(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧源（４）により電気的に帯電された塗装剤で部品（３）を塗装する静電塗装設備（１）の監視法であって、前記監視法は、
ａ）前記高電圧源（４）の第１の動作変数（ＩＯ）を決定する工程、
ｂ）前記第１の動作変数（ＩＯ）を制限値（ＩＬＩＭＩＴ）と比較する工程、
ｃ）前記第１の動作変数（ＩＯ）と前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）との比較が前記静電塗装設備（１）の機能不全を示す場合、安全対策を開始する工程、
を備え、
ｄ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は前記静電塗装設備（１）の動作に応じて柔軟に設定され、さらに、
ｅ）前記第１の動作変数（ＩＯ）又は前記高電圧源（４）の第２の動作変数の実値（ＩＡＣＴ）を継続的に決定する工程、
ｆ）決定された前記実値（ＩＡＣＴ）を一時的に保存する工程、及び、
ｇ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を少なくとも１つのすでに決定された一時的に保存された実値（ＩＡＣＴ）に応じて固定する工程、
を備える、
ことを特徴とする監視法。
【請求項２】
高電圧源（４）により電気的に帯電された塗装剤で部品（３）を塗装する静電塗装設備（１）の監視法であって、前記監視法は、
ａ）前記高電圧源（４）の第１の動作変数（ＩＯ）を決定する工程、
ｂ）前記第１の動作変数（ＩＯ）を制限値（ＩＬＩＭＩＴ）と比較する工程、
ｃ）前記第１の動作変数（ＩＯ）と前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）との比較が前記静電塗装設備（１）の機能不全を示す場合、安全対策を開始する工程、
を備え、
ｄ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は前記静電塗装設備（１）の動作に応じて柔軟に設定され、さらに、
ｅ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は特定の許容動作範囲内にあるか否か確認する工程、及び、
ｆ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）が前記特定の許容動作範囲外である場合、エラーフラグを立てる工程、及び／又は、
ｇ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）が前記特定の許容動作範囲外である場合、前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を前記特定の許容動作範囲の最も近い最大値又は最小値に設定する工程、
を備える、
ことを特徴とする監視法。
【請求項３】
ａ）前記第１の動作変数（ＩＯ）又は前記高圧電源（４）の第２の動作変数（ＵＡＣＴ）のための対象値（ＵＤＥＳ）を特定する工程、
ｂ）特定された前記対象値（ＵＤＥＳ）に応じて前記第１の動作変数（ＩＯ）又は前記第２の動作変数（ＵＡＣＴ）を閉ループ／開ループ制御する工程、及び、
ｃ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を特定された前記対象値（ＵＤＥＳ）に応じて固定する工程、
を含む、請求項１または２に記載の監視法。
【請求項４】
前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は、前記対象値（ＵＤＥＳ）に応じて、保存されている割り当て表から読み取られる、請求項３に記載の監視法。
【請求項５】
ａ）最大の前記対象値（ＵＤＥＳ）は前記塗装設備（１）の動作中に決定され、
ｂ）最大の前記対象値（ＵＤＥＳ）のための前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は操作者により設定され、及び、
ｃ）他の対象値のための前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は、瞬時の前記対象値（ＵＤＥＳ）及び最大の前記対象値（ＵＤＥＳ）のための前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）に応じて自動的に決定される、
