JP5301974B2 - Painting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中塗り塗装工程、ベース塗装工程及びクリア塗装工程において中塗り塗装ベルガン、ベース塗装ベルガン、及びクリア塗装ベルガンによってワークに対して塗装を順次行う塗装方法に関する。 The present invention relates to a coating method for sequentially coating a workpiece with an intermediate coating bell gun, a base coating bell gun, and a clear coating bell gun in an intermediate coating step, a base coating step, and a clear coating step.
従来、塗装の外観、すなわち塗装品質を重視する自動車の車体等の構造部材を塗装する方法として、塗料を霧化させる塗装方法、例えば、空気霧化、エアレス霧化、電気霧化、電気空気併用霧化等、様々な方法が知られている。 Conventionally, as a method of coating structural members such as automobile bodies that emphasize the appearance of the coating, that is, the coating quality, a coating method that atomizes the paint, for example, air atomization, airless atomization, electric atomization, combined use of electric air Various methods such as atomization are known.
塗装品質の要素としては、例えば、外観肌品質及び色味品質が挙げられる。このうち、色味品質としては、安定した色の再現性が得られることが望まれている。 Examples of the paint quality factor include appearance skin quality and color quality. Among these, as the color quality, it is desired that stable color reproducibility is obtained.
上記の塗料を霧化する塗装方法において、塗料をより微細に霧化、すなわち微粒子化を促進することによって、色の再現性は向上することが知られており、塗料の微粒子化を促進させるためのベルガンが提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。 In the coating method for atomizing the paint, it is known that the color reproducibility is improved by atomizing the paint more finely, that is, by promoting the atomization, so as to promote the atomization of the paint. Have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
このようなベルガンは、例えば、車両の塗装において、中塗り塗装工程、ベース塗装工程及びクリア塗装工程において用いられている。 Such a bell gun is used, for example, in the painting of a vehicle, in an intermediate coating process, a base coating process, and a clear coating process.
しかしながら、塗料の微粒子化が促進された場合、色の再現性は向上するものの、塗装に時間がかかることがある。これは、塗料粒子が小さ過ぎるために、構造部材（ワーク）の塗着面に沿ったエアの流れによって、塗料粒子の塗着が阻害されるためと考えられる。 However, when the atomization of the paint is promoted, the color reproducibility is improved, but the painting may take time. This is presumably because the coating particles are too small and the coating of coating particles is hindered by the air flow along the coating surface of the structural member (work).
量産工程、例えば、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、クリア塗装工程といった複数の塗装工程を有する自動車の量産工程においては、最終製品としての色の再現性のみならず、全体としての効率的な運用も必要であり、そのために、塗料のワークへの塗着効率の向上も、色の再現性と併せて求められているという課題があった。なお、塗着効率とは、塗装装置から吐出された塗料の分量に対して、ワークへ塗着した塗料の分量の比率である。 In mass production processes, for example, automobile mass production processes that have multiple coating processes such as intermediate coating process, base coating process, and clear coating process, not only color reproducibility as a final product but also efficient operation as a whole For this reason, there has been a problem that an improvement in the efficiency of applying the paint to the work is required in combination with color reproducibility. The coating efficiency is the ratio of the amount of paint applied to the workpiece to the amount of paint discharged from the coating apparatus.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、色の再現性を維持しながら、しかも塗装工程全体としての効率を向上させることのできる塗装方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a coating method capable of improving the efficiency of the entire coating process while maintaining color reproducibility.
本発明に係る塗装方法は、一定の方向に回転し、内側から塗料を吐出するベルカップと、前記ベルカップの外縁よりも基端側で環状に設けられて、前記外縁、又はその近傍へ向けてシェイピングエアを吐出するシェイピングエア吐出部とをそれぞれ備える中塗り塗装ベルガン、ベース塗装ベルガン、及びクリア塗装ベルガンによってワークに対して塗装を順次行う塗装方法において、前記塗料は中塗り塗料であって、前記シェイピングエア吐出部から前記中塗り塗装ベルガンの回転軸と略平行、又は該回転軸の回転方向に対して同方向に傾斜する方向にシェイピングエアを吐出させ、前記ベルカップから吐出された前記塗料を前記シェイピングエアと衝突させることで微粒子化させて、前記ワークを塗装する中塗り塗装工程と、前記塗料はベース塗料であって、前記中塗り塗装工程の後、前記シェイピングエア吐出部から前記ベース塗装ベルガンの回転軸の回転方向に対して逆方向に傾斜する方向にシェイピングエアを吐出させ、前記ベルカップから吐出させた前記塗料を前記シェイピングエアと衝突させることで微粒子化させて、前記ワークを塗装するベース塗装工程と、前記塗料はクリア塗料であって、前記ベース塗装工程の後、前記シェイピングエア吐出部から前記クリア塗装ベルガンの回転軸と略平行、又は該回転軸の回転方向に対して同方向に傾斜する方向にシェイピングエアを吐出させ、前記ベルカップから吐出された前記塗料を前記シェイピングエアと衝突させることで微粒子化させて、前記ワークを塗装するクリア塗装工程と、を有することを特徴とする。 The coating method according to the present invention includes a bell cup that rotates in a certain direction and discharges paint from the inside, and is provided annularly on the base end side with respect to the outer edge of the bell cup, toward the outer edge or the vicinity thereof. In the coating method in which the coating is sequentially performed on the workpiece by the intermediate coating bell gun, the base coating bell gun, and the clear coating bell gun each having a shaping air discharge portion that discharges the shaping air, the paint is an intermediate coating paint, The paint discharged from the bell cup by discharging shaping air from the shaping air discharge section in a direction substantially parallel to the rotation axis of the intermediate coating bell gun or inclined in the same direction as the rotation direction of the rotation axis. The intermediate coating process for coating the workpiece with fine particles by colliding with the shaping air, and the paint And after the intermediate coating step, discharging shaping air from the shaping air discharge portion in a direction inclined in the direction opposite to the rotation direction of the rotation axis of the base coating bell gun, from the bell cup A base coating step of coating the workpiece by making the discharged coating collide with the shaping air and coating the workpiece; and the coating material is a clear coating, and after the base coating step, the shaping air discharge unit The shaping air is discharged in a direction substantially parallel to the rotation axis of the clear paint bell gun or inclined in the same direction as the rotation direction of the rotation shaft, and the paint discharged from the bell cup collides with the shaping air. And a clear coating step of coating the workpiece by making the particles fine.
