JP3846005B2

JP3846005B2 - 電着塗装装置

Info

Publication number: JP3846005B2
Application number: JP03056798A
Authority: JP
Inventors: 裕和杉山; 英也木下
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2018-01-28
Also published as: JPH11217697A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車ボディや自動車部品ラインで用いられる電着塗装装置に関し、特に塗料循環系に設けられたフィルタの交換作業性およびバイパス路の洗浄性に優れた電着塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ボディの塗装には、下塗り塗装、中塗り塗装および上塗り塗装からなる３コート塗装系が採用され、このうちの下塗り塗装工程は、水洗処理、脱脂処理、表面調整、化成処理および電着塗装などの諸工程から構成されている。
【０００３】
これらの塗装工程には、水洗処理工程であれば工水や純水、脱脂処理工程であれば脱脂液、表面調整工程であれば表面調整液、化成処理工程であれば化成処理液、電着塗装工程であれば電着塗料液や純水、工水等々、処理を行うための各種液体（以下、単に処理液という。）をボディにスプレーしたり、処理液が満たされた槽内に戻したりするための処理液循環装置が設けられている。
【０００４】
従来の処理液循環装置は、主として系を構成する循環配管と、ポンプと、処理液中の異物を除去するためのフィルタとで構成されており、さらに電着塗料液のように一定温度に維持する必要がある処理液については熱交換器が設けられている。
【０００５】
なかでも、脱脂処理工程や電着塗装工程では、ボディによって槽内に持ち込まれるゴミが多く、フィルタの定期清掃や定期交換が重要となるが、ラインの稼働中にフィルタの清掃や交換が行えないので、当該フィルタＦには図５に示すようなバイパス路ＢＰが設けられている。そして、ライン稼働中にフィルタＦの清掃や交換を行う場合には、フィルタＦ前後のバルブＢ１を閉じるとともにバイパス路ＢＰのバルブＢ２を開き、一時的に塗料液をバイパス路ＢＰに流すことで、フィルタＦの着脱を可能にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした塗料循環系では、バイパス路を用いてフィルタを交換すると当該バイパス路にそれまで流れていた塗料液の一部が残り、次のフィルタ交換時までの間にこの塗料液が固化してしまう。そして、これが次のフィルタ交換時にゴミとなって電着槽内に混入するといった問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、フィルタ交換作業性およびバイパス路の洗浄性に優れた電着塗装装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の電着塗装装置は、ポンプ、フィルタおよび当該フィルタを迂回するバイパス路が循環配管に設けられた塗料循環系を有する電着塗装装置において、前記バイパス路を洗浄する洗浄系をさらに有することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、フィルタのバイパス路に洗浄系が設けられているので、フィルタの着脱時にバイパス路に残留した塗料液を洗浄することができる。これにより、次にバイパス路を用いてもゴミなどが塗装系内に持ち込まれることがなくなり、塗装欠陥の発生を防止することができる。
【００１０】
洗浄系は別途設けても良いが、本発明では、電着槽における電着塗料液の液面を調節するために前記電着槽のオーバーフロー槽へ純水を補給する純水補給系であることを特徴とする。
【００１１】
