静电涂装装置制造方法
【专利摘要】在气动马达(3)的前端侧安装旋转雾化头(4)。在旋转雾化头(4)的后侧设置形成有空气喷出孔(10、11)的修整空气环(9)。修整空气环(9)由导电材料形成且接地。在旋转雾化头(4)的周围设置外部电极(13)。设置覆盖气动马达(3)的外周侧并由绝缘材料构成的薄膜制罩(17)。在设于修整空气环(9)的外周侧的适配器(16)上以能够更换的方式安装半导电部件(21)。半导电部件(21)的后端部(21B)与薄膜制罩(17)的前端部(19D)接触。半导电部件(21)的前端部(21C)与修整空气环(9)接触。
【专利说明】静电涂装装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及以施加了高电压的状态对涂料进行喷雾的静电涂装装置。
【背景技术】
[0002]一般地，作为静电涂装装置，例如公知有如下装置，其具备:在气动马达的前侧以由该气动马达能够旋转的方式设置的旋转雾化头；设置在旋转雾化头的周围的外部电极；以及向外部电极施加高电压而使从旋转雾化头喷射的涂料粒子间接地带有高电压的高电压发生器(专利文献1、2)。
[0003]专利文献I中公开了如下结构，即、在壳体部件安装气动马达并且用由绝缘材料构成的罩覆盖壳体部件以及外部电极。专利文献2中公开了如下结构，S卩、在旋转雾化头的后侧设置具备空气喷出孔的修整空气环，并且使修整空气环接地。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:国际公开第2007/015335号
[0007]专利文献2:国际公开第2010/131541号
【发明内容】
[0008]然而，在专利文献I的静电涂装装置中，若向外部电极施加负的高电压，则在外部电极的前端附近产生电晕放电形成的电晕离子。因此，罩的外表面带有放电的负离子的负极性。
[0009]此时，罩的前端部分以与修整空气环接触或接近的状态配置。在该状态下，如专利文献2的静电涂装装置那样，若使修整空气环接地，则在罩的前端部分，在与修整空气之间反复电荷的放电和充电，具有容易劣化的倾向。
[0010]另一方面，考虑涂装装置的轻型化、维修保养的容易性，优选罩使用廉价且成形性良好的厚度为Irnm以下的绝缘树脂薄膜。但是，在将这种绝缘树脂薄膜用于罩的情况下，存在如下问题，例如由于数小时程度的静电涂装，在罩的前端部分产生劣化引起的破裂或脱落。
[0011]本发明是鉴于上述的现有技术的问题而提出的，本发明的目的在于提供能够抑制罩的劣化、提高耐久性的静电涂装装置。
[0012](I).根据本发明，是一种静电涂装装置，具备:马达；在该马达的前侧以由该马达能够旋转的方式设置的旋转雾化头；设置在该旋转雾化头的周围的外部电极；以及向该外部电极施加高电压而使从上述旋转雾化头喷射的涂料粒子间接地带有高电压的高电压施加机构，上述静电涂装装置的特征在于，还具备:设于上述旋转雾化头的后侧且接地的接地部件；由绝缘材料形成且覆盖上述马达的外周侧的薄膜制罩；以及由半导电材料形成，且一端部与该薄膜制罩接触，并且另一端部与上述接地部件接触的半导电部件。
[0013]根据该结构，在外部电极的附近产生电晕放电引起的电晕离子，形成该电晕离子引起的负的离子化范围(圏域)。因此，从旋转雾化头喷射的涂料粒子通过离子化范围而带有负的高电压，成为带电涂料粒子。
[0014]另一方面，薄膜制罩的外表面带电成放电的负离子的负极性带电。在此，做成如下结构:在旋转雾化头的后侧设置接地部件，并且半导电部件的一端部与薄膜制罩接触，半导电部件的另一端部与接地部件接触。由此，虽然薄膜制罩所带的电荷向半导电部件放电，但与向接地部件直接放电相比，不会成为在短时间集中的大的电流，而成为缓慢的电流。其结果，能够抑制薄膜制罩的劣化，提高耐久性。
[0015]并且，来自外部电极的离子容易集中于与接地部件接触的半导电部件。但是，与金属材料相比，半导电部件的体积电阻率、表面电阻率成为高的电阻体，在半导电部件形成电位梯度，成为电位高的状态。此时，半导电部件以与带电涂料粒子相同的极性带电，因此与接地部件相比，难以附着带电涂料粒子，能够抑制脏污。
[0016](2).根据本发明，在上述旋转雾化头的后侧，设置形成有喷出修整空气的空气喷出孔的修整空气环，该修整空气环使用导电材料而形成，构成接地的上述接地部件。
[0017]根据该结构，由于修整空气环构成接地部件，因此无需为了仅使半导电部件21的前端部21C接地而设置其它的部件。而且，由于在接地的修整空气环的周围也产生放电，因此能够向空气喷出孔的周围供给离子，能够通过修整空气促进涂料粒子的带电。
[0018](3).根据本发明，在上述修整空气环上设置由绝缘材料或半导电材料构成的适配器，上述半导电部件以能够更换的方式安装于该适配器。
[0019]根据该结构，由于在修整空气环上设置由绝缘材料或半导电材料构成的适配器，因此能够提高薄膜制罩与修整空气环之间的绝缘性，抑制它们之间的直接的放电。由于半导电部件的另一端部与修整空气环接触，因此与薄膜制罩相比，成为与大地接近的电位，难以附着涂料粒子。此时，由于半导电部件以能够更换的方式安装于适配器，因此能够容易地仅更换容易脏污的半导电部件，与一起更换半导电部件和薄膜制罩双方的情况相比，能够提高维修保养性。
