JPH0494755A - 塗幅制御機構を備えたレシプロ塗装装置 - 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、主に自動車のボディの−１−面塗装に利用さ
れるレシプロ塗装装置、より詳しくは各塗装機について
塗幅範囲を制御して塗装しうるように改良された塗装装
置に関する。

（従来の技術） −・般に、自動車ボディの」二面の自動塗装には、トッ
プレシプロ塗装装置か利用される。

トップレシプロ塗装装置は、複数、通常二機の塗装機を
塗装ラインと直交する方向に吊設し、そしてすべてまた
は左右１機について水平に往復移動可能に備えてなる。

なお、塗装機の運動機構は種々あり、実開昭６３−１１
５４６１号、特開昭６３−８８０６７号、実開昭６４−
５６８６２号および実開平２−２０９６０けなとの公報
に記載されている。

かかる塗装機は、夫ノ（、塗料バルブ、カラーチェンシ
ハルフ（ＣＣＶ）、マニホール１へ等からなる塗料供給
装置と接続され、塗料バルブの作動により塗料の供給か
制御される。

塗装機とその周囲は有機溶剤雰囲気下にあるため防爆措
置を講しる必要かあり、また静電塗装機を使用する場合
は高電圧印加下にあるため電気作動式の機器類か使いに
くいことから、塗料バルブ等としては空気圧作動式のも
のを用いるとともに、塗装機より離れた有機溶剤雰囲気
外や高電圧印加域外に電磁−空気圧制御バルブを備え、
そのバルブの動作によって連繋する前記塗料バルブ等を
開閉動せしめるという方法か通常採られる。

また、従来の塗装装置は、一般に、往復する塗装機の移
動距離と方向を検知してその移動位置を監視するモニタ
ー機構を有し、該モニター機構からの信号に基づいて制
御回路により塗料吐出のタイミングを決定し、その吐出
タイミングの時に動作信号を」１記塗料ハルフに連繋す
る電磁−空気圧制御バルブに送るという制御システムを
備えてなる。

この制御システムには二三の型式かあり、例えば、実開
昭５４−８０５５４号、特公昭５８−３８２１５号等の
公報を参照することにより、理解に役立ってあろう。

また、塗装機からの塗料吐出は、通常、塗膜の厚さの均
一化を図るため、塗装機の往復変位域の全てにおいて行
なうことは少なく、塗装機の反転動作のためその運動速
度か遅くなる変位域の両側部分をともに除き、変位域の
中間部分内において行なう。

場合によっては、変位域の中間部分のうちの一定の範囲
についてのみ、塗料吐出か行なわれる。

特開昭６１−４５５００号公報は、そのような塗料吐出
方法の一例として、塗装機の往復変位域を適当数に区分
し、所望の区分について塗料を吐出するという技術を開
示するものである。

（発明か解決しようとする課題） かかる恰幅制御の技術は、これまて主としてサイ１ヘレ
シプロ塗装装置においてよく利用されてきた。この技術
を１へ・ンプレシブロ塗装装置に適用した例は、特開昭
６４−５８３６６号公報など数少ない文献に見られるた
けである。

恰幅制御の技術を１〜ツブレシプロ塗装装置に適用する
場合には、トップレシプロ塗装装置は複数の塗装機か同
時に往復動するものであるのて、塗装機各々の塗＠範囲
の臨界か相互に合致するようにして、塗幅範囲同士が重
複してその部分か厚塗りとなる事態、あるいは塗幅範囲
間に隙間か発生し薄肉の塗膜（塗膜スケ）となる事態が
起きないように調整することか必要とされる。

一方、空気圧式塗料バルブの開閉動作は、それを制御す
る電磁−空気圧制御バルブの動作と全く完全に同時ては
なく、それよりある程度の微小時間遅れることが経験的
に知られている。かかる時間差は、本発明者の調査によ
れば、普通、塗料バルブの開動作時て約２０　ｍ５ｅｃ
、閉動作時て約５０ＴＩＩＳｅＣである。

