JP5287173B2 - 車両ボデーの脱脂洗浄装置及び脱脂洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両ボデーの表面に電着塗装を施す前に行われ、車両ボデーに付着した油分、鉄粉、塵などを洗浄して取り除く車両ボデーの脱脂洗浄装置及び脱脂洗浄方法に関するものである。

車両ボデーの下塗り塗装として一般的に電着塗装が用いられるが、電着塗装を施す前に車両ボデーに付着した油分、鉄粉、塵などを洗浄して除去する脱脂洗浄を行う必要がある。

従来の脱脂洗浄工程について図７、８を用いて説明する。
図７は従来の脱脂洗浄工程の構成図である。
図７に示すように、サイドシル、サイドメンバーなどの袋構造部を有する車両ボデー１０８は、ハンガ１０６に搭載された状態で、搬送ライン１０４上を走行して図中に矢印で示した車体進行方向に搬送される。
車両ボデー１０８は、搬送されながら洗浄液が満たされた第１の洗浄槽１０１に車両ボデー１０８の前部を下方にして斜め向きに車両ボデー１０８全体が浸漬するまで入槽する。車両ボデー１０８は第１の洗浄槽１０１内で水平に向きを変えて搬送され、車両ボデー１０８の前部を上方にして斜め向きに出槽し、洗浄液が満たされた第２の洗浄槽１０２に車両ボデー１０８の前部を下方にして車両ボデー全体が浸漬するまで入槽する。そして、第２の洗浄槽１０２に入槽した車両ボデー１０８は、第２の洗浄槽１０２内で水平に向きを変えて搬送され、車両ボデー１０８の前部を上方にして斜め向きに出槽する。

車両ボデー１０８の袋構造部は、１度液が内部に入ると新たな液に置き換わりにくく、従って内部のゴミが出にくく洗浄性が低いが、袋構造部中の液を１度空にしてからもう１度液に浸漬すると洗浄性が向上する。
そこで、図７に示したように第１の洗浄槽１０１に車両ボデー１０８を浸漬させ、１度洗浄槽から車両ボデー１０８を外部に出し、第２の洗浄槽１０２に車両ボデー１０８全体を浸漬することで、第１の洗浄槽１０１と第２の洗浄槽１０２との間で袋構造部中の液を１度空にできるので、袋構造部を有する車両ボデーであっても、袋構造部内部を含めて車両ボデー１０８全体を十分に洗浄することが可能である。

別の従来の脱脂洗浄工程について図８を用いて説明する。図８は別の従来の脱脂洗浄工程の構成図であり、車両ボデー全体を洗浄槽に浸漬させるフルディップを２度行う図７の方式に対して図８の方式は車両ボデーの一部だけを浸漬させるハーフディップを行った後でフルディップを行う方式となっている。
図８に示すように、サイドシル、サイドメンバーなどの袋構造部を有する車両ボデー２０８は、ハンガ２０６に搭載された状態で、搬送ライン２０４上を図中に矢印で示した車体進行方向に搬送される。
車両ボデー２０８は、搬送されながら洗浄液が満たされた第１の洗浄槽２０１に車両の前部を下方にして斜め向きに入槽し水平に向きを変える。このとき前記袋構造部が洗浄液に浸漬するようにする。その後、車両ボデー２０８は第１の洗浄槽２０１内に下部だけだ浸漬した状態で水平に搬送されながら非浸漬部分をスプレー２１０から噴射された洗浄液で洗浄され、車両ボデー２０８の前部を上方にして斜め向きに出槽し、洗浄液が満たされた第２の洗浄槽２０２に車両ボデー２０８の前部を下方にして車両ボデー２０８全体が浸漬するまで入槽する。そして、第２の洗浄槽２０２に入槽した車両ボデー２０８は、第２の洗浄槽２０２内で水平に向きを変えて搬送され、車両ボデー２０８の前部を上方にして斜め向きに出槽する。

