JP2008024983A

JP2008024983A - 電着塗装装置

Info

Publication number: JP2008024983A
Application number: JP2006198513A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Miyano; 宮野龍彦; Toshio Ogura; 小倉敏男
Original assignee: Trinity Industrial Corp; Kanto Jidosha Kogyo KK; Kanto Auto Works Ltd
Current assignee: Trinity Industrial Corp; Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: JP4866980B2

Abstract

【課題】多品種かつ少量の被塗物が連続して搬送される場合に、各被塗物に要求される塗膜厚にて連続的に電着塗装できる、電着塗装装置。
【解決手段】一段目レールと被塗物の搬送方向に複数に分割された二段目レールとからなり、該二段目レールの分割された各部分レールで其々独立して通電が可能である集電レール、搬送される被塗物の識別装置、位置センサ、及び、被塗物への通電指令を発する制御装置を電着塗装装置に設け、これにより、各被塗物の種類に応じた通電時間を設定し、さらに、設定された通電時間に応じて被塗物に通電を行うことによって、各被塗物に要求される塗膜厚をそれぞれ制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電着塗装装置及び電着塗装方法に関するものであり、特に、多品種かつ少量の被塗物が連続して搬送される場合に、各被塗物に要求される塗膜厚にてそれぞれ電着塗装ができる、電着塗装装置に関する。

電着塗装は、塗装工程の自動化が容易であり、塗料の被塗物へのつきまわり性が良く、均一な膜厚の塗膜が形成できることから、自動車ボディや自動車部品の下地塗装方法として利用されている。

近年、自動車生産の多品種少量生産化や注文生産化に伴い、車種に応じたボディや部品においても小ロットでの生産が求められている。このため、これらパーツの下地塗装の分野においても小ロットへの対応が求められており、被塗物の種類毎に電着塗装装置の部品を変更することなく、一つの塗装ラインで対応でき、また、様々な種類の被塗物が連続して搬送されても自動的に対応でき、かつ、要求される塗膜厚と塗膜品質を達成できる電着塗装装置が求められている。

上記課題を満たすためには、被塗物の種類毎に被塗物に流れる総電流量の制御を行うことが必要であり、陽極側（電極）あるいは陰極側（集電レール）にて電圧あるいは通電時間の制御を行うことが必要となる。
その代表的な発明の例としては、以下のような改良を施した電着塗装方法が開示されている。
（１）常時通電する電極と通電を断続できる電極を組合せて用い、被塗物の種類に応じて、電極全部が導通されて厚い膜厚の塗装をなす場合と、常時通電する電極のみを導通して薄い膜厚の塗装がなす場合とにすることにより、被塗物に応じた適切な塗膜厚を実現する電着塗装法（特許文献１）。
（２）集電レールを分断して分割レール部を形成し、分割レール部を他のレール部とは別個に通電コントロールすることによって被塗物に一定厚さの電着塗膜を形成させる電着塗装方法（特許文献２）。
特開昭６０−９６７９５特開平１−２４６３９７

しかし、上記従来技術においては以下のような問題を有している。すなわち、
（１）常時通電する電極と通電を断続できる電極を組合せて用いる電着塗装法（特許文献１）、すなわち、電極側での通電制御においては、電極への通電を遮断した際に、遮断された電極表面への塗料の付着が起こり、その後の電着塗装の効率に支障を生ずる。また、被塗物は完全な通電遮断がなされていないため、他の通電している電極との間で通電状態となって電着塗装が起こることとなり、要求膜厚を得ることが難しい。
（２）集電レールを分断して、分割レール部を別個に通電コントロールすることによって被塗物に一定厚さの電着塗膜を形成させる電着塗装方法（特許文献２）、すなわち、集電レール側での通電制御においては、電着塗装の膜厚を常に一定の厚さにしか制御できず、被塗物の種類に応じて様々な膜厚の制御を為す事ができない。

したがって、本発明の目的は、多品種かつ少量の被塗物が電着塗装工程に連続して搬送される場合に、各被塗物に要求される所望の塗膜厚にてそれぞれ電着塗装でき、かつ、安価
な装置で電着塗装及び膜厚制御を実行できる電着塗装装置を提供することにある。

本発明者らは、前記従来技術の課題を検討した結果、被塗物の搬送方向に複数に分割され、分割された部分レールが其々独立して通電可能な集電レール、搬送される被塗物の識別装置及び位置センサ、及び、被塗物への通電指令の信号を発する制御装置を電着塗装装置に設けるという構成を着想した。
而して、斯かる構成をとることにより、本発明の電着塗装装置は、被塗物の種類に応じて集電レールの部分レールごとに通電時間を設定し、この設定された通電時間に応じて其々の部分レールごとに通電の開始及び停止の制御を行い、これにより、各被塗物に応じた通電時間の設定と通電時間の制御、すなわち塗膜厚の制御ができることを本発明者らは見出し、本発明を完成した。

