JP3498607B2 - Inspection device and inspection method for paint pattern - Google Patents
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-
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、塗装ガンから吐出
される塗料のパターンを検査する塗装パターンの検査装
置および検査方法に関し、特にノズル詰まりに限らずパ
ターン幅の変動等についても検査することができ保全性
に優れた塗装パターンの検査装置および検査方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating pattern inspection apparatus and inspection method for inspecting a pattern of a paint discharged from a coating gun, and in particular, it is possible to inspect not only nozzle clogging but also pattern width variation and the like. The present invention relates to a coating pattern inspection device and inspection method which are excellent in maintainability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車ボディの塗装工程においては、床
裏やタイヤハウスなどの防錆塗装として塩化ビニル樹脂
などの高粘度塗料が塗布されるが、この種の高粘度塗料
の塗装にはエアレス塗装ガンが広く用いられている。2. Description of the Related Art In automobile body painting processes, high viscosity paints such as vinyl chloride resin are applied as anticorrosion paints for under floors and tire houses. Airless painting is used for painting high viscosity paints of this type. Cancer is widely used.
【０００３】エアレス塗装ガンの塗装系では、高圧ポン
プによって塗料を加圧圧送し、塗装ガン先端に装着され
たノズルチップから塗料を噴霧するが、ノズルチップの
口径が通常０．３ｍｍ〜１．０ｍｍと小さい。このた
め、塗料の凝集や異物の混入等によりノズルが詰まり、
塗装パターンの割れや未塗布が発生することが少なくな
い。また、ノズルチップのオリフィス部が塗料によって
摩耗し易く、これによりパターン幅に変化が生じること
も少なくない。In the coating system of the airless coating gun, the coating material is pressurized and pressure-fed by a high-pressure pump, and the coating material is sprayed from the nozzle tip attached to the tip of the coating gun. The diameter of the nozzle tip is usually 0.3 mm to 1.0 mm. And small. For this reason, the nozzle is clogged due to the agglomeration of paint and the mixing of foreign matter,
It often happens that the coating pattern is cracked or uncoated. In addition, the orifice portion of the nozzle tip is easily worn by the paint, which often causes a change in the pattern width.
【０００４】こうした塗装パターンの不具合に対して、
従来においては塗装後に目視検査を行い塗装品質の良否
を判定していたが、自動塗装ラインにあっては目視検査
による不良の発見が遅れると多数の不良ボディが生じる
ので、ノズル詰まりの検知については、塗装ガンまたは
その近傍にマイクロフォンまたは振動センサなどを取り
付け、塗装中の音圧または振動値の低下を検出すること
で、塗装を中断したり、ノズル詰まりを解消することが
行われてきた。For such a defect of the coating pattern,
In the past, visual inspection was performed after painting to determine the quality of the coating.However, in the automatic painting line, if defective visual detection is delayed, many defective bodies will occur. A microphone, a vibration sensor, or the like is attached to or near the coating gun to detect a decrease in sound pressure or a vibration value during coating, thereby interrupting the coating or eliminating the nozzle clogging.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のマイクロフォンや振動センサを用いて音圧や振
動値を測定する方法は、全体的あるいは広い周波数帯域
における音圧または振動値の低下を検出するものであ
り、ノズル詰まり自体は検出できても、ノズルチップの
摩耗等によるパターン特性の微妙な変動は検出すること
ができないという問題があった。However, the method of measuring the sound pressure or the vibration value using the above-mentioned conventional microphone or vibration sensor detects the decrease of the sound pressure or the vibration value in the whole or in a wide frequency band. However, there is a problem in that even if the nozzle clogging itself can be detected, it is not possible to detect subtle variations in pattern characteristics due to wear of the nozzle tip.
【０００６】また、測定には主としてマイクロフォンが
使用されるが、このマイクロフォンに塗料ミストが吹き
かかり、その汚れにより集音機能が害されることも少な
くない。このため、マイクロフォンの点検や清掃に多大
のメンテナンス工数がかかるといった問題があった。Further, although a microphone is mainly used for the measurement, paint mist is sprayed on the microphone, and the sound collecting function is often impaired by the stain. For this reason, there has been a problem that a large number of maintenance steps are required to inspect and clean the microphone.
