JPH08229452A

JPH08229452A - ワーク加電塗装システム

Info

Publication number: JPH08229452A
Application number: JP6343995A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakane; 慎一中根; Hitoshi Yano; 仁士矢野; Shigeki Fujiwara; 茂樹藤原
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-10

Abstract

(57)【要約】【構成】スラットコンベヤ１と塗装機を塗装ブース10内
に配置し、絶縁碍子4a、4bおよび電極アタッチメント５
をスラット表面上に立設し、ピックアップコイル７をス
ラット裏面上に誘導路６と非接触で対向するように取付
け、高電圧発生装置８をスラット２上に組み付けた塗装
システムであって、さらに、人の存在を感知する適当数
の赤外線式動体検知センサ19・・・を塗装ブース内の空間
にそれぞれ設け、各々の赤外線式動体検知センサ19と接
続された制御装置18により、総ての赤外線式動体検知セ
ンサ19・・について人の存在を感知しないとき、塗装シス
テム全体の起動を可能にした塗装システム。【効果】被塗装物への高電圧の印加により水性塗料で静
電塗装をなすことができ、かつ、作業者が高電圧電流に
感電することもまた塗装機等の不意の起動により負傷す
ることもなく、従って、安全性に大変優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接地された塗装機、塗
装ロボット等を用い、高電圧を被塗装物に印加すること
により、水性塗料で静電塗装を行なうワーク加電塗装シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車ボディ等の静電塗装は、一
般に、−６０〜−１５０ｋＶの高電圧を静電塗装機に印
加することにより、絶縁性塗料を接地された被塗装物に
向けて霧化・噴霧するという方法により行なわれてき
た。

【０００３】しかし、この塗装法に使用される絶縁性塗
料には、シンナー等の有害な有機溶剤が多く含まれてい
る。近年、環境保護の運動が世界的に高まり、産業界に
おける有機溶剤の使用の規制が叫ばれてきており、これ
に呼応して塗装業界においては、有機溶剤を少ししか含
まない塗料、即ち水性塗料（水溶性塗料および狭義の水
性塗料）で以て静電塗装を行なうことが推奨されてい
る。

【０００４】しかしながら、水性塗料は導電性を有する
ため、これを静電塗装機より霧化・噴霧する場合には、
その塗装機に印加した高電圧電流が塗料を通じてリーク
しないように、塗料の供給系全体を絶縁処理する必要が
ある。現在、自動車ボディの塗装設備にあっては、通
常、数十色の塗料を使用して多色色替え塗装が為されて
いるので、各色ごとに塗料配管および塗料タンク等をそ
れぞれ絶縁処理することは、非常に煩雑な作業であり、
また、かかる絶縁処理は、防爆チャンバ等の付設をも伴
うので、塗装設備の大変な複雑化および大型化を招くこ
とになる。

【０００５】そこで、従来、塗料配管系に絶縁処理を施
すことなく、導電性塗料を用いて静電塗装を行なうこと
ができるいくつかの塗装システムが提案されている（実
開平3-105948 号公報、実開平 4-16796号公報等参
照）。この塗装システムは、一般に、電極アタッチメン
トをコンベヤ装置の台車の上に絶縁碍子を介して取付け
るとともに、高電圧電流が供給される集電レールをコン
ベヤ装置の近くに台車の搬送方向に沿って設け、コンベ
ヤ装置の運転により、自動車ボディ等の被塗装物を電極
アタッチメントの上に載せて台車を搬送するとき、電極
アタッチメントの接触子が集電レールに摺接して、高電
圧が被塗装物に印加されることにより、塗装機等より、
水性塗料が被塗装物に向けて霧化・噴霧するという構成
のシステムである。

【０００６】しかし、上記の塗装システムは、接触子と
集電レールの接触により生じたスパークの熱により、こ
れらの表面が徐々に融けていき、やがて凹凸が形成され
るので、接触子および集電レールは頻繁に交換する必要
があり、また、集電レールには塗料が付着しやすく、頻
繁に洗浄処理をなす必要があるという欠点を有する。こ
の欠点を解消するための提案（特開平 4-61944号公報）
も、為されているが、未だ十分ではない。

