JPH078896A - 塗布システムにおけるポンプの動作監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】粘性塗布材をポンプにより圧送して被塗布材に
塗布するための塗布システムにおけるポンプの動作監視
方法に関し、正常な塗布が行われない場合や正常なポン
プ動作が行われない場合に警報を出して塗布不良やポン
プの故障などを防止することを目的とする。 【構成】ポンプ３０を、一定のストローク間を往復直線
駆動するエアーシリンダ２９によって駆動し、エアーシ
リンダ２９を往復駆動させるべくエアーの流路を切り換
える切換え弁２４の排気口に圧力センサーＳＥ１を設
け、圧力センサーＳＥ１の出力信号に周期的に現れる排
気圧のピークによってエアーシリンダがストローク端に
至ったことを検出し、排気圧のピークの周期が所定の範
囲内であるか否かによってポンプが正常に運転されてい
るか否かを監視する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粘性塗布材をポンプに
より圧送して被塗布材に塗布するための塗布システムに
おけるポンプの動作監視方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プライマー、シーラー、塗
料、又は接着剤などの粘性塗布材をポンプにより圧送
し、ノズルの先端から吐出させて被塗布材に塗布するた
めの塗布システムが用いられている。

【０００３】このような従来の塗布システムでは、ポン
プとして、エアーシリンダによって一定のストローク間
を往復直線駆動される単一ピストンを有したピストンポ
ンプが用いられ、ドラムなどに収納された塗布材の上面
をフォロアプレートによって押圧して塗布材をピストン
ポンプの吸入口に向けて押し出すようにした状態で、ピ
ストンの往復駆動により塗布材の吸入と吐出とを繰り返
すことによって、ポンプから塗布材が圧送されるように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような塗布システ
ムにおいて、ポンプの運転停止時間又は塗布材の放置時
間が長くなると塗布材がゲル化してしまう可能性があ
る。塗布材がゲル化した場合には、エアーシリンダの負
荷が過大となるため、エアーシリンダにエアーが供給さ
れても駆動することができず、したがって、ポンプが動
作しないため塗布材が圧送されず、塗布が行われない。

【０００５】また、フォロアプレートの摩耗又はグラン
ドパッキンの損傷などによってシール性が低下すると、
塗布材にエアーが混入する可能性があり、その場合には
エアーシリンダの駆動によってポンプがいわゆる空打ち
動作を行い、塗布材が圧送されないばかりでなくポンプ
が発熱し、焼き付けなどを起こして故障に至るおそれが
ある。

【０００６】本発明は、上述の問題に鑑み、塗布システ
ムにおけるポンプの動作を監視し、正常な塗布が行われ
ない場合や正常なポンプ動作が行われない場合に警報を
出して塗布不良やポンプの故障などを防止することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、上述の課題を解決するため、粘性塗布材をポンプ
により圧送して被塗布材に塗布するための塗布システム
において、前記ポンプにより圧送される粘性塗布材の流
量を流量計によって計測し、前記ポンプが機械的に駆動
されることによってオンオフする作動信号を検出し、前
記流量計の出力信号と前記作動信号との両方の信号の状
態によって、前記ポンプが正常に運転されているか否か
を監視する。

【０００８】請求項２の発明に係る方法は、前記ポンプ
を、一定のストローク間を往復直線駆動するエアーシリ
ンダによって駆動し、前記エアーシリンダを往復駆動さ
せるべくエアーの流路を切り換える切換え弁の排気口に
圧力センサーを設け、前記圧力センサーの出力信号に周
期的に現れる排気圧のピークによって前記エアーシリン
ダがストローク端に至ったことを検出し、前記排気圧の
ピークの周期が所定の範囲内であるか否かによって前記
ポンプが正常に運転されているか否かを監視する。

【０００９】

【作用】ポンプにより圧送される塗布材の流量が流量計
によって計測され、その流量とポンプの駆動にともなう
作動信号との両方の信号の状態によってポンプの運転状
態が監視される。例えば、流量が所定の範囲内であり且
つ作動信号によるポンプの動作周期が所定の範囲内であ
る場合には正常と判断し、それ以外の場合には異常と判
断する。

