静电涂敷装置的制作方法

专利名称：静电涂敷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及做成为在施加了高电压的状态下喷雾涂料的静电涂敷装置。
背景技术：
一般来讲，作为静电涂敷装置已知有例如具备由气动马达和旋转雾化头 构成的喷雾器；由绝缘材料形成并保持该喷雾器的气动马达的壳体部件；包覆 该壳体部件的外表面而设置成筒状的罩部件；以及使用外部电极使从喷雾器的 旋转雾化头喷雾出的涂料粒子带负的高电压的高电压发生器(例如，参照日本 特开2001-113207号公报)的装置。
在这种现有技术的静电涂敷装置中，在施加了负的高电压的外部电极和处 在接地电位的旋转雾化头之间以及外部电极和被涂物之间，分别形成由电力线 所引起的静电场区域。另夕卜，在外部电极的前端附近形成负离子化集中区域。
在该状态下，若使用高速旋转的旋转雾化头进行涂料喷雾，则从旋转雾化 头呈雾状喷出的涂料粒子随通过离子化集中区域而带负的高电压，成为带电涂 料粒子。由此，带电涂料粒子朝向接地的被涂物飞行，涂敷附着在该被涂物的 表面上。
然而，在日本特开2001-113207号公报公开的静电涂敷装置中，罩部件的 外表面带所放电的负离子的负极性电。因此，处于负的相同极性的带电涂料粒 子和罩部件彼此排斥，从而防止涂料粒子附着在罩部件的外表面上。另外，罩
部件等通过使用绝缘材料形成，防止其外表面所带高电压的电荷向接地电位一 侧漏泄。
但实际上，随着继续进行静电涂敷，涂料粒子渐渐附着到罩部件的外表面 上，成为附着涂料。因此，存在因该附着涂料使得罩部件的外表面的绝缘度下 降的问题。并且， 一旦罩部件的绝缘度下降，则涂料附着急剧地进行。因此，在现有技术中，为了去除所附着的涂料，不得不频繁地中断涂敷作业。
另外，在日本特开2001-113207号公报公开的静电涂敷装置中，通过在罩 部件的外表面上涂敷憎水性涂料来防止涂料粒子的附着。但由于在涂敷装置 中，伴随涂敷作业结束时清洗涂敷装置的外表面，憎水性涂料的膜厚渐渐变薄， 因此，有必要定期地重新涂敷憎水性涂料。另外，由于憎水性涂料的品质不稳 定，因此，也存在成品率较低，而且涂层形成作业本身的成本也高的问题。

发明内容
本发明就是鉴于上述现有技术的问题而完成的，本发明其目的在于提供使 罩部件的外表面稳定地带高电压，并能够防止涂料粒子附着的静电涂敷装置。 (l)为了解决上述课题，本发明的静电涂敷装置，包括将所供给的涂 料向被涂物呈雾状喷出的涂料喷雾单元；由绝缘材料形成并保持该涂料喷雾单 元的壳体部件；由绝缘材料形成并包覆该壳体部件的外表面而设置成筒状的罩 部件；以及使从上述涂料喷雾单元呈雾状喷出的涂料粒子带高电压，并使带电 涂料粒子涂敷附着在被涂物上的高电压施加单元；其特征是，做成在上述壳体 部件和罩部件之间，沿着这些壳体部件和罩部件互相面对的部位的整个面设置 空间的结构。
一般来讲，与空气相比，由绝缘材料构成的壳体部件其电阻较小。于是， 由于做成在壳体部件和罩部件之间，沿着这些壳体部件和罩部件互相面对的部 位的整个面设置空间的结构，因此，能够减少电阻比空气低的壳体部件与罩部 件接触的部位。其结果，由于能够减少带高电压的罩部件的外表面的电荷通过 壳体部件漏泄，因而能够保持罩部件的带电状态，能够防止带电涂料粒子的附着。
(2 )在本发明中，上述罩部件使用由氟系树脂材料构成的氟系树脂膜构 件或由聚乙烯树脂构成的聚乙烯树脂膜构件形成。
由此，使用例如像四氟乙烯等的氟系树脂膜构件或聚乙烯树脂膜构件那样 的具有憎水性的材料能够形成罩部件，通过憎水作用能够防止带电涂料粒子附 着在罩部件上。另外，通过使氟系树脂膜构件或聚乙烯树脂膜构件带电，能够 对带电涂料粒子产生相斥力。再有，由于氟系树脂膜构件及聚乙烯树脂膜构件 其吸湿性较低而体积电阻系数较大，因此，它们所带的电荷不易漏泄。因此，能够稳定地保持罩部件的带电状态。
(3) 在本发明中，上述罩部件使用在具有绝缘性的两片绝缘膜之间夹着 具有半导电性的半导电膜的层叠膜构件形成。
此时，由于电荷能在半导电膜中移动，因此，半导电膜沿着整体大致处在 同电位。受该半导电膜的稳定电位的影响，能够得到使包覆半导电膜表面的绝 缘膜的表面更均匀地带电的效果。
即，当绝缘膜的表面带负极性电时，绝缘膜的背面因感应带电现象而带正 极性电。此时，由于在绝缘膜的背面设有半导电膜，因此，绝缘膜的背面的正 极性电荷通过半导电膜移动，并沿着罩部件的整体扩散。随之，附着在绝缘膜 表面上的带负极性电的离子也由与与正极性电荷之间的库仑力沿着罩部件的 整体均匀地扩散。
其结果，与不设置半导电膜的场合相比，能够使绝缘膜的表面带更均匀的 负极性电。由此，能够在绝缘膜和带电涂料粒子之间产生稳当的相斥力，能够 减少由附着涂料引起的偏向的污染。
因此，即使在例如因罩部件内的电位梯度而在罩部件中局部地存在不易带 电荷的部位时，也能够使半导电膜沿着整个面处在大致相同电位，能够消除罩 部件内的电位梯度对外表面一侧的绝缘膜的影响。其结果，当负离子飞来时， 能够使外表面侧的绝缘膜的整个面均匀地带电。由此，能够使罩部件整体可靠 地带电而防止带电涂料粒子的附着，而且能够防止因不均匀的电荷分布所引起 的电场集中，还能够防止部分涂料的附着或堆积。
(4) 在本发明中，上述壳体部件由安装于在前侧保持上述涂料喷雾单元 而在后侧支撑该壳体部件的臂上的柱状体构成，上述罩部件做成从上述壳体部 件朝向上述臂延伸，并将该臂一并包覆的结构。
由此，由于罩部件做成从壳体部件朝向例如机器人装置等的臂延伸，并将 该臂一并包覆的结构，因此，即使在臂接地的场合，也能够防止带电涂料粒子 附着在处在接地电位的臂上。
另外，由于能够使罩部件的端部离开处在接地电位的臂，因此，即使罩部 件的表面多少被涂料污染，在罩部件的端部和臂之间带电电荷也不会漏泄。因 此，能够可靠地保持罩部件的带电状态，能够防止涂料污染的增加。
6(5) 在本发明中，上述壳体部件包括在前侧保持涂料喷雾单元的躯干部 和从该躯干部分支并安装在支撑该壳体部件的臂上的颈部，上述罩部件包括包 覆上述壳体部件的躯干部的躯干部一侧罩和包覆上述壳体部件的颈部的颈部 一侧罩。
通过采用这样的结构，能够使用躯干部一侧罩及颈部一侧罩包覆壳体部件 的外表面整体。由此，能够使躯干部一侧罩及颈部一侧罩带电从而防止带电涂 料粒子的附着。
(6) 在本发明中，上述躯干部一侧罩及颈部一侧罩使用由氟系树脂材料 构成的氟系树脂膜构件或由聚乙烯树脂构成的聚乙烯树脂膜构件形成。
由此，使用例如像四氟乙烯等的氟系树脂膜构件或由聚乙烯树脂构成的聚 乙烯树脂膜构件那样的具有憎水性的材料能够形成躯干部一侧罩等，通过憎水 作用能够防止带电涂料粒子附着在躯千部一侧罩等上。另外，通过使氟系树脂 膜构件或聚乙烯树脂膜构件带电，能够对带电涂料粒子产生相斥力。再有，由 于氟系树脂膜构件及聚乙烯树脂膜构件其吸湿性较低而体积电阻系数较大，因 此，它们所带的电荷不易漏泄。因此，能够稳定地保持躯干部一侧罩及颈部一 侧罩的带电状态。
(7 )在本发明中，上述躯干部一側罩及颈部一側罩使用在具有绝缘性的 两片绝缘膜之间夹着具有半导电性的半导电膜的层叠膜构件形成。
此时，由于电荷能在半导电膜中移动，因此，半导电膜沿着整体大致处在 同电位。受该半导电膜的稳定电位的影响，使包覆半导电膜表面的绝缘膜的表 面更均匀地带电。其结果，与不设置半导电膜的场合相比，能够使绝缘膜的表 面带更均匀的负极性电。由此，能够在绝缘膜和带电涂料粒子之间产生稳定的 相斥力，能够减少由附着涂料引起的偏向的污染。