【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、塗装パターンに関する検査
全般を行うことができ保全性に優れた塗装パターンの検
査装置および検査方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a coating pattern inspection apparatus and inspection method capable of performing general inspections of coating patterns and having excellent maintainability. The purpose is to
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明の第１の観点による請求項１記載の塗
装パターンの検査装置は、塗装ガンから噴霧される塗料
の塗装パターンの良否を判定する塗装パターンの検査装
置において、前記塗装ガンの近傍に設けられ前記塗装ガ
ンの振動特性の時間領域のデータを検出する振動センサ
と、前記振動センサにより検出された振動特性の時間領
域のデータを周波数領域のデータに変換することによ
り、特定周波数帯域のデータを抽出し、特定周波数帯域
における振動特性レベルの頻度分布を求めるデータ抽出
手段と、前記データ抽出手段で求められた頻度と予め入
力された基準値とを比較して良否の判定を行う判定手段
とを有することを特徴とする。(1) In order to achieve the above object, the coating pattern inspection apparatus according to the first aspect of the present invention is a coating pattern sprayed from a coating gun. in the testing apparatus of determining coating pattern the quality of a vibration sensor which detects data in the time domain of the vibration characteristics of the spray gun is provided in the vicinity of the spray gun, time domain vibration characteristics detected by the vibration sensor
By converting the frequency domain data to the frequency domain data
Ri, extracts data of a specific frequency band, a specific frequency band
The data extraction means for obtaining the frequency distribution of the vibration characteristic level in, and the determination means for making a pass / fail judgment by comparing the frequency obtained by the data extraction means with a reference value input in advance. .
【０００９】塗装ガンのパターン不良としては主として
ノズル詰まりとパターン幅の変動が挙げられるが、本発
明者らによれば、ノズル詰まりとパターン幅変動のそれ
ぞれの不良について、ある特定の周波数帯域における振
動特性を、正常時のそれと比較すれば、これらのパター
ン不良の良否判定のみならず、ノズル詰まりとパターン
幅変動との間の識別をも行い得ることが確認されてい
る。The pattern failure of the coating gun mainly includes nozzle clogging and pattern width fluctuation. According to the present inventors, the nozzle clogging and the pattern width fluctuation are caused by vibration in a specific frequency band. It has been confirmed that when the characteristics are compared with those in the normal state, not only the quality of these pattern defects can be determined but also the discrimination between the nozzle clogging and the pattern width variation can be performed.
【００１０】たとえばノズル口径が０．４〜０．８ｍ
ｍ、塗料圧力が５０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２ の場合に
は、２〜５ｋＨｚの幅の周波数帯域において、ノズル摩
耗等によりパターン幅が変動すると正常時よりも振動値
が増加し、ノズル詰まりが生じると正常時よりも振動値
が減少する。こうした傾向はノズルチップの種類にもよ
るが、ノズルチップ等の諸条件さえ既知であれば、正常
状態における振動特性と異常時の振動特性は把握できる
ので、パターン不良の良否判定のみならずノズル詰まり
とパターン幅変動との間の識別をも行うことができる。For example, the nozzle diameter is 0.4 to 0.8 m
When the coating pressure is 50 to 100 kgf / cm 2 , in the frequency band of 2 to 5 kHz, when the pattern width fluctuates due to nozzle wear or the like, the vibration value increases from the normal value and nozzle clogging occurs. The vibration value is smaller than that in the normal state. This tendency depends on the type of nozzle tip, but as long as various conditions such as the nozzle tip are known, the vibration characteristics in the normal state and the vibration characteristics in the abnormal state can be grasped. It is also possible to discriminate between and the pattern width variation.
【００１１】本発明では、振動センサを用いて塗装ガン
の振動特性の時間領域のデータを検出し、データ抽出手
段を用いて、振動センサにより検出された振動特性の時
間領域のデータを周波数領域のデータに変換することに
より、上述した特定周波数帯域のデータを抽出し、特定
周波数帯域における振動特性レベルの頻度分布を求め
る。そして、判定手段を用いて、得られた頻度と予め入
力された基準値とを比較して良否の判定を行い、当該頻
度が基準値に対して外れているときは不良、外れていな
いときは良と判断する。[0011] In the present invention detects the data of the vibration characteristics of the time domain of the spray gun using a vibration sensor, by using the data extraction unit, when the vibration characteristics detected by the vibration sensor
Converting inter-domain data into frequency domain data
More extracts data of a specific frequency band above a specific
Obtain the frequency distribution of vibration characteristic levels in the frequency band
It Then, the judgment means is used to compare the obtained frequency with the reference value inputted in advance to judge the quality.