【０００７】また、被塗装物を高電圧印加領域の入口に
移送されてきたとき、被塗装物を通常のコンベヤから絶
縁コンベヤに乗せ換え、次いで、高電圧を被塗装物に印
加して静電塗装を行ない、その後、高電圧印加領域の出
口において被塗装物を絶縁コンベヤから通常のコンベヤ
に乗せ換えるという方法も、従来提案されている（特開
平 3-224651 号公報、同 4-225857 号公報等）。しか
し、この方法では、コンベヤから他のコンベヤヘの乗り
換えの際のスパークの発生を防止するために、高電圧印
加領域の出入口にそれぞれ電圧の昇降制御のためのゾー
ンを設けることが必要とされ、塗装設備が大掛かりなも
のとなる。また、その電圧昇降制御も一般に面倒であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の基本
的な技術的課題は、スパークの発生および設備の大型化
等の、上述した諸欠点が生じず、かつ、確実に、被塗装
物への高電圧の印加により水性塗料で静電塗装をなすこ
とができる全く新規な塗装システムを提供することにあ
る。

【０００９】本発明者は、研究を重ね、その結果、この
課題を解決することができる新規な塗装システムを提案
できる段階に至った。その塗装システムは、電磁誘導の
一次回路となる誘導路をコンベヤ装置の搬送方向に設置
するとともに、電磁誘導の二次回路となるピックアップ
コイルを該誘導路と非接触で対向するようにコンベヤ装
置の走行部材（例えばスラット）に取付け、また、該走
行部材の上に、電極アタッチメントを絶縁状態で取付
け、さらに高電圧発生器をも該部材上に備え付けて成
り、誘導路とピックアップコイルの電磁誘導により生じ
た起電力を昇圧して所要の高電圧電流を被塗装物が搭載
された電極アタッチメントに供給するというものであ
る。

【００１０】ここで、上記の塗装システムの安全性を考
慮すると、そのシステムの稼働時、塗装ブースの内部は
高電圧が頻繁に印加されている大変危険な環境にあり、
作業者が点検、監視等のために、稼働後も塗装ブース内
に止まることは、避けられなければならない。従って、
誘導路への給電、コンベヤの運転等により上記の塗装シ
ステムを起動させるに当っては、何らかの検知・制御手
段を用いて、起動前に、作業者が塗装ブース内に止まっ
ていないかどうかを確認し、そして、止まっていないこ
とが確認できたとき、はじめて塗装システムの起動を可
能にするという所謂インターロック機構を設けることが
必要とされる。

【００１１】従って、本発明は、かかる要求に応えるこ
とができる、即ち、人が塗装ブース内に止まっていない
ことを確認できたとき、はじめてシステム全体の起動が
可能になる、安全性に優れた新規な塗装システムを提供
することを別の技術的課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、高電圧を被塗
装物に印加することにより、水性塗料で静電塗装を行な
うところの新規な塗装システムを提案するものであり、
本発明者はこれをワーク加電塗装システムと呼ぶ。より
明確には、本発明によるワーク加電塗装システムは、塗
装ブース内に実質的に水平に設置された無端状スラット
コンベヤと、塗装ブース内に該コンベヤの近くに配置さ
れた、接地された塗装機と、前記コンベヤのスラット表
面上に絶縁碍子を立設しかつその上に電極アタッチメン
トを取付けて成り、被塗装物またはその台車を被塗装物
への通電可能に搭載できる支持手段と、前記コンベヤの
上下のスラット列の間に、搬送方向に沿って所定の長さ
で形成された誘導路と、前記コンベヤのスラット裏面上
に、該誘導路と非接触で対向するように取付けられたピ
ックアップコイルと、前記コンベヤのスラット上に組み
付けた高電圧発生器等より成る、前記誘導路とピックア
ップコイルの電磁誘導により生じた起電力を所要の高電
圧電流に変換し、これをコントローラの動作に基づいて
前記電極アタッチメントに供給する高電圧発生装置と、
前記塗装ブース内の空間に、例えばブースの天井面、壁
面もしくは床面に、または前記塗装機の周囲に、それぞ
れ設けられた、人の存在を感知する適当数の赤外線式動
体検知センサと、各々の該赤外線式動体検知センサと接
続され、総ての赤外線式動体検知センサについて人の存
在を感知しないとき、塗装システム全体の起動を可能に
する制御装置とを備えて成ることを特徴とするものであ
る。

【００１３】無端状スラットコンベヤは、被塗装物を搬
送するためのコンベヤであって、塗装ブース内に実質的
に水平に設置される。その構成は、並行する２条（ある
いは３条以上）のエンドレスチェーン、その各チェーン
の両端が巻き掛けられたスプロケット、および、チェー
ン間に各々張設された多数のスラットより成る、一般的
なスラットコンベヤ構造でよい。なお、より好ましい態
様としては、スラットコンベヤの下側には、加圧水（ま
たは加圧エア）の噴射器が付設され、スラット上の絶縁
碍子に向けての加圧水等の噴射によりそれらの洗浄が可
能であるところの構成が採用される。また、スラットと
しては、通常、めくら板のスラットが用いられるが、絶
縁碍子並びに高電圧発生装置の各部品等を支持すること
ができるものであれば、スラットの一部もしくは全体
を、多孔板、格子板またはパンチングメタル板と類似し
た構造に仕上げてもよく、また、スラットの一部を切り
欠いてもよい。塗装機は、塗装ブース内にスラットコン
ベヤの近くに適宜配置され、接地された状態に保たれ
る。この塗装機には、トップレシプロ塗装装置、サイド
レシプロ塗装装置および塗装ロボット等に組み込まれた
ものが含まれる。本発明で使用される塗装機は、塗料と
して、水性塗料または水溶性塗料を利用するものであ
り、塗装機自体が接地された状態で使用される。塗装機
としては、静電塗装機および非静電の塗装機のいずれも
使用することができる。