電着塗料液の液面調節用純水補給系をバイパス路の洗浄系として共用することで、別途のポンプや洗浄液供給源を省略することができ、設備費用を低減することができる。また、バイパス路の洗浄系に純水補給系を共用しても、バイパス路内に残留した塗料液はオーバーフロー槽へ戻されたのち、フィルタによって濾過されてから塗装系内に供給されるので、バイパス路内の塗料液中にゴミが含まれていたとしても塗装系内に持ち込まれることはない。また、液面調節用純水補給系は、比較的頻繁に純水を補給するので、フィルタの交換を頻繁に行ったとしてもバイパス路に残留した塗料が固化する前にこれをオーバーフロー槽へ洗い流すことができる。
【００１２】
上記発明において、特に限定されないが、さらに具体的形態として、本発明の電着塗装装置では、前記純水補給系は、前記電着槽における電着塗料液の液面を検出する液面センサを含み、前記液面センサの検出値が所定値以下となったときに、前記バイパス路を介して前記オーバーフロー槽へ純水を補給することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電着塗装装置では、前記塗料循環系は、前記フィルタの前後のそれぞれに設けられた第１のバルブと、前記バイパス路の出入口のそれぞれに設けられた第２のバルブとを含み、前記洗浄系は、前記バイパス路との接続部の前後のそれぞれに設けられた第３のバルブを含むことを特徴とする。
【００１４】
この場合、本発明の電着塗装装置のように、前記フィルタを前記循環配管から着脱する際は、前記第１および第３のバルブを閉じるとともに前記第２のバルブを開くことが好ましい。
【００１５】
また、本発明の電着塗装装置のように、前記オーバーフロー槽へ純水を補給する際は、前記第１および第３のバルブを開くとともに前記第２のバルブを閉じることが好ましい。
【００１６】
上記発明において、塗料循環系は特に限定されないが、前記塗料循環系は、前記オーバーフロー槽から電着塗料液を吸引し、これを前記電着槽へ供給する系、または請求項８記載の電着塗装装置のように、前記塗料循環系は、電着後水洗工程に設けられた回収タンクから電着塗料回収液を吸引し、これを被塗物へ吹き付ける系であることが好ましい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、ライン稼働中にフィルタの清掃や交換が行えるだけでなく、バイパス路に残留した塗料液を洗浄することができるので、次にバイパス路を用いてもゴミなどが塗装系内に持ち込まれることがなくなり、塗装欠陥の発生を防止することができる。
【００１８】
これに加えて本発明によれば、別途のポンプや洗浄液供給源を省略することができ、設備費用を低減することができる。また、バイパス路内の塗料液中にゴミが含まれていたとしても塗装系内に持ち込まれることはない。さらに、液面調節用純水補給系は、比較的頻繁に純水を補給するので、フィルタの交換を頻繁に行ったとしてもバイパス路に残留した塗料が固化する前にこれをオーバーフロー槽へ洗い流すことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の電着塗装装置の実施形態を示すブロック図であり、図１は通常運転時、図２はフィルタ着脱時、図３は純水補給時をそれぞれ示す。また、図４は同実施形態における操作手順を示すフローチャートである。
【００２０】
電着槽１１には電着塗料液Ｌが満たされており、図示しない電極に３００Ｖ程度の電圧が印加され、これとアース側のボディＢとの間に直流電流が流されることで塗料粒子の電気泳動が生じ、ボディＢの内外板や袋構造内面に電着塗膜が形成される。ボディＢは塗装ハンガＨを介してオーバーヘッドコンベアＣにより接地されている。
【００２１】
「１１ａ」は電着槽１１のオーバーフロー槽であり、電着槽１１からオーバーフローした電着塗料液Ｌは当該オーバーフロー槽１１ａで回収され、第１の塗料循環系１２によって再び電着槽１１へ戻される。
【００２２】
