JP2011131263A - Automated coated film peeling device by laser beam - Google Patents

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JP2011131263A JP2009294858A JP2009294858A JP2011131263A JP 2011131263 A JP2011131263 A JP 2011131263A JP 2009294858 A JP2009294858 A JP 2009294858A JP 2009294858 A JP2009294858 A JP 2009294858A JP 2011131263 A JP2011131263 A JP 2011131263A
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Shigeki Kawaguchi
茂樹 川口
Masami Yamazumi
正実 山住
Michio Hasebe
美智男 長谷部
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Taiki KK
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Taiki KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coated product of high quality and masking-less coating, wherein a coated film layer is peeled with high accuracy by abrading only the coated film layer at the predetermined part without damaging a base layer (a base material layer and a chemical-converted layer) at the predetermined part requiring the conductivity or the like, of a coated product corresponding to a casing of a digital camera or the like by using laser beam. <P>SOLUTION: An automated coated film peeling device by laser beam, consists mainly of: a laser beam machining apparatus 50 for peeling a coated film layer 40c by the abrasion; a device for collecting fine powder of the coated film layer 40c generated during the abrasion phenomenon; an automatically inclining table having a receiving tool for setting a coated product; an automatically feeding device and an automated taking-out device of the coated product to the inclining table; and an image processing device or the like to determine the machining quality of the coated film peeling at a predetermined part 70. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、塗装成形品の所定部位の被膜を、レーザ光を用いて部分的に剥離する自動塗装被膜剥離装置に関する。
特に、塗装成形品において導通性等を必要とする塗装されるべきでない所定部位の塗装被膜層のみをレーザ光を用い剥離することで、従来の被塗装成形品における塗装マスキング治具の製造および塗装マスキング作業工程が不要となり、ひいては、塗装マスキング治具の製造過程における製品設計、金型設計、金型製作、塗装マスキング治具の成形および試作過程における塗装マスキング治具の形状評価などのイニシャルコストと塗装マスキング作業工程でのランニングコストの大幅な削減が可能となる。また、レーザ加工装置の塗装剥離加工プログラムは、被塗装成形品の形状CADデータおよび塗装被膜層に使用される各種塗料の最適なレーザ出力に関する過去の集積データ等を基に作成することにより、特に、三次元的複雑形状の塗装成形品に対して、下地層(素地層および化成処理層)にダメージを与えることなく、所定部位の塗装被膜層のみを高精度に剥離することを可能とする被塗装成形品の塗装マスキングレス化の提供に関する。
The present invention relates to an automatic paint film peeling apparatus for partially peeling a film at a predetermined site of a paint molded product using a laser beam.
In particular, the coating masking jig for conventional coated molded products can be manufactured and painted by peeling only the coating film layer of the predetermined part that should not be painted in the coated molded product, which should not be painted, with laser light. The masking work process is no longer necessary. As a result, the initial cost such as product design, mold design, mold production, coating masking jig molding and coating masking jig shape evaluation in the manufacturing process of the coating masking jig is eliminated. The running cost in the paint masking work process can be greatly reduced. In addition, the paint removal processing program of the laser processing device is created based on the past integrated data regarding the optimum laser output of various paints used for the coating film layer and the shape CAD data of the molded product to be coated. In a three-dimensional complex shape coated molded product, it is possible to peel only the coating film layer of a predetermined part with high accuracy without damaging the base layer (base layer and chemical conversion treatment layer). It relates to the provision of masking-less paint molding products.

従来、被塗装成形品の塗装工程においては、導通性等を必要とする所定部位には塗装マスキング治具等を装着後に塗装および塗装焼付が施されている。
また、現在、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の筐体の塗装工程で用いられている金属製一体型塗装マスキング治具の製造においては、筐体にあたる被塗装成形品の現物合わせによる製造のため、金属製一体型塗装マスキング治具の製造着手時期が大幅に遅れ、受注からエンドユーザーへの一次サンプル提出までのリード・タイムが長期間を要するのが現状である。
Conventionally, in a painting process of a molded article to be coated, painting and painting baking are performed after a painting masking jig or the like is attached to a predetermined portion that requires electrical conductivity.
In addition, in the manufacture of metal integrated painting masking jigs currently used in the painting process of housings such as video cameras, digital cameras, and mobile phones, manufacturing by combining the parts to be coated that correspond to the housings. Therefore, the manufacturing start time of the metal integrated paint masking jig is greatly delayed, and the lead time from receiving an order to submitting the primary sample to the end user requires a long time.

また、一般的に、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の筐体にあたる被塗装成形品に用いられている塗装マスキング材としては、単一型塗装マスキング材においては、耐熱性マスキングテープ、或いは耐熱性マスキングシールが主流であり、被塗装成形品の導通性等を必要とする塗装されるべきでない所定部位への塗装マスキング作業は、技術を習得した人間がピンセット等を用いて手作業によって行なわれている。 In general, as a coating masking material used for a molded article corresponding to a casing of a video camera, a digital camera, a mobile phone, etc., in a single type coating masking material, a heat-resistant masking tape or a heat-resistant masking tape is used. Masking seals are the mainstream, and painting masking work on certain parts that should not be painted that require the continuity of the molded article to be painted is performed manually by a person who has acquired the technique using tweezers etc. ing.

