WO2005009621A1

WO2005009621A1 - 静電塗装装置

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Publication number: WO2005009621A1
Application number: PCT/JP2004/010872
Authority: WO
Inventors: Kimiyoshi Nagai
Original assignee: Ransburg Industrial Finishing K.K.
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2005-02-03
Also published as: JPWO2005009621A1; US7617997B2; CN1816395A; KR20060054340A; CN1816395B; DE602004020352D1; EP1655076B1; US20050040262A1; JP4678858B2; KR101106696B1; EP1655076A4; EP1655076A1

Abstract

回転霧化頭(5)に供給する全供給電流I1と高電圧Vmとが全電流センサ(115)及び高電圧センサ(116)によって検出される。また、静電塗装機(2)の後端金属プレート(40)を介して、塗装機(2)内部の塗料通路、シンナー通路、エア通路の総リーク電流I2が検出される。総リーク電流の値I2がしきい値Iaを超えているときには、回転霧化頭(5)印可する高電圧の値Vmを段階的に低下させる。

Description

静電塗装装置

技術分野

本発明は静電塗装装置に関する。背景技術

静電塗装装置は、外部又は内蔵の高電圧発生回路（カスケード）で生成し明

た高電圧により塗料粒子を帯電させ、この帯電した塗料粒子をアース電位の田

被塗物に塗着させるものであり、塗装機の常用電圧値が所定の値（例えば一

9 0 kV ) に維持するように、使用する塗料の種類に応じて印加する高電圧値を切り替えるようになつている。

また、従来の静電塗装装置は、被塗物を接近して短絡事故が発生する前に高電圧発生器の動作を遮断して、高電圧の印加を停止する安全機構が組み込まれている。具体的には、塗装機内の高電圧ケーブルに過電流が流れたことを検知する過電流検知手段を設け、常用最大電流（例えば 2 0 0 A ) を越える電流が流れたときにカスケ一ドの電源を遮断して塗装作業を停止するようになつている。

しかし、安全機構は、作業の安全を確保するために電源供給を遮断するものであるが、このことは塗装作業を中断を強要することを意味し、例えば自動車ボディのような高価な被塗物にあっては大きな損害を与えてしまう。安全機構を組み込んだ静電塗装装置の従来例の一例が日本国の特開平 9 ( 1 997) - 2 6 2 5 0 7号公報に開示されている。この従来例では、塗装雰囲気の湿度によってリーク電流の値が異なり、塗装雰囲気の湿度が高い程、リ —ク電流の値が大きくなることから、塗装雰囲気の湿度を検出して、この湿度が高いときには、安全機構の感度を低下させることを提案している。すなわち、特開平 9 ( 1 997)— 2 6 2 5 0 7号公報は、塗装雰囲気の湿度が高いときには、常用最大電流を越えた電流が流れたとしてもカスケ一ドの電源を遮断しないで塗装を継続することを提案している。

日本国の特開平 2 - 2 9 8 3 7 4号公報は、高電圧の供給を遮断する安全機構の一部を構成する付加的な機能として、高電圧印加経路内に流れる電流を常時監視し、常用最大電流値以上の電流が流れたときには、高電圧発生器の出力電圧を自動的に降圧させて、電流値を常用電流値の範囲内に抑えることを提案している。

日本国の特開 2 0 0 2— 1 8 6 8 8 4号公報は、塗装機回りに塗料などの汚染物が付着することによりリーク電流が増大すると、塗装機に印加される高電圧が実質的に低下してしまう等の問題が発生することを鑑みて、高電圧印加経路内の電流又は電圧の振幅値を積算し、この積算値が所定の設定値を越えたときに警報を発して作業者に注意を促すことを提案している。

上記特開平 2 — 2 9 8 3 7 4号公報のように、高電圧印加系の電流を常時監視して、常用最大電流値以上の電流が流れたときに、静電塗装機に印可する高電圧の値を自動的に降圧させることにより、例えば、塗料に含まれるメタル成分がブリッジを造ってリーク電流が発生しても、火災などの危険性が無いときには、塗装機に印加する高電圧の値を低下させることでリーク電流の値を下げた状態で塗装を継続できるという利点がある。

ところで、静電塗装装置は、例えば回転霧化頭を備えた形式のものにあつては回転霧化頭を駆動するのにエアモータを使うのが一般的であり、また、スプレー式のものにあっては塗料を噴霧させるのにエアを使うのが一般的あるが、塗装装置のエア通路にゴミなどが付着してリーク電流が発生することがある。また、静電塗装機は、例えば高電圧発生器を内蔵した形式のものにあっては、内部の高電圧発生器で高い電圧を生成し、また、高電圧発生器と回転霧化頭とが僅かな距離しか離れていないため（絶縁距離が小さい）、少しのゴミゃ付着物が塗料通路などに付着すると、これがリーク電流の発生源になる可能性が極めて大きい。したがって、上記特開 2 0 0 2 — 1 8 6 8 8 4 号公報のように、リーク電流を検出して、過大なリーク電流が発生したときに警報を発したとしても、その原因となる高電圧リーク発生箇所を探し当てるのが難しいという問題がある。発明の開示

