JP4872566B2 - 塗装表面処理ラインの搬送システム - Google Patents

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Description

本発明は、自動車ボディなどの塗装表面処理ラインに適用して好ましい搬送システムに関し、特に塗装表面処理ラインが故障したときのボディの退避スペースを効率的に確保できる搬送システムに関する。
自動車ボディの塗装表面処理ラインは、脱脂洗浄工程・化成皮膜処理工程・電着塗装工程・電着乾燥工程から構成され、車体工場で組み立てられた塗装前のホワイトボディは、ハンガーと呼ばれるボディ搭載装置に搭載され、オーバーヘッドコンベアにより、これら脱脂洗浄工程、化成皮膜処理工程および電着塗装工程を定速度で連続して搬送される。このボディは、さらに電着塗装工程の出口でドーリーと呼ばれる台車に載せかえられ、フロアコンベアにより電着乾燥工程を定速度で連続して搬送される。
これら脱脂洗浄工程から電着乾燥工程は作業者がいない無人の連続した処理工程であり、各工程において管理された条件で処理される工程であるため、たとえば電着乾燥炉などの故障によりラインストップすると脱脂洗浄工程から電着塗装工程に在席している自動車ボディは品質不良となって廃棄せざるを得ない。このため、設備故障などが原因でラインストップしたときに、電着塗装処理を終えた自動車ボディを一時的に退避させるストレージラインが設けられている(特許文献1参照)。これを異常時のストレージラインとも言う。
一方、この塗装表面処理ラインは無人工程であるため、ラインの休み時間も稼働するが、シーリングラインや中塗り・上塗り工程などの後工程は、休み時間中はラインが停止することから、休み時間中に電着塗装の乾燥処理を終えた自動車ボディをストックしておくストレージラインが必要となる。これをシフトエンド時のストレージラインとも言う。
さらに、休み時間中に塗装表面処理を終えた自動車ボディをストックする際に、ハンガーからドーリーにボディを移載すると、空になったハンガーをストックするストレージラインも必要になる。これを空ハンガーのストレージラインとも言う。
従来の塗装表面処理ラインでは、これら空ハンガーのストレージラインとシフトエンド時のストレージラインとを別々に設け、さらにこれらとは別に、設備故障などが原因でラインストップしたときの異常時のストレージラインを設け、電着乾燥炉の故障などが原因でラインストップしたときは、脱脂洗浄から電着塗装までのボディをここに退避させるようにしていた。
しかしながら、異常時のストレージラインを空ハンガーのストレージラインやシフトエンド時のストレージラインと別に設けると、正常時には何ら機能しない広大なスペースを使用することになり、スペースの有効活用が図れないという問題があった。
特公昭59−27231号公報
本発明は、塗装表面処理ラインが故障したときのボディの退避スペースを効率的に確保できる塗装表面処理ラインの搬送システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の塗装表面処理ラインの搬送システムは、塗装前の自動車ボディをハンガーに搭載する第1の移載装置と、前記自動車ボディをハンガーに搭載した状態で塗装表面処理装置を通過させる第1のオーバーヘッドコンベアと、前記ハンガーに搭載された自動車ボディを台車に乗せ替える第2の移載装置と、前記自動車ボディを台車に搭載した状態で電着乾燥炉を通過させるフロアコンベアと、前記第2の移載装置で空となったハンガーを前記第1の移載装置まで搬送する第2のオーバーヘッドコンベアと、前記第2の移載装置で空となったハンガーを一時的に保管し、前記第2のオーバーヘッドコンベアを介して前記第1の移載装置へ搬送する第3のオーバーヘッドコンベアと、前記第1のオーバーヘッドコンベアの塗装表面処理装置の出口において前記第3のオーバーヘッドコンベアに接続する第4のオーバーヘッドコンベアと、前記第3のオーバーヘッドコンベアの、前記ハンガーが整列した場合の先頭箇所と、前記第1のオーバーヘッドコンベアの、前記塗装表面処理装置の出口と前記第2の移載装置との間とを接続する第5のオーバーヘッドコンベアと、を備えたことを特徴とする。
