(57)【要約】【課題】  自動車の部品塗装やメッキ処理のような被処理物を浸漬処理する浸漬処理装置であって、生産量の変動に柔軟に対応でき、かつ、配置の自由度が高い浸漬処理装置を提供すること。【解決手段】  ロボット２０とアーム部２１の回動範囲内に複数の浸漬処理槽本体１０を略Ｌ字状に配置した浸漬処理ユニット１００と次の浸漬処理ユニット２００を、その浸漬処理槽本体１０の内の第１順序の浸漬処理槽本体１０が前の浸漬処理ユニット１００のロボット２０の可動範囲に位置するように直列に配置し、同様に次の浸漬処理ユニット３００をその浸漬処理槽本体１０の内の第１順序の浸漬処理槽本体１０が前の浸漬処理ユニット２００のロボット２０の可動範囲に位置するように直列に配置した。【選択図】            図１
2005034788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットと、該ロボットの可動範囲内で処理順序に配置した複数の浸漬処理槽とを一つの浸漬処理ユニットとして構成した浸漬処理装置であって、
該浸漬処理ユニット内の前記浸漬処理槽のうち、第１順序の浸漬処理槽にその直前工程の搬送手段から被処理物が搬送され、
前記ロボットが処理順序にしたがって被処理物を前記浸漬処理槽に浸漬させながら搬送し、かつ、最終順序の浸漬処理槽から被処理物を次工程に搬出することを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の浸漬処理ユニットを、該浸漬処理ユニット内のロボットが次の浸漬処理ユニットの第１順序の浸漬処理槽に被処理物を搬送するように複数直列に配置し、
最初の浸漬処理ユニットの直前に配置された搬送手段により、被処理物を該最初の浸漬処理ユニットの第１順序の浸漬処理槽に搬送するとともに、
最終の浸漬処理ユニット内のロボットが、該最終浸漬処理ユニット内の最終順序の浸漬処理槽から前記最終浸漬処理ユニットの直後に配置された積出場所へ被処理物を搬送することを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の浸漬処理装置において、前記直列に配置した浸漬処理ユニットを、複数並列に配置したことを特徴とする浸漬処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部品の塗装やメッキ処理のような比較的小さな被処理物を処理液に浸漬して処理する浸漬処理装置に関し、特に生産量の変動に柔軟に対応できるようにするとともに、配置の自由度を高くした浸漬処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の自動車部品のＥＤ塗装は、浸漬処理槽を処理作業順に直線状に並べて、その上方にオーバヘッドコンベアを架設して部品塗装ラインとなし、このコンベアに塗装すべき部品を収納した部品籠を吊り下げて、コンベアの前進と上下動により部品籠を順次、浸漬処理槽に浸漬し搬送することにより行われていた。
具体的には、図５に示すように部品塗装ライン９７０は、部品を収納した部品籠を積み込む積込作業Ｙと、板金工程で付着した油分や汚れなどをアルカリ性の脱脂剤水溶液で取り除く脱脂作業Ａと、その脱脂剤水溶液を洗い落とす水洗作業Ｂと、表面処理作業Ｃと、リン酸塩の被膜を付ける化成処理作業Ｄと、そのリン酸塩を洗い流す水洗作業Ｅと、さらに脱イオン水による純水洗作業Ｆと、電着塗料を付着させるＥＤ塗装作業Ｇと、電着液を洗い落とす水洗作業Ｈと、最後の脱イオン水による純水洗作業Ｊとをそれぞれ行う浸漬処理槽９１０が直線上に配置されている。
【０００３】
最後の純水洗作業Ｊの後、オーバヘッドコンベア７０１はＵターンして積込作業Ｙ位置に戻るが、部品籠は、直線上に配置された上記各作業の浸漬処理槽９１０と略平行に配置された焼付乾燥炉９５０の入口手前の積替作業Ｚでオーバヘッドコンベア７０１からフロアコンベア７０２に載せ替えられる。
部品籠は、フロアコンベア７０２により焼付乾燥炉９５０内を搬送されて、ＥＤ塗装された部品が焼付乾燥され、焼付乾燥炉９５０の出口から取り出される。
