JP2016089204A - 電着塗装設備 - Google Patents

Abstract

【課題】電着塗装設備の小型化および低コスト化を図る。
【解決手段】本発明の電着塗装設備１は、複数の処理槽５と、処理槽５ごとに設けられ、ワークを昇降させて各処理槽５への浸漬処理を行う複数の昇降機６と、複数の処理槽５の上方でワークを搬送する搬送機３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電着塗装設備に関する。

自動車の車体等の大型部品に電着塗装を施す電着塗装設備は、主にコンベア式とバッチ式に大別される。コンベア式の電着塗装設備は、ワークを保持した搬送車を、傾斜部を有するレールに沿って走行させることにより、ワークを昇降させながら複数の処理槽に順に浸漬して電着塗装を行うものである（例えば、特許文献１参照）。一方、バッチ式の電着塗装設備は、ワークを搬送車で搬送して各処理槽の上方で停止させ、搬送車に設けられた昇降手段でワークを降下させることにより、各処理槽にワークを浸漬するものである(例えば、特許文献２参照)。

特開２００２−１９４５９３号公報 特開平７−２６３９６号公報

コンベア式の電着塗装設備は、搬送車をレールに沿って走行させるだけでワークを各処理槽に浸漬することができるが、ワークを搬送しながら処理槽に浸漬するため、搬送方向に長大な処理槽が必要となり、設備が大型化する傾向にある。

一方、バッチ式の電着塗装設備は、処理槽の上方で搬送車を停止させた状態でワークを処理槽に浸漬するため、コンベア式のような大型の処理槽が不要となる。しかし、搬送車に、ワークを昇降させる昇降手段を設ける必要があるため、搬送車が大型化し、処理槽の上方に大きなスペースが必要となる。また、バッチ式の電着塗装設備では、通常、電着塗装を行うワークと搬送車とが一対一で設けられるため、少なくとも電着塗装設備内のワークと同数の搬送車が必要となり、設備コストが嵩む。

本発明の解決すべき課題は、電着塗装設備の小型化および低コスト化を図ることにある。

前記課題を解決するために、本発明は、複数の処理槽と、前記処理槽ごとに設けられ、ワークを昇降させて各処理槽への浸漬処理を行う複数の昇降機と、前記複数の処理槽の上方でワークを搬送する搬送機とを備えた電着塗装設備を提供する。

このように、複数の処理槽の上方でワークを搬送する搬送機と、各処理槽にワークを浸漬する昇降機とを別個に設けることで、処理槽の上方に配された搬送機に昇降機能を設ける必要がなくなる。これにより、搬送機を小型化することができるため、処理槽の上方のスペースを縮小することができる。また、昇降機でワークに浸漬処理を施している間、搬送機で他のワークの搬送を行うことができるため、電着塗装設備内のワークと同数の搬送機を設ける必要がなくなり、搬送機の数を低減することが可能となる。

ところで、上記特許文献２に示されているバッチ式の電着塗装設備では、搬送車でワークを下流側に搬送しながら、ワークを各処理槽に順に浸漬している。そして、ワークに対する全ての浸漬処理が完了し、搬送車からワークを搬出した後、空になった搬送車をループ状の搬送レールに沿って上流側に返送している。この場合、搬送車を上流側に返送するための返送路（ループ状の搬送レールの復路）が必要となるため、設備が大型化する。

これに対し、本発明の電着塗装設備では、上記のように搬送機と昇降機とを別個に設けているため、昇降機でワークを降下させて処理槽に浸漬している間、搬送機を処理槽の上方で自由に移動させることができる。例えば、搬送機を、複数の処理槽の上方で往復動させることにより、搬送機を上流側に返送するための返送路を別途設ける必要がなくなり、設備スペースの縮小が図られる。