【００１４】支持手段は、自動車ボディ等の被塗装物
（またはそれを乗せた台車）を載せて支持するととも
に、それらを被塗装物への通電が可能なように搭載する
ことができる手段であり、絶縁碍子と電極アタッチメン
トからなる。絶縁碍子は、例えば柱形状を成し、スラッ
トコンベヤのスラット表面上に、自動車ボディの場合に
は通常前後に１本ずつまたは２本ずつ、立設される。電
極アタッチメントは、絶縁碍子の上に取り付けられた導
電性（金属製）の治具であり、自動車ボディ等の被塗装
物が搭載されたとき、それへの通電が可能となるように
構成されている。よって、電極アタッチメントは絶縁状
態でスラットコンベヤ上に備え付けられているので、こ
れに高電圧を印加しても、電流がスラットコンベヤの表
面へリークしない。また、１つの被塗装物に対応する絶
縁碍子と電極アタッチメントの組は、被塗装物の長さや
スラットコンベヤの全長等に応じて、適当な数だけスラ
ットコンベヤのスラット表面上に備えられる。

【００１５】誘導路は、電磁誘導の一次回路となるもの
で、スラットコンベヤの上下のスラット列の間に、搬送
方向に沿って所定の長さで形成される。誘導路として
は、例えば、適当数の支柱を間隔を置いて配置し、そし
てそれらの支柱の上に多芯ケーブルを搬送方向に沿って
（通常、２本並行に）支持架設した構成のものでよく、
電磁誘導によりピックアップコイルに、高電圧発生装置
の一次電源として必要な起電力が生じる程度の低電力
（自動車ボディの塗装の場合には、例えば単相交流300V
〜 600V 、10kHz ）が給電源より供給される構成のも
のでよい。従って、誘導路と塗装機との間に強い静電場
が形成されないので、しかもそれら両者の間にスラット
が介在しているので、塗装機からの塗料ミストは誘導路
に静電塗着されないと考えられる。ピックアップコイル
は、電磁誘導の二次回路となるもので、スラットコンベ
ヤのスラット裏面上に例えば上記の前後の絶縁碍子の間
の位置に、そして前記誘導路と非接触で対向するよう
に、取付けられる。従って、ピックアップコイルはスラ
ットコンベヤの運転によりスラットとともに走行し、ま
たこのとき、誘導路との間で電磁誘導により起電力（自
動車ボディの塗装の場合には、例えば単相交流50V〜 10
0V 、10kHz ）を生じ、この電流を高電圧発生装置に出
力するものである。本システムでは、誘導路とピックア
ップコイルが非接触で対向する構造であるので、電磁誘
導により生じた起電力を、ピックアップコイルが誘導路
と対向して走行している間、常に安定して高電圧発生装
置に供給することができる。従って、従来なされた高電
圧印加領域の出入口ゾーンにおける電圧の昇降制御をな
すことなく、高電圧発生装置のオンオフ操作によって、
被塗装物への高電圧の印加およびその停止を自動的に行
なうことができる。