請求項３に記載の監視法。
【請求項６】
ａ）前記塗装剤を帯電するために働く前記静電塗装設備（１）の動作電流（ＩＯ）は設備電流（ＩＩ）及び塗装電流（ＩＣ）から構成され、
ｂ）前記設備電流（ＩＩ）は、塗装対象の前記部品（３）ではなく前記塗装設備（５）を介して流れる前記動作電流（ＩＯ）の一部であり、
ｃ）前記塗装電流（ＩＣ）は、前記塗装設備（５）ではなく塗装対象の前記部品（３）を介して流れる前記動作電流（ＩＯ）の一部であり、及び、
ｄ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）との比較に用いられる前記第１の動作変数は前記塗装設備の前記動作電流（ＩＯ）である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の監視法。
【請求項７】
前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を決定するための以下の工程、
ａ）前記設備電流（ＩＩ）を決定する工程、及び、
ｂ）決定された前記設備電流（ＩＩ）に応じて前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を固定する工程、
を含む、請求項６に記載の監視法。
【請求項８】
前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を決定するための以下の工程、
ａ）前記塗装電流（ＩＣ）を決定する工程、及び、
ｂ）決定された前記塗装電流（ＩＣ）に応じて前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を固定する工程、
を含む、請求項６又は７に記載の監視法。
【請求項９】
前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を決定するための前記工程では、前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は特定のノイズ比（ＩＮＯＩＳＥ）を決定された前記設備電流（ＩＩ）に又は決定された前記塗装電流（ＩＣ）に加えることで計算される、請求項７又は８に記載の監視法。
【請求項１０】
前記ｇ）工程では、前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は特定のノイズ比（ＩＮＯＩＳＥ）をすでに決定された一時的に保存された前記実値（ＩＡＣＴ）のうち１つに加えることで決定される、請求項１に記載の監視法。
【請求項１１】
ａ）前記高電圧源（４）の瞬時の電力（ＰＥＬ）を決定する工程、及び、
ｂ）前記特定の動作範囲を前記高電圧源（４）の瞬時の前記電力（ＰＥＬ）に応じて固定する工程、
を含む、請求項２に記載の監視法。
【請求項１２】
ａ）前記第１の動作変数（ＩＯ）は、前記塗装剤を帯電させるための電流、若しくは、これを微分して得られた変数であり、又は
ｂ）前記第１の動作変数は、前記塗装剤を帯電させるための電圧（ＵＡＣＴ）、若しくは、これを微分して得られた変数である、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の監視法。
【請求項１３】
前記塗装剤を帯電させるための前記電流は、前記高電圧源（４）の、動作電流、設備電流（ＩＩ）、又は塗装電流（ＩＣ）である、請求項１２に記載の監視法。
【請求項１４】
前記塗装剤を帯電させるための前記電流を微分して得られた前記変数は、前記塗装剤を帯電させるための前記電流の時間微分である、請求項１２に記載の監視法。
【請求項１５】
前記塗装剤を帯電させるための前記電圧（ＵＡＣＴ）を微分して得られた前記変数は、前記塗装剤を帯電させるための前記電圧（ＵＡＣＴ）の時間微分である、請求項１２に記載の監視法。
【請求項１６】
前記安全対策が、以下の対策、
ａ）視覚的又は聴覚的警報を生成すること、及び／又は、
ｂ）前記高電圧源（４）のスイッチを切る工程、及び／又は、
ｃ）前記高電圧源（４）の前記第１の動作変数を減少させること、
を含む、請求項１から１５のいずれか１項に記載の監視法。
【請求項１７】
静電塗装設備（１）での塗装剤の帯電のための高電圧装置（４）の監視装置（６）であって、
ａ）前記高電圧源（４）の第１の動作変数（ＩＯ）を計測する第１の計測要素（８）、
