(57)【要約】【課題】簡単な工程および構成で、塗装ガンに供給される塗料に空気や洗浄液が混在することがなく、高品質な静電塗装作業を遂行可能にする。【解決手段】中間貯留槽２６は、シリンダ容器２６ａと、このシリンダ容器２６ａ内に往復摺動自在に配設されるピストン２８と、前記ピストン２８が摺動するシリンダ室３０に開口する注入孔部３２および吐出孔部３４とを備えるとともに、前記注入孔部３２は、前記吐出孔部３４よりも上方に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料の供給源から中間貯留機構の注入孔部を通って前記中間貯留機構内に前記塗料を供給する塗料供給工程と、
前記供給源と前記中間貯留機構との間を電気的に遮断する絶縁部を洗浄する洗浄工程と、
前記供給源と前記中間貯留機構とを電気的に遮断した状態で、前記中間貯留機構内の前記塗料を該中間貯留機構の吐出孔部を通って塗装ガンに供給し、静電塗装を行う塗装工程と、
を有するとともに、
少なくとも前記洗浄工程または前記塗装工程では、前記注入孔部が前記吐出孔部よりも上方に配置されることを特徴とする静電塗装方法。
【請求項２】
少なくとも塗料または洗浄液の供給源と塗装ガンとの間に配設される静電塗装装置の中間貯留機構であって、
シリンダ容器と、
前記シリンダ容器内に往復摺動自在に配設されたピストンと、
前記ピストンが摺動するシリンダ室に開口し、前記供給源に接続される注入孔部と、
前記ピストンが摺動する前記シリンダ室に開口し、前記塗装ガンに接続される吐出孔部と、
を備えるとともに、
前記注入孔部は、前記吐出孔部よりも上方に配置されることを特徴とする静電塗装装置の中間貯留機構。
【請求項３】
請求項２記載の中間貯留機構において、前記シリンダ容器は、静電塗装装置の可動部に装着されるとともに、前記可動部が略水平姿勢になる際に、前記注入孔部が前記吐出孔部よりも上方に配置されることを特徴とする静電塗装装置の中間貯留機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料を供給源から一旦中間貯留機構に供給した後、前記供給源と前記中間貯留機構とを電気的に遮断した状態で、前記塗料を塗装ガンに供給して塗装を行う静電塗装方法および静電塗装装置の中間貯留機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
導電性塗料に高電圧を印加して自動車車体等の被塗装物に静電塗装を施す方法として、例えば、ボルテージブロック法が知られている。この方法では、導電性塗料が、接地電位から絶縁されている中間貯留槽（中間貯留機構）に一旦導入された後、この中間貯留槽と塗料供給源とを連通している供給路が洗浄および乾燥されて電圧ブロックが形成される。この状態で、高電圧が印加された導電性塗料を中間貯留槽から塗装ガンに供給することにより、被塗装物に対する静電塗装作業が行われている。
【０００３】
この種の塗装に使用される静電塗装装置としては、例えば、特許文献１が知られている。この特許文献１では、図７に示すように、中間貯留機構としてポンプ１を備えており、このポンプ１の塗料流入口１ａには、塗料供給路２から導電性塗料が充填される。一方、このポンプ１の塗料吐出口１ｂから塗装機３には、導電性塗料が所定量だけ圧送される。
【０００４】
ポンプ１はピストン４を備えており、このピストン４がエア供給源５から圧力調整バルブ６を介して供給される高圧エアにより進退可能である。ピストン４に連結されたピストンロッド４ａの移動速度は、非接触のセンサ７により検出されるとともに、このピストンロッド４ａの移動速度に基づいて、塗装機３に供給される導電性塗料の流量が測定される。
【０００５】
そして、この測定された導電性塗料の流量と、塗装機３の塗料吐出量に応じて予め設定された流量とが比較され、その差値に応じてポンプ１に供給される高圧エアの圧力が圧力調整バルブ６を介して可変調整される。これにより、ポンプ１の小型化を可能にするとともに、前記ポンプ１に貯留される導電性塗料の定量性を確保することができる、としている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−６０４５２号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のポンプ１では、このポンプ１に供給された導電性塗料を塗装機３に供給して塗装を行うために、前記ポンプ１に塗料を充填する作業が行われており、この導電性塗料の充填時に空気が混入するおそれがある。その際、塗料に混入してポンプ１内に導入された空気は、前記ポンプ１内の上部側に移動し易い。
【０００８】
