KR100763457B1 - 정전 도장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전(靜電) 도장(塗裝) 장치에 관한 것으로서, 고전압 발생기(14)에는, 전체 귀로(歸路) 전류를 검출하는 전류 센서(23)가 접속된다. 또, 도장기(1)의 커버 표면, 에어 통로(4, 7, 12), 도료 통로(9)에는, 누출 전류를 검출하는 전류 센서(25~29)로 이루어지는 누출 전류 검출기(24)가 설치된다. 그리고, 고전압 제어 장치(20)는, 전류 센서(23, 25~29)로부터의 전류 검출값(It,Ia~Ie)에 따라 전원 전압 제어 장치(15)를 제어하고, 고전압 발생기(14)로부터 출력하는 고전압을 승강시킨다. 이로써, 고전압 제어 장치(20)는, 전류 검출값(It, Ia~Ie)을 이용하여, 누출 전류가 증대하여 절연성이 저하된 개소를 판별하여 통지할 수 있고, 상기 개소의 보수 작업을 작업자에게 촉구할 수 있다. 또, 고전압 제어 장치(20)는, 절연성이 손상된 비정상 특히 고전압의 공급을 정지시킬 수 있다.

정전 도장 장치, 고전압 발생기, 도장기, 도료 통로, 전류 검출값,

Description

정전 도장 장치 {ELECTROSTATIC COATING APPARATUS}

본 발명은, 도장기(塗裝機)에 고전압을 인가한 상태에서 도료(塗料)를 분무(噴霧)하도록 되어 있는 정전(靜電) 도장 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 정전 도장 장치로서, 회전무화두(回轉霧化頭)를 사용하여 피(被)도장물을 향해 도료를 분무하는 도장기와, 전원 전압을 승압(昇壓)하여 고전압을 발생시켜 상기 고전압을 도장기의 회전무화두에 출력하는 고전압 발생기와, 상기 고전압 발생기에 공급하는 전원 전압을 제어하는 전원 전압 제어 장치와, 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압을 설정하기 위한 설정 신호를 출력하고, 상기 고전압 발생기로부터 출력하는 고전압을 제어하는 고전압 제어 장치에 의해 구성한 것이 알려져 있다(예를 들면, 일본국 특개 2002-186884호 공보 참조).

이와 같은 종래 기술에 의한 정전 도장 장치에서는, 예를 들면, 회전무화두는, 피도장물을 향해 고전압을 방전시키는 전극을 구성하고 있다. 그러므로, 회전무화두와 어스 전위(電位)로 된 피도장물 사이에는, 정전계(靜電界)가 형성되어 있다. 그리고, 회전무화두를 통해서 고전압에 대전(帶電)된 도료 입자는, 이 정전계를 따라 피도장물을 향해 비행(飛行)하여 도착(途着)된다.

또, 정전 도장 장치에서는, 고전압 발생기의 저압측은 어스 전위로 되어 있 다. 그러므로, 정전 도장 장치에서는, 전술한 회전무화두와 피도장물 사이의 정전계에 더하여, 고전압 발생기의 어스 측으로 되는 정전 도장 장치의 후방측과 회전무화두 사이에도 정전계가 형성된다. 이 때, 도장기의 커버의 표면에 분무 미스트(mist), 먼지 등의 부유물 및 공기 중의 수분 등이 흡착되어, 커버 등의 표면 저항을 저하시켜, 정전 도장 장치의 절연성을 손상시키는 문제가 있었다. 그러므로, 종래 기술에 의한 정전 도장 장치에서는, 전원, 고전압 발생기, 회전무화두, 피도장물 등의 경로로 이루어지는 고전압 인가 경로 중 고전압 발생기에 흐르는 전류(이하, 전체 귀로(歸路) 전류라고 함)를 검출하고, 상기 전류의 진폭에 따라 커버 등의 절연성의 저하를 검출하고 있었다.

그런데, 종래 기술에 의한 정전 도장 장치에서는, 고전압 인가 경로 중 고전압 발생기에 흐르는 전체 귀로 전류에 따라 커버 등의 절연성의 저하를 검출하고 있었다. 그러나, 고전압 발생기에는, 예를 들면, 고전압 인가 경로를 통하여 회전무화두와 피도장물 사이에 흐르는 전류(이하, 피도장물 전류라고 함)가 흐르는데 더하여, 고전압 인가 경로 이외의 누출 경로를 통과하는 전류(이하, 누출 전류라고 함)가 흐른다. 그러므로, 전체 귀로 전류에는, 예를 들면, 회전무화두와 피도장물 사이에 흐르는 피도장물 전류와 도장기의 표면 등을 흐르는 누출 전류가 포함되게 된다. 여기서, 도장기의 누출 전류가 생기는 개소(個所)는, 도장기의 커버의 표면에 더하여, 예를 들면, 도장기 내의 도료 통로의 내면, 분무 패턴 성형용 등의 에어 통로의 내면 등에 존재한다.

예를 들면, 도료 통로의 내면에서는, 적절한 세정을 행하고 있어도 사용의 경과와 함께 도료 중의 안료 등이 조금씩 잔류 부착되는 경향이 있으므로, 잔류 부착된 안료 등에 의해 절연 저항값이 저하되어 고전압이 연면방전(沿面放電)하기 쉬운 상태에 있다. 특히 알루미늄 가루 등의 금속 안료를 포함하는 이른바 메탈릭 도료를 사용했을 때는, 도료 통로 내벽에 도전체인 안료가 잔류되므로, 절연 저항값의 저하가 현저하게 된다.

또, 에어 통로의 내면에서는, 예를 들면, 분무 패턴 성형용의 쉐이핑(shaping) 에어, 도료의 공급, 정지를 제어하는 에어밸브용의 파일럿 에어, 회전무화두를 구동하는 에어 모터용 구동 에어 등이 유통할 때, 이들 에어에 포함되는 미세한 먼지나 수분 등이 부착되어, 고전압이 연면방전되기 쉬운 상태에 있다.

이와 같이 도장기는, 복수 개소에서 누출 전류가 발생할 수 있는 상태에 있다. 이에 대하여, 전체 귀로 전류에 따라 절연성의 저하를 검출했을 때는, 피도장물 전류와 누출 전류 중 어느 것이 증가한 것인지 판별하기 어려운데 더하여, 어느 개소에서 누출 전류가 생기고 있는지를 알 수 없다.

그러므로, 예를 들면, 도장기의 커버의 표면을 청소한 것만으로는 누출 전류를 충분히 억제할 수 없고, 비정상 전류값의 증가에 의한 고전압의 차단이 빈발(頻發)해 도장기의 가동(稼動) 정지 회수가 증가하는 경향이 있으므로, 도장 생산성이 낮아진다는 문제가 있었다. 또, 누출 전류가 생기고 있는 개소를 특정할 수 없으므로, 예를 들면, 커버의 표면, 도료 통로의 내면, 에어 통로의 내면 등의 절연 파괴의 진행 상황이 불명하여, 미연에 도장기의 파손(전기적 소실)을 방지할 수 없었다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 누출 전류가 생기고 있는 개소를 특정할 수 있고, 도장기의 손상을 미연에 방지하여 신뢰성, 내구성, 도장 생산성을 높일 수 있는 정전 도장 장치를 제공하는 것에 있다.

(1) 전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 피도장물에 도료를 분무하는 도장기와, 전원 전압을 승압하여 고전압을 발생시키고, 상기 고전압을 상기 도장기에 출력하는 고전압 발생기와, 상기 고전압 발생기에 공급하는 전원 전압을 제어하는 전원 전압 제어 장치와, 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압을 설정하기 위한 설정 신호를 출력하고, 상기 고전압 발생기로부터 출력되는 고전압을 제어하는 고전압 제어 장치를 구비하여 이루어지는 정전 도장 장치에 적용된다.

그리고, 본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 고전압 발생기에 흐르는 전체 귀로 전류를 검출하는 전체 귀로 전류 검출 수단과, 상기 피도장물을 통과하지 않고 흐르는 누출 전류를 검출하는 누출 전류 검출 수단을 구비하고, 상기 고전압 제어 장치는, 상기 전체 귀로 전류 검출 수단에 의한 전체 귀로 전류 검출값과 상기 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값을 이용하여 상기 도장기의 절연성이 손상된 것으로 판별된 경우에는, 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압의 공급을 차단하는 차단 신호를 출력하는 전원 차단 수단과, 상기 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값을 이용하여 초기 단계의 절연 저하가 생긴 것으로 판별된 경우에는, 상기 도장기에 발생하고 있는 절연 저하를 통지하는 통지 수단을 포함하는 구성으로 한 것에 있다.

이와 같이 구성하였으므로, 전원 차단 수단은, 예를 들면, 전체 귀로 전류 검출 수단에 의한 전체 귀로 전류 검출값이 소정의 차단 임계 전류값을 초과했는지 여부, 또는 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값이 소정의 차단 임계 전류값을 초과했는지 여부를 판별함으로써, 절연 파괴가 발생될 수 있는 정도로 도장기의 절연성이 손상되었는지 여부를 판별할 수 있다. 이로써, 전원 차단 수단은, 예를 들면, 전체 귀로 전류 검출값을 이용하여 도장기가 피도장물에 비정상 접근하여 도장기의 절연성이 손상된 것을 판별할 수 있다. 또, 누출 전류 검출값을 이용하여 누출 전류가 흐르는 개소(예를 들면, 도장기의 커버의 표면, 도료 통로의 내면, 에어 통로의 내면 등)의 절연성이 손상된 것을 판별할 수 있다.

또, 피도장물을 통과하지 않고 흐르는 누출 전류를 검출하는 누출 전류 검출 수단을 설치하였으므로, 통지 수단은, 예를 들면, 누출 전류 검출값이 차단 임계 전류값보다 작은 소정의 경보 임계 전류값을 초과했는지 여부를 판별함으로써, 도장기의 절연성이 손상되기 전에 초기 단계의 절연 저하가 생겼는지 여부를 판별할 수 있다. 이로써, 통지 수단은, 누출 전류 검출값을 이용하여 피도장물과 도장기 사이 이외의 개소(예를 들면, 도장기의 커버의 표면, 도료 통로의 내면, 에어 통로의 내면 등)에 있어서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있다. 이 결과, 이들 각 개소에서의 연면방전에 의한 손상이 진행되기 전에, 예를 들면, 경보의 발생 등에 의해 절연 저하를 통지하고, 작업자에 대하여 도장기의 보수(점검, 청소 등)를 촉구할 수 있어, 도장기의 손상을 방지하여, 신뢰성, 내구성을 높일 수 있다.

