JPH0624653B2 - 塗料の吐出量制御装置 - Google Patents

塗料の吐出量制御装置

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JPH0624653B2
JPH0624653B2 JP23746687A JP23746687A JPH0624653B2 JP H0624653 B2 JPH0624653 B2 JP H0624653B2 JP 23746687 A JP23746687 A JP 23746687A JP 23746687 A JP23746687 A JP 23746687A JP H0624653 B2 JPH0624653 B2 JP H0624653B2
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均 佐々木
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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》 自動車ボディなどの塗装は近年では自動塗装機によって
行なわれるのが一般的となっている。第4図はこの種の
自動塗装機の一例を示したものであって、この塗装機は
自動塗装機本体処理演算機1,マイクロコンピュータ
2,塗装用ノズル,質量流量計4,エアオペレーション
レギュレータ群(以下エアオペという。)9,電/空変
換装置10,カラーチェンジバルブ群14,レギュレー
タ15,塗料供給配管16,洗浄用シンナ供給配管1
7,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などによって構成されている。
そして塗料の吐出量は、自動塗装機本体演算処理機1か
らマイクロコンピュータ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によって基本的
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ュータ2に入力し、この
検出結果と、マイクロコンピュータ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ェンジバルブ
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
をプッシュアウトという)。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
近くにカラーチェンジバルブを閉じ、最後の塗装にプッ
シュ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ュータ2と質量流量計
4とによっていわゆる架空の塗料流量が検出されてしま
うので、プッシュアウト塗料の流量制御に乱れが生ず
る。すなわち、プッシュ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
ロコンピュータ2に入力してしまうので、マイクロコン
ピュータ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、この誤った判断に基づき電/
空変換装置10に誤っ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ィ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。
また、塗料密度は塗料の色や周囲温度、湿度等によって
異なった値を呈するので、従来の吐出量制御装置では塗
色等に対応して個別的に塗料密度をマイクロコンピュー
タ2に入力する必要があり、マイクロコンピュータ2は
この塗料密度と設定流量とを乗算して設定質量流量を算
出している。しかし、塗色の変更や季節の移り変わりに
よって塗料密度をいちいち変更するのは面倒である。
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
至ったものであって、その目的は質量流量計を流れる流
体(塗料または洗浄液)の密度をいちいちセットするこ
となく常に最適な量の塗料を吐出させることができる吐
出量制御装置を提供し、もって特にプッシュアウト塗料
の流量制御の精度を向上させることにより、塗膜厚の適
正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、塗装用ノズル
とカラーチェンジバルブ群とを接続する塗料供給通路に
レギュ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に基づき上記レギュレータを操
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、上記質量流量計を流れる流体の密度
を検出する検出手段を設け、上記質量流量計および密度
検出手段のそれぞれの検出結果を制御手段に入力して体
積流量を算出すると共に、検出した流体密度から予め記
憶されている設定体積流量を質量流量に変換し、この変
換した設定質量流量と前記算出した体積流量とを比較し
て上記レギュレータを制御するようにしたことを特徴と
する。
《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、
質量流量計によって質量流量が検出されるとともに、密
度検出手段によって流体密度が検出され、これら検出結
果は制御手段に入力されて質量流量/液体密度の演算に
より体積流量が算出され、更に検出された流体密度から
設定体積流量が質量流量に変換され、この変換された設
定質量流量と実際に流れる前記算出された質量流量とが
比較されてレギュレータが制御されるため、質量流量計
を流れる流体の密度が変化しても質量流量には影響がな
く、従ってプッシュアウト時に洗浄液が質量流量計に到
達してもプッシュアウト塗料の吐出量が乱れるおそれが
なく、また塗色を変更した場合でもいちいち塗料密度を
セットしなくても常に一定の塗料吐出量が得られる。
《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。
