塗装システム及び塗装方法
【課題】設備全体のコンパクト化を図るとともに、多品種少量生産に容易に対応することができ、効率的な塗装作業を遂行することを可能にする。
【解決手段】塗装システム１０は、中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８が、塗装ライン１２に対し互いに並列して配設される。中塗り塗装工程１４は、第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第４中塗り塗装ステーション２０ｄを互いに並列して設けるとともに、前記上塗り塗装工程１６は、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆを互いに並列して設ける。少なくとも第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第３上塗り塗装ステーション２４ｃは、それぞれ塗装色の異なる複数台の塗装ロボット２６ａ、２６ｂ及び２６ｃを備えている。
【解決手段】塗装システム１０は、中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８が、塗装ライン１２に対し互いに並列して配設される。中塗り塗装工程１４は、第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第４中塗り塗装ステーション２０ｄを互いに並列して設けるとともに、前記上塗り塗装工程１６は、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆを互いに並列して設ける。少なくとも第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第３上塗り塗装ステーション２４ｃは、それぞれ塗装色の異なる複数台の塗装ロボット２６ａ、２６ｂ及び２６ｃを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗装物の外板及び内板の一部に対して塗装処理を施す少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程を備える塗装システム及び塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被塗装物、例えば、自動車車体の塗装ラインでは、ホワイトボディに対して防錆のための下塗り塗装工程（電着塗装）、中塗り塗装工程、上塗り塗装工程及び上塗りクリア塗装工程等が施されるとともに、各工程間には、焼き付け乾燥工程が設けられている。
【０００３】
この種の塗装ラインにおいて、塗装ロボットの台数を削減するとともに、各塗装ブース（塗装ステーション）に供給される運動エネルギを節約することを目的とした塗装装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
この塗装装置は、図１５に示すように、中塗り工程と焼付け工程との間に設定される上塗り工程に適用されている。この塗装装置は、それぞれユニット化されたベース塗装用の塗装ブース１と、クリア塗装用の塗装ブース２とを有し、前記塗装ブース１、２は、１つの搬送経路３に沿って直列に配置されている。塗装ブース１、２には、それぞれ複数の吹き付け塗装ロボット４、５が配置されている。
【０００５】
上側の塗装装置を第１モジュールＡ、下側の塗装装置を第２モジュールＢとするとともに、第１モジュールＡ及び第２モジュールＢの生産能力は、それぞれ最小生産量に設定されている。そして、生産量を増大させるには、第１モジュールＡ及び第２モジュールＢを同時に並行して稼動させる一方、生産能力を低下させる際には、例えば、第２モジュールＢを停止させている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２９４４９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の塗装ラインでは、同一の塗装条件に設定された第１モジュールＡ及び第２モジュールＢが、生産量に対応して並列されているだけである。ところが、自動車車体の塗装色は、多種類に設定されるとともに、上塗り塗装を２回行う場合の他、クリア塗装を２回行う場合もある。従って、この種の多様化に適用するためには、多数の塗装ラインを設けなければならず、塗装設備全体が相当に大型化且つ複雑化する。これにより、上記の従来技術では、近年の塗装色の多色化や多品種少量生産に対応することができないという問題がある。
【０００８】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、設備全体のコンパクト化を図るとともに、多品種少量生産に容易に対応することができ、効率的な塗装作業を遂行することが可能な塗装システム及び塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、被塗装物の外板及び内板の一部に対して塗装処理を施す少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程を備える塗装システムに関するものである。そして、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程は、塗装ラインに対して互いに並列して設けられるとともに、前記中塗り塗装工程は、互いに並列される、例えば、塗装色の異なる２以上の塗装ステーションを有し、前記上塗り塗装工程は、互いに並列される、例えば、塗装色の異なる２以上の塗装ステーションを有している。
【００１０】
また、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程に並列される上塗りクリア塗装工程を含むとともに、前記上塗りクリア塗装工程は、互いに並列される、例えば、１層目のクリア塗装と２層のクリア塗装とを行う２以上の塗装ステーションを有することが好ましい。
【００１１】
さらに、中塗り塗装工程、上塗り塗装工程及び上塗りクリア塗装工程の塗装ライン下流から塗装ライン上流に被塗装物を戻すリターンラインを備えることが好ましい。
【００１２】
さらにまた、互いに並列される中塗り塗装工程、上塗り塗装工程及び上塗りクリア塗装工程の塗装ライン下流には、複数のセッティング部及び加熱部が互いに並列されることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、被塗装物の外板及び内板の一部に対して少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程で塗装を施す塗装方法に関するものである。そして、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程は、塗装ラインに対して互いに並列して設けられており、前記中塗り塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に中塗り塗装が行われる。次いで、被塗装物をリターンラインに沿って上塗り塗装工程に戻した後、前記上塗り塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に上塗り塗装が行われる。
【００１４】
さらに、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程に並列される上塗りクリア塗装工程を有するとともに、上塗りクリア塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して被塗装物に上塗りクリア塗装を行うことが好ましい。
【００１５】
さらにまた、被塗装物は、中塗り塗装工程、上塗り塗装工程及び上塗りクリア塗装工程で所望の塗装が行われる毎に、少なくともセッティング部又は加熱部を順次通過することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、それぞれ２以上の塗装ステーションを有する中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程が、塗装ラインに対して互いに並列して設けられている。このため、塗装条件の変更、例えば、塗装色の色替えに際して、所望の塗装色を有する塗装ステーションを選択するだけでよく、色替え用の段取り替えや機種変更用の段取り替えが迅速且つ容易に遂行される。従って、多品種少量生産に容易に対応することができるとともに、効率的な塗装作業を遂行することが可能になる。
【００１７】
しかも、各塗装ステーションでは、塗装作業の迅速化が図られるため、塗装ロボットをドア開閉用ロボットとして兼用させても、前記塗装作業全体の遅延が惹起されることがない。これにより、ロボット台数が良好に削減されるとともに、設備全体のコンパクト化が容易に図られる。
【００１８】
さらに、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程が並列されており、塗装仕様が変更される際には、前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程の各塗装ステーションの数を変更するだけでよい。
