JP2588693B2 - 静電吹き付け装置 - Google Patents

静電吹き付け装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は被塗装体に吹き付け塗装
するための塗装材料の静電吹き付け装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】塗装材料としては粉末状の材料を使用す
ることが好ましいが、流動体の塗装材料を使用すること
も可能である。静電吹き付け塗装の場合は、公知の方法
により吹き付けの直前または直後に、高圧電極を用いて
塗装材料に静電荷を荷電する。高圧電極は、例えば１０
０ｋｖの高圧を発生する高圧発生器に接続されている。
しかし、３０から１４０ｋｖの範囲のそれ以外の電圧を
利用することも公知である。類似点がある静電吹き付け
装置は、例えば欧州特許明細書第０ ３８３ ０３０号
（米国特許明細書第４ ９９３ ６４５号）および第０
９８３ １３１号（米国特許明細書第５ ０２２ ５
９９号）から公知である。これらの特許はピストル銃身
およびホルダを備えた吹き付け用ピストルを開示してお
り、前記ホルダはハンドルまたは、例えばロボットのよ
うな担持装置に取り付け可能な器具でよい。ピストル銃
身と担体とは取り外し可能に互いに連結されており、同
じピストル銃身をピストルのグリップに、またはロボッ
トに取付けた担体に選択的に装着できるように構成され
ている。ピストル銃身と担体とは差し込み式連結部材に
よって互いに連結され、この部材を差し込むことによっ
て同時に、この部材を貫通する流動体導管および導電線
も互いに接続されるように構成されている。
【０００３】先行技術から更に、複数個の静電吹き付け
塗装用ピストルをその担体を介してリフト装置に固定
し、それらのピストルで同時に被塗装体に塗装する技術
も公知である。単一の吹き付けピストルだけを使用せず
に、複数個の吹き付けピストルを使用することによっ
て、塗装材料が一度吹き付けピストル通過する間に、単
一の吹き付けピストルだけを使用した場合よりも厚い層
の塗装材料を被塗装体に吹き付けることが可能になる。
特に粉末で被塗装体に吹き付け塗装する場合には、単一
の吹き付けピストルだけでは時間単位当たりで所望の大
量の粉末を被塗装体に吹き付けることができない。何故
ならば、大量の粉末を吹き付けるには高い粉末吹き付け
速度と、それに対応して大量の粉末粒子が被塗装体に同
時に衝突することが必要なので、粉末粒子は被塗装体に
付着せずに被塗装体から再び跳ね返ることがあるからで
ある。更にその場合、仕上げされる塗装の品質が劣化す
ることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、流動
体導管および導電線の双方または一方が吹き付けノズル
の動きを妨害したり、被塗装体に接触したりせずに、複
数個の吹き付けノズルによって同時に被塗装体を塗装材
料で塗装することにある。それとともに、高い効率（塗
装材料をほとんど、または全く損失せずに少ないエネル
ギで充分に厚い層に塗装すること）、優れた塗装品質、
および迅速なカラー交換（塗装材料の入換え）を達成す
る必要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載の特徴によって達成される。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例に付いて図面を参照し
て以下に詳細に説明する。本発明に従った図示した静電
吹き付け装置は、被塗装体２を粉末状の塗装材料で吹き
付け塗装する役割を果たし、基本的に担体４と、少なく
とも２個のピストル銃身６および８とからなっている。
ピストル銃身６、８の個数は任意の数でよく、例えば１
６個のピストル銃身を備えることができる。ピストル銃
身６および８は好ましくは同一構造である。全てのピス
トル銃身６および８は担体の第１側面１０に配置され、
その後端部で、例えば欧州特許明細書第０ ３８３ ０
３０号（米国特許明細書第４ ９９３ ６４５号）およ
び第０ ３８３ ０３１号（米国特許明細書第５ ０２
２ ５９９号）から公知であるような差し込み連結部材
を介して担体４に取り外し可能に装着される。ピストル
銃身６および８の後端部と、これと向き合った担体の第
１側面１０とは図示され、且つ上記の特許明細書に記載
