JP2008224472A - 塗装ライン用浮力測定装置及びそれを用いた浮力測定実験設備 - Google Patents

Abstract

【課題】浮力の測定精度が高く、測定結果を浮き止め金具やハンガーの設計に活かすことができる浮力測定装置を提供する。
【解決手段】搬送装置のキャリアに吊下げられたハンガーの被搬送物支持部１４に載置された被搬送物Ｗに、被搬送物Ｗと一体となって浮き上がり方向に移動する連結ロッド２を、被搬送物支持部１４が水平の状態で垂下するように取り付け、連結ロッド２の下端を被搬送物支持部１４に固定されたロードセル３に連結固定した。連結ロッド２が被搬送物Ｗとともに浮き上がると、その引張力がロードセル３に直接作用してロードセル３により荷重が検出させるため、処理液に浸漬された被搬送物Ｗが受ける浮力の測定精度を高めることができる。したがって、測定結果を浮き止め金具やハンガーの設計に活かすことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、被搬送物（被処理物）を搬送しながら処理槽内の処理液に浸漬して塗装を行う塗装ラインにおいて、処理液に浸漬された被搬送物が受ける浮力を測定する浮力測定装置及びそれを用いた浮力測定実験設備に関するものである。

通常搬送ラインの下側にある処理液を貯留した処理槽内への被搬送物の下降及び処理槽から通常搬送ラインへの被搬送物の上昇を行い、被搬送物を搬送しながら塗装する塗装ライン（例えば、自動車車体の電着塗装を行う塗装ライン）において、走行レール上を転動するローラを有するキャリア、該キャリアに吊下げられて下方に被搬送物支持部を横設してなるハンガーを備え、キャリアの駆動をパワーチェーン式駆動装置又はフリクションローラ式駆動装置等により行うオーバーヘッドコンベアを使用し、処理槽の上側における走行レールに（パワーチェーン式駆動装置を使用するものにあってはパワーレールにも）、下降傾斜部、水平部及び上昇傾斜部を設けるものが一般的に使用される（例えば、特許文献１参照。）。
このような塗装ラインに使用されるオーバーヘッドコンベア等の設備を工場へ納入する前に、処理液を貯留した処理槽内への被搬送物の下降、入液姿勢への姿勢変更、浸漬姿勢への姿勢変更、出液姿勢への姿勢変更等を実際に行って被搬送物及びキャリアの状態を確認する試験を行う必要がある。そして、このような確認試験は、処理槽の上流側から下流側まで工場への納入予定品と同一経路に製作した走行レール（パワーチェーン式駆動装置を使用するものにあってはパワーレールも）及び工場への納入予定品と同様に製作したキャリア等を使用して行われ、不都合が見つかった場合には、所要の改造等を行った後、さらに確認試験が行われる。
また、上記確認試験の際に、処理槽に入出水する被搬送物が受ける浮力を測定するための浮力測定装置が使用され、該浮力測定装置は、被搬送物に一端を連結固定したワイヤーを滑車に掛けてハンガーの上部まで引き回し、被搬送物支持部から被搬送物が浮くと引っ張られるようにしたワイヤーの他端を荷重計に連結固定している。

特開平５−１９３７１５号公報（図１−３）

従来の浮力測定装置は、隣接するリンク間の角度が変わらない固定リンク式のハンガーを使用する場合及び隣接するリンク間の角度が変わる平行リンク式等のハンガーを使用する場合のいずれにおいても、ワイヤーを滑車に掛けて引き回す構成であるため、摩擦やワイヤーの伸び等により被搬送物が受ける浮力の測定精度が低くなる。その上、隣接するリンク間の角度が変わる平行リンク式等のハンガーを使用する場合においては、入液姿勢への姿勢変更時や出液姿勢への姿勢変更時等に被搬送物支持部が傾斜し、前記ワイヤーに掛かる張力が変動するため、被搬送物が受ける浮力の測定精度が特に低くなる。
したがって、従来の浮力測定装置では、浮力の測定結果を浮き止め金具やハンガーの設計に活かすことができないため、浮き止め金具やハンガーの製作にかかる時間及びコストが増大するという問題がある。
また、浮力測定等のための実験設備において、前記のとおり走行レール（パワーチェーン式駆動装置を使用するものにあってはパワーレールも）及びキャリア等を製作する必要があるとともに、改造や傾斜角度を変えたレールの再製作等が必要となることから、実験の準備に時間及びコストがかかるという問題がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、浮力の測定精度が高く、測定結果を浮き止め金具やハンガーの設計に活かすことができる浮力測定装置を提供するとともに、浮力測定の実験準備にかかる時間及びコストを低減することができる浮力測定実験設備を提供する点にある。