특히, 누출 전류 검출 수단을 사용하여 예를 들면, 도장기의 커버의 표면, 도료 통로의 내면, 에어 통로의 내면 등의 누출 전류를 개별적으로 검출했을 때는, 통지 수단은, 누출 전류가 생기고 있는 개소 중, 누출 전류가 증대되어 있는 개소를 판별할 수 있다. 그러므로, 통지 수단을 이용하여 상기 누출 전류의 증대 개소를 통지함으로써, 작업자는, 도장기 중 통지 수단에 의해 판별한 개소에 대하여만 보수 작업을 행하면 되므로, 도장기의 보수에 필요한 시간을 단축하여, 도장 생산성을 향상시킬 수 있다.

(2) 본 발명에서는, 상기 누출 전류 검출 수단은, 상기 도장기의 외면에 흐르는 전류를 검출하는 외면 전류 검출기를 포함하는 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의해, 외면 전류 검출기를 사용하여 도장기의 외면에 흐르는 누출 전류를 검출할 수 있다. 이로써, 전원 차단 수단 및 통지 수단은, 도장기의 외면에 있어서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있으므로, 도장기의 외면에 흡착물이 퇴적되어 절연성이 저하되어, 손실된 것을 판별할 수 있다. 따라서, 전원 차단 수단은, 도장기의 외면에서 절연 파괴가 발생하기 전에 고전압의 공급을 차단할 수 있으므로, 도장기의 손상을 방지하고, 신뢰성, 내구성을 높일 수 있다. 또, 통지 수단은, 도장기의 외면에서 연면방전에 의한 손상이 진행되기 전에 경보의 발생 등에 의해 절연 저하를 통지하여, 작업자에 대하여 도장기의 외면에 대한 청소를 촉구할 수 있다.

(3) 본 발명에서는, 상기 누출 전류 검출 수단은, 상기 도장기 내의 도료 통로를 흐르는 전류를 검출하는 도료 통로 전류 검출기를 포함하는 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의해, 도료 통로 전류 검출기를 사용하여 도료 통로 내를 흐르는 누출 전류를 검출할 수 있다. 이로써, 전원 차단 수단 및 통지 수단은, 도료 통로 내에서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있으므로, 도료 통로의 내면에 안료 등이 부착, 퇴적되는 것에 의해 절연성이 저하되어, 손실된 것을 판별할 수 있다. 따라서, 전원 차단 수단은, 도료 통로의 내면에서 절연 파괴가 발생하기 전에 고전압의 공급을 차단할 수 있으므로, 도료 통로의 손상을 방지하여, 신뢰성, 내구성을 높일 수 있다. 또, 통지 수단은, 도료 통로의 내면에서 연면방전에 의한 손상이 진행되기 전에 경보의 발생 등에 의해 절연 저하를 통지하고, 작업자에 대하여 도료 통로의 청소, 세정을 촉구할 수 있다.

(4) 본 발명에서는, 상기 누출 전류 검출 수단은, 상기 도장기의 외면에 흐르는 전류를 검출하는 외면 전류 검출기와, 상기 도장기 내의 도료 통로를 흐르는 전류를 검출하는 도료 통로 전류 검출기를 포함하는 구성으로 하고 있다.

이 구성에 의해, 외면 전류 검출기를 사용하여 도장기의 외면에 흐르는 누출 전류를 검출할 수 있는 동시에, 도료 통로 전류 검출기를 사용하여 도료 통로 내를 흐르는 누출 전류를 검출할 수 있다. 이로써, 전원 차단 수단 및 통지 수단은, 도장기의 외면에 있어서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있는 동시에, 도료 통로 내에서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있다.

(5) 본 발명에서는, 상기 도장기는, 구동 에어에 의해 회전 구동하는 에어 모터와, 상기 에어 모터에 의해 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 선단에 설치되어 상기 회전축에 의해 회전하는 동안 도료 공급 밸브를 통하여 공급된 도료를 분무하는 회전무화두와, 상기 회전무화두의 외주측에 설치되어 도료의 분무 패턴을 성형하는 쉐이핑 에어(shaping air)를 토출하기 위한 에어 토출공을 가지는 쉐이핑 에어링(air ring)에 의해 구성하고, 상기 누출 전류 검출 수단은, 상기 구동 에어를 공급하기 위한 구동 에어 통로를 흐르는 전류를 검출하는 구동 에어 통로 전류 검출기와, 상기 쉐이핑 에어를 공급하기 위한 쉐이핑 에어 통로를 흐르는 전류를 검출하는 쉐이핑 에어 통로 전류 검출기와, 상기 도료 공급 밸브를 개폐 구동시키기 위한 공급 밸브 구동에어 통로를 흐르는 전류를 검출하는 공급 밸브 구동 에어 통로 전류 검출기를 포함하는 구성으로 하고 있다.

이 경우, 누출 전류 검출 수단은, 구동 에어 통로 전류 검출기, 쉐이핑 에어 통로 전류 검출기 및 공급 밸브 구동 에어 통로 전류 검출기를 포함하는 구성으로 하였으므로, 3개의 전류 검출기를 사용하여 각각의 에어 통로 내를 흐르는 누출 전류를 검출할 수 있다. 이로써, 전원 차단 수단 및 통지 수단은, 에어 통로 내에서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있으므로, 에어 통로의 내면에 먼지, 수분 등이 부착, 퇴적되어 절연성이 저하, 손실된 것을 판별할 수 있다. 따라서, 전원 차단 수단은, 각 에어 통로의 내면에서 절연 파괴가 발생하기 전에 고전압의 공급을 차단할 수 있으므로, 에어 통로의 손상을 방지하여, 신뢰성, 내구성을 높일 수 있다. 또, 통지 수단은, 각 에어 통로의 내면에서 연면방전에 의한 손상이 진행되기 전에 경보의 발생 등에 의해 절연 저하를 통지하고, 작업자에게 에어 통로나 에어원의 보수를 요청할 수 있어, 에어 통로 및 에어원의 필터, 드라이어에 대한 청소를 촉구할 수 있다.

(6) 본 발명에서는, 상기 도장기는, 구동 에어에 의해 회전 구동하는 에어 모터와, 상기 에어 모터에 의해 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 선단에 설치되어 상기 회전축에 의해 회전하는 동안 도료 공급 밸브를 통하여 공급된 도료를 분무하는 회전무화두와, 상기 회전무화두의 외주측에 설치되어 도료의 분무 패턴을 성형하는 쉐이핑 에어를 토출하기 위한 에어 토출공을 가지는 쉐이핑 에어링에 의해 구성하고, 상기 누출 전류 검출 수단은 전체 에어 통로 전류 검출기를 포함하는 구성으로 하고, 상기 전체 에어 통로 전류 검출기는, 상기 구동 에어를 공급하기 위한 구동 에어 통로를 흐르는 전류와, 상기 쉐이핑 에어를 공급하기 위한 쉐이핑 에어 통로를 흐르는 전류와, 상기 도료 공급 밸브를 개폐 구동시키기 위한 공급 밸브 구동 에어 통로를 흐르는 전류를 함께 검출하는 구성으로 하고 있다.

이 경우, 누출 전류 검출 수단에 포함되는 전체 에어 통로 전류 검출기는, 구동 에어 통로를 흐르는 전류와, 쉐이핑 에어 통로를 흐르는 전류와, 공급 밸브 구동 에어 통로를 흐르는 전류를 함께 검출하는 구성으로 하였으므로, 단일의 전체 에어 통로 전류 검출기를 사용하여 모든 에어 통로 내를 흐르는 누출 전류를 함께 검출할 수 있다. 이로써, 전원 차단 수단 및 통지 수단은, 에어 통로 내에서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있으므로, 에어 통로의 내면에 먼지, 수분 등이 부착, 퇴적되어 절연성이 저하, 손실된 것을 판별할 수 있다.

또, 구동 에어 통로, 쉐이핑 에어 통로, 공급 밸브 구동 에어 통로에는 일반적으로 공통의 에어원에 접속되고, 같은 에어가 공급되므로, 각 에어 통로 내의 절연성을 저하시키는 요인은, 에어 중의 수분, 먼지(미세 미스트)가 에어 통로의 내면에 부착되는 것으로 공통되어 있다. 그러므로, 이들 에어 통로는 함께 절연성이 저하되는 경향이 있는데 대하여, 전체 에어 통로 전류 검출기는 모든 에어 통로 내를 흐르는 누출 전류를 함께(합계하여) 검출하므로, 어느 에어 통로의 절연성이 저하된 경우라도 조기에, 또한 확실하게 검출할 수 있다. 또, 복수개의 에어 통로에 대하여 단일의 전체 에어 통로 전류 검출기를 사용하므로, 복수개의 에어 통로에 전류 검출기를 각각 설치한 경우에 비하여, 전류 검출기의 수를 적게 할 수 있다. 이로써, 전원 차단 수단 및 통지 수단의 제어 기능을 간략화할 수 있는 동시에, 장치 전체의 제조 비용을 저감할 수 있다.

(7) 본 발명에서는, 상기 전원 차단 수단은, 상기 전체 귀로 전류 검출 수단에 의한 전체 귀로 전류 검출값으로부터 상기 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값을 제외하여, 피도장물 사이에 흐르는 피도장물 전류를 연산하는 피도장물 전류 연산 수단과, 상기 피도장물 전류 연산 수단에 의한 피도장물 전류가 소정의 차단 임계 전류값을 넘었을 때 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압의 공급을 차단하는 차단 신호를 출력하는 피도장물 전류 비정상 처리 수단을 구비하는 구성으로 하고 있다.

이로써, 피도장물 전류 비정상 처리 수단은, 피도장물 사이에 흐르는 피도장물 전류를 사용하여 도장기가 피도장물에 비정상 접근했는지 여부를 판별할 수 있고, 비정상 접근했을 때는 전원 전압의 공급을 차단할 수 있다. 또, 전체 귀로 전류 검출값을 이용하여 피도장물에 비정상 접근했는지 여부를 판별하는 경우에는, 피도장물의 접근 상황이 누출 전류에 따라 완화되어 정밀도가 저하되기 쉽다. 이것에 대하여, 피도장물 전류 비정상 처리 수단은, 전체 귀로 전류 검출값으로부터 누출 전류 검출값을 감산한 피도장물 전류를 사용하여 도장기가 피도장물에 비정상 접근했는지 여부를 판별하기 때문에, 피도장물의 접근 상황을 높은 정밀도로 파악할 수 있다.

또한, 피도장물 전류 비정상 처리 수단은 누출 전류 검출값을 감산한 피도장물 전류를 항상 감시하기 때문에, 도장기의 내외로 비정상적인 누출 전류(도장기의 외면 등과 같이 통상의 누출 전류가 생기는 개소 이하에서의 누출 전류)가 생겼는지 여부를 간접적으로 감시할 수 있다. 그러므로, 이와 같은 비정상적인 누출 전류가 생긴 경우라도, 피도장물 전류 비정상 처리 수단에 의해 조기에 발견하여, 판별할 수 있다.

