JP2007144241A - 車両の塗装方法及び塗装ライン - Google Patents

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Abstract

【課題】高分子材の装着作業にともなって発生するごみ等が塗膜中に混入することを防止するとともに、保護層形成材を短時間で乾燥させる。
【解決手段】車両12の塗装ライン10は、中塗工程を行うステーションS3及び上塗工程を行うステーションS6、S7の下流側に焼き付け乾燥工程を行うステーションS8が設けられている。さらに下流側には、順に、塗装面に保護層形成材を塗布する塗布工程を行うステーションS9と、シーリング材によって板の合わせ目を塞ぐシーリングステーションS10と、瀝青質シートを車両の所定位置に装着するシート装着ステーションS12と、瀝青質シートを融着させるとともにシーリング材及び保護層形成材を乾燥させる加熱工程を行うステーションS14が設けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両の塗装方法及び塗装ラインに関し、特に、加熱により融着するシートや乾燥固化するシーリング材等の高分子材を車両の所定位置に装着する工程及びステーションを有する車両の塗装方法及び塗装ラインに関する。
車両の製造時における塗装工程では所定の塗装処理を行った後に焼き付け乾燥工程を経て塗膜を硬化させている。また、車両には種々の高分子材が設けられている。このような高分子材として、例えば、フロアやダッシュボードには防振や防音等を目的として瀝青質シート(又はゴム質シート)や、鋼板合わせ目を塞ぐシーリング材等が挙げられる。瀝青質シートは加熱により融着し、シーリング材は乾燥固化することにより車両に取着される。
特許文献1には、瀝青質シートを車両の所定位置に装着した後に焼き付け乾燥工程を行い、塗膜の硬化と瀝青質シートの融着とを同時に行う例が開示されている。
一方、焼き付け塗装を行って硬化した塗膜は化学的に安定しており劣化はほとんどないが、製造後の長時間の保管及び搬送の間には、車両外表面における複数の塗装層のうち表面層の品質が多少侵されるおそれがある。本出願人は、このような事態を防ぐため、剥離性保護層を形成する保護層形成材(ストリッパブルペイントとも呼ばれる)を塗装部に塗布する好適な塗布システムを特許文献2において提案している。
保護層形成材は液状ラップ材であって、塗布して乾燥させることにより剥離性保護層が形成され、粉塵、金属粉、塩分、油分、酸、直射日光等から車両の塗装部を化学的及び物理的に保護することができる。また、除去する際には容易に剥離させることができるとともに、通常の保管時には自然に剥離してしまうことがない。
特公昭62−16709号公報 特開2004−216365号公報
ところで、前記特許文献1の方法において、高分子材を車両の所定位置に装着する工程では上塗り塗料が未乾燥の状態であることから、高分子材の装着作業にともなって発生するごみ、塵、粉末等が未乾燥の塗料に付着する場合がある。具体的には、高分子材自体の一部がごみ等となって飛散して塗料に付着する場合や、装着作業を行う作業員の衣類、毛髪等の一部が塗料に付着する場合が挙げられる。このようなごみ等は、焼き付け乾燥工程において塗膜中に残って固定されてしまうため、その後の検査工程で綿密に検査を行って見つけ出し、所定の補修を行う必要がある。つまり、形成された上塗り塗膜をごみの周りだけでなく、色むらが発生しないように広く削り、再塗装及び焼き付けを行う必要があり、作業員の負担も大きい。
高分子材の装着作業を焼き付け乾燥工程の後に行えば上記の不都合は発生しないが、高分子材を融着するための専用の加熱工程が別途必要となることから、作業時間、加熱工程のスペース及び加熱に要するエネルギーが余計に要し、非効率である。
一方、保護層形成材は、自然乾燥させることによっても良質な保護膜を形成することができるが、自然乾燥には長時間を要するために車両製造上の効率がよくない。具体的には、乾燥するまでの間、車両に不用意に触れることがないように所定の保管スペースを設ける必要があるとともに、実質的な車両製造時間の増大を招く。
