专利名称：静电涂覆设备和减少静电涂覆设备的涂覆污染的方法
技术领域：
本发明涉及进行静电涂覆的静电涂覆设备和减少静电涂覆设备的涂覆污染的方法。更具体地说，本发明涉及具有喷枪和支撑该喷枪的机器人臂的静电涂覆设备，以及用于减少机器人臂被悬浮在空气中的涂覆材料喷雾污染的方法。
背景技术：
例如，日本专利申请公开JP-A-6-142561号公开了一种进行静电涂覆的静电涂覆设备。这种静电涂覆设备通过将一个静电板连接到喷枪和机器人臂上，来阻止悬浮在空气中不朝着被涂覆的物体前进的涂覆材料喷雾粘附在该喷枪和机器人臂上，利用该静电板的静电斥力，该静电板被施加与施加于该喷枪上电压具有相同极性的电压。
而且，该申请的人申请人还公开了一种通过提供静电电极防止涂覆材料粘附在喷枪和机器人臂上的方法，该静电电极被施加与施加在该喷枪和机器人臂上的电压相同极性的电压(日本专利申请公开JP-A-2006-82064)。而且，还利用针形电极作为静电电极提高电场强度。
但是，利用静电板的方法，例如日本专利申请公开JP-A-6-142561号公开的方法，该机器人臂能够采取的姿势受到限制，这可能影响涂覆质量。在这种情况下，需要附加分开的喷枪和机器人臂。
而且，当利用多个喷枪进行涂覆时，虽然设置在每个喷枪和每个机器人臂上的静电板的确防止被喷射的涂覆材料粘附在进行喷射的特定的喷枪和机器人臂上，但是不防止从一个喷枪和机器人臂喷射的涂覆材料粘附在另一喷枪和机器人臂上。也就是，一个喷枪和机器人臂最终被从另一个喷枪喷射的涂覆材料污染。
还有，机器人臂接地到零伏，以便增加绝缘距离，增加在该静电板和该机器人臂之间的距离是必需的。但是确保这个距离会阻止获得足够的电场强度。结果，不能充分防止涂覆材料粘附在喷枪和机器人臂上。
另一方面，日本专利申请公开JP-A-2006-82064号公开的结构能够充分防止涂覆材料粘附于喷枪，但是不能防止粘附于机器人臂，所以需要更好地防止涂覆材料粘附于机器人臂。
而且，机器人臂接地到零伏，所以设置在机器人臂上的静电电极需要设置在远离该机器人臂的位置，以便增加绝缘距离。但是，这样阻止了获得足够的电场强度。结果，不能充分防止涂覆材料粘附在喷枪和机器人臂上。另外，需要将电极设置在远离机器人臂的位置导致增大整个涂覆设备的尺寸，并且还可能与机器人臂的操纵发生干扰。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种用于在具有喷枪和支撑该喷枪的机器人臂的静电涂覆设备中防止机器人臂被悬浮在空气中并不向着被涂覆物体前进的涂覆材料喷雾所污染的工艺。
本发明的第一方面涉及一种涂覆设备，该设备具有将涂覆材料喷射到被涂覆物体上的喷枪，和相对于该被涂覆物体移动该喷枪的机器人臂，并且该设备构造成对该喷枪中的涂覆材料施加电压。与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压施加于该机器人臂的表面。
根据第一方面，该机器人臂本身被充电，使得形成离开该机器人臂延伸的电磁力线。结果，在该机器人臂周围形成排斥该涂覆材料喷雾并被该涂覆材料喷雾排斥的电场势垒，因而使得能够防止悬浮在空气中的涂覆材料喷雾粘附在该机器人臂上。
该机器人臂包括第一臂部和第二臂部，在一个端部该喷枪安装在该第一臂部上，该第二臂部在一个端部连接于该第一臂部的另一端部、并绝缘该第一臂部和接地侧之间的电连接的，并且与施加于该涂覆材料的电压相同极性的电压可以被施加于该第一臂部的表面。