図６はオーバヘッドコンベア７０１の側面図を示す。上部のレール７１１に吊り下げられた複数の搬送走行装置７１２の１台１台が各々部品籠９４０を把持して、処理槽９１０の上部で停止し、部品籠９４０を把持したまま下方に移動させて処理槽９１０に一定時間浸漬させ、その後吊り上げて処理槽９１０から部品籠９４０を露出させ、次の処理槽９１０まで搬送し、その処理槽９１０の上に停止し、再び部品籠９４０を把持したまま下方に移動させて処理槽９１０に一定時間浸漬させるということを繰り返して、順次浸漬処理を行う。
【０００４】
上記のように、直線上に配置した部品塗装ライン９７０では、最大の生産量を想定してその長さを決めているため、大きなスペースを必要とし、生産量が減少したときでも運転コスト、維持費を下げられないという問題がある。
そこで、生産量が減っても効率よく作業できる塗装装置が特開２００１−１２９４４９号公報（以下、「特許文献１」という。）に開示されている。
この特許文献１に記載された塗装装置は、単一の搬送ラインに沿って直列に配置された、下塗り工程、中塗り工程、上塗り工程及び該各工程間の焼き付け工程の各塗装ブースの生産能力を少量生産用に設定して１つのモジュールとし、該モジュールを複数並列に配置して同時に稼動させて生産能力を増大させる一方、一部のモジュールを停止させて生産能力を低下させる構成としたものである（特許文献１の請求項２参照）。
【０００５】
すなわち、特許文献１の第１図を写した本願の図７の上塗り工程の例で示すように、少ない生産量に合わせて設定されたベース塗装用のブース１０とクリア塗装用のブース２０とがそれぞれユニット化され、この二つのユニットで一つのモジュールを構成している。
このモジュールを二つ並列に配置して、生産量を増大させる場合は両モジュールＡ、Ｂを同時に並行して稼働させ、生産量を減少させる場合は一方のモジュールを完全に停止させる（特許文献１の「００１２」〜「００１５」参照）。
【特許文献１】特開２００１−１２９４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記のような従来のコンベア方式の塗装ラインでは、塗装順序をつなぐ直線的な配置としなければならず、レイアウトに自由度が少なく、長大になるという問題がある。
また、直線的な配置では、たとえモジュールを並列に配置するレイアウトを採用しても、モジュール自体が直線的な配置のため、きめ細かな生産指示に対応して塗装順序の途中から被処理物を排出したり、途中から挿入したりすることは難しく、生産変動に十分対応することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、自動車の部品塗装やメッキ処理のような被処理物を浸漬処理する浸漬処理装置であって、生産量の変動に柔軟に対応でき、かつ、配置の自由度が高い浸漬処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る請求項１に記載の浸漬処理装置は、ロボットと、該ロボットの可動範囲内で処理順序に配置した複数の浸漬処理槽とを一つの浸漬処理ユニットとして構成した浸漬処理装置であって、該浸漬処理ユニット内の前記浸漬処理槽のうち、第１順序の浸漬処理槽にその直前工程の搬送手段から被処理物が搬送され、前記ロボットが処理順序にしたがって被処理物を前記浸漬処理槽に浸漬させながら搬送し、かつ、最終順序の浸漬処理槽から被処理物を次工程に搬出することを特徴とする。
よって、ロボットと複数の浸漬処理槽とから浸漬処理ユニットを構成して浸漬処理装置としたため、配置の自由度が高く、処理作業の数に応じた浸漬処理ユニットの配置や、生産量の変動に対応した浸漬処理装置の設置が容易に可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る請求項２に記載の浸漬処理装置は、請求項１に記載の浸漬処理ユニットを、該浸漬処理ユニット内のロボットが次の浸漬処理ユニットの第１順序の浸漬処理槽に被処理物を搬送するように複数直列に配置し、最初の浸漬処理ユニットの直前に配置された搬送手段により、被処理物を該最初の浸漬処理ユニットの第１順序の浸漬処理槽に搬送するとともに、最終の浸漬処理ユニット内のロボットが、該最終浸漬処理ユニット内の最終順序の浸漬処理槽から前記最終浸漬処理ユニットの直後に配置された積出場所へ被処理物を搬送することを特徴とする。