[0020](4).根据本发明，在上述修整空气环上，且在与上述半导电部件的一端部和另一端部之间的中途部位对置的位置，设置内侧卡合部，在上述半导电部件上，设置与上述修整空气环的内侧卡合部卡合的外侧卡合部，上述半导电部件以上述外侧卡合部与上述内侧卡合部卡合的状态能够更换地安装于上述修整空气环。
[0021]根据该结构，由于在修整空气环上设置内侧卡合部，并且在半导电部件上设置外侧卡合部，因此能够以外侧卡合部与内侧卡合部卡合的状态将半导电部件能够更换地安装于修整空气环。因此，能够容易地仅更换容易脏污的半导电部件，与一起更换半导电部件和薄膜制罩双方的情况相比，能够提高维修保养性。
[0022](5).根据本发明，上述外部电极由电极支撑臂和设于该电极支撑臂且从上述高电压施加机构施加高电压的针状电极构成，上述薄膜制罩除了覆盖上述马达以外还覆盖上述外部电极的电极支撑臂，上述外部电极的针状电极从形成于上述薄膜制罩的电极用开口露出。
[0023]根据该结构，由于外部电极的针状电极从形成于薄膜制罩的电极用开口露出，因此能够将来自针状电极的离子供给至涂料粒子。薄膜制罩除了马达以外，还覆盖外部电极的电极支撑臂，因此能够防止电极支撑臂的粘污而保持为洁净。
[0024](6).根据本发明，上述马达支撑于壳体部件，上述薄膜制罩由安装于该壳体部件的筒状的后罩、和安装于该后罩的前侧且覆盖上述马达的筒状的前罩构成。
[0025]根据该结构，即使在薄膜制罩上附着有涂料粒子，也能够通过分离前罩和后罩而从壳体部件拆下薄膜制罩。因此，能够容易地更换薄膜制罩，从而能够提高维修保养性。
[0026](7)根据本发明，上述马达支撑于壳体部件，上述壳体部件具备覆盖上述外部电极的电极罩部，上述薄膜制罩由安装于该电极罩部的前侧且覆盖上述马达的筒状的前罩构成。
[0027]根据该结构，即使在前罩上附着有涂料粒子，也能够通过从电极罩部分离前罩而从壳体部件拆下前罩。因此，能够容易地更换前罩，从而能够提高维修保养性。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是表示本发明的第一实施方式的旋转雾化头型涂装装置的立体图。
[0029]图2是表示分解了图1中的旋转雾化头型涂装装置的后罩、前罩和半导电部件的状态的分解立体图。
[0030]图3是表示图1中的旋转雾化头型涂装装置的剖视图。
[0031]图4是放大表示图3中的修整空气环以及半导电部件的周围的主要部分放大剖视图。
[0032]图5是从前方放大表示半导电部件的主视图。
[0033]图6是从图5中的箭头V1- VI方向观察半导电部件的剖视图。
[0034]图7是表示第二实施方式的旋转雾化头型涂装装置的与图4相同的位置的主要部分放大剖视图。
[0035]图8是表示分解了第三实施方式的旋转雾化头型涂装装置的前罩和半导电部件的状态的分解立体图。
[0036]图9是表示第三实施方式的旋转雾化头型涂装装置的与图3相同的位置的剖视图。
【具体实施方式】
[0037]以下，作为本发明的实施方式的静电涂装装置，以旋转雾化头型涂装装置为例，根据附图进行详细说明。
[0038]图1至图6表示本发明的静电涂装装置的第一实施方式。
[0039]图中，符号I表示第一实施方式的旋转雾化头型涂装装置(以下称为涂装装置I)。如图2、图3所示，该涂装装置I构成为包含后述的喷雾器2、壳体部件6、修整空气环9、外部电极13、高电压发生器15、薄膜制罩17、半导电部件21。
[0040]符号2表示朝向处于接地电位的被涂装物(未图示)喷射涂料的喷雾器。该喷雾器2构成为包含后述气动马达3、旋转雾化头4。
[0041]气动马达3用于对旋转雾化头4进行旋转驱动，该气动马达3例如由铝合金等导电金属材料构成并且接地。如图3所示，气动马达3由马达壳体3A、经由静压空气轴承3B能够旋转地支撑于马达壳体3A内的中空的旋转轴3C、以及固定于旋转轴3C的基端侧的空气涡轮3D构成。气动马达3通过向空气涡轮3D供给驱动空气，从而使旋转轴3C和旋转雾化头4以例如3000?150000rpm高速旋转。
[0042]旋转雾化头4能够旋转地设置在气动马达3的前侧。即、该旋转雾化头4安装于气动马达3的旋转轴3C的前端侧。旋转雾化头4例如由铝合金等导电金属材料形成并且通过气动马达3而接地。在旋转雾化头4形成有位于其外周侧的前端部分并用于放出涂料的涂料放出端缘4A。由此，旋转雾化头4在由气动马达3而高速旋转的状态下，若通过后述的进给管5而向旋转雾化头4供给涂料，则利用离心力将该涂料从涂料放出端缘4A喷射。
[0043]进给管5插通设于旋转轴3C内，该进给管5的前端侧从旋转轴3C的前端突出并向旋转雾化头4内延伸。在进给管5内设有涂料通路(未图示)，该涂料通路经由换色阀装置等与涂料供给源以及清洗流体供给源(均未图示)连接。由此，在涂装时，进给管5通过涂料通路将来自涂料供给源的涂料朝向旋转雾化头4供给。另一方面，在清洗时、换色时等，进给管5将来自清洗流体供给源的清洗流体(稀释剂、空气等)朝向旋转雾化头4供给。
