JPH09262511A - ワーク加電塗装システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワーク加電塗装システムにおいて、稼働時、頻
繁な高電圧印加がなされても、塗装ブース内の環境の安
全を確保することができ、安全性がより改良され、ま
た、高電圧発生装置の点検・修理作業を簡便にかつ効率
良く行なうことができ、生産性の面でも優れているもの
とする。 【解決手段】被塗装物20をスラットコンベヤ１上の絶縁
碍子4a、4bに搭載しコンベヤ１の運転により搬送すると
ともに、高電圧発生装置８により生じた高電圧を被塗装
物20に印加することにより、接地された塗装機を用いて
水性塗料で静電塗装を行なう塗装システムにおいて、発
生装置８を適当数の防爆ケーシング９内に収容し、防爆
ケーシング９をコンベヤ１のチェーン27、27に着脱自在
に備え、さらに発生装置８からの配線33と電極アタッチ
メント５等に配線する外部ケーブル34とをケーシング９
の装着と一緒に接続しうる接続部材35を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク加電塗装シ
ステムと呼称されるところの、接地された塗装機および
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新規な塗装システ
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。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。

【０００３】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。

【０００４】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いうる
ようにす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）。しかし、提案されたこれらの塗装システムは、
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。また、高電圧印加領域において、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、そして高電圧
を被塗装物に印加して静電塗装を行なうという方法も提
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電圧の昇降動作を行
なう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。

【０００５】本発明者らは、かかる事情を考慮し、鋭意
研究を重ねた結果、被塗装物への高電圧の印加により、
水性塗料で以て静電塗装をなすことができるところの新
規な塗装システムを開発するに至った。すなわち、その
新規な塗装システムは、特願平 7-61809号等に開示され
るように、接地された塗装機を無端状スラットコンベヤ
の近くに配備するとともに、電磁誘導の一次回路となる
誘導路を該コンベヤの搬送方向に設置し、かつ、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の走行部材（スラット）
に取付け、また被塗装物を搭載するための電極アタッチ
メントを該スラット上に絶縁碍子を介して絶縁状態で取
付け、さらに高電圧発生器をもスラット上に備え付けて
構成され、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、それを電極アタッチメントに
供給することにより、所要の高電圧を搭載された被塗装
物に対して印加し、これと同時に、水性塗料を塗装機よ
り吐出または噴霧することにより、静電塗装を行なうと
いう塗装システムであり、本発明者はこれをワーク加電
塗装システムと呼称する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の塗装システム
は、これまでに提案された塗装システムとは異なり、ス
パークの発生や設備の大型化など、上述した諸欠点が生
じず、優れたシステムである。しかし、本塗装システム
の稼働中、塗装ブースの内部は高電圧が頻繁に印加され
ている環境にあり、対策が適切になされない限り危険で
あり、例えば、塗装ブース内への作業者の立ち入りは、
極力避けられるべきである。したがって、上記のワーク
加電塗装システムにあっては、稼働時、作業者が塗装ブ
ースの外から、被塗装物への高電圧印加および塗装機の
塗料噴霧などに関して監視・制御できるようにすること
が必要とされる。この場合、高電圧発生器等は稼働時コ
ンベヤ上を常に走行するので、その運転・動作に関して
有線方式の制御法が採用しずらい。

【０００７】そこで、本出願人は、特願平 7-61810号、
特願平 7-99862号、特願平 7-63437号等の出願に開示さ
れるように、一方の送受信機はスラットコンベヤ上に高
電圧発生装置のコントローラと接続してまた他方の送受
信機は塗装ブース外に自動制御装置と接続して備え、そ
して、これら二組の送受信機を経由するコントローラと
自動制御装置との間の無線通信により、被塗装物への高
電圧印加および塗装機の塗料噴霧などに関する自動制御
を行なうという運転制御法を提案した。この方法によれ
ば、塗装ブース外からの制御信号の無線送信により、被
塗装物への高電圧印加オンオフを制御し、かつ、コンベ
ヤ上からの監視信号の無線受信により、高電圧の印加具
合などを監視することができ、従って、ワーク加電塗装
システムの確実安全な運転制御が可能になる。

