(57)【要約】      （修正有）【課題】被塗物の塗装面に所定方向に延びる段差があるときに静電塗装を行なうと、塗装ガンに近い端部に塗膜の不均一を生じるので、塗膜の前端及び後端の局部的塗膜厚さを均一にする塗装方法及び塗装装置の提供を行う。【解決手段】被塗物３、４の塗装面全体にわたって塗装を行なった後、段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着するように所定方向に延びる段差部Ｓに沿って追塗装Ｌ３を行なう。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装面に所定方向に延びる段差部を有する被塗物に静電塗装を施す方法であって、
上記被塗物の塗装面全体にわたって塗装を行なう第１工程と、
上記全面塗装後、上記段差部の相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着するように上記所定方向に延びる段差部に沿って追塗装を行なう第２工程とを備えていることを特徴とする塗装方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記追塗装には塗料ミストがベル中心周りを旋回しながら供給される回転ベル型塗装ガンを用い、
上記塗装ガンを上記所定方向に延びる段差部に沿って一方向に移動させたときに該塗装ガンにおけるベル中心の移動ラインを境として当該移動に伴う空気抵抗により塗料ミストの旋回が抑制される片側を、上記段差部の相対的に引っ込んだ側に相対させた状態で、該塗装ガンを上記段差部に沿って当該一方向にのみ移動させることを特徴とする塗装方法。
【請求項３】
請求項２において、
上記被塗物は、互いに反対向きになった両側の塗装面各々に上記段差部が対称的に設けられており、
上記追塗装では、上記回転ベル型塗装ガンの移動に伴う空気抵抗により塗料ミストの旋回が抑制される片側が、上記被塗物の両側の塗装面各々において上記段差部の相対的に引っ込んだ側に相対した状態になるように、上記塗装ガンの上記段差部に沿った移動方向を上記両側の塗装面において逆方向とすることを特徴とする塗装方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、
上記追塗装では、上記塗装ガンの上記段差部に沿った移動を１パスのみ行なうことを特徴とする塗装方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
塗装ガンを用いて上記全面塗装を行なった後、その同じ塗装ガンを用いて上記追塗装を行なうことを特徴とする塗装方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
上記追塗装は、塗装ガンにより上記段差部の相対的に引っ込んだ側から出張った側に向かって塗料を斜めに噴霧する斜め吹きで実行することを特徴とする塗装方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
上記全面塗装及び追塗装で形成する塗膜は可視光線の透過率が４０％以上７０％以下であることを特徴とする塗装方法。
【請求項８】
塗装面に所定方向に延びる段差部を有する被塗物に静電塗装を施すための塗装装置であって、
塗装ガンを移動可能に備えた少なくとも１つの静電塗装機と、
上記静電塗装機を駆動し、その塗装ガンを上記被塗物の塗装面全体にわたって移動させて該塗装面の全面塗装を行ない、該全面塗装に用いた静電塗装機又は別の静電塗装機を駆動し、その塗装ガンを上記段差部の相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着するように上記所定方向に延びる段差部に沿って移動させて追塗装を行なう制御装置とを備えていることを特徴とする塗装装置。
【請求項９】
請求項８において、
上記追塗装には塗料ミストがベル中心周りを旋回しながら供給される回転ベル型塗装ガンを用い、該塗装ガンを上記所定方向に延びる段差部に沿って一方向に移動させたときに該塗装ガンにおけるベル中心の移動ラインを境として当該移動に伴う空気抵抗により塗料ミストの旋回が抑制される片側を、上記段差部の相対的に引っ込んだ側に相対させた状態で、該塗装ガンを上記段差部に沿って当該一方向にのみ移動させることを特徴とする塗装装置。
【請求項１０】
請求項９において、
