JPH04141257A - 自動塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、所定の速度で搬送される被塗物の塗装面に沿
ってその被塗物の搬送方向と直交する方向に塗装機を往
復運動させる塗装装置に係り、特に塗装機の往復運動を
クランク機構によって行う塗装装置に関する。

〔従来の技術〕

コンベアによって所定の速度で搬送される自動車ボディ
の上面を塗装する従来の塗装装置は、自動車ボディの形
状に合わせて昇降する昇降フレームを自動車ボディの搬
送方向と直交して左右方向に水平に配し、その昇降フレ
ームに沿って走行自在に設けられたスライダに塗装機を
取り付けて、当該スライダを左右一対のスプロケット間
に平行掛けした駆動チェーンで往復運動させるものが一
般的であった。

しかし、自動車ボディの上方で昇腎する昇降フレームに
、スライダや、そのスライダを往復運動させるチェーン
スプロケット機構が設けられていると、昇降フレーム全
体が大型化するので、塗装室の天井部から導入されて床
下に吸引される清浄空気の気流を遮ったり、その気流を
乱すなどして、塗装機から噴霧された塗料ミストの舞い
上がりを生ずるおそれがあった。

また、スプロケット間を走行する駆動チェーンに付着し
た潤滑油の滴が自動車ボディの塗装面に落下して塗膜不
良を生ずるおそれもあった。

このため、本出願人は、チェーンスプロケット機構に代
えて、昇降フレームに設けるスライダを昇降フレームの
片端側に設けたクランクにロッドで連結して往復運動さ
せるスライダ・クランク機構（特開昭６０−２３２２６
８号公報）を採用したり、あるいは、昇降フレームから
スライダを無くし、塗装機が直接取り付けられた昇降フ
レームを左右のリンクで水平に吊り下げて、片方のリン
クにロッドを介して連結されたクランクでその昇降フレ
ーム全体を振子運動させるクランク機構（特開昭６３−
８８０７２号公報）や、昇降フレームからリンクで吊り
下げられた塗装機をそのリンクにロッドを介して連結さ
れたクランクで振子運動させるクランク機構（実開昭６
４−５６８６２号公報）を採用している。

ところで、チェーンスプロケット機構も、クランク機構
も、往復運動させる塗装機が、往路と復路の反転位置に
近付くと減速し、反転位置で瞬間的に停止して加速に転
するから、その間は塗装機の塗料吐出量を一定にしても
均一な塗装を行うことができないという問題がある。

このため、本出願人は、塗装機が反転位置に近付いて減
速を開始する時から反転位置を通過して加速を終了する
まで、塗装機の塗料吐出量を一時的に減少させたり（特
開平２−１７４９７１号公報）、あるいは、塗料の吐出
を完全に停止させて反転位置の近くでは塗装を行わない
ようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、クランク機構によって塗装機を往復運動
させる場合は、チェーンスプロケット機構の場合と違っ
て、塗装機の速度が反転位置に到る途中でも絶えず連続
的に変化するから、反転位置に限って塗料の吐出量を減
少させたり、塗料の吐出を停止させるだけでは均一な塗
膜厚が得られないという問題が残っていた。

なお、塗膜厚を均一にするために、塗装機に塗料を送る
ポンプの回転数を可変して塗料吐出量を調節することも
考えられるが、塗装行程中に塗料吐出量が増減すると塗
装パターンの大きさが変化してしまい、高品質の塗装を
行う場合には好ましくない。

そこで本発明は、クランク機構によって往復運動せられ
る塗装機の速度を反転位置に到る間で等速比させて、塗
膜厚が極めて均一な高品質の塗装を行えるようにするこ
とを技術的課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するために、本発明は、クランク機構に
より往復運動せられる塗装機の移動速度を非接触で逐次
検出する速度検出手段と、当該速度検出手段で検出され
た速度を予め設定した目標速度と比較しその偏差に基づ
いてクランク駆動用モータの回転速度をフィードバック
制御する制御手段を備えていることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、往復移動している塗装機の速度が逐次
検出され、検出された現在速度が予め設定された目標速
度と比較されて、その偏差に応じて塗装機を往復運動さ
せるクランク機構のクランク駆動用モータの回転速度が
フィードバック制御される。

したがって、塗装機速度が目標速度より速い時はモータ
の回転速度が低下され、塗装機の速度が目標速度より遅
くなるとモータの回転速度が上昇されて、塗装機は等速
運動され、塗膜厚さが均一な塗装を行うことができる。

また、塗料ポンプの回転数を可変制御して塗料吐出量を
一定に維持する場合と異なり、クランク機構のクランク
駆動用モータの回転速度を可変制御して塗装機を等速運
動させているので、塗料を一定量で供給すれば塗装パタ
ーンの大きさが変化することなく高品質の塗装を行うこ
とができる。

