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Title:
WORK ELECTRODEPOSITION COATING METHOD AND WORK ELECTRODEPOSITION COATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/028523
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a work electrodeposition coating method for immersing a work in a paint (17) in an electrodeposition coating tank (16) provided with a first positive electrode (20) for supplying a low voltage and a second positive electrode (21) for supplying a high voltage to carry out electrodeposition coating of a work surface. The work electrodeposition coating method is comprised of a first step in which a first robot (11) moves the work to a first table (18) provided with an electric power collecting bar (29) corresponding to the first positive electrode (20); a second step of connecting the work with the electric power collecting bar (29) and supplies the work with the low voltage to carry out the electrodeposition coating; a third step in which a second robot (12) provided with a negative electrode (31) switches a connecting condition of the negative electrode (31) connected with the work from the electric power collecting bar (29) to an electric power collecting bar (30) corresponding to the second positive electrode (21) when the second robot (12) chucks the work, and then carries out the electrodeposition coating while moving the work to a second table (19) provided with an electric power collecting bar (30); and a fourth step of connecting the work to the electric power collecting bar (30) and supplies the work with the high voltage to carry out the electrodeposition coating.

Inventors:
SATO KIMIHIRO (JP)
KATO HIDETOSHI (JP)
NAKAYAMA MASAKAZU (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/065240
Publication Date:
March 05, 2009
Filing Date:
August 27, 2008
Export Citation:
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Assignee:
TOYOTA MOTOR CO LTD (JP)
SATO KIMIHIRO (JP)
KATO HIDETOSHI (JP)
NAKAYAMA MASAKAZU (JP)
International Classes:
C25D13/22
Foreign References:
JP2005139527A2005-06-02
JP2006152345A2006-06-15
JP2004298690A2004-10-28
JP2002521574A2002-07-16
JP2006527302A2006-11-30
Attorney, Agent or Firm:
COSMOS PATENT OFFICE (Nagoya Center Building2-22, Nishiki 2-chome,Naka-ku, Nagoya-sh, Aichi 03, JP)
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Claims:
 低電圧を与える第1プラス電極と、高電圧を与える第2プラス電極とを備える電着槽内の電着液にワークを浸すことにより、ワーク表面を電着塗装するワーク電着塗装方法において、
 第1ロボットが前記ワークを、前記第1プラス電極に対応する第1マイナス電極を備えた第1テーブルに移動させる第1工程と、
 前記ワークを前記第1マイナス電極に接続して、前記ワークに低電圧を通電して電着塗装を行う第2工程と、
 第2ロボットが第3マイナス電極を備え、前記ワークをチャックするときに、前記ワークに接続する第3マイナス電極の接続状態を、前記第1マイナス電極から、前記第2プラス電極に対応する第2マイナス電極に切り替え、その後、前記第2ロボットにより前記ワークを、前記第2マイナス電極を備えた第2テーブルに移動しつつ電着塗装を行う第3工程と、
 前記ワークを前記第2マイナス電極に接続して、前記ワークに高電圧を通電して電着塗装を行う第4工程と、を有することを特徴とするワーク電着塗装方法。 
 請求項1に記載するワーク電着塗装方法において、
 前記第3工程で、前記第3マイナス電極の接続状態を、前記第1マイナス電極から前記第2マイナス電極に切り替えるときに、サイリスタを用いて、前記第1マイナス電極と前記第2マイナス電極とを導通させることを特徴とするワーク電着塗装方法。
 請求項1に記載するワーク電着塗装方法において、
 第3ロボットが前記ワークを、前記第2マイナス電極の接続から離脱させて搬出する第5工程を有することを特徴とするワーク電着塗装方法。
 低電圧を与える第1プラス電極と、高電圧を与える第2プラス電極とを備える電着槽内の電着液にワークを浸すことにより、ワーク表面を電着塗装するワーク電着塗装装置において、
 前記ワークを前記第1プラス電極に対応する第1マイナス電極に接続して、前記ワークに低電圧を通電して電着塗装を行う第1テーブルと、
 前記ワークを、前記第1テーブルに搭載させる第1ロボットと、
 第3マイナス電極を備え、前記ワークをチャックするときに、前記ワークに接続する第3マイナス電極の接続状態を、前記第1マイナス電極から、前記第2プラス電極に対応する第2マイナス電極に切り替え、その後、前記ワークを、前記第2マイナス電極を備えた第2テーブルに移動しつつ電着塗装を行う第2ロボットと、
 前記ワークを前記第2マイナス電極に接続して、前記ワークに高電圧を通電して電着塗装を行う第2テーブルと、
 前記ワークを、前記第2マイナス電極の接続から離脱させて搬出する第3ロボットと、を有することを特徴とするワーク電着塗装装置。 
Description:
ワーク電着塗装方法、及びワー 電着塗装装置

