KR20170107524A - 도장 건조 장치 및 도장 건조 방법 - Google Patents

Abstract

외판부와 협애부(N1, N)를 포함하는 자동차 보디(B)의 상기 협애부의 도포면에 도포된 웨트 도막을 건조하는 도장 건조 장치(1)이며, 주로 상기 협애부의 도포면에 열에너지를 부여하는, 적외선 히터, 할로겐 히터, 유도 가열 히터 또는 열풍 생성 수단 등의 열원(172)과, 상기 열원을 상기 협애부에 접근 이반시키는 열원 이동 수단(R1 내지 R4)을 구비한다.

Description

도장 건조 장치 및 도장 건조 방법

본 발명은, 도장 건조 장치 및 도장 건조 방법에 관한 것이다.

자동차 보디의 도장 라인에서는, 생산성 향상이나 색조 맞춤을 목적으로 하여, 보디 셸 본체에 도어나 후드 등의 덮개 부품을 설치한 상태에서, 전착 도장, 중도 도장 및 상도 도장, 방청 처리 등의 각종 처리가 행해진다. 중도 도장이나 상도 도장에서는, 피도물이 되는 자동차 보디를 도장 대차에 탑재하여, 도장 부스 내에서 반송하면서 도료를 도포하고, 도장 건조로에 반입하여 웨트 도막의 베이킹 건조를 행한다. 도장 라인에서 사용되는 도장 건조 장치는, 터널 형상의 건조로체에 열풍의 급기 덕트가 설치되고, 건조로체 내에서 반송되는 자동차 보디 전체에 열풍을 분사하여, 웨트 도막을 베이킹 건조한다(특허문헌 1).

일본 특허 공개 제2004-50021호 공보

자동차 보디에는 베이킹 경화형 도료가 사용되지만, 예를 들어 중도 도료나 상도 도료에서는 140℃×20분 유지가 경화 도막의 품질 보증의 기준이 된다. 그러나, 종래의 도장 건조 장치에서는, 열풍을 분사하기 쉬운 외판부에 비해, 자동차 보디의 구조상, 도어의 힌지 주위 등의 협애부에는 열풍이 돌아들어가기 어렵다. 이 때문에, 협애부에 대해서는 상술한 140℃×20분 유지와 같은 품질 보증 기준을 만족시키기 어렵다고 하는 문제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자동차 보디의 전체에 걸쳐 웨트 도막의 건조 조건을 만족시킬 수 있는 도장 건조 장치 및 도장 건조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 외판부와 협애부를 포함하는 자동차 보디의, 주로 협애부의 도포면에 도포된 웨트 도막에 열에너지를 부여하는 열원과, 당해 열원을 협애부에 접근 이반시키는 열원 이동 수단을 구비함으로써, 상기 과제를 해결한다.

본 발명에 따르면, 협애부에 도포된 웨트 도막에 대해 열원으로부터 국소적으로 열에너지를 부여함으로써, 소정의 건조 조건을 만족시킬 수 있다.

도 1a는 본 발명에 관한 상도 도장 건조 장치 및 방법의 일 실시 형태를 적용한 도장 라인의 일례를 나타낸 전체 공정도이다.
도 1b는 본 발명에 관한 상도 도장 건조 장치 및 방법의 일 실시 형태를 적용한 도장 라인의 다른 예를 나타낸 전체 공정도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동차 보디를 도장 대차에 탑재한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동차 보디의 프론트 도어를 실내측으로부터 본 정면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동차 보디의 리어 도어를 실내측으로부터 본 정면도이다.
도 2d는 도 2a의 2D-2D선을 따른 단면도이며, 프론트 필러, 프론트 도어 및 힌지를 포함하는 협애부의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 2e는 도 2a의 2E-2E선을 따른 단면도이며, 센터 필러, 리어 도어 및 힌지를 포함하는 협애부의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 2f는 도 2b, 도 2c의 힌지의 일례를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2g는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동차 보디의 프론트 도어를 개방한 상태를, 보디 셸 본체의 후방으로부터 본 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 상도 도장 건조 장치의 개략 구성을 나타낸 측면도이다.
도 3b는 도 3a의 평면도이다.
도 3c는 도 3a의 국소 가열부에 있어서의 열원 이동 로봇의 동작(첫번째)을 나타낸 평면도이다.
도 3d는 도 3a의 국소 가열부에 있어서의 열원 이동 로봇의 동작(두번째)을 나타낸 평면도이다.
도 3e는 도 3a의 국소 가열부에 있어서의 열원 이동 로봇의 동작(세번째)을 나타낸 평면도이다.
도 4a는 도 3a, 도 3b의 4A-4A선을 따르는 단면도이다.
도 4b는 도 3a, 도 3b의 4B-4B선을 따르는 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 상도 도장 건조 장치에서 사용되는 도어 개폐 유지 부재의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 배면도이다.
도 5c는 도 5a의 평면도이다.
도 5d는 도 5a 내지 도 5c에 나타낸 도어 개폐 유지 부재의 관절부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 상도 도장 건조 장치의 개략 구성을 나타낸 측면도이다.
도 7a는 도 6의 상도 도장 건조 장치에서 사용되는 도어 스토퍼 지그의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 7B-7B선을 따르는 단면도이며, 도어 스토퍼 지그의 장착 상태를 나타낸 단면도이다.

이하의 실시 형태에서는, 본 발명의 도장 건조 장치 및 도장 건조 방법을 적용한 상도 도장 건조 장치(1)를 예로 들어 본 발명의 최량의 실시 형태를 설명하지만, 본 발명의 도장 건조 장치 및 도장 건조 방법은, 상도 도장 건조 장치 이외에도, 중도 도장 건조 장치, 하도 도장 건조 장치(전착 도장 건조 장치), 혹은 후술하는 중도·상도 건조 장치에도 적용할 수 있다.

본 실시 형태의 상도 도장 건조 장치(1)는, 도장 라인(PL)을 구성하는 장치 중 하나이며, 도장 대차(50)에 탑재된 보디 셸(B)(자동차 보디(B)라고도 함)을 반송하면서, 당해 자동차 보디(B)에 도포된 상도 도막을 건조시키기 위한 장치이다. 이하의 설명에서는, 먼저, 자동차의 제조 라인과 도장 라인(PL)의 개략을 설명한 후, 자동차 보디(B)와 상도 도장 건조 장치(1)에 대해 상세하게 설명한다.

자동차의 제조 라인은, 주로, 프레스 성형 라인(PRL)과, 차체 조립 라인(용접 라인이라고도 칭해짐)(WL)과, 도장 라인(PL)과, 차량 조립 라인(의장 라인이라고도 칭해짐)(ASL)의 4개의 라인으로 구성되어 있다. 프레스 성형 라인(PRL)에서는, 자동차 보디(B)를 구성하는 다양한 패널을 각각 프레스 성형하여, 프레스 단품의 상태로 차체 조립 라인(WL)으로 반송한다. 차체 조립 라인(WL)에서는, 프론트 보디, 센터 플로어 보디, 리어 플로어 보디 및 사이드 보디와 같은 자동차 보디의 각각의 부위마다 서브 어셈블리를 조립하고, 조립된 프론트 보디, 센터 플로어 보디 및 리어 플로어 보디의 소정 부위에 용접을 실시하여 언더 보디를 조립하고, 언더 보디에 대해 사이드 보디와 루프 패널을 용접하여 보디 셸 본체(B1)(덮개를 제외한 보디 셸을 말함)를 조립한다. 마지막으로 보디 셸 본체(B1)에 대해, 미리 조립된 후드(F), 사이드 도어(D1, D2), 트렁크 리드(T)(또는 백 도어) 등의 덮개 부품을, 힌지(H)(도 2f를 참조하여 후술함)를 통해 장착한다. 그리고, 도장 라인(PL)을 거친 후, 차량 조립 라인(ASL)으로 반송되어, 도장 완료된 보디 셸에 대해 엔진, 트랜스미션, 현가 장치, 내장 부품 등의 각종 자동차 부품이 조립 장착된다.

다음으로, 도장 라인(PL)의 주된 구성에 대해 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 모두, 본 발명에 관한 도장 건조 장치 및 방법을 적용한 상도 도장 건조 장치를 포함하는 도장 라인(PL)을 나타낸 전체 공정도이다. 도 1a에 나타낸 실시 형태의 도장 라인(PL)은, 하도 도장, 중도 도장 및 상도 도장의 3 코팅 3 베이크 도장법에 의한 도장 라인이다. 이에 비해, 도 1b에 나타낸 실시 형태의 도장 라인(PL)은, 중도 도료와 상도 도료를 동일 도장 부스에서 웨트 온 웨트(미경화 도막 상에 도료를 도포하는 것, 이하 동일함.)로 도장하고, 이들 중도 도막과 상도 도막을 동일 도장 건조로에서 동시에 베이킹하는 3 코팅 2 베이크 도장법에 의한 도장 라인이다. 이와 같이 도장법이 상이한 도장 라인 모두, 본 발명의 도장 건조 장치 및 방법을 적용할 수 있다. 또한, 이들 3 코팅 3 베이크 도장법이나 3 코팅 2 베이크 도장법을 변형한, 중도 도장을 2회 도포하는 4 코팅 도장법이나, 상도 도장 색이 2톤인 특별 색인 경우도, 이러한 종류의 전형적인 도장 라인(PL)의 일부를 개변함으로써 본 발명에 관한 도장 건조 장치 및 방법을 적용할 수 있다. 이하, 도 1a 및 도 1b의 도장 라인을 병행하여 설명하지만, 공통되는 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하여, 도 1a의 도장 라인을 참조하면서 설명하고, 도 1a 및 도 1b의 양 도장 라인의 상이한 구성에 대해서는, 도 1b를 참조하여 그 상위점을 설명한다.

도 1a에 나타낸 실시 형태의 도장 라인(PL)은, 하도 공정(P1)과, 실링 공정(P2)과, 중도 공정(P3)과, 습 연마 공정(P4)과, 상도 공정(P5)과, 도장 완료 검사 공정(P6)을 구비한다. 이에 비해, 도 1b에 나타낸 실시 형태의 도장 라인(PL)은, 하도 공정(P1)과, 실링 공정(P2)과, 중도·상도 공정(P7)과, 도장 완료 검사 공정(P6)을 구비한다. 즉, 도 1b의 도장 라인(PL)에 있어서는, 도 1a에 나타낸 중도 도장 공정(P31)과 상도 도장 공정(P51)이라고 하는 2개의 공정이, 도 1b의 중도·상도 도장 공정(P71)이라고 하는 하나의 공정으로 행해지고, 마찬가지로, 도 1a에 나타낸 중도 건조 공정(P32)과 상도 건조 공정(P52)이라고 하는 2개의 공정이, 도 1b의 중도·상도 건조 공정(P72)이라고 하는 하나의 공정으로 행해진다. 도 1b의 중도·상도 공정(P7)에 대해서는 후술한다.

