JPH059793A - 電着塗装方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的に塗装条件を判断し制御することによ
って、塗装品質を向上する。 【構成】 予め定める時間内で電着塗装によって消費さ
れた電着塗料２の固形物量と、クーロン量とを用いてク
ーロン効率を演算手段２８によって算出し、クーロン効
率と塗膜膜厚との関係から目標制御電圧を算出する。演
算手段２８は電源調整回路３１を制御して、電極２４と
被塗物４との間に目標制御電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電着塗料を用いて塗装
を行う電着塗装方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から塗装方法としては、静電塗装方
法やスプレ塗装方法、エアーレス塗装方法やディッピン
グ塗装方法および電着塗装方法などが行われている。こ
のうち、電着塗装方法は、残余の塗装方法に比較してさ
まざまな面で優れた特徴を有しており、たとえば被塗物
の袋状構造部および被塗物の各部分間の接合部などにお
いても塗装が可能であるという特徴を有している。ま
た、上述のような特徴点に加え、通電量の制御などによ
ってつきまわり性の管理も容易であり、しかも塗装され
た塗料の「タレ」、「ワキ」なども発生せず、作業性が
良好であることが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したようなつきま
わり性は、一般に通電電圧で制御されるが、他の要因、
たとえば塗膜固有抵抗、塗料液温、被塗物の搬送速度、
塗料内に浸漬されている被塗物数、塗料制御などにも影
響を受ける。すなわち、一定の電圧下で塗装を行ってい
ても、塗装面積が変動したり、塗膜固有抵抗が変動した
り、または塗料性状の変化などによって、塗膜が形成さ
れにくくなる場合があり、このような場合、塗料膜厚が
薄くなってしまい、被塗物の防錆性能が低下し、得られ
た製品が早期に発錆して機械的強度の低下や、外観を損
ねる事態となってしまう。

【０００４】また、前記塗膜がむやみに厚く形成されて
しまう条件となった場合、塗料をむやみに消費して経済
性が悪化してしまう。さらに、塗装膜厚がむやみに増大
することによって、仕上がり外観や品質が悪化してしま
うという問題点がある。

【０００５】この従来技術では、塗料性状の変動および
クーロン効率の変動などを自動的に検出して、前記電圧
を自動制御するようには構成されていないため、膜厚の
正確な管理ができず、また稼働中の塗装条件の変動に対
応できないという問題点を有している。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解決し、
塗装品質が格段に向上されるとともに、そのための制御
を自動的に行うことができる電着塗装方法および装置を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、電着塗料が収
容された電着槽内に電極を設け、電着槽内に搬送して浸
漬する被塗物と前記電極との間に電圧を印加して電着塗
装を行う電着塗装方法において、電着槽内の電着塗料の
固形物量と電着塗装中に供給されたクーロン量とに基づ
いてクーロン効率を求め、前記クーロン効率と予め定め
る塗膜膜厚とのパラメータに対応する目標電圧を算出
し、前記目標電圧に基づいて塗膜膜厚を制御することを
特徴とする電着塗装方法である。

【０００８】また本発明は、前記目標電圧は、クーロン
効率と塗膜膜厚とをパラメータとする予め定めた係数を
求め、前記係数および被塗物と電極との間に印加された
電圧を演算して求めることを特徴とする。

【０００９】また本発明は、電着塗料を収容する電着槽
と、被塗物を電着槽内に搬送して浸漬する搬送手段と、
電着槽内に設けられる電極と、被塗物と電極との間に電
圧可変の電圧を印加する電源と、前記電源によって供給
されるクーロン量を検出するクーロン量検出手段と、前
記電源の印加電圧を検出する電圧検出手段と、電着塗料
の固形物量を検出する固形物量検出手段と、固形物量検
出手段とクーロン量検出手段との各出力に応答し、クー
ロン効率を演算する第１演算手段と、塗膜膜厚を表す信
号を導出する膜厚信号導出手段と、第１演算手段と膜厚
信号導出手段との各出力に応答し、クーロン効率と塗膜
膜厚と電圧とを演算して目標電圧を求める第２演算手段
と、第２演算手段の出力に応答して電源の印加電圧を制
御する制御手段とを含むことを特徴とする電着塗装装置
である。

