JP4021802B2

JP4021802B2 - 電着塗装システム

Info

Publication number: JP4021802B2
Application number: JP2003156726A
Authority: JP
Inventors: 啓彰神澤
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: JP2004359977A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電着塗装システムに関し、特に、自動車ボデーをワークとして用いる場合の電着塗装システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ボデーなどの被塗装物（以下、「ワーク」と称する。）の下塗り塗装として、電着塗装が広く用いられている。一般的に、ワークに対する電着塗装は、コンベアに吊り下げられたハンガにワークを保持させた上で、当該ハンガを前処理ユニット（脱脂用アルカリ溶液を用いた脱脂手段や化成処理手段、水洗手段などを含む）および電着塗装ユニット（電着塗料を用いた電着塗装手段などを含む）に順次搬送することにより行われる。
【０００３】
上述のようにして電着塗装が施されたワークは、上記ハンガから取り外して別の搬送手段（例えば、台車など）に移載され、当該別の搬送手段によって焼付乾燥炉ヘ搬送される。焼付乾燥炉に搬送されたワークは、当該焼付乾燥炉で電着塗料が焼付乾燥された後、さらに次の工程（例えば、中塗り工程など）へと搬送される。一方、電着塗装が施されたワークを別の搬送手段に移載した後のハンガは、未塗装の新たなワークを保持した上で、再度前処理ユニットおよび電着塗装ユニットに順次搬送される。
【０００４】
しかしながら、上述のように、焼付乾燥炉を通過させずにハンガを循環使用する電着塗装システムにおいては、電着塗装ユニットの電着塗装手段においてハンガの表面に付着し、残留した電着塗料が、前処理ユニットの脱脂手段における脱脂用アルカリ溶液と反応して固形化する。これにより、ハンガの表面には、固形物の形成に起因する凹凸が生じるため、脱脂用アルカリ溶液や電着塗料がより残留し易くなる。したがって、上記電着塗装システムで循環使用されるハンガの表面においては、固形物の形成が加速度的に進行する。このようにしてハンガの表面に形成される固形物は、ある程度の量に達すると不用意にハンガから剥離し、ワークに付着したり脱脂用アルカリ溶液や電着塗料などに混入したりすることによって、ワークの塗装不良を引き起こす要因となる。
【０００５】
そこで、上述のような要因による塗装不良の発生を抑制することが可能な電着塗装システムとして、前処理ユニットおよび電着塗装ユニットに加えて、さらにハンガ洗浄装置を備える電着塗装システムが公知となっている。以下に、このような電着塗装システムの一例について、図３〜図４を参照しつつ具体的に説明する。図３は、上記一例としての電着塗装システムＸ’の構成図であり、図４は、図３に示す電着塗装システムＸ’の要部拡大図である。電着塗装システムＸ’は、図３に示すように、ハンガ１’と、図示しないワークを保持したハンガ１’を搬送するための搬送手段２’と、電着塗装システムＸ’外から搬入されるワークをハンガ１’に搭載するための搭載ユニット３’と、ワークに対して前処理を施すための前処理ユニット４’と、ワークに対して電着塗装を施すための電着塗装ユニット５’と、ワークを図示しない別の搬送手段（例えば、台車など）に移載するための移載ユニット６’と、ハンガ１’の洗浄を行うためのハンガ洗浄装置７’とを備える。ハンガ洗浄装置７’は、図４に示すように、電着塗装ユニット５’を経て搬送手段２’により当該ハンガ洗浄装置７’に搬送されたハンガ１’に対して水Ｗ₁’を噴きつけるためのスプレ装置７１０’と、スプレ装置７１０’からハンガ１’に噴きつけられた水を回収して貯めるための貯水部７０’と、貯水部７０’からスプレ装置７１０’に水Ｗ₁’を循環供給するためのポンプ７１１’とを有する。
【０００６】
しかし、ハンガ洗浄装置７’では、ハンガ１’の水洗に使用した後の水を貯水部７０’に貯めて循環使用するため、スプレ装置７１０’を介してハンガ１’に噴きつけられる水Ｗ₁’に電着塗料が混在する。そのため、ハンガ洗浄装置７’を経たハンガ１’には、電着塗料を含有する水Ｗ₁’が付着し、残留した状態となる。したがって、ハンガ洗浄装置７’では、ハンガ１’の洗浄を充分に行うことが困難である。
