JP4016369B2 - 導電性塗料の多色静電塗装色替え装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高電圧が印加される静電塗装用噴出ガンを用い、水性塗料などの導電性塗料による、多色静電塗装の色替え装置に関するもので、更に詳細には印加される高電圧に影響されることなく、塗装中の系統以外の系のメンテナンスや色替え作業が容易行える、導電性塗料の多色静電塗装色替え装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
静電塗装法は、塗料の噴出ガンに設けたコロナピンに高電圧（一般には８０〜１２５ＫＶ）を印加し、噴出ガンから噴出する塗料を高電位に静電帯電させ、アースされた被塗物の表面に塗布する技術である。従って塗料が水やメタノール等の導電性溶剤をベースとする導電性塗料を用いる場合、導電性塗料によって噴出ガンから塗料供給ラインを介して塗料タンクに至るまで導電路が形成されてしまう。従って塗料タンクやポンプなどの塗料供給系を接地から絶縁しておかないと、高電圧が塗料供給系を通してアースしてしまうので、噴出ガンに設けたコロナピンに高電圧を印加することが出来ない。
【０００３】
またこのような装置にあっては、噴出ガンから塗料供給系にいたるすべての機器に高電位の静電気が蓄積される。従って非常に大きな放電エネルギーが蓄積された塗料供給系の機器に過って作業者が接触すると大変危険である。従って運転中に塗料タンクへ塗料を補給することも出来ない。また多色塗装色替え装置においても、複数色の塗料供給系が切り換えバルブ等を介して直接接続されるような構成にしておくと、実際に使用中の塗料供給系以外の他色の塗料供給系にも切り換えバルブを介して静電気が蓄積されることになり、実際に使用していない他色の塗料タンクにも塗料を補給することも出来ず、危険の範囲が増大する。
【０００４】
このような多色塗装色替えの問題点を軽減する方法として、特開平４−２００６６３号及び特開平４−２００６６４号公報に示される技術が提案されている。まず特開平４−２００６６３号公報に示される技術について述べると、同公報には、高電圧が印加された静電塗装機で導電性塗料を塗装する導電性塗料の静電塗装装置において、塗料流入口と、その塗料流入口から導入された所要量の導電性塗料が静電塗装機の塗料吐出量に応じた所定の流量で圧し出される塗料吐出口とを有した複数のポンプが、電気的絶縁状態で設置され、当該各ポンプの塗料流入口に対して、夫々に洗浄空気供給バルブと洗浄液供給バルブを具備する各色替バルブ装置に接続された各塗料供給配管が係脱自在に連結されると共に、当該各ポンプの塗料吐出口が、その塗料吐出口を静電塗装機側の流出路と排液タンク側の流出路に切換バルブに連結され、前記排液タンク側の流出路に対して、排液タンクに接続した各排液配管が係脱自在に連結されるように成された導電性塗料の静電塗装技術が開示されている。
【０００５】
また特開平４−２００６６４号公報に示される技術について述べると、同公報には、高電圧が印加された静電塗装機で導電性塗料を塗装する導電性塗料の静電塗装装置において、内部に貯留された所要量の導電性塗料を空気圧で圧し出して静電塗装機に定量供給する複数の塗料圧送タンクと、内部に貯留された所要量の洗浄液を空気圧で圧し出して静電塗装機に供給する洗浄液圧送タンクが夫々電気的絶縁状態で設置されて、前記静電塗装機に連なるマニホールドに並設した各色替バルブと洗浄液供給バルブに接続されると共に、前記各塗料圧送タンクと前記洗浄液圧送タンクに夫々塗料補給口と洗浄液補給口が設けられ、当該各塗料補給口と洗浄液補給口に対して、夫々各塗料供給源から各色の導電性塗料を供給する供給配管と洗浄液供給配管が係脱自在に連結されるように成された導電性塗料の静電塗装技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来技術、すなわち特開平４−２００６６３号及び特開平４−２００６６４号公報に示される技術においては、次のような問題があった。