JP4041059B2 - 保護層形成材塗布方法及びそのシステム - Google Patents

Description

本発明は、乾燥後に剥離性保護層として作用する液状の保護層形成材を、塗装工程を経た自動車車体の外表面に塗布する保護層形成材塗布方法及びそのシステムに関する。

自動車等の車両は、製造後にユーザに手渡されるまで、屋外ストックヤードで保管されたり、トレーラや船等で搬送されたりすることが通例である。この間、車両が粉塵、金属粉、塩分、油分、酸、直射日光等に曝されることから、長時間の保管及び搬送の間に、車両外表面における複数の塗装層のうち表面層の品質が変化してしまうという懸念がある。

表面層の品質が変化することを回避するため、特許文献１には、車両出荷前の段階において塗装層の表面に剥離性保護層を形成させる方法が提案されている。このような剥離性保護層は、液状ラップ材である保護層形成材（ストリッパブルペイントとも呼ばれる）を塗布して乾燥させることにより形成され、この剥離性保護層が存在することによって塗装層を保護することができる。なお、この剥離性保護層は、通常の保管時には自然に剥離してしまうことがなく、しかも、除去する際には容易に剥離させることができる。

保護層形成材は、通常、複数の作業者がローラに保護層形成材を付着させ、該ローラを自動車車体上で転動させることによって、その自動車車体に塗布されている。しかしながら、この場合、作業者が煩雑な作業を行う必要がある。また、塗布された保護層形成材の膜厚等が作業者によって異なってしまうことがあり、結局、剥離性保護層の品質にバラツキが生じることがある。

そこで、特許文献２には、作業者の負担を軽減させるとともに塗布品質を均一化するべく、自動車車体上に保護層形成材を線状に塗布した後、エアを吹き付けることによって該保護層形成材を拡散させる方法が提案されている。この方法によれば、保護層形成材の塗布工程における作業の多くが自動化されるので、作業者の負担を軽減することができるとともに、タクトタイムを向上させることができるので好適である。

また、車両を生産する工場では、組み立て作業においてボディを傷つけることがないようにスクラッチカバーと呼ばれる樹脂製のカバーを仮付けすることがある。スクラッチカバーは、例えば、ボディの前方横面に仮付けされ、出荷前に外される。スクラッチカバーは車種毎に違う形状のものを用意する必要があり、さらに搬送ラインにおける日々の生産台数に応じて多数用意する必要がある。

特開２００１−８９６９７号公報（段落［００２２］〜［００２７］） 特開平８−１７３８８２号公報（図１）

ところで、特許文献２に開示されている方法では、保護層形成材の拡散具合が必ずしも均一になるとは限らない。また、この方法は、ルーフやボンネット等の縁部（自動車車体の端部）では保護層形成材が飛散してしまうため、そのような部位で実施することが好ましい方法であるとはいい難い。

さらに、近時の自動車車体の形状は、例えば、凹凸部や複雑な曲面が設けられる等、より複雑になりつつある。このような凹凸部や曲面においては、エアノズルによって保護層形成材を拡散させることが困難である。さらにまた、品質が特に重要視されている箇所には保護層形成材を比較的厚く塗布する必要があるが、エアノズルによって保護層形成材を拡散する場合、膜厚を調整することが困難である。

このような理由から、エアノズルで保護層形成材を拡散させた後、数人の作業者がルーフの縁部や凹凸部等の細部にローラで保護層形成材を塗布して仕上げ処理を行う必要がある。すなわち、保護層形成材の塗布の仕上げ処理は、人手を介さざるを得ない。このため、作業者の負担を軽減することが困難となるとともに、作業者の熟練度によって塗布品質にバラツキが発生することを完全に回避することができない。

そこで、例えば、保護層形成材をノズル等から噴射することが想起される。しかしながら、この場合、保護層形成材の拡散幅を大きくして噴射すると、保護層形成材が島状に飛散してしまうという不具合を招く。一方、この飛散を回避するために拡散幅を小さくすると、保護層形成材を自動車車体に効率よく塗布することができないという不具合がある。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、自動車車体の外表面に保護層形成材を塗布及び拡散する工程を自動化し、作業を簡素化するとともに塗布品質を均一化することを可能にする保護層形成材塗布方法及びそのシステムを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、第１ステーションと第２ステーションの双方で、乾燥後に剥離性保護層として機能する液状の保護層形成材を自動車車体に塗布する保護層形成材塗布方法であって、
前記第１ステーション又は前記第２ステーションのいずれか一方において、多関節型ロボットのアーム部に設置されてエアを同伴することなく前記保護層形成材を噴出可能である噴出機構から前記保護層形成材を噴出して自動車車体に塗布し、
前記第１ステーション又は前記第２ステーションの残余の一方において、多関節型ロボットのアーム部に設置されたローラ塗布機構に前記保護層形成材を供給して、前記保護層形成材を吸収して蓄える材質からなるローラの内部側から外部へ前記保護層形成材を導出しながら前記ローラを自動車車体上で回転させることによって、前記噴出機構の作用下に塗布された部位以外の部位に前記保護層形成材を塗布し、
前記ローラ塗布機構に対してメンテナンスを行うとき、該ローラ塗布機構に設けられた水供給ラインを介して水を供給して、前記ローラの内部から前記水を導入し且つ該ローラの外部から前記水を排出させることを特徴とする。

