JP4755605B2 - 静電塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電塗装装置の改良に関するものである。

従来の静電塗装装置として、塗料供給部から塗装ガンに導電性塗料を供給する塗料供給路に導電性塗料を一旦貯留する貯留部が設けられ、導電性塗料の色替え時に塗料供給路を洗浄するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２７５９７６公報

特許文献１の図１を以下の図８で説明する。なお、符号は振り直した。
図８は従来の静電塗装装置の説明図である。
静電塗装装置１００は、乾燥用エアＡ、水Ｗ及び洗浄液Ｓの供給を制御する第１洗浄弁１０１を備え、色の異なる複数の導電性塗料を供給する図示せぬ供給部に接続されてそれらの導電性塗料の供給を制御する塗料弁１０２，１０３，１０４とから構成された色替弁機構１０５と、この色替弁機構１０５を後で詳述する塗装ガン側に対して電気的に絶縁するブロック弁機構１０６と、このブロック弁機構１０６に接続されて導電性塗料を一旦貯める中間貯留槽１０７と、この中間貯留部１０７に接続された塗装ガン１０８とからなる。

ブロック弁機構１０６は、色替弁機構１０５に供給路１１１を介して接続された切換弁１１２と、この切換弁１１２に樹脂製電気絶縁性管路としての供給路１１３を介して接続された切換弁１１４とからなる。なお、１１６は供給路１１１に第１ダンプ弁１１７を介して接続された第１排水路、１１８は切換弁１１２に接続されてエアＡ、水Ｗ及び洗浄液Ｓの供給を制御する第２洗浄弁、１２１は切換弁１１４に一方向弁１１９を介して接続された第２排出路である。

切換弁１１２は、色替弁機構１０５側と第２洗浄弁１１８側とを切り換えるものである。
切換弁１１４は、供給路１２３を介して接続された中間貯留槽１０７側と、第２排水路１２１側とを切り換えるものである。

中間貯留槽１０７は、シリンダ１２５と、このシリンダ１２５内に移動自在に挿入されたピストン１２６と、このピストン１２６に取付けられたロッド１２７と、シリンダ１２５及びピストン１２６で形成されたシリンダ室１２８と、シリンダ１２５の端部に設けられてシリンダ室１２８に連通する注入口１３１及び吐出口１３２とからなる。

ロッド１２７は、サーボモータ１３４にボールねじ手段１３５を介して連結され、サーボモータ１３４を駆動することで、ボールねじ手段１３５を介してロッド１２７及びピストン１２６がシリンダ軸方向（図のＡ方向）に進退動する。

塗装ガン１０８は、中間貯留槽１０７の吐出口１３２に送出路１３７を介して接続され、この送出路１３７に接続された第２ダンプ弁１４１及びトリガ弁１４２とを備え、図示せぬ高電圧印加手段に接続されている。なお、１０８ａは塗装ガン１０８の噴出口であり、送出路１３７の端部を構成する部分である。

第２ダンプ弁１４１は、洗浄時に発生する導電性塗料及び洗浄液を含む廃液を送出路１３７の外部に排出するための第３排出路１４４に接続されている。
第３排出路１４４は、エアＡ、水Ｗ及び洗浄液Ｓの供給を制御する第３洗浄弁１４６に一方向弁１４７を介して接続されている。

トリガ弁１４２は、導電性塗料の塗装ガン１０８からの噴出を制御するものである。
上記した供給路１１１，１１３，１２３、中間貯留槽１０７及び送出路１３７は、塗料供給部から塗装ガン１０８に至る塗料供給路１４８を構成する部分である。

以上に述べた静電塗装装置１００の作用を次に説明する。
静電塗装を行うには、まず、ブロック弁機構１０６の切換弁１１２，１１４を開けて供給路１１１，１１３，１２３を接続し、例えば、色替弁機構１０５の塗料弁１０２を開け、中間貯留槽１０７のサーボモータ１３４を駆動して、ピストン１２６をＡ１方向に移動させる。

