JP4967903B2

JP4967903B2 - 静電塗装装置及び静電塗装方法

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Publication number: JP4967903B2
Application number: JP2007198731A
Authority: JP
Inventors: 真二谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2012-07-04
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Description

この発明は、被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装を行う静電塗装装置及び静電塗装方法に関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１〜４に記載される塗装技術が知られている。特に、特許文献１には、塗装ガンと、自動車のドアに係合する係合子と、ドアの位置を検出するセンサとを取り付けてなるロボットを用いて自動車のドア回りの塗装を行う技術が記載される。この技術では、センサで検出されるドアの位置に応じてロボットの位置補正を行い係合子をドアに係合させる。その後、ロボットにより係合子を移動させてドアを開き、ロボットにより塗装ガンを移動させてドア回りを塗装する。ここで、ドアを開けた後、センサで再びドア位置を検出してドアが開放状態にあるか否かを判断し、ドアが開放状態にあるときだけ塗装を実施するようになっている。

特開平６−１４２６０７号公報特開２００７−６９１３６号公報特公平２−２５６６４号公報実公平７−１８５４２号公報

ところが、特許文献１に記載の塗装技術では、センサが近接スイッチから構成されているが、センサの防爆対策については何も記載されていない。自動車等の塗装環境では、電気的なセンサには、防爆構造を付加する必要があり、センサを防爆用のケースに収容することが行われている。従って、特許文献１に記載のセンサに防爆構造を付加した場合には、センサ周りが大型化するばかりでなく、センサによりドア位置を誤検出するおそれがあった。ドア位置を誤検出した場合、係合子をドアに対して正確に係合させることができず、ドアを開放状態にすることができない。また、係合子や塗装ガン、又はロボットそのものが、不用意にドアに接触するおそれがあった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、特別な防爆構造を設けることなく開閉物との干渉予測を可能とした静電塗装装置及び静電塗装方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、（１）に記載の発明は、被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装する静電塗装装置において、開閉手段に高電圧を印加するための高電圧印加手段と、開閉手段と開閉物との間の放電電流を検出するための放電電流検出手段とを備えたこと、検出される放電電流に基づいて開閉物と開閉手段との位置関係を判断するための位置関係判断手段を備えたこと、開閉物の開閉動作中に、位置関係判断手段は、検出される放電電流が、正常範囲の上限値より高い場合、異常接近と判断し、正常範囲の下限値より低い場合、異常離脱と判断することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、高電圧印加手段により高電圧を印加した開閉手段を開閉物に近付けることで、開閉手段と開閉物との間を流れる放電電流が放電電流検出手段により検出される。この検出される放電電流は、開閉手段と開閉物との位置関係の違いに合わせて変化する。検出される放電電流の変化から、位置関係判断手段により、開閉手段と開閉物との位置関係が判断される。

上記目的を達成するために、（２）に記載の発明は、（１）に記載の発明において、開閉手段は、順次連接された複数のアームを含む多関節ロボットと、複数のアームのうち最先側アームの先端部にて開閉物に係合可能に設けられた係合具とを含み、放電電流検出手段は、最先側アームにて開閉物に接近可能に設けられた電極ピンを含み、少なくとも最先側アームに高電圧を印加することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、（１）に記載の発明の作用に加え、最先側アームの先端部に設けられた係合具を開閉物に係合させて多関節ロボットを駆動することにより開閉物が開閉される。最先側アームを移動させるときに、最先側アームと開閉物との間を流れる放電電流は、電極ピンにより集中的に検出される。

上記目的を達成するために、（３）に記載の発明は、（２）に記載の発明において、係合具に、開閉物の位置を検出するための位置センサを設けたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、（２）に記載の発明の作用に加え、係合具を開閉物へ向けて移動させることにより、位置センサにより開閉物の位置が検出される。

