JP2008207129A - バンパーワーク用塗装治具及びその調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車種が異なっても、バンパーワーク裏面の形状に対応して接触し得るようにした、汎用性の高いバンパーワーク用塗装治具とその調整方法を提供する。
【解決手段】本体１１と、バンパーワーク１４の裏面に当接する複数のワーク保持部１２ａ，１２ｂと、一端を本体１１に、他端をワーク保持部１２ａ，１２ｂに接続する複数の調整機構１３ａ，１３ｂと、を有し、調整機構１３ａ，１３ｂは両端方向に伸縮可能で、調整機構の少なくとも一つは、バンパーワークの横方向又は縦方向に伸縮可能であり、さらに、本体に対し両端方向と垂直な方向に摺動可能に接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のバンパーワークを塗装する際に、バンパーワーク全体を歪ませることなく支持するためのバンパーワーク用塗装治具及びその調整方法に関する。

従来、自動車のバンパーを塗装する場合、バンパーの形状が車種毎に異なることから、そのバンパーワークに対応して、当該車種専用の塗装治具を作製している。このような塗装治具は、例えば図９に示す塗装治具１のように、塗装すべきバンパーワーク２の裏面全体に接触するように形成されている。

上述の塗装治具１は、図１０に示すように、例えば１００ｍｍピッチで当該バンパーワーク２の形状に合わせて形成されたガイド板３ａから成る規範治具３に合わせて成形される。なお、図１０において、規範治具３は、中心から右側半分のみが図示されており、左側半分は省略されている。

ところで、上述した規範治具３は、例えば自動車の車体の設計図面に基づいて作製される。このため、バンパーワーク２の成形時の変形や、加熱収縮による変形、保管による変形等が考慮されておらず、これらの変形が発生すると、規範治具３により作製された塗装治具１がバンパーワーク２の裏面全体に接触しなくなってしまうことがある。
また、規範治具３または塗装治具１自体の設計不具合等により、塗装治具１がバンパーワーク２の裏面形状に適正に対応せず、バンパーワーク２の裏面全体に接触しなくなってしまうことがある。

塗装治具１が接触しない部位においては、バンパーワーク２が塗装治具１により支持されず、図１１において符号Ａで示すように、局部的に面歪が発生することがある。このような面歪が発生した状態で、バンパーワーク２の表面を塗装すると、塗装品質が低下してしまう。

さらに、このような塗装治具１及び規範治具３は、バンパーワーク２の形状が車種毎に異なることから、汎用性がなく、それぞれ車種毎に設計・製作する必要がある。
また、塗装治具１は特定の車種の塗装のためだけにそのサイズに合わせて作られており、他車種の塗装の際に使用することができないため、塗装工程において、異なる車種のバンパーワークを塗装する際には、その車種に合わせた塗装治具に交換することが必要となり、交換のための作業時間がかかるとともに、生産性が低下してしまうという問題があった。

本発明は、以上の課題に鑑み、何れの車種のバンパーワークの塗装にも適用し得るとともに、面歪が発生することなく使用することができ、塗装品質を高めてコストダウンを実現する、バンパーワーク用塗装治具を提供することを一目的とする。本発明の他の目的は、バンパーワーク用塗装治具の調整方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のバンパーワーク用塗装治具は、本体と、 バンパーワークの裏面に当接する複数のワーク保持部と、一端を本体に他端をワーク保持部に接続する複数の調整機構と、を有し、調整機構が両端方向に伸縮可能であることを特徴とする。

調整機構のうち少なくとも一つは、バンパーワークの横方向に伸縮可能であることが望ましい。また、調整機構のうち少なくとも一つは、バンパーワークの縦方向に伸縮可能であることが望ましい。さらに、調整機構のうち少なくとも一つは、本体に対し、両端方向と垂直な方向に摺動可能に接続されることが望ましい。

本発明によるバンパーワーク用塗装治具は、好ましくは、各調整機構が、バンパーワークのＣＡＥ変形モデルに基づいて、熱変形の大きい部分に対応するワーク保持部をバンパーワークの裏面に当接させるように、ワーク保持部を位置調整する。