【００１０】

【作用】本発明に従えば、電着塗料が収容された電着槽
内に電極を設け、電着槽内に搬送して浸漬する被塗物と
前記電極との間に電圧を印加して電着塗装を行う電着塗
装方法において、まずクーロン効率が電着槽内の電着塗
料の固形物量と電着塗装中に供給されたクーロン量とに
基づいて求められる。次にクーロン効率と予め定める塗
膜膜厚とのパラメータに対応する目標電圧を算出し、目
標電圧に基づいて塗膜膜厚を制御する。

【００１１】前記目標電圧はクーロン効率と塗膜膜厚と
をパラメータとする予め定めた係数を求め、その係数お
よび被塗物と電極との間に印加された電圧を演算して求
める。

【００１２】また本発明に従えば、電着塗装装置は、た
とえば顔料主体塗料とクリヤ主体塗料とから成る電着塗
料を収容する電着槽と、被塗物を電着槽内に搬送して浸
漬する搬送手段と、電着槽内に設けられる電極と、被塗
物と電極との間に電圧可変の電圧を供給する電源と、前
記電源によって供給されるクーロン量を検出するクーロ
ン量検出手段と、前記電源の印加電圧を検出する電圧検
出手段と、電着塗料の固形物量を検出する固形物量検出
手段と、固形物量検出手段とクーロン量検出手段との各
出力に応答し、クーロン効率を演算する第１演算手段
と、塗膜膜厚を表す信号を導出する膜厚信号導出手段
と、第１演算手段と膜厚信号導出手段との各出力に応答
し、クーロン効率と塗膜膜厚と電圧とを演算して目標電
圧を求める第２演算手段と、第２演算手段の出力に応答
して印加電圧を制御する制御手段とを含む。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である電着塗装装
置１を示す図である。電着槽２に電着塗料３が満たされ
ており、電着槽２上には被塗物４を搬送して電着塗料３
に被塗物４を浸漬できるような搬送手段であるコンベア
５が設置されている。

【００１４】顔料主体補給塗料槽９から顔料主体塗料が
ポンプ１０によって流量計１１を介して混合器１２へ、
クリア主体補給塗料槽１３からクリア主体塗料がポンプ
１４によって流量計１５を介して混合器１２へ流入され
る。顔料主体塗料の主成分は顔料であり、他に樹脂や水
などを含んでおり、固形物含有率はＮＶ１である。クリ
ア主体塗料には顔料は含まれておらず、主成分は樹脂で
あり、他に水などを含んでおり、固形物含有率はＮＶ２
である。

【００１５】流量計１１，１５は、後述する演算手段２
８に接続されており、顔料主体塗料の補給量Ｆ１または
クリア主体塗料の補給量Ｆ２を検知し、検知結果は演算
手段２８に出力される。

【００１６】混合器１２には、さらに電着塗料３を抜き
出して熱交換器２１で温度調節を行った電着塗料３およ
びポンプ１８によって抜き出された電着塗料３が混合さ
れて電着槽２に投入される。熱交換器２１における熱交
換は、三方弁２３を介して後述する演算手段２８によっ
て制御されている。

【００１７】電着槽２の電着塗料３中には電極２４が浸
漬されており、電極２４と図示しない被塗物４用電極と
は電流検出手段である電流計２５および電圧検出手段で
ある電圧計２６を有する電源である交流電源２７に整流
器を含む電源回路３０および電源調整回路３１を介して
接続されている。

【００１８】交流電源２７から供給される交流電力は、
電源回路３０で整流化および平滑化された後、電源調整
回路３１で予め定める電流および電圧に調整され、電極
２４が陽極となるように、電極２４と被塗物４に接触し
ている図示しない電極との間に電圧が印加される。

【００１９】電源調整回路３１は、後述する演算手段２
８に接続されており、演算手段２８は電源調整回路３１
を制御することによって印加電圧を調整する。

【００２０】流量計１１，１５、自動測定器８、三方弁
２３、電流計２５、電圧計２６および電源調整回路３１
は、演算手段２８に接続されている。

【００２１】演算手段２８は、時計回路２８ａを有して
おり、電流計２５の出力と時計回路２８ａによって測定
された時間とを積算することによってクーロン量を求め
ることができる。