【００１０】また、圧力センサーによってポンプの動作
周期を検出し、周期が所定の範囲内であるか否かによっ
てポンプの運転状態が監視される。

【００１１】

【実施例】図１は本発明に係る塗布システム１の概略の
構成を示す図である。図１において、塗布システム１
は、塗布材ＴＺを圧送するための圧送装置１１、配管路
１２、塗布材ＴＺの流量を計測する流量計１３、ノズル
１４、ストップバルブ１５、ノズル１４をワークＷに対
して移動させる移動装置１６、及び全体を制御する制御
部１７などからなっている。

【００１２】圧送装置１１は、エアー源２１、圧力調整
弁２２、切換え弁２３、切換え弁２４、流量調整弁２５
ａ，ｂ、マフラー２６ａ，ｂ、切換え弁２７，２８、エ
アーシリンダ２９、ポンプ３０、及び圧力センサーＳＥ
１などからなっている。

【００１３】エアー源２１から供給されたエアーは、ソ
レノイド２３ａが励磁されることによって切換え弁２３
がオンに切り換わると、切換え弁２４を介してエアーシ
リンダ２９に供給される。

【００１４】切換え弁２４は、パイロット式の５ポート
２位置弁であり、エアーシリンダ２９の圧力室５０ａ，
ｂに交互にエアーを供給するように、リミットバルブ２
７，２８の動作に応じて自動的に切り換えられる。

【００１５】切換え弁２４には絞り弁２５ａ，２５ｂが
内蔵されており、絞り弁２５ａ，２５ｂの出口側に設け
られた排気用のポートに、消音用のマフラー２６ａ，２
６ｂがねじ込まれている。また、一方の排気用のポート
には、ティーなどの配管部材を介して圧力センサーＳＥ
１がねじ込まれている。

【００１６】エアーシリンダ２９は、シリンチューブ５
１、シリンチューブ５１の内周面を摺動するピストン５
２、及びピストン５２に連結されたロッド５３などから
なり、各圧力室５０ａ，ｂに交互にエアーが供給される
ことによって、ピストン５２及びロッド５３が往復駆動
する。シリンチューブ５１の両端を閉塞するカバーには
リミットバルブ２７，２８が内蔵されており、ピストン
５２のそれぞれのストローク端において、ピストン５２
の端面がリミットバルブ２７又はリミットバルブ２８の
操作ロッドを押圧して移動させ、リミットバルブ２７又
はリミットバルブ２８を切り換えるようになっている。

【００１７】ポンプ３０は、単一のピストン６２を有す
るピストンポンプであり、ピストン６２がエアーシリン
ダ２９のロッド５３によって一定のストローク間を往復
駆動されることによって、ドラムＤＲに入った塗布材Ｔ
Ｚをチェック弁６４を介してポンプ室６０内に吸入し、
ポンプ室６０内の塗布材ＴＺをチェック弁６３を介して
配管路１２へ圧送する。なお、ドラムＤＲ内の塗布材Ｔ
Ｚには、その上面を押圧しドラムＤＲの内周面に沿って
気密に摺動するフォロアプレートＦＰが設けられてお
り、このフォロアプレートＦＰによって塗布材ＴＺがポ
ンプ３０の吸入口に向けて押し出される。

【００１８】次に、切換え弁２４の切り換え動作及びポ
ンプ３０の運転動作について説明する。切換え弁２４の
供給ポートにエアーが供給されている間は、エアーシリ
ンダ２９のいずれかの圧力室５０ａ，ｂにエアーが供給
される。例えば、エアーが圧力室５０ａに供給された場
合には、ピストン５２は図の下方へ駆動され、これによ
ってピストン６２を下方へ駆動してポンプ室６０内の塗
布材ＴＺを配管路１２へ圧送する。

【００１９】ピストン５２が下方のストローク端に至る
と、ピストン５２はリミットバルブ２８を動作させてパ
イロット流路を切り換え、これによって切換え弁２４が
逆の位置に切り換えられる。その結果、今度はエアーが
圧力室５０ｂに供給され、ピストン５２は上方へ駆動さ
れ、これによってピストン６２を上方へ駆動して塗布材
ＴＺがポンプ室６０内に吸入される。

【００２０】ピストン５２が上方のストローク端に至る
と、ピストン５２はリミットバルブ２７を動作させてパ
イロット流路を切り換え、これによって切換え弁２４が
元の位置に切り換えられる。その結果、ピストン５２は
再度下方へ駆動される。これらの動作が繰り返されるこ
とにより、エアーシリンダ２９がストローク間を自動往
復駆動し、ポンプ３０を連続的に運転駆動し、配管路１
２に塗布材ＴＺを間欠的に圧送する。