したかって、トップレシプロ塗装装置においては、個々
のバルブ系ごとの上記時間差の入力データに応して、制
御バルブの動作タイミングを時間差調整して塗料吐出を
行なう制御システムとすることにより、塗幅範囲の臨界
をうまく合致させ、厚塗りまたは塗膜スケの発生をなく
すことかてきると考えられる。

ところか、実際のトップレシプロ塗装においては、かよ
うに時間差調整された恰幅制御を行なっても、累積使用
時間か長くなるうちに、塗膜の厚さが不均一となり、厚
塗りまたは塗装スケの発生かみられるようになるという
問題があった。かかる欠陥は、塗装機の移動速度かより
速くなる程、より頻繁に生し、かつ、より顕著に目立つ
ようになる。トップレシプロ塗装における塗装機の移動
は、最近まずまず高速化の傾向にあり、」二足の問題は
完全に十分な形で解決すべき重要な課題となってきた。

本発明は、−１−述の事情を考慮してなされたものて、
その［１的は、経時的使用の後においても、各塗装機の
塗幅範囲の臨界か相互に完全に合致し、厚塗りまたは塗
膜スケなとの塗装欠陥か生しないレシプロ塗装装置を提
供することにある。

（課題を解決するだめの手段） 本発明者は、研究を重ねた結果、レシプロ塗装装置にお
ける塗料バルブの開閉動作とその制御バルブの動作との
間の時間差は、経時的に拡大していき、かつその拡大の
幅は個々のバルブ基ごとに相違することを見出した。例
えば、　３０（］〜４００時間の使用の後ては、時間差
は、塗料バルブの開動作時て３０〜５０ｍ５ｅｃ、閉動
作時て６０〜８０［ｌ］ｓｅＣに拡大する。そして、本
発明者は、かかる時間差の拡大こそか、」−記の塗装欠
陥の重要な原因であることを突き止め、本発明を完成し
た。

したかって、本発明は、塗幅制御機構を備えたレシプロ
塗装装置において、−］二１時間差の拡大の量を実際に
検知し、検知したデータより調整すべき時間差の量を補
正し、その補正値に基づいて塗料吐出のタイミ、ンクを
制御するようにしだものである。

すなわち、本発明によるレシプロ塗装装置は空気圧式塗
料バルブの作動によって塗料供給される複数の塗装機を
、各々、横方向または縦方向に往復移動可能に備えてな
るレシプロ塗装装置において、 往復する前記塗装機の移動距離と方向を検知しその位置
を監視する干二ター機構と、 前記塗料バルブに接続する電磁−空気圧制御バルブをｕ
ｌｌえ、その動作タイミングを前記モニター機構からの
信号に基づいて制御することにより、塗装機の往復変位
域のうち所定の塗幅範囲において塗料を塗装機より吐出
せしめる４幅制御装置と、 前記塗料バルブに取り付けられ、該バルブの実際の動作
時を検知する動作時センサと、前記４幅制御装置と接続
されまたはその中に組み入れられ、前記動作時センサか
らの検知信号に基づいて、前記塗幅範囲の臨界か相互に
合致するように前記制御バルブの動作タイミングを補正
制御する補正制御手段 を備えてなることを特徴とするものである。

（発明の概要） 本発明に用いるモニター機構は、横方向または縦方向に
往復移動する塗装機の移動距離と方向を検知しその位置
を常時監視する機構てあればよく、リミッ１〜スイッチ
による検知後の塗装機の移動距離をパルスカウントする
カウンタ方式と、スプロケットの回転角度を例えば光学
的に計測して塗装機の移動距離を算出する方式なと、従
来使用の方式のものを採用てきる。

本発明に用いる４幅制御装置は、電磁−空気圧制御バル
ブを備え、その動作タイミングを制御回路においてモニ
ター機構からの信号に基づいて決定し、その時に該制御
バルブを動作せしめこれにより空気圧式塗料バルブを開
閉するものである。