本発明では、フロアコンベアに自動車ボディを乗せかえられない等の異常時には、塗装表面処理装置を搬送中のハンガーを、第4のオーバーヘッドコンベアを介して、空ハンガーのストレージラインである第3のオーバーヘッドコンベアに退避させる。空ハンガーのストレージラインは、ラインが稼動中は全てのスペースを使用しないので、ライン故障などのボディ退避ラインに共用することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図3は本発明の実施形態に係る塗装表面処理ラインの搬送システムを示すレイアウト図であり、図1は通常生産時、図2はシフトエンド時、図3は設備故障時(異常時)の際のハンガーやボディの流れ状態を示す図である。
まず、図1を参照しながら車体工場3から電着乾燥炉2の出口に至る構成を説明する。なお以下において、台車またはドーリーは、工場の床面に敷設されたフロアコンベアにより搬送される、自動車ボディの搬送媒体を指し、これに対してハンガーは工場の天井面に敷設されたオーバーヘッドコンベアにより搬送される、自動車ボディの搬送媒体を指すものとする。
車体工場3の最終工程には、台車に搭載された塗装前のホワイトボディがフロアコンベアFL1により搬送されてくる。このホワイトボディは、ドロップリフタと呼ばれる移載装置DL1により、台車からハンガーに移載され、所定の高さまで吊り上げられる。移載装置DL1が本発明の第1の移載装置に相当する。
ハンガーに移載されたホワイトボディは、オーバーヘッドコンベアOH1により塗装表面処理装置1に定速度・定ピッチで搬送され、ここで脱脂洗浄、化成皮膜処理および電着塗装の各処理が行われる。オーバーヘッドコンベアOH1が本発明の第1のオーバーヘッドコンベアに相当する。
オーバーヘッドコンベアOH1により塗装表面処理装置1を通過して未硬化の電着塗膜が形成されたボディは、ドロップリフタである移載装置DL2によりそれまでのハンガーからドーリーに載せかえられ、フロア面に降ろされる。移載装置DL2が本発明の第2の移載装置に相当する。
ドーリーはフロアコンベアFL2によって定速度・定ピッチで搬送される台車であって、未硬化の電着塗膜が形成されたボディを搭載して電着乾燥炉2内を連続して搬送する。塗装表面処理装置1による表面処理は、脱脂液、化成処理液および電着塗料に自動車ボディを浸漬させる必要があることから、ハンガーに搭載した状態で各処理を行う方が利便性はいいものの、電着乾燥工程においてはハンガーから自動車ボディへ不純物が垂れ落ちるおそれがあるため、電着塗装を終了した段階でハンガーからドーリーに載せかえるようにしている。ドーリーが本発明の台車に相当する。
移載装置DL2にて、それまでボディを搭載していたハンガーは空ハンガーとなるが、この空ハンガーは、オーバーヘッドコンベアOH2により高速で搬送され、車体工場3の移載装置DL1の直前にストレージして整列し、次のホワイトボディが搭載されるまで待機する。
なお、移載装置DL2の後のオーバーヘッドコンベアOH3,OH4,OH5は、オーバーヘッドコンベアOH2に搬送された空ハンガーが満杯になったときに、次の空ハンガーが順次オーバーヘッドコンベアOH5→OH4→OH3とストレージするためのラインである。すなわち、オーバーヘッドコンベアOH2〜OH5が空ハンガーのストレージラインを構成する。ただし、図1に示す通常生産時においては、移載装置DL2で空となったハンガーはオーバーヘッドコンベアOH2を介して移載装置DL1に搬送され、ここで新たなホワイトボディが搭載されるため、オーバーヘッドコンベアOH3〜OH5に空ハンガーはストレージされない。オーバーヘッドコンベアOH2が本発明の第2のオーバーヘッドコンベアに相当し、オーバーヘッドコンベアOH〜OH5が本発明の第3のオーバーヘッドコンベアに相当する。