まず特開平４−２００６６３号について述べると、回路が比較的複雑であり、従って操作も比較的面倒であること。各塗料供給系ごとに塗料の供給系と塗料排液系の二つの切り離し機構が必要であること。また公報や図では明らかではないが、使用中の系すなわち静電塗装機に接続された系にあっては色替バルブ装置（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）の色替バルブ（ＣＶ_１〜ＣＶ_３）にそれぞれ継続される複数色の塗料供給系、すなわちポンプや塗料タンク等に至までが導電性の塗料を介して導電路が形成されてしまい、高電位の危険にさらされるため、いずれの色の塗料も補給が出来ない。従って塗料を補給する場合は、一旦塗装作業を停止して、高電圧を遮断開放してから塗料を補給しなければならない等の問題がある。
【０００７】
また特開平４−２００６６４号について述べると、この技術においても塗装中は、複数色の塗料圧送タンク（１Ａ，２Ｂ，２Ｃ）及び洗浄液圧送タンク（３）までが導電性の塗料あるいは洗浄液を介して導電路が形成されてしまい、高電位の危険にさらされるため、いずれの塗装色塗料も補給が出来ない。従って塗料を補給する場合は、一旦塗装作業を停止して、高電圧を遮断開放した状態で塗料圧送タンクへ塗料を補給しなければならない等の問題がある。
【０００８】
本願発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、導電性塗料の多色静電塗装装置において比較的に装置構成や操作が簡単、単純で、複数の塗装色による塗装作業において、使用中の塗装色以外の塗装色供給系は、高電圧のチャージ回路から完全に切り離して高電圧の影響を受けないようにすることにより、塗料の補給やメンテナンス等の作業が塗装中にも行え、更に色替えの容易な導電性塗料の多色静電塗装色替え装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために、本願発明では次のような方法とした。すなわち、導電性塗料の多色静電塗装色替え装置において、ガイドレール上を移動可能に設けられた管継手ａと、該管継手ａと管路で接続された静電噴出ガンとを設けると共に、更に液槽と、ポンプと、前記管継手ａと係脱自在に係合する管継手ｂとを、管路で結んだ塗料供給循環回路を複数系統設け、前記管継手ａと複数系統の塗料供給循環回路の管継手ｂとを、選択的に係脱できるようにし、前記管継手ａと前記複数系統の塗料供給循環回路の管継手ｂとが選択的に係合されたとき、前記管継手ａと係合された前記管継手ｂの塗料供給循環回路はアースが絶たれて絶縁され、前記管継手ａと係合が解かれた管継手ｂの塗料供給循環回路は前記管継手ａ側の高電圧電導路から切り離されると共にアースされる構成したことを特徴とする導電性塗料の多色静電塗装色替え装置とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。本発明では、先ず複数系統の塗料供給循環回路、すなわち液槽と、ポンプと、管継手ｂとを、管路で結んだ塗料供給循環回路は、それぞれ独立して起動・停止等の操作が可能であり、またガイドレール上を移動可能に設けられた管継手ａと静電噴出ガンとは、ワンウエイの管路で接続されている。従って管継手ａに係合中の管継手ｂに係る塗料供給循環回路は、導電性の塗料によって静電噴出ガンに印加される高電圧の影響を受けるが、それ以外の塗料供給循環回路は、管継手ａと管継手ｂとの間で導電路が完全に遮断されることになり、高電圧の影響は受けない。従って塗装作業中であっても使用していない塗料供給循環回路には、何ら危険をおかすことなく塗料の補充やメンテナンスを行うことが出来る。