これによって、中塗り塗装工程及びクリア塗装工程では、塗着効率が低下しない程度に塗料を適度に微粒子化するにとどめ、塗装効率を向上させる。中塗り塗装工程で施される中塗り塗装は、その後のベース塗装によって覆われることから視認されず、色の再現性に与える影響は小さく、塗着効率を優先する。また、クリア塗装工程で施されるクリア塗装は、ベース塗装を保護する透明膜となることから、色の再現性としての色彩に対する影響は小さく、塗着効率を優先する。 As a result, in the intermediate coating process and the clear coating process, the coating efficiency is improved by reducing the coating material to a fine particle to such an extent that the coating efficiency does not decrease. The intermediate coating applied in the intermediate coating process is not visually recognized because it is covered by the subsequent base coating, has little influence on color reproducibility, and prioritizes the coating efficiency. In addition, the clear coating performed in the clear coating process is a transparent film that protects the base coating, and therefore, the color reproducibility has little influence on the color, and priority is given to the coating efficiency.
製品の色彩を決定するベース塗装工程では、衝突時における塗料に対するシェイピングエアの相対速度が高くなり、ワークへ塗着するのに必要な運動エネルギーが確保可能な塗料粒子の大きさを維持しつつ、塗料が十分に微粒子化され、色の再現性が維持される。従って、最終製品としての色の再現性を維持しながら、しかも塗装工程全体としての効率を向上させることができる。 In the base coating process that determines the color of the product, the relative velocity of the shaping air to the paint at the time of collision increases, maintaining the size of the paint particles that can secure the kinetic energy necessary to apply to the workpiece, The paint is sufficiently finely divided and the color reproducibility is maintained. Therefore, the efficiency of the entire coating process can be improved while maintaining the reproducibility of the color as the final product.
ここで、中塗り塗装ベルガン、ベース塗装ベルガン、及びクリア塗装ベルガンの各名称は、説明の便宜上、区別しているものである。中塗り塗装ベルガンは、中塗り工程で中塗り塗料を噴出するガンであり、ベース塗装ベルガンは、ベース塗装工程でベース塗料を噴出するガンであり、クリア塗装ガンは、クリア塗装工程でクリア塗料を噴出するガンとして定義される。 Here, the names of the intermediate paint bell gun, the base paint bell gun, and the clear paint bell gun are distinguished for convenience of explanation. The intermediate coating bell gun is a gun that ejects intermediate coating in the intermediate coating process, the base coating bell gun is a gun that ejects base coating in the base coating process, and the clear coating gun is a clear coating process that uses clear coating in the clear coating process. Defined as a gun that erupts.
この場合、前記中塗り塗装ベルガン及びクリア塗装ベルガンは、それぞれ、前記ベルカップと同軸上の外側リング、及び内側リングを有し、前記シェイピングエア吐出部は、前記外側リングと前記内側リングとの間に形成されるスリットにするとよい。 In this case, the intermediate coating bell gun and the clear coating bell gun each have an outer ring and an inner ring that are coaxial with the bell cup, and the shaping air discharge portion is between the outer ring and the inner ring. It is good to make it the slit formed.
これによって、中塗り塗装ベルガン及びクリア塗装ベルガンでは、スリットが外側リングの全周にわたって形成されるために、シェイピングエアが均一に吐出される。よって、中塗り塗装ベルガン及びクリア塗装ベルガンの構造として、ベルカップと外側リング間の距離を短くしても、シェイピングエアと塗料を均一に衝突させることができる。また、シェイピングエアが均一に吐出されることで、中塗り塗装ベルガン及びクリア塗装ベルガンの外部からの汚れの進入を軽減することが可能となる。結果、塗料が汚れとしてベルカップに付着する量を抑制でき、ベルカップの洗浄頻度を減少させることができる。また、該距離が短いことから、ベルガンがコンパクトになる。 Thus, in the intermediate coating bell gun and the clear coating bell gun, the slit is formed over the entire circumference of the outer ring, so that shaping air is uniformly discharged. Therefore, even if the distance between the bell cup and the outer ring is shortened as the structure of the intermediate coating bell gun and the clear coating bell gun, the shaping air and the coating can collide uniformly. In addition, since the shaping air is discharged uniformly, it is possible to reduce the entrance of dirt from the outside of the intermediate coating bell gun and the clear coating bell gun. As a result, the amount of paint adhering to the bell cup as dirt can be suppressed, and the cleaning frequency of the bell cup can be reduced. Further, since the distance is short, the bell gun becomes compact.
前記ベース塗装工程における前記シェイピングエアと前記ベルカップとの相対速度を、前記中塗り塗装及び前記クリア塗装工程における前記シェイピングエアと前記ベルカップとの相対速度より速くするとよい。 The relative speed between the shaping air and the bell cup in the base coating process may be higher than the relative speed between the shaping air and the bell cup in the intermediate coating and clear coating processes.
これによって、色の再現性を優先するベース塗装工程において、塗料に対するシェイピングエアの相対速度を高めることでき、中塗り塗装及びクリア塗装工程と比べ、塗料の微粒子化を促進させることが可能となる。 This makes it possible to increase the relative speed of the shaping air with respect to the paint in the base coating process that prioritizes color reproducibility, and to promote the formation of fine particles of the paint compared to the intermediate coating and clear coating processes.
