JP6765007B2 - Electrostatic coating machine - Google Patents
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Description
本発明は、噴霧した塗料に高電圧を印加して塗装を行うようにした静電塗装機に関する。 The present invention relates to an electrostatic coating machine in which a high voltage is applied to a sprayed coating material to perform coating.
一般に、静電塗装機としては回転霧化頭型の静電塗装機が知られている。この静電塗装機は、接地電位に保持され、圧縮エアが供給されることにより回転軸を回転するエアモータと、前記回転軸の前側に設けられると共に接地電位に保持された筒状体からなり、前記エアモータによって回転する間に供給された塗料を前端の放出端縁から噴霧する回転霧化頭と、前記回転霧化頭よりも後側に位置して前記エアモータの外周側に設けられ複数個の電極に負の高電圧が印加されることによって前記回転霧化頭の前記放出端縁から噴霧された塗料粒子を負の電位に帯電させる外部電極部材と、導電性材料を用いて筒状に形成されると共に前端が前記回転霧化頭の長さ方向の中間部位に位置する状態で前記回転霧化頭の外周側に配置され、前記前端に前記回転霧化頭から噴霧された塗料粒子に向けてシェーピングエアを噴出する多数個のエア噴出孔が周方向の全周に亘って設けられたシェーピングエア噴出部材とを含んで構成されている(特許文献1)。 Generally, as an electrostatic coating machine, a rotary atomizing head type electrostatic coating machine is known. This electrostatic coating machine consists of an air motor that is held at the ground potential and rotates the rotating shaft by supplying compressed air, and a tubular body provided on the front side of the rotating shaft and held at the ground potential. A rotary atomizing head that sprays the paint supplied while rotating by the air motor from the discharge end edge at the front end, and a plurality of rotary atomizing heads that are located on the rear side of the rotary atomizing head and are provided on the outer peripheral side of the air motor. Formed in a tubular shape using an external electrode member that charges the paint particles sprayed from the emission edge of the rotary atomizing head to a negative potential by applying a negative high voltage to the electrodes, and a conductive material. At the same time, the front end is arranged on the outer peripheral side of the rotary atomizing head in a state of being located at an intermediate portion in the length direction of the rotary atomizing head, and is directed toward the paint particles sprayed from the rotary atomizing head on the front end. A large number of air ejection holes for ejecting shaping air are included in the shaping air ejection member provided over the entire circumference in the circumferential direction (Patent Document 1).
このように構成された静電塗装機を用いて塗装を行う場合には、エアモータによって回転霧化頭を高速回転させ、この状態で回転霧化頭に塗料を供給する。これにより、回転霧化頭に供給された塗料は、回転霧化頭が回転するときの遠心力によって微粒化され、放出端縁から塗料粒子として噴霧される。このときに、シェーピングエア噴出部材は、各エア噴出孔から噴出されるシェーピングエアを塗料粒子に噴き付ける。これにより、シェーピングエア噴出部材は、塗料粒子の被塗物方向の運動ベクトル成分を制御することで、塗料粒子の噴霧パターンを所望の形状に整える。 When painting is performed using the electrostatic coating machine configured in this way, the rotary atomizing head is rotated at high speed by an air motor, and the paint is supplied to the rotary atomizing head in this state. As a result, the paint supplied to the rotary atomizing head is atomized by the centrifugal force when the rotary atomizing head rotates, and is sprayed as paint particles from the emission edge. At this time, the shaping air ejection member injects the shaping air ejected from each air ejection hole onto the paint particles. As a result, the shaping air ejection member adjusts the spray pattern of the paint particles to a desired shape by controlling the motion vector component of the paint particles in the direction to be coated.
さらに、外部電極部材は、各電極に負の高電圧が印加されることにより、回転霧化頭の放出端縁から噴霧された塗料粒子を負極性帯電させる。これにより、回転霧化頭から噴霧された塗料粒子は、間接的に負極性帯電する。従って、静電塗装機は、帯電した塗料粒子を各電極と被塗物との間に形成された静電界に沿って飛行させ、この塗料粒子を被塗物に塗着させることができる。 Further, the external electrode member negatively charges the paint particles sprayed from the emission edge of the rotary atomizing head by applying a negative high voltage to each electrode. As a result, the paint particles sprayed from the rotary atomizing head are indirectly negatively charged. Therefore, the electrostatic coating machine can fly the charged paint particles along the electrostatic field formed between each electrode and the object to be coated, and coat the paint particles on the object to be coated.