【００１１】
また色替えを行う場合、アースされた液槽の一つ（例えば液槽Ｄ）に洗浄液を充填しておき、Ａ色からＢ色に移る間に洗浄液を充填した液槽（Ｄ）の循環回路の管継手ｂと管継手ａとを係合すれば、管継手ａから管路で接続された静電噴出ガンに至る流路系がアースされると共に洗浄液で洗浄されるので混色もなく、色替え作業を容易に行うことができる。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の導電性塗料の多色静電塗装色替え装置の実施例を、図を用いて具体的に説明する。図１は本発明による導電性塗料の多色静電塗装色替え装置の実施例の構成を示す正面概略図であり、図２は図１の側面概略図を示す。
【００１３】
図において符号１は架台あるいは壁面に固定されたガイドレールであり、２はガイドレール１上を移動可能に設けた管継手ａを示し、該管継手ａ２はアクチュエータ３によってガイドレール１上をを移動可能する。なおアクチュエータ３として本実施例では流体圧作動シリンダ機構を用いたが、該アクチュエータを電動式等の他の公知の方式で構成することもできる。４は内部に弁機構を持つ静電噴出ガンで、該静電噴出ガン４は高電圧電源５とケーブル６で結ばれ、静電噴出ガン４のコロナピンに高電圧（８０〜１２５ＫＶ）が印加される。また前記管継手ａ２と静電噴出ガン４とは管路７で結ばれる。なお管路７と管継手ａ２とを接続するに当たっては、管継手ａ２が移動するので、その移動に支障ないように構成することが必要であり、そのためにフレキシブルホース等を介在させるのが簡便な方法といえる。
【００１４】
また本実施例では静電噴出ガン４を２個設けたものを例示したが、静電噴出ガン４は２個に限定されるものではなく、被塗物の形状や大きさ等の条件によって所望の数だけ設ければよい。その際、静電噴出ガン４を複数個設ける場合には、それぞれの静電噴出ガン４からの塗料噴出量のバランスを調整することができるようにするため、各々に流量調整弁８を設けるのが望ましい。９はダンプバルブであり、１０は廃液受けで、該ダンプバルブ９及び廃液受け１０は、管路７内を清掃する際に使用される。更に図示していないが外部回収容器（ドラム缶等）に廃液を回収するばあいは、ダンプシャトルを設け外部回収容器とシステム系とを完全に電気的に絶縁させるとよい。
【００１５】
１１は塗料用の液槽（その内１個は洗浄液用として使用）であり、１２は液槽１１上に配置されたポンプを示す。１３は管継手ｂであり、該管継手ｂ１３は前記の管継手ａ２と、おす・めすの関係にあり係脱自在の構造をしている。なお管継手ａ２及び管継手ｂ１３には、係合されたときにのみ互いに液路が連通し、離脱したときには自動的に液路を閉じて液漏れを起こさない構造の逆止弁機構が内装されている。管継手ｂ１３は、係合・離脱操作を行うためのアクチュエータ１４のロットの先端と間に電気的な絶縁材１５を介在させて接続される。該アクチュエータ１４として、本実施例では流体圧作動シリンダ機構を用いた。また管継手ｂ１３は、管継手ａ２と離脱する下降点でアース線２３によって自動的にアースされる構成としている。また１６は圧力調整弁、２４はサーキュレーションバルブを示す。
【００１６】
そしてこれらの機器すなわち液槽１１、ポンプ１２、管継手ｂ１３、圧力調整弁１６及びサーキュレーションバルブ２４は、管路１７及び管路１８で結ばれ、塗料供給循環回路を形成する。すなわち液槽１１に貯留された導電性の液体塗料は、ポンプ１２によって汲み上げられ、管路１７から管継手ｂ１３に至り、管路１８、圧力調整弁１６及びサーキュレーションバルブ２４を通って再びポンプ１２の吸引側へ又は一部は液槽１１に戻る。その際塗料供給循環回路内の圧力は圧力調整弁１６によって所定の圧力に維持される。
【００１７】
