JPH04703B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、塗布すべき物質を対象物に向け分散
供給する吹き付け装置に関し、特に超音波式の距
離測定装置により対象物からの距離を測定しつつ
距離に応じた吐出流体の制御弁を作動させる形式
の吹き付け装置に関するものである。

従来の技術 従来この種の装置は、超音波発信用トランスジ
ユーサと超音波受信用のトランスジユーサとを有
し、超音波の発信後受信までにかかつた時間を測
定しこの値から被塗装物までの距離を計算し、こ
の測定装置に応じて吹き付け装置を制御してい
る。

しかし、吹き付け装置は吐出流体が吐出口より
高速で出力されるとき超音波を発生する可能性が
あり、これは吐出物が空気等の気体であるとき等
に著しい。また、空気を用いず塗料や水自体に圧
力をかけ高圧下でノズルから噴出する形式のもに
おいても噴出速度によつて超音波を生じる可能性
がある。この超音波は受信用のトランスジユーサ
に感知されると測定結果をくるわせるノイズとな
る欠点を有する。

また、従来装置は該ノイズが40KHz付近で極め
て大きく為るため該超音波発信用トランスジユー
サの発信周波数を40KHzよりも高くしているが、
超音波発信用トランスジユーサの発信周波数を
40KHzより高くすると距離測定用の超音波の指向
性が狭くなり、被塗装物の位置の事前検出を行う
ことができない等の欠点を有する。

この為、従来装置では被塗装物の位置の事前検
出を光電管等の手段を別に設けて行う必要が有る
ため装置が複雑化する欠点を有する。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこの点を解決するもので、超音波を用
いる距離測定装置により被塗装物の位置の事前検
出を可能にし、かつ吹き付け装置から発生される
ノイズにより該距離測定装置が誤動作することの
ない超音波式距離測定装置を備えた吹き付け装置
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、スプレーガンと被塗装物との間の距
離を、超音波送波器と超音波受波器とを組み合わ
せた距離測定装置で測定し、該距離測定装置の出
力に応じて吹き付け流体の吐出制御を行う吹き付
け装置において、距離測定装置に用いる超音波の
周波数を低くして（例えば、40KHz）距離測定用
の超音波に指向性を持たせ、被塗装物への吹き付
け開始前には上記指向性により被塗装物の位置に
対する事前検出を行い、かつ被塗装物への吹き付
け中には距離測定装置の感度を低下させ吹き付け
装置からのノイズの悪影響を除去しうるよに構成
したことを特徴にする。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明一実施例の塗装用の吹き付け装置
Ａの縦断断面図であり、塗料の吐出口１とこれに
連通した塗料の供給路２とを有している。供給路
は塗料の供給源Ｓに連通している。吐出口１の周
囲には空気吐出口３が形成され、これに連通して
加圧空気の供給路４が形成され、該供給路４には
空気コンプレツサＰが接続されている。塗料用の
供給路２内には塗料の流量を制御する制御弁装置
５が設けられ、これは吐出口１に近接して形成さ
れた弁座６と、該弁座６に近づきまたそれから離
れるよう変位可能に設けられた弁部材７とを有す
る。同様に空気用の供給路４にも空気用の制御弁
装置８が設けられ、これは弁座９と弁部材１１と
を有している。

弁部材７及び１１は各々駆動装置１２及び１３
により駆動を受けるようになつており、また駆動
装置１２，１３は制御装置１４に接続され、該制
御装置１４は距離測定装置１５（第２図）からの
距離の信号を受け、この信号によつて弁部材７，
１１の開度を決定しこの開度を与えるべく駆動装
置１２，１３に作動命令を与える。駆動装置１
２，１３及び制御装置１４の具体的構成は本発明
の一部ではないため、その説明は省略する。

第２図は本発明一実施例の正面図を示す。本発
明一実施例の距離測定装置１５は第２図に示すよ
うに吹き付け装置に取り付けられている。第２図
で１７は距離測定装置１５の送波器を示し、１８
は受波器を示す。