【００１６】高電圧発生装置は、前記誘導路とピックア
ップコイルの電磁誘導により生じた起電力を一次電源と
し、これを昇圧して所要の高電圧電流に変換し、そして
これを上記の電極アタッチメントに供給する装置であっ
て、スラットコンベヤのスラット表面上にまたはスラッ
ト裏面上に組み付けられる。この発生装置は一般に、変
電ユニット、コントローラ、高電圧発生器、並びに接地
スイッチより構成される。変電ユニットは、ピックアッ
プコイルからの起電力電流をコントローラへの一次電源
に適合する電流（普通、60Hzまたは50Hzの低周波電流）
に調整する装置であり、例えば、ピックアップコイルか
らの起電力電流を集める端子台、および、交流・直流変
換を行なう受電ボックス並びにインバータ等より構成さ
れる。コントローラは、変電ユニットと高電圧発生器の
間に接続された、高電圧印加のオン・オフ制御等を行な
う制御装置であって、所定の電圧信号（例えば 12Vまた
は 24V直流信号）を高電圧発生器に送るとともに、印加
される高電圧電流並びにリーク電流等のモニターを行な
う。高電圧発生器は、高周波パルス発振器、変圧器およ
び倍電圧整流回路（コッククロフト回路）等を含み、コ
ントローラからの電圧信号を受けて所要の高電圧電流
（自動車ボディの塗装の場合には、例えば、 -60 kV 〜
-150 kV（あるいは、+60 kV 〜 -150 kV）、 400μA
）を発生させる装置である。なお、自動車ボディ等の
被塗装物に正の高電圧を印加するかまたは負の高電圧を
印加するかについては、被塗装物の形状、塗装装置等の
設置状況などに応じて適宜選択することができる。接地
スイッチは、電極アタッチメントからスラット上へのリ
ーク電流が増大した場合または接地された塗装機等が高
電圧の印加されている被塗装物に異常に接近した場合等
により異常な電圧が生じているとき、あるいは何らかの
原因で所要の高電圧が印加されないときにおいて、高電
圧発生器を短絡させて印加電圧を接地電圧にまで降下せ
しめる装置であって、システムの安全確保のために、通
常、高電圧発生器と併設される。接地スイッチとして
は、ソレノイド等よりなる機械式接地スイッチ、または
最近の電子スイッチ、あるいはこれらの組合せが使用さ
れる。また、本発明に用いる接地スイッチは、高電圧遮
断スイッチと呼称されることもある。

【００１７】また、上述の高電圧発生装置は高電圧の発
生源であることから、これに適当な防爆措置を施すこと
がより好ましい。従って、本発明のより好ましい態様の
ワーク加電塗装システムは、高電圧発生装置、特に、コ
ントローラおよび変電ユニット（インバータ等）が防爆
ケーシングの中に収容されているところの構成のもので
ある。また、好ましくは、高電圧発生器からの出力ケー
ブルは、前記絶縁碍子の内部を通って電極アタッチメン
トに接続される。例えば、高電圧発生装置がスラット表
面上に組付けられている場合には、高電圧発生器の出力
端子より導かれる高電圧ケーブルは、スラットの表面側
から、例えばスラットを貫通して、スラットの裏面側に
延び、そして上下のスラット列間の空間を通って絶縁碍
子の直下方の位置まで延び、その後再びスラットを貫通
して絶縁碍子の内部に進入し、その内部を通って、碍子
上側の電極アタッチメントに接続される。

【００１８】また、本発明の塗装システムは、人の存在
を感知する適当数の赤外線式動体検知センサを、塗装ブ
ース内の空間に、例えば該ブースの天井面、壁面もしく
は床面にまたは塗装機の周囲に、それぞれ設けて成る。
赤外線式動体検知センサは、検知エリア内において、例
えば人の移動（通過）や手足の運動など、人体の動きが
あったとき、それを正確に感知することができるセンサ
であり、その例としては、昆虫の複眼レンズに似た特殊
なレンズを備えた赤外線センサモジュール、並びに、光
を発光素子から投光レンズを介して投光し、対象物の面
からの反射光を受光レンズを介して受光素子で受ける構
造の測距式人体検知センサが挙げられる。前者のセンサ
は、人の僅かな動きも検出できかつ小型で電力消費が少
ない点で有利であり、また後者のセンサは、人が着用し
ている服の生地、色などの影響を受けにくい点で有利で
ある。また、赤外線式動体検知センサは、作業者が高電
圧電流に感電する可能性がある個所、また作業者が塗装
機、コンベヤ等の不意の起動により負傷を受けると思わ
れる個所、さらに作業者の塗装ブース内への侵入を防止
する必要がある個所など、安全を確保する上で必要と考
えられる個所の総てに、設けるべきである。

【００１９】さらに、本塗装システムは、上記の各々の
赤外線式動体検知センサとそれぞれ接続された制御装置
を、通常塗装ブースの外に、備えて成る。この制御装置
は、総ての赤外線式動体検知センサについて、人の存在
を感知しないとき、スラットコンベヤの運転開始、誘導
路への給電、および塗装装置（塗装機）の作動開始な
ど、塗装システム全体の起動をはじめて可能にするもの
であり、下記の自動制御装置と一体になってまたはそれ
とは別個に配備される。

