JPH11197584A - 塗装洗浄装置および自動車ボディの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポンプの耐久性が向上するとともにポンプを小
型化することができ、しかも省エネ効果も大きい塗装洗
浄装置および自動車ボディの洗浄方法を提供する。 【解決手段】チャンバ１１内を搬送されるボディＢに対
してタンク１２に貯留された洗浄液Ｌを吸引して噴射す
る塗装洗浄装置１であり、チャンバの上部に設けられた
バッファタンク１３と、タンクに貯留された洗浄液をバ
ッファタンクへ移送する移送系１４と、バッファタンク
に貯留された洗浄液を自然落下によりボディの室内へ噴
射する噴射系１５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装ラインの洗浄
工程などに適用して好ましい塗装洗浄装置および自動車
ボディの洗浄方法に関し、特にホワイトボディの室内洗
浄に適用して好ましい塗装洗浄装置および自動車ボディ
の洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車ボディの生産ラインでは、溶接工
程を終了したホワイトボディは、予備洗浄、洗浄、湯
洗、予備脱脂、脱脂などの各種洗浄脱脂工程を経たの
ち、ボディ表面にリン酸亜鉛皮膜からなる化成皮膜を形
成するための化成処理工程に送られ、その後、下塗り塗
装としての電着塗装が施される。

【０００３】こうした前処理・電着工程において、ホワ
イトボディは、ハンガに搭載された状態でオーバーヘッ
ドコンベアで連続的かつ一定速度で搬送されながら各種
の表面処理が行われる。

【０００４】ところで、塗装ラインの前工程である溶接
ラインでは、車体パネルをスポット溶接やアーク溶接な
どにより接合して組み立てるので、スポット溶接時のス
パッタ等の鉄粉が自動車ボディに付着したまま塗装ライ
ンに持ち込まれる。上述したように、化成処理工程の前
工程には、このような異物を洗浄するために多段の洗浄
工程が設けられおり、ボディの外面だけでなく室内の洗
浄も行われている。

【０００５】図４は室内洗浄の従来例を示す断面図であ
り、チャンバ１１内を搬送されるボディＢに対して、チ
ャンバ１１の下に設置されたタンク１２から洗浄液Ｌを
ポンプ１４２で吸引し、ノズル１５３を用いてボディＢ
のサイドウィンド開口部などから洗浄液Ｌを室内へスプ
レーする。

【０００６】こうした室内洗浄は、溶接工程から持ち込
まれた鉄粉などのゴミを化成処理槽や電着槽にまで持ち
込まないために行われるが、スプレーするにあたっては
間欠的にスプレーすることが望ましいとされる。つま
り、洗浄液を室内へ連続的にスプレーすると、フロアに
溜まった洗浄液はフロアパネルなどに形成された水抜き
孔から充分に排水されず、したがって洗浄液とともに鉄
粉などのゴミも充分に流れ出ず、フロアに溜まったまま
となる。このため、洗浄液を室内へスプレーしたら、少
しの時間、すなわちフロアの洗浄液が水抜き孔から排水
するまでスプレーを停止し、これを繰り返すことで、室
内に付着した鉄粉等のゴミを排出することも試みられて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た間欠スプレーを行おうとすると、それに応じてポンプ
をＯＮ／ＯＦＦさせる必要があり、ポンプの耐久性に問
題が生じる。また、間欠運転を行うと、ポンプをＯＮし
たときに、バッファータンクからノズルまでの揚程を応
答性良くポンピングしなければならないので、必然的に
大能力のポンプを設置する必要が生じる。

【０００８】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、自動車ボディの室内洗浄を
行うにあたり、ポンプの耐久性が向上するとともにポン
プを小型化することができ、しかも省エネ効果も大きい
塗装洗浄装置および自動車ボディの洗浄方法を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１） 上記目的を達成
するために、請求項１記載の塗装洗浄装置は、チャンバ
内を搬送される被洗浄物に対してタンクに貯留された洗
浄液を吸引して噴射する塗装洗浄装置において、前記チ
ャンバの上部に設けられたバッファタンクと、前記タン
クに貯留された洗浄液を前記バッファタンクへ移送する
移送系と、前記バッファタンクに貯留された洗浄液を自
然落下により前記被洗浄物に噴射する噴射系とを備えた
ことを特徴とする。