また、被塗装成形品の塗装マスキング治具を用いる塗装工程においては、塗装工程の前後の付随作業として、人間の手による塗装マスキング治具の被塗装成形品への着脱作業が行われ、作業効率が極めて低く、従来の塗装マスキング治具を用いる塗装方法では、人件費等のランニングコストの削減が困難であると共に、機械化などによる着脱作業の省力化を図ることが困難である。 In addition, in the painting process using a coating masking jig for a molded article to be painted, as an incidental work before and after the painting process, a work for attaching / detaching the painting masking jig to the molded article by a human hand is performed. However, it is difficult to reduce the running cost such as the labor cost and the labor saving of the attaching / detaching work by mechanization etc. by the coating method using the conventional coating masking jig.

また、一般的に、一体型の塗装マスキング材には、ゴム系、エラストマー系、汎用樹脂系および金属系の材料が挙げられるが、ゴム系、エラストマー系および汎用樹脂系の一体型塗装マスキング治具は、塗装工程における塗装後の塗装焼付ラインの過酷な高温(170±10℃)雰囲気下での連続使用温度条件を満たす適当な塗装マスキング材を見つけることが困難である。 In general, the integrated paint masking materials include rubber-based, elastomer-based, general-purpose resin-based and metal-based materials, but rubber-based, elastomer-based and general-purpose resin-based integrated masking jigs. However, it is difficult to find an appropriate coating masking material that satisfies the continuous use temperature condition in a severely high temperature (170 ± 10 ° C.) atmosphere of the paint baking line after painting in the painting process.

また、塗装後の塗装焼付ラインの過酷な連続高温雰囲気下において、汎用樹脂系の塗装マスキング治具は、熱影響による変形を生じ易く、マスキング精度の低下による塗装工程における塗装歩留りの悪化が懸念されている。また、金属製一体型塗装マスキング治具は被塗装成形品との線膨張係数の物性値の差異により、被塗装成形品の変形等の課題が顕在している。 In addition, under the severe continuous high-temperature atmosphere of the paint baking line after painting, the general-purpose resin-based paint masking jig is likely to be deformed due to thermal effects, and there is a concern that the coating yield in the painting process may deteriorate due to a decrease in masking accuracy. ing. Further, the metal-integrated paint masking jig has problems such as deformation of the molded article to be coated due to the difference in the physical property value of the linear expansion coefficient from the molded article to be coated.

また、金属系の材料を用いた塗装マスキング治具は、被塗装成形品の現物合わせによる板金加工品の重ね合わせで製造されているため、一般的には、被塗装成形品の形状に対するマスキング精度が低く、特に三次元的複雑形状の被塗装成形品に対する最適な塗装マスキング治具の製造が難しいのが現状である。 In addition, the coating masking jig using metal-based materials is manufactured by superimposing sheet metal products by matching the actual moldings to be coated. The present situation is that it is difficult to manufacture an optimal coating masking jig particularly for a molded article having a three-dimensional complicated shape.

また、塗装マスキング治具の塗装工程における必要な企画製造数は、被塗装成形品の月産ピーク時の生産数量を想定して設定されるため、特に対象ロットが大きい被塗装成形品に対しては、多量の塗装マスキング治具が必要となり、塗装マスキング治具の製作において高額なイニシャルコストが発生すると共に、月産ピーク後の減産、或いは量産打ち切り直前の少量生産において、余剰の塗装マスキング治具が大量に発生しているのが現状である。 In addition, the required number of planned productions in the painting process of the painting masking jig is set assuming the production quantity at the peak of monthly production of the molded article to be coated. Requires a large amount of paint masking jigs, which incurs a high initial cost in the production of paint masking jigs, and surplus paint masking jigs in the case of reduced production after the peak of monthly production or small production just before mass production is terminated. Is currently occurring in large quantities.

また、特に、従来の塗装方法で用いられる金属系の塗装マスキング治具は、被塗装成形品の形状変更に対する修正の対応が難しいため、スクラップとして破棄されているのが現状である。 In particular, metal-based coating masking jigs used in conventional coating methods are currently discarded as scrap because it is difficult to cope with modification of the shape of the object to be coated.

以上に述べた、従来の塗装マスキング治具を用いる塗装方法および一般的に使用されている各種の塗装マスキング材において、次のような課題が存在している。
たとえば、従来の金属製一体型塗装マスキング治具の製造においては、被塗装成形品の現物合わせによる板金加工法による製造のため、金属製一体型塗装マスキング治具の製造着手時期が大幅に遅れる。また、金属製一体型塗装マスキング治具は、マスキング精度が低いため試作回数が多く、コストもリード・タイムも多く必要となり、ひいては、受注からエンドユーザーへの一次サンプル提出までのリード・タイムが長期間を要するのが現状である。故に、従来の塗装マスキング治具を用いる塗装方法における塗装マスキング治具の製品設計、金型設計、金型製作などの早期着手化、試作過程におけるリード・タイム圧縮化および早期量産化に対する改善が求められている。
The following problems exist in the above-described coating method using a conventional coating masking jig and various commonly used coating masking materials.
For example, in the manufacture of a conventional metal integrated paint masking jig, the manufacturing start time of the metal integrated paint masking jig is greatly delayed due to the manufacturing by the sheet metal processing method by combining the molded objects to be coated. In addition, the metal-integrated paint masking jig has a low masking accuracy, so it requires a large number of prototypes, requires a lot of cost and lead time, and consequently leads to a long lead time from receiving an order to submitting a primary sample to the end user. It currently takes a period of time. Therefore, it is necessary to improve the product masking jig product design, mold design, mold manufacturing, etc. in the painting method using the conventional painting masking jig, early lead time compression and early mass production in the trial production process. It has been.