図８に示したように第１の洗浄槽２０１に車両ボデー２０８の袋構造部を浸漬させ、１度洗浄槽から車両ボデー２０８を外部に出し、第２の洗浄槽２０２に車両ボデー２０８全体を浸漬することで、第１の洗浄槽２０１と第２の洗浄槽２０２との間で袋構造部中の液を１度空にできるので、袋構造部を有する車両ボデーであっても、袋構造部内部を含めて車両ボデー２０８全体を十分に洗浄することが可能である。

このように、洗浄槽を２つ使用し、該２つの洗浄槽の間で１度車両ボデーを洗浄槽外に出すことで袋構造部の洗浄液を入れ替えて洗浄性を高めた技術は、上述の図７，８の例のほか例えば特許文献１などにも開示されている。

特開２００３−３０６７７９号公報

しかしながら、洗浄槽を２つ使用し、前記２つの洗浄槽間で一旦車両ボデーを洗浄槽外に出して袋構造部内の洗浄液を１度空にすることで袋構造部の洗浄性を高めた従来の技術においては、車両ボデーを第１の洗浄槽に入槽させてから第２の洗浄槽から出槽させるまでの工程全長が長くなり、設備が大型化するとともに、設備を敷設するためのイニシャルコストや、洗浄液代や車両ボデーを搬送するために必要な諸経費などのランニングコストが高いという問題がある。

さらに、脱脂工程においては、車両ボデーの急激な姿勢変化はボデーに大きな浮力が働くため、板厚の薄い外板を使用するとボデー外板に歪が発生する可能性もあり、従来例においては車両ボデーへの負担が大きい。

従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、車両ボデーの急激な姿勢変化回数を削減することで車両ボデーへの負担を軽減するとともに、工程全長を短縮して設備の小型化を図りイニシャルコスト、ランニングコストを低減することができる脱脂洗浄装置及び脱脂洗浄方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明においては、袋構造部を有する車両ボデーを脱脂洗浄するための洗浄液を満たした洗浄槽と、該洗浄槽に前記車両ボデーを入槽させ、洗浄槽内で搬送し、出槽させる搬送手段とからなる脱脂洗浄装置において、前記洗浄槽は、少なくとも前記袋構造部を含む車両ボデーの下部を浸漬させることができる深さを有するハーフディップ部と、前記車両ボデー全体を浸漬させることができる深さを有するフルディップ部とが連続して設けられた１つの槽からなり、前記搬送手段により、前記洗浄槽のハーフディップ部に前記車両ボデーを部分的に入槽させ、前記袋構造部を含む車両ボデーの下部が洗浄液中に浸漬する深さで水平にして搬送し、前記袋構造部に空気が入るまで車両の前部を持ち上げ、続いて前記車両ボデーを部分的に浸漬させたまま車両ボデーの前部を下げながら後部を持ち上げ、前記フルディップ部で車両ボデー全体を浸漬させてから水平にして搬送し、出槽させるように構成したことを特徴とする。
前記袋構造部としては、例えば車両ボデーのサイドシル及びサイドメンバーの何れか一方又は両方を挙げることができる。

洗浄槽を１槽とすることで工程全長を短縮することができ設備を小型化することができるとともに、イニシャルコスト及びランニングコストの低減が可能となる。
また、洗浄槽の前半をハーフディップ部として噴霧手段を併用するとともに、後半をフルディップ部とすることで、車両ボデーの急激な姿勢変化回数を削減することができ、車両ボデーへの負担を軽減することができる。
さらに、前記ハーフディップ部とフルディップ部との間で、車両の前部及び後部を順次持ち上げ、袋構造部に空気を入れて、袋構造部中の液を入れ替えることが可能となり高い洗浄性を確保することができる。