[0044]壳体部件6容纳气动马达3并且在前端侧配置有旋转雾化头4。该壳体部件6例如由绝缘树脂材料形成为大致圆柱状。在壳体部件6的前侧形成有容纳气动马达3的马达容纳孔6A。将马达壳体3A安装于该马达容纳孔6A内，从而气动马达3支撑于壳体部件6。
[0045]空气通路部件7以覆盖壳体部件6的前侧部位的外周面的方式设置。该空气通路部件7使用例如与壳体部件6相同的绝缘树脂材料而形成为筒状。在空气通路部件7与壳体部件6之间，形成有用于供给第一修整空气的第一空气通路8。
[0046]符号9表示朝向旋转雾化头4的外周面喷出修整空气的修整空气环。该修整空气环9位于旋转雾化头4的后方并设置在壳体部件6的前端侧。修整空气环9例如使用导电金属材料而形成为筒状，并且通过气动马达3接地。由此，修整空气环9构成本发明的接地部件。此外，修整空气环9既可以直接接地、也可以经由电阻而间接地接地。
[0047]如图4所示，在修整空气环9的外周面9A形成有用于安装适配器16的多个槽部9B。这些多个槽部9B沿周向等间隔分离地配置。在修整空气环9的前端部分，通过使径向内侧部分向前方突出而形成有台阶部9C。
[0048]在修整空气环9形成有第一空气喷出孔10和第二空气喷出孔11。第一空气喷出孔10相比修整空气环9的台阶部9C配置在径向内侧部分(前侧突出部分)，并沿旋转雾化头4的涂料放出端缘4A设有多个。这些第一空气喷出孔10以圆环状配设。各空气喷出孔10与设置在壳体部件6和空气通路部件7之间的第一空气通路8连通。通过空气通路8向各第一空气喷出孔10供给第一修整空气，空气喷出孔10朝向旋转雾化头4的涂料放出端缘4A的附近喷出第一修整空气。
[0049]第二空气喷出孔11与第一空气喷出孔10 —起形成于修整空气环9。各第二空气喷出孔11相比第一空气喷出孔10位于径向内侧且设有多个，这些第二空气喷出孔11以圆环状配设。各第二空气喷出孔11与设置在壳体部件6的第二空气通路12连通。由此，通过空气通路12向第二空气喷出孔11供给与修整空气相同的压力或不同的压力的第二修整空气，第二空气喷出孔11朝向旋转雾化头4的背面喷出该第二修整空气。
[0050]由此，第一、第二修整空气剪切从旋转雾化头4放出的涂料的液丝以促进涂料粒子的形成，并且对从旋转雾化头4喷雾而成的涂料粒子的喷雾图形进行整形。此时，通过适当调整第一修整空气的压力和第二修整空气的压力，能够将喷雾图形变更为所希望的大小、形状。
[0051]符号13表不设置在壳体部件6的外周侧的外部电极。如图2所不,该外部电极13安装于在壳体部件6的后侧配置的凸边状的支撑部件14。该支撑部件14使用例如与壳体部件6相同的绝缘树脂材料而形成，从壳体部件6朝向径向外侧突出。外部电极13位于支撑部件14的突出端侧(外径侧)并沿周向等间隔地设有例如八个。这八个外部电极13配置成与旋转雾化头4同轴的环状，并沿以旋转轴3C为中心的圆配置。此外，外部电极13并不限于八个，可以是九个以上，也可以是七个以下。
[0052]在此，外部电极13由从支撑部件14朝向前侧以长尺寸的棒状延伸的电极支撑臂13A、和设置在电极支撑臂13A的前端的针状电极13B构成。电极支撑臂13A使用例如与壳体部件6、支撑部件14相同的绝缘树脂材料而形成，其前端作为旋转雾化头4的周围而配置在旋转雾化头4的后方外周侧。另一方面，针状电极13B使用例如金属等导电材料形成为前端成为自由端的针状，配置于在电极支撑臂13A的前端所设的浅底的容纳凹部内。该针状电极13B经由设于电极支撑臂13A内的电阻(未图示)与后述的高电压发生器15连接。
[0053]八个针状电极13B配置成与旋转雾化头4同轴的环状，并设置在沿着以旋转轴3C为中心直径尺寸较大的大径圆的位置。八个针状电极13B与修整空气环9相比，配置在喷雾器2的后侧。由此，外部电极13通过在针状电极13B产生电晕放电，使从旋转雾化头4喷射的涂料粒子带有负的高电压。
[0054]高电压发生器15与外部电极13连接，该高电压发生器15构成对外部电极13进行施加的高电压施加机构。该高电压发生器15例如使用多级式整流电路(所谓科克罗夫特电路)构成，与外部电极13的各针状电极13B电连接。并且，高电压发生器15产生例如由一 1kV?一 150kV的直流电压构成的高电压，并将该高电压向外部电极13的各针状电极13B供给。
[0055]适配器16设于修整空气环9，该适配器16由绝缘材料或半导电材料形成。具体而言，适配器16形成为环状，覆盖修整空气环9的外周面9A地安装于修整空气环9。在适配器16的外周侧整周地形成有用于安装后述的半导电部件21的环状的卡合槽部16A。
[0056]并且，在适配器16的内周侧，且在与修整空气环9的槽部9B对应的位置，设有朝向径向内侧突出的多个突起16B。这些多个突起16B在周向等间隔地配置。
[0057]在将适配器16安装于修整空气环9时，从前方朝向后方向修整空气环9的外周侧压入适配器16，在该状态下使适配器16沿周向旋转规定角度。由此，适配器16的突起16B插入修整空气环9的槽部9B，两者卡合，适配器16被安装于修整空气环9。通过进行与以上相反的操作，能够从修整空气环9拆下适配器16。
