JP6384185B2 - 自動車ボディの塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車ボディの塗装方法に関し、自動車ボディに塗料を塗布した後の焼付乾燥や自動車ボディの冷却処理その他、自動車ボディを所定温度に温度調節する工程を含む自動車ボディの塗装方法に関するものである。

自動車ボディの塗装ラインにおいて、ドアの戸当たりになるボディの床面左右両端のロッカー部（シル部とも称される）などの部位は、塗装乾燥炉や塗装冷却炉にて乾燥又は冷却する際に最も加熱又は冷却され難い。このため、乾燥炉などにおいて炉体の側面と自動車ボディの左右両側面との間を狭小にし、天井面からの温調空気を加速させることでロッカー部の加熱性能又は冷却性能を高めるように構成したものが知られている（特許文献１）。

特開２００４−５００２１号公報

しかしながら、上記従来技術ではロッカー部は昇温又は降温し易くなるものの、自動車ボディにあっては、ロッカー部以外にもドア内板部とボディ側のドア開口部など、その構造上、加熱又は冷却され難い部位があり、上記従来技術を適用しても、これら狭隘又は狭窄な内板部位の加熱性能又は冷却性能を高めることはできない。

本発明が解決しようとする課題は、狭隘又は狭窄な内板部位の加熱性能や冷却性能などの温度調節能力を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である。

本発明は、上塗り塗装を完了した自動車ボディの検査を行う塗完検査工程の前に行われる、ボディシェルに蓋物部材が取り付けられた自動車ボディの塗装方法において、自動車ボディのボディシェルに蓋物部材を仮付けした状態で所定の塗装処理を施したのち、前記ボディシェルから前記蓋物部材を取り外し、これらボディシェル及び蓋物部材のそれぞれを個別に温度調節処理することによって上記課題を解決する。

本発明によれば、ボディシェルから蓋物部材を取り外した状態で温度調節処理されるので、自動車ボディの状態では狭隘又は狭窄であった部位が外部に露呈することになる。したがって、温調媒体などがこれらの部位に接触し易くなり、その結果、温度調節処理能力が高くなる。

本発明の塗装方法を適用した一実施の形態に係る塗装ラインの全体を示す工程フロー図である。 本発明の塗装方法を適用した一実施の形態に係る上塗り工程を示す工程平面図である。 本発明の塗装方法を適用した他の実施の形態に係る上塗り工程を示す工程平面図である。 本発明の塗装方法を適用したさらに他の実施の形態に係る上塗り工程を示す工程平面図である。 図２の上塗り乾燥炉を示す断面図である。 自動車ボディのドアを示す正面図である。 自動車ボディのボディシェルにドアを装着する際に用いられるドアヒンジの一例を示す斜視図である。 図２〜図４の上塗り塗装工程で用いられるドア用塗装台車の一例を示す斜視図である。 図２〜図４の蓋物取り外し工程及び蓋物取付工程を示す斜視図である。 図２〜図４の蓋物取り外し工程の前の自動車ボディを示す側面図である。 図２〜図４の蓋物取り外し工程の後における塗装台車搭載状態のボディシェルを示す側面図である。 図２〜図４の蓋物取り外し工程におけるドア用塗装台車搭載状態のドアを示す側面図である。

自動車の製造ラインは、主として、プレス成形ラインと、車体組立ライン（溶接ラインとも称される）と、塗装ラインＴＬと、車両組立ライン（艤装ラインとも称される）の４つのラインから構成されている。プレス成形ラインでは、自動車ボディを構成する種々のパネルをそれぞれプレス成形し、プレス単品の状態で車体組立ラインへ搬送する。次の車体組立ラインでは、自動車ボディの各部位をそれぞれサブアッセンブリし、このサブアセンブリされたフロアパネル、フロントボディ及びリヤボディをボディ組立ラインへ供給し、これらに仮打ち溶接と増打ち溶接を施してアンダーボディサブアッセンブリを組立て、次にアンダーボディに対して予めサブアセンブリされたボディサイドパネルとルーフパネルを供給し、これらに仮打ち溶接と増打ち溶接を施してボディシェルを組立てる。最後にボディシェルに対して、サブアッセンブリされたフード、サイドドア、トランクリッド又はバックドアなど蓋物部材を、ヒンジを介して装着し、塗装ラインＴＬへ搬送する。

塗装ラインＴＬでは、上記のようにして製作した、ボディシェルに蓋物部材が取り付けられた自動車ボディ対して、下塗り塗装、中塗り塗装及び上塗り塗装を施すとともに、中塗り塗装前或いは上塗り塗装後に耐チッピング用アンダーコート塗装を施し、得られた塗完ボディを車両組立ラインへ搬送する。車両組立ラインでは、塗完ボディに対して各種の艤装部品を組付けるとともに、エンジン、サスペンション、タイヤ、燃料タンクなどの足廻り部品を組付ける。こうした種々の工程を経て自動車が完成する。なお、アンダーボディサブアッセンブリにボディサイドパネルとルーフパネルを組み付けた状態のボディをボディシェルと称し、フードサブアッセンブリ、フロント及びリヤを含むドアサブアッセンブリ、トランクリッドサブアッセンブリ又はバックドアサブアッセンブリなど、ボディシェルの開口部を閉塞する開閉部材を蓋物部材と称する。

