(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ガンを用いて自動車ボディを塗装する自動車ボディの塗装方法において、前記自動車ボディの少なくとも一部の領域に対して前記塗装ガンを連続的に略円状もしくは略楕円状の一筆書き状の移動軌跡に沿って移動させ、塗料を連続して吐出しながら塗装することを特徴とする自動車ボディの塗装方法。
【請求項２】
塗装ガンを用いて自動車ボディを塗装する自動車ボディの塗装方法において、前記自動車ボディを一定方向に直線移動させるとともに、前記塗装ガンを略円移動もしくは略楕円移動またはこれと前記方向への直線移動との組み合わせで移動させながら塗装し、前記自動車ボディの少なくとも一部の領域に対しては、塗料を連続して吐出しながら塗装することを特徴とする自動車ボディの塗装方法。
【請求項３】
前記自動車ボディの領域は、ボディサイド、フード、ルーフ、トランクフードで分割されることを特徴とする請求項１または２記載の自動車ボディの塗装方法。
【請求項４】
前記塗装ガンが、ベル型塗装ガンであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動車ボディの塗装方法。
【請求項５】
前記塗装ガンが、塗装ロボットに装着されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の自動車ボディの塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中塗り塗料、上塗り塗料（ソリッド型上塗り塗料、メタリックベース塗料、クリヤ塗料）を自動車ボディに塗布する際に用いられる塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ボディの塗装系には、主として電着塗装法で行われる下塗り塗装、主として静電塗装法により行われる中塗り塗装および上塗り塗装といった３コート系が採用されている。
【０００３】
このうちの中塗り塗装および上塗り塗装では、ベル型塗装ガンやエアースプレー型塗装ガンなどの各種静電式塗装ガンが広く用いられ、これを塗装ロボットや塗装専用機に装着することにより塗装の自動化が行われている。
【０００４】
従来の塗装専用機を用いた塗装方法は、たとえばボディの側面を塗装するに際しては、図６に示すように一定速度で搬送される自動車ボディＢに対し、専用機に装着した塗装ガンを一定周期で上下に往復移動させ、これによりボディ側面に塗料を吹き付けることとしている。このとき、往復運動の上死点近傍および下死点近傍では、塗装ガンの吐出量を０、すなわちＯＦＦする。同図の実線および点線は塗装ガンの絶対的移動軌跡を示すもので、実線は塗料の吐出がＯＮの状態を示し、点線は塗料の吐出がＯＦＦの状態を示す。
【０００５】
また、塗装ロボットを用いてボディの側面を塗装する方法としては、たとえば図７に示されるように、ボディＢの側面をフェンダＢ１、フロントドアＢ２、リヤドアＢ３およびクォータＢ４の領域に分割し、それぞれの領域において塗装ガンをボディの進行方向に往復移動させることが行われている。この場合にも、各往復運動の両端では塗料の吐出をＯＦＦするようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の塗装方法において、各往復運動の両端で塗料をカットするのは、主として厚膜化や塗装ムラ（斑）、ひいては塗料タレを防止するためである。すなわち、塗装ガンを往復運動させて塗装する場合、その両端のガンスピードが最も遅くなるが、常に一定の吐出量で塗装するとガンスピードが遅くなった部位の膜厚が最も厚くなり、ここで塗装ムラや塗料タレが生じるからである。また、往復運動の両端ではオーバースプレーが生じ、その塗り重ね部分の塗り肌が低下するのでこれを防止するためにも必要最小限の塗装範囲としている。さらに、こうした厚膜化あるいはオーバースプレーを防止するために、塗装ガンの移動軌跡をボディの塗装領域よりも大きめにオーバーハングさせることが行われるが、この場合には無駄な塗料を極力減少させるために塗料のカットが行われる。
【０００７】
