(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ガンに導電性塗料を供給する塗料供給路を、第１開閉弁を有し塗料供給源に連通する第１供給経路部と第２開閉弁を有し高電圧が印加される第２供給経路部とに電気的に絶縁分離し、前記塗装ガンから高電圧が印加された導電性塗料を導出して静電塗装を行う工程と、
前記静電塗装後に、前記第１供給経路部と前記第２供給経路部とを連結する工程と、
前記第２供給経路部の第２開閉弁が閉じられるとともに、前記第２開閉弁の上流側に設けられ洗浄媒体供給源に連なる分岐経路に配設された第３開閉弁が開かれる一方、前記分岐経路に配設された第４開閉弁が閉じられた状態で、前記第１供給経路部の第１開閉弁が開かれることにより、前記塗料供給源から送られる導電性塗料の押圧作用下に、前記第１および第２供給経路部の連結部位に残留するエアを、前記第３開閉弁と前記第４開閉弁の間に押し出す工程と、
前記連結部位に残留するエアが除去された後、前記第３開閉弁が閉じられる一方、前記第２開閉弁が開かれることにより、前記塗装ガン側に導電性塗料を供給する工程と、
を有することを特徴とする静電塗装方法。
【請求項２】
塗装ガンに導電性塗料を供給する塗料供給路を、塗料供給源に連通する第１供給経路部と高電圧が印加される第２供給経路部とに電気的に絶縁分離する接続機構を備え、
前記接続機構は、前記第１供給経路部に連結された第１開閉弁を有する第１接続部と、
前記第２供給経路部に連結された第２開閉弁を有し、かつ前記第２開閉弁の上流側に洗浄媒体供給源に連結された分岐経路が設けられる第２接続部と、
を備え、
前記分岐経路には、該第１および第２接続部が連結されるとともに、前記第２開閉弁が閉じられた状態で、前記第１供給経路部から送られる導電性塗料の押圧作用下に該第１および第２接続部の連結部位に残留するエアを該分岐経路の一部分に押し出すべく、該第２開閉弁が閉じられた時、開放自在な第３開閉弁および閉塞自在な第４開閉弁が連結されることを特徴とする静電塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料供給路を介して塗装ガンに導電性塗料を供給することにより、静電塗装を行う静電塗装方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、導電性塗料を用いる静電塗装装置は、塗料供給源から塗料供給路を介して塗装ガンに導電性塗料が供給されるとともに、この導電性塗料が高電圧を印加された状態で前記塗装ガンから導出されることにより、ワークに対して静電塗装を行うように構成されている。
【０００３】
この種の静電塗装装置では、高電圧のリークを防止することが必要とされており、従来から種々の絶縁対策が施されている。例えば、特開平４−６３１５６号公報に開示されている静電塗装装置が知られている。この従来技術では、塗料供給配管が往復ポンプの入力ポート側接続口に対し係脱自在である。そして、塗料供給配管から往復ポンプに塗料が導入された後、前記塗料供給配管を入力ポート側接続口から分離させて電気的絶縁を構成した状態で、前記往復ポンプから高電圧が印加された塗料をワークに供給するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、塗料の供給作業を行う毎に、塗料供給配管と入力ポート側接続口との係脱が行われるため、前記塗料供給配管と前記入力ポート側接続口との連結部位にエアが残留し易い。従って、塗料供給配管と入力ポート側接続口とを連結し、この塗料供給配管から塗料の供給作業を行う際、その連結部位に残留するエアが塗料と共に往復ポンプに送られるおそれがある。これにより、ワークに形成された塗膜中に気泡が混在してしまい、塗装品質が著しく低下するという問題が指摘されている。