管継手ｂ１３と接続される管路１７及び管路１８は、管継手ｂ１３が上下移動するので、その移動に支障のないように構成することが必要であり、そのためにフレキシブルホース等を介在させるのが簡便な方法といえる。１９は液槽１１を電気的に絶縁するための絶縁材である。また塗料供給循環回路は、管継手ａ２と管継手ｂ１３とが切り離された場合にも高電位の静電気が帯電残留する恐れがあり、液槽１１にはメンテナンス時に塗料供給循環回路内に帯電残留する静電気を接地して開放するための継電器２０と接地回路２１とが接続され、先に述べたアース線２３と共働して２重の安全機構となっている。２２は接地された被塗物を示す。
【００１８】
なお本実施例では、液槽１１、ポンプ１２、管継手ｂ１３、圧力調整弁１６及びサーキュレーションバルブ２４を、管路１７及び管路１８で結んだ塗料供給循環回路を便宜上３系統設けたものを図に例示したが、これに限定されるものでなく、必要とされる塗装色の数に応じた任意の系統数を設ければよい。
【００１９】
次に上記のように構成された静電塗装色替え装置の作用を説明する。まず液槽１１にそれぞれ異なった色の導電性塗料Ａ，Ｂ，Ｃを充填する。なお色替え時の塗料の流路を洗浄するため、便宜的にＤには洗浄液を充填するものとする。以下ここでは便宜上図１に示す塗料Ａを塗布する場合を代表例として説明するが、他の色を選択する場合も同様の操作になる。アクチュエータ３を操作して管継手ａ２を目的の色（図１のＡ色）の塗料供給循環回路の管継手ｂ１３と係合する位置に設定し、更にアクチュエータ１４を操作して管継手ａ２と管継手ｂ１３とを係合させる。そして高電圧電源５起動させ、静電噴出ガン４のコロナピンに高電圧を印加しておく。このときダンプバルブ９は閉じておく。
【００２０】
次に塗装色Ａのポンプ１２を起動すると液槽１１に貯留された導電性の液体塗料Ａは、ポンプ１２によって汲み上げられ、管路１７から管継手ｂ１３に至り、管路１８、圧力調整弁１６及びサーキュレーションバルブ２４を通って再びポンプ１２の吸引側あるいは液槽１１に戻る塗料供給循環回路内を循環すると共に、所定の圧力に維持されている塗料Ａは管継手ｂ１３から管継手ａ２を介し、管路７、流量調整弁８を通って静電噴出ガン４に至る。そして、静電噴出ガン４の内部に組み込まれた弁機構を開くと静電噴出ガン４のノズルから塗装色Ａが噴出し、アースされた被塗物２２の表面に塗布される。
【００２１】
このとき静電噴出ガン４に印加される高電圧は、導電性の塗料Ａを介して導電路が形成される塗料Ａ系統の塗料供給循環回路のすべての機器に及ぶことになる。従って導電路が形成されるすべての機器は絶縁状態に維持する必要がある。また図示していないが、作業者が過ってこれらの機器に触れることのないように、防護柵等で隔離することも必要である。すべての機器を絶縁状態に維持するために図１では、継電器２０を開状態に維持した接地回路２１、アクチュエータ１４が上昇することによりアース線２３からの切り離し、液槽１１に設けた絶縁材１９、によって系全体を絶縁状態に維持している。そして塗装色Ａで塗装中は、塗装色Ａ以外の塗装色Ｂ、塗装色Ｃ及び洗浄液Ｄの供給循環回路は管継手ｂ１３部分で高電圧電導路から完全に切り離されると共に、アース線２３及び閉じた継電器２０と接地回路２１によってアースされるので、高電圧の影響を受けない。
【００２２】
次に色替え作業の手順を説明する。先ず前色と後色との混色を避けるため、管継手ａ、管路７、流量調整弁８及び静電噴出ガン４を洗浄してやる必要がある。洗浄作業には特に高電圧の印加は必要ないので、洗浄作業に入る前に高電圧電源は遮断しておく。次にアクチュエータ１４を操作して管継手ａ２と管継手ｂ１３とを離脱させる。この時切り離された管継手ａ２及び管継手ｂ１３には、液漏れ防止の逆止弁機構が内装されているので液漏れは起きない。
【００２３】