次に、本発明に係る自動車ボディの塗装方法が適用される塗装ラインＴＬの全体について説明する。図１は本発明に係る自動車ボディの塗装方法を適用した塗装ラインＴＬの工程例であり、下塗り塗装、中塗り塗装及び上塗り塗装の３コート塗装法による塗装ラインＴＬ例である。なお、中塗り塗装を２回塗りする４コート塗装法や、上塗り塗装色が２トーンである特別色である場合も、この種の典型的な塗装ラインＴＬの一部を改変することで対応することができるので、本発明の塗装方法に含まれるものである。

図１に示すように、塗装ラインＴＬの前工程である車体組立ラインで組み立てられたホワイトボディ（以下、単にボディ又は自動車ボディともいう）は、ボディシェルに、サブアッセンブリされたフード、サイドドア、トランクリッド又はバックドアなど蓋物部材がヒンジを介して取り付けられた塗装前のボディである。なお、ボディシェルと蓋物部材とを別々に塗装し、車両組立ラインにてこれらを組み立てることもできるが、本例ではボディシェルに蓋物部材が取り付けられた自動車ボディの状態で塗装ラインＴＬに搬入されるものとする。ただし、後述するように、蓋物部材は塗装ライン内で一時的にボディシェルから取り外され、再び取り付けられるので、その作業性を高めるために蓋物部材はボディシェルに仮付けされた状態で塗装ラインＴＬに搬入される。

図６は、自動車ボディのフロントドアサブアッセンブリＤを示す正面図であって、車両の室内側から見た図である。本例のフロントドアサブアッセンブリＤは、その前端部の上下二箇所にヒンジＨ，Ｈが設けられ、ヒンジＨの一方がフロントドアＤのインナパネルに取り付けられ、ヒンジＨの他方がボディシェルＳのフロントピラーＳ１（図１０Ｂ参照）に取り付けられる。図７は、そのヒンジＨを示す分解斜視図であり、フロントドアサブアッセンブリＤに取り付けられるヒンジブラケットＨ１と、ボディシェルＳのフロントピラーＳ１に取り付けられるヒンジブラケットＨ２とが、ヒンジピンＨ３により回動可能に連結されている。そして本例では、このヒンジピンＨ３が仮付け用のヒンジピンとされ、上方向に抜き差し可能とされている。また、図示は省略するがリヤドアサブアッセンブリも同様の構成とされ、その前端部の上下二箇所にヒンジが設けられ、ヒンジブラケットの一方がリヤドアのインナパネルに取り付けられ、ヒンジブラケットの他方がボディシェルＳのセンタピラーＳ２（図１０Ｂ参照）に取り付けられ、これらヒンジブラケットが仮付け用のヒンジピンにより回動可能に連結されている。

なお本例においては、蓋物部材のうちフードサブアッセンブリとトランクリッドサブアッセンブリ又はバックドアサブアッセンブリは、車体組み立てラインで本締めされたまま、塗装ラインＴＬで取り外されることなく、車両組立ラインへ搬送されるものとするが、必要に応じてこれらフードサブアッセンブリとトランクリッドサブアッセンブリ又はバックドアサブアッセンブリについても、ドアサブアッセンブリと同様に、塗装ラインＴＬにおいて一時的に取り外して所定の塗装処理を施してもよい。

図１へ戻り、ホワイトボディは、ドロップリフタＤ／Ｌにより溶接台車から塗装ハンガに移載されたのち、電着前処理工程１１に搬送される。電着前処理工程１１は、特に図示はしないが、一般的に、脱脂工程、水洗工程、表面調整工程、化成被膜形成工程、水洗工程及び水切り乾燥工程を備える。すなわち、ホワイトボディには、プレス成形ラインや車体組立ラインにおいてプレス油や溶接による鉄粉その他の塵埃が付着するので、この電着前処理工程１１では、ホワイトボディに付着した油分や鉄粉などを洗浄する（脱脂工程や水洗工程）。次の表面調整工程では、ホワイトボディの表面に表面調整成分を吸着させることにより、次工程の化成皮膜形成工程における反応起点数を増加させ、また吸着した表面調整剤成分が皮膜結晶の核となり、皮膜形成反応を加速させる。そして、次の化成被膜形成工程にてボディをリン酸亜鉛などの化成処理液に浸漬することで、ボディの表面に化成被膜を形成したのち、水洗の後、水切り乾燥が行われる。

電着前処理工程１１による前処理が施されたボディは、続けて電着塗装工程１２に搬送され、たとえばポリアミン樹脂などのエポキシ系樹脂を基体樹脂とする熱硬化型塗料からなる電着塗料が満たされた船形の電着槽に浸漬され、電着槽内に設けられた複数の電極板とボディ（具体的には塗装ハンガ）との間に高電圧を印加することで、電着塗料の電気泳動作用によりボディの表面に電着塗膜が形成される。なお、電着塗料としては電着塗料側に正極高電圧を印加するカチオン型電着塗料を用いることが防錆上好ましいが、ボディ側に正極高電圧を印加するアニオン型電着塗料を用いてもよい。電着槽を出漕したボディは水洗工程に搬送され、工水や純水を用いてボディに付着した電着塗料が洗い流されるが、出漕時に電着槽から持ち出された電着塗料もこの水洗工程で回収される。水洗処理が終了した段階において、ボディの表面及び袋構造部内には、膜厚１０〜３５μｍ程度の未乾燥の電着塗膜が形成されることになる。

