JPH0568916A - 塗装設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ワークに水性塗料を複数回に亘り
塗布して該ワークの表面に複数層の塗膜から成る総合塗
膜を形成するための塗装設備に関し、該塗装設備におけ
るライン長さを可及的に短縮することを目的とするもの
である。 【構成】 本発明では、スプレー塗装装置と送風装置と
を備えた複数の塗装ゾーンをワークの搬送方向に沿って
並設するとともに、塗料乾燥用エアーをワークに対して
送風する送風装置を備えたヒーティングゾーンを隣接す
る塗装ゾーンの間に配設し、かつ上記スプレー塗装装置
に加熱した塗料霧化用エアーを供給するとともに上記送
風装置に加熱した塗料乾燥用エアーを供給する加熱エア
ー供給手段を設け、さらに上記ワークを各ゾーン内にお
いて一旦停止させる態様で順次搬送するタクトコンベア
を設置することによって上記目的を達成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗装設備に関し、詳しく
は水性塗料を用いてワークの表面に複数層の塗膜から成
る総合塗膜を形成するための塗装設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のボディーに対しては、
前処理、下塗り、中塗り、および上塗りの基本４工程か
ら成る塗装作業が行なわれ、複数層の塗膜から成る総合
塗膜がボディーの表面に形成される。上記基本４工程の
うち、中塗りおよび上塗り工程は、一般にスプレー塗装
装置を用いて、溶剤形塗料を吹き付けることにより塗装
作業が行なわれている。ところで、環境汚染を防止する
観点から、昨今では溶剤形塗料から水性塗料への転換が
図られている。図４は、溶剤形塗料を使用していた従来
の塗装設備を、水性塗料を使用して稼働する塗装設備に
転用したものである。この塗装設備（塗装ブース）Ａ
は、連続コンベアＢによるワーク搬送域上に、治具取付
ゾーンＣ、除塵除電ゾーンＤ、内板塗装ゾーンＥが設置
されており、図示していない前処理装置から塗装設備Ａ
に搬入され、各ゾーンＣ，Ｄ，Ｅを通過したワークＷに
は、ベース塗装ゾーンＦにおいてベース塗料が塗布され
る。ベース塗料が塗布されたのち、上記ワークＷは外板
塗装ゾーンＧを通過してセッティングゾーンＨに搬入さ
れ、このセッティングゾーンＨを通過する間に、ワーク
表面に塗布された塗膜中における水の揮散が行なわれ
る。上記セッティングゾーンＨを通過したワークＷに
は、クリア塗装ゾーンＩにおいてクリア塗料が塗布さ
れ、次いで上記ワークＷは補正ゾーンＪを通過した後、
図示していない焼付け乾燥炉へと搬送されて行く。な
お、図中の符号ａは作業員、ｄは除塵除電装置、ｆおよ
びｉはスプレー塗装装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した如
く水性塗料を重ね塗りする場合には、ベース塗料におけ
る塗膜中の水を十分に揮散させて、塗膜を固化する必要
がある。しかし、上記水性塗料は従来の溶剤形塗料に比
較して乾燥に長い時間を要するので、十分な乾燥時間を
確保するためにはセッティングゾーンを長く設定しなけ
ればならず、このために塗装設備の長大化を招いてい
た。本発明は上記実状に鑑みて、ラインの長大化を招来
することなく、水性塗料をワークに重ね塗りすることの
可能な塗装設備を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明に関わる
塗装設備では、スプレー塗装装置と送風装置とを備えた
複数の塗装ゾーンをワークの搬送方向に沿って並設する
とともに、塗料乾燥用エアーをワークに対して送風する
送風装置を備えたヒーティングゾーンを隣接する塗装ゾ
ーンの間に配設し、かつ上記スプレー塗装装置に加熱し
た塗料霧化用エアーを供給するとともに上記送風装置に
加熱した塗料乾燥用エアーを供給する加熱エアー供給手
段を設け、さらに上記ワークを各ゾーン内において一旦
停止させる態様で順次搬送するタクトコンベアを設置す
ることによって上記目的を達成している。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、塗装ゾーンにおける加熱さ
れた塗料霧化用エアーと塗料乾燥用エアー、およびヒー
ティングゾーンにおける加熱された塗料乾燥用エアーと
の協働作用によって、ワーク表面における塗膜中に含ま
れている水の揮散が促進され、併せて上記ワークが、タ
クトコンベアの動作態様に基づいて所定の時間だけヒー
ティングゾーン内に停止して留まることにより、ヒーテ
ィングゾーンを長大化させることなく、塗膜の乾燥時間
を十分に確保することができる。

