JPH11104544A - 自動車ボディの塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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。 【解決手段】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であり、自動車ボディの少なく
とも一部の領域に対して塗装ガンを連続的に移動させ、
塗料を連続して吐出しながら塗装する。自動車ボディに
対する塗装ガンの移動軌跡が一筆書き状である。

Description

【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Ｂ
２、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％〜７
０％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】請求項１記載の自動車ボディの塗装方法に
おいて、塗装ガンの移動軌跡は特に限定されず連続的な
動作であればよいが、請求項２記載の自動車ボディの塗
装方法は、前記自動車ボディに対する前記塗装ガンの移
動軌跡が、一筆書き状であることを特徴とする。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。

【００１４】請求項２記載の自動車ボディの塗装方法に
おいて、一筆書き状の移動軌跡の具体的形状は特に限定
されないが、請求項３記載の自動車ボディの塗装方法
は、前記一筆書き状の移動軌跡が、略円状もしくは略楕
円状であることを特徴とする。

【００１５】この請求項３記載の自動車ボディの塗装方
法では、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４
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４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４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４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。

【００２２】請求項４記載の自動車ボディの塗装領域は
特に限定されず、ボディ全体を連続的に塗装しても良い
し、あるまとまった領域に分割しても良い。自動車ボデ
ィに対する塗装領域を分割する際には、請求項５記載の
自動車ボディの塗装方法のように、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が好ましい。

【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６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７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８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】請求項２記載の自動車ボディの塗装方法に
よれば、請求項１記載の発明の効果に加え、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】請求項３記載の自動車ボディの塗装方法に
よれば、請求項２記載の発明の効果に加え、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４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、請求項４または５記載の自動車ボデ
ィの塗装方法によれば、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６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７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８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１
００％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

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   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。
2. 【請求項２】前記自動車ボディに対する前記塗装ガンの
   移動軌跡が、一筆書き状であることを特徴とする請求項
   １記載の自動車ボディの塗装方法。
3. 【請求項３】前記一筆書き状の移動軌跡が、略円状もし
   くは略楕円状であることを特徴とする請求項２記載の自
   動車ボディの塗装方法。
4. 【請求項４】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することを
   特徴とする自動車ボディの塗装方法。
5. 【請求項５】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
   を特徴とする請求項４記載の自動車ボディの塗装方法。
6. 【請求項６】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１〜５の何れかに記載の自動車ボデ
   ィの塗装方法。
7. 【請求項７】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１〜６の何れかに記載の自動車ボ
   ディの塗装方法。
8. 【請求項８】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１〜７の何れかに記載の
   自動車ボディの塗装方法。