WO2015002195A1 - 塗装設備及び塗装方法 - Google Patents

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WO2015002195A1
WO2015002195A1 PCT/JP2014/067541 JP2014067541W WO2015002195A1 WO 2015002195 A1 WO2015002195 A1 WO 2015002195A1 JP 2014067541 W JP2014067541 W JP 2014067541W WO 2015002195 A1 WO2015002195 A1 WO 2015002195A1
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zone
base
painting
wet
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PCT/JP2014/067541
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太田 博
聡 島村
勇治 伊藤
康広 久米
雅樹 ▲高▼橋
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本田技研工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a painting facility and a painting method. Specifically, the present invention relates to a painting facility and a painting method applied to a wet-on-wet painting line.
  • a coating method has been proposed in which a top coat is applied wet-on-wet without baking after intermediate coating, and the intermediate coating film and the top coating film are baked and cured simultaneously (for example, Patent Document 1).
  • This coating method is referred to as a so-called three-coat two-bake (hereinafter referred to as “3C2B”) in which a total of three coatings (undercoating, intermediate coating, and topcoating) and a total of two bakings are performed. ) Paint method.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a 3C2B coating technique capable of smoothing the coating film surface and obtaining a good coating film appearance.
  • the present invention provides a coating in which a plurality of coating zones are provided along the conveying direction of an object to be coated (for example, an automobile body W described later), and the objects to be coated are sequentially coated in these coating zones.
  • a first base outer surface coating zone for example, a first base outer surface coating zone 11 described later
  • a second base inner surface coating zone for example, a second base inner surface coating zone, which will be described later
  • a coating facility (for example, a coating facility 1 to be described later) is provided.
  • a first base outer surface coating zone, a second base inner surface coating zone, a second base outer surface coating zone, a clear coating zone, and a baking zone are sequentially provided along the direction in which the object is transported. That is, instead of eliminating the intermediate coating and baking after the intermediate coating, the first base coating, the second base coating, and the clear coating are applied wet-on-wet as the top coating, and these coating films are baked simultaneously. Harden.
  • the top coat base coating is divided into a first base coat and a second base coat, and the light blocking function and the base concealing function that the intermediate coat has had in the first base coat.
  • the intermediate coating and baking after the intermediate coating can be abolished, so that it is possible to provide 3C2B coating technology that can reduce CO 2 emissions and save energy.
  • the second base inner surface coating zone is provided between the first base outer surface coating zone and the second base outer surface coating zone, so that the interval from the first base outer surface coating to the second base outer surface coating is sufficient. Can be secured. Thereby, the standing time of a 1st base wet coating film can fully be ensured, and after the surface of a 1st base wet coating film is fully flowed and smoothed, a 2nd base coating material can be painted. Therefore, according to this invention, the coating-film surface can be smoothed and a favorable coating-film external appearance is obtained.
  • a setting zone (for example, a first setting zone 21, a second setting zone 22, and a third setting zone 23 described later) is further provided between at least one of the plurality of coating zones. .
  • a setting zone is further provided between at least one of the plurality of coating zones.
  • the setting zone is provided between at least any one or more of the coating zones, it is possible to sufficiently secure the standing time of the wet coating, and to flow the surface of the wet coating more sufficiently. it can. Therefore, according to the present invention, the coating film surface can be further smoothed and a better coating film appearance can be obtained.
  • the object to be coated is an automobile body, and the second base inner surface painting zone includes a door painting zone (for example, a door painting zone 15A described later) and a hood coating zone (for example, a bonnet / tailgate painting zone 15B described later). ).
  • a door painting zone for example, a door painting zone 15A described later
  • a hood coating zone for example, a bonnet / tailgate painting zone 15B described later.
  • the second base inner surface painting zone is constituted by the door painting zone and the hood painting zone, so that the first base outer surface painting for wet-on-wet is performed.
  • the standing time of the base wet paint film can be secured.
  • the setting zone is preferably a zone that can be manually painted if necessary.
  • the setting zone is a zone that can be manually painted as necessary. According to the present invention, even if a painting machine such as a painting robot provided in the painting zone has a problem and it is difficult to paint, the setting zone provided on the downstream side of the painting machine manually Can complement painting. That is, according to the present invention, it is possible to secure a corresponding space when a coating machine malfunctions, and more efficient painting is possible.
  • An air supply mechanism (for example, air supply mechanism 4 to be described later) that supplies fresh air to the setting zone after being air-conditioned, and a recycle mechanism (for example, to be described later) that recycles the air-conditioned air discharged from each zone to the painting zone. It is preferable to further include a recycling mechanism 3).
  • fresh air is supplied after being conditioned to the setting zone, and the conditioned air discharged from each zone is recycled to the painting zone.
  • fresh air whose temperature and humidity are appropriately adjusted is supplied, the solvent in the wet coating film is efficiently volatilized in the setting zone, and the flow of the wet coating film surface can be promoted.
  • the coating film surface can be further smoothed and a better coating film appearance can be obtained.
  • the air-conditioning air discharged from each zone is recycled to the painting zone, the power required for air-conditioning can be reduced.
  • the present invention is a coating method in which the object to be coated is sequentially applied by a plurality of painting processes while conveying the object to be coated, and the first base is coated on the outer surface of the electrodeposited object.
  • a second base outer surface coating process for wet-on-wet coating of the second base paint a clear coating process for wet-on-wet coating of a clear paint on the article that has undergone the second base outer surface coating process, and the clear
  • a coating method comprising: a baking step of simultaneously baking and curing each wet coating film formed of the first base coating and the second base coating on an object to be coated that has undergone a coating step.
  • the object to be coated is an automobile body
  • the second base inner surface painting step includes a door painting step and a hood painting step.
  • the setting process is a process that can be manually painted as necessary.
  • FIG. 1 is a plan view of a painting facility 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side sectional view of the painting equipment 1 according to the present embodiment.
  • a coating facility 1 according to this embodiment is a coating facility for forming a multilayer coating film on an object to be coated. More specifically, as shown in FIG. 1, the coating facility 1 includes a plurality of coating zones provided along the conveyance direction of the object to be coated, and the objects to be coated are sequentially coated in these coating zones.
  • the workpiece W is mounted on a transport carriage 113 that flows on the transport line 2 and is carried into the coating facility 1.
  • the conveyance line 2 of the coating facility 1 has a U-turn structure when viewed in plan. That is, the object to be coated is conveyed linearly by the conveyance carriage 113, then makes a U-turn and is conveyed linearly again.
  • an automobile body W is preferably used as the article W to be coated. More specifically, an automobile body W that has been subjected to electrodeposition coating (for example, cationic electrodeposition coating) is preferably used.
  • electrodeposition coating for example, cationic electrodeposition coating
  • the coating facility 1 includes a first base outer surface coating zone 11, a first setting zone 21, a second base inner surface coating zone 12, a second base outer surface coating zone 13, and a second setting zone. 22, second base (special) outer coating zone 14, third setting zone 23, preheat zone 24, flash-off zone 25, clear inner coating zone 15, clear outer coating zone 16, and baking zone 26. And comprising.
  • the painting facility 1 also has an air supply mechanism (not shown) for supplying fresh air that has been conditioned to each setting zone, and a recycling mechanism (not shown) for recycling and supplying the air discharged from each zone. And comprising.
  • each zone will be described in detail. However, a painting robot and an opener robot, an air supply mechanism, and a recycling mechanism, which will be described later, will be described in detail later.
  • the first base outer surface coating zone 11 is provided downstream of the electrodeposition drying furnace for baking the electrodeposition coating film.
  • the first outer surface of the automobile body W on which electrodeposition coating has been performed is performed by a plurality of (for example, four as shown in FIG. 1) coating robots 111 provided in the zone. Base paint is applied.
  • Recycled air is supplied to the first base outer surface coating zone 11 by a recycling mechanism. Thereby, the electric power required for an air conditioning is reduced.
  • the first base paint used in the first base outer surface coating zone 11 will be described in detail.
  • a water-dispersible paint such as a water-soluble or emulsion containing a resin component and a pigment component can be used.
  • a resin component what contains a polyester resin, an acrylic resin, a urethane resin etc. as a main component is used.
  • the pigment component general-purpose color pigments and extender pigments are used.
  • the color pigment include white pigments such as titanium oxide, black pigments such as carbon black, yellow pigments such as ocher, red pigments such as petals and anthraquinones, blue pigments such as phthalocyanine blue, and green pigments such as phthalocyanine green.
  • extender pigments include inorganic pigments such as barium sulfate, calcium carbonate, kaolin, and silicate (talc).
  • the first base paint may contain an organic solvent and various additives as necessary.
  • the pigment concentration of the first base coating film after baking and curing is 40 to 60% by mass.
  • the lower limit of the pigment concentration of the first base coating film after baking and curing is 40 to 60% by mass.
  • the first base outer surface coating zone 11 it is preferable to form the first base coating film by coating the first base coating so that the film thickness of the first base coating film after baking and curing is 20 ⁇ m or more. .
  • the lower limit of the film thickness of the first base coating film after baking and curing is 20 ⁇ m, it is possible to reliably shield light rays of high brightness and sufficiently suppress deterioration and peeling at the interface with the electrodeposition coating film.
  • the preferable upper limit of the film thickness is 40 ⁇ m.
  • the first base paint whose curing temperature is lower than the curing temperature of the second base paint described later it is preferable to set the first base coating film to be cured before the second base coating film.
  • the curing of the second base coating film is started before the curing of the first base coating film at the time of simultaneous baking, the curing has already started with the curing shrinkage of the first base coating film. Distortion generate
  • the curing of the second base coating film is started after the curing of the first base coating film is started.
  • the smoothness of the coating film can be improved, and the glossiness as an appearance characteristic can be improved.
  • the “curing temperature” means a temperature at which the decrease in viscosity stops during the temperature increase and starts to increase. Specifically, it is measured by a dynamic viscoelasticity measuring device.
  • the first setting zone 21 is provided downstream of the first base outer surface coating zone 11.
  • the vehicle body W is allowed to stand on the transport carriage 113, so that the stationary time of the first base wet coating film formed in the first base outer surface coating zone 11 is secured. Thereby, the surface of the 1st base wet paint film flows sufficiently, and the surface of the 1st base wet paint film is smoothed.
  • the first setting zone 21 is used for verification of the quality of the first base wet paint film, and it can be manually painted as necessary. More specifically, when a failure or the like occurs in the painting robot 111 in the upstream first base outer surface painting zone 11, the worker enters the first setting zone 21 through the door 211, and the worker performs manual work. Thus, the first base paint is applied.
  • the first setting zone 21 is supplied with fresh air that is taken in from the outside air and conditioned by an air supply mechanism. Thereby, the work environment at the time of painting by hand improves. In addition, by supplying fresh air whose temperature and humidity are appropriately adjusted, the solvent in the wet coating film is stably and efficiently volatilized, and the flow of the wet coating film surface is stably promoted.
  • the second base inner surface coating zone 12 is provided downstream of the first setting zone 21.
  • the second base paint is applied to the inner surface of the automobile body W by a plurality of (for example, six as shown in FIG. 1) coating robots 121 and 122 provided in the zone.
  • the second base inner surface coating zone 12 includes a door coating zone 12A provided on the upstream side and a bonnet tailgate coating zone 12B provided on the downstream side.
