JP3003463B2 - Painting condition diagnostic device - Google Patents

Painting condition diagnostic device

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JP3003463B2
JP3003463B2 JP5181709A JP18170993A JP3003463B2 JP 3003463 B2 JP3003463 B2 JP 3003463B2 JP 5181709 A JP5181709 A JP 5181709A JP 18170993 A JP18170993 A JP 18170993A JP 3003463 B2 JP3003463 B2 JP 3003463B2
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painting
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gun
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、塗装ガンにより塗装作
業を行う際の塗装状態を診断する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for diagnosing a coating condition when a coating operation is performed by a coating gun.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車車体あるいは各種自動車部
品の量産品を被塗装物としてこれに対して塗装を行う場
合には、たとえば、図9に示すような塗装ガン101が
使用されている。この塗装ガン101は、塗料供給ホー
ス102により溶剤とともに加圧された塗料が供給され
るようになっており、また、エアホース103から圧縮
空気が送り込まれる。そして、塗装ガン101に設けら
れたレバー104を引くことにより、エアと塗料とが混
合され、エアの圧力によってノズル105から塗料が吐
出されるようになっている。また、塗装ガン101に
は、塗装パターン調整ノブ106が設けられており、こ
の塗装パターン調整ノブ106をたとえば右方向に回す
と、ノズル105から吐出され霧化した塗料の広がる範
囲が丸形を呈する塗装パターン(図中符号「108」で
示す斜線部分)となり、一方、前記調整ノブ106を左
方向に回すとだ円形を呈する塗装パターン(図中符号
「109」で示す斜線部分)となる。さらに、塗料吐出
量調整ノブ107が設けられ、これによりノズル105
からの塗料の吐出量を適宜調整することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a mass-produced article of an automobile body or various automobile parts is used as an object to be painted, for example, a painting gun 101 as shown in FIG. 9 is used. The coating gun 101 is configured to be supplied with a paint pressurized together with a solvent by a paint supply hose 102, and compressed air is sent from an air hose 103. Then, by pulling a lever 104 provided on the coating gun 101, the air and the paint are mixed, and the paint is discharged from the nozzle 105 by the pressure of the air. Further, the coating gun 101 is provided with a coating pattern adjusting knob 106. When the coating pattern adjusting knob 106 is turned, for example, clockwise, the range in which the atomized paint discharged from the nozzle 105 spreads has a round shape. When the adjustment knob 106 is turned to the left, a coating pattern (shaded portion indicated by reference numeral "108" in the figure) becomes a coating pattern (a hatched portion indicated by reference numeral "109" in the drawing). Further, a paint discharge amount adjustment knob 107 is provided, and
The discharge amount of the coating material from can be appropriately adjusted.

【0003】図10は、塗装パターン等の不具合例を示
しており、(a)は、塗料の吐出量が一定でなかったり
途切れたりするいわゆる息切れの状態を示す図、(b)
は、三日月形状を呈する塗装パターンの図、(c)は、
吐出量が吐出方向の左右いずれかに偏っている塗装パタ
ーンの図、(d)は、吐出量が吐出方向の中央付近にの
み集中している塗装パターンの図、(e)は、吐出量が
吐出方向の中央付近で少なく左右両端付近で多くなって
いる場合の塗装パターンの図である。前記塗装ガン10
1を用いて被塗装物の塗装を行う場合にあっては、通
常、作業者がこの塗装ガン101によって実際に塗装作
業を実施し、上記のような塗装パターンの変化や塗装品
質等を目視により確認するようにしている。そして、作
業者は、塗装パターンの変化や塗装品質等が所定の許容
範囲内であるか否かをチェックし、許容範囲外と判断し
た場合は、図9に示した塗装パターン調整ノブ106や
塗料吐出量調整ノブ107を操作することにより塗装パ
ターンや吐出量を調整したり、あるいはノズル105等
の各種部品の清掃、再調整、または交換を行ったりし
て、塗装状態の品質を維持調整している。
FIG. 10 shows an example of a defect such as a paint pattern. FIG. 10A shows a so-called shortness of breath in which the discharge amount of the paint is not constant or is interrupted.
Is a drawing of a crescent-shaped paint pattern, and (c) is
FIG. 4D is a diagram of a coating pattern in which the discharge amount is biased to the left or right in the discharge direction, FIG. 5D is a diagram of a paint pattern in which the discharge amount is concentrated only near the center in the discharge direction, and FIG. It is a figure of a coating pattern in the case of being small near the center of the discharge direction and increasing near the left and right ends. The painting gun 10
In the case where the object to be coated is coated using No. 1, usually, an operator actually performs the coating operation using the coating gun 101 and visually observes the change in the coating pattern and the coating quality as described above. I have to check. Then, the operator checks whether or not the change of the coating pattern, the coating quality, and the like are within a predetermined allowable range. By operating the discharge amount adjustment knob 107, the coating pattern and the discharge amount are adjusted, or various parts such as the nozzle 105 are cleaned, readjusted, or replaced to maintain and adjust the quality of the coating state. I have.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の塗装ガン101による塗装作業の塗装パター
ンの変化や塗装品質等のチェックにあっては、目視によ
る検査だけで行われており、しかも長年培ってきた経験
やカン・コツに頼る作業となっていたため、チェックを
行う作業者の技能に依存するところが大であった。した
がって、作業者の熟練の度合いの差により、塗装状態の
品質の把握にばらつきが生じることとなる。しかも、熟
練していない作業者にあっては、この塗装状態の品質の
把握に基づいての不具合箇所の適格な判断は困難である
ため、その対処方法が適切でなかったり、対処時期を逸
したりして、不良品ワークを流出させてしまう結果とな
るという問題点があった。本発明は、上記のような問題
点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、塗装
状態をいち早く正確に診断するとともに、不具合のある
場合には、適切な対応策を取ることのできる情報を迅速
に作業者に知らせうる塗装状態診断装置を提供すること
にある。
However, such changes in the coating pattern and the checking of the coating quality in the coating operation by the conventional coating gun 101 have been performed only by visual inspection, and for many years. Because the work had to rely on the experience and know-how that had been cultivated, it largely depended on the skills of the workers who performed the checks. Therefore, the quality of the coating state varies depending on the skill level of the worker. Moreover, it is difficult for unskilled workers to judge the location of the defect based on the quality of the coating condition. As a result, there is a problem that a defective work is caused to flow out. The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to quickly and accurately diagnose a coating state and to take an appropriate countermeasure when there is a problem. It is an object of the present invention to provide a coating state diagnosis device capable of promptly informing a worker of possible information.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、塗装ガンから吐出され霧化した塗料に
帯状のスリット光に整形され、略平行に離間した少なく
とも2つのレーザー光を照射するレーザー光照射手段
と、前記塗料に照射された後この塗料中を透過するよう
にして送られたレーザー光を検出する複数のレーザー
光検出手段と、レーザー光検出手段の検出値に基づき
前記塗装ガンによる塗装作業での塗装状態を把握処理し
て表示部に表示させる制御手段とを有することを特徴と
する塗装状態診断装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a paint sprayed from a paint gun and atomized .
It is shaped into a strip-shaped slit light, and it is small
Both the laser light irradiating means for irradiating two laser beams, a plurality of laser light detecting means for detecting each of the laser beams transmitted so as to transmit the paint after being irradiated to the coating material, the laser beam Control means for comprehending a coating state in a coating operation by the coating gun based on a detection value of the detecting means and displaying the same on a display unit.

