JP2000317357A

JP2000317357A - 塗装装置および塗装設備

Info

Publication number: JP2000317357A
Application number: JP11127606A
Authority: JP
Inventors: Masashi Murate; 政志村手
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2000-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】静電塗装ガンおよびロボットへの帯電塗粒の
付着を抑制できる塗装装置および従来の塗装設備より長
さを短くすることができる塗装設備を提供する。【解決手段】（１）静電塗装ガン１１と、静電塗装ガ
ンを備え直線方向に移動させるロボット１２と、静電塗
装ガンの軌跡に沿って軌跡の両側に配置された、静電塗
装ガンから吐出される帯電塗粒を反発させる棒状電極１
３と、を備えた塗装装置１０。（２）静電塗装ガン１１
と、静電塗装ガンを備え直線方向に移動させるロボット
１２と、静電塗装ガン１１の軌跡に沿って軌跡の両側に
配置された、静電塗装ガンから吐出される帯電塗粒を反
発させる棒状電極１３と、を備えた塗装装置１０が、複
数、並んで配置されている塗装設備２０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装装置および塗
装設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベル型静電ガンから吐出される塗粒を、
たとえば、マイナスに帯電させ、アースされた被塗装物
に帯電塗粒を効率的に塗着させる、静電塗装方法が知ら
れている。しかし、静電塗装では、帯電塗粒が、アース
されている塗装ブース壁面へも付着し、そのあと、塗装
ブース壁面から塗料が被塗装物に落下して塗装不良が生
じるおそれがある。そのため、実開昭６１−４０１６６
号には、図６に示すように、塗装ブース壁面６１を、マ
イナスに帯電された帯電板６２で覆うことにより、マイ
ナスに帯電されている塗粒が塗装ブース壁面に向けて飛
散するのを反発し、塗粒が塗装ブース壁面へ付着するの
を防止することが可能な塗装装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は、ベル型静電ガンおよびベル型静電ガンを備えたロボ
ットへの帯電塗粒の付着が抑制されず、ベル型静電ガン
およびベル型静電ガンを備えたロボットに付着した塗料
が被塗装物に垂れて、塗装不良が生じるおそれがある。
そのため、ベル型静電ガンを備えたロボットが複数並べ
られて配置される場合には、隣り合うベル型静電ガンお
よびロボットへの塗料ミストの付着を減少させるため
に、隣り合うロボット間の距離を大きく設けることが必
要となる。設備コストの面から、塗装設備は可能な限り
小さいことが望まれるが、従来の装置では、ロボット間
の距離が大きく設けられるので、塗装設備が長くなる。
本発明の目的は、静電塗装ガンおよびロボットへの帯電
塗粒の付着を抑制できる塗装装置および従来の塗装設備
より長さを短くすることができる塗装設備を提供するこ
とである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎのとおりである。（１）静電塗装ガンと、該静電塗装ガンを備え、直線
方向に移動させるロボットと、前記静電塗装ガンの軌跡
に沿って軌跡の両側に配置された、静電塗装ガンから吐
出される帯電塗粒を反発させる棒状電極と、を備えた塗
装装置。（２）静電塗装ガンと、該静電塗装ガンを備え、直線
方向に移動させるロボットと、前記静電塗装ガンの軌跡
に沿って軌跡の両側に配置された、静電塗装ガンから吐
出される帯電塗粒を反発させる棒状電極と、を備えた塗
装装置が、複数、並んで配置されている塗装設備。

