JPH08252492A - ワーク加電式静電塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンベアで搬送されるワークに高電圧を印加
し、塗装機をアース側に接続して静電塗装を行う場合
に、集電レールや接触子を用いることなく、スパークを
発生させずにワークに確実に高電圧を印加することを目
的としている。 【構成】 コンベア１は、ワークＷを搬送する走行ベー
スＢが搬送開始位置Ｓから塗装ゾーンＺ内を通過して搬
送終了位置Ｇに至る往路と、搬送終了位置Ｇから塗装ゾ
ーンＺの外を通り搬送開始位置Ｓに至る復路とをエンド
レスに走行され、各走行ベースＢには、ワークＷに高電
圧を印加する電極部7Dが当該走行ベースＢに対して電気
的絶縁状態に支持されると共に、前記電極部7Dを介して
ワークＷに高電圧を供給する高電圧発生器12と、回転子
の回転により前記高電圧発生器12の一次電源となる低電
圧を出力する発電機14が搭載され、ワークＷが塗装ゾー
ンＺ内を搬送されている間だけ前記発電機14に係合され
て回転子を回転させる回転手段16，23，31が前記コンベ
ア１に沿って配設されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンベアで搬送される
ワークに高電圧を印加し、塗装機をアース側に接続して
塗装を行うワーク加電式静電塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車ボディ等のワークを静電
塗装する場合には、塗料を噴霧する静電塗装機に−８０
〜１２０ｋＶの高電圧を印加し、コンベア台車に載せた
ワークをアースして塗装をしていた。この場合、絶縁性
塗料を用いて静電塗装を行うことになるが、最近では世
界的な環境保全運動が高まりを見せ、ハイドロカーボン
等の公害物質を発生させる有機溶剤の使用規制が叫ばれ
てきており、これに呼応して塗装業界においても、シン
ナー等の有害な有機溶剤を大量に消費する絶縁性塗料の
使用を止めて、無公害な水性塗料による静電塗装に移行
することが推奨されている。

【０００３】しかし、水性塗料等の導電性塗料で静電塗
装する場合には、塗装機に印加した高電圧がリークしな
いように、塗料供給系に絶縁対策を施す必要があるから
（特公昭５５−１１４３６６号，同５６−１４１８６９
号公報参照）、数十色もの塗料を色替して多色塗装を行
う自動車ボディの塗装設備にあっては、各色ごとに夫々
の塗料供給配管や塗料タンクを絶縁しなければならず非
常に面倒であった。さらに、高電圧が印加された塗料供
給系には塗料供給配管や塗料タンク等の周囲を防護チャ
ンバで囲うなどの安全対策を施す必要もあって、絶縁対
策費や安全対策費が著しく嵩み、設備全体も大型化する
という問題があった。

【０００４】このため、本出願人は、塗装機に高電圧を
印加したり、塗料供給系に絶縁対策を施すことなく水性
塗料を用いて静電塗装を行うことができるように、ワー
クに高電圧を印加するワーク加電式静電塗装装置を提案
した（実開平３−１０５９４８号，同４−１６７９６号
公報参照）。これは、塗装ゾーンを走行するスラット等
に、ワークを載置する電極アタッチメントが絶縁支柱を
介して取り付けられ、ワークが塗装ゾーン内の所定の高
電圧印加領域内を通過している間のみ、例えば電極アタ
ッチメントに形成された接触子が集電レールに摺接して
ワークに高電圧が印加されるので、アースされた塗装機
との間に静電場が形成されることとなり、塗装機に高電
圧を印加しなくても静電塗装を行なうことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集電レ
ールには常時高電圧が供給されているので、アタッチメ
ントが集電レールに接触する瞬間及び離れる瞬間だけで
なく、摺接している間もスパークが発生し易く、その熱
により集電レールやアタッチメントの表面が溶けて凹凸
が形成されるので、これらを頻繁に交換しなければなら
ずメンテナンスコストが嵩むという問題があった。ま
た、集電レールは常時高電圧が印加されているので、塗
装機の間に静電場が形成されてしまい、集電レールに塗
料が付着しやすい。このため、これを頻繁に洗浄しなけ
ればならず、清掃作業が面倒であった。