【００２２】電着塗装を行う際に、クーロン量を用いて
算出されるクーロン効率と塗膜膜厚とが予め定める値と
なるように制御することによって、良質の塗膜を得るこ
とができる。しかしながら、電着塗装を行えば、電着塗
料３の組成が変化し、クーロン効率が変動する。クーロ
ン効率は、印加電圧を変動させることによって、制御す
ることができる。数１に示されるように現在の印加電圧
Ｖに係数ｋを乗算することによって、目標制御電圧Ｖ１
を求めることができる。

【００２３】

【数１】Ｖ１ ＝ Ｖ × ｋ 次に前述の係数ｋの求め方について説明する。電着塗装
を行う際の目標とするクーロン効率と塗膜膜厚とが得ら
れる電着塗料を用いて、平板を電着塗装する。このとき
に得られた塗膜膜厚をｄ１とする。前述とは異なるクー
ロン効率が得られる電着塗料を用いて電着塗装を行い、
得られた塗膜膜厚をｄ２とする。係数ｋは、数２に示さ
れるように塗膜膜厚ｄ１を塗膜膜厚ｄ２で除算すること
によって、係数ｋが求められる。

【００２４】

【数２】

【００２５】この係数ｋは、電着塗料３の組成が変化
し、塗膜膜厚ｄ２が得られるようなクーロン効率を示す
ようになった場合に数１に代入して用いられる。

【００２６】したがって、電着塗料３の組成の変化範囲
に応じて複数の係数ｋを予め求め、演算手段２８に記憶
されている。同様に前述とは異なる塗膜膜厚を示す電着
塗料についても同様に係数ｋを求め、後述する表１のよ
うなクーロン効率と塗膜膜厚とのパラメータに対応する
係数ｋを示す表が作成され、予め演算手段２８に記憶さ
れる。

【００２７】図２は、本発明の一実施例を示すフローチ
ャートの一例である。ステップｓ１では、電着槽２内の
電着塗料３の固形物含有率ＮＶ３が自動測定器８によっ
て測定され、ステップｓ２では、ステップｓ１で測定さ
れた固形物含有率ＮＶ３が演算手段２８に出力される。

【００２８】ステップｓ３では、予め定められ、演算手
段２８に入力されている時間Ｗが経過したか否かが演算
手段２８によって判断され、時間Ｗが経過している場合
にはステップｓ４に進み、時間Ｗが経過していない場合
には時間Ｗが経過するまでステップｓ３で待機する。時
間Ｗは作業時間に対応して設定してもよく、また被塗物
４が塗装を完了するまでの時間に基づいて設定してもよ
い。

【００２９】ステップｓ４では、顔料主体補給塗料槽９
からポンプ１０を介して電着槽２内に流入された顔料主
体塗料の補給量Ｆ１が流量計１１から演算手段２８に出
力される。

【００３０】ステップｓ５では、クリア主体補給塗料槽
１３からポンプ１４を介して電着槽２内に流入されたク
リア主体塗料の補給量Ｆ２が流量計１５から演算手段２
８に出力される。

【００３１】ステップｓ６では、電着槽２内の電着塗料
３の固形物含有率ＮＶ４が自動測定器８によって測定さ
れ、ステップｓ７では、ステップｓ６で測定された固形
物含有率ＮＶ４が演算手段２８に出力される。

【００３２】ステップｓ８では、電流計２５の出力と時
計回路２８ａとの出力を積算することによって演算手段
２８がクーロン量Ｃを算出する。

【００３３】ステップｓ９では、予め演算手段２８に入
力されている顔料主体塗料の固形物含有率ＮＶ１、クリ
ア主体塗料の固形物分含有率ＮＶ２および電着槽２の容
量Ｔと、顔料主体塗料の補給量Ｆ１と、クリア主体塗料
の補給量Ｆ２と、電着槽２内の電着塗料３の固形物含有
率ＮＶ３，ＮＶ４と、ステップｓ８で算出されたクーロ
ン量Ｃに数３に示される演算を施して、クーロン効率が
演算手段２８によって算出される。

【００３４】

【数３】

【００３５】ステップｓ１０では、予め演算手段２８に
入力されている表１から、予め定められ同じく演算手段
２８に入力されている塗膜膜厚と、ステップｓ９で算出
されたクーロン効率とを用いて係数ｋが求められる。