【０００５】上記（１）の塗装装置では、ロボットに備
えられ、ロボットによって移動される静電塗装ガンの軌
跡に沿って、軌跡の両側に棒状電極が配置されている。
そのため、静電塗装ガンがロボットによって直線方向に
移動しながら塗粒を吐出したときに、帯電塗粒は、棒状
電極によって、静電塗装ガンの軌跡の両側および後方へ
飛散することが抑制され、静電塗装ガンおよびロボット
への帯電塗粒の付着が抑制される。上記（２）の塗装設
備では、ロボットに備えられロボットによって移動され
る静電塗装ガンの軌跡に沿って、軌跡の両側に棒状電極
が配置された塗装装置が複数並んで配置される。静電塗
装ガンから吐出された帯電塗粒は、棒状電極によって、
静電塗装ガンの軌跡の両側および後方への飛散が抑制さ
れ、静電塗装ガンおよびロボットへの帯電塗粒の付着が
抑制されるので、各塗装装置を近づけて配置することが
できる。それにより、従来の、塗装装置が複数並んで配
置された塗装設備に比べて、塗装設備を短くすることが
できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は本発明実施例の塗装装置の
側面を示し、図２は本発明実施例の塗装装置の正面を示
し、図３は本発明実施例の塗装装置の棒状電極の側面を
示し、図４は本発明実施例の塗装装置を配置した塗装設
備の模式図を示し、図５は図４の塗装設備の正面を示し
ている。

【０００７】まず、本発明実施例の塗装設備に含まれる
塗装装置を図１〜図３を参照して、説明する。塗装装置
１０は、図１、図２に示すように、静電塗装ガン１１
と、静電塗装ガン１１が取り付けられるロボット１２
と、棒状電極１３とを有する。

【０００８】静電塗装ガン１１は、たとえば、回転霧化
静電塗装ガンやエア静電塗装ガンなどである。本発明実
施例では、回転霧化静電塗装ガンであるベル型静電ガン
を例にとって説明する。ベル型静電ガン１１は、ベルヘ
ッド１１ａとベルヘッド１１ａに連結されベルヘッド１
１ａを回転する回転軸を備える。ベル型静電ガン内もし
くは外には高電圧発生器１４が設けられる。高電圧発生
器１４によって発生された高電圧は回転軸を介してベル
ヘッド１１ａに印加される。そのため、塗装時に、ベル
ヘッド１１ａから飛散する塗粒は帯電する。

【０００９】静電塗装ガン１１を取り付け可能なロボッ
ト１２は、レシプロ型塗装ロボット、多関節型塗装ロボ
ットなどがあるが、本発明実施例では、レシプロ型塗装
ロボットの例を示す。レシプロ型塗装ロボット１２は、
図１に示すように、直線方向に延びる走行軸１２ａと、
走行軸１２ａに取り付けられ先端にベル型静電ガン１１
が着脱可能とされたアーム１２ｂと、アーム１２ｂを走
行軸１２ａに沿って移動させる図示されない駆動装置を
備える。アーム１２ｂがベル型静電ガン１１を取り付
け、走行軸１２ａに沿って直線方向に移動することによ
り、ベル型静電ガン１１は直線方向に、図１では、上下
方向Ａに移動する。走行軸１２ａと駆動装置は、塗装が
行われる塗装ブース１５の外壁１５ａの、外側に配設さ
れたケース１２ｃ内に配置されている。アーム１２ｂ
の、ベル型静電ガン取り付け側となる先端部は、塗装ブ
ース１５内に位置する。アーム１２ｂが直線方向に移動
可能であるため、塗装ブース１５の外壁１５ａには、ア
ーム１２ｂが自由に移動するための、直線方向に延びる
孔が設けられている。

【００１０】アーム１２ｂは直線方向に駆動するほか
に、進退方向（被塗装面に接近・離反する方向）Ｂに駆
動可能にされていてもよい。それにより、ベル型静電ガ
ン１１の進退方向の移動が可能になる。

【００１１】さらに、アーム１２ｂは走行軸１２ａに取
り付けられた後端部に対して前端部が軸Ｏ回りに揺動可
能とされていてもよい。それにより、ベル型静電ガン１
１の揺動が可能となる。

【００１２】棒状電極１３は、レシプロ型塗装ロボット
１２によって直線方向に移動されるベル型静電ガン１１
が描く軌跡に沿って、図２に示すように、軌跡の両側と
なるベル型静電ガン１１の側方に設けられる。棒状電極
１３は、軌跡の両側のそれぞれに、単列で、もしくは図
２に示すような２列など複数列で配置される。棒状電極
１３は、高電圧発生器１６から高電圧が供給され、帯電
塗粒を反発させる特性をもつ。棒状電極１３に供給され
る電圧は、ベル型静電塗装ガン１１に供給される電圧
（たとえば、−４０〜−９０ＫＶ）以上にされる。棒状
電極１３は、１０ＭΩ〜１ＧΩレベルの抵抗を持つ半導
電性の樹脂（ＰＥＥＫ、ナイロンなど）からなる。もし
くは、図３に示すように、中心部１３ａが絶縁材、たと
えばセラミック材、樹脂材からなり、表面１３ｂが半導
電性の樹脂で被覆されている。

