WO2008143308A1

WO2008143308A1 - 塗装機用汚れ防止カバー

Info

Publication number: WO2008143308A1
Application number: PCT/JP2008/059408
Authority: WO
Inventors: Masahito Sakakibara; Hisanori Nakamura; Youichi Hanai; Hideki Saitou; Michio Mitsui; Masatoshi Iwase
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha; Ransburg Industrial Finishing K.K.
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2008-11-27
Also published as: JP4769762B2; JP2008284475A; US8261689B2; EP2078566A4; CN101600511B; EP2078566A1; US20100212587A1; CN101600511A

Abstract

誘電率の低い絶縁性のある第１のシート材（２１）と、該第１のシート材（２１）より誘電率の高い、もしくは、半導電性の第２のシート材（２２）と、該第２のシート材（２２）より誘電率の低い絶縁性のある第３のシート材（２３）とを積層した３層構造の複合シート（２４）を素材として形成する。第２のシート材（２１）は、第１および第３のシート材（２１）、（２３）と共に、その一端を塗装機の静電高電圧部（１０）に近接して配置すると共に、その他端を塗装機のアース部（１１）から離して配置して電気的に絶縁する。第１および第２のシート材（２１）、（２２）により塗装機本体（５）の表面の電位分布の乱れの影響を緩和し、第３のシート材（２３）の表面の電位分布を一様として、該表面に対する霧化塗粒の付着を防止する。

Description

明細書

塗装機用汚れ防止カバー

技術分野

本発明は、静電塗装用塗装機の表面を覆う汚れ防止カバーに関する。

背景技術

静電塗装は、塗装機の回転霧化頭に高電圧を印加して霧化塗粒を負に帯電させ、被塗物側を陽極として静電力により被塗物に塗粒を吸着させる塗装方法であり、塗着効率に優れていることから、自動車ポデ一等の塗装に多用されている。

ところで、この種の静電塗装では、周辺に飛散した霧化塗粒の一部が塗装機の表面に付着し、そのまま放置すると、塗装途中で塗装機から垂れ落ち、塗装品質を悪化させる原因になる。このため、一定時間ごとに塗装機の汚れを落とす清掃作業が必要になるが、塗装機の清掃を行うには、稼動を停止させる必要があり、また、場合によつて塗装口ポットから塗装機を取り外さなければならず、その間、塗装が中断されて、生産性が犠牲になってしまう。

そこで、従来一般には、塗装機にカバーを被せ、カバーの交換だけで塗装機の汚れに対処するようにしていた。この場合、カバーの素材としては、霧化塗粒の付着をできるだけ抑えることを意図して、絶縁性の高い樹脂が多く用いられているが、一部では、半導電性樹脂の使用も試みられている（特許文献 1参照）。

特許文献 1 ：特開平 4 - 7 4 5 5 5号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

し力しながら、塗装機に上記したカバーを被せた場合、部位によってはカバーに対する霧化塗粒の付着が進む現象が起き、かなりの頻度でカバーを交換しなければならず、期待するほど生産性が上がらない、という問題があった。

本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、汚れ防止カバー全体に対する霧化塗粒の付着を抑えることによりカバーの交換回数を減らし、もって生産性の向上に大きく寄与する塗装機用汚れ防止カバーを提供することにある。課題を解決するための手段

本発明者等は、上記カバーに対する霧化塗粒の部分的な付着現象について鋭意検討する中、塗装機表面の電位分布の乱れがカバーに影響し、カバー表面の電位差が不均一になつていることが原因している、との結論に至った。すなわち、塗装機の本体は絶縁性の樹脂からなっており、塗装機本体の表面には、回転霧化頭側を最高電位とし、塗装ロボットとの連結側（アース側）を最低電位とする電位が分布している。しかるに、塗装機の内部には、回転霧化頭を回転させるためのモータ（エアモータ、電動モータ）および回転霧化頭に印加する高電圧を発生する高電圧発生器が内蔵されるほ力エア通路や塗料通路などが設けられている。このため、塗装中における塗装機表面の電位分布は複雑で、電位差の高い部分と電位差の低い部分とが混在し、その影響が力バーに及んで霧化塗粒の部分的な付着が進むものと推定される。