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、シートやシーリング材等の高分子材の装着作業及び塗布作業にともなって発生するごみ等が塗膜中に混入することを防止するとともに、保護層形成材を短時間で乾燥させることのできる車両の塗装方法及び塗装ラインを提供することを目的とする。
本発明に係る車両の塗装方法は、車両製造時における車両の塗装方法において、上塗り塗装の後に行う焼き付け乾燥工程と、前記焼き付け乾燥工程の後に、加熱により融着する防音又は防振シートを車両の所定位置に装着するシート装着工程と、上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した面に保護層形成材を塗布する塗布工程と、装着された前記防音又は防振シートを加熱して融着させるとともに前記保護層形成材を加熱して乾燥させる加熱工程とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る車両の塗装方法は、車両製造時における車両の塗装方法において、上塗り塗装の後に行う焼き付け乾燥工程と、前記焼き付け乾燥工程の後に、乾燥固化するシーリング材によって板の合わせ目を塞ぐシーリング工程と、上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した面に保護層形成材を塗布する塗布工程と、塗布された前記シーリング材及び前記保護層形成材を加熱して乾燥させる加熱工程とを有することを特徴とする。
このように、シート装着工程及びシーリング工程を上塗り焼き付け乾燥の後に行うことにより、シート装着及びシーリングによって発生したごみが塗装面に付着した場合であっても、この時点では塗装面は焼き付け乾燥により硬化していることから塗膜内に混入することがない。したがって、簡単な拭き取りだけですみ、塗膜を削ったり再塗装等を行う必要がない。
また、シート装着、シーリング及び保護層形成材の塗布を行った後に加熱を行うことにより、シート及びシーリング材の乾燥と保護層形成材の乾燥とを同時に行うことができる。
次に、本発明に係る塗装ラインは、車両製造の塗装時に車両を搬送する塗装ラインにおいて、上塗り塗装の後に、焼き付けを行う焼き付け乾燥ステーションと、前記焼き付け乾燥ステーションの下流側で、加熱により融着する防音又は防振シートを車両の所定位置に装着するシート装着ステーションと、上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した面に保護層形成材を塗布する塗布ステーションと、装着された前記防音又は防振シートを加熱して融着させるとともに前記保護層形成材を加熱して乾燥させる加熱ステーションとを有することを特徴とする。
また、本発明に係る塗装ラインは、車両製造の塗装時に車両を搬送する塗装ラインにおいて、上塗り塗装の後に、焼き付けを行う焼き付け乾燥ステーションと、前記焼き付け乾燥ステーションの下流側で、乾燥固化するシーリング材によって板の合わせ目を塞ぐシーリングステーションと、上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した面に保護層形成材を塗布する塗布ステーションと、塗布された前記シーリング材及び前記保護層形成材を加熱して乾燥させる加熱ステーションとを有することを特徴とする。
このように、シート装着ステーション及びシーリングステーションを焼き付け乾燥の後に行うことにより、シート装着及びシーリングによって発生したごみが塗装面に付着した場合であっても、この時点では塗装面は焼き付け乾燥により硬化していることから塗膜内に混入することがない。また、シート装着、シーリング及び保護層形成材の塗布を行った後に加熱を行うことにより、シートの融着及びシーリング材の乾燥と保護層形成材の乾燥を同時に行うことができる。