上記目的を達成するために、（４）に記載の発明は、被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装する静電塗装方法において、開閉手段に高電圧印加手段により高電圧を印加し、開閉手段と開閉物との間で放電する放電電流を放電電流検出手段により検出し、その検出される放電電流に基づいて開閉物と開閉手段との位置関係を判断しながら静電塗装を行い、開閉物の開閉動作中に、検出される放電電流が、正常範囲の上限値より高い場合、異常接近と判断し、正常範囲の下限値より低い場合、異常離脱と判断することにより、静電塗装を停止することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、高電圧印加手段により高電圧を印加した開閉手段を開閉物に近付けることで、開閉手段と開閉物との間に流れる放電電流が放電電流検出手段により検出される。この検出される放電電流の変化から、開閉手段と開閉物との位置関係、つまりは開閉物の開閉手段による開閉状態が判断される。

上記目的を達成するために、（５）に記載の発明は、被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装する静電塗装装置において、塗装手段に高電圧を印加するための高電圧印加手段と、塗装手段と開閉物との間の放電電流を検出するための放電電流検出手段とを備えたこと、検出される放電電流に基づいて開閉物と塗装手段との位置関係を判断するための位置関係判断手段を備えたこと、開閉物の開閉動作中に、位置関係判断手段は、検出される放電電流が、正常範囲の上限値より高い場合、異常接近と判断し、正常範囲の下限値より低い場合、異常離脱と判断することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、高電圧印加手段により高電圧を印加した塗装手段を開閉物に近付けることで、塗装手段と開閉物との間を流れる放電電流が放電電流検出手段により検出される。この検出される放電電流は、塗装手段と開閉物との位置関係の違いに合わせて変化する。検出される放電電流の変化から、位置関係判断手段により、塗装手段と開閉物との位置関係が判断される。

上記目的を達成するために、（６）に記載の発明は、被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装する静電塗装方法において、塗装手段に高電圧印加手段により高電圧を印加し、塗装手段と開閉物との間で放電する放電電流を放電電流検出手段により検出し、その検出される放電電流に基づいて開閉物と塗装手段との位置関係を判断しながら静電塗装を行い、開閉物の開閉動作中に、検出される放電電流が、正常範囲の上限値より高い場合、異常接近と判断し、正常範囲の下限値より低い場合、異常離脱と判断することにより、静電塗装を停止することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、高電圧印加手段により高電圧を印加した塗装手段を開閉物に近付けることで、塗装手段と開閉物との間に流れる放電電流が放電電流検出手段により検出される。この検出される放電電流の変化から、塗装手段と開閉物との位置関係が判断される。

（１）に記載の発明によれば、特別な防爆構造を設けることなく開閉手段と開閉物との干渉を予測することができる。開閉手段による開閉物の開閉状態を監視することができる。

（２）に記載の発明によれば、（１）に記載の発明の効果に加え、最先側アームと開閉物との間の干渉予測を正確に行うことができる。

（３）に記載の発明によれば、（２）に記載の発明の効果に加え、位置センサによる開閉物の検出に基づいて係合具を開閉物の位置に整合させることができる。

（４）に記載の発明によれば、特別な防爆構造を設けることなく開閉手段により開閉物の開閉状態を監視しながら開閉物に静電塗装をすることができる。

（５）に記載の発明によれば、特別な防爆構造を設けることなく塗装手段と開閉物との干渉を予測することができる。塗装手段と開閉物との接近状態を監視することができる。

（６）に記載の発明によれば、特別な防爆構造を設けることなく塗装手段と開閉物との接近状態を監視しながら開閉物に静電塗装をすることができる。

以下、本発明における静電塗装装置及び静電塗装方法を具体化した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態の静電塗装装置１を概略構成図により示す。この静電塗装装置１は、被塗装物としての車体２に設けられた開閉物であるドア３を開閉しながら静電塗装を行うように構成される。この実施形態で、ドア３は、水平方向へ開閉するタイプのものである。この静電塗装装置１は、本発明の塗装手段としてのドア塗装ロボット４と、本発明の開閉手段としてのドア開閉装置５とを備える。車体２は、キャリッジ６に載せられて静電塗装装置１の近くに運ばれるようになっている。車体２はキャリッジ６を介して電気的にアースされる。

