JPH02284042A

JPH02284042A - 静電塗装機の微粒化管理方法

Info

Publication number: JPH02284042A
Application number: JP1105526A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Iiyama; 飯山　和人; Kiichi Sugino; 杉野　喜一; Yoshio Iwamoto; 岩本　義夫; Kenji Miura; 三浦　健児; Hideji Minoura; 箕浦　秀二; Kenji Kato; 加藤　憲嗣
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1990-11-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野」本発明は静電塗装機の微粒化管理方法に係り、特に静電
塗装機の塗装ガンにより噴霧される塗料の均一微粒化を
管理する静電塗装機の微粒化管理方法に関する。

〔従来の技術〕

自動車塗装の実ラインに用いられる塗装法に静電塗装が
ある。この静電塗装の原理は、霧化帯電した塗料を静電
引力で被塗料面に吸着させるものである。

かかる静電塗装を実施する場合、塗装ガンにより噴霧す
る塗料が均一に微粒化されていることが、仕上がり塗膜
の平滑性や光沢および塗料の塗着効率に大きな影苦を与
えることはよく知られている。

ところで、噴霧塗料を均一に微粒化する（噴霧塗料のパ
ターン内のどの部分の粒径も均一にする）ための要因と
しては、次の様な項目が考えられる。

すなわら、エアレス塗装ガンもしくはエアスプレー型塗
装ガンの場合は、霧化エアーの圧力、パターンエアーの
圧力、塗料吐出量、静電圧、塗料粘度等の各項目が微粒
化するための要因として考えられる。また、ベル型塗装
ガンの場合は、ベル回転数、シェービングエアーの圧力
、塗料吐出量、静電圧、塗料粘度等の各項目が微粒化す
るための要因として考えられる。

しかしながら、前記項目を確実に管理していても、塗装
ガン先端のノズルチップやベルから塗料を噴霧している
躍りにおいては、ノズルチップやベルに塗料が付着して
しまい、その塗着を原因として均一微粒化は阻害される
。特に自動車のバンパーのようにユーザーの好みによっ
て色を替えて塗装する場合は、残留塗料の付着により均
一微粒化が阻害されることが多い。

そこで、従来は塗装開始時や、色替時においてシンナー
とエアーのミキシングエアーを用いてマニホールドから
先のノズルチップやベルまでを洗浄する際に、ノズルチ
ップやベルからミキシングエアーを噴出してノズルチッ
プやベルに残留付着した塗料を取り除いていた。

〔発明が解決しようとする課題〕しかし、従来は塗装ガン先端のノズルチップやベルに付
着した塗料がミキシングエアーにより取り除かれて、塗
料の噴霧粒が均一に微粒化されているかどうかを確認す
る方法がなかった。そのために、塗装ムラ等の不具合が
発生してしまい、不具合が発生してから初めてノズルチ
ップやベルの洗浄が不十分であった（塗料が均一に微粒
化されていない）ことが分かるという問題があった。

また、前記した塗料の均一微粒化の要因の項目の中でも
、塗料粘度の管理は非常に難しく、色替え時でなくても
、朝昼の僅かな温度変化によって粘度は微妙に変化する
ため、粒径の均一化を阻害しやすいという問題があった
。

本発明は前記の問題点を解決すべく鑑みなされたもので
あり、簡便な装置により定期的に噴霧塗料の均一微粒化
を管理することのできる静電塗装機の微粒化管理方法を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段〕前記目的を達成するために、本発明にかかる静電塗装機
の微粒化管理方法は、塗装の実ラインでワークに対して
塗装する時と同一の環境で塗料の噴霧を行い、この噴霧
した粒径をレーザ照射器と光検出器を離間対向して配設
した噴霧粒径検出装置を用いて測定し、この測定値に基
づいて塗装が良好にできる噴霧粒の均一微粒化の範囲基
準を設定するステップと、実ラインでワークを塗装する
前に、前記噴霧粒径検出装置を用いて塗料の噴霧粒の分
布を測定し、この測定値を前記均一微粒化の範囲基準に
照らして、噴霧粒径の良否を判定するステップとからな
る。