[0058]此外，适配器16由突起16B和槽部9B构成的卡合机构，相对于修整空气环9能够安装、拆下。但是，本发明并不限于此，也可以在适配器16的内周侧形成内螺纹，并且在修整空气环9的外周侧形成外螺纹，对它们进行螺纹拧紧固定。并且，如果不需要拆下适配器16，则也可以将适配器16固定于修整空气环9。
[0059]符号17表示覆盖气动马达3的外周侧的薄膜制罩。该薄膜制罩17使用例如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)等绝缘树脂材料而形成。薄膜制罩17由厚度尺寸为2mm以下、优选具有0.1mm?1.5mm左右的厚度尺寸的树脂薄膜形成。为了降低材料成本，在能够确保薄膜制罩17的机械强度的范围，薄膜制罩17的厚度尺寸尽可能薄的材料为宜。在此，薄膜制罩17由安装于壳体部件6的筒状的后罩18、和安装于后罩18的前侧且覆盖气动马达3的筒状的前罩19构成。
[0060]薄膜制罩17的材料具有难燃性、自熄性，并且考虑加工性、耐溶剂性而适当选择。若考虑对薄膜制罩17进行真空成形的情况，则在使用水性涂料时，优选使用例如聚氯乙烯(PVC)，在使用溶剂系涂料时，作为耐溶剂性优异的材料，优选例如由聚丙烯(PP)形成。
[0061]后罩18具备:形成为圆筒状且固定于壳体部件6的固定部18A ；以及从固定部18A的前端朝向前方以钟状扩开地延伸的扩开部18B。固定部18A使用例如螺栓、锁销等固定机构(未图示)安装于支撑部件14的外周侧，并固定于壳体部件6。此时，在扩开部18B的内部配置有八个电极支撑臂13A。并且，在扩开部18B的前侧开口端设有向径向外侧扩展的凸缘部18C。
[0062]前罩19具备:位于后部外周侧并形成为圆板状的圆板部19A ;以及与圆板部19A的内周缘连续地形成且朝向前方延伸的圆筒部19B。在圆板部19A，且在与外部电极13的前端部分对应的位置形成有电极用开口 20。外部电极13的针状电极13B从该电极用开口20朝向前侧露出。如图3所示，针状电极13B的前端优选例如从电极用开口 20以Imm?1mm左右的突出尺寸d突出。
[0063]在圆板部19A的后侧开口端，形成有位于其内周侧并在整周延伸的环状的装配槽部19C。在该装配槽部19C内插入后罩18的凸缘部18C。由此，前罩19装配于后罩18的前侧。另一方面，通过向前方拉拽前罩19，能够使后罩18的凸缘部18C弹性地变形，从而使凸缘部18C与装配槽部19C分离。由此，能够从后罩18拆卸前罩19。
[0064]圆筒部19B包含壳体部件6、空气通路部件7在内覆盖气动马达3的外周侧。圆筒部19B的前端部19D在径向上与修整空气环9分离的位置配置在修整空气环9的后端周边。即、薄膜制罩17不与修整空气环9接触，在薄膜制罩17与修整空气环9之间形成有径向或轴向的间隙。
[0065]符号21表由半导电材料形成的半导电部件。该半导电部件21使用例如表面电阻率为1ltl?107Ω或体积电阻率为18?105Ωπι的半导电树脂材料而形成。具体而言，半导电部件21使用例如在非晶形.聚对苯二甲酸乙二醇酯(A - PET)中混合半导电树脂而成的半导电树脂片、在两张聚丙烯(PP)薄膜之间夹有聚苯乙烯半导电薄膜的三层树脂薄膜等而形成。半导电部件21具有例如2mm以下、优选0.1mm?1.5mm左右的厚度尺寸，形成为从前方朝向后方扩开的大致圆锥状或大致圆筒状。此外，半导电部件21也可以通过在例如与薄膜制罩17相同的树脂材料中配合导电原料而由具有半导电性的树脂材料形成。
[0066]在半导电部件21的前、后方向的中间位置，形成有朝向径向内侧突出的多个(例如五个)卡合突起21A。这些多个卡合突起21A朝向周向沿适配器16的卡合槽部16A以圆弧状延伸，并且在周向上相互以等间隔配置。若半导电部件21朝向适配器16从前方向后方被压入，则这些多个卡合突起21A插入适配器16的卡合槽部16A。由此，半导电部件21安装于适配器16的外周侧。若向前方拉拽半导电部件21，则卡合突起21A弹性地变形，卡合突起21A从卡合槽部16A拔出。由此，能够从适配器16拆卸半导电部件21。
[0067]半导电部件21的成为一端部的后端部21B与前罩19的前端部19D接触。具体而言，半导电部件21的后端部2IB从外侧覆盖前罩19的前端部19D，与该前端部19D面接触，且电导通。
[0068]另一方面，半导电部件21的成为另一端部的前端部21C与修整空气环9接触。具体而言，半导电部件21的前端部21C作为朝向径向内侧延伸的环状的平板而形成，与设置在修整空气环9的前方外周侧的台阶部9C的端面面接触，且电导通。
[0069]此外，半导电部件21的后端部21B与前罩19的前端部19D面接触，半导电部件21的前端部21C与修整空气环9的台阶部9C面接触。但是，本发明并不限于此，如果半导电部件21的后端部21B与前罩19的前端部19D相互电连接，则它们也可以线接触或点接触。同样，半导电部件21的前端部21C与修整空气环9的台阶部9C也可以线接触或点接触。为了在修整空气环9与前罩19之间加大半导电部件21的电阻，使半导电部件21的前端与后端线接触或点接触为宜。另一方面，为了可靠地进行电连接，半导电部件21与修整空气环9或前罩19面接触为宜。
