(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着塗料を収容している電着槽内に、搬送装置によって搬送されるハンガーによって吊り下げられた自動車ボディを入れて、電源に、該ハンガーに設けられた第１及び第２の集電子と該電着槽に設けられた電極とを電気的に接続して、該第１及び第２の集電子と該電極との間に電圧を印加して、自動車ボディを電着塗装するタクト方式の電着方法であって、
車種検知器によって、自動車ボディの車種を検知し、車種に応じた車種信号を生成すること、
位置検知器によって、自動車ボディの位置を検知し、自動車ボディの位置に応じた位置信号を生成すること、
制御装置によって、上記車種信号及び上記位置信号に従って、該電源から供給される電圧を制御すること、
該第２の集電子を、該搬送装置の入槽装置に設けられた入槽用バスバーを介して、該電源に電気的に接続して、該第２の集電子と該電極との間に電圧を印加した状態で、該入槽装置によって、該ハンガーに吊るされた自動車ボテイを降下せしめて、該電着槽内に入槽せること、
該第１の集電子を、該搬送装置の移動装置に設けられた移動用バスバーを介して、該電源に電気的に接続して、該第１の集電子と該電極との間に電圧を印加した状態で、該移動装置によって、該電着槽内において該ハンガーに吊るされた自動車ボテイを移動せしめること、
該第２の集電子を、該搬送装置の出槽装置に設けられた出槽用バスバーを介して、該電源に電気的に接続して、該第２の集電子と該電極との間に電圧を印加した状態で、該出槽装置によって、該ハンガーに吊るされた自動車ボティを上昇せしめて、該電着槽内から出槽せることを含む
タクト方式の電着塗装方法において、
２台の自動車ボディを並列に隣接した状態で入槽時に半没状態での電着塗装し及び出槽時の半没状態まで電着塗装を行うことを特徴とするタクト方式の電着塗装方法。
【請求項２】
自動車ボディの入槽が、該位置検知器の第１のリミッタースイッチによって感知され、自動車ボディの該移動用バスバーへの移動が、該位置検知器の第２のリミッタースイッチによって感知される請求項１に記載のタクト方式の電着塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車ボディなどの下塗りに用いられているカチオン電着塗料の２台の自動車ボディが並列に隣接した状態で電着塗装されるタクト方式の電着塗装設備における電着塗装方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
従来から、電着塗装設備は、自動車ボディの電着塗装設備は、特開平１１−３５０１９４号公報に示されるように、台形状の電着槽に連続的に被塗物を浸漬して、陰極であるバスバーから搬送用のハンガーに設置した集電子を通して自動車ボディに電圧を印加して電着塗装がなされるもの。
【０００３】
他に、図１に示されるように、箱状の電着槽に被塗物が上下昇降して、陰極であるバスバーから搬送用のハンガーに設置した集電子を通して自動車ボディに電圧を印加して電着塗装がなされるタクト方式の電着塗装設備がある。
【０００４】
最近の傾向として自動車ボディの塗装ラインは、生産性の向上を目的として、種々の塗装面積の自動車ボディを同一のラインで塗装する混載塗装が行われてきたり、生産稼動時間が、例えば、昼夜２〜３直であったのが昼１直となることによって作業時間が短縮した為、自動車ボディの塗装生産台数を上げるためにコンベア速度を上げることがある。
【０００５】
図４に従来の塗装設備、及び通電状態を示す。図４における４Ａ図は自動車ボディの状態を示し、４Ｂ図は現状のタクト（注）２７０秒／台、及び４Ｃ図はタクトアップを行った場合でタクト１８０秒／台の通電状態図である。
【０００６】
（注）タクト：被塗物である自動車ボディは、ハンガーに乗せられて塗装ラインを移動するが、ある一定箇所をハンガーが通過してから、後続のハンガーが同じところを通過するまでに要する時間を言う。即ち、コンベア速度を速くするとタクトは短くなる。
