JP4911926B2 - Electrostatic coating system and electrostatic coating method - Google Patents

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Description

本発明は、例えば自動車のボディ等の被塗物を色替しつつ塗装するのに用いる直接帯電式の静電塗装システム及び静電塗装方法に関する。   The present invention relates to a directly charged electrostatic coating system and an electrostatic coating method used for coating an object such as an automobile body while changing the color.

一般に、自動車等のボディやバンパ等の被塗物の塗装においては静電塗装法が用いられている。静電塗装法は、水性塗料あるいは有機溶剤系塗料に高電圧を印加して、塗料とは逆の電荷に帯電させた被塗物の塗装を行う方法である。このような静電塗装法に用いる塗装装置としては、回転霧化頭型塗装装置(ベル型塗装装置)が広く用いられている。また塗装装置には、昨今では、ボディやバンパ等の塗装色が変わる色替え作業時に廃棄される塗料と溶剤の量を削減すること、多くの塗色に対応できること等が望まれている。   In general, electrostatic painting is used for painting a body such as an automobile or an object to be coated such as a bumper. The electrostatic coating method is a method in which a high voltage is applied to a water-based paint or an organic solvent-based paint to coat an object to be charged with a charge opposite to that of the paint. As a coating apparatus used for such an electrostatic coating method, a rotary atomizing head type coating apparatus (bell type coating apparatus) is widely used. In recent years, it has been desired for coating apparatuses to reduce the amount of paint and solvent that are discarded during a color change operation that changes the coating color of a body, a bumper, etc., and to be able to cope with many coating colors.

例えば、特許文献1には、電圧が印加されるベル型静電塗装ガンと、この塗装ガンに塗料を導くための塗料配管と、この塗料配管の途中に設けられ、塗料の色替え操作を行うカラーチェンジバルブユニットと、塗料配管の内部及びカラーチェンジバルブユニットのマニホールドの内部を水密状態で摺動できるピストンと、を有し、ピストンを絶縁性流体である圧縮空気により圧力を印加し、ピストンを移動させて塗料を塗装ガンへ導き、塗装ガンから塗料を噴霧する塗装装置が記載されている。これにより、塗料配管内の塗料は全て押し出されるので、色替え時の洗浄が必要な部分が著しく少なくなる。   For example, Patent Document 1 discloses a bell-type electrostatic paint gun to which a voltage is applied, a paint pipe for guiding paint to the paint gun, and a paint color change operation provided in the middle of the paint pipe. A color change valve unit and a piston capable of sliding in a watertight manner inside the paint piping and the manifold of the color change valve unit, and applying pressure to the piston with compressed air, which is an insulating fluid, A coating apparatus is described in which the paint is moved to guide the paint to the paint gun and spray the paint from the paint gun. As a result, all the paint in the paint pipe is pushed out, so that the portion that needs to be cleaned at the time of color change is remarkably reduced.

また、廃棄塗料、溶剤の削減、塗色の増大に対応した回転霧化頭型塗装装置として、例えば、特許文献2に記載したものが知られている。特許文献2の回転霧化静電塗装装置は、塗料ノズルと各色毎の塗料が充填された塗料タンクとを備えたカートリッジを塗装機に設けられたハウジングに交換して取り付ける構成となっている。このような回転霧化静電塗装装置では、各色のカートリッジから塗装に用いる塗色のカートリッジを選択し、このカートリッジをハウジングのカートリッジ取付部に取り付ける。そして、カートリッジの押し出しエア収容室に絶縁性流体であるエア(空気)を適宜供給することにより、カートリッジの塗料収容室内の塗料をフィードチューブから電圧が印加された回転霧化頭に向け流出し、該回転霧化頭から被塗物に向け塗料を噴霧する。また、色替えを行う場合には、カートリッジを他色のカートリッジに交換するだけで、塗料ノズルを含む塗料供給経路内の残存塗料の洗い流しとシンナ等の洗浄溶媒による洗浄は行う必要はなく、色替えを行うことができる。   Moreover, what was described in patent document 2 is known as a rotary atomizing head type coating apparatus corresponding to the waste paint, the reduction of a solvent, and the increase in coating color, for example. The rotary atomizing electrostatic coating apparatus of Patent Document 2 has a configuration in which a cartridge including a paint nozzle and a paint tank filled with a paint for each color is replaced and attached to a housing provided in the coating machine. In such a rotary atomizing electrostatic coating apparatus, a color cartridge to be used for coating is selected from the cartridges of each color, and this cartridge is attached to the cartridge mounting portion of the housing. Then, by appropriately supplying air (air), which is an insulating fluid, to the extruded air storage chamber of the cartridge, the paint in the paint storage chamber of the cartridge flows out from the feed tube toward the rotary atomizing head to which a voltage is applied, The paint is sprayed from the rotary atomizing head toward the object to be coated. In addition, when changing colors, it is not necessary to wash away the remaining paint in the paint supply path including the paint nozzle and wash it with a cleaning solvent such as thinner, simply by replacing the cartridge with another color cartridge. Can be replaced.

また、特許文献3には、絶縁性液体であるシンナ等の有機溶剤を塗料の押し出し液として使用してピストンを変位させ、塗料を電圧が印加された回転霧化頭に向けて供給するカートリッジ型の回転霧化頭型塗装装置が記載されている。   Patent Document 3 discloses a cartridge type in which an organic solvent such as thinner, which is an insulating liquid, is used as a liquid for extruding paint to displace a piston and supply the paint toward a rotary atomizing head to which a voltage is applied. A rotary atomizing head type coating device is described.

特開2001−327897号公報JP 2001-327897 A 特開平8−229446号公報JP-A-8-229446 特開平11−262699号公報JP 11-262699 A

しかしながら、特許文献1及び2に記載の塗装装置では、ピストンを変位させるのに押し出しエアを用いているが、エアは絶縁性流体ではあるが圧縮性流体であるから、押し出しエア収容室に供給するときに体積の変動を生じ易い。このため、塗装時に塗料を安定して正確に供給することができない。したがって、塗装時に塗料を正確に供給するためには、別途流量計、各種制御弁等を設けなくてはならず、塗装装置が大型化する上に、コストが嵩むという問題がある。   However, in the coating apparatus described in Patent Documents 1 and 2, extruded air is used to displace the piston. However, since air is an insulative fluid but a compressive fluid, it is supplied to the extruded air storage chamber. Sometimes volume fluctuations are likely to occur. For this reason, the paint cannot be supplied stably and accurately during painting. Therefore, in order to accurately supply the paint at the time of painting, it is necessary to provide a separate flow meter, various control valves, etc., and there is a problem that the coating apparatus is increased in size and costs are increased.

この問題を解決するために特許文献3では押し出しエアの代わりに絶縁性で非圧縮性の液体である有機溶剤を押し出し液として使用することが提案されている。しかし、特許文献3のようにシンナ等の有機溶剤を押し出し液として使用すると、カートリッジと塗装装置本体とを着脱するときに、その結合部から有機溶剤が大気中に揮発して環境汚染を引き起こす要因となる。また、カートリッジタンクのピストンが摺動するときに、塗料収容室内の塗料が徐々に押し出しシンナ収容室に混入し、押し出し液である絶縁性有機溶剤の電気抵抗値が低下して、その絶縁の機能を果たせなくなるため、頻繁に絶縁性有機溶剤を交換して絶縁機能を維持する必要があった。しかし、有機溶剤は比較的高価であり、コストアップの要因となる。また、有機溶剤の廃棄処理は環境汚染を引き起こす要因となる。   In order to solve this problem, Patent Document 3 proposes to use an organic solvent, which is an insulative and incompressible liquid, as the extrusion liquid instead of the extrusion air. However, when an organic solvent such as thinner is used as an extrusion liquid as in Patent Document 3, the organic solvent volatilizes from the joint between the cartridge and the coating apparatus main body into the atmosphere, causing environmental pollution. It becomes. Also, when the piston of the cartridge tank slides, the paint in the paint storage chamber gradually mixes into the thinner storage chamber, and the electrical resistance value of the insulating organic solvent, which is the extrusion liquid, decreases, and the insulation function Therefore, it was necessary to maintain the insulating function by frequently replacing the insulating organic solvent. However, the organic solvent is relatively expensive and causes an increase in cost. In addition, disposal of organic solvents is a factor that causes environmental pollution.