電着塗装後の水洗処理を終了したボディは、ドロップリフタＤ／Ｌにより塗装台車に移載され、必要に応じて設けられた蓋物取り外し工程１３にて蓋物部材であるフロントドア及びリヤドアがボディシェルから取り外されて、別途用意されたドア用塗装台車に搭載されたのち、ボディシェルとともに電着乾燥工程１４に搬送されて、たとえば１６０〜１８０℃で１５分〜３０分焼き付けられ、これによりボディシェル及びフロントドア、リヤドアの内外板および袋構造部内に、膜厚１０μｍ〜３５μｍの乾燥した電着塗膜が形成される。次いで、必要に応じて設けられた蓋物取り付け工程１５にて、先の蓋物取り外し工程１３で取り外されたフロントドア及びリヤドアを再びボディシェルに仮付けする。以上の電着前処理工程１１から蓋物取り付け工程１５までの工程が下塗り工程１を構成する。なお、蓋物取り外し工程１３及び蓋物取り付け工程１５の詳細については後述するが、図１にこれらの工程を点線の枠で示したのは、必要に応じてこれらの工程１３，１５を設けてもよいし省略してもよいという意味である。

また以下において、電着塗料、中塗り塗料及び上塗り塗料などの「塗料」という場合は、被塗物に塗装する前の液体状態をいい、電着塗膜、中塗り塗膜及び上塗り塗膜などの「塗膜」という場合は、被塗物に塗装されて膜状となった未乾燥又は乾燥状態をいい、両者を区別するものとする。

電着塗膜が形成された自動車ボディは、シーリング工程２（アンダーコート工程、ストーンガードコート工程を含む。）に搬送されて、鋼板合わせ目や鋼板エッジ部に防錆または目止めを目的とした塩化ビニル系樹脂製シーリング材が塗布される。また、アンダーコート工程では、タイヤハウスや床裏に塩化ビニル樹脂系の耐チッピング材が塗布され、ストーンガードコート工程では、シル、フェンダ又はドアなどのボディ外板下部にポリエステル系又はポリウレタン系樹脂製耐チッピング材が塗布される。なお、これらシーリング材や耐チッピング材は専用の乾燥工程または次に述べる中塗り乾燥工程３３にて硬化することになる。なお、下塗り工程１の電着乾燥工程１４において、ボディシェルとドアを個別に乾燥処理する場合に、蓋物取り付け工程１５をシーリング工程２の途中に設けてもよい。特に、鋼板合わせ目や鋼板エッジ部にシーリング材を塗布するにはボディシェルとドアを別々に処理する方が作業性がよいからである。ただし、ドアの外板下部に耐チッピング材を塗布する工程ではボディシェルにドアを仮付けした状態の方が作業性がよいので、少なくとも耐チッピング材の塗布工程の前に蓋物取り付け工程１５を設けることが好ましい。

シーリング材や耐チッピング材が塗布され、内外板に電着塗膜が形成された自動車ボディは、次に中塗り工程３に搬送される。本例の中塗り工程３は、中塗り塗装工程３１と中塗り焼付乾燥工程３３とを有し、必要に応じて中塗り乾燥工程３３の前に蓋物取り外し工程３２が設けられ、中塗り乾燥工程３３の後に蓋物取り付け工程３４が設けられる。図１にこれらの工程を点線の枠で示したのは、必要に応じてこれらの工程３２，３４を設けてもよいし省略してもよいという意味である。

中塗り塗装工程３１は中塗りブースを有し、中塗り乾燥工程３３は中塗り乾燥炉を有する。中塗り塗装工程３３の中塗りブースでは、エンジンルーム・フードインナ・ドアインナ・トランクリッドインナなどの自動車ボディの内板部に、その車両の外板色に対応した着色顔料が添加された内板塗装用塗料が塗布されたのち、ウェットオンウェット（未硬化塗膜の上に塗料を塗布すること、以下同じ。）で、フードアウタ・ルーフ・ドアアウタ・トランクリッドアウタなどの外板部に中塗り塗料が塗布される。この自動車ボディは、必要に応じて設けられた蓋物取り外し工程３２にて蓋物部材であるフロントドア及びリヤドアがボディシェルから取り外されて、別途用意されたドア用塗装台車に搭載されたのち、ボディシェルとともに中塗り乾燥工程３３の中塗り乾燥炉に搬送され、中塗り乾燥炉をたとえば１３０〜１５０℃で１５分〜３０分通過することにより、ボディシェル及びフロントドア、リヤドアの外板部に膜厚１５μｍ〜３５μｍの中塗り塗膜が形成され、内板部に膜厚１５μｍ〜３０μｍの内板塗装用塗膜が形成される。なお、内板塗装用塗料および中塗り塗料は、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂などを基体樹脂とする熱硬化型塗料であり、水系塗料又は有機溶剤系塗料のいずれであってもよい。

