JPH0692100A

JPH0692100A - 表面処理装置

Info

Publication number: JPH0692100A
Application number: JP24217392A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Fukuda; 勉福田
Original assignee: SANKEI PLANNING KK
Current assignee: SANKEI PLANNING KK
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1994-04-05

Abstract

(57)【要約】【構成】レーザビーム１３を出射するレーザ装置１０
と、該構造体１の表面をレーザ装置１０から出射される
レーザビーム１３でスキャンさせるための光学系２０
と、皮膜の除去状態を監視する監視装置３０と、皮膜除
去のための条件および手順の設定ならびに構造体１の形
状データの入力を行なうための機能を有する入力装置４
０と、上記入力装置４０で設定された条件および対象の
形状に応じて、予め設定された手順に従って、レーザ装
置１０および光学系２０の動作を制御すると共に、監視
装置３０からの情報に基づいて、皮膜除去領域を移動さ
せる指示を出力する制御装置５０と、上記制御装置５０
からの指示に応じて、上記皮膜除去領域を順次移動させ
る変位駆動装置６０とを備える。【効果】構造体表面の皮膜の除去を自動化して行なえ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の構造体の表面
に存在する皮膜、例えば、塗装膜、油膜等をを除去する
表面処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、物体の表面に存在する塗装膜を除
去する方法として、機械的に剥ぎ落す方法、化学的に溶
解する方法等がある。しかし、これらの方法は、前者の
場合、塗膜の塵埃が発生するため、その処理が必要とな
ること、また、物体の表面を着ず付けるおそれがあるこ
と当問題がある。また、後者については、塵埃はでない
ものの、溶剤による引火、溶剤の毒性、塗料が溶解して
いる溶液の処理等が必要となるという問題がある。

【０００３】これに対して、例えば、米国特許４，５８
８，８８５号の明細書に開示されるような、レーザビー
ムを照射することにより、塗膜を加熱して、気化させ
て、除去する方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする分野】しかし、上記従来の技
術は、レーザビームにより塗料をどのように除去するか
については詳しく説明しているものの、構造体の表面に
対して、どのようにレーザビームを照射することが好ま
しいかについては配慮していなかった。特に、構造物に
たいして、皮膜除去を自動化して行なう技術について
は、配慮されていなかった。

【０００５】本発明の目的は、構造体表面の皮膜の除去
を自動化して行なえる、構造体の表面処理装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、構造体の表面に存在する皮膜を除
去する表面処理装置であって、レーザビームを出射する
レーザ装置と、レーザ本体から出射されるレーザビーム
を、構造体の皮膜除去領域内で、該構造体の表面をスキ
ャンさせるための光学系と、皮膜の除去状態を監視する
監視装置と、皮膜除去のための条件の設定を行なうため
の機能を少なくとも有する入力装置と、上記入力装置で
設定された条件に応じて、レーザ装置および光学系の動
作を制御して、構造体表面に単位時間当たりに照射され
るレーザビームのパワーを調整すると共に、監視装置か
らの情報に基づいて、皮膜除去領域の移動を指示する制
御装置と、上記制御装置からの指示に応じて、上記レー
ザ装置および光学系と構造体とを、上記光学系からの出
射レーザビームが構造体の皮膜除去領域に位置するよう
相対変位させる変位駆動装置とを備えることを特徴とす
る表面処理装置が提供される。

【０００７】光学系は、プリゴンミラーと、このプリゴ
ンミラーを回転駆動するモータと、レーザ装置から出射
されるレーザビームをプリゴンミラーに入射させる偏向
素子とを有するものとすることができる。ここで、モー
タは、例えば、ステッピングモータを用いることができ
る。このステッピングモータの回転速度は、上記制御装
置により制御される。偏向素子としては、例えば、プリ
ズムを用いることができる。

【０００８】また、監視装置は、構造体の皮膜除去領域
を照明して、その領域の反射光を集光して、スペクトル
を分析する手段と、その分析結果に基づいて、その領域
へのレーザビームの照射を続けるか、終了させるかを判
定する手段とを有する構成とすることができる。