【００１０】この請求項１記載の発明では、移送系によ
りタンクに貯留された洗浄液を一旦バッファタンクへ移
送し、被洗浄物に対しては、バッファタンクに貯留され
た洗浄液を自然落下させることにより噴射するので、移
送系に設けられるポンプの動作は、常時間欠的になるこ
とはなく、ある程度長い間隔でＯＮ／ＯＦＦさせること
ができる。したがって、短間隔のＯＮ／ＯＦＦによって
ポンプの耐久性が低下するといった問題が解消される。
また、タンクからバッファタンクへの洗浄液の移送は、
厳密な応答性は必要なく、一定時間内に移送すれば足り
るので、小能力のポンプを使用しても対応することがで
きる。さらに、被洗浄物に対する洗浄液の噴射は自然落
下により行われるので、電力などが不要となって省エネ
化を図ることができる。

【００１１】本発明において、被洗浄物は特に限定され
ないが、請求項２記載の塗装洗浄装置は、前記被洗浄物
は自動車ボディであり、前記噴射系により前記自動車ボ
ディの室内へ前記洗浄液が噴射されることを特徴とす
る。

【００１２】自然落下による洗浄液の噴射力は、被洗浄
物とバッファタンクとの高低差による限界があるので、
自動車ボディの室内洗浄に適している。

【００１３】特に、請求項３記載の塗装洗浄装置のよう
に、前記噴射系が、前記洗浄液の噴射および停止を制御
する制御弁を含むことが好ましく、これにより洗浄液を
室内へ間欠的に供給し、いわゆる浴槽の水抜き原理によ
り、洗浄液によって洗い流されたゴミを室外へ除去する
ことができる。

【００１４】なかでも、請求項４記載の塗装洗浄装置の
ように、前記自動車ボディの仕様に応じて前記制御弁の
開閉タイミングを制御する制御手段をさらに備えること
が好ましく、こうすることで、ボディ仕様による排水時
間の相違を考慮した間欠的室内洗浄が実行できる。

【００１５】本発明において、被洗浄物である自動車ボ
ディの洗浄姿勢は、特に限定されないが、請求項５記載
の塗装洗浄装置のように、前記自動車ボディは、前上が
りまたは前下がりの状態で前記チャンバ内を搬送される
ことがより好ましい。ボディを傾斜させることで、室内
に供給された洗浄液が一ヶ所に集約され、排水時間が短
くなって、その結果、間欠的洗浄の回数を増加させるこ
とができるからである。

【００１６】本発明において、バッファタンクの容量や
構造は特に限定されないが、請求項６記載の塗装洗浄装
置は、前記バッファタンクの内部であって前記移送系の
出口と前記噴射系の入口との間に、洗浄液の直接的な流
れを抑制する邪魔板が設けられていることを特徴とす
る。バッファタンク内の移送系の出口と噴射系の入口と
の間に邪魔板を設けることで、移送系により導入された
洗浄液に含まれたゴミが当該邪魔板によってそのまま噴
射系の入口に入るのを防止され、これによりゴミが混入
した洗浄液を被洗浄物に噴射するのが防止される。特
に、チャンバに落下した洗浄液をタンクに集約し、これ
を移送系でバッファタンクへ移送する閉回路を採用する
場合に効果的である。

【００１７】（２） 上記目的を達成するために、請求
項７記載の自動車ボディの洗浄方法は、自動車ボディの
室内に、前記自動車ボディより高所に貯留された洗浄液
を間欠的に自然落下させ、前記室内を洗浄することを特
徴とする。