また、現在、工業的に用いられている塗装マスキング材の耐熱性マスキングテープ、或いは耐熱性マスキングシールによる被塗装成形品の導通性等を必要とする塗装されるべきでない部位へのマスキング作業は、技術を習得した人間がピンセット等を用いて手作業によって行なわれているため、マスキング箇所が多数ある場合には、塗装工程における塗装前の塗装マスキング材の貼り付け及び塗装焼付後の塗装マスキング材の剥し作業に長時間を要し、塗装マスキング作業における作業効率性に対しての改善が求められている。 Moreover, the masking work to the part which should not be painted which requires the heat resistance masking tape of the paint masking material currently used industrially, or the conductivity of the molded article to be coated by the heat resistant masking seal, Since there are many masking parts, since the person who has acquired the technology has done it manually using tweezers, etc., the application of the coating masking material before painting and the painting masking material after painting baking in the painting process The stripping work takes a long time, and improvement in work efficiency in the paint masking work is demanded.

また、ゴム系、エラストマー系および汎用樹脂系の塗装マスキング材は、被塗装成形品の塗装工程における塗装焼付ラインの過酷な高温(170±10℃)連続雰囲気下での耐熱強度性に問題があり、最適な塗装マスキング材としての改善が求められている。 In addition, rubber-based, elastomer-based, and general-purpose resin-based coating masking materials have problems with heat-resistant strength under severe high-temperature (170 ± 10 ° C) continuous atmosphere in the coating baking line in the coating process of molded articles to be coated Therefore, improvement as an optimal paint masking material is demanded.

また、金属系塗装マスキング治具は被塗装成形品の現物合わせによる板金加工品の重ね合わせで製造されているため、三次元的複雑形状の被塗装成形品に対するマスク形状の自由度に制約があり、被塗装成形品の導通性等を必要とする塗装を必要としない部位に対する不要な塗装吹込みを完全に防ぐことは困難であり、新たな技術的方法による創出が期待されている。 In addition, since metal-based masking jigs are manufactured by superimposing sheet metal products by matching the actual objects to be painted, there is a restriction on the degree of freedom of mask shape for objects to be painted with a three-dimensional complex shape. In addition, it is difficult to completely prevent unnecessary spraying of a part that does not require painting that requires electrical conductivity of a molded article to be coated, and creation by a new technical method is expected.

また、金属系塗装マスキング治具は、被塗装成形品の塗装工程における塗装後の塗装焼付ラインでの過酷な高温(170±10℃)連続雰囲気下において、被塗装成形品との線膨張係数の物性値の差異により、被塗装成形品の変形等の課題が存在している。故に、現在の工業的に用いられている塗装マスキング治具を用いる方法以外の新たな技術的方法による創出が期待されている。 In addition, the metal-based masking jig has a coefficient of linear expansion with that of the object to be coated in a severe high temperature (170 ± 10 ° C) continuous atmosphere in the paint baking line after painting in the coating process of the object to be coated. Due to the difference in physical property values, there are problems such as deformation of molded articles to be coated. Therefore, the creation by a new technical method other than the method using the coating masking jig currently used industrially is expected.

本発明は、このような従来の塗装マスキング治具を用いる塗装方法が抱えている問題を解決しようとするものであり、塗装マスキング治具を用いることなく、塗装成形品の導通性等を必要とする所定部位の下地層(素地層および化成処理層)にダメージを与えることなく、所定部位の塗装被膜層のみを剥離する新たな技術的方法(塗装マスキングレス化)を実現することを目的とするものである。
そして、本発明は上記目的を達成するために、塗装被膜層が形成された塗装成形品の導通性等を必要とする所定部位の該表面に、レーザ光を照射し、塗装被膜層をアブレーション(塗装被膜層の分解・気化・蒸散)により剥離するレーザ加工装置とアブレーション現象の際に発生する塗装被膜層の微粉を集塵する装置と塗装成形品をセットする受治具を有する自動傾斜テーブルと自動傾斜テーブルへの塗装成形品の自動供給・取出し装置および塗装成形品の塗装剥離加工済品の加工品質を判定する画像処理装置などを主構成とするレーザによる自動塗装被膜剥離装置である。
The present invention is intended to solve the problems of the coating method using such a conventional coating masking jig, and requires the conductivity of the coated molded product without using the coating masking jig. The purpose is to realize a new technical method (paint masking-less) that removes only the coating film layer of the predetermined part without damaging the underlying layer (base layer and chemical conversion treatment layer) of the predetermined part. Is.
In order to achieve the above object, the present invention irradiates the surface of a predetermined part that requires the conductivity of the coated molded article on which the coating film layer is formed with laser light, and ablate the coating film layer ( A laser processing device that peels off when the paint film layer is decomposed, vaporized, and evaporated), an apparatus that collects fine powder of the paint film layer that occurs during the ablation phenomenon, and an automatic tilting table that has a receiving jig for setting the paint molding This is an automatic coating film peeling apparatus using a laser mainly composed of an automatic supply / removal device for a coated molded product to and from an automatic tilting table and an image processing device for judging the processing quality of a coated and peeled product of the coated molded product.