第３図は、本発明一実施例の距離測定装置１５
の要部回路構成図を示す。第３図において、２０
は送波回路を示し、この出力を送波器１７に接続
する。ここで、本実施例では、送波器１７から周
波数40KHzで指向角θ₁の超音波が出力されるよう
に構成されている。また、第３図で１８は受波器
を示し、この出力をコンデンサC₀を介して受波
回路２１に接続する。この受波回路２１の出力を
増幅器２２に接続し、この増幅器２２の出力を比
較器２３に接続し、この比較器２３の出力を電磁
弁作動回路２５に接続する。この電磁弁作動回路
２５の出力を前記制御装置１４（第１図）に接続
する。また、この電磁弁作動回路２５の出力をダ
イオード２６を介してリレイ回路２７に接続し、
このリレイ回路２７のリレイ常閉接点２７₁を前
記コンデンサC₀に並列に接続しコンデンサC₀の
短絡回路を構成する。

また、前記リレイ回路２７に並列にコンデンサ
Ｃを接続する。また、前記送波器２０の出力を前
記比較器２３に接続する。

第３図において、送波器２０及び受波器２１は
一般的な回路であり説明の詳細は省略する。

作 用 このうように構成した本発明一実施例の特徴あ
る動作を説明する。

本発明は被塗装物への吐出物の吹き付け前はコ
ンデンサC₀を短絡し、吐出物の吹き付け中はコ
ンデンサC₀を挿入することにより距離測定装置
１５の受信感度を下げることに特徴がある。

ここで、第４図により距離測定装置１５の受信
感度を説明する。第４図においてV_ioは受波器１
８の受信電圧（入力電圧）であり、コンデンサ
C₀の挿入に関係なく受波器１８に発生する。ま
た、Z_lは受波回路２１の入力インピータンスを示
し、V_putは受波器１８からの受波回路２１への出
力電圧、即ち距離測定信号として処理される受波
回路２１の入力電圧（受波回路２１の受信感度）
を示す。いま、コンデンサC₀が挿入されていな
ければ、受波器１８の入力電圧V_ioはそのまま受
波回路２１の入力電圧V_putとなり、受信感度が高
くなる。一方、コンデンサC₀が挿入されると受
波器１８の入力電圧V_ioはコンデンサ電圧Vcによ
り分圧され受波回路２１の入力電圧V_putは小さく
なり、受波回路２１の感度はコンデンサC₀の挿
入前に比べて低くなる。

いま、上述のようにリレイ接点２７₁は常時は
閉じられておりコンデンサC₀は短絡されている。

この状態で、第５図に示すように距離測定装置
１５は送波器１７から40KHzの超音波を被塗装物
３０に向けて出力しながら矢印の方向に吹き付け
装置Ａとともに移動する。被塗装物３０が受波器
１８の検出指向角θ₁の範囲にはいると第３図に示
した受波器１８は被塗装物３０からの反射波を検
出し、比較回路２３には距離信号が入力される。
比較回路２３は送波器２０と同期しておりこの距
離信号が入力するまでの時間を予め実験的に求め
た比較回路２３に記憶されている時間・距離デー
タと比較し、該時間が吐出物の吹き付け距離内の
時間であれば電磁弁作動回路２５を動作させる。
これにより電磁弁作動回路２５が駆動出力を出力
する。これにより、制御回路１４が駆動回路１
２，１３を駆動し吐出物の吹き付けが開始される
（第５図に一点破線で示す）。このように、本発明
は被塗装物３０を距離Ｌだけ手前で被塗装物３０
を検出することができ吐出物の吹き付け遅れが防
止される。尚、第５図は多少誇張して描かれてい
る。

ここで、第６図にコンデンサC₀の挿入前の受
波回路２１の指向特性を示す。即ち、第６図に示
すようにコンデンサC₀の挿入前は受波回路２１
の受信感度が高いため、受波回路２１の入力電圧
V_putはピークレベルを１として表すと図示のよう
になる。また、図中αは受波器２１の受信しきい
値を示し、図示されたレベルに設定されている。
受波回路２１は、上記受信しきい値α以上のレベ
ルを検出するので上記コンデンサC₀の挿入前の
距離検出の指向角度はθ₁となる。また、図中βは
ノイズレベルを示す。