【0006】[0006]

【作用】このように構成した本発明の塗装状態診断装置
を用いて塗装状態のチェックを行う場合にあっては、塗
装ガンを本装置にセットし、塗装ガンによる塗装作業に
当たっての塗装状態に関するデータを採取する。すなわ
ち、塗装ガンから塗料を吐出させると、レーザー光照射
手段により発生されるレーザー光は、吐出され霧化した
塗料中を透過するようにして進み、レーザー光検出手段
に入射されて検出される。制御手段は、この検出値をデ
ータとして採取する。次いで、塗装ガンを90度回転さ
せた状態で、再度上記と同様な処理を行ってデータを採
取する。そして、制御手段は、前記データに基づき、前
記塗装ガンによる塗装作業での塗装状態を把握し、許容
範囲内であるか否かの判断を行う。塗装状態が許容範囲
内にあり正常であると判断した場合、制御手段は、表示
部に塗装状態が正常であることを表示させる。そして、
塗装作業中に、適宜塗料の捨て吹きを行い、以上と同様
な処理が繰り返されて塗装状態の診断が行われ、塗装状
態が一定の許容範囲内に保たれた状態で塗装作業が行わ
れることになる。一方、塗装状態が許容範囲内になく異
常であると判断した場合、制御手段は、表示部に、塗装
状態が異常であることを表示させるとともに、あらかじ
め設定されている不具合対策のなかから、塗装状態に応
じた最適な対処方法を選び出して表示させる。このよう
に、本発明の塗装状態診断装置によれば、作業者が塗装
ガンを用いて塗装作業を行う場合に、その塗装状態をい
ち早く正確に診断することができるとともに、不具合の
ある場合には、適切な対応策を取ることのできる情報、
たとえば対処箇所および対処方法を表示部に表示して、
迅速に作業者に知らせることができる。
In the case where the paint condition is checked using the paint condition diagnostic apparatus of the present invention configured as described above, a paint gun is set in the present apparatus, and data on the paint condition at the time of painting work by the paint gun. Collect. That is, when the paint is discharged from the coating gun, the laser light generated by the laser light irradiating means travels through the discharged and atomized paint and is incident on the laser light detecting means and detected. The control means collects the detected value as data. Next, with the coating gun rotated by 90 degrees, the same processing is performed again to collect data. Then, based on the data, the control means grasps a painting state in the painting operation by the painting gun and determines whether or not the painting is within an allowable range. When the control unit determines that the paint state is within the allowable range and is normal, the control unit displays on the display unit that the paint state is normal. And
During the painting work, the paint is properly discarded and sprayed, and the same processing as above is repeated to diagnose the painting state.The painting work is performed with the painting state kept within a certain allowable range. become. On the other hand, if the control unit determines that the coating state is not within the allowable range and is abnormal, the control unit displays on the display unit that the coating state is abnormal, and performs the coating operation based on preset countermeasures. Select and display the best coping method according to the status. As described above, according to the coating state diagnostic apparatus of the present invention, when a worker performs a coating operation using a coating gun, the coating state can be quickly and accurately diagnosed, and when there is a problem, , Information that can take appropriate action,
For example, the action location and action method are displayed on the display,
It is possible to inform the operator quickly.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明の一実施例に係る塗装状
態診断装置の概略システム構成図、図2は、図1に示さ
れる装置の概略ブロック図、図3は、図2に示されるビ
ームエキスパンダを示す構成図、図4は、図2に示され
るセンサにより検出した入射光強度の分布図、図5
(a)は、図4に示されるような分布図における塗装状
態算出に用いる記号の説明図、図5(b)は、図2に示
されるセンサヘッド部における塗装状態算出に用いる記
号の説明図であり、図9に示した部材と共通する部材に
は同一の符号を付して、その説明は一部省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a coating state diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic view of the beam expander shown in FIG. FIG. 4 is a distribution diagram of incident light intensity detected by the sensor shown in FIG. 2, and FIG.
FIG. 5A is an explanatory diagram of symbols used for calculating a coating state in a distribution diagram as shown in FIG. 4, and FIG. 5B is an explanatory diagram of symbols used for calculating a coating state in a sensor head shown in FIG. The same reference numerals are given to members common to the members shown in FIG. 9 and the description thereof is partially omitted.