因此，即使例如因躯干部的电位梯度而在躯干部一侧罩中局部地存在不易 带电荷的部位时，也能够使半导电膜沿着整个面处在大致相同电位，能够消除 罩部件内的电位梯度对外表面侧的绝缘膜的影响。其结果，当负离子飞来时， 能够使躯干部一侧罩中的外表面一侧的绝缘膜的整个面均勻地带电。同样地、 能够使颈部一侧罩中的外表面一侧的绝缘膜的整个面均匀地带电。
由此，由于能够使躯干部一侧罩及颈部一侧罩的整体可靠而均匀地带电，因此，能够使罩部件整体可靠地带电而防止带电涂料粒子的附着，而且能够防 止因不均匀的电荷分布所引起的电场集中，还能够防止部分涂料的附着或堆 积。
(8)在本发明中，上述躯干部一侧罩使用由氟系树脂材料构成的氟系树 脂膜构件或由聚乙烯树脂构成的聚乙烯树脂膜构件形成，上述颈部一侧罩使用 在具有绝缘性的两片绝缘膜之间夹着具有半导电性的半导电膜的层叠膜构件 形成。
这里，由于壳体部件的躯干部离开了处在接地电位的机器人装置等的臂， 因此，局部性的电位偏差较小，整体上大致处在同电位。因此，当负离子飞来 时，包覆躯干部的躯干部一侧罩沿着整体容易均匀地带电，能够容易地抑制涂 料附着到躯千部一侧罩上。
与此相反，由于壳体部件的颈部除了安装在容纳高电压发生器之处外，还 安装在例如处在接地电位的臂上，因此，在颈部的基端和前端之间产生较大的 电位梯度。由于该颈部的电位梯度，颈部一侧罩具有局部不易带电的部位。
但在本发明中，颈部一侧罩使用在两片绝缘膜之间夹着半导电膜的层叠膜 构件形成。此时，由于电荷能在半导电膜中移动，因此，半导电膜沿着整体大 致处在同电位。受该半导电膜的稳定电位的影响，能够得到使包覆半导电膜表 面的绝缘膜的表面更均匀地带电的效果。
即，当绝缘膜的表面带负极性电时，绝缘膜的背面因感应带电现象而带正 极性电。此时，由于在绝缘膜的背面设有半导电膜，因此，绝缘膜的背面的正 极性电荷通过半导电膜移动，并沿着颈部一侧罩的整体扩散。随之，附着在绝 缘膜的表面上的带负极性电的离子也由于与正极性电荷之间的库仑力沿着颈 部一侧罩的整体均匀地扩散。
其结果，与不设置半导电膜的场合相比，能够使绝缘膜的表面更均匀地带 负极性电。由此，能够在绝缘膜和带电涂料粒子之间产生稳定的相斥力，能够 减少由附着涂料引起的偏向的污染。
因此，即使因例如颈部的电位梯度而在颈部一側罩中局部地存在不易带电 的部位时，也能够使半导电膜沿着整个面处在大致相同电位。因此，通过使用 半导电膜，能够消除颈部的电位梯度对外表面侧的绝缘膜的影响。其结果，当负离子飞来时，能够使颈部一侧罩中的外表面一侧的绝缘膜的整个面均匀地带 电。由此，能够使颈部一侧罩整体可靠地带电而防止带电涂料粒子的附着，而
且能够防止不均匀的电荷分布所引起的电场集中，也能够防止部分涂料的附着
或堆积。
(9)在本发明中，上述颈部一侧罩做成从上述壳体部件的颈部朝向上述 臂延伸，并将该臂一并包覆的结构。
由此，即使在例如机器人装置等的臂接地的场合，也能够防止带电涂料粒 子附着在处于接地电位的臂上。
另外，由于能够使颈部一侧罩的端部离开处在接地电位的臂，因此，即使 颈部一侧罩的表面多少被涂料污染，在颈部一侧罩的端部和臂之间带电电荷也 不会漏泄。因此，能够可靠地保持颈部一侧罩的带电状态，能够防止涂料污染 的增力口。
(10 )在本发明中，在上述罩部件的外周側设有放出与上述带电涂料粒子 相同极性的高电压的高压放电电极。
由此，使用高压放电电极能够进行放电而放出与带电涂料粒子相同极性的 离子，从而以该相同极性的电荷使罩部件带电。另外，利用高压放电电极能够 在罩部件的外周侧形成高压静电场。因此，利用高压放电电极的静电场能够防 止带电涂料粒子靠近罩部件，而且利用带高电压的罩部件能够防止带电涂料粒 子的附着。
(11) 在本发明中，上述高压放电电极包括从上述壳体部件一侧朝向罩 部件的外周側延伸的支撑臂部；设置于该支撑臂部的前端，位于上述涂料喷雾 单元的周围，包围该罩部件的环部；以及从该环部朝向与上述被涂物相反的方 向延伸的针状或叶片状的电极部。
通过釆用这样的结构，利用包围罩部件的环部能够在罩部件的周围形成高 压静电场，能够使带电涂料粒子远离罩部件。另一方面，由于利用朝向背离被 涂物的方向延伸的电极部放出高电压，因此，能够使罩部件中背离了被涂物的 部位也带高电压。因此，能够在罩部件的较广的范围防止带电涂料粒子的附着。
(12) 在本发明中，上述涂料喷雾单元包括容纳在上述壳体部件内的气 动马达；以及位于该气动马达的前端一侧，并"^殳置成可由该气动马达旋转，而200
且前端成为涂料喷出端缘的旋转雾化头。
由此，通过利用气动马达使旋转雾化头高速旋转，能够喷雾涂料。
(13)在本发明中，上述高电压施加单元做成对上述旋转雾化头施加高电 压，对供给到旋转雾化头上的涂料直接地施加高电压的结构。
由此，能够对供给到旋转雾化头上的雾化前的涂料直接地施加高电压。另
外，由于能够不仅对旋转雾化头还能对气动马达施加高电压，因此，利用该气 动马达就能使罩部件的外表面稳定地带高电压，能够防止涂料粒子的附着。
(14 )在本发明中，上述高电压施加单元做成对位于上述罩部件的外側的 外部电极施加高电压，使从上述旋转雾化头呈雾状喷出的涂料粒子间接地带高 电压的结构。
由此，由外部电极在旋转雾化头的周围形成离子化集中区域，能够使从旋 转雾化头呈雾状喷出的涂料粒子间接地带电。另外，由施加了高电压的外部电 极能够使罩部件的外表面稳定地带电，能够防止涂料粒子的附着。


图1是表示第一实施方式的旋转雾化头型涂敷装置的纵剖^L图。
图2是;^文大表示图1中的喷雾器的周围的纵剖视图。
图3是表示第一变型例的旋转雾化头型涂敷装置的纵剖视图。
图4是表示第二实施方式的旋转雾化头型涂敷装置的正视图。
图5是在破开罩部件的状态下放大表示图4中的涂敷机的正一见图。
图6是表示图4中的涂敷机的纵剖视图。
图7是表示第二实施方式的涂敷机的图5的左侧视图。
图8是表示第三实施方式的旋转雾化头型涂敷装置的与图5相同的正3见图。
图9是放大表示图8中的a部分的主要部分放大正视图。
图IO是表示第二变型例的颈部侧罩的与图9相同的主要部分放大正视图。
图11是表示第四实施方式的旋转雾化头型涂敷装置的与图5相同的正视图。
图12是表示第三变型例的旋转雾化头型涂敷装置的与图5相同的正视图。 图13是表示第五实施方式的旋转雾化头型涂敷装置的与图5相同的正视图。
图14是表示第六实施方式的旋转雾化头型涂敷装置的纵剖视图。
图15是从图14中的箭头X V-X V方向观察到的第六实施方式的高压放
电电4及的右侧一见图。
图16是表示第四变型例的旋转雾化头型涂敷装置的纵剖视图。
图17是从图16中的箭头XVII-XVII方向观察到的第四变型例的高压放电
电极的右侧视图。
图18是在破开罩部件等的状态下表示第七实施方式的旋转雾化头型涂敷 装置的正视图。
图19是在破开罩部件等的状态下表示第八实施方式的旋转雾化头型涂敷 装置的正3见图。
图20是在破开罩部件等的状态下表示第五变型例的旋转雾化头型涂敷装 置的与图19相同的正视图。
具体实施例方式
下面，作为本发明的实施方式的静电涂敷装置列举旋转雾化头型涂敷装置 为例并按照附图进行详细说明。
首先，图l及图2表示第一实施方式。图中，标号l是作为朝向处于接地 电位的被涂物(未图示)喷雾涂料的涂料喷雾单元的喷雾器，该喷雾器1由下 述的气动马达2、旋转雾化头3等构成。