また、被塗装成形品の形状CADデータおよび塗装被膜層に使用される各種塗料の最適なレーザ出力に関する過去の集積データ等を有効活用することにより、レーザ加工装置の最適な塗装被膜剥離加工プログラムを作成することが出来、塗装成形品の導通性等を必要とする所定部位の下地層(素地層および化成処理層)にダメージを与えることなく、所定部位の塗装被膜層のみを高精度に剥離を可能とする新たな技術的方法(塗装マスキングレス化)により、塗装マスキング治具を用いた従来の塗装方法が抱えていた、塗装マスキング治具の早期着手化、試作過程におけるリード・タイム圧縮化および早期量産化、または、塗装マスキング作業における作業効率の改善および塗装焼付ラインでの過酷な高温(170±10℃)連続雰囲気下におけるマスキング精度の改善などの課題が解決される。 In addition, by effectively utilizing the shape CAD data of the object to be coated and the past accumulated data on the optimal laser output of various paints used for the paint film layer, the optimum paint film peeling processing program of the laser processing equipment is developed. It can be created and the coating layer of the predetermined part is peeled off with high accuracy without damaging the base layer (base layer and chemical conversion treatment layer) of the predetermined part that requires the conductivity of the coated molded product. The new technical method (paint masking-less) makes possible the early start of the paint masking jig, which had the conventional painting method using the paint masking jig, and lead time compression in the trial production process. In early mass production, improvement of work efficiency in paint masking work and severe high temperature (170 ± 10 ℃) continuous atmosphere in paint baking line Kicking issues such as improvement of the masking precision is resolved.

上述したように、本発明のレーザによる自動塗装被膜剥離装置のレーザ加工装置には、公知であるレーザ加工方法により、塗装成形品の所定部位の塗装被膜層の下地層、いわいる素地層および素地防錆と塗装密着性等を目的とした化成処理層にダメージを与えることなく、所定部位の塗装被膜層のみの剥離が可能な新たな技術的方法(塗装マスキングレス化)が提供できる。 As described above, the laser processing apparatus of the automatic coating film peeling apparatus using the laser according to the present invention uses a known laser processing method to provide an undercoat layer, a so-called base layer, and a base layer of a predetermined part of the coating molded product. It is possible to provide a new technical method (coating masking-less) capable of peeling only the paint film layer at a predetermined site without damaging the chemical conversion treatment layer for the purpose of rust prevention and paint adhesion.

また、前述の新たな技術的方法は、被塗装成形品の塗装工程後に行なうレーザ光を用いた所定部位の塗装被膜層のみの剥離であり、導通性等を必要とする所定部位の高精度加工の実現を可能にすることにより、従来の塗装マスキング部位のマスキング不良による塗装歩留りの大幅な改善が図られ、従来の塗装マスキング治具を用いる塗装方法における塗装マスキング部位の全数品質検査から塗装マスキング治具を用いない前述の新たな技術的方法(塗装マスキングレス化)により抜取品質検査へ移行することが出来、品質検査における負荷の軽減と検査時間の短縮を達成し、ひいては導通性等を必要とする所定部位の品質不良の流出防止が図られる。 In addition, the above-mentioned new technical method is the peeling of only the coating film layer at a predetermined portion using a laser beam performed after the coating process of the molded article to be coated, and the high-precision processing of the predetermined portion requiring continuity and the like. By making it possible to achieve this, it is possible to significantly improve the coating yield due to the masking failure of the conventional paint masking part. By using the above-mentioned new technical method (no coating masking) that does not use tools, it is possible to shift to sampling quality inspection, achieve a reduction in load and a reduction in inspection time in quality inspection, and thus conductivity is required. Therefore, it is possible to prevent outflow of poor quality at a predetermined portion.

また、前述の新たな技術的方法は、塗装マスキング治具の不要により塗装マスキング治具の製作に関するイニシャルコストと塗装被膜剥離装置の自動化による人件費等のランニングコストの大幅な改善が図られる。 In addition, the above-described new technical method can greatly improve the initial cost related to the production of the coating masking jig and the running cost such as the labor cost by automating the coating film peeling apparatus because the painting masking jig is not required.

また、前述の新たな技術的方法は、塗装マスキング治具の不要により、塗装マスキング治具の製造リード・タイムの解消により、受注からエンドユーザーへの一次サンプル提出までのリード・タイムの大幅な改善が図られる。 In addition, the above-mentioned new technical method eliminates the need for a paint masking jig and eliminates the manufacturing lead time of the paint masking jig, thereby significantly improving the lead time from order receipt to primary sample submission to the end user. Is planned.

