JP2872777B2 - 車体のゴミ除去方法 - Google Patents

車体のゴミ除去方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車体のゴミ除去方法に関し、特に車体の塗装
工程に先行するゴミ除去工程におけるゴミ除去の効率を
高め且つゴミ除去作業の能率を高め得る車体のゴミ除去
方法に関する。
〔従来技術〕
通常、自動車の車体を塗装する塗装ラインには、複数
の塗装工程（下塗り、中塗り、上塗り工程等）が設けら
れ、１つの塗装工程（例えば中塗り工程）で塗装された
車体は、次に焼付・乾燥工程においてその塗膜が焼付け
乾燥され、次に研ぎ工程において水研ぎされ、次に洗浄
工程において水洗い及び水切りされて次の塗装工程に送
られる。
ところで、車体の塗装においては、塗装面が滑らかで
鏡面状に仕上げられた高品質の塗装が求められている。
そこで、本願出願人は、特開昭63-178871号公報に記
載されているように、車体をその長さ方向の水平軸回り
に回転可能に支持する回転台車に移載し、塗装工程にお
いて車体に塗装を施し、焼付・乾燥工程において車体を
回転させながら塗膜を焼付けることにより、塗料のたれ
を制御して高品質の塗装仕上がりを得る塗装方法を開発
し実用化した。
上記塗装方法においては、塗装後焼付・乾燥工程にお
いて車体を回転させるため、車体、特に車体の内部に付
着したゴミを塗装前に確実に除去することが高品質の塗
装仕上がりを得るために不可欠である。そのため、塗装
工程の直前にゴミ除去工程を設け、ゴミ除去工程におい
て、回転台車により車体を所定角度づつ回転させ、車体
を傾けて停止させた状態で人手により車体をエアブロー
してゴミを除去していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来の車体のゴミ除去方法においては、人手によ
りエアブローしてゴミを除去するので、ゴミ除去率がバ
ラツキ、安定した塗装品質を確保することが出来ないと
いう問題がある。また、車体を継続的に回転・停止させ
てゴミ除去するので、ゴミ除去作業のサイクルタイムが
長くなり作業能率が著しく低下するという問題がある。
本発明の目的は、車体のゴミ除去効率を高めゴミ除去
作業の能率を高め得るような車体のゴミ除去方法を提供
することである。
〔課題を解決するための手段〕
第１請求項に係る車体のゴミ除去方法は、車体の塗装
工程に先行するゴミ除去工程にて、車体をその長さ方向
の水平軸回りに回転可能に支持しエアブローにより車体
に付着したゴミを除去する車体のゴミ除去方法におい
て、少なくとも、車体回転数及びエアブロー流量と車体
のゴミ除去率との関係を予め求め、上記車体回転数及び
エアブロー流量とゴミ除去率との関係に基いて設定した
車体回転数及びエアブロー流量でもって、車体を連続的
に回転させながらエアブローを施して車体のゴミを除去
するものである。
第２請求項に係る車体のゴミ除去方法は、第１請求項
のゴミ除去方法において、車体回転数を少なくとも4rpm
以上に設定するものである。
〔作用〕
第１請求項に係る車体のゴミ除去方法においては、少
なくとも、車体回転数及びエアブローと車体のゴミ除去
率との関係を求めるので、所定のゴミ除去率を確保する
のに必要な車体回転数とエアブロー流量とを求めること
が出来る。次に、上記車体回転数及びエアブロー流量と
車体のゴミ除去率との関係に基いて所定のゴミ除去率を
確保できるような車体回転数及びエアブロー流量を設定
し、その車体回転数及びエアブロー流量でもって、車体
を連続的に回転させながらエアブローを施して車体のゴ
ミを除去するので、車体の隅々までエアブローがなされ
且つ車体の連続回転によりゴミが遊離しやすくなるた
め、所定のゴミ除去率となるように車体のゴミを効率良
く且つ確実に除去することが出来、塗装時及び焼付・乾
燥時における塗装面へのゴミ付着を防止することが出来
る。更に、車体を連続的に回転させながらゴミを除去す
るので、ゴミ除去のサイクルタイムを短縮し、ゴミ除去
作業の能率を大幅に高めることが出来る。
第２請求項に係る車体のゴミ除去方法においては、基
本的に第１請求項の車体のゴミ除去方法と同様な作用を