されているように段付き構造に構成することができる。
このような構造によって、嵩張る部材を必要とせずに、
ピストル銃身６および８を単一の担体４に迅速かつガタ
ツキなく装着することができる。ピストル銃身６および
８の前端部にはそれぞれ、少なくとも一つの吹き付けノ
ズル１２と、一つの高圧電極１４を備えている。ピスト
ル銃身６および８を貫いて、塗装材料を吹き付けノズル
１２へと給送するためのそれぞれ一つの流動体導管１６
と、高圧電極１４に給電するための内部電気回路部１８
とがピストル銃身６および８の長手方向に貫設されてい
る。更に、第２の内部流動体導管２０が、ピストル銃身
６および８の長手方向に貫設されており、前記流動体導
管を通って、圧縮空気が電極１４に供給される。この圧
縮空気は、電極の周囲を流れてこれを洗浄することによ
って電極から塗装材料を排除するとともに、帯電した粒
子を電極から塗装材料へと移動させて塗装材料に静電荷
を荷電させ、かつ高圧電極１４の電位とは異なるアース
電位またはその他の電位に接続された被塗装体２から帯
電粒子を吸引させる。ピストル銃身６および８の内部流
動体導管１６に塗装材料を供給するための第１の流動体
連結導管１１および２４が担体４に貫設されている。本
実施例の場合、塗装材料は粉末であり、従って前記第１
の内部流動体導管を粉末用導管と呼ぶこともできる。担
体を貫いて、更に第２の内部流動体導管に高圧電極用の
圧縮空気を供給するための第２連結導管１６および２８
が貫通しているので、この第２の内部流動体導管を圧縮
空気導管と呼ぶこともできる。その他に、ピストル銃身
６および８内に収容された内部電気回路部１８に電気エ
ネルギを供給するための電気接続回路部３０および３２
が担体４に貫設されている。これらの流動体連結導管２
２、２４、２６および２８並びに電気接続回路部３０お
よび３２は、それぞれ担体の第１側面１０から、この側
面とは反対向きの担体の第２側面３４まで担体４を貫通
して延設されている。流動体連結導管２２、２４、２
６、２８および電気接続回路部３０および３２は、担体
の第１側面１０にて上置き、または差し込み式の第１接
続手段４０、４２、４４および４６を介してピストル銃
身６および８の内部流動体導管１６および２０並びに内
部回路部１８に取り外し可能に機械的、および機能的に
連結され、その場合、ピストル銃身６および８を、長手
方向に延びた差し込み連結部材４８を介して担体４に差
し込むと自動的に連結するように構成されている。ピス
トル銃身６および８毎に担体の第２側面３４の側で、例
えば差し込み連結またはねじ込み連結、または差し込み
とネジ込み式の兼用の第１の迅速連結手段５０を介し
て、一方の流動体連結導管２２、２４はそれぞれ少なく
とも一つの塗装材料流動体導管５４、５６と、また、他
方の流動体連結導管２６、２８は少なくとも一つの圧縮
空気導管５８、６０と取り外し可能に機械的、かつ機能
的に連結される。担体４の接続回路部３０および３２は
担体の第２の側面３４の側で、例えば差し込み連結、ね
じ込み連結、または差し込みとネジ込み式の兼用の第２
の迅速連結手段５２を介してピストル銃身６および８毎
に少なくとも一つの電気エネルギ供給導電線６２、６４
と取り外し可能かつ機能的に接続される。
【０００７】外部流動体導管５４、５６、５８、６０お
よび電気エネルギ供給用の外部導電線６２、６４は全て
ピストル銃身６および８の長手方向ではあるが、担体４
から離れる反対方向に延びており、少なくとも担体４に
接続された端部では、ロボット・アーム６８の溝６６を
アームの長手方向に貫通することによって導線束へと統
合されている。溝６６はアームの長手方向にロボット・
アーム６８を貫いて担体４まで貫設されている。担体４
は迅速な嵌脱が可能な固定手段７０によってロボット・
アーム６８に取り外し可能に固定されている。担体４に
は第２側面３４で導電性の金属板７２が取付けられ、こ
の金属板には担体４と、ピストル銃身６および８と、ロ
ボット・アーム６８との被アース部材が電気的に接続さ
れている。金属板７２は、担体４をロボット・アーム６
８に装着すると、自動的に導電性ロボット・アーム６８
に接触し、これと電気的に接続されるように担体４に配
設されている。吹き付け装置の好ましい実施例では、各
ピストル銃身６および８内の内部電気回路部１８は高電
圧発生器７４、７６を備えており、この高電圧発生器は
外部エネルギ供給線６２、６４を介して供給される低電