オーバーヘッドコンベアOH1とOH2との間には、コンベアの分岐装置P1,P2が設けられている。後述する分岐装置P2〜P5も同様に、分岐装置P1はハンガーの行き先を機械的に切り換えるレール切り換え機構と、この切り換え制御を実行する制御装置とを有する。分岐装置P1は、ハンガーをオーバーヘッドコンベアOH2およびOH3かOH4かに分岐させる装置であって図示しないコンベア制御装置により分岐制御が実行される。また、分岐装置P2は、ハンガーをオーバーヘッドコンベアOH2かOH3かに分岐させる装置であって、同じく図示しないコンベア制御装置により分岐制御が実行される。
オーバーヘッドコンベアOH3,OH4,OH5の間には分岐装置P3が設けられ、オーバーヘッドコンベアOH3またはOH4を搬送されてきたハンガーをオーバーヘッドコンベアOH5かOH1に分岐させる。オーバーヘッドコンベアOH3またはOH4からオーバーヘッドコンベアOH1へ向かうラインがオーバーヘッドコンベアOH8である。この分岐装置P3についても図示しないコンベア制御装置により分岐制御が実行される。
さらに、塗装表面処理装置1の出口と移載装置DL2との間のオーバーヘッドコンベアOH1には分岐装置P4が設けられ、塗装表面処理装置1を搬送されてきたハンガー(未硬化電着塗膜が形成されたボディ)を移載装置DL2かオーバーヘッドコンベアOH5かに分岐させる。また、このオーバーヘッドコンベアOH5との合流点には分岐装置P5が設けられ、オーバーヘッドコンベアOH5を搬送されてきたハンガーを移載装置DL2か分岐装置P1かに分岐させる。オーバーヘッドコンベアOH1からOH5へ向かうラインがオーバーヘッドコンベアOH6、オーバーヘッドコンベアOH5からOH1へ向かうラインがオーバーヘッドコンベアOH7である。これら分岐装置P4,P5についても図示しないコンベア制御装置により分岐制御が実行される。オーバーヘッドコンベアOH6が本発明の第4のオーバーヘッドコンベア、オーバーヘッドコンベアOH7が本発明の第5のオーバーヘッドコンベアに相当し、分岐装置P4が本発明の第1の分岐装置、分岐装置P5が本発明の第2の分岐装置に相当する。
なお、電着乾燥炉2を通過して電着塗膜が硬化したボディは、次工程のシーリングラインに搬送されるが、この電着乾燥炉2とシーリングラインとの間に、休み時間中に電着塗装を終えた自動車ボディをストックしておくストレージラインFL3が設けられている。これがシフトエンド時、すなわち一日又は直の稼働時間の終了時における実車のストレージラインである。
図1〜図3において1本の実線はオーバーヘッドコンベアを表し、2本の実線はフロアコンベアを表す。
次に、図1を参照しながら、通常生産時におけるボディ、ハンガーおよびドーリーの流れを説明する。同図において楕円の印がハンガーまたはドーリーを示し、ハッチングされた楕円の印はボディが搭載されたハンガーまたはドーリーを示し、ハッチングのない楕円の印は空のハンガーまたは空のドーリーを示す。
まず、その日(またはその直)の稼働時間になったときの状態(シフトエンド時)を図2に示す。すなわち、車体工場3の最終工程の移載装置DL1の手前では、パネルの組立を終了したホワイトボディが塗装工場4への吊り上げを待機する。一方、塗装工場4の塗装表面処理装置1および電着乾燥炉2には自動車ボディは存在せず、その代わりにオーバーヘッドコンベアOH2〜OH5の空ハンガーのストレージラインに空ハンガーが整列するとともに、電着乾燥炉2を通過して電着塗膜が硬化した自動車ボディが搭載されたドーリーはシフトエンド時のストレージラインFL3に整列している。
この状態で稼働時間になると、車体工場3のフロアコンベアFL1が駆動するとともに、塗装工場4のオーバーヘッドコンベアOH1〜OH7およびフロアコンベアFL2〜FL3が駆動する。これにより、オーバーヘッドコンベアOH2の先頭に整列した空ハンガーから順に、移載装置DL1により車体工場3の最終工程のホワイトボディを搭載し、定速・定ピッチで塗装表面処理装置1へ搬送し始める。その先頭ボディが塗装表面処理装置1を通過して移載装置DL2に達したら、この移載装置DL2により、未乾燥電着塗膜が形成された自動車ボディをハンガーからドーリーに載せ替える。