【０００７】
ここで従来のタクト２７０秒／台では、電着に要する時間である通電時間が２１０秒確保できた為に、ＧＡ材（合金化溶融亜鉛メッキ鋼板）の塗装性やつきまわり性が良好であるバランスのとれた仕上がり性であった。
【０００８】
しかしタクト１８０秒／台になると通電時間が１５０秒に短縮されるため、４Ｂ図に示される第１段目の塗装電圧Ａボルト、及び第２段目の塗装電圧Ｂボルトから電圧を上げなくては（例えば、αボルト）、膜厚やつきまわり性の低下がみられる。しかし電圧を上げたことによりＧＡ材（合金化溶融亜鉛メッキ鋼板）にスパークが発生し、それが塗膜を焼き付けた後にピンホールとなり仕上がり性が低下する問題点が生じる。
【０００９】
そこで塗装時間を少しでも長くするために、タクト方式の電着塗装設備において、従来では自動車ボディが電着槽内に全没するまでは電圧が印加されなかった通電方法（全没通電方法）を、通電しながら入槽する通電方法（通電入槽方法）に変えることが考えられるが、この場合は入槽時における段付き、肌荒れなどが発生し、生産ラインに適用するには困難であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、現状のタクト生産方式の電着塗装ラインにおいて、上記問題点を解消するために鋭意検討した結果、図２に示すように３箇所のバスバー、搬送用ハンガーには２箇所の集電子、２箇所のリミッタースイッチ、及び車種検知器の設置により、タクトアップ時（例えば、２７０秒／台→１８０秒／台）においても、電着槽内において通電時間を確保することができ、仕上がり性、膜厚、つきまわり性（自動車ボディの内板面や袋部など、一般的に電着塗膜が付きにくい部位に電着塗装される塗料の性能）が良好なバランスのとれた自動車ボディを得ることができ、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明に従うと、
電着塗料を収容している電着槽内に、搬送装置によって搬送されるハンガーによって吊り下げられた自動車ボディを入れて、電源に、該ハンガーに設けられた第１及び第２の集電子と該電着槽に設けられた電極とを電気的に接続して、該第１及び第２の集電子と該電極との間に電圧を印加して、自動車ボディを電着塗装するタクト方式の電着方法であって、
車種検知器によって、自動車ボディの車種を検知し、車種に応じた車種信号を生成すること、
位置検知器によって、自動車ボディの位置を検知し、自動車ボディの位置に応じた位置信号を生成すること、
制御装置によって、上記車種信号及び上記位置信号に従って、該電源から供給される電圧を制御すること、
該第２の集電子を、該搬送装置の入槽装置に設けられた入槽用バスバーを介して、該電源に電気的に接続して、該第２の集電子と該電極との間に電圧を印加した状態で、該入槽装置によって、該ハンガーに吊るされた自動車ボテイを降下せしめて、該電着槽内に入槽せること、
該第１の集電子を、該搬送装置の移動装置に設けられた移動用バスバーを介して、該電源に電気的に接続して、該第１の集電子と該電極との間に電圧を印加した状態で、該移動装置によって、該電着槽内において該ハンガーに吊るされた自動車ボテイを移動せしめること、
該第２の集電子を、該搬送装置の出槽装置に設けられた出槽用バスバーを介して、該電源に電気的に接続して、該第２の集電子と該電極との間に電圧を印加した状態で、該出槽装置によって、該ハンガーに吊るされた自動車ボティを上昇せしめて、該電着槽内から出槽せることを含む
タクト方式の電着塗装方法において、
２台の自動車ボディを並列に隣接した状態で入槽時に半没状態での電着塗装し及び出槽時の半没状態まで電着塗装を行うことを特徴とするタクト方式の電着塗装方法