吹き付けが開始されると、同時に本発明の特徴
ある動作が行われる。即ち、電磁弁作動回路２５
の出力によりリレイ回路２７が動作しリレイ接点
２７₁が開路され、コンデンサC₀が挿入される。
これにより、上述のように受波器２１の感度が低
下され、吐出物の吹き付けによるレベルの悪影響
が除去される。

ここで、第７図にコンデンサC₀の挿入後の受
波回路２１の指向特性を示す。第７図において第
６図と同一の符号は第６図と同一のものをそれぞ
れ示す。即ち、第７図に示すようコンデンサC₀
の挿入後は受波回路２１の受信感度が上述の如く
低くなるため、受波回路２１で受信される上記入
力電圧V_put及びノイズレベルβは図示のように低
下する。しかし、上記受信しきい値αは不変であ
るので上記吹き付け装置からのノイズは受波回路
２１に受信されなくなり、ノイズの悪影響が除去
される。また、上記コンデンサC₀の挿入時、即
ち吐出物の吹き付け中は受波回路２１の感度が低
下するので指向角θ₁より小さな指向角θ₂となる。

この状態で被塗装物３０への吐出物の吹き付け
が行われ、吹き付けが終了して被塗装物３０から
の反射波が受波器１８に検出されなくなると上記
電磁弁作動回路２５がOFFし、吹き付け装置Ａ
の吹き付けが停止され、リレイ回路２７も不動作
状態となりリレイ接点２７₁が閉路される。この
時、上記コンデンサＣによりリレイ回路２７の停
止動作が電磁弁作動回路２５の停止動作より遅延
される。これにより、上記空気吐出口３からの空
気の吐出が完全に停止してからリレイ接点２７₁
が閉路するので距離測定装置１５の誤動作が防止
される。

尚、上記実施例では距離測定装置を吹き付け装
置Ａに一体に取り付ける例を示したが、送波器及
び受波器のみを吹き付け装置に取り付けても良
い。また、距離測定用の超音波は40KHzに限定さ
れるのもではなく、広い指向角を有する周波数の
超音波であれば良い。

効 果 以上説明したように本発明によれば、超音波式
距離測定装置を備えた吹き付け装置において、該
距離測定装置の反射波受信感度を自動的に吐出物
の吹き付け前は高くなり吹き付け中は低くなるよ
うに構成した。

したがつて、吐出物の吐出により生ずるノイズ
の悪影響を防止することができ、しかも距離測定
用の超音波に低い周波数のものを用いる事ができ
るため広い指向角で距離検出を行うことができ、
被塗装物の位置を事前に検出することができる。
したがつて、正確に塗装を行うことができ、この
ための装置も複雑にならない等の優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の吹き付け装置の縦断
断面図。第２図は本発明一実施例の正面図。第３
図は本発明一実施例距離測定装置の要部回路構成
図。第４図は受波回路の受信感度の説明図。第５
図は事前検知の説明図。第６図及び第７図は受波
回路の指向特性を示す図。 １５……距離測定装置、１７……送波器、１８
……受波器、２０……送波回路、２１……受波回
路、２３……比較器、２５……電磁弁作動回路、
２７……リレイ回路、２７₁……リレイ接点、C₀
……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 距離測定用の超音波を出力する超音波送波手
   段と、 被塗装物で反射する上記超音波を受信する超音
   波受波手段と、 前記超音波受波手段の出力と予め記憶したデー
   タとに基づいて前記被塗装物と吹き付け装置との
   間の距離を決定する第１の手段と、 から成る距離測定装置を備えた吹き付け装置にお
   いて、 前記超音波が広い指向角を有する周波数の超音
   波であることと、 前記超音波受波手段への入力信号を分圧する第
   ２の手段と、 前記第２の手段を前記第１の手段の出力に基づ
   いて作動させる第３の手段と、 を少なくとも備えたことを特徴とする超音波式距
   離測定装置を備えた吹き付け装置。 ２ 前記超音波が40KHzの周波数を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音波
   式距離測定装置を備えた吹き付け装置。 ３ 前記第２の手段がこの第２の手段の入力側に
   接続されたコンデンサと、このコンデンサに並列
   にリレイ接点が接続されたリレイ回路とを備える
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の超音波式距離測定装置を備えた吹き
   付け装置。