本発明は、塗装用ノズルとカラーチェンジバルブ群とを
接続する塗料供給通路にレギュ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に基づ
き上記レギュ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、上記質量流
量計を流れる流体の密度を検出する検出手段を設け、上
記質量流量計および密度検出手段のそれぞれの検出結果
を制御手段に入力して体積流量を算出すると共に、検出
した流体密度から予め記憶されている設定体積流量を質
量流量に変換し、この変換した設定質量流量と前記算出
した体積流量とを比較して上記レギュレータを制御する
ようにしたものである。
すなわち、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って、この装置が外見上
従来と異なる点は、マイクロコンピュータ2に対する塗
料密度のセッティングが廃止され、代わりに質量流量計
4から流体密度が連続的に入力されるようになっている
点である。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4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。
塗料供給通路21には従来どおりエアオペ9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
ンピュータ2に入力され、マイクロコンピュータ2は予
め記憶した塗料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10に
補正値を与えるようになっている。
上記質量流量計4はコリオリ流量計で構成され、この流
量計は詳しくは第2図(a)に示す如くセンサ部5,エ
レクトロニクス・ボックス部6,質量流量デジタルモニ
タ7,温度・密度デジタルモニタ8によって構成されて
いる。上記センサ部5は片持支持されたU字状のパイプ
5aを有し、このパイプ5aの両端に塗料供給通路21
が接続されている。そしてパイプ5aの固有振動数に基
づきパイプ5aを流れる流体の質量流量および密度がエ
レクトロニクス・ボックス部6によって検出されるよう
になっている。すなわち、本実施例では質量流量計4が
密度検出手段を兼ねていることになる。
コリオリ流量計による密度測定原理をさらに詳しく説明
すると、第2図(b)に示す如く流体はコリオリ流量計
内部のUチューブ30を通り、この流体で満たされたU
チューブ30を第2図(b)で矢印c方向に振動させ
て、質量流量、および流体の密度を測定する。また、本
測定器(商品名:マイクロモーション流量計)には、流
体の温度も測定できるが、これは、Uチューブ30表面
に貼り付けた抵抗測温体により測定するものであり、質
量流量、および密度測定原理とは全く独立的なものであ
る。
密度の測定は次のような原理による。振動させられるU
チューブ30は、Uチューブ30の固有振動数で振動し
ており、従ってUチューブ30内の流体の密度が代わる
と、Uチューブ30の質量が変わるため、固有振動数が
変化する。この固有振動数による周波数、あるいは周期
を検出して流体の密度に換算している。一定のレンジに
おいては、密度と固有振動数の相関は、ほぼ1次の線形
となる。
振動の形式は、先端に集中質量を有する片持ちはりの自
由振動に分類できる。
次に、上記マイクロコンピュータ2による処理内容を第
3図(a),(b)のフローチャートに基づいて説明す
る。まず第3図(a)でステップS1では自動車ボディ
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。次にステップS2〜S4でこれから自動車ボデ
ィ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。ステップ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,デッキなどのエリア)数F(j)がセットされ、
ステップS6では塗色パラメータiと車種パラメータj
に基づいて塗料の吐出量Qv(i,j)がセットされ
る。続いてステップS7で塗色パラメータiと車種パラ
メータjに基づいて電/空変換装置の変換値としてKs
(i,j),がセットされ、ステップS8で電/空変換
装置10に対して変換値Kが出力される。そしてステッ
プS9で塗装エリア回数パラメータkが初期化され、ス
テップS10で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ップS11で電/空変換
装置10Xに変換値Kx=255が出力されてエアオペ
9が全開にされる。なお、ステップS12はステップS
3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3図(b)に示
す如くまずステップS13で塗装機のレシプロパラメー
タLが初期化され、次にステップS14で塗料の吐出O
N信号を本体演算処理機1から受取ったか否かが判別さ
れ、受取った場合にはステップS15でそれからτ
を経過したか否かが判別される。そしてτ秒経過した
場合はステップS16,S17で質量流量計4を流れて
いる流体の密度および質量流量の複数回のサンプリング
がなされ、ステップS18,S19でそれらの平均値が
算出される。次にステップS20では設定体積流量Qv
が質量流量Qmに変換され、ステップS21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ィ側端部
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
にステップS16〜S21のサンプリング処理がなされ
る。
なお、ステップ15のτ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。
次にステップS22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ッ
プS36に移行する。許容範囲から外れている場合はス
テップS23で電/空変換値の増大補正か減少補正かが