【０００８】しかし、かかる運転制御法が採用されたと
しても、本塗装システムの稼働中、塗装ブースの内部は
頻繁に高電圧印加がなされうる環境にあることには変わ
りない。従って、スラットコンベヤ上の高電圧発生装置
に対して、何らかの安全対策を採ることが必要とされ
る。高電圧発生装置に対する安全措置としては、その装
置自体を防爆ケーシングの中に収容するという方法が従
来一般的である。しかし、本ワーク加電塗装システムに
あっては、高電圧印加が稼働中頻繁になされることか
ら、システムの故障・不良は、高電圧発生装置について
最も高い頻度で発生するものと予測される。しかしなが
ら、防爆ケーシングの構造上、それを展開して該ケーシ
ングの内部を調べることは、容易でない。また、高電圧
発生装置の各部品間の接続を含め、同装置に関係するケ
ーブル配線は複雑である。従って、高電圧発生装置の故
障・不良の際、同装置の修理の過程で、それに関係する
ケーブル類を再び正確に配線し直すことは、大変面倒な
作業である。仮に配線の間違いがあると、高電圧印加が
依然として適切になされないだけでなく、高電圧発生装
置のその他の部品の不良、損傷をひき起こす場合があ
る。

【０００９】本発明は、かかる事情に基づいてなされた
ものであって、稼働時、頻繁な高電圧印加がなされて
も、塗装ブース内の環境の安全を確保することができ、
安全性がより改良され、また、高電圧発生装置の点検・
修理のための作業を、簡便にそして稼働効率を大きく悪
化させずに行なうことができ、生産性の面でも優れてい
るところのワーク加電塗装システムを提供することを課
題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】より明確には、本発明に
よるワーク加電塗装システムは、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、
１個もしくはそれより多い個数の防爆ケーシングの中に
収容された、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、前記塗装ブース外に
配備された、被塗装物への高電圧印加のオンオフ動作並
びに前記塗装機の運転・動作を制御する自動制御装置よ
りなり、そして、前記防爆ケーシングを前記スラットコ
ンベヤのコンベヤチェーンにまたはスラット上に着脱自
在に備えるとともに、前記高電圧発生装置からの配線と
前記電極アタッチメント等に配線する外部ケーブルとを
前記防爆ケーシングの装着と一緒に電気的に接続しうる
ところの接続部材を設けてなることを特徴とする、ワー
ク加電塗装システムに関する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるワーク加電塗
装システムに使用される各要素を順に説明する。

【００１２】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、高電圧発生装置の各部品、並びに無線送受信機
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。

【００１３】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おいて配置し、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。

【００１６】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〜 100V 、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。

【００１７】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。また通常、い
くつかの組の高電圧発生装置が一のスラットコンベヤ上
に組み付けられ、これにより、同時に連続した静電塗装
が可能なように構成される。高電圧発生装置は高電圧の
発生源であることから、本発明では、この装置の各部品
（特にコントローラ等）は一個もしくはそれより多い個
数の防爆ケーシングの中に収容される。

【００１８】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、および、交流・直流変換部品並びにイ
ンバータ等より構成される。