従って、塗装機の往復変位域のうち所定の塗幅範囲にお
いて塗料を塗装機より吐出することを可能とする装置で
ある。

例えば、塗装機の往復変位域のうち中間部分について全
体的に塗装することかでき、あるいはその中間部分のう
ち一部（例えは金属ホディ表面に対応する部位）につい
て塗装し、他の部分（例えばホディのカラス表面に対応
する部位）については塗装しないようにすることかてき
る。制御バルブの動作タイミングの決定は、通常、モニ
ター機構からの信号のほか、予め設定された、塗料バル
ブとの間の動作時間差に基づいて行なう。

本発明に用いる動作時センサは、塗料バルブの実際の動
作時を検知するセンサてあれば、その種類、構造は問わ
ないか、高電圧印加の環境の下においても、支障を来す
ことなく適正に機能するものか好ましい。その意味から
言えは、光ファイバーてその先端を反射光読取り可能と
したもの、または光磁゛気素子などを使用することか最
も好ましい。塗料バルブに取り付けるセンサの形態は、
旧設、付着に限らす、挿設、埋設なとてもよく、センサ
の種類に応して決定される。

本発明に用いる補正制御ｆ段は、動作時センサからの検
知信号に基づいて塗料バルブと制御バルブの実際の動作
時間差を検出し、そしてこの実際の時間差と」−記の設
定時間差を比較し、そのずれの分制御バルブの動作タイ
ミングを補正して、各塗装機の塗幅範囲の臨界を相互に
合致せしめるものである。この手段は、４幅制御装置と
接続されるか、またはその装置の制御回路の中に組み入
れられる。

（作用） 本発明では、動作時センサにより塗料バルブの実際の動
作時を検知し、そして補正制御手段により、塗料バルブ
と制御バルブの実際の動作時間差を検出し、これを当初
設定された時間差と比較して、ずれかあればその分制御
バルブの動作タイミングを補正するという４幅制御シス
テムを備えたのて、かかる時間差が経時的に変化（拡大
）しようとも、常に、塗装機の塗幅範囲の臨界を相互に
合致せしめることかできる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

実施例１ 第１図は、自動車ボディの上面塗装に利用される実施例
のトップレシプロ塗装装置の中て、塗料吐出に関連する
要素を示す図である。

■は、静電塗装機を示し、２は、マニホールｌ＝’１０
に組み伺りた所定数の塗料バルブを示す。これらはとも
に高電圧印加域Ａ内にある。従って、塗料バルブ２は、
空気圧作動式のものである。

塗装機１は、より具体的には、第４図に示すように、支
持ボックス１１より吊設された左、中および右の３＠の
塗装機＋ａ、　ｌｂ、１ｃからなる。ボックス１１内に
は、前記塗料バルブ２・・、マニホール１へ１０等の塗
料供給装置か備えられ、各装置は対応するそれぞれの塗
装機１ａ、１ｂ、１Ｃに塗料供給を行なう。

これら塗装機１ａ−１ｃは、レシプロ装置１３の運転に
より、　Ｋになワて、水平（矢印±Ｘ方向）にｆ）、復
移動可能に備えられている。塗装機１８〜Ｉｃを備える
昇降架台１２は、別のレシプロ装置１４の運転により、
レール］　５−にを上下（矢印±ｙ力方向に往復摺動可
能に備えられてなる。

そして、塗装機１８〜１ｃか水平にかつ垂直に往復運動
するのに対して、被塗装品の自動車ボディ２０は、図示
しないコンベアにより床面またはそれに近い高さて水Ｗ
に搬送される。

したがって、トップレシプロ塗装の実際には、第５図に
示すように、塗装機１８〜１ｃの各々の運動軌跡は、自
動車ボディ２０の表面」二を、最初−・方向に直線運動
し、その後反転のため円運動に変わりそして逆の方向に
直線運動し、その後再び反転のため円運動に変わりそし
て前記一方向に直線運動に戻るという一連の運動を繰り
返す軌跡（以下、蛇腹状軌跡と呼ぶ。）を成すことにな
る。図中、２２ａ　、　２２ｂ、２２ｃは、左側、中央
および右側の塗装機１ａ、１ｂ、１ｃのそれぞれの蛇腹
状軌跡を示し、これらは各々平行して進む。

