JP3013633B2

JP3013633B2 - 静電塗装装置

Info

Publication number: JP3013633B2
Application number: JP4296174A
Authority: JP
Inventors: 易知雄富田; 政志村手; 山崎　　勇; 陽一郎馬場
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-11-05
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JPH06142561A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車体等の塗装
を行う静電塗装装置に関し、とくに塗装ブースおよび塗
装機への塗料の付着を抑制しつつ塗料の塗着効率を高め
ると共にスパークの発生を防止することが可能な静電塗
装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体の塗装作業は、塗装ブース
内に配置された塗装ロボットや自動塗装機を用いて行な
われており、これに関連する先行技術として、たとえば
特公平４−２３０９号公報、実開昭６１−４０１６６号
公報、特開昭５６−９２１５９号公報が知られている。
特公平４−２３０９号公報に開示されている塗装装置で
は、図６に示すように、車体１は塗装ブース２の中央を
通る搬送コンベア３によって搬送されており、搬送コン
ベア３の両側には、複数の塗装ロボット４が対向するよ
うに配置されている。また、実開昭６１−４０１６６号
公報、特開昭５６−９２１５９号公報では、ブース壁面
が帯電板で覆われ、該帯電板は該帯電板に電圧を印加す
る電源装置に接続されている。

【０００３】一般に、自動車は美的外観である塗装が重
要視されており、塗装ブースの温度や湿度が変化すると
塗装条件が異なることになり、塗装品質に悪影響を及ぼ
す。そのため、塗装作業時の塗装ブース内は常時空調制
御され、温度および湿度はほぼ一定に保たれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示す車
体塗装装置の場合は、つぎの問題が存在する。図６の車
体塗装装置では、塗装ロボット４の全体を塗装ブース２
内に収納するので、塗装ブース２の横幅が非常に広くな
る。そのため、塗装ブース２の幅方向の断面積が大きく
なり、これに伴って多大の空調エネルギを浪費するとい
う問題がある。

【０００５】塗装ブース２の横幅を単に縮小すると、塗
装時の塗料ミストが塗装ブース２の内壁面に付着しやす
くなる。塗装ブース２の側壁内面に堆積した塗料は換気
流によって離脱するおそれがあり、離脱した塗料異物が
車体の塗装面に付着すると、塗装品質の著しい低下を招
く。とくに静電塗装の場合は、塗装ブースの側壁側がア
ースされるため、静電塗装ガンから放出された塗料粒子
が静電気力により塗装ブースの側壁や自動塗装機に多量
に吸引される。したがって、塗料の塗着効率が低下し、
かつ塗料付着による清掃などのメンテナンスコストが増
加する。また、実開昭６１−４０１６６号公報、特開昭
５６−９２１５９号公報では、塗装ブースの側壁への塗
料ミスト付着量は減少するが、帯電板が高電圧に印加さ
れるので、帯電板と塗装機との間の距離が小の場合、ス
パーク発生のおそれが生じる。距離を大にすると空調エ
ネルギの損失が増大する。

【０００６】本発明は、静電塗装ガンから放出された塗
料が塗装ブースの側壁や塗装ロボット等の自動塗装機に
付着するのを抑制するとともに塗料の被塗装物への塗着
効率を高めることが可能であり、しかもスパークの発生
を防止できる静電塗装装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明は次のとおりである。（１）静電塗装ガンを用いて被塗装物の自動塗装が行わ
れる塗装ブース内に、前記静電塗装ガンに印加される電
圧と同極性の電圧が印加され、該静電塗装ガンから放出
される塗料を静電反発力によって前記被塗装物に向かわ
せる静電パネルを設け、該静電パネルを半導体パネルで
覆ったことを特徴とする静電塗装装置。（２）静電塗装ガンを用いて被塗装物の自動塗装が行
われる塗装ブース内に、前記静電塗装ガンに印加される
電圧と同極性の電圧が印加され、該静電塗装ガンから放
出される塗料を静電反発力によって前記被塗装物に向か
わせる静電パネルを設け、該静電パネルを高電圧遮断器
を介して高電圧発生器と接続したことを特徴とする静電
塗装装置。

【０００８】

【作用】上記（１）、（２）の静電塗装装置において
は、塗装ブース内に、静電塗装ガンに印加される電圧と
同極性の電圧が印加される静電パネルが設けられるの
で、静電塗装ガンから放出された塗料を静電反発力によ
って被塗装物側に向かわせることが可能となる。

【０００９】したがって、静電塗装ガンから放出された
塗料のほとんどが被塗装物に付着することになり、塗料
の塗着効率が高められるとともに、塗装ブースの側壁や
塗装ロボット等の自動塗装機への塗料の付着が著しく抑
制される。また、静電パネルを半導体パネルで覆うか、
または静電パネルを高電圧遮断器を介して高電圧発生器
と接続したので、アース物体が接近してもスパークの発
生を防止でき、電撃等を防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明に係る静電塗装装置の望まし
い実施例を、図面を参照して説明する。