도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 하도 공정(P1)은, 전착 전처리 공정(P11)과, 전착 도장 공정(P12)과, 전착 건조 공정(P13)을 구비한다. 전착 전처리 공정(P11)에서는, 드롭 리프터(D/L)에 의해 차체 조립 라인(WL)의 대차로부터 도장 행거(도시를 생략함)로 이동 탑재된 자동차 보디(B)(화이트 보디)가, 오버헤드 컨베이어에 의해 소정의 피치, 소정의 반송 속도로 연속적으로 반송된다. 또한, 자동차 보디(B)의 구성에 대해서는 후술한다.

전착 전처리 공정(P11)은, 도시를 생략하지만, 탈지 공정, 수세 공정, 표면 조정 공정, 화성 피막 형성 공정, 수세 공정 및 수분 제거 공정을 구비한다. 도장 라인(PL)에 반입되는 자동차 보디(B)에는, 프레스 성형 라인(PRL)이나 차체 조립 라인(WL)에 있어서 프레스 오일이나 용접에 의한 철분과 같은 진애가 부착되어 있으므로, 탈지 공정 및 수세 공정에서는, 이것을 세정하여 제거한다. 표면 조정 공정에서는, 자동차 보디(B)의 표면에 표면 조정제 성분을 흡착시켜, 다음 공정인 화성 피막 형성 공정에 있어서의 반응 기점 수를 증가시킨다. 흡착된 상면 조정제 성분이 피막 결정의 핵이 되어, 피막 형성 반응을 가속시킨다. 화성 피막 형성 공정에서는, 자동차 보디(B)를 인산 아연 등의 화성 처리액에 침지시킴으로써, 자동차 보디(B)의 표면에 화성 피막을 형성한다. 수세 공정 및 수분 제거 공정에서는, 자동차 보디(B)를 수세하고, 건조가 행해진다.

전착 도장 공정(P12)에서는, 전착 전처리 공정(P11)에 의한 전처리가 실시된 자동차 보디(B)가, 오버헤드 컨베이어에 의해 소정의 피치, 소정의 반송 속도로 연속적으로 반송된다. 그리고, 자동차 보디(B)를, 전착 도료가 채워진 보트형의 전착조에 침지하고, 전착조 내에 설치된 복수의 전극판과 자동차 보디(B)(구체적으로는, 전기 전도성을 갖는 도장 행거) 사이에 고전압을 인가한다. 이에 의해, 전착 도료의 전기 영동 작용에 의해 자동차 보디(B)의 표면에 전착 도막이 형성된다. 전착 도료로서는, 폴리아민 수지 등의 에폭시계 수지를 베이스 수지로 하는 열경화형 도료를 예시할 수 있다. 또한, 이 전착 도료로서는 전착 도료측에 정극 고전압을 인가하는 양이온형 전착 도료를 사용하는 것이 방청상 바람직하지만, 자동차 보디(B)측에 정극 고전압을 인가하는 음이온형 전착 도료를 사용해도 된다.

전착 도장 공정(P12)의 전착조를 나온 자동차 보디(B)는 수세 공정으로 반송되어, 공업용수나 순수를 사용하여 자동차 보디(B)에 부착된 전착 도료가 세정된다. 이때, 출조 시에 전착조로부터 반출된 전착 도료도 이 수세 공정에서 회수된다. 수세 처리가 종료된 단계에 있어서, 자동차 보디(B)의 표면 및 폐단면 구조부 내에는, 막 두께 10㎛ 내지 35㎛ 정도의 미건조 전착 도막이 형성되게 된다. 전착 도장 공정(P12)을 종료하면, 도장 행거에 탑재된 자동차 보디(B)는, 드롭 리프터(D/L)에 의해 도장 대차(50)(도 2a를 참조하여 후술함)에 이동 탑재된다. 또한, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 전착 도장 공정(P12)과 전착 건조 공정(P13) 사이에 설치된 드롭 리프터(D/L)를, 전착 건조 공정(P13)과 실링 공정(P2) 사이에 설치하고, 전착 건조 공정(P13) 내는, 자동차 보디를 도장 행거에 탑재한 상태에서 반송해도 된다.

전착 건조 공정(P13)에서는, 도장 대차에 탑재된 자동차 보디(B)가, 플로어 컨베이어에 의해 소정의 피치, 소정의 반송 속도로 연속적으로 반송된다. 그리고, 예를 들어 160℃ 내지 180℃의 온도를 15분 내지 30분간 유지함으로써 베이킹 건조되고, 이에 의해 자동차 보디(B)의 내외판 및 폐단면 구조부 내에, 막 두께 10㎛ 내지 35㎛의 건조된 전착 도막이 형성된다. 또한, 전착 건조 공정(P13)으로부터 도장 완료 검사 공정(P6)까지는, 플로어 컨베이어에 의해 자동차 보디(B)를 탑재한 도장 대차(50)를 연속적으로 반송하지만, 각 공정에 있어서의 도장 대차(50)의 반송 피치와 반송 속도는, 그 공정에 따른 것으로 되어 있다. 그 때문에, 플로어 컨베이어는 복수의 컨베이어에 의해 구성되고, 각 공정에 있어서의 반송 피치와 반송 속도가 소정의 값으로 설정된다.

본 명세서 및 청구범위에 있어서, 전착 도료, 중도 도료 및 상도 도료 등의 「도료」라고 하는 경우는, 피도물에 도장하기 전의 액체 상태를 말하고, 전착 도막, 중도 도막 및 상도 도막 등의 「도막」이라고 하는 경우는, 피도물에 도장되어 막 형상으로 된 미건조(웨트) 또는 건조 상태를 말하며, 양자를 구별하는 것으로 한다. 또한 본 명세서 및 청구범위에 있어서, 상류측 및 하류측이라 함은, 피도물인 자동차 보디(B)의 반송 방향을 기준으로 한 상류 및 하류를 의미하는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 자동차 보디(B)를 전방으로 반송한다고 하는 것은, 자동차 보디(B)의 차체 전방부를 반송 방향의 전방측으로, 차체 후방부를 후방측으로 한 상태에서 차체의 전후 방향 축을 따라 반송하는 것을 의미하는 것으로 하고, 자동차 보디(B)를 후방으로 반송한다고 하는 것은, 그 반대, 즉 자동차 보디(B)의 차체 후방부를 반송 방향의 전방측으로, 차체 전방부를 후방측으로 한 상태에서 차체의 전후 방향 축을 따라 반송하는 것을 의미하는 것으로 한다. 본 실시 형태의 하도 공정(P1) 내지 도장 완료 검사 공정(P6)에 있어서는, 특별히 예고하지 않는 한, 자동차 보디(B)를 전방으로 반송해도 되고, 후방으로 반송해도 된다.

실링 공정(P2)(언더코팅 공정 및 스톤 가드 코팅 공정을 포함함)에서는, 전착 도막이 형성된 자동차 보디(B)가 반송되고, 강판 이음매나 강판 에지부에, 방청 또는 실링을 목적으로 한 염화비닐계 수지제 실링재가 도포된다. 언더코팅 공정에서는, 자동차 보디(B)의 타이어 하우스나 바닥 이면에, 염화비닐 수지계의 내 칩핑 재가 도포된다. 스톤 가드 코팅 공정에서는, 사이드 실, 펜더 또는 도어 등의 보디 외판 하부에, 폴리에스테르계 또는 폴리우레탄계 수지제 내 칩핑재가 도포된다. 또한, 이들 실링재나 내 칩핑재는 전용의 건조 공정 또는 다음에 서술하는 중도 건조 공정(P32)에서 경화되게 된다.

도 1a의 도장 라인(PL)의 중도 공정(P3)은, 중도 도장 공정(P31)과, 중도 건조 공정(P32)을 구비한다. 중도 도장 공정(P31)에서는, 전착 도막이 형성된 자동차 보디(B)가 중도 부스로 반송되고, 중도 부스 내에서, 엔진 룸, 후드 이너, 트렁크 리드 이너 등의 자동차 보디의 내판부에, 그 차량의 외판색에 대응한 착색 안료가 첨가된 내판 도장용 도료가 도포된다. 그리고, 내판 도장용 도막에 웨트 온 웨트로, 후드 아우터, 루프, 도어 아우터, 트렁크 리드 아우터(또는 백 도어 아우터) 등의 외판부에, 중도 도료가 도포된다. 또한, 외판부라 함은, 의장 공정을 마친 완성차의 외측으로부터 시인 가능한 부분이고, 내판부라 함은, 완성차의 외측으로부터 시인할 수 없는 부분이다.

도 1a의 도장 라인(PL)의 중도 건조 공정(P32)에서는, 자동차 보디(B)가 중도 건조 장치로 반송된다. 그리고, 미건조 중도 도막이, 예를 들어 130℃ 내지 150℃의 온도를 15분 내지 30분간 유지함으로써 베이킹 건조되고, 자동차 보디(B)의 외판부에 막 두께 15㎛ 내지 35㎛의 중도 도막이 형성된다. 또한, 자동차 보디(B)의 내판부에 막 두께 15㎛ 내지 30㎛의 내판 도장용 도막이 형성된다. 또한, 내판 도장용 도료 및 중도 도료는, 아크릴 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지 등을 베이스 수지로 하는 열경화형 도료이며, 수계 도료 또는 유기 용제계 도료 중 어느 것이어도 된다.

도 1a의 도장 라인(PL)의 습 연마 공정(P4)에서는, 중도 공정(P3)까지 마친 자동차 보디(B)가 반송되고, 청정한 물과 연마재를 사용하여 자동차 보디(B)에 형성된 중도 도막의 표면을 연마한다. 이에 의해, 중도 도막과 상도 도막의 도막 밀착성이 향상됨과 함께, 외판부의 상도 도막의 평활성(도포면 광택 및 선명성)이 향상된다. 이 습 연마 공정(P4)은, 습 연마 건조 공정(P41)을 구비하고, 이 습 연마 건조 공정(P41)에서는, 자동차 보디(B)가 수분 제거 건조로를 통과함으로써, 자동차 보디(B)에 부착된 수분을 건조시킨다.

도 1a의 도장 라인(PL)의 상도 공정(P5)은, 상도 도장 공정(P51)과, 상도 건조 공정(P52)을 구비한다. 상도 도장 공정(P51)에서는, 습 연마 공정(P4) 및 습 연마 건조 공정(P41)을 마친 자동차 보디(B)가 반송된다. 그리고, 상도 부스 내에서, 자동차 보디(B)의 외판부에 상도 베이스 도료가 도포되고, 이 상도 베이스 도막에 웨트 온 웨트로, 자동차 보디(B)의 외판부에 상도 클리어 도료가 도장된다.

상도 베이스 도료 및 상도 클리어 도료는, 아크릴 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지 등을 베이스 수지로 하는 도료이며, 수계 도료 또는 유기 용제계 도료 중 어느 것이어도 된다. 상도 베이스 도료는, 광휘성 안료의 배향 등의 마무리성을 고려하여 중량비로 약 80％ 정도로 희석되어 도장되고(고형분이 약 20％ 내지 40％), 이에 비해 상도 클리어 도료는 중량비로 약 30％ 정도로 희석되어 도장된다(고형분이 약 70％ 내지 80％). 단, 상도 베이스 도료는, 도포 후의 플래시 오프 공정(부스 내에서 용제가 자연 증발하는 정치 공정)에 있어서 도착 고형분이 70％ 이상으로 상승하는 것이 일반적이다.

