JPH0576352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ 本発明は塗料の吐出量制御装置の改良に関す
る。

≪従来の技術≫ 自動車ボデイなどの塗装は近年では自動塗装機
によつて行なわれるのが一般的となつている。第
３図はこの種の自動塗装機の一例を示したもので
あつて、この塗装機は自動塗装機本体処理演算機
１、マイクロコンピユータ２、塗装用ノズル、質
量流量計４、エアオペレーシヨンレギユレータ群
（以下エアオペという。）９，電／空変換装置１
０、カラーチエンジバルブ群１４、レギユレータ
１５，塗料供給配管１６、洗浄用シンナ供給配管
１７、洗浄用エア供給配管１８、塗料ON・OFF
バルブ２０、塗料供給通路２１などによつて構成
されている。そして塗料の吐出量は、自動塗装機
本体演算処理機１からマイクロコンピユータ２に
入力された吐出量信号に基づき、電／空変換装置
１０とエアオペ９によつて基本的に制御される。
しかし、これだけでは正確な吐出量の制御が困難
なため、質量流量計（例えばコリオリ流量計）４
の検出結果をマイクロコンピユータ２に入力し、
この検出結果と、マイクロコンピユータ２に予め
記憶された設定質量流量とを比較演算し、この演
算で得られた流量差を補正すべく電／空変換装置
１０に補正値を与えている。

従来の自動塗装機は概略上述の如く構成されて
いるが、この塗装機には次のような問題点が指摘
されている。

≪発明が解決しようとする問題点≫ すなわち、上述した塗装機は塗料供給通路２１
が一本であるため、塗色を変更する場合はカラー
チエンジバルブ１４Ａ…１４Ｎを閉じた後、エア
バルブ１４Ｐおよびシンナバルブ140を開いて塗
料供給通路２１内の残存塗料を、ノズル３から外
部に吹捨てなければならない（これをプツシユア
ウトという）。しかし、このような残存塗料の吹
捨ては年間合計では膨大な量になり、特に最近の
ように高級塗料の使用量が多い状況下において
は、コスト的にかなりの無駄が生じている。

そこで残存塗料を有効に利用する方法として、
塗装終了近くにカラーチエンジバルブを閉じ、最
後の塗装にプツシユアウトの塗料を用いることが
提案されている。しかし、この方法ではマイクロ
コンピユータ２と質量流量計４とによつていわゆ
る架空の塗料流量が検出されてしまうので、プツ
シユアウト塗料の流量制御に乱れが生ずる。すな
わちプツシユアウトの進行にともないシンナが質
量流量計４まで流れてくると、質量流量計４はシ
ンナの質量流量を検出してこの検出結果をそのま
まマイクロコンピユータ２に入力してしまうの
で、マイクロコンピユータ２はシンナと塗料の密
度差を補正することなく塗料流量の過少を判断
し、この誤つた判断に基づき電／空変換装置１０
に誤つた補正値を与えてしまうのである。この結
果、ノズル３から吹出される塗料流量が過多にな
るなどして自動車ボデイの塗膜厚が不均一にな
り、塗装品質に問題が生じてしまう。

本発明は上述した問題点を有効に解決すべく創
案するに至つたものであつて、その目的はプツシ
ユアウト塗料の流量制御の精度を向上させること
により、塗膜厚の適性化ないし均一化を達成する
ことにある。

≪問題点を解決するための手段≫ 上述した問題点を解決するため本発明は、プツ
シユアウトの洗浄液（シンナ）が質量流量計に到
達するまでの時間τ₁を予め記憶したタイマ手段を
設け、洗浄液バルブの開放とともに上記タイマ手
段を作動させ、時間τ₁が経過したとき、制御装置
（マイクロコンピユータ２）の演算対象としての
設定質量流量を、塗料の質量流量から洗浄液の質
量流量に変更するようにしたものである。

≪作用≫ 上述の如く構成した塗料の吐出量制御装置にお
いては、プツシユアウトがかかつて時間τ₁が経過
するまでは質量流量計で検出された塗料の質量流
量と、制御装置に記憶された塗料の設定質量流量
とが制御装置で比較演算されて塗料流量の過不足
が判別され、また時間τ₁が経過した後は質量流量
計で検出された洗浄液の質量流量と、制御装置に
記憶された洗浄液の設定質量流量とが制御装置で
比較演算されて洗浄液流量の過不足ひいては塗料
流量の過不足が判別され、これら判別結果に基づ
き塗料供給通路のレギユレータが操作されて塗料
の吐出量が制御されるので、質量流量計を流れる
流体が塗料から洗浄液に変わつても、制御装置の
流量判別にはくるいが生じず、従つてプツシユア
ウトの塗料吐出量の制御精度が大幅に向上し、塗
膜厚の適性化ないし均一化が図られる。