根据这种结构，能够保持恒定电压施加于第一臂部的状态。
该第二臂部可以由具有电绝缘性质的部件构成。
该第二臂部可以用树脂件构成。
根据第二臂部的上述结构，能够绝缘该第一臂部和接地侧之间的电连接。
与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压施加于其上的第一电极可以设置在该第一臂部外周边上。
第一臂部的这种结构使得能够形成排斥围绕在该第一电极(即第一臂部)周围的涂覆材料喷雾并被该涂覆材料喷雾排斥的电场势垒。
与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压施加于其上的第一针形电极可以突起地设置在该第一静电电极上。
第一静电电极的这种结构使得能够在该第一针形电极周围形成很强的静电电场。
该第一静电电极可以是以环形形状形成的环形电极，其中相对于该第一臂部的纵向的截面具有尖角的末端部分。
与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压施加于其上的第二电极可以设置在喷枪的外周边上。
喷枪的这种结构使得能够形成排斥该喷枪周围的涂覆材料喷雾并被该雾状的涂覆材料排斥的电场势垒。
该第二静电电极可以是第二针形电极。
该第二静电电极的结构使得能够在该喷枪周围形成很强的静电电场。
第二针形电极的长度可以根据钟形罩的旋转速度设置，该钟形罩以可旋转方式被驱动并且使涂覆材料雾化。
给喷枪施加电压的第一电源和给机器人臂施加电压的第二电源可以是分别的电源。
根据这种结构，可以设定在喷枪和机器人臂每个位置施加的电压值。根据涂覆材料喷雾的悬浮状态和该涂覆材料喷雾在喷枪和机器人臂上的粘附状态适当地调节电压值能够有效地防止污染。
第一电源和第二电源可以输出电压值独立设定的电压。
本发明的第二方面涉及一种用于减少静电涂覆设备污染的方法，该设备具有将涂覆材料喷射到被涂覆物体上的喷枪，和相对于被涂覆的物体移动该喷枪的机器人臂，并且该设备构造成对该喷枪中的涂覆材料施加电压。这种减少涂覆污染的方法包括将与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压施加于该机器人臂的表面的步骤。
根据第二方面，能够有效地防止涂覆材料粘附到机器人臂。
减少污染的方法还可以包括将与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压施加于设置在该喷枪外周边上的静电电极的步骤。
该步骤能够有效地防止涂覆材料粘附到该喷枪。
从下面结合附图对优选实施例的描述本发明的前述和其他目的、特征和优点将变得很明白，其中同样的数字用于表示同样的零部件，其中图1是示出根据本发明第一实施例的静电涂覆设备结构的视图；图2是示出由施加的电压形成在喷枪和机器人臂周围的电磁力线的视图；图3是示出喷枪和机器人臂的结构的视图；图4是示出第二臂部的结构的视图；图5是示出环形电极和针形电极的侧剖视图；图6是示出弱电流与机器人臂与被涂覆物体之间距离之间的关系的视图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述实施本发明的模式。如图2所示，根据本发明示例性的实施例的静电涂覆设备1具有将涂覆材料喷射于被涂覆物体9的喷枪2，和相对于该被涂覆物体移动该喷枪2的机器人臂3。这种静电涂覆设备1构造能够用该喷枪2将电压施加于涂覆材料(即，涂覆材料喷雾)，并且与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压被施加于该机器人臂3(即第一臂部3a)。
