JP2009174901A - Dust visualization device for coating booth - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被塗物搭載用台車を走行させる搬送路が敷設されて、その側方に塗装装置が設置にされている塗装ブース内の浮遊塗料粒子を可視化するための塗装ブース用粉塵可視化装置に関するものである。 The present invention relates to a dust visualization device for a coating booth for visualizing floating paint particles in a coating booth in which a conveying path for traveling a carriage for mounting an object is laid and a coating device is installed on the side thereof It is about.
被塗物の塗装品質を向上させるために、塗装ブース内の塗料微粒子の流れや、浮遊塵埃の計測をすることが行われている。例えば、塗装ブース内に浮遊している肉眼で捉えられない塗料微粒子を可視化するために、レーザ発振器からのレーザ光をスイングするミラーで反射させる等により、その扇形領域に生じる塗料微粒子の散乱光を肉眼で見たり、或いはカメラで撮像することが行われている。一方、電子部品の製造空間或いはクリーンルーム内の浮遊塵埃を計測するために、特許文献1により、レーザ光を被測定空間内の仮想平面上において走査させる水平走査手段と、仮想平面上を走査しているレーザ光を仮想平面に対して垂直方向に走査させる垂直走査手段と、浮遊塵埃の散乱光を検出する二次元センサとを備えた浮遊塵埃測定装置が開示されている。 In order to improve the coating quality of the object to be coated, the flow of paint fine particles in the coating booth and the measurement of floating dust are being performed. For example, in order to visualize paint fine particles floating in the painting booth that cannot be caught by the naked eye, the scattered light of paint fine particles generated in the fan-shaped region is reflected by reflecting the laser light from the laser oscillator with a swinging mirror. Viewing with the naked eye or imaging with a camera is performed. On the other hand, in order to measure floating dust in a manufacturing space of an electronic component or a clean room, according to Patent Document 1, a horizontal scanning unit that scans a laser beam on a virtual plane in a space to be measured and a virtual plane are scanned. There is disclosed a floating dust measuring device including a vertical scanning unit that scans a laser beam in a direction perpendicular to a virtual plane and a two-dimensional sensor that detects scattered light of floating dust.
さらに、特許文献2によれば、光ビーム発生手段と、光ビームを反射する第1及び第2の反射手段とを有し、第1及び第2の反射手段は互いに複数回反射されるように互いに相対的に位置決めされており、光ビーム発生手段がビームを斜めに入射させて、粒子によって散乱される光を検知するウエハ処理装置用粒子検出器が開示されている。
特許文献1によれば、単にミラーをスイングさせるのと異なり、空間領域を扇形状に走査できるが、室内の広い範囲を可視化することはできない。特許文献2によれば、コリメートレンズからの数mmの縦長の光ビームを多重反射させて方形状の範囲に光幕を形成できるが、いずれにしても半導体製造分野での狭い空間での細い光ビームでの計測を前提にしたもので、多数の粒子が浮遊していると、光ビームが減衰し、全域での可視化が不可能になる。
According to Patent Document 1, unlike a simple swing of a mirror, a spatial region can be scanned in a fan shape, but a wide range in a room cannot be visualized. According to
本発明は、このような点に鑑みて、ミラー間の多重反射による隙間のない広い面積の光幕形成により、塗装ブース内で浮遊する塗料粒子等の粉塵を可視化する塗装ブース用粉塵可視化装置を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a paint booth dust visualization device that visualizes dust such as paint particles floating in a paint booth by forming a large-area light curtain with no gaps due to multiple reflections between mirrors. The purpose is to provide.
この目的を達成するために、請求項1により、被塗物搭載用台車を走行させる搬送路が敷設されて、その側方に塗装装置が設置にされている塗装ブース内の浮遊塗料粒子を可視化するための塗装ブース用粉塵可視化装置において、搬送路を走行する台車に、互いに平行に対向する縦長形状の一対のミラーを配置すると共に、レーザ発振器と、その前方に配置され、かつ入射光を縦長に拡散する拡散レンズと、その出射光を縦方向に幅広の平行なシート光に変換する縦長形状のフレネルレンズとを備えた光源が、シート光をミラーの直交方向に対してミラーの縦長方向へ斜めの角度で一方のミラーに入射させるように、ミラーの端部領域に設けられ、角度が、一対のミラーの交互の斜め方向への多重反射により、隙間のない光幕をミラー間に形成するように設定されていることを特徴とする。 In order to achieve this object, according to claim 1, the floating paint particles in the painting booth in which the conveying path for running the carriage for loading the object is laid and the painting device is installed on the side thereof are visualized. In a paint booth dust visualization device, a pair of vertically long mirrors that face each other parallel to each other are disposed on a carriage traveling on a conveyance path, and a laser oscillator is disposed in front of the mirror, and incident light is vertically elongated. A light source comprising a diffusing lens that diffuses the light into a vertical direction and a vertically long Fresnel lens that converts the emitted light into a parallel sheet light that is wide in the vertical direction. A light curtain with no gaps is formed between the mirrors by multiple reflections in the diagonal direction of the pair of mirrors, which are provided at the mirror end area so that they enter one mirror at an oblique angle. Characterized in that it is configured to.