また、従来の金属系塗装マスキング治具は、塗装工程における塗装焼付ラインでの過酷な高温連続雰囲気下において、被塗装成形品との線膨張係数における物性値の差異から生ずる被塗装成形品の変形の問題があったが、前述の新たな技術的方法は、被塗装成形品の塗装工程後に行なうレーザ光を用いた導通性等を必要とする所定部位の塗装被膜層のみの剥離により前述の問題を解決する。 In addition, conventional metal-based paint masking jigs are deformed parts to be coated due to differences in physical property values in the linear expansion coefficient with the parts to be coated under severe high temperature continuous atmosphere in the paint baking line in the painting process. However, the above-mentioned new technical method is based on the above-mentioned problem by peeling only the coating film layer of a predetermined part that requires electrical continuity using laser light after the coating process of the molded article to be coated. To solve.

また、従来の耐熱性マスキングテープ、或いは耐熱性マスキングシールによる塗装マスキング作業は、マスキング箇所が多数ある場合には、作業の効率性に対する問題があったが、前述の新たな技術的方法は、被塗装成形品の塗装工程後に行なうレーザ光を用いた導通性等を必要とする所定部位の塗装被膜層のみの剥離により前述の問題を解決する。 In addition, the conventional masking work with a heat-resistant masking tape or heat-resistant masking seal has a problem with the efficiency of the work when there are a large number of masking parts. The above-mentioned problem is solved by peeling off only the coating film layer at a predetermined site that requires electrical conductivity using laser light, etc., performed after the coating process of the coated molded product.

また、従来のゴム系、エラストマー系および汎用樹脂系塗装マスキング材は、特に、導通性を必要とする塗装マスキング治具において、塗装マスキング治具の設計要求条件としての導通性と耐熱性等を満足する適当な塗装マスキング材を見つけることが困難であったが、前述の新たな技術的方法は、被塗装成形品の塗装工程後に行なうレーザ光を用いた導通性等を必要とする所定部位の塗装被膜層のみの剥離により前述の問題を解決する。 In addition, conventional rubber-based, elastomer-based and general-purpose resin-based coating masking materials satisfy continuity and heat resistance as design requirements for coating masking jigs, especially in coating masking jigs that require electrical conductivity. Although it was difficult to find an appropriate paint masking material to be applied, the above-mentioned new technical method is applied to a predetermined part that requires continuity using laser light after the painting process of the object to be coated. The above-mentioned problem is solved by peeling only the coating layer.

また、従来の金属系塗装マスキング治具は、被塗装成形品の形状に対するマスキング精度が低く、特に、三次元的複雑形状の被塗装成形品に対するマスク形状の自由度に制約があり、被塗装成形品の導通性を必要とする塗装を必要としない部位に対する不要な塗装吹込みの問題があったが、前述の新たな技術的方法は、被塗装成形品の塗装工程後に行なうレーザ光を用いた導通性等を必要とする所定部位の塗装被膜層のみの剥離により前述の問題を解決する。 In addition, the conventional metal-based paint masking jig has low masking accuracy for the shape of the molded article to be painted, and in particular, there are restrictions on the degree of freedom of the mask shape for the molded article with a three-dimensional complex shape. Although there was a problem of unnecessary paint blowing on parts that do not require painting that requires electrical continuity of the product, the above-mentioned new technical method used laser light performed after the painting process of the molded article to be coated The above-mentioned problem is solved by peeling only the coating film layer at a predetermined site that requires electrical conductivity.

また、前述の新たな技術的方法は、被塗装成形品の塗装マスキング仕様の設計変更に対しても、レーザ加工装置の塗装被膜剥離加工プログラムの一部補正を加えることにより、短時間かつ容易に対応が可能である。 In addition, the above-mentioned new technical method can be applied in a short time and easily by adding a partial correction of the coating film peeling processing program of the laser processing equipment to the design change of the paint masking specification of the molded product to be coated. Correspondence is possible.

塗装マスキング治具を不要とする新塗装工程のフローチャートである。It is a flowchart of the new painting process which does not require a painting masking jig. 塗装マスキング治具を用いる従来塗装工程のフローチャートである。It is a flowchart of the conventional painting process using a painting masking jig. 塗装成形品の塗装被覆層のみを剥離する所定部位および被塗装成形品のマスキングを必要とする所定部位の概略平面図である。It is a schematic plan view of the predetermined part which peels only the coating coating layer of a coating molded product, and the predetermined part which needs masking of a to-be-coated molded product. 図3の概略A−A断面図である。FIG. 4 is a schematic AA cross-sectional view of FIG. 3. 図3の概略側面図である。FIG. 4 is a schematic side view of FIG. 3. 従来、塗装工程で用いられている塗装マスキング治具の概略平面図である。It is a schematic plan view of the coating masking jig conventionally used in the coating process. 図6の概略側面図である。FIG. 7 is a schematic side view of FIG. 6. レーザによる塗装剥離の概念を示すレーザ加工前の図である。It is a figure before the laser processing which shows the concept of the paint peeling by a laser. レーザによる塗装剥離の概念を示すレーザ加工後の図であるIt is the figure after the laser processing which shows the concept of the paint peeling by laser