中塗り塗装３を終えた自動車ボディは、必要に応じて水研工程４へ搬送される。水研工程４では、中塗り塗膜と上塗り塗膜との塗膜密着性を高めるとともに、外板部の上塗り塗膜の平滑性（塗り肌及び鮮映性）を高めるために、清浄な水と研磨材を用いて中塗り塗膜の表面を研磨する。そして、水研乾燥工程４１では、水研工程１５で自動車ボディに付着した水分を乾燥させるために水切り乾燥炉を通過させる。なお、中塗り塗膜と上塗り塗膜との塗膜密着性や上塗り塗膜の平滑性などが充分に確保できれば、水研工程４及び水研乾燥工程４１は省略してもよい。なお、水研工程４は、自動車ボディの外板部を研磨するので、中塗り工程３の中塗り乾燥工程３３において、ボディシェルとドアを個別に乾燥処理する場合には、水研工程４の前に蓋物取り付け工程３４を設け、ボディシェルにドアを仮付けした状態で水研処理する方が作業性がよい。

水研工程４及び水研乾燥工程４１を通過した自動車ボディは、上塗り工程５に搬送される。上塗り工程５は、上塗り塗装工程５１と、蓋物取り外し工程５２と、上塗り乾燥工程５３と、蓋物取り付け工程５４とからなり、上塗り塗装工程５１は上塗りブースを有し、上塗り乾燥工程５３は上塗り乾燥炉を有する。自動車の外板色には、アルミニウム・雲母などの各種光輝性顔料を含むメタリック系外板色と、光輝性顔料を含まないソリッド系外板色があり、メタリック系外板色の場合は、上塗りブースにおいて、上塗りベース塗料と上塗りクリヤ塗料とがウェットオンウェットで塗装される。また、ソリッド系外板色の場合は、同じ上塗りブースを使用し、クリヤ塗装の工程にて、クリヤ塗料に代えて上塗りソリッド塗料が塗装される。この場合に、上塗りベース塗装の工程は回送される。なお、これらの上塗り塗料は、主として自動車ボディの外板部に塗装される。

上塗りベース塗料、上塗りクリヤ塗料、上塗りソリッド塗料は、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂などを基体樹脂とする塗料であり、水系塗料又は有機溶剤系塗料のいずれであってもよい。なお、上塗りベース塗料は、光輝性顔料の配向などの仕上がり性を考慮して重量比で６０〜８０％希釈されて塗装され（固形分が２０〜４０％）、これに対して上塗りクリヤ塗料や上塗りソリッド塗料は重量比で１５〜３０％希釈されて塗装される（固形分が７０〜８５％）。したがって、希釈率が大きい上塗りベース塗料を水系塗料とすると、作業環境の改善効果及び廃水処理負荷の低減効果が大きい。

そして、上塗りブースにおいて上塗り塗料が塗装された自動車ボディは、上塗り焼付乾燥工程１６２の上塗り乾燥炉へ搬送され、ここでたとえば１３０〜１５０℃で１５分〜３０分焼き付けられ、これにより上塗り塗膜が形成される。なお、上塗りベース塗膜の膜厚は、たとえば１０μｍ〜２０μｍ、上塗りクリヤ塗膜の膜厚は、たとえば１５μｍ〜３０μｍ、上塗りソリッド塗膜の膜厚は、たとえば１５μｍ〜３５μｍである。最後に、塗装を完了した自動車車体（塗完ボディ）は、検査および手直し工程６を経たのち、自動車部品が組み付けられる車両組立ラインへ搬送される。

以上が自動車ボディの塗装ラインＴＬの一例であるが、次に本例の蓋物取り外し工程５２及び蓋物取り付け工程５３を含む上塗り工程５について説明する。図２は、本発明の塗装方法を適用した一実施の形態に係る上塗り工程５を示す工程平面図である。本例の上塗り塗装工程５は、ウェス（清掃布）などを用いてボディＢの内外板の塵埃を除去するための上塗り準備工程５１１、上塗りベース塗料を塗装するベース塗装工程５１２、ベース塗料の溶剤（水系塗料にあっては水、有機溶剤系塗料にあっては有機溶剤）を自然蒸発させるフラッシュオフ工程５１３、クリヤ塗料を塗装するクリヤ塗装工程５１４及びベース塗料およびクリヤ塗料の溶剤を蒸発させるために静置するセッティング工程５１５を含む上塗り塗装工程５１と、蓋物取り外し工程５２と、を備え、これらの工程はトンネル形の塗装ブース５５にて行われる。なお、外板塗装仕様がクリヤコートのないソリッド系外板色（１コートソリッド）である自動車ボディについては、ベース塗装工程５１２はそのまま素通りし、クリヤ塗装工程５１４にて自動車ボディの内外板に上塗りソリッド塗料を塗装する。これに対して、外板塗装仕様が２コートソリッド（クリヤコートされたソリッド）系外板色である自動車ボディについては、メタリック系塗装仕様と同様に、ベース塗装工程５１２でソリッド塗料を塗装し、クリヤ塗装工程５１４にてクリヤ塗料を塗装する。