すなわち本発明は、
スリッパーディップ式電着塗装装置において、
電着塗料を貯留する電着槽と、
該電着槽内に設置された電極と、
被塗物を吊持するハンガーと該ハンガーを移送するコンベアからなる、前記電着槽の上方に装備された搬送装置と、
前記電着槽の入槽域に前記コンベアと並行に設けられた一段目のレールと、前記電着槽の全没域及び出槽域に前記コンベアと並行に設けられた二段目のレールとからなり、前記ハンガーを通じて被塗物を通電可能な状態とする集電レールと、
前記電極と該集電レールとの間に電圧を印加する通電装置と、
搬送される被塗物の種類を識別する識別装置と、
前記ハンガーの移送路沿いの複数の位置に配設された、搬送される被塗物の到来を検知する位置センサと、
前記通電装置に対して被塗物への通電の開始及び停止の指令を発する制御装置とを備える電着塗装装置であって、
前記集電レールの二段目レールは、複数の部分レールに分割されて構成され、この場合、その分割個所は一の部分レールに対して一の被塗物が搬送されるように前記ハンガーの移送ピッチに応じて設置されており、
また前記通電装置は、前記二段目レールについては、分割された部分レールごとに各々独立して電圧印加を為し得るように回路構成されており、
また前記位置センサは、被塗物が入槽位置に又は電圧印加開始位置に到来したこと、被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへの乗り移りの位置に到来したこと、さらに被塗物が該二段目レールのうちのある部分レールから次の部分レールへの乗り移りの位置に到来したことをそれぞれ検知するように、被塗物の種類ごとに各々配置され、その配置された各センサにおいて被塗物の到来を検知したとき、その検知信号を前記制御装置に送るように構成されており、
また前記識別装置は、被塗物が前記電着槽に入槽する前の段階において、搬送される被塗物の種類を識別し、その識別信号を前記制御装置に送るように構成されており、さらに前記制御装置は、前記識別装置からの識別信号を受けたとき、被塗物の種類ごとに要求される塗膜の厚さ、前記ハンガーの移送速度、前記電着槽の入槽域における印加電圧の昇圧プログラム並びに全没域及び出槽域における定圧の印加電圧値などの予め入力された情報に基づいて、被塗物が前記一段目レールより電圧印加されるときの通電時間並びに被塗物が前記二段目レールの各々の部分レールより電圧印加されるときの通電時間を搬送される被塗物の種類に応じてそれぞれ決定し、そして、その決定された各々の通電時間に基づいて、前記複数の位置センサからの検知信号をそれぞれ受けたとき、搬送される複数の被塗物に対して、前記一段目レールを介して或いは前記二段目レールの個々の部分レールを介して各々独立に電圧印加するべく通電開始又は通電停止の指令信号を前記通電装置に送るよ
うに構成されていることを特徴とする電着塗装装置に関する。

また、本発明の好ましい態様は、上記の電着塗装装置において、
前記複数の位置センサは、
被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへ乗り移る直前の位置に到来し、続いて乗り移った後の位置に到来したこと、並びに、被塗物が該二段目レールのうちのある部分レールから次の部分レールへ乗り移る直前の位置に到来し、続いて乗り移った後の位置に到来したことをそれぞれ検知するように、被塗物の種類ごとに各々配置され、その配置された各センサにおいて被塗物の到来を検知したとき、その検知信号を前記制御装置に送るように構成されており、
また前記制御装置は、
前記位置センサから被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへ乗り移る直前の位置に到来したとの検知信号を受けたとき、搬送される当該被塗物に対して、前記二段目レールの最初の部分レールを介して電圧印加するべく通電開始の指令信号を前記通電装置に送り、続いて、前記位置センサから被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへ乗り移った後の位置に到来したとの検知信号を受けたとき、前記一段目レールを介しての電圧印加を終えるべく通電停止の指令信号を前記通電装置に送り、そして、
前記位置センサから被塗物が二段目レールの最初の部分レールから二番目の部分レールへ乗り移る直前の位置に到来したとの検知信号を受けたとき、搬送される当該被塗物に対して、次の部分レールについて決定された通電時間の間、二番目の部分レールを介して印加するべく、通電開始の指令信号を前記通電装置に送り、そして当該被塗物が二番目の部分レールから三番目の部分レールへ乗り移る前に該決定された通電時間が終了する場合には、その終了時に通電停止の指令信号を前記通電装置に送り、同時に、前記位置センサから被塗物が二段目レールの最初の部分レールから二番目の部分レールへ乗り移った後の位置に到来したとの検知信号を受けたとき、前記最初の部分レールを介しての電圧印加を終えるべく通電停止の指令信号を前記通電装置に送り、そして、
当該被塗物が二番目の部分レールから三番目の部レールへ乗り移り、さらにそれ以降の部分レールへ乗り移るとき、上述した最初の部分レールから二番目の部分レールへの乗り移りの場合と同様に通電開始及びその停止の制御をなすことを特徴とする、電着塗装装置に関する。