第１図において、３は、高電圧印加域Ａ外に備えられた
電磁−空気圧ル制御ハルフを示し、それぞれ、エアポー
ス５により印加域Ａ内の対応する塗料バルブ２に接続し
てなる。そして、制御バルブ３は、電気回線６により、
恰幅制御のための制御回路４と接続されている。制御回
路４は、第２図に示すように、カウンタ、判定回路、時
間設定メ干り、補正回路および比較回路などより構成さ
れる。

また実施例の塗装装置は、水平に往復移動する塗装機１
ａ、１ｂ、１ｃの移動距離と方向をそれぞれ検知しその
位置を常時監視するモニター機構を備えてなる。モニタ
一方式は、第２図ては、リミットスイッチによる検知時
点からパルスカウントすることにより塗装機の移動距離
と方向を決定するカウンタ方式を図示するか、これに限
定されず、前記のうちいずれの方式も採用可能である。

制御回路４は、その中の判定回路において、パルスカウ
ントするカウンタからの信号ａに基づいて制御バルブ３
の動作タイミングを決定し、その時に動作信号ｐを制御
バルブ３に送り、それより出力するエア動作信号ｐ′（
第１図）により塗料バルブ２を開閉するものである。こ
の際、制御バルブ３の動作タイミングは、予めメモリに
設定された、塗料バルブ２と制御バルク３の間の動作の
微小時間差の信号すに基づき時間差調整をした１ニて決
定される。

そして、制御回路４の中の判定回路は、塗装機Ｉａ、１
１１、Ｉｃの往復変位域のうち、その運動速度か遅くな
る両側部分（軌跡２２ａ　、　２２ｂ、２２ｃのうち円
運動の部分）を除いた中間部分（軌跡２２ａ　、　２２
ｂ、２゛２Ｃのうち直線運動の部分）において塗料か塗
装機より吐出されるように、バルブ３のオン・オフ動作
を制御する。

第５図において、２］ａ　、　２１ｂ、２］ｃは、各々
、塗装機１ａ、１１）、１ｃより塗料吐出されるところ
の塗幅範囲を示す。この塗幅範囲２１ａ　、　２１ｂ、
２］ｃは、普通、全体的に塗装されるか、必要により一
部について、例えば、そのうち金属ボディ表面に対応す
る部位についてのみ塗装される。

そして、本装置の使用前においては、塗装機１ａの塗幅
範囲２１ａの臨界と塗装機１ｂの塗幅範囲２１ｂの臨界
（図中、文−文’　ｖ；Ａ）、および塗装機１ｂの塗幅
範囲２１　ｂの臨界と塗装機ＩＣの塗幅範囲２］ｃの臨
界（図中、ｍ−ｍ　’線）は、ともに合致するように設
定されている。

また、実施例の装置は、さらに、第１図に示すように、
動作時センサ８を塗料バルブ２に取り伺け、これを、変
換回路７を介して制御回路４に接続してなる。

第３図はセンサ８の増刊は形態を示すものて、光ファイ
バ９はニードル弁１６を備えた塗料バルブ２の中に挿設
され、その先端部８はビス１〜ン室１８に、ビス１〜ン
１７に対向して臨む。従って、先端部８において、エア
ホース５からの空気信号によって−Ｌ丁動（矢印±２方
向）するピストン１７との間隔変化を反射光て読取りす
ることにより、塗料バルブ２の実際の動作時を検知する
ことかてきる。

このセンサ８は、高電圧印加域Ａのもとにおいても、支
障を来すことなく適正に機能することかてきる。なお、
光ファイバーに代えて、光磁気素子などを使用してもよ
い。

変換回路７は、センサ８からの検知光信号ｑに基づいて
塗料バルブ２と制御バルブ３の実際の動作時間差を表わ
す電気信号に変換して、その信号ｄを制御回路４特に比
較回路に送る。

