JP2018144007A - Coating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗装装置に関するものである。 The present invention relates to a coating apparatus.
特許文献1には、被塗物の形状に応じて塗料吹付ノズルを三次元方向に移動させ、被塗物と塗料吹付ノズルとの間の距離を一定に保ちながら塗装を行う塗装装置が開示されている。この塗装装置は、被塗物と塗料吹付ノズルとの間の距離を計測するセンサと、塗料吹付ノズルを移動させるための駆動手段とを備えている。駆動手段が、センサからの計測情報に基づいて塗料吹付ノズルを移動させることにより、被塗物と塗料吹付ノズルとの間の距離が一定に保たれるようになっている。 Patent Document 1 discloses a coating apparatus that performs coating while moving the paint spray nozzle in a three-dimensional direction according to the shape of the object to be coated and keeping the distance between the object to be coated and the paint spray nozzle constant. ing. This coating apparatus includes a sensor for measuring a distance between an object to be coated and a paint spray nozzle, and drive means for moving the paint spray nozzle. The driving means moves the paint spray nozzle based on the measurement information from the sensor, so that the distance between the object to be coated and the paint spray nozzle is kept constant.
上記の塗装装置では、塗料吹付ノズルが駆動手段によって機械的に動かされるようになっている。そのため、例えば被塗物の被塗面が凹凸寸法の大きい形状であって、被塗物がコンベアで搬送されていくような場合は、塗料吹付ノズルの動きが被塗面の凹凸の変化に追従できず、塗装不良を来すことが懸念される。 In the above coating apparatus, the paint spray nozzle is mechanically moved by the driving means. Therefore, for example, when the surface to be coated has a shape with large irregularities and the object to be coated is conveyed by a conveyor, the movement of the paint spray nozzle follows the variation in the irregularities on the surface to be coated. It is not possible, and there is a concern that it will cause poor painting.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、被塗面が凹凸形状であっても塗装不良を来すのを防止することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent poor coating even if the surface to be coated is uneven.
本発明は、
被塗物に向けて塗料を噴出する塗料ノズルを備えた塗装ガンと、
前記被塗物を搬送するコンベアと、
前記被塗物の被塗面と前記塗料ノズルとの間の距離を計測する塗装距離計測手段と、
前記塗装距離計測手段により計測された距離情報に基づいて、前記被塗面に塗料を塗着させる際の塗装条件を設定又は変更する制御装置とを備えているところに特徴を有する。
The present invention
A paint gun equipped with a paint nozzle that ejects paint toward the object;
A conveyor for conveying the object to be coated;
A coating distance measuring means for measuring a distance between a coating surface of the coating object and the coating nozzle;
And a control device that sets or changes a coating condition for applying a paint to the surface to be coated based on distance information measured by the coating distance measuring means.
被塗面に塗料を塗着させる際の塗装条件は、被塗面と塗料ノズルとの間の距離が変動するのに伴って随時設定又は変更されるので、被塗面と塗料ノズルとの距離を一定に保つために、被塗面の凹凸形状に合わせて塗料ノズルを移動させる必要はない。したがって、塗料ノズルの動きが被塗面の凹凸の変化に追従できないことに起因する塗装不良を防止できる。また、人手を介さずに好適な塗装条件が設定されるので、塗料を高い品質で塗着させることができる。 The coating conditions for applying paint to the surface to be coated are set or changed from time to time as the distance between the surface to be coated and the paint nozzle varies, so the distance between the surface to be coated and the paint nozzle In order to maintain a constant, it is not necessary to move the paint nozzle in accordance with the uneven shape of the surface to be coated. Accordingly, it is possible to prevent a coating failure caused by the movement of the paint nozzle being unable to follow the change in the unevenness of the surface to be coated. In addition, since suitable coating conditions are set without human intervention, the paint can be applied with high quality.
本発明は、
前記被塗面の三次元形状を特定する三次元形状特定手段を備え、
前記制御装置は、前記三次元形状特定手段により特定された三次元形状情報に基づいて、前記被塗物に対する前記塗料ノズルの対向位置を設定するようになっているところに特徴を有する。
この構成によれば、被塗面が凹凸を有する形状であっても、塗料ノズルの位置を、塗料の塗着品質が高くなるような適正範囲内に設定することができる。
The present invention
Comprising three-dimensional shape specifying means for specifying the three-dimensional shape of the coated surface;
The control device is characterized in that the position of the paint nozzle facing the object to be coated is set based on the three-dimensional shape information specified by the three-dimensional shape specifying means.
According to this configuration, even if the surface to be coated has an uneven shape, the position of the coating nozzle can be set within an appropriate range so that the coating quality of the coating is high.
本発明は、
前記制御装置は、前記塗装距離計測手段により計測された前記距離情報と、前記三次元形状特定手段により特定された前記三次元形状情報に基づいて、前記塗装条件を設定するようになっているところに特徴を有する。
この構成によれば、制御装置において塗装条件を設定する際には、塗装距離計測手段により計測された距離情報だけでなく、三次元形状特定手段により特定された三次元形状情報も加味するので、良好な塗装条件が設定される。
The present invention
The control device is configured to set the coating condition based on the distance information measured by the coating distance measuring unit and the three-dimensional shape information specified by the three-dimensional shape specifying unit. It has the characteristics.
According to this configuration, when setting the painting conditions in the control device, not only the distance information measured by the painting distance measuring means but also the three-dimensional shape information specified by the three-dimensional shape specifying means, Good paint conditions are set.