本発明によれば、保護層形成材が、動作が予めティーチングされた噴出機構及びローラ塗布機構によって自動車車体に塗布される。すなわち、保護層形成材を塗布する工程を自動的に実施することができる。これにより、塗布効率を向上させることができるとともに、作業を簡素化することができる。しかも、塗布品質を均質化することもできる。

なお、ローラ塗布機構によって、自動車車体の端部に保護層形成材を塗布することが好ましい。この場合、噴出機構は、自動車の中央部に保護形成剤を塗布する。

噴出機構による塗布では、自動車車体の端部において、保護層形成材が飛散して島状に付着して塗り残しや塗りむらが発生する傾向がある。しかしながら、本発明においては、ローラ塗布機構によって保護層形成材を自動車車体の端部に塗布するようにしている。この方法によれば、自動車車体の端部に保護層形成材が島状に付着することを確実に回避することができる。従って、端部に保護層形成材をむらなく塗布することができ、結局、塗り残しや塗りむらを抑制することができるので、均質な剥離性保護層を形成することができる。

この場合、第１ステーションで噴出機構による保護層形成材の塗布を行う一方、第２ステーションでローラ塗布機構による保護層形成材の塗布を行うことが好ましい。噴出機構から噴出された保護層形成材は、ローラ塗布機構に比して広範囲に塗布される。従って、例えば、噴出機構を介して保護層形成材を自動車車体の広範囲にわたって塗布した後、残余の端部に対して保護層形成材をローラ塗布機構で仕上げ塗布することにより、塗り残しや塗りむらなく保護層形成材を塗布することができる。

なお、保護層形成材の好適な例としては、アクリル系コポリマ剤を挙げることができる。

また、本発明は、第１ステーションと第２ステーションの双方で、乾燥後に剥離性保護層として機能する液状の保護層形成材を自動車車体に塗布する保護層形成材塗布システムであって、
前記第１ステーション又は前記第２ステーションのいずれか一方に配設され、ロボットのアーム部に設置された噴出機構から前記保護層形成材を噴出して自動車車体に塗布する噴出塗布機構と、
前記第１ステーション又は前記第２ステーションの残余の一方に配設され、ロボットのアーム部に設置されたローラに前記保護層形成材を供給しながら前記ローラを自動車車体上で回転させることによって、前記噴出機構の作用下に塗布された部位以外の部位に前記保護層形成材を塗布するローラ塗布機構と、
を有することを特徴とする。

すなわち、本発明においては、保護層形成材を短時間で広範囲にわたって塗布することが可能な噴出機構によって自動車車体の広範囲に保護層形成材が塗布され、一方、保護層形成材を精度よく塗布することが可能なローラ塗布機構によって自動車車体の残余の部位に保護層形成材が塗布される。このため、保護層形成材を効率よく、しかも、むらなく塗布することができる。結局、塗り残しや塗りむらが極めて少なくなるので、均質な剥離性保護層を形成することができる。

この場合、第１ステーションに噴出塗布機構を配設し、且つ第２ステーションにローラ塗布機構が配設されていることが好ましい。換言すれば、噴出機構を介して保護層形成材を自動車車体の広範囲にわたって塗布した後、残余の部位に対して保護層形成材をローラ塗布機構で仕上げ塗布することが好ましい。これにより、塗り残しや塗りむらが生じることを一層抑制することができる。

いずれの場合においても、ローラは、保護層形成材を吸収して蓄える材質からなる。これにより、余剰に塗布された保護層形成材がローラに吸収される。従って、余剰の保護層形成材が自動車車体に残留することを回避することができるので、塗りむらを一層抑制することができる。