が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の電着塗装設備は、図１及び２に示したとおり、電源（２５、２６）と、電着塗料を収容し、該電源（２５、２６）に電気的に接続された電極（１９）を有する電着槽（１８）と、自動車ボディ（１１）を吊下げるハンガー（１７）と、該ハンガー（１７）を搬送する搬送装置（５０）と、該電源（２５、２６）に接続され、該搬送装置（５０）に設けられたバスバー装置（１２、１３、１４）と、該バスバー装置（１２、１３、１４）に電気的に接続可能な、該ハンガー（１７）に設けられた集電子（１５、１６）とを具備し、該バスバー装置（１２、１３、１４）と該集電子（１５、１６）との電気的な接続によって、該ハンガー（１７）に吊下げられた自動車ボディ（１１）と該電着槽（１８）の該電極（１９）との間に電圧を印加して、自動車ボテイ（１１）を電着塗装する。
【００１３】
本発明は、特に、図１に示されるようなタクト方式の電着塗装設備における電着塗装方法の改良に関し、詳しくは、自動車ボディの生産時のコンベア速度を上げた場合（以下、「タクトアップ」と称する場合がある。）において、従来と同等の通電時間を確保でき、そのことによりＧＡ材などの防錆鋼板でピンホールやブツの発生がなく、ロッカー部やピラー部などの袋部においてつきまわり性が良好な塗膜を得ることができる電着塗装方法である。
【００１４】
ここでバスバーに関する発明として、入槽バスバー、メインバスバー、出槽バスバーに分割されたバスバーへの通電状態を電気回路によって調整し、連続電着塗装を自動車ボディが全没された状態で行うことにより、塗膜の仕上がり性を改良できる発明がある。この発明の従来技術に、全没して静止状態で電着塗装を行い生産性が劣るバッチ式の方法（「タクト方式」と呼ぶ場合がある）がある（特開平１１−３５０１９４号公報参照）。
【００１５】
本発明においては、電着槽へ被塗物の上下動により入出槽を行うタクト方式であるが、電着槽内には自動車ボディが２台浸漬できる設備を有しており、以下のような塗装パターン「入槽時に半没状態での電着塗装−静止状態による電着塗装−電着槽内の移動状態での電着塗装−静止状態による電着塗装−出槽時に半没状態までの電着塗装」により、連続電着塗装が可能なタクト方式の電着塗装設備である。
【００１６】
ここで本発明の特徴として、２台の自動車ボディが並行に隣接した状態で電着塗装されるタクト方式の連続電着装置で、自動車ボディの電着槽内の移動時に電圧を印加して電着塗装を行うこと、かつ入槽時には自動車ボディが半没状態（例えば、ピラーやルーフが液面から出た状態）で通電を開始し、出槽時には自動車ボディが半没状態（例えば、ピラーやルーフが液面から出た状態）まで可能し、かつ車種検知とリミッターにより印加タイミングを調整することによって仕上がり性が良好な塗膜をタクト方式の電着塗装設備で得る。
【００１７】
即ち、上記塗装設備によりタクトアップ時（例えば２７０秒／台→１８０秒／台）に従来と同等か、またはそれ以上のバランスのとれた仕上がり性を確保した上での生産性を得ることは、従来からの技術では容易に至らなかったことである。
【００１８】
本発明に用いた電着塗装設備であるが、まず図１のように、冷延鋼板やＧＡ材などの鋼板をプレス成形した自動車ボディ（１１）が、脱脂、りん酸亜鉛などの化成処理を施した後、電着塗装を行うためにハンガー（１７）に載せられて搬送される。
【００１９】
さらにハンガー（１７）には、集電子（１５）及び集電子（１６）の２箇所の集電子を有し、集電子を通じてバスバー装置から電圧（Ｖ）が印加され、電着槽（１８）に浸漬した自動車ボディ（１１）に電着塗装され、析出した塗膜を焼き付け乾燥することによって塗膜が形成される。
【００２０】
バスバー装置は３つに分割されており、自動車ボディ（１１）の入槽時にはハンガーに取り付けた集電子（１６）が入槽用バスバー（１２）を通じて集電し、電着槽内の移動には集電子（１５）が移動用バスバー（１３）から集電し、出槽時には集電子（１６）が出槽用バスバー（１４）から集電するように設置されている。