得ることが出来る。更に、車体回転数を少なくとも4rpm
以上に設定するので、ドア内部及びトランク内部など袋
状の区画部分などに付着したゴミを確実にその部分から
遊離させて除去することが出来る。
〔発明の効果〕
第１請求項に係る車体のゴミ除去方法によれば、上記
〔作用〕の項で説明したように、所定の除去率を確保で
きるように設定した車体回転数とエアブロー流量でもっ
て、車体を連続的に回転させながらエアブローすること
により、車体の隅々までエアブローを施し且つゴミの遊
離を促進させて、所定のゴミ除去率となるように車体の
ゴミを効率良く且つ確実に除去することが出来ること、
更に、車体を連続的に回転させながらゴミを除去するこ
とにより、ゴミ除去のサイクルタイムを短縮しゴミ除去
作業の能率を大幅に高めることが出来ること、などの効
果が得られる。
第２請求項に係る車体のゴミ除去方法によれば、基本
的に第１請求項の車体のゴミ除去方法と同様な効果を得
ることが出来る。更に、車体回転数を少なくとも4rpm以
上に設定するので、ドア内部及びトランク内部など袋状
の区画部分に付着したゴミを確実にその部分から遊離さ
せて除去することが出来る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面に基いて説明す
る。
本実施例は、自動車製造工場の車体塗装ラインのう
ち、上塗り工程に先行させて設けられたゴミ除去工程に
おける車体のゴミ除去方法に本発明を適用したものであ
る。
先ず、上記車体塗装ラインＬについて簡単に説明する
と、第１図に示すように、中塗り塗膜が焼付け乾燥され
た車体Ｂは、次に研ぎ工程１において水研ぎされ、次に
車体移載工程２において車体Ｂはその長さ方向の水平軸
回りに回転可能に支持する回転台車10に移載され、その
後洗浄工程３に移送される。
洗浄工程３において、車体Ｂは、回転台車10により回
転されながら水洗い及び水切りされ、次にゴミ除去工程
４において車体Ｂに付着したゴミが除去され、その後上
塗り工程５に移送される。
上塗り工程５において、車体Ｂは正立状態で所定厚膜
に上塗りされ、次に焼付・乾燥工程６において車体Ｂは
回転台車10により回転させながらその塗膜が焼付け乾燥
される。
次に、上記ゴミ除去方法の実施に供せられる上記回転
台車10及びゴミ除去工程４に設けられたエアブロー装置
40について説明する。
先ず、上記回転台車10について説明する。尚、車体Ｂ
の前後左右を基準として前後左右を定義して説明する。
第２図・第３図に示すように、回転台車10のベース部
11の前部と後部には、夫々左右１対の支持輪12がフロア
Ｆに敷設されたレール７に沿って転動可能に設けられ、
前部の支持輪12により少し前側には、左右１対のロッド
部材13がベース部11に固着され、各ロッド部材13の下端
部は、夫々ピットＰに配設された左右１対の走行駆動用
のチェーン８に連結されている。
回転台車10の前端のコラム部14と後端のコラム部15に
は、夫々軸部材16・17が前後方向向きに且つ回転自在に
設けられ、軸部材16の後端と軸部材17の前端には、夫々
車体Ｂを位置決めして支持するための支持部材18・19が
設けられている。また、コラム部14より少し後側のベー
ス部11には、軸部材20が上下方向向きに且つ回転自在に
設けられ、軸部材16の途中部と軸部材20の上端部には、
相互に噛合する傘歯車21と傘歯車22とがギアボックス23
内に設けられ、軸部材20の下端部にはピニオン24が装着
され、ピニオン24はピットＰに設けられたラック部材25
に噛合している。
上記前後の支持部材18・19を介して車体Ｂを回転台車
10に支持し、左右のチェーン８を駆動して回転台車10を
前方向に移動させると、軸部材20が回転するとともに傘
歯車21・22を介して軸部材16は回転し、車体Ｂは軸部材
16・17を結ぶ水平軸回りに回転駆動される。
次に、ゴミ除去工程４に設けられたエアブロー装置40
について説明する。
第２図・第３図に示すように、ゴミ除去工程４に設け
られたトンネル状のブース30の上壁部31と左右の傾斜壁
部32には、夫々複数のノズル41を有するノズル部材42が
所定間隔おきに３組設けられ、各ノズル部材42には、ブ
ース30の外側のフロアＦに配設されたターボブロア43か
