JPH06146079A - 電着塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗装品質の均一化を図るとともに、塗料の無
駄な消費を可及的に防止する。 【構成】 被塗装ワーク３０の種類がセンサ６０によっ
て判別される。メモリ８０には、個々のワークの種類
と、それらの種類に適合する通電条件が予め格納されて
おり、制御部７０はワーク３０の種類とメモリ８０の記
憶内容とに基づいてワークの種類に適応した通電条件を
決定して電源部２０に与える。電源部２０は通電条件を
満たす電圧を電極１１ａ〜１１ｈに印加し、これによっ
て、被塗装ワーク３０の仕様に適した電着塗装がワーク
３０に施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電着塗装装置の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電着塗装は、被塗装ワークを電着槽内の
電着塗料に浸漬し、該被塗装ワークと電着槽内に配設さ
れた電極との間に直流電圧を印加して塗料成分を被塗物
に泳動、析出させるものである。この電着塗装は、均一
な膜厚と良好なつきまわり性を得ることができるという
利点を有するので、従来から自動車のボデ−等の下塗り
塗装手段として採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】多機種混走塗装ライン
に適用される電着塗装装置には、仕様（材料、形状等）
の異なる複数機種の被塗装ワークが搬入される。しかる
に、従来の電着塗装装置では、通電の形態が最大形状の
ワークに適応するように設定されていることから、以下
のような不都合を生じる。

【０００４】ａ．ワークの仕様によっては良好な電着結
果が得られない。つまり、個々のワークの塗装品質にば
らつきを生じる。 ｂ．ワークの仕様によっては必要以上の厚みの塗膜が形
成されることになり、これは塗料の消費量を増大させ
る。

【０００５】本発明の目的は、かかる状況に鑑み、塗装
品質の均一化を図れかつ塗料の無駄な消費を可及的に防
止することができる電着塗装装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、被塗装ワー
クの種類に適応した通電条件を予め記憶させた記憶手段
と、上記被塗装ワークの種類と上記記憶手段の記憶内容
とに基づいて、上記ワークの種類に適応した通電条件を
決定する手段と、電着槽内に配置された電極に上記決定
された通電条件を満たす電圧を印加する電源供給手段と
が備えられている。

【０００７】

【作用】被塗装ワークの種類と記憶手段の記憶内容とに
基づいて該ワークの種類に適応した通電条件が決定され
る。そして、電源供給手段が上記通電条件を満たす電圧
を電極に印加し、これによって、被塗装ワークの仕様に
適した電着塗装が該ワークに施される。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明に係るタクト式電着塗装装置の一
実施例を示し、また図２はこの実施例に使用されている
電着槽１０の平面図を示している。

【０００９】上記電着槽１０内には、８個の電極１１ａ
〜１１ｈが設けられており、これらの電極は電源部２０
に接続されている。いま、図示するように電着槽１０内
に被塗装ワーク３０（例えば、自動車のボデ−）が位置
されたとすると、該ワーク３０の各面と上記電極１１ａ
〜１１ｈとの対応関係は以下のとおりである。

【００１０】電極１１ａ ワーク前面 電極１１ｂ ワーク後面 電極１１ｃ ワーク左前側面 電極１１ｄ ワーク左後側面 電極１１ｅ ワーク右前側面 電極１１ｆ ワーク右後側面 電極１１ｇ ワーク前部底面 電極１１ｈ ワーク後部底面 なお、図示していないが、電着槽１０の底部には該槽１
０に貯溜された電着塗料４０を循環するライザーおよび
ノズルが配設されており、これらによって塗料成分の沈
降が防止される。

【００１１】後述するように、電着塗装時には上記電源
部２０より出力される直流電圧が上記電極１１ａ〜１１
ｈに印加され、これにより塗料４０を介して該電極１１
ａ〜１１ｈとワーク３０間が通電状態になる。そして、
両者間の通電によって塗料成分がワーク３０の表面に析
出して塗膜が形成される。

【００１２】この実施例においては、仕様（形状、材質
等）の異なる複数種のワーク３０が搬入される。ワーク
搬送路５０におけるワーク搬入位置の側近に配設された
センサ６０は、上記ワーク３０の種類を判別するために
設けられており、このセンサ６０の判別結果は制御部７
０に与えられる。

【００１３】上記センサ６０は、例えばワーク３０のシ
ルエットや該ワーク３０に付された機種表示マーク等を
感知することによって上記種類を判別する。なお、ワー
ク３０が自動車のボデ−の場合、上記種類は該ボデ−の
機種を意味する。

【００１４】ところで、仕様の異なる個々の種類のワー
ク３０に対して同一の通電条件（通電電圧、昇圧パター
ン、通電時間等）を適用した場合、以下に例示するよう
な不都合が発生する。