本発明によれば、多品種かつ少量の被塗物が電着塗装工程に連続して搬送される場合に、各被塗物に要求される所望の塗膜厚にてそれぞれ電着塗装でき、かつ、安価な装置で電着塗装及び膜厚制御を実行できる電着塗装装置を提供することができる。

すなわち、本発明の電着塗装装置において、連続して搬送される被塗物の種類が電着槽に入槽する前にまず検出され、その種類、及び、事前に入力された被塗物の種類ごとに要求される塗膜の厚さ、前記ハンガーの移送速度、前記電着槽の入槽域における印加電圧の昇圧プログラム並びに全没域及び出槽域における定圧の印加電圧値などの情報に応じて、被塗物毎の通電時間が決定される。そして、被塗物が電着槽内へ搬送されるに伴い、前記位置センサからの検知信号と先に決定した各々の通電時間に基づき、各被塗物に対して集電レールを介してそれぞれ被塗物毎に独立して電圧の印加が為されることとなる。
このとき、集電レールはコンベアの搬送方向に並行に設定され、電着槽の入槽域に設置された一段目レールと、該電着槽の全没域及び出槽域に設置された二段目レールとからなり、さらに二段目レールは複数の部分レールに分割されて構成され、一段目レール及び二段目レールの各々の部分レールは其々が独立して電圧印加可能となるように構成されている。
また、二段目レールの分割個所は、一つの部分レールに対して一つの被塗物が搬送されるように、被塗物の搬送される間隔、すなわち移送ピッチに応じて設定されている。
さらに、位置センサは、被塗物が前記電着槽の入槽位置又は電圧印加開始位置に到来したこと、被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへの乗り移りの位置に到来したこと、さらに、被塗物が該二段目レールのうちのある部分レールから次の部分レールへの乗り移りの位置に到来したことをそれぞれ検知できるよう、被塗物の種類毎に各々配置されている。そして、各センサにおいて被塗物の到来を検知したとき、その検知信号を前記制御装置に送るように構成されている。
ここで例えば、先に搬送される被塗物Ａ（全通電時間ａ）がその後に続いて搬送される被塗物Ｂ（全通電時間ｂ）よりも寸法が小さく、すなわち、電着塗装に要する全通電時間が短い場合（ａ＜ｂ）を考える。具体的には、被塗物Ａは二段目レールのうち移送方向に沿って３番目の部分レールの途中にきたときに設定された通電時間が終了し、被塗物Ｂは二段目レールの４番目の部分レールの途中にきたときに設定された通電時間が終了するような場合を考える。
さて、被塗物Ａが二段目レールの３番目の部分レールに乗り移ったとき、上記構成により、被塗物Ｂは被塗物Ａとは異なる二段目レールの部分レール、たとえば２番目の部分レールに乗っていることとなる。
そして、部分レールは其々が独立して通電可能であることから、被塗物Ａが３番目の部分レールの途中にきたとき、すなわち、被塗物Ａの通電時間が経過したとき、被塗物Ａが乗っている二段目レールの３番目の部分レールへの電圧印加のみを完全に停止し、被塗物Ｂが乗っているたとえば２番目の部分レールへの電圧印加はそのまま維持することが可能となる。
そして、被塗物Ａが４番目の部分レールに乗り移り、これに続いて被塗物Ａが通過した３番目の部分レールに被塗物Ｂが新たに乗り移ると、被塗物Ｂにとっては通電時間が終了していないため、再度３番目の部分レールへの通電を開始し、被塗物Ｂが通電時間を終了するまで、３番目の部分レールにおいて及び４番目の部分レールの途中まで通電を維持することができる。
このように、本発明の電着塗装装置においては、被塗物の種類に応じた塗膜厚の制御、すなわち、通電時間の制御を高精度に行うことが出来る。

また、本発明の電着塗装装置においては、二段目レールを複数の部分レールに分割し、各部分レールへの通電を各々独立して開始・維持・遮断することによって通電時間を制御するため、部分レールの個数分の複数の電源を必要としない。
さらに、集電レールによってのみ通電時間が制御できるため、電極表面への電着塗料の付着を防止できるとともに、複雑な制御装置を必要としないため、運転のコスト並びに装置のコストとも安価にすることができる。

以下に、本発明の実施形態を具体的に説明する。
本発明の電着塗装装置は、種々の被塗物が連続して搬送される場合に、各被塗物の種類に応じて通電時間が制御できる電着塗装装置であり、電着槽、電極、ハンガーとコンベアからなる搬送装置、一段目レールと分割された部分レールからなる二段目レールからなる集電レール、通電装置、識別装置、位置センサ、及び、通電の制御装置より構成される。