塗装ブース５５には、図示しない温度調節機能及び湿度調節機能を有する空調機（給排気装置）が設けられ、塗装ブース５５内部の天井面から床面に向かって一定温湿度の温調空気が所定風量で供給され、塗料ダストの飛散を防止するとともに環境温湿度の定温湿化により塗装条件の安定化が図られている。また、塗装ブース５５内のベース塗装工程５１２には、ハンドに回転霧化式塗装ガンなどの塗装装置が装着された塗装ロボット５５１が左右それぞれ４機ずつ配置され、たとえば入口側の２機の塗装ロボットにより主としてボディの内板部（ドア開口部など）にベース塗料が塗装され、たとえば出口側の６機の塗装ロボット５５１により主としてボディの外板部にベース塗料が塗装される。なお、ベース塗装工程５１２に配置する塗装ロボット５５１の数や作業分担は本例にのみ限定されるものではなく、被塗物である自動車ボディの作業負荷などにより適宜設定すればよい。

ベース塗装工程５１２の後に、ベース塗膜に含まれた溶剤成分を自然蒸発させるためのフラッシュオフ工程５１３が設けられているが、本例のフラッシュオフ工程５１３は、自動車ボディがフロアコンベアＣ１によって搬送される間、具体的にはベース塗料が塗装されてからクリヤ塗料が塗装されるまでの間に、塗装ブース５５に設けられた空調機による環境温湿度（塗装ブース内の送風を含む）によってのみ、ベース塗膜に含まれた溶剤成分を蒸発させるものであってもよいし、特別な強制的加熱や強制的送風などを行う工程であってもよい。このフラッシュオフ工程５１３の通過時間は、たとえば３〜５分である。

フラッシュオフ工程５１３の後には、クリヤ塗装工程５１４が設けられ、ここに、ハンドに回転霧化式塗装ガンなどの塗装装置が装着された塗装ロボット５５２が左右それぞれ３機ずつ配置されている。これらの塗装ロボット５５２については、６機の塗装ロボット５５２によりクリヤ塗料が塗装される。なお、クリヤ塗装工程５１４に配置する塗装ロボット５５２の数や作業分担は本例にのみ限定されるものではなく、被塗物である自動車ボディＢ作業負荷などにより適宜設定すればよい。またクリヤ塗装工程５１４の最初段（最終段であってもよい）には、作業者によって上塗りベース塗膜の仕上がりを検査し、工程内で補修塗装するための検査・補修工程が設けられている。

セッティング工程５１５を実施するセッティング室は、通過するボディに塵埃が付着しないように当該ボディを取り囲む筐体を有する。このセッティング工程５１５は、前工程で塗装されたクリヤ塗料やベース塗料の溶剤成分を蒸発させ、上塗り乾燥工程５３でワキ不具合などの発生を防止するための静置工程であることから、その他の設備は特に必要とされない。ただし、蒸発した溶剤成分を排気する排気装置などを設けることもできる。本例のセッティング室は塗装ブース５５の一部で構成されている。

本例の上塗り工程５は、上塗り乾燥工程５３を備え、これはトンネル形の塗装乾燥炉５６にて行われる。図５は、上塗り乾燥工程５３を実施する上塗り乾燥炉５６の対流ゾーンの一例を示す断面図であり、トンネル形の炉体５６１と、取り入れた外気を所定の温度に加熱するバーナー５６２と、このホットエアーを炉体５６１に設けられた吹出口５６５に導くためのファン５６３およびダクト５６４を有し、このホットエアーによりベース塗料およびクリヤ塗料を同時に焼き付け硬化させる。一般的には、入口側に輻射熱を利用した輻射ゾーンが設けられ、未乾燥塗膜に塵埃等が付着するのを防止するとともに、中間域から出口側にはホットエアーを直接吹出す対流ゾーンが設けられている。

なお、塗装ブース５５と塗装乾燥炉５６との間は、未乾燥塗膜にゴミなどの異物が付着しないように、同じくトンネル形に仕切られた搬送室５８が設けられている。蓋物取り外し工程５２と搬送室５８は、セッティング工程５１５の一部でもある。

塗装ブース５５、搬送室５８及び塗装乾燥炉５６の床面には、自動車ボディを搭載した塗装台車Ｔ１とドア用塗装台車Ｔ２を搬送するフロアコンベアＣ１，Ｃ２，Ｃ３が敷設されている。塗装ブース５５に敷設されたフロアコンベアＣ１は、自動車ボディを搭載した塗装台車Ｔ１とドア用塗装台車Ｔ２を一定ピッチ、定速度で搬送するコンベアである。なお図２において、その左下の凡例に示すように、本例の上塗り塗装工程５１では、ドアサブアッセンブリＤをボディシェルＳに仮付けした自動車ボディＢを搭載した状態の塗装台車Ｔ１（黒色の塗り潰しの「蓋物付きボディ」で示す）と、何も搭載しないドア用塗装台車Ｔ２（塗り潰しのない「空台車」で示す）とを交互に搬送するので、通常の上塗り塗装工程における搬送ピッチよりも短いピッチとすることができる。すなわち、通常の上塗り塗装工程では、連続する自動車ボディに対して一方の自動車ボディに吹き付けた塗料のダストが他方の自動車ボディに飛散しないように、一定の間隔（ピッチ）を設定する必要がある。しかしながら本例では、自動車ボディＢを搭載した塗装台車Ｔ１は、その前後にそれぞれ空のドア用塗装台車Ｔ２が介在するので、搬送ピッチを短くしても一つの自動車ボディＢに吹き付けた塗料のダストが他の自動車ボディにまで飛散するのを防止することができる。したがって、なるべく搬送ピッチを短くして時間当たりの生産台数を多くすることが望ましい。

