JPH04141263A - 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
た潤滑油の滴が自動巨ボディの塗装面に落下して塗膜不
良を生ずるおそれがあった。

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
レーノ・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＋！（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ａ！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、チェーンスブロケ−／　）機構の場合と
這って、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
ｙ！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、本発明による自動塗装装置
は、クランク機構によって往復運動せられる塗装機と同
期的に往復運動する任意の部位に非接触セン号を設け、
当該非接触センサによって検出される複数の被検出体が
、当該非接触センサが往復運動する軌道に沿って列設さ
れると共に、塗装機の往復運動を等速化するために前記
非接触センサの位Ｉに対応するクランク駆動用モータの
回転速度を設定した位宣−速度変換手段と、その変換手
段によって得られる前記非接触センサの位置に対応した
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〕

本発明によれば、塗装装置がクランク機構シこよって往
復運動され、その塗装機と同期的に往復運動される任！
の部位に設けられた非接触センサによって、当該塗装機
の位置が検出される。

そして、その塗装機の位置に対応し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が連続的に可変
制御され、塗装機の往復運動が等速化される。

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させてい
るので、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、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、ｆｓ２図（ａ）〜（ｄ）は夫々塗装機の位置、
モータの回転速度、塗装機の移動速度及び塗料バルブの
オンオフ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して昇降せら
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１ｉ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平行リンク３Ａ
、３Ｂの下端に連結されて水平に吊設されている。

一方の平行リンク３Ｂは、一定方向に回転されるクラン
ク４とコネクチングロッド５から成るクランク機構Ｃが
連結され、クランク４はモータ６により減速器７を介し
て回転駆動されるように成されている。

そして、もう一方の平行リンク３Ａの所定位１には、非
接触センサＳが設けられ、当該非接触センサＳが平行リ
ンク３Ａの揺動に伴って描く軌道上には所定間隔で被検
出体Ｈが複数個配設されている。

しかして、例えば平行リンク３Ａが３０”の振幅で揺動
し、非接触センサＳとしてホール素子を用いた磁気セン
サＭを用いる場合を考えると、被検出体Ｈとしては１０
００ガウス程度のアルニコ系磁石Ｇが用いられ、平行リ
ンク３Ａの所定位置に固設される磁気センサＭから数ミ
リ程度離間して前記磁石Ｇ・・・が１°間隔で３０個配
列されている。

この場合、平行リンク３Ａ７！ｌ＜１″移動する毎に磁
気センサＭから１パルスの信号が発生されることとなる
。

８は、前記磁気センサＭから出力されたパルス信号に基
づいてモータ６の回転速度を制御する制御装置であって
、前記磁気センサＭから出力されたパルス信号をカウン
タによって計数し、そのパルス数に基づいて塗装機２Ａ
、２Ｂの位置データを出力し、当該位置データに対応す
るモータ６の回転速度が予め記憶された位置−速度変換
テーブルから速度データを出力する位置−速度変換手段
９と、出力された速度データに基づいてモータ６の回転
速度を増減制御するインバータ１０とから構成されてい
る。

そして、位置−速度変換手段９の位置−速度変換テーブ
ルには、例えば往復運動される塗装機２Ａ、２Ｂが、そ
のストロークの左右一方の端部での加速終了位置Ｐｉ、
Ｐ３から他方の端部での減速開始位置Ｐ２．Ｐ４に達す
る間の速度が一定になるように（第２図（ａ）、（ｃ）
）　、塗装＠２Ａ。

２Ｂの位置を示す磁気センサＭのパルス信号に応じてモ
ータ６の回転速度が予め設定されると共に、左右両端側
の減速開始位置Ｐ２．Ｐ４から、進行方向が反転されて
加速終了位置Ｐ１．Ｐ３に達するまでの間は、モータ６
の回転速度は高く設定されている（第２図（ｂ））。

前記位Ｉ−速度変換手段９には、各塗装機２Ａ２Ｂに接
続された塗料供給配管１１に介装された塗料バルブ１２
を開閉制御するバルブコントローラ１３が接続され、塗
装機２Ａ、２Ｂが一方の端部での加速終了値＠ｐ１．ｐ
３から他方の端部での減速開始位置Ｐ２．Ｐ４までの間
のみ塗料を供給するように成されている（第２図（ｄ）
）。

なお、平行リンク３Ａの所定位置には、当該平行リンク
３Ａが左側反転位置に達した際に、位置−速度変換手段
９のカウンタをリセットするリセット信号を発する近接
センサ１５が設けられている。

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。

自動塗装装置を起動させると、平行リンク３Ａが左側反
転位置に達してリセット信号が出力された時点から、磁
気センサＭから出力されるパルス信号の計数が開始され
、当該パルス数に応して塗装機２Ａ、２Ｂの位置を示す
位置データが出力され、各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が左側反転位置ＰＯから加速
終了位置Ｐ１に達するまでは、高い回転速度でモータ６
が駆動されて、塗装機２Ａ、２Ｂｌの移動速度がＯから
徐々に加速され、このとき塗料バルブ１２は閉じられて
いる。

次いで、塗装機２Ａ、２Ｂが加速終了位置Ｐ１ニ達した
時点で、バルブコントローラ１３から塗料バルブ１２を
開く制！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ＰＩから減速
開始位置Ｐ２に達するまでの間は、平行リンク３Ａ、３
Ｂが鉛直になる位置Ｐ６まで徐々にモータ６の回転速度
が低下され、この位置Ｐ６から減速開始位置Ｐ２までは
徐々に回転速度が上昇されて、加速終了位置Ｐ１から減
速開始位置Ｐ２までの間で塗装機２Ａ、２Ｂは右方向へ
等速で移動し、一定の流量で塗料が供給されて塗装が行
われ、塗装パターンが変化することな（、均一な塗膜厚
の高品質な塗装を行うことが可能となる。

