TW574078B - Devices and processes for powder coating - Google Patents

Description

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【背景 為求環 以靜電 射方式 搶前端 暈電極 產生電 極之際 粉體塗 物表面 但，行 崎同時 暈放電 另，隨 被塗物 生電離 即產生 技術】 保而不 粉體塗 將粉體 噴嘴開 外加高 暈放電 ’與電 料，受 〇 連續電 亦抑制 。結果 帶電粉 表面與 、放出 反向電 使用溶劑、不對環境產生公害之塗裝法中， 裝法倍受矚目。此靜電粉體塗裝法，係藉喷 塗料自塗料槽導入噴搶，再藉噴送氣流自9喷 口喷向被塗物。同時，對位於噴搶前端之電 電壓，被塗物電接地，自喷搶電極向被塗物 二就此，喷嘴開口噴出之粉體塗料於通過電 暈放電所生等離子發生衝突而帶電，帶電之 喷送氣流與沿電力線之電力影響塗附於被塗 暈放電時，電暈放電所產生負離子之空間電 電暈放電發生，實難求電暈電極產生均一電 有降低被塗物塗附效率之虞。 體塗料之塗附，塗膜表面電位亦隨之升高， 塗膜之間遂產生絕緣破壞，此部份之氣體產 正離子，與電暈放電產生之負離子中和，亦 離，結果降低塗膜品質。 【發明開示】 本發明為求解決此問題，以提供能提高被塗物塗附效率與

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優質塗膜之粉體塗裝裝置及方法為目的 五、發明說明（2) 本發明所用粉體塗裝裝置，係藉被塗物電接地，於立 行靜電塗附帶電粉體塗料之粉體塗裝裝置，包含向被塗物 喷射叙體塗料之喷搶本體、設於喷搶前 電…少1具電晕電極、可外加脈衝狀高電塵於電晕/ 極以促使電暈放電之脈衝高電壓發生裝置。 本發明f用粉體塗裝…係藉被塗物表面電接地，於盆 表面行靜電，塗附帶電粉體塗肖 射^ 設靖前端至少-具電晕電極，經 =士電=電，藉此方法使噴出粉體 【發明貫施最佳型態】 m所附圖面說明本發明最佳實施型態。 貫施型態1 ΐ;=ί散器3外圍後，與喷搶本體最前端之環狀喷 狀電暈電』賀Γ開口4内側有靠擴散器3支撐之數個針、 壓發：^具生/可置】成如第2圖所示。脈衝高電 雷敗7 ^ ^ 產生低電壓脈衝信號之脈衝信號發生 =，、外將力 電路7，且晰浪電極5之回電壓外加回路8。脈衝信號發生 /、、衝制御電路丨丨、與其接續之基準電壓制御電

