(57)【要約】【課題】  電着槽をコンパクト化して、浮遊ぶつが表面に付着することの少ない自動車ボディ電着塗装方法を提供すること。【解決手段】  自動車のボディ１１を電着槽１６内の塗料１７に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装方法であって、ボディ１１を反転させた状態から角度θ斜めに傾け、傾けた状態で塗料１７面に侵入させ、さらに反転させた状態まで回転させながら、垂直下降させることにより、塗料１７内に浸す第１工程と、ボディ１１を反転させた状態で、塗料１７内を直進させる第２工程と、ボディ１１を反転させた状態から、斜めに傾けるように回転させながら、垂直上昇させることにより、塗料１７内から引き上げる第３工程と、を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車ボディを電着槽内の電着液に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装方法において、
前記自動車ボディを反転させた状態から所定角度斜めに傾け、傾けた状態で前記電着液面に侵入させ、さらに反転させた状態まで回転させながら、垂直下降させることにより、前記電着液内に浸す第１工程と、
前記自動車ボディを反転させた状態で、前記電着液内を直進させる第２工程と、
前記自動車ボディを反転させた状態から、斜めに傾けるように回転させながら、垂直上昇させることにより、前記電着液内から引き上げる第３工程と、を有することを特徴とする自動車ボディ電着塗装方法。
【請求項２】
自動車ボディを電着槽内の電着液に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装方法において、
前記自動車ボディを前記電着液内に浸す第１工程と、
前記自動車ボディを反転させた状態で、前記電着液内を直進させると共に、前記進行方向に対して揺動運動させる第２工程と、
前記自動車ボディを前記電着液内から引き上げる第３工程と、を有することを特徴とする自動車ボディ電着塗装方法。
【請求項３】
請求項１に記載する自動車ボディ電着塗装方法において、
前記第２工程では、前記自動車ボディを前記進行方向に対して揺動運動させることを特徴とする自動車ボディ電着塗装方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載する自動車ボディ電着塗装方法のいずれか１つにおいて、
前記第２工程では、前記反転された自動車ボディを４面で包囲するように、電着用電極が配置されていることを特徴とする自動車ボディ電着塗装方法。
【請求項５】
自動車ボディを電着槽内の電着液に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装装置において、
前記自動車ボディを反転させた状態で、前記電着液内を直進させると共に、前記進行方向に対して揺動運動させる揺動進行手段を有することを特徴とする自動車ボディ電着塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車ボディ電着塗装方法、及び自動車ボディ電着塗装装置に関し、さらに詳細には、工程長が短く、処理時間が短縮された自動車ボディ電着塗装方法、及び自動車ボディ電着塗装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車ボディの下塗り工程に、電着塗装システムが行われている。電着塗装システムは、ワークの脱脂工程、化成工程、電着工程より構成されている。電着工程として、特許文献１に開示されたものを図６に示す。搬送レール１０１上を移動するハンガー１０２に自動車のボディ１０３が載せられている。両端が浅く形成された塗料槽１０４内に塗料１０５が満たされ、塗料１０５には流れを与えられている。塗料槽１０４内をボディ１０３が左端部から斜めに傾けられて塗料１０５に浸けられる。その後直進し、右端部から斜めに傾けられて塗料１０５から離脱する。
【０００３】
また、特許文献２には、被塗装物を昇降する昇降装置を持つ省スペースな電着塗装装置が開示されている。
また、特許文献３には、自動車ボディを反転させた状態で塗料内を搬送する電着塗装装置が開示されている。
また、特許文献４には、自動車ボディを電着塗料内で反転させ、正常な状態に戻して電着槽から取り出すものが開示されている。      
【０００４】
【特許文献１】特開平11-100696号公報
【特許文献２】特開平06-212495号公報
【特許文献３】特開2002-194593号公報
【特許文献４】特開平02-221397号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１乃至４に開示された発明では、次のような問題があった。
（１）特許文献１に開示された技術では、電着槽が両端部に斜めに傾斜した部分を有するため、電着槽全体の長さが大きくなる問題があった。
