JPH09262516A - 自動塗装装置の劣化度合監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】移動機構の劣化度合を自動的かつ定量的に監視
可能とする。 【解決手段】振動検出手段（６０，７１，７２）と，判
別手段（７１，７２）と，警報制御手段（７１，７２）
とを設け、多数の構成要素を有する移動機構３０の劣化
度合を塗料噴霧手段２０の移動方向の振動変化を検出す
ることにより監視可能に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料噴霧手段を移
動機構によって少くとも１次元方向に移動させかつ塗料
を噴霧しつつ塗装する自動塗装装置の劣化度合監視装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４において、自動塗装装置１０Ｐは、
静電塗装機たる塗料噴霧手段２０，塗料供給手段（図示
省略），移動機構３０Ｐ等々からなる。塗料噴霧手段２
０は、静電塗装機の本体２１，回転霧化ヘッドたるベル
２２等からなる。

【０００３】この移動機構３０Ｐは、保持体（腕）２３
を介して移動体３２に取付けられた塗料噴霧手段２０つ
まりベル２２を上下（１次元）方向に往復移動するもの
である。すなわち、保持体２３が取付けられた移動体３
２は、立設されたガイド部材３１Ｐ，３１Ｐに複数のガ
イドローラ３２Ｒを介して上下方向に移動可能に装着さ
れ、駆動スプロケット３５と従動スプロケット３６に渡
設されたチェーン３７の回行運動により移動される。つ
まり、チェーン３７と移動体３２とは、移動体３２の長
溝３３内を図で左右方向に摺動可能な連結ピン３４を介
して連結されているので、モータ３８により駆動スプロ
ケット３５を一定回転方向に回転させることにより、移
動体３２を上下方向に往復移動させることができる。

【０００４】ここに、膜厚一定化を含む高品質塗装を達
成するための要件の１つに、移動体３２つまりは塗料噴
霧手段２０（ベル２２）を上下方向に一定速度でかつ円
滑に移動させることが挙げられる。このために、組立時
の慎重な調整はもとより定期的な保守点検を行ってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、保守点検の
インターバルは、生産性向上および作業削減化のために
は長い方が好ましいが、高品質塗装の維持からは短いほ
うが好ましい。かくして、従来は両者観点を比較考慮の
上、インターバルを決定し定期的に保守点検している。

【０００６】しかるに、特に移動機構３０Ｐの各構成要
素の劣化は、使用環境，運転態様，それ以前の調整程度
等々の複雑で多様に渡る条件に影響されるので、一義的
かつ定量的に判断することは難しい。したがって、次の
保守点検期間に至らぬ手前で劣化することがあり、結果
として塗装品質が低下するのみならず騒音や部品の破損
が発生する場合もあり得る。部品の破損は、塗装運転中
止期間を長引かせるので、不利が大きい。

【０００７】なお、以上の問題は、塗料噴霧手段２０が
ベル２２でなくガンの場合も同様に発生する。また、移
動機構３０Ｐは、１次元方向のみならず２次元、３次元
方向に移動させるものであっても同じ問題が発生する。
当然に多次元方向に移動可能な移動機構（３０Ｐ）ほ
ど、その問題は複雑でかつその保守点検が一段と難しく
なる。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、移動機構の劣化度合を自動的かつ定量的に監視する
ことのできる自動塗装装置の劣化度合監視装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】保守点検作業の内容は、
分析すれば、劣化した各構成要素の復元にある。例え
ば、摩耗したローラの交換，チェーンの張力調整，嵌合
・摺動部位への給油等々である。そして、これらローラ
の摩耗，チェーンの伸び，欠油部位の発生等々は、多少
の差異はあったとしても、いずれも移動体の一定速度で
円滑な移動を阻止するいわゆるビビリ現象を引起す。つ
まり、上記の高品質塗装の達成要件を阻害する。

【００１０】ここに、本発明は、多くの構成要素を有す
る移動機構の劣化度合を塗料噴霧手段の振動として検出
し、この振動の変化から劣化度合を監視可能とするもの
である。

