(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種の金属素材を組み合わせてなる製品に化成処理を施した後、電着塗装を施すための組合せ製品の電着塗装方法において、
一方の金属素材と他方の金属素材とを絶縁物からなる連結部材を介して組み合わせる工程と、
前記一方の金属素材に第１の集電部を接続し、前記他方の金属素材に第２の集電部を接続し、前記第１の集電部と前記第２の集電部とを絶縁状態とし、前記一方の金属素材と前記他方の金属素材とに化成処理を施す工程と、
前記化成処理を施す工程の後、前記第１の集電部と前記第２の集電部とを通電可能とし、前記一方の金属素材と前記他方の金属素材に電着塗装処理を施す工程と、
を有することを特徴とする組合せ製品の電着塗装方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記一方の金属素材および前記他方の金属素材は、鉄およびアルミニウムであることを特徴とする組合せ製品の電着塗装方法。
【請求項３】
異種の金属素材を組み合わせてなる製品に電着塗装を施すための組合せ製品の電着塗装装置において、
一方の金属素材と他方の金属素材とを絶縁状態に維持して連結する連結部材と、
組み合わされた前記一方の金属素材と前記他方の金属素材とを搬送する搬送キャリアと、
前記搬送キャリアによって搬送された前記一方の金属素材と前記他方の金属素材とに電着塗装を施す電着塗装処理部と、
前記搬送キャリアに設けられ、前記一方の金属素材に接続される第１の集電部と、前記他方の金属素材に接続される第２の集電部と、
前記第１の集電部と前記第２の集電部とが摺動自在な電極と、
を備えることを特徴とする組合せ製品の電着塗装装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記一方の金属素材および前記他方の金属素材は、鉄およびアルミニウムであることを特徴とする組合せ製品の電着塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異種の金属素材を組み合わせてなる製品に化成処理、電着塗装処理を施すための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、自動車の塗装工程では、通常、前処理、電着塗装処理が行われる。このうち、前処理工程では、防錆および次工程での塗膜の密着性を向上させるため、ワークの表面に化成処理が施される。
【０００３】
ここで、塗装対象物である自動車のボデイが鋼材からなる一方、そこに連結されるボンネットがアルミニウム材によって構成されているものがあり、このような異種の金属素材を組み合わされてなる製品に対して、鋼材とアルミニウム材とを組み合わせた状態で化成処理を行うようにしたものがある（特公平３−４８２７５号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、イオン化傾向の異なる鋼材とアルミニウム材とを組み合わせた状態で化成処理、電着塗装処理、中塗りおよび上塗り等の処理を施すため、鋼材とアルミニウム材との接触部位近傍に化成処理を十分に施すことは困難であり、この結果、化成処理の後に施される電着塗装処理、中塗りおよび上塗り等の処理も不十分となり、接触部位が腐食してしまう懸念がある。
【０００５】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、異種の金属素材からなる製品に対しても化成処理を十分に施すことができ、また、化成処理の後に施される電着塗装処理も十分となり、製品が腐食してしまう懸念を払拭することができ、さらに、化成処理および電着塗装処理を連続して効率的に行うことができる組合せ製品の化成処理方法、電着塗装方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、異種の金属素材を組み合わせてなる製品に化成処理を施した後、電着塗装を施すための組合せ製品の電着塗装方法において、
一方の金属素材と他方の金属素材とを絶縁物からなる連結部材を介して組み合わせる工程と、
前記一方の金属素材に第１の集電部を接続し、前記他方の金属素材に第２の集電部を接続し、前記第１の集電部と前記第２の集電部とを絶縁状態とし、前記一方の金属素材と前記他方の金属素材とに化成処理を施す工程と、
前記化成処理を施す工程の後、前記第１の集電部と前記第２の集電部とを通電可能とし、前記一方の金属素材と前記他方の金属素材に電着塗装処理を施す工程と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、一方の金属素材と他方の金属素材とを絶縁物を介して組み合わせた状態で化成処理を施すため、一方の金属素材または他方の金属素材が化成処理の際にイオン化傾向の差によって化成処理用の溶液中に溶出してしまうことを防止し、良好に化成処理を施すことができる。
【０００９】