この結果、塗料弁１０２から所定の色の導電性塗料が供給路１１１，１１３，１２３を通って中間貯留槽１０７のシリンダ室１２８に至り、充填される。このとき、第２ダンプ弁１４１及びトリガ弁１４２は閉じられている。

次に、切換弁１１４を閉じ、トリガ弁１４２を開け、サーボモータ１３４を駆動させてピストン１２６をＡ２方向に移動させることにより、シリンダ室１２８から送出路１３７に導電性塗料が圧送され、トリガ弁１４２を通って塗装ガン１０８から導電性塗料が噴出するとともに導電性塗料に高電圧が印加されて図示せぬ被塗装物に静電塗装が行われる。

上記した静電塗装に後に、異なる色の導電性塗料で静電塗装を行う場合は、供給路１１１，１１３，１２３を接続し、第２ダンプ弁１４１及びトリガ弁１４２を開けた状態で、第１洗浄弁１０１を開けて洗浄液を、供給路１１１，１１３，１２３、中間貯留槽１０７、送出路１３７、第３排出路１４４に流すとともに塗装ガン１０８から噴出させて塗装供給路の洗浄を行う。

このときに、塗料供給経路を部分的に洗浄することは可能であるが、塗料供給経路に残っている未使用の導電性塗料は廃棄されることになり、不経済である。塗料供給路に残る導電性塗料の量をより少なくすることが望まれる。

本発明の目的は、静電塗装装置において経済性の観点から塗料供給路に残る未使用の導電性塗料量をより少なくすることにある。

請求項１に係る発明は、塗料供給部から塗装ガンに導電性塗料を供給する塗料供給路に、導電性塗料を一旦貯留する貯留部が設けられるとともに、塗料供給部と貯留部との間を電気的に遮断する絶縁部を備え、高電圧が加えられた導電性塗料を貯留部から塗装ガンに供給することにより静電塗装を行う静電塗装装置において、貯留部と塗装ガンとの間の塗料供給路に、水又は洗浄液を供給する流体供給部を切換弁を介して接続することで、塗装終了までに必要な塗料容量が一定容量となったときに切換弁を切り換えて導電性塗料を水又は洗浄液で押し出すことを特徴とする。

作用として、静電塗装中に塗装終了までに必要な塗料容量が一定容量となったときに、切換弁を切り換えて、流体供給部から貯留部と塗装ガンとの間の塗料供給路へ水又は洗浄液を流し、この水又は洗浄液で塗料供給路内の導電性塗料を押し出し、導電性塗料を塗装ガンから噴出させ、静電塗装を行う。

塗装終了時点では、切換弁から塗装ガンの噴出口までの塗料供給路にほとんど水又は洗浄液を満たすことが可能であるため、導電性塗料は水又は洗浄液によって置換されて塗料供給路に残る量は少なくなり、洗浄時に廃棄される静電塗料量は少なくなる。

請求項１に係る発明では、塗料供給部から塗装ガンに導電性塗料を供給する塗料供給路に、導電性塗料を一旦貯留する貯留部が設けられるとともに、塗料供給部と貯留部との間を電気的に遮断する絶縁部を備え、高電圧が加えられた導電性塗料を貯留部から塗装ガンに供給することにより静電塗装を行う静電塗装装置において、貯留部と塗装ガンとの間の塗料供給路に、水又は洗浄液を供給する流体供給部を切換弁を介して接続することで、塗装終了までに必要な塗料容量が一定容量となったときに切換弁を切り換えて導電性塗料を水又は洗浄液で押し出すので、導電性塗料の色替えを行うために塗料供給路を洗浄する場合に、廃棄される導電性塗料を少なくすることができ、また、洗浄時間を短縮することができて、経済性を高めることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る静電塗装装置の説明図であり、静電塗装装置１０は、塗料供給部から塗装ガンに導電性塗料が供給される塗装本体部１１と、塗料供給路の洗浄時に廃棄される未使用の導電性塗料の廃棄量を減らすために、塗装本体部１１に接続されて静電塗装中の導電性塗料を水又は洗浄液等の流体で押し出す塗料押し出し部１２とからなる。