(8) 본 발명에서는, 상기 전원 차단 수단은, 상기 전체 귀로 전류 검출 수단에 의한 전체 귀로 전류 검출값으로부터 상기 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값을 감산하고, 피도장물 사이에 흐르는 피도장물 전류를 연산하는 피도장물 전류 연산 수단과, 상기 피도장물 전류 연산 수단에 의한 피도장물 전류의 변화량이 소정의 차단 임계 변화량을 넘었을 때 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압의 공급을 차단하는 차단 신호를 출력하는 슬로프 비정상 처리 수단을 구비하는 구성으로 하고 있다.

이로써, 슬로프 비정상 처리 수단은, 피도장물 사이에 흐르는 피도장물 전류의 변화량을 사용하여 도장기가 피도장물에 비정상 접근했는지 여부를 판별할 수 있고, 비정상 접근했을 때는 전원 전압의 공급을 차단할 수 있다. 또, 전체 귀로 전류 검출값의 변화량을 사용하여 피도장물에 비정상 접근했는지 여부를 판별하는 경우에는, 피도장물의 접근 상황이 누출 전류에 따라 완화되어 정밀도가 저하되기 쉽다. 이것에 대하여, 슬로프 비정상 처리 수단은, 전체 귀로 전류 검출값으로부터 누출 전류 검출값을 감산한 피도장물 전류의 변화량을 사용하여 도장기가 피도장물에 비정상 접근했는지 여부를 판별하기 때문에, 피도장물의 접근 상황을 높은 정밀도로 파악할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 회전무화두형 도장 장치를 나타낸 일부 파단의 정면도이다.

도 2는 제1 실시예에 의한 회전무화두형 도장 장치의 전체 구성을 나타낸 구성도이다.

도 3은 도 1 중의 고전압 제어 장치에 저장된 차단 임계 전류값, 경보 임계 전류값을 나타낸 설명도이다.

도 4는 제1 실시예에 의한 고전압 발생 제어 처리를 나타낸 흐름도이다.

도 5는 도 4에 계속되는 흐름도이다.

도 6은 제2 실시예에 의한 고전압 발생 제어 처리를 나타낸 흐름도이다.

도 7은 도 6에 계속되는 흐름도이다.

도 8은 도 6 중의 슬로프 검출 처리를 나타낸 흐름도이다.

도 9는 제3 실시예에 의한 회전무화두형 도장 장치의 전체 구성을 나타낸 구 성도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 정전 도장 장치로서 회전무화두형 도장 장치를 예로 들어 첨부 도면에 따라 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 5는 제1 실시예에 의한 회전무화두형 도장 장치를 나타내고 있다. 도면에 있어서, (1)은 어스 전위에 있는 피도장물 A를 향해 도료를 분무하는 도장기이며, 상기 도장기(1)는, 후술하는 커버(2), 에어 모터(3), 회전무화두(5) 등에 의해 구성되어 있다.

(2)는 절연성 수지 재료에 의해 형성된 원통형의 커버를 나타내고 있다. 이 커버(2)는, 에어 모터(3), 고전압 발생기(14) 등을 덮고 있다.

(3)은 커버(2)의 내주측에 수용된 도전성 금속 재료로 이루어지는 에어 모터를 나타내고 있다. 이 에어 모터(3)는, 모터 하우징(3A)과, 상기 모터 하우징(3A) 내에 정압 에어 베어링(3B)을 통하여 회전 가능하게 지지된 중공의 회전축(3C)과, 상기 회전축(3C)의 기단 측에 고정된 에어 터빈(3D)에 의해 구성되어 있다. 또, 에어 모터(3)에는, 도장기(1) 내에 설치된 구동 에어 통로(4)가 접속되어 있다. 그리고, 에어 모터(3)는, 에어 터빈(3D)에 대하여 구동 에어 통로(4)를 통해서 구동 에어를 공급함으로써, 회전축(3C)과 회전무화두(5)를, 예를 들면 3000~ 150000rpm로 고속 회전시키는 것이다.

(5)는 에어 모터(3)의 회전축(3C) 선단측에 장착된 회전무화두이며, 상기 회전무화두(5)는, 예를 들면, 금속 재료 또는 도전성의 수지 재료에 의해 형성되어 있다. 이 회전무화두(5)는, 에어 모터(3)에 의해 고속 회전된 상태에서, 후술하는 피드 튜브(8)를 통해서 도료가 공급되는 것에 의해, 그 도료를 원심력에 의해 주위둘레로부터 분무한다. 또, 회전무화두(5)에는, 에어 모터(3)의 회전축(3C) 등을 통하여 후술하는 고전압 발생기(14)가 접속되어 있다. 이로써, 정전 도장을 행하는 경우에, 회전무화두(5) 전체에 고전압을 인가할 수 있고, 이들 앞면을 흐르는 도료를 직접적으로 고전압에 대전시킬 수 있다.

(6)은 예를 들면, 절연성 수지 재료를 사용하여 형성된 쉐이핑 에어링이며, 상기 쉐이핑 에어링(6)은, 회전무화두(5)의 외주측을 에워싸도록 커버(2)의 선단측에 설치되어 있다. 이 쉐이핑 에어링(6)에는 복수개의 에어 토출공(6A)이 천설되고, 상기 에어 토출공(6A)은 도장기(1) 내에 설치된 쉐이핑 에어 통로(7)가 연통되어 있다. 그리고, 에어 토출공(6A)에는 쉐이핑 에어 통로(7)를 통해서 쉐이핑 에어가 공급되고, 에어 토출공(6A)은, 상기 쉐이핑 에어를 회전무화두(5)로부터 분무되는 도료를 향해 분출한다. 이로써, 쉐이핑 에어는, 회전무화두(5)로부터 분무된 도료 입자의 분무 패턴을 성형한다.

(8)은 회전축(3C) 내에 삽입하여 설치된 피드 튜브로, 상기 피드 튜브(8)의 선단측은, 회전축(3C)의 선단으로부터 돌출되어 회전무화두(5) 내에 연장되어 있다. 또, 피드 튜브(8) 내에는 도료 통로(9)가 설치되는 동시에, 상기 도료 통로(9)는 색교체 밸브 장치(도시하지 않음)를 통하여 도료 공급원(10) 및 세정 신나 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이로써, 피드 튜브(8)는, 도장시에는 도료 통로(9)를 통해서 회전무화두(5)를 향해 도료 공급원(10)으로부터의 도료를 공 급하는 동시에, 세정 시, 색교체 시 등에는 세정 신나 공급원으로부터의 세정 유체(신나, 공기 등)를 공급한다.

그리고, 피드 튜브(8)는, 본 실시예에 한정되지 않고, 예를 들면, 내통에 도료 통로가 형성되고, 외통에 세정 신나 통로가 배치된 이중 통형으로 형성해도 된다. 또, 도료 통로(9)는, 본 실시예와 같이 피드 튜브(8) 내를 지나는 것에 한정되지 않고, 도장기(1)의 종류에 따라 각종의 통로 형태가 채용 가능하다.

(11)은 도료 통로(9)의 도중에 설치된 예를 들면, 상시 폐쇄형의 도료 공급 밸브를 나타내고 있다. 이 도료 공급 밸브(11)는, 도료 통로(9) 내를 연장되는 밸브체(11A)와, 상기 밸브체(11A)의 기단 측에 위치하여 실린더(11B) 내에 설치된 피스톤(11C)과, 실린더(11B) 내에 설치되어 밸브체(11A)를 폐쇄밸브 방향으로 가압하는 밸브 스프링(11D)과, 실린더(11B) 내에서 밸브 스프링(11D)과 반대측에 설치된 수압실(11E)로 구성되어 있다. 또, 수압실(11E)에는, 커버(2) 내를 연장되는 공급 밸브 구동 에어 통로(12)가 접속되어 있다. 그리고, 도료 공급 밸브(11)는, 공급 밸브 구동 에어 통로(12)를 통해서 수압실(11E)에 공급 밸브 구동 에어(파일럿 에어)가 공급되는 것에 의해, 밸브 스프링(11D)에 저항하여 밸브체(11A)가 밸브를 개방하고(도 1 중의 좌측 방향으로 이동하고), 도료 통로(9) 내의 도료의 유통을 허가한다.

(13)은 에어원을 나타내고, 상기 에어원(13)은, 구동 에어 통로(4), 쉐이핑 에어 통로(7) 및 공급 밸브 구동 에어 통로(12)에 접속되어 있다. 여기서, 에어원(13)은, 필터를 통해서 외기를 흡인, 압축한 후에, 드라이어(모두 도시하지 않 음)를 사용하여 압축 공기를 건조시켜 토출한다. 그리고, 에어원(13)으로부터 토출되는 압축 공기는, 예를 들면, 구동 에어 통로(4)의 도중에 설치된 공전 변환기(도시하지 않음)를 통하여 에어 모터(3)에 공급되고, 공전 변환기를 사용하여 에어 모터(3)의 회전수가 제어되고 있다. 또, 에어원(13)으로부터 토출되는 압축 공기는, 쉐이핑 에어 통로(7)에 공급되어 도료 입자의 분무 패턴을 성형하는 동시에, 공급 밸브 구동 에어 통로(12)에 공급되어 도료 공급 밸브(11)의 개폐 구동에 사용된다.

(14)는 커버(2)의 기단 측에 내장된 고전압 발생기이며, 상기 고전압 발생기(14)는, 예를 들면, 복수개의 컨덴서, 다이오드(모두 도시하지 않음)로 이루어지는 다단식 정류 회로(이른바, 콕크로프트(cockroft) 회로)에 의해 구성되어 있다. 또, 고전압 발생기(14)는, 후술하는 전원 전압 제어 장치(15)로부터 공급되는 전원 전압을 승압하여, 예를 들면 -30 ~ -150kV의 고전압을 발생한다. 그리고, 고전압 발생기(14)는, 에어 모터(3), 회전무화두(5)를 통해서, 상기 회전무화두(5)에 공급된 도료에 직접적으로 고전압에 대전시키고 있다.

다음에, (15)는 전원 전압 제어 장치를 나타내고, 이 전원 전압 제어 장치(15)는, 고전압 발생기(14)로부터 출력되는 출력 전압(고전압)을 제어하기 위해 고전압 발생기(14)에 공급하는 직류의 전원 전압을 제어하는 것이다. 그리고, 이 전원 전압 제어 장치(15)는, 그 입력측이 전원 변환 회로(16)를 통하여 상용 전원(17)에 접속되고, 출력 측이 고전압 발생기(14)에 접속되어 있다.

여기서, 전원 변환 회로(16)는 예를 들면, 고압용 트랜스와 A/D 변환기로 구 성되고, 상용 전원(17)으로부터 급전되는 AC100V를 예를 들면, DC24V으로 전원 변환하고, 이 DC24V를 전원 전압으로서 전원 전압 제어 장치(15)에 출력하고 있다.