【0008】本実施例の塗装状態診断装置10は、図1
に示したように、センサヘッド部1と、制御手段として
のコントローラ2と、表示部3とから構成されており、
コントローラ2は、センサヘッド部1において得られた
データに基づいて塗装状態の算出を行い、さらにこれら
を総合的に処理し、たとえば不具合のある場合には適切
な対応策を取ることのできる情報を表示部3に出力する
ようになっている。
FIG. 1 shows a coating state diagnostic apparatus 10 according to this embodiment.
As shown in (1), the sensor head unit 1, a controller 2 as a control unit, and a display unit 3,
The controller 2 calculates the painting state based on the data obtained in the sensor head unit 1 and further processes them comprehensively. For example, when there is a problem, information that can take an appropriate countermeasure in the case of a defect is provided. The information is output to the display unit 3.

【0009】センサヘッド部1は、図2に示したよう
に、塗装ガンから吐出され霧化した塗料にレーザー光を
照射するレーザー光照射手段11と、前記塗料に照射さ
れた後この塗料中を透過するようにして送られたレーザ
ー光を検出するレーザー光検出手段12とを有してい
る。前記レーザー光照射手段11は、He−Neレーザ
ー光Laを発するレーザーダイオード13を有してお
り、このレーザーダイオード13から発振されたレーザ
ー光Laは、その上方に配設されたビームエキスパンダ
14により、スリット光Lbに整形される。ビームエキ
スパンダ14は、図3に示したように、幾種類かのレン
ズの集合体であるシリンドリカルレンズ群により構成さ
れ、レーザー光Laを帯状のスリット光Lbに整形する
ようになっている。ビームエキスパンダ14のさらに上
方には、ビームスプリッタ15a,15bが設けられ、
ビームエキスパンダ14により整形されたスリット光L
bは、まず、ビームスプリッタ15aに入射する。この
ビームスプリッタ15aに入射したスリット光Lbは、
図示のように鉛直方向のスリット光Lb1と水平方向の
スリット光Lb2とに分光される。ビームスプリッタ1
5bは、ビームスプリッタ15aから所定の距離Lだけ
水平方向左側に離間した位置に設けられており(図5
(b)参照)、前述の分光されたスリット光Lb2は、
このビームスプリッタ15bによりさらに鉛直方向のス
リット光Lb3と水平方向のスリット光Lb4とに分光
されることになる。前記鉛直方向のスリット光Lb1,
Lb3(レーザー光に相当する)は、図示のように、こ
のスリット光と垂直な方向に塗装ガン101から吐出さ
れ霧化した塗料16(もっと正確に言えば、塗料と空気
の二相流)をスライスするようにして照射する。一方、
水平方向のスリット光Lb4は、ビームスプリッタ15
bの図中左方に隣設されたセンサ17に入射され、この
センサ17の検出値により、レーザーダイオード13か
ら発振されるレーザー光Laの出力変動を監視できるよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, the sensor head section 1 includes a laser beam irradiating means 11 for irradiating a laser beam to the atomized paint discharged from the coating gun, and a laser beam irradiating the paint to irradiate the paint. Laser light detecting means 12 for detecting the laser light transmitted so as to be transmitted. The laser beam irradiating means 11 has a laser diode 13 for emitting a He-Ne laser beam La, and the laser beam La oscillated from the laser diode 13 is transmitted by a beam expander 14 disposed above the laser diode La. , Slit light Lb. As shown in FIG. 3, the beam expander 14 is configured by a group of cylindrical lenses, which are a group of several types of lenses, and is configured to shape the laser light La into strip-shaped slit light Lb. Above the beam expander 14, beam splitters 15a and 15b are provided,
Slit light L shaped by beam expander 14
b first enters the beam splitter 15a. The slit light Lb incident on the beam splitter 15a is
As shown, the light is split into a vertical slit light Lb1 and a horizontal slit light Lb2. Beam splitter 1
5b is provided at a position separated from the beam splitter 15a by a predetermined distance L to the left in the horizontal direction (FIG. 5).
(See (b)), the split slit light Lb2 is
The beam splitter 15b further splits the light into the slit light Lb3 in the vertical direction and the slit light Lb4 in the horizontal direction. The vertical slit light Lb1,
As shown in the drawing, Lb3 (corresponding to a laser beam) converts the atomized paint 16 (more precisely, a two-phase flow of paint and air) discharged from the painting gun 101 in a direction perpendicular to the slit light. Irradiate as slices. on the other hand,
The horizontal slit light Lb4 is transmitted to the beam splitter 15
The light is incident on a sensor 17 disposed adjacent to the left side in the figure b, and the output fluctuation of the laser light La oscillated from the laser diode 13 can be monitored based on the detection value of the sensor 17.