〔作用〕

実ラインでワークＷを静電塗装機（塗装ロボット９、第
２図参照）により塗装する前に、噴霧粒径検出装置３５
を用いて塗料の噴霧粒の分布を測定し、この測定値を予
め設定された均一微粒化の範囲基準に照らして、噴霧粒
径が均一に微粒化されているかどうかを管理する。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明にかかる静電塗装機の微粒
化管理方法の実施例について説明する。

まず、本発明の静電塗装機の微粒化管理方法を実施する
装置の構造を説明する。

第１図は本発明の静電塗装機の微粒化管理方法を実施す
る装置の一部正面図、第２図は同装置の全体の側面図で
ある。

第１図および第２図において、ｌはスノコ、２はパンチ
メタル、３は静圧室、４はビット、５は塗装ブースであ
る。塗装ブース５は未塗着塗料ミストを補集する方式に
なっており、その構造を詳述すると、床面ば２段のスノ
コ１（下段スノコ１ａ、上段スノコｌｂ）で形成されて
おり、そのスノコ１の上方にパンチメタル２が配設され
ている。

このパンチメタル２のさらに上方に静圧室３があり、そ
の静圧室３よりエアーを流下してスノコｌの下方にある
ピット４へ未塗着塗料ミストを補集するようになってい
る。また、この塗装ブ・−ス５において下段スノコ１ａ
の下方には搬送コンヘア６が配設されている。さらに、
下段スノコｌａの上には台車７とその台車７を搬送する
ためのレール８が配設されている。

一方、上段スノコ１ｂの上には塗装ロボット９（第２図
参照）が配設されている。この塗装ロボット９の第２ア
ーム１０の先端には、いわゆる手先三軸１１．１２．１
３が配設されている。また、その手先三軸１１．１２．
１３の駆動源１４．１５．１６が第２図に示すように交
互に配設されている。そして、手先三軸のうち軸１３の
先端には回動自在に塗装ガン１７が支持されている。な
お、図において２８は塗装ガン先端のノズルチップであ
る。

第１アーム１８は基台１９の上にあり、駆動源により回
動自在に支持された回転台２０の上に軸支されている。

また、塗装ロボット９の第１アーム１８は第２アーム１
０と連結されている。そして、第１アーム１日と第２ア
ーム１０の揺動は第１シリンダ２１および第２シリンダ
２２により行われる。なお、２７はマニホールド、４２
はシンナー供給口、４３はエアー供給口である。

さらに、レール８と上段スノコ１ｂとの間にある下段ス
ノコｌａにはパーチージョン２３が立設されている。

台車７の上の２９は基板であり、その基板２９の下面に
サーボモータ３０が配設されている。また、その基板２
９の上面には突出した棒螺子３１があり、その上方にあ
る昇降台３２に設けられた螺子穴３３に螺合している。

さらに、基板２９の四隅から昇降台３２の四隅にガイド
ロッド３４が挿通されており、昇降台３２のブレを規制
している。

その昇降台３２の上面には、噴霧粒径検出装置３５が配
設されており、噴霧粒径検出装置３５にはＨｅ−Ｎｅガ
スレーザ照射器３６（第１図参照）と光検出器３７が離
間対向して配設されている。

なお、Ｈｅ−Ｎｅガスレーザ照射器３６より照射された
レーザは、第５図を参照して説明すると、ビームエキス
パンダ３８により、例えば直径６ｍｍに拡大される。こ
の拡大されたレーザ光がその光路すを横切る噴霧粒５０
に照射されると、この噴霧粒５０による回折光Ｃはレン
ズ３９を通過したのち、レンズ３９の焦点距離だけ離れ
た所に設置しである同心円環状に配列されたホトディテ
クタ４０によりその粒径が測定される。