上記のような電着塗装設備を製作するにあたり、各部品（処理槽、搬送機、昇降機等）を現地に搬入し、これらの部品を現地で組み立てると、現地での製作工期が長くなる。例えば、各処理槽及び当該処理槽に設けられた前記昇降機を浸漬処理装置としてユニット化すれば、各浸漬処理装置を組み立ててから、これらの浸漬処理装置を連結することで、電着塗装設備を製作することができる。この場合、別の場所で各浸漬処理装置を組み立ててから、各浸漬処理装置を現地に搬送して設置することが可能となるため、現地で一から部品の組み立てを行う場合と比べて、現地での製作工期を大幅に短縮することができる。

以上のように、本発明によれば、電着塗装設備の小型化および低コスト化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る電着塗装設備の側面図である。 上記電着塗装設備の浸漬処理装置の斜視図である。 （ａ）は、上記電着塗装設備の搬送機及びスキッドの側面図であり、（ｂ）は同正面図である。 上記電着塗装設備による浸漬処理の手順を示す斜視図であり、車体を浸漬処理装置に搬入した状態を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、昇降機を上昇させた状態を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、搬送機とスキッドの係合を解除する様子を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、車体を処理槽に浸漬している途中の状態を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、車体の浸漬が完了した状態を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、車体を処理槽内でチルト・昇降させている状態を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、搬送機を浸漬処理装置に搬入した状態を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、車体を上昇させている途中の状態を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、処理槽から取り出した車体をチルト・昇降させている状態を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、搬送機をスキッドに係合させる様子を示す。 上記浸漬処理の手順を示す斜視図であり、車体を次工程に搬出する様子を示す。

本発明の一実施形態に係る電着塗装設備１は、自動車の車体Ｗに電着塗装を施すものであり、図１に示すように、複数の処理槽５と、処理槽５ごとに設けられた複数の昇降機６と、複数の処理槽５の上方で車体Ｗを搬送する搬送機３とを主に備える。各処理槽５及びこれに設けられた昇降機６は、それぞれ浸漬処理装置２としてユニット化されている（図２参照）。尚、本実施形態では、スキッド４の上に載置した車体Ｗを車幅方向に搬送する場合を示す。

浸漬処理装置２は、電着塗装に必要な工程の数だけ設けられる。本実施形態では、９つの浸漬処理装置２が搬送方向に並べて設けられる。これらの浸漬処理装置２は、上流側（図１の左側）から順に、第１脱脂工程Ｓ１、第２脱脂工程Ｓ２、水洗工程Ｓ３、表面調整工程Ｓ４、化成皮膜工程Ｓ５、水洗工程Ｓ６、電着工程Ｓ７、ＵＦ（限外濾過）水洗工程Ｓ８、最終水洗工程Ｓ９を施すものである。各浸漬処理装置２の処理槽５の中には、各工程Ｓ１〜Ｓ９に応じた処理液が貯留されている。

昇降機６は、スキッド４が載置される載置部６ａと、載置部６ａの車体前方側（図２の右側）の端部を支持する前方支持部６ｂと、載置部６ａの車体後方側（図２の左側）の端部を支持する後方支持部６ｃと、前方支持部６ｂを昇降駆動する前方駆動部（図示省略）と、後方支持部６ｃを昇降駆動する後方駆動部（図示省略）とを備える。前方駆動部及び後方駆動部は別々に駆動可能であり、これにより、載置部６ａを水平状態で昇降させたり、載置部６ａを傾斜させたりすることができる。

各浸漬処理装置２は、処理槽５及び昇降機６が取り付けられたフレーム８を備える。フレーム８には、搬送機３を搬送するためのレールが設けられる。本実施形態では、複数の浸漬処理装置２を連結することにより、各浸漬処理装置２に設けられたレールが連結され、全ての浸漬処理装置２に跨ったレール７（図１参照）が形成される。尚、レール７の構成はこれに限らず、複数の浸漬処理装置２のフレーム８に、全ての浸漬処理装置２に跨った長尺のレール７を固定してもよい。