또, 상기 전원 전압 제어 장치(15)는, NPN형의 파워트랜지스터(18)와 상기 파워트랜지스터(18)를 제어하는 트랜지스터 제어 회로(19)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 파워트랜지스터(18)의 콜렉터는 전원 변환 회로(16)에 접속되고, 이미터는 고전압 발생기(14)의 입력 측에 접속되는 동시에, 베이스는 트랜지스터 제어 회로(19)에 접속되어 있다.

그리고, 트랜지스터 제어 회로(19)는, 후술하는 고전압 제어 장치(20)로부터 출력되는 설정 신호에 따라 파워트랜지스터(18)의 베이스 전압을 변화시켜, 이미터로부터 고전압 발생기(14)의 입력 측에 인가되는 전원 전압을 가변적으로 제어하고 있다.

(20)은 전원 전압 제어 장치(15)에 대하여 전원 전압을 설정하기 위해 전압 설정기(21)로부터 출력되는 설정 전압에 따른 신호(설정 신호)를 출력하는 고전압 제어 장치이며, 상기 고전압 제어 장치(20)는, 처리 장치(CPU) 등을 포함하여 구성되어 있다. 또, 고전압 제어 장치(20)는, 그 입력 측에 전압 설정기(21), 전압 센서(22), 전류 센서(23) 및 누출 전류 검출기(24)가 접속되는 동시에, 출력 측에 후술하는 경보 부저(30), 경보 램프(31)가 접속되어 있다.

그리고, 고전압 제어 장치(20)는, 전압 설정기(21)로부터 출력되는 설정 전압과 전압 센서(22)에 의한 검출 전압을 비교하여 고전압 발생기(14)로부터 출력되고, 출력 전압을 피드백 제어한다. 이로써, 고전압 제어 장치(20)는, 트랜지스터 제어 회로(19)로 설정 신호를 출력하고, 파워트랜지스터(18)의 구동을 제어하여 고전압 발생기(14)로부터 출력하는 고전압을 제어하고 있다.

또, 고전압 제어 장치(20)는, 후술하는 도 4 및 도 5에 나타낸 고전압 발생 제어 처리의 프로그램에 따라 작동한다. 이로써, 고전압 제어 장치(20)는, 후술하는 전류 센서(23, 25~29)의 전류 검출값 It, Ia~Ie를 이용하여, 도장기(1)의 절연 상태를 판별하고, 절연성이 저하된 초기 단계인 것으로 판별된 경우에는, 경보 부저(30), 경보 램프(31)에 경보 신호를 출력한다. 한편, 절연성이 손상된 상태인 것으로 판별된 경우에는, 전원 전압 제어 장치(15)에 대하여 차단 신호를 출력하고, 고전압 발생기(14)에 대한 전원 전압의 공급을 차단한다.

그리고, 전압 설정기(21)로부터 출력되는 설정 전압은, 도료의 성질, 도장 조건 등에 따라 예를 들면 -30 ~ -150kV의 범위 내에서 적당히 설정되는 것이다.

(22)는 고전압 발생기(14)의 출력 측에 접속된 전압 센서로, 상기 전압 센서(22)는, 에어 모터(3), 회전무화두(5)의 전압으로서 고전압 발생기(14)로부터 출력되는 출력 전압을 검출하고, 이 전압 검출값 V를 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력하고 있다.

(23)은 고전압 발생기(14)에 접속된 전체 귀로 전류 검출 수단으로서의 전류 센서를 나타내고 있다. 이 전류 센서(23)는, 상용 전원(17), 전원 변환 회로(16), 고전압 발생기(14), 회전무화두(5), 피도장물 A 등의 경로로 이루어지는 고전압 인가 경로 중, 고전압 발생기(14)를 흐르는 전체 귀로 전류를 검출하고 있다. 이 때, 고전압 발생기(14)에는, 고전압 인가 경로를 통과하는 피도장물 전류에 더하 여, 후술하는 각종의 누출 경로를 통과하는 누출 전류가 흐른다. 즉, 고전압 인가 경로와 누출 경로는 어스를 통하여 접속되어 있으므로, 고전압 발생기(14)에는, 피도장물 전류와 누출 전류 양쪽이 돌아온다. 그러므로, 전류 센서(23)는, 피도장물 전류와 누출 전류를 더한 전체 귀로 전류를 검출하고, 이 전류 검출값 It를 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력하고 있다.

(24)는 피도장물 A를 통과하지 않고 흐르는 누출 전류를 검출하는 누출 전류 검출 수단으로서의 누출 전류 검출기를 나타내고 있다. 이 누출 전류 검출기(24)는, 후술하는 전류 센서(25~29)에 의해 구성되며, 그 출력 측이 고전압 제어 장치(20)에 접속되어 있다.

(25)는 외면 전류 검출기로서의 전류 센서를 나타내고 있다. 이 전류 센서(25)는, 예를 들면, 커버(2)의 표면에 설치된 도전성 금속 재료 등으로 이루어지는 환형의 도체 단자(25A)에 접속되어 있다. 이 경우, 도체 단자(25A)는, 커버(2)의 표면과 대략 동일 면을 이루어, 커버(2)를 둘러싸는 환형의 도체에 의해 형성되어 있다. 그리고, 전류 센서(25)는, 도체 단자(25A)를 통해서 도장기(1)의 외면(커버(2)의 표면)을 흐르는 전류를 검출하고, 이 전류 검출값 Ia를 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력하고 있다.

(26)은 구동 에어 통로 전류 검출기로서의 전류 센서를 나타내고 있다. 이 전류 센서(26)는, 예를 들면, 구동 에어 통로(4)의 도중에 설치된 도전성 금속 재료 등으로 이루어지는 환형의 도체 단자(26A)에 접속되어 있다. 이 경우, 도체 단자(26A)는, 그 내주면이 구동 에어 통로(4)의 내벽면과 대략 동일 면을 이루는 환 형의 도체에 의해 형성되어 있다. 그리고, 전류 센서(26)는, 도체 단자(26A)를 통해서 도장기(1) 내의 구동 에어 통로(4)를 흐르는 전류를 검출하고, 이 전류 검출값 Ib를 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력하고 있다.

(27)은 쉐이핑 에어 통로 전류 검출기로서의 전류 센서를 나타내고 있다. 이 전류 센서(27)는, 예를 들면, 쉐이핑 에어 통로(7)의 도중에 설치된 도전성 금속 재료 등으로 이루어지는 환형의 도체 단자(27A)에 접속되어 있다. 이 경우, 도체 단자(27A)는, 그 내주면이 쉐이핑 에어 통로(7)의 내벽면과 대략 동일 면을 이루는 환형의 도체에 의해 형성되어 있다. 그리고, 전류 센서(27)는, 도체 단자(27A)를 통해서 도장기(1) 내의 쉐이핑 에어 통로(7)를 흐르는 전류를 검출하고, 이 전류 검출값 Ic를 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력하고 있다.

(28)은 공급 밸브 구동 에어 통로 전류 검출기로서의 전류 센서를 나타내고 있다. 이 전류 센서(28)는, 예를 들면, 공급 밸브 구동 에어 통로(12)의 도중에 설치된 도전성 금속 재료 등으로 이루어지는 환형의 도체 단자(28A)에 접속되어 있다. 이 경우, 도체 단자(28A)는, 그 내주면이 공급 밸브 구동 에어 통로(12)의 내벽면과 대략 동일 면을 이루는 환형의 도체에 의해 형성되어 있다. 그리고, 전류 센서(28)는, 도체 단자(28A)를 통해서 도장기(1) 내의 공급 밸브 구동 에어 통로(12)를 흐르는 전류를 검출하고, 이 전류 검출값 Id를 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력하고 있다.

(29)는 도료 통로 전류 검출기로서의 전류 센서를 나타내고 있다. 이 전류 센서(29)는, 예를 들면, 도료 공급 밸브(11)보다 상류측(도료 공급원(10) 측)에 위 치하여 도료 통로(9)의 도중에 설치된 도전성 금속 재료 등으로 이루어지는 환형의 도체 단자(29A)에 접속되어 있다. 이 경우, 도체 단자(29A)는, 그 내주면이 도료 통로(9)의 내벽면과 대략 동일 면을 이루는 환형의 도체에 의해 형성되어 있다. 그리고, 전류 센서(29)는, 도체 단자(29A)를 통해서 도장기(1) 내의 도료 통로(9)를 흐르는 전류를 검출하고, 이 전류 검출값 Ie를 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력하고 있다.

(30)은 경보 버저, (31)은 경보 램프를 각각 나타내고 있다. 이들 경보 버저(30), 경보 램프(31)는, 경보 수단을 부설하는 동시에, 고전압 제어 장치(20)의 출력 측에 접속되어 있다. 그리고, 경보 부저(30), 경보 램프(31)는, 고전압 제어 장치(20)로부터 출력되는 경보 신호에 따라 구동하고, 작업자에 대하여 커버(2) 등의 절연성이 저하되어 있는 것을 통지하는 것이다.

제1 실시예에 의한 회전무화두형 도장 장치는 전술한 바와 같은 구성을 가지는 것이며, 다음에, 도장 장치로서의 작동에 대하여 설명한다.

도장기(1)는, 에어 모터(3)에 의해 회전무화두(5)를 고속 회전시키고, 이 상태에서 피드 튜브(8)를 통해서 회전무화두(5)에 도료를 공급한다. 이로써, 도장기(1)는, 회전무화두(5)가 회전할 때의 원심력에 의해 도료를 미립화하여 분무한다. 또, 쉐이핑 에어링(6)을 통해서 쉐이핑 에어를 공급함으로써, 도료 입자는, 분무 패턴이 제어되어 개개의 피도장물에 도장되는 것이다.

또, 회전무화두(5)에는 에어 모터(3)를 통하여 고전압 발생기(14)에 의한 고전압이 인가되어 있다. 이로써, 도료 입자는, 회전무화두(5)를 통해서 직접적으로 고전압에 대전하는 동시에, 회전무화두(5)와 피도장물 A 사이에 형성된 정전계를 따라 비행하여, 피도장물에 도장된다.

다음에, 고전압 제어 장치(20)에 의한 고전압 발생 제어 처리에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하면서 설명한다.

그리고, 차단 임계 전류값 Ix0은, 회전무화두(5)가 피도장물 A에 비정상 접근한 상태 또는 커버(2) 등의 절연성이 손상된 상태에서, 고전압 발생기(14)를 흐르는 전체 귀로 전류값을 나타내고 있다. 이 차단 임계 전류값 Ix0는, 예를 들면 200㎂ 정도로 설정되어 있다.