また、噴出機構は、エアを同伴することなく保護層形成材を噴出可能であるもの、すなわち、いわゆるエアレスタイプである。このような噴出機構は、エアを同伴して保護層形成材を噴出する一般的な噴出機構に比して、保護層形成材を所定の塗布幅及び量で塗布した際の塗布パターンの再現性が著しく良好となる。換言すれば、所望の塗布パターンを得ることが容易となる。

本発明においては、さらに、噴出機構及びローラに水を供給する水供給ラインを設け、噴出機構及びローラに水を供給することによって該噴出機構及び該ローラを洗浄する。これにより、ラインを切り換えるという簡便な操作によって容易に保護層形成材供給ラインを洗浄することができる。換言すれば、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

本発明によれば、第１ステーション又は第２ステーションで、噴出機構又はローラ塗布機構のいずれかによって、保護層形成材を自動車車体に塗布するようにしている。このため、保護層形成材を塗布する工程を自動化することができ、しかも、塗布効率を向上させるという効果が達成される。また、作業が簡素化されるとともに、塗布品質を均質化することもできる。

さらに、保護層形成材の材料としてアクリル系コポリマ剤を使用することによって、自動車車体を確実に保護することができる。しかも、この膜は、剥離させることが極めて容易である。

以下、本発明に係る保護層形成材の塗布方法につきそれを実施するシステムとの関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

本実施の形態に係る保護層形成材塗布システム（以下、単に塗布システムともいう）の全体概略斜視図を図１に示す。この図１から諒解されるように、塗布システム１０は、自動車の搬送ライン１２に設けられるものであり、塗装工程を経た自動車車体１４に対し、第１ステーション１６及び第２ステーション１８の双方で保護層形成材を塗布するものである。

このうちの第１ステーション１６には、図２に示すように、産業用ロボットである４台の第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄと、第１ステーション１６のシステム制御を行う第１制御部２２と、保護層形成材が収容された第１タンク２４と、該第１タンク２４から第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄに連通する第１塗布材管路２６と、第１水供給源２８から第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄへ水を供給する第１水管路３０とを有する。第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄは、それぞれ、第１制御部２２に接続されたロボットコントローラ３２ａ〜３２ｄによって制御される。

第１ロボット２０ａ及び第３ロボット２０ｃは、搬送ライン１２における自動車車体１４の進行方向左手側に配設され、一方、第２ロボット２０ｂ及び第４ロボット２０ｄは、進行方向右手側に配設されている。また、第１ロボット２０ａ及び第２ロボット２０ｂは進行方向前方、第３ロボット２０ｃ及び第４ロボット２０ｄは進行方向後方に備えられている。これら第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄは、搬送ライン１２と平行方向に延在して設けられた第１スライドレール３４上を変位可能である。

第１塗布材管路２６の途中には第１ポンプ３６が設けられており、この第１ポンプ３６は、第１タンク２４から保護層形成材を吸引して第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄへ供給する。また、第１タンク２４及び第１塗布材管路２６は、図示しないヒータと温度計とによって温度制御されており、保護層形成材を適温に保っている。

保護層形成材の材料は、アクリル系コポリマ剤を主成分とするものであって、好ましくは、ガラス転移温度の異なる２種のアクリル系コポリマ部分を有するものであるとよい。具体的には、例えば、前記の特許文献１で示されている保護層形成材を用いるとよい。また、保護層形成材は、水との混合割合及び温度の変化によって粘度を調整することができ、しかも、乾燥すると自動車車体１４に密着して粉塵、金属粉、塩分、油分、酸、直射日光等から自動車車体１４の塗装部を化学的及び物理的に保護することができる。さらに、自動車車体１４をユーザに納品の際等で除去するときには、容易に剥離させることができる。

第１ロボット２０ａは、図３に示すように、例えば、産業用の多関節型のロボットであり、ベース部３８と、該ベース部３８を基準にして順に、第１アーム４０、第２アーム４２及び第３アーム４４とを有し、該第３アーム４４の先端に後述する噴出機構４６が設けられている。

第１アーム４０は、ベース部３８に対して水平及び垂直に回動可能な軸Ｊ１、Ｊ２によって回動可能である。また、第２アーム４２は、第１アーム４０と軸Ｊ３で回動可能に連結されているとともに、その先端部は軸Ｊ４によって捻れ回転が可能である。さらに、第３アーム４４は、第２アーム４２と軸Ｊ５で回動可能に連結されており、その先端部は軸Ｊ６によって捻れ回転が可能である。

残余の第２〜第４ロボット２０ｂ〜２０ｄは、第１ロボット２０ａと同様に構成されており、従って、同一の構成要件には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。なお、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄは、回転動作以外にも伸縮動作、平行リンク動作等の動作部を有するものであってもよい。