본 실시 형태의 자동차 보디(B)의 외판색은, 알루미늄, 운모 등의 각종 광휘성 안료를 포함하는 메탈릭계 외판색이며, 상도 베이스 도료와 상도 클리어 도료를 자동차 보디(B)에 도포하지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 자동차 보디(B)의 외판색은, 솔리드계 외판색이어도 된다. 솔리드계 외판색은, 광휘성 안료를 포함하지 않는 도장색이며, 이 경우는, 상도 베이스 도료는 도포하지 않고, 상도 클리어 도료 대신 상도 솔리드 도료를 도포한다. 이러한 상도 솔리드 도료로서는, 상도 베이스 도료나 상도 클리어 도료와 마찬가지의 베이스 수지의 도료를 예시할 수 있다.

본 실시 형태의 상도 건조 공정(P52)에서는, 상도 부스에 있어서 상도 도료가 도포된 자동차 보디(B)가, 상도 도장 건조 장치(1)로 반송된다. 이 상도 건조 공정(P52)에서는, 자동차 보디(B)가 소정의 조건에서 상도 도장 건조 장치(1)를 통과하고, 이에 의해 건조된 상도 도막이 형성된다. 또한, 본 실시 형태의 상도 도장 건조 장치(1) 및 상도 건조 공정(P52)의 구체적 구성에 대해서는 후술한다.

상도 베이스 도막의 막 두께는, 예를 들어 10㎛ 내지 20㎛, 상도 클리어 도막의 막 두께는, 예를 들어 15㎛ 내지 30㎛이다. 자동차 보디(B)의 외판색이 솔리드계 외판색인 경우, 상도 솔리드 도막의 막 두께는, 예를 들어 15㎛ 내지 35㎛이다. 마지막으로, 도장을 완료한 자동차 차체(도장 완료 보디)는, 도장 완료 검사 공정(P6)으로 반송되어, 도막 외관성이나 선명성 등을 평가하는 각종 검사가 행해진다.

한편, 도 1b에 나타낸 도장 라인(PL)에서는, 도 1a에 나타낸 도장 라인(PL)의 중도 공정(P3), 습 연마 공정(P4)(습 연마 건조 공정(P41)을 포함함) 및 상도 공정(P5) 대신, 중도·상도 공정(P7)이 마련되어 있다. 이 실시 형태의 중도·상도 공정(P7)은, 중도·상도 도장 공정(P71)과 중도·상도 건조 공정(P72)을 구비한다.

도 1b에 나타낸 도장 라인(PL)의 중도·상도 도장 공정(P71)에서는, 전착 도막이 형성된 자동차 보디(B)가 중도·상도 부스로 반송되고, 중도·상도 부스의 전반 존에서, 엔진 룸, 후드 이너, 트렁크 리드 이너 등의 자동차 보디의 내판부에, 그 차량의 외판색에 대응한 착색 안료가 첨가된 내판 도장용 도료가 도포된다. 그리고, 내판 도장용 도막에 웨트 온 웨트로, 후드 아우터, 루프, 도어 아우터, 트렁크 리드 아우터(또는 백 도어 아우터) 등의 외판부에, 중도 도료가 도포된다. 이어서, 마찬가지로 중도·상도 부스의 후반 존에서, 자동차 보디(B)의 외판부에 상도 베이스 도료가 도포되고, 이 상도 베이스 도막에 웨트 온 웨트로, 자동차 보디(B)의 외판부에 상도 클리어 도료가 도장된다. 즉, 내판용 도료, 중도 도료, 상도 베이스 도료 및 클리어 도료가 모두 웨트 온 웨트로 도장되고, 하나의 상도 도장 건조로에서 동시에 베이킹 건조된다. 또한, 웨트 도막을 이중 도포함으로써 발생하는 버블 문제나 선명성의 저하를 억제하기 위해, 중도 도료를 도장한 후나 상도 베이스 도료를 도장한 후에, 자동차 보디(B)에 도포된 웨트 도막의 도착(NV)을 상승시키는 플래시 오프 공정을 마련해도 된다. 이 실시 형태에서 사용되는 내판 도장용 도료, 중도 도료, 상도 베이스 도료 및 클리어 도료는, 도 1a에 나타낸 도장 라인(PL)에서 사용되는 것과 마찬가지로, 아크릴 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지 등을 베이스 수지로 하는 열경화형 도료이며, 수계 도료 또는 유기 용제계 도료 중 어느 것이어도 된다.

다음으로, 본 실시 형태의 도장 라인(PL)에 적용되는 자동차 보디(B)의 일례에 대해, 도 2a 내지 도 2g를 참조하여 설명한다. 도 2a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동차 보디(B)를 도장 대차(50)에 탑재한 상태를 나타낸 측면도, 도 2b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동차 보디(B)의 프론트 도어(D1)를 실내측으로부터 본 정면도, 도 2c는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동차 보디(B)의 리어 도어(D2)를 실내측으로부터 본 정면도, 도 2d는, 도 2a의 2D-2D선을 따르는 단면도이며, 프론트 필러(B4), 프론트 도어(D1) 및 힌지(H1)를 포함하는 협애부(N1)의 일례를 나타낸 단면도, 도 2e는, 도 2a의 2E-2E선을 따르는 단면도이고, 센터 필러(B5), 리어 도어(D2) 및 힌지(H2)를 포함하는 협애부(N2)의 일례를 나타낸 단면도, 도 2f는, 도 2b, 도 2c의 힌지(H1, H2)의 일례를 나타낸 분해 사시도, 도 2g는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동차 보디(B)의 프론트 도어(D1)를 개방한 상태를, 보디 셸 본체의 후방으로부터 본 도면이다.

본 실시 형태의 자동차 보디(B)는, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 보디 셸 본체(B1)와, 덮개 부품인 후드(F), 프론트 도어(D1), 리어 도어(D2) 및 트렁크 리드(T)를 구비한다. 보디 셸 본체(B1)의 양 측면에는, 프론트 도어 개구부(B2)와, 리어 도어 개구부(B3)가 형성되어 있다. 프론트 도어 개구부(B2)는, 보디 셸 본체(B1)의 프론트 필러(B4)와, 센터 필러(B5)와, 루프 사이드 레일(B8)과, 사이드 실(B9)에 의해 획정된 개구이다. 리어 도어 개구부(B3)는, 보디 셸 본체(B1)의 센터 필러(B5)와, 리어 필러(B10)와, 루프 사이드 레일(B8)과, 사이드 실(B9)에 의해 획정된 개구이다. 이하, 프론트 도어 개구부(B2)와 리어 도어 개구부(B3)를 총칭하여 도어 개구부(B2, B3)라고도 한다. 나타낸 덮개 부품으로서의 트렁크 리드(T)는, 자동차 보디(B)의 차형에 따라서는 백 도어인 경우도 있다.

본 실시 형태의 자동차 보디(B)는, 도시한 바와 같이 4도어 세단의 차형이기 때문에, 사이드 도어(D)는, 프론트 도어(D1)와, 리어 도어(D2)를 갖는다. 또한, 2도어 세단이나 2도어 쿠페의 경우는, 프론트 도어(D1) 및 프론트 도어 개구부(B2) 뿐이며, 리어 도어(D2) 및 리어 도어 개구부(B3)는 설치되지 않는다. 본 실시 형태의 프론트 도어(D1)는, 프론트 도어 개구부(B2)에 대응하도록 배치되고, 리어 도어(D2)는, 리어 도어 개구부(B3)에 대응하도록 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)를 포함하는 사이드 도어(D)가, 본 발명에 관한 사이드 도어의 일례에 상당하고, 상술한 2도어 세단이나 2도어 쿠페의 경우는 프론트 도어(D1)가, 본 발명에 관한 사이드 도어의 일례에 상당한다.

프론트 도어(D1)는, 도 2b 및 도 2d에 나타낸 바와 같이, 그 전단부(자동차 보디(B)의 전방측)의 상하 2개소에 힌지(H1)가 설치되어 있다. 또한 리어 도어(D2)는, 도 2c 및 도 2e에 나타낸 바와 같이, 그 전단부(자동차 보디(B)의 전방측)의 상하 2개소에 힌지(H2)가 설치되어 있다. 이들 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)를 보디 셸(B1)에 개폐 가능하게 장착하기 위한 힌지(H1, H2)는, 다소의 형상의 차이는 있지만 기본적인 구조는 동일하므로, 도 2f에 양쪽 중 한쪽의 힌지(H1)를 나타내고, 다른 쪽의 힌지(H2)에 대해서는 괄호 내에 대응하는 부호를 붙임으로써 도시를 생략한다.

도 2f에 나타낸 바와 같이, 힌지(H1)는, 2개의 힌지 브래킷(H11, H12)과, 힌지 핀(H13)을 갖는다. 힌지 브래킷(H12)은, 프론트 도어(D1)의 이너 패널에 볼트(도시하지 않음)를 통해 설치되고, 힌지 브래킷(H11)은, 보디 셸 본체(B1)의 프론트 필러(B4)에 볼트(도시하지 않음)를 통해 설치되어 있다. 힌지 핀(H13)은, 2개의 힌지 브래킷(H11, H12)의 4개의 구멍에 삽입 관통되고, 코킹이나 압입에 의해 고정되어 있다. 이에 의해, 힌지 브래킷(H11, H12)은, 힌지 핀(H13)을 중심으로 회전 가능하게 연결되게 된다.

차체 조립 라인(WL)에 있어서는, 힌지 핀(H13)을 2개의 힌지 브래킷(H11, H12)의 4개의 구멍에 삽입 관통하고, 코킹이나 압입에 의해 고정한 힌지(H1)의 서브 어셈블리 부품을 미리 조립해 두고, 이것을 최종 공정에 반입한다. 그리고, 프론트 도어(D1)를 보디 셸 본체(B1)에 장착하기 전에, 이 힌지(H1)의 서브 어셈블리 부품의 한쪽의 힌지 브래킷(H11)을 프론트 도어(D1)에 볼트 체결한 후, 프론트 도어(D1)를 보디 셸 본체(B1)의 프론트 도어 개구부(B2)에 지그 등을 사용하여 세트하고, 다른 쪽 힌지 브래킷(H12)을 프론트 필러(B4)에 볼트 체결한다. 이에 의해, 프론트 도어(D1)는, 이 힌지 핀(H13)을 중심으로 회전함으로써 개폐 가능해진다.

