WO2008044527A1

WO2008044527A1 - Appareil de revêtement rotatif électrostatique

Info

Publication number: WO2008044527A1
Application number: PCT/JP2007/069210
Authority: WO
Inventors: Kenichi Mori
Original assignee: Ransburg Industrial Finishing K.K.
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2008-04-17
Also published as: EP2058053A4; TW200900157A; JP2008093521A; CA2665181C; EP2058053A1; CA2665181A1; CN101573184A

Description

明細書

回転式静電塗装装置

技術分野

[0001] 本発明は回転式静電塗装装置に関する。

背景技術

[0002] 静電塗装技術は、微粒化した塗料を静電力によって電気的に被塗物（ワーク）に吸着させるものである力これを実現する装置として、回転ヘッド（通称「ベルカップ」と呼ばれている）を備えた回転式静電塗装装置が知られている。この種の静電塗装装置は、粉体塗料、絶縁性液体塗料 (例えば油性塗料)及び導電性液体塗料 (例えば水性塗料）に適用される。例えば、絶縁性塗料に向けた静電塗装装置であれば、典型的には回転ヘッドに高電圧を印加して塗料を帯電させる方式が採用される。また、導電性塗料に向けた静電塗装装置であれば、塗装装置の外部に設置した外部電極に高電圧を印可して塗料を帯電させる方式が採用される。

[0003] 回転式静電塗装装置は、塗料を被塗物に差し向けるためにシェービングエアが用いられる。特許文献 1は、シェービングエア量を増大させると塗装パターン幅が小さくなってしまうという問題点を指摘し、これを改善するためにシェービングエアを回転へッドの回転軸線回りに傾斜して吐出することを提案している。ここに特許文献 1を援用することにより、その詳しい説明は省くが、シェービングエア量を増大するに従って塗装パターン幅が小さくなるのは、回転ヘッドの前方領域に発生する負圧が原因であり、この負圧によってシェービングエアが内方側に引き寄せられる結果、塗装パターン幅が小さくなる。

[0004] この問題を解決するために特許文献 1に開示の発明は、シェービングエアを回転へッドの回転軸線回りに傾斜した方向に吐出することで、螺旋状の気流のシェービングエアを形成し、この螺旋状の気流による遠心力によって上記負圧による影響を低減又は負圧の影響を打ち消して塗装パターン幅を拡大することを提案している。

[0005] なお、特許文献 1の発明は、回転式静電塗装装置を使ってアルミニウム片ゃ雲母などを含むメタリック塗装を行う際に、メタリック塗装の仕上がり品質（明度）を高めるためにシェービングエア量を増大するときに有効である。

[0006] 特許文献 2は、上記特許文献 1の発明に従う回転式静電塗装装置によれば塗装パターン幅が固定されるため、例えば自動車ピラーのような幅狭な部位を塗装する際にオーバースプレーとなって塗料のロスなどの問題があると指摘し、これに対する改善案を提案している。

[0007] 具体的には、特許文献 2は、特許文献 1が提案した回転ヘッドの回転軸線回りに傾斜した方向にシェービングエア（第 1シェービングエア）の吐出することに加えて、その外周側に第 2シェービングエアを吐出し、この第 2シェービングエアを第 1シエーピングエアと衝突させることで塗装パターン幅を狭めることを提案している。

[0008] 特許文献 3は、特許文献 1、 2のように回転ヘッドの回転軸線回りに傾斜してシエービングエアを吐出するものではないが、シェービングエアを回転ヘッドの円錐状外周面に向けて吐出すると共に、このシェービングエアよりも外周側にパターン制御エアを吐出し、そして、このパターン制御エアをシェービングエアに衝突させることで塗装ノターン幅を狭めることを提案して!/、る。

[0009] 特許文献 1：特開平 3— 101858号公報

特許文献 2 :特開平 7— 24367号公報

特許文献 3 : USP6, 991,178

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] 本発明は、特許文献 1に開示のようにシェービングエアを回転ヘッドの回転軸線回りに傾斜して吐出した場合に、塗装パターン幅が一定となってしまう問題を改善することを目白勺とする。