本発明の目的は、高電圧のリークが発生しても塗装作業を継続することのできる静電塗装装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、作業者が塗装機内部におけるリークの発生源を直ちに知ることのできる静電塗装装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、作業者の安全を確保するために危険な状況になったときには高電圧の供給を遮断する安全機構を備えた静電塗装装置を前提として、この安全機構による電源遮断の制御を最適化することのできる静電塗装装置を提供することにある。静電塗装装置の内部で発生する高電圧リークは、塗料通路とエア通路で発生する頻度が高い。そこで、本発明は上述した技術的課題を達成すべく、第 1の観点によれば、

高電圧により塗料を帯電させて被塗物を塗装する静電塗装装置において、前記静電塗装装置の内部エア通路に発生した高電圧リークを検出するリ一ク検出手段と、

該リーク検出手段からの信号を受け、前記内部エア通路にリークが発生したときに、塗料を帯電させるための高電圧の値を低下させる高電圧降下制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の他の観点によれば、

高電圧により塗料を帯電させて被塗物を塗装する静電塗装装置において、前記静電塗装装置の内部塗料通路に発生した高電圧リークを検出するリ一ク検出手段と、

該リーク検出手段からの信号を受け、前記内部塗料通路にリークが発生したときに、塗料を帯電させるための高電圧の値を低下させる高電圧降下制御手段とを有することを特徴とする。本発明の好ましい実施の形態にあっては、静電塗装装置の後端面が導電性材料からなるプレートで構成され、この導電性後端プレートに、塗料通路の一部を構成するポートゃエア通路の一部を構成するポートが設けられている。塗装機内部の塗料通路、エア通路、洗浄液通路における高電圧の総リーク量 (典型的には総リーク電流値）は、導電性後端プレートを介して検出される。例えば、総リーク電流値は、導電性プレートを接地させる経路に抵抗を設けることでに検出可能であり、電流値に変えて電圧値を検出するようにしてもよい。過大な総リーク量を検出したときに、塗料を帯電させるための高電圧の値を最適値まで徐々に低下させるのがよい。

各通路に発生した高電圧リークは、各通路毎に独立して検出するのが、リーク発生箇所を特定するうえで望ましい。静電塗装装置の内部の各種通路のリークは、導電性の後端プレートの各ポートを接地した抵抗に接続させることでに検出可能であり、リーク量は電流値で検出してもよく、電圧値で検出してもよい。

各通路に発生した高電圧リークを、各通路毎に独立して検出する場合、静電塗装装置の安全性を確保する上で、危険度の低い通路の高電圧リークを無視又は 1よりも小さい重み付けをして、前述した安全機構による高電圧供給遮断制御を行うことで、当該安全機構による電源遮断の制御を最適化することができる。

本発明は、回転霧化頭を備えた形式の静電塗装装置及びスプレー式の静電塗装装置に好適に適用可能であり、また、導電性塗料（典型的には、水性塗料）に適用される外部帯電電極を備えた静電塗装装置にも適用可能である。図面の簡単な説明

図 1は、第 1実施例の静電塗装システムの全体概要を示す図である。図 2は、第 1実施例の静電塗装機の内部構造の概略図である。

図 3は、第 1実施例の静電塗装機の後端に配設された後端金属プレートの示す図である。

図 4は、第 1実施例の静電塗装機の液体系（塗料及び洗浄用シンナー）の通路構成を示す図である。

図 5は、第 1実施例の静電塗装システムの電気的な全体系統図である。図 6は、第 1実施例の静電塗装機の高電圧系、液体系、エア系で検出したリーク電流に基づいて出力高電圧の値を最適化する制御の一例を示すフローチヤ一卜である。

図 7は、第 1実施例の静電塗装機の液体系、エア系で検出したリーク電流に基づいて出力高電圧の値を最適化する制御の一例を示すフローチヤ一卜である。

図 8は、外部の高電圧発生器から高電圧の供給を受ける第 2実施例の静電塗装機の概要を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳しく説明する。

第 1実施例（図 1〜図 7 )

図 1は、第 1実施例の高電圧発生回路内蔵形式の静電塗装システムの全体概要を示す図である。図示の静電塗装システム 1は、典型的には自動車ポディの塗装ライン（図示せず）に設置される。静電塗装システム 1は、ロポットアームの先端に装着される回転霧化式静電塗装機 2を有し、この静電塗装機 2に対する塗料供給系はカラーチェンジバルブ 3及びペイントポンプ 4を含む。

