JP2772720B2 - 塗料温度調整システム - Google Patents

塗料温度調整システム

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JP2772720B2
JP2772720B2 JP6831091A JP6831091A JP2772720B2 JP 2772720 B2 JP2772720 B2 JP 2772720B2 JP 6831091 A JP6831091 A JP 6831091A JP 6831091 A JP6831091 A JP 6831091A JP 2772720 B2 JP2772720 B2 JP 2772720B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塗装ブースに塗料を供
給するための塗料供給装置において、その塗料の温度を
一定に保持するための塗料温度調整システムに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車体塗装工程において安定した
塗装品質を得るためには、塗料の温度、粘度、および圧
力を一定に保つこと、塗料中の樹脂、顔料、アルミ等の
諸成分を沈降させないことが重要であり、このために従
来は図11に示すようなシステムが採用されている。
【0003】すなわち従来のシステムは、塗装ロボット
を内部に有する塗装ブース101と、この塗装ブース1
01に塗料を供給するための調合タンク102と、この
調合タンク102に塗料を供給するドラム缶103と、
前記調合タンク102に温水を供給する温水タンク10
4とを備える。調合タンク102は塗料を収容する内容
器と温水が供給される外容器の2重構造となっており、
その内容器の塗料の温度が外容器の温水により調整され
る。
【0004】塗装ブース101と調合タンク102は圧
送管105で、調合タンク102とドラム缶103は補
給管106で、温水タンク104と調合タンク102の
外容器は供給管107で接続され、前記圧送管105と
補給管106には塗料を供給するポンプ108,109
が配設され、また供給管107には温水を供給するポン
プ110が配設される。塗装ブース101には上述のよ
うな単一色の塗料を供給するシステムが複数備えられて
おり、塗装ラインを流動してくる車体に所定のカラーの
塗装を施すべく、該当するシステムから所望の色の塗料
が塗装ブース101に供給される。
【0005】塗装ブース101に供給する塗料の温度調
整は、調合タンク102内の塗料温度を測定して該塗料
温度が規定値よりも低下すると、温水タンク104から
調合タンク102の外容器に温水を供給することにより
行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗装ラ
インを流動してくる車体に塗装する塗料のカラーは多種
であるため、どのカラーにも対応できるようにするには
塗装ブース101に接続された前記複数のシステムの温
度管理を並行して行う必要があり、そのために要するエ
ネルギーの消費は膨大なものであった。
【0007】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、塗料の温度調整に要するエネルギー消費量を削減し
得る塗料温度調整システムを提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の塗料温度調整システムは、塗装ブースに設
けられて各々異なったカラーの塗料を供給し得る複数の
塗料供給装置と、前記塗装ブースにおいて塗装が施され
る被塗物を、該被塗物に塗装されるカラーに基づいて分
類して整列させる色整列ストレージと、この色整列スト
レージに整列した被塗物を塗装ブースに搬出する順序情
報を出力する搬出順序情報出力手段と、前記複数の塗料
供給装置のうち次に搬出される被塗物のカラーに対応す
る塗料供給装置の塗料温度を、前記搬出順序情報に基づ
いて調整する制御装置とを備えてなることを特徴とす
る。
【0009】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
