JP2810811B2 - 静電塗装におけるスパーク防止装置 - Google Patents

静電塗装におけるスパーク防止装置

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JP2810811B2 JP3191532A JP19153291A JP2810811B2 JP 2810811 B2 JP2810811 B2 JP 2810811B2 JP 3191532 A JP3191532 A JP 3191532A JP 19153291 A JP19153291 A JP 19153291A JP 2810811 B2 JP2810811 B2 JP 2810811B2
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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、被塗物に高電圧を印加
し、塗装機をアースして静電塗装する際に、被塗物が塗
装機,トップマシン,サイドマシン,塗装ロボット等の
アースされた塗装設備と異常接近して生ずるスパークを
未然に防止する静電塗装におけるスパーク防止装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば、非導電性塗料を使用して自動車
ボディを静電塗装する場合、塗装機に80〜120KV
の高電圧を印加すると共に、被塗物となる自動車ボディ
をアースし、塗装機と自動車ボディとの距離を一定に維
持して塗装品質の均一な塗膜を形成している。
【0003】しかしながら、例えば、自動車ボディを搬
送する際に、ボンネット,トランクリッド,ハッチバッ
クドア,乗降ドアを閉め忘れたまま搬送してしまった
り、また、大きい車種を塗装する際にコンピュータの入
力ミスにより小さい車種を塗装するような指示を与えた
りすると、塗装機と被塗物が異常接近して、塗装不良を
生ずるだけでなく、スパークを起こす危険がある。
【0004】このため、従来は、高電圧発生器と被塗物
とを電気的に接続する高電圧供給回路を流れる供給電流
をモニタし、当該回路にスパークを生ずるおそれのある
過電流が流れたときに、高電圧供給回路を遮断すると共
に、塗料の供給を停止して塗装を中断するようにしてい
る。このようにすれば、被塗物と塗装機が異常接近して
過電流が流れたときに、塗装機への高電圧の供給が停止
されるので、スパークの発生を未然に防止することがで
きる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、水性塗料等
の導電性塗料を用いる際は、塗装機に高電圧を印加して
も塗料を介して塗装機がアースされてしまうため、被塗
物に高電圧を印加し、塗装機をアースして静電塗装を行
う場合がある。この場合、塗装ブース内にある塗装設備
もそのほとんどがアースされているので、自動車ボディ
等の被塗物が搬送されて塗装機以外の塗装設備に近付い
たり離れたりすることにより、その供給電流は変動す
る。
【0006】通常、自動車ボディ等の被塗物の静電容量
は大きく、塗装ゾーン内に設置された塗装設備の静電容
量の総和も非常に大きいので、被塗物が塗装設備の近く
を搬送されるだけで両者間に比較的大きな電流が流れ
る。そして、被塗物はコンベア等で搬送されながら、一
の塗装設備に接近したり、他の塗装設備から離れたりし
ながら静電塗装されるので、被塗物に供給される電流は
相当大きな範囲で変動する。
【0007】したがって、正常に静電塗装を行っている
ときでも供給電流が常時変動してしまい、高電圧発生器
からの供給電流の変動をモニタしていても、その変動が
スパークの発生につながるものであるか否か区別するこ
とができず、スパークを未然に防止することができない
という問題があった。
【0008】そこで、本発明は、被塗物に高電圧を印加
し、塗装機やその他の塗装設備をアースして静電塗装を
行う場合に、アースされた塗装設備に被塗物が異常接近
したことを確実に検出して、両者の間に生ずるスパーク
を未然に防止することができるようにすることを課題と
している。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、被塗物に高電圧を印加し、塗装機をアー
スして静電塗装する際に、アースされた塗装設備と被塗
物が異常接近して生ずるスパークを未然に防止する静電
塗装におけるスパーク防止装置であって、被塗物が異常
接近するおそれのある塗装設備の周面に、当該塗装設備
に対して静電容量の小さな電極が絶縁状態で取り付けら
れると共に、当該電極が接地回路を介してアースに接続
され、接地回路には、被塗物と電極との間でスパークを
生ずるおそれのある異常電流が流れたことを検出する異
常電流検出器が介装され、その検出信号に基づいて、被
塗物に供給されている電流又は電圧をスパークが起きな
い安全な電流又は電圧まで低下させる制御装置を備えた
ことを特徴とする。
【0010】
【作用】アースされた塗装設備の周面には、その塗装設
備に対して静電容量の小さな電極が絶縁状態で取り付け
られると共に、接地回路を介してアースに接続されてい
るので、反対極を帯びた被塗物が接近すると、接地回路
には電流が流れることとなる。このとき、電極の静電容
量は小さく、被塗物が正常に搬送されている限り一定の
間隔が維持され、各電極に流れる電流は小さい。