 この発明は、電着塗装方法、及びワーク 着塗装装置に関し、さらに詳細には、ロボ トハンドを用いて行う電着塗装方法、及び ーク電着塗装装置に関するものである。

 自動車用ワークの塗装は、ワークを容器 入れ、容器ごと電着塗装液中に浸し、電着 極との間に通電して塗料成分をワークに付 させることにより行われる。このとき、通 開始時は、被塗装ワークの表面抵抗が小さ ため、大きな電流が流れ、塗装膜の形成が 激に進行し、塗装厚みにムラが生じる問題 ある。この問題を解決するため、塗装開始 は、低電圧をかけ、所定の時間を経過した 、高電圧に切り替えることが行われている 例えば、特許文献1に開示されている。特許 文献1では、ワークをハンガーで吊るして、 ンガーを移動している。一方、固定電極へ 電する電圧を、低電圧から高電圧に切り替 ている。  

特公平6-63115号公報

 しかしながら、特許文献1に開示された発明 では、次のような問題があった。
 すなわち、ワークがハンガーに吊るされて 動しているため、ワークの傾き等を任意に 化させることが難しく、ワークを電着液に したときにワーク内に生じるエアを抜くこ が困難であった。ワーク内にエアが残ると エアの付着した部分の塗装が不十分となり 装むらが発生する問題があった。
 また、ワークをハンガーに吊るして、固定 れた電極の間を移動しているため、ワーク 形状によっては、電極とワークの各部との 離が異なるため、電着塗装の膜厚が大きく 違する問題があった。そのため、余分な膜 を付けることになり、コストアップする問 があった。

 この発明は上記事情に鑑みてなされたも であって、エア抜きのし易く、かつ各部を 一に塗装できるワーク塗装方法、及びワー 電着塗装装置を提供することを目的とする

 上記目的を達成するために、本発明のワー 電着塗装方法、及びワーク電着塗装装置は 次の構成を有している。
 (1)低電圧を与える第1プラス電極と、高電圧 を与える第2プラス電極とを備える電着槽内 電着液にワークを浸すことにより、ワーク 面を電着塗装するワーク電着塗装方法であ て、(a)第1ロボットがワークを、第1プラス電 極に対応する第1マイナス電極を備えた第1テ ブルに移動させる第1工程と、(b)ワークを第 1マイナス電極に接続して、ワークに低電圧 通電して電着塗装を行う第2工程と、(c)第2ロ ボットが第3マイナス電極を備え、ワークを ャックするときに、ワークに接続する第3マ ナス電極の接続状態を、第1マイナス電極か ら、第2プラス電極に対応する第2マイナス電 に切り替え、その後、第2ロボットによりワ ークを、第2マイナス電極を備えた第2テーブ に移動しつつ電着塗装を行う第3工程と、(d) ワークを第2マイナス電極に接続して、ワー に高電圧を通電して電着塗装を行う第4工程 、を有する。 

