JP5343396B2 - フラッシュオフ装置および塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗料が塗布された被塗物にウェットオンウェットで他の塗料を塗り重ねるのに先立ち、被塗物上の塗料の仮乾燥を行うフラッシュオフ装置および塗装方法に関する。

従来、例えば自動車の車体を被塗物とする塗装方法として、中塗り塗料を塗布した後にウェットオンウェットで上塗り塗料を塗布し、乾燥炉をもって中塗り塗料と上塗り塗料とを同時に乾燥硬化させる、いわゆる２コート１ベイク方式の塗装方法が検討されている。中塗り塗料の上にウェットオンウェットで上塗り塗料を塗り重ねる場合には、上塗り塗装に先立ち、中塗り塗料の固形分率、すなわち被塗物に塗着した中塗り塗料のうちの固形分の割合を上塗り塗料の塗布に適した値に調整するフラッシュオフ処理（仮乾燥処理）を行う必要がある。

このようなフラッシュオフ処理を行うフラッシュオフ装置としては、例えば特許文献１に記載のように、中塗り塗料が塗布された被塗物としての車体が順次搬入される炉体内に熱風を噴出し、その熱風を炉体内の車体に吹き付けることにより、車体に塗布された中塗り塗料の固形分率を調整するものが提案されている。
特開２００５−２３８０１２号公報

しかしながら、例えば自動車の車体におけるルーフ部とフード部のように、互いに高さ位置が異なる部位を被塗物が有している場合には、フラッシュオフ装置の炉体内に吹き出される一定の熱風では、被塗物の各部位毎に熱風の当たり具合が不均一になって上記固形分率がばらつき、塗装品質が悪化する虞があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、被塗物が複雑な形状をなしている場合であっても、フラッシュオフ処理時に被塗物上の塗料を均一に仮乾燥することにより、塗装品質の向上を図ったフラッシュオフ装置および塗装方法を提供することを目的としている。

本発明は、炉体内部の搬送経路に向けて熱風を噴出する熱風噴出ダクトを上記搬送経路の長手方向で区分した各熱風噴出ゾーン毎に、被塗物の塗装面と熱風噴出ダクトとの位置関係に基づいて、熱風を噴出する熱風噴出口の種類を選択的に切り替えて、上記熱風噴出ダクトの熱風噴出パターンの大きさを風量とともに制御するようになっていることを特徴としている。

したがって、本発明によれば、上記各熱風噴出ゾーンが対応する被塗物の部位毎に熱風噴出パターンの大きさを制御し、被塗物の各部位にそれぞれ均一に熱風を吹き付けることにより、被塗物が複雑な形状を有していても当該被塗物上の塗料を均一に仮乾燥させて塗装品質を向上させることができる。

図１は本発明のより具体的な実施の形態として、自動車の車体に対して塗装を施すいわゆる多車種混流の塗装ラインの概略を示す平面図であって、被塗物としての複数車種の車体が図１中における左から右へ図示外のフロアコンベアによって順次搬送されるようになっている。

図１に示す中塗り塗装装置１は、下塗り工程として車体に電着塗装を施す図示外の電着塗装装置の次段に配置され、中塗り塗料である水系または有機系のベース塗料を中塗り工程として車体に塗布する。

中塗り塗装装置１の次段にはフラッシュオフ装置２が配置されている。このフラッシュオフ装置２は、フラッシュオフ工程としてベース塗料が塗布された車体の塗装面に熱風を吹き付けて当該車体上のベース塗料を仮乾燥し、そのベース塗料の固形分率を後述するクリア塗料の上塗りに適した値に調整する。ここで、上記固形分率とは、車体の塗装面に塗着したベース塗料のうちの固形分の割合である。

さらに、フラッシュオフ装置２の次段に配置された冷却装置３により、フラッシュオフ工程で昇温した車体を冷却した上で、冷却装置３の次段に配置された上塗り塗装装置４により、上塗り工程として上塗り塗料である有機系のクリア塗料を車体上のベース塗料の上にウェットオンウェットで塗布する。なお、図示は省略しているが、周知のように、上塗り塗装装置４の次段には乾燥炉が配置されていて、その乾燥炉により、乾燥工程として車体上のベース塗料とクリア塗料とが同時に乾燥硬化され、車体上に塗膜が形成されることとなる。