ｂ）前記第１の動作変数（ＩＯ）を制限値（ＩＬＩＭＩＴ）と比較する比較器（１１）、及び、
ｃ）前記第１の動作変数（ＩＯ）と前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）との比較が前記静電塗装設備（１）の機能不全を示す場合、安全対策を開始する安全装置（１１）、
を備え、
ｄ）前記安全装置（１１）は、前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を前記静電塗装設備（１）の動作に応じて柔軟に設定し、
ｅ）前記第１の計測要素（８）は、前記第１の動作変数（ＩＯ）又は前記高電圧源（４）の第２の動作変数の実値（ＩＡＣＴ）を継続的に決定し、
ｆ）前記安全装置（１１）は、決定された前記実値（ＩＡＣＴ）を一時的に保存し、及び、
ｇ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を少なくとも１つのすでに決定された一時的に保存された実値（ＩＡＣＴ）に応じて固定する、
ことを特徴とする監視装置（６）。
【請求項１８】
静電塗装設備（１）での塗装剤の帯電のための高電圧装置（４）の監視装置（６）であって、
ａ）前記高電圧源（４）の第１の動作変数（ＩＯ）を計測する第１の計測要素（８）、
ｂ）前記第１の動作変数（ＩＯ）を制限値（ＩＬＩＭＩＴ）と比較する比較器（１１）、及び、
ｃ）前記第１の動作変数（ＩＯ）と前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）との比較が前記静電塗装設備（１）の機能不全を示す場合、安全対策を開始する安全装置（１１）、
を備え、
ｄ）前記安全装置（１１）は、前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を前記静電塗装設備（１）の動作に応じて柔軟に設定し、さらに、
ｅ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）は特定の許容動作範囲内にあるか否か確認し、
ｆ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）が前記特定の許容動作範囲外である場合、エラーフラグを立て、及び／又は、
ｇ）前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）が前記特定の許容動作範囲外である場合、前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を前記特定の許容動作範囲の最も近い最大値又は最小値に設定する、
ことを特徴とする監視装置（６）。
【請求項１９】
ａ）前記塗装剤を帯電するために働く前記静電塗装設備（１）の動作電流（ＩＯ）は設備電流（ＩＩ）及び塗装電流（ＩＣ）から構成され、
ｂ）前記設備電流（ＩＩ）は、塗装対象の部品（３）ではなく前記塗装設備（５）を介して流れる前記動作電流（ＩＯ）の一部であり、
ｃ）前記塗装電流（ＩＣ）は、前記塗装設備（５）ではなく塗装対象の前記部品（３）を介して流れる前記動作電流（ＩＯ）の一部であり、及び、
ｄ）第２の計測要素（１０）が前記設備電流（ＩＩ）又は前記塗装電流（ＩＣ）を計測するために設けられ、
ｅ）前記安全装置（１１）は、前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を前記設備電流（ＩＩ）及び／又は前記塗装電流（ＩＣ）に応じて設定する、
ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の監視装置（６）。
【請求項２０】
特定された対象値（ＵＤＥＳ）に応じた前記第１の動作変数（ＩＯ）又は第２の動作変数（ＵＡＣＴ）の閉ループ制御のための閉ループ制御器（９）を備え、前記安全装置（１１）は前記制限値（ＩＬＩＭＩＴ）を前記対象値（ＵＤＥＳ）に応じて固定する、こと特徴とする請求項１７から１９のいずれか１項に記載の監視装置（６）。
【請求項２１】
前記監視装置（６）は請求項１から１６のいずれか１項に記載の監視法を実行する、請求項１７から２０のいずれか１項に記載の監視装置（６）。
【請求項２２】