또, 차단 임계 전류값 IxO는, 회전무화두(5)가 피도장물 A에 비정상 접근하여 절연성이 손상된 상태에서 도장기(1)와 피도장물 A 사이에 흐르는 피도장물 전류값을 나타내고 있다. 이 차단 임계 전류값 Ix0는, 예를 들면 80㎂ 정도로 설정되어 있다. 차단 임계 전류값 IaO는, 커버(2)의 절연성이 손상된 상태에서 커버(2)의 외면에 흐르는 전류값을 나타내고 있다. 이 차단 임계 전류값 Ia0는, 예를 들면 60㎂ 정도로 설정되어 있다. 또한, 차단 임계 전류값 IbO~IdO는, 각 에어 통로(4, 7, 12)의 절연성이 손상된 상태에서 각 에어 통로(4, 7, 12) 내에 흐르는 전류값을 나타내고 있다. 이 차단 임계 전류값 Ib0~Id0는, 예를 들면 10㎂ 정도로 설정되어 있다. 차단 임계 전류값 IeO는, 도료 통로(9)의 절연성이 손상된 상태에서 도료 통로(9) 내에 흐르는 전류값을 나타내고 있다. 이 차단 임계 전류값 Ie0는, 예를 들면 15㎂ 정도로 설정되어 있다.

한편, 경보 임계 전류값 Ia1~Ie1는, 차단 임계 전류값 IaO~IeO보다 작은 값 (예를 들면, 차단 임계 전류값 Ix0의 60%~ 80% 정도의 값)에 각각 설정되어 있다.

여기서, 경보 임계 전류값 Ia1는, 커버(2)의 절연성이 저하된 초기 단계 상태(커버(2)의 절연성이 없어지는 경향이 있는 상태)에서 커버(2)의 외면에 흐르는 전류값을 나타내고 있다. 이 경보 임계 전류값 Ia1는, 차단 임계 전류값 Ia0보다 작은 값으로서 예를 들면 40㎂ 정도로 설정되어 있다. 마찬가지로, 경보 임계 전류값 Ib1~Id1는, 각 에어 통로(4, 7, 12)의 절연성이 저하된 초기 단계의 상태에서 각 에어 통로(4, 7, 12) 내에 흐르는 전류값을 나타내고 있다. 이 경보 임계 전류값 Ib1~Id1는, 차단 임계 전류값 IbO~Id0보다 작은 값으로서 예를 들면 6㎂ 정도로 각각 설정되어 있다. 경보 임계 전류값 Ie1는, 도료 통로(9)의 절연성이 저하된 초기 단계의 상태에서 도료 통로(9) 내에 흐르는 전류값을 나타내고 있다. 이 경보 임계 전류값 Ie1는, 차단 임계 전류값 IeO보다 작은 값으로서 예를 들면 10㎂ 정도로 설정되어 있다.

전술한 차단 임계 전류값 ItO, IxO, IaO~IeO, 경보 임계 전류값 Ia1~Ie1를 모으면, 도 3에 나타낸 데이터 맵과 같이 된다.

먼저, 스텝 1에서는, 미리 고전압 제어 장치(20)의 메모리 등(도시하지 않음)에 저장하여 둔 도 3에 나타낸 데이터로부터 절대값 검출용의 차단 임계 전류값 ItO, IxO, IaO ~IeO를 판독한다. 스텝 2에서는, 미리 메모리에 저장하여 둔 도 3에 나타낸 데이터로부터 절대값 검출용의 경보 임계 전류값 Ia1~Ie1를 판독하고, 스텝 3에서는, 전류 센서(23, 25~29)에 의해 검출한 전류의 검출값 It, Ia~Ie를 판독한다.

다음에, 스텝 4에서는, 전체 귀로 전류의 검출값 It로부터 누출 전류의 검출값 Ia~Ie를 감산하여, 도장기(1)과 피도장물 A 사이에 흐르고 있는 피도장물 전류값 Ix를 이하의 식(1)에 따라 연산한다.

Ix=It-(Ia+Ib+Ic+Id+Ie)……(1)

다음에, 스텝 5에서는, 스텝 4에서 산출한 피도장물 전류값 Ix가 미리 결정된 차단 임계 전류값 Ix0보다 큰지(Ix>IxO) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 5에서 「YES」라고 판정했을 때는, 예를 들면, 회전무화두(5)가 피도장물 A에 비정상 접근하여 절연성이 손상된 상태로 되어, 도장기(1)와 피도장물 A 사이에 흐르는 전류가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있다. 그러므로, 스텝 6으로 이행하여 피도장물 전류값 Ix가 과대한 것을 나타내는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 출력한다.

그 후, 스텝 7에서는, 고전압 제어 장치(20)는 전원 전압 제어 장치(15)에 대하여 차단 신호를 출력하고, 트랜지스터 제어 회로(19)를 구동하여 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하고, 고전압의 공급을 정지한다.

마지막으로, 스텝 8에서는, 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 5에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 9로 이행한다. 그리고, 스텝 9에서는, 커버(2) 등의 표면을 흐르는 전류 검출값 Ia가 미리 결정된 차단 임계 전류값 IaO보다 큰지(Ia>IaO) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 9에서 「YES」라고 판정했을 때는, 예를 들면, 커버(2) 등에 부착된 흡착물에 의해 연면방전이 생 겨 절연성이 손상된 상태로 되어, 커버(2)의 표면을 흐르는 전류가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있다. 그러므로, 스텝 10으로 이행하여 커버(2)의 표면에서 검출한 전류 검출값 Ia가 과대한 것을 나타내는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 출력한다. 그 후, 스텝 7로 이행하여 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하여 고전압의 공급을 정지하고, 스텝 8으로 이행하여 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 9에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 11로 이행한다. 그리고, 스텝 11에서는, 에어 통로(4, 7, 12) 내를 흐르는 전류 검출값 Ib~Id와 도료 통로(9) 내를 흐르는 전류 검출값 Ie가 각각 미리 결정된 차단 임계 전류값 IbO~IeO보다 큰지(Ib >IbO, Ic>IcO, Id>IdO, Ie>IeO) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 11에서 「YES」라고 판정했을 때는, 예를 들면, 에어 통로(4, 7, 12) 내에 부착된 수분, 먼지 등에 의해 연면방전이 생겨 절연성이 없어진 상태로 되어, 에어 통로(4, 7, 12) 내 중 어느 하나를 흐르는 전류가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있다. 또는, 도료 통로(9) 내에 부착된 안료 등에 의해 연면방전이 절연성이 손상된 상태로 되어, 도료 통로(9) 내를 흐르는 전류가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있다. 그러므로, 스텝 12로 이행하여 전류 검출값 Ib~Ie 중 과대가 된 전류 검출값 Ib~Ie의 통로를 특정하는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 출력한다. 그 후, 스텝 7로 이행하여 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하여 고전압의 공급 을 정지하고, 스텝 8로 이행하여 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 11에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 13으로 이행한다. 그리고, 스텝 13에서는, 고전압 발생기(14)를 흐르는 전체 귀로 전류의 전류 검출값 It가 미리 결정된 차단 임계 전류값 Ix0보다 큰지(It>ItO) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 13에서 「YES」라고 판정했을 때는, 전류 검출값 It가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있으므로, 스텝 14로 이행하여 전체 귀로 전류의 전류 검출값 It가 과대한 것을 나타내는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 출력한다. 그 후, 스텝 7로 이행하여 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하여 고전압의 공급을 정지하고, 스텝 8로 이행하여 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 13에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 5, 9, 11, 13 중 어느 하나라도 「NO」라고 판정되었으므로, 전류 검출값 Ia~Ie, It, 피도장물 전류값 Ix는 모두 차단 임계 전류값 IaO~IeO, ItO,IxO 이하로 된다. 그러므로, 전류 검출값 Ia~Ie, It, 피도장물 전류값 Ix는 도장이 계속 가능할 정도로 작은 것으로 생각되므로, 스텝 15로 이행한다.

다음에, 스텝 15)에서는, 커버(2) 등의 표면을 흐르는 전류 검출값 Ia가 미리 결정된 경보 임계 전류값 Ia1보다 큰지(Ia>Ia1) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 15에서 「YES」라고 판정했을 때는, 도장은 계속 가능하지만, 예를 들면, 커 버(2)에 부착된 흡착물에 의해 연면방전이 생겨, 절연성이 저하되어 있다. 그러므로, 스텝 16으로 이행하여 경보 부저(30), 경보 램프(31)에 경보 신호를 출력하는 동시에, 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 전류 검출값 Ia가 증대하여 커버(2)의 절연성이 저하되어 있는 것을 표시하고, 이들을 사용하여 작업자에 대하여 커버(2)의 표면의 보수(점검, 청소 등)를 촉구한다. 그 후, 스텝 3 이후의 처리를 반복한다.

한편, 스텝 15에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 17로 이행한다. 그리고, 스텝 17에서는, 에어 통로(4, 7, 12) 내를 흐르는 전류 검출값 Ib~Id와 도료 통로(9) 내를 흐르는 전류 검출값 Ie가 각각 미리 결정된 경보 임계 전류값 Ib1~Ie1보다 큰지(I b>Ib1, Ic>Ic1, Id>Id1, Ie>Ie1) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 17에서 「YES」라고 판정했을 때는, 도장은 계속 가능하지만, 예를 들면, 에어 통로(4, 7, 12) 내에 부착된 수분, 먼지 등에 의해 연면방전이 생겨 절연성이 저하된 상태, 또는 도료 통로(9) 내에 부착된 안료 등에 의해 연면방전이 생겨 절연성이 저하된 상태로 되어 있다. 그러므로, 스텝 18로 이행하여 경보 부저(30), 경보 램프(31)에 경보 신호를 출력하는 동시에, 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 에어 통로(4, 7, 12)와 도료 통로(9) 중 절연성이 저하된 통로를 표시한다. 이로써, 작업자에 대하여 에어 통로(4, 7, 12)와 도료 통로(9) 중 절연성이 저하된 통로를 알림과 동시에, 상기 통로 등의 보수를 촉구한다. 그 후, 스텝 3 이후의 처리를 반복한다.

한편, 스텝 17에서 「NO」라고 판정했을 때는, 어느 전류 검출값 Ia~Ie도 경 보 임계 전류값 Ia1~Ie1보다 작고, 통상의 도장 상태로 유지되어 있는 것으로 생각된다. 그러므로, 그대로의 상태를 지지하여, 스텝 3으로 이행하여, 스텝 3 이후의 처리를 반복한다.

제1 실시예에 의한 회전무화두형 도장 장치는 전술한 바와 같은 고전압 발생 제어 처리에 따라 작동하는 것이다.

그런데, 본 실시예에서는, 고전압 발생기(14)를 흐르는 전체 귀로 전류를 검출하는 전류 센서(23)와, 피도장물 A를 통과하지 않고 흐르는 누출 전류를 검출하는 누출 전류 검출기(24)를 설치하고 있다. 그러므로, 고전압 제어 장치(20)는, 전류 센서(23)에 의한 전류 검출값 It가 소정의 차단 임계 전류값 ItO를 초과했는지 여부, 또는 누출 전류 검출기(24)에 의한 전류 검출값 Ia~Ie가 소정의 차단 임계 전류값 IaO~IeO를 초과했는지 여부를 판별함으로써, 절연 파괴가 발생될 수 있는 정도로 도장기(1)의 절연성이 손상되었는지 여부를 판별할 수 있다.