また、本発明によれば、前記化成処理を施す工程の後、絶縁状態にある第１の集電部と第２の集電部とを通電可能とし、前記一方の金属素材と前記他方の金属素材とを電着塗装処理用の溶液に対して所定の電位に保持して前記電着塗装処理用の溶液に浸し、電着塗装処理を施すことにより、電着塗装が良好に行われるとともに、化成処理から電着塗装処理への移行を効率的に行うことができる。
【００１０】
さらに、本発明は、異種の金属素材を組み合わせてなる製品に電着塗装を施すための組合せ製品の電着塗装装置において、
一方の金属素材と他方の金属素材とを絶縁状態に維持して連結する連結部材と、
組み合わされた前記一方の金属素材と前記他方の金属素材とを搬送する搬送キャリアと、
前記搬送キャリアによって搬送された前記一方の金属素材と前記他方の金属素材とに電着塗装を施す電着塗装処理部と、
前記搬送キャリアに設けられ、前記一方の金属素材に接続される第１の集電部と、前記他方の金属素材に接続される第２の集電部と、
前記第１の集電部と前記第２の集電部とが摺動自在な電極と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、一方の金属素材と他方の金属素材とが化成処理の際に絶縁されているため、一方の金属素材と他方の金属素材との間のイオン化傾向の差によって金属素材が化成処理用の溶液中に溶出してしまうことを阻止することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、第１の集電部と第２の集電部とが電極に接触することにより通電可能となり、この状態を維持して電着塗装処理用の溶液に浸すことにより、電着塗装処理を施すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る組合せ製品の化成処理方法および電着塗装方法について、それを実施する化成処理装置および電着塗装装置との関係において、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１５】
先ず、本実施の形態が適用される塗装対象物であるワーク１０について、図１を参照して説明する。
【００１６】
ワーク１０は自動車を構成し、一方の金属素材であるボデイ１４と、ボデイ１４に連結される他方の金属素材であるボンネット１６とを有する。ボデイ１４は鉄の如き材料により形成され、一方、ボンネット１６はアルミニウムの如き材料により形成される。ボデイ１４とボンネット１６とは絶縁性の材料により形成された連結部材１８を介して組み合わされる。連結部材１８は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンの如き耐熱性と自己潤滑性を有する樹脂により形成される。連結部材１８は、図２に示すように、筒状部材２０を有し、筒状部材２０はボデイ１４に形成された孔部２２に挿入される。筒状部材２０の一端部にはフランジ部２４が形成され、フランジ部２４がボデイ１４に当接することにより筒状部材２０が位置決めされる。筒状部材２０の他端部にはリング部材２６が嵌合する。リング部材２６にはボンネット１６が当接し、ボンネット１６の孔部２８と筒状部材２０の孔部３０とにねじ３２が挿通し、該ねじ３２にナット３４が締結されることによってボデイ１４とボンネット１６とが組み合わされる。このとき、ボデイ１４とボンネット１６とは連結部材１８によって電気的に絶縁される。
【００１７】
次いで、本実施の形態に係る組合せ製品の化成処理装置および電着塗装装置が使用される塗装機構４０について、図３を参照して説明する。この塗装機構４０は自動車の製造ラインの一部を構成する。塗装機構４０は、脱脂処理部４４、化成処理装置を構成する化成処理部４６、水洗部４８、電着塗装装置を構成する電着塗装処理部５０および水洗部５２を備える。脱脂処理部４４、化成処理部４６はそれぞれ脱脂用、化成被膜形成用の溶液が貯留された脱脂処理槽５４、化成処理槽５６を有し、また、水洗部４８は水槽５８を、電着塗装処理部５０は電着槽６０を、水洗部５２は水槽６２を有する。塗装機構４０には脱脂処理部４４から水洗部５２にかけて延在するレール部材６６が設けられ、レール部材６６は脱脂処理槽５４、化成処理槽５６、水槽５８、電着槽６０および水槽６２に向かって湾曲形成される。レール部材６６にはワーク１０が載置される複数の搬送キャリア６８が変位可能に設けられる。また、電着塗装処理部５０には導電性を有する材料により形成されたレール部材（電極）９４が設けられる。レール部材９４はグランドに接続されることによりグランド電位に保持され、一方、電着槽６０に貯留された溶液中には、図示しない電源装置に接続されることで所定の電位に保持される電極（図示せず）が挿入される。
【００１８】
搬送キャリア６８は、図１に示すように、複数の柱状部材７０ａ〜７０ｃが組み合わされて形成され、搬送キャリア６８の上部を構成する柱状部材７０ｃには支柱７２ａ、７２ｂを介して車輪７６ａ、７６ｂが設けられる。車輪７６ａ、７６ｂはレール部材６６に転動自在に係合する。
【００１９】