搬送機３は、図１に示すように、処理槽５の上方に設けられたレール７に沿って往復動可能な本体部３ａと、ワークＷが載置されたスキッド４を支持する支持部３ｂと、本体部３ａを駆動する駆動部（図示省略）とを有する。図３（ａ）に示すように、支持部３ｂは本体部３ａから下方に延び、その下端には、スキッド４に対して上下方向で係合可能な係合部が設けられる。本実施形態では、支持部３ｂの下端に、係合部として、搬送方向一方側｛図３（ａ）の右側｝に突出した係合爪３ｂ１が設けられる。一方、スキッド４は、ワークＷが載置される略平板状の本体部４ａと、本体部４ａの搬送方向両端に設けられた被係合部４ｂが設けられる。図示例では、被係合部４ｂが係合孔４ｃを有する｛図３（ｂ）参照｝。搬送機３を搬送方向一方に移動させて、支持部３ｂの係合爪３ｂ１をスキッド４の被係合部４ｂの係合孔４ｃに挿入することで、係合爪３ｂ１と被係合部４ｂとが上下方向で係合可能な状態とされる｛図３（ａ）の点線参照｝。

本実施形態では、図１に示すように、レール７上に複数の搬送機３が設けられ、各搬送機３はそれぞれ所定区間を往復動可能とされる。図示例では、３台の搬送機３が設けられ、上流側の搬送機３は、第１脱脂工程Ｓ１、第２脱脂工程Ｓ２、水洗工程Ｓ３、及び表面調整工程Ｓ４の各処理槽５の上方で往復動可能とされる（点線矢印Ａ参照）。中間の搬送機３は、表面調整工程Ｓ４、化成皮膜工程Ｓ５、水洗工程Ｓ６、及び電着工程Ｓ７の各処理槽５の上方で往復動可能とされる（点線矢印Ｂ参照）。下流側の搬送機３は、電着工程Ｓ７、ＵＦ水洗工程Ｓ８、及び最終水洗工程Ｓ９の各処理槽５の上方で往復動可能とされる（点線矢印Ｃ参照）。また、上流側の搬送機３は、第１脱脂工程Ｓ１の上流側に設けられた搬入工程Ｓ０まで移動可能とされ、下流側の搬送機３は、最終水洗工程Ｓ９の下流側に設けられた搬出工程Ｓ１０まで移動可能とされる。

上記のように、複数の浸漬処理装置２間で車体Ｗを搬送する搬送機３と、車体Ｗを昇降させる昇降機６とを別個に設けることで、搬送機３に昇降機能を設ける必要が無くなり、搬送機３を小型化することができる。従って、搬送機３を設けるためのスペース、特に高さ方向のスペースを縮小することができ、電着塗装設備１の小型化が図られる。

また、各浸漬処理装置２をユニット化することで、各浸漬処理装置２を別の場所で組み立てた後、これらを現地（自動車生産工場）に搬入して連結することにより、電着塗装設備１を製作することができるため、現地での製作工期を短縮することができる。また、各浸漬処理装置２を組み立てた後、処理槽５に対する昇降機６の動作を確認してから現地に搬入することで、現地でこのような動作確認作業を行う必要が無くなり、現地での製作工期をさらに短縮できる。さらに、電着塗装設備１を稼働させた後、複数の浸漬処理装置２の何れかに故障が生じた場合でも、故障した浸漬処理装置２を取り外して正常なものと入れ替えることができる。これにより、現地での修理時間（すなわち作業停止時間）を最小限に抑えられると共に、故障した浸漬処理装置２の修理を別の場所で行うことができるため、修理作業がしやすくなる。尚、各浸漬処理装置２の修理等のメンテナンス性を考慮すると、複数の浸漬処理装置２の連結は、溶接等の分離不能な手段よりも、ボルト及びナット等を用いた分離可能な手段で行うことが好ましい。