（２）また、図７に示すように、ボディ１０３をＣ型のハンガー１０２で搬送しているため、電着用の電極１０６、１０７をハンガー１０２の外側に設置しなければならず、電極１０６、１０７とボディ１０３との間の距離が長くなり、その結果、電着塗装に要する時間が長くなる問題があった。
（３）また、図８に示すように、ボディ１０３を、１０３Ａの状態から１０３Ｂの状態にボディ１０３の傾斜角度を傾けて塗料内から引き上げるときに、塗料の表面浮遊する凝縮顔料、浮遊ぶつ、鉄粉等が、ボディ１０３表面に付着する問題があった。
（４）また、特許文献２に開示された発明では、両端部の斜めに傾斜した部分をなくせるため、電着槽をコンパクト化できる利点はあるが、上記（２）及び（３）の問題を解決できない。
また、特許文献３又は特許文献４に開示された発明では、（１）及び（３）の問題が解決できない。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、電着槽をコンパクト化して、浮遊ぶつが表面に付着することの少ない自動車ボディ電着塗装方法、及び自動車ボディ電着塗装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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の自動車ボディ電着塗装方法、及び自動車ボディ電着塗装装置は、次の構成を有している。
（１）自動車ボディを電着槽内の電着液に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装方法であって、自動車ボディを反転させた状態から所定角度斜めに傾け、傾けた状態で電着液面に侵入させ、さらに反転させた状態まで回転させながら、垂直下降させることにより、電着液内に浸す第１工程と、自動車ボディを反転させた状態で、電着液内を直進させる第２工程と、自動車ボディを反転させた状態から、斜めに傾けるように回転させながら、垂直上昇させることにより、電着液内から引き上げる第３工程と、を有する。
すなわち、例えば、第１工程では、反転状態のボディを水平線に対して６０度傾けた状態に回転させ、その状態で垂直下降させて電着液面に侵入させている。そして、ボディが電着液面に侵入した後は、垂直下降しながら、同時にボディを反転位置に戻す方向に回転させている。ボディを電着液面に侵入させるときの、ボディを傾ける角度は、４５度〜７５度程度が望ましく、６０度前後が最適である。
また、第３工程では、ボディを垂直上昇させながら、同時にボディを水平線に対して６０度傾けている。
【０００８】
（２）自動車ボディを電着槽内の電着液に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装方法であって、自動車ボディを前記電着液内に浸す第１工程と、自動車ボディを反転させた状態で、電着液内を直進させると共に、進行方向に対して揺動運動させる第２工程と、自動車ボディを電着液内から引き上げる第３工程と、を有する。
【０００９】
（３）（１）に記載する自動車ボディ電着塗装方法において、前記第２工程では、前記自動車ボディを前記進行方向に対して揺動運動させることを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）に記載する自動車ボディ電着塗装方法のいずれか１つにおいて、前記第２工程では、前記反転された自動車ボディを４面で包囲するように、電着用電極が配置されていることを特徴とする。
（５）自動車ボディを電着槽内の電着液に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装装置であって、自動車ボディを反転させた状態で、電着液内を直進させると共に、進行方向に対して揺動運動させる揺動進行手段を有する。
【発明の効果】
【００１０】
次に、上記構成を有する本発明の自動車ボディ塗装方法の作用・効果について説明する。
本発明の自動車ボディ電着塗装方法によれば、自動車ボディを反転させた状態から所定角度斜めに傾け、傾けた状態で前記電着液面に侵入させ、さらに反転させた状態まで回転させながら、垂直下降させることにより、電着液内に浸す第１工程と、自動車ボディを反転させた状態で、電着液内を直進させる第２工程と、自動車ボディを反転させた状態から、斜めに傾けるように回転させながら、垂直上昇させることにより、電着液内から引き上げる第３工程と、を有しているので、ボディを反転させた状態で保持しており、ボディを塗料内から引き上げるときに、ボディの下面を上向きにして引き上げられるため、浮遊ぶつ等が、ボディの外側表面に付着することが減少でき、課題に記載した問題点（３）を解決することができる。
