JP5893840B2 - 電着塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、被塗装物を電着塗装する電着塗装装置に関する。

従来、自動車車体等の被塗装物の電着塗装においては、プレス加工工程や溶接工程等の組立工程において車体に付着した切粉、鉄粉、スパッタ、ゴミ等の異物による塗装欠陥の低減するために、電着塗装に先立って、車体に付着した切粉、鉄粉、スパッタ、ゴミ等の異物を洗い流すようにしている。

しかし、車体に付着した切粉、鉄粉、スパッタ、ゴミ等の異物は、前処理によって完全に除去されずに電着槽に持ち込まれる。そして、電着槽内において、前処理の洗浄水よりも高い粘度の電着液の流れによって車体から洗い出されて電着液に拡散され、かつ車体の外表面に付着して塗装欠陥の発生を招く原因となっている。

そのため、従来の電着塗装装置においては、一般に電着液に拡散された切粉、鉄粉、スパッタ、ゴミ等の異物を、電着液をろ過することにより除去したり、マグネットを用いて吸着することにより除去したりしている。

また、従来の電着塗装装置においては、電着槽内での車体に対する電着液の相対速度をノズル等を用いて速くすることにより、車体への異物の付着を防止して塗装欠陥の発生を低減するようにしている（例えば、特許文献１−３参照）。

特許第４２９４４６７号公報 特許第３９５９８７９号公報 特許第３３６３１９６号公報

しかしながら、従来の電着塗装装置においては、電着液に拡散された切粉、鉄粉、スパッタ、ゴミ等の異物を、電着液のろ過やマグネットの使用によりある程度は除去できるが、その効果は十分なものではなく、依然としてゴミ等の異物による塗装欠陥が発生し、その修正にコストがかかっているのが現状である。

この点について、本発明者は鋭意検討したところ、電着槽に持ち込まれるゴミ等の異物の多くは、車体の外表面に付着した異物よりも、車体に形成されている凹部や継ぎ目、板部材等の隙間に入り込んだ切粉、鉄粉、スパッタ、ゴミ等の異物が多いことが判明した。

そして、その車体の隙間等に入り込んでいた異物が、電着槽において、車体に対して相対流速を持つ、粘度の高い電着液によって放出され、塗装欠陥発生の原因になっていることを突き止めた。

従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、電着槽内での被塗装物からの異物の放出を有効に防止でき、これにより塗装欠陥の発生を低減できるとともに、電着塗装のコストダウンが図れる電着塗装装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載の電着塗装装置の発明は、電着液を収容する電着槽と、上記電着液に被塗装物が浸漬されて搬送される上記被塗装物の搬送経路を含む上記電着液の上層部において、上記被塗装物の搬送方向と同方向に上記被塗装物の搬送速度と同じ平均流速の電着液流を生成する電着液流生成手段と、上記上層部の直下の中層部および上記中層部の直下の下層部において循環して上記電着液中の電着塗装の沈降を防止する循環流を生成する循環流生成手段と、を備えることを特徴とするものである。
また、上記目的を達成する請求項２に記載の電着塗装装置の発明は、電着液を収容する電着槽と、上記電着液に被塗装物が浸漬されて搬送される上記被塗装物の搬送経路を含む上記電着液の上層部において、上記被塗装物の搬送方向と同方向に上記被塗装物の搬送速度と同じ平均流速の電着液流を生成する電着液流生成手段と、上記上層部よりも下層側において、上記電着液中の電着塗料の沈降を防止する循環流を生成する循環流生成手段と、を備え、上記電着液流生成手段は、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記上層部において噴出させて上記電着液流を生成する上層部電着液噴出手段を備え、上記循環流生成手段は、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記上層部の直下の中層部において噴出させて上記被塗装物の搬送方向と逆方向の流れを生成する中層部電着液噴出手段と、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記中層部の直下の下層部において噴出させて上記被塗装物の搬送方向と同方向の流れを生成する下層部電着液噴出手段と、を備えることを特徴とするものである。

これによると、電着槽内において、被塗装物が電着液に浸漬されて搬送される搬送経路を含む電着液の上層部では、電着液が被塗装物の搬送方向と同方向で、かつ被塗装物の搬送速度と同じ平均流速で流れるので、被塗装物と電着液との相対速度がほぼゼロとなる。