根据这种结构，该机器人臂3a(见图2)自身被充电，使得形成离开该第一臂部3a的表面延伸的电磁力线m1(见图2)。结果，在该机器人臂3的周围形成排斥涂覆材料喷雾并被该涂覆材料喷雾排斥的电场势垒，因此，能够防止悬浮在空气中的涂覆材料喷雾粘附在该机器人臂3上。
以下将详细描述该结构。如图1所示，该机器人臂3包括竖直臂3A和水平臂3B，该竖直臂3A的下部以可旋转方式连接于底座31，该水平臂3B的后端部以可旋转方式连接于该竖直臂3A上部。该机器人臂3通过该竖直臂3A和水平臂3B在它们各自的枢转支点上旋转相对于被涂覆物体9移动设置在该水平臂3B末端的喷枪2。
还是如图1所示，该水平臂3B包括第一臂部3a、第二臂部3b和第三臂部3c。该第一臂部3a在其末端部分连接于该喷枪2的连接圆柱体2a。该第二臂部3b在其末端部分连接于第一臂部3a，并且该第三臂部3c在其末端部分连接于第二臂部3b，并且在其另一个末端部分以可旋转方式连接于竖直臂3A。而且，该第三臂部3c经由竖直臂3A接地(即连接于大地或地面)。
另外，如图1和图3所示，两个柔性部分33a和33b(见图3)设置在第一臂部3a上，使得第一臂部3a在这两个柔性部分33a和33b的每个能够弯曲。结果，喷枪2能够沿着图中的顺时针方向或反时针方向改变其角度。而且，具有喷枪连接于其末端的该连接圆柱体2a构造成沿着轴向相对于第一臂部3a旋转，因此使喷枪2能够绕该连接圆柱体2a的轴线改变其角度。以这种方式，该喷枪2相对于被涂覆物体9的角度可以自由设置。
还有，如图1至图3所示，来自高压电缆6b的高电压输入第一臂部3a，并且与施加于该喷枪2的电压相同极性的电压被施加于该第一臂部3a的整个外周表面。而且，如图1所示，该高压电缆6b连接于设置在第二臂部3b中的级联电路7b。由电压发生器5b产生的电压经由电压电缆15b输入该级联电路7b，并且然后该高电压从这个级联电路7b输入该高压电缆6b。
另外，在图1至图3所示的示例性结构中，与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压施加于其上的环形电极8(即环形静电电极)设置在该第一臂部3a的外周边上。通过对该环形电极8施加电压，电压施加于整个第一臂部3a，该电压形成延伸离开该第一臂部3a的表面电磁力线m1。而且，该电磁力线m1在该第一臂部3a周围形成电场势垒，该电场势垒排斥在其上被施加负电压的涂覆材料喷雾并被该涂覆材料喷雾排斥(见图2)。
另外，环形电极8具有方形截面形状，如图5所示，但是，它不限于此。可选地，该环形电极的截面形状可以是三角形或多边形的等。唯一的要求是其截面具有尖角的末端部分8b(即尖锐的边缘)。而且，只要该环形电极8是环形形状，就能够形成径向地朝着该环形电极8的外面的均匀的电场，如图3所示。另外，除了这种连续的环形形状，多个电极也可以以等距离间隔设置在该第一臂部3a的外周边上。
此外，如图3所示，约为50kv的直流电压施加于形成第一臂部3a的位置II和III之间的第一臂部3a。而且，该第一臂部3a由金属圆柱形件构成，所以均匀的电压施加于该第一臂部3a。
还有，该第一臂部3a经由具有绝缘性质的第二臂部3b连接于第三臂部3c，第一臂部3a与接地的第三臂部3c电绝缘，所以电压能够如上所述施加于第一臂部3a。