≪実施例≫ 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図は本発明に係る塗料の吐出量制御装
置の概略構成図を示したものであつて、この装置
が外見上従来と異なる点は、シンナ供給通路２２
にシンナ用エアオペ９Ｙを配設している点であ
る。ただし、制御装置としてのマイクロコンピユ
ータ２内には後述するタイマ手段が新しく設けら
れている。吐出量制御装置のその他の部分の構成
は従来と同様であるので、第３図と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略する。

上記シンナ用エアオペ９Ｙは電／空変換装置１
０Ｙから出力されるエア信号によつて制御される
ようになつている。一方、塗料供給通路２１には
従来どおり塗料用エアオペ９Ｘと質量流量計４が
配設され、質量流量計４の検出結果がマイクロコ
ンピユータ２に入力され、マイクロコンピユータ
は予め記憶した塗料またはシンナの設定質量流量
と上記検出結果とを比較演算し、その流量差を補
正すべく電／空変換装置１０Ｘまたは１０Ｙに補
正値を与えるようになつている。以下、塗料供給
通路２１側の構成ならびに各種物理量には添字Ｘ
を付し、シンナ供給通路２２側の構成ならびに各
種物理量には添字Ｙを付して両者を区別すること
とする。

次に、上記マイクロコンピユータ２による処理
内容を第２図ａ〜ｃのフローチヤートに基づいて
説明する。まず第２図ａでステツプS1では自動
車ボデイを載せた台車が塗装ライン入口を通過し
たか否かが判別される。次にステツプS2〜S4で
これから自動車ボデイに塗装する色と車種の読取
りがなされ、塗色パラメータｉと車種パラメータ
ｊが設定される。ステツプS5では車種パラメー
タｊに基づいて塗装エリア（フード、ルーフ、デ
ツキなどのエリア）数Ｆ(j)がセツトされ、続いて
ステツプS6で塗色パラメータｉに基づいて塗料
密度Dsp(i)がセツトされる。ここまでの処理フロ
ーは従来とまつたく同じである。

次にステツプS7では洗浄に使うシンナの密度
Dstがセツトされる。これはシンナの設定質量流
量を算出してこれとプツシユアウトにおける質量
流量径４の検出結果とを比較演算するためであ
る。ステツプS8は塗色パラメータｉと車種パラ
メータｊに基づいて塗料の吐出量Qv（ｉ、ｊ）が
セツトされ、続いてステツプS9およびS10で塗色
パラメータｉと車種パラメータｊに基づいて電／
空変換装置１０Ｘ，１０Ｙの変換値Kx、Kyとし
てKsx（ｉ、ｊ）、Ksy（ｉ、ｊ）がそれぞれセツ
トされる。次にステツプS11およびS12で塗料と
シンナのそれぞれの質量流量Qmx、Qmyが算出
され、ステツプS13で塗料のプツシユアウト開始
からシンナが質量流量計４に到達するまでの時間
τ₁が算出される。なお、ステツプS13ではＶはカ
ラーチエンジバルブ（ccv）から質量流量計４ま
での配管（塗料供給通路２１）内容積を示し、Ｓ
は質量流量計４を流れる流体が100％シンナであ
ることを担保するための安定率であり、通常はＳ
＝1.1〜1.2が設定される。次にステツプS14およ
びS15では電／空交換装置１０Ｘ，１０Ｙに対し
て変換値Kx、Kyがそれぞれ出力される。そして
ステツプS16で塗装エリア回数パラメータｋが初
期化され、ステツプS17およびS18で塗料プツシ
ユアウト評価パラメータPuおよび塗料プツシユ
アウト経過時間評価パラメータPtがそれぞれ初
期化される。上記パラメータPuはプツシユアウ
トが掛けられたか否か（プツシユアウトがかかれ
ばPu＝１、かからなければPu＝０）を判別する
ためのものであり、またパラメータPtはプツシ
ユアウト開始後時間の計測を開始したか否か（開
始すればPt＝１、開始しなければPt＝０）を判
別するためのものである。次に、ステツプS19で
は塗装エリア回数が満足されたか否かが判別さ
れ、満足された場合はステツプS20で電／空変換
装置１０Ｘに変換値Kx＝255が出力されてエアオ
ペ９Ｘが全開にされる。なお、ステツプS21はス
テツプS3で空台車を検出したときにこの空台車
が塗装ラインから出るのを待つためのものであ
る。