【００２０】また、本塗装システムは、通常、塗装ブー
ス外に、コンピュータ内蔵の自動制御装置を配備して成
る。この自動制御装置は、一般に、塗装ブース内のいく
つかの（トップ、サイド）レシプロ塗装装置並びに塗装
ロボットの運転、これらに組み込まれたベル型等の各塗
装機の塗装操作、スラットコンベヤの運転、および、誘
導路への給電などに関する自動制御を行なう。これらの
制御に必要な電線・ケーブルは、塗装装置およびコンベ
ヤ等より、塗装ブースの側壁を通り抜けてまたは塗装ブ
ースの下側に配線して、自動制御装置に接続される。な
お、スラットとともに走行する高電圧発生装置の運転制
御については、有線方式を採用しずらいので、例えば、
無線送受信機をコンベヤのスラット上に取付けて高電圧
発生装置のコントローラと接続するとともに、他の無線
送受信機を塗装ブース外の自動制御装置と接続して備
え、これら無線送受信機を経由してスラット上のコント
ローラと塗装ブース外の自動制御装置との間で双方向通
信が可能なように構成するとよい。かかる構成により、
塗装ブース外の自動制御装置からは、所定の高電圧の印
加オン・オフ信号等が送信されて、これをコントローラ
が受信し、一方、反対に、スラットコンベヤ上のコント
ローラからは、実際に印加されている電圧値・電流値等
のモニター信号が送信されて、これを自動制御装置が受
信することにより、高電圧印加に関する自動制御がなさ
れ得る。

【００２１】

【作用】本発明では、塗装ブース内のスラットコンベヤ
を運転させると、スラット裏側のピックアップコイルが
誘導路と非接触で対向しながら走行することにより、電
磁誘導による起電力が生じ、これがスラット上の高電圧
発生装置により所要の高電圧電流に変換される。よっ
て、自動車ボディ等の被塗装物をスラット上の電極アタ
ッチメントに搭載してスラットコンベヤを走行させると
ともに、高電圧発生装置のコントローラの制御に基づい
て、高電圧を電極アタッチメントを介して被塗装物に適
時印加することができる。この高電圧の印加により、接
地された塗装機より、水性塗料が被塗装物に向けて霧化
・噴霧される。従って、水性塗料を用いた、被塗装物へ
の高電圧印加による静電塗装が可能である。

【００２２】また、本発明では、人の存在を感知する適
当数の赤外線式動体検知センサが塗装ブース内の空間に
それぞれ設けられ、制御装置により、総ての赤外線式動
体検知センサについて人の存在を感知しないとき、はじ
めて塗装システム全体の起動が可能になるように制御さ
れる。従って、作業者が塗装ブース内に止まっていると
きには、スラットコンベヤの運転が開始されず、誘導路
への給電がなされず、また、塗装機の運動操作も開始さ
れない。よって、作業者が高電圧電流に感電すること
も、また塗装機等の不意の起動により負傷することもな
い。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１ないし図５は、本実施例のワーク加電塗装シス
テムを示す。図１および図２は該塗装システムの全体を
示し、図３ないし図５はその特徴的な部分を示す。

【００２４】本ワーク加電塗装システムは、自動車ボデ
ィの静電塗装システムであり、図１および図２に示すよ
うに、塗装ブース１０内に、自動車ボディ搬送用の無端
状スラットコンベヤ１を実質的に水平に設置するととも
に、該コンベヤ１の近くにその搬送方向（図中、矢印Ａ
の方向）に沿って、塗装ロボット２２、サイドレシプロ
塗装装置２３およびトップレシプロ塗装装置２４を配備
して成る。これらの塗装装置は各々、ベル型等の塗装機
（図示せず）を組み込んでおり、各塗装機は接地された
状態に保たれている。いずれの塗装機も、塗料として、
水性塗料または水溶性塗料を利用するものである。な
お、これらの図中、２６は自動車ボディを塗装ブース内
に搬入するためのターンテーブルを示す。

【００２５】スラットコンベヤ１は、並行する２条のエ
ンドレスチェーン２７、２７の両端をそれぞれスプロケ
ット２５、２５に巻き掛け、２条の該チェーン２７、２
７の間に多数のスラット２・・を張設してなり、従っ
て、上下にスラット列３、３が形成されている。なお、
スラットコンベヤ１の下側には、洗浄器３０が付設され
ており、これより、加圧水（または加圧エア）をスラッ
ト２の表面（外側の面）に向けて、特に下記の絶縁碍子
４ａ、４ｂに向けて噴射することができるようになって
いる。