その結果、被塗装物の凹部や継ぎ目、板部材等の隙間 等に入り込んだ切粉、鉄粉、スパッタ、ゴミ等の異物が洗い出されて電着液中に拡散されて被塗装物の外表面に付着する確率が低くなる。しかも、上層部の下層側においては、電着液が循環されて電着塗料の沈降が防止される。従って、塗装欠陥の発生を有効に低減できるとともに、塗装欠陥の修正に伴う電着塗装のコストダウンが図れる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の電着塗装装置において、上記電着液流生成手段は、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記上層部において噴出させて上記電着液流を生成する上層部電着液噴出手段を備え、上記循環流生成手段は、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記上層部の直下の中層部において噴出させて上記被塗装物の搬送方向と逆方向の流れを生成する中層部電着液噴出手段と、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記中層部の直下の下層部において噴出させて上記被塗装物の搬送方向と同方向の流れを生成する下層部電着液噴出手段と、を備えることを特徴とするものである。

これによると、電着槽から電着液を吸引し、その吸引した電着液を、上層部、中層部および下層部において噴出させるので、所望の電着液の流れを簡単に生成することが可能となる。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の電着塗装装置において、上記上層部電着液噴出手段は、上記被塗装物の搬送経路の上部に配置されて、上記被塗装物の上面に向けて上記電着液を噴出する複数のノズルを有するルーフライザーと、上記ワークの搬送経路の側部に配置されて、上記被塗装物の側面に向けて上記電着液を噴出する複数のノズルを有するサイドライザーと、を備えることを特徴とするものである。

これによると、上層部電着液噴出手段を、車体の電着塗装において使用されるルーフライザーおよびサイドライザーを利用して構成できるので、全体を安価にできる利点がある。

本発明によれば、被塗装物の搬送経路を含む電着液の上層部では、電着液が被塗装物の搬送方向と同方向で、かつ被塗装物の搬送速度と同じ平均流速で流れるので、被塗装物の隙間等に入り込んだゴミ等の異物の放出が有効に抑えられる。しかも、中層部及び下層部においては、電着液が循環されて電着塗料の沈降が防止される。従って、塗装欠陥の発生を有効に低減できるとともに、塗装欠陥の修正に伴う電着塗装のコストダウンが図れる。

本発明の一実施の形態に係る電着塗装装置の概略構成を示す縦断面図である。 図１の電着塗装装置の要部断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

図１および図２は、本発明の一実施の形態に係る電着塗装装置の概略構成を示すもので、図１は縦断面図であり、図２は要部断面図である。本実施の形態に係る電着塗装装置は、図１に示すように、被塗装物である車体Ｗを電着塗装するもので、電着液１を収容する電着槽２と、電着槽２から溢れる電着液１や浮遊するゴミを収容するオーバーフロー槽３とを有する。

車体Ｗは、ハンガコンベア等のコンベアＣにより、電着槽２において電着液１に浸漬させながら矢印方向Ａに搬送されて電着処理され、その後、後段の不図示の電着槽や乾燥槽へ搬送される。

図１に示すように、本実施の形態において、電着槽２内の電着液１は、車体Ｗが浸漬されて搬送される車体Ｗの搬送経路を含む上層部Ｕと、その直下の中層部Ｍと、電着槽２の底部の下層部Ｄとの３層に分離される。

そして、上層部Ｕにおいては、電着液流生成手段により、車体Ｗの搬送方向Ａと同方向に車体Ｗの搬送速度と同じ平均流速の電着液流が生成される。また、中層部Ｍおよび下層部Ｄにおいては、循環流生成手段により、電着液１中の電着塗料の沈降を防止する循環流が生成される。

本実施の形態において、電着液流生成手段は、例えば、電着槽２の底部出槽側に設けられた吸出し口４から電着液１を吸引して、該吸引した電着液１を上層部Ｕおいて噴出させて上記電着液流を生成する上層部電着液噴出手段を備える。また、循環流生成手段は、同様に吸出し口４から電着液１を吸引して、該吸引した電着液１を中層部Ｍおいて噴出させて車体Ｗの搬送方向Ａと逆方向の流れを生成する中層部電着液噴出手段と、同様に吸出し口４から電着液１を吸引して、該吸引した電着液１を下層部Ｄにおいて噴出させて車体Ｗの搬送方向Ａと同方向の流れを生成する下層部電着液噴出手段を備えている。