光源から出射されたフレネルレンズによる平行なシート光は、ミラーに斜めに入射し、さらにその反射シート光が対向するミラーに入射し、その所定の斜め角度の多重の反射により、一対のミラー間に隙間のない光幕が縦長方向に形成される。 The parallel sheet light emitted from the light source by the Fresnel lens is incident on the mirror obliquely, and the reflection sheet light is incident on the opposite mirror, and is reflected between the pair of mirrors by multiple reflection at the predetermined oblique angle. A light curtain without a gap is formed in the longitudinal direction.
本発明によれば、広い空間の塗装ブースにおいて、フレネルレンズによる幅広のシート状光線を斜めに多重反射させることにより、縦長のミラー間に縦方向に広い面積の光幕が形成され、その中に浮遊する塗料粒子等の粉塵がその光散乱により可視化される。幅広のシート光により、粒子の光散乱による照射光の全体としての減衰が抑制されることにより、雲状粉塵群の確実な可視化が保証される。搬送路に沿って奥行方向に装置が走行可能であることにより、容易に広い空間範囲の観察が可能になる。 According to the present invention, a wide-area light curtain is formed between vertically long mirrors by obliquely reflecting a wide sheet-shaped light beam by a Fresnel lens diagonally in a painting booth in a large space. Dust such as floating paint particles is visualized by light scattering. The wide sheet light suppresses the attenuation of the irradiation light as a whole due to light scattering of particles, thereby ensuring reliable visualization of the cloud-like dust group. Since the apparatus can travel in the depth direction along the conveyance path, it is possible to easily observe a wide spatial range.
図1及び図2を基に本発明の実施の形態による塗装ブース用粉塵可視化装置を説明する。塗装ブースには、被塗物である車両ボデー1が搭載される台車(図示せず)を走行させる搬送路としての一対のレール2が敷設されると共に、その両側に塗装装置として塗装ロボット(図示せず)が設置され、さらに塗装ブース内に浮遊する塗装粒子を排気するための送風装置等も設備されている。これにより、車両ボデー1が搬入される都度、塗装ロボットの塗装ガンから噴霧される塗料により塗装が行われる。
A paint booth dust visualization device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the painting booth, a pair of
粉塵可視化装置は、車輪6を4隅に下設されてレール2に載置される専用の台車7の床面7aに、両側一対のフレーム8、8aを立設すると共に、これらのフレームに、両側で対向する互いに平行な例えば高さ2m、横幅10cm程度の縦長形状の一対のミラー9、9aが取付けられ、ミラー9の上端部領域である一方のフレーム8の上端に、シート光を照射する光源10を取付けて構成されている。
The dust visualization device is provided with a pair of
光源10は、レーザ発振器11と、その前方に配置されてレーザ光を縦方向へ拡散させる拡散レンズ12と、その拡散レーザ光を縦方向に幅広の10乃至数十cm、例えば30cmの平行な帯状のシート光に変換するフレネルレンズ13とを備えている。この光源は、そのシート光を他方のミラー9aの直交方向に対して縦長方向へ下向きに角度θだけ斜めに入射させるように設けられることにより、一対のミラー9、9aの交互の斜め方向への多重の入反射により、隙間のない光幕をこれらのミラー間に縦方向へ形成するようになっている。即ち、角度θは、一対のミラー9、9aが垂直方向へ縦長に取付けられることにより、照射位置において、シート光の太線で示す実質上の上端L1が、垂直面で出射位置の下端L2に反射してくるように設定される。
The
このような粉塵可視化装置には、光幕領域を撮像するために、CCDカメラ20と、その画像データをメモリ21aに格納すると共に、スイッチ操作により、画像を直接表示したり、或いは所定時間分の画像データを再生させる画像処理部21を備えたディスプレイ部22を付属させることができる。
In such a dust visualization device, the
このように構成された塗装ブース用粉塵可視化装置の動作は次の通りである。塗料の種類を切換える場合或いは浮遊塗料の排気状態を確認するためにエアフロー状態を観察する場合等に、レール2に台車7を載置して、光源10を作動させると、図1に示すように、レール2に沿った両側の平行に対向したミラー9、9a間において、帯状のシート光が下向きに相手方のミラー9、9aへ順に斜めに入射することにより、下方へシフトしつつ反射を繰返し、互いに交差して重なった隙間のない光幕が垂直面に形成される。
The operation of the paint booth dust visualization apparatus configured in this way is as follows. When the type of paint is switched or when the airflow state is observed to check the exhaust state of the floating paint, when the carriage 7 is placed on the