힌지(H2)도 마찬가지로, 도 2f의 괄호 내의 부호로 나타낸 바와 같이, 2개의 힌지 브래킷(H21, H22)과, 힌지 핀(H23)을 갖는다. 힌지 브래킷(H21)은, 리어 도어(D2)에 볼트(도시하지 않음)를 통해 설치되고, 힌지 브래킷(H22)은, 보디 셸 본체(B1)의 센터 필러(B5)에 볼트(도시하지 않음)를 통해 설치된다. 힌지 핀(H23)은, 2개의 힌지 브래킷(H21, H22)의 구멍에 삽입 관통되고, 코킹이나 압입에 의해 고정되어 있다. 이에 의해, 힌지 브래킷(H21, H22)은, 힌지 핀(H23)을 중심으로 회전 가능하게 연결되게 된다. 즉, 리어 도어(D2)는, 힌지 핀(H23)을 중심으로 회전함으로써 개폐 가능해진다. 이하, 힌지(H1)와 힌지(H2)를 힌지(H)라고 총칭한다.

본 실시 형태의 자동차 보디(B)에서는, 도 2d 및 도 2e 및 도 2g에 나타낸 바와 같이, 보디 셸 본체(B1)와 사이드 도어(D) 사이에는, 간격이 좁은 협애부(N1, N2)가 형성된다. 구체적으로는, 도 2d 및 도 2g에 나타낸 바와 같이, 보디 셸 본체(B1)의 프론트 필러(B4)와, 프론트 도어(D1)의 힌지(H1)의 근방에는, 간격이 좁은 협애부(N1)가 형성되고, 도 2e에 나타낸 바와 같이, 보디 셸 본체(B1)의 센터 필러(B5)와, 리어 도어(D2)의 힌지(H2)의 근방에는, 간격이 좁은 협애부(N2)가 형성된다. 특히, 힌지(H1, H2)의 근방은, 프론트 도어(D1)나 리어 도어(D2)의 개폐 상태와 관계없이, 힌지(H1, H2)가 방해가 되어 도장 건조 장치(1)로부터의 열풍이 분사되기 어려워, 구조상, 자동차 보디(B)의 외판부에 비해 가열되기 어렵다. 따라서, 도막의 품질 보증 기준이 되는 소정 온도를 소정 시간 이상으로 유지하는 것이 곤란한 부위이다. 또한, 도 2d 및 도 2e에 나타낸 「×」표는, 상도 도장의 범위(협애부의 도포면)이고, 마찬가지로 부호 WS는, 사이드 도어(D1, D2)와 도어 개구부(B2, B3) 사이를 시일하기 위해 사이드 도어(D1, D2)에 장착되는 웨더 스트립이다. 특히, 웨더 스트립(WS)으로부터 실외측의 도장 범위는, 녹 환경에 대해 엄격하여, 미관의 품질 이외에도, 도막의 밀착성 등의 도장 품질이 요구되는 부위이다.

도 2a로 되돌아가, 상술한 자동차 보디(B)는, 도장 대차(50)에 탑재된 상태에서, 도 1a 및 도 1b의 전착 건조 공정(P13)으로부터 도장 완료 검사 공정(P6)까지 반송된다. 본 실시 형태의 도장 대차(50)는, 평면에서 보아 직사각형의 프레임이 되고, 자동차 보디(B)를 지지할 수 있을 정도의 강체로 이루어지는 베이스(51)와, 당해 베이스(51)의 하면에 설치된 4개의 차륜(54)과, 당해 베이스(51)의 상면에 설치된 2개의 프론트 어태치먼트(52) 및 2개의 리어 어태치먼트(53)를 갖는다. 좌우의 프론트 어태치먼트(52)는, 자동차 보디(B)의 좌우의 프론트 언더 보디(B6)(프론트 사이드 멤버 등)를 각각 지지하고, 좌우의 리어 어태치먼트(53)는 자동차 보디(B)의 좌우의 리어 언더 보디(B7)(리어 사이드 멤버 등)를 각각 지지한다. 이들 4개의 어태치먼트(52, 53)에 의해 자동차 보디(B)를 수평으로 지지한다. 4개의 차륜(54)은, 반송 컨베이어(40)의 좌우에 부설된 레일(41)을 따라 자전한다. 또한 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 도장 라인(PL)의 일부 또는 전부의 공정에 대해, 자동차 보디(B)를 전방으로 반송해도 되고, 후방으로 반송해도 된다.

다음으로, 본 실시 형태의 상도 도장 건조 장치(1)에 대해 설명한다. 도 3a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 상도 도장 건조 장치의 개략 구성을 나타낸 측면도, 도 3b는 그 평면도, 도 3c 내지 도 3e는, 도 3a의 국소 가열부에 있어서의 열원 이동 로봇의 동작을 나타낸 평면도이다. 도 4a는, 도 3a 및 도 3b의 4A-4A선을 따르는 단면도, 도 4b는, 도 3a 및 도 3b의 4B-4B선을 따르는 단면도이다.

본 실시 형태의 상도 도장 건조 장치(1)는, 도 3a 및 도 3b, 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 건조로 본체(10)와, 열풍 급기 장치(20)와, 배기 장치(30)를 구비한다. 본 실시 형태의 건조로 본체(10)는, 도 3a의 측면도에 나타낸 바와 같이, 입구측의 상향 경사부(11)와, 출구측의 하향 경사부(13)와, 이들 상향 경사부(11)와 하향 경사부(13) 사이의 고상부(높은 바닥부)(12)를 포함하는 산 형상으로 된 건조로이다. 또한, 도 4a 및 도 4b의 단면도에 나타낸 바와 같이, 천장면(14)과 좌우 한 쌍의 측면(15, 15)과 바닥면(16)을 갖는 직사각형으로 된 건조로이다. 도 3a의 측면도 및 도 3b의 평면도에 있어서, 좌측이 상도 부스 종단부의 상도 세팅 존 및 건조로 본체(10)의 입구측이고, 우측이 건조로 본체(10)의 출구측이며, 도장 대차(50)에 탑재된 자동차 보디(B)는, 도 3a 및 도 3b의 좌측으로부터 우측을 향해 전방으로 반송된다. 즉, 본 실시 형태의 상도 도장 건조 장치(1) 내를 반송하는 자동차 보디(B)는, 도 2a에 나타낸 좌측 방향을 향해 반송된다. 또한, 본 실시 형태의 건조로 본체(10)를 평형(平形)로로 해도 된다.

건조로 본체(10)의 고상부(12)의 바닥면(16)의 높이는, 건조로 본체(10)의 입구의 개구 상단부 에지의 높이나, 건조로 본체(10)의 출구의 개구 상단부 에지의 높이와 거의 동일한 높이로 되어 있다. 이에 의해, 고상부(12)에 공급된 열풍이, 입구 또는 출구로부터 건조로 본체(10) 밖으로 빠져나가는 것을 억제할 수 있다. 또한, 건조로 본체(10)의 바닥면(16)에는, 건조로 본체(10)의 연장 방향을 따라, 자동차 보디(B)가 탑재된 도장 대차(50)를 반송하는 반송 컨베이어(40)가 부설되어 있다.

열풍 급기 장치(20)는, 건조로 본체(10)의 고상부(12) 내에, 생성된 열풍을 공급하는 설비이며, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 급기 팬(21)과, 급기 필터(22)와, 버너(23)와, 급기 덕트(24)와, 열풍 분출구(25)를 구비한다. 급기 팬(21)은, 외부로부터 흡입하는 공기를 건조로 본체(10)의 고상부(12)의 내부에 공급하는 설비이다. 급기 필터(22)는, 급기 팬(21)의 흡입측에 접속되고, 외부로부터 흡입하는 공기를 여과하여, 진애 등을 분리한다. 이에 의해, 청정한 공기가 급기 팬(21)에 흡입된다. 버너(23)는, 급기 팬(21)의 토출측에 접속되고, 급기 팬(21)으로부터 토출된 공기를 소정 온도로 가열한다. 이에 의해, 흡입된 공기가 열풍으로서 건조로 본체(10)의 고상부(12) 내에 공급된다.

급기 덕트(24)는, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 자동차 보디(B)의 반송 방향을 따라 건조로 본체(10)의 고상부(12)의 천장면(14) 및 좌우 측면(15, 15)에 각각 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 고상부(12)가, 자동차 보디(B)의 전체에 대한 실질적인 가열 영역이 된다(국소 가열부(17)도 가열 영역이지만 이것에 대해서는 후술함). 열풍 분출구(25)는, 건조로 본체(10)의 고상부(12) 내에 배치된 급기 덕트(24)의 연장 방향을 따라 소정 간격으로 복수 형성된 직사각 형상 슬릿(개구)과, 필요에 따라서 당해 슬릿에 설치된 풍향판에 의해 구성되어 있다. 열풍 분출구(25)는, 각각의 슬릿의 개구 또는 풍향판이 건조로 본체(10)의 중앙부 또는 소정 개소를 향하도록 설치되고, 이에 의해, 급기 팬(21)에 의해 공급되는 열풍이 건조로 본체(10) 내에서 반송되는 자동차 보디(B)의 소정 개소에 분사되게 된다.

상도 도장 건조 장치(1)의 실질적인 가열 영역이 되는 고상부(12)는, 도 3b 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)를 폐쇄한 상태(엄밀하게는 도어 이너 및 도어 새시가 도어 개구부(B2, B3)에 접촉하지 않을 정도로 약간의 개방도를 갖는 상태)의 자동차 보디(B)의 차 폭 W1에 대응하는 측면 폭 W3으로 되어 있다. 이에 비해 국소 가열부(17)는, 도 3b 및 도 4a에 나타낸 바와 같이, 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)를 개방한 상태(완전 개방 또는 그것에 가까운 개방도를 갖는 상태)의 자동차 보디(B)의 차 폭 W2에 대응하고, 고상부(12)의 측면 폭보다 넓은 측면 폭 W4(＞W3)로 되어 있다. 여기서, 고상부(12) 및 국소 가열부(17)의 측면 폭이라 함은, 대향하는 측면(15, 15)의 내부 사이의 거리를 의미하고, 자동차 보디(B)가 간섭하지 않을 정도의 간극을 갖는 로 폭 치수를 의미한다.

본 실시 형태의 고상부(12)는, 자동차 보디(B)에 대한 실질적인 가열 영역을 구성하는데, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 고상부(12)의 상류측이 자동차 보디(B)의 온도를 승온시키는 실질적인 승온 영역을 구성하고, 이것에 이어지는 하류측이 자동차 보디(B)의 온도를 유지하는 온도 유지 영역을 구성한다. 또한, 도 4b에 나타낸 바와 같이 열풍 분출구(25)가 설치된 승온 영역의 급기 덕트(24)와, 온도 유지 영역의 급기 덕트(24)를 절연하고, 각각에 급기 팬(21)과 급기 필터(22)와 버너(23)를 설치하여, 절연된 각 영역에 급기하는 열풍의 온도나 유량을 제어해도 된다. 고상부(12)의 좌우 측면(15, 15)에 설치된 열풍 분출구(25)는, 자동차 보디(B)가 당해 열풍 분출구(25)의 앞을 통과할 때, 자동차 보디(B)의 프론트 펜더(B11), 사이드 도어(D), 사이드 실(B9) 및 리어 펜더(B12) 등의 외판부를 향해 개구 또는 풍향판이 향하도록 설치되어 있다. 또한, 천장면(14)에 설치된 열풍 분출구(25)는, 자동차 보디(B)가 당해 열풍 분출구(25)의 앞을 통과할 때, 자동차 보디(B)의 후드(F), 루프(B13) 및 트렁크 리드(T)의 외판부를 향해 개구 또는 풍향판이 지향하도록 설치되어 있다. 이러한 열풍 분출구(25)에 의해 자동차 보디(B)의 전체에 열풍이 분사되어, 외판부를 포함하는 자동차 보디(B) 전체의 온도를 승온 및 유지한다.