[0011] 本発明の更なる目的は、塗装パターン幅を可変することのできる回転式静電塗装装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上記の技術的課題は、本発明によれば、

塗料を径方向外方に飛散させる回転ヘッドを有し、該回転ヘッドの外周縁から放出された塗料をシェービングエアによって被塗物に向けて噴霧する回転式静電塗装装置において、

前記シェービングエアが回転ヘッドの回転軸線回りに傾斜して吐出され、該シェービングエアの外周側にお!/、て、該シェービングエアに隣接してパターン制御エアが吐出され、

該パターン制御エア力 S、前記シェービングエアの吐出方向と同一方向に前記回転ヘッドの軸線回りに傾斜して吐出され、

前記パターン制御エアの傾斜角（ β )が、前記シェービングエアの傾斜角）よりも絶対値が大きいことを特徴とする回転式静電塗装装置を提供することにより達成され

[0013] 図 1は本発明の概念構成図であり、図中、参照符号 Lは回転ヘッドの回転軸線を示す。シェービングエア吐出口 1は、回転ヘッドの回転軸線 Lを中心とした第一円周 2 上に配列した複数の孔で構成されている。この第一円周 2の外周側にパターン制御エア吐出口 3が設けられ、このパターン制御エア吐出口 3は、上記第一円周 2と同心の第二円周 4上に配列した複数の孔で構成されている。なお、図中、矢印 Αは回転ヘッドの回転方向を示す。

[0014] 回転軸線 L回りに傾斜したシェービングエア吐出口 1から吐出されるシェービングェァ 5は、図 1では破線で示してあるが、第 1の螺旋状の気流を形成する。このシエーピングエア 5の螺旋状気流の外周側に、パターン制御エア吐出口 3から吐出されたパターン制御エア 6の螺旋状気流が形成される。

[0015] 特許文献 1を参照した従来技術の説明で述べたように、シェービングエア 5の量を増大するに従って回転ヘッドの前方領域に発生する負圧によって塗装パターン幅が小さくなる傾向になるが、シェービングエア 5の螺旋状気流による遠心力で、上記負圧の影響を低減させる又は当該負圧に打ち勝つことにより塗装パターン幅を拡大すること力 Sできる。また、このシェービングエア 5の螺旋状気流の外周側に、これと同一方向に旋回するパターン制御エア 6の螺旋状気流が形成され、そして、パターン制御エア吐出口 3の傾斜角 βをシェービングエア 5の傾斜角 αよりも大きな絶対値に設定することでパターン制御エア 6の旋回度合いを高め、これによりシェービングエア 5 の遠心力を助勢することができ、この助勢によって塗装パターン幅を更に拡大することができる。そして、パターン制御エアの量をシェービングエアの量との関係で相対的に増減することで塗装パターン幅を可変に制御することができる。勿論、シエーピングエア 5のエア量を増減することで塗装パターン幅を変化させることができる。したがって、本発明にあっては、シェービングエア 5のエア量、パターン制御エア 6のエア量、シェービングエア 5に対するパターン制御エア 6の相対的なエア量を制御することで塗装パターン幅を可変に制御することができる。

[0016] 図 1では、好ましい態様として、同一方向に旋回するシェービングエア 5及びパターン制御エア 6の螺旋状の気流の旋回方向が回転ヘッドの回転方向 Aとは逆方向に設定されている。しかし、本発明においては、シェービングエア 5及びパターン制御エア 6の旋回方向は回転ヘッドの回転方向 Aと同じ方向であってもよい。

[0017] 本発明の回転式静電塗装装置は、典型的には、自動車ボディの塗装に多用されて V、る塗装ロボットに組み込まれて自動制御により塗装が行われ、自動車ボディの塗装箇所に応じて上述した制御を行って塗装パターン幅を塗装箇所に応じて変化させることでオーバースプレーによる塗料の無駄を低減することができる。本発明に従う回転式静電塗装装置は、液体塗料、粉体塗料に適した種々の形式の静電塗装装置に適用可能であり、また、絶縁性塗料、導電性塗料に適した種々の静電塗装装置に適用すること力 Sできる。勿論、シェービングエアの量を増大するのが好ましいメタリック液体塗料に対しても好適に適用することができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の基本概念図である。