また、ボディを反転させた状態で塗料内を直進させているので、ボディ下面を直接固定したパレットを用いてボディを搬送できため、ボディの上面、両側面にハンガー、パレットを設ける必要がなく、電着電極をボディの上面、両側面に近づけることができる。また、ボディの下面に対向して電着電極を設けて、ボディに対して、４面に電着電極を配置できる。これらにより、電着効率を高めることができ、課題に記載した問題点（２）を解決することができる。
【００１１】
一方、ボディを反転させた状態で垂直下降させて、電着液に侵入させようとすると、ボディの天井外側部分がもろに、電着液表面に当接するため、ボディが強い力を受ける問題が発生する。本発明では、第１工程において、垂直下降させるときに、ボディを６０度近く傾けた状態で、電着液面に侵入させているので、大きな抵抗を受けることなく、ボディを電着液内にスムーズに浸すことができる。
また、第３工程で、ボディを斜めに傾けながら垂直上昇させているので、浮遊ぶつがボディの回転により、ボディから逃げてゆくため、浮遊物がボディに付着することを少なくすることができる。
上記構成（１）を採用することにより、垂直下降・垂直上昇させるときに、ボディを傾けて回転させながら塗料面に浸しているので、第１工程でボディを電着液槽に垂直下降させることができ、第３工程でボディを垂直上昇させることができ、電着液槽の両側に斜めの部分を必要としないため、電着液槽の長さを短縮することができ、課題に記載した問題点（１）を解決することができる。
【００１２】
すなわち、上記構成（１）に記載する発明は、特許文献２に記載された垂直下降・垂直上昇と、特許文献３、４に記載されたボディ反転とを単純に組み合わせたものではない。両者を単純に組み合わせただけでは、反転しているボディを電着液内に侵入させることに大きな問題が発生するからである。本発明においては、その問題を、第１工程において、ボディを６０度傾けた状態で、塗料面に侵入させ、さらに、垂直下降させながら、同時に回転させて垂直下降が終了する時点で、ボディが反転位置になるようにしている。これにより、反転されたボディをスムーズに電着液内に侵入することができるのである。
また、第３工程において、ボディを垂直上昇させながら、同時にボディを回転させているので、浮遊ぶつがボディの回転に伴い、ボディから離脱するため、ボディに付着する物を減少させることができる。
【００１３】
また、自動車ボディを電着槽内の電着液の浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装方法であって、自動車ボディを電着液内に浸す第１工程と、自動車ボディを反転させた状態で、電着液内を直進させると共に、進行方向に対して揺動運動させる第２工程と、自動車ボディを電着液内から引き上げる第３工程と、を有する、すなわち、ボディを電着槽の電着液内を直進させながら、かつ進行方向に往復動させる揺動運動をさせているので、ボディの表面における電着液の相対的な流速を速くすることができ、電着の効率を高めることができる。これにより、電着時間を短縮でき、また、電着槽の全体長さを短くすることができる。
電着システムは、ワークの脱脂、化成、電着の３つの工程を有している。本発明は、電着システムの各工程に対して実施することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明における自動車ボディ塗装方法を具体化した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図２に、電着システムのうち、電着工程に本発明を実施した全体構成図及び作用を示し、図１に垂直昇降機１２の構成及び作用を示す。
図１（ａ）、及び図４に示すように、垂直昇降機１２は、垂直な柱に垂直方向に移動可能にハンド１３を保持している。ハンド１３は、垂直昇降機１２に対して回転できるように回転装置を備えている。また、ハンド１３は、自動車のボディ１３に固定されたパレット１４を把持・解除することができる。
垂直昇降機１２の上部には、自動車ボディ１３が固定されたパレット１４を搬送するためのレール搬送装置１５が設置されている。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、ハンド１３の下には、電着槽１６内に蓄えられた塗料１７が設けられている。電着槽１６内には自動車のボディ１１が直列に４台入るように、電着槽１６の長さが決定されている。本実施例では、ボディ１１の寸法が５ｍの場合、前後に１ｍの余裕を見て、ボディ１１の１台に対して７ｍ採って、電着槽１６の全体長さを２８ｍとしている。塗料槽１６には、パレット１４を保持して直線移動させるためのチェーンコンベア１８が設置されている。チェーンコンベア１８は、図示しないモータにより時計回りに回転駆動される。
電着槽１６の右端近くには、垂直昇降機１２と同じ構造を持つ垂直昇降機１９が設置されている。垂直昇降機１９には、ハンド１３と同じ構造を持つハンド２０が付設されている。
【００１６】