本発明に係る塗装方法は、一定の方向に回転し、内側から塗料を吐出するベルカップと、前記ベルカップの外縁よりも基端側で環状に設けられて、前記外縁、又はその近傍へ向けてシェイピングエアを吐出するシェイピングエア吐出部とをそれぞれ備えるベース塗装ベルガン及びクリア塗装ベルガンによって、ワークに対して塗装を順次行う塗装方法において、前記塗料はベース塗料であって、前記シェイピングエア吐出部から前記ベース塗装ベルガンの回転軸の回転方向に対して逆方向に傾斜する方向にシェイピングエアを吐出させ、前記ベルカップから吐出させた前記塗料を前記シェイピングエアと衝突させることで微粒子化させて、前記ワークを塗装するベース塗装工程と、前記塗料はクリア塗料であって、前記ベース塗装工程の後、前記シェイピングエア吐出部から前記クリア塗装ベルガンの回転軸と略平行、又は該回転軸の回転方向に対して同方向に傾斜する方向にシェイピングエアを吐出させ、前記ベルカップから吐出された前記塗料を前記シェイピングエアと衝突させることで微粒子化させて、前記ワークを塗装するクリア塗装工程と、を有することを特徴とする。 The coating method according to the present invention includes a bell cup that rotates in a certain direction and discharges paint from the inside, and is provided annularly on the base end side with respect to the outer edge of the bell cup, toward the outer edge or the vicinity thereof. In the coating method in which the workpiece is sequentially applied to the workpiece by the base paint bell gun and the clear paint bell gun each having a shaping air discharge portion that discharges the shaping air, the paint is a base paint, and from the shaping air discharge portion The shaping air is discharged in a direction inclined in the direction opposite to the rotation direction of the rotation axis of the base paint bell gun, and the paint discharged from the bell cup is made fine by colliding with the shaping air, A base coating process for painting a workpiece, and the paint is a clear paint, and after the base coating process, The shaping air is discharged from the shaping cup by discharging shaping air in a direction substantially parallel to the rotation axis of the clear paint bell gun or in a direction inclined in the same direction with respect to the rotation direction of the rotation axis. A clear coating step of coating the workpiece by making the particles fine by colliding with the shaping air.
これによって、上述したベース塗装工程及びクリア塗装工程の効果を有したまま、中塗り塗装工程を省略することで、量産工程全体として効率的な運用が可能となる。 As a result, by omitting the intermediate coating process while having the effects of the base coating process and the clear coating process described above, it is possible to efficiently operate the entire mass production process.
この場合、前記クリア塗装ベルガンは、前記ベルカップと同軸上の外側リング、及び内側リングを有し、前記シェイピングエア吐出部は、前記外側リングと前記内側リングとの間に形成されるスリットにするとよい。 In this case, the clear paint bell gun has an outer ring and an inner ring that are coaxial with the bell cup, and the shaping air discharge part is a slit formed between the outer ring and the inner ring. Good.
これによって、クリア塗装ベルガンでは、スリットが外側リングの全周にわたって形成されるために、シェイピングエアが均一に吐出される。よって、クリア塗装ベルガンの構造として、ベルカップと外側リング間の距離を短くしても、シェイピングエアと塗料を均一に衝突させることができる。また、シェイピングエアが均一に吐出されることで、クリア塗装ベルガンの外部からの汚れの進入を軽減することが可能となる。結果、塗料が汚れとしてベルカップに付着する量を抑制でき、ベルカップの洗浄頻度を減少させることができる。また、該距離が短いことから、ベルガンがコンパクトになる。 Thereby, in the clear paint bell gun, the slit is formed over the entire circumference of the outer ring, so that shaping air is uniformly discharged. Therefore, as a structure of the clear paint bell gun, even if the distance between the bell cup and the outer ring is shortened, the shaping air and the paint can collide uniformly. In addition, since the shaping air is discharged uniformly, it is possible to reduce the entry of dirt from the outside of the clear paint bell gun. As a result, the amount of paint adhering to the bell cup as dirt can be suppressed, and the cleaning frequency of the bell cup can be reduced. Further, since the distance is short, the bell gun becomes compact.
前記ベース塗装工程における前記シェイピングエアと前記ベルカップとの相対速度を、前記クリア塗装工程における前記シェイピングエアと前記ベルカップとの相対速度より速くするとよい。 The relative speed between the shaping air and the bell cup in the base coating process may be higher than the relative speed between the shaping air and the bell cup in the clear coating process.
これによって、色の再現性を優先するベース塗装工程において、塗料に対するシェイピングエアの相対速度を高めることでき、前記クリア塗装工程と比べ、塗料の微粒子化を促進させることが可能となる。 This makes it possible to increase the relative speed of the shaping air with respect to the paint in the base painting process that prioritizes color reproducibility, and to promote the formation of fine particles in the paint as compared with the clear painting process.
前記ベース塗装ベルガンは、前記ベルカップと同軸上の筐体を有し、前記シェイピングエア吐出部は、前記筐体の端面において環状に配列され、前記ベース塗装ベルガンの回転軸の回転方向に対して逆方向に傾斜した複数のエア吐出孔にするとよい。 The base coating bell gun has a casing coaxial with the bell cup, and the shaping air discharge portions are arranged in an annular shape on an end surface of the casing, and the rotation direction of the rotation axis of the base coating bell gun is A plurality of air discharge holes inclined in the reverse direction may be used.
これによって、色の再現性を優先するベース塗装工程において、塗料に対するシェイピングエアの相対速度を高めることでき、ワークへ塗着するのに必要な運動エネルギーが確保可能な塗料粒子の大きさを維持しつつ、十分な塗料の微粒子化が可能となる。 As a result, in the base painting process that prioritizes color reproducibility, the relative speed of the shaping air to the paint can be increased, and the size of the paint particles that can secure the kinetic energy necessary for application to the workpiece is maintained. However, it is possible to make the paint sufficiently fine.