図２はフラッシュオフ装置２の概略を示す図であって、図３はそのフラッシュオフ装置２のうち後述する上部熱風噴出ダクト７の詳細を示す拡大図である。なお、図２，３に示すフラッシュオフ装置２は、生産計画に従って複数車種の車体に対して順次フラッシュオフ処理を施すものであるが、図３では、いわゆるステーションワゴンタイプの車体Ｗに対してフラッシュオフ処理を施す例を示しており、この車体Ｗの塗装面は、互いに高さの異なるルーフ部Ｐ１とフード部Ｐ２をそれぞれ有している。また、図３における上部熱風噴出ダクト７内の矢印は熱風の流れを示している。

フラッシュオフ装置２は、図２に示すように、車体Ｗの搬送経路５を形成するトンネル状の炉体６と、炉体６の上部に搬送経路５に沿って配設され、搬送経路５に向けて熱風を噴出する上部熱風噴出ダクト７と、その上部熱風噴出ダクト７に熱風を供給する熱風供給装置８と、を備えている。なお、図示は省略しているが、炉体６の左右両側部に、搬送経路５に沿った側部熱風噴出ダクトがそれぞれ設けられていて、その両側部熱風噴出ダクトが複数の側部熱風噴出口９から搬送経路５に熱風を噴出するようになっている。

熱風供給装置８は、外気吸入ファン１０によって取り入れた空気を冷却器１１によって冷却・減湿し、その減湿空気を減湿空気通路１２を介して加熱器１３に供給する。加熱器１３には、上記減湿空気のほか、搬送経路５から還気通路１４を介して還流する還流空気が流入し、それら減湿空気および還流空気の混合空気が加熱器１３によって所定温度に加熱される。そして、加熱器１３によって加熱された加熱空気は、給気ファン１５により、給気通路１６を介して上部熱風噴出ダクト７に熱風として供給される。なお、還気通路１４の中間部から排気通路１７が分岐形成されていて、排気ファン１８により、還流空気の一部が排気通路１７を介して外部に排出されるようになっている。

上部熱風噴出ダクト７は、図２のほか図３に示すように、複数の熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７に区分されている。これら各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７は、搬送経路５に対して垂直な複数の隔壁３４により、熱風噴出ダクト７の内部空間を搬送経路５の長手方向で所定幅ごとに区切ることでそれぞれ形成されている。なお、本実施の形態では、７つの熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７を設定しているが、熱風噴出ゾーンの数は被塗物として扱う車体の形状に応じて任意に設定できるものである。

また、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７には、それぞれ搬送経路５に向けて開口する複数の第１熱風噴出口１９と第２熱風噴出口２０が、搬送経路５の長手方向で交互にそれぞれ配置されている。各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７における両熱風噴出口１９，２０は、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７の上方に形成された接続通路２３をもって給気ファン１５に対して互いに並列関係となるようにそれぞれ接続されており、平面視円形状にそれぞれ形成されている。そして、第１熱風噴出口１９が第２熱風噴出口２０よりも大径に形成されていて、その第１熱風噴出口１９の熱風噴出パターンの大きさ、すなわちパターン開き角度θ１が第２熱風噴出口のパターン開き角度θ２よりも大きくなるように設定されている。つまり、両熱風噴出口１９，２０の口径を互いに異ならしめることにより、それら両熱風噴出口１９，２０が互いに異なる大きさの熱風噴出パターンで熱風を噴出するようにしている。換言すれば、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７には、熱風噴出パターンの大きさが異なる２種類の熱風噴出口１９，２０がそれぞれ設けられている。

さらに、各第１熱風噴出口１９に供給する熱風の風量を調節または遮断する第１ダンパー２１と、各第２熱風噴出口２０に供給する熱風の風量を調節または遮断する第２ダンパー２２と、が各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７毎にそれぞれ設けられており、この両ダンパー２１，２２を開閉することにより、熱風噴出パターンの大きさを各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７毎に制御可能になっている。

より詳細には、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７における第１熱風噴出口１９と第１ダンパー２１の間には、第１エアフィルター２４が設置された第１フィルター室２６が形成されている一方、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７における第２熱風噴出口２０と第２ダンパー２２の間には、第２エアフィルター２５が設置された第２フィルター室２７が形成されている。つまり、両ダンパー２１，２２が可動機構を有していることから、その両ダンパー２１，２２を通過した熱風をエアフィルター２４，２５によってそれぞれ濾過するようになっている。