【0010】前記レーザー光検出手段12は、第1セン
サ18および第2センサ19を有している。塗装ガン1
01から吐出され霧化した塗料16に照射されたスリッ
ト光Lb1およびLb3は、このこの塗料16中を透過
して鉛直上方に送られ、それぞれ第1センサ18および
第2センサ19に入射されるように構成されている。こ
れらのセンサ18,19は、たとえば、Nチャンネルの
ラインセンサであり、この場合、図4に示したような入
射光強度の分布図が得られる。図4の分布図において、
横軸は各チャンネルを表し、縦軸は入射光強度を表して
いる。なお、縦軸の入射光強度は、吐出され霧化した塗
料を透過する前後の強度比率を示しており、座標軸の原
点が100%で、座標軸の上端が0%となるように作図
されている。符号「20」は、第1センサ18による検
出値、また、符号「21」は、第2センサ19による検
出値を表し、一般的には、第1センサ18による検出値
20の方が、第2センサ19による検出値21よりも、
入射光強度の減衰のピークが高く、入射光強度の減衰を
呈するチャンネルの幅は狭い。
The laser beam detecting means 12 has a first sensor 18 and a second sensor 19. Painting gun 1
The slit lights Lb1 and Lb3 ejected from 01 and applied to the atomized paint 16 pass through this paint 16 and are sent vertically upward to enter the first sensor 18 and the second sensor 19, respectively. Is configured. These sensors 18 and 19 are, for example, N-channel line sensors. In this case, a distribution diagram of the incident light intensity as shown in FIG. 4 is obtained. In the distribution diagram of FIG.
The horizontal axis represents each channel, and the vertical axis represents the incident light intensity. The incident light intensity on the vertical axis indicates the intensity ratio before and after passing through the sprayed and atomized paint, and is plotted such that the origin of the coordinate axis is 100% and the upper end of the coordinate axis is 0%. . Reference numeral “20” indicates a detection value by the first sensor 18, and reference numeral “21” indicates a detection value by the second sensor 19, and generally, the detection value 20 by the first sensor 18 2 than the detection value 21 by the sensor 19
The peak of the attenuation of the incident light intensity is high, and the width of the channel exhibiting the attenuation of the incident light intensity is narrow.

【0011】センサヘッド部1は、図示しない塗装ガン
101の保持台を有しており、エアホース103が鉛直
下方に向く図9に示したような通常の位置と、この塗装
ガン101のノズル105を90度回転させた位置との
2種類の位置に正確に保持できるようになっている。ま
た、図2に示すように、塗装ガン101から吐出され霧
化した塗料が飛散してレーザー光照射手段11やレーザ
ー光検出手段12に付着し、各センサの検出値に悪影響
を及ぼすのを回避するため、センサヘッド部1には、レ
ーザー光照射手段11側に発光面クリーナ22が、ま
た、レーザー光検出手段12側に受光面クリーナ23が
設けられている。これらのクリーナ22,23は、巻取
式のフィルムから構成されており、適宜巻き取ることに
より常に汚れのない透明な面を提供し、安定した検出が
確保されるようになっている。
The sensor head unit 1 has a holding base for a coating gun 101 (not shown), and a normal position as shown in FIG. 9 in which the air hose 103 is directed vertically downward, and a nozzle 105 of the coating gun 101. It can be accurately held at two types of positions, that is, a position rotated by 90 degrees. Further, as shown in FIG. 2, it is possible to avoid that the atomized paint discharged from the coating gun 101 scatters and adheres to the laser light irradiating means 11 and the laser light detecting means 12 and adversely affects the detection values of the respective sensors. To this end, the sensor head unit 1 is provided with a light emitting surface cleaner 22 on the side of the laser beam irradiating unit 11 and a light receiving surface cleaner 23 on the side of the laser beam detecting unit 12. These cleaners 22 and 23 are formed of a roll-up type film, and are provided with a transparent surface that is always free of stains by being wound up as appropriate, so that stable detection is ensured.

【0012】コントローラ2は、図1に示したように、
センサヘッド部1と接続されており、このセンサヘッド
部1において得られた検出値に基づいて、塗装状態の算
出を行うようになっている。ここで、塗装状態とは、塗
装ガン101から吐出され霧化した塗料の広がりα、片
寄りδ,θ、および濃度Iをいう。なお、算出される塗
装状態としては、これらに限定されるものではなく随時
設定追加することが可能である。
The controller 2 includes, as shown in FIG.
It is connected to the sensor head unit 1 and calculates the coating state based on the detection value obtained by the sensor head unit 1. Here, the coating state refers to the spread α, deviation δ, θ, and density I of the atomized paint discharged from the coating gun 101. The calculated paint state is not limited to these, and can be set and added as needed.