【0010】図1に示すように、投入工程、ハンド工
程、自動化工程等よりなる塗装ラインの各工程入口に
は、前工程から搬送されてきた車体Wを受け取ってコン
ベア1に受け渡す移載装置2が設けられる。塗装ライン
内で車体Wを支持して搬送するハンガー3には各々ハン
ガープレート31 が設けられており(図2参照)、その
ハンガープレート31 に穿設された穿孔によりハンガー
ナンバーを読み取るためのハンガーリーダー4が前記移
載装置2の一側に配設される。ハンガーリーダー4によ
り読み取られたハンガーナンバーはトラッキングシーケ
ンサ5を介してコンピュータ6に転送され、そこでハン
ガーナンバー/機種情報対応テーブル(図3参照)に記
憶される。
【0011】車体Wがハンガー3を移載されると、車体
Wに添付されたパンチカードをカードリーダー7により
読み取り、その読み取った機種情報(車種、グレード、
塗装色、仕向け地等)をコンピュータ6に転送する。コ
ンピュータ6は前記機種情報とハンガーナンバーとの一
致を行い、以後塗装ライン内の車体Wのトラッキングは
ハンガーナンバーにより行われる。すなわち投入工程、
ハンド工程、自動化工程の入口に設けられたカードリー
ダー7で読み取ったハンガーナンバーをコンピュータ6
に転送することにより、ハンガーナンバーに対応する前
記機種情報をコンピュータ6のハンガーナンバー/機種
情報対応テーブルから受け取り、この機種情報に基づい
て各作業が行われる。
【0012】図2を併せて参照すると明らかなように、
上塗り工程の入口に配設されたハンガーリーダー4で車
体Wが載置されたハンガー3のハンガープレート31
ら読み取られたハンガーナンバーは、コンベア1の駆動
を制御するコンベア制御盤8と前記トラッキングシーケ
ンサ5を介してコンピュータ6に転送される。コンピュ
ータ6はメモリー内に格納されているハンガーナンバー
/機種情報対応テーブルから前記ハンガーナンバーに対
応する車種コードを検索し、検索した車種コードをトラ
ッキングシーケンサ5を介してコンベア制御盤8に転送
する。コンベア制御盤8から車種コードを転送された機
種変換盤9は内部テーブルを参照して上塗り工程のロボ
ットジョブナンバーとカラーナンバーを検索し、それら
ロボットジョブナンバーとカラーナンバーを各ラインマ
スタ盤10に転送する。ラインマスタ盤10から前記ロ
ボットジョブナンバーとカラーナンバーを転送されたス
テージマスタ盤11は、ロボット制御盤12を介してロ
ボット13の駆動と塗料のカラーを制御し、車体Wに対
して所望の色の塗料を塗装する。
【0013】次に、図4〜図8に基づいて色整列ストレ
ージについて説明する。
【0014】図4に示すように、中塗り工程14に続く
検査工程15と上塗り工程16との間に設けられる色整
列ストレージ17は、入口に設けたハンガーリーダー4
の後方で枝別れする複数の分岐レーン18を備え、この
分岐レーン18に上塗りを待つ車体Wが後述する所定の
規則に基づいてストレージされる。図5に示すように、
色整列ストレージ17は前記コンピュータ6に接続され
た色整列コンピュータ19により管理される。前記色整
列コンピュータ19のメモリには、連続搬出回避色・非
回避色マトリクス(図6参照)、色整列ストレージ搬入
マトリクス(図7参照)、および色整列ストレージ搬出
マトリックス(図8参照)が記憶されている。
【0015】図6に示す連続搬出回避色・非回避色マト
リクスの縦欄と横欄は各々当該車体Wと次車体Wを示
し、それぞれの記号は各々固有のカラー、例えばaはホ
ワイト、bはレッド、cはグレー、dはブラック等を示
すものである。このマトリクスから明らかなように、当
該車体Wがa(ホワイト)の場合、次車体Wのカラーは
何であっても良い。一方、当該車体Wがb(レッド)の
場合には、次車体Wはa(ホワイト),c(グレー),
g,h,i,n,pが回避色であり、それ以外は非回避
色である。また、当該車体Wがc(グレー)の場合に
は、次車体Wはa(ホワイト),b(レッド)、g,
h,i,n,o,pが回避色であり、それ以外は非回避
色である。而して、次車体Wが非回避色である場合に
は、当該車体Wとカラーが異なっていても連続して上塗
り工程16へ搬入することができる。これに対し次車体