電着槽は、電着塗料を貯留し、被塗物を全没させられるものであればいずれでもよく、例えば舟形あるいは直方体形のもので、内面をポリ塩化ビニル等の電気絶縁剤でライニングした金属タンクであり得る。

電極は、電着槽内に設置され、電極槽の深さ方向あるいは長さ方向に複数毎数設置されて良く、また、電着槽内の位置によっては、他の位置よりも多くの枚数の電極が設置されていてもよい。

ハンガーは、被塗物を上から吊り下げたり、下から支え持ったりするなど、被塗物を吊持することができる金属製のものであればいずれでもよく、また搬送装置はこの被塗物を吊持するハンガーとハンガーに連結するコンベアからなる構成によって被塗物を搬送するが、好ましくは被塗物を電着槽中で揺動する機構を装備してなる。このとき該ハンガーはコンベアから自由に着脱可能であることが好ましく、電着塗装が要求される被塗物の数量に応じて、例えば被塗物の数量が少ない時にはコンベアに連結するハンガの本数を減らせることができることが好ましい。
そして搬送装置は、電着槽の上方に設置されるものとし、また好ましくは、電着槽の長手方向の向きに設置されることが望ましい。

集電レールは、該ハンガーの移送方向と並行して設置されるものとし、集電レール及びハンガーを介して被塗物を通電状態に維持することができることが望ましい。該集電レールは、前記電着槽の入槽域に設置され、被塗物が搬送されて電着槽に没した際に所定の電圧まで段階的に電圧を昇圧させることができる一段目レールと、前記電着槽の全没域及び出槽域に設置され、一段目レールで昇圧した一定電圧を通電することができる二段目レールからなる。そして二段目レールはさらに複数の部分レールに分割され、通電装置はこれら部分レールの其々が独立して電圧印加を為し得るように回路構成されている。
またこのとき二段目レールの分割個所は、電着塗装時間や搬送装置の搬送速度を考慮し、分割された部分レールの長さが前記ハンガーの移送ピッチより短いこと、すなわち、一つの部分レールに対して一つの被塗物が搬送されるように設定されていることが望ましい。

通電装置としては、主電源である交流電源を直流に変換する整流器等が用いられ、好ましくは、被塗物が電着槽に没する際に所定の電圧まで段階的に電圧を昇圧させる段階（一段目レール）と、その後一定電圧を通電する段階（二段目レール）との少なくとも二箇所に最低限設置されるように回路構成されている。

被塗物の識別装置は、好ましくは被塗物が電着槽に入槽する前に設置され、光電管での遮光の状況により被塗物を識別するか、また、ハンガー等に取りつけられた被塗物の情報記憶装置などによって被塗物を識別する機能のものが望ましい。
そして該識別装置は、被塗物の種類を識別した後、その識別信号を制御装置に送るように回路構成されている。

被塗物の位置センサとしては、例えば、検出装置として汎用に用いられるリミットスイッチなどを用いることが好ましい。該位置センサは、被塗物が前記電着槽の入槽位置（被塗物の電着槽への入没地点）又は電圧印加開始位置に到来したこと、被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへの乗り移りの位置に到来したこと、さらに、被塗物が該二段目レールのうちのある部分レールから次の部分レールへの乗り移りの位置に到来したことを其々検知するよう、被塗物の種類毎に各々配置されている。さらに該位置センサは、被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへ乗り移る直前の位置に到来し、続いて、乗り移った後の位置に到来したこと、並びに、被塗物が該二段目レールのうちのある部分レールから次の部分レールへ乗り移る直前の位置に到来し、続いて、乗り移った後の位置に到来したことを其々検知するよう、被塗物の種類毎に其々配置されている。
そして該位置センサは、上記の通りに配置された各センサにおいて被塗物の到来を検知したとき、その検知信号を制御装置に送るように回路構成されている。

通電時間の制御装置は、前記識別装置からの識別信号を受けると、予め入力された被塗物の種類ごとに要求される塗膜の厚さ、前記ハンガーの移送速度、前記電着槽の入槽域における印加電圧の昇圧プログラム並びに全没域及び出走域における定圧の印加電圧値などの情報に基づいて、被塗物が前記一段目レールより電圧印加されるときの通電時間、並びに、被塗物が前記二段目レールの各々の部分レールより電圧印加されるときの通電時間を、
搬送される被塗物の種類に応じて其々決定する。そして同時に、決定された各々の通電時間に基づいて、前記の位置センサからの検知信号を受けると、前記一段目レール或いは前記二段目レールの個々の部分レールを介して、其々独立して電圧印加するべく、通電開始又は通電停止の指令信号を前記通電装置に送るように回路構成されている。
また、該制御装置は、一段目レール或いは二段目レールの個々の部分レールへの通電の維持・停止の通電指令信号を通電のオン・オフ制御を行う通電コントローラに送るように構成してもよく、この場合、通電コントローラは、前記通電装置と一段目レール或いは二段目レールの個々の部分レールとの間に其々設置されることが望ましい。