【００１３】アーム１２ｂが進退方向Ｂに駆動される場
合には、棒状電極１３も、進退方向Ｂに駆動可能とされ
る。たとえば、図１、図３に示すように、棒状電極１３
の複数箇所のそれぞれをシリンダー１７で支持し、シリ
ンダー１７が進退方向Ｂに駆動することにより、棒状電
極１３は進退方向Ｂに駆動される。

【００１４】塗装ブース１５の外壁１５ａに設けられた
孔から塗料が外へ流れ出るのを防止するために、図２に
示すように、塗装ブース１５の外壁１５ａに設けられた
孔を遮蔽するベルト１８が、ベル型静電ガン１１と塗装
ブース外壁１５ａの孔との間に設けられている。

【００１５】本発明実施例の塗装装置１０は、ベル型静
電ガン１１の直線方向Ａの移動の軌跡の両側に棒状電極
１３を備え、棒状電極１３にはベル型静電ガン１１に供
給される電圧以上の電圧が供給されるので、ベル型静電
ガン１１が直線方向に移動しても、常に、ベル型静電ガ
ン１１の左右方向および後方への塗料ミストの飛散を抑
制できる。また、棒状電極１３がシリンダー１７によっ
て移動するので、ベル型静電ガン１１が進退方向Ｂに移
動しても、常に、ベル型静電ガンの左右方向および後方
への塗料ミストの飛散を抑制できる。また、塗着効率が
高められ、塗料コストが低減され、有機溶剤排出量が低
減される。また、棒状電極は、少なくとも表面に半導電
性材を有するので、アース物が接近しても放電エネルギ
ーが小さく、安全性が確保される。

【００１６】つぎに、本発明実施例の塗装装置が配置さ
れた塗装設備の構成について、図４、図５を参照して、
説明する。図４、図５に示す塗装設備は、自動車５０の
塗装を行う塗装設備の例を示している。自動車５０は、
台車５１によって搬送される。台車５１は塗装ブース１
５の床面に接地されている。塗装設備２０は自動車５０
の搬送方向Ｃに延びている。塗装設備２０は、自動車の
ドア内板部と外板面が、メタリック塗料で塗装されるゾ
ーンＸと、クリア塗料で塗装されるゾーンＹが搬送方向
に並んでいる。

【００１７】メタリック塗料が塗装されるゾーンＸおよ
びクリア塗料が塗装されるゾーンＹの両方には、上流側
から、搬送方向と直交する方向で互いに向かい合う位置
にドア内板部位を塗装する走行軸付多関節ロボット３０
が１台ずつ、外板の両側面を塗装する上記の塗装装置１
０が左右に３台ずつ、外板の上面を塗装する塗装装置４
０が順に配置されている。

【００１８】走行軸付き多関節ロボット３０は、ベース
３１とベース３１から延びる図示されない垂直アームと
垂直アームに取り付けられた水平アーム３２を備え、水
平アーム３２の先端にベル型静電ガンが取り付けられ
る。ベース３１は搬送方向に延びるレールに沿って、移
動可能とされている。ベース３１と垂直アームが塗装ブ
ース１５の外壁１５ａの外側に配置されていることによ
り、塗装ブース内には水平アーム３２とベル型静電ガン
が位置している。