請求項１７から２１のいずれか１項に記載の監視装置（６）を備えた静電塗装設備（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧装置により電気的に帯電された塗装剤で部品を塗装する静電塗装設備用の監視法及び対応する監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連する工業規則（例えば、ＥＮ５０１７６、ＥＮ５０３４８）では、動作電流の許容限度を超えた上昇を防ぐため、こうした静電塗装設備は監視装置を備えるべきであると規定されている。こうした監視装置は高電圧装置の電気動作変数（例えば、動作電流）の実値を最大及び／又最小は許容限度値に対して常時確認する。
【０００３】
静電塗装設備の電圧制御操作中、動作電流は通常最大許容限度値と比較される。
【０００４】
一方、代替法として可能な電流制御操作が静電塗装設備で用いられる場合、動作電圧は通常電圧の最小許容限度値と比較される。
【０００５】
計測された電気動作変数が所定の限度値を超過し又は下回る場合、動作モード（電流制御か電圧制御か）に依存して、高電圧源は即座に安全対策としてスイッチを切られる。
【０００６】
上述した静電塗装設備用の従来の監視法は、高抵抗性の仕上げ塗料（＞４００ｋΩ、ランスバーク尺度）を処理する場合は、満足に動作する。車体を塗装する場合、固形分がしばしば多い低抵抗性の仕上げ塗料（＜３００ｋΩ、ランスバーク尺度）がますます用いられるようになってきているものの、用いられる仕上げ塗料の抵抗性が低いため、塗装対象の部品を介して流れる塗装電流と塗装設備を介して流れる設備電流との間の割合が常に望ましい割合よりも低くなり、安全基準のための制限値をますます高く設定する必要があるため、安全上のリスクがある。
【０００７】
この問題は、異なるバッチ間又は異なる製造シリーズ間で仕上げ塗料の電気抵抗が変動するためさらに悪化する。例えば、ここで、塗装電流と設備電流との割合を１０：１としたとき、低抵抗性仕上げ塗料では、塗装電流と設備電流との割合は１：２などであり得る。塗装電流量が２μＡで設備電流量が５０μＡであるような設備すらも存在する。ここでは、例えば、固形分の高い仕上げ塗料は低抵抗性を示す。さらに、溶媒や添加剤が仕上げ塗料の導電性をより高く又は低くする。さらに、仕上げ塗料が循環する際に、特殊効果粒子（例えば、フレーク）が導電路を形成する。これにより、より深刻な影響をはらむ設備電流の変動がもたらされる。
【０００８】
さらに、塗装電流と設備電流との両方が塗装電圧に依存する。これは、特に、大規模な設備電流の場合、例えば、塗装が無数の異なる電圧下で行われる場合、監視装置の制限値を用いられる中で最も高い電圧に設定する必要があるため、それ自身不利であると考えられる。これにより、通常の動作電流と安全のためにスイッチを切るための制限値との間のノイズ比がこれまでになく高くなり、塗装電圧は低くなる。
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の周知の監視法では、制限値は電気動作変数に応じて調節されはしない。
【００１０】
さらに、特許文献２に記載の周知の電流制御回路では、制限値は、塗装の種類や塗装対象の部品ごとの形状やそれぞれの湿り具合毎に個別に設定されるのみである。制限値を自動的に調節することはこの文献では知られていない。
【００１１】
このことは特許文献３にも当てはまり、この文献では、同様に、制限値を塗装対象の部品に応じて設定すべきことが記載されている。
【００１２】
特許文献４においても、塗装設備の電気動作変数に応じて設定することは記載されているが、制限値を自動的に設定することの記載はない。
【００１３】
最後に、特許文献５には、制限値の調節についての開示は一切ない。代わりに、この文献には、自動的に安定化につながる電流制限抵抗を提供することのみが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９９０３８２４号明細書
【特許文献２】旧東独国特許出願公開第３１８１２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／０２０３１９８号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／０２２７４４５号明細書