この光幕内に塗料粒子等の粉塵が浮遊していると、その散乱光により肉眼で目視可能となるが、CCDカメラ20で撮像することによりディスプレイ部22でモニタすることもできる。奥行方向に広い範囲で粉塵状態を観察するためには、台車7をレール2に沿って走行させることにより撮像面を走査することができる。多量に粉塵が浮遊している場合でも、幅広のシート光により光ビームの減衰が抑制されて雲状に観察され、またそのエアフローに沿った移動方向も容易に確認できる。
If dust such as paint particles floats in the light curtain, it becomes visible to the naked eye by the scattered light, but can be monitored by the
必要により、台車7をレール2に沿って移動させつつその撮像画像をメモリ21aに格納し、ディスプレイ部22に再生することにより、ブース空間の粉塵分布を解析することができる。同様に、台車7を停止させて、撮像画像を格納・再生することにより、粉塵群の流れ状態を解析することもできる。
If necessary, the captured image is stored in the
尚、光源10は、場合により、フレーム8の下端部に上向きの斜めに取付けることもでき、他方のフレーム8a間の途中位置に支持させることもできる。台車7にモータ駆動式の車輪を下設することにより、手動のスイッチ操作により任意の位置へ走行させたり、或いは所定の範囲を繰返し往復走行させることも可能である。一対のミラーは、垂直方向に互いに平行に配置するのでなく、その縦長方向を水平方向へ設定する等の別の配置方向も可能である。
In some cases, the
さらに、別の実施の形態として一対のミラーは、専用台車でなく、被塗物の搬送用台車に着脱自在に構成されたフレームに取付けることもできる。 Furthermore, as another embodiment, the pair of mirrors can be attached to a frame that is detachably attached to the carriage for conveying the object to be coated instead of the dedicated carriage.
1 車両ボデー
2 レール
7 台車
8、8a フレーム
9、9a ミラー
10 光源
11 レーザ発振器
12 拡散レンズ
13 フレネルレンズ
20 CCDカメラ
22 ディスプレイ部
1 Vehicle body
2 rails 7 trolleys
8,
Claims (3)
搬送路を走行する台車に、互いに平行に対向する縦長形状の一対のミラーを配置すると共に、レーザ発振器と、その前方に配置され、かつ入射光を縦長に拡散する拡散レンズと、その出射光を縦方向に幅広の平行なシート光に変換する縦長形状のフレネルレンズとを備えた光源が、前記シート光を前記ミラーの直交方向に対して前記ミラーの縦長方向へ斜めの角度で一方の前記ミラーに入射させるように、前記ミラーの端部領域に設けられ、
前記角度が、一対の前記ミラーの交互の斜め方向への多重反射により、隙間のない光幕を前記ミラー間に形成するように設定されていることを特徴とする塗装ブース用粉塵可視化装置。 In the painting booth dust visualization device for visualizing floating paint particles in the painting booth where the conveyance path for running the carriage to be coated is laid and the painting device is installed on the side,
A pair of vertically long mirrors facing each other parallel to each other is disposed on the carriage traveling on the conveyance path, and a laser oscillator, a diffusion lens disposed in front of the mirror and diffusing incident light vertically, and the emitted light A light source including a vertically elongated Fresnel lens that converts the sheet light into a wide parallel sheet light in the longitudinal direction, and the one of the mirrors at an angle oblique to the longitudinal direction of the mirror with respect to the orthogonal direction of the mirror Is provided in the end region of the mirror so as to be incident on
The coating booth dust visualization apparatus, wherein the angle is set so that a light curtain without a gap is formed between the mirrors by multiple reflections of a pair of mirrors in an oblique direction.
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-
2008
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