よって、処理作業の数に応じて浸漬処理ユニットを直列に配置することができ、かつ浸漬処理ユニットの増減が容易にできるため、生産変動、タクト変動に柔軟に対応できる浸漬処理装置とすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る請求項３に記載の浸漬処理装置は、請求項２に記載の浸漬処理装置において、前記直列に配置した浸漬処理ユニットを、複数並列に配置したことを特徴とする。
よって、生産量の増加に伴う設備増強を長大とすることなく、コンパクトに設置でき、かつ、最初の浸漬処理ユニットの直前に配置される搬送手段や最終浸漬処理ユニットの直後に配置される積出場所を共同利用できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の浸漬処理装置によれば、１単位の浸漬処理ユニットの複数を自由に配置して、該浸漬処理ユニット内のロボットにより浸漬処理作業を順次行うことができるので、配置スペ−スあるいは生産量の変動に容易に対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係る浸漬処理装置の一の実施の形態について図面を参照して以下に説明する。本実施の形態の浸漬処理装置は、自動車用部品のＥＤ塗装作業に適用されたものである。
ここで、図１は、直列に配置した３つの浸漬処理ユニットを２つ並列に配置した場合の平面図であり、図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。図３は、１単位の浸漬処理ユニットを示す平面図である。
【実施例１】
【００１３】
（構成）本発明の一の実施の形態の浸漬処理装置を構成する浸漬処理ユニットについて説明する。１単位の浸漬処理ユニット１００は、図３および図１の太線で囲って示すように、本実施の形態では３基の浸漬処理槽本体１０と１台のロボット２０とから構成されている。
浸漬処理槽本体１０は、平面視で四角形に形成され、前後の外周壁１１、１２と左右の外周壁１３、１４と底板１５（図２に示す）とからなり、外周壁１１、１２、１３、１４の上端が上部に開口する桝状を呈している。
一部の浸漬処理槽本体１０には、その後の外周壁１２の上部に図２の断面図に示すように、浸漬処理液のオーバーフロー用の樋１８が設けられたものがある。
なお、本説明において、前後、左右とは、図３で中央位置のロボット２０に対峙した状態でロボット２０に近い方を前、遠い方を後とし、この前方から後方に向かって左側を左、右側を右とする。１単位の浸漬処理ユニット１００内の浸漬処理槽本体１０の向きの呼称は同一とする。
また、ロボットの初期位置は、図３に実線で示す向きを初期位置とする。
【００１４】
１単位の浸漬処理ユニット１００を構成する３基の浸漬処理槽１０１、１０２、１０３は、図３に示すように、その平面視の中心がロボット２０のアーム部２１の回動軌跡上に位置するように配置されている。浸漬処理槽１０２、１０３は、左右の外周壁１３、１４が相隣るように僅かな間隙をおいて横並びに配置され、浸漬処理槽１０１は、その後壁１２が浸漬処理槽１０２の前壁１１と一部が接触するように略Ｌ字状に配置される。
【００１５】
ロボット２０は、浸漬処理槽１０２と浸漬処理槽１０３との間の間隙の略中央の延長線上で、浸漬処理槽１０１の右側にその回動中心が位置するように配置される。
そして、ロボット２０は、図２の断面図に示すように、浸漬処理槽本体１０に貯留されている浸漬処理液の液面と略同じ高さに上面を有する架台３０上に設置されている。
ロボット２０は、回転台座部２３と、該回転台座部２３に平面視で約２７０度回動可能に支持される本体部２２と、該本体部２２から伸縮自在に延在するアーム部２１とから構成される汎用的なロボットである。
アーム部２１の先端には、被処理物である部品を収容した部品籠４０を把持及び把持を解除できる把持機構が設けられ、部品籠４０を把持しながら部品籠４０を浸漬処理槽本体１０に浸漬させ、所定時間後に取り出して次の浸漬処理槽本体１０に浸漬させることができるようになっている。