ドア塗装ロボット４は、ベース部材７と、ベース部材７に旋回可能に設けられた旋回部材８と、旋回部材８に順次連接され、旋回可能に設けられた第１アーム９及び第２アーム１０と、第２アーム１０の自由端に設けられた塗装ノズル１１とを備える。塗装ノズル１１は、塗料を噴射して霧化粒子塗料にするようになっている。塗装ノズル１１は、上記した各部材７〜１０が相互に旋回することで、所定範囲内で、上下、前後及び左右の各方向へ自由に移動できるようになっている。

この静電塗装装置１は、塗装ノズル１１の側を陰極、車体２の側を陽極として、塗装ノズル１１と車体２との間に３万〜１０万ボルトの高電圧をかけて塗装を行うようになっている。塗装ノズル１１から噴射される霧化粒子塗料は、アースである車体２に引き付けられ、車体２の表面に静電付着する。このとき、霧化粒子塗料は、塗装ノズル１１と対向しない車体２の裏側にも廻り込んでその表面に付着するようになっている。

ドア開閉装置５は、多関節ロボット１２と、多関節ロボット１２の先端部に設けられた開閉ツール１３とを含む。多関節ロボット１２は、ベース部材１４と、ベース部材１４に順次連接された第１アーム１５、第２アーム１６及び第３アーム１７を含む。第１アーム１５は、ベース部材１４に対して水平に支持され、水平方向へ回転可能に設けられる。第２アーム１６は、第１アーム１５の先端部に対して水平に支持され、水平方向へ回転可能に設けられる。最先側の第３アーム１７は、第２アーム１６の先端部にて垂直に支持され、水平方向へ回転可能に、かつ、垂直方向へ移動可能に設けられる。この実施形態で、第１アーム１５及び第３アーム１７は金属により構成され、第２アーム１６は樹脂により構成される。

開閉ツール１３は、垂直に支持された第３アームの先端に設けられる。開閉ツール１３は、鉤形をなすフレーム１３ａと、フレーム１３ａの先端に設けられた開閉フック１８とを含む。開閉フック１８は、本発明の係合具に相当し、下方へ向けてドア３に係合可能に設けられる。開閉フック１８は、抵抗入り導体、半導体又は絶縁体により構成される。この実施形態では、開閉フック１８は、絶縁体である樹脂より形成される。

図２に、開閉フック１８とドア３の関係例を断面図により示す。ドア３は、アウタパネル３ａとインナパネル３ｂから構成される。両パネル３ａ，３ｂの間には、窓ガラスを装着するためのガラス溝３ｃが設けられる。多関節ロボット１２を駆使することにより、開閉フック１８は、図２に実線で示す位置から、図２に２点鎖線で示すように、ドア３のガラス溝３ｃの中に挿入されるようになっている。この挿入状態から、開閉フック１８を水平方向へ移動させることにより、ドア３を開閉することができる。

図３に、開閉ツール１３の先端部の構成等を断面図により示す。開閉フック１８を含む開閉ツール１３の先端部には、ドア３の位置を検出するための位置センサ３１が設けられる。開閉ツール１３を構成するフレーム１３ａと開閉フック１８は、それぞれ中空筒状をなす。開閉フック１８は、フレーム１３ａの先端外周に嵌め込まれて固定される。開閉フック１８は、先端部分が円錐台形状をなし、先端へ向けて収束し、その先端に開口１８ａを有する。位置センサ３１は、フレーム１３ａの先端部に固定され、開閉フック１８との境目に配置される。この実施形態で、位置センサ３１は、防爆対策の必要のない光ファイバセンサより構成される。この位置センサ３１には、投光用及び受光用の光ファイバ３２ａ，３２ｂが接続される。フレーム１３ａの中空には、汚れ防止用のパージエアが供給されるようになっている。位置センサ３１は、開閉フック１８の開口１８ａを通じて、検出対象に対して投光及び受光を行うようになっている。