【００１８】この請求項７記載の発明では、自動車ボデ
ィの室内に洗浄液を間欠的に供給することにより室内を
洗浄する。すなわち、洗浄液の供給により室内に付着し
たゴミを洗い流し、この洗浄液によって洗い流されたゴ
ミを当該洗浄液とともに室外へ排出するので、ゴミの除
去効率が向上する。また、洗浄液の供給は自然落下によ
り行われるので、省エネ効果だけでなく、ポンプの耐久
性が向上するとともに小型（小能力）ポンプを採用する
ことができる。

【００１９】この場合、特に限定されないが、請求項８
記載の自動車ボディの洗浄方法のように、前記自動車ボ
ディを進行方向に傾斜させた状態で搬送することがより
好ましい。ボディを傾斜させることで、室内に供給され
た洗浄液が一ヶ所に集約され、排水時間が短くなって、
その結果、間欠的洗浄の回数を増加させることができる
からである。

【００２０】また、特に限定されないが、請求項９記載
の自動車ボディの洗浄方法のように、前記室内への洗浄
液の供給は、前に供給された洗浄液が前記自動車ボディ
から実質的に排水されたのち行われることがより好まし
い。上述した間欠洗浄によるゴミの除去効果がより高ま
ることになる。

【００２１】上記請求項１〜９記載の発明は、特に限定
されないが、塗装ラインの中でも特に予備洗浄工程、脱
脂工程、電着水洗工程などに適用して好ましい。

【００２２】

【発明の効果】請求項１、２および７記載の発明によれ
ば、短間隔のＯＮ／ＯＦＦによってポンプの耐久性が低
下するといった問題が解消され、また、小能力のポンプ
を使用しても対応することができる。さらに、被洗浄物
に対する洗浄液の噴射は自然落下により行われるので、
電力などが不要となって省エネ化を図ることができる。

【００２３】請求項３、７および９記載の発明によれ
ば、洗浄液の供給により室内に付着したゴミを洗い流
し、この洗浄液によって洗い流されたゴミを当該洗浄液
とともに室外へ排出するので、ゴミの除去効率が向上す
る。

【００２４】請求項４記載の発明によれば、ボディ仕様
による排水時間の相違を考慮した間欠的室内洗浄が実行
できる。

【００２５】請求項５および８記載の発明によれば、室
内に供給された洗浄液が一ヶ所に集約され、排水時間が
短くなるので、間欠的洗浄の回数を増加させることがで
き、その結果、洗浄効果がより高くなる。

【００２６】請求項６記載の発明によれば、移送系によ
り導入された洗浄液に含まれたゴミが邪魔板によってそ
のまま噴射系の入口に入るのが防止されるので、ゴミが
混入した洗浄液を被洗浄物に噴射するのが防止される。
特に、チャンバに落下した洗浄液をタンクに集約し、こ
れを移送系でバッファタンクへ移送する閉回路を採用す
る場合に効果的である。

【００２７】

【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は本発明の塗装洗浄装置の実施
形態を示す断面図、図２は本発明の自動車ボディの洗浄
方法の実施形態を示す側面図、図３は本発明に係る制御
弁のＯＮ／ＯＦＦ制御の実施形態を示すタイミングチャ
ートである。

【００２８】まず、被洗浄物である自動車ボディＢは、
塗装ハンガＨに搭載された状態で、オーバーヘッドコン
ベアＣにより一定速度で連続的に搬送される。図１では
オーバーヘッドコンベアＣおよび塗装ハンガＨを省略し
てボディＢのみを示したが、図２にはオーバーヘッドコ
ンベアＣのフリーレールの中心線および塗装ハンガＨを
示している。このボディＢは、トンネル状に形成された
チャンバ１１内を搬送される。図２で言えば左側から右
側へ向かって搬送される。

【００２９】ちなみに、図２にはオーバーヘッドコンベ
アＣをアップダウンさせる洗浄装置１を示しているが、
通常の水平搬送による洗浄装置１であっても良い。こう
した水平搬送による洗浄装置１の一般断面が、図１に示
す構造となる。