本発明に係る塗装方法によれば、中塗り塗装工程及びクリア塗装工程では、塗着効率が低下しない程度に適度な塗料の微粒子化が可能となり、塗装効率が向上する。中塗り塗装工程及びクリア塗装工程では色の再現性に与える影響は小さく、塗着効率を優先し、ベース塗装工程とは異なる塗装手段によって塗装する。製品の色彩を決定するベース塗装工程では、ワークへ塗着するのに必要な運動エネルギーが確保可能な塗料粒子の大きさを維持しつつ、塗料が十分に微粒子化され、色の再現性が維持される。従って、最終製品としての色の再現性を維持しながら、しかも塗装工程全体としての効率を向上させることができる。 According to the coating method according to the present invention, in the intermediate coating step and the clear coating step, it is possible to finely form the coating material to such an extent that the coating efficiency does not decrease, and the coating efficiency is improved. In the intermediate coating process and the clear coating process, the effect on the color reproducibility is small, giving priority to the coating efficiency, and is applied by a coating means different from the base coating process. In the base coating process that determines the color of the product, the paint particles are sufficiently finely divided and the color reproducibility is maintained, while maintaining the size of the paint particles that can secure the kinetic energy required for application to the workpiece. Is done. Therefore, the efficiency of the entire coating process can be improved while maintaining the reproducibility of the color as the final product.
以下、本発明に係る塗装方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１０を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the coating method according to the present invention will be described and described with reference to FIGS.
図１に示すように、本実施の形態に係る塗装方法は、車両であるワーク１０に対して、中塗り塗装ベルガン１２ａ、ベース塗装ベルガン１２ｂ、及びクリア塗装ベルガン１２ｃを有する塗装ロボット１４にて、シェイピングエア１６と、塗料１８である中塗り塗料１８ａ、ベース塗料１８ｂ、及びクリア塗料１８ｃとを用いて塗装を行う。図１においては、代表的に１つの工程における塗装ステーションだけを示しているが、後述（図６参照）するようにワーク１０に対しては、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、クリア塗装工程によって順に塗装を行い、その間に焼付け工程及び予備加熱工程等を有する。各工程は搬送ラインで接続された別ステーションで行われる。
As shown in FIG. 1, the painting method according to the present embodiment is performed by a
中塗り塗装工程では、中塗り塗料１８ａを用いて中塗り塗装ベルガン１２ａによって塗装を行い、ベース塗装工程では、ベース塗料１８ｂを用いてベース塗装ベルガン１２ｂによって塗装を行い、クリア塗装工程では、クリア塗料１８ｃを用いてクリア塗装ベルガン１２ｃによって塗装を行う。中塗り塗装ベルガン１２ａ、ベース塗装ベルガン１２ｂ、及びクリア塗装ベルガン１２ｃは塗装ロボット１４のティーチング動作によって、ワーク１０の表面に対して所定の距離を保って移動しながら塗料を吹き付けて塗装を行う。これらの一連の塗装工程では、基本的には静電塗装を行うが、設計条件によってはそれ以外の吹き付け塗装としてもよい。なお、中塗り塗装ベルガン１２ａ、ベース塗装ベルガン１２ｂ、及びクリア塗装ベルガン１２ｃの各名称は、説明の便宜上、区別しているものである。
In the intermediate coating process, the
また、中塗り塗装ベルガン１２ａとクリア塗装ベルガン１２ｃは、同じ構成要素を有しているため、中塗り塗装ベルガン１２ａの構成要素の説明をもって、クリア塗装ベルガン１２ｃの説明を省略する。
Further, since the intermediate
図２に示すように、中塗り塗装ベルガン１２ａは、本体２０を備え、該本体２０には回転軸２２が突設されている。説明の便宜上、回転軸２２における中塗り塗装ベルガン１２ａの基端側をＸ方向、中塗り塗装ベルガン１２ａの先端側をＹ方向とする。
As shown in FIG. 2, the intermediate
本体２０のＹ方向端中央部には、回転軸２２が突設されている。本体２０のＹ方向端外周には外側リング２４が螺着されている。該外側リング２４の内側に、内側リング２６が挿嵌され、前記外側リング２４と前記内側リング２６との隙間には、エアチャンバ２８及びシェイピングエア吐出部３０であるスリット３０ａが形成されている。
A
回転軸２２は、中空部である塗料供給路３２を有し、ベルカップ３６に軸通している。また、回転軸２２は、本体２０から供給される圧縮空気によって回転し、連動して、ベルカップ３６も回転している。
The rotating
塗料供給路３２は、本体２０のＹ方向端より回転軸２２方向（Ｘ−Ｙ方向）に延在し、Ｙ方向端部には、塗料チャンバ３４が設けられている。塗料１８は、塗料供給路３２を介して、本体２０から塗料チャンバ３４へ供給される。
The