【０００７】
そこで、ハンガの洗浄をより充分に行うことが可能なハンガ洗浄装置が開発されている。具体的には、洗浄液を貯留した洗浄液槽有する洗浄ディップ工程部と、塗膜膨潤工程部と、濾過された洗浄液が供給されるスプレ装置を有する洗浄スプレー工程部と、純水が供給されるスプレ装置を有する水洗スプレー工程部とを有するハンガ洗浄装置が公知となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００３−３４８９６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術において、水洗スプレー工程におけるハンガの洗浄には、純水が使用される。したがって、ハンガ洗浄装置、ひいては電着塗装システム全体における純水の使用量を抑制するためには、未だ改善の余地がある。
【００１０】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、純水の使用量を低減しつつ、充分にハンガの洗浄を行うことが可能な電着塗装システムを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明により提供される電着塗装システムは、ワークを保持するためのハンガと、ワークに対して化成処理液を接液させることにより当該ワークに化成処理を施すための化成処理手段および上記化成処理を施したワークを水洗するための第１水洗手段を有する前処理ユニットと、上記前処理ユニットを用いて前処理が施されたワークに対して電着塗料を接液させることにより当該ワークに電着塗装を施すための電着塗装手段および上記電着塗装を施したワークを水洗するための第２水洗手段を有する電着塗装ユニットと、上記ハンガに付着した上記電着塗料を水洗除去するためのハンガ洗浄装置と、上記ハンガを上記前処理ユニット、上記電着塗装ユニットおよび上記ハンガ洗浄装置に順次搬送するための搬送手段と、を備えるものであって、上記ハンガ洗浄装置は、当該ハンガ洗浄装置でハンガの水洗に使用した後の水をためる貯水部と、上記貯水部の水を用いて水洗を行う第３水洗手段と、上記第１水洗手段でワークの水洗に使用した後の水を用いて水洗を行う第４水洗手段とを有することを特徴としている。
【００１２】
このような構成によると、電着塗装ユニットの電着塗装手段においてハンガに付着し、第２水洗手段を経てもハンガに残留した電着塗料は、第３および第４水洗手段による二段階で水洗除去される。特に、第４水洗手段において使用される水は、化成処理液の水洗に使用されただけであり、電着塗料が含まれていない。加えて、化成処理液が酸性であるため、第４水洗手段において使用される水は、アルカリ性ではない。したがって、ハンガに残留した電着塗料と反応を起こすことなく、当該電着塗料を充分に除去することが可能となる。また、第３水洗手段において水洗に使用される水は、ハンガ洗浄装置内でハンガの水洗に使用した水を循環使用したものであり、第４水洗手段において水洗に使用される水は、電着塗装システム内の第１水洗手段において化成処理液の水洗に使用した排水を使用したものである。つまり、ハンガ洗浄装置には、電着塗装システムの外部から直接、純水を新たに供給する必要がない。したがって、ハンガ洗浄装置、ひいては電着塗装システム全体における純水の使用量が低減される。
【００１３】
好ましくは、第３水洗手段および／または第４水洗手段は、スプレ装置を有する。このような構成によると、スプレ装置によりハンガに対して水を広範囲で均一に噴きつけることが可能となる。そのため、ハンガに付着している電着塗料の除去をより効果的に行うことが可能となる。
【００１４】
好ましくは、第１水洗手段は、複数段の水洗ブースを有しており、当該複数段の水洗ブースの各段でワークの水洗に使用した後の水を、それぞれその前段の水洗ブースでワークを水洗するための水として使用するとともに、最前段の水洗ブースでワークの水洗に使用した後の水を、上記第４水洗手段でハンガを水洗するための水として用いる。ここで、「最前段」とは、化成処理手段を経たワークに対して最初の水洗が行われる段である。このような構成によると、第１水洗手段における水洗が複数段の水洗ブースで行われ、かつ、水洗ブース内の化成処理液の濃度が、最前段の水洗ブースから最後段の水洗ブース（一般的には純水あるいは浄水を用いて水洗を行う）にかけて順に低下する。これにより、ワークに付着した化成処理液の水洗除去をより効果的に行うことが可能になるとともに、水洗に使用される水もより有効に使用されることになる。したがって、化成処理液が電着塗装ユニットへ持ち越されるのをより効果的に防ぐことが可能になるとともに、水の使用量の低減にも繋がる。