【０００６】このため、集電レールを絶縁油が溜まって
いる凹溝内に形成することにより、集電レールの表面を
絶縁油で覆ってスパークの発生を防止しているが（特開
平４−６１９４４号公報参照）、塗装領域で油を使用す
ると、その油が跳ねてワークに付着するおそれがあり、
その場合には塗料をはじくので塗装不良を生ずるという
問題がある。

【０００７】また、ワークを高電圧印加領域に設置され
た絶縁コンベアに載せ替えて、高電圧を印加することが
行われているが（特開平３−２２４６５１号，同４−２
２５８５７号公報参照，特願平２−２２６６５６号，同
２２６６５７号，同３３０２１３号参照）、設備が大掛
かりになるだけでなく、絶縁コンベアに乗り移る際にス
パークを生じないように、その前後に電圧昇圧ゾーン，
降圧ゾーンを設けなければならず、その電圧制御が面倒
なだけでなく、スペース的に無駄を生ずるという問題が
ある。

【０００８】そこで、本発明は、集電レールや接触子を
用いることなく、ワークが塗装ゾーンを走行している間
中、スパークを発生させずにワークに確実に高電圧を印
加することができるようにすることを技術的課題として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、コンベアで搬送されるワークに高電圧を
印加し、塗装機をアース側に接続して塗装を行うワーク
加電式静電塗装装置において、前記コンベアは、ワーク
を搬送する走行ベースが搬送開始位置から塗装ゾーン内
を通過して搬送終了位置に至る往路と、搬送終了位置か
ら塗装ゾーンの外を通り搬送開始位置に至る復路とをエ
ンドレスに走行され、各走行ベースには、ワークに高電
圧を印加する電極部が当該走行ベースに対して電気的絶
縁状態に支持されると共に、前記電極部を介してワーク
に高電圧を供給する高電圧発生器と、回転子の回転によ
り前記高電圧発生器の一次電源となる低電圧を出力する
発電機が搭載され、ワークが塗装ゾーン内を搬送されて
いる間だけ前記発電機に係合されて回転子を回転させる
回転手段が前記コンベアに沿って配設されたことを特徴
とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、ワークを搬送する走行ベース
が塗装ゾーン内に入ると、コンベアに沿って配設された
回転手段により走行ベースに搭載された発電機の回転子
が回転され、これにより発電機から低電圧が出力され、
高電圧発生器に供給される。次いで、高電圧発生器で所
定電圧まで昇圧されて、電極部を介してワークに高電圧
が印加される。このとき、電極部は走行ベースに介して
電気的絶縁状態に支持されているので、ワークに印加さ
れた高電圧が走行ベースにリースすることはない。ま
た、ワークが塗装ゾーンから外に出ると、発電機の運転
が停止されるので、ワークへの高電圧の印加が停止され
る。

【００１１】

【実施例１】以下、本発明を、図面に示す具体的な実施
例に基づいて説明する。図１は本発明に係るワーク加電
式静電塗装装置の一例を示す正面図、図２はその平面図
である。

【００１２】本例では、コンベア１として、ワークＷを
懸吊した状態で搬送するハンガ２が所定間隔で走行され
るオーバーヘッドタイプのものを用いており、搬送開始
位置Ｓからアース側に接続された塗装機３が配設された
塗装ブース４の塗装ゾーンＺ内を通って搬送終了位置Ｇ
に至る往路を走行し、搬送終了位置Ｇから塗装ブース４
外を通って搬送開始位置Ｓに至る復路を走行するように
エンドレスに形成されている。

【００１３】各ハンガ２は、コンベア１の案内レール５
上を走行するローラ６が配設された走行ベースＢに上部
フレーム７Ｕが取り付けられ、ワークＷに接触するアタ
ッチメント８が一体に形成されてそれ自体が電極部とな
る下部フレーム７Ｄと、前記上部フレーム７Ｄとの間
に、絶縁体９が介装されて、前記各フレーム７Ｕ，７Ｄ
同士が電気的絶縁状態に連結されて成る。なお、上部フ
レーム７Ｕ及び下部フレーム７Ｄは金属パイプで形成さ
れると共に、絶縁体９もパイプ状に形成されている。