塗料本体部１１は、図８に示した静電塗装装置１００と同一構成としたものであり、各構成要素には同一符号を使用している。

塗料押し出し部１２は、エアＡ、水Ｗ及び洗浄液Ｓの供給を制御する洗浄弁１５と、この洗浄弁１５に供給路１６を介して接続されたブロック弁機構１７と、このブロック弁１７に供給路１８を介して接続された貯留槽２１と、この貯留槽２１に送出路２２を介して接続されるとともに、塗装本体部１１の送出路１３７に設けられた切換弁２３とからなる。

ブロック弁機構１７は、供給路１６に接続された切換弁２５と、この切換弁２５に樹脂製電気絶縁性管路としての供給路２６を介して接続された切換弁２７とからなる。なお、２８は一方向弁２９を介して切換弁２７に接続された第２排出路である。

貯留槽２１は、シリンダ３１と、このシリンダ３１内に移動自在に挿入されたピストン３２と、このピストン３２に取付けられたロッド３３と、シリンダ３１及びピストン３２で形成されたシリンダ室３４と、シリンダ３１の端部に設けられてシリンダ室３４に連通する注入口３６及び吐出口３７とからなる。

ロッド３３は、サーボモータ４１にボールねじ手段４２を介して連結され、サーボモータ４１を駆動することで、ボールねじ手段４２を介してロッド３３及びピストン３２がシリンダ軸方向（図のＡ方向）に進退動する。

以上に述べた静電塗装装置１０の作用を次に説明する。
図２は本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第１作用図である。
まず、ブロック弁機構１０６の切換弁１１２，１１４を開け、色替弁機構１０５の例えば、塗料弁１０２を開けた状態で、中間貯留槽１０７のサーボモータ１３４を駆動してピストン１２６をＡ１方向に移動させる。
これにより、所定の色の導電性塗料が、塗料弁１０２から供給路１１１，１１３，１２３を通って中間貯留槽１０７のシリンダ室１２８に充填される。

また、ブロック弁機構１７の切換弁２５，２６を開け、洗浄弁１５を開けた状態で、貯留槽２１のサーボモータ４１を駆動してピストン３２をＡ１方向に移動させる。
これにより、水又は洗浄液が、洗浄弁１５から供給路１６，２６，１８を通って貯留槽２１のシリンダ室３４に充填される。

図３は本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第２作用図である。
次に、サーボモータ１３４が引き続き駆動され、ピストン１２６がＡ１方向に移動中の状態で、塗料弁１０２を閉じ、第１ダンプ弁１１７を開く。これによって、供給路１２３内の導電性塗料は、シリンダ室１２８内に引き込まれ、供給路１１３内には導電性塗料と置換された空気が導入される。

図４は本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第３作用図である。
中間貯留槽１０７のシリンダ室１２８への導電性塗料の充填が終了した後に、ブロック弁機構１０６の切換弁１１２，１１４の流路を切換え、第２洗浄弁１１８を開け、第２洗浄弁１１８から洗浄液を供給路１１３に供給して供給路１１３を洗浄する。このときの廃液は第２排出路１２１に流される。更に、第２洗浄弁１１８から供給路１１３に空気を供給して供給路１１３を乾燥させる。この結果、切換弁１１２，１１４間が電気的に絶縁される。

また、ブロック弁機構１７の切換弁２５，２７の流路を切換え、洗浄弁１５を開け、洗浄弁１５から洗浄液を供給路２６に供給して供給路２６を洗浄する。このときの廃液は第２排出路２８に流される。更に、洗浄弁１５から供給路２６に空気を供給して供給路２６を乾燥させる。この結果、切換弁２５，２７間が電気的に絶縁される。