電着槽１６の塗料１７内には、ボディ１１の周囲に複数の電極２１が配置されている。図２（ａ）のＡＡ断面図を図３に示す。
電極２１は、１ｍ程度の長さの円柱形状の導体である。電極２１は、反転状態のボディ１１の天井に対向した位置に電極２１ａが、ボディ１１の両側面に対向した位置に電極２１ｂ、２１ｃが、ボディ１１の下面に対向した位置でパレット１４の両側に分かれて、電極２１ｄが配設されている。すなわち、電極２１により、パレット１４の部分を除いてトンネルが形成されている。電極２１とボディ１１との距離は、約３００ｍｍとなっている。従来は、ハンガー１０２の外側に電極を配置しなければならず、電極とボディとの距離は、６００ｍｍであったのと比較して、電極２１とボディ１１との距離を半分に近づけることができている。
電極２１は、ボディ１１が４台直列に並んだ場合の、第２、第３位置に対応する位置に設けられている。第１及び第４位置では、ボディ１１が下降・上昇されるため、電極２１は配置できないからである。
第２位置の電極２１には、１５０〜２００Ｖの直流電流が印加され、第３位置の電極２１には、３００Ｖの直流電流が印加される。
【００１７】
次に、電着塗装方法について説明する。図１（ａ）に示すように、ボディ１１が固定されたパレット１４が、レール搬送装置１５により垂直昇降機１２の位置まで搬送され、垂直昇降機１２のハンド１３により把持される。この状態で、ボディ１１は、通常状態と上下が反転された状態となっている。
次に、図１（ｂ）に示すように、ハンド１３が回転してボディ１１が水平線に対して傾斜角度θを持つようにする。本実施例では、θを６０度としている。θの角度は、４５度以上７５度以下であることが望ましく、６０度が最適である。図１（ｂ）の状態では、ボディ１１の下端は、未だ塗料１７面に侵入していない。
【００１８】
次に、図１（ｃ）に示すように,垂直昇降機１２により、ハンド１３が垂直下降され、ボディ１１は、傾斜した状態で塗料１７面に侵入する。
ボディ１１が塗料１７面に侵入した後、垂直昇降機１２がさらにハンド１３を垂直下降させると同時に、ハンド１３が反時計回りに回転する。
そして、図１（ｄ）及び図２（ａ）に示すように、ボディ１１が電極２１ｄの下３００ｍｍの位置まで垂直下降させ、同時にボディ１１を反転させた状態とする。
【００１９】
図２（ａ）の状態を説明する。チェーンコンベア１８が停止されており、新しいボディ１１Ａを電着槽１６内に侵入させた状態を示している。この状態では、電極２１への通電も停止している。電着槽１６内の第１位置に、新たに塗料１７に浸されたボディ１１Ａがあり、第２位置には、１つ前に塗料に浸されたボディ１１Ｂがあり、第３位置には、さらに１つ前に塗料に浸されたボディ１１Ｃがある。第４位置は、空きスペースとなっている。以上が第１工程の説明である。
【００２０】
次に、第２工程について説明する。第２工程では、３台のボディ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを保持するパレット１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが各々チェーンコンベア１８に連結されており、チェーンコンベア１８の駆動により、電着槽１６内を直進する。ボディ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、アースに接続されている。  第２位置の電極２１には、１５０〜２００Ｖの直流電流が印加され、第３位置の電極２１には、３００Ｖの直流電流が印加されている。また、塗料１７には、流れが与えられている。チェーンコンベア１８は最終的に、ボディ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを約２０秒かけて、７ｍ移動させ、ボディ１１Ａを第２位置に、ボディ１１Ｂを第３位置に、ボディ１１Ｃを第４位置まで移動させる。
この移動の間、チェーンコンベア１８は、ボディ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを進行方向の前後に揺動運動させている。すなわち、０．３ｍ前進させ、０．３ｍ後進させる揺動運動を４回行っている。この揺動運動は、直進駆動と重ね合わせて行われている。
【００２１】
約２０秒後には、第２工程が終了する。そして、チェーンコンベア１８が停止され、電極２１への通電を停止される。
次に第３工程について説明する。第４位置にあるボディ１１Ｃを垂直昇降機１９、ハンド２０により、塗料１７内から引き上げる。この方法は、図１の反対動作である。すなわち、（ｄ）の状態から始まり、（ｃ）、（ｂ）、（ａ）へと順次ボディ１１Ｃを回転させながら、垂直上昇させるのである。
第４位置で第３工程が行われているときに、並行して、第１位置において、新しいボディを塗料１７内に侵入させる第１工程が行われる。
【００２２】