しかしながら、こうした従来の往復運動による塗装方法では、その両端における塗料の吐出をカットするので、有効仕事率（有効仕事時間）が５０％〜７０％しかなく残りの３０％〜５０％が無駄な時間となる。そのぶん１台あたりに実質的に必要な塗装時間が長くなって生産性が低下するという問題があった。
【０００８】
また、往復運動の両端で塗料をＯＦＦすると、どうしても塗料ダストがボディ表面に付着するので、その部分の塗り肌の低下は避けられないという問題もあった。これを防止するためには、往復運動を行う領域の選択、すなわち何処で塗料をカットするかが重要となるので、塗装ガンの軌跡の設定に一定の制約が生じることとなる。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、塗装作業の有効仕事率を向上させるとともに塗り肌品質も高めることができる自動車ボディの塗装方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点による請求項１記載の自動車ボディの塗装方法は、塗装ガンを用いて自動車ボディを塗装する自動車ボディの塗装方法において、前記自動車ボディの少なくとも一部の領域に対して前記塗装ガンを連続的に略円状もしくは略楕円状の一筆書き状の移動軌跡に沿って移動させ、塗料を連続して吐出しながら塗装することを特徴とする。
【００１１】
この請求項１記載の自動車ボディの塗装方法では、塗装ガンを連続的に移動させ、かつ塗料を連続して吐出しながら塗装するので、塗装ガンの有効仕事率がほぼ１００％となり、その結果、１台あたりに要する塗装時間が短縮され、塗装工程の生産性が向上する。
【００１２】
また、オーバーハングによる無駄な塗料ダストによる不具合（ボディに塗料ダストが付着する等）がなくなり、さらに塗料を連続して吐出するので、その結果、補正塗りも不要となり、しかも塗り肌の向上が期待できる。さらに、塗料をカットすることがないので、塗料の吐出量制御バルブのＯＮ／ＯＦＦ回数が著しく減少し、当該塗装機器の寿命が長くなってコストダウンに寄与することができる。
【００１３】
さらに、塗装ガンの移動軌跡を一筆書き状とすることで、被塗面に対する吐出量の均一化を図ることができ、薄膜あるいは厚膜になることを防止できる。
【００１５】
また、略円状もしくは略楕円状に塗装ガンを移動させるので、塗装ロボットや塗装専用機が動作し易くなり、塗装ガンのスピードが速くしかも安定（一定化）することとなる。ガンスピードが早くなることにより、１台あたりの塗装所要時間がより短縮化され、必要とされる塗装ロボット数を低減できる。またガンスピードが安定化することにより吐出量の変動制御が簡素化され、簡易な制御装置で足りることになる。
【００１６】
一方、本発明の第２の観点による請求項２記載の自動車ボディの塗装方法は、塗装ガンを用いて自動車ボディを塗装する自動車ボディの塗装方法において、前記自動車ボディを一定方向に直線移動させるとともに、前記塗装ガンを略円移動もしくは略楕円移動またはこれと前記方向への直線移動との組み合わせで移動させながら塗装し、前記自動車ボディの少なくとも一部の領域に対しては、塗料を連続して吐出しながら塗装することを特徴とする。
【００１７】
自動車ボディを塗装する場合、自動車ボディを停止させた状態で塗装するか、あるいは自動車ボディを移動させながら塗装する。上述した第１の観点による自動車ボディの塗装方法は、自動車ボディと塗装ガンとを相対的な動作関係として捉えたものであり、自動車ボディを停止させた状態で塗装する場合および自動車ボディを移動させながら塗装する場合の両方を含む趣旨である。
【００１８】
これに対して、請求項２記載の自動車ボディの塗装方法は、主として自動車ボディを移動させながら塗装する場合のものである。
すなわち、請求項２記載の自動車ボディの塗装方法では、自動車ボディを一定方向に直線移動させるとともに、塗装ガンを略円移動もしくは略楕円移動またはこれと前記方向への直線移動との組み合わせで移動させながら塗装するので、塗料を連続的に吐出することができ、上述した請求項１記載の自動車ボディの塗装方法と同様に、塗装ガンの有効仕事率がほぼ１００％となり、その結果、１台あたりに要する塗装時間が短縮され、塗装工程の生産性が向上する。
【００１９】