Wが回避色である場合には、その次車体Wを上塗り工程
に搬入する際に、前車体Wとの間に1ピッチ分の空きを
設けて塗料ミストが下流に流れてから次車体Wを搬入す
る必要がある。
【0016】上塗りを施すべき車体Wを載置したハンガ
ー3のハンガーナンバーは、ハンガーリーダー4により
読み取られてコンベア制御盤8とトラッキングシーケン
サ5を介してコンピュータ6に転送され、該当する機種
情報がハンガーナンバー/機種情報対応テーブルから読
み出される。この機種情報は色整列コンピュータ19に
転送され、そこで色整列ストレージ搬入マトリクスと前
述の連続搬出回避色・非回避色マトリクスに基づいて前
記車体Wを搬入すべき分岐レーン18の決定が行われ
る。
【0017】図7に示す色整列ストレージ搬入マトリク
スにおいて、 1:搬入されたハンガー3が有るか否かの判定を行い、
ハンガー3が無い場合には制御動作は行わず、ハンガー
3が有る場合には、 2:ハンガー3が車体Wを搭載したハンガー3であるか
否かの判定を行い、空のハンガー3である場合には搬入
不可能として該ハンガー3を色整列ストレージ17に搬
入すること無く回送する。一方、車体Wを搭載したハン
ガー3である場合には、 3:色整列ストレージ17内の分岐レーン18が満了で
あるか否かの判定を行い、満了である場合には搬入不可
能として警報が発せられ、これにより人手による対処が
行われる。一方、満了でない場合には、 4:ハンガー3に載置された車体Wと同一機種でかつ同
一カラーの車体Wが色整列ストレージ17の分岐レーン
18の最後尾に有るか否かの判定を行い、有る場合に
は、その分岐レーン18への搬入指示を出し(該当する
分岐レーン18が複数有る場合には番号の若い分岐レー
ン18へ優先して搬入)、その分岐レーン18の在籍台
数を+1とする。一方、該当する車体Wが無い場合に
は、 5:ハンガー3に載置された車体Wと同一カラーの車体
Wが色整列ストレージ17の分岐レーン18の最後尾に
有るか否かの判定を行い、有る場合には、その分岐レー
ン18への搬入指示を出し(該当する分岐レーン18が
複数有る場合には番号の若い分岐レーン18へ優先して
搬入)、その分岐レーン18の在籍台数を+1とする。
一方、該当する車体Wが無い場合には、 6:色整列ストレージ17の分岐レーン18に空きレー
ンが2レーン以上の有るか否かの判定を行い、有る場合
には、その空きレーンへの搬入指示を出し(該当する空
きレーンが複数ある場合には番号の若い空きレーンへ優
先して搬入)、その分岐レーン18の在籍台数を+1と
する。一方、空きレーンが無い場合には、 7:ハンガー3に載置された車体Wと同一機種で非回避
色を持つ車体Wが色整列ストレージ17の分岐レーン1
8の最後尾に有るか否かの判定を行い、有る場合には、
その分岐レーン18への搬入指示を出し(該当する分岐
レーン18が複数有る場合には番号の若い分岐レーン1
8へ優先して搬入)、その分岐レーン18の在籍台数を
+1とする。一方、該当する車体Wが無い場合には、 8:ハンガー3に載置された車体Wの非回避色を持つ車
体が色整列ストレージ17の分岐レーン18の最後尾に
有るか否かの判定を行い、有る場合には、その分岐レー
ン18へ搬入指示を出し(該当する分岐レーン18が複
数有る場合には番号の若い分岐レーン18へ優先して搬
入)、その分岐レーン18の在籍台数を+1とする。一
方、該当する車体Wが無い場合には警報を発し、人手に
よる対処が行われる。
【0018】以上のようにして車体Wを搬入すべき分岐
レーン18が決定されると、この情報はコンピュータ6
およびトラッキングシーケンサ5を介してコンベア制御
盤8に伝達され、分岐装置等を含むコンベア1の駆動が
制御される。
【0019】次に、前記色整列ストレージ搬出マトリク
スと連続搬出回避色・非回避色マトリクスに基づいて行
われる色整列ストレージ17からの車体Wの搬出につい
て説明する。
【0020】図8に示す色整列ストレージ搬出マトリク
スにおいて、 1:色整列ストレージ17の全分岐レーン18の先頭が
空きポジションあるいは未在籍であるか否かの判定を行
い、全分岐レーン18の先頭が空きポジションあるいは
未在籍である場合には、制御動作は行われない。一方、