本実施形態に係る第１の塗料循環系１２は、一端がオーバーフロー槽１１ａに接続され、他端が電着槽１１内に設けられたノズル１１ｂに接続された循環配管１２１を有し、この循環配管１２１に、ポンプ１２２と、フィルタ１２３と、当該フィルタ１２３の前後に開閉バルブ１２４（以下、Ａバルブともいう。）が設けられている。また、循環配管１２１には、フィルタ１２３を迂回するようにバイパス路１２６が設けられており、本実施形態では後述する純水補給系１４の補給配管１４１の枝管１４１ａの一部が当該バイパス路１２６を構成する。このバイパス路１２６には、その出入口のそれぞれに開閉弁１２５（以下、Ｂバルブともいう。）が設けられており、上述したＡバルブ１２４と当該Ｂバルブ１２５との開閉状態を選択することにより、塗料循環系１２を流れる塗料液の流路をフィルタ１２３またはバイパス路１２６の何れかとすることができる。
【００２３】
本実施形態の電着塗装装置１では、電着槽１１の後段にＵＦ（Ultra Filter，限外濾過）水洗工程が設けられており、ボディＢに純水を吹き付けて洗浄することにより、電着槽１１でボディ表面に付着した塗料のうち余剰の塗料を回収する。図１のＵＦ水洗工程は２段のスプレー水洗工程からなり、各段に回収タンク１５、１６がそれぞれ設けられている。
【００２４】
前段の回収タンク１５およびスプレーノズル１５ａの間には、第２の塗料循環系１３が設けられている。この第２の塗料循環系１３は、一端が回収タンク１５に接続され、他端が水洗チャンバ内に設けられたスプレーノズル１５ａに接続された循環配管１３１を有し、この循環配管１３１に、ポンプ１３２と、フィルタ１３３と、当該フィルタ１３３の前後に開閉バルブ１３４（以下、Ａバルブともいう。）が設けられている。また、循環配管１３１には、フィルタ１３３を迂回するようにバイパス路１３６が設けられており、本実施形態では後述する純水補給系１４の補給配管１４１の枝管１４１ｂの一部が当該バイパス路１３６を構成する。このバイパス路１３６には、その出入口のそれぞれに開閉弁１３５（以下、Ｂバルブともいう。）が設けられており、上述したＡバルブ１３４と当該Ｂバルブ１３５との開閉状態を選択することにより、塗料循環系１３を流れる塗料液の流路をフィルタ１３３またはバイパス路１３６の何れかとすることができる。
【００２５】
これに対して、後段の回収タンク１６およびスプレーノズル１６ａの間には、第３の塗料循環系１７が設けられている。この第３の塗料循環系１７は、一端が回収タンク１６に接続され、他端が水洗チャンバ内に設けられたスプレーノズル１６ａに接続された循環配管１７１を有し、この循環配管１７１にポンプ１７２とフィルタ１７３とが設けられている。図示は省略するが、この第３の塗料循環系１７についても、第２の塗料循環系１３と同様にバイパス路および各種の開閉バルブを設けて、純水補給系１４から純水を経由するように構成しても良い。以下においては、第３の塗料循環系１７の作用効果については第２の塗料循環系１３を代表的に説明する。
【００２６】
なお、このＵＦ水洗工程の後段には、さらに水洗工程が設けられており、ＵＦ水洗工程で洗浄できなかった余剰塗料をさらに洗い流し、電着２次タレなどの発生を防止する。また、図１のＵＦ水洗工程は２段のスプレー水洗工程で構成されているが、かかる具体的構成は本発明を限定するものではなく、フルディップ水洗を付加しても良い。
【００２７】
本実施形態の電着塗装装置１において、多数のボディＢを連続して塗装するとこれらのボディＢに付着するぶん、および電着槽１１から持ち出されるぶん電着槽１１の塗料液Ｌが減少し、液面が低下する。このため、所定値よりも液面が低下すると新たに塗料液を補給することが行われる。つまり、図外の塗料液補給系からオーバーフロー槽１１ａに対してフレッシュ塗料液が補給されるとともに、固形分等を考慮して純水（電着塗料液の溶媒）もオーバーフロー槽１１ａに補給される。「１４」が純水補給系であり、純水供給源１４３から補給配管１４１を介してポンプ１４２により純水が補給される。
【００２８】