标号2是由导电性金属材料构成的气动马达，该气动马达2由马达壳体 2A和借助于静压空气轴承2B可旋转地支撑于该马达壳体2A内的中空的转轴 2C以及固定于该转轴2C的基端一侧的空气涡轮2D构成。并且，通过向空气 涡轮2D供给驱动空气，气动马达2使转轴2C和旋转雾化头3以例如 3000~100000rpm高速i走转。
标号3是安装在气动马达2的转轴2C的前端一侧的;^走转雾化头，该旋转 雾化头3由例如金属材料或导电性树脂材料构成。并且，旋转雾化头3在由气 动马达2高速旋转的状态下，通过利用下述的供料管4供给涂料，利用离心力 从前端一侧的喷出端缘3A呈雾状喷出该涂料。另外，旋转雾化头3借助于气 动马达2等连接在下述的高电压发生器7上。由此，在进行静电涂敷的场合，能够对比旋转雾化头3整体施加高电压，能够使流过这些表面的涂料直接地带
高电压。
标号4是穿过转轴2C内设置的供料管，该供料管4的前端一侧从转轴2C 的前端突出而延伸到旋转雾化头3内。另外，在供料管4内设有涂料通道5， 而且该涂料通道5借助于变色阀装置等连接在涂料供给源及清洗稀料供给源 (均未图示)上。另外，在供料管的中间部位形成有下述的阀体6A离开就位 的阀座4A。由此，供料管4在涂敷时通过涂料通道5朝向旋转雾化头3供给 来自涂料供给源的涂料，而且在清洗时、变色时等供给来自清洗稀料供给源的 清洗流体(稀料、空气等)。
此外，供料管4不限定于本实施方式，例如也可以做成内筒形成有涂料通 道，外筒配置有清洗稀料通道的双层筒状。另外，涂料通道5不限定于如本实 施方式那样通过供料管4内，也可以根据喷雾器1的种类采用各种通道方式。
标号6是设置在涂料通道5的中间部位上的例如常闭型的涂料供给阀。该 涂料供给阀6由在涂料通道5内延伸且前端在阀座4A上离就位的阀体6A; 位于该阀体6A的基端一侧并设置在液压缸6B内的活塞6C;将设置于液压缸 6B内的阀体6A向阀关闭方向加力的阀簧6D;以及在液压缸6B内"^殳置于与 阀簧6D相反一侧的受压室6E构成。并且，就涂料供给阀6而言，通过将供 给阀驱动空气(控制空气)供给受压室6E,则克服阀簧6D而打开阀体6A， 容许涂料在涂料通道5内流通。
标号7是作为连接在气动马达2上的高电压施加单元的高电压发生器，该 高电压发生器7通过由多个电容器、二极管(均未图示)构成的多级式整流电 路(所谓科克罗夫特电路)而构成。另外，高电压发生器7使从高电压控制装 置8供给的直流的电源电压升压而发生例如-30~ - 150kV的高电压。此时， 就高电压发生器7而言，由于设定了与高电压控制装置8供给的电源电压相应 发生的高电压，因此，输出电压(高电压)由高电压控制装置8所控制。并且， 高电压发生器7借助于高压电缆7A连接在气动马达2及旋转雾化头3上，通 过该旋转雾化头3使涂料直接地带高电压。
标号9是安装有气动马达2和高电压发生器7的壳体部件。该壳体部件9 利用例如POM(聚甲醛)、PET(聚对苯二曱酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二曱酸乙烯
12酯)、PP(聚丙烯)、HP-PE(高压聚乙烯)、HP-PVC(高压聚氯乙烯)、PEI(聚醚亚 胺)、PES(聚醚砜)、聚曱基戊烯等的绝缘树脂材料形成大致圓柱状。
并且，壳体部件9具有圓筒状的外表面9A，而且其后端9B做成较大直 径的凸缘状。另外，在壳体部件9的前侧形成有容纳气动马达2的气动马达容 纳孔9C，并在壳体部件9的后侧形成有容纳高电压发生器7的高电压发生器 容纳孔9D。
标号10是与壳体部件9的外表面9A隔着间隙设置的筒状的罩部件。并 且，罩部件10作为具有高绝缘性、非吸水性的绝缘性树脂材料，使用例如 PTFE(聚四氟乙烯)、POM(聚曱醛)或实施了表面憎水处理的PET(聚对苯二曱 酸二乙醇酯)等形成。另外，罩部件10为了保持机械强度，例如以0.1~5mm 左右厚度做成筒状。再有，在罩部件10的前端一侧设有呈环状向内圆周侧突 出并封闭壳体部件9的前端一侧的前封闭部件11 。
这里，就罩部件10而言，后端一側安装在壳体部件9的较大直径的后端 9B上，前端一侧安装在前封闭部件11上。但罩部件10和壳体部件9彼此在 径向面对面的部位(罩部件10的轴向中间部位)大致沿着整个面与壳体部件9 隔离。其结果，在罩部件10和壳体部件9之间形成横截面为环状的环状空间 12。由此，环状空间12大致沿着整个面包围气动马达2及高电压发生器7的 外周侧。并且，为了防止从罩部件10流向壳体部件9的漏电流，在罩部件IO 和壳体部件9之间以例如5mm以上的间隔尺寸形成环状空间12。
标号13是喷出整形空气的整形空气环，该整形空气环13以包覆旋转雾化 头3的外周侧的方式借助于前封闭部件11设置在罩部件10的前端一侧。并且， 整形空气环13作为与罩部件10大致相同的材料，使用例如PTFE、 POM或实 施了表面憎水处理的PET等做成筒状。另外，在整形空气环13上穿设有多个 空气喷出孔13A,该空气喷出孔13A与设置在壳体部件9内的整形空气通道 14连通。并且，通过整形空气通道14向空气喷出孔13A供给整形空气，空气 喷出孔13A将该整形空气朝向从旋转雾化头3呈雾状喷出的涂料喷出。由此， 整形空气对从旋转雾化头3呈雾状喷出来的涂料粒子的喷雾图形进行整形。
第一实施方式的旋转雾化头型涂敷装置具有如上所述的结构，下面对使用 了该涂敷装置的涂敷动作进行说明。喷雾器1利用气动马达2使旋转雾化头3高速旋转，并在该状态下通过供 料管4向旋转雾化头3供给涂料。由此，喷雾器1利用旋转雾化头3旋转时的 离心力使涂料微粒化，并使之作为涂料粒子喷雾。另外，从整形空气环13供 给整形空气，通过该整形空气控制由涂料粒子构成的喷雾图形。
另夕卜，在旋转雾化头3上，借助于气动马达2施加由高电压发生器7产生 的高电压。由此，供给到旋转雾化头3上的涂料通过旋转雾化头3直接地带高 电压，同时，成为带电涂料粒子沿着形成于旋转雾化头3和被涂物之间的静电 场飞行，涂敷附着在被涂物上。
然而一般来讲，相对于空气的体积电阻系数可假定为无穷大，由各种绝缘 性树脂材料(电介质材料)形成的壳体部件9的体积电阻系数为1012~1016Qm 程度。因此，壳体部件9的电阻低于空气的电阻。
与此相反，在第一实施方式中，由于做成在壳体部件9和罩部件IO之间 沿着这些壳体部件9和罩部件IO互相面对面的部位的整个面设置环状空间12 的结构。因此，能够减少电阻低于空气的壳体部件9与罩部件IO接触的部位。 由此，由于能够减少带高电压的罩部件10外表面的电荷通过壳体部件9的漏 泄，因而能够保持罩部件IO的带电状态，能够防止带电涂料粒子的附着。
另外，在第一实施方式中，由气动马达2和旋转雾化头3构成喷雾器1。 此时，带电涂料粒子有从旋转雾化头3向壳体部件9的外周侧喷出并在壳体部 件9周围旋浮的倾向。另外，在对如汽车的车内那样的封闭空间进行涂敷时， 有浮游的带电涂料粒子靠近壳体部件9一侧，并容易附着的倾向。与此相反， 在本实施方式中，由于通过环状空间12能够保持罩部件IO的带电状态，因而 能够对由罩部件10的电荷所致的浮游的带电涂料粒子作用库伦排斥力，能够 抑制涂料粒子附着到包覆喷雾器1的罩部件10上。
再有，由于高电压发生器7做成对气动马达2施加高电压的结构。因此， 通过气动马达2能够稳定地使罩部件10的外表面带高电压，能够防止涂料粒 子的附着。