[図 2]第 1実施例の静電塗装装置の説明図であり、その先端部を斜め前方力見た斜視図である。

[図 3]図 2と同様に第 1実施例の静電塗装装置の説明図であり、その先端部の側面図である。

[図 4]図 2と同様に第 1実施例の静電塗装装置の説明図であり、その先端部の断面図である。

[図 5]第 1変形例を説明するための図であり、図 4に対応した断面図である。

[図 6]第 2変形例を説明するための図であり、図 4に対応した断面図である。 [図 7]第 3変形例を説明するための図であり、図 4に対応した断面図である。

[図 8]第 4変形例を説明するための図であり、図 4に対応した断面図である。

[図 9]第 5変形例を説明するための図であり、図 4に対応した断面図である。

[図 10]第 2実施例を説明するための図であり、図 4に対応した断面図である。

符号の説明

[0019] L 回転ヘッドの回転軸線

A 回転ヘッドの回転方向

1 シェ一ビングエア吐出口

2 シェービングエア吐出口に関する第 1円周

3 パターン制御エア吐出口

4 ノターン制御エア吐出口に関する第 2円周

5 シェービングエア

6 パターン制御エア

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。

[0021] ( 2〜 4) :

図示の回転式静電塗装装置 10は、従来と同様に、装置本体 11に内蔵されたエアモータによって回転するベルカップ 12を有する。塗料はベルカップ 12の中心部分に供給され、ベルカップ 12の内面を伝って径方向外方に移動した後、ベルカップ 12の外周縁 12aから放出される。図中、 Lは、前述したように、ベルカップ 12の回転軸線を示し、矢印 Aはベルカップ 12の回転方向を示す。

[0022] ベルカップ 12の外周縁 12aよりも後方に、シェービングエア吐出口 1とパターン制御エア吐出口 3が設けられている。図 4において、参照符号 13は、シェービングエア用のリング状空間であり、 14はパターン制御エア用のリング状空間である。シエーピングエア用リング状空間 13及びパターン制御エア用リング状空間 14は、装置本体 1 1の先端部に形成されている。シェービングエア用リング状空間 13には、第一エア供給路 15を通じて第一エア源 16から加圧エアが供給される。他方、パターン制御エア用リング状空間 14には、第二エア供給路 17を通じて第二エア源 18から加圧エアが供給される。後に変形例として説明するように、第一エア源 16と第二エア源 18は共通のエア源 22 (例えば図 5)であってもよい。

[0023] 第一エア供給路 15、第二エア供給路 17には、夫々、第一制御弁 19、第二制御弁 20が介装され、この第一、第二制御弁 19、 20は制御盤 21から送信される信号によつて制御され、シェービングエア用リング状空間 13、パターン制御エア用リング状空間 14へ供給されるエア量が調整される。

[0024] 装置本体 11の端面に形成されたシェービングエア吐出口 1及びその外周側に形成されたパターン制御エア吐出口 3は、その吐出方向が、図 1を参照して説明したように、ベルカップ 12の回転軸線 L回りに傾斜している（図 1の α、 β ) ₀なお、図 1を参照して説明したように、シェービングエア吐出口 1がベルカップ 12の回転軸線 Lを中心とした円周上に配列した複数の孔、図示の例では数多くの小孔で構成されている。パターン制御エア吐出口 3は、シェービングエア吐出口 1の円周（図 1の符号 2)よりも大きな直径の円周（図 1の符号 4)上に配列した複数の孔、図示の例では数多くの小孔で構成されている。