【００１９】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、所定の制御信号（例えば 1
2Vまたは 24V直流信号）を高電圧発生器に送るととも
に、印加される電圧・電流のモニター並びにリーク電流
等のモニターを行なう。従って、コントローラは、一般
に高電圧印加のオン・オフ制御回路、印加電圧・電流の
モニター回路等を備えている。特に、コントローラは、
スラットコンベヤ上の無線送受信機とも接続されてお
り、高電圧印加オン信号が自動制御装置より無線送受信
機を介して入力されたときには、その印加オン信号を高
電圧発生器に送り、所定の高電圧を被塗装物に印加せし
め、これと同時に、被塗装物への高電圧印加が為された
ことを表わす信号を、無線送受信機を介して自動制御装
置に送り、これに続いて、印加された電圧・電流値に関
するモニター信号を無線送受信機を介して自動制御装置
に送るという制御を為すように、また、高電圧印加オフ
信号が自動制御装置より無線送受信機を介して入力され
たときには、その印加オフ信号を高電圧発生器に送り、
被塗装物への高電圧印加を停止せしめ、これと同時に、
高電圧印加が停止されたことを表わす信号を、無線送受
信機を介して自動制御装置に送るという制御を為すよう
に、構成されている。

【００２０】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、−６
０ kV 〜−１５０ kV （あるいは、＋６０ kV 〜＋１５
０ 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。

【００２１】接地スイッチ（高電圧遮断スイッチとも呼
称される）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
高電圧印加された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、
高電圧発生器と併せて設けられる。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。

【００２２】自動制御装置は、塗装ブース外に配備され
た、コンピュータ内蔵の制御装置であって、本システム
の運転制御全般に関して、例えばスラットコンベヤの運
転および誘導路への給電の他、被塗装物への高電圧印加
のオンオフ動作、並びに、塗料噴霧に関する各塗装機の
運転動作などに関して自動制御を行なう装置であり、ス
プレーコントローラおよび各種の検知手段と各々接続さ
れるとともに、無線送受信機を介してスラットコンベヤ
上のコントローラとも通信可能となっている。そして、
特に高電圧印加に関しては、有利な制御方式として、二
組の送受信機を経由した双方向無線通信による自動制御
方式が採用される。すなわち、自動制御装置は、高電圧
印加を指令する制御信号をスラットコンベヤ上の高電圧
発生装置に向けて無線送信し、同時に、印加された高電
圧を表わすモニター信号をスラットコンベヤ上の高電圧
発生装置から無線受信し、そして、それが正常値である
とき、塗料噴霧を指令する信号をスプレーコントローラ
に送ることにより、水性塗料を塗装機より噴霧せしめ
て、これにより静電塗装を為すという制御を行なう。ス
プレーコントローラは、自動制御装置からの指令信号に
従って、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等の運転、およ
び、これらに組み込まれたベル型等の各塗装機からの塗
料噴霧（吐出）動作に関する制御を行なう装置であっ
て、通常、塗装ブース外に配備される。なお、制御用電
線・ケーブルは塗装装置等より、塗装ブースの側壁また
はその下側の空間を通り抜けてスプレーコントローラに
接続されている。

【００２３】また、二組の無線送受信機のうち一方は、
スラットコンベヤのスラット上に取付けられるかあるい
は防爆ケーシングの中に高電圧発生装置とともに収容さ
れ、高電圧発生装置のコントローラと接続されている。
他方の無線送受信機は、塗装ブース外の自動制御装置と
接続して備えられる。これにより、本塗装システムは、
これら二組の無線送受信機を経由して、スラットコンベ
ヤ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されている。すなわ
ち、塗装ブース外の自動制御装置からは、高電圧印加の
オン・オフ信号（あるいは接地スイッチのオン信号）等
が送信され、スラットコンベヤ上のコントローラがこれ
らの信号を受信し、一方、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・電流値（並
びにリーク電流値）等の各モニター信号が送信され、塗
装ブース外の自動制御装置がこれらの信号を受信し、従
って、かかる双方向無線通信により、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。