【特許文献５】米国特許第４０７３００２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、そこで、静電塗装設備用の改善された監視法及び改善された監視装置を提供することを目的とする。
【００１６】
周知技術の上記問題点を回避することが特に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、独立請求項に記載の本発明の監視法及び本発明の監視装置により達成される。
【００１８】
本発明は、静電塗装設備の安全に関連する電気動作変数（例えば、動作電流又は動作電圧）の確認のための制限値を厳格に特定することなく、できる限り最小のノイズ比が保証されるよう、該制限値を動作に応じて柔軟に設定することの広範な技術的示唆を含む。こうして監視機能を各動作状況に合わせてより細かく調節することができ、これにより、障害発生時の応答がより迅速になり、そして、また、安全性が改善されることが保証される。
【００１９】
本発明のために用いられる用語「ノイズ比」は、好ましくは、監視された電気動作変数の瞬時値（例えば、動作電流）と制限値との間の差を考慮する。
【００２０】
本発明のある変形例では、対象値は、静電塗装設備の安全に関連する第１の動作変数（例えば、動作電流又は動作電圧）又は第２の動作変数に関して特定され、第１の動作変数はこの特定された対象値に応じて開ループ制御及び／又は閉ループ制御される。制限値は特定された対象値に応じて固定される。このとき、さまざまな制限値が、対象値に応じて、保存されている割り当て表から読み取ることができる。割り当て表から各制限値を読み取ることは、特定された対象値と結果である制限値との間の関連を定義する割り当て表を維持するために労力がいる点で不利である。
【００２１】
本発明のある変形例では、監視される安全に関連する動作変数は閉ループ制御動作変数である。例えば、静電塗装設備の動作電流が、安全に関連する動作変数を形成し、動作電流の閉ループ制御も実行し得る。
【００２２】
本発明の別の変形例では、監視される安全に関連する動作変数は対照的に静電塗装設備の閉ループ制御動作変数ではない。本発明のこの変形例では、監視されるのは静電塗装設備の閉ループ制御動作変数ではなく別の動作変数である。例えば、静電塗装設備の動作電圧が、動作電流が安全に関連する動作変数として監視される一方、閉ループ制御であり得る。
【００２３】
割り当て表を維持するための上記の不利な点により、制限値が異なる対象値について例えば特定の関数関係に基づいて自動的に計算されるよう、用いられるそれぞれの最高対象値について最も高い制限値のみを操作者が特定するという代替的選択肢がある。この場合、最大の対象値が塗装設備の動作中に生じるよう決定される。そして、この最大対象値について、それに応じた制限値が設定される。そして、他の対象値も瞬時対象値及び最大対象値の制限値に応じて自動的に決定される。
【００２４】
本発明の好ましい例示的実施形態では、安全監視のための制限値の設定は完全に自動化されており、これにより、労力が減るのみならず、同時に、制限値が意図的に又は非意図的に高すぎる値に設定されることがないため、安全性が増す。
【００２５】
この例示的実施形態では、普通「設備電流」及び「塗装電流」から構成される塗装剤の帯電に働く動作電流について述べる。ここで、設備電流は塗装対象の部品ではなく塗装設備を介して流れ、塗装電流は塗装設備ではなく塗装対象の部品を介してながれる。
【００２６】
設備電流は実質的に高電圧源の出力電圧及び用いられる塗装剤の電気抵抗、随意に、洗浄剤の電気抵抗に依存している。一定の出力電圧では、設備電流は塗装処理中一定である。さらに、設備電流は、戻り配管を含む配管の横断面、配管長、及び、配管の数に依存し得る。
【００２７】
一方、塗装電流は、所定の範囲でさまざまなパラメーター（例えば、塗布器−加工対象物間の距離、加工対象物の配置など）に応じて変動する可変動作変数である。
【００２８】
静電塗装設備の動作電流の監視の際、制限値は安全監視のために設備電流及び／又は塗装電流に応じて固定されてもよい。例えば、制限値は安全監視のために特定のノイズ比を決定された設備電流又は塗装電流に加えることで計算し得る。
【００２９】