塗装エリア回数が満足されないときは第２図ｂ
に示す如くまずステツプS22で塗装機のレシプロ
パラメータＬが初期化され、次にステツプS23で
パラメータPu、Ptの判別がなされ、Pu＝０かつ
Pt＝０の場合はステツプS24で自動塗装機本体演
算処理機１からプツシユアウト信号を受取つたか
否かが判別される。そしてプツシユアウト信号を
受取つていない場合はさらにステツプS25で塗料
の吐出ON信号を本体演算処理機１から受取つた
か否かが判別され、受取つた場合にはそれからτ₁
秒後にステツプS27〜S29で塗料流量の過不足度
Ｙが算出される。

なお、本発明の吐出量制御装置では自動車ボデ
イ側縁部における２度吹きないし空吹きを防止す
るために塗料の吐出ON信号をノズル３の往復運
動周期に同期させた断続的なパルス信号で与えて
おり、このため各パルスごとにステツプS27〜
S29のサンプリング処理がなされる。

なお、ステツプ26のτ₀秒は質量流量計４の応答
出力が収束して安定するまでの時間である。

一方、プツシユアウト信号を受取つた場合はス
テツプS30でタイマ手段がスタートしてプツシユ
アウト開始後時間が計測される。ここでタイマ手
段としてはマイクロコンピユータ２内に組込んだ
時計回路部であつてもよいし、外部に別設した時
計装置であつてもよい。次にステツプS31ではPu
＝１のフラグが立ち、以後の処理が必ずPu＝１
の処理フローとなる。ステツプS32はプツシユア
ウト開始後時間がτ1秒になつたか否かを判別して
いる。τ₁秒経過した場合はステツプS33でPt＝１
のフラグが立ち、以後の処理が必ずPt＝１の処
理フローとなる。またτ₁秒経過していない場合は
ステツプS25に移行する。

次にステツプS34では塗料の吐出ON信号を本
体演算処理機１から受取つたか否かが判別され、
受取つた場合にはそれからτ₀秒後にステツプS36
〜S38でシンナ流量（＝塗料流量）の過不足度Ｙ
が算出される。このように、ステツプS29では塗
料の平均質量Qmsを塗料の設定質量流量Qmxで
除算しているが、ステツプS38ではシンナの平均
質量流量Qmsをシンナの設定質量流量で除算し
ている。従つて、シンナが質量流量計４を通過し
た後も塗料流量の過不足度Ｙの算出にくるいがな
い。

次にステツプS39は塗料またはシンナ流量の過
不足度Ｙが許容範囲内にあるか否かを判別してい
る。許容範囲内にあれば電／空変換値Ｋの補正を
することなくステツプS61に移行する。許容範囲
から外れている場合はステツプS40でPuが０か１
かを判別し、Pu＝０（プツシユアウトなし）のと
きはステツプS41およびS42で電／空変換装置１
０Ｘの変換値KXが改めてセツトされるとともに
その補正値△Kxがセツトされ、またPu＝１（プ
ツシユアウトあり）のときはステツプS43および
S44で電／空変換装置１０ｙの変換値が改めてセ
ツトされるとともにその補正値△Kyがセツトさ
れる。次にステツプS45では電／空変換値の増大
補正が減少補正かが判別され、ステツプS46、
S47でそれぞれ増減補正が演算されステツプS48
で新変換値Ｔの適正が判別され、０≦Ｔ≦255の
場合は適正値としてそのままステツプS52でＫ＝
Ｔと置換えられ、またＴ＜０またはＴ＞255のと
きはステツプS49〜S51またはステツプS53〜S55
でそれぞれ処理される。

電／空変換値Ｋの補正演算を終了した後はステ
ツプ56で改めてPu＝０か１かが判別され、Pu＝
０の場合はステツプS57で電／空変換装置１０Ｘ
に新変換値Ｋが出力され、ステツプS59でその値
が記憶される。またPu＝１の場合はステツプS58
で電／空変換装置１０ｙに新変換値Ｋが出力さ
れ、ステツプ60でその値が記憶される。