【０００９】

【作用】レーザ装置からレーザビームを出射して、構造
体の表面に照射させることにより、レーザビームにより
照射された皮膜が分解気化して、除去される。この時、
光学系により、レーザ装置から出射されるレーザビーム
を、構造体の皮膜除去領域内で、該構造体の表面をスキ
ャンさせる。これにより、構造体表面の１箇所のみ集中
的にレーザビームが照射されて、その部分が加熱され
て、構造体表面を損傷することを防ぐ。また、スキャニ
ングにより、構造体の表面の皮膜除去を効率よく行なう
ことができる。すなわち、構造体の表面に対して、１点
ごとにレーザビームを移動させることは、制御に手間が
かかり好ましくない。これをスキャニングによりある範
囲を移動を伴わずに皮膜除去できるので、制御に負担が
かからず、自動化に際して好ましい。

【００１０】皮膜除去時には、監視装置により監視が行
なわれる。これにより、皮膜除去が終了したか否か判定
できる。具体的には、例えば、皮膜除去領域における色
の変化を監視することにより行なう。

【００１１】入力装置は、皮膜除去のための条件の設定
を行なうため入力を受け付ける。これは、設計データと
を入力することもできる。

【００１２】制御装置は、上記入力装置で設定された条
件に応じて、レーザ装置および光学系の動作を制御し
て、構造体表面に単位時間当たりに照射されるレーザビ
ームのパワーを調整すると共に、監視装置からの情報に
基づいて、皮膜除去領域を移動させる指示を行なう。

【００１３】変位駆動装置は、上記制御装置からの指示
に応じて、上記レーザ装置および光学系と構造体とを、
上記光学系からの出射レーザビームが構造体の皮膜除去
領域に位置するよう相対変位させる。これにより、構造
体の表面を順次スキャニングして、皮膜除去が行なえ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００１５】図１に、本発明の表面処理装置の一実施例
の構成の概要を示す。

【００１６】本実施例は、対象の構造体１の表面につい
て、レーザビームでスキャニングを行なって皮膜を除去
するエリアである皮膜除去領域Ｓを設定し、この皮膜除
去領域Ｓごとに、皮膜除去を行ない、この領域を構造体
表面で順次移動させて、該構造体の全体について、皮膜
除去を行なう構成としたものである。このため、本実施
例の表面処理装置は、レーザビーム１３を出射するレー
ザ装置１０と、対象の構造体１の表面について設定され
る皮膜除去領域Ｓ内を、該構造体１の表面をレーザ装置
１０から出射されるレーザビーム１３でスキャンさせる
ための光学系２０と、皮膜の除去状態を監視する監視装
置３０と、皮膜除去のための条件および手順の設定なら
びに構造体１の形状データの入力を行なうための機能を
少なくとも有する入力装置４０と、上記入力装置４０で
設定された条件および対象の形状に応じて、予め設定さ
れた手順（プログラム）に従って、レーザ装置１０およ
び光学系２０の動作を制御すると共に、監視装置３０か
らの情報に基づいて、皮膜除去領域Ｓを移動させる指示
を出力する制御装置５０と、上記制御装置５０からの指
示に応じて、上記皮膜除去領域Ｓが構造体１の表面を順
次移動するように、上記レーザ装置１０および光学系２
０と構造体１とを少なくとも相対変位させる変位駆動装
置６０とを備える。

【００１７】レーザ装置１０は、レーザビームを放射す
るレーザヘッド１１と、レーザヘッド１１を駆動するレ
ーザ駆動装置１２とを有する。レーザヘッド１１は、放
射パワーの大きなガスレーザが好ましく用いられる。例
えば、波長１０．６μｍの光を放射する炭酸ガスレーザ
が用いられる。もちろん、本発明は、これに限定されな
い。レーザ駆動装置１２は、後述する制御装置５０によ
って制御され、レーザヘッドを目的の出力となるよう駆
動する。レーザの出力は、対象の皮膜が塗装膜である場
合、その塗装膜を完全に分解気化させるには、例えば、
１０〜５０Ｊ／ｃｍ²のエネルギが必要とされる。この
エネルギを１度に照射すると、皮膜が形成されている構
造体自体の表面が加熱されて、損傷を受けるおそれがあ
ること、また、非常に大きな出力を持つレーザヘッドが
必要となること、塗装膜除去の制御が容易でないこと等
の問題がある。そこで、本実施例では、約５Ｊ／ｃｍ²
のエネルギを対象領域に照射するようにヘッド１１の出
力が調整される。この照射エネルギは、後述する光学系
２０でのスキャニング速度とも対応して決定される。な
お、ヘッドからの放射は、パルスおよび連続出力のいず
れでもよい。