搬送キャリア６８には上部に第１の集電部８０、第２の集電部８２が設けられる。第１の集電部８０、第２の集電部８２は、図４に示すように、柱状部材７０ｂの上部に絶縁板８４を介して並べて固着される。以下、第１の集電部８０について説明し、第１の集電部８０と同様に構成される第２の集電部８２についてはその詳細な説明を省略する。第１の集電部８０には取付部材８６が立設され、取付部材８６の上端部には弾性を有する金属板により略長楕円形に形成されたばね部材８８が搬送キャリア６８の外方に突出して固着される。取付部材８６にはばね部材８８の内側に位置して支持部材９０が固着され、支持部材９０はばね部材８８を支持し、該ばね部材８８が支持部材９０側に屈曲、変形することを阻止する。ばね部材８８には導電性を有する接触子９２が固着され、接触子９２は電着塗装処理部５０でレール部材９４に摺動自在に接触する。
【００２０】
第１の集電部８０には複数の電線９８が接続され、電線９８は搬送キャリア６８の下部を構成する柱状部材７０ａに固着された載置台１００に接続される（図１参照）。載置台１００は、図５に示すように、柱状部材７０ａに立設された円柱部材１０２を有し、円柱部材１０２の上部には絶縁板１０４を介して取付部材１０６が固着される。取付部材１０６には電線９８が接続される。取付部材１０６の上部には板状部材１０８が固着され、板状部材１０８にはワーク１０のボデイ１４が載置可能である。従って、ボデイ１４は第１の集電部８０に電気的に導通する。
【００２１】
第２の集電部８２には電線１１２が接続され（図１参照）、電線１１２には、図６に示すように、クリップ１１４が接続され、クリップ１１４はボンネット１６に装着される。このため、ボンネット１６は第２の集電部８２に電気的に導通する。
【００２２】
本実施の形態に係る組合せ製品の化成処理装置および電着塗装装置が使用される塗装機構４０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、本発明の実施の形態に係る組合せ製品の塗装方法について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２３】
先ず、ワーク１０のボデイ１４とボンネット１６とを絶縁性を有する連結部材１８を介して組み合わせ、搬送キャリア６８の載置台１００にボデイ１４を載置する（ステップＳ１）。これにより、ボデイ１４は載置台１００、電線９８を介して第１の集電部８０と電気的に導通する。また、ボンネット１６にはクリップ１１４が装着され、該ボンネット１６と第２の集電部８２とは電気的に導通する。一方、第１の集電部８０と第２の集電部８２とは電気的に絶縁されているため、ボデイ１４とボンネット１６とが絶縁される。
【００２４】
次に、搬送キャリア６８をレール部材６６に沿って変位させ、ワーク１０を脱脂処理部４４に搬送する。搬送キャリア６８は湾曲形成されたレール部材６６に沿って脱脂処理槽５４に向かって変位し、ワーク１０は脱脂処理槽５４中の溶液に浸される。このため、ボデイ１４とボンネット１６に脱脂処理が施される（ステップＳ２）。次いで、搬送キャリア６８の搬送作用下に脱脂処理が施されたワーク１０が化成処理部４６に搬送され、ワーク１０が化成処理槽５６中の溶液に浸される。従って、ボデイ１４とボンネット１６に化成処理が施され、ボデイ１４とボンネット１６の表面に被膜が形成される（ステップＳ３）。
【００２５】
化成処理の際、ボデイ１４とボンネット１６とが導通していると、ボデイ１４とボンネット１６の中、一方の金属素材（この場合、イオン化傾向の大きいアルミニウムにより形成されているボンネット１６）の表面で還元反応が生じて該一方の金属素材が化成処理槽５６内に貯留されている溶液中に溶出し、このとき発生した電子が他方の金属素材（この場合、イオン化傾向の小さい鉄により形成されているボデイ１４）に流れて他方の金属素材の表面で酸化反応が生じる。すなわち、一方の金属素材と他方の金属素材とが互いに導通していると、電子が自由に一方の金属素材から他方の金属素材に流れるため、酸化反応、還元反応が進行する。この結果、特に金属素材の接触部位近傍における化成処理が不十分となる。
【００２６】
しかしながら、本実施の形態では、ボデイ１４とボンネット１６とが絶縁されているため、一方の金属素材に発生した電子が他方の金属素材に流れることがなく、従って、化成処理が良好に施される。
【００２７】
以上のようにして化成処理が施されたワーク１０は、水洗部４８に搬送され、５０℃〜７０℃の湯が貯留された水槽５８に浸されて水洗処理が施される（ステップＳ４）。従って、化成処理の際にワーク１０に付着した溶液が洗浄される。この場合、ボデイ１４とボンネット１６とを絶縁した状態で組み合わせている連結部材１８の温度がこの５０℃〜７０℃の湯により上昇するが、連結部材１８は耐熱性を有する材料により形成されているため、高い温度により劣化する懸念はない。
【００２８】
次に、ワーク１０は電着塗装処理部５０に搬送される。このとき、第１の集電部８０および第２の集電部８２の接触子９２はレール部材９４に接触する。従って、第１の集電部８０、第２の集電部８２に接続されたボデイ１４とボンネット１６とはレール部材９４に電気的に導通し、グランド電位に保持される（ステップＳ５）。ボデイ１４とボンネット１６とはこの状態を維持して電着槽６０中の溶液に浸される。電着槽６０中の溶液には所定の電位に保持された電極（図示せず）が挿入されており、従って、グランド電位に保持されたボデイ１４とボンネット１６とに電着塗装が施される（ステップＳ６）。このとき、連結部材１８に塗料が付着するが、連結部材１８は自己潤滑性を有するため、付着した塗料は容易に脱落する。