そうでは無い場合には、 2:前回搬出指示した車体Wの機種およびカラーと同一
の車体Wを有するハンガー3をストレージした分岐レー
ン18が有るか否かの判定を行い、有る場合には、その
分岐レーン18からの該当するハンガー3の搬出指示を
行い(該当する分岐レーン18が複数有る場合には番号
の若い分岐レーン18から優先して搬出)、その分岐レ
ーン18の在籍台数を−1とする。一方、無い場合に
は、 3:前回搬出指示した車体Wのカラーと同一の車体Wを
有するハンガー3をストレージした分岐レーン18が有
るか否かの判定を行い、有る場合には、その分岐レーン
18からの該当するハンガー3の搬出指示を行い(該当
する分岐レーン18が複数有る場合には番号の若い分岐
レーン18から優先して搬出)、その分岐レーン18の
在籍台数を−1とする。一方、無い場合には、 4:分岐レーン18に空きレーンが有るか否かの判定を
行い、有る場合には、分岐レーン18の番号を保持す
る。 5:色整列ストレージ17に搬入される直前の車体Wが
前回搬出指示した車体Wの機種およびカラーと同一であ
るか否かの判定を行い、同一である場合には、その色整
列ストレージ17搬入前の車体Wの搬出指示を行う。一
方、同一でない場合には、 6:色整列ストレージ17に搬入される直前の車体Wが
前回搬出指示した車体Wのカラーと同一であるか否かの
判定を行い、同一である場合には、その色整列ストレー
ジ17搬入前の車体Wの搬出指示を行う。一方、同一で
ない場合には、 7:非回避色で先頭から同一機種および同一カラーの車
体Wを連続して4台以上搬出可能な分岐レーン18を検
索し、該当する分岐レーン18が有れば、その分岐レー
ン18からの搬出指示を行い(該当する分岐レーン18
が複数有る場合には番号の若い分岐レーン18から優先
して搬出)、その分岐レーン18の在籍台数を−1とす
る。一方、無い場合には、 8:非回避色で先頭から同一カラーの車体Wを連続して
4台以上搬出可能な分岐レーン18を検索し、該当する
分岐レーン18が有れば、その分岐レーン18からの搬
出指示を行い(該当する分岐レーン18が複数有る場合
には番号の若い分岐レーン18から優先して搬出)、そ
の分岐レーン18の在籍台数を−1とする。一方、無い
場合には、 9:回避色で先頭から同一機種および同一カラーの車体
Wを連続して4台以上搬出可能な分岐レーン18を検索
し、該当する分岐レーン18が有れば、1ピッチ分空き
を作った後にその分岐レーン18からの搬出指示を行い
(該当する分岐レーン18が複数有る場合には番号の若
い分岐レーン18から優先して搬出)、その分岐レーン
18の在籍台数を−1とする。一方、無い場合には、 10:回避色で先頭から同一カラーの車体Wを連続して
4台以上搬出可能な分岐レーン18を検索し、該当する
分岐レーン18が有れば、1ピッチ分空きを作った後に
その分岐レーン18からの搬出指示を行い(該当する分
岐レーン18が複数有る場合には番号の若い分岐レーン
18から優先して搬出)、その分岐レーン18の在籍台
数を−1とする。一方、無い場合には、搬出不可能とし
て警報を発し、人手による対処が行われる。
【0021】以上のようにして車体Wを搬出すべき分岐
レーン18が決定されると、この情報はコンピュータ6
およびトラッキングシーケンサ5を介してコンベア制御
盤8に伝達され、分岐装置等を含むコンベア1の駆動が
制御される。
【0022】図9は内部に前記塗装用のロボット13を
備えた塗装ブース21に塗料を供給するための塗料供給
装置Pを示すもので、符号22はドラム缶、23は調合
タンク、24は冷水タンク、25は温水タンクである。
本実施例における塗料の基準管理温度は25°C±1°
Cであるため、前記冷水タンク24内の冷水の温度はこ
れより低く、温水タンク25内の温水の温度はこれより
高く設定される。冷水タンク24には冷水ポンプ26を
有する往管27と還管28が接続され、温水タンク25
には温水ポンプ29を有する往管30と還管31が接続
される。両往管27,30の間を接続する分岐管32に
は流量調整型三方弁33が介装されるとともに、両還管
28,31の間を接続する分岐管34には流量調整型三
方弁35が介装される。
【0023】調合タンク23と塗装ブース21は圧送ポ