次にアクチュエータ３を操作して管継手ａ２を、洗浄液が充填されたＤの洗浄液供給循環回路に接続された管継手ｂ１３と係合する位置に移動させる。そして、洗浄液供給循環回路Ｄのアクチュエータ１４を操作して管継手ｂ１３と管継手ａ２とを係合させる。そしてダンプバルブ９を開き、洗浄液Ｄのホンプ１２を起動すると、管路７内に残留した塗料Ａは洗浄液Ｄによって廃液受け１０内に押し出されて管路７内が洗浄される。管路７内の洗浄が済んだらダンプバルブ９を閉じて、静電噴出ガン４の内部に組み込まれた弁機構を開くと、流量調整弁８と静電噴出ガン４が洗浄される。流量調整弁８と静電噴出ガン４の洗浄が済んだら、静電噴出ガン４の内部に組み込まれた弁機構を閉じて洗浄作業は終了する。
【００２４】
次に洗浄液Ｄの供給循環回路と係合していた管継手ａ２と管継手ｂ１３とを切り離し、管継手ａ２を移動させて塗装色Ｂの塗料供給循環回路の管継手ｂ１３とを係合させ、塗料Ｂのポンプ１２を起動することにより、静電噴出ガン４へ塗料Ｂを供給することにより塗装色Ａから塗装色Ｂへの色替えが完了する。そして静電噴出ガン４に高電圧を印加して静電噴出ガン４の内部の弁機構を開くと被塗物２２に塗装色Ｂが塗布される。
【００２５】
このように塗料供給系を管継手ｂ１３を含む循環回路に構成することにより、管路の係脱用の管継手部は１個所で済ませることができ、従来技術に比べれば至って簡単である。また選択使用中の塗料供給循環回路以外、すなわち管継手ａ２と管継手ｂ１３とが係合中の塗料供給循環回路以外のものは、高電圧電源と管継手ｂ１３部分で完全に切り離されてアースされているので、運転中においても高電圧に影響されることなく塗料を補充したり、保守等のメンテナンス作業を行うことができる。ただし、管継手ｂ１３の切り離し前の時点の静電気が蓄積残留している恐れがあるので、メンテナンス作業に入る前に、継電器２０を閉状態にして、残留する静電気を接地回路２１を通して開放してやることが必要である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明の導電性塗料の多色静電塗装色替え装置によれば、従来技術に比べて、比較的に装置構成や操作が簡単、単純で、複数の塗装色による塗装作業において、使用中の塗装色以外の塗装色供給系は、高電圧のチャージ回路から完全に切り離して高電圧の影響を受けないように構成されており、塗料の補給やメンテナンス等の作業が塗装中にも行え、更に色替え作業の容易な導電性塗料の多色静電塗装色替え装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示す正面概略図。
【図２】図１の側面概略図。
【符号の説明】
１…ガイドレール、２…管継手ａ、３…アクチュエータ、４…静電噴出ガン、１１…液槽、１２…ポンプ、１３…管継手ｂ、１４…アクチュエータ、１６…圧力調整弁、２２…被塗物。

Claims (1)

1. 導電性塗料の多色静電塗装色替え装置において、ガイドレール上を移動可能に設けられた管継手ａと、該管継手ａと管路で接続された静電噴出ガンとを設けると共に、更に液槽と、ポンプと、前記管継手ａと係脱自在に係合する管継手ｂとを、管路で結んだ塗料供給循環回路を複数系統設け、前記管継手ａと複数系統の塗料供給循環回路の管継手ｂとを、選択的に係脱できるようにし、前記管継手ａと前記複数系統の塗料供給循環回路の管継手ｂとが選択的に係合されたとき、前記管継手ａと係合された前記管継手ｂの塗料供給循環回路はアースが絶たれて絶縁され、前記管継手ａと係合が解かれた管継手ｂの塗料供給循環回路は前記管継手ａ側の高電圧電導路から切り離されると共にアースされる構成したことを特徴とする、導電性塗料の多色静電塗装色替え装置。

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