そして、第１フィルター室２６の反第１ダンパー２１側に形成され、その第１フィルター室２６と連通する第１熱風噴出室２８が、熱風噴出通路２９を介して各第１熱風噴出口１９にそれぞれ連通している。一方、第１熱風噴出室２８の反第１フィルター室２６側に形成され、各第２熱風噴出口２０がそれぞれ開口形成された第２熱風噴出室３０に、第２フィルター室２７が連通路３１を介して連通している。

搬送経路５に噴出される熱風の熱風噴出パターンおよび風量は、噴出パターン制御手段たる給気制御装置３２によって制御されるようになっている。この給気制御装置３２は、塗装ラインを管理する塗装管理装置３３と接続されていて、その塗装管理装置３３から搬送経路５上の車体Ｗの車種（形状）と搬送経路５における車体Ｗの位置および車体Ｗのベース塗料の情報を取り込み、その情報に基づいて上記熱風噴出パターンおよび風量を制御することとなる。

より詳細には、給気制御装置３２は、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７における両ダンパー２１，２２に駆動指令信号をそれぞれ出力するようになっていて、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７毎に、上部熱風噴出ダクト７と車体Ｗの塗装面との間の熱風噴出方向における距離に応じ、熱風を噴出する熱風噴出口を両熱風噴出口１９，２０から選択し、熱風を噴出しない熱風噴出口への熱風の供給をその熱風噴出口に対応するダンパーをもって遮断する。これにより、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７毎に、上部熱風噴出ダクト７と車体Ｗの塗装面との位置関係に基づいて熱風噴出パターンの大きさを制御する。つまり、各熱風噴出口１９，２０から噴出した熱風は、図３に仮想線で示すように、所定のパターン開き角度で末広がり状に拡径しながら車体Ｗの塗装面に吹き付けられるから、車体Ｗの塗装面のうち熱風の吹き付けられる範囲が、上部熱風噴出ダクト７から塗装面までの距離によって変化する。このため、上部熱風噴出ダクト７と車体Ｗの塗装面との間の距離に応じてパターン開き角度を変化させるようにしている。

また、給気制御装置３２は、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７における両ダンパー２１，２２に加えて給気ファン１５にも駆動指令信号を出力するようになっている。この駆動指令信号をもって、車体Ｗに塗布されたベース塗料の種類および形成する塗膜の膜厚に応じ、給気ファン１５の出力を制御するとともに、熱風を噴出する熱風噴出口に対応するダンパーの開度を制御する。これにより、選択した熱風噴出口に供給する熱風の風量を制御することとなる。

以上のように構成したフラッシュオフ装置２では、図３に示すように、車体Ｗが炉体６内に搬入されると、その車体Ｗを搬送経路５に沿って所定速度で搬送しつつ、上部熱風噴出ダクト７および図示外の両側部熱風噴出ダクトから車体Ｗの塗装面に熱風を吹き付ける。給気制御装置３２は、塗装管理装置３３からの情報に基づき、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７のうち、車体Ｗのフード部Ｐ２に対応する熱風噴出ゾーン、すなわち熱風噴出ダクト７と車体Ｗの塗装面との間の距離が遠い熱風噴出ゾーンでは、第２熱風噴出口２０からのみ熱風を噴出する一方、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７のうち車体Ｗのルーフ部Ｐ１に対応する熱風噴出ゾーン、すなわち熱風噴出ダクト７と車体Ｗの塗装面との間の距離が近い熱風噴出ゾーンでは、第１熱風噴出口１９からのみ熱風を噴出する。また、給気制御装置３２は、塗装管理装置３３からの情報に基づき、車体Ｗに塗布されたベース塗料の材質および形成する塗膜の膜厚に応じ、給気ファン１５の出力を制御するとともに、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７毎に、両ダンパー２１，２２のうち熱風を噴出する熱風噴出口に対応するダンパーの開度をそれぞれ制御し、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７から噴出される熱風の風量を調整する。

したがって、本実施の形態によれば、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７毎に、熱風噴出ダクト７と車体Ｗとの間の距離に基づいて熱風噴出パターンを制御することで、車体Ｗのうち互いに高さの異なるルーフ部Ｐ１とフード部Ｐ２とにそれぞれ均一に熱風を吹き付けることができるから、それらルーフ部Ｐ１とフード部Ｐ２とを均一に乾燥して塗装品質を高めることができる。

また、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７において、両熱風噴出口１９，２０に供給する風量を両ダンパー２１，２２によって制御可能になっているため、ベース塗料の材質や形成する塗膜の膜厚に応じた適切な風量で被塗物に熱風を吹き付けることができ、熱量の無駄を低減して省エネルギー化を図ることができる。