上記他の目的を達成するため、本発明のバンパーワーク用塗装治具の調整方法は、バンパーワークの成形変形、保管変形等の初期変形によるＣＡＥ変形モデルに基づいて、変形の大きい部分に対応するワーク保持部をバンパーワーク裏面に当接させる第一の段階と、塗装熱変形によるＣＡＥ変形モデルに基づいて、熱変形の大きい部分に対応するワーク保持部をバンパーワーク裏面に当接させる第二の段階と、を含み、上記第二の段階を、ＣＡＥ変形モデルの熱変形による面歪が実質的になくなるまで繰返し行なうことを特徴とする。

本発明のバンパーワーク用塗装治具によれば、調整機構が伸縮することによりそれぞれワーク保持部を所定方向に位置調整し、塗装すべきバンパーワークの裏面形状に対応して各ワーク保持部を当接させることにより、面歪が発生することがなく、塗装品質を高めることができる。
また、車種により異なる形状の規範治具及び規範治具を作製する必要がなくなり、複数の車種のバンパーワークに使用し得るので、コストダウンを実現することができる。

特に、調整機構がバンパーワークの横方向に伸縮可能である場合には、各ワーク保持部を、バンパーワークに対して側面の変形を生じさせることなく当接することができる。調整機構がバンパーワークの縦方向に伸縮可能である場合には、各ワーク保持部を、バンパーワークに対して前面の変形を生じさせることなく当接することができる。さらに、調整機構が本体に対し、両端方向と垂直な方向に摺動可能に接続されている場合には、各ワーク保持部を、バンパーワークに対して任意の場所において当接することが可能である。

調整機構が、バンパーワークのＣＡＥ変形モデルに基づいて、熱変形の大きい部分に対応するワーク保持部をバンパーワークの裏面に接させるように、ワーク保持部を位置調整するようにすれば、実際のバンパーワークを使用せずに、ＣＡＥモデルにより各ワーク保持部の調整を行なうことができる。

本発明のバンパーワーク用塗装治具の調整方法によれば、第一の段階において、初期変形によるＣＡＥ変形モデルに基づいて、変形の大きい部分に対応するワーク保持部をバンパーワーク裏面に当接させ、第二の段階において、塗装熱変形によるＣＡＥ変形モデルに基づいて、熱変形の大きい部分に対応するワーク保持部をバンパーワーク裏面に当接させ、この第二の段階を、ＣＡＥ変形モデルの熱変形による面歪が実質的になくなるまで繰返し行なうことにより、面歪が発生しないように、塗装治具によりバンパーワークを保持することができる。

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明によるバンパーワーク用塗装治具の一実施形態の構成を示す。バンパーワーク用塗装治具１０は、本体１１と、バンパーワークの裏面に当接する複数のワーク保持部１２ａ，１２ｂと、一端を上記本体に、他端を上記ワーク保持部に接続する複数の調整機構１３ａ，１３ｂとを有する。

本体１１は、塗装すべきバンパーワーク１４（図２参照）の大きさに対応して、矢印Ｗで示すように、バンパーワークの横方向に長く形成されている。

調整機構１３ａ，１３ｂは、ピストン及びシリンダから成るダンパーであり、それぞれ長手方向に伸縮可能である。

Ｗ方向のワーク保持部１２ａは、本体１１の左右に、それぞれＷ方向の調整機構１３ａを介して配設されている。Ｗ方向の調整機構１３ａはそれぞれ矢印で示すようにＷ方向に伸縮可能である。そのため、Ｗ方向のワーク保持部１２ａは、それぞれバンパーワーク１４の形状に合わせてＷ方向に位置調整されることができる。

Ｌ方向のワーク保持部１２ｂは、本体１１の裏面中央及び裏面左右に、それぞれＬ方向の調整機構１３ｂを介して配設されている。Ｌ方向の調整機構１３ｂはそれぞれ矢印で示すように縦方向（Ｌ方向）に伸縮可能である。さらに、Ｌ方向の調整機構１３ｂはそれぞれ矢印で示すように本体１１の前面において所定区間内をＷ方向に摺動可能である。これにより、Ｌ方向のワーク保持部１２ｂは、それぞれバンパーワーク１４の形状に合わせてＬ方向及びＷ方向に位置調整されることができる。

