JPH04141261A - 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、特に塗装機の往復連動を
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降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
た潤滑油の冴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ｒ：！７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６０−２３２
２６８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（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砕
フレーム全体を振子運動させるクランク機構（特開昭６
３−８８０７２号公＠）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口・ラドを介して
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６４−５６８６２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開扉がある。

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化させて、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
よって往復運動せられる塗装機の位１を画像情報により
検出するイメージセンサと、塗装機の往復運動を等速化
するためにその塗装機の位置に対応するクランク駆動用
モータの回転速度が設定された位置−速度変換手段と、
当該変換手段で塗装機の位置に対応して得られた速度デ
ータに基づいてクランク駆動用モータの回転速度を可変
する制御手段とを具備したことを特徴とする。

〔作用〕

クランク駆動用モータを起動すると、クランク機構によ
り塗装機が往復運動され、この位置の変化がイメージセ
ンサにより画像情報として検出される。

そして、塗装機を等速化するように塗装機位置に対応す
るクランク駆動用モータの回転速度が設定された位置−
速度変換手段で、前記イメージセンサにより検出された
位置に対応する速度データに基づいて、クランク駆動用
モータを可変制御するので、塗装機が等速で移動される
。

また、塗料ポンプの回転数を可変制御する場合と異なり
、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、塗料を一定流量で供給す
れば、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５本発明を図面に示す実施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（１）〜（４）は夫々塗装機位置。

モータ回転速度、塗装機速度、塗装バルブの開閉状態を
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に配される
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、当該昇降フレーム１には複
数台のベル型外を塗装機２Ａ、２Ｂが所定間隔で設けら
れている。

また、昇降フレーム１は、その両端が被塗物Ｗの搬送路
と直交する方向に振子運動される一対のリンク３Ａ、３
Ｂの下端に連結されて水平に吊設されている。

一方のリンク３Ａは、駆動用モータ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
連結されてクランク機構Ｃを構成し、塗装機２Ａ、２Ｂ
を搬送路と直交する方向に往復運動するようになされて
いる。

８は、塗装機２Ａ、２Ｂの位置を画像情報により検出す
るイメージセンサであって、昇降フレーム１の例えば右
端側正面に対向する位置に固定して設置され、塗装機２
Ａ、２Ｂと同期して往復運動される昇降フレーム１の画
面中に占める割合の変化を出力するようになされている
。

すなわち、塗装機２Ａ、２Ｂが左端側にあるときは昇降
フレーム１も左寄りに振れているので、画面中に占める
昇降フレーム１の割合が少なく、塗装機２Ａ、２Ｂが右
端側にあるときは昇降フレーム１も右寄りに振れている
ので、画面中に占める昇降フレーム１の割合が多くなる
。

したがって、昇降フレーム１の背景をハイライトにして
おけば、その背景部分が明信号として出力され、昇降フ
レーム１によって遮断された部分が信号として出力され
ることとなり、塗装機２Ａ２Ｂと同期する昇降フレーム
１の位置に応じて明暗比が変化するので、その明暗比よ
り塗装機位置を求めることができる。

９は、イメージセンサ８の出力信号に基づいてクランク
駆動用モータ６の回転速度を可変する制御装置であって
、前記イメージセンサ８からの出力信号に基づいて塗装
機２Ａ、２Ｂの位置を算出する演算装置１０と、塗装機
２Ａ、２Ｂの往復運動を等速化するためにその塗装機２
Ａ、２Ｂ（Ｄ位置に対応するクランク駆動用モータ６の
回転速度が設定された位置−速度変換テーブル１１と、
当該変換テーブル１１で塗装機２Ａ、２Ｂの位置に対応
して得られた速度データに基づいてクランク駆動用モー
タ６の回転速度を可変制御するインバータ１２とからな
る。

塗装機位置は昇降フレーム１の位置に対応し、昇降フレ
ーム１の位置に応じてイメージセンサ８の明暗比が決定
するので、例えば画素２０４８個のＣＯＤを使用した場
合、各画素から出力される検出信号を明信号と暗信号に
分けて明暗比を算出すれば、その明暗比がそのまま位置
データとなる。

また、位置−速度変換テーブル１工には、例えば、塗装
機２Ａ、２Ｂのストロークの左右一方の端部における加
速終了位置Ｐ３、Ｐ、から他方の端部における減速開始
位置Ｐ　ｚ、　Ｐ　４に到るまで速度が一定になるよう
に（第２図（３１）、モータ６の回転速度が塗装機位置
に対応して設定されると共に、左右両端側の減速開始位
置Ｐ　ｚ、　Ｐ　＝から加速終了位置Ｐ−，Ｐ３に到る
までの間は、モータ６の回転速度は高く設定されている
（第２図（２））。

なお、Ｉ３は、塗装機２Ａ、２Ｂに塗料を供給する塗料
供給配管１４に介装された塗料バルブ１５を開閉制御す
るバルブコントローラであって、演算装置１０から構成
される装置データに基づいて、塗装機２Ａ、２Ｂが加速
終了位置ＰＬ、Ｐ、から減速開始位置Ｐ　２．　Ｐ　ａ
に到るまでバルブ１５を開いて塗料を供給し、減速開始
位置Ｐ２．Ｐ４から加速終了位置Ｐ１．Ｐ：ｌに到るま
での間はバルブ１５を閉じるように成されている（第２
図（４））。