 (2)(1)に記載するワーク電着塗装方法におい 、前記第3工程で、前記第3マイナス電極の 続状態を、前記第1マイナス電極から前記第2 マイナス電極に切り替えるときに、サイリス タを用いて、前記第1マイナス電極と前記第2 イナス電極とを導通させることを特徴とす 。
 (3)(1)または(2)に記載するワーク電着塗装方 において、第3ロボットが前記ワークを、前 記第2マイナス電極の接続から離脱させて搬 する第5工程を有することを特徴とする。
 (4)低電圧を与える第1プラス電極と、高電圧 を与える第2プラス電極とを備える電着槽内 電着液にワークを浸すことにより、ワーク 面を電着塗装するワーク電着塗装装置であ て、ワークを第1プラス電極に対応する第1マ イナス電極に接続して、ワークに低電圧を通 電して電着塗装を行う第1テーブルと、ワー を第1テーブルに搭載させる第1ロボットと、 第3マイナス電極を備え、ワークをチャック るときに、ワークに接続する第3マイナス電 の接続状態を、第1マイナス電極から、第2 ラス電極に対応する第2マイナス電極に切り え、その後、ワークを第2マイナス電極を備 えた第2テーブルに移動しつつ電着塗装を行 第2ロボットと、ワークを第2マイナス電極に 接続して、ワークに高電圧を通電して電着塗 装を行う第2テーブルと、ワークを第2マイナ 電極の接続から離脱させて搬出する第3ロボ ットと、を有する。

 次に、上記構成を有する本発明のワーク電 塗装方法、及びワーク電着塗装装置の作用 効果について説明する。
 本発明のワーク電着塗装方法は、(a)第1ロボ ットがワークを、第1プラス電極に対応する 1マイナス電極を備えた第1テーブルに移動さ せる第1工程を有しているので、ワークを電 液中に浸すときに、ワークを任意に傾ける とができるため、ワークの下面に付着して 留するエアを除去することができ、エア付 を原因とする塗装むらを無くすことができ 。また、(c)第2ロボットが第3マイナス電極を 備え、ワークをチャックするときに、ワーク に接続する第3マイナス電極の接続状態を、 1マイナス電極から、第2プラス電極に対応す る第2マイナス電極に切り替え、その後、第2 ボットによりワークを、第2マイナス電極を 備えた第2テーブルに移動しつつ電着塗装を う第3工程を有しているので、固定して設置 れている第1プラス電極及び第2プラス電極 対して、ワークを任意の位置関係に保持で るため、ワークの各部分を、プラス電極に して均等に保持して、均一な塗装を行うこ ができ、塗装厚が均一化でき、塗料の無駄 なくすことができる。

 さらに、第3工程で第3マイナス電極の接続 態を、第1マイナス電極から第2マイナス電極 に切り替えるときに、サイリスタを用いて、 第1マイナス電極と第2マイナス電極とを導通 せているので、第1マイナス電極と第2マイ ス電極との間に電位差があっても、スパー が発生するのを防止することができる。
 さらに、第3ロボットが前記ワークを、第2 イナス電極の接続から離脱させて搬出する 5工程を有するので、電着塗装におけるワー の搬送を全てロボットにより行うことがで るため、余分な搬送手段を必要とせず、全 の設備コストを低減することができる。

電着塗装方法を行うための電着装置の 体構成を示す図である。

符号の説明

11 第1ロボット
12 第2ロボット
13 第3ロボット
16 電着槽
17 塗料
18 第1テーブル
19 第2テーブル
20 第1プラス電極
21 第2プラス電極
22,23 整流器
24 サイリスタスイッチ 
29,30 集電バー
31 マイナス電極

 以下、本発明におけるワークの電着塗装方 を具体化した一実施形態について図面を参 して詳細に説明する。
 図1に、電着塗装設備の全体構成を示す。電 着槽16内には、塗料17が約8分目程度に満たさ ている。電着槽16内には、第1テーブル18、 2テーブル19が固設されている。第1テーブル1 8には、第1集電バー29が付設されている。第2 ーブル19には、第2集電バー30が付設されて る。第1テーブル18に対向する位置と、第2テ ブル方向に延びた位置に、円柱状の第1プラ ス電極20が複数本固設されている。第2テーブ ル19に対向する位置と、第1テーブル方向に延 びた位置に、円柱状の第2プラス電極21が固設 されている。
 第1テーブル18と第2テーブル19との中間位置 、第2ロボット12が設置されている。電着槽1 6の左端に対向する位置に、第1ロボット11が 置されている。電着槽16の右端に対向する位 置に、第3ロボット13が設置されている。第1 ボット11、第2ロボット12、及び第3ロボット13 は、ほぼ一直線上に配置されている。