574078 連蕊一 91133270 年 月 修正 曰 五、發明說明（3) T2 ;基準：：11可從外設定脈衝幅T1、脈衝間隔 脈衝狀高電愚之=值=1 2，可從外部輸人電暈電極5外力σ 信號。另及基極電細值，以及起始 電路13、振盪ΐ路A、：=路8，具串連之振盪ffiDC電源 ;DC電路U則自外部接續AC電源。$路16振逯 電電流以之基準電壓制御電路12係介敌 7同接續至表示裝置J :壓外加電路8之整流電路16，再 ° 衝間隔T2# 依照外部輸入之脈衝幅T1及脈 =T巧，形成如第3圖所示帶有脈衝幅丁、 此=二衝信號S1，輸出至基準電厂堅制御電二 例如抓脈衝間隔T2值介於數毫秒〜數百毫秒間，' 1夕J如叹疋為5〜5 〇 〇毫秒。 如第3圖所示’基準電壓制御電路12依照外 = L電細及基極電㈣2值，修整帶有對應峰 至ΐ = 電路12輸入起始信號，此脈衝信號S2輸出 回電£外加電路8之振盪用DC電源電路丨3。 3 = 輸人之脈衝信脱，經振盈用^電 源電路13增幅，再經振盪電路14，如第3圖所示轉換 ，波信號S3。&高週波信號S3輸人至昇壓電路1 5，於此问 塗為高電壓，I經整流電路16整流成如第3圖所示之帶有 574078 to 曰 9113327η_年月 五、發明說明（4) = 極電壓HV2之脈衝狀高電壓信號S4。例如 〇 芏 叹疋為50〜1 50KV，基極電壓HV2設定為 古#、。另:脈衝幅T1及脈衝間隔T2設定為數毫秒〜數百 It丄經況用整流回路1 6可完整重現脈衝波形。 物發出門：】Γτ信號S4外加電暈電極5，電暈電極5對被塗 B週』T=脈衝幅T1 +脈衝間隔T2之電暈放電。此 喻i ，喷^氣流供給粉體塗料至粉體流路2，從環狀 被塗物私斗向方喷出。喷出之粉體塗料，自電暈電極5朝 表面。*生電暈放電、產生負離子帶電後，塗附於被塗物 大高電壓信號S4之外加，電暈電極5發生數毫秒〜數 期之間歇電暈放電，因此電暈放電所起之負 雷—新^充斥於喷搶本體1及被塗物空間中，負離子空間 外::1 ί之電暈放電制御作用亦縮小Η吏高電壓信號S4 物之塗附效率 軍放電。為此可提升被塗 j二ΐ ΐ加脈衝狀高電壓信號S4，藉脈衝幅T1及脈衝間隔 可在不降低外加電壓情況下縮小放電電流Id， f電：電極5因產生均一電晕放電，使放電電流η不集 中、難以發生反向電離。從而得品質優異之塗膜。

Up:電軍電壓5之電暈放電’放電電流id可藉經高電 m路8整流電路16之放電電流制御電路17加以監 :ί:先設定於此放電電流制御電路Η之限流值Ith相 車父。放電電流制御電路17基於比較結果，以不使放電電流

第9頁 574078 案號 91133270 五、發明說明（5) I d超過限流值11 h為準，經基準電壓制御電路1 2調整脈衝 信號S2之脈衝幅T1及脈衝間隔T2，亦即進行功率比調整。 另，^卜加於電暈電極5之高電壓信號S4之峰值電壓jjvi、基 極電壓HV2、放電電流id、限流值I th等顯示於顯示裝置 1 8。可供操縱者把握脈衝高電壓發生裝置6之動作狀況。 如上，，因脈衝幅τΐ與脈衝間隔T2大小係設定為數毫秒〜 f文百耄心間，脈衝^號發生回路7所產生之低電壓脈衝信 號S2經高電壓外加回路8昇壓，再經整流回路“完整重^ =衝波形，可得外加於電暈電壓5之脈衝狀高電壓信號 因此，只需一具高電壓外加回路8即能實現脈衝帶 :且仔到體積縮小、成本低廉之高性能粉體塗裝裝置。 美準上態1，雖以放電電流Η不超過限流值⑽為 i ί=ΐ !堡制御電路12調整脈衝信號s2之效能比；

Ith之鬥^ 、可在放電電流Id不超過預先設定限流值 峰值電及農1基/電壓制御f路12調整脈衝信號S2之 %值冤壓V1及基極電壓V2值。 實施型態2 只知型恶2所用之脈衝高電壓 示。此脈衝高電星發生裝詈\生/^電路構成如苐4圖所 衝高電壓發生裝置，將脈衝:'f2圖所不貫施型態1之脈 路續而成。模式號發生電路7與模式選擇電 塗模式、凹陷部分J模路3: ’備有對應厚塗模式、薄 種塗裝模式之峰值請各 &極電壓HV2、脈衝幅τι及脈 第10頁 574078