【００１９】
例えば、上塗り塗装の回数が増加する際には、中塗り塗装工程の塗装ステーションの数を削減する一方、前記上塗り塗装工程の塗装ステーションの数を増加させればよい。このため、種々の塗装仕様に容易且つ迅速に対応することができ、汎用性に優れるとともに、効率的な塗装作業が確実に遂行される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る塗装システム１０の概略構成説明図である。
【００２１】
塗装システム１０は、塗装流れ方向（矢印Ｘ方向）に向かう塗装ライン１２を備える。塗装ライン１２は、塗装流れ方向に直交する矢印Ｙ方向に沿って、互いに並列して配置される中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８を有する。
【００２２】
中塗り塗装工程１４は、矢印Ｙ方向に沿って、第１中塗り塗装ステーション２０ａ、第２中塗り塗装ステーション２０ｂ、第３中塗り塗装ステーション２０ｃ及び第４中塗り塗装ステーション２０ｄを互いに並列して設ける。
【００２３】
第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第４中塗り塗装ステーション２０ｄは、それぞれ複数台の塗装ロボット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄを備える。塗装ロボット２２ａ〜２２ｄは、被塗装物である車体Ｗの外板及び内板の一部に対して中塗り塗装処理を施すとともに、少なくとも一部がドア開閉用ロボットとしての機能を兼用している。
【００２４】
第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第４中塗り塗装ステーション２０ｄは、塗装ライン１２に搬送される車体Ｗに対し、それぞれ塗装条件の異なる、例えば、４つの塗装色の異なる塗装ステーションを構成している。なお、第１中塗り塗装ステーション２０ａと第２中塗り塗装ステーション２０ｂとを同一の塗装色に設定する一方、第３中塗り塗装ステーション２０ｃと第４中塗り塗装ステーション２０ｄとを同一の塗装色に設定することにより、２つずつ塗装色の異なる塗装ステーションを構成してもよい。
【００２５】
上塗り塗装工程１６は、第１上塗り塗装ステーション２４ａ、第２上塗り塗装ステーション２４ｂ、第３上塗り塗装ステーション２４ｃ、第４上塗り塗装ステーション２４ｄ、第５上塗り塗装ステーション２４ｅ及び第６上塗り塗装ステーション２４ｆを、矢印Ｙ方向に沿って互いに並列して設ける。第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆは、それぞれ複数台の塗装ロボット２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ及び２６ｆを備える。
【００２６】
第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆは、塗装ライン１２に沿って搬送される車体Ｗに対し、２以上の塗装条件の異なる、例えば、塗装色の異なる上塗り塗装処理を選択的に施す。なお、塗装色の種類は、任意に設定可能である。
【００２７】
上塗りクリア塗装工程１８は、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ、第２上塗りクリア塗装ステーション２８ｂ及び第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃを備える。第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃは、それぞれ複数台の塗装ロボット３０ａ、３０ｂ及び３０ｃを備える。
【００２８】
第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃは、塗装ライン１２に沿って搬送される車体Ｗに対し、後述するように、複数層のクリア層を形成可能である。
【００２９】
なお、第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第４中塗り塗装ステーション２０ｄ、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆ及び第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃは、矢印Ｙ方向に沿って直線上に配設されるとともに、それぞれ個別に又は一体に空調される空調ブースを構成している。
【００３０】
中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８の塗装流れ方向下流には、第１セッティング部３２ａ及び第１乾燥炉（加熱部）３４ａと、第２セッティング部３２ｂ及び第２乾燥炉３４ｂと、第３セッティング部３２ｃ及び第１プレヒート部（加熱部）３６ａと、第４セッティング部３２ｄ及び第２プレヒート部３６ｂとが、矢印Ｙ方向に沿って互いに並列される。
【００３１】
塗装ライン１２は、第１乾燥炉３４ａ、第２乾燥炉３４ｂ、第１プレヒート部３６ａ及び第２プレヒート部３６ｂの塗装流れ方向下流から中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８の上流に戻すための第１リターンライン３８を有する。この第１リターンライン３８の下流には、第５セッティング部３２ｅ及び第３乾燥炉３４ｃが配設されるとともに、前記第３乾燥炉３４ｃの下流から前記第１リターンライン３８には、第２リターンライン４０が設けられる。
【００３２】
第１セッティング部３２ａ〜第５セッティング部３２ｅは、中塗り塗装処理、上塗り塗装処理及び上塗りクリア塗装処理が終了した車体Ｗに対し、塗装の手直しを行ったり、溶剤を気化させたり、塗料を落ち着かせたりするためのステーションである。第１乾燥炉３４ａ〜第３乾燥炉３４ｃは、塗膜を乾燥させるためのステーションである。第１プレヒート部３６ａ及び第２プレヒート部３６ｂは、上塗り塗装後の車体Ｗに対してプレヒート処理を施すステーションである。
【００３３】
具体的には、第１プレヒート部３６ａ及び第２プレヒート部３６ｂは、上塗り塗装処理が終了した車体Ｗに対し、上塗り塗料の塗着固形分を適切な範囲にするために、前記上塗り塗料を仮乾燥させるステーションであり、例えば、赤外線照射装置及び／又は熱風供給装置等を備えている。
【００３４】
なお、上記の各機能は、塗料の種類等によって変更可能である。
【００３５】
このように構成される塗装システム１０の動作について、本発明に係る塗装方法との関連で、以下に説明する。
【００３６】
先ず、図２に示すように、車体Ｗの車体表面Ｗａに対して標準タイプの塗装パターンを施す場合について説明する。この標準タイプでは、車体表面Ｗａに電着層４６、中塗り層４８、ベース層（上塗り層）５０及びクリア層５２が、順次、形成される。
【００３７】
そこで、標準タイプの塗装処理について、図３に示すフローチャートに沿って詳細に説明すると、車体表面Ｗａには、予め下塗り塗装工程（図示せず）により水溶性塗料を用いた電着塗装が施されて、電着層４６が形成される（ステップＳ１）。
【００３８】
車体Ｗは、電着層４６に図示しない乾燥炉で乾燥処理が施された後（ステップＳ２）、中塗り塗装工程１４に搬送される。中塗り塗装工程１４において、車体Ｗは、所望の塗装色に対応して、例えば、第１中塗り塗装ステーション２０ａに供給される。この第１中塗り塗装ステーション２０ａでは、複数の塗装ロボット２２ａを介して車体Ｗの外板の塗装を行うとともに、任意の塗装ロボット２２ａによるドア開放操作が行われ、前記車体Ｗの内板の一部に対して塗装処理が施される。これにより、電着層４６上に中塗り層４８が形成される（ステップＳ３）。
【００３９】
第１中塗り塗装ステーション２０ａによる中塗り塗装が施された車体Ｗは、例えば、第１セッティング部３２ａに搬送されて塗装の手直し等の処理が施された後、第１乾燥炉３４ａに搬入される。車体Ｗは、第１乾燥炉３４ａで塗料の乾燥処理が施された後（ステップＳ４）、第１リターンライン３８を介して塗装流れ方向上流に戻されて、上塗り塗装工程１６に搬送される。
【００４０】
上塗り塗装工程１６では、車体Ｗに対応して第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第３上塗り塗装ステーション２４ｃがそれぞれ異なる塗料色に応じて設定されており、前記車体Ｗは、例えば、前記第１上塗り塗装ステーション２４ａに搬入される。この第１上塗り塗装ステーション２４ａには、複数台の塗装ロボット２６ａが設けられており、前記車体Ｗの外板及び内板の一部に対し、上塗り塗装処理が施されて中塗り層４８上にベース層５０が形成される（ステップＳ５）。
【００４１】
上塗り塗装処理後の車体Ｗは、例えば、第３セッティング部３２ｃに送られて塗装の手直し等の処理が施された後、第１プレヒート部３６ａに送られる。車体Ｗは、第１プレヒート部３６ａで所定の温度にプレヒートされた後（ステップＳ６）、第１リターンライン３８を介して塗装流れ方向上流に戻されて、上塗りクリア塗装工程１８の中、例えば、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａに送られる。この第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａでは、複数の塗装ロボット３０ａによりベース層５０上にクリア層５２が形成される（ステップＳ７）。
