JP2865251B1 - 自動車車体塗装プラント用粉体塗装ブース - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】自動車車体のような大型被塗物を床面を搬送さ
せて粉体塗装する塗装プラントにおいて、ブース内の構
造を単純化して塗料の滞留を防ぎ、清掃容易なものとす
ると共に、ブ−ス底部及び収集トラフを収容する床面下
ピット部分の容積を小さくし、かつ設備をコンパクトに
した粉体塗装ブースを提供する。 【解決手段】内部の壁面が滑らかな絶縁性プラスチック
材料で成り、底部が車体搬送路部分とその両側部分とに
分割され、それぞれが断面Ｙ字形にして下り勾配をなす
底部の下端に排出口を形成するブース部と、前記排出口
と気密に結合する受口を有し、中央で仕切られ両端がそ
れぞれ別個のサイクロン又はバグフィルタへ導く吸引ダ
クトに連結される円筒状の収集トラフと、下部の塗料堆
積部を着脱可能に分離できるサイクロンとを設け、前記
塗料堆積部を色別に複数備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多色の粉体塗料を扱
い、床面を搬送する大型被塗物の外面を粉体塗装する塗
装プラント用粉体塗装ブースに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体の外面塗装には、防食性と
同時に美観が強く要求されるので、従来溶剤型の焼付塗
装が主流をなしている。しかし、溶剤型塗料は１回塗り
膜厚が薄いので、防食上電着プライマーを含めて少なく
とも４回の塗装を必要とし、また、オーバースプレーに
よる塗料ロスが大きいこと、溶剤使用による環境問題や
火災の危険などに鑑み、粉体塗料への関心が高まってお
り、中塗リ塗装までは一部採用されている場合もある
が、外観を重視する上塗リ塗装にはまだ用いられていな
いのが実情である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】粉体塗料は溶剤型塗料
に比べて１回塗り膜厚が厚くできるので、塗装回数を減
らすことができ、オーバースプレーした塗料を回収して
再使用できるので塗料の歩留りが極めで高く、また、環
境問題や火災の危険も少ない。一方、回収した塗料を再
使用するためには、回収塗料中に異色の塗料粒子が混入
することは許されない。そのため塗料の色替え時には塗
装ブース内および塗料の循環回収系を入念に清掃する必
要がある。このため、通常数時間はラインを停止しなけ
ればならないので、色替えが頻繁になるとライン稼働率
が急激に低下する欠点がある。

【０００４】本発明者は特許第２５８８６８７号におい
て、「内部の壁面が滑らかな絶縁性プラスチック材料で
成り、断面Ｙ字形にして下り勾配をなす底部の下端に排
出口を形成する塗装ブースと、前記排出口と気密に結合
する受口を有し、一端が閉じられ他端がサイクロンヘ導
く吸引ダクトに着脱自在に連結される円筒状の収集トラ
フと、下部の塗料堆積部を着脱可能に分離できるサイク
ロンとを具備し、前記収集トラフ及び前記塗料堆積部を
色別に複数備えた静電粉体塗装装置。」を提案した。こ
れによって、清掃に時間のかかる部分を容易に交換でき
るようになり、色替え作業はブース内の短時間の清掃の
みで済むようになり、色替え時のライン停止時間を大幅
に短縮できるようになった。

【０００５】しかしながら、オーバーヘッドコンベヤで
被塗物を搬送する場合には、アースとしてハンガーやコ
ンベヤレールを利用するが、これ等部材には帯電した粉
体塗料が付着し易く、塗装作業中に溜った塗料が搬送時
の振動などで車体上に落下するようなことがあると塗装
不良を発生する。従って、車体の搬送には床面を走行す
る台車を使用することが好ましいが、自動車車体のよう
な大型の被塗物では、例えば図９に示すような塗装ブー
ス１０１の横幅は約３ｍ程度になり、必要な勾配を有す
るＹ字形底部のブースでは、床面下のピット１０２の深
さは約４ｍにもなって全体の工事が大掛りとなってしま
う。