【００１８】光学系２０は、プリゴンミラー２１と、こ
のプリゴンミラー２１を回転駆動するパルスモータ２２
と、レーザヘッド１１から出射されるレーザビームを偏
向させてプリゴンミラー２１に入射させる偏向素子とし
て機能するプリズム２３とを有するものとすることがで
きる。パルスモータ２２としては、例えば、ステッピン
グモータを用いることができる。もっとも、プリゴンミ
ラー２１の回転駆動は、同様に機能できるものであれ
ば、パルスモータに限らず他の駆動装置であってもよ
い。

【００１９】このパルスモータ２１の回転は、制御装置
５０により制御される。この回転の制御は、１度に１ヵ
所に照射するエネルギの大きさを考慮して、静止時間の
長さを決定することにより行なう。すなわち、レーザ出
力が一定である場合、静止時間が長いほど、１ヵ所での
照射エネルギが大きくなる。連続出力の場合は、静止時
間がほぼ照射エネルギの大きさを表わし、また、パルス
出力の場合は、静止時間中に出力されるパルス数が照射
エネルギの大きさを表わす。

【００２０】回転角度は、レーザビームが、構造体表面
で形成する照射スポットが、隣接位置に変位した際に、
構造体表面をむらなく照射でき、かつ、重なりが少ない
状態となるように決定される。本実施例では、有効な照
射スポットを直径１ｃｍとしている。勿論、本発明は、
これに限定されるものではない。なお、適当な絞りを用
いて、照射スポットを、正方形、長方形等の方形状、ま
たは、スリット形状等とするとすることができる。

【００２１】監視装置３０は、構造体１の表面を照明す
る照明装置３１と、構造体１の表面を撮影する撮像装置
３２と、撮像装置３２からの映像信号を処理して、対象
の皮膜除去状態を監視する監視処理部３３とを備える。

【００２２】照明装置３１は、例えば、５７５Ｗで、５
６００Ｋ（カンデラ）のハイビジョン用高輝度照明を用
いることができる。この照明装置３１は、少なくとも上
記構造体１の皮膜除去領域Ｓを照明できるよう照明範囲
を有するものであればよい。撮像装置３２は、例えば、
走査線が１０００本で、画素数が約１７８万個のハイビ
ジョン用カラーテレビカメラを用いる。なお、通常のカ
ラーテレビカメラであってもよい。監視処理部３３は、
撮像装置３２からの各画素ごとのＲ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の各信号から、色の分布を求め、除去処理前に
撮影した画像データの色の分布と比較して、皮膜が除去
されたか否か判定して、すべてが除去されたとき、その
旨の除去終了信号を出力する。この除去終了信号は、上
記制御装置５０に送られる。

【００２３】入力装置４０は、例えば、後述する図２に
示すように、小型コンピュータシステムにより構成され
る。この入力装置４０は、構造体１の形状データ、皮膜
除去位置等の対象に関する情報、皮膜除去の速さ等の各
種制御パラメータ等の入力を行なうと共に、これらのデ
ータを記憶保持する。各種制御パラメータは、例えば、
構造体表面に単位時間当たりに照射されるレーザビーム
のパワーの調整量の決定に用いられる。また、入力装置
４０は、制御装置５０とローカルエリアネットワーク
（ＬＡＮ）４６を介して接続され、制御装置５０に対し
て、動作シーケンスプログラムを含む各種指令の入力を
行なうと共に、制御装置５０の動作をモニタする。