本発明は、塗料タンクから塗装装置の霧化頭に供給される塗料に高電圧を印加して塗料を噴霧する直接帯電式の静電塗装システムであって、純水供給装置と、前記純水供給装置により供給された純水の量を制御して押し出し液として供給する押し出し液供給手段と、容易に押動する画成材により画成された塗料室と押し出し液室と備える塗料タンクと、霧化頭を有し、塗料に高電圧を印加した後、霧化する塗装装置と、を有し、前記純水の電気抵抗値は、1MΩ・cm以上であり、前記塗装装置は、純水供給路を有し、前記純水供給路内の純水に流れる電流量が30μA以下であり、前記純水供給路は、可塑剤を実質的に含まない樹脂を主成分として構成されており、前記純水が押し出し液として前記押し出し液室に供給されることにより、前記画成材が押動されて前記塗料室に収容された塗料が前記塗装装置に供給される。 The present invention is a direct charging electrostatic coating system that sprays paint by applying a high voltage to the paint supplied from the paint tank to the atomizing head of the coating apparatus, comprising a pure water supply device and the pure water An extrusion liquid supply means for controlling the amount of pure water supplied by the supply device and supplying it as an extrusion liquid, a coating material tank defined by an easily-moving material and an extrusion liquid chamber, and a mist And a coating device that atomizes after applying a high voltage to the paint, and the electrical resistance value of the pure water is 1 MΩ · cm or more, and the coating device supplies pure water. An amount of current flowing in the pure water in the pure water supply path is 30 μA or less, and the pure water supply path is composed mainly of a resin that does not substantially contain a plasticizer, When pure water is supplied to the extrusion liquid chamber as an extrusion liquid, The printing material is pushed and the paint contained in the paint chamber is supplied to the coating apparatus.

また、本発明は、塗料タンクから塗装装置の霧化頭に供給される塗料に高電圧を印加して塗料を噴霧する直接帯電式の静電塗装システムであって、水供給装置と、前記水供給装置により供給された水の量を制御して押し出し液として供給する押し出し液供給手段と、前記押し出し液を純水化する純水製造装置と、容易に押動する画成材により画成された塗料室と押し出し液室と備える塗料タンクと、霧化頭を有し、塗料に高電圧を印加した後、霧化する塗装装置と、を有し、前記純水の電気抵抗値は、1MΩ・cm以上であり、前記塗装装置は、純水供給路を有し、前記純水供給路内の純水に流れる電流量が30μA以下であり、前記純水供給路は、可塑剤を実質的に含まない樹脂を主成分として構成されており、前記純水化された押し出し液が前記押し出し液室に供給されることにより、前記画成材が押動されて前記塗料室に収容された塗料が前記塗装装置に供給される。 The present invention also relates to a direct charging electrostatic coating system that sprays paint by applying a high voltage to the paint supplied from the paint tank to the atomizing head of the coating apparatus, the water supply device, and the water An extrusion liquid supply means for controlling the amount of water supplied by the supply apparatus and supplying it as an extrusion liquid, a pure water production apparatus for purifying the extrusion liquid, and a composition material that easily moves. A paint tank having a paint chamber and an extrusion liquid chamber; and a coating device having an atomizing head and atomizing after applying a high voltage to the paint. The electric resistance value of the pure water is 1 MΩ · cm or more, the coating apparatus has a pure water supply path, an amount of current flowing in the pure water in the pure water supply path is 30 μA or less, and the pure water supply path substantially contains a plasticizer. It is composed of a resin that does not contain as a main component, Is supplied to the extrusion liquid chamber, the paint is pushed and the paint contained in the paint chamber is supplied to the coating apparatus.

このように、本発明は、塗料タンクから塗装装置の霧化頭に供給される塗料に高電圧を印加して塗料を噴霧する直接帯電式の静電塗装において、前記塗料タンク内の塗料を前記霧化頭に向けて定量供給するための制御用の押し出し液として、高い絶縁性を有する純水を用いたものである。   In this way, the present invention relates to direct charging electrostatic coating in which a high voltage is applied to the paint supplied from the paint tank to the atomizing head of the coating apparatus to spray the paint, and the paint in the paint tank is Pure water having a high insulating property is used as an extrusion liquid for control for quantitatively supplying toward the atomizing head.

本発明では、塗料タンクから塗装装置の霧化頭に供給される塗料に高電圧を印加して塗料を噴霧する直接帯電式の静電塗装において、塗料タンク内の塗料を霧化頭に向けて定量供給するための制御用の押し出し液として電気抵抗値の高い純水を使用することにより、簡易な構成で安定して塗装することができる。   In the present invention, in the direct charging electrostatic coating in which a high voltage is applied to the paint supplied from the paint tank to the atomizing head of the coating apparatus to spray the paint, the paint in the paint tank is directed toward the atomizing head. By using pure water having a high electric resistance value as a control extrusion liquid for quantitative supply, it is possible to stably coat with a simple configuration.

本発明の実施の形態について以下説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本実施形態に係る塗装システムの一例の概略を図1に示し、その構成について説明する。塗装システム1は、塗装用ロボット10と、塗装ガン12と、純水供給装置13と、配管15a,15bと、押し出し液供給手段である吐出量制御装置16とを備える。   An outline of an example of a coating system according to the present embodiment is shown in FIG. 1 and the configuration thereof will be described. The painting system 1 includes a painting robot 10, a painting gun 12, a pure water supply device 13, pipes 15 a and 15 b, and a discharge amount control device 16 that is an extrusion liquid supply means.

さらに詳細に説明すると、図1の塗装システム1において、塗装ブース外にある純水供給装置13は、配管15aにより塗装ブース内にある吐出量制御装置16と接続され、吐出量制御装置16は配管15bにより塗装用ロボット10に取り付けられた塗装ガン12と接続されている。また、塗装ガン12は塗装ガン本体32の部位で塗装ロボット10の手首部26に保持されている。   More specifically, in the coating system 1 of FIG. 1, the pure water supply device 13 outside the painting booth is connected to the discharge amount control device 16 inside the painting booth by a pipe 15a, and the discharge amount control device 16 is connected to the piping. The paint gun 12 attached to the painting robot 10 is connected by 15b. The painting gun 12 is held on the wrist portion 26 of the painting robot 10 at the site of the painting gun body 32.

また、本実施形態において、純水供給装置13を水供給装置14と純水製造装置18とに分けて、図2に示す構成としてもよい。図2において塗装システム3は、塗装用ロボット10と、塗装ガン12と、水供給装置14と、配管15a,15b,15cと、押し出し液供給手段である吐出量制御装置16と、純水製造装置18とを備える。   In the present embodiment, the pure water supply device 13 may be divided into a water supply device 14 and a pure water production device 18 to have the configuration shown in FIG. In FIG. 2, a painting system 3 includes a painting robot 10, a painting gun 12, a water supply device 14, pipes 15a, 15b, and 15c, a discharge amount control device 16 that is an extrusion liquid supply means, and a pure water production device. 18.

さらに詳細に説明すると、図2の塗装システム3において、塗装ブース外にある水供給装置14は、配管15aにより塗装ブース内にある吐出量制御装置16と接続され、吐出量制御装置16は配管15bにより純水製造装置18と接続され、純水製造装置18は配管15cにより塗装用ロボット10に取り付けられた塗装ガン12と接続されている。   More specifically, in the coating system 3 of FIG. 2, the water supply device 14 outside the painting booth is connected to the discharge amount control device 16 inside the painting booth by a pipe 15a, and the discharge amount control device 16 is connected to the pipe 15b. Is connected to the pure water production apparatus 18, and the pure water production apparatus 18 is connected to the painting gun 12 attached to the painting robot 10 by a pipe 15 c.