【０００５】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、連結部位のエアを確実に除去することができ、高品質な塗装作業を効率的に遂行可能な静電塗装方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、塗料供給源に連通する第１供給経路部と高電圧が印加される第２供給経路部とが連結された後、前記第２供給経路部に配設された第２開閉弁が閉じられるとともに、前記第２開閉弁の上流側に設けられ洗浄媒体供給源に連なる分岐経路に配設された第３開閉弁が開かれる一方、前記分岐経路に配設された第４開閉弁が閉じられる。この状態で、第１供給経路部に配設された第１開閉弁が開かれると、塗料供給源から送られる導電性塗料の押圧作用下に、第１および第２供給経路部の連結部位に残留するエアが第３開閉弁と第４開閉弁の間に押し出される。
【０００７】
これにより、第１および第２供給経路部の連結部位からエアを確実に除去することができ、次いで、第３開閉弁が閉じられる一方、第２開閉弁が開かれることによって、エアが存在しない良好な導電性塗料を塗装ガン側に供給することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る静電塗装装置１０の概略構成説明図である。
【０００９】
この静電塗装装置１０は、複数の異なる塗料を選択的に供給する接地された色替弁機構１２と、前記塗料を図示しないワークに噴射する塗装ガン１４と、前記色替弁機構１２と前記塗装ガン１４との間に介装される中間貯留槽１６と、前記中間貯留槽１６と該色替弁機構１２との間に設けられた塗料供給路１８を、前記色替弁機構１２に連通する第１供給経路部１８ａと高電圧が印加される第２供給経路部１８ｂとに電気的に接続分離するとともに、ダンプ経路２０を高電圧側の第１ダンプ経路部２０ａとそれ以外の第２ダンプ経路部２０ｂとに電気的に接続分離する接続機構２２とを備える。
【００１０】
色替弁機構１２は、エア（Ａ）、水（Ｗ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第１洗浄弁２４と、異なる塗料を供給することが可能な複数の塗料弁２６ａ〜２６ｎとを備えている。
【００１１】
接続機構２２は、中間貯留槽１６に印加側の第２供給経路部１８ｂを介して接続される固定ブロック（第２接続部）２８と、色替弁機構１２に非印加側の第１供給経路部１８ａを介して接続される可動ブロック（第１接続部）３０とを備える。可動ブロック３０は、駆動手段であるエアシリンダ３２から延在するロッド３４に連結されて矢印Ａ方向に進退自在である。
【００１２】
可動ブロック３０には、第１および第２雄型弁体部３６、３８が設けられる。図２に示すように、第１雄型弁体部３６内には、第１供給経路部１８ａに連通する第１通孔４０が形成され、この第１通孔４０にＸ１開閉弁（第１開閉弁）４２が配設される。第２雄型弁体部３８内には、第１洗浄経路４４が形成され、この第１洗浄経路４４は、第１通孔４０から分岐された第２および第３洗浄経路４６、４８と一体化して第２ダンプ経路部２０ｂに連通する。第１〜第３洗浄経路４４、４６、４８には、それぞれＸ２開閉弁５０、Ｘ３開閉弁５２およびＸ４開閉弁５４が配設される。
【００１３】
固定ブロック２８には、第１および第２雌型弁体部５６、５８が設けられるとともに、図２に示すように、この第１雌型弁体部５６内には、第２供給経路部１８ｂに連通する第２通孔６０が設けられ、この第２通孔６０にＹ１開閉弁（第２開閉弁）６２が配設される。第２雌型弁体部５８内には、第１ダンプ経路部２０ａが設けられ、この第１ダンプ経路部２０ａにＹ２開閉弁６４が配設される。
【００１４】