【００１１】すなわち、本発明は、塗料噴霧手段を移動
機構によって少くとも１次元方向に移動させかつ塗料を
噴霧しつつ塗装する自動塗装装置の劣化度合監視装置で
あって、前記塗料噴霧手段の移動中における移動方向の
振動を検出する振動検出手段と，この振動検出手段で検
出された振動の振幅値と予め設定された設定値とを比較
して検出された振動の振幅値が設定値以上であるか否か
を判別する判別手段と，この判別手段によって検出され
た振動の振幅値が設定値以上であると判別された場合に
警報を行う警報制御手段とを設け、前記移動機構の劣化
度合を前記塗料噴霧手段の移動方向の振動変化を検出す
ることにより監視可能に形成した、ことを特徴とする。

【００１２】かかる発明では、振動検出手段が移動中の
塗料噴霧手段の移動方向の振動を検出する。判別手段
は、検出された振動の振幅値と予め設定された設定値と
を比較して検出振動の振幅値が設定値以上であるか否か
を判別する。検出振動の振幅値が設定値以上であると判
別されると、警報制御手段が働き、例えば表示やブザー
音によって警報する。

【００１３】したがって、例えば保守点検の直後に検出
した振動の振幅値を基準として設定値を選択決定しかつ
予め設定しておけば、次の保守点検以前でも移動機構の
劣化度合を警報という形で監視することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。本自動塗装装置１０の劣化度合監視
装置は、図１に示す如く、基本的構成が従来例（図４）
の場合と同様とされているが、振動検出手段（６０，７
１，７２）と，判別手段（７１，７２）と，警報制御手
段（７１，７２）とを設け、多数の構成要素を有する移
動機構３０の劣化度合を塗料噴霧手段２０の移動方向の
振動変化を検出することにより監視可能に形成されてい
る。

【００１５】全体構成を示す図１において、自動塗装装
置１０は、塗料噴霧手段２０，移動機構３０，駆動制御
盤５０，図示省略した塗料供給手段等々を含み、塗料噴
霧手段２０を円弧状にかつ上下（１次）方向に往復移動
させつつワーク（図示省略）を塗装することができる。

【００１６】移動機構３０のガイド部材３１，３１は、
図４の場合（３１Ｐ，３１Ｐ）と異なり、円弧形状とさ
れている。したがって、全体（３０）のカバー４０に
は、Ｌ字形状の保持体２３を貫通可能な円弧形状のガイ
ド溝４１が設けてある。

【００１７】駆動制御盤５０は、駆動制御回路（例え
ば、シーケンサー）５１を含み、モータドライバ５２を
介してモータ３８を一定方向に一定速度で回転駆動でき
る他、塗料供給手段等々も適時に適量だけ駆動制御する
ことができる。

【００１８】ここに、振動検出手段は、塗料噴霧手段２
０（２２）の移動中における移動方向の振動を検出する
手段であるから、その検出方式は適宜に選択することが
できるが、この実施形態では検出感度の点から加速度セ
ンサー６０を用いて加速度Ａｃｉの形で振動を検出しか
つ変換プログラムを格納させた詳細後記のＲＯＭ７２と
ＣＰＵ７１との協働により振幅Ａｉに変換するものと形
成してある。

【００１９】そして、加速度センサー６０を、移動体３
２に取付けている。つまり、移動体３２とこの移動体３
２に取付けられた塗料噴霧手段２０（ベル２２）とは、
移動方向に同期移動するものとして、移動体３２の移動
方向の加速度を検出することにより塗料噴霧手段２０
（２２）の加速度を検出するものとしている。もとよ
り、加速度センサー６０は、その本体２１やベル２２に
取付けてもよい。

【００２０】但し、この実施形態のように、カバー４０
内の移動体３２に取付ければ、汚れないばかりか、移動
機構３０の構成要素の劣化をより正確かつ直接的に検出
することができる。

