JPH1199348A

JPH1199348A - 建築材の塗装方法及びその装置

Info

Publication number: JPH1199348A
Application number: JP4156398A
Authority: JP
Inventors: Shinji Tsutsui; 慎治筒井; Shigeki Fujiwara; 茂喜藤原; Kensho Sugimoto; 憲昭杉本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】建築材における凹溝を的確に検出して塗装す
る。【解決手段】表面に目地のような凹溝９０を備えた建
築材９に対する凹溝９０部分への塗装方法である。建築
材９における凹溝９０の位置を非接触で計測し、該計測
結果に基づき、塗装位置を制御可能な塗装手段で建築材
９の凹溝９０部分の塗装を行う。非接触での凹溝９０位
置の測定を行うために、各種凹溝の検出を確実に行うこ
とができ、これに伴って全凹溝９０の塗装を的確に行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は外装材のような建築
材の表面に形成された凹溝部分を塗装するための建築材
の塗装方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】外装材として使用される建築材では、目
地と称される凹溝が形成されたものが多用されている
が、このような凹溝を表面に有する建築材に塗装を施す
場合、凹溝で囲まれた凸部表面と凹溝部分とでは異なる
色調の塗装を行うのが一般的である。この時の凹溝部分
の塗装方法には、特開平５−１３８１１６号公報に示さ
れた方法、つまり目地である凹溝部分をＮＣ装置などの
倣い装置を使用して検出して倣い作動によって塗装を行
う方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に示
されたものでは、縦横の凹溝部分が十字に交差している
ものには対応できるもののＴ字形に交差するものに対応
することができないほか、建築材の反りや偏肉によって
塗装位置にずれが生じたりするものであり、また建築材
の極度の凹凸に対する倣い作動の限界が制限として存在
する。

【０００４】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは建築材における凹溝を
的確に検出して塗装することができる建築材の塗装方法
及びその装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る建
築材の塗装方法は、表面に目地のような凹溝を備えた建
築材に対する凹溝部分への塗装方法であって、建築材に
おける凹溝の位置を非接触で計測し、該計測結果に基づ
き、塗装位置を制御可能な塗装手段で建築材の凹溝部分
の塗装を行うことに特徴を有している。

【０００６】非接触での凹溝位置の測定を行うために、
各種凹溝の検出を確実に行うことができ、これに伴って
全凹溝の塗装を的確に行うことができるものである。塗
装手段としては、塗料の吐出幅が可変のスプレーノズル
を用いることで、凹溝の幅が各部で異なる建築材にも対
応することができる。この場合、塗料の吐出用のスプレ
ーノズルを振動によって振らせて吐出幅を変更するもの
や、塗料の吐出用のスプレーノズルの吐出口の口径を変
更して吐出幅を変更するものなどを好適に用いることが
できる。

【０００７】塗料の吐出用のスプレーノズルの建築材に
対する相対塗装速度と塗料の吐出圧力と塗装幅との関係
を予め求めておき、該相関に基づいてこれらを制御する
場合には、一定の塗装幅を確実に得たり、各種塗装幅を
任意に得たりすることができる。建築材の凹溝底部の高
さを非接触で計測し、該計測結果に基づき、塗料の吐出
用のスプレーノズルの建築材に対する高さを調節しつつ
塗装を行うならば、建築材の反りなどの影響を受けるこ
となく安定した幅の塗装を行うことができる。

【０００８】塗料の吐出用のスプレーノズルからの塗料
の吐出流量と塗料の膜厚との関係を予め求めておき、該
相関に基づいて吐出流量を制御したり、あるいは塗料の
吐出用のスプレーノズルの建築材に対する相対塗装速度
と塗料の膜厚との関係を予め求めておき、該相関に基づ
いて上記相対塗装速度を制御すると、安定した膜厚の塗
装を行うことができる。

【０００９】凹溝の幅よりも狭い幅で塗装を行い、次い
で凹溝に塗装された塗料を押し広げて凹溝全域に塗料を
いきわたらせるようにしてもよい。凹溝の位置測定に際
しては、建築材における凹溝を少なくとも２点で計測し
て該凹溝の方向を推定すると、計測手段の構成を簡単な
ものとすることができる。この場合、少なくとも２点で
計測して方向を推定した凹溝の表す直線から凹溝同士の
交差位置を求めることができる。

【００１０】ランダムな配置の複数の凹溝を複数のスプ
レーノズルで塗装するにあたり、各スプレーノズルが担
当する凹溝を、遺伝的アルゴリズムを用いた最短経路探
索にて決定するのが好ましい。塗装時間を短縮して生産
性をあげることができる。そして本発明に係る建築材の
塗装装置は、表面に目地のような凹溝を備えた建築材に
対する凹溝部分への塗装装置であって、建築材における
凹溝の位置を非接触で計測する計測手段と、建築材を搬
送するコンベアと、塗装位置を可変としている塗装手段
と、上記計測手段で得られた計測結果に基づいて塗装手
段に塗装を行わせる制御手段とからなり、上記塗装手段
は塗料吐出用のスプレーノズルが２軸方向の位置制御が
自在なものであることに第１の特徴を有し、上記塗装手
段は建築材の搬送方向が直交する２種のコンベア上に夫
々スプレーノズルを配置したものであるとともに、各コ
ンベアの搬送方向と直交する方向にスプレーノズルの位
置を可変としたものであることに第２の特徴を有し、上
記塗装手段は建築材の搬送方向と斜めに交差する方向に
走行駆動されるスプレーノズルと、建築材の搬送方向と
直交する方向に位置を可変としたスプレーノズルとを備
えたものであることに第３の特徴を有し、上記塗装手段
は建築材の幅方向全幅にわたって並べられているととも
に塗料の吐出の個別オンオフが自在な多数のスプレーノ
ズルを備えたものであることに第４の特徴を有してい
る。