特に本実施形態に係る純水補給系１４は、補給配管１４１が枝管１４１ａ，１４１ｂに分岐され、この枝管１４１ａ，１４ａｂがそれぞれ上述したバイパス路１２６，１３６を経由したのち、オーバーフロー槽１１ａに接続されている。枝管１４１ａ，１４１ｂのそれぞれには、バイパス路１２６，１３６との接続部分の前後に、電磁式開閉バルブ１４４（以下、Ｃバルブともいう。）が設けられており、このＣバルブ１４４を開くことにより純水の補給が行われる。
【００２９】
純水補給系における純水の補給タイミングは、電着槽１１に設けられた液面センサ１４５と、この液面センサ１４５からの液面測定値を取り込んで補給タイミングを判定する液面コントローラ１４６と、この液面コントローラ１４６からの指令信号により開閉動作する上述したＣバルブ１４４とによって実行される。
【００３０】
次に作用を説明する。
図１〜図３において、図１は定常運転時、図２はフィルタ交換時、図３は純水補給時におけるＡ，Ｂ，Ｃバルブの開閉状態を示し、白抜きは「開」、黒抜きは「閉」を示している。
【００３１】
図４を参照しながら各状態における操作手順を説明すると、まず電着槽１１の液面が所定レベルよりも高い状態にあり、フィルタ１２３，１３３の交換も必要がない定常運転時においては、図１に示すようにＡバルブ１２４，１３４を開くとともに、Ｂバルブ１２５，１３５およびＣバルブ１４４を閉じる（図４のステップ１）。この状態で第１、第２および第３塗料循環系１２，１３，１７の各ポンプ１２２，１３２，１７２を作動させる。
【００３２】
第１の塗料循環系１２では、オーバーフロー槽１１ａから吸引された塗料液Ｌは、フィルタ１２３を通過することによりゴミが除去され、その後、ノズル１１ｂから電着槽１１内に吐出される。これにより、電着槽１１内の塗料液Ｌが攪拌され、たとえば図示する液流が生じることとなる。
【００３３】
また、第２の塗料循環系１３では、回収タンク１５から吸引された塗料液（回収塗料液）Ｌは、フィルタ１３３を通過することによりゴミが除去され、その後、スプレーノズル１５ａからボディＢに吹き付けられる。同様にして、第３の塗料循環系１７では、回収タンク１６から吸引された塗料液（回収塗料液）Ｌは、フィルタ１３７を通過することによりゴミが除去され、その後、スプレーノズル１６ａからボディＢに吹き付けられる。
【００３４】
この状態から第１または第２の塗料循環系１２，１３のフィルタ１２３，１３３を取り外し、これを清掃或いは交換する場合には（図４のステップ２）、まずＢバルブ１２５，１３５を開いたのち、Ａバルブ１２４，１３４を閉じる。Ｃバルブ１４４は閉じたままとする（図４のステップ３）。これにより、第１の塗料循環系１２では、オーバーフロー槽１１ａから吸引された塗料液Ｌは、フィルタ１２３を迂回するようにバイパス路１２６を通過したのち、ノズル１１ｂから電着槽１１内に吐出される。この間にフィルタ１２３を循環配管１２１から取り外し、清掃あるいは交換を行う。また、電着槽１１内の塗料液Ｌは、定常時と同様に攪拌されるので、そのまま電着塗装を継続することができる。
【００３５】
第２の塗料循環系１２についても、回収タンク１５から吸引された塗料液（回収塗料液）Ｌは、フィルタ１３３を迂回するようにバイパス路１３６を通過したのち、スプレーノズル１５ａからボディＢに吹き付けられる。この間にフィルタ１３３を循環配管１３１から取り外し、清掃あるいは交換を行う。スプレーノズル１５ａからは定常時と同様に回収塗料液が吐出されるので、そのまま電着塗装を継続することができる。この状態を図２に示す。
【００３６】
フィルタ１２３，１３３の清掃あるいは交換を終了して再度フィルタ１２３，１３３が装着されると（図４のステップ４）、Ａバルブ１２４，１３４を開くとともに、Ｂバルブ１２５，１３５を閉じる。Ｃバルブ１４４は閉じたままとする（図４のステップ５）。これにより図１に示す定常運転状態に戻ることになる。
【００３７】
上述した定常運転状態を継続すると電着槽１１内の液面が徐々に低下してくるが、液面センサ１４５で検出される液面が一定レベル以下になったときは（図４のステップ６）、液面コントローラ１４６からＣバルブ１４４へ「開」信号を送出し、当該Ｃバルブ１４４を開くとともにポンプ１４２を作動させて、純水供給源１４３からオーバーフロー槽１１ａに所定量の純水を供給する（図４のステップ７）。この状態を図３に示す。