이로써, 고전압 제어 장치(20)는, 예를 들면, 전류 검출값 It를 사용하여 도장기(1)가 피도장물 A에 비정상 접근하여 도장기(1)의 절연성이 손상된 것을 판별할 수 있다. 또, 고전압 제어 장치(20)는, 전류 검출값 Ia~Ie를 사용하여 도장기(1)의 커버(2)의 표면, 에어 통로(4, 7, 12)의 내면, 도료 통로(9)의 내면 등과 같이 피도장물 A를 통과하지 않고 누출 전류가 흐르는 개소의 절연성이 손상된 것을 판별할 수 있다.

또, 고전압 제어 장치(20)는, 누출 전류 검출기(24)에 의한 전류 검출값 Ia~Ie를 사용하여 도장기(1)의 절연 저하를 통지하는 구성으로 하고 있다. 그러므 로, 고전압 제어 장치(2O)는, 전류 검출값 Ia~Ie가 차단 임계 전류값 IaO~I eO보다 작은 소정의 경보 임계 전류값 Ia1~Ie1를 초과했는지 여부를 판별함으로써, 도장기(1)의 절연성이 손상되기 전에 초기 단계의 절연 저하가 생겼는지 여부를 판별할 수 있다.

이로써, 고전압 제어 장치(20)는, 전류 검출값 Ia~Ie를 사용하여 피도장물 A와 도장기(1) 사이 이외의 개소(예를 들면, 도장기(1)의 커버(2)의 표면, 에어 통로(4, 7, 12)의 내면, 도료 통로(9)의 내면 등)에 있어서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있으므로, 이들 각 개소에서의 연면방전에 의한 손상이 진행되기 전에 경보를 발생하여 도장기(1)의 보수, 청소를 촉구할 수 있고, 도장기(1)의 손상을 방지하여, 신뢰성, 내구성을 높일 수 있다.

특히, 제1 실시예에서는, 누출 전류 검출기(24)는 예를 들면, 도장기(1)의 커버(2)의 표면, 에어 통로(4, 7, 12)의 내면, 도료 통로(9)의 내면 등의 누출 전류를 개별적으로 검출하는 전류 센서(25)~(29)를 구비하는 구성으로 하고 있다. 그러므로, 고전압 제어 장치(20)는, 누출 전류를 검출하는 복수개 개소 중, 누출 전류가 증대되어 있는 개소(절연성이 저하되어 있는 개소)를 판별할 수 있다. 이 결과, 작업자는, 도장기(1) 중 고전압 제어 장치(20)에 의해 판별한 개소나 그 관련 장치 등만을 보수, 청소하면 된다.

구체적으로는, 전류 센서(25)의 전류 검출값 Ia가 증대하여 고전압 제어 장치(20)가 경보의 발생이나 고전압의 공급 정지를 행했을 때는, 도장기(1)의 커버(2)의 표면에 흡착물이 퇴적되어 있을 것으로 생각된다. 그러므로, 작업자는 도 장기(1)의 커버(2)의 표면을 청소하면 된다.

또, 전류 센서(26)~(28)의 전류 검출값 Ib~Id가 증대하여 고전압 제어 장치(20)가 경보의 발생이나 고전압의 공급 정지를 행했을 때는, 구동 에어 통로(4), 쉐이핑 에어 통로(7), 공급 밸브 구동 에어 통로(12) 중 어느 하나의 통로의 내면에 수분, 먼지 등이 부착되어 있는 것으로 생각된다. 그러므로, 고전압 제어 장치(20)에 의해 판별된 어느 하나의 통로를 청소하는 동시에, 각 에어 통로(4, 7, 12)에 에어를 공급하는 에어원(13)의 필터, 드라이어 등을 점검, 청소, 교환 등 하면 된다.

또한, 전류 센서(29)의 전류 검출값 Ie가 증대하여 고전압 제어 장치(20)가 경보의 발생이나 고전압의 공급 정지를 행했을 때는, 도료 통로(9)의 내면에 도료의 안료 등이 부착되어 있을 것으로 생각된다. 그러므로, 작업자는 도장기(1) 내의 도료 통로(9)를 신나 등을 사용하여 청소하면 된다.

이와 같이, 절연성이 저하되어 누출 전류가 생긴 개소만 보수, 청소 등을 행하면 되므로, 도장기(1)의 청소 등에 의한 도장 중단 시간을 단축할 수 있고, 도장 생산성을 향상시킬 수 있다.

또, 고전압 제어 장치(20)는, 피도장물 A와 도장기(1) 사이에 흐르는 피도장물 전류값 Ix를 연산하고, 상기 피도장물 전류값 Ix가 소정의 차단 임계 전류값 Ix0를 넘었을 때 전원 전압 제어 장치(15)에 대하여 차단 신호를 출력하는 구성으로 하고 있다. 그러므로, 고전압 제어 장치(20)는, 피도장물 전류값 Ix를 사용하여 도장기(1)가 피도장물 A에 비정상 접근했는지 여부를 판별할 수 있고, 비정상 접근했다고 판별된 경우에는 고전압 발생기(14)에 대한 전원 전압의 공급을 차단할 수 있다.

또, 종래 기술과 같이 전체 귀로 전류 검출값 It를 이용하여 도장기(1)가 피도장물 A에 비정상 접근했는지 여부를 판별하는 경우에는, 피도장물 A의 접근 상황이 누출 전류에 따라 완화되어 정밀도가 저하되기 쉽다. 이것에 대하여, 본 실시예에서는, 전체 귀로 전류 검출값 It로부터 누출 전류의 전류 검출값 Ia~Ie를 제외한 피도장물 전류값 Ix를 사용하여 도장기(1)가 피도장물 A에 비정상 접근했는지 여부를 판별하기 때문에, 피도장물 A의 접근 상황을 높은 정밀도로 파악할 수 있다. 이 결과, 도장 도중의 불필요한 도장의 중단을 방지하여 피도장물 A의 도장 불량을 회피할 수 있고, 도장 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 고전압 제어 장치(20)는 누출 전류의 전류 검출값 Ia~Ie를 제외한 피도장물 전류값 Ix를 항상 감시할 수 있다. 따라서, 고전압 제어 장치(20)는, 도장기(1)의 내외로 비정상적인 누출 전류(도장기(1)의 외면 등과 같이 통상의 누출 전류가 생기는 개소 이하에서의 누출 전류)가 생겼는지 여부를 간접적으로 감시할 수 있다. 그러므로, 이와 같은 비정상적인 누출 전류가 생긴 경우라도, 조기에 발견, 판별할 수 있고, 도장기(1)가 손상되기 전에 점검, 수리를 촉구할 수 있다.

다음에, 도 6 내지 도 8은 제2 실시예에 의한 고전압 발생 제어 처리를 나타내고 있다. 본 실시예의 특징은 피도장물 전류의 변화량이 소정의 차단 임계 변화량을 넘었을 때 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압의 공급을 차단하는 차단 신호를 출력하는 슬로프 비정상 처리를 행하는 것에 있다. 그리고, 본 실시예에서 는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

또, 차단 임계 전류값 ItO, IxO, IaO~IeO, 경보 임계 전류값 Ia1~Ic1는, 제1 실시예와 마찬가지로 설정되고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 고전압 제어 장치(20)의 메모리 등(도시하지 않음)에 미리 저장되어 있는 것이다.

또, 슬로프 검출에 사용하는 예를 들면, 170ms마다의 피도장물 전류값은, Ix'로서 고전압 제어 장치(20)의 메모리(도시하지 않음)에 저장되어 있는 것으로 한다. 또, 차단 임계 변화량 ΔIxO는, 회전무화두(5)가 피도장물에 비정상 접근할 때 도장기(1)와 피도장물 A 사이에 흐르는 피도장물 전류값 Ix의 변화량으로서 4~40㎂ 정도의 값(예를 들면(15㎂ 정도)으로 설정되고, 고전압 제어 장치(20)의 메모리에 저장되어 있다.

먼저, 스텝 21에서는, 미리 메모리에 저장하여 둔 절대값 검출용의 차단 임계 전류값 ItO, IxO, IaO~Ie0, 차단 임계 변화량 ΔIx0를 판독한다. 스텝 22에서는, 미리 메모리에 저장하여 둔 절대값 검출용의 경보 임계 전류값 Ia1~Ie1를 판독한다. 스텝 23에서는, 전류 센서(23, 25~29)에 의해 검출한 전류의 검출값 It, Ia~Ie를 판독한다.

다음에, 스텝 24에서는, 전체 귀로 전류의 검출값 It로부터 누출 전류의 검출값 Ia~Ie를 감산하고, 제1 실시예와 마찬가지로에, 도장기(1)와 피도장물 A 사이에 흐르고 있는 피도장물 전류값 Ix를 식(1)에 따라 연산한다.

다음에, 스텝 25에서는, 후술하는 슬로프 검출 처리를 행하고, 후술하는 2식 에 따라 170ms마다의 피도장물 전류값 Ix의 변화량 AIx를 연산하고, 스텝 26으로 이행한다.