本発明に係る車両の塗装方法及び塗装ラインでは、シート装着及びシーリングに係る工程及びステーションを上塗り塗装の焼き付け乾燥の後に設けている。これにより、シート装着及びシーリングで発生したごみが塗装面に付着した場合であっても、この時点では塗装面は上塗り塗装の焼き付け乾燥により硬化していることから塗膜内に混入することがく、簡単な拭き取りだけですみ、塗膜を削ったり再塗装等を行う必要がない。また、シート装着及びシーリングに係る工程及びステーション及び保護層形成材の塗布を行った後に加熱を行うことにより、シートの融着及びシーリング材の乾燥と保護層形成材の乾燥を同時に行うことができる。これにより、それぞれの処理専用の加熱工程や加熱ステーションを設ける必要がなく、作業時間、加熱工程のスペース及び加熱に要するエネルギーが共用化され、効率的である。
さらに、保護層形成材は加熱により短時間で乾燥することから、乾燥するまでの間に保管するスペースを設けたり、実質的な車両製造時間が増大してしまうという不都合がない。
以下、本発明に係る車両の塗装方法及び塗装ラインについて実施の形態を挙げ、添付の図1〜図5を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係る塗装ライン10は車両12を製造する工場に設けられたものであって、複数の車両12を順次搬送しながら塗装を行うとともに、塗装後の塗膜を保護するために保護層形成材を塗布する。このため塗装ライン10はステーションS1〜S14を有する。なお、本実施の形態に係る車両の塗装方法は塗装ライン10の各ステーションに対応した工程を有する方法であって、以下の説明では、該方法と塗装ライン10とを兼ねて説明する。
ステーションS1は前処理工程を行うステーションであって、溶接処理が終了した車両12に対して所定の脱脂処理や化成処理を行う。化成処理では、鋼板面に化学的に安定な無機質膜を形成し、鋼板面を不活性化及び防錆化するとともに、鋼板面と塗膜の付着性を向上させる。
ステーションS2は電着工程を行うステーションであって、防錆力が高いカチオン電着塗料(例えばエポキシ樹脂を主成分とする塗料)を電着塗装する。
ステーションS3は中塗工程を行うステーションであって、所定の中塗塗料を電着塗装が施された鋼板面に対して塗装する。
ステーションS4は第1乾燥工程を行うステーションであって、中塗塗料を乾燥及び硬化させるのに適した乾燥炉が設けられており、所定温度で所定時間の加熱をする。
ステーションS5は検査工程を行うステーションであって、中塗をした塗装面に対して所定の検査を行い、傷やごみ等が存在する場合には清掃や補修を行う。この時点までに塗装面に対してごみ等が付着する要因は極めて少ないことから、検査工程の検査は簡便に行うことができる。
ステーションS6はベース塗装工程を行うステーションであって、上塗り塗料のうちベース塗料の塗装を行う。
ステーションS7はクリア塗装工程を行うステーションであって、上塗り塗料のうちクリア塗料の塗装を行う。
ステーションS8は第2乾燥工程を行うステーションであって、上塗り塗料を乾燥及び硬化させるのに適した焼き付け乾燥炉が設けられており、所定温度で所定時間の加熱を行する。
以上のステーションS1〜S8によれば、車両12の塗膜は安定して固化することから、この後にごみ等が付着した場合でも塗膜に混入してしまうことはない。
ステーションS9は保護層形成材の塗布工程を行うステーションであり、上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した塗装面(例えば、ボンネットやルーフ等)に対して保護層形成材を塗布する。
具体的には、図2に示すように、ステーションS9は、産業用の6軸関節型である3台のロボット16a、16b、16cと、システム全体の制御を行う制御部18と、保護層形成材が収容されたタンク20と、該タンク20から各ロボット16a〜16cに連通する塗布材管路22と、水供給源24からロボット16a〜16cへ水を供給する水管路26とを有する。ロボット16a〜16cはそれぞれ制御部18に接続されたロボットコントローラ28a、28b、28cによって制御される。
塗布材管路22の途中にはポンプ32が設けられており、タンク20から保護層形成材を吸い上げてロボット16a〜16cへ供給する。また、保護層形成材は、図示しないヒータと温度計とによって適温となるように制御されている。ロボット16a〜16cの先端部には、それぞれ塗布材管路22によって保護層形成材が供給されるローラ機構部34が設けられている。