図１に示すように、この実施形態では、ドア開閉装置５のうち、第２アーム１６、第３アーム１７及び開閉ツール１３の表面に、静電塗装の霧化粒子塗料と同極性の高電圧を印加するための高電圧印加手段としての高電圧発生器１９が設けられる。この高電圧発生器１９は、樹脂製の第２アーム１６の中、又は手間に設けられる。この高電圧発生器１９を制御するために、多関節ロボット１２の外部には、高電圧コントローラ２０が設けられる。この実施形態では、霧化粒子塗料が陰極性であることから、高電圧発生器２０により、陰極性の高電圧（例えば「−６０ｋＶ」）を第２アーム１６、第３アーム１７及び開閉ツール１３に印加するようになっている。これにより、第２アーム１６、第３アーム１７及び開閉ツール１３の周囲には、霧化粒子塗料と同じ陰極性を有する静電界２１（図１に破線で示す。）が形成される。

この実施形態では、最先側の第３アーム１７の中間部に、外方へ突出する電極ピン２２が設けられる。この電極ピン２２は、配線２３を介して高電圧発生器１９に接続される。電極ピン２２及び配線２３は、ドア開閉装置５とドア３との間の放電電流を検出するための本発明の放電電流検出手段を構成する。上記した電極ピン２２は、配線２３及び高電圧発生器１９を介して高電圧コントローラ２０に接続される。

高電圧コントローラ２０は、電極ピン２２等を介して検出される放電電流を入力し、その放電電流に基づいてドア３と第３アーム１７との位置関係を判断するようになっている。高電圧コントローラ２０は、本発明の位置関係判断手段に相当する。

この実施形態では、上記した静電塗装装置１を使用することにより、車体２に設けられたドア３をドア開閉装置５により開閉しながらドア塗装ロボット４により静電塗装を行うようになっている。この静電塗装に際して、ドア開閉装置５のうちドア３と接触する開閉フック１８を樹脂により構成し、静電塗装の霧化粒子塗料と同じ陰極性の高電圧を、ドア開閉装置５の第２及び第３のアーム１６，１７と開閉ツール１３の表面に、高電圧発生器１９により印加しながら静電塗装を行うようになっている。また、この静電塗装に際して、ドア開閉装置５の第２及び第３のアーム１６，１７と開閉ツール１３に高電圧発生器１９により印加し、第３アーム１７とドア３との間で放電する放電電流を電極ピン２２等により検出し、その検出される放電電流に基づいて第３アーム１７とドア３との位置関係を判断しながら静電塗装を行うようになっている。

以上説明したこの実施形態の静電塗装装置１によれば、ドア開閉装置５のうち、ドア３に直接接触する開閉フック１８が樹脂より構成される。このため、開閉フック１８をドア３に係合させた状態で、開閉フック１８に静電塗装の霧化粒子塗料と同極性の高電圧が印加されることで、その電流がドア３へ全て流れることがなく、開閉フック１８に高電圧が印加され、その電荷が開閉フック１８の表面に保持される。従って、未塗着の浮遊した霧化粒子塗料が、開閉フック１８の表面の電荷に反発し、その表面に付着し難くなる。この結果、ドア３を開閉するために使用される開閉フック１８について未塗着塗料による汚れを軽減することができる。

また、この実施形態では、開閉フック１８を含む開閉ツール１３と、多関節ロボット１２を構成する第２アーム１６及び第３アーム１７にも霧化粒子塗料と同極性の高電圧が印加され、その電荷が開閉ツール１３、第２及び第３のアーム１６，１７の表面にも保持される。従って、未塗着の浮遊した霧化粒子塗料が、これら部材１３，ｌ６，１７の表面の電荷に反発し、その表面に付着し難くなる。この結果、開閉ツール１３、第２アーム１６及び第３アーム１７についても未塗着塗料による汚れを軽減することができる。

この実施形態では、高電圧発生器１９が多関節ロボット１２の第２アーム１６の中に設けられるので、高電圧発生器１９のために特別な設置スペースが必要ない。このため、高電圧印加機能を確保しながらドア開閉装置５をコンパクトなものにすることができる。