【００１１】図１〜図５は、本発明の一実施例を示して
おり、とくに自動車の車体の塗装に適用した場合を示し
ている。図５は、被塗装物としての車体１０の塗装作業
を行う塗装ブース１１を示している。車体１０は、塗装
ブース１１内に設けられた搬送コンベア２０によって一
定の速度で搬送されるようになっている。塗装ブース１
１は、メタリックベース塗料を塗装するメタリックベー
ス塗料塗装ゾーンＡと、塗装されたメタリック塗料を乾
燥させるフラッシュオフゾーンＢと、クリア塗料を塗装
するクリア塗料塗装ゾーンＣとを有している。

【００１２】塗装ブース１１は、図１に示すように、図
示されない送気ダクトからの空気が送り込まれる上室１
２を有している。上室１２の下部には天井フィルタ１３
が設けられており、上室１２内の空気は天井フィルタ１
３を介し塗装室１４内に導入されるようになっている。
塗装室１４の下部には、通気性良好なすのこから成る床
部材１５が設けられている。

【００１３】床部材１５の下方には下室１６が形成され
ている。塗装室１４の塗料ミストを含んだ空気は、下室
１６に導かれるようになっている。下室１６に導かれた
空気に含まれる塗料ミストは、図示されない水膜を通過
することにより、除去されるようになっている。

【００１４】図５に示すように、塗装ブース１１には、
被塗装物としての車体１０を搬送するコンベア２０が敷
設されている。搬送コンベア２０の両側および上方に
は、自動塗装機としての多関節塗装ロボット３０、サイ
ドレシプロ自動塗装機４０、トップレシプロ自動塗装機
５０が配置されている。

【００１５】メタリックベース塗料塗装ゾーンＡは、第
１工程Ａ₁、第２工程Ａ₂、第３工程Ａ₃とから構成さ
れている。第１工程Ａ₁には、多関節塗装ロボット３０
が配置されており、第２工程Ａ₂には、サイドレシプロ
自動塗装機４０が配置されている。第３工程Ａ₃には、
トップレシプロ自動塗装機５０が配置されている。

【００１６】第２工程Ａ₂に配置されるサイドレシプロ
自動塗装機４０は、図１に示すように、静止本体部４１
が塗装ブース１１の外側に配置されており、可動部であ
るアーム４３は開口部１８を介して塗装室１４内に臨ま
されている。アーム４３は、上下方向に所定の速度で往
復動するようになっている。開口部１８の外周部とアー
ム４３とは、伸縮可能な蛇腹４４を介して接続されてい
る。これにより、塗装室１４内の空気（換気流）が側壁
１７から塗装ブース１１の外に漏れ出るのが防止されて
いる。

【００１７】サイドレシプロ自動塗装機４０のアーム４
３の先端部には、回転霧化静電塗装機の静電塗装ガン６
１が取付けられている。車体１０には、静電塗装ガン６
１の霧化頭によって微粒化された塗料の付着効率を高め
るために、正の高電圧が印加されている。サイドレシプ
ロ自動塗装機４０側の静電塗装ガン６１ａには、微粒化
された塗料粒子を負に帯電させるための高電圧が印加さ
れている。

【００１８】サイドレシプロ自動塗装機４０の両側に位
置する塗装ブース１１の側壁１７には、絶縁樹脂板７１
ａが固定されている。絶縁樹脂板７１ａの上面には、金
属製の静電パネル７２ａが取付けられている。静電パネ
ル７２ａは、半導体パネル７３ａによって覆われてい
る。半導体パネ７３ａは、カーボンを添加したウレタン
樹脂等で形成されている。半導体パネル７３ａは、抵抗
が１０⁶〜１０¹⁰Ωで、厚さが１〜１０ｍｍ程度とする
のが望ましい。

【００１９】静電パネル７２ａは、高電圧遮断器７４を
介して高電圧発生器７５に接続されている。静電パネル
７２ａに印加される電圧は、静電塗装ガン６１ａに印加
される電圧と同極性であり、たとえば−１０〜−１００
ｋｖに設定される。静電パネル７２ａに印加される電圧
は、望ましくは静電塗装ガン６１に印加される電圧に近
いほうがよく、静電パネル用の高電圧発生器７５と、静
電塗装ガン６１ａの高電圧発生器（図示略）とを共用す
る構成としてもよい。