【００４２】
上塗りクリア塗装が終了した車体Ｗは、第５セッティング部３２ｅに送られ、さらに第３乾燥炉３４ｃで乾燥処理が施されて（ステップＳ８）、次段の工程に送り出される。
【００４３】
次に、図４に示す第１塗装パターンによる塗装処理について説明する。この第１塗装パターンでは、車体表面Ｗａ上に電着層４６、中塗り層４８、第１ベース層５０ａ、第２ベース層５０ｂ及びクリア層５２が形成される。
【００４４】
そこで、図５に示すフローチャートに沿って、以下に詳細に説明すると、先ず、前述のステップＳ１〜ステップＳ４と同様に、ステップＳ１１〜ステップＳ１４が行われる。さらに、車体Ｗは、上塗り塗装工程１６の中、例えば、第１上塗り塗装ステーション２４ａに送られて第１ベース層５０ａが形成される（第１ステップＳ１５）。
【００４５】
第１ベース層５０ａが形成された車体Ｗは、第３セッティング部３２ｃ及び第１プレヒート部３６ａを通った後（ステップＳ１６）、第１リターンライン３８を介して上塗り塗装工程１６の上流側に戻される。そして、車体Ｗは、例えば、第２上塗り塗装ステーション２４ｂに送られ、複数台の塗装ロボット２６ｂを介して第１ベース層５０ａ上に第２ベース層５０ｂが形成される（ステップＳ１７）。
【００４６】
第２ベース層５０ｂが形成された車体Ｗは、第３セッティング部３２ｃ及び第１プレヒート部３６ａを通ってプレヒートされた後（ステップＳ１８）、第１リターンライン３８を介して上塗り塗装工程１６の上流側に戻される。この上塗りクリア塗装工程１８では、車体Ｗは、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａに送られてクリア層５２が形成される（ステップＳ１９）。上塗りクリア塗装終了後の車体Ｗは、第５セッティング部３２ｅ及び第３乾燥炉３４ｃを通って乾燥処理された後（ステップＳ２０）、次なる工程へと搬出される。
【００４７】
さらにまた、図６に示す第２塗装パターンによる塗装処理について説明する。この第２塗装パターンでは、車体表面Ｗａ上に電着層４６、中塗り層４８、第１ベース層５０ａ、第２ベース層５０ｂ、第１クリア層５２ａ及び第２クリア層５２ｂが形成される。
【００４８】
この第２塗装パターンでは、図７に示すフローチャートに沿って塗装処理が施されるものであり、ステップＳ３１〜ステップＳ２８までは、前述したステップＳ１１〜ステップＳ１８と同様に行われる。
【００４９】
そして、第２ベース層５０ｂが形成された車体Ｗは、第１プレヒート部３６ａから第１リターンライン３８を介して上塗り塗装工程１６の上流側に戻される。上塗り塗装工程１６では、車体Ｗが第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａに送られて、第２ベース層５０ｂ上に第１クリア層５２ａが形成される（ステップＳ３９）。第１クリア層５２ａが形成された車体Ｗは、第２セッティング部３２ｂ及び第２乾燥炉３４ｂを通って乾燥処理された後（ステップＳ３０）、第１リターンライン３８を通って上塗りクリア塗装工程１８の上流側に一旦戻される。
【００５０】
車体Ｗは、例えば、第２上塗りクリア塗装ステーション２８ｂに送られ、複数台の塗装ロボット３０ｂを介して第１クリア層５２ａ上に第２クリア層５２ｂが形成される（ステップＳ４１）。第２クリア層５２ｂが形成された車体Ｗは、第５セッティング部３２ｅ及び第３乾燥炉３４ｃを通って乾燥された後（ステップＳ４２）、次なる工程へと搬出される。
【００５１】
この場合、第１の実施形態では、第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜２０ｄを有する中塗り塗装工程１４、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆを有する上塗り塗装工程１６、及び第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃを有する上塗りクリア塗装工程１８が、塗装ライン１２に対して互いに並列して設けられている。
【００５２】
従って、塗装仕様により塗装回数が変更される際に、塗装時間を調整することが可能になる。タクトを短くすることにより、全体の生産台数の低下が容易に回避されるからである。しかも、塗装ライン１２では、塗装条件の変更、例えば、塗装色の色替えに際して、色替え用の段取り替えや機種変更用の段取り替えが迅速且つ容易に遂行される。
【００５３】
具体的には、塗装システム１０を構成する第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第３上塗り塗装ステーション２４ｃを用いて車体Ｗに上塗り塗装を施す際と、図８に示すように、内板塗装ステーション６０、第１外板塗装ステーション６２及び第２外板塗装ステーション６４が直列に配置される従来の上塗り塗装工程６６を用いて前記車体Ｗに上塗り塗装を施す際と、について説明する。
【００５４】
従来の上塗り塗装工程６６では、車体Ｗのフード（ボンネット）を開放保持するオープナー６７と、ドア開閉用ロボット６８とを備える。内板塗装ステーション６０、第１外板塗装ステーション６２及び第２外板塗装ステーション６４には、それぞれ複数台の塗装ロボット７０ａ、７０ｂ及び７０ｃが配設されている。
【００５５】
従来の上塗り塗装工程６６では、図９に示すように、先ず、オープナー６７によりフードが開放保持された状態で、フード内板側の塗装が行われる。次いで、ドア開閉用ロボット６８によりドアが開放された状態で、塗装ロボット７０ａによる車体Ｗの内板の塗装が行われる。
【００５６】
そして、ドアが閉じられた後、第１外板塗装ステーション６２による車体Ｗの外板の塗装が開始される前に、所定の色替え時間だけ塗装処理が中断される。この色替え時間は、実質的に、塗装色の色替えが行われない際及び塗装色の色替えが行われる際に共通に設定されたものであり、必要に応じてこの色替え時間内にカップ洗浄等を含む段取り替え作業が行われている。
【００５７】
所定の色替え時間が経過した後、車体Ｗには、第１外板塗装ステーション６２を構成する塗装ロボット７０ｂを介して外板の塗装が行われる。さらに、所定の色替え時間だけ塗装が停止された後、車体Ｗは、第２外板塗装ステーション６４を構成する塗装ロボット７０ｃを介して外板の塗装が行われる。
【００５８】
これに対して、第１の実施形態の上塗り塗装工程１６では、図１０に示すように、例えば、第１上塗り塗装ステーション２４ａにより車体Ｗの外板及び内板の一部の上塗り塗装を行う際、先ず、左側の塗装ロボット２６ａによりフードが開放保持された状態で、右側の塗装ロボット２６ａを介してフードの塗装が行われる。次に、右側の塗装ロボット２６ａでフードが開放保持された状態で、左側の塗装ロボット２６ａによりフードの残余の塗装が行われる。
【００５９】
さらに、各塗装ロボット２６ａによりドアが開放された状態で、内板の一部の塗装が行われると、前記塗装ロボット２６ａがドアを閉塞するとともに、使用済みの塗装ロボット２６ａのカップ洗浄が行われた後、左右の塗装ロボット２６ａにより車体Ｗの外板の塗装が行われる。そして、使用済みの塗装ロボット２６ａのカップ洗浄が行われる一方、他の塗装ロボット２６ａにより車体Ｗの外板の塗装が行われる。
【００６０】
このように、従来の上塗り塗装工程６６では、内板塗装ステーション６０、第１外板塗装ステーション６２及び第２外板塗装ステーション６４においてそれぞれ塗装が行われた後、所定の色替え時間だけ塗装が中断されている。この色替え時間は、実際のカップ洗浄に係る時間に比べて長時間を要しており、塗装作業が不要に停止されて、塗装作業全体が相当に長時間化するという問題がある。
【００６１】
これに対して、第１の実施形態では、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第３上塗り塗装ステーション２４ｃが、それぞれ塗装色の異なる塗料を塗布可能に待機しており、色替え時には、車体Ｗを第１上塗り塗装ステーション２４ａから、例えば、第２上塗り塗装ステーション２４ｂに移送するだけでよい。これにより、特に、多品種少量生産に容易に対応することができるとともに、効率的な塗装作業を遂行することが可能になるという効果を得られる。
【００６２】
しかも、不要な色替え待機時間が削除されるため、塗装作業全体が容易に迅速且つ短時間で遂行される。このため、例えば、塗装ロボット２６ａをドア開閉用ロボットとして兼用させても、塗装作業全体の遅延が惹起されることはない。従って、ロボット数が良好に削減されて設備全体のコンパクト化を図るとともに、経済的であるという利点がある。
【００６３】
さらに、従来の上塗り塗装工程６６では、内板塗装ステーション６０から第２外板塗装ステーション６４までを覆って空調ブースを設ける必要があり、この空調ブースの全長は、車体Ｗの搬送路を含むために長尺化してしまう。これに対して、第１の実施形態では、例えば、第１上塗り塗装ステーション２４ａを覆う空調ブースは、車体Ｗを囲繞する範囲に限定されるため、空調エネルギを良好に削減することができる。