ところが、ポンプ１では、塗料吐出口１ｂが塗料流入口１ａの上方に設けられている。このため、図８に示すように、ピストン４が前進（矢印Ｘ方向）して、ポンプ１内の塗料を塗装機３に供給する際に、このポンプ１内の上部側に滞留している空気が、塗料吐出口１ｂから前記塗装機３に送られてしまう。これにより、塗装機３から被塗装物に吐出される塗料にエアが混在してしまい、適切な塗装パターンを形成することができず、高精度な静電塗装作業が遂行されないという問題が指摘されている。
【０００９】
また、新たに異なる色の塗料を使用するために色替えを行う際、ポンプ１内を洗浄する作業が行われている。その際、塗料流入口１ａからポンプ１内に供給された洗浄液は、塗料吐出口１ｂから排出されている。しかしながら、塗料吐出口１ｂが塗料流入口１ａの上方に設けられているため、ポンプ１内に洗浄液が残存し易く、洗浄後にポンプ１に供給される新たな塗料と前記洗浄液とが混合してしまう。このため、廃棄される塗料が発生して経済的ではないとともに、洗浄液が混合した塗料により静電塗装が行われるおそれがある。
【００１０】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な工程および構成で、中間貯留機構から塗装ガンに供給される塗料に空気や洗浄液が混在することを確実に阻止し、高品質な静電塗装作業が遂行可能な静電塗装方法および静電塗装装置の中間貯留機構を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る静電塗装方法および静電塗装装置の中間貯留機構では、塗料の供給源から注入孔部を通って中間貯留機構内に塗料が供給された後、前記供給源と前記中間貯留機構との間を電気的に遮断する絶縁部が洗浄され、さらに前記中間貯留機構内の前記塗料が吐出孔部を通って塗装ガンに供給され、静電塗装が行われている。
【００１２】
ここで、少なくとも絶縁部が洗浄される際（洗浄工程）、または塗装ガンに導電性塗料が供給される際（塗装工程）、注入孔部が吐出孔部よりも上方に配置されている。洗浄工程では、中間貯留機構内に洗浄液が供給されるため、この洗浄液が前記中間貯留機構内の下部に残存し易い。その際、中間貯留機構の吐出孔部が注入孔部の下方に配置されており、この中間貯留機構の下部に残存する洗浄液は、前記吐出孔部を通って確実に排出される。これにより、中間貯留機構内に供給される新たな塗料が洗浄液と混合することがなく、廃棄される塗料が有効に削減されるとともに、高品質な静電塗装作業が容易に遂行される。
【００１３】
一方、供給源から注入孔部を通って中間貯留機構内に塗料が供給される際、前記中間貯留機構内に空気が混入すると、この空気は該中間貯留機構内の上部に滞留し易い。そこで、塗装工程では、中間貯留機構の吐出孔部が注入孔部の下方に配置されている。
【００１４】
このため、中間貯留機構内の塗料を吐出孔部から塗装ガンに供給する際に、前記中間貯留機構内の上部に滞留する空気が、前記吐出孔部から前記塗装ガンに導入されることはない。これにより、簡単な工程および構成で、中間貯留機構から塗装ガンに供給される塗料に空気が混在することを確実に阻止し、高品質な静電塗装作業が容易に遂行可能になる。
【００１５】
また、シリンダ容器が、静電塗装装置の可動部に装着されるとともに、前記可動部が略水平姿勢となる際に、前記注入孔部が前記吐出孔部よりも上方に配置されている。このため、例えば、塗装作業が可動部を略水平姿勢に維持した状態で行われる際、中間貯留機構の吐出孔部は、常に、注入孔部よりも下方に配置されている。従って、空気が混在した塗料が塗装ガンに供給されることを可及的に阻止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る静電塗装方法を実施するための静電塗装装置１０の概略構成説明図である。
【００１７】
静電塗装装置１０は、接地された色替弁機構１２を備え、この色替弁機構１２には、乾燥用エア（Ａ）、水（Ｗ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第１洗浄弁１４と、異なる色の導電性塗料を供給することが可能な複数の塗料弁１６ａ、１６ｂおよび１６ｃとが設けられる。この色替弁機構１２には、供給路１８ａを介してブロック弁機構２０が接続されるとともに、この供給路１８ａには、第１ダンプ弁２１を介して第１排出路２３が接続される。
【００１８】
ブロック弁機構２０は、樹脂製電気絶縁性管路（供給路）１８ｂを有し、この電気絶縁性管路１８ｂの両端に切換弁２２ａ、２２ｂが接続される。入口側の切換弁２２ａによって色替弁機構１２と、エア（Ａ）、水（Ｗ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第２洗浄弁２４とが切り換えられるとともに、出口側の切換弁２２ｂによって第２排出路２５と、供給路１８ｃを介して中間貯留槽（中間貯留機構）２６とが切り換えられる。
【００１９】