図1の純水供給装置13は、塗装ガン12における塗料の押し出し液として使用される純水を供給する装置である。純水供給装置13において純水を製造する方式としては、精密ろ過膜方式、限外ろ過膜方式、逆浸透膜方式、イオン交換樹脂,イオン交換膜等を使用するイオン交換方式、イオン交換膜及びイオン交換樹脂等で構成され、直流電流を用いてイオン交換樹脂を連続再生する電気再生方式(EDI)、蒸留方式等、及びそれらの組み合わせが挙げられる。   The pure water supply device 13 in FIG. 1 is a device that supplies pure water used as a liquid for extruding paint in the coating gun 12. As a method for producing pure water in the pure water supply device 13, a microfiltration membrane method, an ultrafiltration membrane method, a reverse osmosis membrane method, an ion exchange method using an ion exchange resin, an ion exchange membrane, an ion exchange membrane, Examples thereof include an ion regeneration resin and the like, and an electric regeneration method (EDI) in which the ion exchange resin is continuously regenerated by using a direct current, a distillation method, and the like, and combinations thereof.

図2のように純水供給装置を水供給装置14と純水製造装置18とに分ける場合は、純水供給装置14は、塗装ガン12における塗料の押し出し液として使用される水を供給する装置である。水供給装置14から供給される水は、水道水、工業用水、純水、超純水等のいずれであってもよいが、純水製造装置18による純水化における負荷を少なくするために、電気抵抗値の高い純水、超純水であることが好ましい。水供給装置14において純水を製造する方式としては、精密ろ過膜方式、限外ろ過膜方式、逆浸透膜方式、イオン交換樹脂,イオン交換膜等を使用するイオン交換方式、イオン交換膜及びイオン交換樹脂等で構成され、直流電流を用いてイオン交換樹脂を連続再生する電気再生方式(EDI)、蒸留方式等、及びそれらの組み合わせが挙げられる。   When the pure water supply device is divided into the water supply device 14 and the pure water production device 18 as shown in FIG. 2, the pure water supply device 14 supplies water to be used as a paint extrusion liquid in the coating gun 12. It is. The water supplied from the water supply device 14 may be any of tap water, industrial water, pure water, ultrapure water, etc., but in order to reduce the load in pure water by the pure water production device 18, Pure water and ultrapure water having a high electric resistance value are preferred. As a method for producing pure water in the water supply device 14, a microfiltration membrane method, an ultrafiltration membrane method, a reverse osmosis membrane method, an ion exchange method using an ion exchange resin, an ion exchange membrane, an ion exchange membrane, and an ion Examples include an electric regeneration system (EDI), a distillation system, and the like, which are composed of an exchange resin and continuously regenerate the ion exchange resin using a direct current.

純水供給装置13あるいは水供給装置14は、本実施形態に係る塗装システム用に装備してもよいが、例えば自動車のボディ等の塗装工場内の純水供給装置、水供給装置等の既存設備を利用してもよく、既存設備を利用すればコストの削減を図ることができる。   The pure water supply device 13 or the water supply device 14 may be equipped for the coating system according to the present embodiment. For example, existing equipment such as a pure water supply device and a water supply device in a painting factory such as a body of an automobile. The cost can be reduced by using existing equipment.

図2の純水製造装置18は、塗装ガン12へ供給される純水の電気抵抗値を維持、向上するために設置されるが、通常、水の流れ方向に対して吐出量制御装置16の下流側に設置される。純水製造装置18において純水を製造する方式としては、精密ろ過膜方式、限外ろ過膜方式、逆浸透膜方式、イオン交換樹脂,イオン交換膜等を使用するイオン交換方式、イオン交換膜及びイオン交換樹脂等で構成され、直流電流を用いてイオン交換樹脂を連続再生する電気再生方式(EDI)、蒸留方式等、及びそれらの組み合わせが挙げられる。安価であること、簡易であること、メンテナンスが容易であること等の点からイオン交換方式が好ましく、イオン交換樹脂の交換が容易なカートリッジタイプのイオン交換方式であることがより好ましい。イオン交換樹脂としては、公知の陰イオン交換樹脂、陽イオン交換樹脂、及びそれらの混床等が挙げられ、それらの組み合わせであってもよい。   The pure water production apparatus 18 of FIG. 2 is installed to maintain and improve the electrical resistance value of the pure water supplied to the coating gun 12. Installed downstream. As a method for producing pure water in the pure water production apparatus 18, a microfiltration membrane method, an ultrafiltration membrane method, a reverse osmosis membrane method, an ion exchange method using an ion exchange resin, an ion exchange membrane, an ion exchange membrane, Examples thereof include an ion regeneration resin and the like, and an electric regeneration method (EDI), a distillation method, and the like that continuously regenerate the ion exchange resin using a direct current, and combinations thereof. The ion exchange method is preferable from the viewpoints of being inexpensive, simple and easy to maintain, and more preferably a cartridge type ion exchange method in which the exchange of the ion exchange resin is easy. Examples of the ion exchange resin include known anion exchange resins, cation exchange resins, mixed beds thereof, and the like, and combinations thereof may be used.

塗料の押し出し液として使用される純水は、本塗装システム1,3が静電塗装に用いられるために高電気抵抗値であることが必要であり、好ましくは電気抵抗値が1MΩ・cm以上、より好ましくは電気抵抗値が3MΩ・cm以上、さらに好ましくは5MΩ・cm以上である。純水の電気抵抗値が1MΩ・cm未満であると、塗装ガン12の高電圧部位から高電圧が押し出し液を通ってリークする場合がある。   The pure water used as a liquid for extruding the paint must have a high electric resistance value because the present coating systems 1 and 3 are used for electrostatic coating, and preferably has an electric resistance value of 1 MΩ · cm or more, More preferably, the electric resistance value is 3 MΩ · cm or more, and further preferably 5 MΩ · cm or more. If the electrical resistance value of pure water is less than 1 MΩ · cm, high voltage may leak from the high voltage portion of the coating gun 12 through the extrusion liquid.

純水は多くの物質と反応する傾向が強いため、純水を塗装ガン12に供給する際に、供給経路をできるだけ短くして純水の状態を維持させる必要がある。図1のように純水供給装置13を一体に構成した場合、装置を設置する位置の制約を受けることがあるが、図2のように水供給装置14と純水製造装置18とに分けた場合、純水製造装置18を塗装ガン12に近い位置に設置することができる。このため、高い純度を保った状態で塗装ガン12に純水を供給することが可能となる。したがって、図2のように水供給装置14と純水製造装置18とに分けた構成の方が好ましい。また、純水の高抵抗値を維持するために、図1の純水供給装置13と塗装ガン12とをつなぐ配管15a,15bの長さ、あるいは図2の純水製造装置18と塗装ガン12とをつなぐ配管15cの長さはなるべく短い方がよい。また、純水供給装置13あるいは純水製造装置18から供給される純水の電気抵抗値を導電率計等を用いて常時監視することが好ましい。   Since pure water has a strong tendency to react with many substances, when supplying pure water to the coating gun 12, it is necessary to maintain the state of pure water by shortening the supply path as much as possible. When the pure water supply device 13 is configured integrally as shown in FIG. 1, there may be restrictions on the position where the device is installed, but it is divided into a water supply device 14 and a pure water production device 18 as shown in FIG. 2. In this case, the pure water production apparatus 18 can be installed at a position close to the coating gun 12. For this reason, it becomes possible to supply pure water to the coating gun 12 while maintaining high purity. Therefore, the structure divided into the water supply apparatus 14 and the pure water manufacturing apparatus 18 as shown in FIG. 2 is preferable. In order to maintain a high resistance value of pure water, the length of the pipes 15a and 15b connecting the pure water supply device 13 and the coating gun 12 in FIG. 1 or the pure water production device 18 and the coating gun 12 in FIG. The length of the pipe 15c connecting the two is preferably as short as possible. Moreover, it is preferable to always monitor the electrical resistance value of pure water supplied from the pure water supply device 13 or the pure water production device 18 using a conductivity meter or the like.

純水供給装置13あるいは純水製造装置18の純水供給能力は、少なくとも塗装ガン1台の塗料吐出量を超える程度に確保すればよい。例えば、塗装ガン1台当たりの塗料吐出量が100cc/min(最大)の場合には、純水供給装置13あるいは純水製造装置18は、100cc/minを超える純水供給能力を備えればよい。水供給装置14は、複数の純水製造装置18に水を供給してもよく、その供給量は使用される塗装ガン12の台数に応じて決めればよい。   The pure water supply capability of the pure water supply device 13 or the pure water production device 18 may be ensured at least to the extent that the paint discharge amount of one paint gun is exceeded. For example, when the paint discharge rate per coating gun is 100 cc / min (maximum), the pure water supply device 13 or the pure water production device 18 may have a pure water supply capacity exceeding 100 cc / min. . The water supply device 14 may supply water to the plurality of pure water producing devices 18, and the supply amount may be determined according to the number of coating guns 12 used.