【００６４】
さらにまた、第１の実施形態では、車体Ｗに対する塗装パターンに応じて中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８を構成する各ステーション数を容易に増減することができる。例えば、図４に示す第１塗装パターンでは、第１ベース層５０ａと第２ベース層５０ｂとの二層ベース構造を採用しており、上塗り塗装工程１６の塗装色を増量させることが望まれる。
【００６５】
そこで、図１１に示すように、第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第３中塗り塗装ステーション２０ｃを有する中塗り塗装工程１４ａと、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第７上塗り塗装ステーション２４ｇを有する上塗り塗装工程１６ａと、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃを有する上塗りクリア塗装工程１８とが、互いに並列して構成される。
【００６６】
すなわち、中塗り塗装工程１４ａの第４中塗り塗装ステーション２０ｄに代えて、上塗り塗装工程１６ａの第７上塗り塗装ステーション２４ｇを配置している。第７上塗り塗装ステーション２４ｇは、複数台の塗装ロボット２６ｇを備える。これにより、標準タイプの塗装パターンから第１塗装パターンへの塗装切替作業は、簡単且つ短時間に遂行されるという効果が得られる。
【００６７】
さらに、図６に示す第２塗装パターンに対応するために、図１２に示す機種段取り替えが行われる。第２塗装パターンでは、第１ベース層５０ａ及び第２ベース層５０ｂの二層ベース構造を採用するとともに、第１クリア層５２ａ及び第２クリア層５２ｂの二層クリア構造が採用される。
【００６８】
すなわち、第２塗装パターンに対応するために、第１中塗り塗装ステーション２０ａ及び第２中塗り塗装ステーション２０ｂを有する中塗り塗装工程１４ｂと、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第７上塗り塗装ステーション２４ｇを有する上塗り塗装工程１６ａと、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第４上塗りクリア塗装ステーション２８ｂを有する上塗りクリア塗装工程１８ａとが、互いに並列して配置される。
【００６９】
具体的には、第３中塗り塗装ステーション２０ｃに代えて、複数台の塗装ロボット３０ｄを備えた第４上塗りクリア塗装ステーション２８ｄを設置するだけでよい。これにより、種々の塗装パターンの変更にも容易且つ迅速に対応することができ、汎用性に優れるとともに、効率的な塗装作業が確実に遂行されるという効果が得られる。
【００７０】
また、図１において使用する塗料によっては、第１乾燥炉３４ａ及び第２乾燥炉３４ｂをプレヒート部に代えたり、前記第１乾燥炉３４ａ、第２乾燥炉３４ｂ、第１プレヒート部３６ａ及び第２プレヒート部３６ｂを削除することもできる。さらにまた、塗装ライン１２では、第２リターンライン４０を用いることにより、第５セッティング部３２ｅ及び第３乾燥炉３４ｃを繰り返し使用することもできる。
【００７１】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る塗装システム８０の概略構成説明図である。なお、第１の実施形態に係る塗装システム１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００７２】
塗装システム８０は、中塗り塗装工程１４に併設して水研ぎステーション８２が設けられる。この水研ぎステーション８２は、中塗り塗装処理後の塗膜を研磨することにより、塗膜の色合いや深み、平滑度等を向上させる機能を有する。
【００７３】
この塗装システム８０による塗装処理について、図１４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００７４】
先ず、前述のステップＳ１〜ステップＳ４と同様に、ステップＳ５１〜ステップＳ５４が行われる。さらに、車体Ｗは、第１リターンライン３８によって戻されて水研ぎステーション８２に送られる。この水研ぎステーション８２では、車体Ｗの中塗り塗膜に研磨処理が施された後（ステップＳ５５）、例えば、第３セッティング部３２ｃに送られる。車体Ｗは、第３セッティング部３２ｃから第１プレヒート部３６ａに送られて、この第１プレヒート部３６ａで水切り乾燥処理が施される（ステップＳ５６）。
【００７５】
次いで、車体Ｗは、第１リターンライン３８を介して上塗り塗装工程１６に搬送され、ステップＳ５７〜ステップＳ６０に沿って塗装処理が施される。
【００７６】
このように、第２の実施形態では、水研ぎステーション８２で研磨処理が施された車体Ｗに対して水切り乾燥処理を行うために、専用の水切り乾燥炉を用いる必要がなく、例えば、第１プレヒート部３６ａが前記水切り乾燥炉としての機能を兼用することができる。これにより、極めて経済的であるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る塗装システムの概略構成説明図である。
【図２】標準タイプの塗装パターンの説明図である。
【図３】前記標準タイプの塗装パターンの処理フローチャートである。
【図４】第１塗装パターンの説明図である。
【図５】前記第１塗装パターンの処理フローチャートである。
【図６】第２塗装パターンの説明図である。
【図７】前記第２塗装パターンの処理フローチャートである。
【図８】従来の上塗り塗装工程の説明図である。
【図９】前記従来の上塗り塗装工程のタイムチャートである。
【図１０】第１の実施形態の上塗り塗装工程のタイムチャートである。
【図１１】前記塗装システムにおいて、第１塗装パターンに対応した概略構成説明図である。
【図１２】前記塗装システムにおいて、第２塗装パターンに対応した概略構成説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る塗装システムの概略構成説明図である。
【図１４】前記塗装システムにおける処理フローチャートである。
【図１５】特許文献１の上塗り工程の説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０、８０…塗装システム １２…塗装ライン
１４、１４ａ、１４ｂ…中塗り塗装工程
２０ａ〜２０ｄ…中塗り塗装ステーション
１６、１６ａ…上塗り塗装工程 １８、１８ａ…上塗りクリア塗装工程
３２ａ〜３２ｅ…セッティング部 ３４ａ〜３４ｃ…乾燥炉
３６ａ、３６ｂ…プレヒート部
２２ａ〜２２ｄ、２６ａ〜２６ｇ、３０ａ〜３０ｄ…塗装ロボット
２４ａ〜２４ｇ…上塗り塗装ステーション
２８ａ〜２８ｄ…上塗りクリア塗装ステーション
３８、４０…リターンライン ８２…水研ぎステーション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗装物の外板及び内板の一部に対して塗装処理を施す少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程を備える塗装システム及び塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被塗装物、例えば、自動車車体の塗装ラインでは、ホワイトボディに対して防錆のための下塗り塗装工程（電着塗装）、中塗り塗装工程、上塗り塗装工程及び上塗りクリア塗装工程等が施されるとともに、各工程間には、焼き付け乾燥工程が設けられている。
【０００３】
この種の塗装ラインにおいて、塗装ロボットの台数を削減するとともに、各塗装ブース（塗装ステーション）に供給される運動エネルギを節約することを目的とした塗装装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
この塗装装置は、図１５に示すように、中塗り工程と焼付け工程との間に設定される上塗り工程に適用されている。この塗装装置は、それぞれユニット化されたベース塗装用の塗装ブース１と、クリア塗装用の塗装ブース２とを有し、前記塗装ブース１、２は、１つの搬送経路３に沿って直列に配置されている。塗装ブース１、２には、それぞれ複数の吹き付け塗装ロボット４、５が配置されている。
【０００５】
上側の塗装装置を第１モジュールＡ、下側の塗装装置を第２モジュールＢとするとともに、第１モジュールＡ及び第２モジュールＢの生産能力は、それぞれ最小生産量に設定されている。そして、生産量を増大させるには、第１モジュールＡ及び第２モジュールＢを同時に並行して稼動させる一方、生産能力を低下させる際には、例えば、第２モジュールＢを停止させている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２９４４９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の塗装ラインでは、同一の塗装条件に設定された第１モジュールＡ及び第２モジュールＢが、生産量に対応して並列されているだけである。ところが、自動車車体の塗装色は、多種類に設定されるとともに、上塗り塗装を２回行う場合の他、クリア塗装を２回行う場合もある。従って、この種の多様化に適用するためには、多数の塗装ラインを設けなければならず、塗装設備全体が相当に大型化且つ複雑化する。これにより、上記の従来技術では、近年の塗装色の多色化や多品種少量生産に対応することができないという問題がある。