【０００６】また、図９のように、ブース内に搬送台車
１０３用の台車レール１０４、台車駆動用チェ−ン１０
５及びチェ−ンレール（図示せず）と、それらを支持す
るための架台１０６などを設置しなければならないの
で、ブース内部の形状が複雑化し、風速の小さい所には
塗料の滞留が生じ易くなる。更に車体用塗装ブースの長
さは、塗装速度にもよるが通常１０ｍ程度になるため、
それに応じて排出口１０７及び収集トラフ１０８が長尺
化し、塗装ブース１０１の長手方向に対して均一な風速
で排気することが難しくなると共に、図示されないサイ
クロンの容量が増して装置の背が高くなるために、色替
え時の清掃作業に手間取る結果となる。

【０００７】本発明は上述の事情により成されたもので
あり、本発明の目的は、自動車車体のような大型被塗物
を床面を搬送させて粉体塗装する塗装プラントにおい
て、ブース内の構造を単純化して塗料の滞留を防ぎ、清
掃容易なものとすると共に、ブ−ス底部及び収集トラフ
を収容する床面下ピット部分の容積を小さくし、かつ設
備をコンパクトにした粉体塗装ブースを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は多色の塗料を扱
い、短時間で色替えが可能な自動車車体塗装プラント用
粉体塗装ブースに関するもので、本発明の上記目的は、
内部の壁面が滑らかな絶縁性プラスチック材料で成り、
底部が車体搬送路部分及びその両側部分に分割され、そ
れぞれが断面Ｙ字形にして下り勾配をなす底部の下端に
排出口を形成するブース部と、前記排出口に気密性をも
って結合する受口を有し、中央で仕切られ両端がそれぞ
れ別個のサイクロン又はバグフィルタへ導く吸引ダクト
に連結される円筒状の収集トラフと、下部の塗料堆積部
を着脱可能に分離できるサイクロンとを設け、前記塗料
堆積部を色別に複数備えることによつて達成される。

【０００９】また、前記ブース部の天井部に給気ダクト
から給気され、フィルタを通して下方ヘ向う一様な気流
を発生させる調整ダクトを設けることにより、かつま
た、前記ブース部内に、塗装時には床パネルが上昇する
ことによって、車体の搬送を妨げず、清掃時には前記床
パネルが下降することによってゴンドラを形成し、前記
ブース部内を走行できる清掃作業用ゴンドラを付設する
ことによって、更に前記ゴンドラのフレームに、エアー
ノズル又は温水シャワーノズルを列設した圧縮エアー管
又はシャワー管を配設することによつて、より効果的に
達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】図８に、本発明における塗装ブー
ス１０１の底部形状を示す。図８のようにブース底部
は、台車レール１０４間Ｃと、両側のスプレー部Ａ及び
Ｂとに分割され、それぞれＹ字形の下り勾配をなしてい
る。そして、本図から明らかなように分割された底部の
深さＨｌは分割しない場合の底部深さＨ２の数分のｌと
なり、ピット１０２の深さを浅くすることができる。こ
の場合、底部Ｃには台車レール１０４、台車駆動用チエ
−ン１０５、チェ−ンレール及びそれらの支持架台１０
６などが含まれるため、形状が複雑化して短時間での清
掃が不十分となるので、底部Ｃの排出口１０７から排出
される排気中の塗料は非回収とする。そして、オーバー
スプレー塗料の回収は、底部Ａ及びＢからの排気に対し
て行なう。

【００１１】また、収集トラフ１０８の中央を仕切り、
両端から吸引ダクト１０９により吸引することによっ
て、長尺の塗装ブース１０１の排出口１０７の長手方向
における排気速度の差が小さくなり、収集トラフ１０８
奥部の塗料の滞留をなくすことができる。従って、上記
滞留塗料回収のため、色替え時に収集トラフ１０８を色
毎に交換する必要はなく、トラフ下部にドレインを設け
ておけば温水洗浄のみでよい。このことは、色替え作業
時間を省くと同時に、トラフ交換のためのピットスペー
スをも減少することができることを意味している。

【００１２】以上のようにブース底部を分割し、更にそ
れぞれに付帯する収集トラフを中央で二分割することに
よって、サイクロンや吸引フアンの数は増加するが、１
台当りの容量は小さくなって小型サイクロンの使用が可
能となるので、設備がコンパクトになって色替え作業は
容易となり、色替え時間も短縮される。

