WO2013114672A1 - 静電塗装装置 - Google Patents

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弘明 廣瀬
淳一 星原
博之 立野
健二 平山
正行 黒田
恵 生石
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本田技研工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
    • B05B5/082—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects characterised by means for supporting, holding or conveying the objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0221—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts
    • B05B13/0235—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts the movement of the objects being a combination of rotation and linear displacement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0285—Stands for supporting individual articles to be sprayed, e.g. doors, vehicle body parts

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic coating apparatus that applies a conductive primer by an electrostatic sprayer on the upstream side and then performs top coating by an electrostatic sprayer on the downstream side.
  • Electrostatic coating is generally performed as a method of painting parts of automobiles and motorcycles.
  • a high voltage is applied between the coating gun and the work to ionize the paint particles sprayed from the coating gun, and the paint particles are electrostatically attracted to the work charged on the opposite side. Even if it is the inner surface of the work, the paint particles are embedded and painted.
  • Patent Document 1 a method disclosed in Patent Document 1 is known.
  • a reciprocator (painting machine) is disposed on one side of a hanger conveyor for suspending and transporting a workpiece, and a clamper provided on the reciprocator grabs the hanger conveyor to synchronize the workpiece with the reciprocator. During this time, the work is electrostatically painted.
  • Patent Document 2 describes a content in which a large number of workpieces are attached to a rotating body and the rotating body is rotated while being moved.
  • the number of coating guns used for the primer coating and the top coating is often 2 to 4. However, the number of these coating guns is not individually controlled even if more than one.
  • electrostatic coating of a conductive primer when a high voltage is suddenly applied, the paint particles jetted earlier may cause the paint particles jetted later to repel (electrostatic repulsion) due to the same charge. .
  • the present invention provides an electrostatic coating apparatus in which a plurality of zones are provided along a conveyance line of a workpiece which is an object to be coated, and an electrostatic coating machine is disposed in each zone. At least one is divided into a rough-blow coating zone and a full-blowing coating zone, and in the coarse-blowing coating zone, a voltage applied between the coating gun and the workpiece is the full-blowing coating gun and the workpiece. The voltage set during the period is set to be smaller than the voltage applied.
  • the zones include conductive primer application zones and overcoat zones (base coat and top coat).
  • the transport line is provided with a hanger that rotates around a vertical axis with the plurality of workpieces suspended, and the coating gun can reciprocate in the transport direction and the vertical direction of the workpieces It is attached to the electrostatic sprayer (Recip locator).
  • the electrostatic sprayer Recip locator
  • the electrostatic coating machine perform either upward or downward movement in a single painting step, and rotate the hanger a plurality of times. Although it changes with conditions, in the example, 15 times / min gave a good result.
  • the coating pattern is ideally such that no gap is formed between the inclination angle and width of the band of paint ejected from each coating gun and the band of the paint ejected from an adjacent coating gun.
  • An application pattern can be formed.
  • the coating efficiency can be greatly increased as compared with the conventional one, and the waste of the paint is reduced.
  • the paint pattern also has no gap, the thickness of the paint applied to the work is also uniform.
  • the whole block diagram of the electrostatic coating apparatus which concerns on this invention A perspective view illustrating the details of the conductive primer application zone
  • the figure which showed the change of the applied voltage at the time of rough blow coating and this spray coating A drawing showing a coating pattern when the operation of the coating gun is performed only once, in the case where the work is suspended in a cylindrical shape.
  • (A) and (b) illustrate the difference between the case where the workpiece is suspended so as to form a cylindrical shape and the case where the workpiece is suspended so as to form a rectangular shape
  • the electrostatic coating apparatus is provided with a conductive primer application zone and a top coat zone along the transport line L of the workpiece W to be coated, and the top coat zone is further divided into a base coat zone and a top coat zone. .