If the degree is outside the reference value, it is judged as bad, and if not, it is judged as good.
【００１２】これにより、ノズル詰まりに限らずパター
ン幅の変動等についても検査することができる。また、
振動センサのみの使用であることから塗料ミストの付着
等の懸念がなく保全性にも優れたものとなる。As a result, not only the nozzle clogging but also the variation of the pattern width can be inspected. Also,
Since only the vibration sensor is used, there is no concern about the adhesion of paint mist, etc., and the maintainability is excellent.
【００１３】また、振動センサにより得られるデータは
時間領域のデータであるため、これを周波数領域のデー
タに変換することで特定周波数帯域のデータを容易に抽
出することができる。Further, since the data obtained by the vibration sensor is data in the time domain, the data in the specific frequency band can be easily extracted by converting the data into the data in the frequency domain.
【００１４】この振動特性の時間領域のデータを周波数
領域のデータに変換する具体的手段についても特に限定
はされないが、たとえば請求項２記載の塗装パターンの
検査装置のように高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fou
rier Transform）を挙げることができる。[0014] Although not particularly limited specific means for converting the time domain data of the vibration characteristic data in the frequency domain, for example, fast Fourier transform as the inspection apparatus of the coating pattern of claim 2 wherein (FFT: Fast Fou
rier Transform).
【００１５】また、特に限定はされないが、高速フーリ
エ変換を用いて周波数領域のデータが得られたら、この
特定周波数帯域における振動特性レベルの頻度分布を求
め、この求められた頻度と基準値とを比較して良否の判
定を行うことがより好ましい。こうすることで、良否の
判定が著しく容易となる。Further, although not particularly limited, when data in the frequency domain is obtained by using the fast Fourier transform, a frequency distribution of vibration characteristic levels in this specific frequency band is obtained, and the obtained frequency and reference value are set. It is more preferable to make a pass / fail judgment by comparison. By doing so, it becomes extremely easy to judge the quality.
【００１６】（２）上記目的を達成するために、本発明
の第２の観点による請求項４記載の塗装パターンの検査
方法は、塗装ガンから噴霧される塗料の塗装パターンの
良否を判定する塗装パターンの検査方法において、前記
塗装ガンの振動特性の時間領域のデータを検出し、この
検出された振動特性の時間領域のデータを周波数領域の
データに変換することにより、特定周波数帯域のデータ
を抽出し、この抽出された特定周波数帯域における振動
特性レベルの頻度分布を求め、この求められた頻度と予
め入力された基準値とを比較して良否の判定を行うこと
を特徴とする。( 2 ) In order to achieve the above object, the method for inspecting a coating pattern according to a fourth aspect of the present invention is a coating method for determining the quality of a coating pattern of a paint sprayed from a coating gun. in the inspection method of a pattern, to detect the data in the time domain of the vibration characteristics of the spray gun, of the detected data the frequency domain time domain vibration characteristics were
By converting to data, the data of the specific frequency band is extracted and the vibration in the extracted specific frequency band is extracted.
It is characterized in that the frequency distribution of the characteristic level is obtained, and the quality is judged by comparing the obtained frequency with the previously input reference value.
【００１７】本発明では、塗装ガンの振動特性の時間領
域のデータを検出し、この検出された振動特性の時間領
域のデータを周波数領域のデータに変換することによ
り、上述した特定周波数帯域のデータを抽出し、この抽
出された特定周波数帯域における振動特性レベルの頻度
分布を求める。そして、得られた頻度と予め入力された
基準値とを比較して良否の判定を行い、当該頻度が基準
値に対して外れているときは不良、外れていないときは
良と判断する。In the present invention, the time range of the vibration characteristics of the coating gun is
Region data is detected, and the time range of this detected vibration characteristic is detected.
By converting the frequency domain data to the frequency domain data
Ri, extracts data of a specific frequency band described above, this extraction
Frequency of vibration characteristic level in specific frequency band issued
Find the distribution . Then, the quality is judged by comparing the obtained frequency with a reference value input in advance , and the frequency is determined as a reference.
If it is out of the range, it is judged as bad, and if it is not out, it is judged as good.
【００１８】これにより、ノズル詰まりに限らずパター
ン幅の変動等についても検査することができる。また、
振動センサのみの使用で足りることから塗料ミストの付
着等の懸念がなく保全性にも優れたものとなる。As a result, not only the nozzle clogging but also the variation of the pattern width can be inspected. Also,
Since it is sufficient to use only the vibration sensor, there is no concern about paint mist adhering, etc., resulting in excellent maintainability.