また、静電塗装機 2は、既知のように、回転霧化頭 5を駆動するエアモータ 6及び高電圧発生器 7を含む。エアモ一夕 6を駆動するエアやシェ一ピングエアなどのエアの制御はエア操作盤 8によって行われる。また、静電塗装機 2の電圧及び回転霧化頭 5の回転数制御は、ファイバーアンプ 9、光ファィバーケーブル 1 0を介して静電塗装機 2と接続されたコントロ一ラ 1 1によって行われる。

図 1から理解できるように、静電塗装機 2、カラーチェンジバルブ 3、ぺイントポンプ 4は、塗装ラインの塗装ブース内に配設される。他方、エア操作盤 8、コントローラ 1 1、ファイバ一アンプ 9は塗装ブースの外に配設される。エア操作盤 9及びコントローラ 1 1は、塗装ラインの全体を制御する塗装ライン制御装置 1 2に接続されている。なお、図 1、図 5に参照符号 1 4で示すように、コントローラ 1 1は表示器 1 4を有し、この表示器 1 4を使ってオペレータに必要な情報が表示される。

図 2は、静電塗装機 2の内部構造の概略図である。静電塗装機 2は、その後部に高電圧発生器（カスケード） 7に隣接して配置された螺旋チューブ 2 0を含む塗料供給管 2 1を有する。塗料供給管 2 1は、静電塗装機 2の前部の軸線上に延設されて回転霧化頭 5に塗料を供給する。

静電塗装機 2は、前述したように、従来から知られているエアモータ 6が配設されている。エアモータ 6の出力軸 6 aは回転霧化頭 5に連結されており、これにより回転霧化頭 5はエアモータ 6によって回転駆動される。エアモータ 6は、その回りに配置されたエアモータハウジング 2 2を有する。ェァモータハウジング 2 2には、夕一ピンエア供給路 2 3と、タービンエア排気路 2 4と、エアモー夕 6の出力軸 6 aをフローティング支持するべァリングエア供給路 2 5とが形成されている。

静電塗装機 2は、回転霧化頭 5に隣接してシェービングエア吐出口 2 7とパージエア吐出口 2 8とを有する。静電塗装機 2の内には、これら吐出口 2 7、 2 8にエアを供給するエア通路つまりシェービングエア通路 2 9とパ一ジエア通路 3 0が形成されている。

回転霧化頭 5の回転数は、エアモータ 6の回転数を検出するセンサ 3 2によって検出される。回転数センサ 3 2の出力は、静電塗装機 2の内部に設けられた光フアイパーケーブル 3 3を通じて外部のコントローラ 1 1に入力され、回転霧化頭 5の回転数制御に用いられる。

静電塗装機 2は、回転霧化頭 5の洗浄のために、回転霧化頭 5に隣接した位置に R I Mシンナー吐出口を有し、また、回転霧化頭 5の中心部分に開口するノーズフラッシュ吐出口を有している。これら R I Mシンナー吐出口及びノーズフラッシュ吐出口は、共に従来から良く知られていることから、その図示及び説明を省くが、静電塗装機 2の内部には、 R I Mシンナー吐出口及びノーズフラッシュ吐出口に洗浄用シンナーを供給する通路が形成されている。

図 3は第 1実施例の静電塗装機 2の背面図である。静電塗装機 2の後端面は導電性材料つまり金属製プレート 4 0で構成されている。この金属製後端プレート 4 0には、電源系、塗料系、エア系、信号系のための接続ポート 4 ：! 〜 5 8が設けられている。

ポート 4 1は、直流 2 0 Vの低圧電源を静電塗装機 2 (カスケ一ド 7 ) に供給し、また、後に説明する各種検出信号を取り出すための低電圧ケーブル ( L Vケーブル） 1 3 (図 1 ) を接続するためのものである。ポート 4 2、 4 3は塗料系であり、一方のポート 4 2を通じて塗料が供給され、他方のポ —ト 4 3を通じて塗料が塗料源に還流される。ポート 4 4 ~ 5 0はエア系であり、第 1グループのポ一ト 4 4〜4 6はエアモータ 6に関するエア供給ポートである。第 2グループのポート 4 7、 4 8は塗料の噴霧パターンに関連したエア供給ポートである。第 3グループのポート 4 9、 5 0は排気に関連したポートである。

エア系の第 1グループのポート 4 4〜 4 6について説明すると、ポート 4 4は夕一ビンエアにエアを供給するためのポ一トであり、前述したタービンエア供給路 2 3に通じている。ポート 4 5はモータ出力軸 6 aをフローティング支持するためのベアリングエアを供給するためのポートであり、前述したべァリングエア供給路 2 5に通じている。ポート 4 6はエアモータ 6を制動するためのブレーキエアを供給するためのポートである。