【００２１】さらに、この実施形態では、防爆上の観点
から、出力信号電圧が例えば５ｍＶ／Ｇ以下の自己信号
出力型の加速度サンサー６０を採用しかつ駆動制御盤５
０内にフレキシブルケーブル６１を介して接続された増
幅器６５を設け、加速度センサー６０の出力信号Ａｃｉ
を２００ｍＶ／Ｇに増幅してからＡ／Ｄコンバータ６６
に出力するものと形成してある。検出加速度（Ａｃｉ）
は、入力ポート７７を介して取込まれ、かつＣＰＵ７１
とＲＯＭ７２との協働により振幅値Ａｉに変換される。

【００２２】なお、加速度センサー６０は、外部入力型
としてもよい。また、自動塗装装置が塗装ブース等の有
機溶剤雰囲気中で使用される場合には、上記増幅器６５
を加速度センサー６０からの出力電流値を予め決められ
た一定値（例えば、２０ｍＡ）以下に抑制可能ないわゆ
るバリヤリレー（バリヤアンプ）と称される本質安全防
爆対応の中継器から形成するのが好ましい。

【００２３】次に、振動検出手段の一部，判別手段（７
１，７２）および警報制御手段（７１，７２）は、パー
ソナルコンピュータ（パソコン７０）を利用して構築し
てある。駆動制御盤５０内に設けあるいは駆動制御盤５
０内の構成要素を利用して構築するようにしてもよい。

【００２４】パソコン７０は、ＣＰＵ７１，ＲＯＭ７
２，ＲＡＭ７３，キーボード（ＫＢ）７４，表示器（Ｉ
ＮＤ）７５，プリンタ（ＰＴＲ）７６，入力ポート（Ｉ
／Ｐ）７７，出力ポート（Ｏ／Ｐ）７８を含む汎用品で
ある。

【００２５】ＲＡＭ７３の記憶エリアの一部には、設定
値Ａｓを記憶する設定値記憶手段７３Ｍが設けられてい
る。この設定値Ａｓは、振幅値とされ、キーボード７４
のキー操作により設定入力することができ、その値は設
定変更可能である。すなわち、設定値Ａｓは、図３に示
すように例えば保守点検直後に検出した振動（振幅値Ａ
ｉ）の例えば１２０％として設定される。なお、図３
は、１回の往復移動範囲を示す。

【００２６】判別手段は、判別制御プログラムを格納さ
せたＲＯＭ７２とＣＰＵ７１とから形成され、検出され
た振動の振幅値Ａｉと予め設定された設定値Ａｓとを比
較してＡｉ≧Ａｓであるか否かを判別する。すなわち、
図２のステップ（ＳＴ）１２で実行される。

【００２７】警報制御手段は、判別手段（７１，７２）
によってＡｉ≧Ａｓであると判別（ＳＴ１２のＹＥＳ）
された場合に警報を行う手段で、警報制御プログラムを
格納させたＲＯＭ７２とＣＰＵ７１とから形成され、図
２のＳＴ１３で実行される。この実施形態では、警報信
号Ｓａを出力することにより図１に示す駆動制御盤５０
内に設けたブザー６９を駆動してブザー音で警報するも
のとしてある。また、ブザー音は、キー操作によるリセ
ットがされるまで継続される。もとより，パソコン７０
内の表示器７５に警報表示したりプリンタ７６で警報印
字出力するように形成してもよい。

【００２８】さらに、この実施形態では、振動検出手段
（６０，７０，７１）で検出された振動（振幅値Ａｉ）
を表示器７５に表示可能かつプリンタ７６で印字出力可
能にしてある。また、振幅値Ａｉは、駆動制御盤５０内
の表示器６８にも表示可能としてある。設定値Ａｓ以前
の劣化度合をも把握できるようにするためである。

【００２９】次に、この実施形態の作用・動作を説明す
る。駆動制御盤５０内の駆動制御回路５１は、モータド
ライバ５２に信号を与えモータ３８を回転させる。移動
機構３０は、移動体３２（保持体２３）を介して塗料噴
霧手段２０（ベル２２）を上下方向かつ円弧状に往復移
動させる。また、駆動制御回路５１は、塗料供給手段等
を制御して、例えば−６０ＫＶに印加されたベル２２か
ら塗料を噴霧させる。したがって、ワークを静電塗装す
ることができる。