还有，如图3所示，多个圆锥状针形电极8a从环形电极8以朝径向外面径向地突起的形式设置在该环形电极8上。除了如图3所示与该环形电极8的轴向垂直地突起的针形电极8a之外，它们也可以设置成使它们向前(朝着该喷枪2)或向后(离开该喷枪2)倾斜。所有的针形电极8a具有同样的结构，因此当可能时为了方面起见下面只涉及单个环形电极的形式。
此外，如图2所示，针形电极8a形成从该针形电极8a沿着离开该环形电极8的方向延伸的电磁力线m2。还有，这种电磁力线m2在第一臂部3a(即该环形电极8)的周围形成排斥该涂覆材料喷雾并被该涂覆材料喷雾排斥的电场势垒，该涂覆材料喷雾施加有伏电压(见图2)。
还有，如图3所示，施加于针形电极8a的电压是负极性电压，即与施加于第一臂部3a的电压，约为50kv的直流电压，具有相同的极性。
另外，如图5所示，使针形电极8a的末端部分成尖角对于形成高电压电磁力线m2是有效的。该尖角的末端还能够形成强电场。因此，该针形电极8a的末端形状不特别限于圆锥形。即针形电极8a的末端可以是另外的形状，只要它是尖角的(即具有尖锐的边缘)即可。因此，例如该末端可以形成为分成多个尖点。导电刷可以安装在该环形电极8的外周表面上。而且，根据静电涂覆设备1的技术要求等，该结构也可以仅仅设置环形电极8，而不设置针形电极8a。
此外，如图3所示，考虑到针形电极8a从第一臂部3a伸出长度L(以下称为“伸出长度L”)，该伸出长度L必需足够长以便当电压没有施加与该第一臂部3a时防止由于流过该针形电极8a和该第一臂部3a之间的电能引起打火花(即可能引起着火的放电)。根据本发明的示例性实施例，如上所述，电压施加于该第一臂部3a，所以这种类型的打火花问题不会发生。
另外，因此在减少伸出长度L的同时能够有效地形成高压电磁力线m2。结果，整个第一臂部3a的外径能够减小，这样使设备更加紧凑。
此外，如图3所示，在环形电极8上设置针形电极8a使得能够形成这样的条件，即当机器人臂8(即第一臂部3a)不正常地接近靠近接地的臂涂覆物体9时，更容易使弱电流在被涂覆物体9和环形电极8之间流动。
图6是示出这种弱电流与该机器人臂3和被涂覆物体9之间距离之间的关系的曲线图。这个曲线图示出电流值为A2的弱电流在具有针形电极8a的结构中在距离D2流动。这里，在具有针形电极8a的结构中，在距离D2检测到电流A2，因此能够检测到机器人臂3的不正常的靠近。另一方面，在没有针形电极8a的结构中，仅具有电流值A1的弱电流流到距离D2，这个电流值A1很难检测到。在这种情况下，如果电流A2在D1处检测到并且机器人臂3在到达D1之前变成不正常靠近被涂覆物体9，其后电流值突然增大，这样可能产生火花并且可能着火。
从上面的描述清楚地知道，利用针形电极8a更容易使弱电流流动使得当机器人臂3不正常地靠近被涂覆物体9时该电流能够较容易被检测。换句话说，设置针形电极8a使电流能够更加容易在该机器人臂3和被涂覆物体9之间流动，因而增大不正常接近的检测灵敏度并提高安全性。
还有，如图1、图3和图4所示，具有电绝缘性质的该圆柱形第二臂部3b设置在该第一臂部3a和第三臂部3c之间。第二臂部3b的材料是具有电绝缘性值的高电阻的树脂例如聚酰胺(例如1010Ω或更高)。结果，第一臂部3a和接地的第三臂部3c被第二臂部3b电绝缘。
根据上述结构，如图3所示，第二臂部3b的电阻阻止电流在形成该第二臂部3b的从位置III到位置IV的区域内流动，并且使约为50kv的直流电压能够施加于形成该第一臂部3a的位置II和位置III之间的区域。