第 2グループのポート 4 7、 4 8について説明すると、ポート 4 7はシェ一ビングエアを供給するためのポートであり、シェービングエア通路 2 9に通じている。他方、ポ一ト 4 8はパージエアを供給するためのポートであり、パージエア通路 3 0に通じている。

ポート 5 1、 5 2は洗浄液（油性塗料であればシンナー）に関連したポートである。一方のポート 5 1は R I M用シンナ一を供給するためのポートである。他方のポート 5 2はノーズフラッシュ用シンナーを供給するためのポ —トである。

ポート 5 3〜 5 6は、塗料供給及び還流系に配設された開閉弁と、 R I M 用及びノ一ズフラッシュ用のシンナー供給系に配設された開閉弁とを動作させるためのトリガエァを供給するためのポートである。これらポート 5 3〜 5 6のうち、ポート 5 3は塗料供給管 3 3を通じて回転霧化頭 5に塗料を供給するための塗料開閉弁 6 0 (図 4 )にトリガエァを供給するポ一トである。ポート 5 4は、塗料を塗料源に還流させるための還流管 6 1 (図 4 ) に配設された Dump開閉弁 6 2にトリガエァを供給するポートである。

また、ポート 5 5は、 R I M用シンナー供給路 6 3に配設された R I M用シンナー開閉弁 6 4にトリガエァを供給するためのポートである。ポート 5 6は、ノーズフラッシュ用シンナー供給路 6 5に配設されたノーズフラッシュ用シンナー開閉弁 6 6にトリガエァを供給するためのポートである。金属製後端プレート 4 0は、また、ポート 5 8を有し、このポート 5 8は上述した光フアイパーケーブル 3 3を通じて回転数センサ 3 2からの出力を取り出すためのポートである。

図 5は静電塗装システムの全体系統図である。コントローラ 1 1は、商用交流電源から供給される A C電源を静電塗装機 2に供給する電源電圧に降圧する電源変換器 1 1 0を有する。電源変換器 1 1 0から出力される低圧電源は、スイッチングドライブ 1 1 1で必要に応じた電圧に調整された後に塗装機 2内のカスケード 7に供給される。このカスケード 7に供給される電力はセンサ 1 1 2 (電圧値及び電流値）、高電圧制御回路（H V制御回路） 1 1 3 及びによってフィ一ドバック制御される。

塗装ライン制御装置 1 2は、塗装ラインを流れる自動車ボディや色（使用する塗料）などに応じた所定の指令高電圧値 V _Tを H V制御回路 1 1 3に供給する。 H V制御回路 1 1 3は、回転霧化頭 5に印加する高電圧が指令高電圧値 V _τになるようにスイッチングドライブ 1 1 1を制御する。

塗装機 2内の高電圧発生器（カスケード） 7は、高電圧発生回路（典型的にはコッククロフトウォルトン回路） 7 0 1で構成され、コントローラ 1 1 のスイッチングドライブ 1 1 1及び発振回路 1 1 4からの出力を受けて直流高電圧を生成する。高電圧発生回路 7 0 1が回転霧化頭 5に供給する全供給電流 I tと、出力高電圧 V mつまり回転霧化頭 5に印加される高電圧とは、 L Vケーブル 1 3を経由してコントローラ 1 1の全電流センサ 1 1 5及び高電圧センサ 1 1 6によって検出され、各センサ 1 1 5、 1 1 6の検出値は C P U 1 1 7に入力される。

静電塗装機 2の後端金属プレート 4 0は、各ポート 4 1〜 5 8を構成する導電性継ぎ手と電気的に導通している。各ポート 4 1〜 5 8に通じる塗料やシンナーなどの液体通路、またタービンエアやトリガエアなどのエア通路を通じた、塗装機 2の内部通路の全てのリーク電流 I ₂は、後端金属プレート 4 0に接続された接地ライン 7 0 2に抵抗 R i 2 を設けることにより検出可能である。この総リーク電流 1 ₂は、 L Vケーブル 1 3を経由してコント口 —ラ内の第 2電流センサ 1 1 8によって検出され、そして、この第 2電流センサ 1 1 8の出力は C PU 1 1 7に入力される。

図 5を参照して、抵抗 R il を流れる電流 I iは、静電塗装機 2の回路を流れる全ての電流であり、この全電流 I は、塗装に関与しない電流 I ₃と、塗装に関与する電流 I ₄との和である。換言すれば、塗装に関与する高電圧の電流値 1 ₄は、全電流値 I ェから塗装に関与しないブリード電流 I ₃を差し引いた値に等しい。すなわち、下記の式（ 1 ) で表すことができる。

I 4 = I ! - I 3 ' . . ( 1 )

そして、接地された被塗物 Wを流れる電流 I ₅は、塗装に関与する高電圧の電流値 I ₄から塗装機 2内部で発生した総リーク電流 I ₂を差し引いた値に等しい。すなわち、下記の式（2) で表すことができる。