【００２１】ポンプ３０から圧送された塗布材ＴＺは、
流量計１３及びストップバルブ１５を通ってノズル１４
の先端から吐出し、移動装置１６による移動軌跡を描い
てワークＷの表面に塗布される。

【００２２】制御部１７は、圧力センサーＳＥ１からの
出力信号Ｓ１及び流量計１３からの計測信号Ｓ２を入力
して後述するポンプ３０の運転状態監視制御を行うとと
もに、移動装置１６及び切換え弁２３などを制御し、塗
布システム１の全体の制御を行う。

【００２３】次に、制御部１７によるポンプ３０の運転
状態監視制御について説明する。図２は塗布システム１
の運転状態における動作を説明するためのタイミングチ
ャート、図３は運転状態監視制御の処理内容を示すフロ
ーチャートである。

【００２４】図２を参照して、切換え弁２４が切り換わ
ると、その度毎に、切換え弁２４の排気ポートには、マ
フラー２６ａ，ｂの背圧などに基づく排気圧が発生す
る。圧力センサーＳＥ１は、一方の排気ポートの排気圧
を検出しており、エアーシリンダ２９が１往復毎に発生
する排気圧によるピークを含んだ出力信号Ｓ１を出力す
る。したがって、出力信号Ｓ１に現れるピーク間の時間
（周期）ｔ１を計測することによって、エアーシリンダ
２９の１往復動作に要する時間が求められる（＃１）。

【００２５】制御部１７において、その時間ｔ１と設定
された時間ｔａ，ｔｂとが比較されており（＃２）、ｔ
ａ＜ｔ１＜ｔｂであれば、つまり時間ｔ１が所定の範囲
内であれば、ポンプ３０は正常に運転されているものと
判断される（＃３）。

【００２６】また、ｔ１＜ｔａ又はｔｂ＜ｔ１であれ
ば、つまり時間ｔ１が所定の範囲から外れていれば、ポ
ンプ３０が正常に運転されておらず、塗布システム１が
異常であると判断される（＃４）。

【００２７】すなわち、ｔ１＜ｔａである場合は、ポン
プ３０の１往復動作に要する時間が短か過ぎるので、例
えば、フォロアプレートＦＰのシール性の低下などによ
ってポンプ３０内にエアーが混入し、ポンプ３０が空打
ち動作を行っている可能性がある。また、ｔｂ＜ｔ１で
あれば、例えば、エアーシリンダ２９にはエアーが供給
されているにもかかわらず、塗布材ＴＺがゲル化してエ
アーシリンダ２９及びポンプ３０が動作していない可能
性がある。

【００２８】したがって、ポンプ３０が正常に運転され
ていないと判断された場合には、切換え弁２４をオフし
てエアーシリンダ２９の動作を停止させるとともに（＃
５）、警報ランプ１７ａを点灯して警報を発する（＃
６）。

【００２９】これによって、ポンプ３０の焼き付けなど
による故障が未然に防止され、また塗布不良の発生が防
止される。しかも、圧力センサーＳＥ１を切換え弁２４
の排気用のポートに取り付け、出力信号Ｓ１に含まれる
排気圧によるピークの周期を計測又は検出することで運
転状態の監視を行うことができるので、実施が容易であ
り且つ低コストである。

【００３０】次に、運転状態監視制御の第２実施例につ
いて説明する。第２実施例では、上述したポンプ３０の
１往復動作に要する時間ｔ１が所定の範囲内であるか否
かの判断と、ポンプ３０による塗布材ＴＺの吐出量が所
定の範囲内であるか否かの判断との両方によって運転状
態監視制御を行う。

【００３１】つまり、図４のフローチャートに示すよう
に、時間ｔ１が所定範囲内に入っている場合であって
も、一定時間内における塗布材ＴＺの流量Ｑ１を計測し
（＃３）、流量Ｑ１が所定の範囲内である場合（Ｑａ＜
Ｑ１＜Ｑｂ）にのみ、正常であると判断する（＃５）。
流量Ｑ１が所定の範囲内でない場合には異常とする（＃
６以下）。

【００３２】なお、第２実施例において、エアーシリン
ダ２９の１往復動作に要する時間ｔ１を圧力センサーＳ
Ｅ１の出力信号Ｓ１に基づいて計測したが、エアーシリ
ンダ２９のロッド５３のストローク端を検出するリミッ
トスイッチなどからの信号に基づいて計測してもよい。

