JPS629956Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は静電塗装機に関するもので、特に小型
で軽量化された静電塗装機に関する。

例えば塗装ロボツト等に取付けるための静電塗
装機は、小型化・軽量化することが、ロボツトア
ームの負荷の低減化や塗装作業上小まわりな動き
を行なわせるうえで必要である。しかし、静電塗
装機には通常30乃至100kV程度の高電圧が印加さ
れているので、単に小型・軽量化すると絶縁距離
の不足が生じ高電圧印加部位から接地部位への高
電圧の漏洩やまた絶縁耐力の減少をきたし、非常
に危険であると同時に、塗装機本体先端の静電界
にも悪影響を与え、塗装効率を低下させることに
なる。そこで、絶縁耐力をそこなうことなく小型
化．軽量化し、安全で効率的な塗装が行なえる小
型自動塗装機の開発が望まれている。

また、メタリツク塗料のような導電性の塗料を
使用する場合は、高電圧が塗料を介して思わぬ場
所に漏洩して絶縁破壊を生じたり、不慮の事故を
招く危険性がある。そこで、この様な導電性の塗
料でも安全に塗装が行なえる静電塗装機の開発が
望まれている。

従来の静電塗装機は、塗料供給のON−OFF機
構が塗装機本体内に組込まれていたため、必然的
にその分だけ大きくなつていた。塗装機本体から
塗料供給のON−OFF機構である塗料バルブを分
離すると、塗装機本体が単純化され設計も容易と
なり、小型・軽量化することができるが、塗装機
本体以外の部分例えばロボツトのアームまたはロ
ボツト本体などに塗料バルブを設置したのでは、
ロボツトの動きに応じて塗料バルブと塗装機本体
の相対位置関係が変り、塗料バルブと塗装機本体
とを連結する塗料パイプに無理な負荷がかかると
いう不便を生じ、その対策を施さねばならないの
で塗料バルブを分離した意義が薄れる。また、塗
料バルブは耐久性の点から金属製であるため、帯
電したとき蓄積された電荷が瞬時に放電して火花
放電を誘発するなどして危険なので安全性の観点
から接地されることが多いが、塗装機全体の小
型・軽量化をはかるためにはこの接地された塗料
バルブを塗装機本体の高電圧印加部の近くに取り
付けることが必要となる。しかしながら接地され
た塗料バルブと塗装機本体の高電圧印加部とは塗
料の満ちた通路、即ち塗料供給パイプで結ばれて
いるため、単に塗料バルブと塗装機本体を塗料供
給パイプで接続したのでは、比較的抵抗の低い塗
料を使用する場合には絶縁距離が不足するという
問題を生ずる。この問題は、メタリツク塗料のよ
うな導電性塗料のときには、使用時に塗装機の高
電圧印加部である塗料噴出孔部と接地した塗料バ
ルブの間が導電性塗料の満ちたパイプで結ばれる
ことになるため特に重要である。

本考案は上記問題を鑑みてなされたもので、塗
装機本体を絶縁性の支持板で保持し、該支持板の
背面即ち塗装機の塗料噴射側と反対側の支持板面
に塗料の供給を制御する塗料バルブを取付け、該
塗装機本体と塗料バルブ間を接続する塗料供給パ
イプを塗装機本体の外周を周回せしめた位置関係
で設けたことを特徴とする。

上記したように本考案では、必要な絶縁距離を
確保するために、塗料供給パイプを塗装機本体の
外周を周回または螺回させたことを特徴とする。
塗装機本体を周回させる回数は、通常の塗料では
半周以上させれば充分であるが、必要に応じそれ
以上１〜数回巻きつけるようにしてもよいが、あ
まり多く周回させることは塗装機が重くなり大型
化されるので好ましくない。

塗料供給パイプの長さは、特に限定されない
が、塗装機から吐出される塗料の吐出動作のON
−OFF応答性の良さ、および必要な絶縁距離等
を考慮して、塗料噴出孔から塗料バルブまでの距
離が350mm以下、好ましくは100〜350mm、即ち塗
料パイプの長さは70〜300mmとするとよい。塗料
供給パイプは絶縁性のプラスチツクまたは合成ゴ
ム製のものが用いられ、内径３mm以下、肉厚２mm
以上のものが好ましく使用される。

本考案において塗料供給パイプの肉厚を２mm以
上としたのは絶縁耐力を確保するためである。ま
た長さ、300mm以下としたのは塗料バルブのON−
OFF時に塗料噴出孔からの時間遅れによる塗料
の吐出が無い状態等を避けるためと、前記肉厚と
相まつて自己形状保持力を確保し、塗装機本体の
動きと合わせて塗装機本体と比較的近い位置でし
かも本体等と接触することなく追随せしめるため
である。