此外，在上述第一实施方式中，罩部件IO和整形空气环13由不同部件形 成。但本发明不限定于此，例如也可以如图3所示的第一变形例那样，将罩部 件10'和整形空气环13'做成一体。另外，在第一实施方式中，整形空气环13使用绝缘树脂材料形成。但是， 本发明不限定于此，例如也可以使用导电性金属材料形成整形空气环。在这种 场合，在由金属材料构成的整形空气环上借助于气动马达施加与涂料相同极性 的高电压。由此，由于整形空气环作为相斥电极起作用，因此，能够防止涂料 粒子附着在整形空气环上。
下面，图4~图7表示第二实施方式的旋转雾化头型涂敷装置。第二实施 方式的特征在于，壳体部件由在前后方向延伸并在前侧保持涂料喷雾单元的躯 干部和由该躯干部分支了的颈部构成，而罩部件由包覆壳体部件的躯干部的躯 干部一侧罩和包覆上述壳体部件的颈部的颈部侧罩构成。
图中，标号21是用于进行自动涂敷作业的机器人装置，该机器人装置21 用来执行使用了下述的涂敷机31的涂敷作业。并且，机器人装置21大致由底 盘22和可旋转且可摆动地设置在该底盘22上并具有多个关节的机器人臂 23(手臂)构成。并且，机器人装置21使涂敷机31相对被涂物A移动，而且连 接在地线上。
标号31是安装在机器人装置21上的盒式涂敷机，该涂敷机31大致由下 述的喷雾器32、壳体部件35、盒42等构成。
标号32是作为向处于接地电位的被涂物A呈雾状喷出涂料的涂料喷雾单 元的喷雾器，喷雾器32由下述的气动马达33、旋转雾化头34等构成。
标号33是由导电性金属材料构成的气动马达，该气动马达33由马达壳体 33A和借助于静压空气轴承33B可旋转地支撑于该马达壳体33A内的中空的 转轴33C以及固定于该转轴33C的基端一侧的空气涡轮33D构成。并且，利 用通过下述的空气通道39向空气涡轮33D供给驱动空气，气动马达33以例 如3000 100000rpm使转轴33C和旋转雾化头34高速旋转。
标号34是安装在气动马达33的转轴33C的前端一侧的旋转雾化头，该 旋转雾化头34由例如金属材料或导电性树脂材料构成。并且，旋转雾化头34 在由气动马达33高速旋转的状态下，通过下述的供料管44供给涂料，利用离 心力从前端一侧的喷出端缘34A呈雾状喷出该涂料。另外，在旋转雾化头34 上通过气动马达33等连接有下述的高电压发生器45。由此，在进行静电涂敷 的场合，能够对旋转雾化头34整体施加高电压，能够使流过这些表面的涂料直接地带高电压。
标号35是用于安装气动马达33等的壳体部件。该壳体部件35与第一实 施方式的壳体部件9相同地由例如POM(聚曱醛)、PET(聚对苯二曱酸二乙醇 酯)、PEN(聚萘二价酸乙烯酯)、PP(聚丙烯)、HP-PE(高压聚乙烯)、HP-PVC(高 压聚氯乙烯)、PEI(聚醚亚胺)、PES(聚醚砜)、聚曱基戊烯等的绝缘树脂形成。
另外，壳体部件35由轴向(前后方向)延伸的圆筒状的躯干部36和从该 躯干部36的轴向的中间位置朝向外周侧倾斜地分支的颈部37构成。
而且在躯干部36的后侧形成有用于安装下述的盒42的储料罐43的储料罐安 装部36B。另外，在躯干部36内，沿轴向延伸地形成有通过气动马达容纳孔 36A和储料罐安装部36B的中心位置的供料管贯通孔36C。
另一方面，在颈部37内形成有容纳下述的高电压发生器45的高电压发生 器容纳孔37A。并且，颈部37的前端使用由绝缘性树脂材料构成的筒状的连 接部件38安装在机器人装置21的机器人臂23的前端。再有，在壳体部件35 内形成有向气动马达33供给驱动空气的空气通道39,而且形成有向下述盒42 供给涂料排出量控制用推压液体的推压液体通道40。
标号41是以围绕旋转雾化头34的方式设置于壳体部件35的躯干部36 的前端一侧的整形空气环，该整形空气环41使用例如导电性金属材料形成， 并与气动马达33电连接。另外，在整形空气环41上穿设有多个空气喷出孔 41A,该空气喷出孔41A向从旋转雾化头34呈雾状喷出的涂料喷出整形空气。
标号42是向旋转雾化头34供给涂料的涂敷用的盒，该盒42大致由作为 沿轴向(前后方向)延伸的圆筒体(液压缸)形成的储料罐43和从该储料罐 43向轴向延伸的供料管44和将上述储料罐43内分隔成涂料容纳室和推压液 体容纳室的活塞(均未图示)等构成。
另外，盒42以供料管44穿过供料管贯通孔36C内的状态安装于壳体部 件35的储料罐安装部36B上。并且，在进行涂敷时，通过使推压液体通过壳 体部件35的推压液体通道40而供给到推压液体容纳室，从而使活塞滑动位移， 通过供料管44向旋转雾化头34喷出储料罐43内的涂料。另外，在填充涂料 时，将盒42从储料罐安装部36B拆卸后安装在涂料填充装置(未图示)上，
16并使涂料通过供料管44填充到储料罐43的涂料容纳室内。
标号45是作为安装在壳体部件35的颈部37内部的高电压施加单元的高 电压发生器，该高电压发生器45,其输入一侧借助于机器人装置21连接在外 部的高电压控制装置46上，输出一侧连接在气动马达33上。并且，高电压发 生器45通过由例如多个电容器、二极管(均未图示)构成的多级式整流电路 (所谓科克罗夫特电^各)构成。
另外，高电压发生器45对从高电压控制装置46供给的直流的电源电压进 行升压而发生例如-30~-150kV的高电压。此时，就高电压发生器45而言， 由于是4艮据高电压控制装置46控制的电源电压来设定所产生的高电压，因此， 输出电压(高电压)可以由高电压控制装置46控制。并且，高电压发生器45 借助于高压电缆45A并通过气动马达33及旋转雾化头34使涂料直接地带高 电压。
标号47是i殳置成包覆壳体部件35的外表面的罩部件，该罩部件47作为 具有高绝缘性、非吸水性的氟系绝缘树脂，使用例如包括PTFE(聚四氟乙烯)、 ETFE(乙烯与四氟乙烯的共聚物)等的氟系树脂膜构件形成。另外，罩部件47 由包围躯干部36的外表面36D的躯干部一侧罩48和包围颈部37的外表面37B 的颈部一侧罩49构成。并且，各个罩48、 49,通过将具有例如0.1 5mm左右 的厚度尺寸的树脂膜构件弄圆而分别做成筒状。
这里，躯干部一侧罩48从躯干部36的周围向后方延伸。由此，躯干部一 侧罩48在包覆躯干部36的外表面36D的同时，也包覆盒42的储料罐43的 外表面。另外，躯干部一侧罩48安装于设置在躯干部36的前后方向的两端侧 上的圆环状的凸缘部50上。另一方面，颈部一侧罩49安装于设置在颈部37 的长度方向的中部位置的圆环状的凸缘部51和设置在颈部37的前端位置的连 接部件38上。
并且，躯干部一侧罩48中与躯干部36的外表面36D互相面对的部位， 除了与凸缘部50接触的少许部位以夕卜，大致沿着整个面与躯干部36隔开。另 外，罩部件47的颈部一侧罩49中与颈部37的外表面37B互相面对的部位， 除了与凸缘部51、连接部件38接触的少许部位以外，大致沿着整个面与颈部 37隔开。由此，在躯千部36和躯干部一侧罩48之间形成冲黄截面为环状的环状空间 52,而且在颈部37和颈部一侧罩49之间也形成横截面为环状的环状空间52。 因此，在罩部件47和壳体部件35之间大致沿着整个面形成环状空间52。其 结果，环状空间52大致沿着整个面包围气动马达33及高电压发生器45的外 周侧。并且，为了防止从罩部件47流向壳体部件35的漏电流，在罩部件47 和壳体部件35之间以例如5mm以上的间隔尺寸形成环状空间52。
标号53是设置于躯干部一侧罩48的外周侧的高压放电电极，该高压放电 电极53使用导电性材料形成，由下述的支撑臂部54和环部55构成。