本発明は、上記した知見に基いてなされたもので、誘電率の低い絶縁性のある第 1 のシート材と、該第 1のシート材より誘電率の高いもしくは半導電性の第 2のシート材と該第 2のシート材より誘電率の低い絶縁性のある第 3のシート材とを積層した複合シートを素材して形成されていることを特徴とする。このように 3層構造とすることで、塗装機表面の電位分布に乱れがあっても、下層の第 1のシート材と中層の第 2 のシート材とによってその乱れの影響が緩和され、上層の第 3のシート材の表面の電位分布は一様となり、これによつてカバーに対する霧化塗粒の部分的な付着現象が抑免られる。

発明の態様

以下に、本発明の態様をいくつか例示し、それらについて項分けして説明する。 ( 1 ) 静電塗装用塗装機の表面を覆う汚れ防止カバーであって、誘電率の低い絶縁性のある第 1のシート材と、該第 1のシート材より誘電率の高いもしくは半導電性の第 2のシート材と該第 2のシート材より誘電率の低レ、絶縁性の第 3のシート材とを積層した複合シートを素材として、前記第 1のシート材が内側となる配置で形成され、前記第 2のシート材は、その一端が前記塗装機の静電高電圧部に近接してまたは接続して配置されると共に、その他端が該塗装機のアース部から離して配置されることを特徴とする塗装機用汚れ防止カバー。本（1 ) 項記載の汚れ防止カバーにおいては、塗装機側に誘電率の低い絶縁性のある第 1のシート材を配置することで、塗装機表面の電位分布に乱れがあっても、その影響が第 1のシート材によってある程度緩和される。また、第 1のシート材の上に誘電率の高いもしくは半導電性の第 2のシート材を積層して、これをアース部から離して電気的に絶縁しているので、該第 2のシート材の表面に高い電位が分布し、電位分布の乱れの影響が大きく緩和される。また、この第 2のシート材の上に誘電率の低い絶縁性のある第 3のシート材を積層しているので、該第 3のシート材の表面における電位分布は一様（電位差が均一）となり、この結果、汚れ防止カバーの全体に対する霧ィ匕塗粒の付着が抑制される。

( 2 ) 第 2のシート材の他端部を切り欠いて、第 1および第 3のシート材の端面より後退させることにより、該第 2のシート材の他端をァース部から離すことを特徴とする（1 ) 項に記載の塗装機用汚れ防止カバー。

本（2 ) 項記載の汚れ防止カバーにおいては、第 2のシート材の他端部を切り欠いて後退させることにより、該第 2のシート材の他端をアース部から簡単に離すことができる。

( 3 ) 第 1および第 3のシート材がポリ 4ふつ化工チレンからなり、第 2のシート材がポリウレタンからなることを特徴とする（1 ) または（2 ) 項に記載の塗装機用汚れ防止カバー。

本発明において、各シート材の材種は任意であるが、（3 ) 項に記載の発明のように第 1および第 3のシート材としてポリ 4ふつ化工チレンを、第 2のシート材として半導電ポリウレタンをそれぞれ選択する場合は、材料入手が容易で製作が簡単となる, 発明の効果

本発明に係る塗装機用汚れ防止力パーによれば、カバー全体に対する霧化塗粒の付着を抑えることができるので、カバーの交換回数を減らすことが可能になり、生産性の向上に大きく寄与するものとなる。

図面の簡単な説明

[図 1 ] 本発明に係る汚れ防止カバーの塗装機に対する装着状態と塗装機の構造とを示す断面図である。 [図 2 ] 本汚れ防止カバーの全体的構造と塗装機に対する装着状態を示す斜視図である。