Ｙ１開閉弁６２の上流側に、洗浄媒体供給源である第２洗浄弁６６に連結された第１分岐経路６８が設けられ、Ｙ２開閉弁６４の下流側に、前記第１分岐経路６８から分岐形成された第２分岐経路７０が設けられる。第２分岐経路７０には、Ｙ３開閉弁７２が連結される一方、第１分岐経路６８の途上には、所定間隔離間してＹ４開閉弁（第３開閉弁）７４とＹ５開閉弁（第４開閉弁）７６とが配設される。
【００１５】
図１に示すように、中間貯留槽１６は、シリンダ８０を備え、このシリンダ８０内にピストン８２が矢印Ａ方向に往復摺動自在に配置される。シリンダ８０の内壁部とピストン８２の先端部とによって、塗料充填用シリンダ室８４が形成される。シリンダ器壁８６には、その内周端縁部に位置して第２供給経路部１８ｂに連通する注入孔部８８が形成される一方、その中央部に位置して塗装ガン１４に連通する排出孔部９０が設けられる。
【００１６】
ピストン８２には、サーボモータ９２の回転軸９４に連結されたボールねじ９６が連結されている。シリンダ８０に近接してカスケード９８が配設され、このカスケード９８が低電圧供給源１００に接続されている。
【００１７】
図２に示すように、塗装ガン１４は、回転霧化頭１０２の塗料吐出口１０４と第２供給経路部１８ｂとを連通する供給経路１０６と、この供給経路１０６から分岐されるダンプ経路２０とを備える。供給経路１０６には、トリガ弁１０８が接続される一方、ダンプ経路２０には、ダンプ弁１１０が接続されている。図１に示すように、塗装ガン１４には、回転霧化頭１０２を洗浄するための第３洗浄弁１１２が洗浄経路１１４を介して接続されている。
【００１８】
このように構成される静電塗装装置１０の動作について、本実施形態に係る静電塗装方法との関連で以下に説明する。
【００１９】
異なる色の塗料を用いて色替塗装を行う際には、先ず、図２に示すように、中間貯留槽１６内に充填されている前色の塗料に高電圧を印加して静電塗装が遂行されている（この動作については後述する）間に、非印加側の第１供給経路部１８ａ側で色替洗浄作業が行われている。
【００２０】
すなわち、色替弁機構１２を構成する第１洗浄弁２４を介して第１供給経路部１８ａから可動ブロック３０に至るまでの間が洗浄され、この洗浄に用いられた洗浄液が、残留塗料とともに排液としてＸ４開閉弁５４の開放作用下に第２ダンプ経路部２０ｂから排出される。次いで、Ｘ４開閉弁５４が閉塞された状態で、塗料弁２６ａ〜２６ｎの中のいずれかより新たな塗料が第１供給経路部１８ａに供給される（図２参照）。
【００２１】
そこで、接続機構２２を構成するエアシリンダ３２の作用下に、可動ブロック３０が矢印Ａ１方向（図１および図２参照）に移動すると、第１および第２雄型弁体部３６、３８が固定ブロック２８の第１および第２雌型弁体部５６、５８に接合される。そして、図３に示すように、Ｘ２開閉弁５０、Ｙ１開閉弁６２、Ｙ２開閉弁６４、Ｙ４開閉弁７４、Ｙ５開閉弁７６およびダンプ弁１１０が開放される。
【００２２】
このため、第２洗浄弁６６から導出される洗浄用水およびエアが、第１分岐経路６８および第２通孔６０を通って第２供給経路部１８ｂに順次供給される。水およびエアは、中間貯留槽１６を構成するシリンダ８０の注入孔部８８からシリンダ室８４内に順次導入され、このシリンダ室８４内を洗浄した後に排出孔部９０から塗装ガン１４内に導入される。水およびエアは、さらに塗装ガン１４内の供給経路１０６からダンプ経路２０を構成する第１ダンプ経路部２０ａに送られ、第２雄型弁体部３８と第２雌型弁体部５８との連結部位を通って第１洗浄経路４４から第２ダンプ経路部２０ｂに排出される。
【００２３】
これにより、高電圧印加側の固定ブロック２８から塗装ガン１４までの経路に残存する前色の塗料が洗浄除去される。その際、トリガ弁１０８が開閉駆動されることにより、回転霧化頭１０２の塗料吐出口１０４に至る供給経路１０６全体の洗浄作業が適宜行われる。
【００２４】