【００１５】ａ．電着層１０に入槽されるワーク３０の
形状が異なる場合、大形状のワーク３０と小形状のワー
ク３０とでは電極１１ａ〜１１ｈまでの距離（電極間距
離）が相違することになる。したがって、一方のワーク
の電極間距離に適合するように通電条件が設定されてい
る場合には、他方のワークに適正な厚みの塗膜が形成さ
れない事態、つまり、該塗膜の厚みが薄過ぎたり厚過ぎ
たりする事態が発生し、後者においては塗料および電力
が無駄に消費されることになる。

【００１６】ｂ．通常の鋼板からなるワークの場合に
は、電極電圧の立ち上がり時間を短く設定しても塗膜に
ピンホール等が発生する虞れがないが、例えば亜鉛メッ
キ鋼板のような特殊な材質のワークでは、電極電圧の立
ち上がり時間が短いと上記ピンホール等が発生する。し
たがって、通電条件が通常鋼板からなるワークに適合す
るように設定されている場合、亜鉛メッキ鋼板の塗装品
質が低下する。

【００１７】ｃ．非対称な形状を有するワーク３０が入
槽された場合、その対称面を中心とする一方側の部位の
電極間距離と他方側の部位の電極間距離が異なることに
なり、このため通電条件が対称形状のワークに適合する
ように設定されている場合、被対称形状のワークの塗装
品質が低下する。なお、対称形状を有るすワークでも、
コンベアのハンガー中心に対してオフセットして載置し
なければならないワークの場合には同様の不都合が発生
する。

【００１８】そこで、この実施例では、メモリ８０に個
々のワークの種類と、それらの種類に適合する通電条件
を予め格納している。ここで、通電条件の要素である通
電電圧、該電圧の昇圧パターンおよび通電時間について
説明する。

【００１９】入槽されたワーク３０と電極１１ａ〜１１
ｈ間に流れる電流は、それら間に印加される電圧、つま
り上記通電電圧が高くなるに伴って増加し、この電流増
加は膜厚の増加およびつきまわり性の向上をもたらす。

【００２０】しかし、上記通電電圧は、上記電極間距離
等によって決定される限度値が存在し、この限度値をオ
ーバーした場合には、ガスの発生のために塗膜の質が低
下する。したがって、上記通電電圧はワークの種類に応
じて適宜設定しなければならない。

【００２１】昇圧パターンは、時間経過に伴う上記通電
電圧の増加パターンであり、図３および図５にはこのパ
ターンの一例が示されている。図３のパターンでは、時
間Ｔ１までの間（スロースタート時間）に０からＶ１ま
で昇圧され、その後、時間Ｔ２または時間Ｔ３までの
間、Ｖ１に保持される。なお、図４は、上記パターンの
通電電圧が用いられた場合における最大形状のワークお
よび最小形状のワークの各通電電流の変化を実線および
破線で例示している。

【００２２】一方、図５のパターンによれば、時間Ｔ
１′までの間（１段目スロー時間）に０からＶ１′まで
昇圧され、該時間Ｔ１′から時間Ｔ２′までの間（１段
目キープ時間）Ｖ１′に保持される。そして、時間Ｔ
２′から時間Ｔ３′までの間（２段目スロー時間）にＶ
１′からＶ２′まで昇圧され、以後、時間Ｔ４′までの
間（２段目印加時間）Ｖ２に保持される。

【００２３】図６の実線は、上記パターンを採用した場
合における通電電流の変化を、また同図の破線は図３に
示したような１段変化のパターンで電圧Ｖ２′まで昇圧
した場合の通電電流の変化をそれぞれ例示している。こ
の図６から明らかなように、図５の２段変化パターンを
採用すれば、１段変化パターンの場合よりも通電電流の
最大値を押さえることができ、これは、上記電源部２０
の整流器（シリコンサイリスタ）の低容量化を図る上で
有利である。

【００２４】上記通電時間は、適正厚みの塗膜が形成さ
れる時間、つまり、電極とワーク間の電気抵抗が増加し
て通電電流が一定となるまで減少する時間であり、ワー
クの形状やつきまわり性を考慮して設定する必要があ
る。

【００２５】周知のように、電気量１クーロン（１アン
ペア秒）当りの電着塗料の析出重量はクーロン効率と呼
ばれており、ワーク表面における電着塗料の析出量は、
このクーロン効率に積算電気量を乗じたものとなる。そ
れゆえ、適正厚みの塗膜を得るためには積算電気量を管
理すれば良いが、この積算電気量は通電電圧が決定され
ている場合、積算電力量と比例する。したがって、適正
厚みの塗膜を得るための通電時間は、この積算電力量に
基づいて管理することができる。

【００２６】なお、上記通電電圧等の通電条件は、ワー
クの種類に応じて上記個々の電極電極１１ａ〜１１ｈに
個別に設定される。そして、この実施例では、上記条件
の内の通電時間を積算電力量として上記メモリ８０に格
納している。