[図 3 ] 本汚れ防止カバーを構成するシート材の積層構造を示す模式図である。

[図 4 ] 自動車ボデーを対象に行った本発明の実施例の実施状況を示す側面図である。符号の説明

1 塗装機

2 回転霧化頭

3 エアモータ

4 高電圧発生器

5 塗装機本体

6 塗料カートリッジ

1 0 シェービングエア吐出リング（静電高電圧部）

1 1 ロボットに対する塗装機の連結部（アース部）

2 0 汚れ防止カバー

2 1 第 1のシート材

2 2 第 2のシート材

2 3 第 3のシート材

2 4 複合シート

R a 口ポットの手首部

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基いて説明する。

図 1〜3は、本発明に係る汚れ防止カバーの一つの実施形態を示したものである。これらの図において、 1は静電塗装用塗装機、 2 0は、該塗装機 1を覆う本発明に係る汚れ防止力パーである。塗装機 1は、回転霧化頭 2と、回転霧化頭 2を回転駆動するエアモータ ₃および回転霧化頭 2に印加する高電圧を発生する高電圧発生器 4を内蔵する塗装機本体 5と回転霧化頭 2に供給する塗料の供給源である塗料カートリッジ 6とから概略構成されており、汚れ防止カバー 2 0は、塗装機本体 5の全体を覆っている。なお、塗装機としては、回転霧化頭 2の回転駆動に電動モータを用いたものもあり、本発明は、このような塗装機にも適用できる。塗装機本体 5は、ここでは、エアモータ 3を収めた動力部 5 Aとこの動力部 5 Aに対して交差して配置され、前記高電圧発生器 4を収めた高電圧発生部 5 Bとを備えており、その全体は、絶縁性樹脂により形成されている。回転霧化頭 2は、エアモータ 3から延ばした中空回転軸 7の先端部に取付けられており、この回転霧化頭 2内には、塗料カートリッジ 6から前記中空回転軸 7を揷通して延ばしたフィ一ドチューブ 8の先端部が導入されている。塗料カートリッジ 6は、その一部が塗装機本体 5の動力部 5 Aの後端部に形成した凹部 5 a内に収められており、この状態で凹部 5 aの底に導入した負圧を利用して塗装機本体 5に着脱されるようになっている。塗料カートリッジ 6は、流体圧により作動するピストンを内蔵しており、塗料カートリッジ 6内の塗料は前記ピストンの作動に応じてフィードチューブ 8を経て回転霧化頭 2に供給される。

上記エアモータ 3のケーシング 3 aは金属からなっており、このケ一シング 3 aには、前記高電圧発生器 4から内部ケーブル 9を経て静電高電圧（一例として、一9 0 k V) が供給されるようになっている。このエアモータ 3のケーシング 3 aと前記回転霧化頭 2とは前記金属製の中空回転軸 7を介して接続されており、このケーシンク' 3 aに供給された静電高電圧は、そのまま回転霧化頭 2に印加される。また、塗装機本体 5の動力部 5 Aの先端には、回転霧化頭 2の周囲にシェービングエアを吐出するためのシェービングエア吐出用リング 1 0が配設されている。このリング 1 0は、ここでは金属からなっており、エアモータ 3のケーシング 3 aに連接して設けられている。これによりリング 1 0にも、エアモータ 3のケーシング 3 aを介して静電高電圧が印加され、したがって、このシェービングエア吐出用リング 1 0は塗装機 1における静電高電圧部となっている。

—方、塗装機本体 5の高電圧発生部 5 Bの端部は、図 4に示す塗装口ポット Rの手首部 R aに対する連結部 1 1となっている。より詳しくは、高電圧発生部 5 Bの端部と塗装ロポット Rの手首部 R aとは、金属製のェンドプレート 1 2を介して突き合され、この状態で、高電圧発生部 5 Bの端部フランジ部 1 3に係止されたナット 1 4を手首部 R aに螺合させることにより、塗装機 1が塗装ロボット Rの手首部 R aに連結されるようになつている。エンドプレート 1 2には、エアモータ 3にエアを送るためのエア通路に通じる接続口をはじめ、高電圧発生器 4に電力を供給するための接続口、塗料力ートリッジ 6にビストン駆動用流体を送るための接続口、塗料力ートリッジ 6 を収めた凹部 5 a内に負圧を送るための負圧通路に通じる接続口等が設けられており、前記手首部 R aに対する塗装機 1の連結に応じて前記各接続口に対して、対応する配管類が接続される。塗装ロボット Rの機体は接地されており、これによつて前記ェンドプレート 1 2および手首部 R aを含む連結部 1 1はアース部となっている。