上記のようにこの実施形態では、ドア開閉装置５につき、ドア３に接触又は近付く部分である開閉ツール１３と第２及び第３のアーム１６，１７の未塗着塗料による汚れを軽減できる。このため、ドア開閉装置５について汚れ落としのための清掃頻度を減らすことができる。例えば、従来は、約１時間の静電塗装に対して汚れ落としの清掃を１回行っていたが、この実施形態によれば、約４〜５時間の静電塗装に対して汚れ落としの清掃を１回行えばよい。また、汚れ塗料がスピットとなって車体２やドア３に付着することを防止することができるので、車体２等の塗装品質の低下を防止することができる。

また、この実施形態では、高電圧発生器１９によりドア開閉装置５に高電圧を印加しながら、ドア開閉装置５の第３アーム１７をドア３に対して移動させる。このとき、第３アーム１７とドア３との間を流れる放電電流は、電極ピン２２により集中的に検出される。従って、この実施形態では、電極ピン２２により集中的に検出される放電電流の変化に基づき、高電圧コントローラ２０により、第３アーム１７とドア３との間の干渉予測を正確に行うことができる。また、第３アーム１７によるドア３の開閉状態を、高電圧コントローラ２０により監視することができる。この実施形態では、ドア３の開閉状態を監視するために、第３アーム１７とドア３との間の放電電流を検出しているだけなので、特別な防爆構造を設ける必要がない。

図４に、静電塗装を行うに際して、ドア開閉装置５によるドア３の開閉動作が正常に行われる場合の（Ａ）ドア開閉装置５の起動、（Ｂ）高電圧発生器１９による高電圧印加、（Ｃ）ドア開閉装置５によるドア開閉動作、（Ｄ）電極ピン２２を通じて検出される放電電流の電流値の挙動をタイムチャートにより示す。この実施形態では、図４（Ａ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ８で、ドア開閉装置５が動作している間にドア３の開閉状態を判断するようになっている。ここでは、図４（Ｂ）,（Ｃ）に示すように、ドア３を開く（時刻ｔ３）よりも少し前の時刻ｔ２にてドア開閉装置５に高電圧が印加され、ドア３を閉じて（時刻ｔ６）少し経過した時刻ｔ７にて高電圧の印加を停止している。ここで、図４（Ｄ）に示すように、時刻ｔ２で高電圧を印加した直後に電極ピン２２を通じて検出される放電電流の電流値が立ち上がり、時刻ｔ３〜ｔ４で、ドア３を開けるために第３アーム１７がドア３に接近するに連れてその電流値が上昇する。その後、時刻ｔ４〜ｔ５でドア３を開けている間は、電流値に変化がなく、時刻ｔ５でドア３を閉めてから、時刻ｔ５〜ｔ６で第３アーム１７をドア３から離脱させるに連れてその電流値が減少する。その後、時刻ｔ７で、高電圧の印加を停止した直後に、その電流値が立ち下がる。このように、ドア開閉装置５によるドア３の開閉動作が正常に行われる場合は、電極ピン２２を通じて検出される放電電流の電流値が、図４（Ｃ）に示すドアの開閉動作に合わせて、図４（Ｄ）に示すように各値ａ，ｂ，ｃの間を適正に変化する。この電流値の挙動を監視することにより、第３アーム１７とドア３との干渉を予測することができ、ドア開閉装置５によるドア３の開閉状態を監視することができる。

図５に、ドア３の開閉状態が正常か異常かを判断するための判断論理を表に示す。この実施形態では、表に示すように、「接近、離脱動作中」の場合、すなわち第３アーム１７とドア３とが互いに接近又は離脱してい場合に、電流値が上限値ａを超えないときは「正常」と判断され、上限値ａを超えるときは「異常」と判断される。一方、この実施形態では、表に示すように、「開閉動作中」の場合、すなわち開閉フック１８がドア３に係合してドア３を開閉している場合に、電流値が上限値ａと中間値ｂとの間にあるときは「正常」と判断され、電流値が上限値ａを超えたときは「異常（１）」と判断され、電流値が中間値ｂと下限値ｃとの間にあるときは「異常（２）」と判断される。