保護層形成材の材料は、アクリル系コポリマ剤を主成分とするものであって、好ましくは、ガラス転移温度の異なる2種のアクリル系コポリマ部分を有するものであるとよい。保護層形成材は、水との混合割合及び温度の変化によって粘度を調整することができ、しかも、乾燥すると車両12に密着して、粉塵、金属粉、塩分、油分、酸、直射日光等から車両12の塗装部を化学的及び物理的に保護することができる。
ロボット16a〜16cの動作によれば、先端部に接続されたローラ機構部34が車両12の近傍における任意の位置に移動可能であって、かつ、任意の向きに設定可能である。
ローラ機構部34の先端には円筒形状で保護層形成材を吸収して蓄えることのできる材質のローラ48が設けられている。該ローラ48は、保持部49に回転自在に取り付けられており、該保持部49の一端には塗布材管路22が接続されている。ローラ48の軸心部には、塗布材管路22から保護層形成材が供給され、ローラ48の表面ににじみ出でて車両12に塗布される。ローラ48の材質は、例えば、スポンジ及び植毛体等を挙げることができる。また、ローラ48は保持部49から着脱自在であり、交換、洗浄及びメンテナンスを行うことができる。
ステーションS9はローラ48を用いた塗布方法に限らず、例えば塗布ノズルを用いて保護層形成材を噴霧するようにしてもよい。また、保護層形成材の塗布工程は単一のステーションS9で行うだけでなく、複数のステーションにおいて、例えば粗塗りと仕上げ塗りに分けて行うようにしてもよい。保護層形成材を塗布する手段は、ロボット16a〜16cに限らず、例えば車両12及び塗装ライン10の左右及び上面を覆う門型装置等にローラ機構部34や塗布ノズルを設けて塗布又は噴霧してもよい。保護層形成材は所定のローラ刷毛等を用いて人手により塗布してもよい。
この保護層形成材を塗布する工程(ステーションS9の工程)は、上塗り塗装の後に行う焼き付け乾燥工程(ステーションS8の工程)の直後に行うことにより、硬化して安定化した塗膜が露呈されている時間を短縮することができ、塗膜を一層確実に保護することができる。また、車両12を加熱したことによる余熱を利用して保護層形成材の乾燥をさらに促進することができる。
ステーションS10〜S13は所定の高分子材を車両12の所定位置に装着し又は塗布する工程である。高分子材は車両12に設けられる種々の副資材であって、塗料以外のものである。
ステーションS10はシーリング工程を行うステーションであって、水や外気の侵入を防止するために、図3に示すように、シーリング材を塗布ノズル100から吐出させて鋼板の合わせ目102又はヘミング部等に充填し、該合わせ目102を塞ぐ。このシーリング材は乾燥して固化する半液状の高分子材であって、例えばアクリルビニルゾルや瀝青質系材等を挙げることができる。シーリング材は通常着色したものが用いられるが、外観上問題のある部位に対しては透明なものを用いてもよい。
なお、所定のバルブ操作等により塗布ノズル100からのシーリング材の吐出を停止した後、図3の仮想線で示すように、シーリング材の一部105が粘性により伸びてしまい、ごみとなって塗装部に付着することが起こりうる。
ステーションS11はグロメット工程であり、所定の孔部103(図3参照)にゴム製のグロメット104を装着する。
ステーションS12はシート装着工程を行うステーションであり、防振や防音等の作用を奏する瀝青質シート(又はゴム質シート)を車両12の所定箇所に装着する。この瀝青質シートは加熱により融着する高分子材であって、例えばアスファルト材等が挙げられる。瀝青質シートはヒュージブルインシュレータとも呼ばれる。
図4に示すように、瀝青質シートとしては、車両12におけるフロアーの前席前方の左右に設けられるシート110a、110b、前席後方の左右に設けられるシート110c、110d、後席に設けられるシート110e、リアルームフロアに設けられる110f及びダッシュボードに設けられるシート110g等がある。これらのシート110a〜110gはステーションS12において作業員によって所定のフロアやダッシュボードに装着される。
このとき、作業員によるシート110a〜110gの装着作業により、瀝青質シート自体の一部112aがごみ等となって飛散して塗膜に付着する場合や、作業員の衣類の一部112b、毛髪等の一部が塗膜に付着することが起こりうる。