本発明は、
前記制御装置には、前記距離情報と前記三次元形状情報とに基づいて設定した前記塗装条件が塗装条件情報として記憶されており、
前記制御装置は、前記距離情報と前記三次元形状情報に合致又は近似した情報が入力されたときに、前記塗装条件情報を読み出して前記塗装条件として設定する学習機能を備えていてもよい。
この構成によれば、複数の被塗物に順次塗装を施していく場合に、制御装置は、各被塗物毎に距離情報と三次元形状情報に基づいて毎回塗装条件を演算する必要がない。これにより、塗装条件の設定又は変更に要する時間を短縮できるので、塗装効率に優れている。
The present invention
In the control device, the painting condition set based on the distance information and the three-dimensional shape information is stored as painting condition information,
The control device may include a learning function that reads out the painting condition information and sets it as the painting condition when information that matches or approximates the distance information and the three-dimensional shape information is input.
According to this configuration, when applying a plurality of objects to be coated in sequence, the control device does not need to calculate the coating conditions every time based on the distance information and the three-dimensional shape information for each object to be coated. . Thereby, the time required for setting or changing the coating conditions can be shortened, and the coating efficiency is excellent.
本発明は、
前記三次元形状特定手段が、
回転しながら前記被塗面に向けて放射状に検知光を発するとともに前記被塗面で反射した前記検知光を受光することで前記被塗面までの距離を検出するレンジセンサと、
前記検知光を、前記レンジセンサと前記被塗面との間で反射させる反射部材とを備えて構成されていてもよい。
この構成によれば、レンジセンサと被塗面をレンジセンサの回転中心軸と平行に相対移動させながら、レンジセンサで被塗面までの距離を検出することにより、被塗面の三次元形状を計測することができる。被塗面のうちレンジセンサから視て死角となる領域には、反射部材で反射した検知光が当たり、被塗面で反射した検知光は、再び反射部材で反射してレンジセンサで受光される。死角となる領域の距離の検出を反射部材によって行うので、レンジセンサの設置数を減らして、コストを低減することができる。
The present invention
The three-dimensional shape specifying means is
A range sensor that detects the distance to the coating surface by emitting the detection light radially toward the coating surface while rotating and receiving the detection light reflected by the coating surface;
A reflection member that reflects the detection light between the range sensor and the surface to be coated may be provided.
According to this configuration, the range sensor and the surface to be coated are moved relative to each other in parallel with the rotation center axis of the range sensor, and the distance to the surface to be coated is detected by the range sensor. It can be measured. The detection light reflected by the reflective member hits the area of the coated surface that is a blind spot when viewed from the range sensor, and the detection light reflected by the coated surface is reflected again by the reflective member and received by the range sensor. . Since the detection of the distance of the blind spot area is performed by the reflecting member, the number of range sensors can be reduced and the cost can be reduced.
本発明は、
前記被塗面に形成する塗膜の品質が規定された塗装要求仕様を特定するための塗装要求仕様特定手段を備え、
前記制御装置は、前記塗装距離計測手段により計測された前記距離情報と、前記塗装要求仕様特定手段により特定された塗装要求仕様情報に基づいて、前記塗装条件を設定するようになっているところに特徴を有する。
この構成によれば、制御装置において塗装条件を設定する際には、塗装距離計測手段により計測された距離情報だけでなく、塗装要求仕様特定手段により特定された塗装要求仕様情報も加味するので、良好な塗装条件が設定される。
The present invention
A paint requirement specification specifying means for specifying a paint requirement specification in which the quality of the coating film to be formed on the coated surface is specified,
The control device is configured to set the painting condition based on the distance information measured by the painting distance measuring unit and the painting requirement specification information identified by the painting requirement specification identifying unit. Has characteristics.
According to this configuration, when setting the painting conditions in the control device, not only the distance information measured by the painting distance measuring means, but also the painting requirement specification information specified by the painting requirement specification specifying means, Good paint conditions are set.
本発明は、
前記塗装要求仕様特定手段が、
デジタルコード化した前記塗装要求仕様情報が表示され、前記被塗物と一体的に搬送されるデジタル情報表示部材と、
前記デジタル情報表示部材に表示されている前記塗装要求仕様情報を読み取るデジタル情報読み取り手段とを備えて構成されていてもよい。
この構成よれば、被塗物を搬送しながら、その被塗物の塗装要求仕様情報を特定することができる。
The present invention
The painting requirement specification specifying means,
Digitally coded digital information display member that displays the required paint specification information and is conveyed integrally with the object to be coated;
Digital information reading means for reading the required paint specification information displayed on the digital information display member may be provided.
According to this configuration, it is possible to specify the painting requirement specification information of the coating object while conveying the coating object.
本発明は、
前記制御装置には、前記距離情報と前記塗装要求仕様情報とに基づいて設定した前記塗装条件が塗装条件情報として記憶されており、
前記制御装置は、前記距離情報と前記塗装要求仕様情報に合致又は近似した情報が入力されたときに、前記塗装条件情報を読み出して前記塗装条件として設定する学習機能を備えていてもよい。
この構成によれば、複数の被塗物に順次塗装を施していく場合に、制御装置は、各被塗物毎に距離情報と塗装要求仕様情報に基づいて毎回塗装条件を演算する必要がない。これにより、塗装条件の設定又は変更に要する時間を短縮できるので、塗装効率に優れている。
The present invention
In the control device, the painting condition set based on the distance information and the painting requirement specification information is stored as painting condition information,
The control device may include a learning function that reads out the painting condition information and sets it as the painting condition when information that matches or approximates the distance information and the painting requirement specification information is input.
According to this configuration, when applying a plurality of objects to be coated in sequence, the control device does not need to calculate the coating conditions every time based on the distance information and the painting requirement specification information for each object to be coated. . Thereby, the time required for setting or changing the coating conditions can be shortened, and the coating efficiency is excellent.
本発明は、
前記塗料ノズルが、前記コンベアで搬送される前記被塗物に追従して移動可能であってもよい。
この構成によれば、1つの被塗面に対して塗装に費やせる時間を長く確保できるので、被塗面が複雑な形状であっても、人手による補正塗装を行わずに良好な塗装を行うことができる。
The present invention
The paint nozzle may be movable following the workpiece to be conveyed by the conveyor.