次に、図４に示すように、Ｘ１開放弁４２、Ｘ２開放弁５０、Ｙ１開放弁６２、Ｙ２開放弁６４およびダンプ弁１１０が開放される。従って、第１供給経路部１８ａに供給されている次色の塗料は、第１通孔４０から第２通孔６０を介して第２供給経路部１８ｂに供給され、中間貯留槽１６のシリンダ室８４の先端側に充填された後、供給経路１０６から第１ダンプ経路部２０ａおよび第２ダンプ経路部２０ｂに送られ、経路内のエア抜きが行われる。
【００２５】
その後、Ｙ２開閉弁６４およびダンプ弁１１０が閉塞されるとともにサーボモータ９２が駆動され、ボールねじ９６と一体的にピストン８２が矢印Ａ２方向に移動する（図４中、二点鎖線の位置から実線の位置参照）。これによって、シリンダ室８４内に次色の塗料が充填されることになる。
【００２６】
中間貯留槽１６に次色の塗料が充填された後、接続機構２２を構成する固定ブロック２８と可動ブロック３０の接続部である第１および第２雄型弁体部３６、３８と第１および第２雌型弁体部５６、５８との連結部位が洗浄される。すなわち、図５に示すように、Ｘ２開閉弁５０、Ｘ３開閉弁５２、Ｙ３開閉弁７２、Ｙ４開閉弁７４およびＹ５開閉弁７６が開放され、第２洗浄弁６６から第１分岐経路６８および第２分岐経路７０に水およびエアが順次供給される。
【００２７】
第１分岐経路６８に供給された水およびエアは、第１雄型弁体部３６と第１雌型弁体部５６との連結部位を洗浄した後、第２洗浄経路４６から第２ダンプ経路部２０ｂに排出される。一方、第２分岐経路７０に供給された水およびエアは、第２雄型弁体部３８と第２雌型弁体部５８との連結部位を洗浄した後、第１洗浄経路４４から第２ダンプ経路部２０ｂに排出される。
【００２８】
接続機構２２が洗浄されると、図５に示す洗浄時に開放されていたＸ２開閉弁５０を含む全ての開閉弁が閉じられる。そして、エアシリンダ３２の駆動作用下に可動ブロック３０が矢印Ａ２方向に移動し、この可動ブロック３０が固定ブロック２８から絶縁距離を有して分離される（図１および図６参照）。
【００２９】
次いで、低電圧供給源１００が駆動され、シリンダ室８４内に充填されている塗料に高電圧が印加された状態で、サーボモータ９２が駆動されるとともにトリガ弁１０８が開放される。これにより、シリンダ室８４内の塗料は、高電圧が印加された状態で塗装ガン１４の回転霧化頭１０２の塗料吐出口１０４から図示しないワークに塗布され、静電塗装が行われる。
【００３０】
図６に示す塗装作業が終了した後、同色の塗料を用いて静電塗装作業を行う際には、エアシリンダ３２の駆動作用下に可動ブロック３０が矢印Ａ１方向に移動され、この可動ブロック３０が固定ブロック２８に接合される。その際、第１雄型弁体部３６と第１雌型弁体部５６との連結部位には、これらが接離することによりエアが残留し易い。
【００３１】
そこで、本実施形態では、図７に示すように、トリガ弁１０８が閉塞されるとともに、Ｙ１開閉弁６２が閉じられた状態で、Ｙ４開閉弁７４が開かれる一方、Ｙ５開閉弁７６が閉じられる。さらに、Ｘ１開閉弁４２が開放されることにより、色替弁機構１２から送られる塗料は、第２供給経路部１８ｂに供給される前に、先ず、Ｙ４開閉弁７４から第１分岐経路６８の一部分および第２分岐経路７０に導入される。
【００３２】
従って、第１雄型弁体部３６と第１雌型弁体部５６との連結部位に残留するエアは、第１供給経路部１８ａから送られる塗料の押圧作用下に、第１分岐経路６８側に、すなわち、Ｙ４開閉弁７４とＹ５開閉弁７６の間に強制的に押し出される。
【００３３】
これにより、図８に示すように、Ｙ４開閉弁７４が閉塞される一方、Ｘ１開閉弁４２およびＹ１開閉弁６２が開放された状態で、サーボモータ９２を介してピストン８２が矢印Ａ２方向に移動すると、中間貯留槽１６内には、エアが混入していない良好な塗料が第１および第２供給経路部１８ａ、１８ｂを介して充填されることになる。