また、前記車両ボデーの前部の持ち上げ時に、前記袋構造部の体積の１／４〜１／２の空気が袋構造部内に入るように車両を持ち上げることを特徴とする。
前記袋構造部内へ入る空気量が袋構造部の体積の１／４未満である場合には、袋構造部内の洗浄液の入れ替えが十分に行われず、洗浄性の観点で十分とはいえない。
一方、前記袋構造部内へ入る空気量が袋構造部の体積の１／２より多い場合には、車両ボデーの前部及び後部の持ち上げ量を大きくせざるを得ず、従って車両ボデーに急激な姿勢変化をさせてしまうため、車両ボデーにかかる浮力に起因する設備事故やボデー外板の歪防止の観点で十分とはいえない。
前記袋構造部内へ入る空気量を、袋構造部の体積の１／４〜１／２とすると、高い洗浄性を確保でき、車両ボデーにかかる浮力に起因する設備事故やボデー外板歪も防止することができる。

また、前記ハーフディップ部において、前記車両ボデーの非浸漬部分に洗浄液を噴霧する噴霧手段と、前記洗浄槽中の洗浄液の一部を抜き出すポンプと、前記ポンプによって抜き出された洗浄液中の異物を取り除くフィルタとを設け、前記フィルタによって異物を取り除かれた洗浄液を前記噴霧手段に供給することを特徴とする。
これにより洗浄液を、洗浄槽→ポンプ→フィルタ→噴霧手段→洗浄槽の順で循環利用することができるため、洗浄液に係るランニングコストを低減することができる。

また、前記洗浄液の抜き出し部を、前記フルディップ部とハーフディップ部との境界に設けられていることを特徴とする。
前記フルディップ部とハーフディップ部とが連続して設けられる槽では、その槽の形状上、車両ボデーを脱脂洗浄することによって洗浄液中に存在している鉄粉等のゴミは、フルディップ部とハーフディップ部との境界に集まりやすい。そこで、フルディップ部とハーフディップ部との境界に洗浄液の抜き出し部を設けることで、洗浄液中のゴミが積極的に抜き出されて前記フィルタで除去されるため、洗浄槽内の洗浄液に早期にゴミが溜まることを防止でき、洗浄液の超寿命化が成される。

また、課題を実現するための方法の発明として、袋構造部を有する車両ボデーを、脱脂洗浄用の洗浄液を満たした洗浄槽に入槽させ、洗浄槽内で搬送し、出槽させる脱脂洗浄方法において、前記車両ボデーを洗浄槽に部分的に入槽させ、前記袋構造部を含む車両ボデーの下部が洗浄液中に浸漬する深さで車両ボデーを水平にして搬送するとともに、前記袋構造部に空気が入るまで車両の前部を持ち上げ、その後に前記車両ボデーを部分的に浸漬させたまま車両ボデーの前部を下げながら後部を持ち上げ、前記車両ボデー全体を浸漬させてから水平にして搬送し、出槽させることを特徴とする。

また、前記車両ボデーの前部の持ち上げ時、及び前記車両ボデーの後部の持ち上げ時に、前記袋構造部の体積の１／４〜１／２の空気が袋構造部内に入るように車両を持ち上げることを特徴とする。

以上記載のごとく本発明によれば、車両ボデーの急激な姿勢変化回数を削減することで車両ボデーへの負担を軽減するとともに、工程全長を短縮して設備の小型化が図れ、イニシャルコスト、ランニングコストを低減することができる脱脂洗浄装置及び脱脂戦場方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は、実施例１における脱脂洗浄工程の構成図である。図１に示すように、脱脂洗浄工程には１つの洗浄槽２が設けられている。洗浄槽２は、被処理物である車両ボデー８の底部から袋構造部であるサイドシル２０までの高さよりも大きな深さを有するハーフディップ部２ａと、車両ボデー８全体を浸漬可能な深さを有するフルディップ２ｃと、前記ハーフディップ部２ａとフルディップ部２ｃとの境界であり、ハーフディップ部２ａの深さからフルディップ部２ｃ深さまで深さが変化する境界部２ｂとから構成されている。また、洗浄槽２には洗浄液が満たされている。