【0013】コントローラ2における前記塗装状態の算
出は、たとえば、以下のようにして行うことができる。
前記塗料の広がりαは、図5(a),(b)に示される
記号等を用いて次の式により求められる。 α=2×tan−1((H2−H1)/L) 片寄りは、シフト量δおよび傾きθとして、図5(a)
に示した図から読み取ることにより得られる。また、濃
度Iは、同様に、第1センサ18および第2センサ19
による検出値20,21の入射光強度の減衰のピークI
1,I2として、図5(a)に示した図から読み取るこ
とにより得られる。なお、図5(a)(b)において、 C1 :塗料16の吐出方向の理論中心線、 C2 :塗料16の吐出方向の実際に測定した中心
線、 I0 :空中に舞う塗料や塵による減衰量、 H1 :検出値20の入射光強度の減衰を呈するチャ
ンネルの幅、 H2 :検出値21の入射光強度の減衰を呈するチャ
ンネルの幅、 L :スリット光Lb1とLb3との離間距離 を表している。また、上記において、図4と共通する部
分は、同一符号を付して、その説明を一部省略してい
る。
The calculation of the painting state in the controller 2 can be performed, for example, as follows.
The spread α of the paint is obtained by the following equation using the symbols shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). α = 2 × tan −1 ((H2−H1) / L) The deviation is expressed as a shift amount δ and a gradient θ in FIG.
Obtained by reading from the figure shown in FIG. The concentration I is similarly determined by the first sensor 18 and the second sensor 19.
Of the attenuation of the incident light intensity of the detection values 20 and 21 due to the peak I
1 and I2 are obtained by reading from the diagram shown in FIG. 5 (a) and 5 (b), C1: the theoretical center line of the discharge direction of the paint 16, C2: the actually measured center line of the discharge direction of the paint 16, I0: the amount of attenuation by paint or dust flying in the air , H1: the width of the channel exhibiting the attenuation of the incident light intensity of the detection value 20, H2: the width of the channel exhibiting the attenuation of the incident light intensity of the detection value 21, L: the separation distance between the slit lights Lb1 and Lb3. . In the above description, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 4 and the description thereof is partially omitted.

【0014】このようにして、塗装状態の算出が完了す
ると、コントローラ2は、さらに総合的な処理を行い、
あらかじめコントローラ2の図示しない記憶部に設定さ
れている不具合対策のなかから、塗装状態に応じた最適
な対処方法を選び出すようになっている。そして、コン
トローラ2は、この情報を作業者に伝達するために前記
コントローラ2に接続された表示部3に出力することに
している。なお、この表示部3は、ディスプレイ表示す
るものに限定されるものではなく、作業者に情報を伝達
できるものであれば、プリンタ、あるいは表示ランプの
ような簡単なものであってもよい。
When the calculation of the painting state is completed in this way, the controller 2 performs a more comprehensive process,
An optimal countermeasure corresponding to the coating state is selected from among the countermeasures for the failure set in a storage unit (not shown) of the controller 2 in advance. Then, the controller 2 outputs this information to the display unit 3 connected to the controller 2 in order to transmit the information to the worker. The display unit 3 is not limited to a display unit, but may be a simple unit such as a printer or a display lamp as long as it can transmit information to an operator.

【0015】次に、図6の処理フローに基づいて本実施
例の作用を説明する。本実施例の塗装状態診断装置10
を用いて塗装状態のチェックを行う場合にあっては、ま
ず、塗装ガン101をセンサヘッド部1の図示しない保
持部にセットする(ステップS1)。ステップS2にお
いては、塗装ガン101による塗装作業の開始に当た
り、塗装状態に関する初期データを採取する。すなわ
ち、塗装ガン101のレバー104を引き、ノズル10
5から塗料16を吐出させると、図2に示したように、
レーザー光照射手段11により発生される所定距離Lだ
け離間した2つのスリット光Lb1,Lb3は、吐出さ
れ霧化した塗料16中を透過するようにして進み、レー
ザー光検出手段12の第1センサ18および第2センサ
19は、塗料16により幾分減衰したそれぞれの入射光
を検出する。次いで、塗装ガン101を90度回転させ
た状態で、再度上記と同様な処理を行って初期データを
取得する。そして、コントローラ2は、これらのセンサ
18,19により検出された検出値に基づき、図5
(a)に示したような分布図を内部的に処理して、塗装
状態、すなわち塗装ガン101から吐出され霧化した塗
料の広がり、片寄り、および濃度を算出し、初期塗装状
態として図示しない記憶部に保存する(ステップS
3)。
Next, the operation of this embodiment will be described based on the processing flow of FIG. Painting condition diagnostic apparatus 10 of the present embodiment
In the case of checking the coating state by using (1), first, the coating gun 101 is set on a holding unit (not shown) of the sensor head unit 1 (step S1). In step S2, at the start of the painting operation by the painting gun 101, initial data on the painting state is collected. That is, the lever 104 of the coating gun 101 is pulled and the nozzle 10
When the paint 16 is discharged from 5, as shown in FIG.
The two slit lights Lb1 and Lb3 generated by the laser light irradiating means 11 and separated by a predetermined distance L advance so as to pass through the discharged and atomized paint 16, and the first sensor 18 of the laser light detecting means 12 And the second sensor 19 detects the respective incident light somewhat attenuated by the paint 16. Next, with the coating gun 101 rotated by 90 degrees, the same processing as described above is performed again to obtain initial data. Then, based on the detection values detected by these sensors 18 and 19, the controller 2 shown in FIG.
(A) is internally processed to calculate the painting state, that is, the spread, offset, and density of the atomized paint discharged from the painting gun 101, and is not shown as an initial painting state. Save in the storage unit (Step S
3).