上記被塗物は、互いに反対向きになった両側の塗装面各々に上記段差部が対称的に設けられており、
上記追塗装時の上記回転ベル型塗装ガンの上記段差部に沿った移動方向を、該塗装ガンの移動に伴う空気抵抗により塗料ミストの旋回が抑制される片側が、上記被塗物の両側の塗装面各々において上記段差部の相対的に引っ込んだ側に相対した状態になるように、上記両側の塗装面において逆方向とすることを特徴とする塗装装置。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか一において、
上記追塗装では、上記塗装ガンの上記段差部に沿った移動を１パスのみ行なうことを特徴とする塗装装置。
【請求項１２】
請求項８乃至請求項１１のいずれか一において、
上記全面塗装に用いられた静電塗装機を用いて上記追塗装を行なうことを特徴とする塗装装置。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１２のいずれか一において、
上記追塗装では、上記塗装ガンを、上記段差部の相対的に引っ込んだ側から出張った側に向かって塗料を斜めに噴霧する斜め吹きになるように制御することを特徴とする塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装面に段差部を有する被塗物に静電塗装を施すための塗装方法及び塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電塗装は自動車の車体や白物家電の筐体などに広く利用されている。この静電塗装では、塗装ガンの移動速度、塗料の噴霧量および塗装ガンと被塗装物との間の距離等からなる塗装条件に応じて被塗物に対する塗料の付着状態が変化し易いことが知られている。例えば、特許文献１には、回転ベル型塗装ガンを自動車の車体の塗装面に沿って一方向に移動させたとき、その移動軌跡の右側と左側とでは車体に対する塗料の付着量に差が出ることが記載されている。特許文献１に記載された塗装制御方法では、回転ベル型塗装ガンの往動時に形成される塗膜の第１標準パターンと、復動時に形成される塗膜の第２標準パターンとが特定の塗装条件下で作成され、この両標準パターンの合成により膜厚分布データが作成される。この膜厚分布データを評価することによって塗膜の膜厚分布状態を均一に形成することができる塗装条件が選定され、この塗装条件に基づいて塗装制御が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７６９８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車体塗装段階の自動車にはドアを車体にロックする機構がまだ設けられていない。従って、塗装に際しては、ドアは、車体の開口部が略閉塞された状態になるように治具によって車体に保持される。そのため、図１３に示すように、例えば、フロントドアａの後端とリヤドアｂの前端とは面一になっておらず、両者間に小さな段差を生じている。このような段差部Ｓを有する車体に静電塗装を行なうと、帯電した塗料ミスト（「微粒化されて被塗物に塗着する塗料粒子」のこと。以下、同じ。）ｄが塗装ガンｃに近いフロントドアａの後端に多く引き寄せられ、図１４に示すように、塗膜ｅはフロントドアａの後端で局部的に厚くなる一方、リヤドアｂの前端において局部的に薄くなる。その結果、図１５に示すように、フロントドアａとリヤドアｂとの境界では、その境界に沿ってフロントドアａの後端部の色が濃くなり、リヤドアｂの前端部の色が淡くなって、見栄えが悪くなる。この現象は、リヤドアｂとリヤフェンダーｆとの境界部分でも生ずる。
【０００５】
特に可視光線透過性が高い塗膜の場合、その膜厚によって可視光線の透過率が変わることから、上記塗膜厚さの不均一に起因する色の濃淡が顕著になる。ここに、塗膜を全体的に厚くすれば、局部的に多少の膜厚差があっても、その膜厚差が色の濃淡に与える影響は小さくなるが、薄膜塗装の場合は膜厚差が色の濃淡に与える影響が大きい。
【０００６】
本発明は、上述の如く被塗物の塗装面に段差があるときに塗膜厚さが不均一になる問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、塗装面に段差部を有する被塗物に対する静電塗装において、全面塗装後に所定の追塗装を実施するようにした。
【０００８】