ステーションS13はアンダーコート工程を行うステーションであって、床裏部、ホイールハウス内の鋼板の継ぎ目等に対して、防水、防塵、防錆及び耐チッピング性(石跳ね等による損傷防止)向上のために所定のアンダーボディーコートを塗布又は噴霧する。アンダーボディーコートは、例えば前記シーリング材と同様の材質のものを挙げることができる。このアンダーボディーコートも一部が飛散して塗装部に付着することが起こりうる。
ところで、ステーションS10〜S13で発生するごみ等(シーリング材の一部、アンダーボディーコートの一部、瀝青質シート自体の一部、作業員の衣類、毛髪等)が塗装部に付着した場合であっても、上塗り塗装面はすでに焼き付け乾燥工程(ステーションS8の工程)で硬化しており、しかも保護層形成材によって覆われていることから、ごみ等が塗膜中に混入することはない。このとき、保護層形成材は未だ十分に乾燥していないが、ごみ等が上塗り塗膜に接触することは防ぐことができる。また、ごみが付着した場合にも、簡単な拭き取りだけですみ、広い面積の塗膜を削ったり再塗装及び再焼き付け等を行う必要がなく、効率的であり作業員の負担も軽減される。 なお、高分子材を車両12に装着する工程(ステーションS10〜S13の工程)は、諸条件に応じて、上塗り塗装の後に行う焼き付け乾燥工程(ステーションS8の工程)と保護層形成材の塗布工程(ステーションS9の工程)との間に行ってもよいが、拭き取り作業を考慮すると、保護層形成材の塗布工程を先に行うことが望ましい。
次に、ステーションS14は装着及び塗布された高分子材を融着及び乾燥させるとともに保護層形成材を乾燥させる加熱工程を行うステーションであって、図5に示すように加熱炉150により車両12を所定温度で所定時間の加熱をする。この加熱により、ステーションS10において充填したシーリング材が乾燥、硬化し鋼板の合わせ目102を塞ぐ。また、ステーションS12において装着した瀝青質シートが融着、硬化して車両12に固定され、防音、防振効果を奏する。さらに、ステーションS13において塗布又は噴霧されたアンダーボディーコートが乾燥、硬化して、防水、防塵等の効果を奏する。さらにまた、ステーションS14において塗布した保護層形成材は自然乾燥と比較して迅速に乾燥し、前記のとおり塗膜を保護する作用を奏する。保護層形成材により形成される剥離性保護層は、車両12の出荷後において塗装部を保護することができる一方、工場内においても、これ以降の調整、検査等の工程で塗装部を保護することができ、スクラッチカバーの代用となる。
剥離性保護層は、除去する際には容易に剥離させることができるとともに、通常の保管時には自然に剥離してしまうことがない。剥離性保護層を除去する際には、ステーションS10〜S13の各工程で発生して付着したごみ等が一体的に取り除かれる。
上述したように、本実施の形態に係る車両の塗装方法及び塗装ライン10では、ステーションS10〜S13の各工程を塗装の焼き付け乾燥工程(ステーションS8の工程)の後に行う。これにより、シート装着及びシーリングによって発生したごみが塗装面に付着した場合であっても、この時点では塗装面は焼き付け乾燥により硬化していることから塗膜内に混入することがなく、簡単な拭き取りだけですみ、塗膜を削ったり再塗装等を行う必要がない。
また、シート装着及びシーリング及び保護層形成材の塗布を行った後に加熱工程(ステーションS14の工程)を行うことにより、高分子材の融着及び乾燥と保護層形成材の乾燥を同時に行うことができる。これにより、それぞれの処理専用の加熱工程や加熱ステーションを設ける必要がなく、作業時間、加熱工程のスペース及び加熱に要するエネルギーが共用化され、効率的である。
なお、高分子材の一部については焼き付け乾燥工程(ステーションS8)よりも上流側(例えば、ステーションS2とステーションS3との間)で行ってもよい。例えば、グロメット104を装着する工程(ステーションS11の工程)や、ダッシュボードにシート110gを装着する工程、あるいは車体床面に対するシーリング工程ではごみ等がほとんど発生しないことから、これらの工程や作業については焼き付け乾燥工程よりも前に行っても不都合はない。すなわち、シート装着及びシーリングの工程、作業のうち、少なくともごみ等の発生する頻度の高いものを焼き付け乾燥工程の後に行えばよい。