図６に、静電塗装を行うに際し、ドア開閉装置５の第３アーム１７がドア３に異常接近した場合の（Ａ）ドア開閉装置５の起動、（Ｂ）高電圧発生器１９による高電圧印加、（Ｃ）ドア開閉装置５によるドア開閉動作、（Ｄ）電極ピン２２を通じて検出される放電電流の電流値の挙動をタイムチャートにより示す。図６（Ｄ）に実線で示すように、時刻ｔ４〜ｔ５で、ドア３を開けているときに、実線円Ｅ１の中に示すように、電流値が上限値ａを超えた場合は、高電圧コントローラ２０は、ドア開閉動作の異常と判断する。図６（Ｄ）に示す２点鎖線は、正常な場合の電流値の変化を示す。

図７に、静電塗装を行うに際して、ドア開閉装置５の第３アーム１７がドア３から異常に離脱した場合の（Ａ）ドア開閉装置５の起動、（Ｂ）高電圧発生器１９による高電圧印加、（Ｃ）ドア開閉装置５によるドア開閉動作、（Ｄ）電極ピン２２を通じて検出される放電電流の電流値の挙動をタイムチャートにより示す。図６（Ｄ）に実線で示すように、時刻ｔ４〜ｔ５で、ドア３を開けているときに、実線楕円Ｅ２の中に示すように、電流値が中間値ｂと下限値ｃとの間にある場合は、高電圧コントローラ２０は、ドア開閉動作の異常と判断する。図７（Ｄ）に示す２点鎖線は、正常な場合の電流値の変化を示す。

上記したように本実施形態では、電極ピン２２により検出される放電電流に基づき、第３アーム１７とドア３との位置関係、つまりはドア開閉装置５によるドア３の開閉状態を高電圧コントローラ２０により監視し、正常又は異常を判断することができる。ドア３の開閉状態が正常と判断された場合は、予め設定されたプログラム通りにドア塗装ロボット４とドア開閉装置５を動作させることで、予定通りにドア３に対して静電塗装を行うことができる。ドア３の開閉状態が異常と判断された場合は、直ちにドア塗装ロボット４とドア開閉装置５の動作を停止し。静電塗装を中断すればよい。このように、ドア３の開閉状態を監視しながらドア３に対して適正に静電塗装を行うことができる。

また、この実施形態では、開閉フック１８に、ドア３の位置を検出するための位置センサ３１が設けられる。従って、開閉フック１８をドア３へ向けて移動させることにより、位置センサ３１によりドア３の位置が検出される。このため、位置センサ３１によるドア３の検出に基づいて、開閉フック１８をドア３の位置に正確に整合させることができる。

すなわち、図３に２点鎖線で示すように、開閉フック１８を、左側の第１位置Ｐ１から右側の第２位置Ｐ２へ、ドア３の上方を水平に移動させると共に、その移動の間に位置センサ３１を作動させる。これにより、ドア３のガラス溝３ｃの位置を検出することができる。このときの開閉フック１８の水平位置と位置センサ３１により検出される光反射強度との関係を図８にグラフにより示す。図８に示すように、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの間で、２つの中間位置Ｐ３，Ｐ４にて、光反射強度は２つのピークを示すように変化する。一方の中間位置Ｐ３で示すピークは、図３において、位置センサ３１がアウタパネル３ａの頂点の真上に達したときを示し、他方の中間位置Ｐ４に示すピークは、図３において、位置センサ３１がインナパネル３ｂの頂点の真上に達したときを示す。従って、開閉フック１８の移動範囲において、これら２つの中間位置Ｐ３，Ｐ４を特定することにより、両中間位置Ｐ３，Ｐ４の間をガラス溝３ｃの位置として特定することができる。このように位置センサ３１により検出される位置情報をドア開閉装置５の動作にフィードバックすることにより、ドア３のガラス溝３ｃに開閉フック１８を確実に挿入して係合させることができる。