【００１３】以下に本発明による粉体塗装ブースの一実
施例を、図面を用いて詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明による粉体塗装ブースの構成
を説明するための図であり、塗装状態にあるブース１
は、内面が滑らかな形状の絶縁性プラスチック材料から
成り、複数のＹ字形断面形状をなす底部Ａ，Ｂ，Ｃの下
端にそれぞれ排出口１０７を有するブース内壁２と、そ
の両側に設けられた作業用すのこデッキ３及び給気ダク
ト５から給気され、ブース天井部に設けたフィルタ４を
通して下方に向かう気流を発生させるＮｏ．１及びＮ
ｏ．２調整ダクト６と、上記ブース底部下端の排出口１
０７及び作業用すのこデッキ３底部Ｅ，Ｄの排出口にそ
れぞれ連結されて上方から排出される排気を受け、両端
から吸引ダクトにより吸引される収集トラフ７，８，９
を含む回収系とから構成されている。

【００１５】車体１０は搬送台車１１に乗せられて、架
台１２に支持され床面高さに敷設された台車レール１３
上をチェン駆動によって走行する。図２及び図３は、そ
の動作機構を説明するための図である。駆動チェ−ン１
４は、これを囲む吐出ダクト１５に内設されたチェ−ン
レール１６に沿ってモータ（図示せず）の駆動によって
走行する。吐出ダクト１５上面にはスリット１７が明け
られており、チエ−ンリンクの所定問隔には円筒形のピ
ン受け１８が配設され、また搬送台車１１の前部にはピ
ン受け１９が突設されており、ピン受け１８及び１９に
ピン２０を嵌挿させて両者を係合することにより台車１
１が走行するようになっている。

【００１６】図４は、粉体塗装ブースｌの平面的配置を
示す平面図である。車体１０が図の下方にある入口から
ブース内壁２内に搬送されて来ると、先ずブース上部に
並設された複数の静電スプレーガン２１によって上方か
ら塗装される。この時、横方向のスプレー密度を均一化
するため、スプレーガン２１はレシプロケータ２２によ
り左右に往復運動する。次に、車体１０は複数台複数列
に配設されたスプレーガン２３，２４により両側面から
塗装される。そして、各列に並設されたガンはレシプロ
ケータ２５，２６によりそれぞれ上下に往復運動を行な
う。また、スプレーガン２３及び２４の間隔は、車体１
０の幅によってレシプロケータ２５及び２６の位置を前
後に移動させ、適当な位置に設定する。図４では、スプ
レーガン２４はブース内壁２から作業用すのこデッキ３
内に移された状態を示している。

【００１７】静電粉体塗装は、圧縮空気によって所定の
吐出量の粉体をスプレーガン先端のノズルから吐出させ
ると共に、ノズル近傍に対峙させた高電圧電極間を通過
させて帯電するもので、ノズルを出た帯電粒子は、ガン
先端電極とアースされた車体とから作られる電界中を圧
縮空気の搬送力によって車体に近づくと、この帯電粒子
により車体に生じるイメージ電荷との間の吸引力によっ
て車体に塗料が付着する。また、車体から離れた所を通
過する帯電粒子は、車体に吸引されることなく、ブース
内壁２内の気流及び重力の作用によって底部の排出口か
ら排出されるか或いはブース内に滞留することになる。

【００１８】図１に示す実施例では、ブース内壁２内部
の気流はＮｏ．１調整ダクト６からフィルタ４を通して
下方に吹出される給気と、底部Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ連
なる収集トラフ７及び８からの排気とによって作られ
る。そして、前述の通り収集トラフ８からの排気に対し
てのみ回収した塗料を再利用し、収集トラフ７からの排
気に対しては回収した塗料の再利用は行なわない。従っ
て、ブース内壁２内からの排気を主に底部Ａ及びＢから
行うようにすれば、塗料の回収効率は高くなる。そのた
め、図２の吐出ダクト１５に複数の給気ダクト１５１か
ら給気し、スリット１７から一様に吐出させるようにす
る。

【００１９】図５は、底部Ｃにおける気流の状態を示す
図であり、スリツト１７から上方へ吐出する気流によっ
て吐出ダクト１５内の駆動チエ−ン１４部にはブースか
らの気流が入らないようにしている。また、搬送台車１
１と底部Ｃとで囲まれた内側の気圧が、底部Ａ及びＢ側
の気圧よリ高くなるように予め給気ダクト１５１からの
給気を調整しておけば、底部Ａ及びＢから底部Ｃ内にブ
ースからの排気が流入することもなく、気流は矢印で示
した経路に沿って収集トラフ７から排出する。