そして、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄの第３アーム４４の先端部には、それぞれ、第１塗布材管路２６によって保護層形成材が供給される噴出機構４６が設けられている。これら噴出機構４６は、上記したような６軸構成の第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄの動作によって、自動車車体１４の近傍における任意の位置に移動可能であり、且つ任意の向きに設定可能である。換言すれば、噴出機構４６は、６自由度の移動が可能である。

この場合、噴出機構４６は、第３アーム４４に最も近接する第１端ガンチップ４８ａと、第３アーム４４から最も離間する第２端ガンチップ４８ｂと、これら第１端ガンチップ４８ａと第２端ガンチップ４８ｂとの間に介在された第１〜第３中間ガンチップ４８ｃ〜４８ｅとを噴出部として有する。そして、隣接するガンチップ同士の間隔は、第１端ガンチップ４８ａから第２端ガンチップ４８ｂに向かうに従って大きく設定されている。

また、第１塗布材管路２６は第１〜第３分岐管５０ａ〜５０ｃに３分割されており、第１分岐管５０ａはさらに２分割されて、第１端ガンチップ４８ａ及び第１中間ガンチップ４８ｃに設けられた通路（図示せず）に連通されている。また、第２分岐管５０ｂは第２中間ガンチップ４８ｄの通路に連通されており、第３分岐管５０ｃは、第１分岐管５０ａと同様に２分割され、第３中間ガンチップ４８ｅ及び第２端ガンチップ４８ｂの通路に連通されている。

各ガンチップ４８ａ〜４８ｅには、保護層形成材又は水を噴出するための供給機構が接続されている。すなわち、例えば、第１端ガンチップ４８ａ及び第１中間ガンチップ４８ｃに保護層形成材を供給するための液圧及び空圧の第１複合回路６０は、図４に示すように、コンプレッサ６２と、該コンプレッサ６２の吐出部に接続されたエアタンク６４と、空気圧の供給・遮断の切り換えを行う手動の空圧投入弁６６と、第１制御部２２から供給される電気信号によって２次側圧力を減少させるレギュレータ６８と、該レギュレータ６８の２次圧によってパイロット操作されて第１分岐管５０ａの圧力を減少させるレギュレータ操作弁７０とを有する。

このことから諒解されるように、噴出機構４６を構成するガンチップ４８ａ〜４８ｅは、エアを同伴することなく保護層形成材を噴出することが可能である。すなわち、各ガンチップ４８ａ〜４８ｅは、いわゆるエアレスタイプノズルである。

また、第１複合回路６０は、レギュレータ操作弁７０の２次側管路及び第１水管路３０が接続されたＭＣＶ（Material Control Valve、供給切換弁）７２と、ＭＣＶ７２の２次側と噴出機構４６との間に設けられたトリガー弁７４ａとを有する。ＭＣＶ７２の内部には、第１塗布材管路２６及び第１水管路３０の連通・遮断の切り換えを行う切換弁７２ａ、７２ｂが設けられており、該切換弁７２ａ、７２ｂの２次側は連通している。なお、図４中の破線は、空気圧管路を示す。

第１複合回路６０は、さらに、空圧投入弁６６から供給される空気圧を切り換えることによって切換弁７２ａ、７２ｂをパイロット形式で操作するＭＣＶ切換電磁弁７６と、トリガー弁７４ａをパイロット操作するトリガー切換電磁弁７８とを有する。ＭＣＶ切換電磁弁７６は第１制御部２２から供給される電気信号によって、切換弁７２ａ、７２ｂのいずれか一方を連通させるとともに他方を遮断し、水と保護層形成材とを切り換えてトリガー弁７４ａに供給する。トリガー切換電磁弁７８は、第１制御部２２から供給される電気信号によってトリガー弁７４ａを連通・遮断に切り換えて噴出機構４６に保護層形成材又は水を供給する。なお、ＭＣＶ７２、トリガー弁７４ａ及びレギュレータ操作弁７０は、空気圧パイロット式に限らず電気ソレノイド等の駆動方式のものでもよい。

第１塗布材管路２６及び第１水管路３０の途中には、それぞれ手動の止め弁８０、８２が設けられている。通常、止め弁８０、８２は連通させておく。第１複合回路６０において空気の排出口にはそれぞれサイレンサ８４が設けられており、排気音を低減させている。コンプレッサ６２、第１ポンプ３６及び第１水供給源２８には、過剰な圧力上昇を防止するリリーフ弁（図示せず）が設けられている。