また、この実施形態では、位置センサ３１が開閉フック１８の内部に設けられることから、位置センサ３１をダスト（汚れ）から保護することができる。また、開閉フック１８の内部にはパージエアが供給されることから、この意味でも、位置センサ３１をダスト（汚れ）から保護することができる。更に、この実施形態では、位置センサ３１として、防爆対策を必要としない光ファイバセンサを使用しているので、防爆構造を省略することができ、開閉フック１８に対して位置センサ３１をコンパクトに設けることができる。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。

（１）前記実施形態では、水平方向へ開閉するドア３を開閉物とし、そのドア３を開閉するドア開閉装置５につき、第３アーム１７に電極ピン２２を設けて放電電流を検出して、ドア３の開閉状態を判断するように構成した。これに対し、開閉物を垂直方向に開閉する、車体のトランクカバーやボンネット、あるいは、車体後部のはね上げ式ドアとし、それらトランクカバー、ボンネット又ははね上げ式ドアを開閉する開閉装置につき、電極ピンにより放電電流を検出して、トランクカバー等の開閉状態を判断するように構成してもよい。例えば、図９に示すように、前述したドア塗装ロボット４と同じ構成を有するロボットを開閉手段であるドア開閉装置２５として使用することもできる。図９において、第２アーム１０を樹脂により構成し、その第２アーム１０の中に高電圧発生器１９を設ける。また、第２アーム１０の先端に、電極ピン２２を設けると共に、係合具として樹脂よりなる鉤形の開閉フック２６を設ける。この開閉フック２６を、トランクカバー等に引っ掛けて第２アーム１０を上下方向へ回動させることにより、トランクカバー等を上下方向へ開閉させることができる。この開閉動作のときに、電極ピン２２を通じて放電電流を検出することにより、トランクカバー等の開閉状態を判断することができる。

（２）前記実施形態では、ドア３を開閉物とし、そのドア３を開閉するドア開閉装置５につき、第３アーム１７に電極ピン２２を設けて放電電流を検出して、ドア３の開閉状態を判断するように構成した。これに加え、図１０に示すように、ドア塗装ロボット４につき、第２アーム１０を樹脂により構成し、その第２アーム１０の中に高電圧発生器１９を設ける。また、第２アーム１０の自由端に放電電流検出手段としての鉤形の電極ピン２７を設ける。そして、その電極ピン２７を通じて放電電流を検出し、ドアと塗装ノズル１１との間の位置関係を判断するように構成してもよい。この場合は、特別な防爆構造を設けることなく塗装ノズル１１とドア３との干渉を予測することができる。また、塗装ノズル１１とドア３との接近状態を監視することができる。この他、この構成において、ドアと塗装ノズル１１との位置関係を判断した後は、塗装ノズル１１を駆使するときに、電極ピン２７とドアとの干渉を回避するために、電極ピン２７を第２アーム１０に対してシリンダ等を使用して収縮させるように構成してもよい。

（３）前記実施形態では、開閉ツール１３と第２及び第３のアーム１６，１７の両方に高電圧を印加するように構成した。これに対し、開閉ツール１３と第３のアームだけに高電圧を印加するように構成してもよい。

（４）前記実施形態では、開閉フック１８を絶縁体である樹脂により構成したが、この開閉フックを、抵抗入り導体や半導体を材料として構成してもよい。抵抗入り導体として「カーボン入り樹脂」が挙げられ、半導体として「ポリウレタン」が挙げられる。また、絶縁体である樹脂にフッ素系コーティング（例えば「テフロン」(登録商標)）を施してもよい。

（５）前記実施形態では、放電電流検出手段として第３アーム１７に電極ピン２２と配線２３を設けたが、電極ピン２２を省略して配線２３だけとすることもできる。この場合、第３アーム１７それ自体がドア３との間の放電電流を検出する手段として機能することとなる。

（６）前記実施形態では、開閉物であるドア３を備えた車体２を被塗装物として静電塗装する場合について説明したが、開閉物を備えた被塗装物であれば車体に限定されるものではない。