그리고, 스텝 26에서는, 피도장물 전류값 Ix의 변화량 ΔIx가 미리 결정된 차단 임계 변화량 ΔIx0보다 큰지(AIx>ΔIx0) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 26에서 「YES」라고 판정했을 때는, 예를 들면 회전무화두(5)가 피도장물 A에 비정상 접근하는 경향이 있으므로, 도장기(1)와 피도장물 A 사이에 흐르는 전류가 단시간에 크게 증대되어 있다. 그러므로, 스텝 27로 이행하여 피도장물 전류의 변화량 AIx가 과대한 것을 나타내는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 출력한다. 그 후, 스텝 28로 이행하여 트랜지스터 제어 회로(19)를 구동하고, 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하여 고전압의 공급을 정지하고, 스텝 29로 이행하여 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 26에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 30으로 이행하여, 피도장물 전류값 Ix가 미리 결정된 차단 임계 전류값 Ix0보다 큰지(Ix>IxO) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 30에서 「YES」라고 판정했을 때는, 예를 들면, 회전무화두(5)가 피도장물 A에 비정상 접근하여 절연성이 손상된 상태로 되어, 도장기(1)와 피도장물 A 사이에 흐르는 전류가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있다. 그러므로, 스텝 31로 이행하여 피도장물 전류값 Ix가 과대한 것을 나타내는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 표시한다. 그 후, 스텝 28에서는, 고전압 제어 장치(20)가 전원 전압 제어 장 치(15)에 차단 신호를 출력함으로써, 전원 전압 제어 장치(15)는 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하여 고전압의 공급을 정지한다. 마지막으로, 스텝 29에서는, 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 30에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 32로 이행한다. 그리고, 스텝 32에서는, 커버(2) 등의 표면을 흐르는 전류 검출값 Ia가 미리 정해진 차단 임계 전류값 IaO보다 큰지(Ia>IaO) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 32에서 「YES」라고 판정했을 때는, 예를 들면, 커버(2) 등에 부착된 흡착물에 의해 연면방전이 생겨 절연성이 손상된 상태로 되어, 커버(2)의 표면을 흐르는 전류가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있다. 그러므로, 스텝 33으로 이행하여 커버(2)의 표면에서 검출한 전류 검출값 Ia가 과대한 것을 나타내는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 출력한다. 그 후, 스텝 28로 이행하여 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하여 고전압의 공급을 정지하고, 스텝 29로 이행하여 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 32에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 34로 이행한다. 그리고, 스텝 34에서는, 에어 통로(4, 7, 12) 내를 흐르는 전류 검출값 Ib~Id와 도료 통로(9) 내를 흐르는 전류 검출값 Ic가 각각 미리 결정된 차단 임계 전류값 IbO~IeO보다 큰지(I b>IbO, Ic>IcO, Id>IdO, Ie>IeO) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 34에서 「YES」라고 판정했을 때는, 예를 들면, 에어 통로(4, 7, 12) 내에 부 착된 수분, 먼지 등에 의해 연면방전이 생겨 절연성이 손상된 상태로 되어, 에어 통로(4, 7, 12) 내 중 어느 하나를 흐르는 전류가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있다. 또는, 도료 통로(9) 내에 부착된 안료 등에 의해 연면방전이 생겨 절연성이 손상된 상태로 되어, 도료 통로(9) 내를 흐르는 전류가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있다. 그러므로, 스텝 35로 이행하여 전류 검출값 Ib~Ie 중 과대가 된 전류 검출값 Ib~Ie의 통로를 특정하는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 출력한다. 그 후, 스텝 28로 이행하여 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하여 고전압의 공급을 정지하고, 스텝 29로 이행하여 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 34에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 36로 이행한다. 그리고, 스텝 36에서는, 고전압 발생기(14)를 흐르는 전체 귀로 전류의 전류 검출값 It가 미리 결정된 차단 임계 전류값 It0보다 큰지(It>ItO) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 36에서 「YES」라고 판정했을 때는, 전류 검출값 It가 절연 파괴를 발생할 수 있는 정도로 증대되어 있으므로, 스텝 37로 이행하여 전체 귀로 전류의 전류 검출값 It가 과대한 것을 나타내는 비정상 정지 표시를 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 출력한다. 그 후, 스텝 28로 이행하여 고전압 발생기(14)와 전원 변환 회로(16) 사이를 차단하여 고전압의 공급을 정지하고, 스텝 29로 이행하여 도장기(1)의 구동을 정지시키는 처리를 행하고, 처리를 종료한다.

한편, 스텝 36에서 「NO」라고 판정했을 때는, 피도장물 전류의 변화량 AIx, 전류 검출값 Ia~Ie, It, 피도장물 전류값 Ix는 도장이 계속 가능한 정도로 작은 것으로 고려되므로, 스텝 38로 이행한다.

다음에, 스텝 38에서는, 커버(2) 등의 표면을 흐르는 전류 검출값 Ia가 미리 결정된 경보 임계 전류값 Ia1보다 큰지(Ia>Ia1) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 38에서 「YES」라고 판정했을 때는, 도장은 계속 가능하지만, 예를 들면, 커버(2)에 부착된 흡착물에 의해 연면방전이 생겨, 절연성이 저하되어 있다.

그러므로, 스텝 39로 이행하여 경보 부저(30), 경보 램프(31)에 경보 신호를 출력하는 동시에, 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 전류 검출값 Ia가 증대하여 커버(2)의 절연성이 저하되어 있는 것을 표시하고, 이들을 사용하여 작업자에 대하여 커버(2)의 표면의 보수(점검, 청소 등)를 촉구한다. 그 후, 스텝 23 이후의 처리를 반복한다.

한편, 스텝 38에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 40로 이행한다. 그리고, 스텝 40)에서는, 에어 통로(4, 7, 12) 내를 흐르는 전류 검출값 Ib~1d와 도료 통로(9) 내를 흐르는 전류 검출값 Ie가 각각 미리 결정된 경보 임계 전류값 Ib1~Ie1보다 큰지(I b>Ib1, Ic>Ic1, Id>Id1, Ie>Ie1) 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 40에서 「YES」라고 판정했을 때는, 도장은 계속 가능하지만, 예를 들면, 에어 통로(4, 7, 12) 내에 부착된 수분, 먼지 등에 의해 연면방전이 생겨 절연성이 저하된 상태, 또는 도료 통로(9) 내에 부착된 안료 등에 의해 연면방전이 생겨 절연성이 저하된 상태로 되어 있다. 그러므로, 스텝 41로 이행하여 경보 버저(30), 경보 램프(31)에 경보 신호를 출력하는 동시에, 예를 들면, 고전압 제어 장치(20)의 모니터 등(도시하지 않음)에 에어 통로(4, 7, 12)와 도료 통로(9) 중 절연성이 저하된 통로를 표시한다. 이로써, 작업자에 대하여 에어 통로(4, 7, 12)와 도료 통로(9) 중 절연성이 저하된 통로를 알림과 동시에, 상기 통로 등의 보수를 촉구한다. 그 후, 스텝 23 이후의 처리를 반복한다.

한편, 스텝 40에서 「NO」라고 판정했을 때는, 어느 전류 검출값 Ia~Ie도 경보 임계 전류값 Ia1~Ie1보다 작고, 통상의 도장 상태로 유지되어 있는 것으로 생각된다. 그러므로, 그대로의 상태를 지지하여, 스텝 23으로 이행하여, 스텝 23 이후의 처리를 반복한다.

다음에, 스텝 25의 슬로프 검출 처리에 대하여, 도 8을 참조하면서 설명한다. 스텝 51에서는, 전류의 시간 변화를 검출하기 위해 미리 설정된 시간 T1으로서 예를 들면, 170ms정도의 설정 시간 T1을 경과했는지 여부를 판정한다. 그리고, 스텝 51에서 「NO」라고 판정했을 때는, 스텝 54로 이행하여 그대로 리턴한다.

한편, 스텝 51에서 「YES」라고 판정했을 때는, 스텝 52로 이행하여 이번 피도장물 전류값 Ix와 전회(170ms전)의 피도장물 전류값 Ix'와의 차이를 이하의 (2)식에 따라 연산한다. 그리고, 양자의 차이를 전류의 진동에 의한 슬로프 검출용의 피도장물 전류의 변화량 AIx로서 산출한다. 그 후, 스텝 53로 이행하여, 메모리 내에 저장된 피도장물 전류값 Ix'를 이번 피도장물 전류값 Ix에 갱신(Ix' =Ix)하고, 스텝 54로 이행하여 리턴한다. 이로써, 설정 시간 T1마다의 피도장물 전류의 변화량 AIx를 연산하는 것이다.

AIx=Ix-Ix' … (2)

따라서, 제2 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로의 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시예에서는, 피도장물 전류의 변화량 AIx가 소정의 차단 임계 변화량 ΔIx0를 넘었을 때 전원 전압 제어 장치(15)에 대하여 전원 전압의 공급을 차단하는 차단 신호를 출력하는 구성으로 하고 있다. 따라서, 도장기(1)와 피도장물 A 사이에 흐르는 피도장물 전류의 변화량 AIx를 사용하여 도장기(1)가 피도장물 A에 비정상 접근했는지 여부를 판별할 수 있고, 비정상 접근했을 때는 고전압 발생기(14)에 대한 전원 전압의 공급을 차단할 수 있다.

한편, 종래 기술과 같이 전체 귀로 전류 검출값 It의 변화량을 사용하여 피도장물 A에 비정상 접근했는지 여부를 판별하는 경우에는, 피도장물 A의 접근 상황이 누출 전류에 따라 완화되어 정밀도가 저하되기 쉽다. 이것에 대하여, 본 실시예에서는, 전체 귀로 전류 검출값 It로부터 누출 전류 검출값 Ia~Ie를 제외한 피도장물 전류값 Ix의 변화량 Δ Ix를 사용하여 도장기(1)가 피도장물 A에 비정상 접근했는지 여부를 판별하기 때문에, 피도장물 A의 접근 상황을 높은 정밀도로 파악할 수 있다. 그러므로, 불필요한 도장의 중단을 회피할 수 있고, 도장의 생산성을 높일 수 있다.

다음에, 도 9는 제3 실시예에 의한 회전무화두형 도장 장치를 나타내고 있다. 본 실시예의 특징은, 구동 에어 통로를 흐르는 전류와, 쉐이핑 에어 통로를 흐르는 전류와, 공급 밸브 구동 에어 통로를 흐르는 전류를 함께 검출하기 전체 에어 통로 전류 검출기를 설치하는 구성으로 한 것에 있다. 그리고, 본 실시예에서 는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

(41)은 제3 실시예에 의한 누출 전류 검출 수단으로서의 누출 전류 검출기로, 상기 누출 전류 검출기(41)는, 피도장물 A를 통과하지 않고 흐르는 누출 전류를 검출하는 동시에, 그 검출값을 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력한다. 또, 누출 전류 검출기(41)는, 제1 실시예에 의한 누출 전류 검출기(24)와 마찬가지로, 외면 전류 검출기로서의 전류 센서(25)와 도료 통로 전류 검출기로서의 전류 센서(29)를 구비하고 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 제1 실시예에 의한 전류 센서(26)~(28)에 대신하여 후술하는 단일의 전류 센서(42)를 구비하는 구성으로 하고 있는 점에서 제1 실시예와는 상이하다.

(42)는 전체 에어 통로 전류 검출기로서의 전류 센서이며, 상기 전류 센서(42)는, 제1 실시예에 의한 전류 센서(26)~(28)에 대신하여 설치되고, 예를 들면, 구동 에어 통로(4)의 도중에 설치된 도체 단자(42A)로 쉐이핑 에어 통로(7)의 도중에 설치된 도체 단자(42B)로 공급 밸브 구동 에어 통로(12)의 도중에 설치된 도체 단자(42C)에 접속되어 있다. 그리고, 전류 센서(42)는, 도체 단자(42A)~(42C)를 통해서 각 에어 통로(4, 7, 12)를 흐르는 전류를 검출하고, 이들 전류를 합계한 전류 검출값 Ir(If=Ib+Ic+Id)를 고전압 제어 장치(20)를 향해 출력하고 있다.

이로써, 고전압 제어 장치(20)는, 제1 실시예와 대략 마찬가지로, 전류 검출값 It, Ia, I1, Ie를 사용하여 피도장물 전류값 Ix를 연산하는 동시에, 전류 검출 값 If를 사용하여 전압 공급의 차단, 경보의 발생을 행하는 것이다.