【0016】次に、作業者は、塗装ガン101により被
塗装物に対して塗装作業を実施することになるが、適
宜、塗装ガン101をセンサヘッド部1の図示しない保
持部にセットして塗料の捨て吹きを行い、ステップS2
と同様な手順にて塗装状態に関するデータを採取する
(ステップS4)。そして、コントローラ2は、センサ
18,19により検出された検出値に基づき、ステップ
S3と同様な手順にて塗装状態、すなわち塗装ガン10
1から吐出され霧化した塗料の広がり、片寄り、および
濃度を算出する(ステップS5)。
Next, the worker performs a painting operation on the object to be painted by the painting gun 101. The painting gun 101 is appropriately set on a holding portion (not shown) of the sensor head portion 1 to paint the object. Is blown out, and step S2 is performed.
Data on the coating state is collected in the same procedure as in (1) (step S4). Then, based on the detection values detected by the sensors 18 and 19, the controller 2 performs the coating state, that is, the coating gun 10 in the same procedure as in step S3.
The spread, offset, and density of the atomized paint discharged from 1 are calculated (step S5).

【0017】ステップS6では、コントローラ2は、算
出された塗装状態について許容範囲内であるか否かの判
断を行う(ステップS6)。ここで、コントローラ2
は、ステップS3にて記憶保存されている初期塗装状態
との比較も行い、塗装作業の間に塗装品質に影響を及ぼ
す塗装状態の変化がないかについてもチェックするよう
になっている。このステップS6において、塗装状態が
許容範囲内にあり正常であると判断した場合、コントロ
ーラ2は、表示部3に塗装状態が正常であることを画面
上に表示させた後(ステップS8)、ステップS4に戻
る。そして、塗装作業中に、適宜塗料の捨て吹きを行
い、ステップS4,S5,S6,S8に示した処理が繰
り返されることになる。こうして塗装状態の診断が行わ
れ、塗装状態が一定の許容範囲内に保たれた状態で塗装
作業が行われる。
In step S6, the controller 2 determines whether or not the calculated painting state is within an allowable range (step S6). Here, controller 2
Is also compared with the initial painting state stored and stored in step S3, and it is checked whether there is any change in the painting state that affects the painting quality during the painting operation. If it is determined in step S6 that the coating state is within the allowable range and is normal, the controller 2 causes the display unit 3 to display on the screen that the coating state is normal (step S8). It returns to S4. Then, during the painting operation, the paint is properly thrown away, and the processing shown in steps S4, S5, S6, and S8 is repeated. The diagnosis of the painting state is performed in this way, and the painting operation is performed in a state where the painting state is kept within a certain allowable range.

【0018】一方、ステップS6において、塗装状態が
許容範囲内になく異常であると判断した場合、コントロ
ーラ2は、表示部3に、塗装状態が異常であることを表
示させるとともに、あらかじめ記憶部に設定されている
不具合対策のなかから、塗装状態に応じた最適な対処方
法を選び出して表示させる(ステップS7)。なお、こ
の際、図5(a)のような分布図もあわせて表示するよ
うにしてもよい。
On the other hand, if it is determined in step S6 that the coating state is not within the allowable range and is abnormal, the controller 2 displays on the display unit 3 that the coating state is abnormal, and stores the abnormality in the storage unit in advance. From among the set trouble countermeasures, an optimum countermeasure corresponding to the painting state is selected and displayed (step S7). At this time, a distribution diagram as shown in FIG. 5A may be displayed together.

【0019】このように、本実施例の塗装状態診断装置
10は、塗装ガン101から吐出され霧化した塗料16
にレーザー光Lb1,Lb3を照射するレーザー光照射
手段11と、前記塗料16に照射された後この塗料中を
透過するようにして送られたレーザー光を検出するレー
ザー光検出手段12と、このレーザー光検出手段12の
検出値に基づき前記塗装ガン101による塗装作業での
塗装状態を把握処理して表示部3に表示させるコントロ
ーラ2とを有するので、作業者が塗装ガン101を用い
て塗装作業を行う場合には、その塗装状態をいち早く正
確に診断することができるとともに、不具合のある場合
には、適切な対応策を取ることのできる情報、たとえば
対処箇所および対処方法を表示部3に表示して、迅速に
作業者に知らせることができる。したがって、塗装状態
が許容範囲内にないにもかかわらず気が付かないで塗装
作業を続けてしまったり、不具合に気付いても対処が適
切でなかったりして、その結果、不良品ワークを流出さ
せてしまうといった事態を確実に回避することができ
る。しかも、本実施例の塗装状態診断装置10は、従来
のように作業者の熟練に依存するところが全くないた
め、初心者であっても、迅速に有効確実な不具合対策を
講じることができる。
As described above, the coating state diagnostic apparatus 10 according to the present embodiment provides the paint 16 sprayed from the coating gun 101 and atomized.
Laser light irradiating means 11 for irradiating the laser light Lb1 and Lb3 to the laser light, laser light detecting means 12 for detecting the laser light radiated to the paint 16 and transmitted through the paint, and The controller 2 has a controller 2 for grasping and processing the coating state in the coating operation by the coating gun 101 based on the detection value of the light detection means 12 and displaying the processing on the display unit 3. In the case of performing, the state of coating can be diagnosed quickly and accurately, and when there is a problem, information that can take an appropriate countermeasure, for example, a countermeasure point and a countermeasure are displayed on the display unit 3. And promptly inform the operator. Therefore, even if the painting state is not within the allowable range, the painting work may be continued without noticing, or even if a defect is noticed, the countermeasure may not be appropriate, and as a result, the defective work may flow out. Such a situation can be reliably avoided. Moreover, since the coating state diagnostic apparatus 10 of the present embodiment does not depend on the skill of the operator at all as in the prior art, even a beginner can quickly and effectively take a reliable and effective countermeasure.