【００２１】
即ち、搬送装置（５０）が、電着槽（１８）内に入槽せるために、ハンガー（１７）に吊るされた自動車ボテイ（１１）を降下せしめる入槽装置（５１）と、電着槽（１８）内においてハンガー（１７）に吊るされた自動車ボテイを移動せしめるための移動装置（５２）と、電着槽（１８）内から出槽せるために、該ハンガー（１７）に吊るされた自動車ボテイ（１１）を上昇せしめる出槽装置（５２）とを備えており、バスバー装置（１２、１３、１４）が、入槽装置（５１）に設けられた入槽用バスバー（１２）と、移動装置（５２）に設けられた移動用バスバー（１３）と、出槽装置（５３）に設けられた出槽用バスバーと（１４）を備えている。
【００２２】
従来では、タクト方式の電着槽において複数のバスバーを隣接して設置し、電気を集電する集電子をハンガーに２箇所につけ、かつ浸漬時の自動車ボディの揺動（泡抜きのためにボディを揺らすこと）や移動時にはハンガーが揺れることから集電するタイミングや集電状態が困難であることから、集電子を２箇所つけるなどは容易には思い付かなかったことである。かかることを可能にしたのは、車種検知器とリミッターによる印加タイミングの調整によるところと考える。
【００２３】
ここで車種の異なる自動車ボディを同一のラインで塗装する混載ラインにおいて、自動車ボディの車種を検知するセンサーをつけ、何枚かある極板への通電を調整して自動車ボディの車種に応じた膜厚を調整する発明として特開平４−３２１５７号公報がある。
【００２４】
しかし、本発明は、図２で示されるように自動車ボディの車種を検知する光電管（２１）、車種を検知する光電管に対応した判別装置（２２）、自動車ボディの入槽時に位置を把握して電圧（Ｖ）を印加するリミットスィッチ（２３）、自動車ボディの槽内移動時に位置を把握して電圧（Ｖ）を印加するリミットスィッチ（２４）を有し、自動車ボディの車種と位置に応じて、１段目の整流器（２５）、２段目の整流器（２６）、の印加タイミングと電圧（Ｖ）の電圧値を調整できるものである。
【００２５】
本発明の電着塗装設備は、自動車ボディ（１１）の車種を検知し、車種に応じた車種信号を生成する車種検知器（３０）と、自動車ボディ（１１）の位置を検知し、自動車ボディ（１１）の位置に応じた位置信号を生成する位置検知器（２３、２４）と、該車種検知器（３０）と該位置検知器（２３、２４）と該電源（２５、２６）とに電気的に接続されており、上記車種信号及び上記位置信号に従って、該電源（２５、２６）から供給される電圧を制御する制御装置（２７、２８）とを具備する。上記光電管（２１）及び判別装置（２２）が、車種検知器（３０）を構成し、リミットスイッチ（２３、２４）が、位置検知器を構成する。
【００２６】
詳しくは、リミットスィッチ（２４）は、自動車ボディ（１１）が移動用のバスバー（１３）に乗り移るタイミングを感知するものであり、陰極側として３つのバスバーを有すること、自動車ボディの搬送用ハンガーは２つの集電子と併せて、タクトアップ時の通電方法の改良に寄与するものである。
【００２７】
図３は、上記内容の電着塗装設備による自動車ボディの電着塗装におけるモデル図を示す。
【００２８】
３Ａ図は自動車ボディの状態を示し、３Ｂ図は通電状態図である。自動車ボディは、３Ａ図に示されるように車種検知器（３０）を通過することによって車種毎に電圧値を調整することができる。
【００２９】
ここで、３Ａ図（３１）の状態が、３Ｂ図の（３１）に対応する。以下、３Ａ図の番号（３２）〜（３６）が、３Ｂ図の（３２）〜（３６）に対応する。
【００３０】
ここで（３１）から（３２）が第１段目の整流器によって通電され、（３３）〜（３６）までの間が第２段目の整流器によって印加される。従来は、この整流器の乗り継ぎ時間に要する、即ち、電圧が０ボルトになる時間が３５秒であったが、本発明により１０秒以下に短縮することができた。