衝間隔T2組合。 選㈠塗裝模式，投入圖示上 則分峰值電請1及基極電㈣2 同，電量雷御電路，之後即和實施型態1相 靜電塗裝。。外加脈衝狀高電壓信號S4後對被塗物進行 =具備模式選擇電路31後 便能輕易對應各種模式進行 Φ 實施型態3 貝施型恶3所用之粉體塗带步晉 一 1之粉體塗裝裝置相㈣: 〃係和扪圖所示實施型態 ΪΪ二上部構成則與實施型態1相異。 二用脈衝高電壓發生裝置電路構成如第5圖所 電極5之"^「堅k發生裝置，備有外加高電壓信。於電暈 %極5之兩電壓外力雷玫s 古；r 、弘皁 昇壓電路15及整流電二：源;電路13、振盈電路“、 外部AC電源。高電壓外’振/二此電源電路!3接有 垂a w a a 电&外加電路8之整流電路1 6則接有放雷 告1 :Γ吉二:路1 9 ’再者放電電流制御電路1 9則經基準電芦 =路20與振盈臟電源電路"接續，以上即； = 5:1 基制御電路2°則自外部輸入外加於ίΪ 電極5之局電壓信號SQ峰值電㈣指令值與起始電軍

574078 月 修正 曰 案號 91133270 五、發明說明（7)

再者，放電電流制御電路】Q 顯示裝置22。 電路19 ’連接放電電流設定電路2】與 @电/L 御電路1 9，係隨電暈電極5之高電 壓# 5虎So外加，將鬲雷题々k 4 屯 Φ Φ 4 τ亚仏杜 了电&外加電路8之整流回路1 6所得放 電電"IL I 〇平均值，與放電雷户讲 比較之比較電路23，此比’ ^ ^於輸出設定值Is相 2 4。另，增幅電路2 4藉及駚私问+ ^ 取佳增盈Go要大之增益Gv。 ’ 以下說明實施型態3之動作。#先 準電壓制御電路20，產生呈右#+虛从加^ 衣置基 ^ ^ ^ m 生，、有對應外部輸入峰值電壓HV指 令值之低電屋^虎Sv，並從外部輸入起始信號，此 ^ #號Sv以輸人信號Sl輸出至高電壓外加電路8之振盈 電源電路13。輸入信抓，經振盈用 再經振盪電路14轉換為莴用咕严％ lL 一 " ^ ? 曰颅赍, 兴為同周波化唬。此高周波信號輸入至 幵壓電路15，於此昇壓為高電壓， 至 高電壓信號So。 丹、、工正机電路16整流為 此處隨電暈電極5外加高電壓信號3〇，自 之整流電路1 6 门电&外加電路8 =放電電流1〇平均值，與放電電流設定電路2 :值Is，經放電電流制御電路19之比較電路23相 〉 者相差經增幅電路24增幅增益Gv，U 夺兩

基;電=電路2。。因此，基準電厂輸J ;S =電壓HV指令值所生成之低電壓信號Sv以差:： 〜 雨入唬以輸出至高電壓外加電路8之振盪用Dc 第12頁 574078 修正 曰 j 號-jjjj3270 五、發明說明（8) 電源電路13。如此放電電流1〇 饋制御。 丁 J值汉马汉疋值I s以行反 由於放電電流制御電路丨9之增幅 佳增益Go要大之增益G自 :較反饋制御最 饋制御。且社果，：”Sl即過調’振蘯狀態下行反 高電壓請:ΐ尚電壓外加電路8外加至電暈電極5之 周期10〜100、卞如第7圖所不，如峰值電壓HV20〜100KV、 秒之三角波狀脈衝信號。 如此脈衝狀高電壓信號So外加於電暈電極5，雷# ^ h R 對被塗物產生間歇性電晕放電。、=35，产電嘻軍，電極f即 嗔出之於脚+ ί粗奴從環狀喷嘴開口4向前方喷出。 產生負，藉電暈電極5朝被塗物發生之電暈放電 2負離子帶電後，塗附於被塗物表面。 晕電極5產生間歇性電晕放電，電晕放電所起之 離子介於喷槍本體1及被塗物間空間中，負 γ 此私所引起之電暈放電制御作用亦縮小，高電壓 中之電晕電極5產生均句電晕放電。為此可提 升被塗物之涂科分、香 β 风 電雷、、X盒 率。另，由於產生均勻電暈放電，使放 s . 1 m局部集中，難以發生反向電離。從而得品質優 共之塗膜。 、又 實施型態4 j，貝轭型怒3中放電電流制御電路丨g，亦可以第8圖所示 、之放兒i /爪制御電路1 9 a代替。此放電電流制御電路