ここに提示する塗装方法は、塗装面に所定方向に延びる段差部を有する被塗物に静電塗装を施す方法であって、
上記被塗物の塗装面全体にわたって塗装を行なう第１工程と、
上記全面塗装後、上記段差部の相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着するように上記所定方向に延びる段差部に沿って追塗装を行なう第２工程とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
この塗装方法の第１工程では、段差部の塗装時に、帯電した塗料ミストが段差部の相対的に出張った側に多く引き寄せられることによって、段差部に膜厚差を生ずる。すなわち、段差部の相対的に出張った側の塗膜が厚くなり、相対的に引っ込んだ側の塗膜が薄くなる。そして、第２工程では、上記段差部の相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着するように上記段差部に沿って追塗装を行なうから、この追塗装によって段差部における上記膜厚差が小さくなる。
【００１０】
上記塗装方法の好ましい態様では、上記第２工程に塗料ミストがベル中心周りを旋回しながら供給される回転ベル型塗装ガンを用い、この回転ベル型塗装ガンの特性を利用して追塗装を行なう。
【００１１】
回転ベル型塗装ガンでは、ベルの回転によって塗料ミストがベル中心周りに旋回しながら被塗物に向かって噴出する。この塗装ガンを一方向に移動させると、塗料ミストが旋回しながら噴出しているため、ベル中心の移動ラインを境として片側では、塗装ガンの移動に伴う空気抵抗によって塗料ミストの旋回が抑制される。その結果、塗装ガンから被塗物に向かう塗料ミストの直進性が増すため、塗装ガン近傍における被塗物への塗料ミストの付着量が多くなる。反対側では、逆に上記空気抵抗によって塗料ミストが飛散し易くなるため、塗装ガン近傍における被塗物への塗料ミストの付着量が少なくなる。
【００１２】
そこで、上記好ましい態様では、空気抵抗によって塗料ミストの旋回が抑制される上記回転ベル型塗装ガンの片側を、上記段差部の相対的に引っ込んだ側（塗膜厚が薄くなった側）に相対させた状態で、該塗装ガンを上記所定方向に延びる段差部に沿って一方向にのみ移動させる。これにより、追塗装において、上記段差部の相対的に引っ込んだ側には出張った側よりも塗料ミストが多く付着することになり、上記段差部の膜厚差を小さくすることができる。このように回転ベル型塗装ガンの特性を利用して追塗装を行なうから、局部的塗装に有利な小型塗装ガンは必ずしも要さず、上記全面塗装と同じ塗装ガンを用いて追塗装することが可能になる。
【００１３】
上記塗装方法の好ましい態様では、上記被塗物は、互いに反対向きになった両側の塗装面各々に上記段差部が対称的に設けられており、上記追塗装では、上記回転ベル型塗装ガンの移動に伴う空気抵抗により塗料ミストの旋回が抑制される片側が、上記被塗物の両側の塗装面各々において上記段差部の相対的に引っ込んだ側に相対した状態になるように、上記塗装ガンの上記段差部に沿った移動方向を上記両側の塗装面において逆方向とする。
【００１４】
例えば、自動車は正面視で実質的に左右対称形になるように製造されるから、先に説明したように、塗装段階のフロントドアとリヤドアとの境界部の段差形態、及びリヤドアとリヤフェンダーとの境界部の段差形態は左右対称になる。そして、上述の如く、回転ベル型塗装ガンではその移動ラインの片側への塗料ミストの付着量が多くなり、反対側への塗料ミストの付着量が少なくなる。
【００１５】
そこで、互いに反対向きになった両側の塗装面各々に段差部が対称的に設けられているケースでは、回転ベル型塗装ガンの移動に伴う空気抵抗により塗料ミストの旋回が抑制される片側が、被塗物の両側の塗装面各々において上記段差部の相対的に引っ込んだ側に相対した状態になるように、該塗装ガンの移動方向を両側の塗装面において逆方向とする。これにより、両側の塗装面各々において上記段差部の膜厚差を小さくすることができる。
【００１６】
上記塗装方法の好ましい態様では、上記追塗装における上記塗装ガンの上記段差部に沿った移動を１パスのみ行なう。これにより、塗装ガンの移動ロスがなくなり、サイクルタイムの短縮に有利になる。
【００１７】
上記塗装方法の好ましい態様では、塗装ガンを用いて上記全面塗装を行なった後、その同じ塗装ガンを用いて上記追塗装を行なう。従って、上記全面塗装及び追塗装各々に専用の塗装ガンを設ける必要がなく、設備コストの低減に有利になる。