【００３０】移動体３２の移動中に、加速度センサー６
０は時々刻々に変化する加速度を検出する。検出された
加速度Ａｃｉは、フレキシブルケーブル６１，増幅器６
５，Ａ／Ｄコンバータ６６および入力ポート７７を介し
かつＣＰＵ７１によって取込まれ、ＲＡＭ７３のワーク
エリアに一時記憶される。取込みサイクルは、ベル２２
の移動速度との関係において決定されるが、例えば１０
ｍＳｅｃとされる。

【００３１】すると、振動検出手段を形成するＣＰＵ７
１は、ＲＯＭ７２に格納された変換プログラムに従い取
込みかつＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている加
速度Ａｃｉから図３に示す振動の振幅値Ａｉに変換す
る。変換された振幅値ＡｉはＲＡＭ７３の所定エリアに
記憶される。

【００３２】なお、加速度センサー６０の検出期間は、
ベル２２の移動中の全期間としてもよいが、この実施形
態ではベル２２の５０往復ごとに２往復分だけ検出動作
つまりＣＰＵ７１による取込み動作が行われるものとし
ている。さらに、朝一番や昼休み後等々の任意期間だけ
働かすように形成してもよい。

【００３３】ＣＰＵ７１は、図２のＳＴ１０でＲＡＭ７
３から読込んだ振幅値Ａｉを両表示器７５，６８に表示
する（ＳＴ１１）。したがって、ブース内の駆動制御盤
５０のオペレータも、当該時における劣化に関する変化
をその場合で知ることもできる。

【００３４】判別手段（７１，７２）は、検出された振
動の振幅値Ａｉと設定値記憶手段７３Ｍに記憶されてい
る設定値Ａｓとを比較して、Ａｉ≧Ａｓであるか否かを
判別（ＳＴ１２）する。そして、Ａｉ≧Ａｓと判別（Ｓ
Ｔ１２のＹＥＳ）されると、警報制御手段（７１，７
２）が、設定値Ａｓに相当する劣化度合になった旨の警
報信号Ｓａを警報出力（ＳＴ１３）して、ブザー６９を
駆動する。ブザー音は、キー操作によるリセットがされ
るまで、継続される。

【００３５】しかして、この実施形態によれば、振動検
出手段（６０，７１，７２）と，判別手段（７１，７
２）と，警報制御手段（７１，７２）とを設け、多数の
構成要素を有する移動機構３０の劣化度合を塗料噴霧手
段２０の移動方向の振動変化を検出することにより監視
可能に形成されているので、塗装運転中の何時でも移動
機構３０の劣化度合を自動的かつ定量的に監視できる。
したがって、保守点検を適時かつ迅速に行える。

【００３６】また、振動検出手段が、振動を加速度セン
サー６０で加速度（Ａｃｉ）の形で検出しかつＣＰＵ７
１とＲＯＭ７２との協働によりその振動値Ａｉに変換す
るものと形成されているので、検出感度が高い。

【００３７】また、加速度センサー６０が、塗料噴霧手
段２０を保持する移動体３２に取付けられているので、
移動機構３０の構成要素の劣化度合をより正確かつ直接
的に検出できるとともに、カバー４０内に設けられてい
るので汚れない。

【００３８】また、加速度センサー６０の出力電圧を低
く（例えば、５ｍＶ／Ｇ）かつ増幅器６５を設けて高く
増幅（例えば２００ｍＶ／Ｇ）するものと形成されてい
るので、ブース内の防爆上に好適でかつ振幅値Ａｉの分
解能を高められる。

【００３９】また、検出された振幅値Ａｉを表示器７
５，６８に表示するものと形成されているので、パソコ
ン７０のオペレータはもとより駆動制御盤５０のオペレ
ータもその場で容易に確認することができる。したがっ
て、部品変形等の発生に対しても緊急対処できる。