【００１９】また、前記検出された振動特性の時間領域
のデータを周波数領域のデータに変換することにより、
特定周波数帯域のデータを抽出することができる。こう
することで特定周波数帯域のデータを容易に抽出するこ
とができる。Further, by converting the time domain data of the detected vibration characteristic into frequency domain data,
Data in a specific frequency band can be extracted. By doing so, the data in the specific frequency band can be easily extracted.
【００２０】この振動特性の時間領域のデータを周波数
領域のデータに変換する具体的手段についても特に限定
はされないが、たとえば請求項５記載の塗装パターンの
検査方法のように、高速フーリエ変換を挙げることがで
きる。The specific means for converting the time domain data of the vibration characteristic into the frequency domain data is not particularly limited, but, for example, a fast Fourier transform is used as in the coating pattern inspection method according to the fifth aspect. be able to.
【００２１】また、特に限定はされないが、高速フーリ
エ変換を用いて周波数領域のデータが得られたら、特定
周波数帯域における振動特性レベルの頻度分布を求め、
この求められた頻度と基準値とを比較して良否の判定を
行うことが好ましい。Although not particularly limited, if data in the frequency domain is obtained by using the fast Fourier transform, the frequency distribution of the vibration characteristic level in the specific frequency band is obtained,
It is preferable to judge the quality by comparing the obtained frequency with a reference value.
【００２２】（３）上記発明における特定周波数は特に
限定されないが、請求項３および６記載の発明では、前
記特定周波数帯域が５ｋＨｚ〜１８ｋＨｚであることを
特徴とする。自動車ボディの床裏やタイヤハウスに塗布
される塩化ビニル樹脂の塗装ガンでは、この５〜１８ｋ
Ｈｚの帯域に顕著な差異が観察されるからである。( 3 ) The specific frequency in the above invention is not particularly limited, but in the inventions according to claims 3 and 6 , the specific frequency band is 5 kHz to 18 kHz. With a vinyl chloride resin coating gun applied to the underfloor of automobile bodies or tire houses
This is because a remarkable difference is observed in the Hz band.
【００２３】[0023]
【発明の効果】請求項１乃至６記載の発明によれば、ノ
ズル詰まりに限らずパターン幅の変動等についても検査
することができる。また、振動センサのみの使用である
ことから塗料ミストの付着等の懸念がなく保全性にも優
れたものとなる。According to the invention described in claims 1 to 6 , it is possible to inspect not only the nozzle clogging but also the variation of the pattern width and the like. Further, since only the vibration sensor is used, there is no concern about the adhesion of paint mist, and the maintainability is excellent.
【００２４】また、こうした良否判定が容易となり信頼
性もより一層高くなる。これに加えて、請求項２および
５記載の発明によればデータの抽出が容易で、しかも良
否判定の信頼性も高いものとなる。 Further , such quality judgment becomes easy and reliable.
Sex is even higher. In addition to this, claim 2 and
According to the invention described in 5, data extraction is easy and
The reliability of the rejection judgment is also high.
【００２５】さらに、請求項３および６記載の発明によ
れば、自動車ボディの床裏やタイヤハウスに塗布される
塩化ビニル樹脂の塗装装置に適用して好ましいものとな
る。Further, according to the inventions of claims 3 and 6 , the invention is preferable when applied to a vinyl chloride resin coating apparatus applied to the under floor of an automobile body or a tire house.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の塗装パターンの検査
装置の実施形態を示すブロック図、図５は塗装パターン
の不良を説明するための図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a coating pattern inspection apparatus of the present invention, and FIG. 5 is a diagram for explaining a defective coating pattern.
【００２７】なお、以下の実施形態では塗装ガンとして
エアレスガンを用い、自動車ボディの床裏やタイヤハウ
スに高粘度の塩化ビニル樹脂塗料を塗装する場合を例に
挙げて説明する。こうした塗料を噴霧するエアレスガン
の不良は、主としてノズル詰まりとパターン不良とに大
別される。In the following embodiments, an airless gun is used as a coating gun, and a case where a high-viscosity vinyl chloride resin coating is applied to the under floor of an automobile body or a tire house will be described as an example. The defects of the airless gun that sprays the paint are roughly classified into nozzle clogging and pattern defects.