【００１８】
上記塗装方法の好ましい態様では、上記追塗装は、塗装ガンにより上記段差部の相対的に引っ込んだ側から出張った側に向かって塗料を斜めに噴霧する斜め吹きで実行する。これにより、塗装ガンの片側を上記段差部の相対的に引っ込んだ側に近づけることができ、この引っ込んだ側に塗料ミストを多く付着させる、すなわち、膜厚差を小さくする上で有利になる。
【００１９】
上記塗装方法の好ましい態様では、上記全面塗装及び追塗装で形成する塗膜は可視光線の透過率が４０％以上７０％以下（より好ましく４０％以上６０％以下）とする。先に述べたように、膜厚差によって色に濃淡が出る現象は、可視光線透過性が高い塗膜において顕著になる。このような塗膜の形成において上記塗装方法を採用することにより、膜厚差によって色に濃淡が出ることを効果的に抑制することができる。
【００２０】
また、ここに提示する塗装装置は、塗装面に所定方向に延びる段差部を有する被塗物に静電塗装を施すための塗装装置であって、上記塗装方法の実施に直接使用する装置であり、
塗装ガンを移動可能に備えた少なくとも１つの静電塗装機と、
上記静電塗装機を駆動し、その塗装ガンを上記被塗物の塗装面全体にわたって移動させて該塗装面の全面塗装を行ない、該全面塗装に用いた静電塗装機又は別の静電塗装機を駆動し、その塗装ガンを上記段差部の相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着するように上記所定方向に延びる段差部に沿って移動させて追塗装を行なう制御装置とを備えていることを特徴とする。
【００２１】
従って、全面塗装において、段差部の相対的に出張った側と引っ込んだ側との間に生じた膜厚差が、上記段差部の相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着する追塗装によって小さくなる。
【００２２】
上記塗装装置の好ましい態様では、上記追塗装には塗料ミストがベル中心周りを旋回しながら供給される回転ベル型塗装ガンを用い、該塗装ガンを上記所定方向に延びる段差部に沿って一方向に移動させたときに該塗装ガンにおけるベル中心の移動ラインを境として当該移動に伴う空気抵抗により塗料ミストの旋回が抑制される片側を、上記段差部の相対的に引っ込んだ側に相対させた状態で、該塗装ガンを上記段差部に沿って当該一方向にのみ移動させる。これにより、追塗装では、上記段差部の相対的に引っ込んだ側には出張った側よりも塗料ミストが多く付着することになり、上記段差部の膜厚差を小さくすることができる。
【００２３】
上記塗装装置の好ましい態様では、上記被塗物は、互いに反対向きになった両側の塗装面各々に上記段差部が対称的に設けられており、上記追塗装時の上記回転ベル型塗装ガンの上記段差部に沿った移動方向を、該塗装ガンの移動に伴う空気抵抗により塗料ミストの旋回が抑制される片側が、上記被塗物の両側の塗装面各々において上記段差部の相対的に引っ込んだ側に相対した状態になるように、上記両側の塗装面において逆方向とする。これにより、上記追塗装では、被塗物の両側の塗装面各々において上記段差部の相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着することになり、両側の塗装面各々において上記段差部の膜厚差を小さくすることができる。
【００２４】
上記塗装装置の好ましい態様では、上記追塗装において、上記塗装ガンの上記段差部に沿った移動を１パスのみ行なう。これにより、塗装ガンの移動ロスがなくなり、サイクルタイムの短縮に有利になる。
【００２５】
上記塗装装置の好ましい態様では、上記全面塗装に用いられた静電塗装機を用いて上記追塗装を行なう。従って、上記全面塗装及び追塗装各々に専用の静電塗装機を設ける必要がなく、設備コストの低減に有利になる。
【００２６】