比較回路は、第２図に示すように、メモリに設定された
時間差の信号すと実際の時間差の信号ｄを比較し、その
ずれの分を表わす信号ｅを補正回路に送る。

補正回路は、信号ｅに基づいて判定回路からの信号Ｃを
、制御バルブの動作タイミングを塗幅範囲２１ａ　、　
２１ｂ、２］ｃの臨界か相互に合致するように補正する
べく、変換し、そして信号ｐとして制御バルブ３に送る
。

したかって、実施例の装置を用いた塗部制御塗装におい
ては、使用の経過により、両バルブ２．３間の実際の動
作時間差か当初設定の時間差よりいかに拡大しようとも
、ｌ−１′線、ｍ　−ｍ　’線の部位において厚塗りま
たは塗膜スケなどを生しることなく、恰幅の全範囲にわ
たって均一な塗膜を形成することかてきた。

実施例２ 第６図は、実施例２のトップレシプロ塗装装置の中て、
塗料吐出制御に関連する要素を示す。なお、図示しない
諸要素については、実施例１と同様である。

この実施例において、基準作動パルス値データメモリー
は、塗装機移動の開始と停止、反転、および加減速など
、塗装機の諸運動の基準となる種々の作動パルス値を記
憶してなる。ここて作動パルス値は、塗装機に連繋する
空気圧式塗料バルブの開閉動作時と該パルプの作動を制
御する電磁空気圧制御バルブの動作時との微小時間差を
予め見込んだ上て作成されてなる。そして、上記データ
メモリーは１作動パルス値の基準データを常時演算補正
回路に送る一方、最初は、それを初期データロートとし
て作動パルス値データエリアにも出力する。

作動パルス値データエリアは、入力されたパルス値の基
準データを比較演算回路に送る。一方、パルスカウント
回路は、パルス発信機からのパルスをカウントしなから
その信号を比較演算回路に出力する。

比較演算回路は、パルスカウント回路からのパルス値を
に記データエリアからの作動パルス値と比較演算し、そ
して両者か合致した時信号をバルブ出力回路に送る。そ
してバルブ出力回路は、この信号を受けて駆動信号を制
御バルブたる電磁弁に出力する。

電磁弁は、塗料バルブとともに作動エア供給系に組み込
まれ、入力駆動信号に応してエア動作信号を、高電圧印
加域内の塗料バルブに出力する。

塗料バルブは、エア動作信号によって開閉し、塗装機か
らの塗料の吐出とその停止を行なう。

また、この実施例の装置も、さらに、動作時センサ８を
塗料バルブに取り付け、これを、前記バルブ出力回路と
接続されたエアバルブ動作検出回路に接続してなる。

この検出回路は、センサ８からの検知信号に基づいて塗
料バルブの実際の開閉動作時を検出するとともに、これ
を前記電磁弁への駆動信号の出力時と比較し、両者の動
作時間差を表わす信号をパルス変換回路に送る。

パルス変換回路は、この信号をパルス変換して判定回路
に送る。判定回路は、変換された動作パルス差か、電磁
弁の作動か正常と認められる基準の範囲内であるかどう
かを判定し、基準の範囲内である限り当該変換パルスを
演算補正回路に送る一方、基準範囲を外れたときは、信
号を警報回路に送り、警報を発生せしめる。従って、作
業者はこの警報を受けて、故障した電磁弁を交換するこ
とにより、塗装システムの保守を行なうことかできる。

演算補正回路は、上記データメモリーからの作動パルス
値の基準データを、判定回路からの実測の動作パルス差
の分たけ演算補正し、そして補正後の基準データを１−
記データエリアに入力する。