配管15a,15b,15cを構成する材料としては樹脂等を用いることができるが、塗装ガン12へ供給される純水の電気抵抗値を維持するために、特に配管15cを構成する材料としては、実質的に可塑剤を含まない樹脂を用いることが好ましい。そのような樹脂としては例えば、実質的に可塑剤を含まなくても柔軟性を有するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂等のフッ素系樹脂、ポリエチレン樹脂等が挙げられ、PTFE樹脂がより好ましい。   Resin or the like can be used as the material constituting the pipes 15a, 15b, and 15c, but in order to maintain the electrical resistance value of pure water supplied to the coating gun 12, in particular, as the material constituting the pipe 15c, It is preferable to use a resin that does not substantially contain a plasticizer. Examples of such a resin include fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) resin having flexibility even when substantially containing no plasticizer, polyethylene resin, and the like, and PTFE resin is more preferable.

また、配管15a,15b,15cを構成する材料としては樹脂等を用いることができるが、塗装ガン12へ供給される純水の電気抵抗値を維持するために、特に配管15cについては、配管の内面をフッ素系樹脂等により被覆してもよい。   Moreover, although resin etc. can be used as a material which comprises the piping 15a, 15b, 15c, in order to maintain the electrical resistance value of the pure water supplied to the coating gun 12, especially about the piping 15c, piping The inner surface may be covered with a fluorine resin or the like.

吐出量制御装置16は、塗装ガン12への純水の供給量を制御する装置であり、方式は特に制限はないが、容積型ギアポンプ等、定量精度の高いポンプ方式等を用いることができる。   The discharge amount control device 16 is a device that controls the amount of pure water supplied to the coating gun 12, and the method is not particularly limited, but a pump method with high quantitative accuracy such as a positive displacement gear pump can be used.

塗装用ロボット10は塗装作業機となる塗装用ロボットであり、基台20と、該基台20上に回転可能かつ揺動可能に設けられた垂直アーム22と、該垂直アーム22の先端に揺動可能に設けられた水平アーム24と、該水平アーム24の先端に設けられた手首部26とにより構成されている。塗装ガン12は塗装用ロボット10の手首部26に取り付けられている。   The painting robot 10 is a painting robot that serves as a painting work machine. The painting robot 10 is a base 20, a vertical arm 22 that is rotatably and swingably provided on the base 20, and a swing at the tip of the vertical arm 22. The horizontal arm 24 is provided so as to be movable, and a wrist portion 26 is provided at the tip of the horizontal arm 24. The painting gun 12 is attached to the wrist portion 26 of the painting robot 10.

塗装ガン12は、例えば図3に示すように、互いに分離可能な、2つの部分から構成されているカートリッジタイプである。この2つの部分のうちの1つは、ベルヘッド(霧化頭)28およびエアモータ30とを備えた塗装装置である塗装ガン本体32で、他の1つは図4にも示す、塗料ノズル34と塗料タンク36とを備えた塗料タンクユニット38である。なお、塗料ノズル34は、塗装ガン本体32に設けられていてもよい。また、塗装ガン12を、塗装ガン本体32と塗料ノズル34と塗料タンク36とが一体化した塗装装置としてもよい。ここで、図3では水供給装置14と吐出量制御装置16と純水製造装置18とが塗装ガン12に接続されている例(図2の塗装システム3に対応)を示しているが、純水供給装置13と吐出量制御装置16とが塗装ガン12に接続(図1の塗装システム1に対応)されていてもよい。   For example, as shown in FIG. 3, the coating gun 12 is a cartridge type composed of two parts that are separable from each other. One of the two parts is a coating gun body 32 which is a coating device provided with a bell head (atomizing head) 28 and an air motor 30, and the other is a coating nozzle 34 shown in FIG. The paint tank unit 38 includes a paint tank 36. The paint nozzle 34 may be provided in the paint gun main body 32. The painting gun 12 may be a painting device in which the painting gun main body 32, the paint nozzle 34, and the paint tank 36 are integrated. Here, FIG. 3 shows an example (corresponding to the coating system 3 in FIG. 2) in which the water supply device 14, the discharge amount control device 16, and the pure water production device 18 are connected to the coating gun 12. The water supply device 13 and the discharge amount control device 16 may be connected to the coating gun 12 (corresponding to the coating system 1 in FIG. 1).

図3,図4のように、塗料タンクユニット38はカートリッジタイプに構成されて塗装ガン本体32に着脱可能に装着される。塗装色ごとに塗料タンクユニット38が用意され、色替え時には塗料タンクユニット38ごと交換する。塗料タンクユニット38は塗料ノズル34と塗料タンク36とを備え、塗料タンク36には塗料定量供給手段40と、カートリッジトリガバルブ47とが備えられている。塗料ノズル34は、塗料タンクユニット38が塗装ガン本体32に取り付けられたときに、ベルヘッド28の軸芯の延長上に塗料ノズル軸芯が位置するように、塗料タンクユニット38に設けられる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the paint tank unit 38 is configured as a cartridge type and is detachably attached to the paint gun main body 32. A paint tank unit 38 is prepared for each paint color, and the paint tank unit 38 is replaced when changing colors. The paint tank unit 38 includes a paint nozzle 34 and a paint tank 36, and the paint tank 36 is provided with a paint quantitative supply means 40 and a cartridge trigger valve 47. The paint nozzle 34 is provided in the paint tank unit 38 so that the paint nozzle shaft core is positioned on the extension of the shaft core of the bell head 28 when the paint tank unit 38 is attached to the paint gun body 32.

塗料タンク36の塗料定量供給手段40は、塗料を収容する所定の容積の塗料室42と、ピストン44と、押し出し液室46とを備え、容易に押動する画成材であるピストン44によって、塗料室42と押し出し液室46とが画成されている。押し出し液室46に供給される押し出し液によりピストン44が押動されて塗料室42内の塗料をカートリッジトリガバルブ47を介して塗料ノズル34に押し出す構造となっている。   The paint constant supply means 40 of the paint tank 36 includes a paint chamber 42 having a predetermined volume for containing paint, a piston 44, and an extrusion liquid chamber 46. A chamber 42 and an extrusion liquid chamber 46 are defined. The piston 44 is pushed by the extruding liquid supplied to the extruding liquid chamber 46 and the paint in the paint chamber 42 is pushed out to the paint nozzle 34 via the cartridge trigger valve 47.

塗装ガン本体32には、純水供給路48aとバルブ50とが設けられ、塗料タンクユニット38には純水供給路48bが設けられている。純水製造装置18の純水供給口と純水供給路48aとが配管15cを介して接続され、さらにバルブ50を介して、塗料タンクユニット38の純水供給路48bと接続され、純水供給路48bは塗料定量供給手段40の押し出し液室46に接続されている。カートリッジトリガバルブ47及びバルブ50が開状態とされ、吐出量制御装置16により所望の量で吐出された水が純水製造装置18により純水へと変換され、その純水が配管15c及び純水供給路48a,48bを通して押し出し液室46に供給され、塗料室42が縮小する方向にピストン44が移動されると、塗料が塗料室42から塗料ノズル34に押し出され、ベルヘッド28に定量供給される。   The coating gun main body 32 is provided with a pure water supply path 48a and a valve 50, and the paint tank unit 38 is provided with a pure water supply path 48b. The pure water supply port of the pure water production apparatus 18 and the pure water supply path 48a are connected via a pipe 15c, and further connected to the pure water supply path 48b of the paint tank unit 38 via a valve 50 to supply pure water. The path 48 b is connected to the extrusion liquid chamber 46 of the paint quantitative supply means 40. The cartridge trigger valve 47 and the valve 50 are opened, and the water discharged in a desired amount by the discharge amount control device 16 is converted into pure water by the pure water production device 18, and the pure water is converted into the pipe 15 c and the pure water. When the piston 44 is supplied to the extrusion liquid chamber 46 through the supply passages 48a and 48b and is moved in the direction in which the paint chamber 42 is contracted, the paint is pushed out from the paint chamber 42 to the paint nozzle 34 and supplied to the bell head 28 in a fixed amount. .