ところで、特許文献1に記載された静電塗装機は、エアモータを覆って絶縁樹脂材料からなるカバー部材を備えている。このとき、外部電極にマイナスの高電圧が印加されると、外部電極の先端近傍にはコロナ放電によるコロナイオンが発生する。このため、カバー部材の外表面は、放電されているマイナスイオンの負極性に帯電している。この場合、カバー部材とシェーピングエアリングとが近接した状態で配置されると、カバー部材の先端部分では、シェーピングエアリングとの間で電荷の放電と充電が繰り返され、劣化し易い傾向がある。この点を考慮して、特許文献1に記載された静電塗装機では、カバー部材とシェーピングエアリングとの間に、半導電材料からなる筒状の半導電部材を設けている。これにより、カバー部材に帯電した電荷は半導電部材に対して放電するが、シェーピングエアリングに直接的に放電するのに比べて、短時間で集中的な大きな電流にはならず、緩慢な電流になる。この結果、フィルム状のカバー部材の劣化を抑制して、耐久性を高めることができる。
By the way, the electrostatic coating machine described in
しかしながら、カバー部材から半導電部材への放電でも、カバー部材が劣化することがある。これに加えて、半導電部材からシェーピングエアリングに対して放電が生じ、半導電部材が劣化することもある。このため、カバー部材や半導電部材の劣化によって、十分な耐久性が得られないという問題がある。 However, even when the cover member is discharged from the semi-conductive member, the cover member may be deteriorated. In addition to this, electric discharge may occur from the semi-conductive member to the shaping air ring, and the semi-conductive member may deteriorate. Therefore, there is a problem that sufficient durability cannot be obtained due to deterioration of the cover member and the semi-conductive member.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、耐久性を高めることができるようにした静電塗装機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an electrostatic coating machine capable of increasing durability.
本発明は、接地電位に保持され、圧縮エアが供給されることにより回転軸を回転するエアモータと、前記回転軸の前側に設けられると共に接地電位に保持された筒状体からなり、前記エアモータによって回転する間に供給された塗料を前端の放出端縁から噴霧する回転霧化頭と、前記回転霧化頭よりも後側に位置して前記エアモータの外周側に設けられ複数個の電極に負の高電圧が印加されることによって前記回転霧化頭の前記放出端縁から噴霧された塗料粒子を負の電位に帯電させる外部電極部材と、導電性材料を用いて筒状に形成されると共に前端が前記回転霧化頭の長さ方向の中間部位に位置する状態で前記回転霧化頭の外周側に配置され、前記前端に前記回転霧化頭から噴霧された塗料粒子に向けてシェーピングエアを噴出する多数個のエア噴出孔が周方向の全周に亘って設けられたシェーピングエア噴出部材と、前記シェーピングエア噴出部材の外周側に設けられ、前記シェーピングエア噴出部材の外周面を覆う絶縁材料からなる筒状の絶縁部材と、を含んで構成された静電塗装機において、前記シェーピングエア噴出部材と前記絶縁部材との間には、前記シェーピングエア噴出部材と前記絶縁部材との間を隔てる位置に円環状の自復性絶縁物からなる放電緩衝部材が設けられており、前記放電緩衝部材は、前記絶縁部材から露出した前側の沿面距離が前記絶縁部材に覆われた後側の沿面距離よりも短く形成されていることを特徴としている。
The present invention comprises an air motor that is held at the ground potential and rotates a rotating shaft by supplying compressed air, and a tubular body provided on the front side of the rotating shaft and held at the ground potential. A rotary atomizing head that sprays the paint supplied during rotation from the emission edge of the front end, and a plurality of electrodes that are located on the rear side of the rotary atomizing head and are provided on the outer peripheral side of the air motor and are negative. It is formed in a tubular shape by using an external electrode member that charges the paint particles sprayed from the emission edge of the rotary atomizing head to a negative potential by applying a high voltage of the above, and a conductive material. Shaped air is arranged on the outer peripheral side of the rotary atomizing head with the front end located in the middle portion in the length direction of the rotary atomizing head, and is directed toward the paint particles sprayed from the rotary atomizing head on the front end. A large number of air ejection holes are provided over the entire circumference in the circumferential direction, and insulation provided on the outer peripheral side of the shaping air ejection member to cover the outer peripheral surface of the shaping air ejection member. In an electrostatic coating machine configured to include a tubular insulating member made of a material, between the shaping air ejection member and the insulating member, a space between the shaping air ejection member and the insulating member is provided. A discharge buffering member made of an annular self-healing insulating material is provided at a separating position, and the discharge buffering member has a creepage distance on the front side exposed from the insulating member and a creepage surface on the rear side covered with the insulating member. It is characterized by being formed shorter than the distance .