塗装ブース５５の終端に連続する搬送室５８の床面には、フロアコンベアＣ１に連続してフロアコンベアＣ２が敷設されている。このフロアコンベアＣ２は、塗装台車Ｔ１，Ｔ２の方向を１８０°変換するためのターンテーブルと、図２に示すように塗装台車Ｔ１，Ｔ２を横方向に搬送するトラバーサとを含んで構成されている。また、塗装乾燥炉５６の床面にはフロアコンベアＣ３が敷設されている。このフロアコンベアＣ３は、塗装ブース５５のフロアコンベアＣ１と同様に、自動車ボディを搭載した塗装台車Ｔ１とドアサブアッセンブリを搭載してドア用塗装台車Ｔ２を一定ピッチ、定速度で搬送するコンベアである。ただし、塗装乾燥炉５６内では塗装ブース５５内のように塗料のダスト飛散のおそれがないので、塗装ブース５５に比べて短いピッチとすることが望ましい。こうすることで塗装乾燥炉５６の長さを最短にし且つ生産性を高めることができる。

なお、下塗り工程１の蓋物取り外し工程１３及び蓋物取り付け工程１５、並びに中塗り工程３の蓋物取り外し工程３２及び蓋物取り付け工程３４は設けないものとすると、ドア用塗装台車Ｔ２は、塗装ブース５５だけで使用されるので、塗装乾燥炉５６の出口から塗装ブース５５の入口に向かって空のドア用塗装台車Ｔ２を搬送するフロアコンベアＣ４が敷設されている。この塗装乾燥炉５６のフロアコンベアＣ３から分岐したフロアコンベアＣ４により、蓋物取り付け工程５４にて空となったドア用塗装台車Ｔ２は、塗装ブース５５の入口まで搬送され、フロアコンベアＣ１に合流し、自動車ボディＢが搭載された自動車ボディ用塗装台車Ｔ１と交互に塗装ブース５５に投入される。

次に、本例の上塗り工程５の蓋物取り外し工程５２と蓋物取り付け工程５４について説明する。蓋物取り外し工程５２の左右のそれぞれには、４機ずつロボット５２１，５２２が配置されている。図９は、このうちの左サイドに配置された２機のロボット５２１，５２２のみを示す斜視図である。これら一対のロボット５２１，５２２のうち、一方のロボット５２１がフロントドアＤＦ又はリヤドアＤＲを開くとともにこれを把持し、他方のロボット５２２が仮付けされたヒンジピンＨ３を引き抜く。これにより、フロントドアＤＦ又はリヤドアＤＲは、ボディシェルＳから取り外されることになる。なお、図６に示すように、フロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲのインナパネルには相当の大きさの作業孔Ｄ１が複数形成され、これら作業孔Ｄ１は完成車の状態ではドアインナトリム部品により隠蔽される。したがって、フロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲは、未乾燥の上塗り塗膜が形成されているものの、ドアインナトリム部品で隠蔽される部分を把持しても見栄え上何ら問題はないことから、ロボット５２１はこの作業孔Ｄ１を利用してフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを把持すればよい。

そして、蓋物取り外し工程５２の前段左右の４機のロボット５２１，５２２によりフロントドアＤＦを取り外し、後段左右の４機のロボット５２１，５２２によりリヤドアＤＲを取り外す。上塗り準備工程５１１に搬入された自動車ボディＢは、図１０Ａに示すようにボディシェルＳにフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲが仮付けされた状態で塗装台車Ｔ１に搭載され、ベース塗装工程５１２、フラッシュオフ工程５１３、クリヤ塗装工程５１４及びセッティング工程５１５と搬送されて塗装処理が施されるが、蓋物取り外し工程５２を通過すると、図１０Ｂに示すように自動車ボディ用塗装台車Ｔ１にはボディシェルＳのみが搭載されることになる。

ボディシェルＳからフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを取り外した４機のロボット５２１は、それぞれフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを把持したまま次のドア用塗装台車Ｔ２が到着するのを待機する。図８は、ドア用塗装台車Ｔ２の一例を示す斜視図であり、フレームＴ２１の下面に４つの車輪が設けられているが同図ではフレームに隠れて見えない（図１１参照）。フレームＴ２１の上面には２つを一対とする支持棒Ｔ２３が全部で４対設けられている。この支持棒Ｔ２３の上端は折り曲げられ、図６に示す上側の作業孔Ｄ１などに引っ掛けることで、図１１に示すようにフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを支持する。このドア用塗装台車Ｔ２についても、支持棒Ｔ２３に接触する部位は、ドアインナトリム部品などによって完成車状態では隠蔽する部位であることが望ましい。