【０００８】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、設備全体のコンパクト化を図るとともに、多品種少量生産に容易に対応することができ、効率的な塗装作業を遂行することが可能な塗装システム及び塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、被塗装物の外板及び内板の一部に対して塗装処理を施す少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程を備える塗装システムに関するものである。そして、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程は、塗装ラインに対して互いに並列して設けられるとともに、前記中塗り塗装工程は、互いに並列される、例えば、塗装色の異なる２以上の塗装ステーションを有し、前記上塗り塗装工程は、互いに並列される、例えば、塗装色の異なる２以上の塗装ステーションを有している。
【００１０】
また、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程に並列される上塗りクリア塗装工程を含むとともに、前記上塗りクリア塗装工程は、互いに並列される、例えば、１層目のクリア塗装と２層のクリア塗装とを行う２以上の塗装ステーションを有することが好ましい。
【００１１】
さらに、中塗り塗装工程、上塗り塗装工程及び上塗りクリア塗装工程の塗装ライン下流から塗装ライン上流に被塗装物を戻すリターンラインを備えることが好ましい。
【００１２】
さらにまた、互いに並列される中塗り塗装工程、上塗り塗装工程及び上塗りクリア塗装工程の塗装ライン下流には、複数のセッティング部及び加熱部が互いに並列されることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、被塗装物の外板及び内板の一部に対して少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程で塗装を施す塗装方法に関するものである。そして、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程は、塗装ラインに対して互いに並列して設けられており、前記中塗り塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に中塗り塗装が行われる。次いで、被塗装物をリターンラインに沿って上塗り塗装工程に戻した後、前記上塗り塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に上塗り塗装が行われる。
【００１４】
さらに、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程に並列される上塗りクリア塗装工程を有するとともに、上塗りクリア塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して被塗装物に上塗りクリア塗装を行うことが好ましい。
【００１５】
さらにまた、被塗装物は、中塗り塗装工程、上塗り塗装工程及び上塗りクリア塗装工程で所望の塗装が行われる毎に、少なくともセッティング部又は加熱部を順次通過することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、それぞれ２以上の塗装ステーションを有する中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程が、塗装ラインに対して互いに並列して設けられている。このため、塗装条件の変更、例えば、塗装色の色替えに際して、所望の塗装色を有する塗装ステーションを選択するだけでよく、色替え用の段取り替えや機種変更用の段取り替えが迅速且つ容易に遂行される。従って、多品種少量生産に容易に対応することができるとともに、効率的な塗装作業を遂行することが可能になる。
【００１７】
しかも、各塗装ステーションでは、塗装作業の迅速化が図られるため、塗装ロボットをドア開閉用ロボットとして兼用させても、前記塗装作業全体の遅延が惹起されることがない。これにより、ロボット台数が良好に削減されるとともに、設備全体のコンパクト化が容易に図られる。
【００１８】
さらに、中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程が並列されており、塗装仕様が変更される際には、前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程の各塗装ステーションの数を変更するだけでよい。
【００１９】
例えば、上塗り塗装の回数が増加する際には、中塗り塗装工程の塗装ステーションの数を削減する一方、前記上塗り塗装工程の塗装ステーションの数を増加させればよい。このため、種々の塗装仕様に容易且つ迅速に対応することができ、汎用性に優れるとともに、効率的な塗装作業が確実に遂行される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る塗装システム１０の概略構成説明図である。
【００２１】
塗装システム１０は、塗装流れ方向（矢印Ｘ方向）に向かう塗装ライン１２を備える。塗装ライン１２は、塗装流れ方向に直交する矢印Ｙ方向に沿って、互いに並列して配置される中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８を有する。
【００２２】
中塗り塗装工程１４は、矢印Ｙ方向に沿って、第１中塗り塗装ステーション２０ａ、第２中塗り塗装ステーション２０ｂ、第３中塗り塗装ステーション２０ｃ及び第４中塗り塗装ステーション２０ｄを互いに並列して設ける。
【００２３】
第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第４中塗り塗装ステーション２０ｄは、それぞれ複数台の塗装ロボット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄを備える。塗装ロボット２２ａ〜２２ｄは、被塗装物である車体Ｗの外板及び内板の一部に対して中塗り塗装処理を施すとともに、少なくとも一部がドア開閉用ロボットとしての機能を兼用している。
【００２４】
第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第４中塗り塗装ステーション２０ｄは、塗装ライン１２に搬送される車体Ｗに対し、それぞれ塗装条件の異なる、例えば、４つの塗装色の異なる塗装ステーションを構成している。なお、第１中塗り塗装ステーション２０ａと第２中塗り塗装ステーション２０ｂとを同一の塗装色に設定する一方、第３中塗り塗装ステーション２０ｃと第４中塗り塗装ステーション２０ｄとを同一の塗装色に設定することにより、２つずつ塗装色の異なる塗装ステーションを構成してもよい。
【００２５】
上塗り塗装工程１６は、第１上塗り塗装ステーション２４ａ、第２上塗り塗装ステーション２４ｂ、第３上塗り塗装ステーション２４ｃ、第４上塗り塗装ステーション２４ｄ、第５上塗り塗装ステーション２４ｅ及び第６上塗り塗装ステーション２４ｆを、矢印Ｙ方向に沿って互いに並列して設ける。第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆは、それぞれ複数台の塗装ロボット２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ及び２６ｆを備える。
【００２６】
第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆは、塗装ライン１２に沿って搬送される車体Ｗに対し、２以上の塗装条件の異なる、例えば、塗装色の異なる上塗り塗装処理を選択的に施す。なお、塗装色の種類は、任意に設定可能である。
【００２７】
上塗りクリア塗装工程１８は、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ、第２上塗りクリア塗装ステーション２８ｂ及び第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃを備える。第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃは、それぞれ複数台の塗装ロボット３０ａ、３０ｂ及び３０ｃを備える。
【００２８】
第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃは、塗装ライン１２に沿って搬送される車体Ｗに対し、後述するように、複数層のクリア層を形成可能である。
【００２９】