以上の構成は、第２分岐管５０ｂ及び第３分岐管５０ｃにおいても同様であり、従って、トリガー弁７４ｂ、７４ｃ以外の機器の図示及び詳細な説明を省略する。

なお、第１複合回路６０におけるコンプレッサ６２、エアタンク６４、第１水供給源２８及び第１ポンプ３６は、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄが共有しており、それ以外の機器は、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄの各々が具備している。

一方、第２ステーション１８は、図５に示すように、噴出機構４６に代替して後述するローラ塗布機構９０が設けられていることを除き、第１ステーション１６と同様に構成されている。このため、第２ステーション１８において、第１ステーション１６を構成する機器・機構と同一の機器・機構には同一の名称を付し、場合によっては詳細な説明を省略する。

すなわち、第２ステーション１８には、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄと同様に構成された第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈと、第２ステーション１８のシステム制御を行う第２制御部９２と、保護層形成材が収容された第２タンク９４と、該第２タンク９４から第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈの各々に連通する第２塗布材管路９６と、第２水供給源９８から第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈへ水を供給する第２水管路１００とが配設されている。第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈはそれぞれ第２制御部９２に接続されたロボットコントローラ３２ｅ〜３２ｈによって制御される。勿論、第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈは、搬送ライン１２と平行な第２スライドレール１０２上を変位可能である。

図６に示すように、第５ロボット２０ｅにおける第３アーム４４の先端には、ローラ塗布機構９０が設けられている。このローラ塗布機構９０は、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄと同様に動作する第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈの作用下に、噴出機構４６と同様に６自由度の移動が可能である。すなわち、ローラ塗布機構９０は、自動車車体１４の近傍における任意の位置に移動することが可能であり、且つ任意の向きに設定することも可能である。

ローラ塗布機構９０は、第３アーム４４の先端部に取り付けられており、幅Ｗの円筒形状で保護層形成材を吸収して蓄えることのできる素材からなるローラ１０４を有する。該ローラ１０４は、保持部１０６に回転自在に取り付けられており、保持部１０６の一端には前記第２塗布材管路９６が接続されている。

該ローラ塗布機構９０には、前記第２塗布材管路９６に介装されたポンプ１０８が第２タンク９４から吸い上げた保護層形成材が供給される。すなわち、ローラ１０４の軸心部には、第２塗布材管路９６から保護層形成材が供給され、ローラ１０４の表面に滲出する。ローラ１０４の素材としては、スポンジ及び植毛体等が好適である。また、ローラ１０４は保持部１０６から着脱自在であり、交換、洗浄及びメンテナンスを行うことができる。

勿論、以上の構成は、第６〜第８ロボット２０ｆ〜２０ｈにおいても同様である。

このローラ１０４に保護層形成材を供給するための液圧及び空圧の第２複合回路は、図４に示される第１複合回路６０と同様に構成されている。従って、その図示及び詳細な説明を省略する。

次に、このように構成される保護層形成材塗布システム１０を用いて、自動車車体１４に保護層形成材を塗布する方法について説明する。

本実施の形態においては、保護膜形成材を、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄによって自動車の中央部に塗布するとともに、第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈによって自動車の端部に塗布する。そこで、先ず、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄ、第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈに対して動作の教示を行う。

すなわち、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄには、自動車車体１４のボンネット部、前ルーフ部、ルーフ右後部及びルーフ左後部をそれぞれ分担させて、各担当部上で噴出機構４６が所定の軌跡で変位するように教示し、教示したティーチングデータは、第１制御部２２の所定の記録部に記録し、保持しておく。同様に、第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈには、自動車車体１４のボンネット部端部、前ルーフ部端部、ルーフ右後部端部及びルーフ左後部端部をそれぞれ分担させて、各担当部上でローラ塗布機構９０が所定の軌跡で変位するように教示し、教示したティーチングデータは、第２制御部９２の所定の記録部に記録し、保持しておく。

第１〜第８ロボット２０ａ〜２０ｈの動作の教示は、例えば、該第１〜第８ロボット２０ａ〜２０ｈを実際に動作させ、この際に自動車車体１４の所定の部位に沿ってガンチップ４８ａ〜４８ｅが所定間隔で離間するように、また、自動車車体１４の所定の部位にローラ１０４が接触するように、操作者が目視で確認しながら行えばよい。又は、ソリッドモデル等による三次元ＣＡＤ上で教示を行う、いわゆるオフラインティーチングの手法によって動作教示を行うようにしてもよい。いずれの場合においても、保護層形成材を塗布する処理が、搬送ライン１２において１台の自動車車体１４毎に設定されているタクトタイム内で終了するように教示を行う。