[0025] シェービングエア吐出口 1とパターン制御エア吐出口 3は、ベルカップ 12の回転方向 Αと同一方向に傾斜してもよいが、図 1に示すようにベルカップ 12の回転方向 Aとは逆方向に傾斜しているのが好ましい。また、図 1を参照して説明したように、シエービングエア吐出口 1の傾斜角 _αは、パターン制御エア吐出口 3の傾斜角 βよりも小さな絶対値が設定される。換言すれば、パターン制御エア吐出口 3の傾斜角 /3は、シエービングエア吐出口 1の傾斜角 αよりも絶対値が大きい（ I /3 I 〉 I α I )。

[0026] この第 1実施例では、図 4から理解できるように、シェービングエア吐出口 1とパターン制御エア吐出口 3の指向方向は、共に、ベルカップ 12の回転軸線 Lと平行であり、そして、シェービングエア吐出口 1はベルカップ 12の外周縁 12aに向けて指向されている。これにより、シェービングエア吐出口 1から吐出されたシェービングエアは、ベルカップ 12の前方に配置された被塗物（図示せず）に向けて塗料を噴霧する、つまりシェービングエアによって塗料を被塗物に差し向けるだけでなぐベルカップ 12の外周縁 12aから放出される液体塗料を微粒化するという機能を併せ持つことになる。

[0027] この第 1実施例の回転式静電塗装装置 10は、液体塗料に好ましく適用され、特に自動車ボディのメタリック塗料に適用される。自動車ボディの塗装を行っている最中は、第一、第二制御弁 19、 20の制御が実行され、これにより塗装パターン幅を調整してルーフなどの比較的広!/、塗装箇所ゃピラーのような比較的狭!/、塗装箇所に適した塗装パターン幅を形成することで、特に、ピラーのような比較的狭い塗装箇所でのオーバースプレーを低減することができる。

[0028] i麵應 5) :

上述した第 1実施例の回転式静電塗装装置 10は、図 5に図示の変形例としての回転式静電塗装装置 30のように構成してもよい。すなわち、第 1実施例の回転式静電塗装装置 10では、シェービングエア用リング状空間 13及びパターン制御エア用リング状空間 14には独立した第一、第二のエア源 16、 18から加圧エアを供給するように構成したが、図 5に示すように、共通のエア源 22からシェービングエア用リング状空間 13とパターン制御エア用リング状空間 14へ加圧エアを供給するようにしてもよい。

[0029] 第 1変形例の回転式静電塗装装置 30にあっては、パターン制御エア吐出口 3の傾斜角 /3は、シェービングエア吐出口 1の傾斜角 αよりも大きな絶対値が設定される点では上記第 1実施例と同様であり、また、パターン制御エア吐出口 3の指向方向がシエービングエア吐出口 1の指向方向と平行である点も上記第 1実施例と同様であるが、シェービングエア吐出口 1が、ベルカップ 12の円錐状の外周面 12bに向けて指向されて!/、る点で上記第 1実施例と異なってレ、る。

[0030] ^2,雄列麵:

図 6に示す第 2変形例の回転式静電塗装装置 40では、パターン制御エア吐出口 3 の指向方向が第 1変形例（図 5)の静電塗装装置 30とは異なっており、パターン制御エア吐出口 3の指向方向は、シェービングエア吐出口 1から吐出されたシェービングエア 5がベルカップ 12の外周縁 12aで偏向された後のシェービングエア 5の中心線と平行となるように設定されている。

図 7に示す第 3変形例の回転式静電塗装装置 50では、シェービングエア吐出口 1 の指向方向がベルカップ 12の外周縁 12aに向けられている点で第 1実施例（図 4)と共通であるが、シェービングエア吐出口 1の指向方向は、回転軸線 Lとは平行ではなぐベルカップ 12の回転軸線 Lと平行な軸線 L'に対して仰角（+ Θ )となるように設定されている。

[0032] 細應 8) :

図 8に示す第 4変形例の回転式静電塗装装置 60では、上記第 3変形例とは逆に、シェービングエア吐出口 1の指向方向が、回転軸線 Lと平行な軸線 L'に対して伏角（ Θ )となるように設定されている。