【００２９】
次いで、ワーク１０は水洗部５２に搬送され、水槽６２に浸されて水洗処理が施され（ステップＳ７）、電着塗装処理の際にワーク１０に付着した溶液が洗浄される。
【００３０】
以上のようにして塗装されたワーク１０は、化成処理の際に異種の金属素材からなるボデイ１４とボンネット１６とは互いに直接接触せず、また、電気的に絶縁されているため、化成処理を施す際にイオン化傾向の差により金属素材が溶液に溶出してしまうことがない。従って、良好な化成処理を施すことができる。このように化成処理が良好であるため、電着塗装も良好に施され、結果的にボデイ１４およびボンネット１６の腐食が抑制される。
【００３１】
また、小型で簡単な構造からなる連結部材１８により異種の金属素材を組み合わせるため、既存の設備に対する変更が不要であり、しかも、連結部材１８の製造や保管も容易となる。
【００３２】
さらに、第１の集電部８０と第２の集電部８２とが電着塗装処理部５０で自動的にレール部材９４に接触してボデイ１４とボンネット１６とがグランド電位に保持されるため、化成処理の後に作業者がボデイ１４とボンネット１６とをグランド電位に接続する必要がなく、その分、作業を効率的に行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る組合せ製品の化成処理方法、電着塗装方法および装置によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００３４】
一方の金属素材と他方の金属素材とが電気的に絶縁されているため、化成処理を施す際にイオン化傾向の差により金属素材が溶液中に溶出してしまう懸念がない。このため、良好に化成処理を施すことができる。また、化成処理が良好であるため、電着塗装も良好に施すことが可能となる。従って、一方の金属素材と他方の金属素材とが腐食してしまう懸念を減少させることができる。
【００３５】
また、簡単な構造からなる連結部材により異種の金属素材を組み合わせるため、既存の設備を流用することが可能となり、しかも、連結部材の製造や保管も容易になり、塗装機構のコストを低廉化することができる。
【００３６】
さらに、第１の集電部と第２の集電部とが電着塗装処理部で自動的にレール部材に接触して一方の金属素材と他方の金属素材とが所定の電位に保持されるため、化成処理のあとに作業者が一方の金属素材と他方の金属素材とを所定の電位に接続する作業が不要となり、少ない作業者で容易に生産効率を向上することができる。
【００３７】
さらにまた、連結部材が耐熱性および自己潤滑性を有するポリテトラフルオロエチレンの如き材料により形成されているため、一方の金属素材と他方の金属素材とを連結部材とともに湯により洗浄する際、湯の温度により連結部材が劣化することが防止され、さらに、電着塗装処理の際、連結部材に付着した塗料が容易に脱落する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態が適用されるワークと、ワークを搬送する搬送キャリアとを示す概略一部縦断側面図である。
【図２】図１の自動車に使用される連結部材を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る組合せ製品の化成処理装置および電着塗装装置が適用される塗装機構を示す概略構成図である。
【図４】図１の搬送キャリアに使用される集電部の拡大斜視図である。
【図５】図１の搬送キャリアに使用される載置台の拡大斜視図である。
【図６】図１の搬送キャリアに使用されるクリップの拡大斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る組合せ製品の塗装方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…ワーク                    １４…ボデイ
１６…ボンネット                １８…連結部材
４０…塗装機構                  ４６…化成処理部
５０…電着塗装処理部            ６６、９４…レール部材
６８…搬送キャリア              ８０…第１の集電部
８２…第２の集電部              １００…載置台
１１４…クリップ
【図１】
0003766757.tif 000002
【図２】
0003766757.tif 000003
【図３】
0003766757.tif 000004
【図４】
0003766757.tif 000005
【図５】
0003766757.tif 000006
【図６】
0003766757.tif 000007
【図７】
0003766757.tif 000008