 第1ロボット11、第2ロボット12、及び第3ロボ ット13は、6軸の自由度を有するロボットであ り、ワークを任意の位置・傾きに自由に移動 させることが可能である。
 低電源用直流電源である整流器22のプラス が、第1プラス電極20に接続され、マイナス がスイッチ25を介して集電バー29に接続され いる。整流器22は、200Vの直流電圧を供給す 。高電圧用電源である整流器23のプラス側 、第2プラス電極21に接続され、マイナス側 スイッチ27を介して集電バー30に接続され、 た、スイッチ26を介して、ロボット12のハン ド12aに付設されたマイナス電極31に接続して る。整流器23は、300Vの直流電圧を供給する
 ここで、集電バー29が第1マイナス電極であ 、集電バー30が第2マイナス電極であり、マ ナス電極31が第3マイナス電極に対応してい 。
 整流器22のマイナス側は、サイリスタスイ チ24の一端に接続されている。また、整流器 23のマイナス側は、サイリスタスイッチ24の 端に接続されている。また、スイッチ25、26 27、及びサイリスタスイッチ24は、制御装置 32に接続されている。

 次に、上記構成を有する電着塗装装置を用 て行うワーク電着塗装方法について説明す 。
 ワークは、直接ロボットハンドで把持され か、またはブラケットにワークを固定して そのブラケットをロボットハンドが把持す ことにより、搬送が行われる。
 ロボット11のハンド11aは、電着槽16の外にあ るワークを把持して持ち上げ、電着槽16内の 料17内に浸す。ワークを塗料17内に侵入させ るときに、ワークに付着しているエアが逃げ やすいように、ワークの形状に応じて、適し た角度でワークを塗料17に侵入させている。 た、エアが抜けにくい形状のワークに対し は、ワークを塗料に侵入させる途中におい 、ロボット11のハンド11aを揺動させること より、ワークの角度を変化させ、またワー に振動を与えて、エアが抜けるようにして る。

 ロボット11は、第1テーブル18上にワークを せる。このとき、ワークは、集電バー29と接 続される。第1テーブル18上にワークが載せら れると、制御装置32によりスイッチ25がオン れ、ワークが整流器22のマイナス側と導通さ れる。これにより、第1プラス電極20、塗料17 ワーク、集電バー29を通って電流が流れ、 着塗装が行われる。
 所定時間経過後、ロボット12がワークを把 する。このとき、ロボット12のハンド12aに付 設されたマイナス電極31は、整流器23のマイ ス側電極と導通している。したがって、そ ままロボット12のハンド12aがワークを把持す ると、整流器22と整流器23のマイナス側間に 位差がある場合には、スパークが生じる恐 がある。本実施例では、ロボット12のハンド 12aがワークを把持する少し前に、制御装置32 サイリスタスイッチ24をオンすることによ 、整流器22と整流器23の各マイナス側をアー 28に導通させ、電位差をなくしているので ハンド12aがワークを把持したときに、スパ クが発生する恐れがない。ワークを把持し 後、制御装置32によりスイッチ25がオフされ 集電バー29と整流器22のマイナス側との導通 が解除される。