【0011】そして、被塗物が塗装設備周面に取り付け
られた電極に異常接近すると、被塗物への供給電流の変
動の有無にかかわらず、異常接近した電極の各接地回路
に過電流等の異常電流が流れるので、これを異常電流検
出器によって検出することにより、被塗物が塗装設備に
異常接近したことを確実に検出することができる。異常
電流が検出されると、異常電流検出器から制御装置に対
して検出信号が出力され、被塗物に供給されている電圧
又は電流が、スパークを生じない安全な値まで低下さ
れ、塗装機と被塗物との間におけるスパークの発生が未
然に防止される。
【0012】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図1は本発明に係る静電塗装におけ
るスパーク防止装置の一例を示すフローシート、図2は
その斜視図である。図中1は、被塗物Wを高電圧を印加
して搬送するコンベアであって、当該コンベア1に沿っ
て、被塗物Wの上面及び側面を塗装するサイドマシン3
及びトップマシン3が設置されている。
【0013】コンベア1は、設置面4から絶縁状態に支
持されると共に、高電圧供給回路5を介して高電圧発生
器6に接続され、当該コンベア1を介して被塗物Wに高
電圧を印加するように成されている。トップマシン2
は、塗装機7,7を取り付けた昇降架台8が、コンベア
1の両側に設置された支柱9,9に沿って上下に移動可
能に設けられている。また、サイドマシン3は、塗装機
10が、コンベア1に沿って配設された支柱11に上下
往復移動可能に取り付けられている。各塗装機7及び1
0は、接地回路12を介してアース13に接続され、当
該塗装機7及び10と被塗物Wとの間に形成される静電
界により、水性塗料等の導電性塗料を塗装するように成
され、トップマシン2及びサイドマシン3も夫々アース
13に接続されている。
【0014】これらトップマシン2及びサイドマシン3
等の塗装設備の昇降架台8,支柱9,11の周面には、
当該塗装設備に対して静電容量の小さな多数の電極1
4,14が絶縁状態で取り付けられている。各電極14
は例えば金属ロッドで形成され、その両端部分が絶縁碍
子15を介して各支柱9及び11に支持されると共に、
夫々接地回路16を介してアース13に接続されてい
る。
【0015】各接地回路12及び16には、当該回路内
を流れる電流をモニタして、トップマシン2やサイドマ
シン3等の塗装設備と被塗物Wとの間でスパークを生ず
るおそれのある異常電流が流れたことを検出する異常電
流検出器17が介装されている。この異常電流検出器1
7には、塗装機7及び10と被塗物Wとの間でスパーク
を生ずるおそれのある臨界電流値よりも小さい所定の電
流値が危険電流値として設定され、接地回路12及び1
6を流れる電流が危険電流値を超えたときに異常電流が
流れたと判断して検出信号を出力する。また、電流の時
間的変化をモニタし、立ち上がり勾配の大きい急激な電
流増加があったときは、異常電流が流れたと判断して検
出信号を出力する。
【0016】18は、前記検出信号の入力があったとき
に、高電圧発生器6から被塗物Wに印加されている電圧
・電流をスパークが起きない安全な電圧・電流まで低下
させる制御装置であって、本例では、検出信号が入力さ
れたときに高電圧供給回路5を遮断するスイッチ回路1
8aと、被塗物Wをアース13に接続する接地回路19
を導通させるスイッチ回路18bを使用している。
【0017】したがって、被塗物Wと塗装機7及び10
が異常接近して検出電流が危険電流に達すると、スイッ
チ回路18aにより高電圧供給回路5が遮断されて供給
電圧・電流が0になると同時に、スイッチ回路18bに
より被塗物Wに残留している電荷がアースされ、スパー
クが確実に防止される。
【0018】以上が、本発明の一例構成であって、次に
その作用について説明する。まず、自動車ボディ等の被
塗物Wをコンベア1で搬送すると同時に、当該コンベア
1を介して被塗物Wに例えば80〜120KVの高電圧
を印加すると、塗装機7,10と被塗物Wとの間に静電
場が形成される。この状態で、コンベア1で搬送される
被塗物Wの形状に応じて、トップマシン2の昇降架台8
を上下に昇降させ、或いはサイドマシン3の塗装機10
を上下に往復動させながら、各塗装機7及び10から塗
料を吐出させると、被塗物Wの上面及び側面が塗装され
る。
【0019】そして、被塗物Wが正常に塗装されている
間は、被塗物Wと電極14との間隔が一定以上に維持さ
れるので、各電極14の接地回路16に異常電流が流れ
るこことはない。ここで、例えば、被塗物のボンネット
やトランクリッドを閉め忘れたまま搬送することにより
開いたボンネット等が支柱9及び11に異常接近した
り、車種の設定ミスによりトップマシン2の昇降架台8
やサイドマシン3の支柱11が被塗物Wに異常接近する
と、被塗物Wが電極14に異常接近し、接地回路16に
流れる電流が多くなる。
【0020】この電流は異常電流検出器17によりモニ
タされ、塗装機7,10と被塗物Wが異常接近したこと
により接地回路16を流れる電流が危険電流値を超える
と、異常電流検出器17から検出信号が出力されて、ス
イッチ回路18aにより高電圧供給回路5が遮断される
と同時に、スイッチ回路18bにより接地回路19が導
通されて被塗物Wがアース13に接続され、また、塗装
機7,10への塗料の供給も停止される。したがって、