【００３６】

【表１】

【００３７】ステップｓ１１では、演算手段２８によっ
て電圧計２６から演算手段２８に出力されている印加電
圧Ｖと、ステップｓ１０で求められた係数ｋとから数２
を用いて目標制御電圧が算出される。

【００３８】

【数１】Ｖ１ ＝ Ｖ × ｋ ステップｓ１２では、目標制御電圧となるように演算手
段２８によって電源調整回路３１が制御され、被塗物４
と電極２４との間に印加される電圧が制御される。

【００３９】ステップｓ１３では、塗装が終了か否かが
判断され、終了しない場合にはステップｓ１に戻り、終
了する場合には電着塗装操作を終了する。

【００４０】以上のように本実施例によれば、電着塗装
中に自動的にクーロン効率を求めることができ、求めら
れたクーロン効率から予め定める塗膜膜厚を得るための
目標制御電圧が求められ、被塗物４と電極２４との間に
印加される電圧を制御することができる。

【００４１】したがって、電着塗装中に電着塗装条件の
制御を自動的に行うことができ、塗装品質を向上するこ
とができる。

【００４２】本実施例においては、電極２４と図示しな
い被塗物４用電極との間に電圧を印加したけれども、電
着槽２を金属製にして、被塗物４用電極と電着槽２との
間に電圧を印加しても、同様の効果が得られる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、電着槽内の電着塗料の
固形物量と電着塗装中に供給されたクーロン量との間に
演算を施してクーロン効率を求め、クーロン効率と予め
定める塗膜膜厚とのパラメータに対応する目標制御電圧
を算出し、前記目標制御電圧に基づいて塗膜膜厚を制御
することができる。

【００４４】したがって、塗膜膜厚が予め定められた値
となるように自動的に印加電圧が制御され、塗装品質を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電着塗装装置１を示す
図である。

【図２】本発明の一実施例を示すフローチャートの一例
である。

【符号の説明】

１ 電着塗装装置 ２ 電着槽 ３ 電着塗料 ４ 被塗物 ５ コンベア ８ 自動測定器 ２４ 電極 ２５ 電流計 ２６ 電圧計 ２７ 交流電源 ２８ 演算手段 ２８ａ 時計回路 ３０ 電源回路 ３１ 電源調整回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉波 信男 兵庫県尼崎市南塚口町６丁目10番73号 神 東塗料株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電着塗料が収容された電着槽内に電極を
   設け、電着槽内に搬送して浸漬する被塗物と前記電極と
   の間に電圧を印加して電着塗装を行う電着塗装方法にお
   いて、 電着槽内の電着塗料の固形物量と電着塗装中に供給され
   たクーロン量とに基づいてクーロン効率を求め、 前記クーロン効率と予め定める塗膜膜厚とのパラメータ
   に対応する目標電圧を算出し、 前記目標電圧に基づいて塗膜膜厚を制御することを特徴
   とする電着塗装方法。
2. 【請求項２】 前記目標電圧は、クーロン効率と塗膜膜
   厚とをパラメータとする予め定めた係数を求め、 前記係数および被塗物と電極との間に印加された電圧を
   演算して求めることを特徴とする請求項１記載の電着塗
   装方法。
3. 【請求項３】 電着塗料を収容する電着槽と、 被塗物を電着槽内に搬送して浸漬する搬送手段と、 電着槽内に設けられる電極と、 被塗物と電極との間に電圧可変の電圧を印加する電源
   と、 前記電源によって供給されるクーロン量を検出するクー
   ロン量検出手段と、 前記電源の印加電圧を検出する電圧検出手段と、 電着塗料の固形物量を検出する固形物量検出手段と、 固形物量検出手段とクーロン量検出手段との各出力に応
   答し、クーロン効率を演算する第１演算手段と、 塗膜膜厚を表す信号を導出する膜厚信号導出手段と、 第１演算手段と膜厚信号導出手段との各出力に応答し、
   クーロン効率と塗膜膜厚と電圧とを演算して目標電圧を
   求める第２演算手段と、 第２演算手段の出力に応答して電源の印加電圧を制御す
   る制御手段とを含むことを特徴とする電着塗装装置。