在这里，如果第一臂部3a和第三臂部3c不被第二臂部3b绝缘，那么由于第三臂部3c接地不可能保持恒定的电压施加于第一臂部的状态。为此，如上所述由第二臂部3b提供电绝缘。
如上所述，机器人臂3包括第一臂部3a和第二臂部3b，该第一臂部3a在末端部分连接于喷枪，该第二臂部3b在末端部分连接于该第一臂部3a并且使在该第一臂部3a和接地侧之间的电连接绝缘。该机器人臂3构造成使得与施加于涂覆材料的电压相同极性的电压被施加在该第一臂部3a的表面。
还有，从防止涂覆材料喷雾粘附的观点，该第二臂部3b的材料可以是具有低吸水率的树脂，例如聚酰胺。另外，从强度的观点，该第二臂部3b的材料可以是具有高机械强度(即不容易扭转或弯曲)的树脂，例如聚酰胺。
还有，如图4所示，为了使该第一臂部3a与第三臂部3c绝缘，设置在该第一臂部3a内用于使该第一臂部3a挠曲并旋转该喷枪2的连接圆柱体2a的第一驱动轴24也必须与第三臂部3c侧上的驱动轴26绝缘，该驱动轴用作第一驱动轴24的驱动源。
因此，设置在该第一臂部3a侧上并传输改变该喷枪2的角度的驱动力的该第一驱动轴24，由用诸如聚酰胺的具有高电阻(例如1010Ω或更高)的树脂制造的第二驱动轴25连接于设置在该第三臂部3c侧上的第三驱动轴26，以便该第一驱动轴24和第三驱动轴26相互电绝缘。
根据这种结构，即便第一臂部3a和第一驱动轴24电连接使得电力能够在它们之间流动，该电力向第三驱动轴26的流动被该第二驱动轴25所阻挡，因此，能够保持恒定电压施加到第一臂部3a的状态。
另外，从强度的观点，第二驱动轴25的材料优选是具有机械强度(即，不容易扭转或弯曲)的树脂，例如聚酰胺。而且，在驱动轴24、25和26的连接部分可以采用金属齿轮，以确保足够的机械强度。
此外，如图3所示，喷枪2在主壳体20的末端具有成形空气环21和设置在该成形空气环21内的可旋转驱动的钟形罩22。还有，该钟形罩22的末端部分从该成形空气环21里面伸到外面。通过旋转的钟形罩22的离心力被雾化的涂覆材料被从该成形空气环21吹出的成形空气推向被涂覆物体9。
此外，如图1至图3所示，高电压从该电压电缆6a输入该喷枪2，以便该高电压施加在被该喷枪2的钟形罩22雾化的涂覆材料上。而且，如图1所示，该电压电缆6a连接于设置在第二臂部3b中的级联电路7a。由电压发生器5a产生的电压经由电压电缆15a输入该级联电路7a，然后来自级联电路7a的高电压被输入到高电压电缆6a。
在这里，如图3所示，施加于涂覆材料的电压是负极性电压，即与施加于该第一臂部3a的电压，约为90kv的直流电压，具有相同极性。用于将电压施加于在该喷枪2中被雾化的涂覆材料的装置的结构不具体限定，并且可以用已知的装置结构实现。
如图2所示，静电场(电磁力线m3)形成在电压施加于其上该雾化的涂覆材料和接地的被涂覆物9之间。该雾化的涂覆材料在被来自从该成形空气环21的空气喷孔吹出的成形空气的力推动的同时沿着该静电场的电磁力线m3飞行。
还是如图3所示，多个具有径向锥形末端的针形电极23以从该成形空气环21伸向径向外侧的方式设置在该成形空气环21上。所有的针形电极具有同样的结构，因此为了简便在可能时下面只涉及单个针形电极形式。
另外，使针形电极23的长度在钟形罩22以低速旋转时较短，而在钟形罩22以高速旋转时较长，这能够防止涂覆材料喷雾粘附，而不妨碍从该喷枪2喷射的该涂覆材料的喷射模式。