【００２８】ノズル詰まりは、主として塗料に混入した
異物や塗料ホースに滞留した凝集塗料がノズルに詰まる
ことにより生じるもので、ノズルが完全に塞がれてしま
う他、図５（Ａ）に示すようにノズルの一部が塞がれて
塗装パターンに割れが生じる場合もある。同図に示す例
は、被塗物Ｗに本来塗装されるべき塗装領域Ｒのうち塗
膜Ｔが形成されるのが上半分のみとなる塗装パターン割
れであり、下半分が未塗布状態となる。Nozzle clogging is mainly caused by foreign matter mixed in the paint or agglomerated paint accumulated in the paint hose clogging the nozzle. The nozzle is completely clogged, and as shown in FIG. 5 (A). In some cases, a part of the nozzle is blocked and the coating pattern is cracked. In the example shown in the drawing, the coating film T of the coating region R originally to be coated on the object W is a coating pattern crack in only the upper half, and the lower half is in the uncoated state. .
【００２９】これに対して、パターン不良は、主として
ノズルチップのオリフィス部が摩耗することにより生じ
るもので、図５（Ｂ）に示すように本来の塗装領域（パ
ターン幅）Ｒよりも広い範囲Ｒ’で塗膜Ｔが形成され
る。この場合、吐出量は殆ど変わらないので形成される
塗膜Ｔが薄膜になり、またオーバースプレーの不具合も
生じることになる。On the other hand, the pattern defect is mainly caused by the abrasion of the orifice portion of the nozzle tip, and as shown in FIG. 5 (B), the range R is wider than the original coating area (pattern width) R. The coating film T is formed by '. In this case, since the discharge amount is almost unchanged, the formed coating film T becomes a thin film, and a problem of overspray also occurs.
【００３０】こうした塗装パターンの不良を自動検出
し、設備管理者等にその旨を喚起することで不良ボディ
の大量発生を抑制する。図１に示すように、本実施形態
の塗装パターンの検査装置は、多関節ロボット１のアー
ム先端に装着された塗装ガン（以下、エアレスガンとも
いう）２の振動特性を検出する振動センサ６を有してい
る。この振動センサ６としては、圧電型加速度ピックア
ップを用いることができ、これがエアレスガン２のノズ
ルキャップの平面部に接着されている。By automatically detecting such a defect in the coating pattern and calling the facility manager or the like to that effect, generation of a large number of defective bodies is suppressed. As shown in FIG. 1, the coating pattern inspection apparatus according to the present embodiment includes a vibration sensor 6 that detects a vibration characteristic of a coating gun (hereinafter, also referred to as an airless gun) 2 attached to an arm tip of an articulated robot 1. is doing. A piezoelectric acceleration pickup can be used as the vibration sensor 6, and the piezoelectric acceleration pickup is bonded to the flat surface of the nozzle cap of the airless gun 2.
【００３１】この振動センサ６で検出されたアナログ信
号は、アンプ７により増幅されたのち、Ａ／Ｄコンバー
タ８によってディジタル信号に変換され、パーソナルコ
ンピュータ９に入力される。The analog signal detected by the vibration sensor 6 is amplified by the amplifier 7, converted into a digital signal by the A / D converter 8 and input to the personal computer 9.
【００３２】このパーソナルコンピュータ９には、振動
センサ６で検出された時間領域の信号を高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）を用いて周波数毎の成分に分けるためのＦ
ＦＴプロセッサまたはそのプログラム（本発明のデータ
抽出手段に相当する。）が設けられている。The personal computer 9 has an F for dividing the signal in the time domain detected by the vibration sensor 6 into components for each frequency by using the fast Fourier transform (FFT).
An FT processor or its program (corresponding to the data extraction means of the present invention) is provided.
【００３３】また、こうして求められた周波数毎の成分
について、複数の周波数帯域毎、たとえば１／３オクタ
ーブバンド毎に振動値の頻度分布を求めるとともに、予
め入力された基準値と比較することで塗装パターンの良
否を判定するプログラム（本発明の判定手段に相当す
る。）もパーソナルコンピュータ９内に格納されてい
る。For the frequency component thus obtained, a frequency distribution of vibration values is obtained for each of a plurality of frequency bands, for example, for each 1/3 octave band, and is compared with a reference value input in advance. A program (corresponding to the determination means of the present invention) for determining the quality of the pattern is also stored in the personal computer 9.