上記塗装装置の好ましい態様では、上記追塗装において、上記塗装ガンを、上記段差部の相対的に引っ込んだ側から出張った側に向かって塗料を斜めに噴霧する斜め吹きになるように制御する。これにより、塗装ガンの片側を上記段差部の相対的に引っ込んだ側に近づけることができ、この引っ込んだ側に塗料ミストを多く付着させる、すなわち、膜厚差を小さくする上で有利になる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、塗装面に所定方向に延びる段差部を有する被塗物に静電塗装を施すにあたり、その被塗物の塗装面全体にわたって塗装を行なった後、上記段差部の相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着するように上記所定方向に延びる段差部に沿って追塗装を行なうから、段差部における相対的に出張った側と引っ込んだ側との間の膜厚差が小さくなり、色に濃淡が出ることが避けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】被塗物としての自動車の一部を示す側面図である。
【図２】自動車の塗膜構成を示す断面図である。
【図３】自動車の塗装ラインの概略構成図である。
【図４】自動車外板のベース塗装を行なうステーションの平面図である。
【図５】第１ベース塗膜を形成するときの塗装ガンの移動軌跡を描いた自動車の一部を示す側面図である。
【図６】第２ベース塗膜を形成するとき（全面塗装及び追塗装）の塗装ガンの移動軌跡を描いた自動車の一部を示す側面図である。
【図７】追塗装時の塗装ガンと自動車との関係を示す平面図である。
【図８】回転ベル型塗装ガンの一部、該塗装ガンが停止しているときのエア旋回流及び塗膜厚分布を示す図である。
【図９】回転ベル型塗装ガンが移動しているときのエア旋回流及び塗膜厚分布を示す図である。
【図１０】自動車の左側面に追塗装を行なうときの塗装ガンの移動方向を示す側面図である。
【図１１】自動車の右側面に追塗装を行なうときの塗装ガンの移動方向を示す側面図である。
【図１２】追塗装後の塗膜の厚さを誇張して描いた自動車の一部の断面図である。
【図１３】静電塗装ガンからの塗料ミストが段差部の相対的に出張った側に多く引き寄せられる様子を示す断面図である。
【図１４】従来の塗装方法による塗膜の厚さを誇張して描いた自動車の一部の断面図である。
【図１５】塗膜厚さの不均一に起因して塗色に濃淡が出ることを誇張して示す自動車の一部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００３０】
図１は本発明に係る塗装方法及び塗装装置によって静電塗装が施される被塗物としての自動車１を示す。同図において、２はフロントフェンダー、３はフロントドア、４はリヤドア、５はリヤフェンダーである。これら自動車の外板を構成するサイドパネル２〜５及びトップパネル（ボンネット、ルーフ及びトランクリッド）には、図２に示すように、下塗り（電着）塗膜７、中塗り塗膜８、上塗り塗膜９が形成される。上塗り塗膜９は、可視光線反射率が高い第１ベース塗膜１１、可視光線透過率が高い第２ベース塗膜１２及びクリヤ塗膜１３よりなる。ここに、第２ベース塗膜１２の可視光線透過率は４０％以上７０％以下（より好ましく４０％以上６０％以下）である。
【００３１】
図３は塗装ラインの概略構成を示す。この塗装ラインでは、下塗り塗膜が形成された自動車１に対して中塗り及び上塗りの各塗装が行なわれる。すなわち、塗装ラインは、外板及び内板の中塗りを行なう第１ステーション１４、内板のベース塗装を行なう第２ステーション１５、外板のベース塗装を行なう第３ステーション１６、内板のクリヤ塗装を行なう第４ステーション１７及び外板のクリヤ塗装を行なう第５ステーション１８を備えている。内板とは、フロントドア３、リヤドア４、ボンネット等の開閉部材の内側、及び当該開閉部材で覆われるピラー部等のサイドフレームアウター部分、並びにエンジンルーム等を指す。塗装ラインは、自動車を第１〜第５ステーション１４〜１８に順に搬送する搬送手段を備えている。各ステーション１４〜１８には塗装ロボット（静電塗装機）が設けられている。
【００３２】
なお、第２ステーション１５及び第４ステーション１７では、静電塗装に代えて通常のエアスプレー塗装を採用する場合があり、また、この両ステーション１５，１７では、塗装ロボットに代えて、作業者による手吹き塗装を採用する場合がある。
【００３３】
本発明の特徴的な塗装方式は、第３ステーション１６でのサイドパネル２〜５への第２ベース塗膜１２の形成に反映されている。以下、その内容を具体的に説明する。
【００３４】