标号54是辐射状地设置于整形空气环41的周围的支撑臂部，该支撑臂部 54从壳体部件35向躯干部一侧罩48的外周侧沿着径向延伸。并且，在整形 空气环41的周围以等间距设置有例如四条支撑臂部54，以支撑环部55。
标号55是设置于支撑臂部54的前端上的环部，该环部55使用例如金属 等的导电性材料做成圆环状。另外，环部55位于气动马达33的周围，并包围 躯干部一侧罩48的前侧。并且，环部55做成比躯干部一侧罩48的外经还大 的圆形，配置成与气动马达33的转轴33C为同轴的大致同心圆状。由此，环 部55沿其整个圆周与躯干部一侧罩48之间的距离大致一定。并且，环部55 借助于支撑臂部54、整形空气环41连接在气动马达33上。由此，对环部55 施加由高电压发生器45产生的高电压，环部55进行放电，释放出与带电涂料 粒子相同极性的离子。
第二实施方式的旋转雾化头型涂敷装置具有如上所述的结构，下面对作为 涂敷装置的动作进行说明。
若使用传送装置等将被涂物A配置在机器人装置21的附近，则机器人装 置21根据预先存储的示教动作，进行示教再现动作，使涂敷机31移动到被涂 物A附近。
此时，涂敷机31利用气动马达33使旋转雾化头34高速旋转，在该状态 下，通过供料管44向旋转雾化头34供给储料罐43内的涂料。由此，涂敷机 31由旋转雾化头34旋转时的离心力使涂料微粒化，喷雾成作为涂料粒子。另 外，从整形空气环41供给整形空气，通过该整形空气控制由涂料粒子构成的 喷雾图形。另外，借助于气动马达33对旋转雾化头34施加由高电压发生器45产生 的高电压。由此，供给到旋转雾化头34上的涂料通过旋转雾化头34直接地带 高电压，同时，成为带电涂料粒子而沿着形成于旋转雾化头34和被涂物A之 间的静电场飞行，涂敷附着在处于接地电位的被涂物A上。
另外，在第二实施方式中，做成在躯干部一侧罩48的外周侧设置高压放 电电极53的结构。因此，来自高电压发生器45的高电压借助于气动马达33 等施加到环部55上，并从环部55放电。
由此，高压放电电极53放出与带电涂料粒子相同极性的离子，并能够极 力使罩部件47带具有相同极性的电荷。另外，高压放电电极53能够使通过环 部55的放电而使带电量衰减的涂料粒子再次带电。其结果，能够在再次带电 的涂料粒子与高压放电电极53或罩部件47之间作用相斥力，能够可靠地防止 涂料粒子附着到罩部件47上。
这样，在第二实施方式中，做成在壳体部件35和罩部件47之间沿着这些 壳体部件35和罩部件47互相面对的部位的大致整个面设置环状空间52的结 构。
一般来讲，相对空气的体积电阻系数可^f叚定为无穷大，由各种绝缘性树脂 材料(电介质材料)形成的壳体部件35的体积电阻系数为10、10"Qm程度。 因此，壳体部件35的电阻低于空气电阻。
与此相反，由于在壳体部件35和罩部件47之间设置环状空间52，因而， 由该环状空间52能够减少壳体部件35与罩部件47接触的部位。因此，由于 能够减少带高电压的罩部件47外表面的电荷通过壳体部件35漏泄，因而能够 保持罩部件47的带电状态，能够防止带电涂料粒子的附着。
另外，在本实施方式中，在涂敷过程中从旋转雾化头34喷雾的一部分带 电涂料粒子有在罩部件47的外周侧悬浮的倾向。但由于通过环状空间52能够 保持罩部件47的带电状态，因而能够对因罩部件47的电荷而悬浮的带电涂料 粒子作用库伦相斥力，能够抑制涂料粒子附着到包覆喷雾器32的罩部件47 上。
再有，高电压发生器45做成对气动马达33、旋转雾化头34、整形空气环 41等施加高电压的结构。因此，通过气动马达33等能够稳定地使罩部件47的外表面带高电压，能够防止涂料粒子附着。
尤其是在第二实施方式中，由于罩部件47由包覆壳体部件35的躯干部 36的躯千部一侧罩48和包覆壳体部件35的颈部37的颈部一侧罩49构成， 因此，能够使用躯干部一侧罩48及颈部一侧罩49包覆壳体部件35的外表面 整体。由此，能够使躯干部一侧罩48和颈部一侧罩49带电并防止带电涂料粒 子的附着。
另外，由于罩部件47使用氟系绝缘树脂膜构件形成，因此，能够使用例 如具有憎水性的PTFE等形成罩部件47,并由于憎水作用能够防止带电涂料粒 子附着到罩部件47上。另外，通过使氟系绝缘树脂膜构件带电，能够对带电 涂料粒子作用相斥力。此外，氟系绝缘树脂膜构件由于吸湿性较低而体积电阻 系数较大，因此，在这些部件上所带的电荷不易漏泄。因此，能够稳定地保持 罩部件47的带电状态。
另外，在涂料附着在罩部件47上的场合，薄膜状的罩部件47能够从壳体 部件35上容易地剥下并更换。由此，与清洗壳体部件35相比，能够缩短涂敷 机31的维修保养时间，能够提高涂敷作业的生产效率。
另外，在第二实施方式中，由于做成在躯干部一侧罩48的外周側设置高 压放电电极53的结构，因此，来自高电压发生器45的高电压借助于气动马达 33、整形空气环41等施加到环部55上并放电。因此，高压方文电电极53放出 与带电涂料粒子相同极性的离子，并能够极力使罩部件47带具有相同极性的 电荷。另外，高压放电电极53能够使因环部55的放电而带电量衰减的涂料粒 子再次带电。
其结果，能够在再次带电的涂料粒子与高压放电电极53或罩部件47之间 作用相斥力。因此，由该斥力能够防止带电涂料粒子靠近罩部件47，而且通 过带高电压的罩部件47能够防止带电涂料粒子附着。
另外，由于高压放电电极53由支撑臂部54及环部55构成，因此，由包 围躯干部一側罩48的环部55能够在罩部件47的周围形成高压静电场，能够 使带电涂料粒子远离罩部件47。再有，由于环部55包围躯干部一侧罩48，因 而与省略了高压放电电极53的场合相比，通过环部55的高压放电，能够在较 广的范围使罩部件47带高压的电荷。由此，能够在罩部件47的较广的范围防止带电涂料粒子附着。
图8及图9表示第三实施方式的旋转雾化头型涂敷装置，第三实施方式的 特征在于，躯干部一侧罩^f吏用由氟系树脂材料构成的氟系树脂膜构件形成，颈 部 一侧罩使用在具有绝缘性的两片绝缘膜之间夹着具有半导电性的半导电膜 的层叠膜构件形成。此外，在第三实施方式中，对于与第二实施方式相同的构 成要素标上相同符号并省略其说明。
标号61是设置成包覆壳体部件35的外表面的罩部件，该罩部件61由包 围躯干部36的外表面36D和储料罐43的躯干部一侧罩62和包围颈部37的 外表面37B的颈部一侧罩63构成。
这里，躯干部一侧罩62与第二实施方式的躯干部一侧罩48相同地使用例 如包括PTFE等的氟系树脂膜构件形成。
另一方面，颈部一侧罩63使用在具有绝缘性的两片绝缘膜63A、 63B之 间夹着具有半导电性的半导电膜63C的层叠膜构件形成。这时，绝缘膜63A、 63B使用例如包括PTFE等的氟系树脂形成，其体积电阻系数设定为例如1016 Qm以上。另一方面，半导电膜63C作为电阻比绝缘膜63A、 63B低的材料， 使用例如体积电阻系数为10"Qm以下的聚乙烯等^f脂形成。并且，这些膜 63A、 63B、 63C的厚度尺寸分别i殳定为例如0.1 1.0mm左右，优选设定为 0.1 0.3mm左右。
这里，躯干部一側罩62安装于设置在躯干部36的前后方向的两端侧的凸 缘部50上。另外，颈部一侧罩63安装于设置在颈部37的长度方向的中部位 置的凸缘部51上和设置在颈部37的前端位置的连接部件38上。并且，躯干 部一侧罩62中与躯干部36的外表面36D互相面对的部位，除了与凸缘部50 接触的少许部位以外，大致沿着整个面与躯干部36隔开。