塗料チャンバ３４は、塗料１８の充填効率を高めるのと同時に、塗料１８を均一化させて塗料吐出孔３８へ送ることができる。塗料チャンバ３４のＹ方向端面には、複数（例えば、１２個）の塗料吐出孔３８が環状に配列され、塗料チャンバ３４とベルカップ３６とを接続している。塗料チャンバ３４に充填された塗料１８は、複数の塗料吐出孔３８を介してベルカップ３６へ供給される。
The
ベルカップ３６は、ベル形状で、Ｙ方向に向かって拡開している。また、ベルカップ３６のＹ方向端部は、外側リング２４のＹ方向端部よりも距離Ｈ１（図２参照）だけ突出している。塗料チャンバ３４より供給された塗料１８は、回転軸２２の回転によって生じる遠心力を受けて、ベルカップ３６の外縁方向へ吐出されることとなる。
The
外側リング２４は、Ｙ方向より平面視すると、ベルカップ３６と同軸の円形状である。外側リング２４のＹ方向端部は、内側リング２６よりもややＹ方向に位置している。
The
内側リング２６には、中空部として略回転軸２２方向（Ｘ−Ｙ方向）に延在し、シェイピングエア１６を供給する複数（例えば、３０個）のシェイピングエア供給路４０が穿設されている。本体２０より供給されたシェイピングエア１６は、シェイピングエア供給路４０、エアチャンバ２８の順に経由して、スリット３０ａに供給される。
The
エアチャンバ２８は、スリット３０ａより体積のある空間であり、本体２０より供給されるシェイピングエア１６をスリット３０ａへ吐出する前に一時的に保管すると同時に、複数のシェイピングエア供給路４０から供給されるシェイピングエア１６を均一化させることができる。
The
シェイピングエア吐出部３０であるスリット３０ａは、外側リング２４内周と、内側リング２６外周との間に形成された環状の細い隙間で（図３参照）、略回転軸２２方向（Ｘ−Ｙ方向）に延在する。スリット３０ａが、外側リング２４の内周全体にわたって形成されるために、シェイピングエア１６が均一に吐出される。よって、中塗り塗装ベルガン１２ａの構造として、ベルカップ３６と外側リング２４におけるＹ方向端部間の距離Ｈ１（図２参照）を短くしても、シェイピングエア１６と塗料１８を均一に衝突させることができる。また、シェイピングエア１６が均一に吐出され、前記距離Ｈ１の短い構造を中塗り塗装ベルガン１２ａが有することによって、中塗り塗装ベルガン１２ａの外部から侵入する汚れの量を減少させることができ、汚れが塗料１８に与える影響を抑制することができる。結果、汚れがベルカップ３６に付着する量を抑制できることで、ベルカップ３６の洗浄頻度を低減させることが可能となる。また、該距離が短いことから、中塗り塗装ベルガン１２ａはコンパクトになる。
The
次に、ベース塗装ベルガン１２ｂの構成について説明する。ベース塗装ベルガン１２ｂについて、中塗り塗装ベルガン１２ａの構成要素と同じ構成要素については同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
Next, the configuration of the base
図４に示すように、ベース塗装ベルガン１２ｂは、本体２０を備え、該本体２０のＹ方向端外周には筐体４２が螺着されている。
As shown in FIG. 4, the base
ベルカップ３６のＹ方向端部は、筐体４２のＹ方向端部よりも距離Ｈ２だけ突出している（図４参照）。
The Y-direction end of the
筐体４２は、Ｙ方向より平面視すると、ベルカップ３６と同軸の円形状である（図５参照）。筐体４２の外周部には、シェイピングエア吐出部３０である複数（例えば、４０個）のエア吐出孔３０ｂと、エアチャンバ２８と、シェイピングエア供給路４０とが穿設されており、本体２０より供給されたシェイピングエア１６は、シェイピングエア供給路４０、エアチャンバ２８の順に経由して、複数のエア吐出孔３０ｂに供給される。
The
エア吐出孔３０ｂは、回転軸２２の回転方向に対して逆方向に傾斜して設けられ、Ｙ方向より平面視すると、筐体４２の端面において環状に配列されている。エア吐出孔３０ｂを傾けて設けることによって、色の再現性が優先される塗装工程において、塗料１８に対するシェイピングエア１６の相対速度を高めることでき、十分な塗料の微粒子化が可能となる。
The air discharge holes 30b are provided so as to be inclined in the reverse direction with respect to the rotation direction of the
ベルカップ３６のＹ方向端部と筐体４２のＹ方向端部との距離Ｈ２は、前記の距離Ｈ１より適度に大きく設定されており、不連続な複数のエア吐出孔３０ｂから吐出されたシェイピングエア１６は、吐出時には各エア吐出孔３０ｂに分かれて不連続であるが、ベルカップ３６のＹ方向端部に達するまでには適度に拡散してほとんど均一となっており、塗料１８に対して好適な状態で衝突する。
A distance H2 between the Y-direction end of the
以上のような基本的構成を有した中塗り塗装ベルガン１２ａ、ベース塗装ベルガン１２ｂ、及びクリア塗装ベルガン１２ｃを用いて、中塗り塗装工程、ベース塗装工程、及びクリア塗装工程を含む塗装ラインにおいてワーク１０に対して塗装をする塗装方法について、図６を参照しながら説明する。
Using the intermediate
ステップＳ１、すなわち、中塗り塗装工程において、前処理として電着塗装した後、該電着塗装を定着させるために焼付け作業を行ったワーク１０と、中塗り塗装ベルガン１２ａと、中塗り塗料１８ａを準備する。中塗り塗装工程で施される中塗り塗装は、塗装面の平滑性確保及び防錆等が主な目的で、後述するベース塗装によって覆われ、製品として外側からは視認されなくなるため、色の再現性に与える影響は小さく、塗着効率が優先する。従って、中塗り塗装工程では、塗着効率が低下しない程度に塗料を適度に微粒子化するにとどめ、塗装効率を向上させる。
In step S1, that is, in the intermediate coating process, after the electrodeposition coating is performed as a pretreatment, the
中塗り塗料１８ａは、本体２０から塗料供給路３２、塗料チャンバ３４の順に経由して、複数の塗料吐出孔３８よりベルカップ３６へ射出される。中塗り塗料１８ａは、回転軸２２の回転によって生じる遠心力でベルカップ３６の外縁側へ飛散する。回転軸２２及びベルカップ３６は、図７に示すように、Ｙ方向からＸ方向に見た場合、反時計回りに回転している。
The
シェイピングエア１６は、本体２０からシェイピングエア供給路４０、エアチャンバ２８の順に経由して、スリット３０ａより吐出される。この際、スリット３０ａは、略回転軸２２方向（Ｘ−Ｙ方向）に延在するため、シェイピングエア１６は略Ｙ方向へ吐出する（図７参照）。