本発明の望ましい実施形態を、図によってさらに具体的に説明する。
図１は本発明の実施例による電着塗装装置を示す図であり、被塗物４をハンガー３及びコンベア２を用いて一定の速度で搬送しながら、電着槽１の電着塗料１ａに全没させ、集電レール６（６ａ〜６ｆ）を介して被塗物４と電極５（５ａ〜５ｄ）の間に電圧を印加することによって電着塗装を行う電着塗装装置である。

ここで、実施例の電着塗装装置の構成及び構成される各部について説明する。
電着槽１には、内面をポリ塩化ビニル等の電気絶縁剤でライニングした舟形の金属タンクを採用し、中に電着塗料１ａを貯留する。

ハンガー３は絶縁部１３を介してコンベア２に連結され、ハンガー３の上部に設けられた集電子１２が集電レール６（６ａ〜６ｆ）と接触するように構成されている。

被塗物４には、例えば車体（ボディ）のような比較的大きなもの（４ａ）やパーツのような比較的小さなもの（４ｂ、４ｃ）があり、これら（４ａ、４ｂ、４ｃ）が混在し、連続して前記ハンガー３に吊持され、電着槽１へと搬送される。

集電レール６は前記コンベア２と並行に設置され、該集電レール６は常時０Ｖのレール（６ａ、６ｆ）と、電圧印加が為されるレール（６ｂ〜６ｅ）からなる。さらに、電圧印加が為されるレールは、一段目レール（６ｂ）と複数の部分レールからなる二段目レール（６ｃ〜６ｅ）からなり、これらはぞれぞれ独立して電圧印加が可能であるように回路構成されている。
そして電圧印加が為されるレール６ｂ〜６ｅのそれぞれ一つのレールに対して、一つの被塗物が搬送されるように、その長さが設定されている。
なお被塗物４の大きさを考慮し、本実施例においては、二段目レールの一番目の部分レール６ｃは被塗物の種類によらず常時一定電圧を印加するレールとし、二段目レールの二番目の部分レール６ｄ及び三番目の部分レール６ｅは電圧の印加／印加停止を自由に制御できるように回路構成されている。

電極５（５ａ〜５ｄ）は被塗物４の搬送方向、前記コンベア２及び前記集電レール６と並行して電着槽内１の電着塗料１ａに没する位置に設置される。

電源には直流電源７（７Ａ、７Ｂ）を採用する。このとき、一段目レール（６ｂ）への電圧印加を行う直流電源７Ａと、二段目レール（６ｃ〜６ｅ）への電圧印加を行う直流電源７Ｂの２種の電源を用いる。
また直流電源７Ａは、後述の制御装置１１に予め入力された昇圧プログラムに基づいて、電圧の昇降が制御されるように回路構成されている。

また、直流電源７Ａ又は７Ｂと前記一段目レール（６ｂ）又は二段目レール（６ｃ〜６ｅ）との間にはオン・オフ制御器８（８Ａ〜８Ｃ）を設置する。該オン・オフ制御器８は後
述の制御装置１１から伝送された通電指令によって回路のオン・オフを行い、これにより、集電レール６への電圧印加のオン・オフを行う。また、該オン・オフ制御器８は、制御装置１１の指令に応じて、現在のオン・オフの状況をオン・オフ信号ｔにして制御装置１１に伝送するように回路構成されている。
なお、オン・オフ制御器８Ａ〜８Ｃの設置目的は以下の通りである。

被塗物４を識別する識別装置には光電管センサ１０を採用する。該光電管センサ１０は、被塗物４が電着槽１へ入槽する前の位置に設置されており、被塗物４の通過によって被塗物４の種類を識別し、そしてその識別信号ｒを後述の制御装置１１に伝送するように回路構成されている。

被塗物４の到来を検知する位置センサにはリミットスイッチ９（９−１〜９−１５）を採用する。該リミットスイッチ９は被塗物４の搬送方向、すなわち、前記ハンガー３の移送路沿いに被塗物の種類毎に複数個所設置されている。そして該リミットスイッチ９は被塗物４の通過によって作動し、被塗物４の到来を検知し、さらにその検知信号ｓを後述の制御装置１１に伝送するように回路構成されている。
なお、該リミットスイッチ９（９−１〜９−１５）の設置位置は、以下の通りである。図１における枝番は（例えば９−１ａ、９−１ｂ）、被塗物の種類に応じてリミットスイッチの設置場所が異なることを示す。なお以下は、被塗物４が二段目の部分レール６ｃ〜６ｅの全域において電圧が印加された場合として設置場所を示している。