塗装が中断され、被塗物Wに供給される電圧・電流が0
になると同時に、残留電荷が接地回路19を介してアー
ス13に逃がされて、スパークの発生が未然に防止さ
れ、スパークによる塗装不良や塗装設備の電子回路の破
損を起こすことがない。
【0021】なお、電極14としてロッド状のものを使
用した場合について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、塗装設備よりも静電容量が小さいものであれば、そ
の形状は任意である。また、制御装置18として、高抵
抗と低抵抗に切換可能な可変抵抗装置を高電圧供給回路
5に介装し、異常電流検出器17から検出信号が入力さ
れたときに高抵抗に設定して、電圧降下を生じさせるこ
とにより、被塗物Wと電極14間の電位差を低下させ
て、スパークを防止させる場合であってもよい。さら
に、制御装置18として、高電圧発生器6内にその出力
電圧を調節する電圧制御装置を備え、異常電流検出器1
7から検出信号の入力があったときに、出力電圧を低下
させるようにしてもよい。
【0022】また、実施例の説明では、塗装設備として
トップマシン2及びサイドマシン3を例にとって説明し
たが、本発明はこれに限るものではなく、塗装ブース内
にアースされて設置される塗装設備であれば、例えば塗
装ロボット等任意の設備に適用することができる。さら
にまた、被塗物Wに高電圧を印加し塗装機7,10をア
ース13に接続して静電塗装するものであれば、導電性
塗料を使用する場合に限らず、非導電性塗料を使用する
場合にも適用できることは勿論である。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、静
電容量の小さな電極を塗装設備の周面に取り付けて、こ
の電極を介して接地回路に流れる電流により、被塗物が
異常接近したことを確実に検出するようにしたので、他
の塗装設備と近付いたり離れたりすることにより生ずる
電流変化の影響を受けることなく、被塗物と塗装設備が
異常接近したことを確実に検出することができ、塗装機
と被塗物の間に生ずるスパークを未然に防止することが
できるという非常に優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置の一例を示すフローシート。
【図2】 その斜視図。
【符号の説明】
W・・・被塗物 1・・・コンベア 2・・・トップマシン 3・・・サイドマシン 5・・・高電圧供給回路 6・・・高電圧発生器 7・・・塗装機 8・・・昇降架台 9・・・支柱 10・・・塗装機 11・・・支柱 12・・・接地回路 13・・・アース 14・・・電極 15・・・絶縁碍子 16・・・接地回路 17・・・異常電流検出
器 18・・・制御装置 18a,18b・・・ス
イッチ回路 19・・・接地回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−177119(JP,A) 特開 昭59−109268(JP,A) 特開 昭58−88058(JP,A) 実開 昭63−157262(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B05B 5/00 - 5/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被塗物(W)に高電圧を印加し、塗装機
    をアースして静電塗装する際に、アースされた塗装設備
    と被塗物(W)が異常接近して生ずるスパークを未然に
    防止する静電塗装におけるスパーク防止装置であって、
    被塗物(W)が異常接近するおそれのある塗装設備
    (2,3)の周面に、当該塗装設備(2,3)に対して
    静電容量の小さな電極(14)が絶縁状態で取り付けら
    れると共に、当該電極(14)が接地回路(16)を介
    してアース(13)に接続され、接地回路(16)に
    は、被塗物(W)と電極(14)との間でスパークを生
    ずるおそれのある異常電流が流れたことを検出する異常
    電流検出器(17)が介装され、その検出信号に基づい
    て、被塗物に供給されている電流又は電圧をスパークが
    起きない安全な電流又は電圧まで低下させる制御装置
    (18)を備えたことを特徴とする静電塗装におけるス
    パーク防止装置。
  2. 【請求項2】 前記電極(14)が、被塗物が異常接近
    するおそれのある塗装設備(2,3)の周面部分を覆う
    ように多数取り付けられると共に、各電極(14)に接
    地回路(16)が形成され、異常電流検出器(17)が
    各接地回路(16)ごとに個別に設けられた前記請求項
    1記載の静電塗装におけるスパーク防止装置。
  3. 【請求項3】 前記制御装置(18)が、異常電流検出
    器(17)の検出信号に基づいて、被塗物(W)と高電
    圧発生器(6)とを電気的に接続する高電圧供給回路
    (5)を遮断すると同時に、当該被塗物(W)をアース
    に接続する接地回路(19)を導通するスイッチ回路
    (18a,18b)とからなる前記請求項1記載の静電
    塗装におけるスパーク防止装置。
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