  • the bonnet / tailgate painting zone 12B is provided with two painting robots 122 and an opener robot 123 that opens and closes the hood and trunk hood of the automobile body W.
  • the hood and trunk hood are opened by the opener robot 123, and in this state, the second base paint is painted on the inner surfaces of the hood and trunk by the two painting robots 122. After the second base paint is applied, the hood and trunk hood are closed by the opener robot 123.
  • the second base outer surface coating zone 13 is provided downstream of the second base inner surface coating zone 12. More specifically, the second base paint is applied on the outer surface of the coating film applied in the first base outer surface coating zone 11 by wet-on-wet. In the second base outer surface coating zone 13, the second base coating material is wet-on-wet coated on the outer surface of the automobile body W by a plurality of (for example, four as shown in FIG. 1) coating robots 131 provided in the zone. Is done.
  • wet-on-wet coating means that a coating film is usually applied at 140 ° C. to 170 ° C. without being baked and cured. Accordingly, the case where the wet coating film is applied after being preheated or flashed off is also included in the category of “wet on wet coating”.
  • the air that has been recycled by the recycling mechanism is supplied to the second base inner surface coating zone 12 and the second base outer surface coating zone 13 that are provided continuously. Thereby, the electric power required for an air conditioning is reduced.
  • the second base paint used in the second base inner surface coating zone 12 and the second base outer surface coating zone 13 will be described in detail.
  • a water-dispersible paint such as a water-soluble or emulsion can be used, which contains a resin component and a pigment component as in the first base paint.
  • the resin component a resin component containing a polyester resin, an acrylic resin, a urethane resin, or the like as a main component is used as in the first base coating film.
  • the pigment component similar to the first base coating film, the above-described various colored pigments and extender pigments are used.
  • the second base coating film plays a role of developing hue, and a bright pigment can be used in addition to the above-described colored pigment.
  • a bright pigment include those generally blended in automobile exterior coatings such as aluminum flakes, mica, mica flakes, and glass flakes.
  • the 2nd base coating material may contain an organic solvent and various additives as needed.
  • the second base coating film is applied by coating the second base coating so that the film thickness of the second base coating film after baking hardening is 8 ⁇ m or more.
  • the corrosion resistance after chipping can be improved by setting the lower limit of the film thickness of the second base coating film after baking and hardening to 8 ⁇ m. From the viewpoint of avoiding sagging after coating and reducing the finished appearance, the preferable upper limit of the film thickness is 25 ⁇ m.
  • the clear paint described later has a lower coating film viscosity than the second base paint at the curing temperature of the second base paint.
  • the viscosity of the clear coating film is lower than that of the second base coating film at the curing temperature of the second base coating material, mixing between the second base coating film and the clear coating film can be suppressed.
  • the stress (curing strain) in the direction of contraction of the coating film that occurs during the curing shrinkage of the second base coating film can be released, and the remaining of the curing strain in the coating film can be suppressed.
  • the glossiness as an appearance characteristic can be improved, and simultaneously with the input of external stress such as chipping, it is possible to suppress the occurrence of peeling due to the release of the curing strain remaining in the coating film.
  • the second setting zone 22 is provided downstream of the second base outer surface coating zone 13.
  • the vehicle body W is allowed to stand on the transport carriage 113, so that the stationary time of the second base wet coating film formed in the second base outer surface coating zone 13 is secured. Thereby, the surface of the 2nd base wet paint film flows sufficiently, and the surface of the 2nd base wet paint film becomes smooth.
  • the second setting zone 22 is used as a verification place for the quality of the second base wet paint film, and can be manually painted as necessary. More specifically, when a problem or the like occurs in the painting robot 131 in the upstream second base outer surface painting zone 13, the operator enters the second setting zone 22 through the door 221, and the worker performs manual work. Thus, the second base paint is applied.
  • the second setting zone 22 is supplied with fresh air that is taken in from the outside air and conditioned by the air supply mechanism, as in the first setting zone 21.
  • the second base (special) outer coating zone 14 is provided downstream of the second setting zone 22.
  • the second base (special) outer surface coating zone 14 is supplied with air recycled by the recycling mechanism. Thereby, the electric power required for an air conditioning is reduced.
  • the second base (special) external coating zone 14 is provided for performing special coating such as when metallic coating or pearl coating is applied, and is used as a setting zone in normal coating finishing.
  • the third setting zone 23 is provided downstream of the second base (special) outer surface coating zone 14.
  • the automobile body W is allowed to stand on the transport carriage 113, so that the stationary time of the second base special wet paint film formed in the second base (special) outer surface coating zone 14 is secured. Is done. Thereby, the surface of the 2nd base special wet paint film flows sufficiently, and the surface of the 2nd base special wet paint film is smoothed.
  • the third setting zone 23 is used as a verification place for the quality of the second base special wet paint film, and can be manually painted as necessary. More specifically, when a failure or the like occurs in the painting robot 141 in the upstream second base (special) outer surface painting zone 14, the worker enters the third setting zone 23 through the door 231, and this worker The second base special paint is applied manually.
  • fresh air that has been taken in from the outside air and conditioned is supplied to the third setting zone 23 by the air supply mechanism.
  • the preheat zone 24 is provided downstream of the third setting zone 23.
  • each wet coating film formed in each of the coating zones described above is preheated to a predetermined temperature.
  • the preheating conditions temperature, time
  • the preheating conditions are appropriately set according to the types of the first base paint and the second base paint (second base special paint).
  • the flash-off zone 25 is provided downstream of the preheat zone 24.
  • the automobile body W is left on the transport carriage 113 transported by the transport line 2, so that the solvent contained in the wet coating film preheated in the preheat zone 24 is volatilized. Most of the components are removed.
  • the clear inner surface coating zone 15 is provided downstream of the flash-off zone 25.
  • the clear paint is wet-on-wet coated on the inner surface of the automobile body W by a plurality of (for example, five as shown in FIG. 1) coating robots 151, 152 provided in the zone.
  • the clear inner surface painting zone 15 includes a door painting zone 15A provided on the upstream side and a bonnet / tailgate painting zone 15B provided on the downstream side.
  • the bonnet / tailgate painting zone 15B is provided with one painting robot 152 and an opener robot 153 that opens and closes the hood and trunk hood.
  • the hood and trunk hood are opened by the opener robot 153.
  • the clear paint is wet-on-wet coated on the inner surfaces of the hood and trunk hood by one painting robot 152. .
  • the opener robot 153 closes the hood and trunk hood.
  • the clear outer coating zone 16 is provided downstream of the clear inner coating zone 15. More specifically, the clear outer surface coating zone 16 is not partitioned from the clear inner surface coating zone 15 and is provided continuously to the clear inner surface coating zone 15. In the clear outer surface coating zone 16, the clear paint is wet-on-wet coated on the outer surface of the automobile body W by a plurality of (for example, four as shown in FIG. 1) coating robots 161 provided in the zone.
  • the clear paint used in the clear inner surface coating zone 15 and the clear outer surface coating zone 16 will be described in detail.
  • a general-purpose water-based paint for automobile exterior can be used.
  • the curing mechanism include acrylic-melamine curing, carboxylic acid-glycidyl curing, hydroxyl- (block) isocyanate curing, and the like.
  • the clear paint either a one-component or a two-component mixed paint can be used.
  • a one-component paint is preferable from the viewpoint of ease of handling in an automobile painting line because it is inexpensive and has no restrictions such as pot life.
  • the clear paint may contain an organic solvent and various additives as necessary.
  • the clear inner surface coating zone 15 and the clear outer surface coating zone 16 it is preferable to use a clear coating material whose viscosity is lower than that of the second base coating material at the curing temperature of the second base coating material. That is, it is preferable that the viscosity of the clear coating is set to be lower than the viscosity of the second base coating when the second base coating and the clear coating are baked and cured simultaneously.
  • the baking zone 26 is provided downstream of the clear outer surface coating zone 16.
  • each wet coating film formed on the outer surface and the inner surface of the automobile body W in each of the above-described coating zones is simultaneously baked and cured. Thereby, the electric power required for baking is significantly reduced.
  • the baking conditions (temperature, time) are appropriately set according to the types of the first base paint, the second base paint (second base special paint), and the clear paint.
  • each zone is partitioned by a wall except between the second base inner surface coating zone 12 and the second base outer surface coating zone 13 and between the clear inner surface coating zone 15 and the clear outer surface coating zone 16. Consists of booths. However, an opening having a size through which the vehicle body W transported by the transport carriage 113 can pass is formed in the wall partitioning each zone.
  • the plurality of painting robots 111, 121, 131, 141 provided in each painting zone are all constituted by the same wall-mounted painting robot. As shown in FIGS. 1 and 2, two columns 111 ⁇ / b> A, 121 ⁇ / b> A, 131 ⁇ / b> A, 141 ⁇ / b> A extending in the vertical direction are provided on each side wall of each coating zone extending along the conveyance line, and are opposed in the width direction.
  • the struts to be connected to each other and the struts adjacent to each other in the transport direction are connected at each upper portion.
  • Wall-mounted painting robots 111, 121, 131, and 141 are attached to the upper portions of these columns 111A, 121A, 131A, and 141A, respectively.
  • the vehicle body W is painted by these wall-mounted painting robots 111, 121, 131, 141, and the door of the vehicle body W is also opened and closed by these wall-mounted painting robots 111, 121, 131, 141.
  • the painting robots 151 and 161 provided in the clear inner surface painting zone 15 and the clear outer surface painting zone 16 are also constituted by the same wall-mounted painting robot as described above.
  • a shift base as a base installed on the floor is not required compared to a conventional shift-base painting robot that can slide in the transport direction.
  • the required space in the direction orthogonal to the traveling direction of the transfer line 2 can be reduced, and the booth width can be reduced.
  • the booth volume can be reduced by reducing the booth width, the amount of air recycled to each booth can be reduced, so that the power required for the air conditioning can be reduced, resulting in a reduction in CO 2 emissions.
  • a shift base is not required and an arm is provided to extend from the upper side as compared with a conventional shift-based painting robot. Because interference can be avoided, the operating range is greatly expanded, enabling more efficient painting.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the second base inner surface coating zone. More specifically, FIG. 4 is a view of the second base inner surface coating zone 12 as viewed from the front in the traveling direction of the transfer line 2 and shows a state where the hood WF WF and the door WD of the automobile body W are opened. As shown in FIG. 4, especially when the door WD of the automobile body W is opened, there is no interference with the bases of the painting robots 121 and 121, and the booth width BW can be reduced accordingly. By reducing the booth width BW, the air supply amount in the second base inner surface coating zone 12 can be suppressed, the power required for air conditioning to manage the temperature and humidity for improving the coating quality can be reduced, Improve quality and reduce CO 2 emissions.
  • a door coating zone 12A is provided upstream of the second base inner surface coating zone 12, and a bonnet / tailgate coating zone 12B is provided downstream thereof, and these two booths are collectively circulated by the second self-recycling mechanism 32. In order to achieve further energy savings.
  • two support posts 123A extending in the vertical direction and a horizontal connection extending horizontally and connecting the upper portions of these support posts 123A.
  • a support portion 123B is provided with a slide mechanism 123C that allows the opener robot 123 to slide in the horizontal direction, that is, the transport direction.
  • the opener robot 153 provided in the clear inner surface painting zone 15 is also provided with the slide mechanism as described above.