この測定原理はフラウンホーファーの回折現象（Ｆｒａ
ｕｎｈｏｆｅｒ’ｓ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｐｈｅ
ｎｏｍｅｎｏｎ）を応用したものであり、そのフラウン
ホーファーの回折現象によると、噴霧粒５０により円錐
状に偏向された回折光Ｃは、レンズ３９を通過した後に
、光軸４１の回りに焦点を結び、さらにその光軸４１か
らのずれは粒子の大きさにより決まってくる。

すなわち、大きな粒子５０ａはど中心から近いところに
焦点を結び、小さな粒子５０ｂはど中心から遠いところ
に焦点を結ぶ。また、粒子が同じであれば、その位置に
関係な（同じ場所に焦点を結ぶ。

第３図はワークを塗装する場合の状態を示す同装置の一
部正面図、第４図は第３図に示す装置の全体の側面図で
ある。

図において、台車７の上の２４は基板、２５は基軸、２
６はワークＷを支持する支持具であり、その支持具２６
は基板２４および基軸２５の上に立設されている。そし
て、このワークＷは搬送コンベア６により搬送されてく
る台車７の上に塗装ロボット９に対して正対した向きで
載置されている。そのように載置されたワークＷに対し
て塗装ロボット９は塗装ガン１７より塗料を噴霧する。

つぎに、本発明にかかる静電塗装機の微粒化管理方法の
作用について詳細に説明する。

塗装の実ラインでワークＷに対する塗装時と同一環境で
、塗装ロボット９の塗装ガン１７を台車７の上に設けら
れた噴霧粒径検出装置３５のＨｅＮｅガスレーザ照射器
３６と光検出器３７との間に正対させる（第５図参照）
。そして、この状態で塗料の噴霧を行ない、この噴霧粒
径検出装置３５を用いて、フラウンホーファーの回折現
象による噴霧パターンａの中心の粒径分布を測定する。

なお、粒径分布を測定するに際しては、サーボモータ３
０を作動させながら、塗装の噴霧を繰り返し行って、放
射状に噴霧される噴霧パターンａのあらゆる位置の粒径
の分布を測定する。

このようにして、噴霧粒径検出装置３５のホトディテク
タ４０により検出した光強度の粒径分布が第６図に示す
噴霧粒径検出データである。

また、第６図の噴霧粒径検出データのうち、例えばＮ０
０９のデータをコンピュータ処理し、横軸に粒径をとり
、縦軸に発生率をとって粒径−発生率の分布をグラフ化
したものが、第７図にて示す噴霧粒の粒径−発生率分布
図である。

ところで、本実施例の塗装ガン１７において繰り返し実
験した結果、塗装ムラのない良好な塗装面が得られる噴
霧粒の均一微粒化の条件は、第７図を参照すると、噴霧
粒の平均径が１４．３μ〜２４．６μの範囲に納まって
おり、かつその最大径が１１２．８μ以上の粒径が出現
しない場合であるという噴霧粒の均一微粒化の基準値と
塗装ムラの相関関係がわかった。

そこで、本実施例においては図示しない制御部のメモリ
に前記の噴霧粒の均一微粒化の範囲基準値が予め記録さ
れているものとする。

つぎに、第２図にて示すような実ラインの塗装ブース５
内で、塗装ガン１７により初めて塗装を開始する場合や
、塗装色を替えて塗装を開始する場合の作用について説
明する。なお、塗装色を替えて塗装を開始する場合は、
第２図の二点鎖線にて示すように塗装ロボット９の先端
をスノコ１とバーチ−ジョン２３との間にはさむような
状態でマニホールド２７からノズルチップ２８の間をエ
アーとシンナーによるミキシングエアーにより洗浄する
ものとする。