次いで、重装Ｍ２Ａ、２Ｂが減速開始位置Ｐ２に達した
時点で、バルブコントローラ１３かル蛍料バルブ１２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。

塗装機２Ａ、２Ｂが、この減速開始位置Ｐ２から右ｕす
反転位置Ｐ７に達し、進行方向が左方向に反転されて加
速終了値ｆｆ１Ｐ３に達するまでの間は、モークロの回
転速度は高く維持される。

そして、前記右側及転位２Ｐ７から、加速終了位置Ｐ３
−平行リンク３Ａ、３Ｂが鉛直になる位置Ｐ８−′ＩＩ
Ｌ速開始位置Ｐ４−左側反転位置Ｐ５（＝ＰＯ）まで、
前述の各位置Ｐ　Ｏ−Ｐ　Ｌ　−Ｐ　６−Ｐ２−Ｐ７と
同様にモータ６の回転速度が制御され、加速終了位置Ｐ
３から減速開始位置Ｐ４まで塗料バルブ１２が開成され
、塗装機２Ａ、２Ｂが左方向へ戻るときも等速で移動し
ている間のみ塗装され、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、平行リンク３Ａに磁気セ
ンサＭを設け、当該磁気センサＭで被検出体Ｈをなす磁
石Ｇを検出することにより、塗装機２Ａ、２Ｂの位置を
検出する場合について説明したが、これに躍らず、昇降
フレームｌやコネクチンングロノド５等の塗装機２Ａ、
２Ｂと同期的に往復運動をする部位であれば、本発明を
通用することができ、また、非接触センサＳとしては、
ホール素子を用いた磁気センサの他にホールＩＣ磁気抵
抗素子、磁気トランジスタ、サーチコイル。

ウィガンド効果素子、ＳＱＵＩＤ又はリードスイッチを
用いた磁気センサ或いは光ファイバ利用磁気センサや核
磁気共鳴現象形磁気センサを用いるこ七もでき、さらに
、被検出体Ｈを金属製の近接体で構成して高周波形近接
センサを用いたり、被検出体Ｈを誘！物質から成る近接
体にして容量形近接センサを採用したり或いは、被検出
体Ｈを描画された複数のマーカーとして、これを光セン
サで検出するようにしても良い。

また、被検出体Ｈの数は、平行リンク３Ａの振幅の大き
さや、所望の検出精度を得るために適宜変えることがで
きるのは勿論である。

また、上記実施例では塗装機２Ａ、２Ｂを平行リンク３
Ａ、３Ｂで吊設する場合について説明したが、本発明は
これに■らず、昇降フレームにスライダを設け、当該ス
ライダに塗装機を配設し、そのスライダをクランク機構
に連結して揺動させるようにした構造の場合にも通用す
ることが可能である。

〔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（ａ）〜（ｄ）は夫々塗装機の位置、モ
ータの回転速度、塗装機の移動速度及び塗料バルブのオ
ンオフ状態を示すグラフである。 符号の説明 １−昇降フレーム、２Ａ、２Ｂ・−・塗装機、３Ａ、３
Ｂ・−・平行リンク、４−クランク、５−コネクチング
ロフト、Ｃ−クランク機構、６・−モータ、８・−制御
装置、 ９・・・位置−速度変換手段、１０−インバータ、１２
・・−バルブコントローラ、Ｓ−非接触センサ、Ｍ−・
値気センサ、Ｈ−被検出体、Ｇ・−磁石。 特許出願人　　トリニティ工業株式会社代 理 人

Claims (1)

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）と同期的に往復運動する任意の部位
   に非接触センサ（Ｓ）を設け、当該非接触センサ（Ｓ）
   によって検出される複数の被検出体（Ｈ）が、当該非接
   触センサ（Ｓ）が往復運動する軌道に沿って列設される
   と共に、塗装機（２Ａ、２Ｂ）の往復運動を等速化する
   ために前記非接触センサ（Ｓ）の位置に対応するクラン
   ク駆動用モータ（６）の回転速度を設定した位置−速度
   変換手段（９）と、その変換手段（９）によって得られ
   る前記非接触センサ（Ｓ）の位置に対応した速度データ
   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（１０）とを具備したことを特徴とする
   自動塗装装置。 〔２〕前記非接触センサ（Ｓ）が、ホール素子、ホール
   ＩＣ、磁気抵抗効果素子、磁気トランジスタ、サーチコ
   イル、ウイガンド効果素子、ＳＱＵＩＤ（超電導量子干
   渉素子）、リードスイッチを用いた磁気センサ（Ｍ）、
   光ファイバ利用磁気センサ又は核磁気共鳴現象形磁気セ
   ンサから成り、前記被検出体（Ｈ）が磁石（Ｇ）で構成
   される前記特許請求の範囲第１項記載の自動塗装装置。 〔３〕前記非接触センサ（Ｓ）が、高周波形近接センサ
   から成り、前記被検出体（Ｈ）が金属製の近接体から成
   る前記特許請求の範囲第１項記載の自動塗装装置。 〔４〕前記非接触センサ（Ｓ）が、容量形近接センサか
   ら成り、前記被検出体（Ｈ）が誘電物質から成る近接体
   である前記特許請求の範囲第１項記載の自動塗装装置。 〔５〕前記非接触センサ（Ｓ）が、光センサから成り、
   前記被検出体（Ｈ）が描画したマーカーである前記特許
   請求の範囲第１項記載の自動塗装装置。