  • doors 211, 221, and 231 are provided on the side walls of the respective setting zones. Further, a partition wall P is provided between the booths except for a portion through which the automobile body W on the transfer line 2 passes, and a maintenance / inspection door is also provided there as appropriate. As a result, when a problem or the like occurs in the painting robot, an operator can enter the booth.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the painting facility 1. More specifically, FIG. 2 is a cross-sectional view in the width direction of a painting robot installation portion of the painting booth 10 constituting the first base outer surface painting zone 11 of FIG. As shown in FIG. 3, the painting booth 10 is a wet painting booth.
  • the painting booth 10 is formed in a tunnel shape extending in the transport direction by the upper wall 101 and the left and right side walls 102, 102.
  • the interior of the painting booth 10 is partitioned into four upper and lower chambers by a bag filter 103, a filter 104, and a slat 105 provided on the partition wall.
  • a dynamic pressure chamber 106 constitutes a dynamic pressure chamber 106, a static pressure chamber 107, a coating chamber 108, and a collection chamber 109 in order from the top.
  • a water storage tank 110 is provided in the lower central portion of the collection chamber 109.
  • a conveyor conveyer 112 is laid in the center of the slat 105 in the painting chamber 108.
  • the transport conveyor 112 is engaged with a transport cart 113 that supports and transports the automobile body W as the article W to be coated.
  • wall-mounted painting robots 111, 111 for painting the automobile body W conveyed by the conveyor cart 113 are installed.
  • a spray gun 111C is supported at the tip of the arm 111B, respectively. Thereby, the painting robot 111 moves the spray gun 111C to a desired position by driving the arm 111B, and then performs painting.
  • Two overflow tanks 116 and 117 are formed in the collection chamber 109.
  • the water overflowing the overflow tanks 116 and 117 is collected as collected water in the water storage tank 110 via the venturi section 109A.
  • the painting booth 10 is provided with an air supply mechanism 4.
  • the air supply mechanism 4 is connected to the dynamic pressure chamber 106 of the painting booth 10 via the supply duct 302. Thereby, after the fresh air taken in from outside air is air-conditioned, it is supplied into the dynamic pressure chamber 106 of the painting booth 10.
  • the fresh air is air-conditioned so that the temperature in the painting booth 10 is, for example, 25 ° C. ⁇ 3 ° C. and the humidity is 65% to 75%.
  • the fresh air supplied into the dynamic pressure chamber 106 passes through the bag filter 103 and is rectified into a smooth downward airflow and introduced into the static pressure chamber 107. Next, it passes through the filter 104 and is introduced into the coating chamber 108 as a clean air stream from which dust is removed. Then, the air containing the paint mist passes through the slats 105 and is introduced into the collection chamber 109.
  • the painting booth 10 is provided with a recycling mechanism 3.
  • the recycling mechanism 3 is connected to the collection chamber 109 of the painting booth 10 through the discharge duct 301.
  • the recycling mechanism 3 is connected to the dynamic pressure chamber 106 of the painting booth 10 via the supply duct 302.
  • the air discharged from the collection chamber 109 through the discharge duct 301 is collected by the recycling mechanism 3 and supplied again into the dynamic pressure chamber 106 through the supply duct 302. That is, fresh air supplied by the air supply mechanism 4 and recycle air supplied by the recycle mechanism 3 are introduced into the coating booth 10 and mixed.
  • the configuration of the painting booths in the painting zones 12, 13, and 14 is basically the same as that of the above-described painting booth 10. However, in the coating zones 12, 13, and 14, as will be described later, the air supply mechanism 4 that supplies fresh air is not connected, and only the recycling mechanism 3 is connected. That is, in the painting zones 12, 13 and 14, fresh air is not supplied, but only air recycled by the recycle mechanism 3 is supplied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an air supply path of the painting facility 1. More specifically, it is a diagram showing an air supply path in each zone of base coating (first base coating and second base coating).
  • the recycling mechanism 3 included in the painting facility 1 includes a first self-recycling mechanism 31, a second self-recycling mechanism 32, and a third recycling mechanism 33.
  • Each of these recycling mechanisms includes a pump and a driving device (not shown) for driving and controlling the pump.
  • the self-recycling mechanism means that the air discharged from the painting booth is collected and recycled, and is supplied only to the same painting booth again.
  • the air supply mechanism 4 included in the painting facility 1 includes a blower, an air conditioner, and a drive device (not shown) that drives and controls them.
  • the first self-recycling mechanism 31 is connected to the discharge duct and the supply duct of the first base outer surface coating zone 11.
  • the first self-recycling mechanism 31 collects a part of the air discharged from the first base outer surface coating zone 11, recycles it, and supplies it again into the first base outer surface coating zone 11.
  • the air supply mechanism 4 is also connected to the supply duct of the first base outer surface coating zone 11, and the fresh air supplied by the air supply mechanism 4 and the fresh air supplied by the first self-recycling mechanism 31 are mixed. Then, it is introduced into the first base outer surface coating zone 11. Thereby, the raise of the volatile component density
  • a part of the air discharged from the first base outer surface coating zone 11 is recycled by the first self-recycling mechanism 31, while the remaining air includes an exhaust port (not shown) and the like. It is discharged by the configured discharge mechanism 5.
  • the second self-recycling mechanism 32 is connected to the discharge duct and the supply duct of the second base inner surface coating zone 12. Thereby, the second self-recycling mechanism 32 collects a part of the air discharged from the second base inner surface coating zone 12, recycles it, and supplies it into the second base inner surface coating zone 12 again.
  • the second base inner surface coating zone 12 is also connected with a third recycling mechanism 33 described later, and the air recycled by the third recycling mechanism 33 and the air recycled by the second self-recycling mechanism 32 are mixed. Then, it is introduced into the second base inner surface coating zone 12. Thereby, the raise of the volatile component density
  • the third recycling mechanism 33 is connected to the discharge ducts of the setting zones and to the supply ducts of the second base inner surface coating zone, the second base outer surface coating zone 13 and the second base (special) outer surface coating zone 14. Has been. Thus, the third recycling mechanism 33 collects and recycles all the air discharged from each setting zone, and recycles the second base inner surface coating zone, the second base outer surface coating zone 13 and the second base (special) outer surface coating zone. 14 is supplied. Note that the air once recycled into the second base outer surface coating zone 13 and the second base (special) outer surface coating zone 14 is discharged out of the system through the discharge mechanism 5 from these coating zones.
  • the air supply mechanism 4 is connected to the supply ducts of the first base outer surface coating zone 11 as described above, in addition to being connected to the supply ducts of the setting zones. As a result, the conditioned fresh air is supplied into each setting zone and the first base outer surface coating zone 11. Note that the air discharged from each setting zone is entirely recycled by the third recycling mechanism 33 as described above.
  • the air supply mechanism 4 is also connected to supply ducts in the preheat zone 24 and the flash-off zone 25. As a result, the conditioned fresh air is supplied into the preheat zone 24 and the flash-off zone 25. Note that the entire amount of air discharged from the preheat zone 24 and the flash-off zone 25 is discharged out of the system via the discharge mechanism 5.
  • the painting facility 1 having the above-described configuration operates as follows. First, the automobile body W subjected to electrodeposition coating is conveyed into the first base outer surface coating zone 11. The transported automobile body W is coated with the first base paint on the outer surface thereof by four wall-mounted painting robots 111.
  • the automobile body W is transported into the first setting zone 21.
  • the transported automobile body W is transported by the transport line 2.
  • the standing time of the first base wet coating film formed in the first base outer surface coating zone 11 is secured.
  • the automobile body W is transported to the door painting zone 12 ⁇ / b> A in the second base inner surface painting zone 12.
  • the transported automobile body W is first opened by the four wall-mounted painting robots 121 by the painting robots 121 corresponding to the doors of the painting robots 121.
  • the second base paint is painted on the inner surface.
  • the door whose inner surface has been painted is closed by the painting robot 121.
  • the automobile body W is transported to the hood / tailgate painting zone 12 ⁇ / b> B in the second base inner surface painting zone 12.
  • the opener robot 123 slides to a predetermined position according to the vehicle type of the automobile body W to open the hood, and in this state, the second base paint is applied to the inner surface of the hood by the two painting robots 122. .
  • the hood is closed by the opener robot 123, and then the trunk hood is opened by sliding to a predetermined position in accordance with the type of the vehicle body W.
  • the second painting robot 122 applies the second to the inner surface of the trunk. Base paint is applied.
  • the trunk hood is closed by the opener robot 123.
  • the automobile body W is conveyed into the second base outer surface coating zone 13.
  • the transported automobile body W is wet-on-wet coated with a first base paint on its outer surface by four wall-mounted painting robots 131.
  • the automobile body W is transported into the second setting zone 22.
  • the transported automobile body W is allowed to stand on the transport carriage 113, so that the standing time of the second base wet coating film formed in the second base outer surface coating zone 13 is secured.
  • the automobile body W is transported into the second base (special) outer surface coating zone 14.
  • the transported automobile body W is wet-on-wet coated with the second base special paint on its outer surface by four wall-mounted painting robots 141.
  • the automobile body W is transported into the third setting zone 23.
  • the transported automobile body W is allowed to stand on the transport carriage 113, so that the rest time of the second base special wet coating film formed in the second base (special) outer surface coating zone 14 is secured.
  • each wet coating film formed in each coating zone is preheated to a predetermined temperature.
  • the automobile body W is transported into the flash-off zone 25 where it is dried with warm air adjusted to a predetermined temperature and air volume.
  • the transported automobile body W can remove most of the volatile components such as a solvent contained in the wet coating film by the preheating of the preheating zone 24 described above, and improve the smoothness by the flash-off zone 25.
  • the automobile body W is transported to the door painting zone 15 ⁇ / b> A in the clear inner surface painting zone 15.
  • the transported automobile body W is first opened by the four wall-mounted painting robots 151 by the four painting robots 151 in the door painting zone 15A, and the painting robots 151 are opened in that state.
  • the clear paint is wet-on-wet painted on the inner surface of the door.
  • the door that has finished applying the clear paint to the inner edge of the door is closed by the painting robot 151.
  • the automobile body W is transported to the bonnet / tailgate painting zone 15 ⁇ / b> B in the clear inner surface painting zone 15.
  • the opener robot 153 slides to a predetermined position according to the type of the vehicle body W to open the hood, and in this state, the clear paint is wet-on-wet coated on the inner surface of the hood by one painting robot 152.
  • the trunk hood is opened by sliding to a predetermined position according to the type of the vehicle body W. In this state, the inside of the trunk hood is cleared by one painting robot 152. The paint is applied wet-on-wet. Thereafter, the trunk hood is closed by the opener robot 153.
  • the automobile body W is conveyed into the clear outer surface painting zone 16.
  • the transported automobile body W is wet-on-wet coated with a clear paint on its outer surface by four wall-mounted painting robots 161.
  • each wet coating film formed in each coating zone is simultaneously baked and cured.
  • the 3C2B coating is executed.
  • the following effects are produced.
  • the first base outer surface painting zone 11, the second base inner surface painting zone 12, the second base outer surface painting zone 13, the clear inner surface painting zone 15, and the clear base are arranged along the conveying direction of the automobile body W.
  • the outer surface coating zone 16 and the baking zone 26 were sequentially provided. That is, instead of eliminating the intermediate coating and baking after the intermediate coating, the first base coating, the second base coating, and the clear coating are applied wet-on-wet as the top coating, and these coating films are baked simultaneously. Cured.