【００２４】無線送受信機としては、一の装置で同時に
（デジタルまたはアナログ）送受信可能な（複信方式）
無線機でもよいが、送信専用の無線機と受信専用の無線
機とを組み合わせて利用してもよい。また、通信手段と
しては、電波（周波数３０００ＧＨｚ以下、より好まし
くは３０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの電磁波）通信のほか、マ
イクロ波通信、光通信（例えば、可視光線もしくは赤外
線を用いたもの）、または音波通信（例えば超音波を用
いたもの）でもよい。光通信は、電波通信と比べて、電
磁波障害をあまり受けない点で、また防爆構造がより容
易である点で、より好ましい。電波通信の場合には、ア
ンテナおよび無線通信用電気回路を備えた一般的な無線
機が利用され、マイクロ波通信の場合には、送受信回路
に導波管または空胴共振器を備えた無線機が利用され、
さらに光通信の場合には、発光器（ビーム発射器）およ
び受光器（ビーム受光器）の組合せを備えた無線機が利
用される。

【００２５】したがって、本ワーク加電塗装システムに
おいては、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、スラットコンベヤを運転さ
せると、スラットの走行とともに被塗装物が搬送され、
このとき、ピックアップコイルと誘導路との間で電磁誘
導により生じた起電力がコンベヤ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、そして、コントロー
ラの動作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される。これと同時に、自動制御
装置からの指令に従うスプレーコントローラの制御に基
づいて、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、同塗料が被塗装物の表面に被覆さ
れる。このようにして、本塗装システムでは、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。

【００２６】そして、本発明のワーク加電塗装システム
は、特徴的なことに、防爆ケーシングおよび接続部材を
備えてなる。防爆ケーシングは、高電圧発生装置の全体
またはその一部の部品を収容する函体である。各防爆ケ
ーシングは、スラットコンベヤのコンベヤチェーンにま
たはスラット上に、ボルト締着等により、着脱自在に備
えられる。接続部材は、高電圧発生装置からの配線と電
極アタッチメント等に配線する外部ケーブルとを、防爆
ケーシングの装着と一緒に電気的に接続しうるように構
成された部材であり、例えば、防爆ケーシングのコンベ
ヤへの装着部位に備えられた、高電圧発生装置からの配
線が接続する一方の端子と、外部ケーブルの先端に取付
けられた、防爆ケーシングの装着と一緒に前記一方の端
子と係合しうる他方の端子より構成される。

【００２７】本塗装システムでは、高電圧発生装置が防
爆ケーシングの中に収容されているので、稼働時、頻繁
に高電圧印加がなされたとしても、塗装ブース内の環境
の安全を確保することができる。しかも、防爆ケーシン
グは着脱自在に備えられるので、収容される高電圧発生
装置について点検の必要があるときあるいは故障・不良
が発生したとき、その防爆ケーシングそれ自体をスラッ
トコンベヤより取り外しそして別の防爆ケーシング（高
電圧発生装置が収容されている。）をスラットコンベヤ
に取付けることにより、本塗装システムを、正常な稼働
が可能な状態に容易に復帰させることができる。その
上、接続部材を設けたことにより、新たな防爆ケーシン
グの装着と一緒に、その中の高電圧発生装置と電極アタ
ッチメント等への外部ケーブルとを電気的に接続するこ
とができるので、その場合の配線を正確にかつ迅速に行
なうことができる。一方、取り外された防爆ケーシング
については、高電圧発生装置の点検・修理をその後慎重
に行なうことができる。したがって、高電圧発生装置の
点検・修理作業を、システムの稼働効率を大きく悪化さ
せずにかつ簡便に進めることができる。

【００２８】

【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６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および図４はその主要部を示す。また、図５
および図６は本実施例に特徴的な防爆ケーシングの構造
を示すものである。

【００２９】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。

【００３０】スラットコンベヤ１は、並行する２条の無
端状コンベヤチェーン２７、２７の両端をそれぞれスプ
ロケット２５、２５に巻き掛け、２条の該コンベヤチェ
ーン２７、２７の間に多数のスラット２・・を張設して
なり、従って、上下に二つのスラット列３、３が形成さ
れている。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２０
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との組は、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。

【００３１】図３および図４に詳細に示すように、絶縁
碍子４ａ、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１基ずつ、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。

【００３２】また、図１、図３および図４に示すよう
に、スラットコンベヤ１の上下二つのスラット列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。