  • Z1 represents a conductive primer rough blowing zone
  • Z2 represents a conductive primer main blowing zone.
  • the top coat zone is provided downstream of the main blow zone Z2.
  • the electrostatic coating machines 1 and 2 are disposed in each of the zones Z1 and Z2.
  • the conductive primer is applied in the electrostatic coating machines 1 and 2, but the structure is the same and one is omitted by reciprocating one electrostatic coating machine along the transfer line. It is also possible.
  • the electrostatic coating machine 1 will be described below.
  • the electrostatic coating machine 1 reciprocates in the vertical direction and in the direction along the conveyance line (conveyor) L of the work W.
  • the arm 4 of the reciprocator 3 reciprocates the application gun 5 for rough blowing and the application gun 6 for main blowing to the work.
  • the transport line L of the embodiment two coating guns 5 for coarse blowing and two coating guns 6 for full blowing are provided in the embodiment, the number is arbitrary.
  • the work W is attached to the hanger 7.
  • the hanger 7 is provided with a plurality of stages of radially extending horizontal arms, and by locking the work W thereon, the whole is formed into a substantially cylindrical shape.
  • a sprocket 8 is attached to the shaft of the hanger 7, and the sprocket 8 is rotated by a chain 10 (timing belt) traveling by a motor 9 arranged corresponding to each zone. That is, when the hanger 7 enters each zone, the sprocket 8 and the chain 10 are engaged, and the hanger 7 moves and rotates along the transport line L.
  • a chain 10 timing belt
  • the rough spray coating and the main spray coating are performed in the conductive primer application zone, but it is also possible to perform the rough spray coating and the main spray coating in the top coat zone.
  • a high voltage is applied between the work and the coating gun, but in this embodiment, between the coating gun 5 for rough blowing and the work W Applies a voltage of -30 kv and a voltage of -60 kv between the coating gun 6 for main blowing and the work W.
  • the applied voltage is small, so the electrostatic repulsion is also small, and a thin and uneven coating film is formed. Thereafter, by increasing the applied voltage in the main spray coating, the paint particles are firmly attached to the already formed coating film. At this time, a more uniform coating film can be obtained by reversing the rotational direction of the hanger 7 in the rough blow coating and the main blow coating.
  • FIG. 4 is a view for explaining an example of painting in the main blowing zone Z2, for example.
  • the coating gun 6 is slowly raised or lowered during coating and does not reciprocate up and down.
  • the hanger 7 rotates a plurality of times (preferably 10 times or more) during that time.
  • the coating gun 6 is moved at a low speed in one direction upward or downward, and the hanger 7 on which the work is attached is rotated a plurality of times during that time.
  • the application pattern in this case is shown in the lower part of FIG.
  • the coating pattern is assumed on the assumption that a cylindrical screen is set in front of the coating gun 6 instead of the hanger, and the coating gun 6 is a series of two.
  • the coating area of the paint discharged from the coating gun has a constant inclination angle Is represented by a band-like region with Then, by controlling the width of the paint discharged from the coating gun, it is possible to obtain a coating pattern in which the overlap with the coating area of the adjacent coating gun is reduced.
  • FIG. 5 is an example performed for comparison with FIG. 4.
  • the work W is suspended on each side of a rectangular hanger, and the coating gun 6 is 1.5 times up and down during one application. It was made to reciprocate. In this case, there are places where the paint is not applied to the application pattern, and the problem of application unevenness occurs. Therefore, it is preferable for the coating gun 6 to move slowly either upward or downward without reciprocating during one application.
  • FIG. 6A the workpiece W is suspended in a shape close to a cylinder
  • FIG. 6B the workpiece is suspended at a rectangular side in a plan view.
  • the work is suspended so that the whole is rectangular, because the coating is electrostatically coated, paint particles are caught on the back side of the work but the side of the adjacent work is on the side There is a case where the paint does not reach enough.
  • the work is suspended in a shape close to a cylinder, the space between the adjacent works is expanded, and the paint is easily supplied to the side and back.
  • the electrostatic coating device according to the present invention according to the present invention can be incorporated into an automated motorcycle or automobile paint line and used.