According to this configuration, since it is possible to ensure a long time that can be spent for painting on one surface to be coated, even if the surface to be coated has a complicated shape, good coating is performed without performing manual correction coating. be able to.
本発明は、
前記被塗面に塗着した塗料を加熱乾燥により硬化させて前記被塗面に固着させる焼付乾燥炉と、
前記焼付乾燥炉に未搬入の状態の前記被塗物に対し、塗料の塗着品質を検査する塗着品質検査手段とを備えていてもよい。
この構成によれば、塗着品質検査手段による検査結果に基づいて、塗装条件を補正することにより、良好な焼付乾燥工程を実行し、高品質の塗膜を形成することができる。
The present invention
A baking drying oven for curing the paint applied to the coated surface by heat drying and fixing the coating to the coated surface;
You may provide the coating quality test | inspection means which test | inspects the coating quality of the coating material with respect to the said to-be-coated object of the state which is not carried in to the said baking drying furnace.
According to this configuration, by correcting the coating conditions based on the inspection result by the coating quality inspection means, it is possible to execute a good baking and drying process and form a high-quality coating film.
本発明は、
前記制御装置は、前記塗着品質検査手段による検査結果に基づいて、前記焼付乾燥炉で実行される焼付乾燥の焼付乾燥条件を補正する補正機能を備えていてもよい。
この構成よれば、塗着品質検査手段による検査結果に基づいて、焼付乾燥条件を補正することにより、良好な焼付乾燥工程を実行し、高品質の塗膜を形成することができる。
The present invention
The said control apparatus may be provided with the correction | amendment function which correct | amends the baking drying conditions of the baking drying performed with the said baking drying furnace based on the test result by the said coating quality test | inspection means.
According to this configuration, by correcting the baking and drying conditions based on the inspection result by the coating quality inspection means, it is possible to execute a good baking and drying process and form a high-quality coating film.
本発明は、
表面処理が施され且つ塗料が塗着されていない前記被塗面の状態を検査する表面処理状態検査手段を備えていてもよい。
この構成によれば、塗料が塗着されていない被塗面の状態を表面処理状態検査手段によって検査することにより、被塗面における塗料の塗着品質を向上させることができる。
The present invention
You may provide the surface treatment state test | inspection means which test | inspects the state of the said to-be-coated surface in which the surface treatment is performed and the coating material is not applied.
According to this configuration, the coating quality on the coated surface can be improved by inspecting the state of the coated surface on which the coating is not applied by the surface treatment state inspection means.
<実施例1>
以下、本発明を具体化した実施例1を図1〜図8を参照して説明する。図1に示すように、本実施例1の塗装装置は、被塗物50,60をハンガー11(図2〜5を参照)で吊り下げた状態で一方向に循環搬送するためのコンベア10と、搬送される被塗物50,60の被塗面51,61に塗料を塗着させる際の塗装条件を設定又は変更するための制御装置44(図6を参照)とを備えている。コンベア10による搬送経路上又は搬送経路の近傍位置には、着荷ゾーン12、前処理装置13、塗装ブース31、焼付乾燥炉41が設けられている。着荷ゾーン12では、コンベア10のハンガー11に、被塗物50,60と、その被塗物50,60に対応したステッカー25(請求項に記載のデジタル情報表示部材)が取り付けられる。
<Example 1>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the coating apparatus according to the first embodiment includes a
着荷ゾーン12の搬送方向下流側(搬送方向前方)には、前処理装置13が設けられている。前処理装置13内には、搬送方向の上流側から下流側に向かって順に、被塗物50,60の被塗面51,61を脱脂処理するための脱脂装置14、脱脂後の被塗面51,61を洗浄するための第1水洗浄装置15、水洗浄後の被塗面51,61の表面に調節加工を施すための表面調整装置16、被塗面51,61の表面に防錆等を目的とした化成皮膜を生成するための化成皮膜生成装置17、化成皮膜が生成された被塗面51,61の表面を洗浄するための第2水洗浄装置18、被塗面51,61の表面を洗浄するための第3水洗浄装置19、被塗面51,61の表面を洗浄するための純水洗浄装置20、被塗面51,61に付着している水を蒸発させて被塗面51,61を乾燥させるための水切り乾燥炉21が設けられている。
A
前処理装置13の搬送方向下流側には、塗装工程に先立って行われる前処理(表面処理)が施され、且つ塗料が塗着されていない被塗面51,61の状態を検査するための表面処理状態検査手段22が設けられている。表面処理状態検査手段22は、防錆処理の状態と、前処理と水切り乾燥処理が済んだ被塗面51,61の表面に異物(糸くずや帯電した塵埃等)が付着しているか否かを検査する。表面処理状態検査手段22としては、非接触光学センサや画像処理装置等が用いられる。