本発明によれば、絶縁部材とシェーピングエア噴出部材との間の放電を抑制して、絶縁部材の劣化を抑制し、耐久性を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the discharge between the insulating member and the shaping air ejection member, suppress the deterioration of the insulating member, and improve the durability.
以下、本発明の実施の形態による間接帯電方式の回転霧化頭型静電塗装機について、添付図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, the indirect charging type rotary atomizing head type electrostatic coating machine according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1ないし図4は、本発明の実施の形態を示している。なお、本実施の形態では、後述する回転霧化頭型静電塗装機1について、シェーピングエアの噴出方向を前側とし、この前側と反対側を後側として配置関係を述べるものとする。
1 to 4 show embodiments of the present invention. In the present embodiment, the arrangement relationship of the rotary atomizing head type
図1において、本実施の形態による回転霧化頭型静電塗装機1(以下、単に静電塗装機1という)は、後述の外部電極部材6により回転霧化頭4から噴霧された塗料を高電圧に間接的に帯電させる間接帯電方式の回転霧化頭型静電塗装機として構成されている。静電塗装機1は、例えば塗装ロボットのアーム(図示せず)の先端に取付けられている。
In FIG. 1, the rotary atomizing head type electrostatic coating machine 1 (hereinafter, simply referred to as the electrostatic coating machine 1) according to the present embodiment applies paint sprayed from the rotary atomizing
塗装機支持体2は、後述するエアモータ3の外周側で該エアモータ3を取囲み、かつエアモータ3よりも後方に延びて設けられている。塗装機支持体2は、基端側の取付筒部2Aを介して前述したアームの先端に取付けられている。ここで、塗装機支持体2は、例えば剛性を有する絶縁性樹脂材料によって構成されている。
The
塗装機支持体2の先端側には、前方に開口するように、モータ収容部2Bが設けられている。モータ収容部2Bの開口側には、めねじ部2Cが設けられている。さらに、塗装機支持体2には、モータ収容部2Bの底部の中央位置(後述する回転軸3Cと同軸)に、後述するフィードチューブ5の基端側が挿嵌される挿嵌孔2Dが設けられている。
A
エアモータ3は、塗装機支持体2のモータ収容部2B内に設けられている。このエアモータ3は、圧縮エアを動力源として後述の回転軸3Cおよび回転霧化頭4を、例えば3000〜150000rpmの高速で回転させるものである。エアモータ3は、例えばアルミニウム合金等の導電性金属材料によって構成され、接地電位に保持されている。
The
エアモータ3は、塗装機支持体2の前側に取付けられた段付円筒状のモータケース3Aと、該モータケース3Aの後側寄りに位置して回転可能に収容された例えば羽根車式のタービン3Bと、モータケース3Aの中心位置に回転自在に設けられ、後端側がタービン3Bに取付けられた回転軸3Cとを含んで構成されている。
The
エアモータ3のモータケース3Aは、回転軸3Cと同軸な円筒体として形成されている。モータケース3Aは、塗装機支持体2のモータ収容部2B内に挿嵌される大径な大径筒3A1と、該大径筒3A1から前方に突出した小径な小径筒3A2とにより段付筒状に形成されている。
The
モータケース3Aは、塗装機支持体2のモータ収容部2B内に挿嵌されている。この状態で、モータケース3Aは、塗装機支持体2のめねじ部2Cに螺着された円環状のねじ部材3Dによってモータ収容部2B内に固定されている。
The
回転軸3Cは、モータケース3A内にエア軸受(図示せず)を介して回転自在に支持された中空な筒状体として形成されている。この回転軸3Cは、後端側がタービン3Bの中央に取付けられ、前端側がモータケース3Aから前側に突出している。回転軸3Cの前端部には、螺合等の手段を用いて回転霧化頭4が取付けられている。
The
回転霧化頭4は、エアモータ3の回転軸3Cの前側に設けられている。回転霧化頭4は、例えばアルミニウム合金等の導電性金属材料によって筒状体として形成され、エアモータ3を通じて接地電位に保持されている。図3に示すように、回転霧化頭4は、例えば長尺な円筒体として形成され、後側が軸方向に直線状に延びた取付部位4Aとなっている。取付部位4Aは、螺合等の手段を用いて回転軸3Cの前端部に取付けられている。