【００２０】なお、ブース内壁２の両側には図１のよう
に作業用すのこデッキ３が設けられており、作業者が塗
装又は清掃のために出入りするが、この作業用すのこデ
ッキ３内の気流は、天井部のＮｏ．２調整ダクト６から
フィルタ４を通して下方に向い、床面に敷設されたすの
こ板３０１を経て底部Ｄ，Ｅから収集トラフ９へ流出す
るようにしているので、ブース内壁２内から漏れた排気
が外部に飛散することはない。

【００２１】図６は、上記各底部Ａ−Ｅから外部への排
気に至る回収系の一例を示す図である。底部Ａ及びＢの
排出口１０７に連なる収集トラフ８は、中央を閉じられ
両端をそれぞれ吸引ダクト２７に連結されて、サイクロ
ン２８及びバグフィルタ２９を介して吸引フアン３０に
よつて吸引される。サイクロン２８は前記特許に開示さ
れているように、その本体と下部の塗料堆積部とを分離
できるようになっており、塗料堆積部は回収塗料タンク
と共に色別に移動式回収ユニットを構成している。サイ
クロン２８を出た空気は、回収されなかった微細な塗料
粒子をバグフィルタ２９で捕捉して吸引ファン３０の出
口から排気されるようになっている。一方、底部Ｃ，Ｄ
及びＥの排出口に連なる収集トラフ７及び９は、中央を
閉じられ両端をそれぞれ吸引ダクトに連結されて、バグ
フイルタ３１を介して吸引フアン３２により吸引され、
大気中に排出されるようになっている。

【００２２】図７は図１と同じ粉体塗装ブースの断面図
であるが、清掃時における状態を示している。本図では
スプレーガン２４及び２５は、ブース内壁２内から作業
用すのこデッキ３内に後退し、ブース内には清掃作業用
のゴンドラ３３が示されている。ゴンドラ３３はブース
天井にブースの長手方向に着設されたｌ対のレール３４
に懸架され、モータ３５の駆動により正逆方向に自走で
きるようになっている。そして、ゴンドラ３３の本体は
上面を形成する梁３６、４本の隅柱３７及びエキスバン
ドメタルや格子等で成る床パネル３８から構成されてお
り、梁３６上に取付けた図示されないチェ−ン又はワイ
ヤ巻上げ機を動作さることにより、床パネル３８は両側
に軸止されたガイドローラ３９を隅柱３７に案内され
て、上下に移動することが可能である。図において、破
線で示した床パネル３８は上昇位置を示しており、この
時ゴンドラ３３は車体１０の搬送を妨げない。

【００２３】以上のような自動車車体塗装プラント用粉
体塗装ブースにおいて、色替え作業は次のように行な
う。前色の最後に塗装した車体が塗装ブース１を出る
と、スプレーガン２１、２３、２４への塗料供給を停止
し、塗料ホース及びガン内の塗料をブース内にエアパー
ジした後、ガン２３、２４を内壁２の外へ移動する。次
に吸引ファン３０、３２は稼働のまま、上記巻き上げ機
を動作させて床パネル３８を上昇位置から下降位置へ降
ろすとゴンドラ３３が形成され、作業者４０は作業用す
のこデッキ３からゴンドラ３３に乗り移ることができ
る。

【００２４】ゴンドラ３３が図４で示される実線位置か
ら破線位置までをゆっくり往復する間、作業者４０はエ
ア−ノズルを用いてブ−ス内壁２内に付着した塗料を、
圧縮空気で吹き飛ばして清掃する。或いは、エア−ノズ
ルを列設した圧縮エア−管をゴンドラ３３の本体フレ−
ムに配設することによって、作業を自動化することもで
きる。同時に、底部Ａ及びＢから排出された塗料はサイ
クロン２８により回収される。上記乾式清掃が終わる
と、吸引ファン３０、３２を停止してサイクロン２８の
上記色別回収ユニット部を取除く。次に、ゴンドラ３３
の本体フレームに列設したシャワーノズルより、６０℃
を超えない可及的に高い温度の温水を噴出させ、ブース
内を清浄すると共に、サイクロン２８上方の接続部から
上記温度の温水を流してサイクロン内部を洗浄し、これ
ら洗浄部が乾燥した後、サイクロン２８に次の塗装色の
回収ユニットを結合させることによって色替え作業が完
了する。