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  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

被塗装物（Ｗ）の搬送ライン（Ｌ）に沿って、複数のゾーンを設け、各ゾーンに静電塗装機を配置した静電塗装装置において、複数のゾーンの少なくとも１つは粗吹き用の塗布ゾーン（Ｚ１）と本吹き用の塗布ゾーン（Ｚ２）に分けられ、粗吹き用の塗布ゾーン（Ｚ１）での塗布ガン（５）と被塗装物（Ｗ）との間にかかる電圧を、本吹き用の塗布ゾーン（Ｚ２）での塗布ガン（６）と被塗装物（Ｗ）との間にかかる電圧よりも小さく設定するものである。 当該構成により、静電塗装装置の塗装効率を上げることができ、塗料の無駄が少なくなる。

Description

静電塗装装置
　本発明は、上流側の静電塗装機で導電性プライマーを塗布した後、下流側の静電塗装機で上塗り塗装を行う静電塗装装置に関する。
　自動車や自動二輪車の部品等を塗装する方法として静電塗装が一般的に行われる。この静電塗装は塗装ガンとワークとの間に高電圧をかけて、塗装ガンから噴霧される塗料粒子をイオン化し、これと反対側に帯電しているワークに静電的に塗料粒子を吸着させるもので、ワークの内側面であっても塗料粒子は廻り込んで塗装される。
　上記静電塗装方法として、特許文献１に開示される方法が知られている。この特許文献１には、ワークを吊り下げて搬送するハンガーコンベアの片側にレシプロケータ（塗装機）を配置し、レシプロケータに設けたクランパーがハンガーコンベアを掴むことでワークとレシプロケータとが同期して移動し、この間にワークを静電塗装するようにしている。
　また特許文献２には多数のワークを回転体に取付け、回転体を移動させながら回転させる内容が記載されている。
特開平０６－０００４２１号公報 特開平０８－０５７３７４号公報
　下塗り塗装及び上塗り塗装に用いる塗布ガンの本数は２～４本の場合が多い。しかしながらこれら塗布ガンについては本数は複数本でも個々に制御していない。
　また、導電プライマーを静電塗装する場合、いきなり高電圧を印加すると、先に噴出したイオン化した塗料粒子によって後から噴出した塗料粒子が同じ電荷のために反発（静電反発）される不具合が生じる。
　上記課題を解決するため本発明は、被塗装物であるワークの搬送ラインに沿って、複数のゾーンを設け、各ゾーンに静電塗装機を配置した静電塗装装置において、前記複数のゾーンの少なくとも１つは粗吹き用の塗布ゾーンと本吹き用の塗布ゾーンに分けられ、前記粗吹き用の塗布ゾーンでは塗布ガンとワークとの間にかかる電圧が前記本吹き用の塗布ガンとワークとの間にかかる電圧よりも小さく設定された構成とした。
　前記ゾーンとしては、導電プライマー塗布ゾーン、上塗りゾーン（ベースコートとトップコート）が挙げられる。
　更に具体的な構成としては、前記搬送ラインには複数のワークを吊り下げた状態で垂直軸を中心として回転するハンガーが設けられ、前記塗布ガンはワークの搬送方向及び上下方向に往復動可能な静電塗装機（レシプロケータ）に取り付けられる。
　粗吹き塗装と本吹き塗装では、ハンガーの回転方向を反転させることが、均一塗装を行う上で好ましい。ハンガーの回転方向を反転させるのは導電プライマー塗布ゾーン及び上塗りゾーンの何れでも適用することが好ましい。
　また、１回の塗装工程で静電塗装機は上昇または下降のいずれか一方の動きを行い、ハンガーは複数回回転させることが好ましい。条件によって変わるが実施例では１５回／ｍｉｎで良い結果が得られた。