【００３３】次に、運転状態監視の第３実施例について
説明する。第３実施例では、図５のフローチャートに示
すように、一定時間内における塗布材ＴＺの流量Ｑ１、
及びエアーシリンダ２９に一定時間内に供給されるエア
ーの流量Ｑ２を計測し（＃１）、流量Ｑ２の大きさに応
じた塗布材ＴＺの基準流量Ｑｃを求め（＃２）、流量Ｑ
１が基準流量Ｑｃを越えていれば正常であると判断し
（＃４）、そうでなければ異常と判断する（＃５）。

【００３４】つまり、ポンプ３０による塗布材ＴＺの吐
出量（流量Ｑ１）は、エアーシリンダ２９のピストン５
２の移動速度にほぼ比例し、ピストン５２の移動速度は
流量Ｑ２にほぼ比例すると考えられるので、計測した流
量Ｑ２から吐出されるべき最低の流量である基準流量Ｑ
ｃを求め、実際の流量Ｑ１が基準流量Ｑｃよりも少ない
場合に異常であると判断するのである。第３実施例によ
ると、流量Ｑ１，２の計測を短時間で行うことにより、
ほぼリアルタイムでポンプ３０の異常を検出することが
でき、塗布不良及び故障などをより確実に防止できる。

【００３５】上述の実施例において、圧力センサーＳＥ
１を他方の排気用のポートに取り付けてもよい。圧力セ
ンサーＳＥ１を切換え弁２４の両方の排気用のポートに
取り付けてエアーシリンダ２９の各ストロークに要する
時間を計測してもよい。切換え弁２４として、絞り弁２
５ａ，２５ｂを内蔵していないものを用い、別体の絞り
弁２５ａ，２５ｂを切換え弁２４に取り付けてもよい。
その場合に、圧力センサーＳＥ１を絞り弁２５ａ，２５
ｂの上流側に取り付けてもよい。その他、塗布システム
１の各部又は全体の構成、フローチャートの内容及び順
序などは、本発明の主旨に沿って種々変更することがで
きる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によると、塗布システムにおける
ポンプの動作を監視し、正常な塗布が行われない場合や
正常なポンプ動作が行われない場合に警報を出して塗布
不良やポンプの故障などを防止することができる。

【００３７】請求項２の発明によると、圧力センサーを
切換え弁の排気用のポートなどに取り付けることによっ
て容易に且つ低コストで実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗布システムの概略の構成を示す
図である。

【図２】塗布システムの運転状態における動作を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図３】運転状態監視制御の処理内容を示すフローチャ
ートである。

【図４】第２実施例の運転状態監視制御の処理内容を示
すフローチャートである。

【図５】第３実施例の運転状態監視制御の処理内容を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 塗布システム １３ 流量計 ２４ 切換え弁 ２９ エアーシリンダ ３０ ポンプ Ｓ１ 出力信号（作動信号） Ｓ２ 計測信号（出力信号） ＳＥ１ 圧力センサー ｔ１ 時間（ピークの周期） ＴＺ 塗布材 Ｗ ワーク（被塗布材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粘性塗布材をポンプにより圧送して被塗布
   材に塗布するための塗布システムにおいて、 前記ポンプにより圧送される粘性塗布材の流量を流量計
   によって計測し、 前記ポンプが機械的に駆動されることによってオンオフ
   する作動信号を検出し、 前記流量計の出力信号と前記作動信号との両方の信号の
   状態によって、前記ポンプが正常に運転されているか否
   かを監視することを特徴とする塗布システムにおけるポ
   ンプの動作監視方法。
2. 【請求項２】粘性塗布材をポンプにより圧送して被塗布
   材に塗布するための塗布システムにおいて、 前記ポンプを、一定のストローク間を往復直線駆動する
   エアーシリンダによって駆動し、 前記エアーシリンダを往復駆動させるべくエアーの流路
   を切り換える切換え弁の排気口に圧力センサーを設け、 前記圧力センサーの出力信号に周期的に現れる排気圧の
   ピークによって前記エアーシリンダがストローク端に至
   ったことを検出し、 前記排気圧のピークの周期が所定の範囲内であるか否か
   によって前記ポンプが正常に運転されているか否かを監
   視することを特徴とする塗布システムにおけるポンプの
   動作監視方法。