【００３４】
中間貯留槽１６に同色の塗料が充填された後、図９に示すように、Ｘ１開閉弁４２およびＹ１開閉弁６２が閉塞されるとともに、Ｘ３開閉弁５２、Ｙ４開閉弁７４およびＹ５開閉弁７６が開放される。このため、第２洗浄弁６６の作用下に第１分岐経路６８に水およびエアが順次供給され、塗料が通過した第１雄型弁体部３６と第１雌型弁体部５６との連結部位が洗浄され、排液が第２洗浄経路４６を介して第２ダンプ経路部２０ｂに排出される。
【００３５】
さらに、Ｘ３開閉弁５２、Ｙ４開閉弁７４およびＹ５開閉弁７６が閉じられた後、エアシリンダ３２を介して可動ブロック３０が固定ブロック２８から離間される。この状態で、図６に示すように、トリガ弁１０８の開放作用下に、同色の塗料による静電塗装が行われる。
【００３６】
その際、第１供給経路部１８ａから中間貯留槽１６に充填された塗料中にエアが混在することがなく、この塗料を介して静電塗装された塗膜中に気泡が混在することを確実に阻止することができる。これにより、本実施形態では、簡単な構成で、高品質な塗装作業が効率的に遂行されるという効果が得られる。
【００３７】
なお、第１雄型弁体部３６と第１雌型弁体部５６との連結部位に残留するエアを第１分岐経路６８側に押し出すために、Ｙ４開閉弁７４とＹ５開閉弁７６を備えているが、エアを収容する区間を種々設定すべく３以上の開閉弁を配置してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る静電塗装方法および装置では、塗料供給源から送られる導電性塗料の押圧作用下に、第１および第２供給経路部の連結部位に残留するエアが分岐経路に設けられた第３開閉弁と第４開閉弁の間に押し出された後、このエアが存在しない良好な導電性塗料を塗装ガン側に供給することが可能になる。これにより、静電塗装された塗膜中に気泡が混在することを確実に阻止することができ、簡単な構成で、高品質な塗装作業が効率的に遂行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る静電塗装装置の概略構成図である。
【図２】前記静電塗装装置の回路説明図である。
【図３】高電圧印加側の経路を洗浄する際の回路説明図である。
【図４】次色の塗料を充填するために経路のエアを抜く際の回路説明図である。
【図５】接続機構の洗浄時の回路説明図である。
【図６】静電塗装時の回路説明図である。
【図７】第１および第２供給経路部の連結部位に残留するエアを分岐経路に押し出す際の回路説明図である。
【図８】同色塗料充填時の回路説明図である。
【図９】前記接続機構の洗浄時の回路説明図である。
【符号の説明】
１０…静電塗装装置                １２…色替弁機構
１４…塗装ガン                    １６…中間貯留槽
１８…塗料供給路                  １８ａ、１８ｂ…供給経路部
２０…ダンプ経路                  ２０ａ、２０ｂ…ダンプ経路部
２２…接続機構                    ２４、６６、１１２…洗浄弁
２８…固定ブロック                ３０…可動ブロック
３６、３８…雄型弁体部            ４０、６０…通孔
４２、５０、５２、５４、６２、６４、７２、７４、７６…開閉弁
５６、５８…雌型弁体部            ６８、７０…分岐経路
８０…シリンダ                    ８４…シリンダ室
１０６…供給経路                  １０８…トリガ弁
１１０…ダンプ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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