洗浄槽２の上方には搬送ライン４と、該搬送ライン４上を走行可能であり車両ボデー８を搭載するハンガ６とが設けられている。

さらに、ハーフディップ部２ａには、スプレー用配管１０、スプレー用配管１０に洗浄液を送液するポンプ４４、スプレー用配管１０とポンプ４４との間に設けられてスプレー用配管１０に送液される洗浄液中の異物を除去するフィルタ４６が設けられている。

以上のように構成された脱脂処理工程における脱脂洗浄の手順を図６を用いて説明する。
図６は実施例１に係る車両ボデーの脱脂洗浄の手順を示すフローチャートである。

前工程で部品を組立てて作られた車両ボデー８は、プレス油や防錆油などの油類、鉄粉、塵などが付着しているため、これら油類、鉄粉、塵などを除去する必要がある。そこで、車両ボデー８は、搬送ライン４上を走行可能なハンガ６に搭載されて、これら油類、鉄粉、塵などを除去する脱脂洗浄工程に搬送され、脱脂洗浄を施される。

脱脂洗浄が開始されると、ハンガ６は図１に矢印で示した車体進行方向に向かい搬送ライン４上を走行する。なお、以下の説明において、後述するステップＳ１からステップＳ６までの工程は全てハンガ６が搬送ライン４上を走行しながら行われるものである。

車両ボデー８が洗浄槽２を構成するハーフディップ部２ａの上流端部まで移動すると、ステップＳ１で、車両ボデー８をその前部を下方にして斜め向きにハーフディップ部２ａに入槽させ、車両ボデー８のドアベルトライン付近より下方まで洗浄液内に浸漬する位置で車両を水平にする。
図２は、ハーフディップ部２ａにおける車両ボデー８の浸漬状態を示す。図２に示したように、ハーフディップ部２ａにおいては、Ａの位置に示した袋構造部であるサイドシル２０が洗浄液内に浸漬するように、即ち洗浄液面Ｂよりもサイドシル２０を下方に位置させる。特に、洗浄液面がドアベルトライン付近となるようにすることが効率的に脱脂洗浄を行うためには好ましい。

ステップＳ１で車両ボデー８の一部が洗浄液内に浸漬されると、ステップＳ２で車両ボデー８の洗浄液に浸漬していない部分（以下非浸漬部と称する）のスプレー洗浄を行う。
図１及び図３を用いて前記スプレー洗浄について説明する。
図３は、スプレー洗浄を行う際の車両ボデーの背面図である。
洗浄槽２内の洗浄液の一部は、フルディップ部２ｃの底面で且つハーフディップ部２ａとの境界に設けたストレーナ４２で異物の一部を除去し、ポンプ４４によって送液される。ポンプ４４によって送液された洗浄液は、フィルタ４６でストレーナ４２で除去し切れなかった異物を除去され、スプレー用配管１０に供給される。スプレー用配管は車両ボデー８の進行方向に沿って複数本設けられており、そのそれぞれに複数のスプレーノズル１２が設けられている。スプレー用配管１０に供給された線浄水は、スプレーノズル１２から車両ボデー８に噴射され、車体ボデー８の非浸漬部分を洗浄する。このようにして、洗浄液を洗浄槽２→ポンプ４４→フィルタ４６→スプレー用配管１０→スプレーノズル１２→非浸漬部の洗浄→洗浄槽２と循環して利用することで、洗浄液に係るランニングコストが低減できる。
洗浄液の抜き出し口であるストレーナ４２の設置位置は、洗浄液が抜き出せる位置であればどこでもよいが、本実施例で配置したようにフルディップ部２ｃの底面で且つハーフディップ部２ａとの境界に設けることが好ましい。これは、槽の形状上、車両ボデー８を脱脂洗浄することによって洗浄液中に存在している鉄粉等のゴミは、フルディップ部２ｃとハーフディップ部２ａとの境界に集まりやすく、本実施例の位置で洗浄液を抜き出すことで、洗浄液中のゴミが積極的に抜き出されてフィルタ４６で除去されるため、洗浄槽２内の洗浄液に早期にゴミが溜まることを防止でき、洗浄液の超寿命化が成されるためである。
なお、フィルタ４６は２台並列に設置し、どちらか一方を使用し、他方を待機させて予備としておくと、使用中のフィルタに異物が溜まって交換する必要が生じた場合にも待機側のフィルタに切り替え、待機側のフィルタ使用中にフィルタを交換すればよいため運転を停止することがなく好適である。