また、パイプの内径を３mm以下としたのは、 次式： Ｒ＝ρｌ／Ｓ （式中、Ｒ：塗料供給パイプ内の電気抵抗値 ρ：塗料の体積固有抵抗 ｌ：塗料供給パイプの長さ Ｓ：同パイプの断面積） で諸数値との関係が表わされることから、塗装機
本体と塗料バルブ間の必要な電気抵抗値を、前記
した塗料供給パイプの長さｌが300mm以下でも得
られるようにするにはパイプの断面積Ｓが小であ
ることが必要となり、内径は前記の範囲とするこ
とが好ましい。

また、パイプの内径が小であると、そこを流れ
る塗料の流速が早くなるので、メタリツク塗料を
使用した場合には、塗料中のメタル片が沈着する
のを防止するのに有効である。

塗料供給パイプは、絶縁性のプラスチツクまた
は合成ゴム製のものが用いられ、保形性のために
はやゝ硬めのものを用いるとよい。

本考案においては、後記するように絶縁性の支
持板内に塗料通路を穿設して必要な絶縁距離、絶
縁耐力を得るようにすることもできる。

以下本考案を図面にしたがつて説明する。

第１図は本考案の一実施態様を示す小型静電塗
装機の側面断面図であつて、例えばアセタール樹
脂等の絶縁材料製の塗装機本体１の略中心部に
は、高電圧ケーブル２の先端部および該先端部に
接続された高抵抗３が、高電圧ケーブル２の被覆
絶縁層４の材料と同材質の熱可塑性樹脂層５で密
封的に被覆成形されて挿入され、ケーブル押え６
で塗装機本体１に装着されている。なお、高抵抗
３の先端部には、内腔を有する小さい金具７が高
抵抗３と接触した状態で同じく熱可塑性樹脂層５
内に埋め込まれており、該金具７の内腔には金属
製のコイルバネ８が、その先端部を熱可塑性樹脂
層５の外部に露出した状態で挿着されている。そ
して、コイルバネ８の前方には、塗装機本体１内
に固着された導電性の封止部材９が位置してお
り、高電圧ケーブル２から高抵抗３、金具７、コ
イルバネ８を通して供給される高電圧を、封止部
材９の前方に設けられたコイルバネ１０を介して
先方の針状荷電電極１１に導通する。前記封止部
材９はまた、コイルバネ１０および針状荷電電極
１１が延在する塗料流路１２から塗料が高抵抗３
側に浸入するのを防止する役割を果す。一方、前
記ケーブル押え６の後端にはシース（外皮）押え
１３が螺合されており、スリーブ１４と協動して
高電圧ケーブル２の周囲を覆いかつ接地された導
電性もしくは半導電性のシース（外皮）１５を固
定している。

本実施例においては、高電圧ケーブル２の先端
部および高抵抗３との接続部が、熱可塑性樹脂層
５によつて完全に被覆されているので、そこから
高電圧が漏洩するおそれがなく、従つて高電圧の
絶縁対策に関する問題は高抵抗３の最先端部分、
本実施例の場合は、金具７およびコイルバネ８が
存在する部分を起点として考えればよいので、実
質的に高抵抗３の長さに相当する距離だけ導電性
もしくは半導電性の接地されたシース１５の取付
位置を短縮することができ、その分塗装機本体１
の長さは通常のものよりも短かくなつている。

塗装機本体１内にはさらに、塗料の霧化用空気
の供給路１６が形成されており、ここを通つて供
給される圧縮空気は、連絡空気通路１７を経て環
状の霧化用圧縮空気噴出口１８より噴出し、前記
塗料流路１２を通つて塗料吐出孔１９より吐出さ
れる塗料を霧化し、該霧化された塗料は前記針状
荷電電極１１によつて荷電される。さらに、塗装
機本体１内には前記空気供給路１６と平行しても
う１本の空気供給路（図示せず）が穿設されてお
り、この空気供給路より供給される圧縮空気は、
２本の空気通路２０，２０′を通つて塗装パター
ン調整用空気噴出孔２１，２１′より噴出し、塗
装機の塗装パターンを丸パターンから扁平パター
ンへ、即ち塗装機からの霧化塗料の飛翔方向を規
制し、調整する。

塗装機本体１は、絶縁性の支持板２２に取付ネ
ジ２３で固定され、さらに絶縁性の固定台２４を
介して塗装ロボツトのアーム２５に固定ボルト２
６で固定されている。アーム２５は、塗装機を強
固に保持するということから金属製であり、固定
ボルト２６もかなりの強度を要求されるので金属
製のものが多用される。アーム２５は通常接地さ
れており、特に本考案の場合のように小型の静電
塗装機を用いた場合は、塗装機先端とアーム２５
および固定ボルト２６との距離が短かくなるが、
このように塗装機先端の高電圧が印加された針状
荷電電極１１の近傍に接地された物体が存在する
と、静電界の構成に悪影響を及ぼして塗着効率の
低下を招いたり、接地された物体に塗料が付着し
て機器を汚染したりすることが多いので、本実施
例のように固定ボルト２６上に遮蔽のための絶縁
性のキヤツプ２７をかぶせることが好ましい。