　このようにすることで、塗装パターンは各塗布ガンから噴出される塗料の帯の傾斜角度と幅が一定で隣接する塗布ガンから噴出される塗料の帯との間に隙間が形成されない理想的な塗布パターンを形成することができる。
本発明に係る静電塗装装置によれば、従来に比べ大幅に塗装効率を上げることができ、塗料の無駄が少なくなる。
また塗装パターンも隙間がなくなるので、ワークに塗布される塗料の厚みも均一になる。
本発明に係る静電塗装装置の全体構成図 導電プライマー塗布ゾーンの詳細を説明した斜視図 粗吹き塗装と本吹き塗装の際の印加電圧の変化を説明した図 ワークを円筒状をなすように吊り下げた場合で、塗布ガンの動作を上昇または下降の１回のみとした場合の塗布パターンを示す図 ワークを矩形状をなすように吊り下げた場合で、塗布ガンの動作を上下に往復動させた場合の塗布パターンを示す図 （ａ）及び（ｂ）はワークを円筒状をなすように吊り下げた場合と矩形状をなすように吊り下げた場合の差異を説明した図
　以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る静電塗装装置は、被塗装物であるワークＷの搬送ラインＬに沿って、導電プライマー塗布ゾーン及び上塗りゾーンを設け、上塗りゾーン内を更にベースコートゾーンとトップコートゾーンに分けている。
　図１、２ではＺ１は導電プライマー粗吹きゾーン、Ｚ２は導電プライマー本吹きゾーンを表す。上塗りゾーンについては本吹きゾーンＺ２の下流側に設けられている。上記各ゾーンＺ１、Ｚ２には静電塗装機１、２を配置している。本実施例では静電塗装機１、２では導電性プライマーを塗布を塗布するが、構造は同一であり、１台の静電塗装機を搬送ラインに沿って往復動させることで片方を省略することも可能である。
　また上塗りゾーンを構成するベースコートゾーンとトップコートゾーンにおいても静電塗装機を用い正転と逆転塗装を行った後にロボット塗装、人間による塗装を行う。尚、ロボット塗装においては４面塗りを行い、人塗装では低速回転で塗装する。
　以下に静電塗装機１について説明する。
　静電塗装機１は上下方向及びワークＷの搬送ライン（コンベア）Ｌに沿った方向に往復動するレシプロケータ３のアーム４に粗吹き用の塗布ガン５と本吹き用の塗布ガン６をワークの搬送ラインＬに沿って離間して取り付けている。実施例では粗吹き用の塗布ガン５および本吹き用の塗布ガン６とも２本づつ設けているが、本数は任意である。
ワークＷはハンガー７に取り付けられている。このハンガー７は放射状に延びる水平アームを複数段備えており、これにワークＷを係止することで、全体が略円筒状をなす。
またハンガー７の軸にはスプロケット８が取り付けられ、このスプロケット８が各ゾーンに対応して配置されたモータ９によって走行するチェーン１０（タイミングベルト）によって回転せしめられる。即ち、各ゾーンにハンガー７が入ってくるとスプロケット８とチェーン１０とが噛合し、ハンガー７は搬送ラインＬに沿って移動するとともに回転する。
本発明にあっては、導電プライマー塗布ゾーンにおいて粗吹き塗装と本吹き塗装を行うようにしているが上塗りゾーンで粗吹き塗装と本吹き塗装を行うことも可能である。
そして図３に示すように一般に静電塗装においてはワークと塗布ガンとの間に高電圧を印加するが、この実施例にあっては、粗吹き用の塗布ガン５とワークＷとの間には－３０ｋｖの電圧を印加し、本吹き用の塗布ガン６とワークＷとの間には－６０ｋｖの電圧を印加している。
粗吹き塗装の際には印加電圧が小さいため静電反発も少なく、薄く且つむらなく塗膜が形成される。その後、本吹き塗装での印加電圧を高くすることで、既に形成されている塗膜に強固に塗料粒子が付着する。
この際、粗吹き塗装と本吹き塗装におけるハンガー７の回転方向を逆転することで、より均一な塗膜が得られる。