【００２０】静電パネル７２ａは、半導体パネル７３ａ
によって覆われているため、アース物体が静電パネル７
２ａに接近してもスパークの発生を防止することができ
る。これにより、スパークの発生による電撃等が防止さ
れる。高電圧遮断器７４は、半導体パネル７３ａと同様
にスパークの発生を防止するものであり、半導体パネル
７３ａとの併用によってさらに静電圧に対する安全性が
高められる。

【００２１】第３工程Ａ₃に配置されるトップレシプロ
自動塗装機５０は、静止本体部５１が塗装ブース１１の
外側に配置されている。静止本体部５１には、上下方向
に移動可能な上下可動アーム５２が取付けられている。
上下可動アーム５２には、水平方向に移動可能な複数の
アーム５３、５４、５５が取付けられている。上下可動
アーム５２の外周は、絶縁樹脂板から構成されている。

【００２２】トップレシプロ自動塗装機５０の各アーム
５３、５４、５５の下端には、静電塗装ガン６１ｂがそ
れぞれ取付けられている。上下可動アーム５２の下面部
には、静電パネル７２ｂが取付けられている。静電パネ
ル７２ｂは、各アーム５３、５４、５５の両側にそれぞ
れ配置されている。上下可動アーム５２に取付けられた
静電パネル７２ｂは、半導体パネル７３ｂによって覆わ
れている。各静電パネル７２ｂは、第２工程Ａ₂と同様
に高電圧遮断器を介して高電圧発生器に接続されてい
る。

【００２３】トップレシプロ自動塗装機４０が位置する
塗装ブース１１の側壁には、第２工程Ａ₂と同様に絶縁
樹脂板７１ａを介して静電パネル７２ａが取付けられて
いる。静電パネル７２ａは、半導体パネル７３ａによっ
て覆われている。上下可動アーム５２および塗装ブース
１１の側壁に取付けられた静電パネル７２ａは、高電圧
遮断器を介して高電圧発生器に接続されている。

【００２４】第１工程Ａ₁に配置される多関節塗装ロボ
ット３０は、図４に示すように、可動部分であるアーム
３１を有している。アーム３１の先端には、手首部３２
が形成されている。手首部３２には、静電塗装ガン６１
ｃが取付けられている。静電塗装ガン６１ｃの後方部に
は、略半球面状の絶縁樹脂板７１ｃが設けられている。
絶縁樹脂板７１ｃの表面には、静電パネル７２ｃが取付
けられている。静電パネル７２ｃは、半導体パネル７３
ｃによって覆われている。静電パネル７２ｃは、第２工
程Ａ₂と同様に、高電圧遮断器を介して高電圧発生器に
接続されている。

【００２５】クリア塗料塗装ゾーンＣは、第１工程
Ｃ₁、第２工程Ｃ₂、第３工程Ｃ₃とから構成されてい
る。第１工程Ｃ₁には、多関節塗装ロボット３０が配置
されており、第２工程Ｃ₂には、サイドレシプロ自動塗
装機４０が配置されている。第３工程Ｃ₃には、トップ
レシプロ自動塗装機５０が配置されている。クリア塗料
塗装ゾーンＣに配置される各自動塗装機および静電パネ
ル等は、メタリックベース塗料塗装ゾーンＡに配置され
る各自動塗装機および静電パネル等と同一であるので、
これらの説明は省略する。

【００２６】つぎに、上記の静電塗装装置における作用
について説明する。車体１０が搬送コンベア２０によっ
て搬送され、所定の位置に車体１０が到達すると、メタ
リックベース塗料塗装ゾーンＡではメタリックベース塗
料の自動塗装が開始される。

【００２７】メタリックベース塗料塗装ゾーンＡでは、
多関節塗装ロボット３０、サイドレシプロ自動塗装装置
４０、トップレシプロ自動塗装装置５０にそれぞれ取付
けられた静電塗装ガン６１ａ、６１ｂ、６１ｃの霧化頭
の回転によって塗料が微粒化され、微粒化された塗料は
高電圧発生器（図示略）負に帯電される。ここで、静電
塗装ガン６１ａ、６１ｂ、６１ｃの後方には静電塗装ガ
ン６１に印加される電圧と同極性の高電圧が印加される
静電パネル７２ａ、７２ｂ、７２ｃが配置されるので、
各静電塗装ガン６１ａ、６１ｂ、６１ｃから放出された
塗料粒子には、静電パネル７２ａ、７２ｂ、７２ｃによ
る静電反発力が作用する。

【００２８】そのため、静電塗装ガン６１ａ、６１ｂ、
６１ｃから放出された塗料粒子の大部分は、正の高電圧
が印加される被塗装物である車体１０に向って吸引され
る。したがって、静電塗装ガン６１ａ、６１ｂ、６１ｃ
から塗装ブース１１内に放出された塗料の塗装ブース１
１の側壁１７や多関節塗装ロボット３０および各レシプ
ロ自動塗装機４０、５０への付着が大幅に抑制されると
もに、メタリックベース塗料の車体１０への塗着効率が
高められる。