〔実施例） 以下１本発明を図面に示す実、市例に基づいて具体的に
説明する。

第１図は本発明に係る自動塗装装置の一例を示すフロー
シート、第２図は処理手順を示すフローチャート、第３
図（１）〜（３）は夫々塗装＠泣置、塗装機速度、塗料
バルブの開閉状態の関係を示すグラフである。

図中１は、被塗物Ｗの搬送路に直交して水平りこ配され
ると共に、被塗物Ｗの形状及び搬送速度に′応じて昇降
せられる昇降フレームであって、当該昇降フレーｚ、　
Ｉには、複数台の・・・ル型静電塗装機２Ａ、２Ｂが所
定間隔で設けられたスライダ３が取り付けられている。

前記スライダ３は、モータ６により一定方向に回転され
るクランク４にコネクチングロッド５を介して連結され
て、スライダ・クランク機構Ｃを構成し、昇降フレーム
１の長手方向に沿って往復走行される。

そしで、塗装＠２Ａ、２Ｂの速度を検出するために、前
記昇降フレーム１の長手方向に沿って一定のピッチで速
度検出用のマーカ（被検出体）７゜７・・・・が撮画さ
れると共に、スライダ３には当該マーカ７−を検出する
光学センサ８が設けられている。

９は、前記光学センサ８から出力されるパルス信号に基
づいて当該センサ８が隣合うマーカ７゜７間を通過する
時間に基づいて速度を算出すると共に、検出された速度
を予め設定した目標速度と比較して、その偏差に基づい
てクランク駆動用モータ６の回転速度をフィードバック
制御する制御装置である。

制御装置９は、インターフェース回路１０と、予めプロ
グラムされた手順に従い演算処理を実行する演算装置１
１と、所定のデータ及びプログラムを記憶した記憶装置
１２を備えたマイクロコンピュータからなり、インター
フェース回路１０の入力側に前記光学センサ８が接続さ
れると共に、出力側にモータ６の回転速度を制御するイ
ンバータ１３が接続されている。

第２図は、前記制′４８Ｐ置ｑにおいて塗装機２Ａ２Ｂ
の速度をフィードバフ・り別画する処理手順を示すフロ
ーチャートである。

まず、演算処理が実行開始されると、ステ、プ■でパル
スカウンタＰ＝１と設定し、次いでステップ■に移行し
て、光学センサ８からパルス信号が入力されたか否かを
判断し、入力されないときは入力されるまで待機し、入
力されたときはステップ■に移行する。

ステップ■では、パルスカウンタＰ＝１か否かを判断し
、Ｐ＝１のとき即ち最初のパルス信号が入力されたとき
は、ステ・ンブ■に移行しタイマをスタートさせると共
に、Ｐ＝２に置き換えてステップ■へ戻る。

ステップ■でＰ≠１と判断されたとき即ち２番目のパル
ス信号が入力されたときは、ステップ■に移行してタイ
マを停止させる。次いでステップ■でその時間とマーカ
７．７の間隔から現在速度を算出し、ステップ■に移行
して予め設定された目標速度と比較する。

そして、現在速度が目標速度より速い場合はステップ■
に移行してモータ６の回転速度を低下させる制御信号を
インバータ１３に出力し、両者が等しい場合はステップ
■に移行して現状の回転速度を維持する制御信号を出力
し、現在速度が目標速度より遅い場合はステップ［相］
に移行してモータ６の回転速度を上昇させる制ａ信号を
出力した後、夫々前記ステップ■■［相］からステップ
■へ戻る。

なお、１４は塗装機２Ａ、２Ｂに塗料を供給する塗料供
給配管１５に介装された塗料バルブ１６をオンオフ制御
するバルブコントローラであって、左右両端側で減速開
始してから反転し加速終了するまでの間は、塗料バルブ
１６を閉じて塗料の供給を休止すると共に、加速終了し
てから減速開始するまで塗装機２Ａ、２Ｂが一定速度に
維持されている間は、塗料を一定流量で供給するように
成されている（第２図（３１）。

なお、減速開始位置と加速終了位置は、前記制御装置９
で判断され、塗装機２Ａ、２Ｂが減速されてその現在速
度が目標速度から一定値以下になったときを減速開始位
置とし、塗装機２Ａ、２Ｂが加速されて現在速度が目標
速度に達巳たときを加速終了位置と判断する。

以上が、本発明の一例構成であって、次に塗装方法につ
いて説明する。

モータ６を起動させると、第３図（１）に示すように、
塗装機２Ａ、２Ｂが往復移動され、光学センサ８により
マーカ７，７が検出される度に、制御装置９にパルス信
号が入力され、第２図に示す演算処理が実行される。

最初のマーク７が光学センサ８により検出されると、当
該光学センサ８からパルス信号が入力されタイマがスタ
ートし、次のマーク７が検出されて２番目にパルス信号
が入力されるとタイマがストップするので、センサ８が
マーカ間を通過する時間が検出される。