【００２７】以下、この実施例の作用について説明す
る。図１において、前工程から搬入された被塗装ワーク
３０は、前記センサ６０によってその種類が判別され
る。その後、上記被塗装ワーク３０は、電着槽１０の直
上まで搬送された後、該電着槽１０内の電着液４０に全
没浸漬されるが、そのさい、オーバヘッドコンベア９０
に付設された図示していないリミットスイッチが全没状
態を検出して、その検出信号を制御部７０に入力する。

【００２８】そこで、制御部７０は、上記判別された機
種に適合する通電条件をメモリ８０から読出し、この通
電条件を示す情報を電源部２０に与える。これに伴い電
源部２０は、上記通電条件に従った電圧を各電極１１ａ
〜１１ｈに印加し、その結果、ワーク３０の面には質が
高くかつ適正な膜厚を有した電着塗装が施される。

【００２９】上記各電極１１ａ〜１１ｈに印加される電
圧の大きさは、必ずしも同一ではなく、たとえば、図２
に示したワーク３０が電極１１ｃ，１１ｄ側に近接する
態様でコンベア３０のハンガーに載置されている場合、
ワーク３０の電極１１ｃ，１１ｄ側の面の膜厚と電極１
１ｅ，１１ｆ側の面の膜厚とが同一になるように、電極
１１ｃ，１１ｄの通電電圧よりも電極１１ｅ，１１ｆ側
のそれが高く設定される。図８はワーク３０の種類Ａ，
Ｂ，Ｃ，・・・に対する電極１１ａ〜１１ｈの通電電圧
の適正目標値を例示している。

【００３０】一方、前記昇圧パターンもワーク３０の材
質等に応じて設定されており、例えば、該材質が一般の
鋼板の場合には図７に実線で示したパターンが採用さ
れ、また上記材質が亜鉛メッキ鋼板の場合には同図に点
線で示したパターンが採用される。

【００３１】ところで、前述したように、この実施例で
は、通電時間を決定する情報として積算電力量を用いて
いる。電源部２０には、通電電流の検出手段と、該手段
によって検出される通電電流と制御部７０から与えられ
る通電電圧とに基づいて積算電力量を算出する手段と、
該手段で算出された積算電力量が制御部７０から与えら
れた目標積算電力量に到達したさいに通電を停止する手
段とを備えている。

【００３２】なお、図５に示す昇圧パターンが採用され
る場合には、０〜Ｔ１′区間の積算電力、Ｔ１′〜Ｔ
２′区間での目標積算電力量、Ｔ２′〜Ｔ３′区間での
目標積算電力量およびＴ３′〜Ｔ４′区間での目標積算
電力量が制御部７０から電源部２０に与えられる。そし
て、電源部２０では、先行する区間での目標積算電力量
が電極で消費された時点で次の区間での目標積算電力量
に関する実積算電力量の演算を開始する。

【００３３】上記実施例では、センサ６０によってワー
ク３０の種類を判別しているが、前工程においてワーク
３０の種類が管理されている場合には、この種類につい
ての情報を前工程から得るようにしても良い。その場
合、センサ６０の判別結果は、前工程から与えられる情
報との照合に用いることができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、被塗装ワークの種類に
適応した通電条件を予め記憶させた記憶手段と、上記被
塗装ワークの種類と上記記憶手段の記憶内容とに基づい
て、上記ワークの種類に適応した通電条件を決定する手
段と、電着槽内に配置された電極に上記決定された通電
条件を満たす電圧を印加する電源供給手段とが備えられ
ているので、塗装品質の均一化を図れかつ塗料の無駄な
消費を可及的に防止することができる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した概念図。

【図２】電着槽の平面図。

【図３】通電電圧の昇圧パターンを例示したグラフ。

【図４】図３の昇圧パターンに基づく通電電流の変化態
様を示したグラフ。

【図５】通電電圧の昇圧パターンの他の例を示したグラ
フ。

【図６】図５の昇圧パターンに基づく通電電流の変化態
様を示したグラフ。

【図７】通電電圧の昇圧パターンの更に別の例を示した
グラフ。

【図８】ワークの機種に対応する各電極の通電電圧を例
示した表。

【符号の説明】

１０ 電着槽 １１ａ〜１１ｈ 電極 ２０ 電源部 ３０ 非塗装ワーク ４０ 電着塗料 ６０ センサ ７０ 制御部 ８０ メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仕様の異なる複数種類の被塗装ワークに
   適用される電着塗装装置であって、 上記被塗装ワークの種類に適応した通電条件を予め記憶
   させた記憶手段と、 上記被塗装ワークの種類と上記記憶手段の記憶内容とに
   基づいて、上記ワークの種類に適応した通電条件を決定
   する手段と、 電着槽内に配置された電極に上記決定された通電条件を
   満たす電圧を印加する電源供給手段とを備えることを特
   徴とする電着塗装装置。