另外，颈部一侧罩63中与颈部37的外表面37B互相面对的部位，除了 与凸缘部51、连接部件38接触的少许部位以外，大致沿着整个面与颈部37 隔开。由此，在罩部件61和壳体部件35之间，与第二实施方式的环状空间 52相同地大致沿着整个面形成环状空间64。由此，环状空间64大致沿着整个
面包围气动马达及高电压发生器的外周侧。
另外，颈部一侧罩63的前端部朝向颈部37的前端延伸并与机器人臂23接触。但在颈部一侧罩63的前端部，通过去除半导电膜63C而在半导电膜63C 和机器人臂23之间形成空间。即，如图9所示，相对颈部一侧罩63的绝缘膜 63A、 63B与机器人臂23接触，半导电膜63C以例如10mm以上的间距尺寸 离开机器人臂23。由此，颈部一侧罩63防止半导电膜63C所带的电荷朝向成 为接地件的机器人臂23放电。
这样，第三实施方式也能得到与第二实施方式相同的作用效果。尤其是在 第三实施方式中，躯干部一侧罩62使用氟系树脂膜构件形成，颈部一侧罩63 使用层叠膜构件形成。此时，喷雾器32、整形空气环41及高压放电电极53 由高电压发生器45施加高电压。因此，靠近喷雾器32等的躯干部一侧罩62 容易带电，能够容易地抑制涂料附着到躯干部一侧罩62上。
与此相反，离开喷雾器32等的颈部一侧罩63有不易带电的倾向。另外， 即使使电子或负离子流均匀地撞击到罩部件61上，也不见得电荷均匀地附着 在罩部件61的表面上。即，附着在罩部件61的表面上的电荷的均匀性较大地 依赖于罩部件61内的电位。此时，就壳体部件35的颈部37而言，相对于基 端一侧由于高电压发生器45而处在高电位，前端一侧由于机器人臂23而处在 接地电位。因此，在颈部一侧罩63中，电荷的均匀性受到颈部37的电位梯度 的阻碍。因此，有在颈部一侧罩63中靠近喷雾器32等的部位容易带电，而离 开喷雾器32等的部位不易带电的倾向。
然而，在第三实施方式中，颈部一侧罩63使用在两片绝缘膜63A、 63B 之间夹着半导电膜63C的层叠膜构件形成。此时，半导电膜63C与绝缘膜63A、 63B相比，其体积电阻系数小，电荷容易移动。在直流电场中，半导电膜63C 与绝缘膜63A、 63B相比，其电阻极低，沿着整个面大致处在同电位。受该半 导电膜63C的稳定电位的影响，能够得到绝缘膜63A的表面更均匀地带电的 效果。
即，当绝缘膜63A的表面带负极性电时，绝缘膜63A的背面因感应带电 现象而带正极性电。此时，由于在绝缘膜63A的背面设有半导电膜63C,因 此，绝缘膜63A的背面的正极性电荷^t通过半导电膜63C移动，并沿着颈部 一侧罩63的整体扩散。随之，附着在绝缘膜63A的表面上的带负极性电的离 子由于与正极性电荷之间的库仑力也沿着颈部一侧罩63的整体均匀地扩散。其结果，与不设置半导电膜63C的场合相比，能够在绝缘膜63A的表面 得到带更均匀的负极性电。因此，当负离子飞来时，能够使外表面一侧的绝缘 膜63A的整个面带均匀的电荷。
由此，能够使颈部一侧罩63整体可靠地带电而防止涂料粒子附着，而且 能够防止因不均匀的电荷分布所引起的电场集中。因此，能够在绝缘膜63A 与带电涂料粒子之间产生稳定的相斥力，能够防止局部的涂料的附着或堆积。
此外，在第三实施方式中，颈部一側罩63的前端部做成通过去除半导电 膜63C而4吏半导电膜63C和机器人臂23之间绝缘的结构。但本发明不限定于 此，例如，如图IO所示第二变型例，颈部一侧罩63'的前端部也可以做成通 过使两片绝缘膜63A' 、 63B'熔接而使半导电膜63C'和机器人臂23之间绝缘 的结构。
图11表示第四实施方式的旋转雾化头型涂敷装置。第四实施方式的特征 在于，颈部 一侧罩做成从壳体部件的颈部向机器人臂延伸并包覆该机器人臂的 结构。此外，在第四实施方式中，对于与第二实施方式相同的构成要素标上相 同符号并省略其说明。
标号71是设置成包覆壳体部件35的外表面的罩部件，该罩部件71由包 围躯干部36的外表面36D和储料罐43的外表面的躯干部一侧罩72和包围颈 部37的外表面37B的颈部一侧罩73构成。并且，躯干部一侧罩72与第二实 施方式中的躯千部一侧罩48相同地使用例如包括PTFE等的氟系树脂膜构件形 成。另一方面，颈部一侧罩73与第三实施方式中的颈部一侧罩63大致相同地 由在具有绝缘性的两片绝缘膜之间夹着具有半导电性的半导电膜的层叠膜构 件形成。
这里，躯干部一侧罩72安装于设置在躯干部36的前后方向的两端侧的凸 缘部50上。另外，颈部一侧罩73安装于设置在颈部37的长度方向的中部位 置的凸缘部51和设置在颈部37的前端位置的连接部件38上。并且，躯干部 一侧罩72中与躯干部36的外表面36D互相面对的部位，除了与凸缘部50接 触的少许部位以外，大致沿着整个面与躯干部36隔开。
另外，颈部一侧罩73中与颈部37的外表面37B互相面对的部位，除了 与凸缘部51、连接部件38接触的少许部位以外，大致沿着整个面与颈部37隔开。由此，在罩部件71和壳体部件35之间，与第二实施方式的环状空间 52相同地大致沿着整个面形成环状空间74。由此，环状空间74大致沿着整个 面包围气动马达及高电压发生器的外周侧。
另外，颈部一侧罩73从颈部37向机器人臂23延伸并包覆机器人臂23 的前端一侧。再有，颈部一侧罩73做成从基端一侧向前端一侧逐渐扩开的锥 体状。即，颈部一侧罩73做成与机器人臂23的间距尺寸随着靠近处在接地电 位的机器人臂23而变大的结构。由此，颈部一侧罩73充分地确保了与机器人 臂23的距离，防止了朝向带了电荷的机器人臂23放电、漏泄。
这样，第四实施方式也能得到与第二、第三实施方式相同的作用效果。尤 其是在第四实施方式中，做成使颈部一侧罩73的端部从壳体部件35的颈部 37朝向接地件即机器人臂23伸长，将颈部一侧罩73套在机器人臂23上的结 构。因此，颈部一侧罩73的端部不是与接地件即机器人臂23接触而是隔开。
因此，即使颈部一侧罩73的表面多少被涂料污染，在颈部一侧罩73的端 部和机器人臂23之间也没有带电电荷漏泄。另外，由于颈部一侧罩73包覆壳 体部件35的颈部37，因此，颈部一侧罩73的里面不会直接地暴露在涂料粒 子悬浮的外界。因此，颈部一侧罩73的里面不会被涂料污染，而且带电电荷 也不会从颈部一侧罩73的里面漏泄。因此，能够可靠地保持颈部一侧罩73 的带电状态，能够防止涂料污染的增加。
另一方面，例如，如第三实施方式，在颈部一侧罩63的端部接触了机器 人臂23的场合，因附着在颈部一侧罩63的表面上的涂料，使颈部一侧罩63 的表面的电阻下降。由此，通过与接地件即机器人臂23的接触部位，颈部一 侧罩63的带电电荷容易漏泄，颈部一侧罩63和带电涂料之间的相斥力降低， 涂料容易附着。
另外，由于通过颈部一侧罩73包覆机器人臂23的外周侧，因此，即使在 机器人臂23接地的场合，也能够防止带电涂料粒子附着到处在接地电位的机 器人臂23上。
此外，在第四实施方式中，颈部一侧罩73做成与机器人臂23的间距尺寸 随着靠近机器人臂23而逐渐变大的锥体状。但本发明不限定于此，例如，如 图12所示的第三变型例，颈部一侧罩73'也可以做成与机器人臂23的间距尺
24寸一定的筒状。
下面，图13表示第五实施方式的旋转雾化头型涂敷装置。第五实施方式 的特征在于，使用层叠膜形成了罩部件整体。此外，在第五实施方式中，对于 与第二实施方式相同的构成要素标上相同符号并省略其说明。