还有，除了如图3所示垂直于该主壳体20的轴向伸出的针形电极23，该针形电极也可以设置成使它向前(朝着该钟形罩22)或向后(离开该钟形罩22)倾斜。还有，作为对设置在成形空气环21上的针形电极的一种选择，其也可以设置成从该主壳体20的外周边伸出。
此外，离开该成形空气环21(即喷枪2)延伸的电磁力线m4由该针形电极23形成，如图2所示。该电磁力线m4环绕该喷枪2形成电场势垒，该势垒排斥该涂覆材料喷雾并被涂覆材料喷雾排斥。此外，如图3所示，施加于该针形电极23的电压是负极性电压，即与施加于该第一臂部3a的电压，约为90kv直流电压，具有相同极性。
而且，如图5所示，使该针形电极23的末端成尖角，对于形成高压电磁力线m4是有效的。尖角的末端也能够形成强电场。因此，针形电极23末端的形状不具体限定于锥形。即，针形电极23的末端可以是另一种形状，只要它为尖角(即，具有尖锐的边缘)即可。因此，该末端可以形成为分成多个尖点。
而且，如图3所示，约为90kv的直流电压在靠近位置I的钟形罩22施加于雾化的涂覆材料。约为90kv的直流电压在同一位置同样施加于该针形电极23。还有，约为50kv的直流电压施加于形成该第一臂部3a的位置II和III之间的区域。
而且，如图3所示，喷枪2的主壳体20和连接圆柱体2a由具有高电阻的树脂等制造，结果电压降(接近于零)远离位置I。例如，在针形电极23附近约为90kv的直流电压施加于在连接圆柱体2a，并且，当接近位置II时，电压从80kv降低到70kv至60kv，以便当到达位置II时施加约为50kv的直流电压。
而且如图3所示，约为50kv的直流电压施加于靠近第二臂部3b和第一臂部3a之间的边界上的位置III的第二臂部3b。然后该电压在第二臂部3b和第三臂部3c之间的边界上的位置IV附近降至零。
而且，如图1所示将电压输入该喷枪2的高压电缆6a和将电压输入第一臂部3a的高压电缆6b分别连接于用作它们各自的电源的分别的电压发生器5a和5b。即，施加电压于喷枪2(即针形电极23)的电源(即高电压发生器5a)和施加电压于第一臂部3a(即针形电极8a)的电源(即高电压发生器5b)是分别的电源。
因此，从每个高压电缆6a和6b输入的电压值可以单独设定，所以输入每个位置I到III的电压能够设置成希望的值。使在位置I到III输入的电压值能够以这种方式设定，使得电压值能够根据涂覆材料喷雾的悬浮状态和涂覆材料喷雾在喷枪2和机器人臂3上的粘附状态适当地调节，因此有效地减少污染。而且，电压施加在其上的区域也能够根据第一臂部3a和第二臂部3b的长度设置，这也有效地减少污染。
还有，如图3所示，喷枪2的主壳体20和连接圆柱体2a的表面均由具有高电阻的树脂制造，因此电压从针形电极23逐渐降低(接近零)。另一方面，基本上恒定的电压通过对其表面施加金属涂层也可以施加于主壳体20和连接圆柱体2a。因此，根据该主壳体20和连接圆柱体2a等的表面材料(即树脂或金属)，能够设定施加于每个部分上的电压分布。因此，根据涂覆材料喷雾的悬浮状态和涂覆材料喷雾在喷枪2和机器人臂3上的粘附状态能够适当地选择表面材料，因而有效地防止污染。
上述结构也能够获得下述效果。首先如图1至图3所示，从喷枪2喷射的涂覆材料通过在负高电压施加于其上的喷枪2和接地的被涂覆物体9之间形成的电场而被涂覆在被涂覆物体9上。与喷枪2一样，负高电压也施加在针形电极23上，所以静电场也形成在该针形电极23周围。结果，悬浮在该针形电极23(成形空气环21)附近的涂覆材料喷雾被静电地推斥并推到被涂覆物9一侧，这样不仅防止它粘附于该喷枪2的主壳体20和连接圆柱体2a，也防止它粘附于机器人臂3。