【００２４】制御装置５０は、上記入力装置４０で設定
された条件および対象の形状に応じて、予め設定された
手順（プログラム）に従って、レーザ装置１０および光
学系２０の動作を制御して、構造体表面に単位時間当た
りに照射されるレーザビームのパワーを調整すると共
に、監視装置３０からの情報に基づいて、皮膜除去領域
Ｓを移動させる指示を出力する。このため、制御装置５
０は、入力装置４０から入力された対象に関する情報お
よび各種制御パラメータに基づいて、予め設定されたプ
ログラムにしたがって、レーザ駆動装置１２に対して、
レーザの発光パルス幅、発光周期、発光タイミング等の
各種制御信号を送ると共に、これと同期して、パルスモ
ータ２２に、その駆動制御信号、駆動タイミング信号等
の各種制御信号を送る。また、照明装置３１および撮像
装置３２に対して、対象物の照明および撮影の指示を送
る。さらに、ある皮膜除去領域における皮膜除去が終了
するごとに、変位駆動装置６０に、変位を指示する変位
指令信号を出力する。

【００２５】変位駆動装置６０は、上記皮膜除去領域Ｓ
を、構造体１の表面（Ｘ−Ｙ面とする）に沿って２次元
的に移動させるＸ方向駆動装置６１と、Ｙ方向駆動装置
６２と、表面との距離を一定に保つためのＺ軸方向の移
動を行なうＺ方向駆動装置６３とを有する。これらの駆
動装置は、図示していないが、例えば、モータ等の動力
源と、この動力を伝達する動力伝達機構とを有する。

【００２６】次に、本実施例装置の具体的な適用につい
て、説明する。

【００２７】本実施例は、例えば、図３に示すように、
車両１００の塗装剥離等に適用される。図３に示す例で
は、レール１１０上に留置された車両１００の外側を囲
む可動ゲート７０と、この可動ゲート７０をレール１１
０沿う方向に稼働可能に支持する水平レール７１と、可
動ゲート７０に、その上下方向（Ｙ方向とする）に敷設
される垂直レール７２と、この垂直レール７２にかみあ
って装着されると共に、このレール７２に沿って移動す
る皮膜除去ヘッド７３，７３と、コントローラ７４とが
設けられている。

【００２８】可動ゲート７０には、レール７１に沿っ
て、自走するためのゲート駆動装置（図３には図示せ
ず）が設けられている。このゲート駆動装置は、後述す
る図２に示すように、インバータ７５と、これによって
駆動される誘導電動機７６と、図示しない動力伝達機構
とを有する。

【００２９】また、皮膜除去ヘッド７３は、車両１００
を挾んで対向する位置に設けられる。この皮膜除去ヘッ
ド７３には、図１に示す、レーザ装置１０と、光学系２
０と、監視装置３０と、制御装置５０と、Ｘ方向駆動装
置６１、Ｙ方向駆動装置６２およびＺ方向駆動装置６３
とが搭載される。また、図１に示す変位駆動装置６０の
うち、Ｘ方向駆動装置６１は、皮膜除去領域Ｓを車両の
長手方向（Ｘ方向とする）に沿って順次移動させる。Ｙ
方向駆動装置は、皮膜除去ヘッド７３をレール７２に沿
って移動させる。Ｚ方向駆動装置６３は、少なくともレ
ーザヘッド１１と、照明装置３１と、撮像装置３２とに
ついて、車両１００との距離を変更するものとして機能
する。Ｘ方向駆動装置６１、Ｙ方向駆動装置およびＺ方
向駆動装置６３は、駆動源であるサーボモータ８２と、
それらのサーボモータ８２を駆動するサーボアンプ８１
とをそれぞれ有する。

【００３０】コントローラ７４には、入力装置４０が搭
載される。このコントローラ７４は、可動ゲート７０と
は別に設けられ、ＬＡＮ４６（図２参照）を介して接続
される。勿論、コントローラ７４を可動ゲート７０に搭
載する構成ともよい。また、可動ゲート７０に搭載され
ている他の機器、例えば、制御装置５０等をコントロー
ラ７４に搭載する構成とすることもできる。さらに、コ
ントローラ７４と皮膜除去ヘッド７３とは、ＬＡＮに限
らず、信号線、オプティカルファイバケーブル、無線伝
送手段等により、直接接続する構成としてもよい。

【００３１】次に、本実施例装置の制御システムの構成
について説明する。本実施例の装置は、図２に示すよう
に、制御用コンピュータシステムを用いて構成される。

【００３２】本実施例の制御システムは、皮膜除去ヘッ
ド７３ごとに設けられるシーケンサ８０と、これらに共
通に設けられる上記入力装置４０と、ＬＡＮ４６と、Ｌ
ＡＮを管理するネットワークサーバ４７とを有する。