标号81是设置成包覆壳体部件35的外表面的罩部件，该罩部件81与第 三实施方式的颈部一侧罩63大致相同，由在具有绝缘性的两片绝缘膜之间夹 着具有半导电性的半导电膜的层叠膜构件形成。另外，罩部件81由包围躯干 部36的外表面36D的4区干部一侧罩82和包围颈部37的外表面37B的颈部一 侧罩83构成。并且，在罩部件81和壳体部件35之间，与第二实施方式的环 状空间52相同，大致沿着整个面形成有环状空间84。
这样，第五实施方式也能得到与第二、第三、第四实施方式相同的作用效 果。尤其是在第五实施方式中，由于通过层叠膜构件形成了罩部件81,因此， 即使由于例如壳体部件35等的电位梯度而在罩部件81中局部地存在不易带电 荷的部位时，也能够使罩部件81的半导电膜沿着整个面处在大致相同电位。 因此，通过使用半导电膜能够消除壳体部件35等的电位梯度的影响。
其结果，当负离子飞来时，能够使罩部件81中外表面一侧的绝缘膜的整 体可靠而均匀地带电。由此，能够使罩部件81整体可靠地带电而防止带电涂 料粒子的附着，而且能够防止因不均匀的电荷分布引起的电场集中，还能够防 止部分涂料的附着或堆积。
下面，图14及图15表示第六实施方式的旋转雾化头型涂敷装置，第六实 施方式的特征在于，做成在高压放电电极的环部设置了朝向与被涂物相反的方 向延伸的针状电极部的结构。此外，在第六实施方式中，对于与第二实施方式 相同的构成要素标上相同符号并省略其说明。
标号91是设置于躯干部一侧罩48的外周侧的高压放电电极，该高压放电 电极91使用导电性材料形成，由下述的支撑臂部92、环部93、电极部94构 成。
标号92是辐射状地设置于整形空气环41的周围的支撑臂部，该支撑臂部 92从壳体部件35朝向躯干部一侧罩48的外周侧沿径向延伸。并且，在整形 空气环41的周围以等间距设置有例如四条支撑臂部92，以支撑环部93。标号93是设置于支撑臂部92的前端上的环部，该环部93使用例如金属 等导电性材料做成圓环状。另外，环部93位于气动马达33的周围，包围躯干 部一侧罩48的前侧。并且，环部93做成比躯干部一侧罩48的外径还大的圆 形，配置成与气动马达33的转轴33C同轴的大致同心圆状。由此，环部93 沿其整个圆周与躯干部一侧罩48之间的距离为大致一定。并且，环部93借助 于支撑臂部92、整形空气环41连接在气动马达33上。由此，对环部93施加 由高电压发生器45产生的高电压。
标号94是设置在环部93上的电极部，该电极部94由从环部93朝向与被 涂物相反的方向(后侧)延伸并由金属等导电材料构成的针状电极形成。另外， 沿着环部93的整个圆周以等间距排列设有多个电极部94。并且，电极部94 的朝向配设为与气动马达的轴线(转轴)平行或在俯角为10° 、仰角为20° 的范围内。
这样，第六实施方式也能得到与第二、第三、第四、第五实施方式相同的 作用效果。尤其是在第六实施方式中，由于做成在环部93上设置了针状的电 极部94的结构，因而能够使电场集中在电极部94的前端，从而能够容易且稳 定地进行高电压放电。另外，由于电极部94在离开被涂物的方向延伸，因此， 通过在电极部94的前端进行高电压放电，从而能够使直到罩部件47的后侧都 带高电压的电荷。由此，能够在罩部件47的较广的范围防止带电涂料粒子的 附着。
此外，在第六实施方式中，做成由针状电极形成电极部94,在环部93上 设置多个电极部94的结构。但本发明不限定于此，也可以做成例如，如图16 及图17所示的第四变型例的^L电环的结构。即，；改电环也可以由环部93'和 沿着该环部93'的整个圆周呈叶片状并向后方突出的电极部94'构成。在这种 场合，只要将一片叶片弯折成环状即可。在这种场合，叶片状的电极部94'既 可以做成夹着环部93'设置在接近被涂物的一侧(前侧)和背离被涂物的一侧 (后侧)双方的结构，也可以做成仅设置在远离净皮涂物的一侧(后侧)的结构。
下面，图18表示第七实施方式的旋转雾化头型涂敷装置，本实施方式的 特征在于，做成将不具有分支部分的壳体部件安装在机器人臂上的结构。此外， 在第七实施方式中，对于与第二实施方式相同的构成要素标上相同符号并省略其说明。
标号101是第七实施方式的涂敷机，该涂敷机101安装于机器人臂23的 前端，大致由喷雾器32、壳体部件102等构成。
标号102是第七实施方式的壳体部件，该件壳体部件102与第一实施方式 的壳体部件9大致相同地由绝缘性树脂材料做成大致圓柱形，而且安装有喷雾 器32和高电压发生器45。另外，在壳体部件102的前侧形成有容纳气动马达 33的气动马达容纳孔102A，而且在壳体部件102的后侧形成有容纳高电压发 生器45的高电压发生器容纳孔102B。
另夕卜，在壳体部件102的前端一侧安装有由导电性金属材料构成的整形空 气环41，而且壳体部件102的后端一侧安装于机器人臂23的前端。再有，在 整形空气环41的外周侧安装有由支撑臂部54和环部55构成的高压放电电极 53。
标号103是包覆壳体部件102的外表面102C并设置成筒状的罩部件，该 罩部件103与例如第二实施方式的罩部件47大致相同地使用氟系树脂膜构件 做成筒状。并且，罩部件103沿着壳体部件102朝向机器人臂23延伸。由此， 罩部件103与第四实施方式的罩部件71相同地包覆壳体部件102的外表面 102C，而且也包覆机器人臂23的外表面。
另夕卜，罩部件103安装于设置在壳体部件102的前后方向的两端侧的圆环 状的凸缘部104上。并且，罩部件103中与壳体部件102的外表面102C互相 面对的部位，除了与凸缘部104接触的少许部位以外，大致沿着整个面与壳体 部件102隔开。由此，在罩部件103和壳体部件102之间大致沿着整个面形成 横截面为环状的环状空间105。由此，环状空间105大致沿着整个面包围气动 马达33及高电压发生器45的外周侧。
这样，第七实施方式也能得到与第二、第四实施方式相同的作用效果。
下面，图19表示第八实施方式的旋转雾化头型涂敷装置，本实施方式的 特征在于，高电压发生器估文成对位于罩部件的外侧的外部电极施加高电压的结 构。此外，在第八实施方式中，对于与第二实施方式相同的构成要素标上相同
符号并省略其说明。
标号111是第八实施方式的涂敷机，该涂敷机111安装于机器人臂23的前端，大致由喷雾器32、壳体部件112等构成。
标号112是第八实施方式的壳体部件，该壳体部件112由绝缘性树脂材料 做成大致圆柱形，而且安装有喷雾器32。另外，在壳体部件102的前侧形成 有容纳气动马达33的气动马达容纳孔112A。再有，在壳体部件112的前端一 侧安装有整形空气环41，而且壳体部件112的后端一侧安装于机器人臂23的 前端。
标号113是包覆壳体部件112的外表面112B并设置成筒状的罩部件，该 罩部件113与例如第二实施方式的罩部件47大致相同地使用氟系树脂膜构件 做成筒状。并且，罩部件113沿着壳体部件112朝向机器人臂23延伸。由此， 罩部件113包覆壳体部件112的外表面102B，而且也包覆机器人臂23的外表 面。
另夕卜，罩部件113安装于设置在壳体部件112的前后方向的两端侧上的圆 环状的凸缘部114上。并且，罩部件113中与壳体部件112的外表面102B互 相面对的部位，除了与凸缘部114接触的少许部位以外，大致沿着整个面与壳 体部件112隔开。由此，在罩部件113和壳体部件112之间大致沿着整个面形 成横截面为环状的环状空间115。由此，环状空间115大致沿着整个面包围气 动马达33及高电压发生器45的外周侧。