図５は本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第４作用図である。
トリガ弁１４２を開け、サーボモータ１３４を駆動させてピストン１２６をＡ２方向に移動させることにより、シリンダ室１２８から送出路１３７に導電性塗料を圧送する。
これにより、導電性塗料がトリガ弁１４２を通って塗装ガン１０８から噴出するとともに導電性塗料に高電圧が印加されて図示せぬ被塗装物に静電塗装が行われる。

静電塗装が終了するまでに必要な導電性塗料の容量が一定容量となった時点で、サーボモータ１３４の駆動を停止するとともに、塗料押し出し部１２の切換弁２３の流路を切換え、サーボモータ４１を駆動させてピストン３２をＡ２方向に移動させることにより、シリンダ室３４内の水又は洗浄液を送出路２２、切換弁２３を介して送出路１３７に供給し、水又は洗浄液で導電性塗料を押し出しながら塗装ガン１０８から導電性塗料を噴出させ、静電塗装を継続する。
静電塗装終了時には、塗装ガン１０８の噴出口１０８ａ近傍に、水又は洗浄液が噴出口１０８ａから噴出しないように少量の導電性塗料が残っている。

図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第５作用図である。
（ａ）は送出路１３７内を、水１５１が導電性塗料１５２を押し出し始めた状態を示している。塗装ガン１０８の噴出口１０８ａからは導電性塗料１５２が噴出している。

（ｂ）は静電塗装を終了した状態を示している。水１５１が、矢印で示したように、送出路１３７内の導電性塗料１５２を殆ど押し出したため、導電性塗料１５２は、噴出口１０８ａの近傍にわずかに残っている。このように噴出口１０８ａの近傍に導電性塗料１５２がわずかに残った時点で静電塗装を終了することで、送出路１３７内に残る導電性塗料の量をより少なくすることができ、導電性塗料の色替え時に送出路１３７内を洗浄する際に、廃棄される導電性塗料の量をより少なくすることができるとともに、水１５１が噴出口１０８ａから噴出せず、被塗装物の塗装面の品質を損ねる心配がない。

図７は本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第６作用図である。
導電塗装終了後、中間貯留槽１０７内に残存する導電性塗料をブロック弁機構１０６側に一旦戻す。

即ち、トリガ弁１４２を閉じ、切換弁１１２，１１４を切り換えて供給路１１１，１１３，１２３を接続し、第１ダンプ弁１１７を開けて供給路１１１に第１排出路１１６を接続して、サーボモータ１３４を駆動させ、ピストン１２６を矢印Ａ２方向に移動させることで、シリンダ室１２８内の導電性塗料を供給路１２３，１１３に一旦戻す。
このとき、供給路１２３，１１３内の空気は、導電性塗料によって供給路１１１に押し出され、第１排出路１１６に排出される。

従って、次に、同色の導電性塗料による静電塗装を行うために塗料弁１０２が開けられて供給路１１１に導電性塗料が供給される際、この導電性塗料中に空気が混在することがなく、中間貯留槽１０７に空気が導入されることを阻止することができ、簡単な工程で、塗装品質を良好に保つことができる。

次に、図３に示すように、色替弁機構１０５からの導電性塗料の供給が停止され、サーボモータ１３４が駆動されて供給路１２３内の導電性塗料がシリンダ室１２８に引き込まれる。これにより、少なくとも電気絶縁性管路である供給路１１３内には、導電性塗料に置換されて空気が存在し、ブロック弁機構１０６を洗浄する際に、供給路１１３に導電性塗料が残存することがない。

従って、ブロック弁機構１０６の洗浄時に、供給路１１３に残存する未使用の導電性塗料が廃棄されるのを防止することができ、経済的な静電塗装作業を容易に行うことができる。