塗装ガン本体32はエアモータ30を内蔵しており、エアモータ30の先端にベルヘッド28が装着されている。エアモータ30により高速回転されたベルヘッド28において、塗料タンクユニット38から塗料ノズル34を介して供給された塗料に高電圧が印加され、ベルヘッド28による遠心霧化により微粒化した塗料が、高電圧に帯電した帯電塗料粒子として噴霧される。霧化された塗料は、ベルヘッド28の周囲に設けられたシェーピングエア吐出部51から吐出するシェーピングエアにより塗装パターンが制御される。   The coating gun main body 32 incorporates an air motor 30, and a bell head 28 is attached to the tip of the air motor 30. In the bell head 28 rotated at high speed by the air motor 30, a high voltage is applied to the paint supplied from the paint tank unit 38 via the paint nozzle 34, and the paint atomized by centrifugal atomization by the bell head 28 is charged to a high voltage. Sprayed as charged paint particles. The coating pattern of the atomized paint is controlled by the shaping air discharged from the shaping air discharge portion 51 provided around the bell head 28.

ベルヘッド28は、誤動作時でも静電スパークが生じるのを防止するために、静電気的に半導電性の材料(抵抗が10〜1000MΩ程度)を主成分として構成されている。塗装ガン本体32の、エアモータ30の外周部52は、ポリアセタール等の電気絶縁性樹脂を主成分として構成されている。絶縁樹脂の外周部52には、高電圧発生器54が内蔵され、高電圧ケーブル56を介してエアモータ30、ベルヘッド28に30〜100KV程度の高電圧が印加される。高電圧発生器54には、低電圧電源(0〜24V)を有するコントローラ58から電力が低電圧ケーブル60を介して送られる。   The bell head 28 is composed mainly of an electrostatically semiconductive material (resistance is about 10 to 1000 MΩ) in order to prevent the occurrence of electrostatic spark even during malfunction. The outer peripheral portion 52 of the air motor 30 of the coating gun main body 32 is mainly composed of an electrically insulating resin such as polyacetal. A high voltage generator 54 is built in the outer peripheral portion 52 of the insulating resin, and a high voltage of about 30 to 100 KV is applied to the air motor 30 and the bell head 28 via the high voltage cable 56. Electric power is sent to the high voltage generator 54 via a low voltage cable 60 from a controller 58 having a low voltage power supply (0 to 24 V).

高電圧発生器54から供給される高電圧がエアモータ30及びベルヘッド28を介して塗料に供給される。塗料ノズル34内の塗料を介して塗料室42内の塗料も高電圧に帯電するため、本実施形態のように押し出し液として純水を使用することにより、絶縁を確保することができる。   A high voltage supplied from the high voltage generator 54 is supplied to the paint through the air motor 30 and the bell head 28. Since the paint in the paint chamber 42 is also charged to a high voltage via the paint in the paint nozzle 34, insulation can be ensured by using pure water as the extrusion liquid as in this embodiment.

エアモータ30は、ベルヘッド28に接続された回転軸、回転軸を回転自在に支持するラジアル空気軸受部、回転軸を回転駆動するタービン部等で構成されている。回転コントローラ62は回転制御部と電空変換器とを備える。電空変換機において、回転制御部により指示された所望の回転数に対応する電流値に基づいて、加圧エア供給源から供給されたエアが当該電流値に相当するエア圧力に設定され、エアがエアモータ30にエアチューブ66を介して供給される。また、エアモータ30には、その回転体に、光反射等による回転パルス発生機構が設けられており、ケーブル64を介して回転パルスが回転制御部にフィードバックされる。回転制御部は当該回転パルスを電流値に変換し、所望の電流値と比較して所望の回転数を維持するように制御する。   The air motor 30 includes a rotating shaft connected to the bell head 28, a radial air bearing portion that rotatably supports the rotating shaft, a turbine portion that rotationally drives the rotating shaft, and the like. The rotation controller 62 includes a rotation control unit and an electropneumatic converter. In the electropneumatic converter, the air supplied from the pressurized air supply source is set to an air pressure corresponding to the current value based on the current value corresponding to the desired rotation number instructed by the rotation control unit, and the air Is supplied to the air motor 30 via the air tube 66. Further, the air motor 30 is provided with a rotation pulse generation mechanism by light reflection or the like in its rotating body, and the rotation pulse is fed back to the rotation control unit via the cable 64. The rotation control unit converts the rotation pulse into a current value, and controls to maintain a desired number of rotations by comparing with the desired current value.

塗料室42への塗料の吸い込みは、塗料タンクユニット38を塗装ガン本体32から取り外して行われる。塗装ガン本体32からとり外された塗料タンクユニット38は、塗料充填装置(図示せず)の配置台等に順立てされ、塗装色が異なる各塗料タンクユニットには、それぞれの色の塗料が充填される。   The paint is sucked into the paint chamber 42 by removing the paint tank unit 38 from the paint gun body 32. The paint tank unit 38 removed from the paint gun body 32 is placed on a placement table of a paint filling device (not shown), and the paint tank units having different paint colors are filled with the paint of each color. Is done.

本実施形態において使用される塗料としては、水性塗料、有機溶剤系塗料等、低電気抵抗値を有する塗料であれば特に制限なく使用することができるが、特に水性塗料が好ましい。   The paint used in the present embodiment can be used without particular limitation as long as it is a paint having a low electrical resistance value, such as a water-based paint or an organic solvent-based paint, but a water-based paint is particularly preferred.

また、純水に空気中の二酸化炭素等が溶け込むことによる電気抵抗値の低下を防止するために、純水製造装置18から塗料タンクユニット38の押し出し液室46との間の、配管15c,純水供給路48a,48bは密封構造とすることが好ましい。同様に、純水供給装置13から塗料タンクユニット38の押し出し液室46との間の、配管15a,15b,純水供給路48a,48bは密封構造とすることが好ましい。   Further, in order to prevent a decrease in electrical resistance value due to the dissolution of carbon dioxide in the air into the pure water, the pipe 15c between the pure water production apparatus 18 and the extrusion liquid chamber 46 of the paint tank unit 38, the pure water The water supply passages 48a and 48b are preferably sealed. Similarly, the pipes 15a and 15b and the pure water supply paths 48a and 48b between the pure water supply device 13 and the extrusion liquid chamber 46 of the paint tank unit 38 are preferably sealed.

塗装ガン12の高電圧部位、すなわちベルヘッド28から高電圧が押し出し液を通ってリークすることを防止するために、塗装ガン12の高電圧部位から純水供給路48b及び48aを通してアース側に漏電する電流量、すなわち純水供給路48a,48b内の純水に流れる電流量が30μA以下であることが好ましく、10μA以下であることがより好ましい。純水供給路48a,48b内の純水に流れる電流を少なくするためには、純水供給路48a及び48bの長さを充分に取ることが好ましい。   In order to prevent the high voltage portion of the coating gun 12, that is, the high voltage from the bell head 28 from leaking through the extrusion liquid, the ground leakage is caused from the high voltage portion of the coating gun 12 to the ground side through the pure water supply paths 48 b and 48 a. The amount of current, that is, the amount of current flowing in the pure water in the pure water supply channels 48a and 48b is preferably 30 μA or less, and more preferably 10 μA or less. In order to reduce the current flowing in the pure water in the pure water supply paths 48a and 48b, it is preferable to take sufficient length of the pure water supply paths 48a and 48b.