【００２５】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の自動車車
体塗装プラント用粉体塗装ブースによれば、底面積の大
きな大型ブースにおいて、オーバースプレー塗料を滞留
なく回収させるために必要な底部の勾配を保ちながらピ
ットの深さを浅くすることが可能となった。また、収集
トラフ内の気流の流速が２０ｍ／秒あれば塗料の溜りは
生じないが、吸引口から遠くなる程流速が低下するの
で、滞留をなくすために吸引ファン３０、３２の容量を
増さなけらばならない。本発明では、収集トラフを中央
で２分しているため流速の低下が少なく、従ってブース
内からの排気も均一となり、吸引フアンの容量も必要以
上に増す必要がなくなった。

【００２６】更に、ブース底部Ｃは上述の台車搬送手段
を含んだ複雑な形状となり清掃困難となるが、底部Ｃを
通った排気からバグフィルタ３１で捕捉される塗料は非
回収（再使用せず）とするので、清掃を完全にする必要
はない。その場合、駆動チェ−ン１４を内設する吐出ダ
クト１５上面のスリット１７から吐出する空気流によっ
て、ブース内からの排気は主として底部Ａ及びＢを通し
て排出されるため、塗料の回収効率には殆んど影響がな
い。また本発明に用いる清掃作業用ゴンドラ３３は、床
パネル３８がゴンドラ本体に対して昇降できる構造にな
っており、上昇位置にある時には車体の搬送を妨害しな
い。従って、作業切替えの都度ゴンドラ３３を塗装ブー
スｌの内外へ移動させることなく、床パネル３８の昇降
のみで済むので準備に時間をとらない。

【００２７】以上の結果、本発明による車体塗装プラン
ト用の大型粉体塗装ブースは過剰な設備投資を抑え、か
つ、色替え作業によるライン停止時間を短縮して設備稼
働率を向上することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本説明による粉体塗装ブースの構成を説明する
ための横断面図である。

【図２】本発明における車体搬送の機構を説明するため
の横断面図である。

【図３】図２における搬送台車と駆動チェ−ンとの関係
を示す側面図である。

【図４】粉体塗装ブースの配置を示す平面図である。

【図５】搬送機構を含むブース底部Ｃ内の気流の状態を
示す横断面図である。

【図６】ブース底部Ａ−Ｅから外部への排気に至る回収
系の一例を示す図である。

【図７】清掃時における本発明の粉体塗装ブースの状態
を示す横断面図である。

【図８】本発明における粉体塗装ブースの底部形状を示
す横断面図である。

【図９】従来の大型粉体塗装ブースの一構成例を示す横
断面図である。

【符号の説明】

１ 粉体塗装ブース ２ ブース内壁 ３ 作業用すのこデッキ ４ フィルタ ７、８、９ 収集トラフ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部の壁面が滑らかな絶縁性プラスチック
   材料で成り、底部が車体搬送路部分及びその両側部分に
   分割され、それぞれが断面Ｙ字形にして下り勾配をなす
   底部の下端に排出口を形成するブース部と、前記排出口
   に気密性をもって結合する受口を有し、中央で仕切られ
   両端がそれぞれ別個のサイクロン又はバグフィルタへ導
   く吸引ダクトに連結される円筒状の収集トラフと、下部
   の塗料堆積部を着脱可能に分離できるサイクロンとを具
   備し、前記塗料堆積部を色別に複数備えたことを特徴と
   する自動車車体塗装プラント用粉体塗装ブース。
2. 【請求項２】前記ブース部の天井部には給気ダクトから
   給気され、フィルタを通して下方ヘ向う一様な気流を発
   生させる調整ダクトが備えられている請求項１に記載の
   自動車車体塗装プラント用粉体塗装ブース。
3. 【請求項３】前記ブース部内には、塗装時には床パネル
   が上昇することによって車体の搬送を妨げず、清掃時に
   は前記床パネルが下降することによってゴンドラを形成
   し、前記ブース部内を走行できる清掃作業用ゴンドラが
   付設されている請求項１に記載の自動車車体塗装プラン
   ト用粉体塗装ブース。
4. 【請求項４】前記ゴンドラのフレームには、エアーノズ
   ル又は温水シャワーノズルを列設した圧縮エアー管又は
   シャワー管が配設されている請求項３に記載の自動車車
   体塗装プラント用粉体塗装ブース。