しようとすると、制御部33は、電流値Iを、メタルブリッジが生じていたときと同様の電流値つまり閾値Ibにしようとする。この場合、メタルブリッジの解消により塗料の絶縁抵抗が大きくなっていることから、メタルブリッジが生じていたときに比べて、出力電圧Vdcが大きくなる。そのため、制御部33は、例えば高電圧発生部28から常に最大出力電圧を出力しようとして、電源部32の出力電圧を最大にする。これにより、電源部32や高電圧発生部27などに過大な負荷がかかる。そこで、制御部33は、高電圧発生部27を流れる電流Iが閾値Ib未満になった場合、メタルブリッジが解消したと判断して定電圧制御に切り替える。これによれば、高電圧発生部27に対して例えば常に最大出力電圧を供給しようとすることが抑制される。その結果、高電圧発生部などに対する過負荷を抑制することができる。
That is, if the constant current control is to be continued even after the metal bridge is eliminated, the
(その他の実施形態)
なお、塗料バルブ21及びエアバルブ23は、例えば電気信号に基づいて動作される電磁弁であって、制御部33に接続されたものでもよい。この場合、制御部33は、図2のステップS18において異常を検出した場合に、塗料バルブ21及びエアバルブ23を閉じるような制御を行うことができる。これによれば、ステップS18において異常が検出された場合に、高電圧出力部28からの電圧の出力のみならず、ノズル25からの塗料の噴霧も停止することができる。その結果、ステップS18において異常が検出された場合に、静電塗装が行われないことによる塗装不良、すなわちノズル25から塗料が噴霧されているが電圧の印加が行われていない状態で塗装されることによる塗装不良を低減することができる。
(Other embodiments)
The
上記実施形態は、静電塗装装置10のように、作業者の手動操作によって動作されるものに限られない。上記実施形態は、製造ラインに組み込まれて自動で動作される静電塗装装置にも適用することができる。
使用される塗料は金属の粒子を含んだいわゆるメタリック塗料に限られず、例えばカーボンなどの導電性の粒子を含んだいわゆる機能性塗料などでもよい。
そして本発明の実施形態は、上記したかつ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施し得る。
The said embodiment is not restricted to what is operate | moved by an operator's manual operation like the
The paint used is not limited to a so-called metallic paint containing metal particles, and may be a so-called functional paint containing conductive particles such as carbon.
The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the spirit of the invention.
図面中、10は静電塗装装置、25はノズル、27は高電圧出力部、28は高電圧発生部、31は電流検出部、33は制御部を示す。 In the drawing, 10 is an electrostatic coating apparatus, 25 is a nozzle, 27 is a high voltage output unit, 28 is a high voltage generation unit, 31 is a current detection unit, and 33 is a control unit.
Claims (4)
前記ノズルから噴霧された塗料を帯電させるための高電圧を出力する高電圧出力部と、
前記高電圧出力部に高電圧を供給する高電圧発生部と、
前記高電圧発生部に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部で検出した電流に基づいて前記高電圧発生部から出力される電圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記電流検出部で検出した電流値が過電流異常となる電流値よりも低い値に設定された閾値以上になった場合に定電流制御を行い、当該定電流制御を所定期間継続した場合に前記高電圧発生部からの電圧の出力を停止する、
静電塗装装置。 A nozzle for spraying paint;
A high voltage output unit for outputting a high voltage for charging the paint sprayed from the nozzle;
A high voltage generator for supplying a high voltage to the high voltage output unit;
A current detection unit for detecting a current flowing in the high voltage generation unit;
A controller that controls the voltage output from the high voltage generator based on the current detected by the current detector;
The control unit performs constant current control when the current value detected by the current detection unit is equal to or higher than a threshold value set to a value lower than a current value causing an overcurrent abnormality, and performs the constant current control for a predetermined period. If it continues, stop the output of the voltage from the high voltage generator,
Electrostatic coating equipment.
請求項1に記載の静電塗装装置。 The control unit switches to constant voltage control when the current value detected by the current detection unit is less than a threshold value after starting the constant current control.
The electrostatic coating apparatus according to claim 1.
前記ノズルから噴霧された塗料を帯電させるための高電圧を出力する高電圧出力部と、
前記高電圧出力部に高電圧を供給する高電圧発生部と、
前記高電圧発生部に流れる電流を検出する電流検出部と、
を備える静電塗装装置に組み込まれたコンピュータに実行される静電塗装装置用プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記電流検出部で検出した電流値が過電流異常となる電流値よりも低い値に設定された閾値以上になった場合に定電流制御を実行させる処理と、
前記定電流制御を所定期間継続した場合に前記高電圧発生部からの電圧の出力を停止する処理と、
を実行させる静電塗装装置用プログラム。 A nozzle for spraying paint;
A high voltage output unit for outputting a high voltage for charging the paint sprayed from the nozzle;
A high voltage generator for supplying a high voltage to the high voltage output unit;
A current detection unit for detecting a current flowing in the high voltage generation unit;
A program for an electrostatic coating apparatus that is executed by a computer incorporated in an electrostatic coating apparatus comprising:
In the computer,
A process of executing constant current control when the current value detected by the current detection unit is equal to or greater than a threshold value set to a value lower than the current value causing an overcurrent abnormality;
A process of stopping output of the voltage from the high voltage generator when the constant current control is continued for a predetermined period;
A program for electrostatic coating equipment that executes
前記定電流制御を開始した後に前記電流検出部で検出した電流値が閾値未満になった場合に定電圧制御に切り替える処理、
を実行させる請求項3に記載の静電塗装装置用プログラム。 In the computer,
A process of switching to constant voltage control when the current value detected by the current detection unit is less than a threshold value after starting the constant current control,
The program for an electrostatic coating apparatus according to claim 3, wherein the program is executed.
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