【００１４】そして、走行ベースＢには支柱１０を介し
て台座１１が取り付けられ、当該台座１１には、下部フ
レーム７Ｄを介してワークＷに高電圧を供給する高電圧
発生器１２と、エアタービン１３により回転子（図示せ
ず）を回転させて前記高電圧発生器１２の一次電源とな
る低電圧を出力する発電機１４が搭載され、これらが前
記台座１１と一体に走行ベースＢに搭載されている。ま
た、高電圧発生器１２は、上部フレーム７Ｕ及び絶縁体
９の内部空間に挿通された高電圧ケーブル１５を介して
下部フレーム７Ｄに接続されているので、高電圧発生器
１２から出力された高電圧は、下部フレーム７Ｄを介し
てそのアタッチメント８からワークＷに印加される。な
お、発電機１４には、発電された電気の電圧，電流を安
定化する安定化回路が内蔵されており、高電圧発生器１
２に安定化電源するように成されている。

【００１５】１６は、ワークＷが塗装ゾーンＺ内を搬送
されている間だけ前記発電機１４に係合されてエアター
ビン１３にエアを供給するエア供給装置（回転手段）で
あって、エア吹出口１６ａが発電機１４のエア流入口１
４ａに対して進退可能に形成されると共に、塗装ゾーン
Ｚ内でコンベア１に沿って走行ベースＢと同期してトラ
ッキングするように配設されている。そして、エア供給
装置１６は塗装ゾーンＺの手前側でハンガ２が到来する
まで待機し、ハンガ２が到来したところでコンベア１に
同期してトラッキングしながら、エア吹出口１６ａを進
出させて、発電機１４のエア流入口１４ａに係合させる
ようになされている。また、エア吹出口１６ａはバルブ
機能を有しており、エア吹出口１６ａが進出したときだ
け流路が開いて自動的にエアが吹き出されるように形成
されている。

【００１６】なお、高電圧を印加した状態で移動する距
離よりもハンガ２の搬送ピッチが短い場合は、先行する
ハンガ２の発電機１４に係合されてエアを供給している
間に、後続のハンガ２が塗装ゾーンＺ内に入ってくるの
で、後続のハンガ２の発電機１４にもエアを供給できる
ように、エア供給装置１６は、コンベア１に沿って左右
両側に配設されている。

【００１７】以上が本発明の一例構成であって、次にそ
の作用について説明する。まず、コンベア１を起動させ
ると、ハンガ２は搬送開始位置ＳでワークＷを懸吊し塗
装ブース４内の塗装ゾーンＺを通って搬送終了位置Ｇに
向かって走行する。そして、ハンガ２が塗装ゾーンＺに
差しかかると、その手前で待機しているエア供給装置１
６がハンガ２と同期してトラッキング開始し、そのエア
吹出口１６ａが伸長されて走行ベースＢに搭載された発
電機１４のエア流入口１４ａに係合する。

【００１８】エア吹出口１６ａが進出してエア流入口１
４ａと係合すると、エアの供給が開始されて、発電機１
４のエア流入口１４ａから流入するエアによりエアター
ビン１３が回転され、この回転により回転子が回転され
て発電機１４から低電圧が出力される。発電機１４から
出力された低電圧は高電圧発生器１２に供給されて所定
電圧まで昇圧され、昇圧された高電圧が高電圧ケーブル
１５を介して下部フレーム７Ｄに供給され、アタッチメ
ント８を介してワークＷに高電圧が印加される。したが
って、アースされた塗装機３とワークＷとの間に静電場
が形成されることとなり、塗装機３から塗料を霧化する
だけで静電塗装を行うことができる。