本発明のさらなる例示的実施形態では、安全監視のための制限値は安全に関連する動作変数（例えば、動作電流）の実値を計測し一時的に保存することで自動的に決定される。そして、瞬時の安全監視のための制限値は少なくとも１つのすでに決定された一時的に保存された安全に関連する動作変数の実値に応じて固定され得る。例えば、瞬時制限値は特定のノイズ比をすでに決定された一時的に保存された実値に加えることで計算し得る。この制限値の計算では、安全に関連する動作変数のすでに計測した実値を考慮に入れる。この例示的実施形態は追加のセンサーが必要ないという利点を持つ。この安全監視の技術原理は、制限値の時間遅延追跡により可変制限値にも関わらず安全のためのスイッチ切断が起きることが保証され、スパークが生じるときなどに許容限度を超えた過電流が極めて迅速に生じるという事実に基づいている。
【００３０】
安全確認のための制限値の自動的設定に好ましくは適用できる基礎的条件として、制限値は装置の電力により及び／又は法的規制により特定される幅の範囲内でのみ変動すべきであることが挙げられる。このようにして、（例えば、塗装設備の汚染などにより）負荷抵抗にゆっくりと変化が生じる場合、安全のためのスイッチ切断が危険な状況が起きる前に起こることが保証される。そこで、本発明は、好ましくは、制限値が特定の許容動作範囲内にあるか否かの確認が行われることを提供する。安全監視のための計算された制限値が特定の許容動作範囲外である場合、適切な対抗処置を取り得るよう、エラーフラグが立ち得る。さらに、この場合、制限値は特定の許容動作範囲の最も近い最大値又は最小値に設定される。
【００３１】
制限値の上記の許容動作範囲は高電圧装置の瞬時電力に応じて固定され得る。ある例示的実施形態は、そこで、高電圧源の瞬時電力が電流や電圧の計測などにより決定されることを提供する。そして、安全監視のための上記の許容動作範囲は高電圧装置の瞬時電力に応じて固定され得る。
【００３２】
好ましくは、監視された安全に関連する動作変数は、静電塗装設備内で塗装剤が帯電されるときの電流であり、このとき、動作電流のうちひとつ、設備電流、及び／又は、塗装電流が考慮され得る。
【００３３】
しかし、代わりに、監視される安全に関連する動作変数が、静電塗装設備の高電圧装置が塗装剤を帯電するときの電圧であってもよい。
【００３４】
さらに、監視される安全に関連する動作変数は、異なる動作変数（例えば、電流及び電圧）の組み合わせであってもよく、又は、特に電流及び／又は電圧の時間微分などの導変数からなってもよい。
【００３５】
しかし、本発明は、静電塗装設備の監視される安全に関連する動作変数に関して、ここで例を示して述べたような特定の動作変数に限定されるものではない。
【００３６】
さらに、本発明は、静電塗装設備の電圧制御動作及び電流制御動作の両方において達成可能であることを明記する。
【００３７】
本発明による監視で安全に関連する動作変数が制限値を超過する又は下回ることになった場合、安全対策が開始される。これは例えば視覚的又は聴覚的警報の形で行われる。本発明の好ましい例示的実施形態では、しかし、安全対策は、許容値範囲に戻るよう、高電圧装置のスイッチを切ること、又は、安全に関連する動作変数の閉ループ又は開ループの下方制御を含む。
【００３８】
本発明は、上記の監視法に限定されるものではなく、本発明の監視法を実行するための対応する監視装置も含むものであることを明記する。この目的で、本発明の監視装置は、静電塗装設備の高電圧装置の安全に関連する動作変数（例えば、動作電流）などを計測する計測要素をまず従来通り備える。
【００３９】
さらに、本発明の監視装置は、安全に関連する動作変数（例えば、動作電流）などを特定の制限値と比較する比較ユニットを備える。
【００４０】
本発明の監視装置は、さらに、安全に関連する動作変数と特定の制限値との比較が静電塗装設備の機能不全を示した場合、安全対策（例えば、スイッチの切断）を開始するための安全装置を有する。本発明の安全装置は、周知技術のものとは、制限値が動作の変数として柔軟に設定され、尚且つ、これが自動的に処理され得るという点で区別できる。
【００４１】
ある例示的実施形態では、本発明の監視装置は、安全装置が特定された対象値に応じて制限値を固定するよう、特定された対象値に応じた安全に関連する動作変数又は他の動作変数の閉ループ制御のための閉ループ制御器を備える。この目的で、各対象値についての関連する制限値を含む割り当て表を設けてもよい。
【００４２】
最後に、本発明は、上記の監視装置を有する完全な静電塗装設備もまた含む。
【００４３】