【００３１】
工程において説明する。  （３１）の状態（入槽時）であるが、ここは図２の（２３）のリミッターによ自動車ボディの位置を把握しており、１／２Ａボルトまで昇圧する。（３２）の状態（槽内下部に静止）した状態で、さらに１／２Ａボルトを昇圧してＡボルトを維持する。
【００３２】
次に１０秒間の印加する電圧（Ｖ）が０ボルトの状態がある、ここで自動車ボディ（１１）は図１のバスバー（１３）に乗り移り、図２のリミッター（２４）を通過した時に第２段目の整流器が印加し、（３３）、（３４）の状態で自動車ボディ（１１）の上昇時、及び槽内移動時にＢボルトまで昇圧する。（３５）の状態（槽内下部に静止）した状態でＢボルトを維持したまま電着塗装を行い、（３６）の状態（出槽による上昇）でＢボルトを維持したまま、自動車ボディ（１１）のルーフかピラーの一部が出槽したときに電圧（Ｖ）の印加を終了する。
【００３３】
図３の各工程は下記のとおりである。
【００３４】
３０．車種検知器（Ｅ）において車種を検知する光電管に対応した判別装置
３１．４０秒間 ０ボルトを維持した後 → １５秒間で１／２Ａボルトに上昇
３２．１５秒間で１／２Ａボルト → Ａボルトに上昇し、７５秒間 Ａボルトを維持する
３３．３４．１０秒間 ０ボルトを維持した後 → Ｂボルトに上昇し、１２秒間 Ｂボルトを維持する
３５．６１秒間 Ｂボルトを維持
３６．２２秒間 Ｂボルト → ７２秒間 ０ボルト
図４の各工程は下記のとおりである。
【００３５】
４１．０ボルト
４２．３０秒間で０ボルト → Ａボルト に上昇し、９０秒間 Ａボルトを維持
４３．４４．４５．電圧の印加が３５秒間 ０ボルトである。
【００３６】
４６．１０秒間で０ボルト → Ｂボルト に上昇し、８０秒間 Ｂボルトを維持出槽時の状態を示す。
【００３７】
【発明の効果】
２台の自動車ボディが並行に隣接した状態で電着塗装されるタクト方式の連続電着装置において、１．自動車ボディの車種を感知する車種検知を有すること。２．電圧の印加タイミングを調整するリミッターを２箇所以上有すること。３．入槽用バスバーと移動用バスバーと出槽用バスバーの複数のバスバーを有し、それに対応する集電子を２箇所以上搬送用ハンガーに設置する。
以上の組み合わせによって、入槽時には自動車ボディが半没状態（例えば、ピラーやルーフが液面から出た状態）で通電を開始し、自動車ボディの電着槽内の移動時に電圧を印加して電着塗装を行うこと、出槽時には自動車ボディが半没状態（例えば、ピラーやルーフが液面から出た状態）まで電着塗装を行うことによって、塗装ラインのタクトアップ時においても通電時間を確保できる。ここで２台の整流器による印加を自動車ボディが乗り移る際の未電着時間を１０秒以下にすることができたことによるものと考える。
【００３８】
従来ではタクトアップを行った場合、通電時間が短縮される為に自動車ボディの膜厚やつきまわり性を確保するために塗装電圧を上げて対応を図っていたが、そのことによってＧＡ材のピンホール発生や塗膜破壊により仕上がり性の低下を招くことがあった。
【００３９】
しかし本発明により電着塗装通電時間が確保できたため、塗装電圧を従来と同等かそれ以下の塗装電圧で、ＧＡ材の仕上がり性、及び一般面の仕上がり性、つきまわり性が良好な塗面が得られ、塗装時の電気使用量を削減できるため省エネルギーにも寄与する。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれによって限定されるものではない。尚、「部」及び「％」は「重量部」及び「重量％」を示す。
【００４１】
実施例１
タクト方式の電着塗装ラインにおいてリミットスイッチ（２３）、車種検知器（３０）を取り付けて、自動車ボディ（１１）の車種に応じて電圧（Ｖ）を調整するようにした。さらに入出槽時に対応する入槽用バスバー（１２）及び出槽用バスバー（１４）の他に、自動車ボディが槽内を移動時にも電着塗装ができるように移動用バスバー（１４）を設置し、さらに搬送用のハンガーにはバスバー（１２、１３、１４）から集電できるように集電子（１５、１６）を設置し、さらに自動車ボディ（１１）が移動用バスバー（１３）に移動したことを検知できるようにリミットスイッチ（２４）を設置した。