【０００６】

【実施例】以下、一実施例を示す図面に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１から図３に、本発明に関わる
塗装設備を、自動車生産工場のボディー塗装ラインにお
ける、上塗り工程を実施する塗装ブースに適用した例を
示す。

【０００７】この塗装ブース（塗装設備）１は、図１に
明示するように、治具取付けゾーン１０、除塵除電ゾー
ン２０、内板塗装ゾーン３０、ベース塗装ゾーン４０、
ヒーティングゾーン５０、クリア塗装ゾーン６０、およ
び治具取り外しゾーン７０を備えるとともに、上記各ゾ
ーンにワークＷを搬入するためのタクトコンベア８０を
備えている。

【０００８】上記各ゾーンは、上記タクトコンベア８０
によるワークＷの搬送域上に、ワークＷの搬送方向に沿
って順次並設されており、上記ワークＷは上記タクトコ
ンベア８０の動作に基づいて、各ゾーン内において一旦
停止する態様で、図１中の左方から右方へ向かって上記
各ゾーンに順次搬送されて行く。因みに、上記各ゾーン
の長さは各々 9.8m に設定されており、塗装ブース１は
67.2m の全長がある。また上記タクトコンベア８０の
搬送能力は1.4分／台である。

【０００９】上記治具取付けゾーン１０には、ワーク
（ボディー）Ｗにおけるドア等の蓋物を開けた状態に保
持するための治具を取り付ける治具取付けロボット１１
が設置されており、また上記除塵除電ゾーン２０には、
ワークＷの塗面を清浄化するための除塵除電装置２１が
設けられている。

【００１０】上記内板塗装ゾーン３０には、ワーク（ボ
ディー）Ｗにおける袋加工部分の内部に塗装を施すため
のアームロボット式のスプレー塗装装置３１が設置され
ているとともに、３図に示すように上記内板塗装ゾーン
３０に塗料乾燥用エアーを供給する送風装置としてのエ
アーダクト３２が設けられている。

【００１１】上記内板塗装ゾーン３０に対する下流域
（図１右方域）に、ヒーティングゾーン５０を挟んで設
置されたベース塗装ゾーン４０およびクリア塗装ゾーン
６０には、それぞれ門形移動式のスプレー塗装装置４１
およびスプレー塗装装置６１が設置されているととも
に、３図に示す如く塗料乾燥用エアーを供給する送風装
置としてのエアーダクト４２およびエアーダクト６２が
設けられている。

【００１２】上記ヒーティングゾーン５０は、図２に示
す如く上流側（図中左方側）から順に、遠赤外線照射ゾ
ーン５０Ａ、熱風ゾーン５０Ｂ、および冷却ゾーン５０
Ｃを備えている。上記遠赤外線照射ゾーン５０Ａには、
多数個の遠赤外線ランプ５１ａを具備した遠赤外線照射
装置５１が設置されている一方、上記熱風ゾーン５０Ｂ
および冷却ゾーン５０Ｃには、それぞれ塗料乾燥用エア
ーを供給する送風装置としてのエアーダクト５２および
エアーダクト５３が設けられている。また、ベース塗装
ゾーン４０とヒーティングゾーン５０との間、およびヒ
ーティングゾーン５０とクリア塗装ゾーン６０との間に
は、それぞれ図示していないエアカーテン装置が設置さ
れており、該装置からのエアカーテン５０Ｘ，５０Ｘ
（図１）が上記ヒーティングゾーン５０内の雰囲気を保
護している。

【００１３】上記クリア塗装ゾーン６０の下流域（図１
右方域）に配置された治具取り外しゾーン７０には、上
記治具取付けゾーン１０において取り付けられた治具を
取り外すための治具取外しロボット７１が設置されてい
る。