なお、第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第４中塗り塗装ステーション２０ｄ、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆ及び第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃは、矢印Ｙ方向に沿って直線上に配設されるとともに、それぞれ個別に又は一体に空調される空調ブースを構成している。
【００３０】
中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８の塗装流れ方向下流には、第１セッティング部３２ａ及び第１乾燥炉（加熱部）３４ａと、第２セッティング部３２ｂ及び第２乾燥炉３４ｂと、第３セッティング部３２ｃ及び第１プレヒート部（加熱部）３６ａと、第４セッティング部３２ｄ及び第２プレヒート部３６ｂとが、矢印Ｙ方向に沿って互いに並列される。
【００３１】
塗装ライン１２は、第１乾燥炉３４ａ、第２乾燥炉３４ｂ、第１プレヒート部３６ａ及び第２プレヒート部３６ｂの塗装流れ方向下流から中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８の上流に戻すための第１リターンライン３８を有する。この第１リターンライン３８の下流には、第５セッティング部３２ｅ及び第３乾燥炉３４ｃが配設されるとともに、前記第３乾燥炉３４ｃの下流から前記第１リターンライン３８には、第２リターンライン４０が設けられる。
【００３２】
第１セッティング部３２ａ〜第５セッティング部３２ｅは、中塗り塗装処理、上塗り塗装処理及び上塗りクリア塗装処理が終了した車体Ｗに対し、塗装の手直しを行ったり、溶剤を気化させたり、塗料を落ち着かせたりするためのステーションである。第１乾燥炉３４ａ〜第３乾燥炉３４ｃは、塗膜を乾燥させるためのステーションである。第１プレヒート部３６ａ及び第２プレヒート部３６ｂは、上塗り塗装後の車体Ｗに対してプレヒート処理を施すステーションである。
【００３３】
具体的には、第１プレヒート部３６ａ及び第２プレヒート部３６ｂは、上塗り塗装処理が終了した車体Ｗに対し、上塗り塗料の塗着固形分を適切な範囲にするために、前記上塗り塗料を仮乾燥させるステーションであり、例えば、赤外線照射装置及び／又は熱風供給装置等を備えている。
【００３４】
なお、上記の各機能は、塗料の種類等によって変更可能である。
【００３５】
このように構成される塗装システム１０の動作について、本発明に係る塗装方法との関連で、以下に説明する。
【００３６】
先ず、図２に示すように、車体Ｗの車体表面Ｗａに対して標準タイプの塗装パターンを施す場合について説明する。この標準タイプでは、車体表面Ｗａに電着層４６、中塗り層４８、ベース層（上塗り層）５０及びクリア層５２が、順次、形成される。
【００３７】
そこで、標準タイプの塗装処理について、図３に示すフローチャートに沿って詳細に説明すると、車体表面Ｗａには、予め下塗り塗装工程（図示せず）により水溶性塗料を用いた電着塗装が施されて、電着層４６が形成される（ステップＳ１）。
【００３８】
車体Ｗは、電着層４６に図示しない乾燥炉で乾燥処理が施された後（ステップＳ２）、中塗り塗装工程１４に搬送される。中塗り塗装工程１４において、車体Ｗは、所望の塗装色に対応して、例えば、第１中塗り塗装ステーション２０ａに供給される。この第１中塗り塗装ステーション２０ａでは、複数の塗装ロボット２２ａを介して車体Ｗの外板の塗装を行うとともに、任意の塗装ロボット２２ａによるドア開放操作が行われ、前記車体Ｗの内板の一部に対して塗装処理が施される。これにより、電着層４６上に中塗り層４８が形成される（ステップＳ３）。
【００３９】
第１中塗り塗装ステーション２０ａによる中塗り塗装が施された車体Ｗは、例えば、第１セッティング部３２ａに搬送されて塗装の手直し等の処理が施された後、第１乾燥炉３４ａに搬入される。車体Ｗは、第１乾燥炉３４ａで塗料の乾燥処理が施された後（ステップＳ４）、第１リターンライン３８を介して塗装流れ方向上流に戻されて、上塗り塗装工程１６に搬送される。
【００４０】
上塗り塗装工程１６では、車体Ｗに対応して第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第３上塗り塗装ステーション２４ｃがそれぞれ異なる塗料色に応じて設定されており、前記車体Ｗは、例えば、前記第１上塗り塗装ステーション２４ａに搬入される。この第１上塗り塗装ステーション２４ａには、複数台の塗装ロボット２６ａが設けられており、前記車体Ｗの外板及び内板の一部に対し、上塗り塗装処理が施されて中塗り層４８上にベース層５０が形成される（ステップＳ５）。
【００４１】
上塗り塗装処理後の車体Ｗは、例えば、第３セッティング部３２ｃに送られて塗装の手直し等の処理が施された後、第１プレヒート部３６ａに送られる。車体Ｗは、第１プレヒート部３６ａで所定の温度にプレヒートされた後（ステップＳ６）、第１リターンライン３８を介して塗装流れ方向上流に戻されて、上塗りクリア塗装工程１８の中、例えば、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａに送られる。この第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａでは、複数の塗装ロボット３０ａによりベース層５０上にクリア層５２が形成される（ステップＳ７）。
【００４２】
上塗りクリア塗装が終了した車体Ｗは、第５セッティング部３２ｅに送られ、さらに第３乾燥炉３４ｃで乾燥処理が施されて（ステップＳ８）、次段の工程に送り出される。
【００４３】
次に、図４に示す第１塗装パターンによる塗装処理について説明する。この第１塗装パターンでは、車体表面Ｗａ上に電着層４６、中塗り層４８、第１ベース層５０ａ、第２ベース層５０ｂ及びクリア層５２が形成される。
【００４４】
そこで、図５に示すフローチャートに沿って、以下に詳細に説明すると、先ず、前述のステップＳ１〜ステップＳ４と同様に、ステップＳ１１〜ステップＳ１４が行われる。さらに、車体Ｗは、上塗り塗装工程１６の中、例えば、第１上塗り塗装ステーション２４ａに送られて第１ベース層５０ａが形成される（第１ステップＳ１５）。
【００４５】
第１ベース層５０ａが形成された車体Ｗは、第３セッティング部３２ｃ及び第１プレヒート部３６ａを通った後（ステップＳ１６）、第１リターンライン３８を介して上塗り塗装工程１６の上流側に戻される。そして、車体Ｗは、例えば、第２上塗り塗装ステーション２４ｂに送られ、複数台の塗装ロボット２６ｂを介して第１ベース層５０ａ上に第２ベース層５０ｂが形成される（ステップＳ１７）。
【００４６】
第２ベース層５０ｂが形成された車体Ｗは、第３セッティング部３２ｃ及び第１プレヒート部３６ａを通ってプレヒートされた後（ステップＳ１８）、第１リターンライン３８を介して上塗り塗装工程１６の上流側に戻される。この上塗りクリア塗装工程１８では、車体Ｗは、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａに送られてクリア層５２が形成される（ステップＳ１９）。上塗りクリア塗装終了後の車体Ｗは、第５セッティング部３２ｅ及び第３乾燥炉３４ｃを通って乾燥処理された後（ステップＳ２０）、次なる工程へと搬出される。
【００４７】
さらにまた、図６に示す第２塗装パターンによる塗装処理について説明する。この第２塗装パターンでは、車体表面Ｗａ上に電着層４６、中塗り層４８、第１ベース層５０ａ、第２ベース層５０ｂ、第１クリア層５２ａ及び第２クリア層５２ｂが形成される。
【００４８】
この第２塗装パターンでは、図７に示すフローチャートに沿って塗装処理が施されるものであり、ステップＳ３１〜ステップＳ２８までは、前述したステップＳ１１〜ステップＳ１８と同様に行われる。
【００４９】
そして、第２ベース層５０ｂが形成された車体Ｗは、第１プレヒート部３６ａから第１リターンライン３８を介して上塗り塗装工程１６の上流側に戻される。上塗り塗装工程１６では、車体Ｗが第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａに送られて、第２ベース層５０ｂ上に第１クリア層５２ａが形成される（ステップＳ３９）。第１クリア層５２ａが形成された車体Ｗは、第２セッティング部３２ｂ及び第２乾燥炉３４ｂを通って乾燥処理された後（ステップＳ３０）、第１リターンライン３８を通って上塗りクリア塗装工程１８の上流側に一旦戻される。
【００５０】
車体Ｗは、例えば、第２上塗りクリア塗装ステーション２８ｂに送られ、複数台の塗装ロボット３０ｂを介して第１クリア層５２ａ上に第２クリア層５２ｂが形成される（ステップＳ４１）。第２クリア層５２ｂが形成された車体Ｗは、第５セッティング部３２ｅ及び第３乾燥炉３４ｃを通って乾燥された後（ステップＳ４２）、次なる工程へと搬出される。
【００５１】
この場合、第１の実施形態では、第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜２０ｄを有する中塗り塗装工程１４、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第６上塗り塗装ステーション２４ｆを有する上塗り塗装工程１６、及び第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃを有する上塗りクリア塗装工程１８が、塗装ライン１２に対して互いに並列して設けられている。