取り外したフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを把持したロボット５２１，５２１は、ドア用塗装台車Ｔ２が蓋物取り外し工程５２に到着すると、ドアインナパネルの作業孔Ｄ１にドア用塗装台車Ｔ２の支持棒Ｔ２３を引っ掛けたのち当該フロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを放す。これにより、４つのドアＤＦ，ＤＲは、図１１に示すようにドア用塗装台車Ｔ２に搭載されることになる。

図１に戻り、塗装ブース５５の出口の蓋物取り外し工程５２には、フロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲが仮付けされた自動車ボディＢ（塗装台車Ｔ１）と、空のドア用塗装台車Ｔ２が交互に搬送されてくるが、この蓋物取り外し工程５２を通過した搬送室５８及び塗装乾燥炉５３においては、図１０Ｂに示すボディシェルＳが搭載された塗装台車Ｔ１と、図１１に示すフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲが搭載されたドア用塗装台車Ｔ２が交互に搬送されることになる。

蓋物取り付け工程５７の左右のそれぞれには、４機ずつロボット５７１，５７２が配置されている。これら一対のロボット５７１，５７２のうち、一方のロボット５７１がドア用塗装台車Ｔ２に搭載されたフロントドアＤＦ又はリヤドアＤＲを把持するとともにボディシェルＳのドア開口部に持ち運び、他方のロボット５７２が仮付け用のヒンジピンＨ３を差し込む。これにより、フロントドアＤＦ又はリヤドアＤＲは、ボディシェルＳに再び仮付けされることになる。蓋物取り付け工程５４を通過すると、ボディシェルＳにフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲが仮付けされた自動車ボディが塗装台車Ｔ１に搭載された状態となり、またそれまでフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲが搭載されていたドア用塗装台車Ｔ２は空台車となってフロアコンベアＣ４により塗装ブース５５の入口へ搬送される。なお、蓋物取り付け工程５４はトンネル形の処理室５７にて行われるが、トンネル形に仕切られた処理室５７を設けずに、塗装乾燥炉５６の出口のフロア上で蓋物取り付け工程５４を行ってもよい。

また、蓋物取り外し工程５２において、ボディシェルＳから取り外したフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲは、次のドア用塗装台車Ｔ２に搭載してもよいが、前のドア用塗装台車Ｔ２に搭載してもよい。この場合には、蓋物取り付け工程５４において、前のドア用塗装台車Ｔ２に搭載されたフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを把持して次の塗装台車Ｔ１に搭載されたボディシェルＳに当該フロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを仮付けすればよい。さらに、蓋物取り付け工程５２は、塗装ラインＴＬに設ける以外にも車両組立ラインに設けてもよい。この場合には、ボディシェルＳとフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲとに対して個別に塗装検査及び補修を行い、それぞれを車両組立ラインへ搬送する。

以上のように、本例の塗装方法によれば、上塗り塗料を塗布した自動車ボディＢからフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲを取り外して別のドア用塗装台車Ｔ２に移載し、ボディシェルＳとフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲとを別個に塗装乾燥炉５３に投入して焼付乾燥する。したがって、ボディシェルＳのドア開口部やフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲのドアインナ部など、仮付けした状態では狭隘又は狭窄な部位であり、塗装乾燥炉５３の輻射熱や温風が直接当たらない部位が、外部に露呈することになる。その結果、温調媒体などがこれらの部位に接触し易くなって昇温速度が大きくなり、通常よりも短時間で所定の乾燥条件、たとえば１４０℃×２０分を満足することができる。

また本例の塗装方法では、上塗り塗料の塗布を完了するまではフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲをボディシェルＳに仮付けした状態で行うため、フロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲとその周辺のフェンダパネルやクォータパネルとの塗色差（メタリック感や色相など）を一致させることができる。既述したとおり、蓋物部品をボディシェルと別工程で塗装する技術も提案されているが、こうすると特に上塗り塗装の塗色差（色目）の不一致がネックとなる。これに対して、本例の塗装方法によれば、色目を一致させつつ狭隘又は狭窄な部位の乾燥環境を改善することができる。

《他の実施形態》
図２に示す実施形態では、蓋物取り外し工程５２の後の塗装乾燥炉５６に、ボディシェルＳが搭載された塗装台車Ｔ１とフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲが搭載された塗装台車Ｔ２とを交互に整列して直列的、すなわち１本の塗装乾燥炉５６に搬入したが、図３及び図４に示すように、ボディシェルＳが搭載された塗装台車Ｔ１のみを直列に整列させるとともにフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲが搭載された塗装台車Ｔ２のみを直列に整列させ、これらを塗装乾燥炉５６に並列に搬送してもよい。そしてこの場合に、図３に示すように、同じ炉体の塗装乾燥炉５６内に並列のフロアコンベアＣ３を敷設して、ボディシェルＳのラインとフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲのラインとを並列に設けるほか、図４に示すように、別の炉体で構成された異なる塗装乾燥炉５６の一方をボディシェルＳのラインとし、他方をフロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲのラインとしてもよい。