また、オーバーハングによる無駄な塗料ダストによる不具合（ボディへの塗料ダストの付着等）が起こらず、かつ塗料を連続して吐出できるので、その結果、補正塗りも不要となり、しかも塗り肌の向上が期待できる。さらに、塗料をカットする必要性がないので、塗料の吐出量制御バルブのＯＮ／ＯＦＦ回数が著しく減少し、当該塗装機器の寿命が長くなって保全費のコストダウンに寄与することができる。
【００２０】
また、請求項２記載の自動車ボディの塗装方法では、自動車ボディに対する塗装ガンの相対的な移動軌跡が一筆書き状となるので、被塗面に対する吐出量の均一化を図ることができ、薄膜あるいは厚膜になることを防止できる。
【００２１】
さらに、このときの一筆書き状の移動軌跡が略円状もしくは略楕円状となるので、塗装ロボットや塗装専用機が動作し易くなり、塗装ガンのスピードが速くしかも安定（一定化）することとなる。ガンスピードが早くなることにより、１台あたりの塗装所要時間がより短縮化され、必要とされる塗装ロボット数を低減できる。またガンスピードが安定化することにより吐出量の変動制御が簡素化され、簡易な制御装置で足りることになる。
【００２３】
上述した第１および第２の観点による自動車ボディの塗装方法において、前記自動車ボディの領域は、特に限定されないが、請求項３記載の自動車ボディの塗装方法のように、ボディサイド、フード、ルーフ、トランクフードで分割されることがより好ましい。従来の一般的な自動車ボディの塗装領域は少なくともこのように大きく分割できるからである。こうすることで、塗料のカット数を最小限にすることができる。
【００２４】
上述した第１および第２の観点による自動車ボディの塗装方法において、用いる塗装ガンとしてはエアースプレーガンやベル型塗装ガンなどが挙げられ、限定はされないが塗着効率の点から静電塗装ガン、なかでも請求項４記載の自動車ボディの塗装方法のようにベル型塗装ガンであることがより好ましい。塗料パターンが安定し、塗料ダストの発生がきわめて少なく、塗着効率にも優れているからである。
【００２５】
上述した第１および第２の観点による自動車ボディの塗装方法において、塗装ガンは手吹き、自動機の何れでも良く、自動機の場合は専用機および塗装ロボットの何れでも良い。請求項５記載の自動車ボディの塗装方法のように、前記塗装ガンを塗装ロボットに装着すれば、上述した効果がより一層顕著となる。
【００２６】
上述した第１および第２の観点による自動車ボディの塗装方法は、中塗り塗装および上塗り塗装に適用でき、上塗り塗装では、ソリッド塗料の塗装、メタリックベース塗料の塗装およびクリヤ塗料の塗装など、全ての上塗り塗装に適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の自動車ボディの塗装方法によれば、塗装ガンの有効仕事率がほぼ１００％となり、その結果、１台あたりに要する塗装時間が短縮され、塗装工程の生産性が向上する。また、塗料を連続して吐出するので、ボディに塗料ダストが付着することがなくなり、その結果、補正塗りも不要となり、しかも塗り肌の向上が期待できる。さらに、塗料をカットすることがないので、塗料の吐出量制御バルブのＯＮ／ＯＦＦ回数が著しく減少し、当該塗装機器の寿命が長くなってコストダウンに寄与することができる。
【００２８】
また、被塗面に対する吐出量の均一化を図ることができ、薄膜あるいは厚膜になることを防止できる。
【００２９】
さらに、塗装ロボットや塗装専用機が動作し易くなり、塗装ガンのスピードが速くしかも安定（一定化）することとなる。ガンスピードが早くなることにより、１台あたりの塗装所要時間がより短縮化され、必要とされる塗装ロボット数を低減できる。またガンスピードが安定化することにより吐出量の変動制御が簡素化され、簡易な制御装置で足りることになる。
【００３０】
請求項２記載の自動車ボディの塗装方法によれば、塗料を連続的に吐出することができ、塗装ガンの有効仕事率がほぼ１００％となり、その結果、１台あたりに要する塗装時間が短縮され、塗装工程の生産性が向上する。また、塗料を連続して吐出できるので、ボディに塗料ダストが付着することがなくなり、その結果、補正塗りも不要となり、しかも塗り肌の向上が期待できる。さらに、塗料をカットする必要性がないので、塗料の吐出量制御バルブのＯＮ／ＯＦＦ回数が著しく減少し、当該塗装機器の寿命が長くなってコストダウンに寄与することができる。