【００５２】
従って、塗装仕様により塗装回数が変更される際に、塗装時間を調整することが可能になる。タクトを短くすることにより、全体の生産台数の低下が容易に回避されるからである。しかも、塗装ライン１２では、塗装条件の変更、例えば、塗装色の色替えに際して、色替え用の段取り替えや機種変更用の段取り替えが迅速且つ容易に遂行される。
【００５３】
具体的には、塗装システム１０を構成する第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第３上塗り塗装ステーション２４ｃを用いて車体Ｗに上塗り塗装を施す際と、図８に示すように、内板塗装ステーション６０、第１外板塗装ステーション６２及び第２外板塗装ステーション６４が直列に配置される従来の上塗り塗装工程６６を用いて前記車体Ｗに上塗り塗装を施す際と、について説明する。
【００５４】
従来の上塗り塗装工程６６では、車体Ｗのフード（ボンネット）を開放保持するオープナー６７と、ドア開閉用ロボット６８とを備える。内板塗装ステーション６０、第１外板塗装ステーション６２及び第２外板塗装ステーション６４には、それぞれ複数台の塗装ロボット７０ａ、７０ｂ及び７０ｃが配設されている。
【００５５】
従来の上塗り塗装工程６６では、図９に示すように、先ず、オープナー６７によりフードが開放保持された状態で、フード内板側の塗装が行われる。次いで、ドア開閉用ロボット６８によりドアが開放された状態で、塗装ロボット７０ａによる車体Ｗの内板の塗装が行われる。
【００５６】
そして、ドアが閉じられた後、第１外板塗装ステーション６２による車体Ｗの外板の塗装が開始される前に、所定の色替え時間だけ塗装処理が中断される。この色替え時間は、実質的に、塗装色の色替えが行われない際及び塗装色の色替えが行われる際に共通に設定されたものであり、必要に応じてこの色替え時間内にカップ洗浄等を含む段取り替え作業が行われている。
【００５７】
所定の色替え時間が経過した後、車体Ｗには、第１外板塗装ステーション６２を構成する塗装ロボット７０ｂを介して外板の塗装が行われる。さらに、所定の色替え時間だけ塗装が停止された後、車体Ｗは、第２外板塗装ステーション６４を構成する塗装ロボット７０ｃを介して外板の塗装が行われる。
【００５８】
これに対して、第１の実施形態の上塗り塗装工程１６では、図１０に示すように、例えば、第１上塗り塗装ステーション２４ａにより車体Ｗの外板及び内板の一部の上塗り塗装を行う際、先ず、左側の塗装ロボット２６ａによりフードが開放保持された状態で、右側の塗装ロボット２６ａを介してフードの塗装が行われる。次に、右側の塗装ロボット２６ａでフードが開放保持された状態で、左側の塗装ロボット２６ａによりフードの残余の塗装が行われる。
【００５９】
さらに、各塗装ロボット２６ａによりドアが開放された状態で、内板の一部の塗装が行われると、前記塗装ロボット２６ａがドアを閉塞するとともに、使用済みの塗装ロボット２６ａのカップ洗浄が行われた後、左右の塗装ロボット２６ａにより車体Ｗの外板の塗装が行われる。そして、使用済みの塗装ロボット２６ａのカップ洗浄が行われる一方、他の塗装ロボット２６ａにより車体Ｗの外板の塗装が行われる。
【００６０】
このように、従来の上塗り塗装工程６６では、内板塗装ステーション６０、第１外板塗装ステーション６２及び第２外板塗装ステーション６４においてそれぞれ塗装が行われた後、所定の色替え時間だけ塗装が中断されている。この色替え時間は、実際のカップ洗浄に係る時間に比べて長時間を要しており、塗装作業が不要に停止されて、塗装作業全体が相当に長時間化するという問題がある。
【００６１】
これに対して、第１の実施形態では、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第３上塗り塗装ステーション２４ｃが、それぞれ塗装色の異なる塗料を塗布可能に待機しており、色替え時には、車体Ｗを第１上塗り塗装ステーション２４ａから、例えば、第２上塗り塗装ステーション２４ｂに移送するだけでよい。これにより、特に、多品種少量生産に容易に対応することができるとともに、効率的な塗装作業を遂行することが可能になるという効果を得られる。
【００６２】
しかも、不要な色替え待機時間が削除されるため、塗装作業全体が容易に迅速且つ短時間で遂行される。このため、例えば、塗装ロボット２６ａをドア開閉用ロボットとして兼用させても、塗装作業全体の遅延が惹起されることはない。従って、ロボット数が良好に削減されて設備全体のコンパクト化を図るとともに、経済的であるという利点がある。
【００６３】
さらに、従来の上塗り塗装工程６６では、内板塗装ステーション６０から第２外板塗装ステーション６４までを覆って空調ブースを設ける必要があり、この空調ブースの全長は、車体Ｗの搬送路を含むために長尺化してしまう。これに対して、第１の実施形態では、例えば、第１上塗り塗装ステーション２４ａを覆う空調ブースは、車体Ｗを囲繞する範囲に限定されるため、空調エネルギを良好に削減することができる。
【００６４】
さらにまた、第１の実施形態では、車体Ｗに対する塗装パターンに応じて中塗り塗装工程１４、上塗り塗装工程１６及び上塗りクリア塗装工程１８を構成する各ステーション数を容易に増減することができる。例えば、図４に示す第１塗装パターンでは、第１ベース層５０ａと第２ベース層５０ｂとの二層ベース構造を採用しており、上塗り塗装工程１６の塗装色を増量させることが望まれる。
【００６５】
そこで、図１１に示すように、第１中塗り塗装ステーション２０ａ〜第３中塗り塗装ステーション２０ｃを有する中塗り塗装工程１４ａと、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第７上塗り塗装ステーション２４ｇを有する上塗り塗装工程１６ａと、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第３上塗りクリア塗装ステーション２８ｃを有する上塗りクリア塗装工程１８とが、互いに並列して構成される。
【００６６】
すなわち、中塗り塗装工程１４ａの第４中塗り塗装ステーション２０ｄに代えて、上塗り塗装工程１６ａの第７上塗り塗装ステーション２４ｇを配置している。第７上塗り塗装ステーション２４ｇは、複数台の塗装ロボット２６ｇを備える。これにより、標準タイプの塗装パターンから第１塗装パターンへの塗装切替作業は、簡単且つ短時間に遂行されるという効果が得られる。
【００６７】
さらに、図６に示す第２塗装パターンに対応するために、図１２に示す機種段取り替えが行われる。第２塗装パターンでは、第１ベース層５０ａ及び第２ベース層５０ｂの二層ベース構造を採用するとともに、第１クリア層５２ａ及び第２クリア層５２ｂの二層クリア構造が採用される。
【００６８】
すなわち、第２塗装パターンに対応するために、第１中塗り塗装ステーション２０ａ及び第２中塗り塗装ステーション２０ｂを有する中塗り塗装工程１４ｂと、第１上塗り塗装ステーション２４ａ〜第７上塗り塗装ステーション２４ｇを有する上塗り塗装工程１６ａと、第１上塗りクリア塗装ステーション２８ａ〜第４上塗りクリア塗装ステーション２８ｂを有する上塗りクリア塗装工程１８ａとが、互いに並列して配置される。
【００６９】
具体的には、第３中塗り塗装ステーション２０ｃに代えて、複数台の塗装ロボット３０ｄを備えた第４上塗りクリア塗装ステーション２８ｄを設置するだけでよい。これにより、種々の塗装パターンの変更にも容易且つ迅速に対応することができ、汎用性に優れるとともに、効率的な塗装作業が確実に遂行されるという効果が得られる。
【００７０】
また、図１において使用する塗料によっては、第１乾燥炉３４ａ及び第２乾燥炉３４ｂをプレヒート部に代えたり、前記第１乾燥炉３４ａ、第２乾燥炉３４ｂ、第１プレヒート部３６ａ及び第２プレヒート部３６ｂを削除することもできる。さらにまた、塗装ライン１２では、第２リターンライン４０を用いることにより、第５セッティング部３２ｅ及び第３乾燥炉３４ｃを繰り返し使用することもできる。
【００７１】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る塗装システム８０の概略構成説明図である。なお、第１の実施形態に係る塗装システム１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００７２】
塗装システム８０は、中塗り塗装工程１４に併設して水研ぎステーション８２が設けられる。この水研ぎステーション８２は、中塗り塗装処理後の塗膜を研磨することにより、塗膜の色合いや深み、平滑度等を向上させる機能を有する。
【００７３】
この塗装システム８０による塗装処理について、図１４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００７４】
先ず、前述のステップＳ１〜ステップＳ４と同様に、ステップＳ５１〜ステップＳ５４が行われる。さらに、車体Ｗは、第１リターンライン３８によって戻されて水研ぎステーション８２に送られる。この水研ぎステーション８２では、車体Ｗの中塗り塗膜に研磨処理が施された後（ステップＳ５５）、例えば、第３セッティング部３２ｃに送られる。車体Ｗは、第３セッティング部３２ｃから第１プレヒート部３６ａに送られて、この第１プレヒート部３６ａで水切り乾燥処理が施される（ステップＳ５６）。