圧を高圧電極１４に必要な高圧に変換する。別の実施例
では、高電圧発生器７４、７６はピストル銃身６および
８内に設けずに、７４／２および７６／２の参照番号で
概略示したように担体４内に設けてある。更に別の実施
例では、高電圧発生器７４、７６の代わりに外部の高圧
発生器を使用することができ、これはピストル銃身６お
よび８の外側、および担体４の外側に配置されているの
で、高電圧を外部の導電線６２および６４を介して高圧
電極１４へと導通させなければならない。外部流動体導
管の一つ、例えば流動体導管７８は、塗装材料を給送す
る導管を洗浄するための洗浄液を供給するために利用で
きる。
【０００８】ロボット・アーム６８はピストル銃身６お
よび８とともに担体４を被塗装体２に向けて移動させ
る。被塗装体２は例えば水平に、また、担体４はピスト
ル銃身６および８とともに垂直に移動できる。更に、ピ
ストル銃身６および８とともに担体４をロボット・アー
ム６８を介して被塗装体２に対して移動させることも可
能である。図示した特定の実施例では、吹き付けノズル
１２をスリット付きエアジェット・ノズルとして形成
し、そのスリット８０は図３に示した正面から見て、互
いに平行かつ、同時にノズルの中心軸の点８６がある理
論線８４に対して０°と９０°から大幅に異なる角度、
例えば４５°で斜めに延設されている。複数個のピスト
ル銃身６および８を有し、配置線８４に対して斜めに配
設したノズル・スリット８０は一度の吹き付け工程で大
量の塗装材料を被塗装体２に塗装できるだけではなく、
被塗装体２に対する吹き付け材料層の厚さが均一とな
り、ひいては塗装品質が高くなる。担体４はその第１側
面１０に、後に引っ込めた上正面８８と、前に出した下
正面９０とを有している。
【０００９】図示した実施例では、各々のピストル銃身
６および８用に塗装材料と高電圧を供給するための別個
の供給手段を備えてある。別の実施例では、全てのピス
トル銃身用に単一の集中塗装材料供給管および（また
は）集中電気エネルギ供給線を外部の供給管および（ま
たは）供給線として担体４に接続することもでき、その
場合は、担体４内にピストル銃身６および８へと導通す
る対応する分配管（配電線）を配設する。更に別の実施
例では、保持装置６８はロボットではなくハンドルでも
よく、その場合は担体４をピストル銃身６および８とと
もに手動操作できる。外部導管（導線）５４、５６、５
８、６０、６２、６４、７８の全てをロボット・アーム
６８を貫いてアームの長手方向に貫設することによっ
て、これらの導管（導線）が被塗装体２に届いて着色層
を損ねたり、またはその被塗装体や他の被塗装体に引っ
掛かったりすることが避けられる。ロボット・アーム６
８は担体４およびピストル銃身６および８とともに、被
塗装体２の開口部を通して移動でき、それによって上記
のような欠点は避けられる。それによって、例えば自動
ドアまたは車体またはキャビネット等の被塗装体の裏側
や内側に塗装できる。外部導管（導線）５４、５６、５
８、６０、６２、６４、７８の全てを同じ方向に、ま
た、導線束として統合して担体４から引き離すことによ
って、異なる方向に、または異なる湾曲度で担体４から
突出した導線の場合よりも、被塗装体２に対する担体４
の動きへの抵抗が少なくなる。担体４から離して敷設さ
れた導線端部はそれぞれロボット内部、またはスイッチ
・ボックスまたはその他の制御装置に固定しておく。担
体４と、ピストル銃身６および８とを上記のように妨害
なく動かすことができることによって、動かしている間
に突き当たったり、衝突したりすることが避けられる。
良好な吹き付け面、ひいては良好な塗装品質を達成する
には、上記のような衝突を回避できることは重要であ
る。
【００１０】図４に示した実施例では、吹き付けノズル
１２をエルボ管９２を介してピストル銃身８の前端部に
取付けてある。同様に、吹き付けノズル１２もエルボ管
９２を介して別のピストル銃身６（図示せず）に装着し
てある。エルボ管の一方の側面９４はそれが付属するピ
ストル銃身６または８の長手方向に配向されており、別
の側面９６は付属する吹き付けノズル１２の吹き付け方
向向きに配置されている。エルボ管９２は付属するピス
トル銃身６または８に対してピストル銃身の縦軸９７を
支点に回動可能である。吹き付けノズル１２はエルボ管
９２に対して吹き付け軸または縦軸９８を支点に回動可
能である。それによって、噴射口を様々な方向に向け、