【００３８】
この純水の補給時に、純水供給源１４３から吸引された純水は、補給配管１４１から枝管１４１ａ，１４１ｂに至り、先程のバイパス路１２６，１３６を経由したのちオーバーフロー槽１１ａに供給される。したがって、フィルタ１２３，１３３を交換する際に当該バイパス路１２６，１３６に残留した電着塗料液は、純水に押し出されてオーバーフロー槽１１ａに回収されることになる。このように、純水補給時にバイパス路１２６，１３６内が洗浄されるので、バイパス路１２６，１３６内で塗料液が固化し、これが電着槽１１内に吐出されたりスプレーノズル１５ａからボディＢに吹き付けられることがなくなる。
【００３９】
なお、液面センサ１４５により検出される液面レベルが所定レベル以上になったら（図４のステップ６）、ステップ１へ進んでＣバルブ１４４を閉じ、定常運転に戻る。
【００４０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電着塗装装置の実施形態を示すブロック図（通常運転時）である。
【図２】本発明の電着塗装装置の実施形態を示すブロック図（フィルタ着脱時）である。
【図３】本発明の電着塗装装置の実施形態を示すブロック図（純水補給時）である。
【図４】本発明の電着塗装装置の操作手順を示すフローチャートである。
【図５】従来の電着塗装装置の一部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…電着塗装装置
１１…電着槽
１１ａ…オーバーフロー槽
１２…塗料循環系
１２１…循環配管
１２２…ポンプ
１２３…フィルタ
１２４…Ａバルブ（第１のバルブ）
１２５…Ｂバルブ（第２のバルブ）
１３…塗料循環系
１３１…循環配管
１３２…ポンプ
１３３…フィルタ
１３４…Ａバルブ（第１のバルブ）
１３５…Ｂバルブ（第２のバルブ）
１４…純水補給系（洗浄系）
１４１…補給配管
１４１ａ，１４１ｂ…補給配管の枝管
１４２…ポンプ
１４３…純水供給源
１４４…Ｃバルブ（第３のバルブ）
１４５…液面センサ
１４６…液面コントローラ

Claims

ポンプ、フィルタおよび当該フィルタを迂回するバイパス路が循環配管に設けられた塗料循環系を有する電着塗装装置において、
前記バイパス路を洗浄する洗浄系をさらに有し、
前記洗浄系は、電着槽における電着塗料液の液面を調節するために前記電着槽のオーバーフロー槽へ純水を補給する純水補給系であることを特徴とする電着塗装装置。
前記純水補給系は、前記電着槽における電着塗料液の液面を検出する液面センサを含み、前記液面センサの検出値が所定値以下となったときに、前記バイパス路を介して前記オーバーフロー槽へ純水を補給することを特徴とする請求項１記載の電着塗装装置。
前記塗料循環系は、前記フィルタの前後のそれぞれに設けられた第１のバルブと、前記バイパス路の出入口のそれぞれに設けられた第２のバルブとを含み、前記洗浄系は、前記バイパス路との接続部の前後のそれぞれに設けられた第３のバルブを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電着塗装装置。
前記フィルタを前記循環配管から着脱する際は、前記第１および第３のバルブを閉じるとともに前記第２のバルブを開くことを特徴とする請求項３記載の電着塗装装置。
前記オーバーフロー槽へ純水を補給する際は、前記第１および第３のバルブを開くとともに前記第２のバルブを閉じることを特徴とする請求項３記載の電着塗装装置。
前記塗料循環系は、前記オーバーフロー槽から電着塗料液を吸引し、これを前記電着槽へ供給する系であることを特徴とする請求項１記載の電着塗装装置。
前記塗料循環系は、電着後水洗工程に設けられた回収タンクから電着塗料回収液を吸引し、これを被塗物へ吹き付ける系であることを特徴とする請求項１記載の電着塗装装置。