制御装置１１は、情報入力部、光電管センサ１０及びリミットスイッチ９からの伝送信号受取部、直流電源７Ａ及びオン・オフ制御器８Ａ〜８Ｃへの指令信号発送部から構成されている。そして、該制御装置１１の情報入力部において被塗物４の種類ごとに要求される塗膜の厚さ、前記ハンガー３の移送速度、集電レール６の一段目レール６ｂへの直流電源７Ａからの印加電圧の昇圧プログラム、二段目レール６ｃ〜６ｅへの直流電源７Ｂからの定圧の印加電圧値を入力する。そして該制御装置１１は、光電管センサ１０からの被塗物４の識別信号ｒが伝送されると、これら入力情報に基づいて、被塗物４が一段目レール６ｂより電圧印加される時の通電時間と、二段目レール６ｃ〜６ｅの各レールより電圧印加される時の通電時間を、被塗物４の種類に基づいて其々決定する。さらに該制御装置１１は、上記のように決定された通電時間に基づいて、被塗物４の到来を検知するリミットスイッチ９の検知信号ｓを受けたとき、検知信号ｓの種類（被塗物４の到来地点）に応じて、直流電源７Ａに対して印加電圧の昇圧プログラムを実施する指令信号ｐ₁を発するか、
あるいは、オン・オフ制御器８Ａ〜８Ｃへオン・オフの指令信号ｑ₁を発するように、回
路構成されている。

なお、図１中に示した集電レール６（６ａ〜６ｆ）上の集電子１２（１２−１〜１２−１４）は、前記リミットスイッチ９の設置位置と対応する位置を示したものである。

以上のように構成された電着塗装装置を用いて被塗物４を電着塗装するとき、以下に示すような各部の一連の動作によって、電着塗装が達成される。ただし前述の通り、本実施例においては、二段目レールの一番目の部分レール６ｃにおいては、どの種類の被塗物４であっても部分レール６ｃの全ての領域において電圧が印加されるものとし、二段目レールの部分レール６ｄ又は６ｅにおいて被塗物４の大きさに応じた電圧印加の制御が為されるものとしている。

１）まず被塗物４が電着槽１に入槽する前に、光電管センサ１０が被塗物４の種類を識別し、その識別信号ｒを制御装置１１に伝送する。
２）制御装置１１は前述の予め入力された情報と、光電管センサ１０から伝送された被塗物の識別信号ｒによって、一段目レール６ｂ及び二段目レールの部分レール６ｃ〜６ｅの通電時間を決定する。
３）リミットスイッチ９から伝送された検知信号ｓを受けると、制御装置１１は各レール６ｃ〜６ｅ毎の通電時間に基づき、直流電源７Ａ及びオン・オフ制御器８Ａ〜８Ｃに対して指令信号ｐ₁又は指令信号ｑ₁を送る。
このとき、リミットスイッチ９−２（被塗物４への電圧印加（昇圧）開始位置）からの検知信号ｓであれば、制御装置１１は直流電源７Ａに対して印加電圧の昇圧プログラムを実施する指令信号ｐ₁を送る。
また、リミットスイッチ９−４（一段目レール６ｂから二段目の部分レール６ｃへの乗り移り直前位置）及び９−６（二段目レールの部分レール６ｃへ乗り移り後の位置）からの検知信号ｓであればオン・オフ制御器８Ａに対してそれぞれオン、オフの指令信号ｑ₁を
送る。
さらに、９−７（二段目レールの部分レール６ｃから部分レール６ｄへの乗り移り直前位置）、又は９−１０（二段目レールの部分レール６ｄから部分レール６ｅへの乗り移り直前位置）からの検知信号ｓであれば、制御装置１１は先に決定された二段目レールの部分レール６ｄ又は６ｅの通電時間に応じて、オン・オフ制御器８Ｂ又は８Ｃに対してオン、オフの指令信号ｑ₁を送る。
４）被塗物４において、被塗物４が二段目レールの部分レール６ｄ又は６ｅに乗っているときに設定された通電時間が終了となった場合、制御装置１１はオン・オフ制御器８Ｂ又は８Ｃにオフ指令信号ｑ₁を送り、部分レール６ｄ又は６ｅへの電圧の印加を停止する。

なお、上記一連の電着塗装過程において、電着塗装の精度を上げるために、リミットスッチ９−３において、一段目レールの昇圧が完了したことを確認すべく、制御装置１１は電源７Ａに対して昇圧確認指令信号ｐ₂を送り、それに応じて電源Ａは昇圧状況の信号ｕを
制御装置１１に伝送する。
また同様に、リミットスイッチ９−６、同９−９又は同９−１２は、被塗物４が一段目レールから二段目レールに乗り移ったこと、あるいは、二段目レールのある部分レールから次の部分レールに乗り移ったことを検知し、その検知信号ｓを制御装置１１に伝送する。さらに、リミットスイッチ９−５、同９−８又は同９−１１において、オン・オフ制御器８Ａ、８Ｂ又は８Ｃのオン・オフ状態が先に制御装置１１からの指令信号ｑ₁と一致して
いることを確認をすべく、制御装置１１はオン・オフ制御器８Ａ、８Ｂ又は８Ｃに対してオン・オフ確認指令信号ｑ₂を送り、それに応じてオン・オフ制御器８Ａ、８Ｂ又は８Ｃ
はオン・オフ状況の信号ｔを制御装置１１に伝送する。