また、ファン噴射として種々のファン噴射角度８２に調
整できる。本発明の全ての実施例では、担体４に複数個
のピストル銃身６および８が取り外し可能に装着され、
これらの銃身は担体４とともに、ピストル銃身６および
８の個数と対応する数の、互いに別個に、または同時に
動作可能な吹き付け用ピストルを構成する。
【００１１】
【発明の効果】上記のように、担体の第１担体側面に複
数個のピストル銃身を取り外し可能に装着し、流動体導
管、および導電線を、機械アームの長手方向に配設さ
れ、機械アームによって支持された導線束として担体の
第２側面に引き込んだことによって、流動体導管および
導電線が吹き付けノズルの動きを妨害したり、被塗装体
に接触したりせずに、複数個の吹き付けノズルによって
同時に被塗装体を塗装できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従った、被塗装体を吹き付け塗装する
ための塗装材料、特に粉末状塗装材料の静電吹き付け装
置を示した概略側面図である。
【図２】図１の吹き付け装置の平面図である。
【図３】図１および図２の吹き付け装置の前部正面図で
ある。
【図４】本発明に従った別の実施例の、図１と同様の側
面図である。
【符号の説明】
２ 被塗装体 ４ 担体 ６ ピストル銃身 ８ ピストル銃身 １０ 担体第１側面 １２ 吹き付けノズル １４ 高圧電極 １６ 流動体導管 １８ 電気回路部 ２０ 流動体導管 ２２ 流動体導管 ２４ 流動体導管 ２６ 流動体導管 ２８ 流動体導管 ３０ 接続回路部 ３２ 接続回路部 ４０ 第１接続手段 ４２ 第１接続手段 ４４ 第１接続手段 ４６ 第１接続手段 ５２ 第２接続手段 ５４ 外部流動体導管 ５６ 外部流動体導管 ５８ 外部流動体導管 ６０ 外部流動体導管 ６２ 導電線 ６４ 導電線 ６６ 溝 ６８ ロボット・アーム ７０ 固定手段 ７２ 金属板 ７４ 高電圧発生器 ７６ 高電圧発生器 ７８ 外部導管 ８０ スリット ８２ 取付け角度 ８４ 理論線 ８６ ノズル中心軸の点 ８８ 上前面 ９０ 下前面 ９２ エルボ管 ９４ エルボ管側面 ９６ エルボ管側面 ９７ 銃身縦軸 ９８ エルボ管縦軸

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に粉末状塗装材料で被塗装体に吹き付
    け塗装するための塗装材料の静電吹き付け装置におい
    て、 担体（４）の第１担体側面（１０）に、前記担体（４）
    とともにピストル銃身（６、８）の数と対応する数の吹
    き付け用ピストルを形成する複数個のピストル銃身
    （６、８）を取り外し可能に装着し、 前記担体（４）は可動式機械アーム（６８）に取り外し
    可能に装着され、かつ前記機械アーム（６８）によって
    被塗装体（２）に対して移動可能であり、 ピストル銃身（６、８）に流動体、特に塗装材料および
    電気エネルギを供給する全ての流動体導管（５４、５
    ６、５８、６０、７８）および全ての電導体（６２、６
    ４）を担体（４）に取り外し可能に接続したとともに、
    前記担体を貫通してピストル銃身（６、８）と機能的に
    連結し、 流動体導管（５４、５６、５８、６０、７８）および導
    電線（６２、６４）を、機械アーム（６８）の長手方向
    に配設され、機械アームによって支持された導線束とし
    て担体（４）の第２側面（３４）に引き込んだことを特
    徴とする静電吹き付け装置。
  2. 【請求項２】 ピストル銃身（６、８）の前端部に少な
    くとも一個の吹き付けノズル（１２）と、少なくとも一
    個の高圧電極（１４）とを備え、塗装材料用の少なくと
    も一つの内部流動体導管と、高圧電極（１４）用の少な
    くとも一つの内部電気回路部（１８）が前記ピストル銃
    身（６、８）を貫いて銃身の長手方向に貫通していると
    ともに、前記担体（４）を貫いて、ピストル銃身（６、
    ８）に流動体を供給するための流動体連結導管（２２、
    ２４、２６、２８）と、ピストル銃身（６、８）に電気
    エネルギを供給するための少なくとも一つの電気接続回
    路部（３０、３２）が貫設されており、前記流動体連結
    導管および前記電気接続回路部が、担体の第２側面（３
    ４）側の少なくとも一つの流動体導管（５４、５６、５