【００１５】
好ましくは、化成処理液は、リン酸塩を含む。これによると、化成処理手段においてリン酸塩皮膜化成処理が行われ、耐食性に優れたリン酸塩皮膜が良好に形成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図１〜図２を参照しつつ具体的に説明する。本実施形態では、自動車用ボデー（以下、「ボデー」と略称する）に対して電着塗装を施す電着塗装システムついて説明するが、ワークはボデーに限られない。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る電着塗装システムＸの構成を示す構成図であり、図２は、図１に示す電着塗装システムＸの要部拡大図である。電着塗装システムＸは、図１に示すように、ハンガ１と、搬送手段２と、搭載ユニット３と、前処理ユニット４と、電着塗装ユニット５と、移載ユニット６と、ハンガ洗浄装置７とを備える。
【００１８】
ハンガ１は、図２に示すように、底部支持部１０と、吊り下げ支持部１１とを有する。底部支持部１０は、ボデーの底部を支持することにより、ボデーをハンガ１に載置することが可能な構造を有する。吊り下げ支持部１１は、ハンガ１全体を搬送手段２に吊り下げることが可能な構造を有する。ハンガ１は、上述のような構造に限られず、例えば、ボデーをより安定的に保持するために、当該ボデーの側部を支持する側方支持部をさらに有してもよい。図１では、計４つのハンガ１が表れているが、ハンガ１の設置数および設置間隔などは必要に応じて任意に設定すればよい。
【００１９】
搬送手段２は、図１に示すように、ループ状の搬送ライン２０を備え、吊り下げ支持部１１を介して吊り下げられたハンガ１が循環移動することが可能な構造を有する。このような搬送手段２としては、オーバーヘッドコンベアなどが挙げられる。搬送ライン２０上には、搭載ユニット３、前処理ユニット４、電着塗装ユニット５、移載ユニット６およびハンガ洗浄装置７が順に配置されている。
【００２０】
搭載ユニット３は、別のシステム（例えば、ボデーの溶接を行う溶接システム）を経て、電着塗装システムＸに搬入されるボデーを、ハンガ１の底部支持部１０上に載置するためのものである。このような搭載ユニット３としては、リフタなどが挙げられる。
【００２１】
前処理ユニット４は、搬送ライン２０上を循環移動するハンガ１の底部支持部１０に載置されたボデーに対して前処理を施すためのものであり、予備洗浄手段４０と、脱脂手段４１と、脱脂後水洗手段４２と、表面調整手段４３と、化成処理手段４４と、化成後水洗手段４５とを有する。
【００２２】
予備洗浄手段４０は、前処理ユニット４に搬入されるまでにボデーに付着した鉄粉など不要物を水洗除去することが可能な構成を有する。このような構成としては、スプレ装置によりボデーに対して水を噴出して水洗を行うスプレ式水洗や、水洗槽にボデーを浸漬して水洗を行うフルディップ式水洗などが挙げられる。また、予備水洗手段４０においては、より水洗効果を高めるために、複数段で水洗を行うようにしてもよいし、スプレ式水洗とフルディップ式水洗を組み合わせて水洗を行うようにしてもよい。
【００２３】
脱脂手段４１は、予備洗浄手段４０を経たボデーに対して脱脂処理を施すことが可能な構成を有する。このような構成としては、スプレ装置によりボデーに対して脱脂洗浄液を噴出して脱脂処理を行うスプレ式脱脂処理や、脱脂処理槽の脱脂洗浄液にボデーを浸漬して脱脂処理を行うフルディップ式脱脂処理などが挙げられる。この脱脂洗浄液としては、界面活性剤を含むアルカリ脱脂洗浄液などが挙げられる。また、脱脂手段４１においては、より脱脂効果を高めるために、複数段で脱脂を行うようにしてもよい。
【００２４】