ステップＳ２でスプレー洗浄が終了すると、ステップＳ３で車両の前部を、袋構造部即ちサイドシル２０の車両前側先端の１／３程度に空気が入るまで持ち上げる。
図４はサイドシル２０の斜視図であり、図５は図４におけるＣ−Ｃ断面図である。図４に示したように、サイドシル２０は外板２２と内板２４を張り合わせて構成されており、その長手方向先端部には開口２６が設けられている。また、外板２２及び内板２４の互いに対向する短手方向端部にそれぞれ変形部３０、３４が設けられ開口部３８が形成される。なお、開口部３８は一定間隔で複数個設けられている。さらに、開口部３８と反対側の短手方向端部にも同様に複数の開口部２８が設けられている。
このような構成のサイドシル２０においては、車両の前部が持ち上げられ、洗浄液面Ｄよりも高い位置となった部分に入っていた洗浄液は開口部２６、２８、３８から排出され、空気と入れ替わる。

ステップＳ３で車両ボデー８の前部の持ち上げが終了すると、ステップＳ４で車両ボデーの前部を下げながら車両の後部を、袋構造部即ちサイドシル２０の車両後側端の１／３程度に空気が入るまで持ち上げる。
ステップＳ３及びステップＳ４によりサイドシル２０内の液が入れ替わり、サイドシル２０内の鉄粉などが排出されるので、高い洗浄性を確保することができる。なお、このとき車両ボデーは部分的に浸漬した状態が維持される。
また、ステップＳ３及びステップＳ４は境界部２ｂ付近で行われる。

ステップＳ４で車両ボデー８の後部の持ち上げが終了すると、ステップＳ５でステップＳ４の体制を維持したまま、即ち車両の後方が持ち上がって車両の前側が下方となった斜め向きの状態でフルディップ部２ｃに車両ボデー全体を沈め、その後車両ボデー８を水平にする。

車両ボデー８がフルディップ部２ｃ内で水平な状態となり、フルディップ部２ｃの下流端部付近まで車両ボデー８が移動すると、車両ボデー８の前側を上方とした斜め向きに洗浄槽２から出槽し、脱脂洗浄工程が終了する。

以上のようにして脱脂洗浄を行うことにより、洗浄槽が１槽であるため脱脂洗浄工程の全長が従来より短縮化されるため、従来よりも設備設置のイニシャルコスト、設備稼働にかかるランニングコストを低減することができる。
また、車両ボデーの急激な姿勢変化回数も削減できるため、車両ボデーへの負担が軽減され外板の薄板化も容易になる。
さらに、車両の前側及び後側を順次持ち上げることで袋構造部即ちサイドシル内の洗浄液を入れ替えることができるため、鉄粉などがサイドシル内に残存せず高い洗浄性を確保することができる。

車両ボデーの急激な姿勢変化回数を削減することで車両ボデーへの負担を軽減するとともに、工程全長を短縮してイニシャルコスト、ランニングコストを低減することができる車両前処理脱脂装置及び車両前処理脱脂方法として利用することができる。