さらに、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７に熱風噴出パターンの大きさが互いに異なる両熱風噴出口１９，２０をそれぞれ設け、給気制御装置３２が両熱風噴出口１９，２０から熱風を噴出する熱風噴出口を選択することで、熱風噴出口自体に可動機構を設けることなく熱風噴出パターンの大きさを制御可能にしているため、各熱風噴出口１９，２０から噴出する熱風への塵埃の混入を防止できるメリットがある。

その上、各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７において、上記両ダンパー２１，２２を通過した熱風を濾過するエアフィルター２４，２５をそれぞれ設けているため、各熱風噴出口１９，２０から噴出する熱風への塵埃の混入をより確実に防止できるようになるメリットがある。

なお、本実施の形態では、上部熱風噴出ダクト７に各熱風噴出ゾーンＡ１〜Ａ７を設定しているが、必要に応じて上述した両側部熱風噴出ダクトを複数の熱風噴出ゾーンに区分し、それら各熱風噴出ゾーン毎に、熱風の風量および熱風噴出パターンを制御するようにしてもよい。

本発明の実施の形態として塗装ラインの概略を示す平面図。 図１におけるフラッシュオフ装置を示す概略図。 図２における上部熱風噴出ダクトの詳細を示す拡大図。

符号の説明

２…フラッシュオフ装置
５…搬送経路
６…炉体
７…上部熱風噴出ダクト
１９…第１熱風噴出口
２０…第２熱風噴出口
２１…第１ダンパー
２２…第２ダンパー
２４…第１エアフィルター
２５…第２エアフィルター
３２…給気制御装置（噴出パターン制御手段）
Ｗ…車体（被塗物）

Claims (4)

1. 塗装面に塗料が塗布された被塗物を搬送するための搬送経路を形成する炉体と、その搬送経路に沿って配設され、上記搬送経路に向けて開口した熱風噴出口から熱風を噴出する熱風噴出ダクトと、を有し、熱風噴出ダクトから噴出した熱風を被塗物の塗装面に吹き付けるフラッシュオフ装置において、
   噴出パターン制御手段を有しているとともに、
   上記熱風噴出ダクトを搬送経路の長手方向で区分した複数の熱風噴出ゾーン毎に、熱風噴出パターンの大きさが互いに異なる複数種類の熱風噴出口がそれぞれ設けられていて、
   上記噴出パターン制御手段は、上記各熱風噴出ゾーン毎に、被塗物の塗装面と熱風噴出ダクトとの位置関係に基づいて、熱風を噴出する熱風噴出口の種類を選択的に切り替えて、上記熱風噴出ダクトの熱風噴出パターンの大きさを風量とともに制御するようになっていることを特徴とするフラッシュオフ装置。
2. 上記各熱風噴出ゾーンにおける上記熱風噴出口の種類毎に、当該種類の熱風噴出口に供給する風量を調節または遮断するダンパーがそれぞれ設けられていて、その各ダンパーを噴出パターン制御手段によって開閉制御するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のフラッシュオフ装置。
3. 上記各熱風噴出ゾーンにおいて、上記各ダンパーと各熱風噴出口との間に、上記各ダンパーを通過した熱風を濾過するエアフィルターがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載のフラッシュオフ装置。
4. 被塗物に中塗り塗料を塗布する中塗り工程と、
   中塗り塗料が塗布された被塗物を所定の搬送経路に沿って搬送しつつ、被塗物の搬送方向に沿って配設された熱風噴出ダクトから被塗物の塗装面に熱風を吹き付けて中塗り塗料を予備乾燥するフラッシュオフ工程と、
   上記フラッシュオフ工程をもって予備乾燥された中塗り塗料の上に上塗り塗料を塗布する上塗り工程と、
   上記中塗り塗料および上塗り塗料を同時に乾燥硬化させて被塗物上に塗膜を形成する乾燥工程と、
   を有する塗装方法において、
   上記フラッシュオフ工程では、
   上記熱風噴出ダクトを搬送経路の長手方向で区分した複数の熱風噴出ゾーン毎に、熱風噴出パターンの大きさが互いに異なる複数種類の熱風噴出口がそれぞれ設けられていて、
   上記各熱風噴出ゾーン毎に、上記熱風噴出ダクトと被塗物との位置関係に基づき、熱風を噴出する熱風噴出口の種類を選択的に切り替えて、上記熱風噴出ダクトの熱風噴出パターンの大きさを風量とともに制御することを特徴とする塗装方法。

Images