本発明に係る塗装ライン用浮力測定装置は、被搬送物を搬送しながら処理槽内に貯留された処理液に浸漬して塗装を行う塗装ラインにおいて、前記処理液中の被搬送物が受ける浮力を測定する浮力測定装置であって、搬送装置のキャリアに吊下げられたハンガーの被搬送物支持部に載置された被搬送物に、該被搬送物と一体となって浮き上がり方向に移動する連結ロッドを、前記被搬送物支持部が水平の状態で垂下するように取り付け、該連結ロッドの下端を前記被搬送物支持部に固定されたロードセルに連結固定してなるものである。

ここで、前記被搬送物支持部により搬送方向に直交する水平軸まわりに揺動可能に基端部が支持された、略前後方向に延びる揺動アームの遊端部に、被搬送物の位置決め穴に嵌挿して該被搬送物を位置決めする位置決めピンを取り付け、前記ロードセルを用いた浮力測定時に前記位置決めピンと前記位置決め穴とが擦れた際に、該位置決めピンを前記被搬送物の浮き上がりに追従させてなると好ましい。

また、本発明に係る浮力測定実験設備は、前記浮力測定装置が取り付けられた被搬送物支持部を支持するハンガーの前支持杆及び後支持杆の上端部を独立して昇降させる機構を備えることにより、キャリアをガイドする走行レールを傾斜させずに前記被搬送物支持部を傾斜させることができる搬送装置を用い、オーバーヘッドコンベアの搬送経路を模擬して前記被搬送物支持部に載置された被搬送物を搬送しながら、該被搬送物が処理槽内に貯留された処理液中において受ける浮力を測定するものである。

本発明に係る塗装ライン用浮力測定装置によれば、被搬送物を搬送しながら処理槽内に貯留された処理液に浸漬して塗装を行う塗装ラインにおいて、前記処理液中の被搬送物が受ける浮力を測定する浮力測定装置であって、搬送装置のキャリアに吊下げられたハンガーの被搬送物支持部に載置された被搬送物に、該被搬送物と一体となって浮き上がり方向に移動する連結ロッドを、前記被搬送物支持部が水平の状態で垂下するように取り付け、該連結ロッドの下端を前記被搬送物支持部に固定されたロードセルに連結固定してなるので、連結ロッドが被搬送物とともに浮き上がると、その引張力がロードセルに直接作用し、その荷重が該ロードセルにより検出されるため、処理液に浸漬された被搬送物が受ける浮力の測定精度を高めることができる。したがって、測定結果を浮き止め金具やハンガーの設計に活かすことができる。

また、前記被搬送物支持部により搬送方向に直交する水平軸まわりに揺動可能に基端部が支持された、略前後方向に延びる揺動アームの遊端部に、被搬送物の位置決め穴に嵌挿して該被搬送物を位置決めする位置決めピンを取り付け、前記ロードセルを用いた浮力測定時に前記位置決めピンと前記位置決め穴とが擦れた際に、該位置決めピンを前記被搬送物の浮き上がりに追従させてなると、前記効果に加え、被搬送物支持部の位置決めピンと該位置決めピンが嵌挿される被搬送物の位置決め穴とが擦れて位置決めピンが被搬送物の浮き上がりを妨げることがないため、被搬送物が受ける浮力の測定精度をさらに高めることができる。

本発明に係る浮力測定実験設備によれば、前記浮力測定装置が取り付けられた被搬送物支持部を支持するハンガーの前支持杆及び後支持杆の上端部を独立して昇降させる機構を備えることにより、キャリアをガイドする走行レールを傾斜させずに前記被搬送物支持部を傾斜させることができる搬送装置を用い、オーバーヘッドコンベアの搬送経路を模擬して前記被搬送物支持部に載置された被搬送物を搬送しながら、該被搬送物が処理槽内に貯留された処理液中において受ける浮力を測定するので、前記効果に加え、オーバーヘッドコンベアにより被搬送物を搬送しながら浮力測定実験を行う場合のように、走行レール等の製作や改造を行う機械的な経路変更を行うことなく、制御プログラムにより経路を容易に変更してオーバーヘッドコンベアの搬送経路を模擬した浮力測定を行うことができる。したがって、浮力測定の実験準備にかかる時間及びコストを大幅に低減することができる。