前記絶縁性の支持板２２の背面２８には、塗料
供給のON−OFF制御を行なうためのメタリング
バルブ２９が着脱可能に取付けられており、塗料
供給源よりの塗料供給管（共に図示せず）が塗料
入口３０に接続され、本実施例ではメタリングバ
ルブ２９の底部に位置する塗料出口３１に、前記
支持板２２内に穿設された塗料通路３２を介して
前記塗料流路１２に連通した塗料供給パイプ３３
が接続される。メタリングバルブ２９は前記した
ように金属製のものが多く通常接地されている
が、この接地されたメタリングバルブ２９を絶縁
性の支持板２２の背面２８に取付けることによつ
て、支持板２２が高電圧が印加される塗装機先端
の針状荷電電極１１に対して絶縁性の遮蔽物とし
て作用するので、塗装機先端部とメタリングバル
ブ２９との距離を短かくすることが可能となり、
従つて塗装機自体をコンパクトにまとめる上で非
常に有用である。

しかして、塗料としてメタリツク塗料のような
導電性塗料を用いる場合は、絶縁性を確保するた
めには高電圧が印加されている塗料流路１２から
接地されているメタリングバルブ２９までの塗料
供給路の距離、即ち塗料通路３２および塗料供給
パイプ３３を加えた長さは、所定値以上の長さ
（100mm以上、好ましくは150mm以上）が必要とさ
れるが、本考案のように塗装機本体１内には塗料
供給路および塗料供給用のON−OFF機構を設け
ず、別に設けたメタリングバルブ２９によつて塗
料供給パイプ３３を通して塗料を供給するように
した場合には、塗装機本体１を小型化することが
できる一方、塗料供給路の絶縁距離を充分にと
り、メタリツク塗料のような導電性塗料でも使用
できるようにするには、特別な配慮が必要であ
る。

本考案では、塗料供給パイプ３３を、第２図に
示すように塗装機本体１の外方を周回するような
位置関係で、塗装機本体１とメタリングバルブ２
９とに接続せしめている。このように塗料供給パ
イプを塗装機本体の近傍外周に配置せしめると、
塗装機本体１を小型化し、塗装機先端部とメタリ
ングバルブ２９とを近接させたにもかかわらず、
塗料供給路の絶縁距離、即ち塗料供給パイプ３３
の長さを充分とることができ、かつ塗装作業のた
めに塗装機を動かした場合でも塗料供給パイプ３
３の自己形状保持力をもたせることができるので
有利である。

以上、塗装ロボツト等に取付けて使用する空気
霧化式静電塗装機の例について本考案を説明した
が、本考案は上記例に限定されることなく、空気
霧化式や液圧霧化式、静電霧化式等の各種静電塗
装機に好適に適用することができる。

以上、説明したとおり、本考案では塗料バルブ
を塗装機本体と分離したため、塗装機本体が単純
化され小型化・軽量化され、かつその際生ずる高
電圧印加部に接地物である塗料バルブとの問題を
塗料供給パイプを塗装機本体外周を周回させた位
置関係で設けることによつて解決しているため、
絶縁距離が充分にとれるとともに、塗装時に塗装
供給パイプが垂れて被塗装物に触れるということ
もないなど多くの優れた効果を奏する。

またさらに塗料バルブを塗装機本体の絶縁性支
持板に取付けたため、ロボツト等に取付けたとき
に生ずるロボツトの動きに応じて塗料バルブと塗
装機本体の相対的位置関係が変るという不便さを
避けることができる。加えるに、本考案では絶縁
性の支持板の背面に塗料バルブを取付けているた
め、塗料バルブを接地した場合でも、高電圧印加
部である塗装機本体先端の放電電極と接地導体で
ある塗料バルブとの間には絶縁壁があることとな
り、支持板の絶縁効果によつて両者の距離を短く
することができ、ひいては塗装機全体を小型化す
ることができる。また、支持板は放電電極から塗
料バルブに向うイオン電流や荷電塗料粒子の遮蔽
板としての役割をも果し、塗装時の安全や汚れ防
止に大きく寄与するなど多くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案塗装機の一実施例の側面断面
図、第２図は同実施例の正面図を示す。 図中、１……塗装機本体、２……高電圧ケーブ
ル、３……高抵抗、４……被覆絶縁層、５……熱
可塑性樹脂層、６……ケーブル押え、７……金
具、８……コイルバネ、９……封止部材、１１…
…針状荷電電極、１２……塗料流路、２２……絶
縁性の支持板、２９……メタリングバルブ、３３
……塗料供給パイプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 塗装機本体を絶縁性の支持板で保持し、該支
   持板の背面に塗料の供給を制御する塗料バルブ
   を取付け、該塗装機本体と塗料バルブとを接続
   する塗料供給パイプを塗装機本体の外周を周回
   せしめた位置関係で設けたことを特徴とする小
   型自動静電塗装機。 (2) 塗料供給パイプが内径３mm以下、肉厚２mm以
   上、長さ70〜300mmの絶縁性のホースである実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の静電塗装
   機。