【００３３】ＬＡＮ４６は、例えば、オプティカルファ
イバケーブルを伝送媒体として構成される。このＬＡＮ
４６には、入力装置４０と、シーケンサ８０と、ネット
ワークサーバとがリング状に接続される。本実施例で
は、シーケンサ８０が２台接続されているが、勿論、シ
ーケンサ８０は、必要な個数、例えば、レーザ装置１０
の個数分設けられる。

【００３４】入力装置４０は、例えば、本体４１、キー
ボード４２、マウス４３、ディスクドライブ装置４４お
よびディスプレイ４５とを有する。本体４１は、図示し
ないが、中央処理装置、主記憶装置、通信装置、インタ
フェース等を有して構成される。ディスクドライブ装置
４４は、光ディスク装置、磁気ディスク装置等で構成す
ることができる。本実施例では、外付け型の例を示した
が、本体４１に内蔵されるものでもよい。

【００３５】シーケンサ８０は、シーケンス制御動作を
実行する中央処理装置（ＣＰＵ）８０１と、シーケンス
プログラム、各種設定条件、形状データ等を記憶するメ
モリ８０２と、サーボモータ８２の動作を制御するサー
ボモータコントローラ８０３と、インプットインタフェ
ース８０４と、アウトプットインタフェース８０５と、
通信制御装置８０６とを有する。サーボモータコントロ
ーラ８０３には、サーボアンプ８１が接続される。ま
た、インプットインタフェース８０４には、原点復帰ス
イッチ、各種マイクロスイッチおよびフォトスイッチ等
のリミットスイッチ群８３、撮像装置等が接続される。
これらのスイッチ８３群は、構造体１の位置、皮膜除去
ヘッド７３の位置等を検出する。アウトプットインタフ
ェース８０５には、上述したインバータ７５と、照明装
置３１と、レーザ装置１０およびパルスモータ２２が接
続されるインタフェース８４等が接続される。

【００３６】シーケンサ８０は、上記した監視データ処
理部３３および制御装置５０として機能する。すなわ
ち、シーケンサ８０は、メモリ８０２に、その動作プロ
グラムが予め格納されている。この動作プログラムは、
後述する図４および５に示す処理手順を実行するための
動作プログラム、各種条件等から、レーザビームの照射
時間等を決定する演算を行なうプログラム等が格納され
ている。シーケンサ８０は、通信制御装置８０６を介し
てＬＡＮ４６に接続される。

【００３７】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、入力装置４０の動作について、図４を参照して説
明する。入力装置４０において、皮膜除去の対象となる
車両１００についての形状データおよび除去条件の入力
を行なう（ステップ４０１）。このデータは、設計デー
タがある場合は、そのデータを利用する。特に、コンピ
ュータを用いて設計が行なわれている場合、その設計デ
ータ（ディジタルデータ）を用いることができる。デー
タの入力は、通信により、および／または、ディスクド
ライブ装置４４を介して、データを受け取ることができ
る。勿論、キーボード４２から入力することもできる。
また、皮膜除去のための各種条件、例えば、所要時間等
の条件の入力を行なう。

【００３８】次に、皮膜除去の手順の設定を行なう（ス
テップ４０２）。この設定は、キーボード４２を介し
て、オペレータが入力することにより行なうことができ
る。条件としては、例えば、皮膜除去領域の大きさ、例
えば、スキャニングの長さＬおよび幅Ｄの設定がある。
Ｌは、例えば、３０〜１００ｃｍの間で適宜の値に設定
する。Ｄは、例えば、１ｃｍとする。また、手順の設定
は、条件、形状等から、予め自動的に設定できるように
することもできる。条件、形状、手順等が入力される
と、これらは、ディスクドライブ装置４４の記憶媒体、
例えば、磁気ディスクに格納される。

【００３９】次に、入力装置４０では、オペレータから
起動指令の入力を受付、この指令をＬＡＮ４６を介して
各シーケンサ８０に送る（ステップ４０３）。また、こ
れらのデータは、ＬＡＮ４６を介して対応する各シーケ
ンサ８０に送られる（ステップ４０４）。そして、ＬＡ
Ｎ４６を介して各シーケンサ８０から送られてくる各種
信号を監視する（ステップ４０５）。送られて信号が終
了信号であるか否か判定し、終了信号でなければ、モニ
タを継続する。また、終了信号であれば、一連の処理終
了する（ステップ４０６）。