次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、被搬送物を搬送する水平方向を前（図中矢印Ａ参照。）とし、左右は前方に向かっていうものとする。また、左方から見た図を正面図とする。
図１〜図４は、本発明の実施の形態に係る塗装ライン用浮力測定装置の説明図であり、図１は正面図、図２は平面図、図３は前方から見た要部拡大図、図４は図３の矢視Ｘ−Ｘ部分断面図である。また、図５は本発明の実施の形態に係る浮力測定実験設備に用いる搬送装置の斜視図、図６はオーバーヘッドコンベアの搬送経路を模擬して行う浮力測定の説明図である。

図１及び図２に示すように、浮力測定装置１，…は、搬送装置１１により被搬送物（被処理物）Ｗを搬送しながら図示しない処理槽内に貯留された処理液に浸漬された被搬送物Ｗが受ける浮力を測定するものであり、搬送装置１１のキャリア１２には前方から見て略Ｌ字状のハンガー１３が吊下げられ、前後の支持杆１３Ａ，１３Ｂの水平部分により支持された被搬送物支持部１４の、例えば前横架部材１４Ａの左右２箇所及び後横架部材１４Ｂの中央1箇所に取り付けられる。なお、浮力測定装置１，…を使用して被搬送物Ｗを搬送しながら前記浮力を測定する際に用いられる搬送装置は、詳細は後述する搬送装置１１の構成に限定されるものではない。また、浮力測定装置１，…の取付箇所は、前横架部材１４Ａの左右２箇所及び後横架部材１４Ｂの中央1箇所に限定されるものではなく、中央に取り付けずに左右１箇所のみとする等、適宜箇所に取り付けることができる。

次に、浮力測定装置１の詳細について、前横架部材１４Ａに取り付けられる浮力測定装置１について説明する。なお、後横架部材１４Ｂに取り付けられる浮力測定装置１も同様の構成である。
図３及び図４に示すように、被搬送物支持部１４が水平の状態で、測定方向を上下方向としたロードセル３（例えば引張及び圧縮両用型の機器組み込み用小型ロードセル）を被搬送物支持部１４の前横架部材１４Ａの上側に位置させた状態で、前横架部材１４Ａの下面に座板６Ａをあてがい、下方からボルト６Ｂ，…を座板６Ａの通孔を挿通してロードセル３（あるいはロードセル３に連結された連結部材）の雌ねじ部３Ａ，…に螺合することにより、ロードセル３は前横架部材１４Ａ（被搬送物支持部１４）と強固に連結されて一体化される。
ロードセル３の上側には連結片５が固定されており、該連結片５には左右方向の支軸５Ａを介して上下方向に延びる連結ロッド２が連結され、連結ロッド２の上側部分を被搬送物Ｗの例えば底板に形成した通孔に挿通した状態で、該連結ロッド２の上側から座板４Ａをあてがい、その上側からナット４Ｂを雄ねじ部２Ａに螺合して固定する。このようにして、被搬送物支持部１４が水平の状態で連結ロッド２は垂下しており、その下端に、被搬送物支持部１４に固定されたロードセル３が連結固定される。
また、被搬送物Ｗを前傾させて処理槽内に貯留された処理液に浸漬する際に被搬送物Ｗの前側が被搬送物支持部１４に対して浮き上がろうとするが、連結ロッド２の下端が連結片５及びロードセル３に対して左右方向の支軸５Ａまわりに揺動可能であるため、ロードセル３には、モーメントが作用せずに、連結ロッド２を介して引張力のみが作用する。
そして、ロードセル３のケーブル３Ｂが、図１に示すキャリア１２に取り付けられた、例えば増幅器とＡ／Ｄ変換器からなるシグナルコンディショナーに接続されて処理され、例えばプログラマブルコントローラにより、浮力の測定結果が表示器Ｄに表示される。

以上のような構成により、被搬送物Ｗに浮力が作用して浮き上がると、連結ロッド２も被搬送物Ｗと一体となって浮き上がり方向に移動し、その引張力がロードセル３に直接作用する。
よって、被搬送物Ｗに一端を連結固定したワイヤーを滑車に掛けてハンガー１３の上部まで引き回し、被搬送物支持部１４から被搬送物Ｗが浮くと引っ張られるようにしたワイヤーの他端を荷重計に連結固定してなる従来の浮力測定装置と比較して、ロードセル３に直接作用する連結ロッド２の引張力を測定するため、処理液に浸漬された被搬送物Ｗが受ける浮力の測定精度を高めることができ、その測定結果を浮き止め金具やハンガーの設計に活かすことができる。
また、被搬送物Ｗの姿勢等により変化する浮力の測定結果は、前記のとおりリアルタイムに図１に示す表示器Ｄに例えばデジタル表示されるため、該表示を目視することにより、あるいは測定結果データをプロッタによりプロットすることやパソコンに取り込んで表示すること等により、迅速に設計者にフィードバックされ、改良設計等に活用される。