この中間貯留槽２６は、絶縁樹脂製のシリンダ容器２６ａを備えており、このシリンダ容器２６ａ内には、ピストン２８を介して導電性塗料および洗浄液の注入用シリンダ室３０が形成される。このシリンダ室３０には、注入孔部３２と吐出孔部３４とが連通するとともに、前記注入孔部３２は、前記吐出孔部３４の上方に配置されている。ピストン２８から延在する絶縁樹脂製のロッド２８ａには、サーボモータ３６がボールねじ手段３７を介して連結されており、前記ピストン２８が矢印Ａ方向に進退可能である。
【００２０】
中間貯留槽２６のシリンダ室３０には、送出路３８を介して塗装ガン４０が接続される。この塗装ガン４０は、第２ダンプ弁４２とトリガ弁４４とを備えるとともに、図示しない高電圧印加手段に接続されている。この第２ダンプ弁４２は、洗浄時に発生する導電性塗料および洗浄液を含む排液を送出路３８の外部に排出するための第３排出路４６に接続される。
【００２１】
第３排出路４６には、エア（Ａ）、水（Ｗ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第３洗浄弁４８が接続される。
【００２２】
図２および図３に示すように、静電塗装装置１０の可動部、例えば、ロボットアーム６０に取付板６２が固定されるとともに、この取付板６２に絶縁性受台６４が固定される。受台６４には、絶縁性支持台６６が、例えば、ねじ止めされており、前記支持台６６を介して中間貯留槽２６を構成するシリンダ容器２６ａが水平姿勢で支持される。
【００２３】
支持台６６上には、絶縁プレート６８が固着されるとともに、前記絶縁プレート６８上には、中間貯留槽２６とは反対側に位置して切換弁２２ａ、２２ｂが装着される。受台６４には、中間貯留槽２６を覆って絶縁カバー７０が取り外し自在にねじ止めされる。
【００２４】
取付板６２上には、色替弁機構１２、第２洗浄弁２４およびサーボモータ３６が取り付けられる。サーボモータ３６の回転軸３６ａには、ボールねじ手段３７を構成するボールねじ７２が同軸上に連結されており、このボールねじ７２が矢印Ａ方向に延在して枠部材７４に回転自在に支持される。
【００２５】
枠部材７４には、ボールねじ７２の両側に位置してリニアガイド７６が設けられ、このリニアガイド７６上に可動台７８が進退自在に配置される。この可動台７８は、ボールねじ７２が螺合するナット部を備えている。可動台７８には、ロッド２８ａの後端部が固着されている。
【００２６】
ロボットアーム６０は、塗装作業を行う際に略水平姿勢に維持されるとともに、この略水平姿勢では、中間貯留槽２６の吐出孔部３４が、常に、注入孔部３２よりも下方に配置されている。
【００２７】
次に、このように構成される静電塗装装置１０の動作について、本発明に係る静電塗装方法との関連で説明する。
【００２８】
まず、ブロック弁機構２０の切換弁２２ａ、２２ｂを介して供給路１８ａ、電気絶縁性管路１８ｂおよび供給路１８ｃが接続される。そして、色替弁機構１２の、例えば、塗料弁１６ａが開かれるとともに、中間貯留槽２６のサーボモータ３６が駆動される。
【００２９】
このため、図１に示すように、塗料弁１６ａから所定の色の導電性塗料が圧送される。この導電性塗料は、供給路１８ａ、電気絶縁性管路１８ｂおよび供給路１８ｃを通ってシリンダ容器２６ａのシリンダ室３０に充填され、さらに送出路３８を経由して塗装ガン４０まで供給される。
【００３０】
シリンダ容器２６ａのシリンダ室３０に導電性塗料の充填が終了すると、ブロック弁機構２０の洗浄作業が行われる。具体的には、図４に示すように、ブロック弁機構２０の切換弁２２ａ、２２ｂが切り換えられて、第２洗浄弁２４が電気絶縁性管路１８ｂを介して第２排出路２５に接続される。
【００３１】
従って、第２洗浄弁２４から洗浄液（水やシンナー）が供給されることにより電気絶縁性管路１８ｂ内が洗浄され、その廃液が第２排出路２５に排出される。さらに、第２洗浄弁２４から空気が供給されて電気絶縁性管路１８ｂ内が乾燥され、切換弁２２ａ、２２ｂ間の電気的絶縁がなされる。
【００３２】
次に、図５に示すように、トリガ弁４４が開放されるとともに、サーボモータ３６の駆動作用下に、ピストン２８が矢印Ａ２方向に移動することにより、シリンダ室３０から送出路３８に導電性塗料が圧送される。このため、トリガ弁４４を介して塗装ガン４０から導電性塗料が吐出されるとともに、前記導電性塗料に高電圧が印加されて、図示しない被塗装物に静電塗装が行われる。
【００３３】
ところで、図１に示すように、塗料弁１６ａから注入孔部３２を通ってシリンダ容器２６ａのシリンダ室３０に導電性塗料が供給される際、このシリンダ室３０内に空気が混入すると、この空気は前記シリンダ室３０内の上部に滞留し易い。
【００３４】
この場合、本実施形態では、シリンダ容器２６ａの吐出孔部３４が注入孔部３２の下方に配置されている。このため、図６に示すように、ピストン２８が矢印Ａ２方向に移動して、シリンダ室３０内の導電性塗料を吐出孔部３４から塗装ガン４０に供給する際に、前記シリンダ室３０内に滞留する空気が前記吐出孔部３４から前記塗装ガン４０に導入されることがない。