図４は例えば本吹きゾーンＺ２での塗装の一例を説明した図である。この実施例では塗装中に塗布ガン６はゆっくりと上昇または下降し、上下に往復動はしない。またハンガー７はその間に複数回（好ましくは１０回以上）回転する。
このように塗布ガン６は上方または下方の一方向に低速で移動に、ワークを取り付けたハンガー７はその間に複数回回転させる。このようにした場合の塗布パターンを図４の下部に示す。尚、塗布パターンはハンガーの代わりに円筒状のスクリーンを塗布ガン６の前にセットしたと仮定したものであり、塗布ガン６は２本連設したものを示す。
１回の塗布工程で塗布ガン６を一方向（上方か下方のいずれか一方）に移動させ、ハンガー（スクリーン）を回転させることで、塗布ガンから吐出される塗料の塗布領域は一定の傾斜角を持った帯状領域で表させる。そして、塗布ガンから吐出される塗料の幅をコントロールすることで、隣接する塗布ガンの塗布領域とのオーバーラップを少なくした塗布パターンが得られる。
図５は図４と比較するために行った例であり、この例では矩形状のハンガーの各面にワークＷを吊り下げ、更に塗布ガン６は１回の塗布の間に１．５回上下に往復動させた。この場合には塗布パターンに塗料が塗布されていない箇所が存在し、塗布むらの問題が発生する。
したがって、塗布ガン６は１回の塗布の間に往復動せずに上か下の一方にゆっくりと移動するのが好ましい。
また、図６（ａ）にはワークＷを円筒に近い形状に吊り下げ、（ｂ）にはワークを平面視で矩形状の辺に吊り下げた状態をしめしている。この図から明らかなように、全体が矩形状になるようにワークを吊り下げると、静電塗装であるため厚保程度はワークの裏面側にも塗料粒子は廻り込むが、隣接したワークの側面に十分に塗料が行き渡らない場合がある。
これに対し、ワークを円筒に近い形状に吊り下げると、隣接するワーク間が広がり塗料が側面及び裏面に供給されやすくなる。
本発明に係る本発明に係る静電塗装装置は、自動化された二輪車や自動車の塗装ラインに組み込んで利用することができる。
１、２…静電塗装機、３…レシプロケータ、４…アーム、５，６…塗布ガン、７…ハンガー、８…スプロケット、９…モータ、１０…チェーン１０（タイミングベルト）、Ｗ…ワーク、Ｌ…搬送ライン、Ｚ１…導電プライマー粗吹きゾーン、Ｚ２…導電プライマー本吹きゾーン。

Claims (4)

  1. 　被塗装物であるワークの搬送ラインに沿って、複数のゾーンを設け、各ゾーンに静電塗装機を配置した静電塗装装置において、前記複数のゾーンの少なくとも１つは粗吹き用の塗布ゾーンと本吹き用の塗布ゾーンに分けられ、前記粗吹き用の塗布ゾーンでは塗布ガンとワークとの間にかかる電圧が前記本吹き用の塗布ガンとワークとの間にかかる電圧よりも小さく設定されていることを特徴とする静電塗装装置。
  2. 　請求項１に記載の静電塗装装置において、前記搬送ラインには複数のワークを吊り下げた状態で垂直軸を中心として回転するハンガーが設けられ、前記塗布ガンはワークの搬送方向及び上下方向に往復動可能なレシプロケータに取り付けられていることを特徴とする静電塗装装置。
  3. 　請求項２に記載の静電塗装装置において、前記ハンガーの回転方向は粗吹きと本吹きで反転することを特徴とする静電塗装装置。
  4. 　請求項２に記載の静電塗装装置において、前記粗吹きまたは本吹き塗装の際に、前記静電塗装機は上昇または下降のいずれか一方の動きを行い、前記ハンガーは複数回回転することを特徴とする静電塗装装置。
     
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