被搬送物Ｗの底板に形成された位置決め穴に被搬送物支持台１４に取り付けられた位置決めピン７，…が嵌挿されて該被搬送物Ｗは被搬送物支持台１４に位置決めされるが、処理液を貯留した処理槽内への被搬送物Ｗの下降、入液姿勢への姿勢変更、浸漬姿勢への姿勢変更、出液姿勢への姿勢変更等の際に、位置決めピン７，…と位置決め穴とが強く擦れて被搬送物Ｗの浮き上がりが妨げられ、その結果として浮力の測定精度が低下する場合がある。
図３及び図４は、このような浮力の測定精度の低下を抑制するための構成も示しており、ブラケット８を介して被搬送物支持部１４により搬送方向に直交する水平軸９まわりに揺動可能に基端部が支持された、略前後方向に延びる揺動アーム１０の遊端部に、取付板１０Ａにより位置決めピン７を取り付けている。
したがって、ロードセル３を用いた浮力測定時に、位置決めピン７と位置決め穴とが擦れた際に、被搬送物Ｗの浮き上がり（例えば図１中の二点鎖線参照。）に位置決めピン７が追従して同方向へ移動し（図４中の二点鎖線参照。）、位置決めピン７が被搬送物Ｗの浮き上がりを妨げることがないため、被搬送物Ｗが受ける浮力の測定精度をさらに高めることができる。

次に、本発明の実施の形態に係る浮力測定実験設備について説明する。図５に示すように、本発明の実施の形態に係る浮力測定実験設備に使用する搬送装置１１は、前後方向に延びる基台１５の前後において上方に延びる垂直支柱１６，１７、垂直支柱１６，１７の上端を連結する連結部材１８等からなる正面視略矩形状の、前後の走行駆動装置２１，２１により駆動される駆動輪２１Ａ，２１Ａが走行レール２３上を走行することにより、走行レール２３及びその上側に平行に架設された案内レール２４に沿って走行するキャリア１２、キャリア１２に支持された前方から見て略Ｌ字状の前後の支持杆１３Ａ，１３Ｂからなるハンガー１３、ハンガー１３に取り付けられた被搬送物支持部１４等からなる。

走行駆動装置２１，２１は、例えば駆動輪２１Ａ，２１Ａの支軸にギヤドモータを連結した構成であるが、駆動輪を前後一方として他方を従動輪としてもよい。このような走行駆動装置２１により、搬送装置１１はキャリア１２が走行レール２３上を走行する自走式であるが、走行レール２３の近傍に沿って敷設したチェーン又はロープ等にキャリア１２を連結し、該チェーン又はロープ等をキャリア１２の外側の駆動装置で牽引して走行フレーム２を移動させる構成としてもよい。ただし、浮力測定実験設備としては、チェーン等の敷設が不要な自走式の方が、搬送装置１１自体に駆動系及び制御系を搭載してオールインワン化及びスタンドアロン化を図ることや実験設備まわりの簡素化を図ることができることから、より好ましい実施態様である。

また、前後の垂直支柱１６，１７により図示しないローラ等を介して昇降部材１９，２０が昇降可能に支持されており、該昇降部材１９，２０の上下にチェーン２２Ａ，２２Ａの両端が掛止され、該チェーン２２Ａ，２２Ａはそれぞれ垂直支柱１６，１７の上下に配設されたスプロケット２２Ｂ，２２Ｂに架設される。したがって、例えばギヤドモータである昇降駆動装置２２，２２の出力軸を下側のスプロケット２２Ｂ，２２Ｂに連結してこれらを駆動することにより、前後の昇降部材１９，２０が上下に長い垂直支柱１６，１７に沿って昇降し、その昇降ストロークが大きいため、昇降部材１９，２０により上端部を支持された支持杆１３Ａ，１３Ｂの昇降ストロークも大きい。
このように、ハンガー１３の前支持杆１３Ａ及び後支持杆１３Ｂの上端部が、昇降駆動装置２２，２２により垂直支柱１６，１７に沿って独立して上下方向に移動する機構を備えており、その昇降ストロークが大きいため、このような搬送装置１１により、オーバーヘッドコンベアの様々な搬送経路を模擬して被搬送物Ｗを搬送することができる。