ここで、上層部電着液噴出手段は、車体Ｗの搬送方向Ａに所定の間隔で配置され、車体Ｗの上面に向けて吸引した電着液１を噴出する複数のノズルを有するルーフライザー１１と、車体Ｗの両側面に向けて吸引した電着液１を噴出するそれぞれ複数のノズルを有する左右のサイドライザー１２Ｌ、１２Ｒ（図２参照）とを備える。

また、中層部電着液噴出手段は、車体Ｗの搬送経路より下方の電着液１の中層部Ｍにおいて、車体Ｗの搬送方向Ａに所定の間隔で配置され、吸引した電着液１を車体Ｗの搬送方向Ａと逆方向に噴出する複数のノズルを有する中層部ライザー１３を備える。同様に、下層部電着液噴出手段は、電着液１の下層部Ｄにおいて、車体Ｗの搬送方向Ａに所定の間隔で配置され、吸引した電着液１を車体Ｗの搬送方向Ａと同方向に噴出する複数のノズルを有する下層部ライザー１４を備える。

図２に示すように、複数のルーフライザー１１は、例えば共通のポンプ２１に連結されてポンプ２１により電着槽２の吸出し口４から吸引された電着液１を、ルーフライザー１１の複数のノズル１１ａから噴出する。同様に、複数のサイドライザー１２Ｌ、１２Ｒは、例えば左用および右用の共通のポンプ２２Ｌ、２２Ｒにそれぞれ連結されて、ポンプ２２Ｌ、２２Ｒにより電着槽２の吸出し口４から吸引された電着液１を、サイドライザー１２Ｌ、１２Ｒのそれぞれ複数のノズル１２ａから噴出する。

また、複数の中層部ライザー１３は、例えば共通のポンプ２３に連結されて、ポンプ２３により電着槽２の吸出し口４から吸引された電着液１を、中層部ライザー１３の複数のノズル１３ａから噴出する。同様に、複数の下層部ライザー１４は、例えば共通のポンプ２４に連結されて、ポンプ２４により電着槽２の吸出し口４から吸引された電着液１を、下層部ライザー１４の複数のノズル１４ａから噴出する。

本実施の形態においては、電着液１の上層部Ｕにおいて、各ルーフライザー１１の複数のノズル１１ａ及び各サイドライザー１２Ｌ、１２Ｒの複数のノズル１２ａから、車体Ｗの搬送方向Ａに対してほぼ垂直方向に電着液を噴出させる。これにより、上層部Ｕを搬送される車体Ｗに対して電着液１をほぼその外表面に垂直に当てて、上層部Ｕの電着液１に対して、車体Ｗの搬送方向Ａと同方向に車体Ｗの搬送速度（例えば、０．０４ｍ／ｓ〜０．１ｍ／ｓ）と略同じ平均流速の電着液流を生成する。同時に、車体Ｗの外表面に対しては、電着液１の流れを生成して表面に付着するゴミ等の異物を除去すると共に異物の付着を防止する。

また、電着液１の中層部Ｍにおいては、各中層部ライザー１３の複数のノズル１３ａから、車体Ｗの搬送方向と逆方向に電着液を噴出させ、電着液１の下層部Ｄにおいては、各下層部ライザー１４の複数のノズル１４ａから、車体Ｗの搬送方向Ａと同方向に電着液を噴出させる。これにより、中層部Ｍおよび下層部Ｄにおいて、例えば、０．２ｍ／ｓ以上の流速の電着液１の循環流を生成して、電着槽２内の電着液１中の電着塗料の沈降及び凝集を防止する。