고상부(12)에 설치된 배기 장치(30)는, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 건조로 본체(10) 내에서 증발한 용제를 계외로 배출하기 위한 설비이며, 배기 팬(31)과, 배기 필터(32)와, 배기 덕트(33)와, 배기 흡입구(34)를 구비한다. 배기 팬(31)은, 건조로 본체(10) 내의 열풍을 흡인하여, 당해 건조로 본체(10)의 계외로 배출 또는 열풍 급기 장치(20)의 1차측으로 순환시키는 장치이며, 건조로 본체(10) 내의 진애 등의 제거와 열풍압을 조정하는 기능을 담당한다. 배기 필터(32)는, 배기 팬(31)의 토출측에 설치되어 있다. 열풍이 배기 팬(31)에 의해 흡인되고, 배기 필터(32)를 통과하여 계외로 배출, 또는 열풍 급기 장치(20)로 복귀된다. 배기 덕트(33)는, 자동차 보디(B)의 반송 방향을 따라 건조로 본체(10)의 좌우의 측면(15, 15)에 각각 설치되어 있다. 배기 흡입구(34)는, 건조로 본체(10) 내에 배치된 배기 덕트(33)에 소정 간격으로 형성된 슬릿으로 이루어진다.

본 실시 형태의 상도 도장 건조 장치(1)에서는, 상도 세팅 존과 상향 경사부(11) 사이에, 국소 가열부(17)가 설치되어 있다. 국소 가열부(17)의 건조로 본체(10)는, 도 4a의 단면도에 나타낸 바와 같이, 천장면(14)과 좌우 한 쌍의 측면(15, 15)과 바닥면(16)을 갖는 직사각형으로 된 로체이며, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 예에서는, 반송 컨베이어(40)가 수평으로 부설되어, 자동차 보디(B)는 수평의 자세로 반송된다. 본 실시 형태의 국소 가열부(17)는, 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)와 보디 셸 본체(B1)의 힌지 주위의 도포면을 국소적으로 가열하여, 상술한 고상부(12)에 있어서의 가열 조건을 보완하기 위한 공정이다.

국소 가열부(17)에는, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 양 사이드의 각각에 4기의 다축 로봇(R1 내지 R4)이 설치되어 있다. 각 다축 로봇(R1 내지 R4)은, 반송 컨베이어(40)에 의해 반송되는 자동차 보디(B)에 추종하여 가열 처리를 행할 수 있도록 반송 방향을 따르는 이동 레일(171)이 설치되어 있다. 국소 가열부(17)의 상류측의 양 사이드에 설치된 2기의 다축 로봇(R1, R2)은, 프론트 도어(D1)를 개방하고, 그 힌지 주위의 도포면을 국소적으로 가열한 후, 프론트 도어(D1)를 폐쇄하도록 교시되어 있다. 이에 비해 국소 가열부(17)의 하류측에 설치된 2기의 다축 로봇(R3, R4)은, 리어 도어(D2)를 개방하고, 그 힌지 주위의 도포면을 국소적으로 가열한 후, 리어 도어(D2)를 폐쇄하도록 교시되어 있다. 또한 이들 다축 로봇(R1 내지 R4)의 교시 작업은, 반대, 즉 상류측의 2기의 다축 로봇(R1, R2)에 의해 리어 도어(D2)에 대한 작업을 행하고, 하류측의 2기의 다축 로봇(R3, R4)에 의해 프론트 도어(D1)에 대한 작업을 행해도 된다.

국소 가열부(17)에 있어서, 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)의 힌지 주위의 도포면을 국소적으로 가열하기 위해, 각 다축 로봇(R1 내지 R4)의 핸드에는, 적외선 히터, 할로겐 히터 또는 유도 가열 히터 등으로 이루어지는 간이적인 열원(172)이 파지되어 있다. 이들 적외선 히터, 할로겐 히터 또는 유도 가열 히터는 모두, 국소적으로 도포면을 승온시키는 데 적합한 열원이다. 또한, 열원(172)으로서, 핫 에어를 사용해도 된다. 핫 에어를 열원(172)으로서 사용하는 경우는, 핫 에어의 생성 장치로부터 각 다축 로봇(R1 내지 R4)의 핸드까지 신축 가능한 호스를 설치하여, 핸드에 의해 파지한 호스의 선단으로부터 핫 에어를 분출하면 된다.

도 3c 내지 도 3e는, 국소 가열부(17)에 있어서의 다축 로봇(R1, R2)의 동작을 나타낸 평면도이며, 자동차 보디(B)의 반송에 따라서 도 3c→도 3d→도 3e로 동작한다. 도 3c 내지 도 3e는, 국소 가열부(17)의 상류측에 설치된 2기의 다축 로봇(R1, R2)의 동작을 나타내지만, 하류측에 설치된 2기의 다축 로봇(R3, R4)에 대해서도 마찬가지의 동작을 행한다.

상도 세팅 존으로부터 국소 가열부(17)에 자동차 보디(B)가 반입되면, 도장 대차(50)와 바닥면에 설치된 리미트 스위치 등의 검출기 및 반송 컨베이어(40)로부터의 컨베이어 구동 신호에 의해, 자동차 보디(B)의 현재 위치가 인식된다. 다축 로봇(R1 내지 R4)의 컨트롤러는, 이 인식된 자동차 보디(B)의 현재 위치에 따라서, 교시된 작업을 실행한다. 먼저, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 후술하는 도어 개폐 유지 부재(60)의 조작 막대(63)를 핸드 등으로 파지하고, 프론트 도어(D1)를 개방한다. 다음으로, 도 3d에 나타낸 바와 같이, 개방된 프론트 도어(D1)의 개구를 향해 핸드를 이동하고, 당해 핸드로 파지한 열원(172)을 프론트 도어(D1)의 힌지 주위의 도포면에 접근시킨다. 이 상태에서 다축 로봇(R1, R2)을 이동 레일(171)을 따라, 반송 컨베이어(40)의 이동에 동기하여 이동시킨다. 마지막으로, 도 3e에 나타낸 바와 같이, 핸드를 도포면으로부터 이반시킴과 함께, 후술하는 도어 개폐 유지 부재(60)의 조작 막대(63)를 핸드 등으로 파지하고, 프론트 도어(D1)를 폐쇄한다. 또한, 프론트 도어(D1)를 폐쇄하면, 도 3c의 원위치까지 복귀된다.

이 도 3d에 나타낸 열원(172)에 의한 힌지 주위의 도포면에 대한 국소 가열에 의해, 이러한 협애부(N1, N2)의 도포면을 효율적으로 승온시킬 수 있다. 그 결과, 이 국소 가열부(17)에 이어지는 고상부(12)에 있어서, 사이드 도어(D1, D2)를 폐쇄한 상태에서 열풍이 분사되어도, 협애부(N1, N2)의 건조 조건을 만족시킬 수 있다.

다음으로, 도장 세팅 존에 있어서는 사이드 도어(D1, D2)를 폐쇄한 상태로 유지함과 함께, 국소 가열부(17)에 있어서 사이드 도어(D1, D2)를 개방한 상태로 유지하고, 또한 입구측의 상향 경사부(11)에 있어서 사이드 도어(D1, D2)를 다시 폐쇄한 상태로 유지하기 위한 도어 개폐 유지 부재(60)의 일례를 설명한다. 도 5a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 상도 도장 건조 장치(1)에서 사용되는 도어 개폐 유지 부재(60)의 일례를 나타낸 사시도, 도 5b는 도 5a의 배면도, 도 5c는 도 5a의 평면도, 도 5d는, 도 5a 내지 도 5c에 나타낸 도어 개폐 유지 부재(60)의 관절부(64)를 나타낸 분해 사시도이다. 또한, 본 발명에 관한 도장 건조 장치 및 방법의 본질은, 사이드 도어(D)를 개방한 상태와 폐쇄한 상태로 유지할 수 있으면 충분한 것이므로, 이것을 실현하는 수단은 이하에 나타내는 도어 개폐 유지 부재(60)의 구성에 전혀 한정되는 것은 아니다.

본 실시 형태의 도어 개폐 유지 부재(60)는, 도 5a 내지 도 5c에 나타낸 바와 같이, 도어측 고정 프레임(61)과, 차체측 고정 프레임(62)과, 도어측 고정 프레임(61)에 고정된 조작 막대(63)와, 도어측 고정 프레임(61)과 차체측 고정 프레임(62)을 개폐 가능하게 연결하는 관절부(64)를 구비한다.

도어측 고정 프레임(61)은, 금속제 환봉 또는 파이프 등으로 이루어지고, 기단부가 후술하는 관절부(64)에 용접 또는 코킹 등에 의해 고정되고, 선단이 사이드 도어(D1)의 이너 패널의 작업 구멍(D11)에 걸릴 수 있도록 소정의 형상으로 구부러져 있다. 이 도어측 고정 프레임(61)에는, 상술한 다축 로봇(R1 내지 R4)(또는 후술하는 도어 개폐 기구(70))을 사용하여 당해 도어 개폐 유지 부재(60)를 조작하기 위한 조작 막대(63)가 용접 등에 의해 고정되고, 사이드 도어(D)의 윈도우 개구부까지 연장된다.

차체측 고정 프레임(62)은, 기단부가 후술하는 관절부(64)에 용접 또는 코킹 등에 의해 고정되고, 선단이 회전체(622)에 장착되는, 금속제 환봉 또는 파이프 등으로 이루어지는 프레임(621)과, 프레임(621)을 지지함과 함께 하단부가 사이드 실(B9)의 이너 패널에 형성된 구멍에 삽입 관통되는 회전체(622)와, 이 회전체(622)를 회전 가능하게 지지하고, 도어 개구부(B2)의 사이드 실(B9)에 적재되는 회전 규제체(623)를 포함하여 구성되어 있다. 즉, 회전 규제체(623)는, 도 5a 내지 도 5c에 나타낸 바와 같이, 단면 L자 형상의 앵글재로 이루어지고, 사이드 실(B9)의 상면에 적재됨으로써, 자신의 회전은 규제되어 있다. 이에 비해 회전체(622)는, 회전 규제체(623)에 회전 가능하게 지지되고, 그 하단부가 사이드 실(B9)의 이너 패널에 형성된 구멍에 삽입 관통되고, 사이드 도어(D)의 개폐에 수반하여 프레임(621)이 이동하고, 이에 의해 회전체(622)는 회전한다.