【００２６】また、スラットコンベヤ１のスラット２の
表面上には、支持手段として、絶縁碍子４ａ、４ｂが立
設され、かつ、その上には、電極アタッチメント５が夫
々取付けられている。これらの部材は、自動車ボディ２
０の乗った台車２１を載せて支持することができ、かつ
その際、電極アタッチメント５から自動車ボディ２０へ
の通電を可能にする手段である。絶縁碍子４ａ、４ｂと
電極アタッチメント５の組は、塗装対象の自動車ボディ
２０ごとにそれぞれ対応するように、適当な数備えられ
る。図３ないし図５に詳細に示すように、絶縁碍子４
ａ、４ｂは、柱形状を成し、スラットコンベヤ１のスラ
ット２・・の表面上に、前後に２本ずつ、適当な間隔を
開けて立設されている。また、電極アタッチメント５
は、絶縁碍子４ａ、４ｂの上に取り付けられた電極部材
（金属製）であり、自動車ボディ２０の乗った台車２１
がその上に搭載されたとき、それへの通電が可能となっ
ている。従って、電極アタッチメント５は絶縁状態でス
ラットコンベヤ１上に備え付けられているので、これに
高電圧を印加しても、電流がスラットコンベヤ１表面へ
リークしない構造となっている。

【００２７】また、図１および図２に示すように、スラ
ットコンベヤ１の上下のスラット列３、３の間には、電
磁誘導の一次回路となる誘導路６が、搬送方向に沿って
所定の長さで形成されている。この誘導路６には、給電
源より、高周波用複合多芯ケーブルを介して、例えば単
相交流 600V 、10kHz という低い電力（高電圧発生装置
の一次電源として必要な起電力が電磁誘導によりピック
アップコイルに生じる程度の電力）が供給される。従っ
て、誘導路６と塗装機との間に、強い静電場が形成され
ずしかもスラット２・・で遮蔽されているので、塗料ミ
ストは誘導路６に静電塗着されにくい構成となってい
る。

【００２８】またスラットコンベヤ１のスラット２裏面
上には、図５に明確に示すように、電磁誘導の二次回路
となるピックアップコイル７が、誘導路６と非接触で対
向するように取付けられている。ピックアップコイル７
は、図３および図４に示すように、前２本の絶縁碍子４
ａ、４ａと後２本の絶縁碍子４ｂ，４ｂの間に、後の碍
子４ｂ寄りの位置に、前後に並んで２個、設けられてい
る。従って、ピックアップコイル７，７は、スラットコ
ンベヤ１の運転によりスラット２とともに走行するが、
このとき、誘導路６と非接触で対向しているので、電磁
誘導による例えば単相交流 100V 、10kHz という起電力
電流を生じ、これを下記の高電圧発生装置８に出力する
ことができる。

【００２９】本塗装システムでは、電磁誘導の一次回路
と二次回路が非接触で対向する構造であるので、生じた
起電力は、ピックアップコイル７が誘導路６と対向して
走行している間、常に安定して出力され、従って、高電
圧発生装置のオンオフ操作により、自動車ボディ２０へ
の高電圧の印加およびその停止を自動的に行なうことが
できる。

【００３０】また、スラットコンベヤ１のスラット２表
面上には、高電圧発生装置８が組み付けられている。図
２中、９は、この発生装置の取付範囲を示す。高電圧発
生装置８は、図３および図４に明確に示すように、変電
ユニットとして端子台１１、受電ボックス１２並びにイ
ンバータ１３を備え、さらに、コントローラ１４および
高電圧発生器１５を備えて成る。

【００３１】端子台１１は、２個のピックアップコイル
７、７と接続され、これらからの起電力を集める部品で
ある。受電ボックス１２は、端子台１１と接続され、集
められた起電力（交流）を直流に変換する部品であり、
さらに、インバータ１３は、受電ボックス１２と接続さ
れ、変換された直流電流を再び交流に変換しかつ変調す
る部品である。こうして、ピックアップコイル７、７か
らの起電力電流は、例えば 60 Hzの低周波電流という、
コントローラ１４への一次電源に適合する電流に調整さ
れる。

【００３２】コントローラ１４は、インバータ１３と高
電圧発生器１５の間に接続された高電圧印加のオン・オ
フ制御等のための制御装置であって、所定の制御信号
（例えば 12 V または 24 V 直流信号）を高電圧発生器
１５に送るとともに、印加されている高電圧値、印加時
の電流値およびリーク電流値等のモニターを行なう。ま
た、高電圧発生器１５は、上記の電極アタッチメント５
と接続された、高周波パルス発振器、変圧器および倍電
圧整流回路等を含む装置であって、コントローラ１４か
らの制御信号を受けて、自動車ボディ２０の塗装に必要
とされる -60kV 〜 -150 kV（あるいは +60 kV 〜 +150
kV）、例えば 400μA という高電圧電流を発生させ、
そしてこれを電極アタッチメント５に出力する。従っ
て、高電圧発生装置８は、誘導路６とピックアップコイ
ル７の電磁誘導により生じた起電力を、所要の高電圧電
流（ -90 kV （あるいは +90 kV ）、 400μA ）に昇圧
し、これをコントローラ１４の制御に基づいて電極アタ
ッチメント５に供給する。