[0033] 麵應 9) :

第 1実施例（図 4)、第 3変形例（図 7)、第 4変形例（図 8)では、シェービングエア吐出口 1の指向方向がシェービングエア 5がベルカップ 12の外周縁 12aに差し向けられていたが、この第 5変形例の回転式静電塗装装置 70のように、シェービングエア吐出口 1の指向方向をベルカップ 12の外周縁 12aの近傍に差し向けるようにしてもよい。

図 2〜図 9を参照して上述した第 1実施例及びその変形例にあっては、シエーピングエア 5が、ベルカップ 12の外周縁 12aから放出された塗料を被塗物に向けて噴霧すると共に、ベルカップ 12の外周縁 12aから放出された塗料を微粒化する機能を有している。しかし、図 10の第 2実施例の回転式静電塗装装置 80は、シェービングェァ 5がベルカップ 12の外周縁 12aから放出された塗料を微粒化する機能は有しておらず、塗料を被塗物に差し向けるだけの機能を有しているに過ぎない。この第 2実施例の静電塗装装置 80にあっても、シェービングエア吐出口 1とパターン制御エア吐出口 3は、ベルカップ 12の回転方向 Aと同一方向に傾斜してもよいが、ベルカップ 1 2の回転方向 Aとは逆方向に傾斜しているのが好ましい。また、図 1を参照して説明したように、パターン制御エア吐出口 3の傾斜角 0は、シェービングエア吐出口 1の傾斜角 αよりも大きな絶対値が設定される（ I /3 I > I α I )₀

[0035] この第 2実施例の回転式静電塗装装置 80にあっても、螺旋状に旋回するシエーピングエア 5の外周側に位置して、シェービングエア 5と同じ方向に旋回するパターン制御エア 6の相対的なエア量の増減、シェービングエア 5のエア量の増減によって塗装パターン幅を可変に制御可能であることは前述した第 1実施例と同様である。

Claims

請求の範囲

[1] 塗料を径方向外方に飛散させる回転ヘッドを有し、該回転ヘッドの外周縁から放出された塗料をシェービングエアによって被塗物に向けて噴霧する回転式静電塗装装置において、

前記パターン制御エアの傾斜角（ β )が、前記シェービングエアの傾斜角）よりも絶対値が大き!/、ことを特徴とする回転式静電塗装装置。

[2] 前記シェービングエア及び前記パターン制御エアが傾斜して吐出される方向が、回転ヘッドの回転方向とは逆方向である、請求項 1に記載の回転式静電塗装装置。

[3] 前記シェービングエアの吐出方向が前記回転ヘッドの外周縁又はその近傍に指向されている、請求項 1又は 2に記載の回転式静電塗装装置。

[4] 塗料を径方向外方に飛散させる回転ヘッドと、

前記回転ヘッドの回転軸線を中心とした第一円周の上に配列され、前記回転へッドの外周縁から放出された塗料を被塗物の方向へ噴霧するシェービングエアを吐出する複数のシェービングエア吐出口と、

前記第一円周と同心の第二円周であって、前記第一円周よりも径の大きな第二円周の上に配列され、前記シェービングエアに隣接してパターン制御エアを吐出する複数のパターン制御エア吐出口と、

前記シェービングエア吐出口力、ら吐出されるシェービングエアの量を調整するシェ一ビングエア量調整手段と、

前記パターン制御エア吐出口から吐出されるパターン制御エアの量を調整するパターン制御エア量調整手段と、

前記シェービングエア量調整手段及び前記パターン制御エア量調整手段を制御する制御手段とを有し、前記シェービングエア吐出口及び前記パターン制御エア吐出口力回転ヘッドの回転軸線回りに傾斜した方向に指向されると共に、前記シェービングエア吐出口と前記パターン制御エア吐出口の傾斜方向が同一であり、

前記パターン制御エア吐出口の傾斜角（ β )が、前記シェービングエア吐出口の傾斜角）よりも絶対値が大きな値に設定されていることを特徴とする回転式静電塗装装置。