【００１６】
部品籠４０は、詳細図は省略したが、その中に自動車用部品を収容でき、四角形の浸漬処理槽本体１０に挿入可能に四角枡形に形成された金網あるいはエキスパンドメタル等で製作されたもので、浸漬処理槽本体１０に挿入されたときに浸漬処理液が容易に浸入し、浸漬処理槽本体１０から取り出されるときに素早く浸漬処理液が流出するものであればよい。
【００１７】
以上のように構成された１単位の浸漬処理ユニット１００と、該浸漬処理ユニット１００と同様に構成された２組目の浸漬処理ユニット２００と、３組目の浸漬処理ユニット３００とにより、図１の太線枠で示すように、３組直列に配置して浸漬処理装置となし、自動車用部品のＥＤ塗装処理ライン７００が構成される。
図１に示すように、左側の積込みステーション（積込場所）Ｙには、搬送手段として積込みロボット２０００が設置されている。
最初に配置されている浸漬処理ユニット１００の浸漬処理槽１０１が従来技術の項で説明した脱脂処理槽Ａであり、浸漬処理槽１０２が水洗処理槽Ｂ、浸漬処理槽１０３が表面処理槽Ｃとなっている。
次の処理順序の位置に配置された浸漬処理ユニット２００の浸漬処理槽２０１は、前の浸漬処理ユニット１００のロボット２０１０のアーム部２１の回動軌跡上に位置するように配置された化成処理槽Ｄであり、浸漬処理槽２０２は水洗処理槽Ｅ、浸漬処理槽２０３は純水洗処理槽Ｆとなっている。
【００１８】
さらに、３番目の処理順序の位置に配置された浸漬処理ユニット３００の浸漬処理槽３０１は、前の浸漬処理ユニット２００のロボット２０２０のアーム部２１の回動軌跡上に位置するように配置されたＥＤ塗装処理槽Ｇであり、浸漬処理槽３０２が水洗処理槽Ｈ、浸漬処理槽３０３が純水洗処理槽Ｊとなっている。
そして、この浸漬処理ユニット３００のロボット２０３０のアーム部２１の回動軌跡上で浸漬処理ユニット３００の外に、ロボット２０３０が取り出した部品籠４０を載置する積出しステーション（積出場所）Ｚが設けられる。
したがって、これら直列に配置された浸漬処理ユニット１００、２００、３００からなるＥＤ塗装処理ライン７００が形成される。
【００１９】
上記の直列に配置された浸漬処理ユニット１００、２００、３００だけでは部品の処理能力が不足するほど生産量が増加した場合には、図１に示すように、別の浸漬処理ユニット１１０、２２０、３３０を直列に配置して浸漬処理装置としたものを、積込みステーションＹと積出しステーションＺとを結ぶ直線に対して線対称に並列に配置して、生産能力の増強を図ることができる。
すなわち、浸漬処理ユニット１００のロボット２０１０と背中合わせになるようにロボット２１１０を有する浸漬処理ユニット１１０を配置し、同様に、浸漬処理ユニット２２０、３３０を浸漬処理ユニット２００、３００と対称に配置して、他方のＥＤ塗装処理ライン７１０としている。
【００２０】
上記のように配置した浸漬処理ユニット１００、２００、３００および浸漬処理ユニット１１０、２２０、３３０の列と並行に焼付乾燥炉５０が設けられ、上記浸漬処理ユニットの積出しステーションＺからＵターンして焼付乾燥炉５０を通る搬送ライン７０が設置される。
【００２１】
（作用）次に、上記の浸漬処理装置を用いた浸漬処理作業について説明する。図１に示すように、板金工程で加工された複数の自動車用部品は部品籠４０に収容されて搬送ライン７０上を搬送され、積込みステーションＹに到達する。
積込みステーションＹでは積込みロボット２０００が部品籠４０を把持し、約１３５度時計回りに回動して、最初の浸漬処理ユニット１００の脱脂処理Ａを行う浸漬処理槽１０１に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を浸漬させたまま部品籠４０の把持を解除し、反時計回りに約１３５度回動して元の初期位置で待機する。すなわち、太い実線の矢印で示すように積込みロボット２０００が部品籠４０を積込みステーションＹから浸漬処理槽１０１まで搬送する。
【００２２】