図２に示すように、バンパーワーク１４を保持する際は、Ｗ方向のワーク保持部１２ａはバンパーワーク１４の裏面左右に、Ｌ方向のワーク保持部１２ｂは裏面中央及びその両側に当接するように、それぞれＷ方向及びＬ方向の位置を調整される。そのため、バンパーワーク１４は、塗装治具１０により適切な位置において保持されることができ、変形したり、面歪を生じたりすることがない。

このように、本発明による塗装治具１０は、車種毎に形状が異なる複数種類のバンパーワークに対して、調整機構１３ａ，１３ｂによりワーク保持部１２ａ，１２ｂを位置調整することができ、各ワーク保持部１２ａ，１２ｂをバンパーワーク１４の裏面における適切な部位に当接させて、面歪のない状態で保持することができるから、バンパーワーク１４を塗装する際にも面歪がなく、塗装品質が向上する。

また、従来のように規範治具を製作し、この規範治具から車種専用の塗装治具を製作する必要がないので、規範治具が不要となり、また汎用性の高い塗装治具が実現できるので、塗装治具に関するコストが大幅に低減され得ることになる。

次に、本発明による塗装治具の調整方法の一実施形態について、図３に示すフローチャートに基づいて具体的に説明する。
なお、この調整方法は、実際にワーク保持部１２ａ，１２ｂを調整機構１３ａ，１３ｂにより調整するものではなく、ＣＡＥ計算に基づいて、各ワーク保持部１２ａ，１２ｂのバンパーワーク１４に対する当接状態のシミュレーションにより行なわれるものであり、具体的には、例えばパーソナルコンピュータ等にインストールされたソフトウェアを用いて行なわれるものである。

まず、ステップＳ１において、図４に示すように、塗装すべきバンパーワーク１４の成形変形、保管変形等の初期変形によるＣＡＥ変形モデルを用意する。
次に、ステップＳ２において、図５（Ａ）に示すように、バンパーワーク１４の裏面左右の適宜な部位に対し、調整機構１３ｂにより裏面中央の両側のワーク保持部１２ｂを当接させ、この二点においてバンパーワーク１４を支持する。

ステップＳ３において、この状態における熱膨張によるＣＡＥ変形モデルを作成し、ステップＳ４において、このＣＡＥ変形モデルに熱膨張の大きい部位があるか否かを判定する。熱膨張の大きい部位が現われるか否かの判断は、熱膨張値のしきい値を設定することにより客観的に行なわれ得る。

ここで、例えば図６に示すように、バンパーワーク１４の中央付近に熱膨張の大きい部位１４ａが現われた場合には、ステップＳ６へ進み、図５（Ｂ）に示すように、熱膨張の大きい部位１４ａに対して調整機構１３ｂにより裏面中央のワーク保持部１２ｂを当接させ、この部位におけるバンパーワーク１４に対する圧力を強める。
続いて、再びステップＳ３において、この状態における熱膨張によるＣＡＥ変形モデルを作成し、ステップＳ４において、このＣＡＥ変形モデルに熱膨張の大きい部位があるか否かを判定する。

ここで、例えば図７に示すように、バンパーワーク１４の両端付近に熱膨張の大きい部位１４ｂが現われた場合には、再びステップＳ６へ進み、図５（Ｃ）に示すように、熱膨張の大きい部位１４ａに対して調整機構１３ａによりＬ方向のワーク保持部１２ｂを当接させ、この部位におけるバンパーワーク１４に対する圧力を強める。
続いて、再びステップＳ３において、この状態における熱膨張によるＣＡＥ変形モデルを作成し、ステップＳ４において、このＣＡＥ変形モデルに熱膨張の大きい部位があるか否かを判定する。