以上が、本発明の一例構成であって、次にその作用につ
いて説明する。

モータ６を起動させると、クランク機構Ｃにより塗装機
２Ａ、２Ｂが昇降フレーム１と共に往復運動せられ（第
２図（１））、イメージセンサ８からは塗装機位置をあ
られす検出信号が出力され、塗装機位置に応じてモータ
６の回転速度が可変制御される。

例えば、塗装機２Ａ、２Ｂが左端位置Ｐ０にあるときは
加速終了位置Ｐ１に到るまで、高回転数でモータ６が駆
動されて、塗装機２Ａ、２Ｂの移動速度が０から徐々に
加速されるが、まだ目標速度に達していないので塗料バ
ルブ１５は閉じられて厚塗りを防止している。

次いで、塗装機２Ａ、２Ｂが左側の加速終了位置Ｐ１に
達すると、バルブコントローラ１３から塗料バルブＩ５
を開く制御信号が出力されて塗装が開始される。

そして、塗装機２Ａ、２Ｂが加速終了位置Ｐ。

から右側の減速開始位置Ｐ２に達するまでの間は、リン
ク３Ａ、３Ｂが鉛直になる位置Ｐ、まで徐々にモータ６
の回転速度が低下され、この位置Ｐ。

から右反転開始位置Ｐｔまでは徐々に回転速度が上昇さ
れる。

次いで、塗装機２Ａ、２Ｂが右側の減速開始位置Ｐ２に
達すると、バルブコントローラ１３から塗料バルブ１５
を閉じる制御信号が出力されて塗料の供給が休止される
。

そして、塗装機２Ａ、２Ｂが、右側の減速開始位置Ｐ２
から右端位置Ｐｔに達し反転されて加速終了位置Ｐ、に
到るまでの間、モータ６の回転速度を高く維持しても、
塗装機２Ａ、２Ｂの移動速度は遅くなるので、この間で
は塗装を行わない。

したがって、塗装機２Ａ、２Ｂが等速で移動している間
で塗料が一定流量で供給され、塗装パターンの大きさが
変化することなく塗膜厚さが均一な高品質の塗装を行う
ことができる。

そして、前記右端位置Ｐ、−、−終了位置Ｐ。

−リンク３Ａ、３Ｂが鉛直になる位置Ｐ、−減速減速開
始位置−４−左端位置（＝Ｐ、）まで、前述の各位置Ｐ
ａ　＝Ｐ　ｌ−Ｐａ　＝Ｐｚ　”Ｐ７と同様にモータ６
の回転速度が制御される。

また、右側の加速終了位置Ｐ、から左側の減速開始位置
Ｐ４に到るまで塗料バルブ１５が開成され、塗装機２Ａ
、２Ｂが戻るときも等速で移動している間のみ塗装が行
われ、均一な厚さの塗膜を形成することができる。

なお、上記実施例の説明では、イメージセンサ８により
昇降フレーム１の往復移動により検出される明暗比に基
づいて塗装機位置を検出する場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、例えば塗装機２Ａ、２Ｂ又は昇
降フレーム１にマーカを描画し、このマーカの位置をイ
メージセンサ８で検出する場合でもよ（、要するに、イ
メージセンサ８の画像情報に基づいて位置を検出するも
のであればその検出手段は任意である。

また、リンク３Ａ、３Ｂを振子運動させて昇降フレーム
１を左右に往復移動させる自動塗装装置について説明し
たが、本発明はこれに限るものではなく、被塗物Ｗの搬
送路と直交する方向に配設されたガイドレール上を走行
するスライダに塗装置Ｑ２Ａ、２Ｂを取り付け、当該ス
ライダを前記コネクチングロッド５に連結させて往復運
動させる自動塗装装置や、塗装機２Ａ、２Ｂが昇降フレ
ームから直接平行リンクを介して吊設され、当該平行リ
ンクに前記コネクチングロッド５を連結して往復運動さ
せる自動塗装装置にも通用できることは勿論である。

〔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
じてクランク駆動用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、塗装機をクランク機構により往復駆動させても塗膜
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（１）〜（４）は夫々塗装機位置。 モータの回転速度、塗装機速度、塗料バルブの開閉状態
を示すグラフである。 符号の説明 ｌ・−・昇降フレーム、２Ａ、２Ｂ・−塗装機、３Ａ、
３Ｂ−・−リンク、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、 ８・・−イメージセンサ、９・−制御装置、１１−・・
位置−速度変換テーブル、 １２−・−インバータ、１３・−・バルブコントローラ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　クランク機構（Ｃ）によって往復運動せられる塗装機
   （２Ａ、２Ｂ）の位置を画像情報により検出するイメー
   ジセンサ（８）と、塗装機（２Ａ、２Ｂ）の往復運動を
   等速化するためにその塗装機（２Ａ、２Ｂ）の位置に対
   応するクランク駆動用モータ（６）の回転速度が設定さ
   れた位置−速度変換手段（１１）と、当該変換手段（１
   １）で塗装機（２Ａ、２Ｂ）の位置に対応して得られた
   速度データに基づいてクランク駆動用モータ（６）の回
   転速度を可変する制御手段（１２）とを具備したことを
   特徴とする自動塗装装置。