なお、この移載装置DL2への空ドーリーは、たとえば図示しない塗完工程(塗装工場の最終工程であって艤装工場の直前)において塗装完了ボディを移載装置により他の搬送媒体に乗せ替えたのちフロアコンベアFL2により搬送されてくる。
移載装置DL2によりドーリーに載せかえられたボディはフロアコンベアFL2によって定速・定ピッチで電着乾燥炉2に搬送され、ここで焼き付けられる。そして、電着乾燥炉2を出たボディはフロアコンベアFL2によって次工程のシーリングラインへ搬送される。このとき、シーリングライン以降に設備故障等によるラインストップがない限り、電着完了ボディはストレージラインFL3には搬送せず、そのまま通過する。
一方、移載装置DL2でボディを降ろしたあとの空ハンガーはオーバーヘッドコンベアOH2によって再び移載装置DL1へ高速で搬送され、次のホワイトボディの搭載を待機する。
以上が定常生産時におけるボディ、ハンガーおよびドーリーの動作であるが、次にその日(またはその直)の稼働終了時間になったときのハンガーおよびドーリーの流れを説明する。
その日の稼働終了時間になると、車体工場3の最終ライン、塗装工場4のシーリングライン、中塗り塗装ラインおよび上塗り塗装ラインは作業を終了するが、そのとき処理途中である塗装表面処理装置1および電着乾燥炉2は最終のボディが通過するまで処理を続行する。すなわち、図1に示す状態で稼働終了時間になると、移載装置DL1によるホワイトボディの吊り上げは停止し、オーバーヘッドコンベアOH2の先頭にある空ハンガーは移載装置DL1の手前で停止する。したがって、このオーバーヘッドコンベアOH2により移載装置DL1へ向かって搬送されてきた空ハンガーは移載装置DL1の手前を先頭にしてオーバーヘッドコンベアOH2へストレージされる。
すなわち、ここにストレージされる空ハンガーは、現在オーバーヘッドコンベアOH1を搬送されているボディを搭載したハンガーと、オーバーヘッドコンベアOH2を高速で搬送されている空ハンガーを合わせた数量となる。これらの空ハンガーがオーバーヘッドコンベアOH2の収容台数を超えたら、分岐装置P1を切り換えて、移載装置DL2からの空ハンガーをオーバーヘッドコンベアOH4→OH5へ送り込み、オーバーヘッドコンベアOH5の先頭から順に空ハンガーをストレージする。さらに、空ハンガーがオーバーヘッドコンベアOH5およびOH4の収容台数を超えたら、分岐装置P2を切り換えて、移載装置DL2からの空ハンガーをオーバーヘッドコンベアOH3へ送り込む。
このようにして、稼働終了時点で塗装表面処理装置1を流れていたボディを搭載したハンガーは、オーバーヘッドコンベアOH2,OH5,OH4,OH3にストレージされることになる。なお、オーバーヘッドコンベアOH2,OH5,OH4,OH3の空ハンガーのストレージ台数は移載装置DL1から移載装置DLまでの間に流れるハンガーの数量以上であれば良く、必ずしも同じ数量にする必要はない。
一方、稼働終了時点で塗装表面処理装置1を流れていたボディは、移載装置DL2にてドーリーに降ろされ続け、フロアコンベアFL2によって電着乾燥炉2に搬送され続ける。ただし、電着乾燥炉2の後工程であるシーリングラインは作業を終了しているので、稼働終了時点で電着乾燥炉2を出てきたボディを搭載したドーリーはフロアコンベアの切り換えによりフロアコンベアFL3へ送られ、ここにストレージされる。この電着完了ボディのストレージ台数は、移載装置DL2から電着乾燥炉2の出口に至るドーリーの台数以上であれば良い。