【００３０】水平搬送部におけるチャンバ１１の床面に
は、ホッパー部１１１が形成されており、ボディＢに噴
射された洗浄液Ｌが床面に垂れ落ちると、ホッパー部１
１１に向かって導かれ、当該ホッパー部１１１を介して
タンク１２に落下することになる。

【００３１】チャンバ１１の下に設けられたタンク１２
には、配管１４１の一端が接続され、この配管１４１の
他端は後述するバッファタンク１３に接続されている。
また、この配管１４１にはポンプ１４２およびフィルタ
１４３が設けられており、タンク１２内に貯留された洗
浄液Ｌを吸引してバッファタンク１３へ移送する。な
お、図示はしないが、バッファタンク１３には一対の液
面計が設けられており、当該バッファタンク１３内の洗
浄液Ｌが少なくなると、一方の液面計からポンプ１４２
へ動作指令信号が出力されて当該ポンプ１４２を作動さ
せるとともに、バッファタンク１３内の洗浄液Ｌが満タ
ンになると、他方の液面計からポンプへ停止指令信号が
出力されて当該ポンプ１４２を停止させる。

【００３２】チャンバ１１の天井パネルの上面には、左
右側のそれぞれに、チャンバ１１の長手方向に延在する
バッファタンク１３，１３が設けられている。上述した
移送系１４の配管１４１の他端（出口）１４１ａは、図
１に示すようにそれぞれのバッファタンク１３，１３の
内側に接続されている。また、それぞれのバッファタン
ク１３の外側には、噴射系１５の配管１５２の一端（入
口）１５２ａがそれぞれ接続されており、この配管１５
２の他端はボディＢの室内に向かうノズル１５３が装着
されている。

【００３３】それぞれのバッファタンク１３の内部に
は、移送系１４の配管１４１の出口１４１ａと噴射系１
５の配管１５２の入口との間に、チャンバ１１の長手方
向に延在する邪魔板１３１が２枚づつ設けられており、
これにより移送系１４によってバッファタンク１３内に
導入された洗浄液Ｌは、矢印にて示すように、直近の邪
魔板１３１の下縁を潜り次の邪魔板１３１の上端を越え
たのち、噴射系１５の入口１５２ａに導かれることにな
る。したがって、タンク１２内にゴミが混入しフィルタ
１４３で除去しきれなかった場合でも、バッファタンク
１３内で再分離することができ、こうしたゴミは邪魔板
１３１，１３１間に沈降することになる。そして、ボデ
ィＢに対しては、ゴミが混入されていない清浄な洗浄液
を供給することができる。

【００３４】上述したそれぞれの噴射系１５の配管１５
２には、電磁弁（制御弁）１５１がそれぞれ設けられて
おり、電磁弁制御装置１６６からの指令信号によって配
管１５２の開閉制御、すなわちノズル１５３からの洗浄
液の供給および停止を行う。

【００３５】チャンバ１１の左右両側に設けられたノズ
ル１５３は、チャンバ１１の長手方向、すなわちボディ
Ｂの搬送方向に沿って所定の間隔で複数設けられてお
り、後述する間欠的室内洗浄を行うべく、各ノズル１５
３はボディＢのサイドウィンド開口部を介してフロアに
洗浄液Ｌが供給されるようにセットされている。

【００３６】なお、洗浄液Ｌは、本発明が適用される工
程によってそれぞれ異なるが、たとえば洗浄工程であれ
ば工水、脱脂工程であれば脱脂液、電着水洗工程であれ
ば工水または純水などが用いられる。

【００３７】図１に示す制御装置（制御手段）１６は、
当該洗浄装置１を搬送中のボディの仕様（たとえば車型
など）に応じて、電磁弁１５１の開閉タイミングを制御
しようとするもので、たとえば、図３に示すＡ車のよう
にフロア面積が大きい車種の場合には洗浄液Ｌの供給時
間を長くし、逆に同図のＢ車のように小型車の場合には
必要最小限の供給時間とする。また、一般的な車種の場
合には、同図のＣ車のようにその中間の供給時間とす
る。こうした洗浄液Ｌの供給時間は、予め実験的或いは
経験的に求めておく。