脱脂後水洗手段４２は、脱脂手段４１を経たボデーに付着している脱脂洗浄液を水洗除去することが可能な構成を有する。このような構成としては、スプレ式水洗や、フルディップ式水洗などが挙げられる。また、脱脂後水洗手段４２においては、より水洗効果を高めるために、複数段で水洗を行うようにしてもよいし、スプレ式水洗とフルディップ式水洗を組み合わせて水洗を行うようにしてもよい。
【００２５】
表面調整手段４３は、脱脂後水洗手段４２を経たボデーの表面に対して、化成処理手段４４による化成処理を良好に行うための表面調整を行うことが可能な構成を有する。このような構成としては、表面調整処理槽の表面調整液に浸漬して表面調整を行うフルディップ式表面調整処理などが挙げられる。この表面調整液としては、チタンコロイドを分散させた分散液などが挙げられる。
【００２６】
化成処理手段４４は、表面調整手段４３を経たボデーに対して、化成処理を施すことが可能な構成を有する。このような構成としては、スプレ装置によりボデーに対して化成処理液を噴出して化成処理を行うスプレ式化成処理や、化成処理槽の化成処理液にボデーを浸漬して化成処理を行うフルディップ式化成処理などが挙げられる。この化成処理液としては、リン酸塩化成処理液、クロメート処理液、有機酸系処理液などの塗装下地処理薬剤として従来公知の処理剤が挙げられる。なかでも、リン酸塩化成処理液としてのリン酸亜鉛系化成処理液は、当該処理液により形成される化成皮膜の耐食性や、対塗膜密着性が良好であることから好ましく用いられる。
【００２７】
化成後水洗手段４５は、化成処理手段４４を経たボデーに付着している化成処理液を水洗除去することが可能な構成を有する。このような構成としては、スプレ式水洗や、フルディップ式水洗などが挙げられる。また、化成後水洗手段４５においては、より水洗効果を高めるために、複数段で水洗を行うようにしてもよいし、スプレ式水洗とフルディップ式水洗を組み合わせて水洗を行うようにしてもよい。複数段で水洗を行う場合、化成後水洗手段４５は、各段でボデーの水洗に使用した後の水をそれぞれその前段でボデーを水洗するための水として使用する、いわゆる前段送りの構成にするのが好ましい。
【００２８】
電着塗装ユニット５は、前処理ユニット４を経ることにより、所定の前処理が施されたボデーに対して電着塗装を施すためのものであり、電着塗装手段５０と、電着後水洗手段５１とを有する。
【００２９】
電着塗装手段５０は、前処理ユニット４を経たボデーに対して、電着塗装を施すことが可能な構成を有する。このような構成としては、電着槽の電着塗料にボデーを浸漬するとともに、給電手段を用いて当該ボデーに給電することにより電着塗装を行うフルディップ式電着塗装などが挙げられる。
【００３０】
電着後水洗手段５１は、電着塗装手段５０を経たボデーに付着している電着塗料を水洗除去することが可能な構成を有する。このような構成としては、スプレ式水洗や、フルディップ式水洗などが挙げられる。また、電着後水洗手段５１においては、より水洗効果を高めるために、複数段で水洗を行うようにしてもよいし、スプレ式水洗とフルディップ式水洗を組み合わせて水洗を行うようにしてもよい。
【００３１】
移載ユニット６は、ハンガ１の底部支持部１０上に載置されているボデーを、電着塗装ユニット５を経た後、ハンガ１から台車（図示せず）に移載するためのものである。このような移載ユニット６としては、リフタなどが挙げられる。なお、台車に搭載されたボデーは、図示しない焼付乾燥ユニットによって電着塗料が焼付乾燥された後、電着塗装システム外の別のシステム（例えば、中塗り塗装システムなど）へ搬送される。
【００３２】
ハンガ洗浄装置７は、移載ユニット６でボデーが取り外されたハンガ１に残留する電着塗料を水洗除去することが可能な構成を有する。具体的には、図２に示すように、ハンガ洗浄装置７でハンガ１の水洗に使用した後の水Ｗ₁を貯めるための貯水部７０と、水洗手段７１，７２とを有する。また、ハンガ洗浄装置７は、貯水部７０における水Ｗ₁の量、および水Ｗ₁における電着塗料濃度を所定範囲内に維持するための維持手段（図示せず）を有する。維持手段としては、公知のものが適用される。
【００３３】
水洗手段７１は、スプレ装置７１０と、ポンプ７１１とを有しており、ポンプ７１１により貯水部７０から汲み上げられる水Ｗ₁を、スプレ装置７１０を介してハンガ１に噴きつけることが可能な構成を有する。
【００３４】