The shaping
よって、ベルカップ３６の外縁側へ飛散した中塗り塗料１８ａと、略Ｙ方向へ吐出したシェイピングエア１６とは、スリット３０ａの略Ｙ方向上で衝突し、結果、中塗り塗料１８ａは塗料チャンバ３４から射出された時より適度に小さな粒子を形成し、ワーク１０に塗着する。この粒子は塗着効率が低下しない程度の大きさになる。
Therefore, the
中塗り塗装工程では、塗装ロボット１４の動作によって中塗り塗装ベルガン１２ａをワーク１０から所定の距離を保ちながら所定の速度で移動させる。このとき、中塗り塗装ベルガン１２ａによる塗着効率は高いことから、塗装ロボット１４による移動速度を適度に速くすることができ中塗り塗装工程を短時間で終了させることができる。
In the intermediate coating process, the intermediate
なお、中塗り塗装工程（及びクリア塗装工程）では、塗着効率を優先させていることから、塗料の粒子はベース塗装工程における粒子よりは大きくしているが、前記の通り中塗り塗装ベルガン１２ａ（及びクリア塗装ベルガン１２ｃ）では、塗料はスリット３０ａから均一に吐出されていることから、塗りむらがなく、色の再現性も相当に高い。
In the intermediate coating process (and clear coating process), since the coating efficiency is given priority, the particles of the paint are made larger than the particles in the base coating process. In (and the clear
ステップＳ２、すなわち、焼付け工程において、ワーク１０に対して、中塗り塗料１８ａの定着を目的とした焼付け作業を行う。
In step S2, that is, in the baking process, a baking operation for fixing the
次いで、ステップＳ３、すなわち、ベース塗装工程において、ワーク１０と、ベース塗装ベルガン１２ｂと、ベース塗料１８ｂを準備する。該ベース塗装工程は、製品の色彩を決定する工程のため、色の再現性が優先され、ワーク１０へ塗着するのに必要な運動エネルギーが確保可能な塗料粒子の大きさを維持しつつ、塗料を十分に微粒子化する。
Next, in step S3, that is, in the base coating process, the
ベース塗料１８ｂは、本体２０から塗料供給路３２、塗料チャンバ３４、複数の塗料吐出孔３８の順に経由して、ベルカップ３６へ射出される。ベース塗料１８ｂは、回転軸２２の回転によって生じる遠心力でベルカップ３６の外縁側へ飛散する。回転軸２２及びベルカップ３６は、図８に示すように、Ｙ方向からＸ方向に見た場合、反時計回りに回転している。
The
シェイピングエア１６は、本体２０からシェイピングエア供給路４０、エアチャンバ２８の順に経由して、複数のエア吐出孔３０ｂより吐出される。複数のエア吐出孔３０ｂは、回転軸２２の回転方向に対して逆方向に傾斜して設けられているため、シェイピングエア１６も同様に、回転軸２２の回転方向に対して逆方向に傾斜する方向に吐出する（図８参照）。
The shaping
よって、ベルカップ３６の外縁側へ拡散したベース塗料１８ｂと、回転軸２２の回転方向に対して逆方向に傾斜する方向に吐出したシェイピングエア１６とは、エア吐出孔３０ｂの延長線上周辺で衝突し、結果、ベース塗料１８ｂは回転軸２２から射出された時より小さな粒子を形成し、ワーク１０へと塗着する。シェイピングエア１６とベース塗料１８ｂとの衝突時の相対速度は、ステップＳ１、すなわち、中塗り塗装工程におけるシェイピングエア１６と中塗り塗料１８ａとの衝突時の相対速度よりも速くなる。これは、複数のエア吐出孔３０ｂが、回転軸２２の回転方向に対して逆方向に傾斜して設けられているためである。よって、ワーク１０へ塗着するのに必要な運動エネルギーが確保可能なベース塗料１８ｂ粒子の大きさを維持しつつ、ベース塗料１８ｂの微粒子化が促進され、色の再現性が高く維持されるように十分に小さいベース塗料粒子を形成することが可能となる。
Therefore, the
ベース塗装工程では、塗装ロボット１４の動作によってベース塗装ベルガン１２ｂをワーク１０から所定の距離に保ちながら所定の速度で移動させる。このとき、ベース塗装ベルガン１２ｂによる色の再現性を維持させるために塗装ロボット１４による移動速度を適度に遅くするとよい。
In the base coating process, the base
ステップＳ４、すなわち、予備加熱工程において、ワーク１０に対して、ベース塗料１８ｂに含まれる水分を蒸発させることを目的とした予備加熱作業を行う。なお、ベース塗料１８ｂが溶剤塗料である場合、溶剤は揮発するので、本工程は省略してもよい。
In step S4, that is, in the preheating step, a preheating operation is performed on the
次いで、ステップＳ５、すなわち、クリア塗装工程において、ワーク１０と、クリア塗装ベルガン１２ｃと、クリア塗料１８ｃを準備する。クリア塗装工程で施されるクリア塗装は、ベース塗装を保護する透明膜となることから、色の再現性としての色彩に対する影響は小さく、塗着効率を優先する。従って、クリア塗料１８ｃの粒子は塗着効率が低下しない程度の大きさにとどめる。
Next, in step S5, that is, in the clear painting process, the
このステップＳ５では、ステップＳ１、すなわち、中塗り塗装工程と同様の作業を行うが、中塗り塗料１８ａの代わりにクリア塗料１８ｃを用いて、該クリア塗料１８ｃをワーク１０に塗着させる。ステップＳ５においては、塗料の粒子が過度に小さくないことから、ステップＳ１と同様に高効率の塗装が行われる。
In step S5, the same operation as in step S1, that is, the intermediate coating process, is performed, but the
ステップＳ６、すなわち、焼付け工程において、ステップＳ２と同様に焼付け作業を行う。 In step S6, that is, in the baking process, the baking operation is performed in the same manner as in step S2.
これによって、図６に示す塗装方法に係る一連の塗装が終了する。 Thereby, a series of painting according to the painting method shown in FIG. 6 is completed.