次にステツプS61では塗料の吐出OFF信号を本
体演算処理機１から受取つたか否か（ノズル３の
１ストロークが完了したか否か）が判別され、受
取つた場合はさらにステツプS62でノズル３の往
復ストロークが完了したか否かが判別され、往ス
トロークのみ完了（Ｌ＝０）のときはステツプ
S63でレシプロパラメータＬがインクリメントさ
れた後、ステツプS23からの処理が繰返される。
また往復ストローク完了（Ｌ＝１）のときはステ
ツプS64で塗装継続か否かが判別され、継続の場
合はステツプS22からの処理が繰返され、継続し
ない場合はステツプS65で塗装エリア回数パラメ
ータＫがインクリメントされた後、ステツプS19
からの処理が繰返される。

以上、本発明の一実施例につき説明したが、本
発明は上記実施例に限定されることなく種々の変
形が可能であつて、例えばマイクロコンピユータ
２の処理フローは上述したものの他、同様の機能
を果す他の処理フローに置換えてもよい。また本
発明は自動車ボデイ用の塗装機に限らず、塗色変
更をともなう様々な塗装機にも適用可能である。
また上記実施例ではシンナ側にもエアオペ９Ｙと
電／空変換装置１０Ｙを配設したが、これはシン
ナ供給通路２２と塗料供給通路２１の配管特性が
異なることを考慮したものであり、この配管特性
の差を電／空変換値に組込めば塗料側エアオペ９
Ｘと電／空変換値１０Ｘによつてもプツシユアウ
ト塗料の吐出量制御が可能である。

≪発明の効果≫ 本発明は上述の如く、塗料供給通路内の残存塗
料を洗浄液で押出すときの上記洗浄液が質量流量
計に到達する時間にτ₁を予め記憶したタイマ手段
を設け、時間τ₁が経過した後は、制御装置の演算
対象としての設定質量流量を、塗料の質量流量か
ら洗浄液の質量流量に変更するようにしているの
で、塗料と洗浄液の密度差に起因する制御装置の
演算のくるいを未然に阻止してプツシユアウト塗
料の流量制御の精度を向上させることができ、も
つてノズルの吹終りにおける塗装面の塗膜厚の適
正化ないし均一化を図ることができ、これにより
プツシユアウト塗料の有効利用の実用化を図れ、
塗装コストの低減を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図ｃは本発明の一実施例を示した
ものであつて、第１図は塗料の吐出量制御装置の
概略構成図、第２図ａ〜ｃはマイクロコンピユー
タのフローチヤートである。また第３図は従来の
塗料の吐出量制御装置の概略構成図である。 １……自動塗装機本体演算処理機、２……マイ
クロコンピユータ（制御装置）、３……ノズル、
４……質量流量計、９Ｘ……塗料用エアオペレー
シヨンレギユレータ、９Ｙ……シンナ用エアオペ
レーシヨンレギユレータ、１０Ｘ，１０Ｙ……
電／空変換装置、１４……カラーチエンジバルブ
群、１６……塗料供給配管、１７……洗浄用シン
ナ供給配管、１８……エア供給配管、２０……塗
料ON・OFFバルブ、２１……塗料供給通路、２
２……シンナ（洗浄液）供給通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塗装用ノズルとカラーチエンジバルブ群とを
   接続する塗料供給通路にレギユレータおよび質量
   流量計がそれぞれ配設され、上記質量流量計の検
   出結果を制御装置に入力し、上記検出結果と上記
   制御装置に記憶された設定質量流量とを比較演算
   し、この演算で得られた流量差を補正すべく上記
   レギユレータを操作して塗料の吐出量を制御する
   ようにした塗料の吐出量制御装置において、上記
   カラーチエンジバルブ群の塗料バルブを閉じて洗
   浄液バルブを開いて上記塗料供給通路内の残存塗
   料を洗浄液で押出すときの上記洗浄液が上記質量
   流量計に到達する時間τ₁を予め記憶したタイマ手
   段を設け、上記洗浄液バルブの開放とともに上記
   タイマ手段を作動させ、上記時間τ₁が経過したと
   き、上記制御装置の演算対象としての設定質量流
   量を塗料の質量流量から洗浄液の質量流量に変更
   するようにしたことを特徴とする塗料の吐出量制
   御装置。