本発明は、従来の塗装方法における導通性等を必要とする塗装されるべきでない部位の塗装マスキング治具30と塗装マスキング作業を必要としない新たな技術的方法(塗装マスキングレス化)であり、塗装成形品20の導通性等を必要とする塗装されるべきでない部位を、被塗装成形品10の形状CADデータおよび塗装被膜層40cに使用される各種塗料の最適なレーザ出力に関する過去の集積データ等を有効活用することにより、塗装成形品20の下地層(素地層40aおよび化成処理層40b)にダメージを与えることなく、所定部位の塗装被膜層40cのみをレーザ光60を用い、高精度に該部位を塗装剥離することを図る。ひいては従来の塗装マスキング治具30を用いる塗装方法における塗装マスキング治具30の製造に関するイニシャルコストと塗装マスキング作業におけるランニングコストの大幅な削減が可能となる。且つ、レーザによる自動塗装被膜剥離装置により塗装被膜剥離加工工程の省力化を可能とすることを目的とする。さらに前述の新たな技術的方法による塗装マスキングレス化を図ることにより、受注からエンドユーザーへの一次サンプル提出までのリード・タイムの大幅な短縮化を図ることを目的とする。 The present invention is a new technical method (coating masking-less) that does not require a coating masking operation and a coating masking jig 30 for a portion that should not be painted, which requires electrical conductivity in the conventional coating method, Past integrated data on the optimum laser output of various paints used for the shape CAD data of the molded article 10 to be painted and the coating film layer 40c for the parts that should not be painted, such as the conductivity of the coated molded article 20 By effectively utilizing the laser beam 60, only the coating film layer 40c at a predetermined site is used with high accuracy without damaging the underlying layers (the base layer 40a and the chemical conversion layer 40b) of the coated molded product 20 The part is to be peeled off. As a result, it is possible to significantly reduce the initial cost related to the production of the coating masking jig 30 in the painting method using the conventional coating masking jig 30 and the running cost in the painting masking work. And it aims at enabling labor saving of the coating film peeling process by the automatic coating film peeling apparatus by a laser. Furthermore, the aim is to significantly shorten the lead time from order receipt to the primary sample submission to the end user by reducing the paint masking by the above-mentioned new technical method.

以下、図面と共に本発明による被塗装成形品10の塗装マスキングレス化を図った、レーザ光60を用いた塗装被膜剥離方法の好適な実施の形態について説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a coating film peeling method using a laser beam 60, in which the masking of the molded article 10 to be coated according to the present invention is reduced, will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例による塗装被膜層40cが形成された塗装成形品20の導通性等を必要とする所定部位70の該表面に、レーザ光60を用いて塗装成形品20の所定部位70の塗装被膜層40cのみを剥離する新塗装工程のフローチャートを示す。また、図2は、従来の被塗装成形品10の塗装マスキング治具30を用いる従来塗装工程のフローチャートを示す。 FIG. 1 shows a predetermined shape of a coated molded product 20 using a laser beam 60 on the surface of a predetermined portion 70 that requires electrical conductivity or the like of the coated molded product 20 on which a coated film layer 40 c according to an embodiment of the present invention is formed. The flowchart of the new coating process which peels only the coating film layer 40c of the site | part 70 is shown. FIG. 2 shows a flowchart of a conventional coating process using the coating masking jig 30 of the conventional molded article 10 to be coated.

まず、図1の新たな技術的方法(塗装マスキングレス化)による新塗装工程のフローチャートについて説明する。 First, the flowchart of the new painting process by the new technical method (paint masking-less) of FIG. 1 is demonstrated.

また、図1のステップ1においては、デジタルカメラ等の筐体にあたる被塗装成形品10を準備する。 Further, in step 1 of FIG. 1, a coated molded product 10 corresponding to a housing such as a digital camera is prepared.

また、図1のステップ2においては、被塗装成形品10 は、塗装マスキング治具30を装着せず(塗装マスキングレス)に、ループ形式の自動塗装ラインの塗装ハンガーに人間の手により取り付けられ、自動塗装および自動塗装焼付が施される。また、本工程終了後、塗装成形品20は人間の手により塗装ハンガーから取り外される。 Further, in step 2 of FIG. 1, the molded article 10 to be coated is attached to a painting hanger of a loop type automatic painting line without a painting masking jig 30 (painting masking-less), Automatic painting and automatic paint baking are applied. In addition, after the completion of this process, the paint molded product 20 is removed from the paint hanger by a human hand.

また、図1のステップ3においては、塗装被膜層40cが形成された図8に示すレーザ加工前の塗装成形品20は、自動傾斜テーブルを有するレーザ加工装置50にセットされ、図3、図4、図5に示す塗装成形品20の導通性等を必要とする所定部位70の該表面に、略30ワットの照射エネルギーのレーザ光60を照射し、図8、図9に示す塗装被膜層40cのみをアブレーションにより図8、図9に示す塗装成形品20の素地層40aおよび素地防錆と塗装密着性等を目的とした化成処理層40bにダメージを与えることなく、図9に示す所定部位70の塗装被膜層40cを剥離する。また、画像処理装置を介してレーザ加工後の所定部位70の加工品質を判定する。 Further, in step 3 of FIG. 1, the coated molded product 20 before laser processing shown in FIG. 8 on which the coating film layer 40c is formed is set in a laser processing apparatus 50 having an automatic tilting table, and FIGS. 5 is irradiated with a laser beam 60 having an irradiation energy of approximately 30 watts on the surface of the predetermined portion 70 that requires the conductivity of the coated molded product 20 shown in FIG. 5, and the coating film layer 40c shown in FIGS. The predetermined portion 70 shown in FIG. 9 is not damaged by ablation without damaging the base layer 40a of the molded article 20 shown in FIGS. The coating film layer 40c is peeled off. Further, the processing quality of the predetermined portion 70 after laser processing is determined via the image processing apparatus.