【００３３】さらに、高電圧発生器１５は、安全の確保
のため、接地スイッチ（図示せず）を併設してなるが、
この接地スイッチも、コントローラ１４からの制御信号
を受けてオン作動し、高電圧発生器１５の回路を短絡し
印加電圧を降下せしめる。なお、上記に説明した受電ボ
ックス１２、インバータ１３およびコントローラ１４
は、高電圧の発生源に対する防爆措置として、総て防爆
ケーシングの中に収容されている。

【００３４】また、本塗装システムでは、図３に示すよ
うに、高電圧発生器１５の出力端子１７より導かれた高
電圧ケーブル１６は、スラット２の表面側から、スラッ
ト２を貫通してスラット２の裏面側に延び、さらに絶縁
碍子４ａの直下方の位置まで延設され、その後再びスラ
ット２を貫通し絶縁碍子４ａの内部を通って碍子４ａ上
側の電極アタッチメント５に接続されている。ケーブル
１６は絶縁碍子４ａの内部にて絶縁性樹脂でモールド充
填されている。従って、高電圧ケーブル１６への塗料ミ
スト等の付着が軽減されてスパークの発生が防止される
とともに、ケーブル１６表面への水分付着が抑えられリ
ーク電流の発生も減少する。なお、図４中、２８は、絶
縁碍子の直下方におけるケーブル１６の貫通孔を示す。

【００３５】また、本塗装システムは、塗装ブース１０
外に、コンピュータ内蔵の自動制御装置１８を配備して
成る。この自動制御装置１８は、塗装ブース１０内の塗
装ロボット２２、サイドレシプロ塗装装置２３並びにト
ップレシプロ塗装装置２４の夫々の運転、これらに組み
込まれたベル型等の各塗装機の塗装操作、スラットコン
ベヤ１の運転走行、および誘導路６への給電などに関す
る自動制御を行なう。これら制御に用いる電線・ケーブ
ルは、塗装ブース１０内の各装置より、ブース側壁を通
り抜けてまたはブース１０の下側に配線して、自動制御
装置１８に接続されている。

【００３６】さらに、本塗装システムは、高電圧発生装
置８の運転制御のために、図３、図４に示すように無線
送信機３０および無線受信機３１をスラットコンベヤ１
のスラット２上に取付けるとともに、図２に示すように
これらと通信可能な無線送信機３２および無線受信機３
３を自動制御装置１８の中に組み入れて成る。無線機３
０〜３３はいずれも、アンテナおよび無線通信回路等を
備えた、周波数 30kHz〜 30MHzの電波の通信デバイスで
ある。スラット２上の送信機３０および受信機３１はと
もにインバータ１３より電力を供給されて作動し、送信
機３０は接続されたコントローラ１４からのモニター信
号（実際に印加されている電圧値・電流値のモニター信
号並びにリーク電流値のモニター信号）を自動制御装置
１８内の受信機３３に向けて無線送信する一方、受信機
３１は自動制御装置１８内の送信機３２からの制御信号
（高電圧の印加オン・オフ信号または接地スイッチのオ
ン信号）をコントローラ１４に送る。これにより、自動
車ボディ２０への高電圧印加に関する自動制御がなされ
得るようになっている。

【００３７】また、本塗装システムは、最も特徴的なこ
ととして、図１および図２に示すように、人の存在を感
知する数多くの赤外線式動体検知センサ１９・・・を塗
装ブース１０内の空間の適当な個所（天井面、壁面もし
くは床面）に、図示するように塗装ロボット２２および
塗装装置２３、２４の周囲とかブース１０の出入口の付
近などにそれぞれ設けている。赤外線式動体検知センサ
１９は、図６に示すように、特殊な球面レンズ２９を備
えた赤外線センサモジュールであり、検知エリア内にお
いて、例えば人の移動（通過）や手足の運動など、人体
の動きがあったとき、それを正確に感知することができ
るセンサである。赤外線式動体検知センサ１９は、作業
者が高電圧電流に感電する可能性がある個所、作業者が
塗装機、コンベヤ等の不意の起動により負傷を受けると
思われる個所、作業者の塗装ブース内への侵入を防止す
る必要がある個所など、安全を確保する上で必要と考え
られる個所の総てに、設けられる。また、上記の自動制
御装置１８は、図１および図２に示すように、各々の赤
外線式動体検知センサ１９とそれぞれ接続されており、
この制御装置１８は、総ての赤外線式動体検知センサ１
９について、人の存在を感知しないとき、スラットコン
ベヤ１の運転開始、誘導路６への給電、および、塗装装
置２２〜２４（塗装機）の作動開始など、塗装システム
全体の起動をはじめて可能にするという制御をも行な
う。