上記フロントドアＤＦ及びリヤドアＤＲは本発明に係る蓋物部材に相当し、上記上塗り塗装工程５１は本発明に係る第１工程に相当し、上記蓋物取り外し工程５２は本発明に係る第２工程に相当し、上記上塗り乾燥工程５３は本発明に係る第３工程に相当し、上記蓋物取り付け工程５４は本発明に係る第４工程に相当する。

ＴＬ…塗装ライン
Ｄ／Ｌ…ドロップリフタ
１…下塗り工程
１１…電着前処理工程
１２…電着塗装工程
１３…蓋物取り外し工程
１４…電着乾燥工程
１５…蓋物取り付け工程
２…シーリング工程
３…中塗り工程
３１…中塗り塗装工程
３２…蓋物取り外し工程
３３…中塗り乾燥工程
３４…蓋物取り付け工程
４…水研工程
４１…水研乾燥工程
５…上塗り工程
５１…上塗り塗装工程
５１１…上塗り準備工程
５１２…ベース塗装工程
５１３…フラッシュオフ工程
５１４…クリヤ塗装工程
５１５…セッティング工程
５２…蓋物取り外し工程
５３…上塗り乾燥工程
５４…蓋物取り付け工程
５５…塗装ブース
５６…塗装乾燥炉
５７…処理室
５８…搬送室
５６１…炉体
５６２…バーナー
５６３…ファン
５６４…ダクト
５６５…吹出口
５５１，５５２…塗装ロボット
６…塗完検査工程
Ｂ…自動車ボディ
Ｓ…ボディシェル
Ｓ１…フロントピラー
Ｓ２…センターピラー
ＤＦ…フロントドア
ＤＲ…リヤドア
Ｄ１…作業孔
Ｈ…ヒンジ
Ｈ１，Ｈ２…ヒンジブラケット
Ｈ３…ヒンジピン
Ｔ１…自動車ボディ用塗装台車
Ｔ２…ドア用塗装台車
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…フロアコンベア

Claims (10)

1. 上塗り塗装を完了した自動車ボディの検査を行う塗完検査工程の前に行われる、ボディシェルに蓋物部材が取り付けられた自動車ボディの塗装方法において、
   前記ボディシェルに前記蓋物部材を仮付けした状態で所定の塗装処理を施す第１工程と、
   前記ボディシェルから前記蓋物部材を一時的に取り外す第２工程と、
   前記ボディシェル及び当該ボディシェルから一時的に取り外した蓋物部材のそれぞれに温度調節処理を施す第３工程と、
   前記第３工程の後に前記ボディシェルに前記蓋物部材を取り付ける第４工程と、を備える自動車ボディの塗装方法。
2. 前記第３工程は、前記ボディシェルと前記蓋物部材を交互に整列させ、これらを直列に搬送して前記温度調節処理を施す請求項１に記載の自動車ボディの塗装方法。
3. 前記第３工程は、前記ボディシェルのみを直列に整列させるとともに前記蓋物部材のみを直列に整列させ、これらを並列に搬送して前記温度調節処理を施す請求項１に記載の自動車ボディの塗装方法。
4. 前記第３工程は、前記直列に整列させたボディシェルと前記直列に整列させた蓋物部材とを同じ温度調節炉により前記温度調節処理を施す請求項３に記載の自動車ボディの塗装方法。
5. 前記第３工程は、前記直列に整列させたボディシェルと前記直列に整列させた蓋物部材とを異なる温度調節炉により前記温度調節処理を施す請求項３に記載の自動車ボディの塗装方法。
6. 前記第２工程は、前記ボディシェルから取り外した前記蓋物部材を、前記ボディシェルを搭載した塗装台車とは別の塗装台車に搭載する工程を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動車ボディの塗装方法。
7. 前記温度調節処理は、前記ボディシェル及び前記蓋物部材を加熱又は冷却する処理を含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動車ボディの塗装方法。
8. 前記蓋物部材は、少なくともドアサブアッセンブリを含む請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動車ボディの塗装方法。
9. 前記第１工程における前記所定の塗装処理が中塗り塗装又は上塗り塗装を含み、
   前記第３工程における前記温度調節処理が前記中塗り塗装又は前記上塗り塗装の乾燥処理を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の自動車ボディの塗装方法。
10. ボディシェルにドアアッセンブリが取り付けられた自動車ボディの塗装方法において、
    前記ボディシェルに前記ドアサブアッセンブリを仮付けした状態で上塗り塗料を塗布する第１工程と、
    前記上塗り塗料を乾燥する前に、前記ボディシェルから前記ドアサブアッセンブリを一時的に取り外す第２工程と、
    前記ボディシェル及び当該ボディシェルから一時的に取り外したドアサブアッセンブリのそれぞれを乾燥する第３工程と、
    前記第３工程の後に前記ボディシェルに前記ドアサブアッセンブリを取り付ける第４工程と、を備える自動車ボディの塗装方法。

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