本発明のさらなる別の有利な展開が下位請求項に特定され又は以下に図面を参照しながら本発明の好ましい例示的実施形態の記載とともに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】静電塗装設備の模式図を示す。
【図２】静電塗装設備の動作電流の経時的変化を示す図である。
【図３】使用電圧の変化が生じた際の動作電流及び関連する塗装電流及び設備電流の一部の時間プロファイルを示す図である。
【図４Ａ】本発明に係る監視装置の模式図を示す。
【図４Ｂ】図４Ａの監視装置により実行される監視法を示すフローチャートを示す。
【図５Ａ】本発明に係る監視装置の代替的例示的実施形態を示す。
【図５Ｂ】図５Ａの監視装置により実行される監視法を示すフローチャートを示す。
【図６Ａ】本発明に係る監視装置の代替的例示的実施形態を示す。
【図６Ｂ】図６Ａの監視装置により実行される監視法を示すフローチャートを示す。
【図７】本発明に係る代替的監視法をフローチャートの形式で示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、本発明に係る静電塗装設備１の模式図を示す。該静電塗装設備１は、例えば、車体部品３を塗装するための塗装装置として回転式噴霧器２を備えてもよい。塗装設備１はしかし基本的に他の部品を塗装するためにも適している。さらに述べれば、回転式噴霧器２の代わりに別の静電塗装装置を用いてもよい。
【００４６】
塗布される塗装剤は、この場合、高電圧源４により帯電され、一方、塗装対象の車体部品３は接地接続される。
【００４７】
高電圧源４は、次に、塗装剤供給５を介した設備電流ＩＩとして一部が流れ、別の部分は塗装対象の車体部品３を介して塗装電流ＩＣとして流れる動作電流ＩＯを出力する。動作電流ＩＯは、このようにして、２つの電流成分から、即ち、設備電流ＩＩ及び塗装電流ＩＣから構成される。
【００４８】
設備電流ＩＩは実質的に高電圧源４の出力電圧及び用いられる塗装剤の電気抵抗、随意に、洗浄剤の電気抵抗に依存している。一定の出力電圧では、設備電流ＩＩもまた一定である。
【００４９】
一方、塗装電流ＩＣは、図２から明らかなように、所定の範囲でさまざまなパラメーター（例えば、回転式噴霧器２と車体部品３との距離、車体部品３の配置など）に応じて変動する可変量である。
【００５０】
図３からさらに明らかであるが、出力電圧ｕ（ｔ）の減少はｔ＝ｔ１及びｔ＝ｔ２の間の期間に極めて大きいノイズ比の定電圧が生ずることにつながり、これにより、システムが緊急状態を検出する感度が低下する。そこで、最小限のノイズ比が保証されるように塗装設備１を改善することが必要となる。
【００５１】
図４Ａは、安全が重大な結果に関わる動作状態を避けるため、動作電流ＩＯの安全監視を実行する役割を持つ、本発明に係る監視装置６を示す。
【００５２】
監視装置６は、電力制御装置７、実値検出器８、及び、閉ループ制御器９を先ず従来通り備える。実値検出器８は、動作電流ＩＯの実値ＩＡＣＴを実値ＵＡＣＴとともに決定し、実値ＵＡＣＴを閉ループ制御器９に送る。該閉ループ制御器９は、特定された対象値ＵＤＥＳ及び決定された実値ＵＡＣＴから対象／実値の差を計算し、動作電圧の実値ＵＡＣＴが特定された対象値ＵＤＥＳに調節され、動作電流ＩＯに基づき設定されるよう、対応する制御信号ｓ２で電力制御装置７を動作させる。
【００５３】
さらに、設備電流ＩＩを計測しそれを安全装置１１に伝える計測要素１０が設けられる。安全装置１１は、次に、設備電流ＩＩから対応する制限値ＩＬＩＭＩＴを計算し、これを動作電流ＩＯの実値ＩＡＣＴと比較する。動作電流ＩＯの実値ＩＡＣＴがこうして計算された制限値ＩＬＩＭＩＴを超過する場合、安全装置１１は、これに応じて動作電流ＩＯが下がるよう調節する又はシステムのスイッチを切るように電力制御装置７を動作させるための動作信号ｓ１を発する。
【００５４】
本発明の監視法は、図４Ａの監視装置６により実行されるが、ここで、この監視法を図４Ｂのフローチャートを参照しながら以下に説明する。
【００５５】
第１のステップＳ１では、最初に、計測要素１０が設備電流ＩＩを計測する。
【００５６】
次に、安全装置１１が、動作電流ＩＯのための制限値ＩＬＩＭＩＴを、以下のように、計測した設備電流ＩＩ及び特定のノイズ比ＩＮＯＩＳＥに応じて固定する。
ＩＬＩＭＩＴ＝ＩＩ＋ＩＮＯＩＳＥ
高電圧源４の電力ＰＥＬが次に計測され、ステップＳ３が進むが、簡略化のためにその詳細は記さない。