【００１４】一方、図３に明示するように上記塗装ブー
ス１は、上述した各スプレー塗装装置３１、４１、およ
び６１に、加熱した塗料霧化用エアーを各々供給すると
ともに、上述した各エアーダクト３２、４２、５２（５
３）、および６２に、それぞれ加熱した塗料乾燥用エア
ーを供給するための加熱エアー供給手段９０を具備して
いる。上記加熱エアー供給手段９０は、エアー供給源と
してのエアーポンプ９１と、エアー加熱手段としてのヒ
ータ装置９２とを具備しており、上記ヒータ装置９２に
よって加熱されたエアーは、パイプを介して各スプレー
塗装装置３１、４１、６１、および各エアーダクト３
２、４２、５２（５３）、６２に送給される。

【００１５】ここで、各スプレー塗装装置３１、４１、
６１、および各エアーダクト３２、４２、５２（５
３）、６２に送給されるエアーの温度および風速は、上
記ヒータ装置９２から延びるパイプの管径および管長
や、上記パイプの設置態様、さらにはスプレー塗装装置
におけるノズルの構成や、エアーダクトの構成等を変え
ることにより適宜に調整することが可能であり、上記ス
プレー塗装装置３１、４１、６１、およびエアーダクト
３２、４２、５２（５３）、６２へは、加熱されたエア
ーが、後述する任意の温度および風速で供給されてい
る。また、上記各スプレー塗装装置および各エアーダク
トへ供給されるエアーの温度および風速は、後述する如
く各ゾーンに亘ってほぼ一様であるため、上記ヒータ装
置９２を制御するだけで、塗装ブース１全体の塗料霧化
用エアーおよび塗料乾燥用エアーの温度と風速とをコン
トロールすることができる。

【００１６】図１の矢印１００ａに示す如く、図示して
いない別個の塗装ブースにおいて中塗り工程を終了した
のちに、上記塗装ブース１に送り込まれたワークＷは、
先ず治具取付けゾーン１０において治具を装着されたの
ち、除塵除電ゾーン２０に搬送されて塗面の清浄化が成
され、次いで内板塗装ゾーン３０に搬送されて袋加工部
分の内部に塗装が施される。

【００１７】ここで、上記内板塗装ゾーン３０における
スプレー塗装装置３１には、上述した加熱エアー供給手
段９０を介して、温度 40 〜 80 ℃に加熱された塗料霧
化用エアーが供給されているとともに、エアーダクト３
２からは、上記加熱エアー供給手段９０を介して、温度
40 〜 80℃に加熱された塗料乾燥用エアーが、 0.3〜
0.5 m/secの風速で上記内板塗装ゾーン３０内に吹き込
んでいる。なお、上記塗料霧化用エアーは温度 45 〜 6
0 ℃、上記塗料乾燥用エアーは温度 45 〜 60 ℃で風速
0.4 m/secの条件に設定されることが好ましい。

【００１８】上記内板塗装ゾーン３０において袋加工部
分の塗装が終了したのち、上記ワークＷはベース塗装ゾ
ーン４０に搬入され、スプレー塗装装置４１によってベ
ース塗料が塗布される。ここで、スプレー塗装装置４１
には、加熱エアー供給手段９０を介して、温度40 〜 80
℃に加熱された塗料霧化用エアーが供給されており、
またエアーダクト４２からは、加熱エアー供給手段９０
を介して、温度 40 〜 80 ℃に加熱された塗料乾燥用エ
アーが、 0.3〜 0.5 m/secの風速で上記ベース塗装ゾー
ン４０内に吹き込んでいる。上述のように、塗料霧化用
エアーと塗料乾燥用エアーとが共に加熱されていること
により、ワークＷ表面の塗膜中における水の揮散が促進
される。なお、上記塗料霧化用エアーは温度 45 〜 60
℃、上記塗料乾燥用エアーは温度 45 〜 60 ℃で風速
0.4m/secの条件に設定されることが好ましい。