另外，如图1至图3所示，与喷枪2一样，负高电压还施加于第一臂部3a，所以静电场也形成在该第一臂部3a周围。结果悬浮在该第一臂部3a附近的涂覆材料喷雾被静电地推斥并推到被涂覆物9一侧，这样防止它粘附于该机器人臂3的第一臂部3a。而且，以这种方式，电场势垒由电磁力线m1和m2形成在该第一臂部3a周围，该电场势垒排斥负电压已经施加于其上的涂覆材料喷雾并且被该涂覆材料喷雾排斥(图2)。这种电场势垒防止涂覆材料喷雾粘附于第一臂部3a。
还有，在图1所示的静电涂覆设备1中，对喷枪2(即针形电极23)施加电压的电源(即高电压发生器5a)和对第一臂部3a(即针形电极8a)施加电压的电源(即高压发生器5b)是分别的电源，所以能够在每个高压发生器5a和5b中提供安全电路。结果，即便在一个(例如喷枪2)中发生异常，例如，如果过大的电流流过一个(例如喷枪2)中，电压也能够继续供给另一个(例如第一臂部3a)。
也可以从公用的高电压发生器向喷枪2和第一臂部3a两者供给电压。在这种情况下，如果必要，用于两个系统的安全电路可以设置在一个高电压发生器中。因此，即便在一个中发生异常，如上所述，电压能够继续供给另一个。
还有，不仅在前表面一侧(即具有被涂覆物体的一侧)产生电磁力，事实上由相关静电涂覆设备中的静电板，而且也径向地产生电磁力。因此，即便机器人臂快速移动，涂覆材料喷雾被静电地推斥，因此减少由涂覆材料粘附到机器人臂而引起的污染。此外，由于没有静电板，机器人臂的移动不像事实上当设置静电板时那样被阻碍(也就是说，静电板与涂覆操作相干涉)。结果能够提高机器人臂移动的自由度和喷枪2移动的速度。
还有，如图2所示，对针形电极23、针形电极8a和第一臂部3a施加高电压在很宽的区域形成静电场(从每个位置形成径向延伸的电磁力线m1、m2和m4)。因此，即便在喷射涂覆材料之后喷枪2快速移动，悬浮的涂覆材料喷雾也能被形成在该很宽区域的电场推向被涂覆物体9。结果，防止涂覆材料喷雾粘附到机器人臂3等，因此能够减少污染。
还有，这种静电场在喷枪2和机器人臂3(即第一臂部3a)周围形成排斥该涂覆材料喷雾并被该涂覆材料喷雾排斥的电场势垒。即便在喷射涂覆材料之后快速移动喷枪时，该电场势垒也能够防止涂覆材料喷雾粘附到喷枪2等上。
此外，如上所述，这个示例性实施例是用于减少静电涂覆设备的涂覆材料污染的方法，该静电涂覆设备包括将涂覆材料喷射到被涂覆物体9上的喷枪2和相对于该被涂覆物体9移动该喷枪2的机器人臂3，并且其构造成对该喷枪2中的涂覆材料(即涂覆材料喷雾)施加电压。这种用于减少涂覆污染的方法通过对机器人臂3施加与施加于涂覆材料的电压同极性的电压来防止涂覆材料粘附于该机器人臂3(即第一臂部3a)。根据这种方法，能够减少没有采取具体的防涂覆污染措施的机器人臂3自身的涂覆污染。结果，也能够减少机器人臂3需要清洁的次数。此外，也能够减少由滴下的粘附的涂覆材料引起的涂覆问题，因此能够提高涂覆质量。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于该示例性实施例或结构。此外，虽然在各实施例和结构中示出实例性实施例的各种示例性的元件，但是包括更多或更少或仅仅单个元件的各种组合和构造也属于本发明的精神实质和范围内。
权利要求
1.一种静电涂覆设备，其具有将涂覆材料喷射到被涂覆物体(9)上的喷枪(2)，和相对于该被涂覆物体(9)移动该喷枪(2)的机器人臂(3)，并且该设备构造成对该喷枪(2)中的涂覆材料施加电压，其特征在于与施加于该涂覆材料的电压同极性的电压施加于该机器人臂(3)的表面。