【００３４】この処理をさらに具体化して説明する。図
２は図１に示す塗装パターンの検査装置を用いて塗装ガ
ンのノズル詰まりを検査実験したときのデータを示すグ
ラフ、図３は同じく塗装ガンのパターン不良を検査実験
したときのデータを示すグラフ、図４は同じく塗装ガン
の不良に関する頻度解析した結果を示すグラフであり、
図２および図３が振動センサの検出信号を高速フーリエ
変換したあとのデータを示し、図４がこれを頻度解析し
た結果である。This processing will be described in more detail. FIG. 2 is a graph showing data when an inspection test for nozzle clogging of a coating gun is performed using the coating pattern inspection apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a graph showing data when an inspection experiment is similarly performed for a pattern failure of the coating gun. FIG. 4 is a graph showing the result of the frequency analysis regarding the failure of the coating gun,
2 and 3 show data after the fast Fourier transform of the detection signal of the vibration sensor, and FIG. 4 is the result of frequency analysis of this.
【００３５】図２に示す実験では、同じノズルチップを
用い、一方は正常な塗装パターンで塗装したときの加速
度振動レベル（ｄＢＶ）を測定し、他方はノズルの半分
を故意に詰まらせて塗装したときの加速度振動レベルを
測定した。同図において前者は「正常」、後者は「不
良」として示した。この結果によれば、ノズル詰まりに
関しては、約３〜１０ｋＨｚの周波数領域において不良
時には正常時に対して加速度振動レベルが減少すること
が理解できる。In the experiment shown in FIG. 2, the same nozzle tip was used, one of which measured the acceleration vibration level (dBV) when it was coated with a normal coating pattern, and the other was coated with the half of the nozzle intentionally clogged. The acceleration vibration level at that time was measured. In the figure, the former is shown as "normal" and the latter as "bad". According to these results, it can be understood that, regarding the nozzle clogging, the acceleration vibration level is reduced in the frequency region of about 3 to 10 kHz when defective, compared with the normal state.
【００３６】また、図３に示す実験では、同じノズルチ
ップを用い、一方は正常な塗装パターンで塗装したとき
の加速度振動レベルを測定し、他方はノズルチップのオ
リフィス部が摩耗して塗装パターンに変動が生じた状態
で塗装したときの加速度振動レベルを測定した。同図に
おいて前者は「正常」、後者は「不良」として示した。
この結果によれば、パターン不良に関しては、約１０〜
１３ｋＨｚの周波数領域において不良時には正常時に対
して加速度振動レベルが増加することが理解できる。In the experiment shown in FIG. 3, the same nozzle tip was used, one of which measured the acceleration vibration level when the coating was performed with a normal coating pattern, and the other had the orifice portion of the nozzle tip worn and the coating pattern changed. The acceleration vibration level was measured when the coating was applied with fluctuations. In the figure, the former is shown as "normal" and the latter as "bad".
According to this result, regarding the pattern defect, about 10
It can be understood that in the frequency region of 13 kHz, the acceleration vibration level is higher than that in the normal state at the time of failure.
【００３７】こうした傾向は、ノズルチップの種類にも
よるが、本発明者らが実験にて確認したところ、ノズル
口径が０．４〜０．８ｍｍ、塗料圧力が５０〜１００ｋ
ｇｆ／ｃｍ２ の場合には、５〜１８ｋＨｚのうち２〜
５ｋＨｚ前後の幅にわたって、ノズル詰まりのときは振
動値レベルが減少し、パターン不良のときは振動値レベ
ルが増加する。Although such a tendency depends on the type of nozzle tip, the present inventors have confirmed by experiments that the nozzle diameter is 0.4 to 0.8 mm and the coating pressure is 50 to 100 k.
In the case of gf / cm 2 , 2 out of 5 to 18 kHz
Over a width of around 5 kHz, the vibration value level decreases when the nozzle is clogged, and increases when the pattern is defective.