A pretreatment (surface treatment) performed prior to the painting process is performed on the downstream side in the transport direction of the
表面処理状態検査手段22の搬送方向下流側には、読取り用センサ23(請求項に記載のデジタル情報読み取り手段)が設けられている。読取り用センサ23は、後述するステッカー25(図2,図3を参照)とともに塗装要求仕様特定手段24を構成する。塗装要求仕様特定手段24は、各被塗物50,60に関して使用する塗料に応じて塗膜の品質を規定した塗装要求仕様を特定するものであり、特定した塗装要求仕様情報は制御装置44に入力される。
A reading sensor 23 (digital information reading means described in claims) is provided downstream of the surface treatment state inspection means 22 in the transport direction. The reading
塗装要求仕様情報は、縦熱性、耐火性を有するステッカー25にデジタルコード化されて表示されている。ステッカー25は、各被塗物50,60をコンベア10に吊り下げるためのハンガー11に取り付けられ、被塗物50,60と一体となって搬送される。塗装要求仕様としては、生成すべき塗膜の厚さ、塗膜の表面の仕上がり具合(面粗度)、焼付乾燥条件等の情報がある。焼付乾燥条件としては、焼付乾燥炉41の昇温時間、焼付乾燥炉41内での被塗物50,60の物温キープ時間、焼付温度等がある。
The painting requirement specification information is digitally encoded and displayed on a
読取り用センサ23の搬送方向下流側には、被塗物50,60の被塗面51,61の三次元形状を特定するための三次元形状特定手段26が設けられている。三次元形状特定手段26は、図7,図8に示すように、レンジセンサ27と一対の反射部材28とを備えて構成されている。レンジセンサ27は、回転しながら被塗物50,60(被塗面51,61)に向けて放射状に検知光Lを発するとともに被塗面51,61で反射した検知光Lを受光することで被塗面51,61までの距離を検出する。反射部材28は、レンジセンサ27から発せられた検知光Lを、レンジセンサ27と被塗面51,61との間で反射させるように配置されている。
On the downstream side of the reading
被塗面51,61の三次元形状を計測する際には、レンジセンサ27を、その回転中心軸がコンベア10による被塗物50,60の搬送方向と平行になるように配置する。そして、搬送される被塗物50,60に対してレンジセンサ27から発した検知光Lを放射状に照射し、被塗面51,61で反射した検知光Lをレンジセンサ27で受光することで、レンジセンサ27から被塗面51,61までの距離を検出する。この検出値に基づいて被塗面51,61の三次元形状が計測される。
When measuring the three-dimensional shape of the
被塗面51,61のうちレンジセンサ27から視て死角にならない領域Dでは、レンジセンサ27から発せられた検知光Lが直接、照射されて反射し、その反射光がレンジセンサ27で受光される。一方、被塗面51,61のうちレンジセンサ27から視て死角となる領域Bには、反射部材28で反射した検知光Lが当たる。そして、被塗面51,61のうち死角となる領域Bで反射した検知光Lは、再び反射部材28で反射してレンジセンサ27で受光される。本実施例の三次元形状特定手段26は、被塗面51,61のうち死角となる領域Bの距離の検出を反射部材28によって行うので、レンジセンサ27の設置数を減らして、コストを低減することができる。
In the region D that does not become a blind spot when viewed from the
三次元形状特定手段26の搬送方向下流側には、距離センサ29が設けられている。距離センサ29は、搬送される被塗面51,61に対し、後述する塗料ノズル37が被塗面51,61に塗料を吐出する方向と同じ向き(搬送方向と直交する方向)に検知光を発し、その反射光を受光することにより、被塗面51,61までの距離を検出する。距離センサ29の検出値は制御装置44に入力される。制御装置44には、塗料の吐出方向における塗料ノズル37の位置情報が記憶されている。制御装置44は、塗料ノズル37の位置情報と、距離センサ29から入力された検知情報とを比較演算することで、被塗面51,61に対する塗料ノズル37の対向位置を計測する。制御装置44と距離センサ29は、被塗面51,61と塗料ノズル37との間の距離を計測するための塗装距離計測手段30を構成する。
A
距離センサ29の搬送方向下流側には、塗装ブース31が設けられている。塗装ブース31には、図2〜図5に示すように、先端部に塗装ガン36が取り付けられた塗装ロボット32が付設されている。塗装ロボット32は、基台33と、スライダ34と、アーム35と、塗装ガン36とを備えて構成されている。スライダ34は、基台33の上面に設けられ、制御装置44の制御により、被塗物50,60に追従するように搬送方向と平行に移動し得るようになっている。アーム35は、スライダ34に取り付けられ、制御装置44の制御により、搬送方向と直交するように水平に移動可能となっている。
A
塗装ガン36は、アーム35の先端部(コンベア10に近い側の端部)に取り付けられている。塗装ガン36には、塗料に高電位を印加するための高電圧発生器38(図6を参照)が設けられている。高電圧発生器38への荷電のタイミングは制御装置44によって制御される。塗装ガン36の先端部には、塗料を吐出するための塗料ノズル37が設けれられている。塗装ガン36は、制御装置44の制御により、図4,図5に示すように、コンベア10による搬送方向(搬送される被塗物50,60に追従する方向)に首を振るように向きを変えるようになっている。塗装ガン36の向きが変わると、塗料ノズル37からの塗料の吐出方向が変化する。
The
塗料圧送装置39(図6を参照)から圧送された粉体タイプの塗料は、塗装ガン36の内部を経由して塗料ノズル37に圧送されるようになっている。塗料ノズル37からの塗料の吐出は、塗装ガン36に設けた開閉弁(図示省略)のON・OFFによって制御される。塗料圧送装置39においては、制御装置44により、塗料圧送用エアの流量、塗料の圧送流量(塗料ノズル37からの塗料の吐出流量)、塗料の圧送速度(塗料ノズル37からの塗料の吐出速度)が制御される。
The powder type paint fed from the paint pressure feeding device 39 (see FIG. 6) is sent to the
塗装ブース31の搬送方向下流側には、塗着品質検査手段40が設けられている。塗着品質検査手段40は、塗装ブース31において被塗面51,61に塗着された塗料の状態を検査するものである。この検査では、塗着された塗料の膜厚を測定する。膜厚が厚くなり過ぎると、静電塗装に起因するフリーイオンが塗膜に付着し、このフリーイオンが、焼付乾燥後の塗膜表面の肌を粗す原因となる。そのため、膜厚が厚すぎる場合は、その後の塗装工程で膜厚が正常範囲内となるように、制御装置44が塗装条件を変更する。
On the downstream side of the
塗着品質検査手段40の搬送方向下流側には、焼付乾燥炉41が設けられている。焼付乾燥炉41では、塗装ブース31で被塗面51,61に塗着された塗料が、加熱により硬化して被塗面51,61に固着される。焼付乾燥炉41の搬送方向下流側には、冷却ゾーン42が設けられている。冷却ゾーン42では、焼付乾燥工程がの済んだ被塗物50,60が冷却される。冷却ゾーン42の搬送方向下流側には、コンベア10のハンガー11から被塗物50,60とステッカー25を外して回収するための脱荷ゾーン43が設けられている。脱荷ゾーン43の搬送方向下流側には、既述の着荷ゾーン12が設けられている。