ンプ36、アキュムレータ37、ラインフィルタ38、
および熱交換器39の受熱部391 を有する圧送管40
により接続され、この圧送管40の末端には調合タンク
23に帰還する戻り管41の始端に接続される。前記一
対の流量調整型三方弁33,35を接続する供給管42
と排出管43の中間部には前記熱交換器39の放熱部3
2 が接続される。
【0024】制御装置Cには、熱交換器39と塗装ブー
ス21との間の圧送管40内の塗料温度を測定する検出
手段44が接続されるとともに、外気温度を測定する外
気温センサ45と塗装ブース21近傍の温度を測定する
内気温センサ46が接続され、更に塗装ブース21に搬
入されるハンガー3のハンガーナンバーを読み取るハン
ガーリーダー4が接続される。制御装置Cはモニタ47
を有する温度調節器48を介して分岐管32に設けた流
量調整型三方弁33の開度を調整し、これにより塗装ブ
ース21に供給される塗料の温度を制御する。このと
き、塗料の温度は主として検出手段44の出力信号に基
づいて制御され、外気温センサ45と内気温センサ46
の出力信号はその補正用として用いられる。また、前記
排出管43に設けられた水温センサ49は、温度調節器
50を介して流量調整型三方弁35の開度を調節する。
【0025】図10は前記塗料供給装置Pの制御系を示
すもので、塗料供給手段51は前記ドラム缶22、調合
タンク23、および圧送ポンプ36で構成され、冷媒供
給手段52は前記冷水タンク24と冷水ポンプ26によ
り構成され、熱媒供給手段53は前記温水タンク25と
温水ポンプ29で構成される。また、制御装置Cは制御
部54、比較手段55、および比較部56から構成され
る。
【0026】而して、前記連続搬出回避色・非回避色マ
トリクス(図6参照)、色整列ストレージ搬入マトリク
ス(図7参照)、および色整列ストレージ搬出マトリク
ス(図8参照)に基づいて 色整列コンピュータ19は
車体Wを載置したハンガー3を色整列ストレージ17の
所定の分岐レーン18に搬入するとともに、その分岐レ
ーン18から所定の車体Wを載置したハンガー3を塗装
ブース21に向けて搬出する。このとき、前述したよう
に色整列ストレージ17から搬出される車体Wは、以下
の〜の基準に基づく優先順位で選択される。 同
一機種かつ同一カラーの車体Wが連続して搬出されるこ
と 同一カラーの車体Wが連続して搬出されること
非回避色で同一機種かつ同一カラーの車体Wが4台以
上連続して搬出されること 非回避色で同一カラーの
車体Wが4台以上連続して搬出されること 回避色で
同一機種かつ同一カラーの車体Wが4台以上連続して搬
出されること 回避色で同一カラーの車体Wが4台以
上連続して搬出されることこれにより、可及的に同一機
種の車体Wおよび同一カラーの車体Wが連続して搬出さ
れるため、機種変更によるロボットの作動の切り換えと
カラーの変更による塗料の切り換えが最小限に抑えられ
る。また、同一カラーの車体Wが搬出できない場合には
可及的に非回避色の車体Wを搬出することにより、塗料
ミストを消滅させるべくラインに1ピッチ分の空きを形
成する必要を無くし、以て時間的ロスの発生を防止して
いる。
【0027】さて、前記色整列コンピュータ19が色整
列ストレージ17から次に搬出されてくる車体Wのカラ
ーの情報を出力すると、各々のカラーに対応して設けら
れた複数の塗料供給装置Pのうち、そのカラーに対応す
る塗料を供給する塗料供給装置Pは予め塗料の温度を基
準管理温度に調節する。これにより色整列ストレージ1
7から塗装ブース21に車体Wが搬入された時には、所
望のカラーの塗料温度を塗装可能な状態に保持すること
ができる。
【0028】すなわち、図10において検出手段44に
より検出した実際の塗料温度とその目標値との偏差が比
較手段55から制御部54に入力されると、冷媒供給手
段52と熱媒供給手段53により熱交換器39に供給さ
れる冷水および温水の比率を変化させ、塗料供給手段5
1から塗装ブース21に供給される塗料の温度を目標値
に一致させる。この操作は具体的には、冷水タンク24
から延びる往管27と温水タンク25から延びる往管3
0を結ぶ分岐管32に設けた流量調整型三方弁33を温