【００７５】
次いで、車体Ｗは、第１リターンライン３８を介して上塗り塗装工程１６に搬送され、ステップＳ５７〜ステップＳ６０に沿って塗装処理が施される。
【００７６】
このように、第２の実施形態では、水研ぎステーション８２で研磨処理が施された車体Ｗに対して水切り乾燥処理を行うために、専用の水切り乾燥炉を用いる必要がなく、例えば、第１プレヒート部３６ａが前記水切り乾燥炉としての機能を兼用することができる。これにより、極めて経済的であるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る塗装システムの概略構成説明図である。
【図２】標準タイプの塗装パターンの説明図である。
【図３】前記標準タイプの塗装パターンの処理フローチャートである。
【図４】第１塗装パターンの説明図である。
【図５】前記第１塗装パターンの処理フローチャートである。
【図６】第２塗装パターンの説明図である。
【図７】前記第２塗装パターンの処理フローチャートである。
【図８】従来の上塗り塗装工程の説明図である。
【図９】前記従来の上塗り塗装工程のタイムチャートである。
【図１０】第１の実施形態の上塗り塗装工程のタイムチャートである。
【図１１】前記塗装システムにおいて、第１塗装パターンに対応した概略構成説明図である。
【図１２】前記塗装システムにおいて、第２塗装パターンに対応した概略構成説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る塗装システムの概略構成説明図である。
【図１４】前記塗装システムにおける処理フローチャートである。
【図１５】特許文献１の上塗り工程の説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０、８０…塗装システム １２…塗装ライン
１４、１４ａ、１４ｂ…中塗り塗装工程
２０ａ〜２０ｄ…中塗り塗装ステーション
１６、１６ａ…上塗り塗装工程 １８、１８ａ…上塗りクリア塗装工程
３２ａ〜３２ｅ…セッティング部 ３４ａ〜３４ｃ…乾燥炉
３６ａ、３６ｂ…プレヒート部
２２ａ〜２２ｄ、２６ａ〜２６ｇ、３０ａ〜３０ｄ…塗装ロボット
２４ａ〜２４ｇ…上塗り塗装ステーション
２８ａ〜２８ｄ…上塗りクリア塗装ステーション
３８、４０…リターンライン ８２…水研ぎステーション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗装物の外板及び内板の一部に対して塗装処理を施す少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程を備える塗装システムであって、
前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程は、塗装ラインに対して互いに並列して設けられるとともに、
前記中塗り塗装工程は、互いに並列される２以上の塗装ステーションを有し、
前記上塗り塗装工程は、互いに並列される２以上の塗装ステーションを有することを特徴とする塗装システム。
【請求項２】
請求項１記載の塗装システムにおいて、前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程に並列される上塗りクリア塗装工程を含むとともに、
前記上塗りクリア塗装工程は、互いに並列される２以上の塗装ステーションを有することを特徴とする塗装システム。
【請求項３】
請求項２記載の塗装システムにおいて、前記中塗り塗装工程、前記上塗り塗装工程及び前記上塗りクリア塗装工程の塗装ライン下流から塗装ライン上流に前記被塗装物を戻すリターンラインを備えることを特徴とする塗装システム。
【請求項４】
請求項２又は３記載の塗装システムにおいて、互いに並列される前記中塗り塗装工程、前記上塗り塗装工程及び前記上塗りクリア塗装工程の塗装ライン下流には、複数のセッティング部及び加熱部が互いに並列されることを特徴とする塗装システム。
【請求項５】
被塗装物の外板及び内板の一部に対して少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程で塗装を施す塗装方法であって、
前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程は、塗装ラインに対して互いに並列して設けられており、
前記中塗り塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に中塗り塗装を行った後、前記被塗装物をリターンラインに沿って前記上塗り塗装工程に戻し、次いで、前記上塗り塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に上塗り塗装を行うことを特徴とする塗装方法。
【請求項６】
請求項５記載の塗装方法において、前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程に並列される上塗りクリア塗装工程を有するとともに、前記上塗りクリア塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に上塗りクリア塗装を行うことを特徴とする塗装方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載の塗装方法において、前記被塗装物は、前記中塗り塗装工程、前記上塗り塗装工程及び前記上塗りクリア塗装工程で所望の塗装が行われる毎に、少なくともセッティング部又は加熱部を順次通過することを特徴とする塗装方法。
【請求項１】
被塗装物の外板及び内板の一部に対して塗装処理を施す少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程を備える塗装システムであって、
前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程は、塗装ラインに対して互いに並列して設けられるとともに、
前記中塗り塗装工程は、互いに並列される２以上の塗装ステーションを有し、
前記上塗り塗装工程は、互いに並列される２以上の塗装ステーションを有することを特徴とする塗装システム。
【請求項２】
請求項１記載の塗装システムにおいて、前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程に並列される上塗りクリア塗装工程を含むとともに、
前記上塗りクリア塗装工程は、互いに並列される２以上の塗装ステーションを有することを特徴とする塗装システム。
【請求項３】
請求項２記載の塗装システムにおいて、前記中塗り塗装工程、前記上塗り塗装工程及び前記上塗りクリア塗装工程の塗装ライン下流から塗装ライン上流に前記被塗装物を戻すリターンラインを備えることを特徴とする塗装システム。
【請求項４】
請求項２又は３記載の塗装システムにおいて、互いに並列される前記中塗り塗装工程、前記上塗り塗装工程及び前記上塗りクリア塗装工程の塗装ライン下流には、複数のセッティング部及び加熱部が互いに並列されることを特徴とする塗装システム。
【請求項５】
被塗装物の外板及び内板の一部に対して少なくとも中塗り塗装工程及び上塗り塗装工程で塗装を施す塗装方法であって、
前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程は、塗装ラインに対して互いに並列して設けられており、
前記中塗り塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に中塗り塗装を行った後、前記被塗装物をリターンラインに沿って前記上塗り塗装工程に戻し、次いで、前記上塗り塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に上塗り塗装を行うことを特徴とする塗装方法。
【請求項６】
請求項５記載の塗装方法において、前記中塗り塗装工程及び前記上塗り塗装工程に並列される上塗りクリア塗装工程を有するとともに、前記上塗りクリア塗装工程の２以上の塗装ステーションの中、１の塗装ステーションを選択して前記被塗装物に上塗りクリア塗装を行うことを特徴とする塗装方法。
【請求項７】
請求項５又は６記載の塗装方法において、前記被塗装物は、前記中塗り塗装工程、前記上塗り塗装工程及び前記上塗りクリア塗装工程で所望の塗装が行われる毎に、少なくともセッティング部又は加熱部を順次通過することを特徴とする塗装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−２８３１５６（Ｐ２００７−２８３１５６Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０９６９８（Ｐ２００６−１０９６９８）
【出願日】平成１８年４月１２日（２００６．４．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１２日（２００６．４．１２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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