A baking / drying
次に、本実施例1の作用及び効果を説明する。着荷ゾーン12では、コンベア10のハンガー11に被塗物50,60とステッカー25が取り付けられる。ハンガー11に取り付けられて搬送された被塗物50,60は、前処理装置13において前処理が施され、次いで、表面処理状態検査手段22で検査を受ける。その後、被塗物50,60のステッカー25に表示されているデジタルコード化された塗装要求仕様情報が、読取り用センサ23で読み取られ、制御装置44に入力される。
Next, operations and effects of the first embodiment will be described. In the
塗装要求仕様情報が読み取られた後、被塗物50,60の被塗面51,61が三次元形状特定手段26のレンジセンサ27によ計測され、その三次元形状情報がレンジセンサ27から制御装置44に入力されて特定される。制御装置44では、三次元形状情報に基づいて、被塗面51,61(コンベア10)に対する塗料ノズル37の対向位置を設定する。塗料ノズル37位置を設定する際には、制御装置44が塗装ロボット32の動きを制御して、スライダ34やアーム35を移動させる。
After the required paint specification information is read, the
三次元形状情報が特定された後、被塗面51,61の特定位置が距離センサ29によって計測さ、距離センサ29からその特定位置までの距離情報が制御装置44に入力される。制御装置44では、距離情報と塗料ノズル37の位置情報とを比較演算することにより、塗料ノズル37と被塗面51,61の特定位置までの距離が計測される。そして、制御装置44では、距離情報と塗装要求仕様情報と三次元形状情報とに基づいて、塗装条件を設定する。
After the three-dimensional shape information is specified, the specific position of the
塗装条件としては、塗料の吐出流量、塗料の吐出速度、塗料圧送用エアの圧力、塗装ガン36の開閉弁における塗料吐出のON・OFFのタイミング、高電圧発生器38への荷電のタイミング、高電圧発生器38への荷電電圧の値等がある。塗装条件が設定されると、塗装ブース31では、各被塗物50,60毎に設定された塗装条件に基づいて、被塗面51,61に対し塗料が塗着される。塗料が塗着された後、塗着品質検査手段40によって被塗面51,61における塗料の塗着状態(塗着品質)が検査される。塗着品質の検査後、被塗物50,60が焼付乾燥炉41内を通過し、その間に、塗料が硬化して被塗面51,61に固着される。焼付乾燥炉41を通過した被塗物50,60は、冷却ゾーン42で冷却され、脱荷ゾーン43でハンガー11からステッカー25とともに外される。
The coating conditions include paint discharge flow rate, paint discharge speed, paint pressure air pressure, paint discharge on / off timing of the
また、本実施例の塗装装置では、1つのコンベア10により、形状や大きさの異なる複数種類の被塗物50,60を、ランダムに順送りして搬送することが行われる。この場合、種類の異なる各被塗物50,60毎に、個別に、距離情報と塗装要求仕様情報と三次元形状情報と塗装条件情報と焼付乾燥情報が設定されるが、一度設定されたこれらの情報は、制御装置44において各被塗物50,60と対応する情報として記憶される。
Moreover, in the coating apparatus of the present embodiment, a plurality of types of objects to be coated 50 and 60 having different shapes and sizes are transported at random by the
そして、順次に搬送される被塗物50,60に関する距離情報と塗装要求仕様情報と三次元形状情報が、制御装置44に記憶されている情報と合致又は近似した場合は、新たに塗装条件を演算して設定するのではなく、記憶されている塗装条件情報を読み出し、これを塗装条件として設定する。つまり、制御装置44は、塗装条件の設定に関する学習機能を有している。
If the distance information, painting requirement specification information, and three-dimensional shape information regarding the
また、塗着品質検査手段40における検査の結果、膜厚が適正範囲外であると判断された場合、制御装置44では、膜厚が適正範囲となるように塗装条件を変更する。あるいは、塗膜の平滑度が静電反発によって目標品質より低下した場合は、塗膜の平滑度が高くなるように塗装条件を変更する。
Further, when it is determined that the film thickness is outside the appropriate range as a result of the inspection by the coating quality inspection means 40, the
次に、具体的な塗装工程を説明する。図2、図3に示す被塗物50の被塗面51は、塗料ノズル37との対向距離の短い近接領域52と、塗料ノズル37との対向距離の長い遠隔領域53とを有する段差形状をなしている。この近接領域52と遠隔領域53に塗料を塗布する際には、塗料ノズル37の位置は変更せず、高電圧発生器38への荷電電圧と、高電圧発生器38への荷電電流と、塗料の吐出速度のうち少なくとも1つを変更する。
Next, a specific painting process will be described. The
即ち、図2に示すように、塗料が近接領域52に塗布される間は、高電圧発生器38への荷電電圧や荷電電流が大きくなり過ぎないように荷電回路上でリミッターを作動させる。図3に示すように、塗料が遠隔領域53に塗布される状態になると、リミッターを外し、高電圧発生器38への荷電電圧や荷電電流が高くなるようにする。また、塗料が近接領域52に塗布される間は、塗料の吐出速度を遅くし、塗料が遠隔領域53に塗布される状態になると、塗料の吐出速度を速める。さらに、塗装ガン36に、塗料ノズル37より吐出される塗料の吐出パターン可変機構を設けた場合には、塗料の吐出パターン幅を狭くすることにより、近接領域52と遠隔領域53の段差コーナー部における狭小部への塗料の入り込みを向上させることができる。
That is, as shown in FIG. 2, while the coating material is applied to the
また、図4,図5に示す被塗物60は、塗料ノズル37側に開放された凹部62を有する箱形をなしており、凹部62の内面が被塗面61となっている。この被塗面61を塗布する際には、スライダ34を搬送方向下流側へスライドさせることにより、塗料ノズル37を被塗面61の動きに追従させる。これと同時に、凹部62内で塗装ガン36を首振り状に変位させることにより、塗料ノズル37を、凹部62における搬送方向と略直交する内側面に斜めに対向させる。これにより、凹部62の内面(被塗面61)の全領域に対して塗料を塗布することができる。さらに、塗装ガン36に、塗料ノズル37より吐出される塗料の吐出パターン可変機構を設けた場合には、塗料の吐出パターン幅を狭くすることにより、凹部62の内面コーナー部における狭小部への塗料の入り込みを向上させることができる。