稼働終了時点で塗装表面処理装置1および電着乾燥炉2を流れていたボディの処理が終了したときのボディ、ハンガーおよびドーリーの状態を図2に示す。この状態から、次の日(または直)の稼働開始時間になると、上述したとおり移載装置DL1によってホワイトボディが順に吊り上がって塗装表面処理装置1および電着乾燥炉2へ搬送され始める。このとき塗装表面処理装置1は上流から下流へ向かって順に時間差をもって稼働を開始し始め、最後に電着乾燥炉2が稼働する。また、電着乾燥炉2以降のシーリングライン等は稼働開始時間とともに作業を開始するが、このとき電着乾燥炉2には処理中のボディは流れていない。その代わりに、電着完了ボディをストレージしたフロアコンベアFL3を駆動し、ここからシーリングライン以降へ電着完了ボディを搬送する。
ところで、図1に示す定常生産時に電着乾燥炉2や移載装置DL2またはフロアコンベアFL2が故障すると、塗装表面処理装置1を流れているボディを電着乾燥炉2へ搬送することはできない。そこで、定常生産時に移載装置DL2、電着乾燥炉2またはフロアコンベアFL2が故障したときは以下の操作を行い、塗装表面処理装置1による処理を続行するとともに処理を終了した未乾燥電着塗膜が形成されたボディを故障が直るまで一時的に退避させる。
すなわち、まずオーバーヘッドコンベアOH1の分岐装置P4を切り換えて、塗装表面処理装置1を流れるボディをオーバーヘッドコンベアOH6側へ流すとともに、分岐装置P1を切り換えてこのボディオーバーヘッドコンベアOH4→OH5へ搬送し、オーバーヘッドコンベアOH5の分岐装置P5の手前に整列させる。また、この退避ボディの台数がオーバーヘッドコンベアOH5およびOH4の収容台数を超えたら、その時点で分岐装置P2を切り換えてオーバーヘッドコンベアOH3へ退避させる。上述したとおり、オーバーヘッドコンベアOH5,OH4,OH3の収容台数は塗装表面処理装置1を流れるハンガー数量以上であることから、全てのボディをこれらオーバーヘッドコンベアOH5,OH4,OH3に退避することができる。
このボディの退避にあたり、オーバーヘッドコンベアOH5,OH4,OH3の何れかに空ハンガーが残っていたときは、上記操作に加えて分岐装置P3を切り換え、空ハンガーを、オーバーヘッドコンベアOH8を介してオーバーヘッドコンベアOH1へ流し、塗装表面処理装置1を空ハンガーの状態で通過させたのち、オーバーヘッドコンベアOH6を介してオーバーヘッドコンベアOH2のラインへ整列させる。なお、オーバーヘッドコンベアOH8をオーバーヘッドコンベアOH1ではなくオーバーヘッドコンベアOH2へ接続し、残留した空ハンガーを直接オーバーヘッドコンベアOH2のラインへ戻してよい。
一方、フロアラインについては電着乾燥炉2の故障内容にもよるが、たとえばフロアコンベアFL2を駆動し続けて電着乾燥炉2を通過中のボディを全て抜き出したのち修理作業を始める。あるいはフロアコンベアFL2を停止した状態で修理し、修理が完了したらフロアコンベアFL2を復旧する。ただし、電着乾燥炉2の故障によるため、電着乾燥炉2を通過中の何台かのボディについては廃棄せざるを得ないこともある。
しかしながら、本例によれば少なくとも塗装表面処理装置1を通過中のボディは、定常時と同じ条件で処理が行われるので、これらのボディの廃棄確率が格段に減少する。
電着乾燥炉2が復旧したら、分岐装置P4を定常生産時の状態に切り換えるとともに、分岐装置P5を切り換え、オーバーヘッドコンベアOH5に退避しているボディが搭載されたハンガーをオーバーヘッドコンベアOH7を介して移載装置DL2へ搬出する。オーバーヘッドコンベアOH5のボディが搭載されたハンガーを搬出したら、続けてオーバーヘッドコンベアOH4およびOH3に退避しているボディが搭載されたハンガーも移載装置DL2へ搬出する。そして、これら未乾燥の電着塗膜が形成されたボディを移載装置DL2によってフロアコンベアFL2のドーリーに降ろし、定常生産時と同様の条件で電着乾燥炉2へ搬送し、電着塗膜を焼き付ける。
以上により、定常生産時に電着乾燥炉2、移載装置DL2またはフロアコンベアFL2が故障してストップしても、塗装表面処理装置1を流れる処理途中のボディを定常時の条件と同じ条件で製造することができる。このとき、退避ラインとして空ハンガーのストレージラインを共用するので、別に故障時の退避ラインを設けておく必要がない。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