【００４０】次に、各シーケンサ８０の動作について、
図５を参照して説明する。シーケンサ８０は、起動指令
を受け、かつ、条件等のデータの転送を受けると、これ
をメモリ８０２に格納する。そして、条件等に従って、
初期設定を行なう（ステップ５０１）。初期設定には、
例えば、レーザヘッド１１の射出ビームパルス幅および
パルス間隔と、静止時間等のパルスモータ２２の回転の
態様と、皮膜除去領域Ｓの大きさの設定およびそのため
の演算を行なう。また、皮膜除去ヘッド７３を初期位置
（原点）に設定すること等が含まれる。そして、手順に
したがって、皮膜除去動作を開始する。

【００４１】まず、これから皮膜除去を行なう皮膜除去
領域Ｓについて、除去前撮像を行なう（ステップ５０
２）。すなわち、照明装置３１により、当該領域を照射
して、撮像装置３２で当該領域を撮像する。撮像装置３
２は、この映像データをディジタル信号として出力す
る。ＣＰＵ８０１は、この信号をメモリ８０２に格納す
る。

【００４２】各シーケンサ８０は、撮像装置３２からの
映像信号を取り込んで、メモリ８０２に格納する。次
に、インタフェース８４を介してレーザ装置１０および
パルスモータ２２を起動して、皮膜除去を開始する。す
なわち、皮膜除去領域にたいして、レーザビームの照射
を行なう。この際、パルスモータ２２を、予め設定した
時間間隔で、ステップ状に回転させて、レーザビームの
照射位置を、皮膜除去領域Ｓ内で長手方向に沿って、順
次移動させる。これにより、この皮膜除去領域内に存在
する皮膜を気化させて除去する。ここで、皮膜の除去を
１スキャンニングで行なうか、複数回のスキャニングで
行なうかは、後述するモニタ結果によって決定する。な
お、条件の一部として、回数を固定的に予め決定してお
いてもよい。

【００４３】皮膜除去領域Ｓについて、１回のスキャニ
ングが終ると、ＣＰＵ８０１は、撮像装置３２に、当該
皮膜除去領域Ｓについての撮像を行なわせ、その映像信
号を取り込む（ステップ５０４）。そして、得られた映
像信号を、メモリ８０２に蓄積してある映像データと比
較して、皮膜が除去されていれば、除去終了と判定し、
除去されていなければ、皮膜が除去されるまで、上記ス
テップ５０３からの手順を、その皮膜除去領域Ｓについ
て繰り返す（ステップ５０５）。ここで、皮膜除去の判
定は、映像信号の各画素についてのＲ、Ｇ、Ｂの信号が
含まれる割合を比較することにより行なう。例えば、除
去前に、黄色であったとすると、映像信号のＲ、Ｇ、Ｂ
の割合が黄色を表わすものとなっている。皮膜除去が行
なわれていると、同じ画素についての信号が、黄色を表
わす信号でなくなる。これが、黄色であったすべての画
素について、黄色を表わす信号が検出されなくなったと
き、黄色の塗装膜が剥離されたと判定できる。なお、す
べての画素ごとに比較せず、領域Ｓ内の色を表わす信号
の平均値および分散を指標として比較するようにしても
よい。

【００４４】皮膜除去が終了した場合、ＣＰＵ８０１
は、車両１００の皮膜除去すべきすべての面についての
皮膜除去が終了したか否か判定する（ステップ５０
６）。終了していれば、それですべての作業を終了す
る。一方、終了していなければ、ＣＰＵ８０１は、手順
にしたがって、予め定めた隣接位置に、皮膜除去領域Ｓ
を移動させるよう指令を変位駆動装置６０に出力する
（ステップ５０７）。変位駆動装置６０は、例えば、次
の移動先がＹ方向の隣接位置であれば、Ｙ方向駆動装置
６２を起動して、皮膜除去ヘッド７３を隣接位置まで移
動させる。また、Ｘ方向への移動であれば、Ｘ方向駆動
装置６１を起動して、皮膜除去ヘッド７３を隣接位置ま
で移動させる。なお、このＸ方向の移動ストロークは、
非常に長いので、ゲート７０の中のみでは、対応し切れ
ない。そこで、その状態となったときは、ＣＰＵ８０１
は、インバータ７５を介して誘導電動機７６を駆動させ
て、可動ゲート７０を目的の方向に、必要量移動させ
る。