I 5 = I 4 - I 2 ' · ' ( 2)

上記式（ 1 ) と（2) から、制御対象である被塗物電流値 I ₅は下記の式 ( 3 ) で表すことができる。

I ₅ ⁼ I I ₂— I ₃ . · ' ( 3)

式（ 3 ) においてプリ一ド電流値 I ₃は、高電圧発生回路 7 0 1の高電圧出力値 Vmを抵抗 Rmで割ることにより求めることができる（ I ₃ = Vm/Rbr)。したがって、制御対象の被塗物電流値 I ₅は、下記の式（4) で表すことができる。

I 5 = I 1 - I 2 - Vm/Rbr · · · (4)

塗装機 2内部のリークはエア系と液体系で生じる。図 5を再び参照して、参照符号 2 0 1〜 2 1 4は後端金属プレート 4 0に絶縁材を介して各ポート

4 1〜 5 8の通路に臨んで配設されたセンサを示す。このセンサ 2 0 1〜2

1 4は個々に独立した抵抗を接地させることにより構成することができ、各センサ 2 0 1〜 2 1 4が検出したリーク電流は個々に独立して C P U 1 1 7 に入力される。前述した総リーク電流 I ₂は、各センサ 2 0 1〜2 1 4が検出したリーク電流の総和と等しい。

実施例の静電塗装システム 1のコントローラ 1 1が実行する高電圧制御は、 2つの局面から 2重の制御が行われる。第 1の高電圧制御は実質的に被塗物電流 I ₅の自動調整であり、その具体的な制御例を図 6のフローチャートで示してある。第 2の高電圧制御は実質的にリーク電流 I ₂の自動調整であり、その具体的な制御例を図 7のフローチヤ一トで示してある。

図 6のフローチヤ一トに基づいて第 1の高電圧制御の一例を説明すると、先ず、ステップ S 1で第 1設定値つまり第 1 しきい値 I a を読み込み、次いで、ステップ S 2で全電流センサ 1 1 5及び第 2電流センサ 1 1 8が検出した全電流値 I い総リーク電流値 I ₂を読み込み、また、高電圧センサ 1 1 6 が検出した出力高電圧 VDIを読み込む。

次のステップ S 3で、ステップ S 2で取り込んだ I 、 I ₂、 Vmを上述した式（4) に基づいて演算して被塗物電流値 I ₅を求める。次のステップ S 4で、被塗物電流値 I ₅と第 1 しきい値 I aとを比較し、被塗物電流値 I ₅が第 1 しきい値 I a よりも大きいときには、塗装機 2と被塗物 Wとの間に過大な放電が発生しているとして、ステップ S 5に進んで図外の警報ランプなどの警報を作業者に発する。そして、次のステップ S 6で、コントローラ 1 1 に予め登録されている高電圧許容範囲（典型的には許容％) の読み込みを実行した後に、ステップ S 7で、出力高電圧 Vm が許容範囲内にあるか否かを判定する。ステップ S 7で NOつまり出力高電庄 Vm が許容範囲を下回っているときには、ステップ S 8に進んで、安全機構を動作させる。つまり例えばカスケ一ド 7への電源供給を停止することにより回転霧化頭 5への高電圧の印加を停止する。他方、ステップ S 7で Y E Sつまり出力高電圧 Vm が許容範囲内であるときには、ステップ S 9に進んで、出力高電圧値 Vra を所定量だけ段階的に低下（例えば 5kV降圧）させるように高電圧制御を行い、その後ステップ S 1に戻る。

例えば、一つの自動車ボディの塗装が終わって次の自動車ボディの塗装に移行したときに、上述したステップ S 4において、 N〇つまり被塗物電流値 I ₅が第 1 しきい値 I a以下になっているときには、ステップ S 1 0に移行して、指令高電圧値 V_Tを読み込んだ後に、ステップ S 1 1に進んで、現在の出力高電圧値 V mが指令高電圧値 V _τとほぼ等しいか否かを判定する。このステツプ S 1 1で、 NOと判定されたときには、出力高電圧値 Vm が指令高電圧値 V_Tから離れた値であるとして、ステップ S 1 2に進み、出力高電圧値 Vmを所定量だけ段階的に上昇（例えば 2.5kV昇圧）させるように高電圧制御を行う。他方、ステップ S 1 1で YE Sと判別されたときには、現在の出力高電圧値 V mが指令高電圧値 V _Tとほぽ等しいとして、ステップ S 1 3に進んで警報を解除する。