図４は第３ステーション１６を示す。第３ステーション１６は、外板に第１ベース塗膜１１を形成する第１コート部２１と、外板に第２ベース塗膜１２を形成する第２コート部２２とを備えている。第１及び第２の各コート部２１，２２には、サイドパネル２〜５を塗装するためのサイド塗装ロボット２３と、トップパネルを塗装するためのトップ塗装ロボット２４とが設けられている。サイド及びトップの各塗装ロボット２３，２４は自動車搬送ラインの両側にそれぞれ１台ずつ配置されている。塗装ロボット２３，２４は、ロボットアーム２７，２８を有するロボット本体２５，２６をロボットベース２９，３０に支持してなる。ロボットアーム２７，２８の先端に静電塗装用の回転ベル型塗装ガン３１，３２が取り付けられている。
【００３５】
塗装装置は、静電塗装機としての塗装ロボット２３，２４を駆動する制御装置（図示省略）を備えており、この制御装置に与えられた三次元のティーチング情報に基づいてロボットアーム２７，２８が駆動され、塗装ガン３１，３２が予め設定された軌跡を描いて塗装作業を行なう。
【００３６】
まず、第１コート部２１のサイド塗装ロボット２３による塗装の制御について説明する。自動車の左右各々のサイドパネル２〜５を搬送ライン両側のサイド塗装ロボット２３によりそれぞれ塗装する。
【００３７】
図５は、サイド塗装ロボット２３に与えられたティーチング情報による、ドア３，４各々をその全面にわたって塗装するときの塗装ガン３１の移動軌跡Ｌ１を示す。塗装ガン３１はドア３，４の表面に沿って移動する。図例では、塗装ガン３１はドア３，４各々において前方へ水平移動した後、所定距離上昇し、次いで後方へ水平移動した後、所定距離上昇するという動作を交互に繰り返す。これにより、ドア３，４がその全面にわたって塗装される。塗装ガン３１の移動軌跡は、前方への水平移動時の塗料の付着範囲と後方への水平移動時の塗料の付着範囲とが一部に重なるように設定されている。フロントフェンダー２及びリヤフェンダー５についても、サイド塗装ロボット２３によってドア３，４と同様にして塗装される。以上により、サイドパネル２〜５に第１ベース塗膜１１が形成される。
【００３８】
トップパネル（ボンネット、ルーフ及びトランクリッド）についても、搬送ライン両側のトップ塗装ロボット２４によって、基本的にはサイドパネル２〜５の場合と同様に、塗装ガン３２を予め設定した軌跡で移動させることにより、第１ベース塗膜１１を形成する塗装作業が行なわれる。
【００３９】
次に第２コート部２２のサイド塗装ロボット２３による塗装の制御について説明する。自動車の左右各々のサイドパネル２〜５を搬送ライン両側のサイド塗装ロボット２３によりそれぞれ塗装する。
【００４０】
先に説明したように、自動車の塗装に際しては、ドア３，４は車体のドア用開口部に略閉状態になるように治具によって保持され、フロントドア３の後端とリヤドア４の前端との間に小さな段差を生じている（図１３参照）。リヤドア４の後端とリヤフェンダー５の前端との間にも同様の段差を生じている。この段差のために、第１コート部２１と同じ全面塗装したときには、上下方向に延びる段差部Ｓの相対的に出張った側の塗膜が局部的に厚くなり、相対的に引っ込んだ側の塗膜が局部的に薄くなる（図１４参照）。
【００４１】
本発明は、段差部Ｓの片側で膜厚が局部的に厚くなり、反対側で局部的に薄くなることを問題にする。ここで、第１コート部２１でのサイドパネル２〜５の全面塗装でも膜厚が段差部Ｓの片側で局部的に厚くなり、反対側で局部的に薄くなる。しかし、第１コート部２１では可視光線反射率が高い第１ベース塗膜１１を形成するから、膜厚によって塗色に濃淡が出ることはほとんどなく、膜厚の局部的な厚い・薄いは特に問題にはならない。これに対して、第２コート部２２では、膜厚によって色に濃淡が出やすい可視光線透過率が高い第２ベース塗膜１２を形成するから、段差部Ｓで膜厚の局部的な厚い・薄いが問題になる。
【００４２】
そこで、第２コート部２２のサイド塗装ロボット２３は、サイドパネル２〜５各々を全面にわたって塗装する全面塗装後に、局部的な追塗装を行なうように制御される。
【００４３】
図６はサイド塗装ロボット２３に与えられたティーチング情報による、ドア３，４各々をその全面にわたって塗装するときの塗装ガン３１の移動軌跡Ｌ２、並びに追塗装を行なうときの塗装ガン３１の移動軌跡Ｌ３を示す。塗装ガン３１はドア３，４の表面に沿って移動する。
【００４４】