例えば、純水の電気抵抗値ρが5MΩ・cm、ベルヘッド28への印加電圧が最大−90kVとしたときに、純水供給路として内径2mm(0.2cm)、長さL=5m(500cm)のホースを使用すれば、
ホース内の断面積S=(0.1cm)×π=0.0314cm
抵抗値R=ρL/S=(5×10)×500/0.0314=79.618GΩ
ホース内を流れる理論電流値は、90kV/79.618GΩ=1.13μA
と、30μA以下とすることができる。同様に、純水の電気抵抗値ρが1MΩ・cm、ベルヘッド28への印加電圧が最大−90kVとしたときに、
抵抗値R=ρL/S=(1×10)×500/0.0314=15.924GΩ
ホース内を流れる理論電流値は、90kV/15.924GΩ=5.65μA
と、30μA以下とすることができる。
For example, when the electrical resistance value ρ of pure water is 5 MΩ · cm and the applied voltage to the bell head 28 is −90 kV at the maximum, the pure water supply path has an inner diameter of 2 mm (0.2 cm) and a length L = 5 m (500 cm). If you use the hose
Cross-sectional area in the hose S = (0.1 cm) 2 × π = 0.0314 cm 2
Resistance value R = ρL / S = (5 × 10 6 ) × 500 / 0.0314 = 79.618 GΩ
The theoretical current value flowing in the hose is 90 kV / 79.618 GΩ = 1.13 μA.
And 30 μA or less. Similarly, when the electrical resistance value ρ of pure water is 1 MΩ · cm and the applied voltage to the bell head 28 is −90 kV at the maximum,
Resistance value R = ρL / S = (1 × 10 6 ) × 500 / 0.0314 = 15.924 GΩ
The theoretical current value flowing in the hose is 90 kV / 15.924 GΩ = 5.65 μA.
And 30 μA or less.

塗装ガン12の内部の純水供給路48a及び48bを構成する材料としては樹脂等を用いることができるが、純水の電気抵抗値を維持するために配管15a,15b,15cと同様に実質的に可塑剤を含まない樹脂を用いることが好ましく、実質的に可塑剤を含まなくても柔軟性を有する樹脂、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂等のフッ素系樹脂,ポリエチレン樹脂等を使用することが好ましい。そして、純水供給路48a及び48bを上記のように長さを充分に確保するために、PTFE等の素材のチューブを例えばコイル状に巻いた状態とすることが好ましい。図5に示すように、純水供給路48aをコイル状として、塗装ガン本体32の内部に収納することにより、純水供給路を直線状としたときに比べて、純水供給路48aの長さを充分確保しつつ塗装ガン12内部へコンパクトに収納することができる。   Resin or the like can be used as the material constituting the pure water supply paths 48a and 48b inside the coating gun 12, but it is substantially the same as the pipes 15a, 15b and 15c in order to maintain the electrical resistance value of pure water. It is preferable to use a resin that does not contain a plasticizer, and a resin that has flexibility without containing a plasticizer substantially, such as a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, a polyethylene resin, etc. It is preferable to do. And in order to ensure the length of the pure water supply channels 48a and 48b sufficiently as described above, it is preferable that a tube made of a material such as PTFE is wound in a coil shape, for example. As shown in FIG. 5, the pure water supply path 48a is coiled and housed inside the coating gun body 32, so that the length of the pure water supply path 48a is longer than when the pure water supply path is linear. It can be stored compactly inside the coating gun 12 while ensuring sufficient thickness.

また、塗装ガン12において、塗料タンクユニット38が塗装ガン本体32から脱落しないようにカートリッジ固定用吸引回路を設けてもよい。すなわち、図3の塗装ガン12のカートリッジ取り付け部と塗料タンクユニット38との間で画成される負圧空間を設け、塗装ガン12のカートリッジ取り付け部には当該負圧空間に開口するエア吸引通路70を設け、エダクタ68によりエア吸引通路70を経由して前記負圧空間内のエアを吸引することにより塗装ガン12に対して塗料タンクユニット38を固定することができる。また、塗料タンクユニット38を取り外す場合には、前記負圧空間内にエアを供給することにより、負圧状態を解除して塗料タンクユニット38を塗装ガン12のカートリッジ取り付け部から取り外すことができる。   Further, in the coating gun 12, a cartridge fixing suction circuit may be provided so that the paint tank unit 38 does not fall off from the coating gun main body 32. That is, a negative pressure space defined between the cartridge mounting portion of the coating gun 12 and the paint tank unit 38 in FIG. 3 is provided, and an air suction passage that opens to the negative pressure space is provided in the cartridge mounting portion of the coating gun 12. 70 is provided, and the paint tank unit 38 can be fixed to the paint gun 12 by sucking the air in the negative pressure space via the air suction passage 70 by the eductor 68. Further, when removing the paint tank unit 38, by supplying air into the negative pressure space, the negative pressure state can be released and the paint tank unit 38 can be removed from the cartridge mounting portion of the paint gun 12.

次に、本実施形態に係る静電塗装方法及び静電塗装システム3の動作について図2,3に基づいて説明する。水供給装置14により供給された水は、配管15aを通り吐出量制御装置16により、塗装ガン12から吐出される塗料の量に応じてその供給量が制御される。所定の供給量に調節された水は、配管15bを通り純水製造装置18においてイオン交換樹脂等により純水化され、高い電気抵抗値を得る。この高電気抵抗値を有する純水は、配管15c,純水供給路48a,48bを通り塗装用ロボット10の塗装ガン12に向けて定量供給される。この純水が塗料定量供給手段40の押し出し液室46内に流入すると、ピストン44が押動されて、塗料室42内に貯留する塗料はベルヘッド28に向けて供給され霧化される。   Next, the operation of the electrostatic coating method and the electrostatic coating system 3 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. The supply amount of water supplied by the water supply device 14 is controlled by the discharge amount control device 16 according to the amount of paint discharged from the coating gun 12 through the pipe 15a. The water adjusted to the predetermined supply amount passes through the pipe 15b and is purified by the ion exchange resin or the like in the pure water production apparatus 18 to obtain a high electric resistance value. The pure water having the high electrical resistance value is supplied in a fixed amount toward the painting gun 12 of the painting robot 10 through the pipe 15c and the pure water supply paths 48a and 48b. When this pure water flows into the extrusion liquid chamber 46 of the coating material quantitative supply means 40, the piston 44 is pushed, and the coating material stored in the coating material chamber 42 is supplied toward the bell head 28 and atomized.

吐出量の制御に使用される純水は、高電気抵抗値を維持した新鮮な純水が常時塗装ガン12に供給されるように一方向に流れるようにする。このため、塗装動作中に吐出量制御装置16から出てくる純水に極微量の金属イオン等が混入することがあっても、純水製造装置18により金属イオン等の混入物が除去されて純水の電気抵抗値が維持される。   The pure water used for controlling the discharge amount is allowed to flow in one direction so that fresh pure water maintaining a high electrical resistance value is always supplied to the coating gun 12. For this reason, even if a very small amount of metal ions or the like may be mixed in the pure water coming out of the discharge amount control device 16 during the painting operation, the pure water production device 18 removes the contaminants such as metal ions. The electric resistance value of pure water is maintained.

また、塗料を押し出した純水は、塗料タンクユニット38の押し出し液室46内に残存し、塗装終了後に塗料タンクユニット38と共に塗装ガン12から取り外されて塗料充填装置(図示せず)に戻される。押し出し液室46内に残存した純水は塗料を再充填する際に回収される。回収された純水は、水供給装置14に戻して再利用してもよいし、塗装ブース内に戻してブース水洗用循環水として使用してもよいし、そのまま廃棄してもよい。純水製造装置18の寿命を向上させるためには、回収された純水は水供給装置14に戻して再利用しないことが好ましい。その後、別の塗料タンクユニット38が塗装ガン12に取り付けられ、塗装動作に合わせて水供給装置14により水が供給される。   The pure water that has pushed out the paint remains in the extrusion liquid chamber 46 of the paint tank unit 38, and is removed from the paint gun 12 together with the paint tank unit 38 after the painting is finished, and returned to the paint filling device (not shown). . The pure water remaining in the extrusion liquid chamber 46 is collected when the paint is refilled. The recovered pure water may be returned to the water supply device 14 for reuse, or returned to the painting booth and used as circulating water for booth washing, or may be discarded as it is. In order to improve the life of the pure water production apparatus 18, it is preferable that the recovered pure water is returned to the water supply apparatus 14 and not reused. Thereafter, another paint tank unit 38 is attached to the painting gun 12, and water is supplied by the water supply device 14 in accordance with the painting operation.