また、図1のステップ4においては、デジタルカメラ等の筐体における導通性等を必要とする所定部位70の塗装被膜層40cのみを剥離した塗装成形品20の完成品となる。 Further, in step 4 of FIG. 1, a finished product 20 is obtained by peeling only the coating film layer 40 c of a predetermined portion 70 that requires electrical conductivity in a housing such as a digital camera.

また、レーザ加工装置50には、付帯装置としてアブレーション現象の際に発生する塗装被膜層40cの微粉を集塵する装置を有している。 Further, the laser processing apparatus 50 has an apparatus for collecting fine powder of the coating film layer 40c generated during the ablation phenomenon as an accessory apparatus.

また、レーザ加工装置50には、付帯装置として塗装成形品20をセットする受治具を有する、前後・左右に任意の角度に傾斜する自動傾斜テーブルと塗装成形品20の自動傾斜テーブルへの自動供給・取出し装置および塗装成形品20の塗装被膜剥離加工済品の加工品質を判定する画像処理装置を有している。 Further, the laser processing apparatus 50 includes a receiving jig for setting the coated molded product 20 as an accessory device, and an automatic tilting table tilted at an arbitrary angle from front to back and left and right and an automatic tilting table of the coated molded product 20 to the automatic tilting table. It has an image processing apparatus that determines the processing quality of the supply / extraction device and the coated film peeling processed product of the coated molded product 20.

また、図2の従来塗装工程のフローチャートについて説明する。
まず、従来の塗装方法においては、図6、図7に示す塗装マスキング治具30を必要とし、一般的に塗装マスキング治具30の製品設計、金型設計、金型製作、塗装マスキング治具30の成形および試作・量産立ち上げ過程における塗装マスキング治具30の形状評価などの過程を経て製造される。
故に、前述の一連の製造過程において高額のイニシャルコストが発生する。また、塗装工程の前後の付随作業として、人間の手による前記塗装マスキング治具30の被塗装成形品10への着脱作業が行われるなど作業効率が極めて低く、省力化によるコスト改善を図ることが困難な問題が背景に顕在している。
以下に、図2のステップ1について述べる。
Further, the flowchart of the conventional coating process of FIG. 2 will be described.
First, the conventional coating method requires the coating masking jig 30 shown in FIGS. 6 and 7, and generally product design, mold design, mold production, and coating masking jig 30 of the coating masking jig 30. Is manufactured through processes such as the shape evaluation of the coating masking jig 30 in the process of molding and trial production / mass production.
Therefore, a high initial cost occurs in the series of manufacturing processes described above. In addition, as an incidental work before and after the painting process, work efficiency is extremely low, such as attaching / detaching the paint masking jig 30 to / from the object to be coated 10 by a human hand, and cost reduction through labor saving can be achieved. Difficult problems are evident in the background.
Hereinafter, Step 1 in FIG. 2 will be described.

まず、図2のステップ1においては、デジタルカメラ等の筐体にあたる被塗装成形品10を準備する。 First, in step 1 of FIG. 2, a coated article 10 corresponding to a housing such as a digital camera is prepared.

また、図2のステップ2においては、被塗装成形品10に塗装マスキング治具30を人間の手により装着される。
故に、本工程に於ける作業は、人間の手による作業のため、作業効率の向上によるコスト改善が強く求められているのが現状である。また、特に、金属製の塗装マスキング治具を使用する場合は、装着作業の不手際による被塗装成形品10の意匠面にキズを付け、外観品質不良の発生が懸念されている。
In step 2 of FIG. 2, the coating masking jig 30 is attached to the object to be coated 10 by a human hand.
Therefore, since the work in this process is a work by human hands, there is a strong demand for cost improvement by improving work efficiency. In particular, when a metal coating masking jig is used, there is a concern that the design surface of the molded article 10 to be coated may be damaged due to the inadequate mounting work, resulting in poor appearance quality.

また、図2のステップ3においては、塗装マスキング治具30を装着された被塗装成形品10 は、ループ形式の自動塗装ラインの塗装ハンガーに人間の手により取り付けられ、自動塗装および自動塗装焼付が施される。また、本工程終了後、塗装成形品20は人間の手により塗装ハンガーから取り外される。
故に、塗装後の塗装焼付ラインの過酷な連続高温雰囲気下(170±10℃)において、塗装マスキング治具30を装着した被塗装成形品10は、塗装マスキング治具30との線膨張係数の物性値の差異により、被塗装成形品10に変形等が生じ、マスキング精度の低下による塗装工程の歩留りの悪化が懸念されているのが現状である。
Further, in step 3 of FIG. 2, the molded article 10 to which the coating masking jig 30 is attached is attached to a painting hanger of a loop type automatic painting line by a human hand, and automatic painting and automatic painting baking are performed. Applied. In addition, after the completion of this process, the paint molded product 20 is removed from the paint hanger by a human hand.
Therefore, in a severe continuous high-temperature atmosphere (170 ± 10 ° C.) of the paint baking line after painting, the molded article 10 to which the paint masking jig 30 is attached has a physical property of linear expansion coefficient with the paint masking jig 30. Due to the difference in value, the molded article 10 to be coated is deformed and the present situation is concerned that the yield of the coating process is deteriorated due to a decrease in masking accuracy.