【0020】図7は、本発明の他の実施例に係る塗装状
態診断装置を搭載した塗装ロボット41を示す斜視図、
図8は、図7に示される塗装ヘッド45の正面図および
側面図である。この塗装ロボット41は、支持アームつ
まりロボットアーム43を有しており、この支持アーム
43の先端には自動車車体塗装用の塗装ヘッド45が回
転自在に取り付けられている。また、図示されるよう
に、塗装ヘッド45には塗料供給ユニット47がホース
48を介して接続されており、この塗料供給ユニット4
7より塗料が供給される。コントローラ49は、この塗
料供給ユニット47の吐出圧力や保持温度等の制御を行
うほか、支持アーム43の位置、傾きおよび速度等の制
御、さらに以下に述べる塗装状態の診断を行っている。
前記塗装ヘッド45は、図8に示したように、塗装ガン
71、レーザー光照射手段61、およびレーザー光検出
手段62を一体的に構成したものである。この実施例に
おいては、レーザー光照射手段61により鉛直方向のス
リット光Lc1,Lc2と、水平方向のスリット光Ld
1,Ld2との合計4本のスリット光が発生されるよう
になっている。
FIG. 7 is a perspective view showing a painting robot 41 equipped with a painting state diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a front view and a side view of the coating head 45 shown in FIG. The painting robot 41 has a support arm, that is, a robot arm 43, and a painting head 45 for painting an automobile body is rotatably attached to the tip of the support arm 43. As shown in the figure, a paint supply unit 47 is connected to the coating head 45 via a hose 48.
7, paint is supplied. The controller 49 controls the discharge pressure, the holding temperature, and the like of the paint supply unit 47, controls the position, tilt, speed, and the like of the support arm 43, and diagnoses the coating state described below.
As shown in FIG. 8, the coating head 45 integrally includes a coating gun 71, a laser beam irradiation unit 61, and a laser beam detection unit 62. In this embodiment, the slit light Lc1 and Lc2 in the vertical direction and the slit light Ld in the horizontal direction are
Thus, a total of four slit lights, i.e., 1 and Ld2, are generated.

【0021】したがって、前述の実施例のように、作業
者が塗装ガン71を90度回転させてデータを採取する
必要はなく、さらに正確かつ瞬時に塗装状態を診断する
ことができる。しかも、この実施例は、塗装ラインにて
塗装を行うシステムに適用することができ、塗装作業を
実施しながらオンラインで診断が可能である。なお、塗
装作業中に塗装状態が許容範囲外となり異常と判断され
た場合、コントローラ49は、塗装作業の中止命令を各
部に出力するとともに、プリンタ46に、塗装状態が異
常であること、および、あらかじめ記憶部に設定されて
いる不具合対策のなかから、塗装状態に応じた最適な対
処方法を選び出して出力させるようになっている。これ
により、不良品ワークの発生をおさえることができるほ
か、前述の実施例と同一の効果を奏することができる。
Therefore, unlike the above-described embodiment, it is not necessary for the operator to rotate the coating gun 71 by 90 degrees to collect data, and it is possible to diagnose the coating state more accurately and instantly. Moreover, this embodiment can be applied to a system for performing painting in a painting line, and online diagnosis can be performed while performing painting work. Note that, when the painting state is out of the allowable range and is determined to be abnormal during the painting operation, the controller 49 outputs a command to stop the painting operation to each unit, and notifies the printer 46 that the painting state is abnormal, and The most suitable countermeasure according to the painting condition is selected from among the fault countermeasures set in advance in the storage unit and output. Thus, the occurrence of defective workpieces can be suppressed, and the same effects as in the above-described embodiment can be obtained.