  • the top coat base coating is divided into a first base coat and a second base coat, and the first base coat has the light blocking function and the base concealing function that the intermediate coat had.
  • the intermediate coating and baking after the intermediate coating can be abolished, so that it is possible to provide 3C2B coating technology that can reduce CO 2 emissions and save energy.
  • the second base inner surface coating zone 12 between the first base outer surface coating zone 11 and the second base outer surface coating zone 13 from the first base outer surface coating to the second base outer surface coating. A sufficient interval can be secured. Thereby, the standing time of a 1st base wet coating film can fully be ensured, and after the surface of a 1st base wet coating film is fully flowed and smoothed, a 2nd base coating material can be painted. Therefore, according to this embodiment, the coating film surface can be smoothed and a good coating film appearance can be obtained.
  • a setting zone is further provided between at least one of the plurality of coating zones.
  • the setting zone is provided between at least one of the coating zones, the standing time of the wet paint film can be secured more sufficiently, and the surface of the wet paint film can flow more sufficiently. Can do. Therefore, according to this embodiment, the coating film surface can be smoothed and a better coating film appearance can be obtained.
  • the second base inner surface coating zone is constituted by the door coating zone 15A and the bonnet / tailgate coating zone 15B in the painting of the automobile body.
  • the setting zone is a zone that can be manually painted as necessary.
  • a painting machine such as a painting robot provided in the painting zone has a problem and it is difficult to paint
  • Can complement the painting it is possible to secure a corresponding space when a coating machine malfunctions, and more efficient painting is possible.
  • fresh air is supplied after being conditioned to the setting zone, and the conditioned air discharged from each zone is recycled to the painting zone.
  • fresh air whose temperature and humidity are appropriately adjusted is supplied, the solvent in the wet coating film is efficiently volatilized in the setting zone, and the flow of the wet coating film surface can be promoted.
  • the coating film surface can be further smoothed and a better coating film appearance can be obtained.
  • the air-conditioned air discharged from each zone is recycled, the power required for air-conditioning can be reduced.
  • the first base outer surface painting step, the second base inner surface painting step, the second base outer surface painting step, the clear inner surface painting step, the clear outer surface painting step, and the baking step are performed.
  • the clear inner surface painting process is performed in the clear inner surface painting zone 15, the clear outer surface painting process is performed in the clear outer surface painting zone, and the baking process is performed in the baking zone 26. Therefore, according to the coating method of this embodiment, the same effect as the above-mentioned coating equipment 1 is acquired.

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Abstract

 塗膜表面を平滑化でき、良好な塗膜外観が得られる3C2B塗装技術を提供すること。 電着塗装された自動車ボディ(W)の外面に第1ベース塗料を塗装する第1ベース外面塗装ゾーン(11)と、自動車ボディWの内面に第2ベース塗料を塗装する第2ベース内面塗装ゾーン(12)と、自動車ボディWの外面に第2ベース塗料をウェットオンウェット塗装する第2ベース外面塗装ゾーン(13)と、自動車ボディWにクリア塗料をウェットオンウェット塗装するクリア内面塗装ゾーン(15)及びクリア外面塗装ゾーン(16)と、第1ベース塗料と第2ベース塗料で形成された各ウェット塗膜を、同時に焼き付け硬化させる焼き付けゾーン(26)と、を備えることを特徴とする塗装設備(1)である。

Description

塗装設備及び塗装方法
 本発明は、塗装設備及び塗装方法に関する。詳しくは、ウェットオンウェット塗装ラインに適用される塗装設備及び塗装方法に関する。
 従来、自動車ボディの塗装では、下塗りとしての電着塗装及び焼き付けが施された被塗物に対して、中塗り塗装、焼き付け、上塗りベース塗装、上塗りクリア塗装及び焼き付けが順次行われていた。即ち、計3回の焼き付けが必要であったため、CO排出量の削減及び省エネルギー化の観点から、焼き付け回数の削減が求められていた。
 そこで、自動車ボディの塗装において、中塗り塗装後に焼き付けを行わずにウェットオンウェットで上塗り塗装を行い、中塗り塗膜と上塗り塗膜とを同時に焼き付け硬化させる塗装方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この塗装方法は、計3回の塗装(下塗り、中塗り及び上塗り)と計2回の焼き付けが行われる所謂3コート2ベーク(以下、「3C2B」)という。)の塗装方法である。
特開2005-177631号公報
 しかしながら、中塗り塗装後の焼き付けを省略する場合には、中塗りと上塗りを同一ブース内でウェットオンウェット塗装する必要がある。即ち、機能の異なるウェット塗膜を塗り重ねる必要があるため、塗膜界面の流動性の制御が困難である結果、混層が生じる等して塗膜表面が肌不良となり、良好な塗装外観を得ることが課題であった。
 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗膜表面を平滑化でき、良好な塗膜外観が得られる3C2B塗装技術を提供することにある。
 上記目的を達成するため本発明は、被塗物(例えば、後述の自動車ボディW)の搬送方向に沿って複数の塗装ゾーンが設けられ、これらの塗装ゾーンで前記被塗物を順次塗装する塗装設備であって、電着塗装された被塗物の外面に、第1ベース塗料を塗装する第1ベース外面塗装ゾーン(例えば、後述の第1ベース外面塗装ゾーン11)と、該第1ベース外面塗装ゾーンの下流に設けられ、前記第1ベース外面塗装ゾーンで塗装された被塗物の内面に、第2ベース塗料を塗装する第2ベース内面塗装ゾーン(例えば、後述の第2ベース内面塗装ゾーン12)と、該第2ベース内面塗装ゾーンの下流に位置し、前記第1ベース外面塗装ゾーンで塗装された被塗物の外面に、前記第2ベース塗料をウェットオンウェット塗装する第2ベース外面塗装ゾーン(例えば、後述の第2ベース外面塗装ゾーン13)と、該第2ベース外面塗装ゾーンの下流に設けられ、クリア塗料をウェットオンウェット塗装するクリア塗装ゾーン(例えば、後述のクリア内面塗装ゾーン15,クリア外面塗装ゾーン16)と、該クリア塗装ゾーンの下流に設けられ、前記第1ベース塗料と前記第2ベース塗料で形成された各ウェット塗膜を、同時に焼き付け硬化させる焼き付けゾーン(例えば、後述の焼き付けゾーン26)と、を備えることを特徴とする塗装設備(例えば、後述の塗装設備1)を提供する。
 本発明の塗装設備では、被塗物の搬送方向に沿って、第1ベース外面塗装ゾーン、第2ベース内面塗装ゾーン、第2ベース外面塗装ゾーン、クリア塗装ゾーン及び焼き付けゾーンを順次設ける。即ち、中塗り塗装及び中塗り塗装後の焼き付けを廃止する代わりに、上塗り塗装として、第1ベース塗装、第2ベース塗装及びクリア塗装をウェットオンウェットで塗装し、これらの塗装塗膜を同時に焼き付け硬化させる。
 本発明によれば、上塗りベース塗膜を第1ベース塗膜と第2ベース塗膜に2層化し、中塗り塗膜が有していた光線遮断機能や下地隠蔽機能を第1ベース塗膜に組み込むことで、中塗り塗装及び中塗り塗装後の焼付けを廃止できるため、CO排出量の削減及び省エネルギー化が可能な3C2B塗装技術を提供できる。
 また本発明によれば、第1ベース外面塗装ゾーンと第2ベース外面塗装ゾーンの間に第2ベース内面塗装ゾーンを設けることで、第1ベース外面塗装から第2ベース外面塗装までのインターバルを十分に確保できる。これにより、第1ベースウェット塗膜の静置時間を十分に確保でき、第1ベースウェット塗膜の表面を十分にフローさせて平滑化させてから第2ベース塗料を塗装できる。従って、本発明によれば、塗膜表面を平滑化でき、良好な塗膜外観が得られる。