【００２９】メタリックベース塗料塗装ゾーンＡにおけ
る塗装作業が完了すると、車体１０はフラッシュオフゾ
ーンＢにおいて乾燥される。フラッシュオフゾーンＢに
おける車体１０の塗膜の乾燥が終了すると、車体１０は
クリア塗料塗装ゾーンＣに入り、クリア塗料の自動塗装
が開始される。

【００３０】クリア塗料塗装ゾーンＣでも、各静電塗装
ガン６１ａ、６１ｂ、６１ｃの後方には静電パネル７２
ａ、７２ｂ、７２ｃが配置されるので、静電塗装ガン６
１ａ、６１ｂ、６１ｃから放出された塗料粒子には静電
反発力が作用する。そのため、塗装ブース１１の側壁１
７や自動塗装機としての各レシプロ自動塗装機４０、５
０および多関節塗装ロボット３０への塗料の付着が抑制
され、かつクリア塗料の車体１０への塗着効率が高めら
れる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１、請求項２の発明によれば、つ
ぎの効果が得られる。

【００３２】（１）静電塗装ガンを用いて被塗装物の自
動塗装が行われる塗装ブース内に、静電塗装ガンに印加
される電圧と同極性の電圧が印加され、静電塗装ガンか
ら放出される塗料を静電反発力によって被塗装物に向か
わせる静電パネルを設けるようにしたので、塗装ブース
の横幅を縮小した場合でも、静電塗装ガンから放出され
た塗料の塗装ブースの側壁や自動塗装機への付着を抑制
することができるとともに、静電塗装ガンから放出され
た塗料の被塗装物への塗着効率を高めることができる。

【００３３】（２）塗装ブースの側壁や自動塗装機への
塗料の付着が著しく抑制されるので、これらに付着した
塗料が離脱して被塗装物へ付着することもほとんどなく
なり、被塗装物の塗装品質を高めることができる。

【００３４】（３）塗装ブースの側壁や自動塗装機への
塗料の付着が著しく抑制されるので、塗装ブースや自動
塗装機の清掃回数を低減することができ、塗料の付着汚
れによるメンテナンスコストを低減することができる。

【００３５】（４）塗料の塗着効率が高められるので、
塗料および溶剤の使用量を低減することができる。ま
た、外部への溶剤の排出量を削減することができ、塗装
作業の環境改善を図ることができる。（５）請求項１の発明では、静電パネルを半導体パネル
で覆うか、請求項２の発明では、静電パネルを高電圧遮
断器を介して高電圧発生器と接続したので、アース物体
が接近してもスパークの発生を防止でき、電撃等を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る静電塗装装置を用いた
メタリックベース塗料塗装ゾーンの第２工程の断面図で
ある。

【図２】図１の正面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る静電塗装装置を用いた
メタリックベース塗料塗装ゾーンの第３工程の断面図で
ある。

【図４】本発明の一実施例に係る静電塗装装置を用いた
メタリックベース塗料塗装ゾーンの第１工程の断面図で
ある。

【図５】図１ないし図４の静電塗装装置が配置された塗
装ブース全体の平面図である。

【図６】従来の塗装ブースの一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０被塗装物としての車体１１塗装ブース３０自動塗装機としての多関節塗装ロボット４０自動塗装機としてのサイドレシプロ自動塗装機５０自動塗装機としてのトップレシプロ自動塗装機６１ａ、６１ｂ、６１ｃ静電塗装ガン７２ａ、７２ｂ、７２ｃ静電パネル７３ａ、７３ｂ、７３ｃ半導体パネル７４高電圧遮断器７５高電圧発生器Ａメタリックベース塗料塗装ゾーンＢフラッシュオフゾーンＣクリア塗料塗装ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者馬場陽一郎愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭55−92159（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−40166（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 5/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静電塗装ガンを用いて被塗装物の自動塗
装が行われる塗装ブース内に、前記静電塗装ガンに印加
される電圧と同極性の電圧が印加され、該静電塗装ガン
から放出される塗料を静電反発力によって前記被塗装物
に向かわせる静電パネルを設け、該静電パネルを半導体
パネルで覆ったことを特徴とする静電塗装装置。
【請求項２】静電塗装ガンを用いて被塗装物の自動塗
装が行われる塗装ブース内に、前記静電塗装ガンに印加
される電圧と同極性の電圧が印加され、該静電塗装ガン
から放出される塗料を静電反発力によって前記被塗装物
に向かわせる静電パネルを設け、該静電パネルを高電圧
遮断器を介して高電圧発生器と接続したことを特徴とす
る静電塗装装置。