The
回転霧化頭4の前側は、前方に向けて漸次拡開した拡開部位4Bとなっている。拡開部位4Bの内周面は、供給された塗料を薄膜化する塗料薄膜化面4Cとなっている。また、塗料薄膜化面4Cの先端(前端)は、薄膜化した塗料を塗料粒子として放出する放出端縁4Dとなっている。
The front side of the
そして、回転霧化頭4は、エアモータ3によって高速回転された状態で、後述のフィードチューブ5を通じて塗料が供給されると、その塗料を塗料薄膜化面4Cで薄膜化しつつ、遠心力によって放出端縁4Dから噴霧する。この場合、放出端縁4Dから噴霧された塗料粒子は、前方に配置された被塗物(図示せず)には向かわず、回転霧化頭4の遠心力によって径方向の外側に向けて(放射状に)飛行しようとする。
Then, when the paint is supplied through the
しかし、放出端縁4Dから噴霧された塗料粒子は、後側から後述のシェーピングエア噴出部材9によるシェーピングエアが噴き付けられることにより、徐々に前側の被塗物に向かうように加速される。さらに、放出端縁4Dから噴霧された塗料粒子は、後述の外部電極部材6によって負極性に帯電させられることにより、接地電位に保持されている被塗物との間に形成された静電界に沿って飛行することができる。
However, the paint particles sprayed from the
フィードチューブ5は、回転軸3C内に挿通して設けられ、その後端側は、塗装機支持体2の挿嵌孔2D(図1参照)に挿嵌されている。一方、フィードチューブ5の前端側は、回転軸3Cから突出して回転霧化頭4内に延在している。フィードチューブ5内には塗料通路が設けられ、該塗料通路は、色替弁装置等を介して塗料供給源および洗浄流体供給源(いずれも図示せず)に接続されている。これにより、フィードチューブ5は、塗装時に塗料通路を通じて回転霧化頭4に向けて塗料供給源からの塗料を供給すると共に、洗浄時、色替時等には洗浄流体供給源からの洗浄流体(シンナ、空気等)を供給する。
The
外部電極部材6は、回転霧化頭4よりも後側に位置してエアモータ3の外周側、即ち、塗装機支持体2の外周側に設けられている。外部電極部材6は、後述する複数個の電極6Cに負の高電圧(例えば、−30〜−150kV)が印加されることによって、回転霧化頭4の放出端縁4Dから噴霧された塗料粒子を負の電位に帯電させるものである。
The
外部電極部材6は、塗装機支持体2の外周側に設けられ絶縁性樹脂材料からなる環状の外部電極支持筒体6Aと、該外部電極支持筒体6Aに周方向に等間隔で複数個(例えば8個〜20個)配列された電極取付穴6B(2個のみ図示)と、該各電極取付穴6Bにそれぞれ取付けられた電極6Cとを含んで構成されている。外部電極支持筒体6Aの前側には、各電極6Cの針状部6C1に対応する個数の孔6A1が設けられている。
A plurality of
ここで、本実施の形態による外部電極部材6は、静電塗装機1を車体の内側のように狭い空間で使用するために、塗装機支持体2の後側寄りで該塗装機支持体2の外周側の近傍位置に設けられている。これに伴い、各電極6Cの針状部6C1は、回転霧化頭4に対して軸方向の後側に大きく離間した位置、即ち、エアモータ3の外周側に配置されている。さらに、各電極6Cの針状部6C1は、後述の外側カバー部材8の径方向の外側の近傍位置に配置されている。これにより、塗装作業時には、各電極6Cが周囲の部材に干渉するのを抑制することができる。
Here, in the
各電極6Cは、抵抗を介して高電圧発生器(いずれも図示せず)に接続されている。従って、各電極6Cには、高電圧発生器による負の高電圧が印加される構成となっている。これにより、外部電極部材6は、各電極6Cでコロナ放電が生じることによって、回転霧化頭4から噴霧された塗料粒子を負極性に帯電させる。
Each
内側カバー部材7は、例えば絶縁性の樹脂材料を用い、前側に向け円弧状に縮径した筒状体として形成されている。内側カバー部材7は、エアモータ3を取囲むように、外部電極部材6と後述のシェーピングエア噴出部材9との間に設けられている。内側カバー部材7は、後側が塗装機支持体2の外周側に取付けられている。一方、内側カバー部材7は、前側がシェーピングエア噴出部材9の外周面9Bを構成する大径円筒部位9B1の後部に取付けられている。
The
外側カバー部材8は、内側カバー部材7と同様に、絶縁性の樹脂材料によって前側に向け円弧状に縮径した筒状体として形成されている。外側カバー部材8は、内側カバー部材7のさらに外側からエアモータ3を取囲むように、外部電極部材6とシェーピングエア噴出部材9との間に設けられている。
Like the
外側カバー部材8は、後側が内側カバー部材7と外部電極部材6の内周側との間に取付けられている。また、外側カバー部材8は、前側がシェーピングエア噴出部材9の外周面9Bの前,後方向の中間部位に配置されている。この外側カバー部材8は、回転霧化頭4、シェーピングエア噴出部材9等の組立作業または分解作業を行うときに、取外すことができる。
The rear side of the
シェーピングエア噴出部材9は、前端が回転霧化頭4の長さ方向の中間部位(拡開部位4Bの後側)に位置する状態で、回転霧化頭4の外周側に配置されている。シェーピングエア噴出部材9は、例えばアルミニウム合金等の導電性金属材料によって構成され、エアモータ3を介して接地電位に保持されている。