つぎに、太い実線の矢印で示すように、浸漬処理ユニット１００のロボット２０１０が、浸漬処理槽１０１に浸漬されている部品籠４０を把持し、該部品籠４０を浸漬処理槽１０１から取り出して次の水洗処理Ｂ作業を行う浸漬処理槽１０２に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を把持したまま浸漬処理槽１０２から取り出して次の表面処理Ｃ作業を行う浸漬処理槽１０３に部品籠４０を投入して浸漬させ、さらに部品籠４０を把持したまま浸漬処理槽１０３から取り出して、次に配置された浸漬処理ユニット２００の化成処理Ｄ作業を行う浸漬処理槽２０１に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を浸漬させたまま部品籠４０の把持を解除し、反時計回りに回動して初期位置で待機する。
【００２３】
つぎに、太い１点鎖線の矢印で示すように、浸漬処理ユニット２００のロボット２０２０が、浸漬処理槽２０１に浸漬されている部品籠４０を把持し、該部品籠４０を浸漬処理槽２０１から取り出して次の水洗処理Ｅ作業を行う浸漬処理槽２０２に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を把持したまま浸漬処理槽２０２から取り出して次の純水洗処理Ｆ作業を行う浸漬処理槽２０３に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を把持したまま浸漬処理槽２０３から取り出して、次の浸漬処理ユニット３００のＥＤ塗装処理Ｇ作業を行う浸漬処理槽３０１に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を浸漬させたまま部品籠４０の把持を解除し、反時計回りに回動して初期位置で待機する。
【００２４】
そして、太い点線の矢印で示すように、最後に配置された浸漬処理ユニット３００のロボット２０３０が、浸漬処理槽３０１に浸漬されている部品籠４０を把持し、該部品籠４０を浸漬処理槽３０１から取り出して次の水洗処理Ｈ作業を行う浸漬処理槽３０２に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を把持したまま浸漬処理槽３０２から取り出して次の純水洗処理Ｊ作業を行う浸漬処理槽３０３に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を把持したまま浸漬処理槽３０３から取り出して、積出しステーションＺに部品籠４０を載置し、部品籠４０の把持を解除し、反時計回りに回動して初期位置で待機する。
【００２５】
積出しステーションＺに載置されたＥＤ塗装処理を終了した部品籠４０は、搬送ライン７０に設けられたオーバヘッドコンベア等の搬送手段により、焼付け乾燥炉５０内に搬送され、焼付け乾燥されて、自動車用部品のＥＤ塗装が終了し、部品のみ部品籠４０から出されて自動車の組立ラインに供給される。
部品籠４０は、さらに搬送ライン７０により板金工程に返され、板金工程で新たな部品が積載されて再び積込みステーションＹに搬送される。
【００２６】
つぎに、複数の浸漬処理ユニット１００、２００、３００と他の浸漬処理ユニット１１０、２２０、３３０とを並列に設置した場合の浸漬処理装置を説明する。
すなわち、前述したように、積込みステーションＹで積込みロボット２０００が部品籠４０を把持し、約１３５度時計回りに回動して、浸漬処理ユニット１００の脱脂処理Ａを行う浸漬処理槽１０１に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を浸漬させたまま部品籠４０の把持を解除し、反時計回りに約１３５度回動して元の初期位置に戻る。そして、浸漬処理ユニット１００、２００、３００は前述した処理を順次行う。
【００２７】
一方、積込みロボット２０００は初期位置すなわち積込みステーションＹにおいて、次の部品籠４０を把持し、約１３５度反時計回りに回動して、浸漬処理ユニット１１０の脱脂処理Ａを行う浸漬処理槽１１１に部品籠４０を投入して浸漬させ、部品籠４０を浸漬させたまま部品籠４０の把持を解除し、時計回りに約１３５度回動して元の初期位置に戻って、次の部品籠４０を浸漬処理ユニット１００に渡す。