【００３３】またスラットコンベヤ１のスラット２裏面
上には、図４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に示すように、前の絶縁碍子４ａと後の絶縁碍
子４ｂとの間に設けられている。従って、ピックアップ
コイル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 100
V 、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。したがって、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８
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。

【００３４】また本実施例では、図３に示すように、ス
ラットコンベヤ１は絶縁碍子４ａ、４ｂ間の部位におい
て、３個の防爆ケーシング９・・がそれぞれ、左右のコ
ンベヤチェーン２７、２７に取り付けられている。防爆
ケーシング９は、図６に示すように、左右の側面部に鍔
部２９、２９を有し、かつ各鍔部２９およびチェーン２
７の対応する個所にそれぞれ螺子孔３０、３１を有し、
そして、図５に示すように、ボルト３２を螺子孔３０、
３１に締着することにより、スラットコンベヤ１のチェ
ーン２７、２７に装着されるようになっている。すなわ
ち、各防爆ケーシング９・・は、スラットコンベヤ１の
チェーン２７、２７に着脱自在に備えられている。そし
て、防爆ケーシング９の中には、図６に示すように、高
電圧発生装置８が収容され、並びに、下記の無線送信機
１１と無線受信機１２の組も収容されている。３個の防
爆ケーシング９がそれぞれ、同装置８等の一部の部品を
収容し、全体として高電圧発生装置８および無線送受信
機１１、１２がスラットコンベヤ１のスラット列３上に
組み付けられるようにしてもよい。

【００３５】高電圧発生装置８は、変電ユニット１３
（端子台、受電ボックス、インバータ等が含まれ
る。）、コントローラ１４および高電圧発生器１５より
なる。また、変電ユニット１３の中の図示しない端子台
は、ピックアップコイル７と接続され、これからの起電
力を集める部品である。受電ボックスは、端子台と接続
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、さらにインバータは、受電ボックスと接続さ
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。従って、ピックアップコイル７からの起
電力電流は、かかる変電ユニット１３の機能により、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。

【００３６】コントローラ１４は、変電ユニット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。

【００３７】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２
０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。

【００３８】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に供給しうる装置
である。なお、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。

【００３９】本実施例においては、図５および図６に示
すように、上記の高電圧発生装置８からの配線３３と電
極アタッチメント５等に配線する外部ケーブル３４と
を、防爆ケーシング９の装着と一緒に電気的に接続しう
る接続部材３５、即ち、係合しうる二つの接続端子３
６、３７が設けられている。防爆ケーシング９の内部は
通路３８を経て鍔部２９の下面と連連しているが、一方
の端子３６は、その連通口に装着されている。端子３６
は、下方に突出するいくつかの導電ピン３９・・を備え
た部材であり、高電圧発生装置８からの各配線３３が通
路３８を通って各導電ピン３９に接続されている。コン
ベヤチェーン２７は、接続端子３６に対応する部位に貫
通孔４０を有している。外部ケーブル３４は、電極アタ
ッチメント５に接続するケーブルあるいは防爆ケーシン
グ９間を結線するケーブルであるが、このケーブルの先
端には、接続端子３７が取り付けられている。端子３７
は、導電ピン３９・・と係合するいくつかの孔を有する
部材である。従って、防爆ケーシング９をコンベヤチェ
ーン２７、２７に装着したとき、同時に、鍔部２９の接
続端子３６はチェーン２７の貫通孔４０の中に進入す
る。そこで、外部ケーブル３４先端の接続端子３７を貫
通孔４０内に収め入れて、両端子３６、３７を結合する
ことにより、高電圧発生装置８から電極アタッチメント
５等への配線が完了することができる。

【００４０】なお、本塗装システムでは、図３に示すよ
うに、高電圧発生器１５の出力端子より導かれ電極アタ
ッチメント５に接続するための外部ケーブル１６は、ス
ラット２の裏面側を経由して絶縁碍子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
るが、絶縁碍子４ａの内部においては、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。