ここで、図８に示すように、バンパーワーク１４に熱膨張の大きい部位が現われなかった場合、即ちバンパーワーク１４の面歪が実質的に発生しなくなった場合には、ステップＳ５において、各ワーク保持部１２ａ，１２ｂの位置を確定する。
続いて、ステップＳ６において、この確定された各ワーク保持部１２ａ，１２ｂの位置に基づいて、実際の塗装治具１０における各調整機構１３ａ，１３ｂを調整する。
以上で、塗装治具１０の塗装すべきバンパーワーク１４に対する各ワーク保持部１２ａ，１２ｂの位置調整が完了する。

上気した調整方法により、バンパーワーク１４は、塗装治具１０の各ワーク保持部１２ａ，１２ｂによって面歪が発生しない状態で保持されるので、塗装品質が向上する。

上述の実施形態においては、５個のワーク保持部１２ａ，１２ｂが設けられているが、これに限らず、２〜４個または６個以上のワーク保持部１２ａ，１２ｂが設けられていてもよいことは明らかである。
また、上述した実施形態においては、調整機構１３ａ，１３ｂとしてダンパーが使用されているが、これに限らず、他の構成の調整機構であってもよい。

本発明のバンパーワーク用塗装治具に係る一実施形態の構成を示す概略正面図である。 図１のバンパーワーク用塗装治具によりバンパーワークを保持した状態を示す概略正面図である。 図１に示すバンパーワーク用塗装治具の調整方法に係る一実施形態のフローチャートである。 図３に示す調整方法により最初に作成される初期変形によるＣＡＥ変形モデルを示す概略平面図である。 図３に示す調整方法によりバンパーワークに対して順次にワーク保持部を当接させた状態の概略正面図である。 図３の調整方法において、一回目の熱膨張によるＣＡＥ変形モデルを示す概略斜視図である。 図３の調整方法において、二回目の熱膨張によるＣＡＥ変形モデルを示す概略斜視図である。 図３の調整方法において、三回目の熱膨張によるＣＡＥ変形モデルを示す概略斜視図である。 従来の塗装治具の一例の構成を示す概略図である。 従来の塗装治具を作成するための規範治具の一例を示す概略斜視図である。 従来の塗装治具による面歪の発生したバンパーワークを示す概略斜視図である。

符号の説明

１０ 塗装治具
１１ 本体
１２ａ，１２ｂ ワーク保持部
１３ａ，１３ｂ 調整機構
１４ バンパーワーク

Claims (6)

1. バンパーワークを塗装する際に上記バンパーワークを支持するバンパーワーク用塗装治具であって、
   本体と、
   上記バンパーワークの裏面に当接する複数のワーク保持部と、
   一端を上記本体に、他端を上記ワーク保持部に接続する複数の調整機構と、を有し、
   上記調整機構は、両端方向に伸縮可能であることを特徴とする、バンパーワーク用塗装治具。
2. 前記調整機構のうち少なくとも一つは、バンパーワークの横方向に伸縮可能であることを特徴とする、請求項１に記載のバンパーワーク用塗装治具。
3. 前記調整機構のうち少なくとも一つは、バンパーワークの縦方向に伸縮可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載のバンパーワーク用塗装治具。
4. 前記調整機構のうち少なくとも一つは、前記本体に対し、両端方向と垂直な方向に摺動可能に接続されたことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のバンパーワーク用塗装治具。
5. 前記調整機構は、バンパーワークのＣＡＥ変形モデルに基づいて、熱変形の大きい部分に対応するワーク保持部を前記バンパーワークの裏面に当接させるように、ワーク保持部を位置調整することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のバンパーワーク用塗装治具。
6. バンパーワークを塗装する際に上記バンパーワークを支持するバンパーワーク用塗装治具の調整方法であって、
   バンパーワークの成形変形、保管変形等の初期変形によるＣＡＥ変形モデルに基づいて、変形の大きい部分に対応するワーク保持部をバンパーワーク裏面に当接させる第一の段階と、
   塗装熱変形によるＣＡＥ変形モデルに基づいて、熱変形の大きい部分に対応するワーク保持部をバンパーワーク裏面に当接させる第二の段階と、を含み、
   上記第二の段階を、ＣＡＥ変形モデルの熱変形による面歪が実質的になくなるまで繰返し行なうことを特徴とする、バンパーワーク用塗装治具の調整方法。