しかも、色替弁機構１０５からの導電性塗料の供給を停止し、サーボモータ１３４を駆動させるだけでよいから、簡単な制御で、導電性塗料が不要に廃棄されるのを防止することができる。特に、長期間にわたって静電塗装作業が行われる際には、ブロック弁機構１０６を洗浄する毎に供給路１１３から廃棄される導電性塗料が多量になり易いが、本静電塗装装置１０では、経済性を大幅に向上させることができる。

また、上記の導電性塗料とは異なる色の新たな導電性塗料を使用する場合には、前述の塗装作業終了後に、塗装ガン１０８への高電圧の印加を解除するとともに、ブロック弁機構１０６の切換弁１１２，１１４を切り換えて第１洗浄弁１０１を開けることにより洗浄液を中間貯留槽１０７のシリンダ室１２８に注入し、この洗浄液を、シリンダ室１２８及び送出路１３７を洗浄した後に、第２ダンプ弁１１７を開けて第３排出路１１６から排出し、また、塗装ガン１０８内を洗浄した後に噴出口１０８ａから外部に噴出させる。

そして、色替弁機構１０５の、例えば、塗料弁１０２を介して異なる色の導電性塗料を中間貯留槽１０７のシリンダ室１２８に供給し、前述と同様の方法により塗装作業を行うようにすればよい。

以上の図５、図６に示したように、本発明は、塗料供給部としての色替弁機構１０５から塗装ガン１０８に導電性塗料を供給する塗料供給路１４８に、導電性塗料を一旦貯留する貯留部としての中間貯留槽１０７が設けられるとともに、色替弁機構１０５と中間貯留槽１０７との間を電気的に遮断する絶縁部としてのブロック弁機構１０６を備え、高電圧が加えられた導電性塗料を中間貯留槽１０７から塗装ガン１０８に供給することにより静電塗装を行う静電塗装装置１０において、中間貯留槽１０７と塗装ガン１０８との間の塗料供給路１４８、詳しくは、送出路１３７に、水１５１又は洗浄液を供給する流体供給部としての塗料押し出し部１２を切換弁２３を介して接続することで、塗装終了までに必要な塗料容量が一定容量となったときに切換弁２３を切り換えて導電性塗料を水１５１又は洗浄液で押し出すことを特徴とする。

これにより、導電性塗料の色替えを行うために塗料供給路１４８を洗浄する場合に、廃棄される導電性塗料を少なくすることができ、また、洗浄時間を短縮することができて、経済性を高めることができる。

本発明の静電塗装装置は、自動車の静電塗装に好適である。

本発明に係る静電塗装装置の説明図である。 本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第１作用図である。 本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第２作用図である。 本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第３作用図である。 本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第４作用図である。 本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第５作用図である。 本発明に係る静電塗装装置の作用を示す第６作用図である。 従来の静電塗装装置の説明図である。

符号の説明

１０…静電塗装装置、１２…流体供給部（押し出し部）、２３…切換弁、１０５…塗料供給部（色替弁機構）、１０６…絶縁部（ブロック弁機構）、１０７…貯留部（中間貯留槽）、１０８…塗装ガン、１４８…塗料供給路、１５１…水。

Claims (1)

1. 塗料供給部から塗装ガンに導電性塗料を供給する塗料供給路に、前記導電性塗料を一旦貯留する貯留部が設けられるとともに、前記塗料供給部と前記貯留部との間を電気的に遮断する絶縁部を備え、高電圧が加えられた導電性塗料を前記貯留部から前記塗装ガンに供給することにより静電塗装を行う静電塗装装置において、
   前記貯留部と前記塗装ガンとの間の塗料供給路に、水又は洗浄液を供給する流体供給部を切換弁を介して接続することで、塗装終了までに必要な塗料容量が一定容量となったときに前記切換弁を切り換えて前記導電性塗料を水又は洗浄液で押し出すことを特徴とする静電塗装装置。

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