これ以降、データエリアは、補正された作動パルス値の
基準データを比較演算回路に供給する。

そして、比較演算回路以降の各制御要素は、補正された
作動パルス値に基づいて、」二連の動作を繰り返す。

その後、塗料バルブと電磁弁の間の実際の動作時間差か
さらに変動したのを動作時センサ等により検出したとき
、動作パルス差の補正を−１−述の手順に従って行ない
、再補正された作動パルス値の基準データを作成し、そ
してこれを再補正前の作動パルス値の基準データに代え
て用い、塗料吐出制御を−に述と同様に行なう。以後、
以上の制御手順を繰り返す。

したがって、この実施例の装置においても、かかる恰幅
制御塗装を行なうことにより、使用の経過により、電磁
弁と塗料バルブ間の実際の動作時間差か当初設定の時間
差よりいかに拡大しようとも、塗装機の塗部範囲の臨界
部位において厚塗りまたは塗膜スケなどを生しることな
く、４幅の全範囲にわたって均一な塗膜を形成すること
がてきた。

本実施例においては、本発明を１〜ツブレシプロ塗装装
置に適用した場合について説明したか、本発明は、複数
台の塗装機を備えたレシプロ塗装装置てあれば、サイド
レシプロ塗装装置や、他の任意のレシプロ塗装装置にお
いても適用することがてきる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によるレシプロ塗装装置は、
恰幅制御塗装において、塗料バルブと制御バルブの実際
の動作時間差か、当初設定された時間差より、経時的に
いかに変化（拡大）しようとも、常に、塗装機の塗部範
囲の臨界を相互に合致せしめることかてき、従って厚塗
りまたは塗膜スケなどを生しることなく、４幅の全範囲
にわたって均一な塗膜を形成することがてき、高品質の
塗装を行なうととかてきるという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１のレシプロ塗装装置の中て塗
料吐出に関連する要素を示す図、第２図は実施例１の装
置における塗料吐出制御システムを示すブロック図、 第３図は第１図の塗料バルブの内部を示す断面図、 第４図は実施例１のレシプロ塗装装置の一上部を示す正
面図、 第５し１は実施例１の装置におけるトップレシブ口塗装
の様子を、特に塗装機の移動と塗料吐出の関係を示す図
、 第６図は実施例２の装置における塗料吐出制御システム
を示すフロック図である。 図中 １（Ｉａ、１ｂ、１ｃ）・・・静電塗装機２・・・空気
圧式塗料バルブ ３・・・電磁−空気圧制御バルブ ４・・・制御回路 ８・・・動作時センサ ９・・・光ファイバ ２０・・・自動車ボティ ２１ａ　、　２１ｂ、２１ｃ・・・塗膜範囲２２ａ　、
　２２ｂ、２２ｃ・・・塗装機の軌跡±　Ｘ　・　・ ａ、　　ｂ　　、 ｐ　　　　０　　＋ ｑ＋０ リ　−文　。 ・塗装機の往復運動方向 ｃ、ｄ、ｅ、ｐ・・・電気信号 ・エア信号 ・光信り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 空気圧式塗料バルブの作動によって塗料供給される複数
   の塗装機を、各々、横方向または縦方向に往復移動可能
   に備えてなるレシプロ塗装装置において、 往復する前記塗装機の移動距離と方向を検知しその位置
   を監視するモニター機構と、 前記塗料バルブに接続する電磁−空気圧制御バルブを備
   え、その動作タイミングを前記モニター機構からの信号
   に基づいて制御することにより、塗装機の往復変位域の
   うち所定の塗幅範囲において塗料を塗装機より吐出せし
   める塗幅制御装置と、 前記塗料バルブに取り付けられ、該バルブの実際の動作
   時を検知する動作時センサと、 前記塗幅制御装置と接続されまたはその中に組み入れら
   れ、前記動作時センサからの検知信号に基づいて、前記
   塗幅範囲の臨界が相互に合致するように前記制御バルブ
   の動作タイミングを補正制御する補正制御手段 を備えてなることを特徴とする、塗幅制御機構を備えた
   レシプロ塗装装置。