次に、上記の電着塗装設備１により電着塗装を行う手順を、各浸漬処理装置２での浸漬処理を中心に説明する。

まず、前工程から搬入工程Ｓ０に搬入された車体Ｗを、スキッド４の上に載置する（図１参照）。そして、図示しない昇降手段でスキッド４及び車体Ｗを上昇させ、所定の高さで停止させる。そして、搬送機３が、車体Ｗが載置されたスキッド４を受け取り、第１脱脂工程Ｓ１の浸漬処理装置２に搬入する（図４参照）。

次に、図５に示すように、昇降機６の載置部６ａ、前方支持部６ｂ、後方支持部６ｃを上昇させ、載置部６ａでスキッド４を下方から支持し、スキッド４を僅かに持ち上げる。この状態で、図６に示すように、搬送機３を上流側に後退させる（矢印参照）。詳しくは、搬送機３を、図３（ａ）の点線で示す位置から実線で示す位置まで後退させる。これにより、搬送機３の係合爪３ｂ１とスキッド４の被係合部４ｂとの係合が解除される。

次に、昇降機６で車体Ｗを降下させて処理槽５の処理液に浸漬する。このとき、図７に示すように、昇降機６の前方支持部６ｂ（あるいは後方支持部６ｃ）を先に降下させ、車体Ｗを傾斜させた状態で処理液に浸漬することで、車体Ｗの浮き上がりが防止できる。そして、図８に示すように車体Ｗを処理液に完全に浸漬した後、図９に示すように処理液内で車体Ｗをチルト・昇降させることで、車体Ｗ内に溜まった空気を排出し、車体Ｗの全体に処理液を接触させることができる。搬送機３は、スキッド４との係合を解除した後、適宜のタイミングで他の工程に移動する（図８の矢印参照）。そして、車体Ｗを処理液に浸漬している間に、他の搬送作業を終えた搬送機３が、本浸漬処理装置２の処理槽５の上方に戻ってくる（図１０参照）。

その後、昇降機６で車体Ｗを上昇させて処理槽５から取り出す。このとき、図１１に示すように、昇降機６の前方支持部６ｂ（あるいは後方支持部６ｃ）を先に上昇させ、車体Ｗを傾斜させた状態で処理液から取り出すことで、車体Ｗの内部に処理液が溜まらないようにすることができる。車体Ｗを処理液から取り出した後、図１２に示すように、昇降機６で車体Ｗをチルト・昇降させ、車体Ｗに付着した処理液を落とす。そして、図１３に示すように、搬送機３を下流側に移動させる。詳しくは、搬送機３を、図３の実線位置から点線位置まで移動させる。これにより、搬送機３の係合爪３ｂ１がスキッド４の被係合部４ｂの係合孔４ｃに挿入され、搬送機３の支持部３ｂとスキッド４とが上下方向で係合可能な状態となる。その後、昇降機６が降下することで、スキッド４及び車体Ｗが搬送機３のみで支持される。そして、搬送機３により、スキッド４及び車体Ｗが次工程（第２脱脂工程Ｓ２）に搬送される（図１４参照）。

その後、以上と同様の手順を繰り返すことで、車体Ｗに対して各浸漬処理装置２で各工程Ｓ２〜Ｓ９が順に施される。

上記の電着塗装設備１は、搬送機３と昇降機６とを別個に設けているため、車体Ｗを処理槽５に浸漬している間に、搬送機３で他の車体Ｗを搬送することができる。具体的には、例えば図１に示すように、水洗工程Ｓ３及び電着工程Ｓ７において車体Ｗを浸漬している間に、各搬送機３で、搬入工程Ｓ０から第１脱脂工程Ｓ１、化成皮膜工程Ｓ５から水洗工程Ｓ６、及びＵＦ水洗工程Ｓ８から最終水洗工程Ｓ９にそれぞれ車体Ｗを搬送することができる。これにより、電着塗装設備１内の車体Ｗの数（図１では６台）よりも少ない数（図１では３台）の搬送機３で対応することが可能となり、電着塗装設備１の簡略化が図られる。