以上詳細に説明したように、本実施例の自動車ボディ電着塗装方法によれば、自動車のボディ１１を電着槽１６内の塗料１７に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装方法であって、ボディ１１を反転させた状態から角度θ斜めに傾け、傾けた状態で塗料１７面に侵入させ、さらに反転させた状態まで回転させながら、垂直下降させることにより、塗料１７内に浸す第１工程と、ボディ１１を反転させた状態で、塗料１７内を直進させる第２工程と、ボディ１１を反転させた状態から、斜めに傾けるように回転させながら、垂直上昇させることにより、塗料１７内から引き上げる第３工程と、を有するので、第１工程において、ボディ１１を角度θ傾けた状態で、塗料１７面に侵入させ、さらに、垂直下降させながら、同時に回転させて垂直下降が終了する時点で、ボディ１１が反転位置になるようにしているため、反転されたボディ１１をスムーズに塗料１７内に侵入することができる。  
また、垂直下降・垂直上昇させるときに、ボディ１１を傾けて回転させながら塗料１７面に浸しているので、第１工程でボディ１１を電着液槽１６に垂直下降させることができ、第３工程でボディ１１を垂直上昇させることができ、電着液槽１６の両側に斜めの部分を必要としないため、電着液槽１６の長さを約４０％減らすことができた。
【００２３】
また、第２工程で、ボディ１１を反転させた状態で直進させているため、図５に示すように、ボディ１１の外側表面は下向きになっているため、ボディ１１の外側表面に付着する凝集顔料、浮遊ぶつ、鉄粉等を減らすことができた。同時に、ボディ１１を塗料１７内から引き上げるときに、ボディ１７の下面を上向きにして引き上げられるため、浮遊ぶつ等が、ボディ１１の外側表面に付着することが減少できた。反転させていない状態と比較して、８０％低減することができた。
下塗りでブツがあると、削り取る作業があり、その削り粉で中塗り工程でブツ発生の原因となり、悪循環を生じていた。それを大幅に低減することができた。
また、電着塗装における表面粗さを従来の０．２２μｍから、０．１５μｍへと３０％アップすることができた。表面粗さをアップすることにより、中塗り、上塗りにおける品質向上を実現できた。
【００２４】
また、ボディ１１を反転させた状態で塗料１７内を直進させているので、ボディ１１下面を直接固定したパレット１４を用いてボディ１１を搬送できため、ボディ１１の上面、両側面にハンガー、パレットを設ける必要がなく、電着電極２１をボディの上面２１ａ、両側面２１ｂ、２１ｃに近づけることができる。また、ボディ１１の下面に対向して電着電極２１ｄを設けて、ボディに対して、４面に電着電極２１を配置できる。これらにより、電着効率を高めることができた。また、ボディ１１の４面各面における膜厚を均一化することができ、塗料を節約することができた。
【００２５】
また、ボディ１１を電着槽１６内の塗料１７に浸すことにより、表面を電着塗装する自動車ボディ電着塗装方法であって、ボディ１１を塗料１７内に浸す第１工程と、ボディ１１を反転させた状態で、塗料１７内を直進させると共に、進行方向に対して揺動運動させる第２工程と、ボディ１１を塗料１７内から引き上げる第３工程と、を有するので、ボディ１１を塗料１７内を直進させながら、かつ進行方向に０．３ｍ程度の振幅で往復動させる揺動運動をさせているので、ボディの表面における塗料１７の相対的な流速を速くすることができ、電着の効率を高めることができる。これにより、電着時間を５０％短縮できた。また、電着槽の全体長さを短くすることができた。
【００２６】
なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
例えば、本実施例では、電着システムのうち、電着工程について説明したが、脱脂工程、化成工程においても実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の自動車ボディ電着塗装方法の第１工程、第３工程の説明図である。
【図２】第２工程の説明図である。
【図３】図２のＡＡ断面図である。
【図４】垂直昇降機１２、ハンド１３を示す斜視図である。
【図５】第２工程でのボディ１１の搬送を示す図である。
【図６】従来の電着塗装方法を示す図である。
【図７】従来の電着塗装方法を示す断面図である。
【図８】従来の電着塗装方法のボディを引き上げる状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１  ボディ
１２、１９  垂直昇降機
１３、２０  ハンド
１４  パレット
１５  レール搬送装置
１６  電着槽
１７  塗料
１８  チェーンコンベア
２１  電極
【図１】
2009052127.tif 000003
【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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