なお、吸出し口４からの電着液１の吸引経路には、好ましくはフィルタを設置して、ゴミ等の異物を除去するようにする。

このように、本実施の形態に係る電着塗装装置は、電着槽２内の電着液１を、車体Ｗが浸漬搬送される搬送経路を含む上層部Ｕと、中層部Ｍと、下層部Ｄとの３層に分離している。そして、上層部Ｕにおいては、車体Ｗの搬送方向Ａと同方向に車体Ｗの搬送速度と同じ平均流速の電着液流を生成し、中層部Ｍおよび下層部Ｄにおいては、電着液１中の電着塗料の沈降を防止する循環流を生成する。従って、車体Ｗの凹部や継ぎ目、板部材等の隙間に入り込んだゴミ等の異物の電着液１の流れによる放出を有効に抑えて、車体Ｗを電着塗装することができる。これにより、車体Ｗの外表面にゴミ等の異物の付着が抑制されて塗装欠陥の発生を有効に低減できるとともに、塗装欠陥の修正に伴う電着塗装のコストを削減することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、吸出し口４を、ルーフライザー１１、左右のサイドライザー１２Ｌ、１２Ｒ、中層部ライザー１３、下層部ライザー１４に対して供用したが、例えばライザー毎に、適宜の位置に吸出し口を設けてもよい。また、ライザー用のポンプも、同一群のライザーに複数個設けてもよい。

Ｗ 車体（被塗装物）
Ｃ コンベア
Ｕ 上層部
Ｍ 中層部
Ｄ 下層部
１ 電着液
２ 電着槽
３ オーバーフロー槽
４ 吸出し口
１１ ルーフライザー（上層部電着液噴出手段）
１２Ｌ、１２Ｒ サイドライザー（上層部電着液噴出手段）
１３ 中層部ライザー（中層部電着液噴出手段）
１４ 下層部ライザー（下層部電着液噴出手段）
１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ ノズル
２１、２２Ｌ、２２Ｒ、２３、２４ ポンプ

Claims (4)

1. 電着液を収容する電着槽と、
   上記電着液に被塗装物が浸漬されて搬送される上記被塗装物の搬送経路を含む上記電着液の上層部において、上記被塗装物の搬送方向と同方向に上記被塗装物の搬送速度と同じ平均流速の電着液流を生成する電着液流生成手段と、
   上記上層部の直下の中層部および上記中層部の直下の下層部において循環して上記電着液中の電着塗装の沈降を防止する循環流を生成する循環流生成手段と、を備えることを特徴とする電着塗装装置。
2. 電着液を収容する電着槽と、
   上記電着液に被塗装物が浸漬されて搬送される上記被塗装物の搬送経路を含む上記電着液の上層部において、上記被塗装物の搬送方向と同方向に上記被塗装物の搬送速度と同じ平均流速の電着液流を生成する電着液流生成手段と、
   上記上層部よりも下層側において、上記電着液中の電着塗料の沈降を防止する循環流を生成する循環流生成手段と、を備え、
   上記電着液流生成手段は、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記上層部において噴出させて上記電着液流を生成する上層部電着液噴出手段を備え、
   上記循環流生成手段は、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記上層部の直下の中層部において噴出させて上記被塗装物の搬送方向と逆方向の流れを生成する中層部電着液噴出手段と、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記中層部の直下の下層部において噴出させて上記被塗装物の搬送方向と同方向の流れを生成する下層部電着液噴出手段と、を備えることを特徴とする電着塗装装置。
3. 上記電着液流生成手段は、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記上層部において噴出させて上記電着液流を生成する上層部電着液噴出手段を備え、
   上記循環流生成手段は、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記上層部の直下の中層部において噴出させて上記被塗装物の搬送方向と逆方向の流れを生成する中層部電着液噴出手段と、上記電着液を吸引して、該吸引した電着液を上記中層部の直下の下層部において噴出させて上記被塗装物の搬送方向と同方向の流れを生成する下層部電着液噴出手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の電着塗装装置。
4. 上記上層部電着液噴出手段は、上記被塗装物の搬送経路の上部に配置されて、上記被塗装物の上面に向けて上記電着液を噴出する複数のノズルを有するルーフライザーと、上記被塗装物の搬送経路の側部に配置されて、上記被塗装物の側面に向けて上記電着液を噴出する複数のノズルを有するサイドライザーと、を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の電着塗装装置。

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