第２コート部２２における全面塗装も、図６に示すように、基本的には第１コート部２１と同様に、塗装ガン３１が前方への水平移動→所定距離上昇→後方への水平移動→所定距離上昇、という動作を繰り返すようにサイド塗装ロボット２３が制御される。但し、第２コート部２２での全面塗装における塗装ガン３１の移動範囲は第１コート部２１とは異なり、限界まで前方に縮小されている。すなわち、第２コート部２２での全面塗装における水平移動軌跡の後端位置を、ドア３，４の後端まで塗膜が形成される限りにおいて、第１コート部２１における全面塗装時（図５）よりも前方にずらす。これにより、相対的に出張ったドア３，４の後端において塗膜が局部的に厚くなることが抑えられる。しかし、全面塗装における塗装ガン３１の移動範囲を上述のように設定しても、相対的に引っ込んだリヤドア４の前端及びリヤフェンダー５の前端において塗膜厚が薄くなることの解決にはならない。
【００４５】
そこで、上記全面塗装後、サイド塗装ロボット２３は段差部Ｓに沿って追塗装を行なうように制御される。つまり、段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着するように追塗装が行なわれる。この追塗装は、塗装ガン３１を段差部Ｓの延びる方向に該段差部Ｓに沿って一方向に移動させることによって行なう。
【００４６】
ここに、追塗装時の塗装ガン３１を、全面塗装時と同じく、塗料を段差部Ｓに対して正面から噴霧する正面吹きの姿勢に制御すると、段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側に塗装ガン３１を向けたとしても、膜厚を均一にするという追塗装の効果が弱くなる。上記正面吹きでは、塗料ミストが段差部Ｓの相対的に出張った側にも引き寄せられる結果、必ずしも段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側に塗料ミストが多く付着することにはならないからである。
【００４７】
よって、図７に示すように、追塗装時には、塗装ガン３１は、段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側から出張った側に向かって塗料を噴霧する斜め吹きになるように姿勢が制御される。すなわち、塗装ガン３１は、全面塗装時にはガンの狙い角度（ベル中心線とサイドパネルとのなす角度）が直角になるように制御されるが、追塗装では、図７に示すように狙い角度αが例えば４０〜８０度になるように制御される。これにより、塗装ガン３１の片側を段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側に近づけることができ、この引っ込んだ側に塗料ミスト３６を多く付着させる上で有利になる。
【００４８】
さらに、追塗装では、段差部Ｓの相対的に出張った側と引っ込んだ側との位置関係に応じて塗装ガン３１の移動方向が制御される。この点を以下詳細に説明する。
【００４９】
図８（Ａ）に示すように、塗装ガン３１のシェーピングエアの吹き出し方向Ａはベル３３の回転方向Ｂとは逆方向に傾斜している。そのようにしても、図８（Ｂ）に示すように、ベル３３の回転の影響によってエア旋回流Ｃを生じ、塗料ミストはベル３３の中心周りに旋回しながら被塗物３５に向かって噴出する。従って、塗装ガン３１が停止しているときは、図８（Ｃ）に示すように、塗膜３４の厚みはベル中心線に関して回転対称形になり、中央部がやや薄く、その周りが厚く、そして周辺に向かって薄くなる。
【００５０】
これに対して、図９（Ａ）に示すように、塗料を噴霧しながら塗装ガン３１を一方向Ｄに移動させと、ベル中心の移動ラインを境として片側（同図においては左側）では、塗装ガン３１の移動に伴う空気抵抗によって塗料ミストの旋回が抑制される。その結果、塗装ガン３１から被塗物に向かう塗料ミストの直進性が増すため、塗装ガン近傍における被塗物への塗料ミストの付着量が多くなる。反対側では、逆に上記空気抵抗によって塗料ミストが飛散し易くなるため、塗装ガン近傍における被塗物への塗料ミストの付着量が少なくなる。すなわち、図９（Ｂ）に示すように、塗膜３４は、ベル中心の移動ラインＬを境として片側が厚くなり、反対側が薄くなる。
【００５１】
そこで、第２コート部２２における追塗装では、塗装ガン３１の移動に伴う空気抵抗によって塗料ミストの旋回が抑制される片側（膜厚が厚くなる側）が段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側に相対した状態になるように、塗装ガン３１の移動方向を制御する。自動車１の場合、互いに反対向きになった左側面の段差部Ｓと右側面の段差部Ｓの形態とが自動車１の中央を前後方向に延びる中心面に関して左右対称になる。よって、追塗装における塗装ガン３１の移動方向を左側面と右側面とでは互いに逆にすることになる。