 複数の前記塗装ゾーン間のうち少なくともいずれか1以上の塗装ゾーン間に、セッティングゾーン(例えば、後述の第1セッティングゾーン21,第2セッティングゾーン22,第3セッティングゾーン23)をさらに備えることが好ましい。
 この発明では、複数の塗装ゾーン間のうち少なくともいずれか1以上の塗装ゾーン間に、セッティングゾーンをさらに設ける。
 この発明によれば、少なくともいずれか1以上の塗装ゾーン間にセッティングゾーンが設けられるため、ウェット塗膜の静置時間をより十分に確保でき、ウェット塗膜の表面をより十分にフローさせることができる。従って、この発明によれば、塗膜表面をより平滑化でき、より良好な塗膜外観が得られる。
 前記被塗物は、自動車ボディであり、前記第2ベース内面塗装ゾーンは、ドア塗装ゾーン(例えば、後述のドア塗装ゾーン15A)とフード類塗装ゾーン(例えば、後述のボンネット・テールゲート塗装ゾーン15B)からなることが好ましい。
 この発明によれば、自動車ボディの塗装において、第2ベース内面塗装ゾーンを、ドア塗装ゾーンとフード類塗装ゾーンで構成することで、ウェットオンウェットでの第2ベース外面塗装のための、第1ベースウェット塗膜の静置時間を確保できる。
 前記セッティングゾーンは、必要に応じて人手による塗装が可能なゾーンであることが好ましい。
 この発明では、セッティングゾーンを、必要に応じて人手による塗装が可能なゾーンとする。
 この発明によれば、例えば塗装ゾーン内に設けられた塗装ロボット等の塗装機に不具合が発生し、塗装が困難な場合であっても、その下流側に設けられたセッティングゾーンにおいて、人手によりその塗装を補完できる。即ち、この発明によれば、塗装機不具合時の対応スペースを確保でき、より効率的な塗装が可能である。
 前記セッティングゾーンに新鮮なエアを空調して供給するエア供給機構(例えば、後述のエア供給機構4)と、各ゾーンから排出された空調エアを前記塗装ゾーンにリサイクルするリサイクル機構(例えば、後述のリサイクル機構3)と、をさらに備えることが好ましい。
 この発明では、セッティングゾーンに新鮮なエアを空調して供給するとともに、各ゾーンから排出された空調エアを塗装ゾーンにリサイクルする。
 この発明によれば、人手による塗装を行う可能性のあるセッティングゾーンに新鮮なエアを空調して供給することで、作業環境を向上できる。また、温度及び湿度が適度に調節された新鮮なエアが供給されるため、セッティングゾーンにおいてウェット塗膜中の溶剤が効率良く揮発し、ウェット塗膜表面のフローを促進できる。ひいては、塗膜表面をより平滑化でき、より良好な塗膜外観が得られる。さらには、各ゾーンから排出された空調エアを塗装ゾーンにリサイクルするため、空調に要する電力を削減できる。
 また、被塗物を搬送しながら複数の塗装工程により前記被塗物を順次塗装する塗装方法であって、電着塗装された被塗物の外面に、第1ベース塗料を塗装する第1ベース外面塗装工程と、該第1ベース外面塗装工程を経た被塗物の内面に、第2ベース塗料を塗装する第2ベース内面塗装工程と、前記第1ベース外面塗装工程を経た被塗物の外面に、前記第2ベース塗料をウェットオンウェット塗装する第2ベース外面塗装工程と、該第2ベース外面塗装工程を経た被塗物に、クリア塗料をウェットオンウェット塗装するクリア塗装工程と、該クリア塗装工程を経た被塗物の前記第1ベース塗料と前記第2ベース塗料で形成された各ウェット塗膜を、同時に焼き付け硬化させる焼き付け工程と、を有することを特徴とする塗装方法を提供する。
 複数の前記塗装工程間のうち少なくともいずれか1以上の塗装工程間に、セッティング工程をさらに有することが好ましい。
 前記被塗物は、自動車ボディであり、前記第2ベース内面塗装工程は、ドア塗装工程とフード類塗装工程からなることが好ましい。
 前記セッティング工程は、必要に応じて人手による塗装が可能な工程であることが好ましい。
 前記セッティング工程では、新鮮なエアを空調して供給し、前記塗装工程では、各工程で排出された空調エアをリサイクルして供給することが好ましい。
 以上の塗装方法の発明によれば、上述の塗装設備の発明と同様の効果が得られる。
 本発明によれば、塗膜表面を平滑化でき、良好な塗膜外観が得られる3C2B塗装を確立できる。
本発明の一実施形態に係る塗装設備の平面図である。 上記実施形態に係る塗装設備の側断面図である。 上記実施形態に係る塗装設備の断面図である。 上記実施形態に係る第2ベース内面塗装ゾーンの断面図である。 上記実施形態に係る塗装設備のエアの供給経路を示す図である。
 以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係る塗装設備1の平面図である。また、図2は、本実施形態に係る塗装設備1の側断面図である。本実施形態に係る塗装設備1は、被塗物に複層塗膜を形成するための塗装設備である。より詳しくは図1に示すように、塗装設備1は、被塗物の搬送方向に沿って設けられた複数の塗装ゾーンを備え、これらの塗装ゾーンで被塗物は順次塗装される。
 図1及び図2に示すように、被塗物Wは、搬送ライン2上を流動する搬送台車113に搭載されて塗装設備1に搬入される。塗装設備1の搬送ライン2は、平面で見てUターン構造となっている。即ち、被塗物は、搬送台車113により直線状に搬送された後、Uターンして、再び直線状に搬送される。
 なお、被塗物Wとしては、例えば自動車ボディWが好ましく用いられる。より詳しくは、電着塗装(例えばカチオン電着塗装)が施された自動車ボディWが好ましく用いられる。以下、被塗物Wとして電着塗装が施された自動車ボディWを用いた場合を例に挙げて説明する。
 図1に示すように、塗装設備1は、第1ベース外面塗装ゾーン11と、第1セッティングゾーン21と、第2ベース内面塗装ゾーン12と、第2ベース外面塗装ゾーン13と、第2セッティングゾーン22と、第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14と、第3セッティングゾーン23と、プレヒートゾーン24と、フラッシュオフゾーン25と、クリア内面塗装ゾーン15と、クリア外面塗装ゾーン16と、焼き付けゾーン26と、を備える。
 また、塗装設備1は、各セッティングゾーンに空調された新鮮なエアを供給するエア供給機構(図示せず)と、各ゾーンから排出されたエアをリサイクルして供給するリサイクル機構(図示せず)と、を備える。
 以下、各ゾーンについて詳しく説明する。ただし、後述する塗装ロボット及びオープナーロボットと、エア供給機構及びリサイクル機構については、後段でまとめて詳述する。
 第1ベース外面塗装ゾーン11は、電着塗膜を焼き付けする電着乾燥炉の下流に設けられる。第1ベース外面塗装ゾーン11では、当該ゾーン内に設けられた複数(例えば、図1に示すように4台)の塗装ロボット111により、電着塗装が施された自動車ボディWの外面に第1ベース塗料が塗装される。
 第1ベース外面塗装ゾーン11には、リサイクル機構により、リサイクルされたエアが供給される。これにより、空調に要する電力が削減される。
 ここで、第1ベース外面塗装ゾーン11で用いられる第1ベース塗料について、詳しく説明する。
 第1ベース塗料としては、樹脂成分及び顔料成分を含み、水溶性あるいはエマルジョン等の水分散性の塗料を用いることができる。
 樹脂成分としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等を主成分として含むものが用いられる。
 顔料成分としては、汎用的な着色顔料及び体質顔料が用いられる。
 着色顔料としては、例えば、酸化チタン等の白色顔料、カーボンブラック等の黒色顔料、黄土等の黄色顔料、弁柄やアントラキノン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑顔料等が挙げられる。
 体質顔料としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、カオリン、ケイ酸塩(タルク)等の無機顔料が挙げられる。
 なお、第1ベース塗料は、必要に応じて有機溶剤や各種添加剤を含むものであってよい。
 第1ベース外面塗装ゾーン11では、焼き付け硬化後の第1ベース塗膜の顔料濃度が40~60質量%となる第1ベース塗料を用いるのが好ましい。
 焼き付け硬化後の第1ベース塗膜の顔料濃度の下限値を40質量%とすることで、明度の高い色の光線を確実に遮蔽して電着塗膜との界面における劣化及び剥離を十分に抑制できるとともに、優れた耐チッピング性を確保できる。また、上限値を60質量%とすることで、顔料の分散性を安定化させて色ムラを抑制できるとともに、塗膜の膜切れを抑制できるため、優れた仕上がり外観及び塗膜性能が得られる。
 また、第1ベース外面塗装ゾーン11では、焼き付け硬化後の第1ベース塗膜の膜厚が20μm以上となるように、第1ベース塗料を塗装して第1ベース塗膜を形成するのが好ましい。
 焼き付け硬化後の第1ベース塗膜の膜厚の下限値を20μmとすることで、明度の高い色の光線を確実に遮蔽して電着塗膜との界面における劣化及び剥離を十分に抑制できる。なお、塗装後にタレが生じて仕上がり外観が低下するのを回避する観点から、好ましい膜厚の上限値は、40μmである。
 また、第1ベース外面塗装ゾーン11では、硬化温度が後述の第2ベース塗料の硬化温度よりも低い第1ベース塗料を用いるのが好ましい。即ち、第1ベース塗膜と第2ベース塗膜を同時に焼き付け硬化させるときに、第2ベース塗膜よりも先に第1ベース塗膜が硬化するように設定するのが好ましい。
 従来、同時焼き付け時に第2ベース塗膜の硬化が第1ベース塗膜の硬化よりも先に開始された場合には、第1ベース塗膜の硬化収縮に伴って、既に硬化が開始している第2ベース塗膜に歪みが発生し、複層塗膜の平滑性が損なわれてしまう不具合が生じていた。これに対して本実施形態によれば、同時焼き付け時において、第1ベース塗膜の硬化が開始された後に第2ベース塗膜の硬化が開始されるため、上記の不具合を回避して複層塗膜の平滑性を向上でき、外観特性としての艶感を向上できる。
 ここで、「硬化温度」とは、温度上昇中に粘度の下降が停止して上昇に転じるときの温度を意味する。具体的には、動的粘弾性測定装置により測定される。
 第1セッティングゾーン21は、第1ベース外面塗装ゾーン11の下流に設けられる。第1セッティングゾーン21では、自動車ボディWが搬送台車113上に静置されることで、第1ベース外面塗装ゾーン11で形成された第1ベースウェット塗膜の静置時間が確保される。これにより、第1ベースウェット塗膜の表面が十分にフローし、第1ベースウェット塗膜の表面が平滑化する。
 第1セッティングゾーン21は、第1ベースウェット塗膜の品質の検証場に利用される他、必要に応じて人手による塗装が可能なゾーンとなっている。より具体的には、上流の第1ベース外面塗装ゾーン11の塗装ロボット111に不具合等が発生した場合には、作業者がドア211から第1セッティングゾーン21内に入り、かかる作業者の手作業により第1ベース塗料が塗装される。
 なお、第1セッティングゾーン21には、エア供給機構により、外気から取り込まれて空調された新鮮エアが供給される。これにより、人手により塗装を行う際の作業環境が向上する。また、温度及び湿度が適度に調節された新鮮なエアが供給されることで、ウェット塗膜中の溶剤が安定して効率良く揮発し、ウェット塗膜表面のフローが安定して促進される。
 第2ベース内面塗装ゾーン12は、第1セッティングゾーン21の下流に設けられる。第2ベース内面塗装ゾーン12では、当該ゾーン内に設けられた複数(例えば、図1に示すように6台)の塗装ロボット121,122により、自動車ボディWの内面に第2ベース塗料が塗装される。
 より詳しくは、第2ベース内面塗装ゾーン12は、上流側に設けられたドア塗装ゾーン12Aと、下流側に設けられたボンネット・テールゲート塗装ゾーン12Bとから構成される。
 ドア塗装ゾーン12Aには、4台の塗装ロボット121が設けられる。ドア塗装ゾーン12Aでは、これら4台の塗装ロボット121により、ドアの内面に第2ベース塗料が塗装される。