4 and 5 has a box shape having a
上述のように、本実施例の塗装装置は、被塗物50,60に向けて塗料を噴出する塗料ノズル37を備えた塗装ガン36と、被塗物50,60を搬送するコンベア10と、被塗物50,60の被塗面51,61と塗料ノズル37との間の距離を計測する塗装距離計測手段30と、塗装距離計測手段30により計測された距離情報に基づいて、被塗面51,61に塗料を塗着させる際の塗装条件を設定又は変更する制御装置44とを備えている。
As described above, the coating apparatus according to the present embodiment includes the
被塗面51,61に塗料を塗着させる際の塗装条件は、被塗面51,61と塗料ノズル37との間の距離が変動するのに伴って随時設定又は変更されるので、被塗面51,61と塗料ノズル37との距離を一定に保つために、被塗面51,61の凹凸形状に合わせて塗料ノズル37を移動させる必要はない。したがって、塗料ノズル37の動きが被塗面51,61の凹凸の変化に追従できないことに起因する塗装不良を防止できる。また、人手を介さずに好適な塗装条件が設定されるので、塗料を高い品質で塗着させることができる。
The coating conditions for applying the paint to the
また、塗装装置は、被塗面51,61の三次元形状を特定する三次元形状特定手段26を備えており、制御装置44は、三次元形状特定手段26により特定された三次元形状情報に基づいて、被塗物50,60に対する塗料ノズル37の対向位置を設定するようになっている。この構成によれば、被塗面51,61が凹凸を有する形状であっても、塗料ノズル37の位置を、塗料の塗着品質が高くなるような適正範囲内に設定することができる。
Further, the coating apparatus includes a three-dimensional
また、制御装置44は、塗装距離計測手段30により計測された距離情報と、三次元形状特定手段26により特定された三次元形状情報に基づいて、塗装条件を設定するようになっている。この構成によれば、制御装置44において塗装条件を設定する際には、塗装距離計測手段30により計測された距離情報だけでなく、三次元形状特定手段26により特定された三次元形状情報も加味するので、良好な塗装条件が設定される。
Further, the
また、制御装置44には、距離情報と三次元形状情報とに基づいて設定した塗装条件が塗装条件情報として記憶されるようになっており、制御装置44は、距離情報と三次元形状情報に合致又は近似した情報が入力されたときに、塗装条件情報を読み出して塗装条件として設定する学習機能を備えている。この構成によれば、複数の被塗物50,60に順次塗装を施していく場合に、制御装置44は、各被塗物50,60毎に距離情報と三次元形状情報に基づいて毎回塗装条件を演算する必要がない。これにより、塗装条件の設定又は変更に要する時間を短縮できるので、塗装効率に優れている。
In addition, the
また、三次元形状特定手段26は、レンジセンサ27と反射部材28とを備えている。レンジセンサ27は、回転しながら被塗面51,61に向けて放射状に検知光を発するとともに被塗面51,61で反射した検知光を受光することで被塗面51,61までの距離を検出する。反射部材28は、レンジセンサ27が発せられた検知光を、レンジセンサ27と被塗面51,61との間で反射させる。そして、レンジセンサ27と被塗面51,61をレンジセンサ27の回転中心軸と平行に相対移動させながら、レンジセンサ27で被塗面51,61までの距離を検出することにより、被塗面51,61の三次元形状が計測される。
The three-dimensional
被塗面51,61のうちレンジセンサ27から視て死角となる領域には、反射部材28で反射した検知光が当たり、被塗面51,61で反射した検知光は、再び反射部材28で反射してレンジセンサ27で受光される。死角となる領域の距離の検出を反射部材28によって行うので、レンジセンサ27の設置数を減らして、コストを低減することができる。
The detection light reflected by the reflecting
また、塗装装置は、被塗面51,61に形成する塗膜の品質が規定された塗装要求仕様を特定するための塗装要求仕様特定手段24を備えており、制御装置44は、塗装距離計測手段30により計測された距離情報と、塗装要求仕様特定手段24により特定された塗装要求仕様情報に基づいて、塗装条件を設定するようになっている。この構成によれば、制御装置44において塗装条件を設定する際には、塗装距離計測手段30により計測された距離情報だけでなく、塗装要求仕様特定手段24により特定された塗装要求仕様情報も加味するので、良好な塗装条件が設定される。
Further, the coating apparatus includes a coating requirement
また、塗装要求仕様特定手段24は、デジタルコード化した塗装要求仕様情報が表示され、被塗物50,60と一体的に搬送されるステッカー25と、ステッカー25に表示されている塗装要求仕様情報を読み取る読取り用センサ23とを備えて構成されている。この構成よれば、被塗物50,60を搬送しながら、その被塗物50,60の塗装要求仕様情報を特定することができる。
The painting requirement
また、制御装置44には、距離情報と塗装要求仕様情報とに基づいて設定した塗装条件が塗装条件情報として記憶されるようになっており、制御装置44は、距離情報と塗装要求仕様情報に合致又は近似した情報が入力されたときに、塗装条件情報を読み出して塗装条件として設定する学習機能を備えている。この構成によれば、複数の被塗物50,60に順次塗装を施していく場合に、制御装置44は、各被塗物50,60毎に距離情報と塗装要求仕様情報に基づいて毎回塗装条件を演算する必要がない。これにより、塗装条件の設定又は変更に要する時間を短縮できるので、塗装効率に優れている。
Further, the
また、塗料ノズル37は、コンベア10で搬送される被塗物50,60に追従して移動し得るようになっている。この構成によれば、1つの被塗面51,61に対して塗装に費やせる時間を長く確保できるので、被塗面51,61が複雑な形状であっても、人手による補正塗装を行わずに良好な塗装を行うことができる。
The
また、塗装装置は、被塗面51,61に塗着した塗料を加熱乾燥により硬化させて前記被塗面51,61に固着させる焼付乾燥炉41と、焼付乾燥炉41に未搬入の状態の被塗物50,60に対し、塗料の塗着品質を検査する塗着品質検査手段40とを備えている。この構成によれば、塗着品質検査手段40による検査結果に基づいて、塗装条件を補正することにより、良好な焼付乾燥工程を実行し、高品質の塗膜を形成することができる。
In addition, the coating apparatus includes a baking / drying
また、制御装置44は、塗着品質検査手段40による検査結果に基づいて、焼付乾燥炉41で実行される焼付乾燥の焼付乾燥条件を補正する補正機能を備えている。この構成よれば、塗着品質検査手段40による検査結果に基づいて、焼付乾燥条件を補正することにより、良好な焼付乾燥工程を実行し、高品質の塗膜を形成することができる。
Further, the
また、塗装装置は、表面処理(前処理)が施され且つ塗料が塗着されていない被塗面51,61の状態を検査する表面処理状態検査手段22を備えている。この構成によれば、塗料が塗着されていない被塗面51,61の状態を表面処理状態検査手段22によって検査することにより、被塗面51,61における塗料の塗着品質を向上させることができる。
The coating apparatus also includes surface treatment state inspection means 22 that inspects the states of the