【００４１】また、本塗装システムは、図２に示すよう
に、塗装ブース１０外に、コンピュータ内蔵の自動制御
装置１７を配備して成る。この自動制御装置１７は、塗
装ブース１０内のスラットコンベヤ１の運転走行および
誘導路６への給電の他、自動車ボディ２０への高電圧の
印加などに関する自動制御を行ない、本システムの運転
全般を統御する。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、および、これらに組み込まれたベル型等の各塗装
機の塗料噴霧動作については、スプレーコントローラ２
８が自動制御装置１７からの支持信号に従ってそれらの
制御を為す。これら制御に用いる電線・ケーブルは、塗
装ブース１０内の各塗装装置より、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
１７およびスプレーコントローラ２８に接続されてい
る。

【００４２】さらに、本塗装システムは、高電圧発生装
置８の運転制御、即ち自動車ボディ２０への高電圧の印
加制御のために、図６に示すように無線送信機１１およ
び無線受信機１２を防爆ケーシング９の中にコントロー
ラ１４と接続して収容するとともに、図２、図３に示す
ようにこれら無線機と通信可能な他の無線送信機１８お
よび無線受信機１９を自動制御装置１７と接続して備え
て成る。送信機１１および受信機１２は、図６に示すよ
うに防爆ケーシング９の側面より突出するアンテナ部
（アンテナ線４１がエポキシ樹脂等の樹脂モールディン
グ４２の中に埋設されてなる。）のコネクタ４３と接続
されている。また、送信機１８および受信機１９は、本
実施例では、自動制御装置１７の中に組み入れられてい
るが、塗装ブース１０内に防爆ケースの中に設けてもよ
い。上記の無線機は、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。防爆ケーシング９内の送信機１１およ
び受信機１２はともに変電ユニット１３より電力を供給
されて作動し、送信機１１はコントローラ１４からの出
力信号を自動制御装置１７内の受信機１９に向けて無線
送信する一方、受信機１２は自動制御装置１７内の送信
機１８からの受信信号をコントローラ１４に送る。

【００４３】本塗装システムでは、次のような方法によ
り自動車ボディ２０への高電圧の印加制御がなされる。
すなわち、塗装ブース１０外の自動制御装置１７から
は、送信機１８を介して、高電圧の印加オン・オフ信
号、設定電圧値の変更信号あるいは接地スイッチのオン
信号が無線送信され、そしてこれらの制御信号は、スラ
ットコンベヤ１に装着された防爆ケーシング９内の受信
機１２を介して高電圧発生装置８のコントローラ１４に
受信される。一方、該防爆ケーシング９内のコントロー
ラ１４からは、送信機１１を介して、実際に印加されて
いる電圧値、印加時の電流値並びにリーク電流値等のモ
ニター信号が無線送信され、そしてこれらのモニター信
号は、受信機１９を介して塗装ブース１０外の自動制御
装置１７に受信される。よって、かような双方向の無線
通信により、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。なお、一の自動制御装置１７とスラ
ットコンベヤ１上のいくつかのコントローラ１４・・と
の間で各々同時に送受信でき得るように、双方向多重通
信方式が通常採用される。

【００４４】したがって、本塗装システムによる塗装方
法は、次のとおりである。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、これは防爆ケーシング９中の高電圧発生装置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１４の制御に基づいて、その高
電圧が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、接地された各
塗装機から吐出された水性塗料が、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。この場
合、自動制御装置１７は、コントローラ１４から無線通
信された印加電圧値等の各種モニター信号を作業者に表
示するととともに、これら信号に基づいて高電圧印加の
オンオフ等の各制御を進行させ、そして、モニター信号
よりリーク電流の発生等、異常な事態が検知されたとき
には、接地スイッチのオン信号をコントローラ１４に無
線送信し、高電圧発生器１５を短絡させて印加電圧を接
地電圧にまで降下せしめる。