らダクト44を介して加圧エアが供給されるようになって
いる。
洗浄工程３で洗浄された車体Ｂは、正立状態で回転台
車10によりゴミ除去工程４に移送され、ゴミ除去工程４
において、車体Ｂは、後述するように予め求めた車体回
転数とゴミ除去率との関係に基いて設定した車体回転数
で回転されるとともに、予め求めたエアブロー流量、エ
アブロー流速及びエアブロー時間とゴミ除去率との関係
に基いて設定したエアブロー流量、エアブロー流速及び
エアブロー時間でエアブローされ、車体Ｂに付着したゴ
ミが除去されるようになっている。
次に、上記車体回転数、エアブロー流量、エアブロー
流速及びエアブロー時間を設定するために予め実施した
実験について説明する。
先ず、車体Ｂを連続的に回転させるゴム除去方法によ
る車体内部のゴミ除去率と現行のゴミ除去方法による車
体内部のゴミ除去率との比較実験を行った。
ゴミ除去率は、車体Ｂのうちフロア部、ドア袋部及び
トランク内部に夫々大きさ10mm×10mmの紙片を100枚セ
ットし、ゴム除去後に上記各部に残った紙片をカウント
して調べた。尚、車体を回転させるゴミ除去方法とは、
車体を種々の回転数で回転させ、且つエアブローを施さ
ずに或いは施して行なうもので、現行のゴミ除去方法と
は、車体Ｂを90°回転させてフロア部をエアブローし、
次に車体Ｂを270°回転させてアンダフロア部をエアブ
ローし、その後車体Ｂを正立状態に戻してドア部をエア
ブローしてゴミを除去するもので、サイクルタイムは約
10分である。
第４図（ａ）〜第４図（ｃ）は、夫々フロア部、ドア
袋部、及びトランク内部のゴミ除去率の結果を示すもの
で、車体Ｂの各部とも車体回転数を増加させるとゴミ除
去率が高くなり、特に、トランク内部については、車体
を連続的に回転させることによるゴミ除去率が著しく高
まることがわかった。また、車体回転数を4rpm以上に設
定し且つエアブローを施すことにより、車体Ｂの各部に
おけるゴミ除去率を現行作業と同等又はそれ以上に高ま
ることがわかった。尚、この実験においては、エアブロ
ーは人手により行った。
次に、エアブローの自動化を図るため、エアブロー装
置のノズルの配置方向とゴミ除去率との関係を調べた実
験について説明する。
第５図（ａ）〜第５図（ｃ）に示すように、ノズルの
配置方向として、車体Ｂのルーフ側からエアブローする
第１方向と、車体Ｂの一方のサイドウインド側からフロ
アに向けてエアブローする第２方向と、車体Ｂの両方の
サイドウインド側からフロアに向けてエアブローする第
３方向とを設定した。尚、各ノズルの配置方向の実験に
おいて、車体Ｂは正立状態に設定し、エアブロー流量及
びエアブロー流速は同一に設定した。また、前記実験と
同様に、実験は、フロア部、ドア袋部及びトランク内部
に夫々10mm×10mmの紙片100枚をセットして行った。
第６図（ａ）〜第６図（ｃ）は、夫々フロア部、ドア
袋部及びトランク内部のゴミ除去率の結果を示すもの
で、車体Ｂの各部とも第３方向からエアブローした場合
にゴミ除去率が最も高く、また、第２方向からエアブロ
ーした場合でも高いゴミ除去率が得られることがわかっ
た。
以上の実験から、車体Ｂを連続的に回転させ且つ第２
方向及び第３方向から自動的にエアブローすることによ
り、現行のゴミ除去作業以上にゴミ除去率を高められる
ことがわかった。
次に、車体Ｂのゴミ除去方法として、車体Ｂを連続的
に回転させながら自動的にエアブローを施す方法を採用
するに際し、車体回転数、エアブロー流量、エアブロー
流速、及びエアブロー時間とゴミ除去率との関係を調べ
るために実験を行った。
尚、実験は、上記実験と同様にフロア部、ドア袋部及び
トランク内部に10mm×10mmの紙片100枚をセットして行
ない車体を走行させずに回転させて行なった。また、エ
アブローは、第２図・第３図に示したようなノズル配置
で行った。
第１表は実験データであり、第２表は実験データのゴ
ミ除去率から計算した車体Ｂの各部のゴミ除去率平均値
及び標準偏差である。
第２表に示すように、トランク内部のゴミ除去率はフ
ロア部及びドア袋部に比べ低く、また、車体回転数、エ
アブロー流量、エアブロー流速、及びエアブロー時間の
条件が異なると、ゴミ除去率が大きくバラツクことがわ