【００３１】
また、自動車ボディに対する塗装ガンの相対的な移動軌跡が一筆書き状となるので、被塗面に対する吐出量の均一化を図ることができ、薄膜あるいは厚膜になることを防止できる。さらに、このときの一筆書き状の移動軌跡が略円状もしくは略楕円状となるので、塗装ロボットや塗装専用機が動作し易くなり、塗装ガンのスピードが速くしかも安定（一定化）することとなる。ガンスピードが早くなることにより、１台あたりの塗装所要時間がより短縮化され、必要とされる塗装ロボット数を低減できる。またガンスピードが安定化することにより吐出量の変動制御が簡素化され、簡易な制御装置で足りることになる。
【００３２】
請求項３記載の自動車ボディの塗装方法によれば、上記請求項記載の発明の効果に加え、塗料のカット（ＯＮ／ＯＦＦ）数を最小限にすることができる。
【００３３】
請求項４記載の自動車ボディの塗装方法によれば、塗料パターンが安定し、塗料ダストの発生がきわめて少なく、塗着効率にも優れる。
【００３４】
請求項５記載の自動車ボディの塗装方法によれば、塗装ガンを塗装ロボットに装着するので、上述した諸効果がより一層顕著となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の自動車ボディの塗装方法の実施形態を示すボディ側面図、図５は具体的塗装手段を示す斜視図である。また、図２〜図４はぞれぞれ本発明の自動車ボディの塗装方法の他の実施形態を示すボディ側面図およびボディ平面図である。
【００３６】
本実施形態の塗装方法では、図５に示されるように、ベル型塗装ガンＧが用いられ、さらにこのベル型塗装ガンＧを移動させるために塗装ロボットＲが用いられる。塗装ロボットＲは、自動車ボディＢの左右両側に一対または複数対配置され、被塗物である自動車ボディＢは、塗装台車Ｄに搭載された状態でフロアコンベアで一定速度で塗装ブース内を搬送される。
【００３７】
こうした本実施形態の塗装方法の手順を説明すると、まず、自動車ボディＢが塗装ブース内に搬送されると、塗装ロボットＲが、原位置から図１に示すボディサイドの上下端を含むように円運動を開始し、ベル型塗装ガンＧを一定速度で円運動させる。ベル型塗装ガンＧの位置にボディＢの前端が到達すると、当該ベル型塗装ガンＧから塗料を吐出し始める。塗装台車Ｄに搭載されたボディＢは矢印方向へ一定速度で搬送されているので、ボディＢに対してベル型塗装ガンＧが描く相対的な軌跡は、図示する実線のように連続した略円状の一筆書き軌跡となる。塗装ガンＧがボディＢの後端に達したら塗料をカットし、次のボディの到達まで待機する。
【００３８】
なお、ボディＢの搬送速度と塗装ガンＧの円運動速度との関係に応じて、塗装ガンＧを円運動のみならず、これとボディＢの搬送方向に対する直線運動を組み合わせても良い。つまり、塗装ガンＧを円運動させながら、全体としてボディＢの搬送方向の前方または搬送方向の後方へ移動させても良い。また、ボディサイドには、フロントホイールアーチ部やリヤホイールアーチ部が存在するので、塗装ガンＧの円運動は常に同じ直径ではなく、無駄な軌跡が生じないように、部分的には直径を変えた円運動とすることが望ましい。
【００３９】
さらに、ベル型塗装ガンＧから吐出されるパターンの塗り重ねが適切となるように円運動の軌跡を設定することが肝要である。そのためにも、塗装ガンＧの移動軌跡は円運動にのみ限定されず楕円状の運動であっても良い。
【００４０】
図２は、塗装ガンＧの移動軌跡の他の実施形態を示すものであり、図１の実施形態が略円状であったのに対して、図２の実施形態では斜め方向の略楕円状に塗装ガンＧを移動させる。こうすることで、直線に近い軌跡の長さが増加するので、ガンスピードを高めることができ、１台あたりの実質塗装時間を短縮することができる。
【００４１】
このような略楕円状の軌跡を採用する場合には、図２に示す上下端の極率をできるだけ大きく設定することが望ましい。上下端の極率が小さい、つまり鋭い軌跡であればある程、ターンする部分で塗装ロボットの動作が円滑でなくなり、ガンスピードが遅くならざるを得ないからである。