図 6のフローチャートで例示した制御によれば、例えば、回転霧化頭 5がワーク Wに接近し過ぎて、過大な被塗物電流 I ₅が流れたときには、安全機構を動作させて、高電圧発生回路 7 0 1の動作を遮断し、回転霧化頭 5への高電圧 V mの印加を強制的に停止する。他方、被塗物電流値 I ₅が許容範囲に収まっているときには、高電圧出力値 V m を所定の値ずつ段階的に低下させて（ステップ S 9 )、問題が発生しない程度の被塗物電流値になるまで回転霧化頭 5に印加する高電圧の値が最適化され、これにより被塗物電流の値 I ₅ を問題の無いレベルまで低下させた状態で作業を継続することができる。図 7のフローチャートに基づいて第 2の高電圧制御の一例を説明すると、先ず、ステップ S 2 0で第 2設定値つまり第 1 しきい値 I b を読み込み、次いで、ステップ S 2 1で第 2電流センサ 1 1 8が検出した総リーク電流値 I ₂つまり液体系及びエア系で発生したリーク電流の値を読み込む。次のステップ S 2 2で、ステップ S 2 1で取り込んだ総リーク電流値 I ₂と第 2 しきい値 I bとを比較し、総リ一ク電流値 I ₂が第 1しきい値 I bよりも大きいときには、塗装機 2の内部で過大なリーク電流が発生しているとして、ステツプ S 2 3に進んで図外の警報ランプなどの警報を作業者に発する。そして、次のステップ S 2 4で、コントローラ 1 1に予め登録されている高電圧許容範囲（典型的には許容％) の読み込みを実行した後に、ステップ S 2 5で、出力高電圧 V mが許容範囲内にあるか否かを判定する。

ステップ S 2 5で N Oつまり、塗装機 2の内部のリーク電流が大きく、これにより出力高電圧 V m が許容範囲を下回っているときには、ステップ S 2 5に移行して安全機構を動作させる。つまり、例えばカスケード 7への電源供給を停止することにより回転霧化頭 5への高電圧の印加を遮断する。他方、ステップ S 2 5で Y E Sつまり出力高電圧 V m が許容範囲内であるときには、ステップ S 2 7に進んで、出力高電圧値 V m を所定量だけ段階的に低下（例えば 5 kV降圧）させるように高電圧制御を行い、その後ステップ S 2 0に戻る。

例えば、一つの自動車ボディの塗装が終わって次の自動車ボディの塗装に移行したときに、上述したステップ S 2 2において、 N Oつまり総リ一ク電流値 I ₂が第 1 しきい値 I b以下になっているときには、ステップ S 2 8に移行して、現在の出力高電圧値 V m が指令高電圧値 V Tとほぼ等しいか否かを判定する。このステップ S 2 8で N Oと判定されたときには、出力高電圧値 V m が指令高電圧値 V Tから離れた値であるとしてステツプ S 3 0に進んで、出力高電圧値 V mを所定量だけ上昇（例えば 2. 5kV昇圧）させるように制御を行う。他方、ステップ S 2 9で Y E Sと判別されたときには、現在の出力高電圧値 V m が指令高電圧値 V Tとほぼ等しいとして、ステップ S 3 1に進んで警報を解除する。

図 7のフローチャートで例示した制御によれば、静電塗装機 2の内部で過犬な総リーク電流 I ₂が発生したときには、回転霧化頭 5に供給される高電圧 V mが強制的に遮断されることになるが、この総リーク電流値 I ₂がそれ程の値でないときには、出力高電圧値 V m を所定の値ずつ低下させて（ステツプ S 2 7 )、支障のない程度の総リーク電流値 I ₂となるように、回転霧化頭 5に印加する高電圧の値を最適化することができ、これにより、塗装作業に支障の無い程度のリーク電流の値まで低下させた状態で作業を継続することができる。

なお、塗装機 2の内部通路は、リークが発生しても火災の危険性が無い通路も存在している。具体的にはエア通路でリークが発生したとしても火災の危険性は小さい。このことから、例えば火災の危険性の無い又は火災の可能性が小さいなど、連続運転しても支障が小さい通路のリーク電流に対する感度を下げて、上述した電圧を降下又は上昇させる制御を行うようにしてもよい。具体的には、上記の総リーク電流値 I ₂から例えば内部エア通路のリーク電流値を差し引いた値としきい値（しきい値 I a、 I b) とを対比して上述した電圧を降下又は上昇させる制御を行うようにしてもよく、総リーク電流値 I ₂力ゝら、所定の重み付け（ 1よりも小さい）した内部エア通路のリーク電流値を差し引いた値としきい値（しきい値 I a、 l b) とを対比して上述した電圧を降下又は上昇させる制御を行うようにしてもよい。

また、各センサ 2 0 ：! 〜 2 1 4によって、静電塗装機 2内部のエア系及び液体系の通路で発生しているリーク電流を個別的に検出できることから、例えば、安全機構を動作させて回転霧化頭 5に対する高電圧の印加を停止するための電源遮断制御（図 7のステップ S 2 5 ) において、この安全機構を動作させて静電塗装装置 2の運転を停止する必要の無い通路や、この安全機構の電源遮断制御の感度を下げても支障のない通路に関するリーク電流に関しては、当該通路のリーク電流値を無視又は所定の重み付け（ 1よりも小さレすることにより、安全機構の電源遮断制御の感度を低下させるようにしてもよい。