また、上記のように搬送機３と昇降機６とを別個に設けることで、車体Ｗを処理槽２に浸漬している間、搬送機３を自由に移動させることができる。これにより、共通のレール７上で搬送機３を往復動させることができるため、搬送機３を上流側に戻すための返送経路を別途設ける必要が無くなり、電着塗装設備１のさらなる小型化が図られる。

また、上記のように、レール７上に複数の搬送機３を設け、各搬送機３でそれぞれ異なる区間の車体Ｗの搬送を行うことで、各搬送機３の移動距離を短縮することができる。従って、各浸漬処理装置２における浸漬処理の時間や、複数の浸漬処理装置２間の搬送に要する時間等を考慮して、最適な搬送機３の数を設定すればよい。また、搬送機３の移動距離が短くなることで、搬送機３を駆動するための電力を有線で供給することが可能となる。尚、搬送機３の駆動電力は、有線に限らず、例えばレール７を介して供給してもよい。

全ての浸漬処理が完了した車体Ｗは、搬送機３で搬出工程Ｓ１０（図１参照）に搬送され、図示しない昇降手段で降下される。そして、車体Ｗがスキッド４から分離されて乾燥炉へ搬出される。空になったスキッド４は、搬入工程Ｓ０まで返送される。ここで、スキッド４は、車体Ｗを載置する本体部４ａと、搬送機３の係合部と係合する被係合部４ｂとを有していれば足りるため、全体として略平板状とすることができる。従って、スキッド４を返送するためのスペースをほとんど要さず、設備の大型化を回避できる。具体的には、例えば図１に示すように、空になったスキッド４を平置きにした状態で、各浸漬処理装置２の処理槽５の下方を通して返送することができる（図１の点線矢印Ｄ参照）。あるいは、空になったスキッド４を立てた状態で、各浸漬処理装置２の側方を通して返送してもよい（図示省略）。

本発明は、上記の実施形態に限られない。例えば、昇降機６は上記の構成に限らず、スキッド４を昇降可能なものであればよい。例えば、上記の昇降機６の載置部６ａを省略し、前方支持部６ｂ及び後方支持部６ｃの下端をスキッド４に着脱する構成としてもよい。

また、搬送機３は上記の構成に限らず、スキッド４を保持して搬送可能なものであればよい。例えば、支持部３ｂの下端に水平方向に出没可能な係止部を設け、この係止部をスキッド４の係合孔に挿入することで、支持部３ｂとスキッド４との係合を行うようにしてもよい。ただし、この場合、係止部を出没させる駆動機構が必要となるため、構造が複雑化してコスト高を招くと共に、上記の駆動機構が処理液中に浸漬されることになるため、駆動機構が損傷しやすい。従って、これらの不具合を回避するためには、上記の実施形態のように、搬送機３の搬送方向の移動により、支持部３ｂとスキッド４との係合及び解除を行うことが好ましい。

また、上記の実施形態では、車体Ｗに電着塗装を施す場合を示したが、他の部品に電着塗装を施す設備に本発明を適用してもよい。

本発明は、以上の実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適用可能であることは言うまでもない。

１ 電着塗装設備
２ 浸漬処理装置
３ 搬送機
４ スキッド
５ 処理槽
６ 昇降機
７ レール
８ フレーム
Ｗ 車体（ワーク）

Claims (3)

1. 複数の処理槽と、前記処理槽ごとに設けられ、ワークを昇降させて各処理槽への浸漬処理を行う複数の昇降機と、前記複数の処理槽の上方でワークを搬送する搬送機とを備えた電着塗装設備。
2. 前記搬送機が、前記複数の処理槽の上方で往復動する請求項１記載の電着塗装設備。
3. 各処理槽及び当該処理槽に設けられた前記昇降機を浸漬処理装置としてユニット化し、組み立てられた複数の浸漬処理装置を連結してなる請求項１又は２記載の電着塗装設備。

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