【００３８】このため、塗装ラインの生産管理を行う生
産管理装置１６１からの生産車種情報を取り込み、これ
を前処理制御装置１６２およびコンベア制御装置１６３
へ送出する。前処理制御装置１６２に入力された生産車
種の情報は、間欠時間選択装置１６４（通常は前処理制
御装置１６２の内部に組み込まれる。）に送出され、予
め定められた車種に応じた間欠時間を選択して電磁弁制
御装置１６６へ送出する。一方、コンベア制御装置１６
３に入力された生産車種情報は、トラッキング装置１６
５によってボディＢの搬送にしたがって順次トラッキン
グされて行き、当該洗浄装置１に到着した車種が何れの
車種であるかを電磁弁制御装置１６６に送出する。そし
て、電磁弁制御装置１６６では、トラッキング装置１６
５からの車種情報と間欠時間選択装置１６４からの間欠
時間情報とに基づいて、各電磁弁１５１の開閉制御を実
行する。

【００３９】次に作用を説明する。溶接工程から塗装工
程へ連続的にボディＢが搬入されると、それぞれの車種
情報を生産管理装置１６１から前処理制御装置１６２お
よびコンベア制御装置１６３へ取り込み、トラッキング
装置１６５でボディＢの搬送とともにトラッキングする
とともに、洗浄装置１に到着した車種に対する洗浄液Ｌ
の供給時間を間欠時間選択装置１６４で判断する。この
情報は、トラッキング装置１６５からの車種情報ととも
に電磁弁制御装置１６６へ送出され、これにより本実施
形態の洗浄装置１に到着したボディＢに対する電磁弁１
５１の開閉時間が決定される。ボディＢの到着、すなわ
ち電磁弁１５１を開くタイミングは、図外のリミットス
イッチなどで行われる。

【００４０】こうして、バッファタンク１３に貯留され
た洗浄液Ｌは、電磁弁１５１が開かれることにより、配
管１５２内を自然落下してノズル１５３に至り、ここか
らボディＢのサイドウィンド開口部などを介してフロア
内へ噴射される。この噴射継続時間が、図３に示すスプ
レーＯＮ時間である。

【００４１】フロア内に供給された洗浄液Ｌによって、
当該室内に付着した鉄粉などのゴミが洗い流され、フロ
アパネルなどに開設された水抜き孔からチャンバ１１の
床面に排水される。このとき、本実施形態では、洗浄液
Ｌを室内へ間欠的に供給するので、すなわち供給された
洗浄液Ｌが水抜き孔から排水されるまで洗浄液Ｌの供給
は停止するので、洗浄液Ｌに混入した軽量なゴミも水抜
き孔からチャンバ１１の床面に落下することになる。こ
うした間欠的な室内洗浄を行うことで、いわば浴槽の水
を抜く場合の如く、室内に付着したゴミを室外へ除去す
ることができるのである。

【００４２】ちなみに、ノズル１５３からの洗浄液Ｌの
供給は、図１に示すような水平搬送部でも充分に効果的
であるが、さらに好ましくは、図２に示す如く、ボディ
Ｂを傾斜した状態で行う。同図に示す実施形態では、特
にオーバヘッドコンベアＣのアップダウン部を利用し
て、図の左側のダウン部および図の右側のアップ部でノ
ズル１５３からの洗浄液Ｌの供給および停止を行う。勿
論、図の中央の水平搬送部で洗浄液Ｌを供給しても良
い。