The shaping
シェーピングエア噴出部材9は、回転霧化頭4を取囲む段付状の円筒体として形成されている。シェーピングエア噴出部材9の内周面9Aは、回転霧化頭4の外周面と僅かな隙間をもって対面している。一方、シェーピングエア噴出部材9の外周面9Bは、後側に位置して大径な大径円筒部位9B1と、大径円筒部位9B1の前端から前方に向けて漸次縮径したテーパ部位9B2と、テーパ部位9B2の前端から前方に向けて直線状に延びた小径な小径円筒部位9B3とからなっている。
The shaping
大径円筒部位9B1の後部には、内側カバー部材7の前側部位が外嵌状態で取付けられる。テーパ部位9B2と小径円筒部位9B3とは、後述する絶縁部材14によって覆われている。
The front portion of the
シェーピングエア噴出部材9の後端部位は、円筒状の取付ねじ部9Cとなり、該取付ねじ部9Cは、塗装機支持体2のめねじ部2Cに螺着されるものである。これにより、シェーピングエア噴出部材9は、取付ねじ部9Cを用いて塗装機支持体2の前側部位に取付けられている。
The rear end portion of the shaping
さらに、図2ないし図4に示すように、シェーピングエア噴出部材9の前端(前側部位)は、平坦な円環状の前面部位9Dとなっている。この前面部位9Dには、第1のエア噴出孔10と第2のエア噴出孔12が開口して設けられている。前面部位9Dは、回転霧化頭4の拡開部位4Bの後部位置の周囲に配置されている。
Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the front end (front portion) of the shaping
第1のエア噴出孔10は、前面部位9Dの外径側寄りに位置して周方向の全周に亘って等間隔で多数個設けられている。この第1のエア噴出孔10は、第1のシェーピングエア通路11を通じて第1のシェーピングエア供給源(図示せず)に接続されている。第1のエア噴出孔10は、第1のシェーピングエアを回転霧化頭4の放出端縁4Dの近傍に向けて噴出するものである。
A large number of first air ejection holes 10 are provided at equal intervals over the entire circumference in the circumferential direction, located near the outer diameter side of the
第2のエア噴出孔12は、第1のエア噴出孔10よりも径方向の内側に位置して前面部位9Dに周方向の全周に亘って等間隔で多数個設けられている。この第2のエア噴出孔12は、第2のシェーピングエア通路13を通じて第2のシェーピングエア供給源(図示せず)に接続されている。第2のエア噴出孔12は、第2のシェーピングエアを回転霧化頭4の背面に向けて噴出するものである。
A large number of the second air ejection holes 12 are provided on the
これにより、第1のエア噴出孔10から噴出される第1のシェーピングエアおよび第2のエア噴出孔12から噴出される第2のシェーピングエアは、回転霧化頭4の放出端縁4Dから放出される塗料の液糸を剪断して塗料粒子の形成を促進すると共に、回転霧化頭4から噴霧された塗料粒子の噴霧パターンを整形する。このとき、第1のシェーピングエアの圧力と第2のシェーピングエアの圧力を適宜調整することによって、噴霧パターンを所望の大きさや形状に変更することができる。さらに、第1,第2のシェーピングエアは、遠心力によって回転霧化頭4の放出端縁4Dから径方向の外側に飛行する塗料粒子に噴き付けられることにより、塗料粒子の向きを徐々に被塗物に向けつつ塗料粒子を加速させる。
As a result, the first shaping air ejected from the first
次に、本実施の形態の特徴部分となる絶縁部材14、放電緩衝部材15の構成について詳細に述べる。
Next, the configurations of the insulating
絶縁部材14は、シェーピングエア噴出部材9の外周側に設けられている。絶縁部材14は、シェーピングエア噴出部材9の外周面9Bのうち、テーパ部位9B2と小径円筒部位9B3の外周側を覆っている。絶縁部材14は、例えば、4フッ化エチレン樹脂等の高絶縁材料(例えば、体積抵抗率が1016〜1018Ωcm)からなる筒状体として形成されている。なお、絶縁部材14は、4フッ化エチレン樹脂以外の高絶縁材料によって形成してもよい。The insulating
ここで、絶縁部材14の表面は、電極6Cの針状部6C1(コロナ放電電極)によって発生した帯電イオン粒子がシェーピングエア噴出部材9に向かって延びている電気力線に沿って運動することで帯電する。帯電した絶縁部材14は、同極性に帯電した塗料粒子が意図せずに近付いた場合、電気的に反発力を生じさせ、付着させないことで、汚れを軽減する。
Here, the surface of the insulating