その後、浸漬処理ユニット１１０、２２０、３３０は浸漬処理ユニット１００、２００、３００と同様に順次各処理を行い、積み出しステーションＺに部品籠４０を載置する。すなわち、浸漬処理ユニット１１０、２２０、３３０と浸漬処理ユニット１００、２００、３００とがタイミングをずらして、同一の浸漬処理を順番に行っていくことにより、同一時間内の生産量を略倍とすることができる。
【実施例２】
【００２８】
なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施の形態では浸漬処理ユニットを直線状に直列に配置したもので説明したが、これに限られず、図４（Ａ）に示すように、浸漬処理ユニットを半円弧状あるいはコ字状に配置したものを使用することも可能である。
また、図４（Ｂ）に示すように、第１番目の浸漬処理ユニット１００に対して、次の浸漬処理ユニット２００、３００の向きを１８０゜変更した配置のものを使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
このように、ロボット２０（２０１０）と該ロボット２０（２０１０）のアーム部２１の回動範囲内に略Ｌ字状に配置された複数の浸漬処理槽本体１０とから構成された浸漬処理ユニット１００と、次の浸漬処理ユニット２００とを、浸漬処理ユニット２００の浸漬処理槽本体１０の内の第１順序の浸漬処理槽本体１０が前の浸漬処理ユニット１００のロボット２０（２０１０）の可動範囲に位置するように直列に配置し、同様に次の浸漬処理ユニット３００をその浸漬処理槽本体１０の内の第１順序の浸漬処理槽本体１０が前の浸漬処理ユニット２００のロボット２０（２０２０）の可動範囲に位置するように直列に配置して、ロボット２０により被処理物を浸漬処理作業の順番に順次浸漬処理槽本体１０に浸漬し、取り出して次の浸漬処理ユニットに受け渡す浸漬処理装置としたので、浸漬処理ユニットの配置の自由度が増し、生産量に応じた浸漬処理ユニットの組み合わせが容易となり、柔軟な工程編成が可能となった。
また、生産量に応じて浸漬処理ユニットを最小限で配置できるので、その運転コストを最小限にすることも可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る浸漬処理装置を構成する浸漬処理ユニットの配列を示した平面図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係る浸漬処理装置を構成する浸漬処理ユニットを並列に配列した場合の断面図である。
【図３】本発明の一の実施の形態に係る浸漬処理装置を構成する浸漬処理ユニットの、１単位の浸漬処理ユニットを示す平面図である。
【図４】本発明の一の実施の形態に係る浸漬処理装置を構成する浸漬処理ユニットの、他の配列例を示す平面図である。
【図５】従来のオーバヘッドコンベアを用いた自動車用部品のＥＤ塗装ラインの平面配置図である。
【図６】従来のオーバヘッドコンベアを用いた自動車用部品のＥＤ塗装ラインの側面図である。
【図７】塗装工程を並列に配置した従来例の概念図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００、２００、３００    浸漬処理ユニット
１０                      浸漬処理槽本体
１０１、１０２、１０３    浸漬処理槽
２０、２０１０            ロボット
２０００                  積込みロボット
３０                      架台
４０                      部品籠
【図１】
2005034788.tif 000003
【図２】
2005034788.tif 000004
【図３】
2005034788.tif 000005
【図４】
2005034788.tif 000006
【図５】
2005034788.tif 000007
【図６】
2005034788.tif 000008
【図７】
2005034788.tif 000009