中塗り塗装ベルガン１２ａ及び（又は）クリア塗装ベルガン１２ｃの変形例としては、ベース塗装ベルガン１２ｂと同様の構造を有してもよい。この場合、ステップＳ１及び（又は）ステップＳ５は、回転軸２２及びベルカップ３６の回転方向を、Ｙ方向からＸ方向に見た場合、時計回りにさせるとよい。これによって、シェイピングエアと塗料との衝突時の相対速度を、上述した実施の形態におけるステップＳ１及び（又は）ステップＳ５と比べて減少させることができ、塗料の微粒子化を適度に抑制することができる。
As a modified example of the intermediate
別の変形例としては、図９に示すように、上述した塗装方法におけるステップＳ１及びＳ２、すなわち中塗り塗装工程及びその後の焼付け工程を省略してもよい。よって、図９に示した、ステップＳ１０１であるベース塗装工程の前に、前処理として電着塗装した後、該電着塗装を定着させるために焼付け作業を行ったワーク１０と、ベース塗装ベルガン１２ｂと、塗料１８であるベース塗料１８ｂを準備することとなる。
As another modification example, as shown in FIG. 9, steps S1 and S2 in the above-described coating method, that is, the intermediate coating process and the subsequent baking process may be omitted. Therefore, before the base coating process shown in FIG. 9, after the electrodeposition coating as a pretreatment, the
次に、本実施の形態に係る塗装方法による色の再現性と塗着効率を確認するために行った実験結果を図１０に示す。 Next, FIG. 10 shows the results of an experiment conducted for confirming the color reproducibility and the coating efficiency by the coating method according to the present embodiment.
図１０において、シェイピングエア吐出部が、ベース塗装ベルガンのように吐出孔が回転軸の回転方向に対して逆方向に傾斜する構造を有した場合を●印で示し、中塗り塗装ベルガン及びクリア塗装ベルガンのようにスリットを有した構造の場合を◆印で示し、前記の変形例のように吐出孔が回転軸の回転方向に対して同方向に傾斜する構造を有した場合を■印で示す。図１０の縦軸は、色の再現性確認のため、色彩の指標の一つである明度を示す。図１０の横軸は、シェイピングエアと塗料とが衝突する時のベルカップ周方向における相対速度を示す。 In FIG. 10, the case where the shaping air discharge part has a structure in which the discharge hole is inclined in the opposite direction to the rotation direction of the rotating shaft, as in the base paint bell gun, is indicated by ●, and the intermediate paint bell gun and clear paint The case of a structure having a slit such as a bell gun is indicated by ♦, and the case of having a structure in which the discharge hole is inclined in the same direction with respect to the rotation direction of the rotating shaft as in the above-described modification is indicated by ■. . The vertical axis in FIG. 10 indicates lightness, which is one of color indexes, for confirming color reproducibility. The horizontal axis in FIG. 10 indicates the relative velocity in the circumferential direction of the bell cup when the shaping air and the paint collide.
ベース塗装ベルガンを使用する場合、前記相対速度はＶ１ｍ／ｓであり、その際の明度は相当に高くなっており、塗着効率は概ね７０％程度である。また、中塗り塗装ベルガン及びクリア塗装ベルガンを使用した場合、前記相対速度はＶ２（Ｖ２＜Ｖ１）ｍ／ｓであり、その際の明度はやや低くなっており、塗着効率は概ね８０％程度である。さらにまた、変形例のように、吐出孔を回転軸の回転方向と同方向に傾斜して設けた場合、前記相対速度はＶ３（Ｖ３＜Ｖ２）ｍ／ｓであり、その際の明度はさらに低くなっている。なお、この場合の明度は、エックスライト株式会社製ＭＡ６８の測色計を用いて、正反射から１５度ずらした角度において測定したものである。 When a base coating bell gun is used, the relative speed is V1 m / s, the brightness at that time is considerably high, and the coating efficiency is about 70%. In addition, when using an intermediate coating bell gun and a clear coating bell gun, the relative speed is V2 (V2 <V1) m / s, the brightness at that time is slightly low, and the coating efficiency is about 80%. It is. Furthermore, when the discharge hole is inclined in the same direction as the rotation direction of the rotation shaft as in the modification, the relative speed is V3 (V3 <V2) m / s, and the brightness at that time is further It is low. In addition, the brightness in this case is measured at an angle shifted by 15 degrees from regular reflection using a colorimeter of MA68 manufactured by X-Rite Co., Ltd.
図１０の実験結果からも明らかなように、シェイピングエアと塗料とが衝突する相対速度が速い場合には、●印で示すように色の再現性としての明度を高くすることができるとともに、衝突する相対速度を低くすると塗着効率を向上させることができる。 As is clear from the experimental results of FIG. 10, when the relative velocity at which the shaping air and the paint collide is high, the lightness as color reproducibility can be increased as shown by the mark ●, and the collision When the relative speed of the coating is lowered, the coating efficiency can be improved.
上述したように、本実施の形態に係る塗装方法によれば、中塗り塗装工程及びクリア塗装工程では、塗着効率が低下しない程度に塗料を適度に微粒子化するにとどめ、塗装効率を向上させる。中塗り塗装工程で施される中塗り塗装は、その後のベース塗装によって覆われることから視認されず、色の再現性に与える影響は小さく、塗着効率を優先する。また、クリア塗装工程で施されるクリア塗装は、ベース塗装を保護する透明膜となることから、色の再現性としての色彩に対する影響は小さく、塗着効率を優先する。 As described above, according to the coating method according to the present embodiment, in the intermediate coating process and the clear coating process, the coating efficiency is improved by reducing the coating material to an appropriate level so that the coating efficiency does not decrease. . The intermediate coating applied in the intermediate coating process is not visually recognized because it is covered by the subsequent base coating, has little influence on color reproducibility, and prioritizes the coating efficiency. In addition, the clear coating performed in the clear coating process is a transparent film that protects the base coating, and therefore, the color reproducibility has little influence on the color, and priority is given to the coating efficiency.