【００４２】
従来からのタクト方式の塗装ラインに上記のような設備を新たに設置し、自動車ボディをタクト１８０秒／台で塗装ラインで流した。
【００４３】
その時の電着条件は、浴温３０℃、通電時間２１０秒、第１段目の電圧は３００Ｖ、第２段目の電圧は３９０Ｖであった。第１段目の整流器と第２段目の整流器の乗り継ぎ時に、未電着時間は１０秒間であった。そのときＧＡ材適用部分においてもピンホールなどの発生もなく、またつきまわり性も規格値を越えていた。
【００４４】
比較例１
従来からのタクト方式の電着塗装ラインにおいて、車種検知器（３０）、自動車ボディが槽内を移動時にも電着塗装ができるように移動用バスバー（１３）、搬送用のハンガーにはバスバー（１３）から集電できるように集電子（１６）、リミッター（１３）、リミッター（１４）のない、従来からの設備において、表１に示される塗装条件で電着塗装を行った。そのときＧＡ材適用部分にはピンホールなどの発生がみられ、またつきまわり性も規格値を下回っていた。
【００４５】
比較例２、３
比較例１と同様に従来からのタクト方式の塗装ラインにおいて、塗装条件、及塗装結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
0003770480.tif 000002
【００４７】
（注１）タクト時間：自動車ボディのハンガーが通過し、次のハンガーが通過するまでの時間。
【００４８】
（注２）槽内の未電着時間：電着槽内に自動車ボディが浸漬している間に、印加している電圧が０ボルトになる時間（秒）
（注３）ＧＡ材仕上がり性：ＧＡ材を用いたドアにおいてピンホールの発生状況をチェックした
○：ピンホールの発生がなく良好
△：ドア１枚につき、ピンホールの発生個数が１〜５個の範囲
×：ドア１枚につき、ピンホールの発生個数が６個以上
（注４）つきまわり性：冷延鋼板の試験板（厚さ０．８ｍｍ×幅１０ｍｍ×長さ７００ｍｍ）を自動車ボディの袋部（シル部、ロッカー部など）に挿入し、膜厚分布を測定した。
【００４９】
○：最低膜厚が、規格値以上で良好
△：最低膜厚が、規格値より１〜３μｍ薄い
×：最低膜厚が、規格値より４μｍ以上薄い
【図面の簡単な説明】
【図１】タクト方式の通電方法におけるモデル図である。
【図２】本発明における電気回路図を含めた設備である。
【図３】本発明の設備を利用した、タクト１８０秒／台での自動車ボディの位置（３Ａ図）に対する、通電状態（３Ｂ図）である。３Ａ図、３Ｂ図ともに符号３１〜３６に対応する。
【図４】従来設備での、自動車ボディの位置（４Ａ図）に対する、タクト２７０秒／台での通電状態（４Ｂ図）、タクト１８０秒／台での通電状態（４Ｃ図）及びである。４Ａ図、４Ｂ図、４Ｃ図ともに符号４１〜４７に対応する。
【符号の説明】
１１  自動車ボディ
１２  入槽用バスバー
１３  移動用バスバー
１４  出槽用バスバー
１５  移動用バスバー（１３）に対応する集電子
１６  入槽用バスバー（１２）及び出槽用バスバー（１３）に、対応する集電子
１７  ハンガー
１８  電着槽
１９  電極
２１  光電管
２２  判別装置
２３  リミットスイッチ
２４  リミットスイッチ
２５  １段目の整流器
２６  ２段目の整流器
２７  制御装置
２８  制御装置
３０  車種検知機
５０  搬送装置
５１  入槽装置
５２  移動装置
５３  出槽装置
【図１】
0003770480.tif 000003
【図２】
0003770480.tif 000004
【図３】
0003770480.tif 000005
【図４】
0003770480.tif 000006