さらに、本実施の形態に係る車両の塗装方法及び塗装ライン10によれば、それぞれの処理専用の加熱工程や加熱ステーションを設ける必要がなく、作業時間、加熱工程のスペース及び加熱に要するエネルギーが共用化され、効率的である。
保護層形成材は加熱により短時間で乾燥することから、乾燥するまでの間に保管するスペースを設けたり、実質的な車両製造時間が増大してしまうという不都合がない。
本発明に係る車両の塗装方法及び塗装ラインは、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。
本実施の形態に係る塗装ラインの模式図である。 保護層形成材の塗布工程を行うステーションの斜視図である。 鋼板の継ぎ目にシーリング材を充填する様子を示す図である。 作業員が瀝青質シートを車両に装着する様子を示す図である。 車両を加熱する工程を行うステーションの斜視図である。
符号の説明
10…塗装ライン 12…車両
16a〜16c…ロボット 48…ローラ
110a〜110g…シート(瀝青質シート)
112a…瀝青質シート自体の一部(ごみ等)
112b…衣類の一部(ごみ等) 150…加熱炉
S1…前処理工程 S2…電着工程
S3…中塗工程 S4…第1乾燥工程
S5…検査工程 S6…ベース塗装工程(上塗工程)
S7…クリア塗装工程(上塗工程) S8…第2乾燥工程(焼き付け乾燥工程)
S9…保護層形成材の塗布工程 S10…シーリング工程
S11…グロメット工程 S12…シート装着工程
S13…アンダーコート工程 S14…加熱工程

Claims (4)

  1. 車両製造時における車両の塗装方法において、
    上塗り塗装の後に行う焼き付け乾燥工程と、
    前記焼き付け乾燥工程の後に、加熱により融着する防音又は防振シートを車両の所定位置に装着するシート装着工程と、
    上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した面に保護層形成材を塗布する塗布工程と、
    装着された前記防音又は防振シートを加熱して融着させるとともに前記保護層形成材を加熱して乾燥させる加熱工程と、
    を有することを特徴とする車両の塗装方法。
  2. 車両製造時における車両の塗装方法において、
    上塗り塗装の後に行う焼き付け乾燥工程と、
    前記焼き付け乾燥工程の後に、乾燥固化するシーリング材によって板の合わせ目を塞ぐシーリング工程と、
    上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した面に保護層形成材を塗布する塗布工程と、
    塗布された前記シーリング材及び前記保護層形成材を加熱して乾燥させる加熱工程と、
    を有することを特徴とする車両の塗装方法。
  3. 車両製造の塗装時に車両を搬送する塗装ラインにおいて、
    上塗り塗装の後に、焼き付けを行う焼き付け乾燥ステーションと、
    前記焼き付け乾燥ステーションの下流側で、加熱により融着する防音又は防振シートを車両の所定位置に装着するシート装着ステーションと、
    上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した面に保護層形成材を塗布する塗布ステーションと、
    装着された前記防音又は防振シートを加熱して融着させるとともに前記保護層形成材を加熱して乾燥させる加熱ステーションと、
    を有することを特徴とする塗装ライン。
  4. 車両製造の塗装時に車両を搬送する塗装ラインにおいて、
    上塗り塗装の後に、焼き付けを行う焼き付け乾燥ステーションと、
    前記焼き付け乾燥ステーションの下流側で、乾燥固化するシーリング材によって板の合わせ目を塞ぐシーリングステーションと、
    上塗り塗装を行い焼き付け乾燥した面に保護層形成材を塗布する塗布ステーションと、
    塗布された前記シーリング材及び前記保護層形成材を加熱して乾燥させる加熱ステーションと、
    を有することを特徴とする塗装ライン。
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