 また、ボンネット・テールゲート塗装ゾーン12Bには、2台の塗装ロボット122と、自動車ボディWのボンネットフード及びトランクフードを開閉するオープナーロボット123が設けられる。このボンネット・テールゲート塗装ゾーン12Bでは、オープナーロボット123によりボンネットフード及びトランクフードが開かれ、この状態で、2台の塗装ロボット122によりボンネット及びトランクの内面に第2ベース塗料が塗装される。第2ベース塗料が塗装された後は、オープナーロボット123によりボンネットフード及びトランクフードは閉じられる。
 第2ベース外面塗装ゾーン13は、第2ベース内面塗装ゾーン12の下流に設けられる。より詳しくは、前述した第1ベース外面塗装ゾーン11で塗布した塗膜の外面にウェットオンウェットで第2ベース塗料を塗布するゾーンである。第2ベース外面塗装ゾーン13では、当該ゾーン内に設けられた複数(例えば、図1に示すように4台)の塗装ロボット131により、自動車ボディWの外面に第2ベース塗料がウェットオンウェット塗装される。
 ここで、本明細書において、「ウェットオンウェット塗装」とは、塗膜を通常140℃~170℃で焼き付け硬化させずに塗り重ねることを意味する。従って、ウェット塗膜に対してプレヒートやフラッシュオフを施した後に塗り重ねる場合も、「ウェットオンウェット塗装」の範疇に含まれる。
 連続して設けられた第2ベース内面塗装ゾーン12及び第2ベース外面塗装ゾーン13には、リサイクル機構によりリサイクルされたエアが供給される。これにより、空調に要する電力が削減される。
 ここで、第2ベース内面塗装ゾーン12及び第2ベース外面塗装ゾーン13で用いられる第2ベース塗料について、詳しく説明する。
 第2ベース塗料としては、第1ベース塗料と同様に樹脂成分及び顔料成分を含み、水溶性あるいはエマルジョン等の水分散性の塗料を用いることができる。
 樹脂成分としては、第1ベース塗膜と同様に、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等を主成分として含むものが用いられる。ただし、第1ベース塗膜の樹脂と同一の樹脂である必要は無い。
 顔料成分としては、第1ベース塗膜と同様に、上記の各種着色顔料及び体質顔料が用いられる。また、第2ベース塗膜は、色相の発現の役割を担うものであり、上記の着色顔料に加えて光輝性顔料を用いることができる。
 光輝性顔料としては、アルミフレーク、雲母、マイカフレーク、ガラスフレーク等の汎用的に自動車外板塗料に配合されているものが挙げられる。
 なお、第2ベース塗料は、必要に応じて有機溶剤や各種添加剤を含むものであってよい。
 第2ベース内面塗装ゾーン12及び第2ベース外面塗装ゾーン13では、焼き付け硬化後の第2ベース塗膜の膜厚が8μm以上となるように、第2ベース塗料を塗装して第2ベース塗膜を形成する。
 焼き付け硬化後の第2ベース塗膜の膜厚の下限値を8μmとすることで、チッピング後の耐食性を向上できる。なお、塗装後にタレが生じて仕上がり外観が低下するのを回避する観点から、好ましい膜厚の上限値は、25μmである。
 また本実施形態では、第2ベース塗料の硬化温度において、後述するクリア塗料の方が第2ベース塗料よりも塗膜の粘度が低い組み合わせを用いるのが好ましい。
 本実施形態によれば、第2ベース塗料の硬化温度において、クリア塗膜の方が第2ベース塗膜よりも粘度が低いため、第2ベース塗膜とクリア塗膜間での混層を抑制できる。また、第2ベース塗膜の硬化収縮時に生じる塗膜収縮方向の応力(硬化歪)を開放でき、塗膜中に硬化歪が残存するのを抑制できる。これにより、外観特性としての艶感を向上できるとともに、チッピングのような外部からの応力の入力と同時に、塗膜中に残存する硬化歪が開放されて剥離が生じるのを抑制できる。
 第2セッティングゾーン22は、第2ベース外面塗装ゾーン13の下流に設けられる。第2セッティングゾーン22では、自動車ボディWが搬送台車113上に静置されることで、第2ベース外面塗装ゾーン13で形成された第2ベースウェット塗膜の静置時間が確保される。これにより、第2ベースウェット塗膜の表面が十分にフローし、第2ベースウェット塗膜の表面が平滑化する。
 第2セッティングゾーン22は、第2ベースウェット塗膜の品質の検証場に利用される他、必要に応じて人手による塗装が可能なゾーンとなっている。より具体的には、上流の第2ベース外面塗装ゾーン13の塗装ロボット131に不具合等が発生した場合には、作業者がドア221から第2セッティングゾーン22内に入り、かかる作業者の手作業により第2ベース塗料が塗装される。
 また、第2セッティングゾーン22には、エア供給機構により、第1セッティングゾーン21と同様に、外気から取り込まれて空調された新鮮エアが供給される。
 第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14は、第2セッティングゾーン22の下流に設けられる。第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14では、当該ゾーン内に設けられた複数(例えば、図1に示すように4台)の塗装ロボット141により、第2ベース塗料に含まれる第2ベース特殊塗料が自動車ボディWの外面にウェットオンウェット塗装される。
 また、第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14には、リサイクル機構によりリサイクルされたエアが供給される。これにより、空調に要する電力が削減される。
 なお、第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14は、メタリック塗装仕上げやパール塗装仕上げを施す場合等の特殊な塗装を行うために設けられ、通常の塗装仕上げではセッティングゾーンとして利用される。
 第3セッティングゾーン23は、第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14の下流に設けられる。第3セッティングゾーン23では、自動車ボディWが搬送台車113上に静置されることで、第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14で形成された第2ベース特殊ウェット塗膜の静置時間が確保される。これにより、第2ベース特殊ウェット塗膜の表面が十分にフローし、第2ベース特殊ウェット塗膜の表面が平滑化する。
 第3セッティングゾーン23は、第2ベース特殊ウェット塗膜の品質の検証場に利用される他、必要に応じて人手による塗装が可能なゾーンとなっている。より具体的には、上流の第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14の塗装ロボット141に不具合等が発生した場合には、作業者がドア231から第3セッティングゾーン23内に入り、かかる作業者の手作業により第2ベース特殊塗料が塗装される。
 第3セッティングゾーン23には、エア供給機構により、第1セッティングゾーン21及び第2セッティングゾーン22と同様に、外気から取り込まれて空調された新鮮エアが供給される。
 プレヒートゾーン24は、第3セッティングゾーン23の下流に設けられる。プレヒートゾーン24では、上述の各塗装ゾーンで形成された各ウェット塗膜が、所定温度まで予備加熱される。
 なお、プレヒート条件(温度、時間)は、第1ベース塗料及び第2ベース塗料(第2ベース特殊塗料)の種類に応じて、適宜設定される。
 フラッシュオフゾーン25は、プレヒートゾーン24の下流に設けられる。フラッシュオフゾーン25では、自動車ボディWが搬送ライン2で搬送される搬送台車113上に静置されることで、上述のプレヒートゾーン24で予備加熱されたウェット塗膜中に含まれる溶剤等の揮発成分の大部分が除去される。
 クリア内面塗装ゾーン15は、フラッシュオフゾーン25の下流に設けられる。クリア内面塗装ゾーン15では、当該ゾーン内に設けられた複数(例えば、図1に示すように5台)の塗装ロボット151,152により、自動車ボディWの内面にクリア塗料がウェットオンウェット塗装される。
 より詳しくは、クリア内面塗装ゾーン15は、上流側に設けられたドア塗装ゾーン15Aと、下流側に設けられたボンネット・テールゲート塗装ゾーン15Bとから構成される。
 ドア塗装ゾーン15Aには、4台の塗装ロボット151が設けられる。ドア塗装ゾーン15Aでは、これら4台の塗装ロボット151により、ドアの内面にクリア塗料がウェットオンウェット塗装される。
 また、ボンネット・テールゲート塗装ゾーン15Bには、1台の塗装ロボット152と、ボンネットフード及びトランクフードを開閉するオープナーロボット153が設けられる。このボンネット・テールゲート塗装ゾーン15Bでは、オープナーロボット153によりボンネットフード及びトランクフードが開かれ、この状態で、1台の塗装ロボット152によりボンネット及びトランクフードの内面にクリア塗料がウェットオンウェット塗装される。クリア塗料が塗装された後は、オープナーロボット153によりボンネットフード及びトランクフードは閉じられる。
 クリア外面塗装ゾーン16は、クリア内面塗装ゾーン15の下流に設けられる。より詳しくは、クリア外面塗装ゾーン16は、クリア内面塗装ゾーン15と仕切られておらず、クリア内面塗装ゾーン15に連続して設けられている。クリア外面塗装ゾーン16では、当該ゾーン内に設けられた複数(例えば、図1に示すように4台)の塗装ロボット161により、自動車ボディWの外面にクリア塗料がウェットオンウェット塗装される。
 ここで、クリア内面塗装ゾーン15及びクリア外面塗装ゾーン16で用いられるクリア塗料について詳しく説明する。
 クリア塗料としては、汎用的な自動車外装用の水性塗料を用いることができる。硬化機構としては、例えば、アクリル-メラミン硬化、カルボン酸-グリシジル硬化、水酸基-(ブロック)イソシアネート硬化等が挙げられる。
 クリア塗料は、1液あるいは2液混合塗料のいずれでも用いることができる。1液塗料の方が廉価でポットライフ等の制約が無いため、自動車塗装ラインにおける取り扱い易さの観点から好ましい。
 なお、クリア塗料は、必要に応じて有機溶剤や各種添加剤を含むものであってよい。
 クリア内面塗装ゾーン15及びクリア外面塗装ゾーン16では、上述したように、第2ベース塗料の硬化温度において、粘度が第2ベース塗料よりも低いクリア塗料を用いるのが好ましい。即ち、第2ベース塗膜とクリア塗膜を同時に焼き付け硬化させるときに、クリア塗料の粘度が第2ベース塗料の粘度よりも低くなるように設定されるのが好ましい。
 焼き付けゾーン26は、クリア外面塗装ゾーン16の下流に設けられる。焼き付けゾーン26では、上述の各塗装ゾーンで自動車ボディWの外面及び内面に形成された各ウェット塗膜が、同時に焼き付け硬化される。これにより、焼き付けに要する電力が大幅に削減される。
 なお、焼き付け条件(温度、時間)は、第1ベース塗料、第2ベース塗料(第2ベース特殊塗料)及びクリア塗料の種類に応じて、適宜設定される。
 次に、上述の各ゾーンの構成について、さらに詳しく説明する。
 図2に示すように、第2ベース内面塗装ゾーン12及び第2ベース外面塗装ゾーン13間と、クリア内面塗装ゾーン15及びクリア外面塗装ゾーン16間を除いて、各ゾーンは、壁で仕切られたブースで構成される。ただし、各ゾーンを仕切る壁には、搬送台車113により搬送される自動車ボディWが通過可能な大きさの開口が形成される。
 各塗装ゾーン内に設けられた複数の塗装ロボット111,121,131,141は、いずれも同一の壁掛け式の塗装ロボットで構成される。図1及び図2に示すように、搬送ラインに沿って延びる各塗装ゾーンの両側壁のそれぞれには、鉛直方向に延びる支柱111A,121A,131A,141Aが2本ずつ設けられ、幅方向に対向する支柱同士及び搬送方向に隣接する支柱同士が各上部で連結されている。壁掛け式の塗装ロボット111,121,131,141は、これら支柱111A,121A,131A,141Aの上部にそれぞれ取り付けられる。
 これら壁掛け式の塗装ロボット111,121,131,141により自動車ボディWが塗装される他、これら壁掛け式の塗装ロボット111,121,131,141により自動車ボディWのドアの開閉も行われる。なお、上述のクリア内面塗装ゾーン15及びクリア外面塗装ゾーン16内にそれぞれ設けられた塗装ロボット151,161も、上記と同一の壁掛け式の塗装ロボットで構成される。