【0022】なお、上述したものは本発明の実施例であ
り、本発明は特許請求の範囲に記載の要旨を逸脱するこ
となく、種々変更することができる。たとえば、塗装ガ
ンに設けられる塗装パターンや吐出量等の調整ノブをア
クチュエータを設けてコントローラにより制御させるよ
うにしてもよい。このようにすれば、長時間の無人運転
が可能となる。
The above is an embodiment of the present invention, and the present invention can be variously modified without departing from the gist of the claims. For example, an adjustment knob for adjusting the coating pattern, the discharge amount, and the like provided on the coating gun may be provided with an actuator and controlled by a controller. In this way, long-time unmanned operation becomes possible.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗装状態
診断装置は、塗装ガンから吐出され霧化した塗料に、帯
状のスリット光に整形され、略平行に離間した少なくと
も2つのレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、
前記塗料に照射された後この塗料中を透過するようにし
て送られたレーザー光を検出する複数のレーザー光検
出手段と、レーザー光検出手段の検出値に基づき前記
塗装ガンによる塗装作業での塗装状態を把握処理して表
示部に表示させる制御手段とを有するので、作業者が塗
装ガンを用いて塗装作業を行う場合には、塗装ガンから
吐出され霧化した塗料の広がり、片寄り、および濃度等
の塗装状態をいち早くかつ正確に診断することができ
るとともに、不具合のある場合には、適切な対応策を取
ることのできる情報、たとえば対処箇所および対処方法
を表示部に表示して、迅速に作業者に知らせることがで
きる。したがって、塗装状態が許容範囲内にないにもか
かわらず気が付かないで塗装作業を続けてしまったり、
不具合に気付いても対処が適切でなかったりして、その
結果、不良品ワークを流出させてしまうといった事態を
確実に回避することができる。しかも、本発明の塗装状
態診断装置は、従来のように作業者の熟練に依存すると
ころが全くないため、初心者であっても、迅速に有効確
実な不具合対策を講じることができる。
As described above, the coating condition diagnostic apparatus of the present invention is capable of applying a band to the atomized paint discharged from the coating gun.
Shaped into slit-like slit light, and separated at least in parallel
Means for irradiating two laser lights,
A plurality of laser light detecting means for detecting each laser light transmitted so as to be transmitted through the paint after being irradiated on the paint, and a coating operation by the coating gun based on a detection value of the laser light detecting means. Control means for grasping the coating state of the coating and displaying it on the display unit, so when the worker performs the coating work using the coating gun,
The discharged spread of atomized paint, offset, and the coating state of concentration, etc. <br/>, it is possible to quickly and accurately diagnosed, when there is a bug in taking appropriate action Information that can be obtained, for example, a place to be dealt with and a way to deal with it can be displayed on the display unit to promptly notify the worker. Therefore, even if the painting state is not within the allowable range, you can continue painting without noticing,
Even if a defect is noticed, it is possible to surely avoid a situation in which a countermeasure is not appropriate, and as a result, a defective product work flows out. In addition, since the coating condition diagnostic apparatus of the present invention does not depend on the skill of the operator at all as in the prior art, even a beginner can take effective and reliable measures for failure quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る塗装状態診断装置の
概略システム構成図である。
FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of a coating state diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示される装置の概略ブロック図であ
る。
FIG. 2 is a schematic block diagram of the device shown in FIG.

【図3】 図2に示されるビームエキスパンダを示す構
成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a beam expander illustrated in FIG. 2;

【図4】 図2に示されるレーザー光検出手段により検
出した入射光強度の分布図である。
FIG. 4 is a distribution diagram of incident light intensity detected by the laser light detection means shown in FIG. 2;

【図5】 (a)は、図4に示されるような分布図にお
ける塗装状態算出に用いる記号の説明図、(b)は、図
2に示されるセンサヘッド部における塗装状態算出に用
いる記号の説明図である。
5A is an explanatory diagram of symbols used for calculating a coating state in a distribution diagram as shown in FIG. 4, and FIG. 5B is a diagram illustrating symbols used for calculating a coating state in a sensor head portion shown in FIG. FIG.

【図6】 図1に示される装置の処理フローを示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a processing flow of the apparatus shown in FIG. 1;

【図7】 本発明の他の実施例に係る塗装状態診断装置
を搭載した塗装ロボット41を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a coating robot 41 equipped with a coating state diagnosis device according to another embodiment of the present invention.

【図8】 図7に示される塗装ヘッド45の正面図およ
び側面図である。
8 is a front view and a side view of the coating head 45 shown in FIG.

【図9】 塗装ガンにより塗料を吐出させた状態を示す
図である。
FIG. 9 is a view showing a state where a paint is discharged by a paint gun.

【図10】 図10は、塗装パターン等の不具合例を示
しており、(a)は、いわゆる息切れの状態を示す図、
(b)は、いわゆる三日月を呈する塗装パターンの図、
(c)は、いわゆるかたよりを呈する塗装パターンの
図、(d)は、いわゆる中高を呈する塗装パターンの
図、(e)は、いわゆる中くびれを呈する塗装パターン
の図である。
FIG. 10 shows an example of a defect such as a paint pattern, and FIG. 10 (a) is a diagram showing a so-called shortness of breath;
(B) is a drawing of a painting pattern exhibiting a so-called crescent moon,
(C) is a drawing of a so-called paint pattern, (d) is a drawing of a so-called middle-high painting pattern, and (e) is a drawing of a so-called middle-necked painting pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…コントローラ(制御手段)、 3…表示部、1
0…塗装状態診断装置、 11…レーザー光
照射手段、12…レーザー光検出手段、 16
…塗料、101…塗装ガン、Lb1,Lb3…スリット
光(レーザー光)。
2 ... controller (control means) 3 ... display unit, 1
0: coating state diagnosis device, 11: laser light irradiation means, 12: laser light detection means, 16
... paint, 101 ... paint gun, Lb1, Lb3 ... slit light (laser light).

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 塗装ガンから吐出され霧化した塗料に
帯状のスリット光に整形され、略平行に離間した少なく
とも2つのレーザー光を照射するレーザー光照射手段
と、 前記塗料に照射された後この塗料中を透過するようにし
て送られたレーザー光を検出する複数のレーザー光検
出手段と、 レーザー光検出手段の検出値に基づき前記塗装ガンに
よる塗装作業での塗装状態を把握処理して表示部に表示
させる制御手段と、 を有することを特徴とする塗装状態診断装置。
1. A paint sprayed from a coating gun and atomized ,
It is shaped into a strip-shaped slit light, and it is small
Laser light irradiating means for irradiating the two laser lights, a plurality of laser light detecting means for detecting each laser light transmitted to the paint after being irradiated to the paint, and the laser light Control means for comprehending a coating state in a coating operation by the coating gun based on a detection value of the detecting means and displaying the same on a display unit.
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