まず、噴霧粒径検出装置３５を上部に！３！置した台車
７を塗装ブース５内に搬送し、塗装ロボット９の塗装ガ
ン１７をＨｅ−Ｎｅガスレーザ照射器３６と光検出器３
７との間に正対させる位置に位置決め停止する。

そして、この位置決めした状態で塗装ガン１７により塗
料の噴霧を繰り返し行う。この時、サーボモータ３０を
作動させながら、放射状に噴霧される噴霧パターンａの
あらゆる位置の粒径にわたって、この噴霧パターンａの
粒径分布を、噴霧粒径検出装置３５を用いて測定する。

この測定値を前記制御部において処理し、その測定値の
処理結果が前記メモリに記録された噴霧粒の均一微粒化
の範囲基準値の範囲内であれば、塗装ムラがない（噴霧
粒が均一に微粒化されている）ものと判断する。一方、
基準値の範囲外であれば、塗装ムラが発生する（噴霧粒
が均一に微粒化されていない）ものと判断し、塗装の実
ラインを停止する。

なお、噴霧粒の均一微粒化の範囲基！＄値の範囲内であ
れば、次の塗装作業に移る。すなわち、第３図および第
４図に示すようにワークＷが塗装ガン１７に正対して載
置された台車７を塗装ムース５内に窪送し、所定の位置
に位置決め停止し、そのワークＷに対して塗装ロボット
９の塗装ガン１７より塗料を噴霧する。

一方、基準値の範囲外であれば、例えばアラームを表示
するとともに塗装の実ラインを停止して後、塗装ガン１
７の周縁の塗料の付着状態の確認作業を行う。そして、
不具合部分の解消ののち、次の塗装作業に移る。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、実ラインでワークに対する塗装時
と同一環境で塗料の噴霧を行い、噴霧粒の粒径分布と塗
装ムラの相関関係より噴霧粒の粒径範囲基準を設定し、
実塗装時の静電塗装機の塗料の噴霧粒径の分布を測定し
、この測定値を前記粒径範囲基準に照らして、噴霧粒径
の良否判定を行うように構成したから、筒便な装置によ
り定期的に噴ｎ２料の微粒化を管理することができる。

また、本発明によれば、ワークへの本塗装前に、塗装ム
ラの原因となる塗料の均一微粒化が管理できるから、塗
装不良の発生を防止できるとともに、塗装面の品質も向
上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の静電塗装機の微粒化管理方法を実施す
る装置の一部正面図、第２図は同装置の全体の側面図、
第３図はワークを塗装する場合の状慧を示す同装置の一
部正面図、第４図は第３図に示す装置の全体の側面図、
第５図は本発明の噴霧粒化検出装置の概略説明図、第６
図は噴霧粒の粒径分布を示す測定データ、第７図は噴霧
粒の粒径−発生率分布図である。・・・塗装ブース、・・・台車、７・・・塗装ガン、６・・・Ｈｅ　−Ｎ　ｅ７・・・光検出器、６・・・搬送コンベア、９・・・塗装ロボット、３５・・・噴霧粒径検出装置、ガスレーザ照射器、４０・・・ホトディテクタ。第１図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】静電塗装機の塗装ガンにより噴霧される塗料の噴霧粒が
均一に微粒化されているかどうかを管理する静電塗装機
の微粒化管理方法において、塗装の実ラインでワークに
対して塗装する時と同一の環境で塗料の噴霧を行い、こ
の噴霧した粒径の分布をレーザ照射器と光検出器を離間
対向して配設した噴霧粒径検出装置を用いて測定し、こ
の測定値に基づいて塗装が良好にできる噴霧粒の均一微
粒化の範囲基準を設定し、実ラインでワークを塗装する前に、前記噴霧粒径検出装
置を用いて塗料の噴霧粒径の分布を測定し、この測定値
を前記均一微粒化の範囲基準に照らして、噴霧粒径の良
否を判定することを特徴とする静電塗装機の微粒化管理
方法。