本実施形態に係る塗装システムにおいて、塗料の押し出し液として絶縁性液体である純水を使用するので、従来の空気を使用した場合に比べて、塗装時に塗料を正確に供給することができる。また、従来のようにシンナ等の有機溶剤を押し出し液として使用すると、カートリッジと塗装機本体とを着脱するときに、その結合部から有機溶剤が大気中に揮発して環境汚染を引き起こす要因となっていたが、本実施形態のように押し出し液として純水を使用すれば環境汚染の可能性がほとんどない。また、塗料タンクユニットのピストンが摺動するときに、塗料室内の塗料が徐々に押し出しシンナ収容室に混入し、押し出し液の電気抵抗値が低下するため、頻繁に押し出し液を交換して絶縁機能を維持する必要があるが、有機溶剤に比べて純水は安価であるため、コストの削減にもなる。また、有機溶剤の廃棄処理に比べて、水の場合は環境汚染を引き起こす可能性も低い。   In the coating system according to this embodiment, pure water, which is an insulating liquid, is used as the extrusion liquid for the coating material, so that the coating material can be supplied more accurately at the time of coating than when conventional air is used. In addition, when an organic solvent such as thinner is used as an extrusion liquid as in the past, when the cartridge and the coating machine main body are attached and detached, the organic solvent volatilizes from the coupling portion into the atmosphere, causing environmental pollution. However, if pure water is used as the extrusion liquid as in this embodiment, there is almost no possibility of environmental pollution. Also, when the piston of the paint tank unit slides, the paint in the paint chamber gradually gets mixed into the thinner storage chamber, and the electrical resistance value of the extruded liquid decreases. However, since pure water is cheaper than organic solvents, the cost can be reduced. In addition, in the case of water, the possibility of causing environmental pollution is low compared to the disposal of organic solvents.

また、本実施形態に係る塗装システムにおいて、塗装ガンの純水供給路として、PTFE等の素材のチューブを例えばコイル状とすることにより、純水供給路の長さを充分確保して、ベルヘッドから純水供給路を通してアース側に漏電する電流量をさらに少なくすることができ、これにより、高電圧発生器の負荷を軽減することができるから、高電圧発生器の寿命を延ばすことができる。   Further, in the coating system according to the present embodiment, the pure water supply path of the coating gun is made of, for example, a coiled tube made of a material such as PTFE, so that the length of the pure water supply path is sufficiently ensured from the bell head. Since the amount of current leaking to the ground side through the pure water supply path can be further reduced, and the load on the high voltage generator can be reduced, the life of the high voltage generator can be extended.

また、本実施形態に係る塗装システムでは、押し出し液の供給路に純水製造装置を装備するだけの簡易な構成とすることができるため、従来の塗装システムに大幅な改良を加える必要がない。さらに、純水を多量に使用する装置を備える自動車ボディ等の塗装工場においてこの塗装システムを使用する場合には、塗装工場の純水供給配管を吐出量制御装置に接続するだけで容易に利用できるため、新規に純水製造装置を装備する必要がない。また、本塗装システムは、自動車ボディ等の塗装工場において製造、管理が可能な程度の純水で充分に運転可能である。   Further, in the coating system according to the present embodiment, since it is possible to adopt a simple configuration in which a pure water production apparatus is simply installed in the supply path for the extrusion liquid, it is not necessary to add a significant improvement to the conventional coating system. Furthermore, when this coating system is used in a painting factory such as an automobile body equipped with a device that uses a large amount of pure water, it can be easily used by simply connecting the pure water supply pipe of the painting factory to the discharge amount control device. Therefore, it is not necessary to newly equip a pure water production apparatus. The painting system can be sufficiently operated with pure water that can be manufactured and managed in a painting factory such as an automobile body.

また、従来、塗料として水性塗料を、塗料の押し出し液として有機溶剤を使用した場合には、有機溶剤が水性塗料に混入して塗装ブツ等による塗装欠陥が発生していたが、本実施形態に係る塗装システムにおいては純水を使用するので、そのような塗装欠陥の発生を防止することができる。   Conventionally, when a water-based paint is used as a paint and an organic solvent is used as a liquid for extruding the paint, the organic solvent is mixed in the water-based paint and a coating defect due to coating flaws has occurred. In such a coating system, pure water is used, so that occurrence of such coating defects can be prevented.

また、本実施形態に係る塗装システムにおいて、水性塗料を使用した場合に、静電高圧発生器のスパーク防止安全機能等を用いなくてもよく、コストの削減を図ることができ、塗装ライン停止の発生を低減することができる。   In addition, in the coating system according to the present embodiment, when a water-based paint is used, it is not necessary to use the anti-sparking safety function of the electrostatic high-voltage generator, the cost can be reduced, and the painting line can be stopped. Generation can be reduced.

本実施形態に係る塗装システムは、例えば、低い電気抵抗値を有する、いわゆる導電性塗料に高電圧を直接印加して塗装する静電塗装に好適に使用することができる。また、本実施形態に係る塗装システムは、回転霧化頭型塗装装置(ベル型塗装装置)以外にも、エア霧化型塗装装置等にも適用することができる。   The coating system which concerns on this embodiment can be used suitably for the electrostatic coating which paints by applying a high voltage directly to what is called a conductive coating material which has a low electrical resistance value, for example. Moreover, the coating system which concerns on this embodiment is applicable also to an air atomization type coating device etc. besides a rotary atomizing head type coating device (bell type coating device).

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
図2に示す塗装システム3、図3及び図4に示す塗装ガン12を使用して、自動車のボディの塗装を行った。塗料としては水性塗料を使用した。水供給装置14は、自動車のボディの塗装工場内の水供給装置を使用し、供給される水の電気抵抗値は1MΩ・cmであった。水供給装置14の純水の供給量は、400L/hrとした。配管15a,15b,15cはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂製のチューブ(配管15a,15b:内径8mm、配管15c:内径4mm)を使用した。吐出量制御装置16は、ギアポンプ方式を使用した。純水製造装置18は、イオン交換方式の装置(オルガノ株式会社製G−5C型イオン交換樹脂方式)を使用した。純水製造装置18から排出される純水の電気抵抗値は1MΩ・cm〜5MΩ・cmに維持した。塗装ガン12における押し出し方式はピストン方式を使用し、ベルヘッド28への印加電圧は−90kVとした。塗装ガン12の内部の高電圧部位(ベルヘッド28)とアース部位とを結ぶ純水供給路48a,48bには、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂製のチューブ(内径2mm×長さ5m)を使用し、純水供給路48aは図5のようにコイル状とし、塗装ガン12内部へ収納した。1つの塗料タンクユニット38の塗料定量供給手段40内へ供給することが可能な純水量は500ccとした。純水に空気中の二酸化炭素等が溶け込むことによる電気抵抗値の低下を防止するために、純水製造装置18以降、すなわち塗装ガン12、純水製造装置18、及び純水製造装置18と塗装ガン12とを結ぶ配管15は密閉構造とした。
Example 1
The automobile body was painted using the painting system 3 shown in FIG. 2 and the painting gun 12 shown in FIGS. 3 and 4. A water-based paint was used as the paint. The water supply device 14 used was a water supply device in an automobile body painting factory, and the electric resistance value of the supplied water was 1 MΩ · cm. The amount of pure water supplied by the water supply device 14 was 400 L / hr. As the pipes 15a, 15b, 15c, tubes made of polytetrafluoroethylene (PTFE) resin (pipes 15a, 15b: inner diameter 8 mm, pipe 15c: inner diameter 4 mm) were used. The discharge amount control device 16 used a gear pump system. As the pure water production apparatus 18, an ion exchange system apparatus (G-5C type ion exchange resin system manufactured by Organo Corporation) was used. The electric resistance value of pure water discharged from the pure water production apparatus 18 was maintained at 1 MΩ · cm to 5 MΩ · cm. A piston method was used as an extrusion method for the coating gun 12, and a voltage applied to the bell head 28 was set to -90 kV. Tubes made of polytetrafluoroethylene (PTFE) resin (inner diameter 2 mm × length 5 m) are used for the pure water supply paths 48 a and 48 b connecting the high voltage portion (bell head 28) and the ground portion inside the coating gun 12. The pure water supply path 48a was coiled as shown in FIG. The amount of pure water that can be supplied into the paint constant quantity supply means 40 of one paint tank unit 38 was 500 cc. In order to prevent a decrease in electrical resistance value due to the dissolution of carbon dioxide in the air into pure water, the pure water production apparatus 18 and later, that is, the coating gun 12, the pure water production apparatus 18, and the pure water production apparatus 18 and coating are applied. The pipe 15 connecting the gun 12 has a sealed structure.