製品の色彩を決定するベース塗装工程では、衝突時におけるベース塗料１８ｂに対するシェイピングエア１６の相対速度が高くなり、ワーク１０へ塗着するのに必要な運動エネルギーが確保可能なベース塗料１８ｂ粒子の大きさを維持しつつ、ベース塗料１８ｂが十分に微粒子化され、色の再現性が維持される。従って、最終製品としてのワーク１０の色の再現性を維持しながら、しかも塗装工程全体としての効率を向上させることができる。
In the base coating process for determining the color of the product, the relative velocity of the shaping
本発明に係る塗装方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成乃至工程を採り得ることはもちろんである。 The coating method according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations and processes can be adopted without departing from the gist of the present invention.
１０…ワーク １２…ベルガン
１２ａ…中塗り塗装ベルガン １２ｂ…ベース塗装ベルガン
１２ｃ…クリア塗装ベルガン １４…塗装ロボット
１６…シェイピングエア １８…塗料
１８ａ…中塗り塗料 １８ｂ…ベース塗料
１８ｃ…クリア塗料 ２０…本体
２２…回転軸 ２４…外側リング
２６…内側リング ２８…エアチャンバ
３０…シェイピングエア吐出部 ３０ａ…スリット
３０ｂ…エア吐出孔 ３２…塗料供給路
３４…塗料チャンバ ３６…ベルカップ
３８…塗料吐出孔 ４０…シェイピングエア供給路
４２…筐体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記塗料は中塗り塗料であって、前記シェイピングエア吐出部から前記中塗り塗装ベルガンの回転軸と略平行、又は該回転軸の回転方向に対して同方向に傾斜する方向にシェイピングエアを吐出させ、前記ベルカップから吐出された前記塗料を前記シェイピングエアと衝突させることで微粒子化させて、前記ワークを塗装する中塗り塗装工程と、
前記塗料はベース塗料であって、前記中塗り塗装工程の後、前記シェイピングエア吐出部から前記ベース塗装ベルガンの回転軸の回転方向に対して逆方向に傾斜する方向にシェイピングエアを吐出させ、前記ベルカップから吐出させた前記塗料を前記シェイピングエアと衝突させることで微粒子化させて、前記ワークを塗装するベース塗装工程と、
前記塗料はクリア塗料であって、前記ベース塗装工程の後、前記シェイピングエア吐出部から前記クリア塗装ベルガンの回転軸と略平行、又は該回転軸の回転方向に対して同方向に傾斜する方向にシェイピングエアを吐出させ、前記ベルカップから吐出された前記塗料を前記シェイピングエアと衝突させることで微粒子化させて、前記ワークを塗装するクリア塗装工程と、
を有し、
前記中塗り塗装ベルガン及び前記クリア塗装ベルガンの前記シェイピングエアの吐出方向よりも前記ベルカップの回転方向に対し逆方向に傾斜した方向に前記シェイピングエアを吐出する前記ベース塗装ベルガンを用いることで、前記ベース塗装工程における前記シェイピングエアと前記ベルカップとの相対速度が、前記中塗り塗装工程及び前記クリア塗装工程における前記シェイピングエアと前記ベルカップとの相対速度より速いこと
を特徴とする塗装方法。 A bell cup that rotates in a certain direction and discharges paint from the inside, and a shaping air that is provided annularly on the base end side of the outer edge of the bell cup and discharges shaping air toward the outer edge or the vicinity thereof In the painting method that sequentially coats the workpiece with an intermediate coating bell gun, base coating bell gun, and clear coating bell gun each having a discharge part,
The coating material is an intermediate coating material, and discharges shaping air from the shaping air discharge section in a direction substantially parallel to the rotation axis of the intermediate coating bell gun or inclined in the same direction as the rotation direction of the rotation shaft. An intermediate coating step of coating the workpiece by making the paint discharged from the bell cup finer by colliding with the shaping air;
The paint is a base paint, and after the intermediate coating step, the shaping air is discharged from the shaping air discharge portion in a direction inclined in the direction opposite to the rotation direction of the rotation axis of the base paint bell gun, A base coating step of coating the workpiece by making the paint discharged from a bell cup collide with the shaping air to form fine particles;
The paint is a clear paint, and after the base painting process, in a direction that is substantially parallel to the rotation axis of the clear painting bell gun from the shaping air discharge portion or in the same direction as the rotation direction of the rotation axis. A clear coating step of discharging the shaping air, making the paint discharged from the bell cup finer by colliding with the shaping air, and coating the workpiece;
I have a,
By using the base coating bell gun that discharges the shaping air in a direction inclined in the direction opposite to the rotation direction of the bell cup from the discharging direction of the shaping air of the intermediate coating bell gun and the clear coating bell gun, A coating method, wherein a relative speed between the shaping air and the bell cup in a base coating process is faster than a relative speed between the shaping air and the bell cup in the intermediate coating process and the clear coating process .
前記中塗り塗装ベルガン及びクリア塗装ベルガンは、それぞれ、前記ベルカップと同軸上の外側リング、及び内側リングを有し、
前記シェイピングエア吐出部は、前記外側リングと前記内側リングとの間に形成されるスリットであること
を特徴とする塗装方法。 The coating method according to claim 1,
The intermediate coating bell gun and the clear coating bell gun each have an outer ring and an inner ring that are coaxial with the bell cup,
The coating method, wherein the shaping air discharge part is a slit formed between the outer ring and the inner ring.
前記ベース塗装ベルガンは、前記ベルカップと同軸上の筐体を有し、
前記シェイピングエア吐出部は、前記筐体の端面において環状に配列され、前記ベース塗装ベルガンの回転軸の回転方向に対して逆方向に傾斜した複数のエア吐出孔であること
を特徴とする塗装方法。 In the coating method according to claim 1 or 2 ,
The base paint bell gun has a casing coaxial with the bell cup,
The shaping air discharge section is a plurality of air discharge holes arranged in an annular shape on the end face of the casing and inclined in the reverse direction with respect to the rotation direction of the rotation shaft of the base coating bell gun. .
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