[0070]第一实施方式的涂装装置I具有如上所述的结构，以下对使用该涂装装置I进行涂装作业时的动作进行说明。
[0071]首先，通过气动马达3使旋转雾化头4高速旋转，在该状态下，通过进给管5向旋转雾化头4供给涂料。由此，喷雾器2利用旋转雾化头4旋转时的离心力使涂料微粒化，且作为涂料粒子进行喷雾。此时，从设于修整空气环9的第一、第二空气喷出孔10、11供给第一、第二修整空气，由这些修整空气控制由涂料粒子构成的喷雾图形。
[0072]在此，向外部电极13的针状电极13B并由高电压发生器15施加负的高电压。因此，在针状电极13B与成为接地电位的被涂装物之间总是形成有静电场。由此，在针状电极13B的前端产生电晕放电，在旋转雾化头4的周围产生伴随电晕放电的离子化范围。其结果，从旋转雾化头4喷射的涂料粒子通过离子化范围，从而间接地带有高电压。带有高电压的涂料粒子(带电涂料粒子)沿形成于针状电极13B与被涂装物之间的静电场飞行，涂敷在被涂装物上。
[0073]接着，对由半导电部件21得到的抑制薄膜制罩17的劣化、脏污等的效果进行说明。
[0074]在此，例如对省略了半导电部件21的情况进行叙述。该情况下，由绝缘材料构成的薄膜制罩17的表面由于来自外部电极13的离子而碰撞带电，电位上升。此时，在带电的薄膜制罩17和接地的修整空气环9中，电位差放大，若不能维持绝缘状态，则产生放电。在空气中产生数微秒的脉冲放电，因带电而积蓄的能量在短时间放出。
[0075]由此，引起伴随放电的电子的碰撞、电流引起的局部的焦耳的发热、等离子体产生的臭氧的生成、伴随从激励状态向基态的过渡的电磁波放出等。由于这些现象，在薄膜制罩17那样的周边材料产生氧化、分子量的减少、劣化。尤其是，修整空气环9、旋转雾化头4的电位固定为接地电位，而且引入来自外部电极13的电力线，因此离子粒子集中。其结果，位于修整空气环9、旋转雾化头4的附近的薄膜制罩17的前端部19D与其他部位相比容易带电，劣化的进展变得显著。
[0076]相对于此，在第一实施方式中，用半导电部件21覆盖由绝缘材料构成的薄膜制罩17的前端部19D和由导电材料构成的修整空气环9的边界。由此，使半导电部件21的后端部21B与薄膜制罩17的前端部19D接触，并且使半导电部件21的前端部21C与修整空气环9的台阶部9C接触并接地。
[0077]该情况下，虽然薄膜制罩17所带的电荷向半导电部件21放电，但不会成为如向由导电材料构成的修整空气环9放电时那样的在短时间集中的大的电流，而是成为缓慢的电流。因此，可抑制薄膜制罩17的劣化。另一方面，伴随来自薄膜制罩17的放电，在半导电部件21也流动电流，该电流在数十μ A以下。因此，不用担心半导电部件21自身因电流的通电而带来实用上劣化。
[0078]并且，修整空气环9位于接地电位，因此来自外部电极13的离子容易集中于与修整空气环9接触的半导电部件21。但是，半导电部件21与金属材料相比，成为体积电阻率、表面电阻率高的电阻体，因此在半导电部件21形成电位梯度，与修整空气环9相比，成为电位高的状态。此时，半导电部件21以与带电涂料粒子相同的极性带电，因此与修整空气环9相比，带电涂料粒子变得难以附着，能够抑制脏污。
[0079]因此，根据第一实施方式，使半导电部件21的后端部21Β与薄膜制罩17接触，使半导电部件21的前端部21C与修整空气环9接触，因此能够由半导电部件21来防止薄膜制罩17与修整空气环9之间的放电，抑制薄膜制罩17的劣化，提高耐久性。除此以外，由于能够使半导电部件21以与带电涂料粒子相同的极性带电，因此能够抑制带电涂料粒子的附着。
[0080]由于修整空气环9接地，因此不需要为了使半导电部件21的前端部21C接地而设置其它的部件。并且，由于在接地的修整空气环9的周围也产生放电，因此能够向空气喷出孔10、11的周围供给离子，能够通过修整空气促进涂料粒子的带电。
[0081]在修整空气环9设置由绝缘材料或半导电材料构成的适配器16。由此，即使将薄膜制罩17的前端部19D配置于修整空气环9的周围时，也能够提高薄膜制罩17与修整空气环9之间的绝缘性，而抑制它们之间的直接的放电。
[0082]另一方面，半导电部件21的前端部21C由于与修整空气环9电接触，因此与薄膜制罩17相比，半导电部件21成为与大地接近的电位，涂料粒子容易附着。但是，由于半导电部件21能够更换地安装于适配器16，因此能够容易地仅更换脏污的半导电部件21，能够提高维修保养性。
[0083]外部电极13的针状电极13Β由于从形成于薄膜制罩17的电极用开口 20露出，因此能够向涂料粒子供给来自针状电极13Β的离子。该薄膜制罩17除了气动马达3以外还覆盖外部电极13的电极支撑臂13Α，因此能够由薄膜制罩17防止电极支撑臂13Α的粘污，保持为洁净。
[0084]并且，薄膜制罩17由安装于壳体部件6的筒状的后罩18、和安装于后罩18的前侧且覆盖气动马达3的筒状的前罩19构成。由此，即使在薄膜制罩17附着有涂料粒子时，通过分离前罩19和后罩18，能够将薄膜制罩17从壳体部件6拆下。因此，能够容易地更换薄膜制罩17，从而能够提高维修保养性。