관절부(64)는, 도 5d에 나타낸 바와 같이, 고정부(641), 회전부(642), 캠판(643), 역회전 규제 갈고리(644), 회전축(645), 요동 축(646) 및 비틀림 코일 스프링(647)을 구비한다. 고정부(641)의 일단부는, 도어측 고정 프레임(61)의 기단에 용접 또는 코킹 등에 의해 설치되어 있다. 회전부(642)는, 차체측 고정 프레임(62)의 프레임(621)의 단부에 용접 또는 코킹 등에 의해 설치되어 있다. 회전부(642)는, 고정부(641)에 회전축(645)을 통해 축지지되고, 즉 회전축(645)을 중심으로 고정부(641)에 대해 상대적으로 회전 가능하게 고정부(641)에 지지되어 있다.

이하, 도 5c에 나타낸 회전부(642)의 고정부(641)에 대한 상대적인 개방 각도 θ가 감소하는 방향 R로의 회전부(642)의 회전 방향, 즉 사이드 도어(D)가 폐쇄되는 방향을, 회전부(642)의 「정회전 방향 R」이라고 한다. 한편, 그 역방향인 회전부(642)의 개방 각도 θ가 증가하는 방향 L로의 회전부(642)의 회전 방향, 즉 사이드 도어(D)가 개방되는 방향을, 회전부(642)의 「역회전 방향 L」이라고 한다.

고정부(641)에는, 서로 이격되어 대향하는 한 쌍의 대략 원 형상의 베어링판(641a, 641a)이 설치되는 한편, 회전부(642)에는, 서로 이격되어 대향하는 한 쌍의 래칫판(642a, 642a)이 설치되어 있다. 래칫판(642a, 642a)의 외주연부에는, 복수(본 예에서는 2대)의 래칫 톱니(642b)가 소정의 피치로 주위 방향으로 나열되어 형성되어 있다. 이들 래칫 톱니(642b)는, 회전부(642)의 고정부(641)에 대한 개방 각도 θ가, 사이드 도어(D)를 폐색한 상태의 각도와, 사이드 도어(D)를 개방한 상태의 각도에 있어서, 복수의 개방 각도 위치에서 역회전 규제 갈고리(644)와 결합될 수 있는 피치로 형성되어 있다. 또한 본 실시 형태에 있어서, 래칫 톱니(642b)의 개수, 즉 회전부(642)의 개방 각도 θ(사이드 도어(D)의 개방 각도)를 조절 가능한 단 수는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 그 중간에 하나 또는 복수 개(단) 설치해도 된다.

회전부(642)의 래칫판(642a, 642a) 사이의 상하 양단부에는, 각각 캠판(643)의 제1 볼록부(643a) 및 제2 볼록부(643b)에 맞닿는 제1 맞닿음부(642c) 및 제2 맞닿음부(642d)가 일체로 설치되어 있다. 그리고, 도 5d에 나타낸 바와 같이, 회전부(642)의 래칫판(642a, 642a)이 고정부(641)의 베어링판(641a, 641a)의 사이에 배치되고, 이 상태에서, 베어링판(641a, 641a)의 중심부 및 래칫판(642a, 642a)의 중심부에 각각 형성된 축 구멍에, 리벳으로 이루어지는 회전축(645)이 삽입 관통되어, 빠지지 않도록 고정된다. 이에 의해, 회전부(642)는, 회전축(645)을 통해 고정부(641)에 대해 상대적으로 회전 가능하게 축지지되게 된다. 또한 이때, 회전부(642)의 래칫판(642a, 642a)의 사이에는, 캠판(643)이 배치되고, 이 상태에서, 캠판(643)의 중앙부에 형성된 축 구멍 내에 회전축(645)이 삽입 관통된다. 이에 의해, 캠판(643)이 회전부(642)와 마찬가지로 회전축(645)을 통해 고정부(641)에 대해 상대적으로 회전 가능하게 축지지되게 된다.

고정부(641)의 베어링판(641a, 641a)의 사이에는, 회전부(642)의 역회전(사이드 도어(D)가 개방되는 방향)을 규제하는 역회전 규제 갈고리(644)가 배치되고, 이 상태에서, 베어링판(641a, 641a)에 형성된 축 구멍과, 역회전 규제 갈고리(644)의 축 구멍에, 리벳으로 이루어지는 요동 축(646)이 삽입 관통되어, 빠지지 않도록 고정된다. 이에 의해, 역회전 규제 갈고리(644)가 요동 축(646)을 통해 고정부(641)에 요동 가능하게 축지지되게 된다. 역회전 규제 갈고리(644)의 선단에는, 래칫판(642a, 642a)의 래칫 톱니(642b)에 결합되는 2개의 갈고리편(644a, 644a)이 형성되어 있다. 또한 역회전 규제 갈고리(644)는, 요동 축(646)에 설치된 비틀림 코일 스프링(647)에 의해, 시계 방향, 즉 래칫 톱니(642b, 642b)에 결합되는 방향으로 회전 가압되고 있다.

그리고, 역회전 규제 갈고리(644)가 요동 축(646)을 중심으로, 도 5d의 시계 방향으로 요동한 경우에는, 갈고리편(644a, 644a)이 서로 인접하는 2개의 래칫 톱니(642b, 642b)에 동시에 결합되어, 이에 의해 회전부(642)의 역회전 방향 L로의 회전(즉 역회전, 사이드 도어(D)가 개방되는 방향)이 규제된다. 한편, 역회전 규제 갈고리(644)가 반시계 방향으로 요동한 경우에는, 갈고리편(644a, 644a)은, 래칫 톱니(642b, 642b)로부터 동시에 이탈하여, 이에 의해 회전부(642)의 역회전 방향 L로의 회전(역회전, 사이드 도어(D)가 개방되는 방향)이 허용되도록 구성되어 있다. 단, 역회전 규제 갈고리(644)의 갈고리편(644a)이 래칫 톱니(642b)에 결합된 상태에서는, 상술한 바와 같이 회전부(642)의 역회전 방향 L(사이드 도어(D)가 개방되는 방향)로의 회전이 규제되어 있지만, 이 상태로부터 회전부(642)가 정회전 방향 R(사이드 도어(D)가 폐쇄되는 방향)로 회전하려고 하였을 때에는, 래칫 톱니(642b)에 갈고리편(644a)이 비틀림 코일 스프링(647)의 가압력에 저항하여 이탈 방향으로 압박되고, 이에 의해 래칫 톱니(642b)와의 결합이 해제되게 된다.

도 5d에 나타낸 바와 같이, 캠판(643)에 있어서의 역회전 규제 갈고리(644)에 대향하는 측의 대략 반주 에지부에는, 회전부(642)의 제1 맞닿음부(642c) 및 제2 맞닿음부(642d)에 각각 맞닿는 제1 볼록부(643a) 및 제2 볼록부(643b)와, 갈고리편(644a)의 래칫 톱니(642b)에의 결합을 허용하기 위한 주연 오목부(643c)와, 갈고리편(644a)의 래칫 톱니(642b)에의 결합을 규제하도록 래칫판(642a)보다도 약간 큰 원호 형상으로 형성된 주연 볼록부(643d)와, 주연 오목부(643c)로부터 주연 볼록부(643d)에 걸쳐 경사 형상으로 형성된 안내부(643e)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 관절부(64)에 있어서, 도 5d에 나타낸 바와 같이, 회전부(642)가 고정부(641)에 대해 개방된 상태에서는, 역회전 규제 갈고리(644)의 갈고리편(644a)이 캠판(643)의 주연 오목부(643c) 내에 배치됨으로써, 역회전 규제 갈고리(644)가 비틀림 코일 스프링(647)의 가압력에 의해 결합 방향으로 가압되어 갈고리편(644a)이 래칫 톱니(642b)에 결합된다. 이에 의해, 회전부(642)의 개방 각도 θ가 증대되는 방향, 즉 회전부(642)의 역회전 방향 L(사이드 도어(D)가 개방되는 방향)로의 회전이 규제된다. 이 상태로부터, 회전부(642)를, 개방 각도 θ가 감소하는 방향, 즉 정회전 방향 R(사이드 도어(D)가 폐쇄되는 방향)로 회전시키면, 래칫 톱니(642b)에 의해 갈고리편(644a)이 비틀림 코일 스프링(647)의 가압력에 저항하여 이탈 방향으로 압박되어, 갈고리편(644a)이 래칫 톱니(642b)를 타고 넘은 후, 갈고리편(644a)이 비틀림 코일 스프링(647)의 가압력에 의해 다음 단의 래칫 톱니(642b)에 결합된다. 이에 의해, 회전부(642)의 역회전 방향 L(사이드 도어(D)가 개방되는 방향)로의 회전이 다시 규제된다. 이와 같이 하여, 역회전 규제 갈고리(644)의 갈고리편(644a)이 2쌍의 래칫 톱니(642b)로 순차 이송됨으로써, 회전부(642)의 정회전 방향 R로의 회전(정회전, 사이드 도어(D)가 폐쇄되는 방향)이 허용되고, 한편, 갈고리편(644a)이 래칫 톱니(642b)에 결합됨으로써, 회전부(642)의 역회전 방향 L로의 회전(역회전, 사이드 도어(D)가 개방되는 방향)이 규제된다. 즉, 도어 개폐 유지 부재(60)의 조작 막대(63)를 파지하여, 사이드 도어(D)를 폐쇄하는 방향으로 압박함으로써, 사이드 도어(D)가 개방된 상태로부터 폐색된 상태로 된다.

한편, 본 예의 관절부(64)에 있어서, 회전부(642)의 역회전 방향 L(사이드 도어(D)가 개방되는 방향)로의 회전에 대해 규제를 해제하는 조작, 즉 회전부(642)의 역회전 규제 해제 조작은, 다음과 같이 행해진다. 먼저, 회전부(642)의 개방 각도 θ가 소정의 규제 해제 각도 미만으로 될 때까지 회전부(642)를 크게 정회전(사이드 도어(D)가 폐쇄되는 방향)시킨다. 이 정회전 조작의 도중에, 회전부(642)의 제1 맞닿음부(642c)가 캠판(643)의 제1 볼록부(643a)에 맞닿아, 캠판(643)이 회전부(642)와 함께 정회전한다. 이 정회전 동작에 수반하여, 역회전 규제 갈고리(644)의 갈고리편(644a)이 비틀림 코일 스프링(647)의 가압력에 저항하여 캠판(643)의 안내부(643e)를 따라 이탈 방향으로 압박되어 가고, 이에 의해 주연 볼록부(643d)에 올라탄 상태가 된다. 이와 같이 하여 갈고리편(644a)의 래칫 톱니(642b)와의 결합이 해제된 상태로 유지되어, 즉 회전부(642)의 역회전 방향 L(사이드 도어(D)가 개방되는 방향)로의 회전의 규제가 해제된 상태로 유지된다. 따라서, 이 상태에서는, 회전부(642)는 역회전 방향 L로의 회전이 허용되어 있다. 그리고, 회전부(642)의 역회전 방향 L로의 회전의 규제를 해제한 상태 그대로 회전부(642)를 역회전시키면, 회전부(642)의 제2 맞닿음부(642d)가 캠판(643)의 제2 볼록부(643b)에 맞닿아, 캠판(643)이 회전부(642)와 함께 역회전한다. 회전부(642)를 그 개방 각도 θ가 최대 개방 각도로 될 때까지 회전시키면, 이 상태에서는, 캠판(643)의 제2 볼록부(643b)가 회전부(642)의 제2 맞닿음부(642d)에 압박됨으로써 캠판(643)은 역회전되어 있다. 그 때문에, 역회전 규제 갈고리(644)의 갈고리편(644a)이 캠판(643)의 주연 볼록부(643d)로부터 안내부(643e)를 통해 주연 오목부(643c)의 내측에 배치된다. 이에 의해, 갈고리편(644a)이 래칫 톱니(642b)에 결합되어, 회전부(642)의 역회전 방향 L(사이드 도어(D)가 개방되는 방향)로의 회전이 규제되게 된다.