【００５２】
具体的には、図１０に示すように、ベル３３の回転によって左回りの旋回流Ｃを生ずるときは、塗装ガン３１の進行方向の右側の塗料ミストの旋回が抑制される。そこで、自動車１の左側面では、サイド塗装ロボット２３は、破線で示すように、塗装ガン３１が上下方向に延びる段差部Ｓに沿ってその下端から上端へ移動するように制御される。これにより、フロントドア３の後端とリヤドア４の前端との段差部Ｓでは、リヤドア４の前端側が塗装ガン３１の進行方向の右側（塗料ミストの旋回が抑制される側）に位置することになる。よって、リヤドア４の前端側は相対的に引っ込んでいるにも拘わらず、塗料ミストが該リヤドア４の前端側に付着し易くなる。リヤドア４の後端とリヤフェンダー５の前端との段差部Ｓにおいても、塗装ガン３１が段差部Ｓに沿ってその下端から上端へ移動する結果、相対的に引っ込んでいるリヤフェンダー５の前端側に塗料ミストが付着し易くなる。
【００５３】
一方、図１１に示すように、自動車１の右側面では、サイド塗装ロボット２３は、破線で示すように、塗装ガン３１が上下方向に延びる段差部Ｓに沿ってその上端から下端へ移動するように制御される。これにより、フロントドア３の後端とリヤドア４の前端との段差部Ｓでは、リヤドア４の前端側が塗装ガン３１の進行方向の右側に位置することになる。よって、相対的に引っ込んでいるリヤドア４の前端側に塗料ミストが付着し易くなる。リヤドア４の後端とリヤフェンダー５の前端との段差部Ｓにおいても、塗装ガン３１が段差部Ｓに沿ってその上端から下端へ移動する結果、相対的に引っ込んでいるリヤフェンダー５の前端に塗料ミストが付着し易くなる。
【００５４】
上記追塗装では、塗装ガン３１は図７に示す斜め吹き状態にされ、且つ各段差部Ｓに対する追塗装は塗装ガン３１の１パスのみで実行される。
【００５５】
トップパネルについても、搬送ライン両側のトップ塗装ロボット２４によって、塗装ガン３２を予め設定した軌跡で移動させることにより、第２ベース塗膜１２を形成する塗装作業が行なわれる。
【００５６】
以上のように、上記実施形態では、サイドパネル２〜５に対する第２ベース塗膜１２の形成において、全面塗装後に段差部Ｓに対する追塗装を実行する。その追塗装では、塗装ガン３１の移動に伴う空気抵抗によって塗料ミストの旋回が抑制される片側が段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側に相対した状態になるように塗装ガン３１の移動方向を制御し、さらに塗料の斜め吹きを採用している。よって、段差部Ｓの相対的に引っ込んだ側において塗料ミストの旋回が抑制されて塗料ミストの直進性が増す効果と、斜め吹きによる相対的に引っ込んだ側に対する塗装ガン３１の接近効果とにより、図１２にドア３，４の例を示すように、段差が比較的大きい場合でも、サイドパネル２〜５各々の全面にわたって略均一な厚さになった第２ベース塗膜１２を形成することができる。
【００５７】
段差が小さいときは、塗装ガン３１の塗料ミストの旋回が抑制される片側を段差部Ｓの引っ込んだ側に相対させた正面吹きで追塗装を行なうようにしてもよく、或いは塗装ガン３１の塗料ミストの旋回が抑制される片側を段差部Ｓの引っ込んだ側に相対させず、単に斜め吹きだけで追塗装を行なうようにしてもよい。
【００５８】
塗装ガン３１を段差部に沿って移動させる追塗装は必要に応じて同じ方向に２パス以上行なうことができる。
【００５９】
また、本発明に係る塗装方法及び塗装装置は、自動車の塗装に限らず、白物家電など、段差部を有する被塗物一般に適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    自動車
２    フロントフェンダー
３    フロントドア
４    リヤドア
５    リヤフェンダー
１２    塗膜
２３    塗装ロボット
３１    回転ベル型塗装ガン
Ｓ    段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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