[0085]接着，图7表示本发明的静电涂装装置的第二实施方式。第二实施方式的特征在于，在修整空气环设置内侧卡合部，并且在半导电部件的一端部与另一端部之间的中途部位设置与内侧卡合部卡合的外侧卡合部。此外，在第二实施方式中，对于与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同符号，并省略其说明。
[0086]符号31表示第二实施方式的旋转雾化头型涂装装置(以下称为涂装装置31)。该涂装装置31与第一实施方式的涂装装置I大致相同，具备喷雾器2、壳体部件6、修整空气环32、外部电极13、高电压发生器15、薄膜制罩17、半导电部件33等。
[0087]符号32表示第二实施方式的修整空气环。该修整空气环32与第一实施方式的修整空气环9大致相同地构成，设有第一、第二空气喷出孔10、11。另一方面，修整空气环32构成接地部件。因此，修整空气环32使用例如导电金属材料形成为筒状，并且通过气动马达3而接地。
[0088]在修整空气环32的外周面32A形成有朝向径向外侧突出的环状的凸边部32B。该凸边部32B配置在与后述的半导电部件33的后端部33B和前端部33C之间的中途部位对置的位置。即、凸边部32B构成与卡合突起33A卡合的内侧卡合部。此外，为了防止在前罩19的前端部19D与凸边部32B之间的放电，例如优选凸边部32B配置在相比前端部19D接近台阶部32C的位置。
[0089]符号33表由半导电材料形成的第二实施方式的半导电部件。该半导电部件33与第一实施方式的半导电部件21大致相同地形成。因此，半导电部件33形成为从前方朝向后方扩开的大致圆锥状或大致圆筒状。
[0090]在半导电部件33的前、后方向的中间位置，形成有朝向径向内侧突出的多个(例如五个)卡合突起33A。这些多个卡合突起33A构成与修整空气环32的凸边部32B卡合的外侧卡合部。具体而言，多个卡合突起33A朝向周向沿修整空气环32的凸边部32B以圆弧状延伸，并且在周向相互以等间隔配置。
[0091]半导电部件33的成为一端部的后端部33B与前罩19的前端部19D接触，且电导通。具体而言，半导电部件33的后端部33B从外侧覆盖前罩19的前端部19D,与前罩19的前端部19D面接触，且电导通。
[0092]另一方面，半导电部件33的成为另一端部的前端部33C与修整空气环32接触。具体而言，半导电部件33的前端部33C作为朝向径向内侧延伸的环状的平板而形成，与设置在修整空气环32的前方外周侧的台阶部32C的端面以面接触，且电导通。
[0093]若朝向修整空气环32从前方向后方压入半导电部件33，则多个卡合突起33A越过凸边部32B而勾挂在该凸边部32B的后面。此时，半导电部件33的前端部33C与修整空气环32的台阶部32C的端面以面接触。由此，在半导电部件33的卡合突起33A与前端部33C之间从前、后方向夹住修整空气环32的凸边部32B和台阶部32C。其结果，半导电部件33安装于修整空气环32的外周侧。
[0094]另一方面，若向前方拉拽半导电部件33，则卡合突起33A弹性变形，卡合突起33A从凸边部32B拔出。由此，能够从修整空气环32拆卸半导电部件33。
[0095]这样，即使在这样构成的第二实施方式中，也能够得到与上述的第一实施方式大致相同的作用效果。特别是，在第二实施方式中，由于在修整空气环32设置凸边部32B，并且在半导电部件33设置卡合突起33A，因此能够以卡合突起33A卡合在凸边部32B上的状态并以能够更换的方式将半导电部件33安装于修整空气环32。因此，能够容易地仅更换容易脏污的半导电部件33。而且，与第一实施方式相比，能够省略适配器16，从而能够降低制造成本。
[0096]接着，图8以及图9表示本发明的静电涂装装置的第三实施方式。第三实施方式的特征在于，由安装于壳体部件的电极罩部的前侧的筒状的前罩构成薄膜制罩。此外，在第三实施方式中，对于与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同符号，并省略其说明。
[0097]符号41表示第三实施方式的旋转雾化头型涂装装置(以下称为涂装装置41)。该涂装装置41与第一实施方式的涂装装置I大致相同，具备喷雾器2、壳体部件42、修整空气环9、外部电极13、高电压发生器15、前罩44、半导电部件21等。
[0098]符号42表示容纳气动马达3并且在前端侧配置有旋转雾化头4的第三实施方式的壳体部件。该壳体部件42与第一实施方式的壳体部件6大致相同地构成。因此，气动马达3容纳于壳体部件42的马达容纳孔42A,且支撑于壳体部件42。
[0099]在壳体部件42的后方设有支撑外部电极13的支撑部件14。在支撑部件14设有从径向外侧覆盖全部外部电极13的电极罩部43。该电极罩部43包围全部外部电极13并从支撑部件14的前端朝向前方以钟状扩开地延伸。在电极罩部43的前侧开口端设有朝向径向外侧扩展的凸缘部43A。