【００１９】このとき、高電圧を供給する集電レールを
塗装ゾーンＺ内に配設することなくワークＷに高電圧を
印加することができるので、集電レールに接触子を摺接
させることに起因するスパークの発生等が起こる筈がな
い。また、各ハンガ２は走行ベースＢに取り付けられた
上部フレーム７Ｕと下部フレーム７Ｄが絶縁体９を介し
て連結されているので、ワークＷに印加された高電圧が
下部フレーム７Ｄから、アース体である上部フレーム７
Ｕや走行ベースＢへリークすることはなく、したがっ
て、ハンガ２を走行させる案内レール５等を絶縁支持す
る必要もないので、既存の設備を利用することができ
る。

【００２０】

【実施例２】図３は本発明に係る他の実施例を示す正面
部、図４はその平面図である。なお、図１及び図２と共
通する部分については同一符号を付してその詳細説明は
省略する。

【００２１】本例では、発電機１４の回転子の回転軸２
０の先端に軸継手２１が形成されており、その回転手段
として、前記軸継手２１と係脱自在に係合される軸継手
２２が形成された原動軸２３が配設されている。この原
動軸２３は、モータ２４により回転駆動されると共に、
発電機１４側の軸継手２１に対して進退可能に配設さ
れ、前記モータ２４は、実施例１のエア供給装置１６と
同様に、塗装ゾーンＺ内でコンベア１に沿って走行ベー
スＢと同期してトラッキングするように配設されてい
る。

【００２２】そして、モータ２４は塗装ゾーンＺの手前
側でハンガ２が到来するまで待機しハンガ２が到来した
ところでコンベア１に同期してトラッキングしながら原
動軸２３を進出させ、軸継手２１及び２２を介して、発
電機１４の回転軸２０に係合するようになされており、
原動軸２３が発電機１４の回転軸２０と係合した状態で
当該モータ２４が起動されて原動軸２３が回転するよう
に成されている。したがって、本例においても、ハンガ
２が塗装ゾーンＺに到来すると、発電機１４の回転子が
回転されて高電圧発生器１２の一次電源となる低電圧が
出力され、これが高電圧発生器１２で昇圧されてワーク
Ｗに高電圧が印加される。

【００２３】

【実施例３】図５は本発明に係る他の実施例を示す正面
部、図６はその平面図である。なお、図１乃至図４と共
通する部分については同一符号を付してその詳細説明は
省略する。

【００２４】本例では、発電機１４の回転子の回転軸２
０の先端にローラ３０が取り付けられ、回転手段とし
て、前記ローラ３０に摺接されて所定速度で一定方向に
走行駆動されるエンドレスベルト３１が配設されてい
る。このエンドレスベルト３１は、塗装ゾーンＺの入口
側及び出口側に配設されたスプロケット３２，３３に平
行掛けされ、ローラ３０と摺接する側がコンベア１の進
行方向と反対方向に走行するように駆動されて、ローラ
３０を高速回転できるようになされている。

【００２５】そして、エンドレスベルト３１を駆動させ
てコンベア１を起動させると、塗装ゾーンＺ内にハンガ
２が入ってきたときに、ローラ３０がエンドレスベルト
３１に摺接されて強制回転され、発電機１４の回転軸２
０を介して回転子が回転され高電圧の一次電源となる低
電圧が出力され、これが高電圧発生器１２で昇圧されて
ワークＷに高電圧が印加される。

【００２６】なお、ローラ３０はエンドレスベルト３１
に摺接するだけで強制回転され、しかも、エンドレスベ
ルト３１は塗装ゾーンＺの入口側から出口側に至るまで
コンベア１に沿って配設されているので、塗装ゾーンＺ
内を走行する全てのハンガ２の発電機１４のローラ３０
を同時に回転させることができ、したがって、複数のワ
ークＷに同時に高電圧を印加することができる。