【００４５】そして、本塗装システムでは、防爆ケーシ
ング９が上記したように着脱自在に備えられているの
で、ケーシング９内に収容される高電圧発生装置８につ
いて点検の必要があるときあるいは故障・不良が発生し
たとき、その防爆ケーシング９自体をスラットコンベヤ
１より取り外しそして別の防爆ケーシング（高電圧発生
装置が収容されている。）を図５に示すようにスラット
コンベヤ１に装着することにより、本塗装システムを、
正常な稼働が可能な状態にただちに復帰させることがで
きる。その上、新たな防爆ケーシングの装着と一緒に、
接続部材３５の両端子３６、３７を結合することによ
り、高電圧発生装置８から電極アタッチメント５までの
配線を正確にかつ迅速に行なうことができる。一方、取
り外された防爆ケーシング９については、収容される高
電圧発生装置８の点検・修理を、多くの時間をかけて慎
重に行なうことができる。このように、本塗装システム
では、高電圧発生装置８の点検・修理作業を簡便にかつ
効率よく進めることができる。

【００４６】また、上記の実施例では、高電圧発生装置
８を収容する防爆ケーシング９は、スラットコンベヤ１
のコンベヤチェーン２７、２７に対して着脱自在に取り
付けられているが、図７に示すように、スラット２上
に、ボルト３２と螺合する螺子孔、並びに上記貫通孔４
０と同様の貫通孔４４をそれぞれ形成して、防爆ケーシ
ング９（高電圧発生装置８が収容されている。）をスラ
ットコンベヤ１のスラット２上に着脱自在に備えるとい
う構成に変更することも可能である。そして、この場合
も、高電圧発生装置８の点検・修理作業を簡便にかつ効
率よく進めることができるという上記と同様の効果が得
られる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
稼働時、頻繁な高電圧印加がなされても、塗装ブース内
の環境の安全を確保することができ、安全性に関してよ
り改良され、また、高電圧発生装置の点検・修理の作業
を簡便にかつ稼働効率を大きく悪化させずに行なうこと
ができ、生産性の面でも優れているワーク加電塗装シス
テムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一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】図１に示すワーク加電塗装システムの主要部を
示す正面図である。

【図４】図１に示すワーク加電塗装システムの主要部を
側方より見た図である。

【図５】一実施例のワーク加電塗装システムにおいて、
防爆ケーシングをスラットコンベヤのコンベヤチェーン
に装着する過程を示す図である。

【図６】一実施例のワーク加電塗装システムにおいて、
コンベヤチェーンに装着された防爆ケーシングを示す部
分断面図である。

【図７】他の実施例のワーク加電塗装システムにおい
て、スラット上に装着された防爆ケーシングを示す部分
断面図である。

【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 ４ａ ４ｂ 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 ９ 防爆ケーシング １０ 塗装ブース １３ 変電ユニット １４ コントローラ １５ 高電圧発生器 １６ 外部ケーブル １７ 自動制御装置 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 ３０ 螺子孔 ３１ 螺子孔 ３２ ボルト ３３ 高電圧発生装置からの配線 ３４ 外部ケーブル ３５ 接続部材 ３６ 一方の接続端子 ３７ 他方の接続端子 Ａ 搬送方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 １個もしくはそれより多い個数の防爆ケーシングの中に
   収容された、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、 前記塗装ブース外に配備された、被塗装物への高電圧印
   加のオンオフ動作並びに前記塗装機の運転・動作を制御
   する自動制御装置よりなり、そして、 前記防爆ケーシングを前記スラットコンベヤのコンベヤ
   チェーンにまたはスラット上に着脱自在に備えるととも
   に、前記高電圧発生装置からの配線と前記電極アタッチ
   メント等に配線する外部ケーブルとを前記防爆ケーシン
   グの装着と一緒に電気的に接続しうるところの接続部材
   を設けてなることを特徴とする、ワーク加電塗装システ
   ム。