【００３８】この周波数毎の振動値レベルの結果を、感
覚的なものからより定量化するために、ある特定の周波
数帯域における振幅レベルの頻度分布解析を行う。図４
は図２に示す振動パワースペクトルを１／３オクターブ
分析により８ｋＨｚの振幅レベル頻度に解析した結果で
ある。この１／３オクターブ分析の条件として、解析周
波数を最大２０ｋＨｚ、サンプリング周波数を５０ｋＨ
ｚ、ＦＦＴ演算サンプル数を５１２点、サンプリング時
間を５．０秒とし、ウィンド関数（マド関数）としてハ
ニングウィンドを用いた。また、頻度解析はＦＦＴ演算
回数（カウント数の合計）を４８８回とした。同図に示
す結果から、ノズル詰まり時には平均振幅レベルが５．
２ｄＢ低下することが解る。In order to quantify the result of the vibration value level for each frequency from the sensory one, the frequency distribution analysis of the amplitude level in a certain specific frequency band is performed. Figure 4
2 is a result of analysis of the vibration power spectrum shown in FIG. 2 to an amplitude level frequency of 8 kHz by 1/3 octave analysis. As a condition for this 1/3 octave analysis, the analysis frequency is up to 20 kHz and the sampling frequency is 50 kHz.
z, the number of FFT calculation samples was 512 points, the sampling time was 5.0 seconds, and Hanning window was used as the window function (Mad function). In the frequency analysis, the number of FFT calculations (total number of counts) was 488. From the results shown in the figure, when the nozzle is clogged, the average amplitude level is 5.
It can be seen that it decreases by 2 dB.
【００３９】この定量的な結果を基に、たとえば判定手
段としてのアルゴリズムに「８ｋＨｚ帯における−７２
ｄＢ未満のカウント数の合計が２０以下ならば正常」と
いったステップを設けておくことで、正常時とノズル詰
まり時との判別が可能となる。このようなスライスレベ
ル（ここではｄＢ）およびしきい値（ここではカウント
数の合計）は予め実験により求めておく。On the basis of this quantitative result, for example, an algorithm as a judging means is defined as "-72 in 8 kHz band.
By providing a step such as "normal if the total number of counts less than dB is 20 or less", it is possible to distinguish between the normal time and the nozzle clogging. Such a slice level (here, dB) and a threshold value (here, the total number of counts) are obtained in advance by experiments.
【００４０】これと同様に、パターン不良についても図
４に示すような頻度解析を行うと、１０〜１３ｋＨｚ帯
で振幅レベルが大きくなり、この帯域の頻度解析を行う
ことで正常または不良を判別することができる。Similarly, if a frequency analysis as shown in FIG. 4 is performed for a pattern defect, the amplitude level becomes large in the band of 10 to 13 kHz, and the frequency analysis of this band is performed to determine whether the pattern is normal or defective. be able to.
【００４１】ちなみに、ノズル詰まりやパターン不良が
検出されたら、パーソナルコンピュータ９から表示装置
や警報機へ信号を送出し、管理者等に連絡して不具合を
処理すれば良い。または、ロボット１の制御装置へ直接
信号を送出して、ロボット１の動作によって不具合を処
理すれば良い。By the way, when nozzle clogging or pattern defect is detected, a signal may be sent from the personal computer 9 to the display device or alarm device, and the trouble may be dealt with by contacting an administrator or the like. Alternatively, a signal may be directly sent to the control device of the robot 1 so that the malfunction of the robot 1 can be handled by the operation of the robot 1.
【００４２】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and not for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above-described embodiment is intended to include all design changes and equivalents within the technical scope of the present invention.
【００４３】例えば、上述した実施形態ではエアレスガ
ンを用いて高粘度塗料を塗装する場合につき説明した
が、本発明の塗装パターンの検査装置は、エアーガンや
低粘度塗料に関する塗装にも適用することができる。 For example , in the above-mentioned embodiment, the case where the high-viscosity paint is applied by using the airless gun has been described, but the coating pattern inspection device of the present invention can be applied to the application for the air gun and the low-viscosity paint. .
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の塗装パターンの検査装置の実施形態を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a coating pattern inspection device of the present invention.
【図２】図１に示す塗装パターンの検査装置を用いて塗
装ガンのノズル詰まりを検査したときのデータを示すグ
ラフである。FIG. 2 is a graph showing data when a nozzle clogging of a coating gun is inspected using the coating pattern inspection apparatus shown in FIG.
【図３】図１に示す塗装パターンの検査装置を用いて塗
装ガンのパターン不良を検査したときのデータを示すグ
ラフである。FIG. 3 is a graph showing data when a pattern failure of a coating gun is inspected by using the coating pattern inspection device shown in FIG.
【図４】図１に示す塗装パターンの検査装置を用いて塗
装ガンの不良に関する頻度解析した結果を示すグラフで
ある。FIG. 4 is a graph showing a result of a frequency analysis regarding defects of a coating gun using the coating pattern inspection apparatus shown in FIG.
【図５】塗装パターンの不良を説明するための図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining a defective coating pattern.