本発明に係る汚れ防止カバー 20は、図 3に示されるように、誘電率の低い絶縁性のある第 1のシート材 2 1 (10¹²〜10²。Q ' cm) と、この第 1のシート材 21 より誘電率の高いもしくは半導電性の第 2のシート材 22 (10⁶〜1 0¹¹Q ' cm、より好ましくは 10⁹〜1 Ο ^Ω · cm) とこの第 2のシート材 22より誘電率の低い絶縁性のある第 3のシート材 23 (10¹²〜： L 0²。Ω · cm) とを積層した 3層構造の複合シート 24を素材として形成されている。各シート 21〜23は相互に接着材を介して接合されており、汚れ防止カバー 20は、第 1のシート材 21が内側となる配置で形成されている。本実施形態において、前記第 1および第 3のシート材 21、 23としてはポリ 4ふつ化工チレン（10¹⁸Ω · cm) が、第 2のシート材 22として半導電ポリウレタン（Ι Ο ^Ω · cm) がそれぞれ選択されている。また、各シート 21〜 23は、 0. 1〜1. 0 mmの範囲で任意の板厚となっている。この場合、各シート 21〜23の板厚は同一であっても、異つていてもよい。

本汚れ防止カバー 20 (以下、単に力パー 20という）は、図 2に示されるように、三角帽子状に成形された本体部 20 aと該本体部 20 aの開口を塞ぐ可撓性のドア部 20 bとからなっている。本体部 20 aの開口部の外面とドア部 20 bの内面には、相互に係脱可能な複数のホック 25が設けられており、該ホック 25を利用してドア部 2 O bを閉じることで、本カバー 20は全体として三角形の袋状となる。なお、前記ホック 25は、面ファスナー等の他の係脱手段に代えてもよいことはもちろんである。

本カバー 20を構成する本体部 20 aの頂部には、回転霧化頭 2およびシエーピングエア吐出用リング 1 0を含む塗装機 1の先端部が揷通可能な孔 26が形成されている。カバー 20を塗装機 1に装着するには、ドア部 20 bを開いた状態で塗装機 1に被せて、前記孔 2 6から塗装機 1の先端部を突出させるようにし、その後、前記ホック 2 5を利用してドア部 2 0 bを閉じる。これにより塗装機本体 5の全体がカバー 2 0により覆われ、図 1および 3に示されるように、カバー 2 0を形成する複合シート 2 4の一端（孔 2 6の開口縁）が静電高電圧部であるシェービングエア吐出用リング 1 0に隣接して配置されると共に、その他端がアース部である連結部 1 1に隣接して配置される。

一方、アース部である連結部 1 1に隣接して配置される複合シート 2 5の他端側では、図 3に示されるように、中間層の第 2のシート材 2 2が所定の幅 Sだけ切り欠かれている。すなわち、第 2のシート材 2 2の他端は、アース部である連結部 1 1から離して配置されており、これにより第 2のシート材 2 2は電気的に絶縁されている。なお、前記幅 Sは、一例として 2 c m程度の大きさとなっている。

上記塗装機 1を用いて静電塗装を行う場合は、エアモータ 3のケーシング 3 aを介して回転霧化頭 2に高電圧発生器 4で発生した静電高電圧を印加しながら、エアモータ 3により回転霧化頭 2を高速で回転させ、この回転霧化頭 2に塗料カートリッジ 6 から塗料を送る。すると、回転霧化頭 2により塗料が霧化されると共に、霧化塗料が負に帯電され、霧化塗料は、陽極に設定された被塗物に向けて飛行して静電力により該被塗物に付着する。