ここで、搬送ライン１２は複数の車種に対応していたり、同車種であっても、例えば、サンルーフ孔１４ａ（図１参照）、膨出部（バルジとも呼ばれる）又はリアスポイラの有無等、細部形状が異なる場合がある。そこで、車種や細部形状が相違することに対応するべく、個々の車種及び細部形状に応じて第１〜第８ロボット２０ａ〜２０ｈの動作を教示させておくとよい。第１制御部２２及び第２制御部９２は、搬送ライン１２から車種及び細部形状を示す信号を受信し、この信号に基づいて教示データを選択して第１〜第８ロボット２０ａ〜２０ｈを動作させる。

噴出機構４６又はローラ塗布機構９０は、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄ又は第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈの機構によって６自由度の動作が可能であることから、複雑な形状の自動車車体１４にも対応できる。

その一方で、第１タンク２４（図２参照）、第１塗布材管路２６、第２タンク９４（図５参照）及び第２塗布材管路９６をヒータによって予め適温に温度調整しておく。そして、コンプレッサ６２、第１水供給源２８、第２水供給源９８及びポンプ１０８を動作させるとともに、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄを自動車車体１４と干渉することのない位置で待機させ、空圧投入弁６６を連通させる。

また、保護層形成材の粘度は、自動車車体１４の湾曲部や屈曲部に塗布された場合であっても流れ落ちることのないように調整される。このように粘度を大きく設定することによって、自動車車体１４の垂直面にも塗布することができる。これにより、垂直面の塗装部を保護することができるとともに、組み立て作業において自動車車体１４に傷が発生することを回避することができる。従って、この部分にスクラッチカバーを取り付ける必要は特にない。

次いで、塗装の終了した自動車車体１４を搬送ライン１２によって搬入し、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄの近傍で停止させる。ここで、自動車車体１４は、塗装工程を経たものであればよく、部品等が取り付けられていない未完成車であってもよい。

第１制御部２２は、自動車車体１４が搬入されたことを搬送ライン１２から供給される信号又はセンサ（図示せず）によって認識し、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄを教示データに基づいて動作させる。これにより、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄの各噴出機構４６が、自動車車体１４の所定の部位に配設される。なお、自動車車体１４と噴出機構４６との好ましい距離は、およそ２０ｍｍ〜７０ｍｍである。

第１制御部２２は、レギュレータ６８（図４参照）を介してレギュレータ操作弁７０を制御することによって、第１分岐管５０ａ、第２分岐管５０ｂ及び第３分岐管５０ｃに流通する保護層形成材の噴出時の圧力が、例えば、０．０５ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．５ＭＰａとなるように設定する。

その一方で、第１制御部２２は、ＭＣＶ切換電磁弁７６を介してＭＣＶ７２を制御し、第１塗布材管路２６を連通させるとともに第１水管路３０を遮断する。さらに、第１制御部２２は、トリガー切換電磁弁７８を操作することによってトリガー弁７４ａ〜７４ｃを連通させる。

第１制御部２２による上記したような制御作用下に、適温に保たれた保護層形成材が第１端ガンチップ４８ａ、第１〜第３中間ガンチップ４８ｃ〜４８ｅ、及び第２端ガンチップ４８ｂから、自動車車体１４に指向して噴射される。換言すれば、自動車車体１４への保護層形成材の塗布が開始される。この際、上記したように、第１分岐管５０ａに接続された第１端ガンチップ４８ａ及び第１中間ガンチップ４８ｃからは０．０５ＭＰａ、第２中間ガンチップ４８ｄからは０．２ＭＰａ、第３中間ガンチップ４８ｅ及び第２端ガンチップ４８ｂからは０．５ＭＰａの噴出圧力で保護層形成材が噴出される。

噴出圧力をこのように相違させることにより、保護層形成材の拡散幅が、自動車車体１４の端部側で小さく、且つ中央側で大きく設定される。これにより、自動車車体１４の端部側において、保護層形成材の塗布範囲が狭くなるので、保護層形成材が飛散して島状に付着することが著しく抑制される。

また、例えば、第２端ガンチップ４８ｂから噴出された保護層形成材が、第３中間ガンチップ４８ｅによって保護層形成材が塗布される領域に飛散して自動車車体１４に島状に付着した場合であっても、この領域には、第３中間ガンチップ４８ｅから噴出された保護層形成材が塗布される。このため、最終的には、均質な剥離性保護層が形成される。

このように、本実施の形態によれば、自動車車体１４の端部側で保護層形成材が飛散することを抑制する一方、中央部側では、飛散が生じたとしても、別の保護層形成材が塗布されるので、塗布むら等を解消することができる。