【００５７】
次にステップＳ４では、制限値ＩＬＩＭＩＴに許される幅が次に高電圧源４の電力ＰＥＬに応じて決定される。
【００５８】
ステップＳ５では次に前に計算された制限値ＩＬＩＭＩＴが最大許容限度値ＩＬＩＭＩＴ，ＭＡＸを超過するか否かが確認される。
【００５９】
条件が満たされる場合、制限値ＩＬＩＭＩＴはステップＳ６において、最大許容限度値ＩＬＩＭＩＴ，ＭＡＸに固定される。
【００６０】
そうでない場合は、次のステップＳ７で、前に計算された制限値ＩＬＩＭＩＴが最小許容限度値ＩＬＩＭＩＴ，ＭＩＮを下回るか否かが確認される。
【００６１】
条件が満たされる場合、制限値ＩＬＩＭＩＴはステップＳ８において、最小許容限度値ＩＬＩＭＩＴ，ＭＩＮに固定される。
【００６２】
動作電流ＩＯが、次に、ステップＳ９で、実値検出器８を用いて計測される。
【００６３】
次に、ステップＳ１０で、計測された動作電流ＩＯが制限値ＩＬＩＭＩＴを超過するか否かが確認される。
【００６４】
条件が満たされる場合、高電圧源４は、ステップＳ１１で、安全装置１１が電力制御装置７を適切に動作させることで、スイッチを切られる。
【００６５】
そうでない場合は、図４Ｂに示した監視法は終わりなく繰り返し実行される。
【００６６】
図５Ａに示した監視装置６は、上述し又図４Ａに示した監視装置６と、大きく重複するので、繰り返しを避けるため、同じ参照番号で示されるものの詳細については上記の記載を参照のこと。
【００６７】
この例示的実施形態の唯一の特別な特徴は、制限値ＩＬＩＭＩＴが設備電流ＩＩではなく塗装電流ＩＣに応じて計算される点である。その他の点については、この例示的実施形態及び図５Ｂのフローチャートは上記の例示的実施形態と一致するので、上記の説明を参照のこと。
【００６８】
図６Ａの例示的実施形態は部分的に上記の例示的実施形態に一致するので、繰り返しを避けるため、同じ参照番号で示されるものの詳細については上記の記載を参照のこと。
【００６９】
この例示的実施形態の特別な特徴は、特定された対象値ＵＤＥＳ又は該特定された対象値ＵＤＥＳから導かれる値ＩＤＥＳのいずれかに応じて制限値ＩＬＩＭＩＴの計算が進められるため、計測要素１０が省かれてもよいという点からなる。従って、図６ＢのフローチャートのステップＳ２では、制限値ＩＬＩＭＩＴは、以下のように、特定された対象値ＵＤＥＳ及び特定のノイズ比ＩＮＯＩＳＥに応じて計算される。
ＩＬＩＭＩＴ＝ｆ（ＵＤＥＳ）＋ＩＮＯＩＳＥ
【００７０】
その他の点については、この例示的実施形態は上記の例示的実施形態と一致するので、繰り返しを避けるため、上記の説明を参照のこと。
【００７１】
最後に、図７は、本発明に係る監視法の代替的例示的実施形態をフローチャートで示すものであり、この実施形態は、上記の例示的実施形態とは、ステップＳ２及びＳ３での制限値ＩＬＩＭＩＴの計算が実質的に異なる。
【００７２】
次に、この例示的実施形態では、塗装設備１の動作中に、動作電流ＩＯが継続的に計測され一時的に保存される。制限値ＩＬＩＭＩＴは、次に、以下のように、上記の動作電流ＩＯ（ｔ−Δｔ）及び特定のノイズ比ＩＮＯＩＳＥに応じて計算される。
ＩＬＩＭＩＴ＝ＩＯ（ｔ−Δｔ）＋ＩＮＯＩＳＥ
【００７３】
この変形例は、設備電流ＩＩ又は塗装電流ＩＣを計測するために追加のセンサーが必要ではないという利点を有する。この変形例は、制限値の時間遅延追跡により可変制限値にも関わらず安全のためのスイッチ切断が起きることが保証され、スパークが生じるときなどに許容限度を超えた過電流が極めて迅速に生じるという事実に基づいている。
【００７４】
本発明は上記の好ましい例示的実施形態に限定されるものではない。代わりに、本発明の概念を用いて、保護範囲内に含まれるような、多くの変形例と修正例とが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１  塗装設備
２  回転式噴霧器
３  車体部品
４  高電圧源
５  塗装剤供給
６  監視装置
７  電力制御装置
８  実値検出器
９  閉ループ制御器
１０  計測要素
１１  安全装置
ＩＩ  設備電流
ＩＯ  動作電流
ＩＣ  塗装電流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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