絶縁部材14は、後側に位置してテーパ部位9B2の外周側を覆うテーパカバー部14Aと、前記テーパカバー部14Aの小径となった前部から小径円筒部位9B3の外周側を覆うように前側に延びた筒状カバー部14Bとにより構成されている。筒状カバー部14Bの内周側には、後述する放電緩衝部材15が嵌合される嵌合部14Cが形成されている。また、筒状カバー部14Bの前端部位14B1は、後述する放電経路Aと放電経路Bとの基点C(図4参照)となっている。
The insulating
放電緩衝部材15は、シェーピングエア噴出部材9と絶縁部材14との間に設けられている。具体的には、放電緩衝部材15は、シェーピングエア噴出部材9の周囲を取囲む円環状の筒体として形成されている。
The
放電緩衝部材15は、絶縁性材料であって、例えばセラミック等の自復性絶縁物を用いて形成されている。このため、接地されているシェーピングエア噴出部材9に向かって帯電している絶縁部材14から電荷が間欠的に移動する(即ち部分放電する)場合、放電緩衝部材15を介して放電が生じる。放電緩衝部材15は、セラミック以外にも、ガラス、マイカ、アルミナ等の自復性絶縁物を用いて形成することもできる。セラミックからなる放電緩衝部材15は、多孔質な性質を有している。放電緩衝部材15は、その表面に、多孔質構造を利用して空気中の水分を残留させることで、見かけ上の抵抗率を低下させ、半導電材料のように電荷の移動を緩やかに行い、電気的なストレスを緩和することができる。
The
放電緩衝部材15の前端部15Aは、絶縁部材14の前端よりも前側に突出している。一方、放電緩衝部材15の後端部15Bは、絶縁部材14の嵌合部14Cに挿嵌されている。
The
ここで、シェーピングエア噴出部材9、絶縁部材14および放電緩衝部材15の軸方向(前,後方向)の配置関係について述べる。図3および図4に示すように、シェーピングエア噴出部材9の前面部位9Dから放電緩衝部材15の前端部15Aまでを寸法Hとし、放電緩衝部材15の前端部15Aから絶縁部材14の前端部位14B1までを寸法Jとし、絶縁部材14の前端部位14B1から放電緩衝部材15の後端部15Bまでを寸法Kとする。この場合、放電緩衝部材15の前端部15Aから絶縁部材14の前端部位14B1までの寸法Jを基準に、寸法Hと寸法Kについて説明する。即ち、寸法Jと寸法Kとは、下記数1の関係にある。なお、放電緩衝部材15がシェーピングエア噴出部材9に配置可能であれば、寸法Kは、寸法Jの2倍以上の値であってもよい。
Here, the arrangement relationship of the shaping
これにより、絶縁部材14に帯電した電荷は、放電緩衝部材15の表面を沿面距離が短い前側の放電経路Aを通じ、シェーピングエア噴出部材9に流すことができる。また、寸法Hは、下記数2のように設定されている。
As a result, the electric charge charged in the insulating
即ち、放電緩衝部材15の前端部15Aは、シェーピングエア噴出部材9の前面部位9Dと揃えて配置することができる。
That is, the
ここで、放電緩衝部材15は、多孔質な性質を有するセラミックによって形成されている。従って、放電緩衝部材15は、多孔質な性質を利用し、表面に水分等を残留させることができる。特に、塗装を行う塗装ブース内は、高い湿度に保たれているから、表面に水分等が残留し易くなっている。放電緩衝部材15は、表面に残留した水分を利用することにより、微小な帯電または表面での流電を可能とすることができる。これにより、絶縁部材14に帯電した電荷は、放電緩衝部材15の表面の水分を通じて徐々に流れ、シェーピングエア噴出部材9に到達することができる。
Here, the
この場合、絶縁部材14に帯電した電荷を、放電緩衝部材15の表面を介してシェーピングエア噴出部材9に対して徐々に流すことで、絶縁部材14とシェーピングエア噴出部材9との間での放電を抑制することができる。この上で、絶縁部材14とシェーピングエア噴出部材9との間で放電が生じたとしても、これらの間に配置された放電緩衝部材15は、剛性、耐熱性等に優れたセラミックによって形成されているから、放電による電気的劣化が生じることはない。
In this case, the electric charge charged on the insulating
かくして、静電塗装機1による塗装作業時には、各電極6Cと絶縁部材14の外周面との間に電気力線が形成される。この電気力線によって絶縁部材14が高電圧に帯電するから、この絶縁部材14とシェーピングエア噴出部材9との間で放電が生じてしまう。この放電が繰り返されると、絶縁部材14の前端部分に電気的劣化が生じる虞がある。
Thus, during the painting work by the
そこで、本実施の形態による静電塗装機1によると、シェーピングエア噴出部材9と絶縁部材14との間には、シェーピングエア噴出部材9と絶縁部材14との間を隔てる位置に筒状のセラミック(自復性絶縁物)からなる放電緩衝部材15が設けられている。これによって、絶縁部材14からシェーピングエア噴出部材9への放電が生じたとしても、これらの間に配置された放電緩衝部材15は、剛性、耐熱性等に優れたセラミックによって形成されているから、放電による電気的劣化を防止できる機能、または徐々に電荷を放電させ部分放電を無くす機能によって、耐久性を向上することができる。
Therefore, according to the