各センサ 2 0 1 〜 2 1 4によって、静電塗装機 2内部のエア系及び液体系の通路で発生しているリーク電流を個別的に検出することにより、各センサ 2 0 1 〜 2 1 4からの信号を受けて、例えば、発生しているリーク電流値と発生源とを表示器 1 4を使って表示するようにすれば、例えば、ステップ S 2 3で警報が有ったときに、作業者は、直ちに、リーク電流の発生源つまり塗装機 2の内部のどの通路でリークが発生しているのかを直ちに知ることができる。

上述した第 1実施例は高電圧発生器 7を内蔵した静電塗装機 2を例示するものであるが、この第 1実施例の本発明に関連した構成は、高電圧発生器を外部に配置した静電塗装機に対して実質的に同様に適用することができる。第 2実施例（図 8 )

図 8は、口ポットアーム 2 0 0の先端に取り付けられた第 2実施例の静電塗装機 2 0 1の概要を示す。この静電塗装機 2 0 1には、外部の高電圧発生器 2 0 2から高電圧が供給される。すなわち、外部高電圧発生器 2 0 2で生成した高電圧は、ロボットアーム 2 0 0の中を通る高電圧ケーブル 2 0 4を介して静電塗装機 2 0 1に供給され、この高電圧ケーブル 2 0 4は芯線 2 0 5が絶縁層 2 0 6で被服され、また、絶縁層 2 0 6は、シールド外皮 2 0 7 で覆われている。

静電塗装機 2 0 1には、また、口ポットアーム 2 0 0の中を貫通して延びる塗料供給チューブ 2 0 8と金属継ぎ手 2 0 9を介して接続される塗料供給通路 2 1 0を有し、この塗料供給通路 2 1 0は、その一部が螺旋状の塗料チユーブ 2 1 1で構成ざれている。第 2実施例の静電塗装機 2 0 1の後端面 2 0 1 aには、高電圧ケーブル 2 0 4からのリークを検出するリークセンサ 2 1 2が設けられている。また、第 2実施例の静電塗装機 2 0 1にあっても、図示を省略したが、第 1実施例と同様に、エア通路、洗浄液（シンナー）通路を備えており、これら各通路からのリーク電流を検出するセンサが後端面 2 0 1 aに設けられている。静電塗装機 2 0 1の後端面 2 0 1 aと接するロボットアーム 2 0 0は接地部位を構成し、静電塗装機 2 0 1の後端面 2 0 1 aからエアモ一タ 6の後端までが絶縁部位である。この絶縁部位の汚れなどよる高電圧リークに対して、例えば高電圧ケーブル 2 0 4からのリークを検出するリークセンサ 2 1 2などでリーク電流を検出したときには、上述した第 1実施例と同様の制御を行う。塗料供給チューブ 2 0 8、塗料供給通路 2 1 0を経由して回転霧化頭 5に供給される塗料は、外部高電圧発生器 2 0 2で生成された高電圧によって帯電されることになるが、霧化塗料を帯電させる高電圧は、塗料供給通路 2 1 0及び塗料供給チューブ 2 0 8を通る塗料にも印加されることになり、塗料供給チューブ 2 0 8が接地物と接触した場合には、チューブ 2 0 8の肉： 3まりチューブ材料が絶縁破壊を起こし、この絶縁破壊箇所から塗料が漏れてスパークを発生し、引火の原因になる可能性を含む。このことから、口ポットアーム 2 0 0の先端面で塗料供給チューブ 2 0 8を接地させるのが好ましいが、塗料供給通路 2 1 0を直線状に配置すると、塗料の電気抵抗値が低い場合には、塗料自体を通じた高電圧リークが多くなるため、噴霧塗料を帯電させるのに必要な高電圧が得られなくなる可能性がある。

図 8に図示のように、塗料供給通路 2 1 0の一部 2 1 1を螺旋状にすることで塗装機 2 0 1内の塗料の電気抵抗値を実質的に高めることで、塗料自体を通じた高電圧リークを小さくすることができる。

また、高電圧ケーブル 2 0 4の絶縁層 2 0 6に損傷箇所が存在すると、この損傷箇所から、これに一番近い接地物、例えば、塗料供給チューブ 2 0 8 内の塗料に向かって絶縁破壊が生じ、この結果、塗料供給チューブ 2 0 8の破損箇所から塗料が漏れて、上述したスパークなどの問題が発生してしまう可能性がある。したがって、高電圧ケーブル 2 0 4を更にシールド外皮 2 0 7で被服して、外部への高電圧の影響を及ぼさないようにするのが好ましい。以上、第 1、第 2の実施例を回転霧化頭を備えた静電塗装機を例に説明したが、スプレー式の静電塗装機に対しても本発明が適用可能であることは言うまでもない。