１…塗装ロボット
２…エアレスガン（塗装ガン）
３…ノズル
４…ポンプ
５…塗料タンク
６…振動センサ
７…アンプ（データ抽出手段、判定手段）
８…Ａ／Ｄコンバータ（データ抽出手段、判定手段）
９…パーソナルコンピュータ（データ抽出手段、判定手
段）DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Painting robot 2 ... Airless gun (painting gun) 3 ... Nozzle 4 ... Pump 5 ... Paint tank 6 ... Vibration sensor 7 ... Amplifier (data extraction means, determination means) 8 ... A / D converter (data extraction means, determination means) 9 ... Personal computer (data extraction means, determination means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 茂吉 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−169371（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−141149（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−154672（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32 B05B 12/00 G01H 17/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeyoshi Okada 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd. (56) Reference JP-A-3-169371 (JP, A) JP-A-9- 141149 (JP, A) JP-A-6-154672 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 21/00-21/32 B05B 12/00 G01H 17/00
Claims (6)
ンの良否を判定する塗装パターンの検査装置において、 前記塗装ガンの近傍に設けられ前記塗装ガンの振動特性
の時間領域のデータを検出する振動センサと、 前記振動センサにより検出された振動特性の時間領域の
データを周波数領域のデータに変換することにより、特
定周波数帯域のデータを抽出し、特定周波数帯域におけ
る振動特性レベルの頻度分布を求めるデータ抽出手段
と、前記データ抽出手段で求められた頻度と 予め入力された
基準値とを比較して良否の判定を行う判定手段とを有す
ることを特徴とする塗装パターンの検査装置。1. A coating pattern inspection device for determining the quality of a coating pattern of a paint sprayed from a coating gun, the vibration being provided in the vicinity of the coating gun and detecting time domain data of the vibration characteristic of the coating gun. By converting the time domain data of the vibration characteristic detected by the sensor and the vibration sensor into the frequency domain data, the data of the specific frequency band is extracted and stored in the specific frequency band.
And a data extraction unit for obtaining a frequency distribution of vibration characteristic levels, and a determination unit for comparing the frequency obtained by the data extraction unit with a reference value input in advance to make a pass / fail determination. Paint pattern inspection device.
により前記振動センサにより検出された振動特性の時間
領域のデータを周波数領域のデータに変換することを特
徴とする請求項１記載の塗装パターンの検査装置。Wherein said data extracting means, the fast Fourier transform of the coating pattern of claim 1, wherein the converting the time domain data of the vibration characteristics detected by the vibration sensor to frequency domain data Inspection device.
ｚであることを特徴とする請求項１又は２記載の塗装パ
ターンの検査装置。3. The specific frequency band is 5 kHz to 18 kHz.
The coating pattern inspection device according to claim 1 or 2, wherein z is z.
ンの良否を判定する塗装パターンの検査方法において、 前記塗装ガンの振動特性の時間領域のデータを検出し、
この検出された振動特性の時間領域のデータを周波数領
域のデータに変換することにより、特定周波数帯域のデ
ータを抽出し、この抽出された特定周波数帯域における
振動特性レベルの頻度分布を求め、この求められた頻度
と予め入力された基準値とを比較して良否の判定を行う
ことを特徴とする塗装パターンの検査方法。4. A method for inspecting a coating pattern for determining the quality of a coating pattern of a paint sprayed from a coating gun, wherein time domain data of vibration characteristics of the coating gun is detected.
By converting the time domain data of the detected vibration characteristic into the frequency domain data, the data of the specific frequency band is extracted, and the data in the extracted specific frequency band is extracted .
Calculate the frequency distribution of the vibration characteristic level, and calculate the calculated frequency.
A method for inspecting a coating pattern, characterized in that the quality of the coating pattern is determined by comparing the value with a reference value input in advance.
振動特性の時間領域のデータを周波数領域のデータに変
換することを特徴とする請求項４記載の塗装パターンの
検査方法。5. The method for inspecting a coating pattern according to claim 4 , wherein the time domain data of the detected vibration characteristic is transformed into frequency domain data by a fast Fourier transform.
ｚであることを特徴とする請求項４又は５記載の塗装パ
ターンの検査方法。6. The specific frequency band is 5 kHz to 18 kHz.
The coating pattern inspection method according to claim 4 or 5, wherein z is z.
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1998
- 1998-12-21 JP JP36210698A patent/JP3498607B2/en not_active Expired - Fee Related
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