また、放電緩衝部材15は、絶縁部材14から露出した前側の沿面距離(放電経路A)が絶縁部材14に覆われた後側の沿面距離(放電経路B)よりも短く形成されている。具体的に説明すると、絶縁部材14の表面に帯電した電荷が流れる経路としては、絶縁部材14の前端部位14B1を基点Cとし、放電緩衝部材15の前端部15Aを通ってシェーピングエア噴出部材9の外周面9Bに至る放電経路Aと、基点Cから放電緩衝部材15の後端部15Bを通ってシェーピングエア噴出部材9の外周面9Bに至る放電経路Bとがある。この場合、放電経路Bは、絶縁部材14が放電緩衝部材15を覆う長さ方向(前,後方向)の大きさによって、放電経路Aよりも長尺に形成されている。このため、放電経路Bに比べて放電経路Aによる放電を促進させることができ、放電経路Bで流電することによる絶縁部材14の電気的劣化を防止でき、耐久性や信頼性を向上することができる。
Further, the
エアモータ3の外周側には、エアモータ3を取囲み、かつエアモータ3よりも後方に延びた塗装機支持体2が設けられている。これに加えて、外部電極部材6は、塗装機支持体2の外周側に設けられ絶縁性樹脂材料からなる環状の外部電極支持筒体6Aと、該外部電極支持筒体6Aの前端側に周方向に配列された複数個の電極6Cとを含んで構成されている。これにより、塗装機支持体2の外周側に外部電極部材6を絶縁状態で配置することができる。また、複数個の電極6Cをコンパクトに纏めることができるから、外部電極部材6を小型化でき、狭い場所の塗装に適した塗装機とすることができる。
On the outer peripheral side of the
外部電極部材6とシェーピングエア噴出部材9との間には、絶縁性材料によって筒状に形成され、エアモータ3を取囲む内側カバー部材7、外側カバー部材8が設けられている。従って、各カバー部材7,8によってエアモータ3を覆い隠すことができる。また、滑らかな円弧状に形成した外側カバー部材8は、塗料が付着したとしても、付着塗料を短時間で確実に洗浄することができる。
An
なお、前記実施の形態では、絶縁部材14に嵌合部14Cを設け、この嵌合部14Cに放電緩衝部材15を嵌合させた場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、図5に示す第1の変形例のように構成してもよい。第1の変形例によると、シェーピングエア噴出部材21は、実施の形態によるシェーピングエア噴出部材9と同様に構成され、内周面21Aと、外周面21Bと、前端(前側部位)となる前面部位21Cとを有している。但し、シェーピングエア噴出部材21の外周面21Bには環状凹溝22が形成され、この環状凹溝22に放電緩衝部材23が嵌合されている。この場合、嵌合部を省いた絶縁部材24が、放電緩衝部材23の外周面を覆って取り付けられている。
In the above embodiment, a case where the insulating
また、図6に示す第2の変形例のように構成してもよい。第2の変形例では、嵌合部を省いた絶縁部材31が、放電緩衝部材15の外周面を覆って取り付けられている。
Further, it may be configured as in the second modification shown in FIG. In the second modification, the insulating
また、前記実施の形態によると、エアモータ3を取囲む外側カバー部材8と、シェーピングエア噴出部材9の外周側を覆う絶縁部材14とは、互いに別個に形成されるものとした。本発明はこれに限らず、例えば図7に示す第3の変形例のように、シェーピングエア噴出部材9の外周側を覆うと共に、エアモータ3を取囲むような、単一の絶縁部材41を形成してもよい。
Further, according to the embodiment, the
さらに、前記実施の形態によると、外部電極部材6は、塗装機支持体2の外周側に設けられた環状の外部電極支持筒体6Aと、該外部電極支持筒体6Aに周方向に等間隔で複数個配列された電極取付穴6Bと、該各電極取付穴6Bにそれぞれ取付けられた電極6Cとを含んで構成した場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、図8に示す第4の変形例のように構成してもよい。即ち、第4の変形例による外部電極部材51は、塗装機支持体2の外周側に設けられた環状の外部電極支持筒体51Aと、該外部電極支持筒体51Aの前部に周方向に等間隔で複数本配列され、前方に向けて延びた電極51Bとを含んで構成されている。
Further, according to the embodiment, the
なお、前記実施の形態および前記各変形例は例示であり、異なる変形例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。 It is needless to say that the above-described embodiment and each of the modified examples are examples, and partial replacement or combination of the configurations shown in different modified examples is possible.