Claims

請求の範囲

1 .高電圧により塗料を帯電させて被塗物を塗装する静電塗装装置において、前記静電塗装装置の内部エア通路に発生した高電圧リークを検出するリ一ク検出手段と、

該リーク検出手段からの信号を受け、前記内部エア通路にリークが発生したときに、塗料を帯電させるための高電圧の値を低下させる高電圧降下制御手段とを有することを特徴とする静電塗装装置。

2 .高電圧により塗料を帯電させて被塗物を塗装する静電塗装装置において、前記静電塗装装置の内部塗料通路に発生した高電圧リークを検出するリ一ク検出手段と、

該リーク検出手段からの信号を受け、前記内部塗料通路にリークが発生したときに、塗料を帯電させるための高電圧の値を低下させる高電圧降下制御手段とを有することを特徴とする静電塗装装置。

3 .高電圧により塗料を帯電させて被塗物を塗装する静電塗装装置において、前記静電塗装装置の内部エア通路及び又は内部塗料通路に発生した高電圧リークを検出するリーク検出手段と、

該リーク検出手段からの信号を受け、前記内部エア通路及びノ又は前記内部塗料通路にリークが発生したときに、塗料を帯電させるための高電圧の値を低下させる高電圧降下制御手段とを有することを特徴とする静電塗装装置。

4 . 前記エア通路及び/又は塗料通路に発生した高電圧リークの量の総和が所定値よりも大きいときに、前記高電圧降下制御手段により前記高電圧の値を低下させる、請求項 3に記載の静電塗装装置。

5 . 前記静電塗装機の内部に、洗浄液を通過させるための洗浄液通路を更に有し、該内部洗浄液通路に発生した高電圧リークの量を検出する第 2のリーク検出手段を更に有し、

前記内部エア通路及び又は内部塗料通路に発生したリークの量と前記内部洗浄液通路に発生したリークの量との総和が所定値よりも大きいときに、前記高電圧降下制御手段により前記高電圧の値を低下させる、請求項 4に記載の静電塗装装置。

6 . 前記リーク検出手段がエア系及び塗料系の各内部通路毎に設けられ、また、

前記リーク検出手段からの信号を受けて、高電圧リークが発生している通路を表示する表示器を更に有する、請求項 5に記載の静電塗装装置。

7 . 前記リーク検出手段がエア系及び塗料系の各内部通路毎に設けられ、前記高電圧降下制御手段の制御が、前記エア系通路の高電圧リークに関する感度を低下させた状態で行われる、請求項 6に記載の静電塗装装置。

8 . 前記リーク検出手段が、洗浄液系の内部通路にも設けられている、請求項 6又は 7に記載の静電塗装装置。

9 . 前記被塗物に流れる被塗物電流値（1₅) を検出する被塗物電流検出手段と、

該被塗物電流検出手段からの信号を受け、前記被塗物電流値が所定のしきい値よりも大きいときに、塗料を帯電させるための高電圧の値を低下させる高電圧降圧制御手段とを更に有する、請求項 1〜 8のいずれか一項に記載の静電塗装装置。

1 0 . 前記被塗物電流値が前記所定のしきい値よりも小さいときに、塗料を帯電させるための高電圧の値を上昇させる高電圧昇圧制御手段とを更に有する、請求項 9に記載の静電塗装装置。

1 1 . 前記被塗物電流検出手段が、前記高電圧発生回路を流れる全電流値 ( I ,) からブリード電流値（1₃) と総リーク電流値（1₂) とを差し引くことにより前記被塗物電流値を検出する、請求項 9又は 1 0に記載の静電塗装装置。

1 2 . 高電圧により塗料を帯電させて被塗物を塗装する静電塗装装置であつて、

該静電塗装装置の各種の内部通路の個々の高電圧リークを検出するリーク検出手段と、

該リーク検出手段からの信号を受け、前記静電塗装装置の内部で発生した高電圧リークの総量が所定値よりも大きいときには、前記塗料を帯電させるための高電圧の供給を停止する安全機構と、

前記各種の内部通路のうち、高電圧リークが発生しても静電塗装装置の安全性に対する影響が小さい内部通路の高電圧リークに関する感度を低下させて、前記安全機構による電源供給遮断動作の制御を行うことを特徴とする静電塗装装置。

1 3 . 前記静電塗装装置の内部で発生した高電圧リークの総量から、高電圧リークが発生しても静電塗装装置の安全性に対する影響が小さい内部通路の高電圧リークを差し引いた値に基づいて、前記安全機構による電源供給遮断動作の制御を行う、請求項 1 2に記載の静電塗装装置。