(比較例1)
水供給装置14、純水製造装置18を使用せず、塗料押し出し液としてシンナを使用した以外は、実施例1と同様に自動車のボディの塗装を行った。
(Comparative Example 1)
The automobile body was painted in the same manner as in Example 1 except that the water supply device 14 and the pure water production device 18 were not used, and thinner was used as the paint extrusion liquid.

実施例1の塗装システムを使用して自動車のボディの塗装を行った場合には、押し出し液として純水を使用したため、比較例1に比べて高電圧の漏洩電流が低下した。また、押し出し液として純水を使用したため、比較例1のように有機溶剤を使用した場合に比べて維持コストが低減した。さらに、実施例1の場合は、押し出し液室内の押し出し液が塗料室内に侵入して多少塗料に混入しても、被塗物の塗面の塗装不良の要因となる塗装ブツ等の発生は起こらなかった。   When the automobile body was painted using the coating system of Example 1, high voltage leakage current was lower than that of Comparative Example 1 because pure water was used as the extrusion liquid. Moreover, since pure water was used as the extrusion liquid, the maintenance cost was reduced as compared with the case where an organic solvent was used as in Comparative Example 1. Further, in the case of Example 1, even if the extrusion liquid in the extrusion liquid chamber enters the coating chamber and is mixed into the coating material to some extent, the occurrence of coating flaws that cause the coating failure of the coating surface of the object to be coated occurs. There wasn't.

本発明の実施形態に係る塗装システムの一例の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of an example of the coating system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る塗装システムの他の例の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the other example of the coating system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る塗装システムにおける塗装ガンの一例の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of an example of the coating gun in the coating system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る塗装システムにおける塗装ガンの塗料タンクユニットの一例の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of an example of the paint tank unit of the coating gun in the coating system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る塗装システムにおける塗装ガンの純水供給路の一例の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of an example of the pure water supply path of the coating gun in the coating system which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,3 塗装システム、10 塗装用ロボット、12 塗装ガン、13 純水供給装置、14 水供給装置、15a,15b,15c 配管、16 吐出量制御装置、18 純水製造装置、20 基台、22 垂直アーム、24 水平アーム、26 手首部、28 ベルヘッド、30 エアモータ、32 塗装ガン本体、34 塗料ノズル、36 塗料タンク、38 塗料タンクユニット、40 塗料定量供給手段、42 塗料室、44 ピストン、46 押し出し液室、47 カートリッジトリガバルブ、48a,48b 純水供給路、50 バルブ、51 シェーピングエア吐出部、52 外周部、54 高電圧発生器、56 高電圧ケーブル、58 低電圧電源、60 低電圧ケーブル、62 回転コントローラ、64 ケーブル、66 エアチューブ、68 エダクタ、70 エア吸引通路。   1,3 painting system, 10 painting robot, 12 painting gun, 13 pure water supply device, 14 water supply device, 15a, 15b, 15c piping, 16 discharge amount control device, 18 pure water production device, 20 base, 22 Vertical arm, 24 Horizontal arm, 26 Wrist, 28 Bell head, 30 Air motor, 32 Paint gun body, 34 Paint nozzle, 36 Paint tank, 38 Paint tank unit, 40 Paint metering means, 42 Paint chamber, 44 Piston, 46 Extrusion Liquid chamber, 47 Cartridge trigger valve, 48a, 48b Pure water supply path, 50 valve, 51 Shaping air discharge part, 52 Outer part, 54 High voltage generator, 56 High voltage cable, 58 Low voltage power supply, 60 Low voltage cable, 62 Rotation controller, 64 cable, 66 Air tube, 68 Eductor, 70 Air suction passage.

Claims (3)

塗料タンクから塗装装置の霧化頭に供給される塗料に高電圧を印加して塗料を噴霧する直接帯電式の静電塗装システムであって、
純水供給装置と、
前記純水供給装置により供給された純水の量を制御して押し出し液として供給する押し出し液供給手段と、
容易に押動する画成材により画成された塗料室と押し出し液室と備える塗料タンクと、
霧化頭を有し、塗料に高電圧を印加した後、霧化する塗装装置と、
を有し、
前記純水の電気抵抗値は、1MΩ・cm以上であり、
前記塗装装置は、純水供給路を有し、前記純水供給路内の純水に流れる電流量が30μA以下であり、
前記純水供給路は、可塑剤を実質的に含まない樹脂を主成分として構成されており、
前記純水が押し出し液として前記押し出し液室に供給されることにより、前記画成材が押動されて前記塗料室に収容された塗料が前記塗装装置に供給されることを特徴とする静電塗装システム。
A directly charged electrostatic coating system that sprays paint by applying a high voltage to the paint supplied from the paint tank to the atomizing head of the coating device,
A pure water supply device;
Extrusion liquid supply means for controlling the amount of pure water supplied by the pure water supply apparatus and supplying it as an extrusion liquid,
A paint tank having a paint chamber and an extrusion liquid chamber defined by an easily pushable composition material;
A coating device that has an atomizing head and that atomizes after applying a high voltage to the paint;
Have
The electric resistance value of the pure water is 1 MΩ · cm or more,
The coating apparatus has a pure water supply path, and an amount of current flowing in the pure water in the pure water supply path is 30 μA or less,
The pure water supply path is composed mainly of a resin that does not substantially contain a plasticizer,
The pure water is supplied as an extruding liquid to the extruding liquid chamber, whereby the composition material is pushed and the coating material stored in the coating chamber is supplied to the coating apparatus. system.
塗料タンクから塗装装置の霧化頭に供給される塗料に高電圧を印加して塗料を噴霧する直接帯電式の静電塗装システムであって、
水供給装置と、
前記水供給装置により供給された水の量を制御して押し出し液として供給する押し出し液供給手段と、
前記押し出し液を純水化する純水製造装置と、
容易に押動する画成材により画成された塗料室と押し出し液室と備える塗料タンクと、
霧化頭を有し、塗料に高電圧を印加した後、霧化する塗装装置と、
を有し、
前記純水の電気抵抗値は、1MΩ・cm以上であり、
前記塗装装置は、純水供給路を有し、前記純水供給路内の純水に流れる電流量が30μA以下であり、
前記純水供給路は、可塑剤を実質的に含まない樹脂を主成分として構成されており、
前記純水化された押し出し液が前記押し出し液室に供給されることにより、前記画成材が押動されて前記塗料室に収容された塗料が前記塗装装置に供給されることを特徴とする静電塗装システム。
A directly charged electrostatic coating system that sprays paint by applying a high voltage to the paint supplied from the paint tank to the atomizing head of the coating device,
A water supply device;
An extrusion liquid supply means for controlling the amount of water supplied by the water supply device and supplying it as an extrusion liquid;
A pure water production device for purifying the extrusion liquid;
A paint tank having a paint chamber and an extrusion liquid chamber defined by an easily pushable composition material;
A coating device that has an atomizing head and that atomizes after applying a high voltage to the paint;
Have
The electric resistance value of the pure water is 1 MΩ · cm or more,
The coating apparatus has a pure water supply path, and an amount of current flowing in the pure water in the pure water supply path is 30 μA or less,
The pure water supply path is composed mainly of a resin that does not substantially contain a plasticizer,
The dehydrated extrusion liquid is supplied to the extrusion liquid chamber, whereby the composition material is pushed and the paint contained in the paint chamber is supplied to the coating apparatus. Electropainting system.
塗料タンクから塗装装置の霧化頭に供給される塗料に高電圧を印加して塗料を噴霧する直接帯電式の静電塗装方法であって、
請求項1または2に記載の静電塗装システムを用いることを特徴とする静電塗装方法。
A direct charging electrostatic coating method in which a high voltage is applied to the paint supplied from the paint tank to the atomizing head of the coating apparatus to spray the paint,
An electrostatic coating method using the electrostatic coating system according to claim 1 .
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