【００４０】また、振幅値Ａｉをプリンタ７６で印字出
力可能に形成されているので、後々の検討資料として有
効である。さらに、振幅値Ａｉを不揮発性メモリ（例え
ば、バッテリーバックアップ付のＲＡＭ，ＥＰＲＯＭ
等）に長期間（例えば、数ヶ月〜数年）に渡って日，時
間等に対応させつつ記憶可能あるいは累積記憶可能に形
成しておけば、故障モードの解析により役立つ。

【００４１】また、設定値Ａｓがキーボード７４上のキ
ー操作により設定変更可能とされているので、保守点検
インターバルの長短化選択および監視範囲の選択の自由
度が高く、また塗装品質に応じたインターバルとするこ
とができるので適応性が広い。

【００４２】また、判別手段がＣＰＵ７１とＲＯＭ７２
とから形成されているので、判別処理を高速に行える。

【００４３】また、警報制御手段（７１，７２）が、警
報信号Ｓａを出力してブザー６９を駆動可能に形成され
ているので、表示を見ることのできない作業者にとって
も劣化度合を確実に知ることができる。

【００４４】なお、以上の実施形態では、塗料噴霧手段
２０がベル２２を用いるものとされていたが、ガンを用
いてもよい。また、移動機構３０は１次元方向に移動す
るものとされていたが、２次元，３次元方向に移動可能
なものとしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、振動検出手段と判別手
段と警報制御手段とを設け、移動機構の劣化度合を塗料
噴霧手段の移動方向の振動変化を検出することにより監
視可能に形成されているので、次のような優れた効果を
奏する。

【００４６】 簡単な監視の下に保守点検のインバー
タを最適かつ容易に決定できる。 予定した保守点検以前でもその必要性を確実に監視
することができる。 設定する設定値によって運用態様を選択できる。す
なわち、保守点検インターバルの長短化選択および監視
範囲の選択の自由度が高く、また塗装品質に応じたイン
ターバルとすることができるので適応性が広い。 設定値相当以上の劣化度合になると警報されるの
で、何時でも何処に居ても、劣化進行を確実に監視する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体構成図である。

【図２】同じく、動作を説明するためのフローチャート
である。

【図３】同じく、検出振幅値の変化例を説明するための
図である。

【図４】従来例とその問題点を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１０ 自動塗装装置 ２０ 塗料噴霧手段 ２２ ベル ３０ 移動機構 ３１ ガイド部材 ３２ 移動体 ３２Ｒ ガイドローラ ３５ 駆動スプロケット ３６ 従動スプロケット ３７ チェーン ３８ モータ ４０ カバー ５０ 駆動制御盤 ５１ 駆動制御回路 ５２ モータドライバ ６０ 加速度センサー（振動検出手段） ６５ 増幅器 ６６ Ａ／Ｄコンバータ ７０ パソコン ７１ ＣＰＵ（振動検出手段，判別手段，警報制御手
段） ７２ ＲＯＭ（振動検出手段，判別手段，警報制御手
段） ７３ ＲＡＭ ７３Ｍ 設定値記憶手段 ７４ キーボード ７５ 表示器 ７６ プリンタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗料噴霧手段を移動機構によって少くと
   も１次元方向に移動させかつ塗料を噴霧しつつ塗装する
   自動塗装装置の劣化度合監視装置であって、 前記塗料噴霧手段の移動中における移動方向の振動を検
   出する振動検出手段と，この振動検出手段で検出された
   振動の振幅値と予め設定された設定値とを比較して検出
   された振動の振幅値が設定値以上であるか否かを判別す
   る判別手段と，この判別手段によって検出された振動の
   振幅値が設定値以上であると判別された場合に警報を行
   う警報制御手段とを設け、前記移動機構の劣化度合を前
   記塗料噴霧手段の移動方向の振動変化を検出することに
   より監視可能に形成した、ことを特徴とする自動塗装装
   置の劣化度合監視装置。