【００１９】上記ベース塗装ゾーン４０における、ベー
ス塗料による塗装が終了したのち、上記ワークＷはヒー
ティングゾーン５０における遠赤外線照射ゾーン５０Ａ
に搬入される。上記遠赤外線照射ゾーン５０Ａにおける
遠赤外線照射装置５１は、１平方ｍ当たり 4〜5kw の出
力を有しており、遠赤外線ランプ５１ａをワークＷに対
し 40〜 80cm の距離に位置させ、温度 80 ℃の条件で
１分間、ワークＷに遠赤外線を照射する。

【００２０】次いで上記ワークＷは、熱風ゾーン５０Ｂ
に搬入される。ここで、該熱風ゾーン５０Ｂにおけるエ
アーダクト５２からは、加熱エアー供給手段９０を介し
て、温度 40 〜 80 ℃に加熱された塗料乾燥用エアー
が、 0.4〜 0.8 m/secの風速で上記熱風ゾーン５０Ｂ内
に吹き込んでおり、ワークＷに対して上記塗料乾燥用エ
アーが 1.5分間吹き付けられる。なお、上記熱風ゾーン
５０Ｂ内に吹き込まれる塗料乾燥用エアーは、温度 45
〜 60 ℃で風速 0.5 〜 0.6 m/secの条件に設定される
ことが好ましい。

【００２１】次いで上記ワークＷは、冷却ゾーン５０Ｃ
に搬入される。ここで、該冷却ゾーン５０Ｃにおけるエ
アーダクト５３からは、加熱エアー供給手段９０を介し
て、40℃以下に温度設定された塗料乾燥用エアーが、上
記冷却ゾーン５０Ｃ内に吹き込んでおり、この塗料乾燥
用エアーはワークＷに対して 1〜 1.5分間吹き付けられ
る。なお、上記冷却ゾーン５０Ｃ内に吹き込まれる塗料
乾燥用エアーは、風速 0.5〜 0.6 m/secの条件に設定さ
れることが好ましい。

【００２２】上述した如く、上記ヒーティングゾーン５
０において、遠赤外線の照射と併せて、加熱された塗料
乾燥用エアーが吹き付けられることにより、ワークＷの
表面における塗膜中からは水が効率よく揮散し、該塗膜
の固化が進行する。また、上述したように、ベース塗装
ゾーン４０における加熱された塗料霧化用エアーと塗料
乾燥用エアーとにより、ワークＷをヒーティングゾーン
５０に搬入する以前に塗膜中の水の揮散を進行させてい
るので、ヒーティングゾーン５０においては、塗膜中か
らの水の揮散が効率よく行なわれ、併せてヒーティング
ゾーン５０内において塗膜の固化に要する時間を短縮す
ることができる。さらに、上記ヒーティングゾーン５０
では、タクトコンベア８０の動作態様に基づいてワーク
Ｗを一旦停止させているので、ヒーティングゾーン５０
の長さが短くとも十分な乾燥時間を確保することがで
き、塗膜中から水を十分に揮散させて塗膜の固化を進行
させることができる。すなわち上記ヒーティングゾーン
５０は、連続コンベアを用いていた従来の塗装設備にお
けるセッティングゾーンに比較して、その長さをきわめ
て短く設定することが可能である。

【００２３】上記ヒーティングゾーン５０を通過した
後、ワークＷはクリア塗装ゾーン６０に搬入され、スプ
レー塗装装置６１によってクリア塗料が塗布される。こ
こで、スプレー塗装装置６１には、加熱エアー供給手段
９０を介して、温度40 〜 80 ℃に加熱された塗料霧化
用エアーが供給されており、またエアーダクト６２から
は、加熱エアー供給手段９０を介して、温度 40〜 80
℃に加熱された塗料乾燥用エアーが、 0.3〜 0.5 m/sec
の風速で上記クリア塗装ゾーン６０内に吹き込んでい
る。なお、上記塗料霧化用エアーは温度 45 〜 60 ℃、
上記塗料乾燥用エアーは温度 45 〜 60 ℃で風速 0.4 m
/secの条件に設定されることが好ましい。