요컨대, 도 3a 내지 도 3e 및 도 4a에 나타낸 국소 가열부(17)에 있어서는, 사이드 도어(D1, D2)를 완전 개방 또는 그것에 가까운 각도로 개방한 상태로 하는데, 이 상태는 도어 개폐 유지 부재(60)의 관절부(64)의 각도 θ가 큰 경우에 상당한다. 이에 비해, 도 3a 및 도 3b 및 도 4b에 나타낸 상향 경사부(11), 고상부(12) 및 하향 경사부(13)에 있어서는, 사이드 도어(D1, D2)를 완전 폐쇄에 가까운 각도로 약간 개방한 상태로 하는데, 이 상태는 도어 개폐 유지 부재(60)의 관절부(64)의 각도 θ가 작은 경우에 상당한다. 도 3a의 좌측의 상도 세팅 존에서는, 사이드 도어(D1, D2)는 완전 폐쇄에 가까운 각도로 약간 개방된 상태로 되어 있기 때문에 완전 개방 방향으로의 회전이 규제되어 있지만, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 이 상태로부터 또한 사이드 도어(D1, D2)를 폐쇄하는 방향(θ이 감소하는 방향)으로 이동시키면, 전술한 바와 같이 관절부(64)의 역회전 방향의 규제가 해제된다. 그리고, 그 상태에서 사이드 도어(D1, D2)를 완전 개방 방향(θ가 증가하는 방향)으로 개방하면, 도 3d에 나타낸 바와 같이 사이드 도어(D1, D2)가 완전 개방 또는 그것에 가까운 각도로 개방된 상태로 유지된다. 이에 비해, 도 3b의 상향 경사부(11), 고상부(12) 및 하향 경사부(13)에서는, 사이드 도어(D1, D2)는 완전 개방 또는 이것에 가까운 각도로 개방된 상태로 되어 있고, 전술한 바와 같이 관절부(64)는 정회전 방향에 대해서는 회전이 허용되어 있다. 따라서, 국소 가열부(17)의 종단부에 있어서 사이드 도어(D1, D2)를 폐쇄하는 경우는, 그대로 사이드 도어(D1, D2)를 폐쇄하는 방향으로 압박하면, 완전 폐쇄에 가까운 각도로 약간 개방된 상태로 유지된다.

이러한 사이드 도어(D1, D2)의 개방 조작 및 폐색 조작을 행하기 위해, 도 3c 및 도 3e에 나타낸 바와 같이, 다축 로봇(R1 내지 R4)의 핸드에 의해 조작 막대(63)를 파지하지만, 이 대신에 전용의 도어 개폐 기구(70)를 설치해도 된다. 즉, 도 3c에 나타낸 다축 로봇(R1, R2)의 원위치의 상류측과, 도 3e에 나타낸 다축 로봇(R1, R2)의 이동 종단부의 하류측의 좌우 각각에 도어 개폐 기구(70)(국소 가열부(17)의 시단부에 도어 개방 기구(71)를 설치하고, 국소 가열부(17)의 종단부에 도어 폐색 기구(72)를 설치함)를 설치하고, 다축 로봇(R1 내지 R4)에 의한 사이드 도어(D1, D2)의 개폐 작업을 생략해도 된다. 또한 이 경우의 도어 개폐 기구(70)는, 도시를 생략하지만 자동차 보디(B)가 도어 개방 기구(71) 및 도어 폐색 기구(72)에 도착한 것을 각각 검출하는 리미트 스위치 등을 포함한다.

도어 개방 기구(71)는, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 도어 개폐 유지 부재(60)의 조작 막대(63)를 파지하는 아암(711)(선단에 조작 막대(63)를 파지하는 핸드(713)를 가짐)와, 이 아암(711)을 전후로 구동하는 구동부(712)를 포함하여 구성되어 있다. 전술한 바와 같이, 사이드 도어(D1, D2)가 폐쇄된 상태에서 개방하는 경우는, 일단 사이드 도어(D1, D2)를 폐쇄하는 방향으로 이동한 후, 개방하는 방향으로 이동시키므로, 구동부(712)는 아암(711)에 이 동작을 행하게 하는 것이면 된다. 그리고, 리미트 스위치 등에 의해 자동차 보디(B)가 도어 개방 기구(71)의 소정 위치에 도착한 것을 검지하면, 구동부(712)는 아암(711)을 전진→조작 막대(63)를 파지→폐쇄하는 방향으로 전진→완전 개방 또는 이것에 가까운 개방도까지 후퇴→조작 막대(63)의 파지를 해제→원위치까지 후퇴라고 하는 동작을 행하게 한다. 이러한 구동부(712)는, 전용 구동 장치에 의해 대응할 수 있다.

이에 비해, 도어 폐색 기구(72)는, 도 5b에 부호를 괄호 쓰기로 나타낸 바와 같이, 도어 개폐 유지 부재(60)의 조작 막대(63)를 파지하는 아암(721)(선단에 조작 막대(63)를 파지하는 핸드(723)를 가짐)과, 이 아암(721)을 전후로 구동하는 구동부(722)를 포함하여 구성되어 있다. 전술한 바와 같이, 사이드 도어(D1, D2)가 개방된 상태에서 폐쇄하는 경우는, 그대로 사이드 도어(D1, D2)를 폐쇄하는 방향으로 이동하면 되므로, 구동부(722)는 아암(721)에 이 동작을 행하게 하는 것이면 된다. 그리고, 리미트 스위치 등에 의해 자동차 보디(B)가 도어 폐색 기구(72)의 소정 위치에 도착한 것을 검지하면, 구동부(722)는 아암(721)을 전진→조작 막대(63)를 파지→폐쇄하는 방향으로 완전 폐쇄에 가까운 개방도까지 전진→조작 막대(63)의 파지를 해제→원위치까지 후퇴라고 하는 동작을 행하게 한다. 이러한 구동부(722)는, 전용 구동 장치에 의해 대응할 수 있다.

도 6은, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 상도 도장 건조 장치(1)의 개략 구성을 나타낸 측면도이다. 또한, 도 6에 있어서의 상향 경사부(11), 고상부(12) 및 하향 경사부(13)는 도 3a 및 도 3b에 나타낸 구조와 동일한 구조로 되어 있다. 상술한 도 3a 및 도 3b에 나타낸 실시 형태의 상도 도장 건조 장치(1)에서는, 국소 가열부(17)의 반송 컨베이어(40)를 수평으로 부설하고, 자동차 보디(B)를 수평의 자세로 반송하도록 구성하였다. 그 때문에, 사이드 도어(D1, D2)의 개방 상태와 폐색 상태의 각각을 유지하기 위한 도어 개폐 유지 부재(60)와 이것을 조작하는 다축 로봇(R1 내지 R4)이나 도어 개폐 기구(70)가 필요하다.

본 발명의 도장 건조 장치는, 적어도 국소 가열부(17)에 있어서 사이드 도어(D1, D2)를 개방 상태로 유지하면 되므로, 사이드 도어(D1, D2)를 도어 개폐 유지 부재(60)와 다축 로봇(R1 내지 R4) 또는 도어 개폐 기구(70)를 사용하여 개폐하는 것은 필수는 아니다. 본 실시 형태에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 국소 가열부(17) 부분의 반송 컨베이어(40)를 하향 경사로 부설함과 함께, 상술한 도 5a 내지 도 5d에 나타낸 도어 개폐 유지 부재(60)를 사용하지 않고 사이드 도어(D1, D2)를 자유롭게 한다. 본 실시 형태의 국소 가열부(17)에서는, 자동차 보디(B)를 전방으로 반송하고, 또한 후방 상향(전방 하향)의 자세로 한다. 이 때문에, 사이드 도어(D1, D2)의 상하 힌지(H1, H1)(또는 H2, H2)의 힌지 핀(H13, H13)(또는 H23, H23)을 연결하는 직선은 연직 방향에 대해 기울어, 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)에는, 힌지 핀을 회전 중심으로 하는 자중에 의한 회전 모멘트가 작용한다. 이에 의해, 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)는, 자중에 의해 자동적으로 개방도 한계까지 개방되게 된다. 그 결과, 도어 개폐 유지 부재(60)와 다축 로봇(R1 내지 R4) 또는 도어 개폐 기구(70)를 사용하여 개폐할 필요는 없어진다. 그리고, 사이드 도어(D1, D2)가 완전 개방으로 된 상태에서, 도 3d에 나타낸 바와 같이 다축 로봇(R1 내지 R4)의 핸드로 파지한 열원(172)을 협애부(N1, N2)에 접근시킨다. 이에 의해, 협애부(N1, N2)의 도포면에 형성된 웨트 도막의 건조 조건을 보완할 수 있다.

한편, 국소 가열부(17)의 종단부까지는, 상술한 바와 같이 사이드 도어(D1, D2)가 자중에 의해 자동적으로 완전 개방으로 되지만, 입구측의 상향 경사부(11)에 도달하면, 자동차 보디(B)의 자세가 그때까지의 후방 상향으로부터 전방 상향(후방 하향)으로 이행한다. 이와 같이 자동차 보디(B)의 자세가 전방 상향(후방 하향)으로 되면, 프론트 도어(D1) 및 리어 도어(D2)는, 자중에 의해 자동적으로 폐색 한계까지 폐쇄되게 된다. 단, 사이드 도어(D1, D2)가 폐색 한계까지 폐쇄되면, 도어 이너 패널 또는 도어 새시가 보디 셸 본체(B1)의 도어 개구부(B2, B3)에 닿아, 어느 하나가 변형되거나 흠집이 발생하거나 한다. 또한, 상술한 바와 같이, 건조로 본체(10)의 입구의 상향 경사부(11)에서 사이드 도어(D1, D2)가 자동적으로 폐색되어도, 출구측의 하향 경사부(13)에 있어서 사이드 도어(D1, D2)가 다시 자동적으로 개방되게 된다. 이 때문에, 상도 도장 건조 장치(1)에 반입하기 전의 공정에서, 도 7a 및 도 7b에 나타낸 도어 스토퍼 지그(100)를 자동차 보디(B)에 장착해 두는 것이 바람직하다. 도 7a 및 도 7b에 나타낸 도어 스토퍼 지그(100)는, 사이드 실(B9)의 구멍(B91)과 플랜지(B92)에 장착하고, 사이드 도어(D1, D2)가 폐색 한계까지 폐쇄되지 않도록 도어 이너 패널의 의장 부품에 의해 가려지는 부위에 맞닿게 하기 위한 지그이다. 본 예의 도어 스토퍼 지그(100)에는, 강판으로 이루어지는 도어 이너 패널을 흡착하는 자석재로 이루어지는 맞닿음부(101)가 설치되고, 이 맞닿음부(101)의 자력에 의해 사이드 도어(D1, D2)를 폐색 상태로 유지한다.