本発明の実施形態に係る塗装表面処理ラインの搬送システムを示すレイアウト図(通常生産時)である。 本発明の実施形態に係る塗装表面処理ラインの搬送システムを示すレイアウト図(シフトエンド時)である。 本発明の実施形態に係る塗装表面処理ラインの搬送システムを示すレイアウト図(設備故障時)である。
符号の説明
1…塗装表面処理装置
2…電着乾燥炉
3…車体工場
4…塗装工場
OH1〜OH8…オーバーヘッドコンベア
FL1〜FL3…フロアコンベア
DL1〜DL2…移載装置
P1〜P5…分岐装置

Claims (5)

  1. 塗装前の自動車ボディをハンガーに搭載する第1の移載装置と、
    前記自動車ボディをハンガーに搭載した状態で塗装表面処理装置を通過させる第1のオーバーヘッドコンベアと、
    前記ハンガーに搭載された自動車ボディを台車に乗せ替える第2の移載装置と、
    前記自動車ボディを台車に搭載した状態で電着乾燥炉を通過させるフロアコンベアと、
    前記第2の移載装置で空となったハンガーを前記第1の移載装置まで搬送する第2のオーバーヘッドコンベアと、
    前記第2の移載装置で空となったハンガーを一時的に保管し、前記第2のオーバーヘッドコンベアを介して前記第1の移載装置へ搬送する第3のオーバーヘッドコンベアと、
    前記第1のオーバーヘッドコンベアの塗装表面処理装置の出口において前記第3のオーバーヘッドコンベアに接続する第4のオーバーヘッドコンベアと、
    前記第3のオーバーヘッドコンベアの、前記ハンガーが整列した場合の先頭箇所と、前記第1のオーバーヘッドコンベアの、前記塗装表面処理装置の出口と前記第2の移載装置との間とを接続する第5のオーバーヘッドコンベアと、
    を備えたことを特徴とする塗装表面処理ラインの搬送システム。
  2. 前記第1のオーバーヘッドコンベアの塗装表面処理装置の出口に設けられ、ハンガーの搬送方向を前記第1のオーバーヘッドコンベアと前記第4のオーバーヘッドコンベアの何れかに切り換える第1の分岐装置と、
    前記第3のオーバーヘッドコンベアと前記第5のオーバーヘッドコンベアとの接続箇所に設けられ、前記第3のオーバーヘッドコンベアを搬送されてきたハンガーの搬送方向を前記第のオーバーヘッドコンベアと前記第のオーバーヘッドコンベアの何れかに切り換える第2の分岐装置と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の塗装表面処理ラインの搬送システム。
  3. 前記フロアコンベアに自動車ボディを乗せかえられない異常時には、前記塗装表面処理装置を搬送中のハンガーを前記第4のオーバーヘッドコンベアを介して前記第3のオーバーヘッドコンベアに退避させることを特徴とする請求項1または2記載の塗装表面処理ラインの搬送システム。
  4. 前記異常が解消されたら、前記第4のオーバーヘッドコンベアに退避したハンガーを前記第5のオーバーヘッドコンベアを介して前記第1のオーバーヘッドコンベアに搬送し、前記第2の移載装置へ搬送することを特徴とする請求項3記載の塗装表面処理ラインの搬送システム。
  5. 前記第3のオーバーヘッドコンベアと前記第1のオーバーヘッドコンベアの前記塗装表面処理装置の入口とを接続する第6のオーバーヘッドコンベアをさらに備え、
    前記塗装表面処理装置を搬送中のハンガーを前記第4のオーバーヘッドコンベアを介して前記第3のオーバーヘッドコンベアに退避させる際に、前記第3のオーバーヘッドコンベアの空ハンガーを前記第6のオーバーヘッドコンベアを介して前記第1のオーバーヘッドコンベアに搬出することを特徴とする請求項3または4記載の塗装表面処理ラインの搬送システム。
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