<他の実施例>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施例では、制御装置が、被塗面の三次元形状情報に基づいて塗料ノズルの位置を設定するが、被塗面の三次元形状情報とき異なる情報等に基づいて塗料ノズルの位置を設定してもよい。
(2)上記実施例では、距離情報と三次元形状情報と塗装要求仕様情報とに基づいて塗装条件を設定するが、塗装条件は距離情報のみに基づいて設定してもよく、距離情報と三次元形状情報とに基づいて設定してもよく、距離情報と塗装要求仕様情報とに基づいて設定してもよい。
(3)上記実施例では、制御装置が、距離情報と三次元形状情報と塗装要求仕様情報に合致又は近似した情報が入力されたときに、塗装条件情報を読み出して塗装条件として設定する学習機能を備えているが、制御装置は、このような学習機能を備えていなくてもよい。
(4)上記実施例では、三次元形状特定手段がレンジセンサと反射部材とを備えて構成されているが、三次元形状特定手段は、各被塗物の被塗面の三次元形状情報を含む三次元CADデータであってもよい。三次元CADデータを利用した場合、被塗面の三次元形状を特定する手段としてセンサ等の計測機器を設ける必要がない。
(5)上記実施例では、塗料ノズルが、コンベアで搬送される被塗物に追従して移動し得るようになっているが、塗料ノズルは、コンベアに追従しないものであってもよい。
(6)上記実施例では、焼付乾燥炉に未搬入の状態の被塗物に対し、塗料の塗着品質を検査する塗着品質検査手段を備えているが、このような塗着品質検査手段を設けないものとしてもよい。
(7)上記実施例では、制御装置が、塗着品質検査手段の検査結果に基づいて焼付乾燥の焼付乾燥条件を補正する補正機能を備えているが、制御装置は、このような補正機能を有しないものであってもよい。
(8)上記実施例では、表面処理が施され且つ塗料が塗着されていない被塗面の状態を検査する表面処理状態検査手段を備えているが、このような表面処理状態検査手段を備えていないものであってもよい。
(9)上記実施例では、塗装距離計測手段として光学的距離センサを用いたが、塗装距離計測手段は、超音波式距離センサや静電容量式距離センサを用いてもよい。静電容量式距離センサとしては、塗装ガンに流れる出力電流値を計測する電流値計測手段と、電流値計測手段の計測値に基づいて塗装距離を演算する演算手段とを備えて構成されるものである。
(10)上記実施例では、粉体塗料を用いて塗装を行う塗装装置について説明したが、本発明は、液体塗料を用いて塗装を行う塗装装置にも適用できる。
(11)上記実施例では、静電塗装用の塗装装置について説明したが、本発明は、非静電塗装用の塗装装置にも適用することができる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the above embodiment, the control device sets the position of the paint nozzle based on the three-dimensional shape information of the surface to be coated. The position may be set.
(2) In the above embodiment, the painting condition is set based on the distance information, the three-dimensional shape information, and the painting requirement specification information. However, the painting condition may be set based only on the distance information. It may be set based on the original shape information, or may be set based on the distance information and the painting requirement specification information.
(3) In the above embodiment, when the control device inputs information that matches or approximates the distance information, the three-dimensional shape information, and the paint request specification information, the learning function reads out the paint condition information and sets it as the paint condition. However, the control device may not have such a learning function.
(4) In the above embodiment, the three-dimensional shape specifying means includes the range sensor and the reflecting member, but the three-dimensional shape specifying means stores the three-dimensional shape information of the surface to be coated of each object to be coated. The three-dimensional CAD data may be included. When three-dimensional CAD data is used, there is no need to provide a measuring device such as a sensor as means for specifying the three-dimensional shape of the surface to be coated.
(5) In the said Example, although the coating material nozzle can move following the to-be-coated object conveyed with a conveyor, the coating material nozzle may not follow a conveyor.
(6) In the above-mentioned embodiment, the coating quality inspection means for inspecting the coating quality of the coating material not yet carried into the baking / drying furnace is provided. It is good also as what does not provide.
(7) In the above embodiment, the control device has a correction function for correcting the baking / drying conditions for baking / drying based on the inspection result of the coating quality inspection means, but the control device has such a correction function. You may not have.