【００２４】上記クリア塗装ゾーン６０において、クリ
ア塗料による塗装が終了したのち、上記ワークＷは治具
取り外しゾーン７０に搬入され、治具取外しロボット７
１によって治具が取り外されたのち、図１の矢印１００
ｂに示す如く、塗装ブース１から図示していない焼付け
乾燥炉へと搬送されていく。

【００２５】上記塗装ブース１における各ブースには、
インタロック制御されるタクトコンベア８０の動作に基
づいてワークＷが次々に搬入され、上述した各工程を経
ることによって塗装が施されたのち、各ワークＷは焼付
け乾燥炉へと次々に搬送されて行く。

【００２６】なお、上述した実施例では、自動車生産ラ
インにおけるボディーの塗装設備に本発明を適用した例
を示したが、本発明に関わる塗装設備は、各種ワークに
水性塗料を重ね塗りするための塗装設備として、広い技
術分野に亘って有効に適用し得ることは言うまでもな
い。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に関わる
塗装設備では、スプレー塗装装置と送風装置とを備えた
複数の塗装ゾーンをワークの搬送方向に沿って並設する
とともに、塗料乾燥用エアーをワークに対して送風する
送風装置を備えたヒーティングゾーンを隣接する塗装ゾ
ーンの間に配設し、かつ上記スプレー塗装装置に加熱し
た塗料霧化用エアーを供給するとともに上記送風装置に
加熱した塗料乾燥用エアーを供給する加熱エアー供給手
段を設け、さらに上記ワークを各ゾーン内において一旦
停止させる態様で順次搬送するタクトコンベアを設置し
た。上記構成によれば、塗装ゾーンにおける加熱された
塗料霧化用エアーと塗料乾燥用エアー、およびヒーティ
ングゾーンにおける加熱された塗料乾燥用エアーとの協
働作用によって、ワーク表面における塗膜中に含まれて
いる水の揮散が促進され、併せて上記ワークが、タクト
コンベアの動作態様に基づいて所定の時間だけヒーティ
ングゾーン内に停止して留まることにより、ヒーティン
グゾーンを長大化させることなく、塗膜の乾燥時間を十
分に確保することができ、もって塗装設備の長大化を招
来することなく、水性塗料をワークに重ね塗りすること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる塗装設備を示す概念的な全体平
面図。

【図２】本発明に関わる塗装設備のヒーティングブース
を示す概念図。

【図３】本発明に関わる塗装設備における加熱エアーの
供給態様を示す概念図。

【図４】従来の塗装設備を示す概念的な全体平面図。

【符号の説明】

１…塗装ブース（塗装設備）、 ３０…内板塗装ゾーン、 ３１，４１，６１…スプレー塗装装置、 ３２，４２，５２，６２…エアーダクト（送風装置）、 ４０…ベース塗装ゾーン、 ５０…ヒーティングゾーン、 ５０Ａ…遠赤外線照射ゾーン、 ５０Ｂ…熱風ゾーン、 ５０Ｃ…冷却ゾーン、 ６０…クリア塗装ゾーン、 ８０…タクトコンベア、 ９０…加熱エアー供給手段、 ９１…エアーポンプ、 ９２…ヒータ装置、 Ｗ…ワーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に搬送されるワークに対し
   て水性塗料を複数回に亘って塗布し、ワークの表面に複
   数層の塗膜から成る総合塗膜を形成するための塗装設備
   であって、 ワークの搬送域に該ワークの搬送方向に沿って並設され
   るとともに、スプレー塗装装置と、塗料乾燥用エアーを
   ワークに対して送風する送風装置とを備えた複数の塗装
   ゾーンと、 隣接する上記塗装ゾーンの間に配設され、塗料乾燥用エ
   アーをワークに対して送風する送風装置を備えたヒーテ
   ィングゾーンと、 上記各スプレー塗装装置に加熱した塗料霧化用エアーを
   供給するとともに、上記各送風装置に加熱した塗料乾燥
   用エアーを供給する加熱エアー供給手段と、 上記ワークを、上記各ゾーン内において一旦停止させる
   態様で、上記各ゾーンに順次搬送するタクトコンベアと
   を備えて成ることを特徴とする塗装設備。