しかも、ガンチップ４８ａ〜４８ｅを介して保護層形成材を噴出することにより、保護層形成材を広範囲にわたって短時間で塗布することができる。

以上の塗布が遂行される際、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄは、第１スライドレール３４上を所定の速度で変位される。そして、保護層形成材の塗布が終了した後、自動車車体１４は、搬送ライン１２に沿って次工程へと搬送される。この際、第１〜第４ロボット２０ａ〜２０ｄは、自動車車体１４と干渉することのない位置に待避して、次の自動車車体１４が搬入されるまで待機する。このとき、第２制御部９２は、トリガー弁７４ａ〜７４ｃを遮断させることによって保護層形成材の供給を停止させる。

このようにして、第１ステーション１６で中央部に保護層形成材が塗布された自動車車体１４に対し、次いで、第２ステーション１８で端部に保護層形成材が塗布される。

この際、第２制御部９２は、上記第１制御部２２と同様の制御を行う。すなわち、第２複合回路のレギュレータを介してレギュレータ操作弁を制御し、第２塗布材管路９６を適当な圧力に制御する。

また、第２制御部９２は、ＭＣＶ切換電磁弁を介してＭＣＶを制御し、これにより第２塗布材管路９６を連通させるとともに第２水管路１００を遮断し、さらに、トリガー切換電磁弁を操作することによってトリガー弁を連通させる。このような第２制御部９２の作用によって、保護層形成材は適当な圧力及び適温に保たれながらローラ塗布機構９０のローラ１０４に供給され、その結果、該ローラ１０４の表面に適量が滲出する。

このようにして、自動車車体１４の端部に保護層形成材を塗布することができる。また、レギュレータによる圧力制御と、第５〜第８ロボット２０ｅ〜２０ｈの動作速度とによって自動車車体１４に塗布する保護層形成材の厚みを調整することができる。

このように、本実施の形態においては、自動車車体１４の中央部に対する保護層形成材の塗布を、塗布効率に優れる噴出機構４６によって行い、次に、比較的高い塗布精度が希求される端部への塗布をローラ塗布機構９０によって行うようにしている。このため、塗り残しや塗りむら等を確実に回避することができる。

従って、作業者が手作業で仕上げ塗布を行う必要もない。すなわち、本実施の形態によれば、保護層形成材を塗布する工程を自動化し、塗布品質を均一化することができる。また、自動化によって作業者が保護層形成材を塗布する工程がなくなることから、工程数を減少させて生産効率を向上させることができる。さらに、作業者用の空調設備を省略することができる。従って、空調に要する電力の低減により省エネルギ化を図ることができ、耐環境性を向上させることができるとともに工場の操業コストが低減化される。

なお、自動車車体１４の形状の複雑な部分又は細かい部位であって、第１〜第８ロボット２０ａ〜２０ｈで自動的に処理することができない部位については、作業者が仕上げ塗りを行うようにしてもよい。この場合、保護層形成材の塗り残し箇所が少なくなることから作業者の負担もまた大きく減少する。

塗布された保護層形成材は、自然乾燥又は送風しながらの乾燥によって可剥離性保護層を形成し、自動車車体１４の塗装部を保護する。

保護層形成材により形成される剥離性保護層は、自動車車体１４の出荷後において塗装部を保護することができる一方、工場内においても塗装部を保護することができスクラッチカバーの代用となる。従って、車種毎に違う形状の多数のスクラッチカバーを省略することができる。

終業時又は噴出機構４６をメンテナンスする際は、第１複合回路５０のＭＣＶ切換電磁弁７６を介してＭＣＶ７２を操作することにより、切換弁７２ａを遮断するとともに切換弁７２ｂを連通させる。これに伴って第１水管路３０から水が供給され、ＭＣＶ７２、トリガー弁７４ａ〜７４ｃ及び各ガンチップ４８ａ〜４８ｅを洗浄することができる。

また、ローラ塗布機構９０をメンテナンスする際は、第２複合回路を上記と同様に操作すればよい。これにより第２水管路１００から水が供給され、ＭＣＶ、トリガー弁及び各ローラ１０４を洗浄することができる。

なお、上記した実施の形態においては、保護層形成材を、第１ステーション１６で噴出機構４６を介して塗布するとともに、第２ステーション１８でローラ塗布機構９０を介して塗布するようにしているが、第１ステーション１６でローラ塗布機構９０を介して塗布するとともに、第２ステーション１８で噴出機構４６を介して塗布するようにしてもよい。