また、図2のステップ4においては、塗装マスキング治具30が装着されている塗装成形品20は、人間の手により塗装マスキング治具30を取り外し、全数を対象に、塗装成形品20の導通性を必要とする所定部位の品質評価の判定を目視で行なう。
故に、前述の図2のステップ2の工程と同様に、人間の手による作業のため、作業効率の向上によるコスト改善が強く求められているのが現状である。また、特に、金属製の塗装マスキング治具を使用する場合は、取り外し作業の不手際による塗装成形品20の意匠面にキズを付け、外観品質不良の発生が懸念されている。
Further, in step 4 of FIG. 2, the paint molded product 20 to which the paint masking jig 30 is attached is removed by the human hand, and the continuity of the paint molded product 20 is targeted for the total number. The determination of the quality evaluation of a predetermined part that requires is visually performed.
Therefore, as in the above-described step 2 in FIG. 2, the current situation is that there is a strong demand for cost improvement by improving work efficiency because of work by human hands. In particular, when a metal coating masking jig is used, there is a concern that the appearance of the appearance quality may be deteriorated by scratching the design surface of the coated molded product 20 due to omission of the removal operation.

また、図2のステップ5においては、デジタルカメラ等の筐体における導通性等を必要とする所定部位70の塗装被膜層40cのない塗装成形品20の完成品となる。 Further, in step 5 of FIG. 2, the finished product 20 is a finished product 20 without the coating film layer 40 c of the predetermined portion 70 that requires electrical conductivity in a housing such as a digital camera.

本発明は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の筐体と構成部品および車両関連(自動車・バイク等)に使用される部品等において、導通性等を必要とする塗装されるべきでない部位の塗装被膜層40cのみを剥離する部品等への適用が可能である。 The present invention relates to parts that should not be painted, such as video cameras, digital cameras, cellular phones, etc., and parts used for vehicles (cars, motorcycles, etc.) that require electrical conductivity. It can be applied to a component or the like that peels only the paint film layer 40c.

10 被塗装成形品(塗装を施す前の成形品)
20 塗装成形品(塗装を施した成形品)
30 塗装マスキング治具
40a 塗装成形品の素地層
40b 塗装成形品の化成処理層
40c 塗装成形品の塗装被膜層
50 レーザ加工装置
60 レーザ光
70 塗装皮膜層のみを剥離する所定の部位またはマスキングを必要とする所定の部位を示す。
10 Molded product to be coated (molded product before painting)
20 Painted molded product (molded product with coating)
30 Coating masking jig 40a Base layer 40b of coated molded product Chemical conversion treatment layer 40c of coated molded product 50 Coating film layer 50 of coated molded product Laser processing device 60 Laser light 70 Predetermined part for peeling only coating film layer or masking is required A predetermined part is shown.

Claims (3)

レーザ光60の照射によるアブレーションにより、所定部位70の塗装被膜層40cを剥離するレーザ加工装置50と塗装成形品20の平面や側壁面における前記所定部位70に、前記レーザ光60の照射を可能にする機能を備えた自動傾斜テーブルを含むことを特徴とするレーザによる自動塗装被膜剥離装置。   The laser beam 60 can be irradiated to the predetermined portion 70 on the flat surface or the side wall surface of the laser beam machine 50 and the coated molded product 20 by peeling the coating film layer 40c of the predetermined portion 70 by ablation by irradiation of the laser beam 60. An automatic coating film peeling apparatus using a laser comprising an automatic tilting table having a function of 塗装成形品20を自動傾斜テーブルに供給する自動供給装置とアブレーション現象の際に発生する塗装被膜層40cの微粉を集塵する装置と前記塗装成形品20の塗装被膜剥離加工済品を自動傾斜テーブルより取り出す自動取出し装置を備えた請求項1記載のレーザによる自動塗装被膜剥離装置。   An automatic supply device for supplying the coated molded product 20 to the automatic tilting table, a device for collecting fine powder of the coating film layer 40c generated during the ablation phenomenon, and an automatic tilting table for the coating film peeled product of the coated molded product 20 The automatic paint film peeling apparatus by a laser according to claim 1, further comprising an automatic take-out device for taking out more. 塗装成形品20の所定部位70の塗装被膜層40cを剥離した塗装被膜剥離加工済品の加工品質を判定する画像処理装置を備えた請求項1記載のレーザによる自動塗装被膜剥離装置。 The automatic coating film peeling apparatus by a laser according to claim 1, further comprising an image processing device for judging a processing quality of a coated film peeling processed product obtained by peeling off the coating film layer 40c at a predetermined portion 70 of the coated molded article 20.
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