静電塗装装置を示す概略構成図。開閉フックとドアの関係例を示す断面図。開閉ツールの先端部の構成等を示す断面図。正常時のドア開閉装置起動、高電圧印加、ドア開閉動作及び電流値等の関係を示すタイムチャート。ドア開閉状態の正常・異常を判断するための判断論理を示す表。異常時のドア開閉装置起動、高電圧印加、ドア開閉動作及び電流値等の関係を示すタイムチャート。異常時のドア開閉装置起動、高電圧印加、ドア開閉動作及び電流値等の関係を示すタイムチャート。開閉フックの水平位置と位置センサにより検出される光反射強度との関係を示すグラフ。開閉装置を示す側面図。ドア塗装ロボットを示す側面図。

符号の説明

１静電塗装装置
２車体（被塗装物）
３ドア（開閉物）
４ドア塗装ロボット（塗装手段）
５ドア開閉装置（開閉手段）
１２多関節ロボット
１５第１アーム
１６第２アーム
１７第３アーム
１８開閉フック（係合具）
１９高電圧発生器（高電圧印加手段）
２０高電圧コントローラ（位置関係判断手段）
２２電極ピン（放電電流検出手段）
２３配線（放電電流検出手段）
２５ドア開閉装置（開閉手段）
２６開閉フック（係合具）
２７電極ピン（放電電流検出手段）
３１位置センサ

Claims

被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装する静電塗装装置において、
前記開閉手段に高電圧を印加するための高電圧印加手段と、
前記開閉手段と前記開閉物との間の放電電流を検出するための放電電流検出手段とを備えたこと、
前記検出される放電電流に基づいて前記開閉物と前記開閉手段との位置関係を判断するための位置関係判断手段を備えたこと、
前記開閉物の開閉動作中に、前記位置関係判断手段は、前記検出される放電電流が、正常範囲の上限値より高い場合、異常接近と判断し、正常範囲の下限値より低い場合、異常離脱と判断すること、
を特徴とする静電塗装装置。
前記開閉手段は、順次連接された複数のアームを含む多関節ロボットと、前記複数のアームのうち最先側アームの先端部にて前記開閉物に係合可能に設けられた係合具とを含み、前記放電電流検出手段は、前記最先側アームにて前記開閉物に接近可能に設けられた電極ピンを含み、少なくとも前記最先側アームに前記高電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の静電塗装装置。
前記係合具に、前記開閉物の位置を検出するための位置センサを設けたことを特徴する請求項２に記載の静電塗装装置。
被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装する静電塗装方法において、
前記開閉手段に高電圧印加手段により高電圧を印加し、前記開閉手段と前記開閉物との間で放電する放電電流を放電電流検出手段により検出し、その検出される放電電流に基づいて前記開閉物と前記開閉手段との位置関係を判断しながら静電塗装を行い、前記開閉物の開閉動作中に、前記検出される放電電流が、正常範囲の上限値より高い場合、異常接近と判断し、正常範囲の下限値より低い場合、異常離脱と判断することにより、前記静電塗装を停止することを特徴とする静電塗装方法。
被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装する静電塗装装置において、
前記塗装手段に高電圧を印加するための高電圧印加手段と、
前記塗装手段と前記開閉物との間の放電電流を検出するための放電電流検出手段とを備えたこと、
前記検出される放電電流に基づいて前記開閉物と前記塗装手段との位置関係を判断するための位置関係判断手段を備えたこと、
前記開閉物の開閉動作中に、前記位置関係判断手段は、前記検出される放電電流が、正常範囲の上限値より高い場合、異常接近と判断し、正常範囲の下限値より低い場合、異常離脱と判断すること、
を特徴とする静電塗装装置。
被塗装物に設けられた開閉物を開閉手段により開閉しながら塗装手段により静電塗装する静電塗装方法において、
前記塗装手段に高電圧印加手段により高電圧を印加し、前記塗装手段と前記開閉物との間で放電する放電電流を放電電流検出手段により検出し、その検出される放電電流に基づいて前記開閉物と前記塗装手段との位置関係を判断しながら静電塗装を行い、前記開閉物の開閉動作中に、前記検出される放電電流が、正常範囲の上限値より高い場合、異常接近と判断し、正常範囲の下限値より低い場合、異常離脱と判断することにより、前記静電塗装を停止することを特徴とする静電塗装方法。