したがって、図６に示すように、処理液Ｃを貯留した処理槽Ｂの上流側から下流側までの区間においても走行レール２３及び案内レール２４を傾斜させることなく、処理槽Ｂ内への被搬送物Ｗの下降、入液姿勢への姿勢変更、浸漬姿勢への姿勢変更、出液姿勢への姿勢変更等を行いながら、前記浮力測定装置１，…により浮力測定を行うことができる。
よって、オーバーヘッドコンベア、例えばオーバーヘッド式パワーアンドフリートロリコンベアにより被搬送物Ｗを搬送しながら浮力測定実験を行う場合のようにパワーレール及びフリーレール等の製作や改造を行うことなく、経路変更を制御プログラムにより容易に変更してオーバーヘッドコンベアの搬送経路を模擬した浮力測定を行うことができるため、浮力測定の実験準備にかかる時間及びコストを大幅に低減することができる。

また、搬送装置１１の制御プログラムにより浮力測定時における被搬送物Ｗ（被搬送物支持台１４）の傾きを特定することができるため、ロードセル３，…の傾きも特定することができる。したがって、ロードセル３，…の出力を垂直方向の力に換算すること等も容易であり、このように制御プログラムのデータを利用して測定データに所要の処理を行ったものを、前記のとおり、表示器Ｄにリアルタイムで表示することや（図１参照。）、浮力測定結果データをパソコン等に取り込んで収集及び解析することにより、例えば被搬送物Ｗが処理槽Ｂに入水又は出水する走行方向の位置及び傾斜角度での浮力を精度よく特定することができる。
よって、このような測定結果を設計者に迅速にフィードバックすることができるため、浮き止め金具やハンガーの設計に活かすことができ、改良設計等を迅速に行うことができる。

本発明の実施の形態に係る塗装ライン用浮力測定装置の正面図である。 同じく平面図である。 同じく前方から見た要部拡大図である。 図３の矢視Ｘ−Ｘ部分断面図である。 本発明の実施の形態に係る浮力測定実験設備に用いる搬送装置の斜視図、である。 オーバーヘッドコンベアの搬送経路を模擬して行う浮力測定の説明図である。

符号の説明

Ａ 走行方向（搬送方向）
Ｂ 処理槽
Ｃ 処理液
Ｄ 表示器
Ｗ 被搬送物（被処理物）
１ 浮力測定装置
２ 連結ロッド
２Ａ 雄ねじ部
３ ロードセル
３Ａ 雌ねじ部
３Ｂ ケーブル
４Ａ 座板
４Ｂ ナット
５ 連結片
５Ａ 支軸
６Ａ 座板
６Ｂ ボルト
７ 位置決めピン
８ ブラケット
９ 支軸
１０ 揺動アーム
１０Ａ 取付板
１１ 搬送装置
１２ キャリア
１３ ハンガー
１３Ａ，１３Ｂ 支持杆
１４ 被搬送物支持部
１４Ａ，１４Ｂ 横架部材
１５ 基台
１６，１７ 垂直支柱
１８ 連結部材
１９，２０ 昇降部材
２１ 走行駆動装置
２１Ａ 駆動輪
２２ 昇降駆動装置
２２Ａ チェーン
２２Ｂ スプロケット
２３ 走行レール
２４ 案内レール

Claims (3)

1. 被搬送物を搬送しながら処理槽内に貯留された処理液に浸漬して塗装を行う塗装ラインにおいて、前記処理液中の被搬送物が受ける浮力を測定する浮力測定装置であって、
   搬送装置のキャリアに吊下げられたハンガーの被搬送物支持部に載置された被搬送物に、該被搬送物と一体となって浮き上がり方向に移動する連結ロッドを、前記被搬送物支持部が水平の状態で垂下するように取り付け、該連結ロッドの下端を前記被搬送物支持部に固定されたロードセルに連結固定してなることを特徴とする塗装ライン用浮力測定装置。
2. 前記被搬送物支持部により搬送方向に直交する水平軸まわりに揺動可能に基端部が支持された、略前後方向に延びる揺動アームの遊端部に、被搬送物の位置決め穴に嵌挿して該被搬送物を位置決めする位置決めピンを取り付け、前記ロードセルを用いた浮力測定時に前記位置決めピンと前記位置決め穴とが擦れた際に、該位置決めピンを前記被搬送物の浮き上がりに追従させてなることを特徴とする請求項１記載の塗装ライン用浮力測定装置。
3. 請求項１又は２記載の浮力測定装置が取り付けられた被搬送物支持部を支持するハンガーの前支持杆及び後支持杆の上端部を独立して昇降させる機構を備えることにより、キャリアをガイドする走行レールを傾斜させずに前記被搬送物支持部を傾斜させることができる搬送装置を用い、オーバーヘッドコンベアの搬送経路を模擬して前記被搬送物支持部に載置された被搬送物を搬送しながら、該被搬送物が処理槽内に貯留された処理液中において受ける浮力を測定することを特徴とする浮力測定実験設備。
   

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