【００４３】図２に示すように、ボディＢを傾斜した状
態で洗浄液Ｌをフロアに供給すると、供給されてゴミを
洗い流した洗浄液Ｌは、ダウン部であればダッシュパネ
ルの近傍に集約されて当該ダッシュパネルに開設された
大径の孔（たとえばステアリング貫通孔など）から短時
間で排水される。また、アップ部であればリアパネルの
近傍に集約されて当該リアパネルに開設された大径の孔
（たとえばリアコンビネーションランプ孔など）から短
時間で排水されることになる。したがって、排水時間が
短くなると、洗浄液Ｌの供給および停止のサイクルタイ
ムも短くできるので、結局、洗浄液Ｌの供給回数を増加
させることができ、さらにゴミの洗浄性が高まることに
なる。

【００４４】また、本実施形態では、タンク１２の洗浄
液Ｌを一旦バッファタンク１３へポンプアップし、これ
を自然落下を利用して室内へ供給するので、ポンプ１４
２の作動時間が実質的に短くなって省エネを達成するこ
とができる。さらに、移送系１４のポンプ１４２は、バ
ッファタンク１３内の洗浄液Ｌが少なくなるまで停止
し、満タンになるまで作動するので、従来に比べてＯＮ
／ＯＦＦ回数が著しく少なくなり、ポンプ１４２の寿命
が延びることになる。

【００４５】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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装洗浄装置の実施形態を示す断面図
である。

【図２】本発明の自動車ボディの洗浄方法の実施形態を
示す側面図である。

【図３】本発明に係る制御弁のＯＮ／ＯＦＦ制御の実施
形態を示すタイミングチャートである。

【図４】従来の塗装洗浄装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１…塗装洗浄装置 １１…チャンバ １２…タンク １３…バッファタンク １３１…邪魔板 １４…移送系 １４１…配管 １４２…ポンプ １４３…フィルタ １５…噴射系 １５１…電磁弁（制御弁） １５２…配管 １５３…ノズル １６…制御装置（制御手段） Ｂ…自動車ボディ（被洗浄物） Ｌ…洗浄液

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チャンバ内を搬送される被洗浄物に対して
   タンクに貯留された洗浄液を吸引して噴射する塗装洗浄
   装置において、前記チャンバの上部に設けられたバッフ
   ァタンクと、前記タンクに貯留された洗浄液を前記バッ
   ファタンクへ移送する移送系と、前記バッファタンクに
   貯留された洗浄液を自然落下により前記被洗浄物に噴射
   する噴射系とを備えたことを特徴とする塗装洗浄装置。
2. 【請求項２】前記被洗浄物は自動車ボディであり、前記
   噴射系により前記自動車ボディの室内へ前記洗浄液が噴
   射されることを特徴とする請求項１記載の塗装洗浄装
   置。
3. 【請求項３】前記噴射系は、前記洗浄液の噴射および停
   止を制御する制御弁を含むことを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の塗装洗浄装置。
4. 【請求項４】前記自動車ボディの仕様に応じて前記制御
   弁の開閉タイミングを制御する制御手段をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項２または３記載の塗装洗浄装
   置。
5. 【請求項５】前記自動車ボディは、前上がりまたは前下
   がりの状態で前記チャンバ内を搬送されることを特徴と
   する請求項２〜４の何れかに記載の塗装洗浄装置。
6. 【請求項６】前記バッファタンクの内部であって前記移
   送系の出口と前記噴射系の入口との間に、洗浄液の直接
   的な流れを抑制する邪魔板が設けられていることを特徴
   とする請求項１〜５の何れかに記載の塗装洗浄装置。
7. 【請求項７】自動車ボディの室内に、前記自動車ボディ
   より高所に貯留された洗浄液を間欠的に自然落下させ、
   前記室内を洗浄することを特徴とする自動車ボディの洗
   浄方法。
8. 【請求項８】前記自動車ボディは、進行方向に傾斜させ
   た状態で搬送されることを特徴とする請求項７記載の自
   動車ボディの洗浄方法。
9. 【請求項９】前記室内への洗浄液の供給は、前に供給さ
   れた洗浄液が前記自動車ボディから実質的に排水された
   のち行われることを特徴とする請求項７または８記載の
   自動車ボディの洗浄方法。