また、ガンチップ同士の間隔を同等に設定してもよいし、保護層形成材の噴出圧力を同等に設定してもよい。

自動車車体１４のバンパには着色されていて塗装が不要のものがあるが、保護層形成材はこのようなバンパ等の塗装部以外の箇所に塗布してもよい。

本発明に係る保護層形成材塗布方法及びそのシステムは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。

本実施の形態に係る保護層形成材塗布システムの全体概略斜視図である。 図１の保護層形成材塗布システムを構成する第１ステーションの要部概略斜視図である。 図２の第１ステーションに配設されたロボットの斜視図である。 液圧及び空圧の複合回路を示す回路図である。 図１の保護層形成材塗布システムを構成する第２ステーションの要部概略斜視図である。 図５の第２ステーションに配設されたロボットの斜視図である。

符号の説明

１０…塗布システム １２…搬送ライン
１４…自動車車体 １６、１８…ステーション
２０ａ〜２０ｈ…ロボット ２２、９２…制御部
２４、９４…タンク ２６、９６…塗布材管路
２８、９８…水供給源 ３０、１００…水管路
３２ａ〜３２ｈ…ロボットコントローラ ３４、１０２…スライドレール
３６、１０８…ポンプ ４６…噴出機構
４８ａ〜４８ｅ…ガンチップ ５０ａ〜５０ｃ…分岐管
６０…第１複合回路 ６２…コンプレッサ
９０…ローラ塗布機構 １０４…ローラ

Claims (6)

1. 第１ステーションと第２ステーションの双方で、乾燥後に剥離性保護層として機能する液状の保護層形成材を自動車車体に塗布する保護層形成材塗布方法であって、
   前記第１ステーション又は前記第２ステーションのいずれか一方において、多関節型ロボットのアーム部に設置されてエアを同伴することなく前記保護層形成材を噴出可能である噴出機構から前記保護層形成材を噴出して自動車車体に塗布し、
   前記第１ステーション又は前記第２ステーションの残余の一方において、多関節型ロボットのアーム部に設置されたローラ塗布機構に前記保護層形成材を供給して、前記保護層形成材を吸収して蓄える材質からなるローラの内部側から外部へ前記保護層形成材を導出しながら前記ローラを自動車車体上で回転させることによって、前記噴出機構の作用下に塗布された部位以外の部位に前記保護層形成材を塗布し、
   前記ローラ塗布機構に対してメンテナンスを行うとき、該ローラ塗布機構に設けられた水供給ラインを介して水を供給して、前記ローラの内部から前記水を導入し且つ該ローラの外部から前記水を排出させることを特徴とする保護層形成材塗布方法。
2. 請求項１記載の塗布方法において、前記ローラ塗布機構によって、自動車車体の端部に前記保護層形成材を塗布することを特徴とする保護層形成材塗布方法。
3. 請求項２記載の塗布方法において、前記第１ステーションで前記噴出機構による前記保護層形成材の塗布を行う一方、前記第２ステーションで前記ローラ塗布機構による前記保護層形成材の塗布を行うことを特徴とする保護層形成材塗布方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗布方法において、前記保護層形成材としてアクリル系コポリマ剤を使用することを特徴とする保護層形成材塗布方法。
5. 第１ステーションと第２ステーションの双方で、乾燥後に剥離性保護層として機能する液状の保護層形成材を自動車車体に塗布する保護層形成材塗布システムであって、
   前記第１ステーション又は前記第２ステーションのいずれか一方に配設され、多関節型ロボットのアーム部に設置されてエアを同伴することなく前記保護層形成材を噴出可能である噴出機構から前記保護層形成材を噴出して自動車車体に塗布する噴出塗布機構と、
   前記第１ステーション又は前記第２ステーションの残余の一方に配設され、多関節型ロボットのアーム部に設置されて前記保護層形成材を吸収して蓄える材質からなるローラの内部に供給された前記保護層形成材を前記ローラの外部から導出しながら該ローラを自動車車体上で回転させることによって、前記噴出機構の作用下に塗布された部位以外の部位に前記保護層形成材を塗布するローラ塗布機構と、
   前記噴出機構及び前記ローラ塗布機構に水を供給する水供給ラインと、
   を有し、
   前記ローラ塗布機構に対してメンテナンスを行うとき、該ローラ塗布機構に設けられた前記水供給ラインを介して水を供給して、前記ローラの内部から前記水を導入し且つ該ローラの外部から前記水を排出させることを特徴とする保護層形成材塗布システム。
6. 請求項５記載のシステムにおいて、前記第１ステーションに前記噴出塗布機構が配設され、且つ前記第２ステーションに前記ローラ塗布機構が配設されていることを特徴とする保護層形成材塗布システム。

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