上記静電塗装中、塗装機本体 5の表面には、静電高電圧部であるシェービングエア吐出用リング 1 0側（回転霧化頭 2側）を最高電位とし、アース部である塗装ロボット Rとの連結部 1 1側を最低電位とする電位が分布しているが、その電位分布は、ェァモータ 3や高電圧発生器 4の内蔵などの影響で一様とならず、前記したように単に絶縁性または半導電性の力バーを被せただけでは、部位によってはカバーに対する霧化塗粒の付着が進み、かなりの頻度でカバーの交換を行わなければならないことになる。

しかし、本実施形態においては、電気特性の異なる 3枚のシート材 2 1〜2 3を積層した複合シート 2 4を素材としてカバー 2 0を形成しているので、塗装機本体 5の表面の電位分布の乱れの影響が緩和され、上層の第 3のシート材 2 3の表面の電位分布は一様となり、これによつて力パー 2 0に対する霧化塗粒の部分的な付着現象が抑えられる。より詳しくは、塗装機本体 5側に誘電率の低い絶縁性の第 1のシート材 2 1を配置することで、塗装機表面の電位分布に乱れがあっても、その影響が第 1のシート材 2 1によってある程度緩和される。また、第 1のシート材 2 1の上に誘電率の高い半導電性の第 2のシート材 2 2を積層して、これをアース部である塗装ロボット Rとの連結部 1 1から離して電気的に絶縁しているので、該第 2のシート材 2 2の表面に高い電位が分布し、電位分布の乱れの影響がさらに緩和される。また、この第 2 のシート材 2 2の上に誘電率の低い絶縁性の第 3のシート材 2 3を積層しているので、該第 3のシート材 2 3の表面における電位分布は一様（電位差が均一）となる。これによりカバー 2 0の全体に対する霧化塗粒の付着が抑制され、結果としてカバー 2 0 の交換回数が減じ、その分、生産性が向上する。

(実施例 1 )

図 4に示すように自動車ボデー Wの塗装ラインに設置された塗装ロボット尺に、本汚れ防止カバー 2 0を被せた塗装機 1を持たせ、ライン上を流れる自動車ボデー Wを対象に、回転霧化頭 2の回転数 2 5 0 0 0 r p m、塗料吐出量 2 5 0〜3 0 0 m l Z m i nの条件でメタリック塗装（静電塗装）を行い、カバー 2 0の交換が必要になるまでの塗装時間を求めた。また、比較のため、ポリ 4ふつ化工チレンのシート材（板厚 1 . O mm) から形成したカバー（比較カバー）を塗装機 1に被せ、前記同様にメタリック塗装を行った。この結果、本汚れ防止カバー 2 0の場合は、 8時間まで交換を必要としなかったが、比較カバーの場合は、 2時間で交換を必要とし、本カバーが、塗装機の汚れ防止に大きな効果を発揮することが確認できた。

Claims

請求の範囲

[1] 静電塗装用塗装機の表面を覆う汚れ防止カバーであって、誘電率の低い絶縁性のある第 1のシート材と、該第 1のシート材より誘電率の高いもしくは半導電性の第 2 のシート材と該第 2のシート材より誘電率の低レ、絶縁性のある第 3のシート材とを積層した複合シートを素材として、前記第 1のシート材が内側となる配置で形成され、前記第 2のシート材は、その一端が前記塗装機の静電高電圧部に近接してまたは接続して配置されると共に、その他端が該塗装機のアース部から離して配置されることを特徴とする塗装機用汚れ防止カバー。

[2] 第 2のシート材の他端部を切り欠いて、第 1およぴ第 3のシート材の端面より後退させることにより、該第 2のシート材の他端をアース部から離すことを特徴とする請求項 1に記載の塗装機用汚れ防止カバー。

[3] 第 1および第 3のシート材がポリ 4ふつ化工チレンからなり、第 2のシート材がポリウレタンからなることを特徴とする請求項 1または 2に記載の塗装機用汚れ防止カバー。