かった。
第３表〜第５表は、車体Ｂの各部のゴミ除去率に対す
る要因（車体回転数、エアブロー流量、エアブロー流
速、エアブロー時間）別の効果を調べるために、第１表
の実験データを多変量解析して各要因の偏相関係数を計
算した結果である。
第３表〜第５表に示すように、フロア部及びドア袋部
のゴミ除去率に関しては、エアブロー流量とエアブロー
時間の影響が大きく、トランク内部のゴミ除去率に関し
ては、車体回転数とエアブロー時間の影響が大きいこと
がわかった。
ここで、上記実験において観測した車体Ｂ内部におけ
るエアブローの気流の流れについて簡単に説明する。
第７図（ａ）〜第７（ｄ）は、車体Ｂの回転状態とエ
アブローの気流の流れを示したもので、車体Ｂが正立状
態の場合は、両方のサイドウインド側から供給されたエ
アは両サイドウインドから排出され、車体Ｂの回転が進
むにつれてエアは片方のサイドウインド側から供給され
て他方のサイドウインドから等しく排出される。また、
車体Ｂ内に供給されたエアはフロア部の近傍で分散され
て乱気流状態になり、車体Ｂに付着したゴミの車体Ｂか
らの遊離・排出を促進している。
次に、車体Ｂの各部のゴミ除去率を予測するため、上
記要因を変量として次式で表される回帰モデルを設定し
た。
ゴミ除去率＝a1×（車体回転数）＋a2×（エアブロー
流量）＋a3×（エアブロー流速）＋a4×（エアブロー時
間）＋Ｃ （１） 上記（１）式において、a1〜a4は夫々偏回帰係数であ
り、Ｃは定数である。
第６表〜第８表は、第１表のデータに基づいて計算し
た車体Ｂの各部のゴミ除去率に関する回帰モデルの偏回
帰係数a1〜a1、定数Ｃ、分散比Ｆ及び相関係数Ｒの計算
値とこれら偏回帰係数及び定数を用いた回帰式（１）の
決定係数R2の値を示したものである。
第６表〜第８表の分散比Ｆ及び決定係数R2の値から、
回帰式（１）を用いて車体Ｂの各部のゴミ除去率を予測
出来ることがわかった。
第８図（ａ）〜第８図（ｃ）は、第６表〜第８表の数
値及び回帰式（１）により計算した車体Ｂの各部のゴミ
除去率の理論値と第１表に示したゴミ除去率の実測値と
の相関を示したもので、これら相関図より回帰式（１）
のゴミ除去率予測に対する適合性が明らかである。
次に、上記実験結果に基づき、第２図・第３図に示し
たようなゴミ除去装置を現行の車体塗装ラインＬにパイ
ロット用として設けて実施した実験について説明する。
実験は12台の同一車種の自動車を用いて行い、車体回
転数、エアブロー流量、エアブロー流速、及びエアブロ
ー時間は以下のように設定した。
車体回転数:10〜15rpm エアブロー流量:8m3／分 エアブロー流速:5m/秒 エアブロー時間:3.5分 また、ゴミ除去率の評価は、ゴミ除去作業後車体に残
った塗装片ゴミ、乾燥炉ヤニゴミ及び毛ゴミの数をカウ
ントして行った。尚、比較のために、現行のゴミ除去工
程においてゴミ除去された上記と同一車種の自動車12台
について同様にゴミ除去の評価を行った。
第９図（ａ）・第９図（ｂ）は実験結果を示し、第９
表は結果をまとめたものであり、これらの結果からパイ
ロット用のゴミ除去工程で実施したゴミ除去方法は現行
のゴミ除去方法に比べ、ゴミ除去率が大幅に向上してい
ることが実証された。
第10図は、未除去塗装片ゴミ数の平均値を回帰式
（１）を用いて検定した結果を示すものであり、回帰式
（１）を用いることにより、高い精度でゴミ除去率を予
測出来るとともに、回帰式（１）を用いて車体回転数、
エアブロー流量、エアブロー流速及びエアブロー時間を
適切に設定することにより高いゴミ除去率が得られるこ
とが実証された。
以上説明したように、本実施例に係る車体のゴミ除去
方法は、車体回転数、エアブロー流量、エアブロー流
速、及びエアブロー時間と車体Ｂのゴミ除去率との相関
関係を予め実験的に求め、この相関関係に基いて所定以
上のゴミ除去率を確保し得る車体回転数、エアブロー流
量、エアブロー流速、及びエアブロー時間を設定し、こ
れら車体回転数、エアブロー流量、エアブロー流速、及
びエアブロー時間でもって、車体Ｂを連続的に回転させ
ながら自動的にエアブローを施して車体Ｂのゴミを除去
する方法である。このように車体Ｂを連続的に回転させ
ながらエアブローするので、車体Ｂの隅々まで確実にエ