【００３８】次に、本塗装システムによる塗装方法を述
べると、スラットコンベヤ１の運転時、スラット２・・
を走行させるとともに自動車ボディ２０を順次スラット
２上の電極アタッチメント５に搭載していく。自動車ボ
ディ２０は連続して矢印Ａ方向に搬送される。このと
き、スラット２裏側のピックアップコイル７と誘導路６
との電磁誘導により起電力が生じ、次いで、これはスラ
ット２上の高電圧発生装置８（高電圧発生器１５）によ
り所要の高電圧電流に変換され、そしてコントローラ１
４の制御に基づいて電極アタッチメント５を介して自動
車ボディ２０に印加される。この高電圧の印加により、
接地された塗装機より、水性塗料が自動車ボディ２０に
向けて霧化・噴霧され、これにより、水性塗料の静電塗
装が各自動車ボディ２０ごとに行なわれる。

【００３９】そして、本実施例の場合、塗装ブース１０
内の赤外線式動体検知センサ１９・・・と自動制御装置
１８の働きにより、作業者が塗装ブース１０内に止まっ
ているときには、スラットコンベヤ１の運転が開始され
ず、誘導路６への給電がなされず、また塗装ロボット２
２、塗装装置２３、２４の運動操作も開始されない。よ
って、作業者が高電圧電流に感電することも、また塗装
機等の不意の起動により負傷することもない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高電圧の印加によるスパークの発生が無く、かつ設備の
複雑大型化等を招かずに、また、高電圧印加領域の出入
口での煩雑な電圧昇降制御をなすこともなく、確実に、
被塗装物への高電圧の印加により水性塗料で静電塗装を
なすことができるところの新規な塗装システムが提供さ
れる。

【００４１】その上、本発明によれば、塗装システムを
起動させる前に、作業者が塗装ブース内に止まっていな
いかどうかを検知し、そして止まっていないことが確認
できたとき、はじめて塗装システム全体の起動を可能に
するという制御が働くので、作業者が高電圧電流に感電
することも、また塗装機等の不意の起動により負傷する
こともなく、従って、安全性に大変優れた新規な塗装シ
ステムを提供することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のワーク加電塗装システムの全
体を示す図である。

【図２】図１に示すワーク加電塗装システムの全体を上
方より見た図である。

【図３】実施例のワーク加電塗装システムの要部を示す
正面図である。

【図４】実施例のワーク加電塗装システムの要部を示す
平面図である。

【図５】図３、図４に示すワーク加電塗装システムの要
部を側方より見た図である。

【図６】実施例のワーク加電塗装システムに使用される
赤外線式動体検知センサを示す斜視図である。

【符号の説明】

１スラットコンベヤ２スラット３スラット列４ａ４ｂ絶縁碍子５電極アタッチメント６誘導路７ピックアップコイル８高電圧発生装置１０塗装ブース１１端子台１２受電ボックス１３インバータ１４コントローラ１５高電圧発生器１８自動制御装置１９赤外線式動体検知センサ２０自動車ボディ（被塗装物）２１台車２２塗装ロボット２３サイドレシプロ塗装装置２４トップレシプロ塗装装置Ａ搬送方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高電圧を被塗装物に印加することによ
り、水性塗料で静電塗装を行なうワーク加電塗装システ
ムにおいて、塗装ブース内に実質的に水平に設置された無端状スラッ
トコンベヤと、塗装ブース内に該コンベヤの近くに配置された、接地さ
れた塗装機と、前記コンベヤのスラット表面上に絶縁碍子を立設しかつ
その上に電極アタッチメントを取付けて成り、被塗装物
またはその台車を被塗装物への通電可能に搭載できる支
持手段と、前記コンベヤの上下のスラット列の間に、搬送方向に沿
って所定の長さで形成された誘導路と、前記コンベヤのスラット裏面上に、該誘導路と非接触で
対向するように取付けられたピックアップコイルと、前記コンベヤのスラット上に組み付けた高電圧発生器等
より成る、前記誘導路とピックアップコイルの電磁誘導
により生じた起電力を所要の高電圧電流に変換し、これ
をコントローラの動作に基づいて前記電極アタッチメン
トに供給する高電圧発生装置と、前記塗装ブース内の空間にそれぞれ設けられた、人の存
在を感知する適当数の赤外線式動体検知センサと、各々の該赤外線式動体検知センサと接続され、総ての赤
外線式動体検知センサについて人の存在を感知しないと
き、塗装システム全体の起動を可能にする制御装置とを
備えて成る、ワーク加電塗装システム。