(8) In the above embodiment, the surface treatment state inspection means for inspecting the state of the coated surface that has been subjected to the surface treatment and is not coated with the paint is provided. However, such a surface treatment state inspection means is provided. It may not be.
(9) In the above embodiment, an optical distance sensor is used as the painting distance measuring means. However, an ultrasonic distance sensor or a capacitive distance sensor may be used as the painting distance measuring means. The capacitance type distance sensor includes a current value measuring means for measuring the output current value flowing through the coating gun, and a calculation means for calculating the coating distance based on the measured value of the current value measuring means. It is.
(10) In the above-described embodiment, a coating apparatus that performs coating using a powder paint has been described. However, the present invention can also be applied to a coating apparatus that performs coating using a liquid paint.
(11) In the above embodiment, the coating apparatus for electrostatic coating has been described. However, the present invention can also be applied to a coating apparatus for non-electrostatic coating.
10…コンベア
22…表面処理状態検査手段
23…読取り用センサ(デジタル情報読み取り手段)
24…塗装要求仕様特定手段
25…ステッカー(デジタル情報表示部材)
26…三次元形状特定手段
27…レンジセンサ
28…反射部材
30…塗装距離計測手段
36…塗装ガン
37…塗料ノズル
40…塗着品質検査手段
41…焼付乾燥炉
44…制御装置
50,60…被塗物
51,61…被塗面
DESCRIPTION OF
24 ... Painting requirement specification specifying means 25 ... Sticker (digital information display member)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記被塗物を搬送するコンベアと、
前記被塗物の被塗面と前記塗料ノズルとの間の距離を計測する塗装距離計測手段と、
前記塗装距離計測手段により計測された距離情報に基づいて、前記被塗面に塗料を塗着させる際の塗装条件を設定又は変更する制御装置とを備えていることを特徴とする塗装装置。 A paint gun equipped with a paint nozzle that ejects paint toward the object;
A conveyor for conveying the object to be coated;
A coating distance measuring means for measuring a distance between a coating surface of the coating object and the coating nozzle;
A coating apparatus, comprising: a control device that sets or changes a coating condition when the paint is applied to the surface to be coated based on distance information measured by the coating distance measuring unit.
前記制御装置は、前記三次元形状特定手段により特定された三次元形状情報に基づいて、前記被塗物に対する前記塗料ノズルの対向位置を設定するようになっていることを特徴とする請求項1記載の塗装装置。 Comprising three-dimensional shape specifying means for specifying the three-dimensional shape of the coated surface;
2. The control device is configured to set a position of the paint nozzle facing the object to be coated based on the three-dimensional shape information specified by the three-dimensional shape specifying means. The coating equipment described.
前記制御装置は、前記距離情報と前記三次元形状情報に合致又は近似した情報が入力されたときに、前記塗装条件情報を読み出して前記塗装条件として設定する学習機能を備えていることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の塗装装置。 In the control device, the painting condition set based on the distance information and the three-dimensional shape information is stored as painting condition information,
The control device has a learning function of reading out the painting condition information and setting it as the painting condition when information that matches or approximates the distance information and the three-dimensional shape information is input. The coating apparatus of Claim 2 or Claim 3 to do.
回転しながら前記被塗面に向けて放射状に検知光を発するとともに前記被塗面で反射した前記検知光を受光することで前記被塗面までの距離を検出するレンジセンサと、
前記検知光を、前記レンジセンサと前記被塗面との間で反射させる反射部材とを備えて構成されていることを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の塗装装置。 The three-dimensional shape specifying means is
A range sensor that detects the distance to the coating surface by emitting the detection light radially toward the coating surface while rotating and receiving the detection light reflected by the coating surface;
The coating according to any one of claims 2 to 4, further comprising a reflection member that reflects the detection light between the range sensor and the surface to be coated. apparatus.
前記制御装置は、前記塗装距離計測手段により計測された前記距離情報と、前記塗装要求仕様特定手段により特定された塗装要求仕様情報に基づいて、前記塗装条件を設定するようになっていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の塗装装置。 A paint requirement specification specifying means for specifying a paint requirement specification in which the quality of the coating film to be formed on the coated surface is specified,
The control device is configured to set the painting condition based on the distance information measured by the painting distance measuring unit and the painting requirement specification information identified by the painting requirement specification identifying unit. The coating apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
デジタルコード化した前記塗装要求仕様情報が表示され、前記被塗物と一体的に搬送されるデジタル情報表示部材と、
前記デジタル情報表示部材に表示されている前記塗装要求仕様情報を読み取るデジタル情報読み取り手段とを備えて構成されていることを特徴とする請求項6記載の塗装装置。 The painting requirement specification specifying means,
Digitally coded digital information display member that displays the required paint specification information and is conveyed integrally with the object to be coated;
The coating apparatus according to claim 6, further comprising a digital information reading unit that reads the required paint specification information displayed on the digital information display member.
前記制御装置は、前記距離情報と前記塗装要求仕様情報に合致又は近似した情報が入力されたときに、前記塗装条件情報を読み出して前記塗装条件として設定する学習機能を備えていることを特徴とする請求項6又は請求項7記載の塗装装置。 In the control device, the painting condition set based on the distance information and the painting requirement specification information is stored as painting condition information,
The control device has a learning function of reading out the coating condition information and setting it as the coating condition when information that matches or approximates the distance information and the required paint specification information is input. The coating apparatus according to claim 6 or 7.
前記焼付乾燥炉に未搬入の状態の前記被塗物に対し、塗料の塗着品質を検査する塗着品質検査手段とを備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の塗装装置。 A baking drying oven for curing the paint applied to the coated surface by heat drying and fixing the coating to the coated surface;
10. The coating quality inspection means for inspecting the coating quality of the coating material that has not been carried into the baking and drying furnace. The coating apparatus according to item 1.
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