본 실시 형태의 상도 도장 건조 장치(1) 및 상도 건조 방법에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.

(1) 자동차 보디(B)는, 그 구조상, 열풍이 닿기 쉬운 부위와 닿기 어려운 부위를 포함하여 구성되는 것이 대부분이다. 예를 들어, 사이드 도어(D)의 힌지(H1, H2)의 근방의 협애부(N1, N2)는, 사이드 도어(D)를 폐쇄한 상태에서 상도 도장 건조 장치(1)로 반송시켜도 열풍이 돌아들어가기 어려워, 승온되기 어렵다. 이에 비해, 사이드 도어(D)의 아우터 패널 등의 외판부는, 열풍이 직접 분사되기 쉬워, 승온되기 쉽다. 이 때문에, 상도 도장 건조 장치(1)의 열풍 온도나 통과 시간 등의 설정 조건을, 승온되기 어려운 협애부(N1, N2)에 맞추면, 승온되기 쉬운 외판부가 품질 보증 기준을 대폭 초과하여 불필요한 에너지가 소비될 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 오버 베이크가 발생하여, 오히려 도막 품질을 저하시킬 우려도 있다. 그렇다고 해서, 상도 도장 건조 장치(1)의 열풍 온도나 통과 시간 등의 설정 조건을, 승온되기 쉬운 외판부에 맞추면, 협애부(N1, N2)의 도막 건조 조건이 품질 보증 기준을 충족시키지 못해, 이른바 푸어 베이크가 발생하여, 도막 성능의 저하나 도막 박리가 발생할 우려가 있다. 본 실시 형태에서는, 사이드 도어(D)가 개방된 상태에서 반송되는 국소 가열부(17)에 있어서, 상대적으로 승온되기 어려운 협애부(N1, N2)의 도포면에 열에너지를 국소적으로 부여함으로써, 자동차 보디(B)의 도막 전역에 걸친 건조 조건의 균일화를 도모할 수 있고, 도막 품질뿐만 아니라 에너지 절약도 실현할 수 있다. 또한 이것 이외에는, 로 폭이 좁은 건조로 본체(10)로 할 수 있으므로 종합 스페이스를 최소한으로 할 수 있다.

(2) 또한, 열원(172)으로서, 적외선 히터, 할로겐 히터, 유도 가열 히터 또는 핫 에어를 사용함으로써, 목적으로 하는 협애부(N1, N2)의 도포면에 대해 집중적으로 열에너지를 부여할 수 있어, 열풍을 분사하는 것에 비해 진애 등의 날림 등을 억제할 수 있다.

(3) 또한 도 3c 내지 도 3e에 나타낸 실시 형태에 따르면, 열원(172)을 파지한 다축 로봇(R1 내지 R4)에 의해 사이드 도어(D1, D2)를 개폐하므로, 별도의 도어 개폐 기구(70)를 설치할 필요가 없다.

(4) 또한 도 6에 나타낸 실시 형태에 따르면, 사이드 도어(D1, D2)가 자동적으로 개폐되므로, 도어 개폐 유지 부재(60)와, 다축 로봇(R1 내지 R4)에 의한 도어 개폐 조작 또는 도어 개폐 기구(70)를 생략할 수 있다.

상기 열풍 급기 장치(20)가 본 발명의 열풍 생성 공급 수단에 상당하고, 상기 다축 로봇(R1 내지 R4)이 본 발명의 열원 이동 수단에 상당하고, 상기 사이드 도어(D1, D2) 외에 후드, 트렁크 리드 또는 백 도어가 본 발명의 덮개 부품에 상당한다.

PRL : 프레스 성형 라인
WL : 차체 조립(용접) 라인
ASL : 차량 조립(의장) 라인
PL : 도장 라인
P1 : 하도 공정(전착 공정)
P11 : 전착 전처리 공정
P12 : 전착 도장 공정
P13 : 전착 건조 공정
P2 : 실링 공정
P3 : 중도 공정
P31 : 중도 도장 공정
P32 : 중도 건조 공정
P4 : 습 연마 공정
P41 : 습 연마 건조 공정
P5 : 상도 공정
P51 : 상도 도장 공정
P52 : 상도 건조 공정
P6 : 도장 완료 검사 공정
P7 : 중도·상도 공정
P71 : 중도·상도 도장 공정
P72 : 중도·상도 건조 공정
D/L : 드롭 리프터
B : 보디 셸(피도물)
B1 : 보디 셸 본체
B2 : 프론트 도어 개구부
B3 : 리어 도어 개구부
B4 : 프론트 필러
B5 : 센터 필러
B6 : 프론트 언더 보디
B7 : 리어 언더 보디
B8 : 루프 사이드 레일
B9 : 사이드 실
B10 : 리어 필러
B11 : 프론트 펜더
B12 : 리어 펜더
B13 : 루프
F : 후드
T : 트렁크 리드
D : 사이드 도어
D1 : 프론트 도어
H1(H) : 힌지
H11, H12 : 힌지 브래킷
H13 : 힌지 핀
D2 : 리어 도어
H2(H) : 힌지
H21, H22 : 힌지 브래킷
H23 : 힌지 핀
N1, N2 : 협애부
W1 : 사이드 도어를 폐쇄한 상태의 차 폭
W2 : 사이드 도어를 개방한 상태의 차 폭
W3 : 고상부의 측면 폭
W4 : 국소 가열부의 측면 폭
1 : 상도 도장 건조 장치
10 : 건조로 본체
11 : 입구측의 상향 경사부
12 : 고상부
13 : 출구측의 하향 경사부
14 : 천장면
15 : 측면
16 : 바닥면
17 : 국소 가열부
171 : 이동 레일
172 : 열원
R1 내지 R4 : 로봇
20 : 열풍 급기 장치
21 : 급기 팬
22 : 급기 필터
23 : 버너
24 : 급기 덕트
25 : 열풍 분출구
30 : 배기 장치
31 : 배기 팬
32 : 배기 필터
33 : 배기 덕트
34 : 배기 흡입구
40 : 반송 컨베이어
41 : 레일
42 : 하향 경사
43 : 상향 경사
50 : 도장 대차
51 : 베이스
52 : 프론트 어태치먼트
53 : 리어 어태치먼트
54 : 차륜
60 : 도어 개폐 유지 부재
61 : 도어측 고정 프레임
611 : 선단
62 : 차체측 고정 프레임
621 : 프레임
622 : 회전체
623 : 회전 규제체
63 : 조작 막대
64 : 관절부
641 : 고정부
641a : 베어링판
642 : 회전부
642a : 래칫판
642b : 래칫 톱니
642c : 제1 맞닿음부
642d : 제2 맞닿음부
643 : 캠판
643a : 제1 볼록부
643b : 제2 볼록부
643c : 주연 오목부
643d : 주연 볼록부
643e : 안내부
644 : 역회전 규제 갈고리
644a : 갈고리편
645 : 회전축
646 : 요동축
647 : 비틀림 코일 스프링
70 : 도어 개폐 기구
71 : 도어 개방 기구
711 : 아암
712 : 구동부
713 : 핸드
72 : 도어 폐색 기구
721 : 아암
722 : 구동부
723 : 핸드
100 : 도어 스토퍼 지그(폐색 유지 부재)
101 : 맞닿음부

Claims (10)

1. 외판부와 협애부를 포함하는 자동차 보디의 상기 협애부의 도포면에 도포된 웨트 도막을 건조하는 도장 건조 장치이며,
   주로 상기 협애부의 도포면에 열에너지를 부여하는 열원과,
   상기 열원을 상기 협애부에 접근 이반시키는 열원 이동 수단을 구비하는, 도장 건조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열원은, 적외선 히터, 할로겐 히터, 유도 가열 히터 또는 열풍 생성 수단을 포함하는, 도장 건조 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 자동차 보디는, 보디 셸 본체에 힌지를 통해 덮개 부품이 장착되고,
   상기 협애부는, 상기 힌지의 근방의 상기 보디 셸 본체와 상기 덮개 부품의 도포면을 포함하고,
   상기 자동차 보디는, 상기 덮개 부품을 개방한 상태에서 반송되고,
   상기 열원 이동 수단은, 상기 자동차 보디의 반송 이동에 추종하여 상기 열원을 이동하는, 도장 건조 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 열원 이동 수단은, 상기 열원을 상기 협애부에 접근시키기 전에 상기 덮개 부품을 개방하고, 상기 열원을 상기 협애부로부터 이반시킨 후에 상기 덮개 부품을 폐쇄하는, 도장 건조 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 자동차 보디는, 수평에 대해 후방 상향의 자세로 반송되는, 도장 건조 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   건조로 본체를 구비하고, 당해 건조로 본체는,
   상기 열원 및 상기 열원 이동 수단에 의해 상기 협애부의 도포면의 웨트 도막을 건조하는 국소 건조 영역과,
   열풍 생성 공급 수단에 의해 상기 자동차 보디의 전체에 열풍을 분사하여, 상기 자동차 보디에 도포된 도막을 건조하는 승온 및 온도 유지 영역을 포함하는, 도장 건조 장치.
7. 외판부와 협애부를 포함하는 자동차 보디의 상기 협애부의 도포면에 도포된 웨트 도막을 건조하는 도장 건조 방법이며,
   주로 상기 협애부의 도포면에 열에너지를 부여하는 열원을 상기 협애부에 접근시켜, 상기 협애부의 도포면을 국소적으로 건조하는 국소 건조 공정을 갖는, 도장 건조 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 열원은, 적외선 히터, 할로겐 히터, 유도 가열 히터 또는 열풍 생성 수단을 포함하는, 도장 건조 방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 자동차 보디는, 보디 셸 본체에 힌지를 통해 덮개 부품이 장착되고,
   상기 협애부는, 상기 힌지의 근방의 상기 보디 셸 본체와 상기 덮개 부품의 도포면을 포함하고,
   상기 국소 건조 공정에 있어서, 상기 자동차 보디는, 상기 덮개 부품을 개방한 상태에서 반송됨과 함께, 상기 자동차 보디의 반송 이동에 추종하여 상기 열원을 이동하는, 도장 건조 방법.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자동차 보디의 전체에 열풍을 분사하여, 상기 자동차 보디에 도포된 도막을 건조하는 승온 및 온도 유지 공정을 더 갖는, 도장 건조 방법.

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