따라서, 제3 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 누출 전류 검출기(41)는, 구동 에어 통로(4)를 흐르는 전류와, 쉐이핑 에어 통로(7)를 흐르는 전류와, 공급 밸브 구동 에어 통로(12)를 흐르는 전류를 함께 검출하는 전류 센서(42)를 포함하는 구성으로 하였으므로, 단일의 전류 센서(42)를 사용하여 모든 에어 통로(4, 7, 12) 내를 흐르는 누출 전류를 함께 검출할 수 있다.

이로써, 고전압 제어 장치(20)는, 에어 통로(4, 7, 12) 내에서의 절연 파괴의 진행 상황을 파악할 수 있으므로, 에어 통로(4, 7, 12)의 내면에 먼지, 수분 등이 부착, 퇴적한 것을 검출할 수 있다. 따라서, 고전압 제어 장치(20)는, 에어 통로(4, 7, 12)의 내면에서 절연 파괴가 발생하기 전에 고전압의 공급을 차단할 수 있으므로, 에어 통로(4, 7, 12)의 손상을 방지하고, 신뢰성, 내구성을 높일 수 있다. 또, 고전압 제어 장치(20)는, 에어 통로(4, 7, 12)의 내면에서 연면방전에 의한 손상이 진행되기 전에 경보를 발생할 수 있고, 에어 통로(4, 7, 12)의 청소나 에어원(13)의 필터, 드라이어에 대한 청소를 촉구할 수 있다.

또, 구동 에어 통로(4), 쉐이핑 에어 통로(7), 공급 밸브 구동 에어 통로(12)에는 공통의 에어원(13)에 접속되고, 같은 에어가 공급되므로, 각 에어 통로(4, 7, 12) 내의 절연성을 저하시키는 요인은, 에어 중의 수분, 먼지(미세 미스트)가 에어 통로(4, 7, 12)의 내면에 부착되는 것으로 공통되어 있다. 그러므로, 이들 에어 통로(4, 7, 12)는 함께 절연성이 저하되는 경향이 있는데 대하여, 전류 센서(42)는 모든 에어 통로(4, 7, 12) 내를 흐르는 누출 전류를 함께(합계하여) 검출하므로, 어느 에어 통로(4, 7, 12)에 대하여 절연성의 저하가 생긴 경우라도 조기에, 또한 확실하게 검출할 수 있다.

또, 복수개의 에어 통로(4, 7, 12)에 대하여 단일의 전류 센서(42)를 사용하므로, 제1 실시예와 같이 복수개의 에어 통로(4, 7, 12)에 전류 센서를 각각 설치한 경우에 비하여, 전류 센서의 수를 적게 할 수 있다. 그러므로, 전압의 차단 처리 및 경보 처리의 제어 기능을 간략화할 수 있는 동시에, 장치 전체의 제조 비용을 저감할 수 있다.

그리고, 제1, 제2 실시예에서는, 스텝 5~14, 26~37은 전원 차단 수단의 구체예, 스텝 15~18, 38~41은 통지 수단의 구체예, 스텝 4, 24는 피도장물 전류 연산 수단의 구체예, 스텝 5~8, 28~31은 피도장물 전류 비정상 처리 수단의 구체예, 스텝 25~29는 슬로프 비정상 처리 수단의 구체예를 각각 나타내고 있다.

또, 차단 임계 전류값 ItO, IxO, IaO~IeO, 차단 임계 변화량 ΔIx0, 경보 임계 전류값 Ia1~Ie1 등은, 도 3 및 상기 각 실시예에 예시한 값에 한정되지 않고, 도장기의 종류, 도장 조건 등에 따라 적당히 설정되는 것이다.

또, 상기 제2 실시예에서는, 피도장물 전류의 변화량 AIx는, 전압의 공급을 차단하는 차단 처리에 사용하는 것으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피도장물 전류의 변화량을 사용하여 경보 수단에 대하여 경보를 발생시키는 경보 처리에 사용하는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 각 실시예에서는, 회전무화두(5)를 금속 재료 또는 도전성의 수지 재료에 의해 형성하고, 상기 회전무화두(5)를 통하여 직접적으로 도료를 고전압에 대전시키는 직접 대전식의 회전무화두형 도장 장치를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 직접 대전식에 한정되지 않고, 예를 들면, 회전무화두형 도장 장치의 커버의 외주측에 외부 전극을 설치하고, 이 외부 전극에 의해 회전무화두로부터 분무된 도료를 간접적으로 고전압에 대전시키는 간접 대전식의 회전무화두형 도장 장치에 적용해도 된다.

또한, 상기 각 실시예에서는 정전 도장 장치로서 회전무화두(5)를 사용하여 도료를 분무하는 회전무화두형 도장 장치(회전무화식 정전 도장 장치)에 적용하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 공기 무화식 정전 도장 장치, 액압(液壓)무화식 정전 도장 장치 등의 회전무화 이외의 무화 방식을 이용한 정전 도장 장치에 적용해도 된다. 이 경우, 도장기의 절연성 커버의 표면, 도료 통로, 공급 밸브 구동 에어 통로, 무화 에어, 쉐이핑 에어(패턴 형성 에어) 등의 각종의 통로에 도체 단자를 설치하고, 상기 도체 단자에 전류 센서를 접속한다. 이로써, 전류 센서를 사용하여, 각 통로 등에 흐르는 전류를 검출하는 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 누출 전류가 생기고 있는 개소를 특정할 수 있고, 도장기의 손상을 미연에 방지하여 신뢰성, 내구성, 도장 생산성을 높일 수 있는 정전 도장 장치를 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 피도장물(被塗奬物)에 도료를 분무(噴霧)하는 도장기와, 전원 전압을 승압(昇壓)하여 고전압을 발생시키고, 상기 고전압을 상기 도장기에 출력하는 고전압 발생기와, 상기 고전압 발생기에 공급되는 전원 전압을 제어하는 전원 전압 제어 장치와, 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압을 설정하기 위한 설정 신호를 출력하고, 상기 고전압 발생기로부터 출력되는 고전압을 제어하는 고전압 제어 장치를 구비한 정전(靜電) 도장 장치에 있어서,

   상기 고전압 발생기에 흐르는 전체 귀로(歸路) 전류를 검출하는 전체 귀로 전류 검출 수단과,

   상기 피도장물을 통과하지 않고 흐르는 누출 전류를 검출하는 누출 전류 검출 수단

   을 구비하고,

   상기 고전압 제어 장치는,

   상기 전체 귀로 전류 검출 수단에 의한 전체 귀로 전류 검출값과 상기 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값을 이용하여 상기 도장기의 절연성이 손상된 것으로 판별된 경우에는 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압의 공급을 차단하는 차단 신호를 출력하는 전원 차단 수단과,

   상기 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값을 이용하여 초기 단계의 절연 저하가 생긴 것으로 판별된 경우에는 상기 도장기에 발생하고 있는 절연 저하 를 통지하는 통지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 도장 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 누출 전류 검출 수단은 상기 도장기의 외면에 흐르는 전류를 검출하는 외면 전류 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 도장 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 누출 전류 검출 수단은 상기 도장기 내의 도료 통로를 흐르는 전류를 검출하는 도료 통로 전류 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 도장 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 누출 전류 검출 수단은 상기 도장기의 외면에 흐르는 전류를 검출하는 외면 전류 검출기와, 상기 도장기 내의 도료 통로를 흐르는 전류를 검출하는 도료 통로 전류 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 도장 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도장기는, 구동 에어에 의해 회전 구동하는 에어 모터와, 상기 에어 모터에 의해 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 선단에 설치되어 상기 회전축에 의해 회전하는 동안 도료 공급 밸브를 통하여 공급된 도료를 분무하는 회전무화두(回轉霧化頭)와, 상기 회전무화두의 외주측에 설치되어 도료의 분무 패턴을 성형하는 쉐 이핑 에어(shaping air)를 토출하기 위한 에어 토출공을 가지는 쉐이핑 에어링(air ring)에 의해 구성되고,

   상기 누출 전류 검출 수단은, 상기 구동 에어를 공급하기 위한 구동 에어 통로를 흐르는 전류를 검출하는 구동 에어 통로 전류 검출기와, 상기 쉐이핑 에어를 공급하기 위한 쉐이핑 에어 통로를 흐르는 전류를 검출하는 쉐이핑 에어 통로 전류 검출기와, 상기 도료 공급 밸브를 개폐 구동시키기 위한 공급 밸브 구동 에어 통로를 흐르는 전류를 검출하는 공급 밸브 구동 에어 통로 전류 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 도장 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도장기는, 구동 에어에 의해 회전 구동하는 에어 모터와, 상기 에어 모터에 의해 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 선단에 설치되어 상기 회전축에 의해 회전하는 동안 도료 공급 밸브를 통하여 공급된 도료를 분무하는 회전무화두와, 상기 회전무화두의 외주측에 설치되어 도료의 분무 패턴을 성형하는 쉐이핑 에어를 토출하기 위한 에어 토출공을 가지는 쉐이핑 에어링에 의해 구성되고,

   상기 누출 전류 검출 수단은 전체 에어 통로 전류 검출기를 포함하는 구성으로 하고, 상기 전체 에어 통로 전류 검출기는, 상기 구동 에어를 공급하기 위한 구동 에어 통로를 흐르는 전류와, 상기 쉐이핑 에어를 공급하기 위한 쉐이핑 에어 통로를 흐르는 전류와, 상기 도료 공급 밸브를 개폐 구동시키기 위한 공급 밸브 구동 에어 통로를 흐르는 전류를 함께 검출하는 것을 특징으로 하는 정전 도장 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 전원 차단 수단은, 상기 전체 귀로 전류 검출 수단에 의한 전체 귀로 전류 검출값으로부터 상기 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값을 감산하고, 상기 도장기와 피도장물 사이에 흐르는 피도장물 전류를 연산하는 피도장물 전류 연산 수단과, 상기 피도장물 전류 연산 수단에 의한 피도장물 전류가 소정의 차단 임계 전류값을 넘었을 때 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압의 공급을 차단하는 차단 신호를 출력하는 피도장물 전류 비정상 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 정전 도장 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 전원 차단 수단은, 상기 전체 귀로 전류 검출 수단에 의한 전체 귀로 전류 검출값으로부터 상기 누출 전류 검출 수단에 의한 누출 전류 검출값을 감산하고, 상기 도장기와 피도장물 사이에 흐르는 피도장물 전류를 연산하는 피도장물 전류 연산 수단과, 상기 피도장물 전류 연산 수단에 의한 피도장물 전류의 변화량이 소정의 차단 임계 변화량을 넘었을 때 상기 전원 전압 제어 장치에 대하여 전원 전압의 공급을 차단하는 차단 신호를 출력하는 슬로프(slope) 비정상 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 정전 도장 장치.

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