【００１９】外板の上面を塗装する塗装装置４０は、図
５に示すように、塗装ブース側壁から塗装ブース内へ搬
送方向と直交する方向に延びるアーム４１と駆動装置を
内蔵したケース４２を備えるレシプロ型塗装ロボット
と、アーム４１が延びる方向に沿って移動可能にアーム
４１に取り付けられた、複数（図５では３つ）のベル型
静電ガンを備えたベル型静電ガンユニット４３と、アー
ム４１が延びる方向に平行に延びる棒状電極４４とを有
する。ベル型静電ガンユニット４３はアーム４１に沿っ
て左右に移動する。また、アーム４１は駆動装置によっ
て昇降駆動可能とされ、ベル型静電ガンユニット４３は
昇降することもできる。なお、ベル型静電ガンユニット
４３は複数のベル型静電ガンが一体となって駆動するの
ではなく、それぞれのベル型静電ガンが独立して駆動す
るようにされていてもよい。棒状電極４４は、アーム４
１に支持され、アーム４１の両側に（アームの前側と後
ろ側に）それぞれ、単列もしくは複数列が配置される。
したがって、アーム４１の昇降駆動にともなって、棒状
電極４４は昇降する。

【００２０】自動車外板の両側面を塗装する塗装装置１
０は、棒状電極１３を備えベル型静電ガン１１の左右方
向および後方への塗料ミストの飛散を抑制できるので、
塗装装置１０を並べて配置するときに、隣合う塗装装置
１０の距離を短くすることができる。そのため、塗装設
備２０の搬送方向Ｃ長さを短くすることができる。ま
た、自動車外板の上面を塗装する塗装装置４０も、棒状
電極４４を備え、塗料ミストの飛散を抑制するので、塗
装装置４０の上流側に位置する塗装装置１０や、下流側
に位置する多関節型塗装ロボット３０との距離を短くす
ることができる。そのため、塗装装置１０、４０、塗装
ロボット３０を近づけて配置することが可能となり、塗
装設備２０の搬送方向Ｃ長さを、より短くすることがで
きる。塗装設備２０を短く（小さく）することができる
ことにより、設備コストの削減、空調に必要なエネルギ
ーの削減などの効果が得られる。また、塗装ブースの外
壁、床面、ロボット、塗装ガンの汚れが低減されるた
め、清掃頻度を大幅に低減することができる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の塗装装置によれば、ロボット
に備えられ、ロボットによって移動される静電塗装ガン
の軌跡に沿って、軌跡の両側に棒状電極が配置されてい
る。そのため、ロボットによって直線方向を移動する静
電塗装ガンから吐出された帯電塗粒は、棒状電極によっ
て棒状電極の後方へ飛散することが反発されるので、静
電塗装ガンおよびロボットへの帯電塗粒の付着が抑制さ
れる。請求項２の塗装設備によれば、ロボットに備えら
れロボットによって移動される静電塗装ガンの軌跡に沿
って、軌跡の両側に棒状電極が配置された塗装装置が複
数並んで配置される。静電塗装ガンから吐出された帯電
塗粒は、棒状電極より後方へ飛散することが抑制され、
静電塗装ガンの左右および後方への塗料ミストの飛散が
抑制されるので、各塗装装置を近づけて配置することが
できる。それにより、従来の塗装装置が複数並んで配置
された塗装設備に比べて、塗装設備を短くすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の塗装装置の側面図である。

【図２】本発明実施例の塗装装置の正面図である。

【図３】本発明実施例の塗装装置の棒状電極の側面図で
ある。

【図４】本発明実施例の塗装装置を配置した塗装設備の
模式図である。

【図５】図４の塗装設備の正面図である。

【図６】従来の塗装装置の正面図である。

【符号の説明】

１０塗装装置１１静電塗装ガン１２ロボット１３棒状電極２０塗装設備

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電塗装ガンと、該静電塗装ガンを備え、直線方向に移動させるロボット
と、前記静電塗装ガンの軌跡に沿って軌跡の両側に配置され
た、静電塗装ガンから吐出される帯電塗粒を反発させる
棒状電極と、を備えた塗装装置。
【請求項２】静電塗装ガンと、該静電塗装ガンを備
え、直線方向に移動させるロボットと、前記静電塗装ガ
ンの軌跡に沿って軌跡の両側に配置された、静電塗装ガ
ンから吐出される帯電塗粒を反発させる棒状電極と、を
備えた塗装装置が、複数、並んで配置されている塗装設
備。