1 回転霧化頭型静電塗装機
2 塗装機支持体
3 エアモータ
3C 回転軸
4 回転霧化頭
4D 放出端縁(前端)
6,51 外部電極部材
6C,51B 電極
9,21 シェーピングエア噴出部材
9B,21B 外周面
9D,21C 前面部位(前側部位)
10 第1のエア噴出孔(エア噴出孔)
12 第2のエア噴出孔(エア噴出孔)
14,24,31,41 絶縁部材
15,23 放電緩衝部材1 Rotary atomizing head type
6,51
10 First air ejection hole (air ejection hole)
12 Second air ejection hole (air ejection hole)
14, 24, 31, 41
Claims (2)
前記回転軸の前側に設けられると共に接地電位に保持された筒状体からなり、前記エアモータによって回転する間に供給された塗料を前端の放出端縁から噴霧する回転霧化頭と、
前記回転霧化頭よりも後側に位置して前記エアモータの外周側に設けられ複数個の電極に負の高電圧が印加されることによって前記回転霧化頭の前記放出端縁から噴霧された塗料粒子を負の電位に帯電させる外部電極部材と、
導電性材料を用いて筒状に形成されると共に前端が前記回転霧化頭の長さ方向の中間部位に位置する状態で前記回転霧化頭の外周側に配置され、前記前端に前記回転霧化頭から噴霧された塗料粒子に向けてシェーピングエアを噴出する多数個のエア噴出孔が周方向の全周に亘って設けられたシェーピングエア噴出部材と、
前記シェーピングエア噴出部材の外周側に設けられ、前記シェーピングエア噴出部材の外周面を覆う絶縁材料からなる筒状の絶縁部材と、を含んで構成された静電塗装機において、
前記シェーピングエア噴出部材と前記絶縁部材との間には、前記シェーピングエア噴出部材と前記絶縁部材との間を隔てる位置に円環状の自復性絶縁物からなる放電緩衝部材が設けられており、
前記放電緩衝部材は、前記絶縁部材から露出した前側の沿面距離が前記絶縁部材に覆われた後側の沿面距離よりも短く形成されていることを特徴とする静電塗装機。 An air motor that is held at the ground potential and rotates the rotating shaft by supplying compressed air,
A rotary atomizing head, which consists of a tubular body provided on the front side of the rotating shaft and held at the ground potential, and sprays paint supplied while rotating by the air motor from the emission end edge of the front end.
It is located on the rear side of the rotary atomizing head and is provided on the outer peripheral side of the air motor, and is sprayed from the emission end edge of the rotary atomizing head by applying a negative high voltage to a plurality of electrodes. An external electrode member that charges the paint particles to a negative potential,
It is formed in a tubular shape using a conductive material, and is arranged on the outer peripheral side of the rotary atomizing head with the front end located at an intermediate portion in the length direction of the rotary atomizing head. A shaping air ejection member in which a large number of air ejection holes for ejecting shaping air toward the paint particles sprayed from the head are provided over the entire circumference in the circumferential direction.
In an electrostatic coating machine provided on the outer peripheral side of the shaping air ejection member and configured to include a tubular insulating member made of an insulating material that covers the outer peripheral surface of the shaping air ejection member.
Between the shaping air ejection member and the insulating member, a discharge buffering member made of an annular self-healing insulating material is provided at a position separating the shaping air ejection member and the insulating member .
The electrostatic coating machine is characterized in that the discharge buffer member is formed so that the creepage distance on the front side exposed from the insulating member is shorter than the creepage distance on the rear side covered with the insulating member .
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