574078 _案號 91133270

五 、發明說明（9) _ 1 9a，係以第6圖所示實施型態3之放電雷户制從币 2之延遲電路25。此延遲電路25所；；=電=御電路 ^準電壓制御電路20，回歸至高電壓 ς ° ^Sd，經 成反饋回應诘洚私、际 > 祕、、甚处％ 、卜加電路8 ’因此形 電電产制i Φ 11又 又'匕、’為此，與使用第6圖放 號之實施型態3相同，三角波狀高電溫； 儿ύ〇自同電壓外加 外加至 口 生間歇電暈放電。 軍電極5，電軍電極5產 此狀況下增幅電路2 4夕辦只，y只棘 相，又戍較最= 制御最佳增益G〇為理 心 &私竑佳增益Go大之增益Gv亦可。 句理 另本毛明不限於如第丨圖所示具數個曰 體塗裝裝置’亦可以單-電暈電極，或且：軍亟5之粉 塗裝裝置亦相同適用。 3具線狀電極之粉體 574078

號 91133270 圖式簡單說明 【圖面簡單說明】 第1圖；係本發明實施型態1之粉體塗裝 1 . 、衣罝構造圖。 係貫施型態1所用脈衝高電壓發生 义生4置電路構成方 第2圖 塊圖（ 係實施型態卜斤用脈衝高電塵發生裝置動作示意信 第3圖 號圖。 第4圖；係實施型態2所用脈衝高電壓發生 塊圖。 衣罝电路構成方 第5圖；係實施型態3所用脈衝高電壓發生 塊圖。 衣i电路構成方 =所用放電電流控制電路構成方塊圖。 第7圖，係二施型悲3所用高電壓信號波形圖。 〒8圖；係實施型態4所用放電電流控制 【符號簡單說明】 傅风万塊圖。 1喷搶 2粉體流路 3擴散器 4喷嘴開口 5 電量雷搞 6 脈衝高電壓發生裝置 7脈衝信號發生電路8高電壓外加回路 1j脈衝制御電路 1 2基準電壓制御電路 ，盈用DC電源電路14振盪電路 昇[電路 1 6 I流電路 ^電電流制御電路18高電壓外加電路 ^電電流制御電路1 h放電電流制御電路 i 4 t f |]御電路2 1放電電流設定電路

第15頁 574078 案號91133270 年月日 修正 圖式簡單說明 2 2 顯示裝置 2 4 增幅電路 3 1模式選擇電路 T1 脈衝幅 HV1峰值電壓 S1 低電壓脈衝信號 V2 基極電壓 2 3 比較電路 2 5 延遲電路 T 2 脈衝間隔 HV2基極電壓 V 1 對應峰值電壓 S 2低電壓脈衝信號 S4 Id So S v Is Go Gy T 間歇週期 I t h限流值 S i輸入信號 Sd差分信號 I 〇放電電流 G v增益 脈衝狀高電壓信號 放電電流 外加高電壓信號 低電壓信號 輸出設定值 最佳增益 增益

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Claims (1)