ここで、被塗物４が例えば車のボディ４ａとパーツ４ｂ及び４ｃであって、大きさが４ａ＞４ｂ＞４ｃであるときに、本実施例の電着塗装装置を用いた場合の、搬送位置と直流印
加電圧との関係を図２に示す。
このとき、制御装置１１によって被塗物４ａ〜４ｃの通電時間はそれぞれ定められ、これを集電レールの二段目レールにおいて電圧が印加される各部分レール領域に置きかえると以下の通りとなる。

前述の通り二段目レールの部分レール６ｃ〜６ｅの長さがそれぞれ調整されているため、例えば被塗物４ａに続いて被塗物４ｂが移送される場合、被塗物４ａが部分レール６ｅに乗っている場合には、被塗物４ｂは部分レール６ｄに乗っていることとなる。

上記の場合において、例えば、被塗物４ｃのすぐ後に続いて被塗物４ａが搬送され、被塗物４ｃが部分レール６ｄに、被塗物４ａが部分レール６ｃに乗っているとする。被塗物４ｃは部分レール６ｄの中央部（図２におけるＸ₃区間の中央付近）に到達すると通電時間
は終了し、制御装置１１によって被塗物４ｃへの通電が遮断される。このとき、部分レール６ｄと６ｃは前記構成を取ることにより、独立して通電可能となっているため、被塗物４ａが乗っている部分レール６ｃの通電は維持されたままとなる。
そして、被塗物４ｃが部分レール６ｅに、被塗物４ａが部分レール６ｄに乗り移ると、被塗物４ａは通電時間が終了していないため、制御装置１１は部分レール６ｄへの通電を開始することとなるが、被塗物４ｃは既に通電時間が終了しているため、部分レール６ｅへの通電は為されないままとなる。

以上のように、本実施例に示した構成をとることにより、本発明の電着塗装装置は、被塗物の種類を検知し、その種類に応じて被塗物への通電時間を決定し、決定された通電時間に基づいて、集電レールの一段目レール及び分割された部分レールからなる二段目レールを介して被塗物へ電着塗装を行うことにより、異なる種類の被塗物が連続して搬送される場合においても目的とする膜厚を高精度に制御することが可能となる。

図１は本発明の実施例による電着塗装装置を示す図である。図２は図１の電着塗装装置における搬送位置と直流印加電圧との関係を示す図である。

符号の説明

１：電着槽
１ａ：電着塗料
２：コンベア
３：ハンガー
４（４ａ〜４ｃ）：被塗物
４ａ：被塗物（ボディ）
４ｂ、４ｃ：被塗物（パーツ）
５（５ａ〜５ｄ）：電極
６（６ａ〜６ｆ）：集電レール
７（７Ａ、７Ｂ）：直流電源
８（８Ａ〜８Ｃ）：オン・オフ制御器
９（９−１〜９−１５）：リミットスイッチ
１０：光電管センサ
１１：制御装置
１２（１２−１〜１２−１５）：集電子
１３：絶縁部
ｐ：制御装置１１から直流電源７Ａへの指令信号
ｐ₁：制御装置１１から直流電源７Ａへの電圧印加の指令信号
ｐ₂：制御装置１１から直流電源７Ａへの昇圧確認の指令信号
ｑ：制御装置１１からオン・オフ制御器８Ａ〜８Ｃへの指令信号
ｑ₁：制御装置１１からオン・オフ制御器８Ａ〜８Ｃへのオン、オフの指令信号
ｑ₂：制御装置１１からオン・オフ制御器８Ａ〜８Ｃへのオン、オフ確認の指令信号
ｒ：光電管センサ１０から制御装置１１への被塗物の識別信号
ｓ：リミットスイッチ９−１〜９−１５から制御装置１１への被塗物到来の検知信号
ｔ：オン・オフ制御器８Ａ〜８Ｃから制御装置１１へのオン、オフ状況の信号
ｕ：直流電源７Ａから制御装置１１への昇圧状況の信号
Ｘ：電圧印加可能区間
Ｘ₁：昇圧区間、Ｘ₂〜Ｘ₄：一定電圧印加可能区間