2.如权利要求1所述的静电涂覆设备，其中该机器人臂(3)包括第一臂部(3a)和第二臂部(3b)，在该第一臂部(3a)上该喷枪(2)安装在一个端部，该第二臂部(3b)在一个端部连接于该第一臂部(3a)的另一端部、并使在该第一臂部(3a)和接地侧之间的电连接绝缘；并且与施加于该涂覆材料的电压相同极性的电压施加于该第一臂部(3a)的表面。
3.如权利要求2所述的静电涂覆设备，其中该第二臂部(3b)由具有电绝缘性质的部件构成。
4.如权利要求2或3所述的静电涂覆设备，其中该第二臂部(3b)由树脂件构成。
5.如权利要求2或3所述的静电涂覆设备，其中与施加于该涂覆材料的电压相同极性的电压施加于其上的第一静电电极(8)设置在该第一臂部(3a)的外周边上。
6.如权利要求5所述的静电涂覆设备，其中与施加于该涂覆材料的电压相同极性的电压施加于其上的第一针形电极(8a)突起地设置在该第一静电电极(8)上。
7.如权利要求5所述的静电涂覆设备，其中该第一静电电极(8)是以环形形状形成的环形电极，其中关于该第一臂部(3a)纵向的截面具有尖角的末端部分(8b)。
8.如权利要求1至3中任何一项所述的静电涂覆设备，其中与施加于该涂覆材料的电压相同极性的电压施加于其上的第二静电电极(23)设置在该喷枪(2)的外周边上。
9.如权利要求8所述的静电涂覆设备，其中该第二静电电极(23)是第二针形电极。
10.如权利要求9所述的静电涂覆设备，其中该第二针形电极的长度根据该钟形罩(22)的旋转速度设置，该钟形罩(22)以可旋转方式被驱动并且使该涂覆材料雾化。
11.如权利要求1至3中任何一项所述的静电涂覆设备，其中对该喷枪(2)施加电压的第一电源(7a)和对该机器人臂(30施加电压的第二电源(7b)是分开的电源。
12.如权利要求11所述的静电涂覆设备，其中该第一电源(7a)和第二电源(7b)输出电压值独立设置的电压。
13.一种用于减少静电涂覆设备的涂覆污染的方法，该涂覆设备具有将涂覆材料喷射到被涂覆物体(9)上的喷枪(2)，和相对于该被涂覆物体(9)移动该喷枪(2)的机器人臂(3)，并且该设备构造成对该喷枪(2)中的涂覆材料施加电压，其特征在于包括如下步骤将与施加于该涂覆材料的电压相同极性的电压施加于该机器人臂(3)的表面。
14.如权利要求13所述的减少静电涂覆设备的涂覆污染的方法，还包括如下步骤将与施加于该涂覆材料的电压相同极性的电压施加于设置在该喷枪(2)外周边上的静电电极(23)。
全文摘要
本发明提供一种用于在具有喷枪和支撑该喷枪的机器人臂的静电涂覆设备中，减少机器人臂被悬浮在空中并不向着被涂覆物体前进的涂覆材料雾滴污染的新颖的方法。根据本发明一个示例性实施例的静电涂覆设备(1)具有将涂覆材料喷射到要被涂覆的物体(9)上的喷枪(2)，和相对于该要被涂覆的物体(9)移动该喷枪(2)的机器人臂(3)，并且该设备构造成对该喷枪(2)中的涂覆材料(涂覆材料雾滴)施加电压，与施加于该涂覆材料的电压相同极性的电压施加于该机器人臂(3)(即第一臂部(3a))的表面。
文档编号B25J9/00GK1927471SQ20061012907
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月8日 优先权日2005年9月8日
发明者榊原正人, 中村尚范, 花井阳一, 鹫头慎一 申请人:丰田自动车株式会社