実施例１における脱脂洗浄工程の構成図である。 ハーフディップ部における車両ボデーの浸漬状態を示す。 スプレー洗浄を行う際の車両ボデーの背面図である。 サイドシルの斜視図である。 図４におけるＣ−Ｃ断面図である。 実施例１に係る車両ボデーの脱脂洗浄の手順を示すフローチャートである。 従来の脱脂洗浄工程の構成図である。 別の従来の脱脂洗浄工程の構成図である。

符号の説明

２ 洗浄槽
２ａ ハーフディップ部
２ｃ フルディップ部
８ 車両ボデー
１０ スプレー用配管
１２ スプレーノズル
４４ ポンプ
４６ フィルタ

Claims (7)

1. 袋構造部を有する車両ボデーを脱脂洗浄するための洗浄液を満たした洗浄槽と、該洗浄槽に前記車両ボデーを入槽させ、洗浄槽内で搬送し、出槽させる搬送手段とからなる脱脂洗浄装置において、
   前記洗浄槽は、少なくとも前記袋構造部を含む車両ボデーの下部を浸漬させることができる深さを有するハーフディップ部と、前記車両ボデー全体を浸漬させることができる深さを有するフルディップ部とが連続して設けられた１つの槽からなり、
   前記搬送手段により、前記洗浄槽のハーフディップ部に前記車両ボデーを部分的に入槽させ、前記袋構造部を含む車両ボデーの下部が洗浄液中に浸漬する深さで水平にして搬送し、前記袋構造部に空気が入るまで車両の前部を持ち上げ、続いて前記車両ボデーを部分的に浸漬させたまま車両ボデーの前部を下げながら後部を持ち上げ、前記フルディップ部で車両ボデー全体を浸漬させてから水平にして搬送し、出槽させるように構成したことを特徴とする脱脂洗浄装置。
2. 前記車両ボデーの前部の持ち上げ時に、前記袋構造部の体積の１／４〜１／２の空気が袋構造部内に入るように車両を持ち上げることを特徴とする請求項１記載の脱脂洗浄装置。
3. 前記ハーフディップ部において、前記車両ボデーの非浸漬部分に洗浄液を噴霧する噴霧手段と、
   前記洗浄槽中の洗浄液の一部を抜き出すポンプと、
   前記ポンプによって抜き出された洗浄液中の異物を取り除くフィルタとを設け、
   前記フィルタによって異物を取り除かれた洗浄液を前記噴霧手段に供給することを特徴とする請求項１又は２記載の脱脂洗浄装置。
4. 前記洗浄液の抜き出し部を、前記フルディップ部とハーフディップ部との境界に設けられていることを特徴とする請求項３記載の脱脂洗浄装置。
5. 前記袋構造部が、車両ボデーのサイドシル及びサイドメンバーの何れか一方又は両方であることを特徴とする請求項１〜４何れか１に記載の脱脂洗浄装置。
6. 袋構造部を有する車両ボデーを、脱脂洗浄用の洗浄液を満たした洗浄槽に入槽させ、洗浄槽内で搬送し、出槽させる脱脂洗浄方法において、
   前記車両ボデーを洗浄槽に部分的に入槽させ、前記袋構造部を含む車両ボデーの下部が洗浄液中に浸漬する深さで車両ボデーを水平にして搬送するとともに、前記袋構造部に空気が入るまで車両の前部を持ち上げ、その後に前記車両ボデーを部分的に浸漬させたまま車両ボデーの前部を下げながら後部を持ち上げ、前記車両ボデー全体を浸漬させてから水平にして搬送し、出槽させることを特徴とする脱脂洗浄方法。
7. 前記車両ボデーの前部の持ち上げ時、及び前記車両ボデーの後部の持ち上げ時に、前記袋構造部の体積の１／４〜１／２の空気が袋構造部内に入るように車両を持ち上げることを特徴とする請求項６記載の脱脂洗浄方法。

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