Claims

スリッパーディップ式電着塗装装置において、
電着塗料を貯留する電着槽と、
該電着槽内に設置された電極と、
被塗物を吊持するハンガーと該ハンガーを移送するコンベアからなる、前記電着槽の上方に装備された搬送装置と、
前記電着槽の入槽域に前記コンベアと並行に設けられた一段目のレールと、前記電着槽の全没域及び出槽域に前記コンベアと並行に設けられた二段目のレールとからなり、前記ハンガーを通じて被塗物を通電可能な状態とする集電レールと、
前記電極と該集電レールとの間に電圧を印加する通電装置と、
搬送される被塗物の種類を識別する識別装置と、
前記ハンガーの移送路沿いの複数の位置に配設された、搬送される被塗物の到来を検知する位置センサと、
前記通電装置に対して被塗物への通電の開始及び停止の指令を発する制御装置とを備える電着塗装装置であって、
前記集電レールの二段目レールは、複数の部分レールに分割されて構成され、この場合、その分割個所は一の部分レールに対して一の被塗物が搬送されるように前記ハンガーの移送ピッチに応じて設置されており、
また前記通電装置は、前記二段目レールについては、分割された部分レールごとに各々独立して電圧印加を為し得るように回路構成されており、
また前記位置センサは、被塗物が入槽位置に又は電圧印加開始位置に到来したこと、被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへの乗り移りの位置に到来したこと、さらに被塗物が該二段目レールのうちのある部分レールから次の部分レールへの乗り移りの位置に到来したことをそれぞれ検知するように、被塗物の種類ごとに各々配置され、その配置された各センサにおいて被塗物の到来を検知したとき、その検知信号を前記制御装置に送るように構成されており、
また前記識別装置は、被塗物が前記電着槽に入槽する前の段階において、搬送される被塗物の種類を識別し、その識別信号を前記制御装置に送るように構成されており、さらに前記制御装置は、前記識別装置からの識別信号を受けたとき、被塗物の種類ごとに要求される塗膜の厚さ、前記ハンガーの移送速度、前記電着槽の入槽域における印加電圧の昇圧プログラム並びに全没域及び出槽域における定圧の印加電圧値などの予め入力された情報に基づいて、被塗物が前記一段目レールより電圧印加されるときの通電時間並びに被塗物が前記二段目レールの各々の部分レールより電圧印加されるときの通電時間を搬送される被塗物の種類に応じてそれぞれ決定し、そして、その決定された各々の通電時間に基づいて、前記複数の位置センサからの検知信号をそれぞれ受けたとき、搬送される複数の被塗物に対して、前記一段目レールを介して或いは前記二段目レールの個々の部分レールを介して各々独立に電圧印加するべく通電開始又は通電停止の指令信号を前記通電装置に送るように構成されていることを特徴とする電着塗装装置。
前記複数の位置センサは、
被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへ乗り移る直前の位置に到来し、続いて乗り移った後の位置に到来したこと、並びに、被塗物が該二段目レールのうちのある部分レールから次の部分レールへ乗り移る直前の位置に到来し、続いて乗り移った後の位置に到来したことをそれぞれ検知するように、被塗物の種類ごとに各々配置され、その配置された各センサにおいて被塗物の到来を検知したとき、その検知信号を前記制御装置に送るように構成されており、
また前記制御装置は、
前記位置センサから被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへ乗り移る直前の位置に到来したとの検知信号を受けたとき、搬送される当該被塗物に対して、前記二段
目レールの最初の部分レールを介して電圧印加するべく通電開始の指令信号を前記通電装置に送り、続いて、前記位置センサから被塗物が集電レールの一段目レールから二段目レールへ乗り移った後の位置に到来したとの検知信号を受けたとき、前記一段目レールを介しての電圧印加を終えるべく通電停止の指令信号を前記通電装置に送り、そして、
前記位置センサから被塗物が二段目レールの最初の部分レールから二番目の部分レールへ乗り移る直前の位置に到来したとの検知信号を受けたとき、搬送される当該被塗物に対して、次の部分レールについて決定された通電時間の間、二番目の部分レールを介して印加するべく、通電開始の指令信号を前記通電装置に送り、そして当該被塗物が二番目の部分レールから三番目の部分レールへ乗り移る前に該決定された通電時間が終了する場合には、その終了時に通電停止の指令信号を前記通電装置に送り、同時に、前記位置センサから被塗物が二段目レールの最初の部分レールから二番目の部分レールへ乗り移った後の位置に到来したとの検知信号を受けたとき、前記最初の部分レールを介しての電圧印加を終えるべく通電停止の指令信号を前記通電装置に送り、そして、
当該被塗物が二番目の部分レールから三番目の部レールへ乗り移り、さらにそれ以降の部分レールへ乗り移るとき、上述した最初の部分レールから二番目の部分レールへの乗り移りの場合と同様に通電開始及びその停止の制御をなすことを特徴とする請求項１記載の電着塗装装置。