【００４５】このようにして、車両１００の塗装膜を剥
離することができる。なお、Ｚ軸方向の変位は、形状デ
ータを参照して行なうことができる。なお、距離センサ
を設けて、その検出出力を参照して制御する構成として
もよい。

【００４６】なお、上記実施例では、２台の皮膜除去ヘ
ッド７３を用いて、車両１００の両側面について、同時
に、除去作業を行なっている。しかし、本発明は、これ
に限定されない。すなわち、さらに多くの皮膜除去ヘッ
ドを用いて、除去作業を行なう構成とすることもでき
る。

【００４７】また、上記実施例では、ゲートに皮膜除去
ヘッドを設けた例を示したが、他の作業装置に取り付け
てもよい。例えば、多関節ロボットのアームに取り付け
る構成としてもよい。

【００４８】さらに、上記実施例では、対象の車両を固
定して除去作業を行なっているが、対象側、または、本
発明の装置および対象側の両者を変位させる構成として
もよい。

【００４９】また、上記実施例では、監視データ処理部
３３において、対象の色の比較を行なって、皮膜が除去
できたか否か判定しているが、本発明は、これに限定さ
れない。例えば、監視装置は、構造体の皮膜除去領域を
照明して、その領域の反射光を集光して、スペクトルを
分析する手段と、その分析結果に基づいて、その領域へ
のレーザビームの照射を続けるか、終了させるかを判定
する手段とを有する構成としてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
構造体表面の皮膜の除去を自動化して行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面処理装置の一実施例の構成の概要
を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例を構成する制御システムのハ
ードウエアシステム構成の概要を示すブロック図。

【図３】本実施例を車両の皮膜除去に用いた例を示す説
明図。

【図４】上記実施例の装置における入力装置の処理手順
を示すフローチャート。

【図５】上記実施例の装置における皮膜除去の処理手順
を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…構造体、１０…レーザ装置、１１…レーザヘッド、
１２…レーザ駆動装置、１３…レーザビーム、２０…光
学系、２１…プリゴンミラー、２２…パルスモータ、２
３…プリズム、３０…監視装置、３１…照明装置、３２
…撮像装置、３３…監視処理部、４０…入力装置、４６
…ＬＡＮ、４７…ネットワークサーバ、５０…制御装
置、６０…変位駆動装置、６１…Ｘ方向駆動装置、６２
…Ｙ方向駆動装置、６３…Ｚ方向駆動装置、７０…可動
ゲート、７１…水平レール、７２…垂直レール、７３…
皮膜除去ヘッド、７４…コントローラ、８０…シーケン
サ、１００…車両、８０１…中央処理装置（ＣＰＵ）、
８０２…メモリ、８０３…サーボモータコントローラ、
８０６…通信制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構造体の表面に存在する皮膜を除去する表
面処理装置であって、レーザビームを出射するレーザ装置と、レーザ本体から出射されるレーザビームを、構造体の皮
膜除去領域内で、該構造体の表面をスキャンさせるため
の光学系と、皮膜の除去状態を監視する監視装置と、皮膜除去のための条件の設定を行なうための機能を少な
くとも有する入力装置と、上記入力装置で設定された条件に応じて、レーザ装置お
よび光学系の動作を制御して、構造体表面に単位時間当
たりに照射されるレーザビームのパワーを調整すると共
に、監視装置からの情報に基づいて、皮膜除去領域を移
動させることを指示する制御装置と、上記制御装置からの指示に応じて、上記レーザ装置およ
び光学系と構造体とを、上記光学系からの出射レーザビ
ームが構造体の皮膜除去領域に位置するよう相対変位さ
せる変位駆動装置とを備えることを特徴とする表面処理
装置。
【請求項２】請求項１において、光学系は、プリゴンミ
ラーと、このプリゴンミラーを回転駆動するモータと、
レーザ装置から出射されるレーザビームをプリゴンミラ
ーに入射させる偏向素子とを有するものである表面処理
装置。