[0100]前罩44构成第三实施方式中使用的薄膜制罩。具体而言，前罩44与第一实施方式的前罩19大致相同地形成。因此，前罩44具备位于后部外周侧并形成为圆板状的圆板部44A、和与圆板部44A的内周缘连续地形成且朝向前方延伸的圆筒部44B。在圆板部44A，且在与外部电极13的前端部分对应的位置形成有电极用开口 45。外部电极13的针状电极13B从该电极用开口 45露出。
[0101]圆筒部44B包含壳体部件42、空气通路部件7在内覆盖气动马达3的外周侧。圆筒部44B的前端部44D在与修整空气环9分离的位置配置在修整空气环9的后端周边，与半导电部件21的后端部21B接触，且电导通。
[0102]在圆板部44A的后侧开口端，形成有位于其内周侧并在整周延伸的环状的装配槽部44C。若从电极罩部43的前侧压入前罩44，则凸缘部43A插入到装配槽部44C内。由此，前罩44安装于电极罩部43的前侧。另一方面，若向前方拉拽前罩44,贝U凸缘部43A弹性变形，凸缘部43A从装配槽部44C拔出。由此，能够从壳体部件42拆卸前罩44。
[0103]因此，即使在这样构成的第三实施方式中，也能够得到与上述的第一实施方式大致相同的作用效果。特别是，在第三实施方式中，由安装于壳体部件42的电极罩部43的前侧的前罩44构成薄膜制罩。因此，即使在前罩44上附着有涂料粒子时，从电极罩部43分尚ill罩44,也能够从壳体部件42拆卸如罩44。其结果,能够各易地更换如罩44,从而能够提高维修保养性。
[0104]在此，一般地，壳体部件42的后端部安装于机器人、往复机构等。因此，在如第一实施方式那样位于外部电极13的后方地设置后罩18的情况下，在更换后罩18时，需要将涂装装置I从机器人等拆下来。针对于此，在第三实施方式中采用如下结构:由位于外部电极13的前侧的前罩44构成薄膜制罩，外部电极13的后方由固定地安装于壳体部件42上的电极罩部43覆盖。因此，能够以将涂装装置41安装于机器人等的状态更换前罩44，并且将难以附着脏污的电极罩部43另行进行清洗，由此能够提高维修保养性。
[0105]此外，在上述第三实施方式中，以应用于第一实施方式的情况为例进行了说明，但也可以应用于第二实施方式。
[0106]在上述第三实施方式中，做成与外部电极13的电极支撑臂13A另行地设置电极罩部43的结构，但也可以将电极支撑臂和电极罩部一体化而形成。
[0107]另一方面，在上述各实施方式中，以半导电部件21、33的卡合突起21A、33A在周向上分离地设有五个的情况为例进行了说明，但也可以设置两个、三个或四个，也可以设置六个以上。并且，也可以例如在整周形成以圆环状或C字状突出的一个卡合突起。
[0108]在上述第一、第三实施方式中，做成半导电部件21以能够更换的方式安装在设于修整空气环9的适配器16上的结构。但是，本发明并不限于此，例如也可以将半导电部件21和适配器16—体化而形成半导电部件。该情况下,做成将适配器一体化后的半导电部件以能够更换的方式安装于修整空气环上的结构即可。
[0109]在上述第一实施方式中，做成使半导电部件21的后端部21B与薄膜制罩17的前罩19接触，并使半导电部件21的前端部21C与修整空气环9接触的结构。但是，本发明并不限于此，例如也可以做成如下结构:将半导电部件作为在径向上延伸的圆环状的板体而形成，使其径向外侧端部与薄膜制罩接触，并使径向内侧端部与修整空气环接触。即、如果使用半导电部件将薄膜制罩与接地部件之间电连接，则能够适当设定半导电部件的一端部以及另一端部的位置。该结构也能够应用于第二以及第三实施方式。
[0110]在上述第一实施方式中，半导电部件21以与薄膜制罩17能够分离的状态接触，但例如半导电部件也可以以与薄膜制罩不能分离的状态接合或粘接，也可以一体化形成。该情况下，能够防止半导电部件与薄膜制罩的接触不良。该结构也能够应用于第二以及第三实施方式。
[0111]在上述第一实施方式中，以修整空气环9构成接地部件的情况为例进行了说明。但是，本发明并不限于此，例如也可以做成如下结构:与修整空气环分开地设置接地部件，使半导电部件经由接地部件而接地。该结构也能够应用于第二以及第三实施方式中。
[0112]在上述各实施方式中，图示了将针状电极13B配置在喷雾器2的后侧的情况，但也可以配置在喷雾器2的前侧。为了促进离子向涂料粒子的供给，针状电极13B配置在喷雾器2的前侧为宜。另一方面，为了将涂装装置1、31、41小型化，针状电极13B配置在喷雾器2的后侧为宜。
[0113]在各实施方式中，例示了在配置于壳体部件6的后侧的凸边状的支撑部件14设置外部电极13的由长尺寸的棒状体构成的电极支撑臂13A的情况。但是，本发明并不限于此，也可以做成如下结构:将支撑部件14作为延伸到空气通路部件7或旋转雾化头4的筒状的支撑部件而形成，在该筒状支撑部件的前端设置短尺寸的电极支撑臂。
[0114]在上述各实施方式中，旋转雾化头4由导电材料形成其整体。但是，本发明并不限于此，例如也可以做成如下结构:如专利文献2所记载的旋转雾化头那样，使用绝缘材料形成与旋转雾化头4大致相同形状的主体部分，并且相对于主体部分的外侧表面和内侧表面设置导电性或半导电性的被膜。该情况下，旋转雾化头的涂料放出端缘通过被膜而接地。