マーカ７．７・・・は、等しいピッチで形成されている
ので、マーカ間の距離と前記タイマで検出した通過時間
に基づいて、塗装機２Ａ、２Ｂの現在速度が算出される
。

そして、予め設定された目標速度と現在速度を比較して
その偏差を求め、現在速度が速い場合にはモータ６の回
転速度が低下され、現在速度が遅い場合にはモータ６の
回転速度が上昇され、等しい場合には現状の回転速度に
維持される。

なお、３番目以降のマーク７についても、順次現在速度
が求められ、その現在速度に基づいて回転速度がフィー
ドバック制御される。

したがって、第３図（２）に示すように塗装機２Ａ。

２Ｂの移動方向が反転する左右両端部近傍を除き、塗装
機２Ａ、２Ｂは略目標速度に維持されることとなる。

なお、スライダ３の移動方向が反転する左右両端部にお
いては、該３図（３）に示すようにその移動速度が遅く
なるので、減速開始位置から反転されて加速終了位置に
到るまでの間、塗料バルブ１６を閉じて塗料の供給を停
止する（第２図（３））。

したがって、塗装機２Ａ、２Ｂが一定の速度に維持され
る範囲で塗装が行われ、その間、塗料バルブ１６を開い
て塗料を一定流量で供給することにより、塗装パターン
の大きさが変化することなく塗膜厚さの均一な高品質の
塗装を行うことができる。

第４図は、本発明の他の実施例を示すフローシートであ
って、本例では、静電塗装機２Ａ、２Ｂを取り付けた昇
降フレーム１をリンク２０Ａ、２０Ｂで水平に吊設し、
一方のスリング２０Ａをクランク４のコネクチングロッ
ド５に連結して振子運動させることにより、塗装機２Ａ
、２Ｂを昇降フレームｌと一体的に往復運動させるよう
に成されている。

そして、例えば、リンク２０Ａの回転軸２１に、光ロー
タリ−エンコーダ２２を取り付け、当該ロータリーエン
コーダ２２がら出力されるパルス信号をｗＩ御装置９に
入力して、前記実施例と同様に速度制御するように成さ
れている。

なお、このようなスイングタイプの自動塗装装置におい
ても、昇降フレーム１に一定ビノチでマーカを形成し、
この往復移動するマーカを検出する非接触センサを静止
させた状態に固定し、前記実施例と同様に速度制御して
もよい。

第５図は、さらに他の実施例を示すフローシートであっ
て、リンク２ＯＡ、２０Ｂの下端に連結されて水平に吊
設された昇降フレーム１の移動方向に超音波ドツプラー
速度計又はレーザードツプラー速度計等のスピードガン
２３が設けられ、当該スピードガン２３により塗装機２
Ａ、２Ｂの現在速度を検出するように成されている。

スピードガン２３の測定結果は比較器２４に人力され、
比較器２４では、スピードセンサ２３により検出された
塗装機２Ａ、２Ｂの現在の移動速度と目標速度とを比較
し、その偏差に応じてインバータ１３に対しモータ６の
回転速度を増減する制御信号が出力される。

Ｃ効果〕 以上述べたように、本発明によれば、塗装機の位置に応
じてクランクを駆動するモータの回転速度を可変制御す
ることにより、塗装機の移動速度を一定に維持すること
ができ、クランクにより往復駆動させる場合であっても
塗膜厚さの均一な高品質の塗装を行うことができるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動塗装装置の一例を示すフロー
シート、第２図は制ｍ装置の処理子１１１ｉｊを示すフ
ローチャート、第３図（１１〜（３）は夫々２’ＺＬ機
位置、塗装機速度、塗料バルブの開閉を示すグラフ、第
４図及び第５図は他の実施例を示すフローシートである
。 符号の説明 １〜昇降フレーム、２Ａ、２Ｂ・・・塗装機、３・・・
スライダ、Ｃ・・・−クランク機構、４・・・・クラン
ク、５・・・コネクチングロッド、 ６・・・・クランク駆動用モータ、 ７・・・マーカ（被検出体）、８・・・−光学センサ、
９−制御袋！、１３−インバータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕クランク機構（Ｃ）により往復運動せられる塗装
   機（２Ａ、２Ｂ）の移動速度を非接触で逐次検出する速
   度検出手段と、当該速度検出手段で検出された速度を予
   め設定した目標速度と比較しその偏差に基づいてクラン
   ク駆動用モータ（６）の回転速度をフィードバック制御
   する制御手段を備えていることを特徴とする自動塗装装
   置。 〔２〕前記速度検出手段が、塗装機（２Ａ、２Ｂ）の移
   動する軌道に沿って一定のピッチで形成された被検出体
   （７、７・・・）と、前記塗装機（２Ａ、２Ｂ）と一体
   的に取り付けられて前記被検出体（７、７・・・）を非
   接触で検出するセンサ（８）と、当該センサ（８）から
   出力されるパルス信号に基づいて当該センサ（８）が次
   の被検出体（７）に到るまでの時間に基づいて塗装機の
   速度を算出する演算手段とからなる前記特許請求の範囲
   第１項記載の自動塗装装置。