 上記の壁掛け式塗装ロボットによれば、搬送方向にスライド移動可能な従来のシフトベース式塗装ロボットと比べて、床面に設置される基台としてのシフトベースが不要であるため、各塗装ゾーンの搬送ライン2の進行方向に対し直交する方向の所要スペースを削減し、ブース幅を小さくできる。また、ブース幅を小さくできることで、ブースの体積を減らせるので、各ブースにリサイクルされるエアの量を削減できるため、その空調に要する電力を削減できる結果、CO排出量を削減できる。
 また、上記の壁掛け式塗装ロボットによれば、従来のシフトベース式塗装ロボットと比べて、シフトベースが不要であり且つアームがより上方から延びて設けられることから、自動車ボディWのドア等との干渉を回避できるため、動作範囲が格段に拡大し、より効率的な塗装が可能となっている。
 ここで、図4は、第2ベース内面塗装ゾーンの断面図である。より詳しくは、図4は、第2ベース内面塗装ゾーン12を搬送ライン2の進行方向正面から見た図で、自動車ボディWのボンネットフードWFとドアWDを開いた状態を示したものである。図4に示すように、特に自動車ボディWのドアWDを開いたときに、塗装ロボット121,121の基台等との干渉が無くなり、その分ブース幅BWを小さくできる。
 ブース幅BWを小さくすることで、第2ベース内面塗装ゾーン12内のエア供給量を抑制でき、塗装品質向上のための温度や湿度の管理を行う空調に要する電力等を削減でき、省エネ化、品質の向上及びCO排出量の削減が図れる。
 また、第2ベース内面塗装ゾーン12の上流側にドア塗装ゾーン12Aを設け、その下流にボンネット・テールゲート塗装ゾーン12Bを設け、これら2つブースをまとめて第2自己リサイクル機構32で循環させることで、さらなる省エネ化を図っている。
 図1及び図2に戻って、第2ベース内面塗装ゾーン12の一方の側壁には、鉛直方向に延びる2本の支柱123Aと、水平に延びてこれら本の支柱123Aの上部同士を連結する水平支持部123Bと、が設けられる。また、水平支持部123Bには、オープナーロボット123を水平方向、即ち搬送方向にスライド移動可能とするスライド機構123Cが設けられている。
 なお、クリア内面塗装ゾーン15に設けられたオープナーロボット153にも、上記のようなスライド機構が設けられている。
 また、図2に示すように、各セッティングゾーンの側壁にはドア211,221,231が設けられている。また、各ブースとブースの間には、搬送ライン2上の自動車ボディWを通過させる部分を除いて間仕切り壁Pが設けられ、そこにも保守点検用のドアが適宜設けられている。これにより、塗装ロボットに不具合等が生じた場合に、作業者がブース内に入るのが可能となっている。
 次に、各塗装ゾーンの構成について、さらに詳しく説明する。
 図3は、塗装設備1の断面図である。より詳しくは、図1の第1ベース外面塗装ゾーン11を構成する塗装ブース10の塗装ロボット設置部分における幅方向の断面図である。図3に示すように、塗装ブース10は、湿式の塗装ブースである。塗装ブース10は、上壁101及び左右の側壁102,102により、搬送方向に延びるトンネル形状に形成される。塗装ブース10の内部は、仕切壁に設けられたバグフィルタ103、フィルタ104及びスノコ105により、上下4室に仕切られる。これら4室は、上方から順に、動圧室106、静圧室107、塗装室108及び捕集室109を構成する。また、捕集室109の下方中央部には、貯水槽110が設けられる。
 塗装室108内のスノコ105の中央部には、搬送コンベア112が敷設される。この搬送コンベア112には、被塗物Wとしての自動車ボディWを支持して搬送する搬送台車113が係合している。搬送コンベア112の両側には、搬送台車113により搬送される自動車ボディWを塗装する壁掛け式の塗装ロボット111,111が設置されている。支柱111A,111Aに取り付けられた壁掛け式の塗装ロボット111,111は、それぞれ、アーム111Bの先端にスプレーガン111Cが支持されている。これにより、塗装ロボット111は、アーム111Bを駆動することでスプレーガン111Cを所望に位置まで移動させた後、塗装を実行する。
 捕集室109内には、2つのオーバーフロー槽116,117が形成される。オーバーフロー槽116,117内をオーバーフローした水は、ベンチュリ部109Aを介して貯水槽110内に捕集水として捕集される。
 捕集水が溜まる貯水槽110の底部と、2つのオーバーフロー槽116,117は、給水管118を介して給水ポンプ119とフィルタ120に接続されている。これにより、貯水槽110に溜まった捕集水は、給水ポンプ119により2つのオーバーフロー槽116,117に還流される。
 塗装ブース10には、エア供給機構4が設けられる。エア供給機構4は、供給ダクト302を介して塗装ブース10の動圧室106に接続されている。これにより、外気から取り込まれた新鮮エアが空調された後、塗装ブース10の動圧室106内に供給される。なお、新鮮エアは、例えば塗装ブース10内の温度がブース温度25℃±3℃で湿度が65%~75%となるように空調される。
 動圧室106内に供給された新鮮エアは、バグフィルタ103を通過することで、下向きの滑らかな気流に整流されて静圧室107内に導入される。次いで、フィルタ104を通過することで、塵芥が除去された清浄な気流となって塗装室108内に導入される。そして、塗料ミストを含んだエアは、スノコ105を通過して捕集室109内に導入される。
 また、塗装ブース10には、リサイクル機構3が設けられる。リサイクル機構3は、排出ダクト301を介して塗装ブース10の捕集室109に接続されている。また、リサイクル機構3は、供給ダクト302を介して塗装ブース10の動圧室106に接続されている。これにより、捕集室109内から排出ダクト301を介して排出されたエアは、リサイクル機構3により回収され、再び供給ダクト302を介して動圧室106内に供給される。即ち、塗装ブース10には、エア供給機構4により供給された新鮮エアと、リサイクル機構3により供給されたリサイクルエアが導入され、混合される。
 なお、塗装ゾーン12,13,14の塗装ブースの構成は、基本的には上述の塗装ブース10と同一である。ただし、塗装ゾーン12,13,14では、後述するように新鮮エアを供給するエア供給機構4は接続されておらず、リサイクル機構3のみが接続される。即ち塗装ゾーン12,13,14では、新鮮エアは供給されず、リサイクル機構3によりリサイクルされたエアのみが供給される。
 次に、塗装設備1のエアの供給について、さらに詳しく説明する。
 図5は、塗装設備1のエアの供給経路を示す図である。より詳しくは、ベース塗装(第1ベース塗装及び第2ベース塗装)の各ゾーンにおけるエアの供給経路を示す図である。図5に示すように、塗装設備1が備えるリサイクル機構3は、第1自己リサイクル機構31と、第2自己リサイクル機構32と、第3リサイクル機構33と、を含んで構成される。これら各リサイクル機構は、ポンプ及び当該ポンプを駆動制御する駆動装置(いずれも図示せず)等を含んで構成される。
 ここで、自己リサイクル機構とは、塗装ブースから排出されたエアを回収してリサイクルし、再び同一の塗装ブースにのみ供給するものを意味する。この自己リサイクル機構は、フィルタの目詰まり等により風量調整を行う必要がある場合に、メンテナンスが容易である利点を有する。
 なお、塗装設備1が備えるエア供給機構4は、ブロア、空調装置及びこれらを駆動制御する駆動装置(いずれも図示せず)等を含んで構成される。
 第1自己リサイクル機構31は、第1ベース外面塗装ゾーン11の排出ダクト及び供給ダクトに接続されている。これにより、第1自己リサイクル機構31は、第1ベース外面塗装ゾーン11から排出されたエアの一部を回収し、リサイクルして再び第1ベース外面塗装ゾーン11内に供給する。
 ただし、第1ベース外面塗装ゾーン11の供給ダクトには、エア供給機構4も接続されており、エア供給機構4により供給された新鮮エアと第1自己リサイクル機構31により供給された新鮮エアが混合されて、第1ベース外面塗装ゾーン11内に導入される。これにより、塗装ブース10内の揮発成分濃度の上昇が抑制される。また、上述したように第1ベース外面塗装ゾーン11から排出されるエアの一部が第1自己リサイクル機構31によりリサイクルされる一方で、残りのエアは排気口(図示せず)等を含んで構成される排出機構5により排出される。
 第2自己リサイクル機構32は、第2ベース内面塗装ゾーン12の排出ダクト及び供給ダクトに接続されている。これにより、第2自己リサイクル機構32は、第2ベース内面塗装ゾーン12から排出されたエアの一部を回収し、リサイクルして再び第2ベース内面塗装ゾーン12内に供給する。
 ただし、第2ベース内面塗装ゾーン12には、後述する第3リサイクル機構33も接続されており、第3リサイクル機構33によりリサイクルされたエアと第2自己リサイクル機構32によりリサイクルされたエアが混合されて、第2ベース内面塗装ゾーン12内に導入される。これにより、第2ベース内面塗装ゾーン12を構成する塗装ブース内の揮発成分濃度の上昇が抑制される。また、上述したように第2ベース内面塗装ゾーン12から排出されるエアの一部が第2自己リサイクル機構32によりリサイクルされる一方で、残りのエアは排気口(図示せず)等を含んで構成される排出機構5により排出される。
 第3リサイクル機構33は、各セッティングゾーンの排出ダクトに接続されるとともに、第2ベース内面塗装ゾーン、第2ベース外面塗装ゾーン13及び第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14の各供給ダクトに接続されている。これにより、第3リサイクル機構33は、各セッティングゾーンから排出されたエアを全量回収してリサイクルし、第2ベース内面塗装ゾーン、第2ベース外面塗装ゾーン13及び第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14内に供給する。なお、第2ベース外面塗装ゾーン13及び第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14内に一旦リサイクルされたエアは、これらの塗装ゾーンから排出機構5を介して全量が系外に排出される。
 エア供給機構4は、各セッティングゾーンの供給ダクトに接続される他、上述したように第1ベース外面塗装ゾーン11の供給ダクトに接続される。これにより、各セッティングゾーン及び第1ベース外面塗装ゾーン11内に空調された新鮮エアが供給される。なお、各セッティングゾーンから排出されたエアは、上述したように第3リサイクル機構33により全量リサイクルされる。
 また、エア供給機構4は、プレヒートゾーン24及びフラッシュオフゾーン25の供給ダクトにも接続されている。これにより、プレヒートゾーン24及びフラッシュオフゾーン25内に空調された新鮮エアが供給される。なお、プレヒートゾーン24及びフラッシュオフゾーン25から排出されたエアは、排出機構5を介して全量が系外に排出される。
 上述の構成を備える塗装設備1は、次のように動作する。
 先ず、電着塗装された自動車ボディWが第1ベース外面塗装ゾーン11内に搬送される。搬送された自動車ボディWは、4台の壁掛け式の塗装ロボット111により、その外面に第1ベース塗料が塗装される。
 次いで、自動車ボディWは、第1セッティングゾーン21内に搬送される。搬送された自動車ボディWは、搬送ライン2で搬送される。搬送台車113上で静置されることで、第1ベース外面塗装ゾーン11で形成された第1ベースウェット塗膜の静置時間が確保される。
 次いで、自動車ボディWは、第2ベース内面塗装ゾーン12内のドア塗装ゾーン12Aに搬送される。搬送された自動車ボディWは、先ず4台の壁掛け式の塗装ロボット121により、各塗装ロボット121が受け持つドアがそのドアに対応した塗装ロボット121により開かれ、その状態で塗装ロボット121により、ドアの内面に第2ベース塗料が塗装される。また、内面の塗装が終わったドアは、その塗装ロボット121により閉じられる。
 次いで、自動車ボディWは、第2ベース内面塗装ゾーン12内のボンネット・テールゲート塗装ゾーン12Bに搬送される。すると、オープナーロボット123が、自動車ボディWの車種に応じて所定の位置までスライドしてボンネットフードを開け、この状態で、2台の塗装ロボット122によりボンネットの内面に第2ベース塗料が塗装される。