 ロボット12のハンド12aがワークを把持して るとき、ワークはマイナス電極31と導通され ている。したがって、第1プラス電極20、塗料 17、ワーク、マイナス電極31を通って電流が れ、電着塗装が行われる。また、ロボット12 のハンド12aがワークを把持しながら、第1テ ブル18から第2テーブル19にワークを移動させ るに連れて、第2プラス電極21、塗料17、ワー 、マイナス電極31を通って電流が流れ、高 圧による電着塗装が行われるようになる。
 ロボット12が電着塗装を行いつつ、ワーク 搬送しているので、ロボット12が第1プラス 極20及び第2プラス電極21に対して、ワークを 任意の位置、角度で対向させることができる ため、ワークに対して均一な塗装を実現する ことができる。また、ワークを第1プラス電 20及び第2プラス電極21に対して、揺動運動さ せることにより、電着塗装の効率を高くして 、塗装時間を短くすることができる。

 ロボット12は、ワークを第2テーブル19上に せる。これにより、集電バー30とワークとが 導通される。そして、制御装置32により、ス ッチ26がオフされ、スイッチ27がオンされる 。これにより、整流器23のマイナス側の接続 、マイナス電極31から集電バー30に切り替え られる。
 そして、第2プラス電極21、塗料17、ワーク 集電バー30を通って電流が流れ、高電圧によ る電着塗装が行われる。
 所定の時間経過後、制御装置32によりスイ チ27がオフされ、電着塗装は終了する。そし て、ロボット13のハンド13aが、ワークを把持 て塗料17の中からワークを外に搬出する。 のとき、塗料17の中には鉄粉等のぶつが表面 に浮遊している。そのままワークを搬出する と、ワークにぶつが付着する問題がある。ロ ボット13を用いて、ワークを搬出しているの 、塗料17からワークを搬出するときに、任 の角度でワークを搬出できるため、ワーク 必要な面にぶつが付着しないように、ワー の姿勢を位置決めしながらワークを搬出す ことができ、ワークの必要な面にぶつが付 するのを防止することができる。

  以上、詳細に説明したように、本実施 のワーク電着塗装方法によれば、低電圧を える第1プラス電極20と、高電圧を与える第2 ラス電極21とを備える電着槽16内の塗料17に ークを浸すことにより、ワーク表面を電着 装するワーク電着塗装方法であって、(a)第1 ロボット11がワークを、第1プラス電極20に対 する集電バー29を備えた第1テーブル18に移 させる第1工程と、(b)ワークを集電バー29に 続して、ワークに低電圧を通電して電着塗 を行う第2工程と、(c)第2ロボット12がマイナ 電極31を備え、ワークをチャックするとき 、ワークに接続するマイナス電極31の接続状 態を、集電バー29から、第2プラス電極21に対 する集電バー30に切り替え、その後、第2ロ ット12によりワークを、集電バー30を備えた 第2テーブル19に移動しつつ電着塗装を行う第 3工程と、(d)ワークを集電バー30に接続して、 ワークに高電圧を通電して電着塗装を行う第 4工程と、を有するので、ワークを電着液中 浸すときに、ワークを任意に傾けることが きるため、ワークの下面に付着して残留す エアを除去することができ、エア付着を原 とする塗装むらを無くすことができる。ま 、固定して設置されている第1プラス電極20 び第2プラス電極21に対して、ワークを任意 位置関係に保持できるため、ワークの各部 を、プラス電極に対して均等に保持して、 一な塗装を行うことができ、塗装厚が均一 でき、塗料の無駄をなくすことができる。

 さらに、第3工程でマイナス電極31の接続状 を、集電バー29から集電バー30に切り替える ときに、サイリスタスイッチ24を用いて、集 バー29と集電バー30とを導通させているので 、集電バー29と集電バー30との間に電位差が っても、スパークが発生するのを防止する とができる。
 さらに、第3ロボット13がワークを、集電バ 30の接続から離脱させて搬出する第5工程を するので、電着塗装におけるワークの搬送 全てロボットにより行うことができるため 余分な搬送手段を必要とせず、全体の設備 ストを低減することができる。

 なお、この発明は前記実施形態に限定され ものではなく、発明の趣旨を逸脱すること ない範囲で構成の一部を適宜変更して実施 ることもできる。
 例えば、本実施例では、電着システムのう 、電着工程について説明したが、脱脂工程 化成工程においても実施できる。