水洗手段７２は、スプレ装置７２０と、ポンプ７２１と、化成後水洗手段４５でボデーの水洗に使用した後の水Ｗ₂を貯めるための貯水部７２２と、化成後水洗手段４５から貯水部７２２へ水Ｗ₂を送るための給水手段７２３とを有しており、給水手段７２３により給水される水Ｗ₂を、スプレ装置７２０を介してハンガ１に噴きつけることが可能な構成を有する。化成後水洗手段４５においてボデーの水洗を複数段で行う場合、水Ｗ₂としては、最前段でボデーの水洗に使用した後の水を用いることが好ましい。
【００３５】
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。例えば、本実施形態における電着塗装システムＸは、給水手段７２３に水Ｗ₂に含まれるゴミやスラッジを分離することが可能な濾過装置を有していてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本実施形態における電着塗装システムＸによると、電着塗装ユニット５の電着塗装手段５０においてハンガ１に付着し、電着後水洗手段５１を経てもハンガ１に残留した電着塗料は、水洗手段７１，７２により二段階で水洗除去される。特に、水洗手段７２において使用される水Ｗ₂は、化成処理液の水洗に使用されただけであり、電着塗料が含まれていない。加えて、水Ｗ₂は、化成処理液が酸性であるため、アルカリ性ではない。したがって、ハンガ１に残留した電着塗料（酸性）と反応を起こすことなく、当該電着塗料を充分に除去することが可能となる。また、水洗手段７１において水洗に使用される水Ｗ₁は、ハンガ洗浄装置７でハンガ１の水洗に使用した後の水を循環使用したものであり、水洗手段７２において水洗に使用される水Ｗ₂は、電着塗装システムＸ内の化成後水洗手段４５において化成処理液の水洗に使用した水を使用したものである。つまり、ハンガ洗浄装置７には、電着塗装システムＸの外部から直接、純水を新たに供給する必要がない。したがって、ハンガ洗浄装置７、ひいては電着塗装システムＸ全体における純水の使用量が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電着塗装システムＸの構成を示す概念図である。
【図２】図１に示す電着塗装システムＸの要部拡大図である。
【図３】従来の電着塗装システムの一例としての電着塗装システムＸ’の構成を示す概念図である。
【図４】図３に示す電着塗装システムＸ’の要部拡大図である。
【符号の説明】
Ｘ，Ｘ’ 電着塗装システム
１，１’ ハンガ
２，２’ 搬送手段
３，３’ 搭載ユニット
４，４’ 前処理ユニット
５，５’ 電着塗装ユニット
６，６’ 移載ユニット
７，７’ ハンガ洗浄装置
７１，７１’ 水洗手段（第３水洗手段）
７２，７２’ 水洗手段（第４水洗手段）

Claims

ワークを保持するためのハンガと、ワークに対して化成処理液を接液させることにより当該ワークに化成処理を施すための化成処理手段および上記化成処理を施したワークを水洗するための第１水洗手段を有する前処理ユニットと、上記前処理ユニットを用いて前処理が施されたワークに対して電着塗料を接液させることにより当該ワークに電着塗装を施すための電着塗装手段および上記電着塗装を施したワークを水洗するための第２水洗手段を有する電着塗装ユニットと、上記ハンガに付着した上記電着塗料を水洗除去するためのハンガ洗浄装置と、上記ハンガを上記前処理ユニット、上記電着塗装ユニットおよび上記ハンガ洗浄装置に順次搬送するための搬送手段と、を備える電着塗装システムであって、
上記ハンガ洗浄装置は、当該ハンガ洗浄装置でハンガの水洗に使用した後の水をためる貯水部と、上記貯水部の水を用いて水洗を行う第３水洗手段と、上記第１水洗手段でワークの水洗に使用した後の水を用いて水洗を行う第４水洗手段とを有することを特徴とする、電着塗装システム。
上記第３水洗手段および／または上記第４水洗手段は、スプレ装置を有する、請求項１に記載の電着塗装システム。
上記第１水洗手段は、複数段の水洗ブースを有しており、当該複数段の水洗ブースの各段でワークの水洗に使用した後の水を、それぞれその前段の水洗ブースでワークを水洗するための水として使用するとともに、最前段の水洗ブースでワークの水洗に使用した後の水を、上記第４水洗手段でハンガを水洗するための水として用いる、請求項１または２に記載の電着塗装システム。
上記化成処理液は、リン酸塩を含む、請求項１から３のいずれか１つに記載の電着塗装システム。