【００３５】
これにより、簡単な工程および構成で、中間貯留槽２６から塗装ガン４０に供給される塗料に空気が混在することを確実に阻止し、高品質な静電塗装作業が容易に遂行可能になるという効果が得られる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、図２に示すように、中間貯留槽２６がロボットアーム６０に装着されるとともに、このロボットアーム６０が略水平姿勢となる際に、注入孔部３２が吐出孔部３４よりも上方に配置されている。従って、ロボットアーム６０の塗装姿勢が略水平姿勢に維持される際、中間貯留槽２６の吐出孔部３４は、常に、注入孔部３２よりも下方に配置されている。このため、空気が混在した導電性塗料が塗装ガン４０に供給されることを可及的に阻止することができる。
【００３７】
上記の静電塗装が終了した後、新たに異なる色の導電性塗料が使用される際には、塗装ガン４０への高電圧の印加を解除するとともに、ブロック弁機構２０の切換弁２２ａ、２２ｂを切り換える。従って、第１洗浄弁１４の駆動作用下に、洗浄液がシリンダ容器２６ａのシリンダ室３０に注入される。この洗浄液は、シリンダ室３０および送出路３８を洗浄した後、第２ダンプ弁４２の作用下に第３排出路４６から排出される。そして、色替弁機構１２の、例えば、塗料弁１６ｂを介して異なる色の導電性塗料が、シリンダ容器２６ａのシリンダ室３０に供給され、前述と同様の方法によりこの異なる色の塗装が行われる。
【００３８】
この場合、シリンダ容器２６ａのシリンダ室３０を洗浄する際に、前記シリンダ室３０に注入された洗浄液は、注入孔部３２の下方に設けられている吐出孔部３４から確実に排出される。このため、シリンダ室３０に異なる色の導電性塗料が供給される際に、前記シリンダ室３０に残存している洗浄液と混合することがない。これにより、簡単な構成で、導電性塗料の色替え洗浄作業が効率的かつ確実に遂行され、色替塗装作業全体の効率化が容易に遂行されるという利点がある。
【００３９】
なお、本実施形態では、静電塗装装置１０の可動部としてロボットアーム６０を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、直交３軸方向に移動可能な搬送台上に中間貯留槽２６を装着してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る静電塗装方法および静電塗装装置の中間貯留機構では、少なくとも洗浄工程または塗装工程において、吐出孔部が注入孔部の下方に配置されている。このため、洗浄工程では、中間貯留機構の下部に残存する洗浄液が、吐出孔部を通って確実に排出される。これにより、中間貯留機構内に供給される新たな塗料が洗浄液と混合することがなく、廃棄される塗料が有効に削減されるとともに、高品質な静電塗装作業が容易に遂行される。
【００４１】
一方、塗装工程では、中間貯留機構内の塗料を吐出孔部から塗装ガンに供給する際に、前記中間貯留機構内の上部に滞留する空気が前記吐出孔部から塗装ガンに導入されることがない。このため、簡単な工程および構成で、中間貯留機構から塗装ガンに供給される塗料に空気が混在することを確実に阻止、高品質な静電塗装作業が容易に遂行可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る静電塗装方法を実施するための静電塗装装置の概略構成説明図である。
【図２】前記静電塗装装置のロボットアームに中間貯留槽を装着した状態の側面図である。
【図３】図２に示す装着状態の平面図である。
【図４】前記静電塗装装置を構成するブロック弁機構の洗浄作業を説明する動作図である。
【図５】前記静電塗装装置による塗装作業を説明する動作図である。
【図６】前記中間貯留槽内に空気が存在する際の動作説明図である。
【図７】特許文献１に係る静電塗装装置の概略構成説明図である。
【図８】図７に示す静電塗装装置を構成するポンプの動作説明図である。
【符号の説明】
１０…静電塗装装置                １２…色替弁機構
１４、２４…洗浄弁                １６ａ〜１６ｃ…塗料弁
１８ａ、１８ｃ…供給路            １８ｂ…電気絶縁性管路
２０…ブロック弁機構              ２２ａ、２２ｂ…切換弁
２６…中間貯留槽                  ２６ａ…シリンダ容器
２８…ピストン                    ３０…シリンダ室
３２…注入孔部                    ３４…吐出孔部
３６…サーボモータ                ４０…塗装ガン
６０…ロボットアーム
【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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