判別され、ステップS24,S25でそれぞれ増減補正
が演算され、ステップS26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
テップS30でK=Tと置換えられ、またT<0または
T>255のときはステップS27〜S29またはステ
ップS31〜S33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ップS3
4で電/空変換装置10に新変換値Kが出力され、ステ
ップS35でその値が記憶される。
次にステップS36では塗料の吐出OFF信号を本体演
算処理機1から受取ったか否か(ノズル3の1ストロー
クが完了したか否か)が判別され、受取った場合はさら
にステップS37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)
のときはステップS38でレシプロパラメータLがイン
クリメントされた後、ステップS14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
テップS39で塗装継続か否かが判別され、継続の場合
はステップS13からの処理が繰返され、継続しない場
合はステップS40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、ステップS10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っ
て、例えばマイクロコンピュータ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ィ用の塗装機に限
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。また密度検出手段は質量流量計4と別体で配設す
ることも可能である。
《発明の効果》 本発明は上述の如く、質量流量によって質量流量が検出
されるとともに、密度検出手段によって流体密度が検出
され、これら検出結果は制御手段に入力されて質量流量
/液体密度の演算により体積流量が算出され、更に検出
された流体密度から設定体積流量が質量流量に変換さ
れ、この変換された設定質量流量と実際に流れる前記算
出された質量流量とが比較されてレギュレータが制御さ
れるため、質量流量計を流れる流体の密度が変化しても
それにより体積流量に影響が生ずるのを防止することが
でき、このためプッシュアウトの洗浄液が質量流量計に
到達してもプッシュアウト塗料の吐出量が乱れるおそれ
がないのでプッシュアウト塗料の有効利用の実用化を図
れ、またプッシュアウトの有無を判別する必要がないこ
とより制御装置のプログラムの簡略化を図れ、さらに塗
色を変更した場合でもいちいち塗料密度をセットし直さ
なくても常に一定の塗料吐出量が得られ、もって塗料品
質の向上と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3図(b)は本発明の一実施例を示したもの
であって、第1図は塗料の吐出量制御装置の概略構成
図、第2図(a),(b)は質量流量計の概略構成図、
第3図(a),(b)はマイクロコンピュータのフロー
チャートである。また第4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……マイクロコンピュータ(制御装置) 3……ノズル 4……質量流量計 9……エアオペレーションレギュレータ 10……電/空変換装置 14……カラーチェンジバルブ群 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 22……シンナ(洗浄液)供給通路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塗装用ノズルとカラーチェンジバルブ群と
    を接続する塗料供給通路にレギュ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に基
    づき上記レギュ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、上記質量
    流量計を流れる流体の密度を検出する検出手段を設け、
    上記質量流量計および密度検出手段のそれぞれの検出結
    果を制御手段に入力して体積流量を算出すると共に、検
    出した流体密度から予め記憶されている設定体積流量を
    質量流量に変換し、この変換した設定質量流量と前記算
    出した体積流量とを比較して上記レギュレータを制御す
    るようにしたことを特徴とする塗料の吐出量制御装置。
JP23746687A 1987-09-21 1987-09-24 塗料の吐出量制御装置 Expired - Lifetime JPH0624653B2 (ja)

Priority Applications (2)

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JP23746687A JPH0624653B2 (ja) 1987-09-24 1987-09-24 塗料の吐出量制御装置
US07/247,069 US4992952A (en) 1987-09-21 1988-09-20 Paint discharge rate control system

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JP23746687A JPH0624653B2 (ja) 1987-09-24 1987-09-24 塗料の吐出量制御装置

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Publication Number Publication Date
JPS6480464A JPS6480464A (en) 1989-03-27
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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