【００２７】なお、上記実施例では、いずれもワークを
ハンガに懸吊して搬送するオーバーヘッドタイプのコン
ベアを用いた場合について説明したが、本発明はこれに
限らず、走行ベースにワークを載置して搬送するトウコ
ンベアタイプのもの等、任意のコンベアに適用すること
ができる。さらに、コンベア１はワークＷを連続的に搬
送するものに限らず、塗装位置でワークＷを所定時間停
止させて間欠的に搬送するものであってもよい。この場
合、ワークＷは塗装位置に停止されて塗装されるので、
回転手段は塗装位置に停止されたハンガ２の発電機１４
に係合すれば足り、ワークＷの搬送方向に沿ってトラッ
キングさせる必要はない。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ワ
ークを搬送する走行ベースが塗装ゾーン内に入ると、コ
ンベアに沿って配設された回転手段により走行ベースに
搭載された発電機の回転子が回転され、これにより発電
機から高電圧発生器の一次電源となる低電圧が出力さ
れ、高電圧発生器から出力された高電圧が電極部を介し
てワークに印加されるので、集電レールや接触子を用い
ることなく、ワークが塗装ゾーンを走行している間中、
スパークを発生させずにワークに確実に高電圧を印加す
ることができるという効果を有する。また、電極部は走
行ベースに介して電気的絶縁状態に支持されているの
で、ワークに印加された高電圧が走行ベースにリークす
ることがなく、したがって、案内レール等を絶縁支持す
る必要がなく、既存の設備をそのまま使用できるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワーク加電式静電塗装装置の一例
を示す正面図。

【図２】その平面図。

【図３】他の実施例を示す正面図。

【図４】その平面図。

【図５】さらに他の実施例を示す正面図。

【図６】その平面図。

【符号の説明】

１・・・コンベア ２・・・ハンガ ３・・・塗装機 ４・・・塗装ブース Ｓ・・・搬送開始位置 Ｇ・・・搬送終了位置 Ｗ・・・ワーク Ｂ・・・走行ベース ７Ｄ・・下部フレーム（電極部） ９・・・絶縁体 １２・・・高電圧発生器 １３・・・エアタービン １４・・・発電機 １６・・・エア供給装置（回転手段） ２０・・・回転軸 ２３・・・原動軸（回転手段） ３０・・・ローラ ３１・・・エンドレスベルト（回転手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベア（１）で搬送されるワーク
   （Ｗ）に高電圧を印加し、塗装機（３）をアース側に接
   続して塗装を行うワーク加電式静電塗装装置において、 前記コンベア（１）は、ワーク（Ｗ）を搬送する走行ベ
   ース（Ｂ）が搬送開始位置（Ｓ）から塗装ゾーン（Ｚ）
   内を通過して搬送終了位置（Ｇ）に至る往路と、搬送終
   了位置（Ｇ）から塗装ゾーン（Ｚ）の外を通り搬送開始
   位置（Ｓ）に至る復路とをエンドレスに走行され、 各走行ベース（Ｂ）には、ワーク（Ｗ）に高電圧を印加
   する電極部（7D）が当該走行ベース（Ｂ）に対して電気
   的絶縁状態に支持されると共に、前記電極部（7D）を介
   してワーク（Ｗ）に高電圧を供給する高電圧発生器（1
   2）と、回転子の回転により前記高電圧発生器（12）の
   一次電源となる低電圧を出力する発電機（14）が搭載さ
   れ、 ワーク（Ｗ）が塗装ゾーン（Ｚ）内を搬送されている間
   だけ前記発電機（14）に係合されて回転子を回転させる
   回転手段（16，23，31）が前記コンベア（１）に沿って
   配設されたことを特徴とするワーク加電式静電塗装装
   置。
2. 【請求項２】 前記回転手段が、発電機（14）の回転子
   に取り付けられたエアタービン（13）にエアを供給する
   エア供給装置（16）である請求項１記載のワーク加電式
   静電塗装装置。
3. 【請求項３】 前記回転手段が、発電機（14）の回転子
   の回転軸（20）に対して係脱自在に係合される原動軸
   （23）である請求項１記載のワーク加電式静電塗装装
   置。
4. 【請求項４】 前記回転手段が、発電機（14）の回転子
   の回転軸（20）に取り付けられたローラ（30）に摺接さ
   れて所定の速度で一定方向に走行されるエンドレスベル
   ト（31）である請求項１記載のワーク加電式静電塗装装
   置。