 その後、オープナーロボット123によりボンネットフードを閉めた後、自動車ボディWの車種に応じて所定の位置までスライドしてトランクフードを開け、この状態で、2台の塗装ロボット122によりトランクの内面に第2ベース塗料が塗装される。その後、オープナーロボット123によりトランクフードは閉じられる。
 次いで、自動車ボディWは、第2ベース外面塗装ゾーン13内に搬送される。搬送された自動車ボディWは、4台の壁掛け式の塗装ロボット131により、その外面に第1ベース塗料がウェットオンウェット塗装される。
 次いで、自動車ボディWは、第2セッティングゾーン22内に搬送される。搬送された自動車ボディWは、搬送台車113上で静置されることで、第2ベース外面塗装ゾーン13で形成された第2ベースウェット塗膜の静置時間が確保される。
 次いで、自動車ボディWは、第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14内に搬送される。搬送された自動車ボディWは、4台の壁掛け式の塗装ロボット141により、その外面に第2ベース特殊塗料がウェットオンウェット塗装される。
 次いで、自動車ボディWは、第3セッティングゾーン23内に搬送される。搬送された自動車ボディWは、搬送台車113上で静置されることで、第2ベース(特殊)外面塗装ゾーン14で形成された第2ベース特殊ウェット塗膜の静置時間が確保される。
 次いで、自動車ボディWは、予熱を付与するプレヒートゾーン24内に搬送される。このプレヒートゾーン24内で、各塗装ゾーンで形成された各ウェット塗膜が所定温度まで予備加熱される。
 次いで、自動車ボディWは、所定の温度及び風量に調整された温風で乾燥されるフラッシュオフゾーン25内に搬送される。搬送された自動車ボディWは、上述のプレヒートゾーン24の予備加熱により、ウェット塗膜中に含まれる溶剤等の揮発成分の大部分が除去されるとともに、フラッシュオフゾーン25により平滑性を向上できる。
 次いで、自動車ボディWは、クリア内面塗装ゾーン15内のドア塗装ゾーン15Aに搬送される。搬送された自動車ボディWは、先ず4台の壁掛け式の塗装ロボット151により、ドア塗装ゾーン15Aの4台の塗装ロボット151により、各塗装ロボット151が受け持つドアを開き、その状態でその塗装ロボット151により、ドアの内面にクリア塗料がウェットオンウェット塗装される。また、ドアの内縁にクリア塗料を塗り終わったドアは、その塗装ロボット151により閉じられる。
 次いで、自動車ボディWは、クリア内面塗装ゾーン15内のボンネット・テールゲート塗装ゾーン15Bに搬送される。すると、オープナーロボット153が、自動車ボディWの車種に応じて所定の位置までスライドしてボンネットフードを開け、この状態で、1台の塗装ロボット152によりボンネットの内面にクリア塗料がウェットオンウェット塗装される。
 その後、オープナーロボット153によりボンネットフードを閉めた後、自動車ボディWの車種に応じて所定の位置までスライドしてトランクフードを開け、この状態で、1台の塗装ロボット152によりトランクフードの内面にクリア塗料がウェットオンウェット塗装される。その後、オープナーロボット153によりトランクフードは閉じられる。
 次いで、自動車ボディWは、クリア外面塗装ゾーン16内に搬送される。搬送された自動車ボディWは、4台の壁掛け式の塗装ロボット161により、その外面にクリア塗料がウェットオンウェット塗装される。
 次いで、自動車ボディWは、搬送ライン2により焼き付けゾーン26内に搬送される。この焼き付けゾーン26内で、各塗装ゾーンで形成された各ウェット塗膜が同時に焼き付け硬化される。
 以上により、3C2Bの塗装が実行される。
 本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
 本実施形態の塗装設備1では、自動車ボディWの搬送方向に沿って、第1ベース外面塗装ゾーン11、第2ベース内面塗装ゾーン12、第2ベース外面塗装ゾーン13、クリア内面塗装ゾーン15、クリア外面塗装ゾーン16及び焼き付けゾーン26を順次設けた。即ち、中塗り塗装及び中塗り塗装後の焼き付けを廃止する代わりに、上塗り塗装として、第1ベース塗装、第2ベース塗装及びクリア塗装をウェットオンウェットで塗装し、これらの塗装塗膜を同時に焼き付け硬化させた。
 本実施形態によれば、上塗りベース塗膜を第1ベース塗膜と第2ベース塗膜に2層化し、中塗り塗膜が有していた光線遮断機能や下地隠蔽機能を第1ベース塗膜に組み込むことで、中塗り塗装及び中塗り塗装後の焼付けを廃止できるため、CO排出量の削減及び省エネルギー化が可能な3C2B塗装技術を提供できる。
 また本実施形態によれば、第1ベース外面塗装ゾーン11と第2ベース外面塗装ゾーン13の間に第2ベース内面塗装ゾーン12を設けることで、第1ベース外面塗装から第2ベース外面塗装までのインターバルを十分に確保できる。これにより、第1ベースウェット塗膜の静置時間を十分に確保でき、第1ベースウェット塗膜の表面を十分にフローさせて平滑化させてから第2ベース塗料を塗装できる。従って、本実施形態によれば、塗膜表面を平滑化でき、良好な塗膜外観が得られる。
 また本実施形態では、複数の塗装ゾーン間のうち少なくともいずれか1以上の塗装ゾーン間に、セッティングゾーンをさらに設けた。
 本実施形態によれば、少なくともいずれか1以上の塗装ゾーン間にセッティングゾーンが設けられるため、ウェット塗膜の静置時間をより十分に確保でき、ウェット塗膜の表面をより十分にフローさせることができる。従って、本実施形態によれば、塗膜表面をより平滑化でき、より良好な塗膜外観が得られる。
 また本実施形態では、自動車ボディの塗装において、第2ベース内面塗装ゾーンを、ドア塗装ゾーン15Aとボンネット・テールゲート塗装ゾーン15Bで構成した。これにより、ウェットオンウェットでの第2ベース外面塗装のための、第1ベースウェット塗膜の静置時間を確保できる。
 また本実施形態では、セッティングゾーンを、必要に応じて人手による塗装が可能なゾーンとした。
 本実施形態によれば、例えば塗装ゾーン内に設けられた塗装ロボット等の塗装機に不具合等が発生し、塗装が困難な場合であっても、その下流側に設けられたセッティングゾーンにおいて、人手によりその塗装を補完できる。即ち、本実施形態によれば、塗装機不具合時の対応スペースを確保でき、より効率的な塗装が可能である。
 また本実施形態では、セッティングゾーンに新鮮なエアを空調して供給するとともに、各ゾーンから排出された空調エアを塗装ゾーンにリサイクルした。
 本実施形態によれば、人手による塗装を行う可能性のあるセッティングゾーンに新鮮なエアを空調して供給することで、作業環境を向上できる。また、温度及び湿度が適度に調節された新鮮なエアが供給されるため、セッティングゾーンにおいてウェット塗膜中の溶剤が効率良く揮発し、ウェット塗膜表面のフローを促進できる。ひいては、塗膜表面をより平滑化でき、より良好な塗膜外観が得られる。さらには、各ゾーンから排出された空調されたエアをリサイクルするため、空調に要する電力を削減できる。
 また、本実施形態によれば、第1ベース外面塗装工程と、第2ベース内面塗装工程と、第2ベース外面塗装工程と、クリア内面塗装工程と、クリア外面塗装工程と、焼き付け工程と、を有する塗装方法を提供できる。即ち、第1ベース外面塗装工程は第1ベース外面塗装ゾーン11で実行され、第2ベース内面塗装工程は第2ベース内面塗装ゾーン12で実行され、第2ベース外面塗装工程は第2ベース外面塗装ゾーンで実行され、クリア内面塗装工程はクリア内面塗装ゾーン15で実行され、クリア外面塗装工程はクリア外面塗装ゾーンで実行され、焼き付け工程は焼き付けゾーン26で実行される。従って、本実施形態の塗装方法によれば、上述の塗装設備1と同様の効果が得られる。
 なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
 1…塗装設備
 3…リサイクル機構
 4…エア供給機構
 11…第1ベース外面塗装ゾーン
 12…第2ベース内面塗装ゾーン
 13…第2ベース外面塗装ゾーン
 15…クリア内面塗装ゾーン(クリア塗装ゾーン)
 15A…ドア塗装ゾーン
 15B…ボンネット・テールゲート塗装ゾーン(フード類塗装ゾーン)
 16…クリア外面塗装ゾーン(クリア塗装ゾーン)
 26…焼き付けゾーン
 21…第1セッティングゾーン(セッティングゾーン)
 22…第2セッティングゾーン(セッティングゾーン)
 23…第3セッティングゾーン(セッティングゾーン)
 31…第1自己リサイクル機構(リサイクル機構)
 32…第2自己リサイクル機構(リサイクル機構)
 33…第3リサイクル機構(リサイクル機構)
 W…自動車ボディ(被塗物)

Claims (10)

  1.  被塗物の搬送方向に沿って複数の塗装ゾーンが設けられ、これらの塗装ゾーンで前記被塗物を順次塗装する塗装設備であって、
     電着塗装された被塗物の外面に、第1ベース塗料を塗装する第1ベース外面塗装ゾーンと、
     該第1ベース外面塗装ゾーンの下流に設けられ、前記第1ベース外面塗装ゾーンで塗装された被塗物の内面に、第2ベース塗料を塗装する第2ベース内面塗装ゾーンと、
     該第2ベース内面塗装ゾーンの下流に位置し、前記第1ベース外面塗装ゾーンで塗装された被塗物の外面に、前記第2ベース塗料をウェットオンウェット塗装する第2ベース外面塗装ゾーンと、
     該第2ベース外面塗装ゾーンの下流に設けられ、クリア塗料をウェットオンウェット塗装するクリア塗装ゾーンと、
     該クリア塗装ゾーンの下流に設けられ、前記第1ベース塗料と前記第2ベース塗料で形成された各ウェット塗膜を、同時に焼き付け硬化させる焼き付けゾーンと、を備えることを特徴とする塗装設備。
  2.  複数の前記塗装ゾーン間のうち少なくともいずれか1以上の塗装ゾーン間に、セッティングゾーンをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の塗装設備。
  3.  前記被塗物は、自動車ボディであり、
     前記第2ベース内面塗装ゾーンは、ドア塗装ゾーンとフード類塗装ゾーンからなることを特徴とする請求項2に記載の塗装設備。
  4.  前記セッティングゾーンは、必要に応じて人手による塗装が可能なゾーンであることを特徴とする請求項2又は3に記載の塗装設備。
  5.  前記セッティングゾーンに新鮮なエアを空調して供給するエア供給機構と、
     各ゾーンから排出された空調エアを前記塗装ゾーンにリサイクルするリサイクル機構と、をさらに備えることを特徴とする請求項2から4いずれかに記載の塗装設備。
  6.  被塗物を搬送しながら複数の塗装工程により前記被塗物を順次塗装する塗装方法であって、
     電着塗装された被塗物の外面に、第1ベース塗料を塗装する第1ベース外面塗装工程と、
     該第1ベース外面塗装工程を経た被塗物の内面に、第2ベース塗料を塗装する第2ベース内面塗装工程と、
     前記第1ベース外面塗装工程を経た被塗物の外面に、前記第2ベース塗料をウェットオンウェット塗装する第2ベース外面塗装工程と、
     該第2ベース外面塗装工程を経た被塗物に、クリア塗料をウェットオンウェット塗装するクリア塗装工程と、
     該クリア塗装工程を経た被塗物の前記第1ベース塗料と前記第2ベース塗料で形成された各ウェット塗膜を、同時に焼き付け硬化させる焼き付け工程と、を有することを特徴とする塗装方法。
  7.  複数の前記塗装工程間のうち少なくともいずれか1以上の塗装工程間に、セッティング工程をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の塗装方法。
  8.  前記被塗物は、自動車ボディであり、
     前記第2ベース内面塗装工程は、ドア塗装工程とフード類塗装工程からなることを特徴とする請求項7に記載の塗装方法。
  9.  前記セッティング工程は、必要に応じて人手による塗装が可能な工程であることを特徴とする請求項7又は8に記載の塗装方法。
  10.  前記セッティング工程では、新鮮なエアを空調して供給し、
     前記塗装工程では、各工程で排出された空調エアをリサイクルして供給することを特徴とする請求項7から9いずれかに記載の塗装方法。
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