[0115]在上述各实施方式中，外部电极13使用针状电极13B而形成。但是，本发明并不限于此，例如也可以使用包围前罩的圆筒部的外周侧并将细长的导电线形成为圆环状的环形电极来形成外部电极。除此以外，还可以使用专利文献I所记载的薄刃状的刃型环、将细长的导电线形成为星形状的星形环、将细长的导电线形成为螺旋状的螺旋环等来形成外部电极。
[0116]在上述各实施方式中，做成分别设置壳体部件6、42与空气通路部件7的结构，但也可以使用绝缘材料将壳体部件与空气通路部件一体化地形成。
[0117]在上述各实施方式中，作为马达，以气动马达为例进行了说明，但也可以做成例如使用电动马达的结构。
[0118]并且，在上述各实施方式中，做成在修整空气环9、32上以双重圆环状配置喷出修整空气的第一、第二空气喷出孔10、11的结构。但是，本发明并不限于此，例如也可以做成省略第一、第二空气喷出孔中的任一方，而以单层圆环状地配置空气喷出孔的结构。
[0119]符号的说明
[0120]1、31、41 一旋转雾化头型涂装装置(涂装装置)，3—气动马达(马达)，3C—旋转轴，4一旋转雾化头，4A—涂料放出端缘，6、42—壳体部件，9、32—修整空气环(接地部件)，10—第一空气喷出孔，11 一第二空气喷出孔，13—外部电极，13A —电极支撑臂，13B—针状电极，15—高电压发生器(高电压施加机构)，16—适配器，17—薄膜制罩，18—后罩，19、44一前罩，19D、44D—前端部，20、45 —电极用开口，21、33—半导电部件，21A、33A —卡合突起(外侧卡合部)，21B、33B—后端部(一端部)，21C、33C—前端部(他端部)，32B —凸边部(内侧卡合部)，43—电极罩部，43A—凸缘部。
【权利要求】
1.一种静电涂装装置，具备:马达(3);在该马达(3)的前侧以由该马达(3)能够旋转的方式设置的旋转雾化头(4);设置在该旋转雾化头(4)的周围的外部电极(13);以及向该外部电极(13)施加高电压而使从上述旋转雾化头(4)喷射的涂料粒子间接地带有高电压的高电压施加机构(15)， 上述静电涂装装置的特征在于，还具备: 设于上述旋转雾化头(4)的后侧且接地的接地部件(9、32)； 由绝缘材料形成且覆盖上述马达(3)的外周侧的薄膜制罩(17);以及由半导电材料形成，且一端部(21B、33B)与该薄膜制罩(17)接触，并且另一端部(21C、33C)与上述接地部件(9、32)接触的半导电部件(21、33)。
2.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于， 在上述旋转雾化头(4)的后侧，设置形成有喷出修整空气的空气喷出孔(10、11)的修整空气环(9,32), 该修整空气环(9、32)使用导电材料形成，构成接地的上述接地部件(9、32)。
3.根据权利要求2所述的静电涂装装置，其特征在于， 在上述修整空气环(9)上设置由绝缘材料或半导电材料构成的适配器(16)， 上述半导电部件(21)以能够更换的方式安装于该适配器(16)。
4.根据权利要求2所述的静电涂装装置，其特征在于， 在上述修整空气环(32)上，且在与上述半导电部件(33)的一端部(33B)和另一端部(33C)之间的中途部位对置的位置，设置内侧卡合部(32B)， 在上述半导电部件(33)上，设置与上述修整空气环(32)的内侧卡合部(32B)卡合的外侧卡合部(33A)， 上述半导电部件(33)以上述外侧卡合部(33A)与上述内侧卡合部(32B)卡合的状态能够更换地安装于上述修整空气环(32)。
5.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于， 上述外部电极(13)由电极支撑臂(13A)、和设于该电极支撑臂(13A)且从上述高电压施加机构(15)施加高电压的针状电极(13B)构成， 上述薄膜制罩(17)除了覆盖上述马达(3)以外还覆盖上述外部电极(13)的电极支撑臂(13A)， 上述外部电极(13)的针状电极(13B)从形成于上述薄膜制罩(17)的电极用开口(20、45)露出。
6.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于， 上述马达(3)支撑于壳体部件(6)， 上述薄膜制罩(17)由安装于该壳体部件(6)的筒状的后罩(18)、和安装于该后罩(18)的前侧且覆盖上述马达(3)的筒状的前罩(19)构成。
7.根据权利要求1所述的静电涂装装置，其特征在于， 上述马达(3)支撑于壳体部件(42)， 上述壳体部件(42)具备覆盖上述外部电极(13)的电极罩部(43)， 上述薄膜制罩(17)由安装于该电极罩部(43)的前侧且覆盖上述马达(3)的筒状的前罩(44)构成。
【文档编号】B05B5/04GK104364016SQ201380029451
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年5月15日 优先权日:2012年6月6日
【发明者】山田幸雄 申请人:Abb株式会社