【００４２】
図３および図４は、自動車ボディの水平面、すなわちフードＢ５、ルーフＢ６およびトランクフードＢ７を塗装する場合の実施形態を示すもので、図３の実施形態では、ボディＢを矢印方向に一定速度で搬送しながら、水平用のベル型塗装ガンＧを略円状または略楕円状に移動させる。
【００４３】
このとき、フードＢ５を塗装する際、ルーフＢ６を塗装する際、およびトランクフードＢ７を塗装する際の合計３回だけ塗料のＯＮ／ＯＦＦを行い、各領域Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７を塗装している間は塗料を吐出し続ける。
【００４４】
これに対して、図４の実施形態では、ボディＢを矢印方向に一定速度で搬送しながら、塗装ガンＧは、略円状または略楕円状に回転させかつボディＢの左右何れか一方（図の例では左側）から他方に向かって塗装ガンＧ全体を一定速度で移動する。また、ルーフＢ６などのように塗装面積が大きい場合には、同図に示すようにこのような動作を搬送方向に対して複数回繰り返すこともできる。ただし、塗装ガンＧからの塗料は吐出し続ける。
【００４５】
このように、本発明の各実施形態によれば、塗料を頻繁にＯＮ／ＯＦＦすることなく、連続的に吐出しながら塗装するので、塗装ガンＧが動作している殆どの時間が有効仕事時間となり、有効仕事率がほぼ１００％となる。この結果、１台あたりに要する塗装時間が短縮され、塗装工程の生産性が向上する。
【００４６】
また、塗料を連続して吐出できるので、ボディＢに塗料ダストが付着することがなくなり、その結果、補正塗りも不要となり、しかも塗り肌の向上が期待できる。さらに、塗料をカットする必要性がないので、塗料の吐出量制御バルブのＯＮ／ＯＦＦ回数が著しく減少し、当該塗装機器の寿命が長くなってコストダウンに寄与することができる。
【００４７】
また、被塗面に対する吐出量の均一化を図ることができ、薄膜あるいは厚膜になることを防止できる。さらに、塗装ガンＧの動軌跡が略円状もしくは略楕円状となるので、塗装ロボットＲや塗装専用機が動作し易い軌跡となり、塗装ガンＧのスピードが速くしかも安定（一定化）することとなる。ガンスピードが早くなることにより、１台あたりの塗装所要時間がより短縮化され、必要とされる塗装ロボット数を低減できる。またガンスピードが安定化することにより吐出量の変動制御が簡素化され、簡易な制御装置で足りることになる。
【００４８】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００４９】
上述した実施形態では、塗装ガンＧとしてベル型塗装ガンを用いたが本発明はベル型塗装ガンにのみ何ら限定されず、他の塗装ガンを用いることができる。また、本発明の塗装方法は単純な移動軌跡で足りるので、塗装ロボットＲ以外にも専用自動機でも充分に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車ボディの塗装方法の実施形態を示すボディ側面図である。
【図２】本発明の自動車ボディの塗装方法の他の実施形態を示すボディ側面図である。
【図３】本発明の自動車ボディの塗装方法の他の実施形態を示すボディ平面図である。
【図４】本発明の自動車ボディの塗装方法の他の実施形態を示すボディ平面図である。
【図５】本発明の自動車ボディの塗装方法の他の実施形態を示す斜視図である。
【図６】従来の自動車ボディの塗装方法を示すボディ側面図である。
【図７】従来の自動車ボディの塗装方法を示すボディ側面図である。
【符号の説明】
Ｂ…自動車ボディ
Ｂ１…フェンダ
Ｂ２…フロントドア
Ｂ３…リヤドア
Ｂ４…クォータ
Ｂ５…フード
Ｂ６…ルーフ
Ｂ７…トランクフード
Ｇ…塗装ガン
Ｒ…塗装ロボット
【図１】
0003796925.tif 000002
【図２】
0003796925.tif 000003
【図３】
0003796925.tif 000004
【図４】
0003796925.tif 000005
【図５】
0003796925.tif 000006
【図６】
0003796925.tif 000007
【図７】
0003796925.tif 000008