度調節器48を介して制御し、これにより熱交換器39
の放熱部392 に供給される冷水と温水の比率を変化さ
せることにより行われる。
【0029】このとき制御装置Cの比較部56は塗料温
度の測定値と基準管理温度の偏差をモニタ47に表示す
るとともに、その塗料温度の測定値、基準管理温度、お
よび温度調節器48に対する出力信号もモニタ47に表
示する。こにより、制御装置Cが塗料温度の制御をして
いるにもかかわらず塗料温度の修正が行われない場合に
は、塗料温度管理システムに何らかの異常があるとして
迅速に対応することが可能となる。
【0030】而して、色整列コンピュータ19の出力信
号、すなわち色整列ストレージ17から次に搬出される
車体Wのカラー情報に基づき、多種類のカラーの塗料の
うち該当するカラーの塗料の温度のみを予め調整すれば
良いため、全ての塗料の温度を常時使用可能な状態に保
つ場合に比べ、塗料の温度管理に要するエネルギーを大
幅に削減することができる。
【0031】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものでなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。
【0032】例えば、実施例では被塗物として自動車の
車体Wを例示したが、本発明は車体以外の被塗物に対し
ても適用することが可能である。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、色整列ス
トレージから搬出される被塗物の搬出順序情報によって
所望の塗料供給装置を選択して塗料温度の調整を行って
いるので、複数の塗料供給装置における塗料温度調整を
並行して行うことなく、塗装ブースに被塗物が搬入され
た時に所望のカラーの塗料温度を塗装可能な状態に保持
することができる。これにより、塗料の温度調整に要す
るエネルギーを大幅に節減することが可能となる。しか
も被塗物をそのカラーに基づいて色整列ストレージに分
類して整列させているので、同一カラーの被塗物を連続
して塗装ブースに搬出することが可能となる。その結
果、同一の塗料供給装置を可及的に連続して使用するこ
とが可能となり、一層のエネルギー節減が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】塗装ラインにおける情報伝達形態の概略を示す
ブロック図
【図2】自動化工程における情報伝達形態を示すブロッ
ク図
【図3】ハンガーナンバー/機種情報対応テーブルを示
す図
【図4】色整列ストレージを示す概略図
【図5】色整列ストレージの回路構成を示すブロック図
【図6】回避色・非回避色マトリクスを示す図
【図7】色整列ストレージ搬入マトリクスを示す図
【図8】色整列ストレージ搬出マトリクスを示す図
【図9】塗料供給装置の全体構成を示す図
【図10】塗料温度調節システムの制御系を示すブロッ
ク図
【図11】従来の塗料温度調整装置を示す図
【符号の説明】 17・・・色整列ストレージ 19・・・色整列コンピュータ(搬出順序情報出力手
段) 21・・・塗装ブース C・・・・制御装置 P・・・・塗料供給装置 W・・・・車体(被塗物)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗装ブース(21)に設けられて各々異
    なったカラーの塗料を供給し得る複数の塗料供給装置
    (P)と、前記塗装ブース(21)において塗装が施さ
    れる被塗物(W)を、該被塗物(W)に塗装されるカラ
    ーに基づいて分類して整列させる色整列ストレージ(1
    7)と、この色整列ストレージ(17)に整列した被塗
    物(W)を塗装ブース(21)に搬出する順序情報を出
    力する搬出順序情報出力手段(19)と、前記複数の塗
    料供給装置(P)のうち次に搬出される被塗物(W)の
    カラーに対応する塗料供給装置(P)の塗料温度を、前
    記搬出順序情報に基づいて調整する制御装置(C)とを
    備えてなる、塗料温度調整システム。
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