アブローでき、また車体Ｂを連続的に回転させるので車
体Ｂからのゴミの遊離を促進し得ることから、車体Ｂの
ゴミを効率良く且つ確実に除去することが出来、塗装時
及び焼付・乾燥時におけるゴミの付着を防止し塗装品質
を高めることが出来る。更に、車体Ｂを連続的に回転さ
せながら自動的にゴミを除去するので、ゴミ除去のサイ
クルタイムを短縮することが出来、ゴミ除去作業の能率
を大幅に向上させることが出来る。
上記実験のように、車体Ｂを走行させずに連続回転さ
せてゴミ除去を実行してもよいが、塗装ラインにおける
車体Ｂの流れの連続性を確保する為に第２図・第３図の
ような装置により車体Ｂを前方へ連続的又は間欠的に移
動させ且つ車体Ｂを連続的に回転させながらゴミ除去を
するようにしてもよい。そして、車体Ｂを連続的に移動
させる場合にはノズル41を有するノズル部材42の数と配
置及び車体Ｂの移動速度とに基いてエアブロー時間を決
定するものとする。
尚、車体回転数は10〜15rpmに限らず4rpm以上であれ
ばドア袋部に対しても現行方法と同等にまたトランク内
部については現行方法よりも格段に高いゴミ除去率（約
70％）でゴミを除去することが出来る。その場合、設定
した車体回転数に応じてエアブロー流量、エアブロー流
速及びエアブロー時間を回帰式（１）に基いて設定すれ
ばよい。
また、車体Ｂの前方へ連続的に移動させながらゴミを
除去する場合には、ノズル装置も１組以上であれば３組
に限ることはない。
上記実施例では、車体回転数、エアブロー流量、エア
ブロー流速及びエアブロー時間とゴミ除去率との相関関
係（回帰モデル）を予め求めるようにしたが、ゴミ除去
率に大きく影響を及ぼす少なくとも車体回転数及びエア
ブロー流量とゴミ除去率との相関関係を予め実験的に求
め、その相関関係に基いて所定のゴミ除去率以上となる
ように設定した車体回転数とエアブロー流量でもってゴ
ミ除去を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は塗装ライ
ンの説明図、第２図はゴミ除去に供する装置の側面部、
第３図は第２図III-III線断面図、第４図（ａ）〜第４
図（ｃ）は夫々車体のフロア部、ドア袋部、及びトラン
ク内部のゴミ除去率を示す線図、第５図（ａ）〜第５図
（ｃ）は夫々エアブロー方向の説明図、第６図（ａ）〜
第６図（ｃ）は夫々車体のフロア部、ドア袋部及びトラ
ンク内部のゴミ除去率の線図、第７図（ａ）〜第７図
（ｄ）は夫々車体の回転状態とエアブローの気流の説明
図、第８図（ａ）〜第８図（ｃ）は夫々車体のフロア
部、ドア袋部及びトランク内部のゴミ除去率の理論値と
実測値との相関線図、第９図（ａ）はゴミ除去後の未除
去塗装片ゴミ数の線図、第９図（ｂ）はゴミ除去後の未
除去合計ゴミ数の線図、第10図は塗装片ゴミ数の理論値
と実測値との相関図である。 Ｂ……車体、４……ゴミ除去工程、５……塗装工程、10
……回転台車、40……エアブロー装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B08B 1/00 - 11/04 B05D 3/00 B05D 1/00 - 7/12 B05D 7/20 - 7/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車体の塗装工程に先行するゴミ除去工程に
    て、車体をその長さ方向の水平軸回りに回転可能に支持
    しエアブローにより車体に付着したゴミを除去する車体
    のゴミ除去方法において、 少なくとも、車体回転数及びエアブロー流量と車体のゴ
    ミ除去率との関係を予め求め、 上記車体回転数及びエアブロー流量とゴミ除去率との関
    係に基いて設定した車体回転数及びエアブロー流量でも
    って、車体を連続的に回転させながらエアブローを施し
    て車体のゴミを除去することを特徴とする車体のゴミ除
    去方法。
  2. 【請求項２】上記車体回転数を少なくとも4rpm以上に設
    定することを特徴とする第１請求項に記載の車体のゴミ
    除去方法。
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