    ８、６０、７８）および少なくとも一つの外部電気エネ
    ルギ供給用導電線（６２、６４）を取り外し可能に迅速
    に接続するための第２接続手段（５０、５２）から、銃
    身（６、８）に少なくとも一つの内部流動体導管（１
    ６、２０）と少なくとも一つの内部回路部（１８）をピ
    ストル銃身（６、８）に上置きまたは差し込み式に接続
    するための担体の第１側面（１０）側の第１接続手段
    （４０、４２、４４、４６）まで延在しており、前記ピ
    ストル銃身（６、８）を前記担体（４）に装着すると、
    ピストル銃身（６、８）の内部流動体導管（１６、２
    ０）および内部回路部（１８）が自動的に流動体連結導
    管（２２、２４、２６、２８）および電気接続回路部
    （３０、３２）と機能的に接続されるように前記担体
    （４）と前記ピストル銃身（６、８）とを構成したこと
    を特徴とする請求項１に記載の静電吹き付け装置。
  3. 【請求項３】 前記担体（４）の、ピストル銃身（６、
    ８）とは反対側の第２担体側面（３４）に、担体（４）
    のアース部分と通電可能に接続され、機械アーム（６
    ８）と導電するように接触した金属板（７２）を設けた
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の静電吹き付
    け装置。
  4. 【請求項４】 各ピストル銃身（６、８）の内部電気回
    路部（１８）に高電圧発生器（７４、７６）を備えたこ
    とを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載
    の静電吹き付け装置。
  5. 【請求項５】 前記担体（４）の電気接続回路部（３
    ０、３２）に高圧電極（１４）用の高圧を発生するため
    の高電圧発生器（７４／２、７６／２）を備えたことを
    特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の静
    電吹き付け装置。
  6. 【請求項６】 前記流動体導管（２０、５８、６０）の
    少なくとも一つが圧縮空気供給管であることを特徴とす
    る請求項１ないし５のいずれか一項に記載の静電吹き付
    け装置。
  7. 【請求項７】 前記流動体導管（５４、５６、５８、６
    ０）と前記導電線（６２、６４）とは、前記担体（４）
    に連結された前記機械アーム（６８）の溝（６６）を貫
    いて前記担体（４）からアームの長手方向へと外側に延
    びたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項
    に記載の静電吹き付け装置。
  8. 【請求項８】 前記機械アーム（６８）が、前記担体
    （４）を被塗装体に向けて移動させるロボットのアーム
    であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一
    項に記載の静電吹き付け装置。
  9. 【請求項９】 前記吹き付けノズル（１２）がスリット
    付きエアジェット・ノズルであり、そのスリット（８
    ０）は正面から見て互いに平行であると同時に、正面か
    ら見てノズルの中心軸（９６）が位置する線に対して０
    °と９０°から大幅にそれた角度（８２）で斜めに延設
    されたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一
    項に記載の静電吹き付け装置。
  10. 【請求項１０】 前記吹き付けノズル（１２）がそのノ
    ズルの縦軸（９８）を支点に回動可能であり、かつ種々
    の回転角位置に調整可能であることを特徴とする請求項
    ９に記載の静電吹き付け装置。
  11. 【請求項１１】 前記吹き付けノズル（１２）をそれぞ
    れエルボ管（９２）を介して付属するピストル銃身
    （６、８）に連結したとともに、前記エルボ管（９２）
    を付属のピストル銃身（６、８）に対して種々の回転角
    位置に調整可能であることを特徴とする請求項１ない１
    ０のいずれか一項に記載の静電吹き付け装置。
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