标号116是设置在壳体部件112的外周侧的外部电极，该外部电极116由 下述的支撑臂117、电极支撑部118、针状电极119构成。
标号117是设置于壳体部件112的后侧的多条支撑臂，该支撑臂117配置 成相对气动马达33的转轴33C呈辐射状，并从壳体部件112朝向径向外侧延 伸。
标号118是设置于支撑臂117的前端上的电极支撑部，该电极支撑部118 从支撑臂117朝向前侧延伸，其前端配置在旋转雾化头34的周围。另外，在 电极支撑部118的前端突出设有针状电极119。并且，针状电极119借助于电 极支撑部118、支撑臂117、机器人臂23连接在外部的高电压发生器45上， 施加由高电压发生器45产生的高电压。
这样，第八实施方式也能得到与第二实施方式相同的作用效果。尤其是在 第八实施方式中，高电压发生器45做成对位于罩部件113的外侧的外部电极116施加高电压的结构，因此，由外部电极116在旋转雾化头34的周围形成 离子化集中区域，可以使从旋转雾化头34呈雾状喷出的涂料粒子间接地带电。 另夕卜，由施加了高电压的外部电极116能够^吏罩部件113的外表面稳定地带高 压电，能够防止涂料粒子的附着。
此外，在第六 第八实施方式中，虽然罩部件47、 103、 113使用氟系树脂 膜构件形成，但也可以由在两片绝缘膜之间夹着具有半导电性的半导电膜的层 叠膜构件形成。
另外，在第二、第六 第八实施方式中，虽然罩部件47、 103、 113使用氟 系树脂膜构件形成，但也可以使用由聚乙烯树脂构成的聚乙烯树脂膜构件形 成。同样，在第三、第四实施方式中，虽然躯干部一侧罩62、 72使用氟系树 脂膜构件形成，但也可以使用聚乙烯树脂膜构件形成。
另外，在第五、第六实施方式中，虽然罩部件81、 47的颈部一侧罩83、 49做成仅包覆壳体部件35的颈部37的结构，但与第四实施方式相同，也可 以做成还包覆机器人臂23的前端一侧的结构。
另外，在第三 第五实施方式中，虽然颈部一侧罩63、 73、罩部件81做 成使用在两片绝缘膜63A、 63B之间夹着半导电膜63C的层叠膜构件的结构。 但本发明不限定于此，例如只要能够防止从半导电膜的放电，也可以做成使用 在两片绝缘膜中省略了壳体部件一侧(内侧)的绝缘膜的层叠膜构件的结构。
另外，在第二 第八实施方式中，虽然做成使用导电性的整形空气环41 的结构，但也可以与第 一 实施方式相同，做成安装绝缘性的整形空气环的结构。
另夕卜，在第二 第七实施方式中，虽然做成在整形空气环41的外周侧设置 高压放电电极53、 91的结构，但也可以做成省略了高压放电电极的结构。
另外，在第八实施方式中，罩部件113做成包覆壳体部件112的周围及机 器人臂23的结构。但是，本发明不限定于此，也可以如图20所示的第五变形 例那样，罩部件113M故成除了包覆壳体部件112的周围及机器人臂23而外， 还包覆外部电极116的支撑臂117及电极支撑部118的结构。由此，能够防止 涂料粒子附着在外部电极116上。
另外，在上述第二 第八实施方式中，涂敷机31、 101、 111的壳体部件 35、 102、 112做成安装在向多个方向移动的机器人装置21的机器人臂23上
29的结构。但是，本发明不限定于此，也可以做成例如将壳体部件安装在沿单一 方向往复运动的往复机构的臂上的结构。再有，也可以^t成例如，将壳体部件 安装在如涂敷支架那样不移动的固定了的臂上。
再有，在上述各个实施方式中，举例说明了作为静电涂敷装置应用于使用
旋转雾化头3、 34喷雾涂料的旋转雾化头型涂敷装置(旋转雾化式静电涂敷装 置)上的情况。但是，本发明不限定于此，也可以应用于例如空气雾化式静电 涂敷装置、液压雾化式静电涂敷装置等采用了旋转雾化以外的雾化方式的静电 涂敷装置上。
权利要求
1.一种静电涂敷装置，包括由气动马达和可旋转地设置在该气动马达的前端一侧的旋转雾化头构成，并将供给到该旋转雾化头上的涂料向被涂物呈雾状喷出的涂料喷雾单元；由绝缘材料形成并在容纳上述气动马达的同时保持该涂料喷雾单元的壳体部件；由绝缘材料形成并包覆该壳体部件的外表面且设置成筒状的罩部件；以及使从上述涂料喷雾单元呈雾状喷出的涂料粒子带高压电，并使带电涂料粒子涂敷附着在被涂物上的高电压施加单元；其特征在于上述壳体部件包括在前侧保持涂料喷雾单元的躯干部和从该躯干部分支并安装在支撑该壳体部件的臂上的颈部，上述罩部件包括包覆上述壳体部件的躯干部的躯干部一侧罩和包覆上述壳体部件的颈部的颈部一侧罩，在上述壳体部件和罩部件之间，在这些壳体部件和罩部件互相面对的部位设置由两个绝缘材料所形成的横截面为环状的环状空间，该环状空间做成沿着整个面包围上述壳体部件和罩部件互相面对的部位的结构。
2. 根据权利要求1所述的静电涂敷装置，其特征在于上述躯干部一侧罩及颈部一侧罩使用由氟系树脂材料构成的氟系树脂膜 构件或由聚乙烯树脂构成的聚乙烯树脂膜构件形成。
3. 根据权利要求1所述的静电涂敷装置，其特征在于 上述躯干部一侧罩及颈部一侧罩使用在具有绝缘性的两片绝缘膜之间夹着具有半导电性的半导电膜的层叠膜构件形成。
4. 根据权利要求1所述的静电涂敷装置，其特征在于 上述躯干部一侧罩使用由氟系树脂材料构成的氟系树脂膜构件或由聚乙烯树脂构成的聚乙烯树脂膜构件形成，上述颈部一侧罩使用在具有绝缘性的两片绝缘膜之间夹着具有半导电性的半导电膜的层叠膜构件形成。
5. 根据权利要求l、 2、 3或4所述的静电涂敷装置，其特征在于 上述颈部一侧罩^L成从上述壳体部件的颈部朝向上述臂延伸，并将该臂一并包覆的结构。
6. 根据权利要求1所述的静电涂敷装置，其特征在于 在上述罩部件的外周侧设有放出与上述带电涂料粒子相同极性的高电压的高压放电电极。
7. 根据权利要求6所述的静电涂敷装置，其特征在于 上述高压;^丈电电极包括从上述壳体部件一侧朝向罩部件的外周侧延伸的支撑臂部；设置于该支撑臂部的前端，位于上述涂料喷雾单元的周围，包围该 罩部件的环部；以及从该环部朝向与上述被涂物相反的方向延伸的针状或叶片 状的电极部。
8. 根据权利要求1所述的静电涂敷装置，其特征在于上述高电压施加单元做成对上述旋转雾化头施加高电压，对供给到旋转雾 化头上的涂料直接地施加高电压的结构。
9. 根据权利要求1所述的静电涂敷装置，其特征在于 上述高电压施加单元做成对位于上述罩部件的外侧的外部电极施加高电压，使从上述旋转雾化头呈雾状喷出的涂料粒子间接地带高电压的结构。
全文摘要
本发明涉及做成在施加了高电压的状态下喷雾涂料的静电涂敷装置。在壳体部件(9)前侧安装由气动马达(2)及旋转雾化头(3)构成的喷雾器(1)，在壳体部件(9)后侧安装借助于气动马达(2)等对涂料施加高电压的高电压发生器(7)。另外，壳体部件(9)的外表面(9A)被罩部件(10)包覆。并且，罩部件(10)的轴向两端侧分别安装在壳体部件(9)的轴向两端侧，在罩部件(10)和壳体部件(9)之间形成圆筒状的环状空间(12)。由该环状空间(12)，能够减少带高电压的罩部件(10)的外表面的电荷通过壳体部件(9)漏泄。
文档编号B05B5/04GK101590456SQ20091014001
公开日2009年12月2日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年8月1日
发明者山田幸雄 申请人:Abb株式会社