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   【申請 1 · 一種 電接地 之噴搶 帶電之 暈放電 2. 如申 壓發生 路，以 高電壓 3. 如申 壓發生 過之放 御電路 以不超 路所產 專利範 粉體塗 之被塗 主體、 電暈電 之脈衝 請專利 裝置， 及將上 、外加 請專利 裝置， 電電流 ;以及 過放電 生脈衝 圍】 裝裝置，特徵係將帶電粉體塗料靜電塗佈於 物表面上，該裝置具有被塗物噴射粉體塗料 上述噴搶本體前端設有至少一具使粉體塗料 ，、外加脈衝高電壓於上述電暈電極產生 咼電壓發生裝置。 範圍1所述之粉體塗裝裝置，上述脈衝高電 具有產生低電壓脈衝信號之脈衝信號發生電 述脈衝信號發生電路所生之脈衝信^壓至 於上述電軍電極之南電壓外加電路。 範圍2所述之粉體塗裝裝置，上述脈衝高電 具有將伴隨外加上述電暈電極之高電壓所\ ’與事先設定限流值做一比較之放電電流= ’能基於上述放電電流制御電路所做比較， 電流限流值為準，調整上述脈衝信號發生電 信號功率比之基準電壓制御電路。 X 4·如申請專利範圍2所述之粉體塗裝裝置，上述脈衝高電 壓發生裝置，具有將伴隨外加上述電暈電極之高電壓53所流 過之放電電流，與事先設定限流值做一比較之放電電流& 御電路；以及，能基於上述放電電流制御電路所做比^， L· 以不超過放電電流限流值為準，調整上述脈衝信號發=電 路所產生脈衝信號電壓值之基準電壓制御電路。^ X 5·如申請專利範圍1所述之粉體塗裝裝置，上述脈衝高電 壓發生裝置，能外加極數毫秒〜數百毫秒脈衝幅之脈^狀

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   修正 六、申請專利範圍 高電壓於上 6 ·如申請專 壓發生裝置 其產生電暈 電暈電極之 壓外加電路 流制御電路 述電暈電極。 利範圍1所述之粉體塗裝裝置，上述脈衝高電 ，具有能外加高電壓信號於上述電暈電極，使 放電之咼電壓外加電路；以及將伴隨外加上述 高電壓2流過之放電電流平均值’藉上述高電 振盪狀態行反饋制御以調整為設定值之放電電 〇 7 ·如申請專 制御電路， 電路、及增 加電路，同 路。 利範圍6所述之粉體塗裝裝置，上述放電電流 包含將放電電流平均值與設定值做比較之比較 幅上述比較電路輸出後，反饋至上述高電壓外 時具較反饋制御最佳增益要大增益之增幅電 8.如申請專利範圍6所述之粉體塗裝裝置，上述放電電流 制御電路，包含將放電電流平均值與設定值做比較之比較 電路、及延遲上述比較回路輸出，以反饋至上述高電壓外 加電路之延遲電路。

   9 ·如申請專利範圍8所述之粉體塗裝裝置，上述放電電流 制御電路，包含增幅上述比較電路輸出、以輸入上述延遲 電路之增幅電路。 1 〇 · —種粉體塗裝方法，特徵係將帶電粉體塗料靜電塗佈 於電接地之被塗物表面上，該方法以喷搶主體向被塗物喷 射粉體塗料、上述喷槍本體前端設有至少一具使粉體塗料 帶電之電暈電極、另以脈衝狀高電壓外加於上述電暈電極 產生電暈放電，藉以喷射帶電粉體塗料。

   第18頁 574078 _案號 91133270_年月日_^_ 六、申請專利範圍 11.如申請專利範圍1 0所述之粉體塗裝方法，產生低電壓 脈衝信號，將該脈衝信號昇壓至高電壓後外加於電暈電 極。 1 2 ·如申請專利範圍1 0所述之粉體塗裝方法，以帶有數毫 秒〜數百毫秒脈衝幅之脈衝狀高電壓外加於電暈電極。 1 3.如申請專利範圍1 0所述之粉體塗裝方法，外加高電壓 信號於電暈電極同時，以伴隨該高電壓信號外加所流過之 放電電流平均值當為設定值，將高電壓信號處於振盪狀態 下以行反饋制御。 1 4.如申請專利範圍1 3所述之粉體塗裝方法，以較反饋制 御最佳增益要大增益之設定，形成振盪狀態。 1 5.如申請專利範圍1 3所述之粉體塗裝方法，藉延遲反饋 制御應答速度，以形成振盪狀態。

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