【００１１】上記いずれにおいても、各種凹溝の検出と
全凹溝の塗装とを的確に行うことができるものであり、
殊に第２の特徴とするところにおいては、縦方向凹溝と
横方向凹溝との塗装を個別に行うとともに夫々コンベア
による建築材の搬送中に行うことができるために塗装に
要する時間を短くすることができ、上記第３の特徴及び
第４の特徴とするところによれば、縦横いずれの方向の
凹溝も単一のコンベアによる搬送中に塗装することがで
き、さらに第４の特徴とするところによれば、凹溝の幅
や方向がどのようなものであれ塗装することができる。

【００１２】また、上記第３の特徴とするところにおい
ては、建築材の搬送方向と斜めに交差する方向に走行駆
動されるスプレーノズルの走行速度を可変としたり、建
築材の搬送方向と斜めに交差する方向に走行駆動される
スプレーノズルの上記搬送方向との交差角度を可変とし
てもよい。凹溝の方向を問うことなく塗装することがで
きる。

【００１３】塗料吐出用のスプレーノズルからの塗料の
吐出幅を計測する検出手段を備えたり、塗料吐出用のス
プレーノズルからの吐出状態を監視する監視手段を備え
たり、塗料吐出用のスプレーノズルからの塗料の吐出方
向を検出する検出手段を備えたものにおいては、スプレ
ーノズルからの塗料吐出に関する異常を簡便に検出する
ことができる。

【００１４】そして、塗料吐出用のスプレーノズルの先
端を非塗装時にブラッシングするクリーニング手段や、
塗料吐出用のスプレーノズルの先端に非塗装時に流体を
吹き付けるクリーニング手段を備えたものでは、スプレ
ーノズルの先端に付着した塗料やごみなどが原因の塗料
の吐出異常が生じにくくなる。また、塗料吐出用のスプ
レーノズルを非塗装時に振動させる振動付加手段を備え
たり、塗料吐出用のスプレーノズルの先端を非塗装時に
浸す塗料乾燥防止用液体を備えたものでは、スプレーノ
ズル内部での塗料中の顔料の凝集や塗料の乾燥固化を防
ぐことができる。

【００１５】制御手段は、塗装待機時間を監視して該待
機時間が所定時間を越える時、全スプレーノズルからの
塗料吐出を所定位置において行わせるものである時、同
じくスプレーノズル内部での塗料の乾燥固化を防ぐこと
ができる。制御手段は、建築材への塗装の前後に所定位
置において全スプレーノズルからの塗料吐出を行わせる
ものであってもよい。塗装不良が生じるおそれを少なく
することができる。

【００１６】塗料吐出用のスプレーノズルには、塗料吐
出口に連通する塗料通路と、塗料吐出口を囲むエアー吐
出口に連通するエアー通路とを備えたものを好適に用い
ることができる。特に、塗料通路及びエアー通路を遮断
し且つ塗料吐出口側の塗料通路とエアー吐出口側のエア
ー通路との間を連通させる流路切換部を備えたものであ
ることがノズルの内部洗浄を塗装待機中に行うことがで
きる点で好ましい。

【００１７】この場合のノズルの内部洗浄には、塗料吐
出口から塗料通路側に洗浄水を注入する洗浄水供給手段
や、塗料供給側と塗料吐出口との両方から洗浄水を注入
する洗浄水供給手段を好適に用いることができる。この
洗浄水供給手段が複数のスプレーノズルに同時に洗浄水
を供給するものであれば、複数本のスプレーノズルを同
時に洗浄することができる。

【００１８】塗料吐出用のスプレーノズルの塗料吐出口
内を非塗装時にブラッシングするクリーニング手段を備
えたものとしたり、塗料吐出用のスプレーノズルを非塗
装時に超音波洗浄する超音波洗浄機を備えたものとする
ことも好ましい。また、塗料吐出用のスプレーノズルに
被せられるキャップを備えたものとしておいてもよい。

【００１９】さらに、塗料吐出用のスプレーノズルは、
塗料吐出口に連通する塗料通路と、塗料吐出口を囲むエ
アー吐出口に連通するエアー通路とを備えたものである
場合、エアー通路に水蒸気を含んだエアーを供給するエ
アー供給手段を備えたものとしてもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図中１は幅広短尺の建築材９を搬送する
ためのコンベアであり、このコンベア１の上方にペイン
トヘッド２を配してある。塗料を吐出することで塗装を
行うスプレーノズル２０を備えたペイントヘッド２は上
記コンベア１を跨ぐように設置されたＸＹテーブル（２
軸駆動装置）５における可動部に装着されており、ＸＹ
テーブル５による駆動で建築材９の幅方向及びコンベア
１による建築材９の送り方向にその位置を変えることが
できるものとなっている。なお、ペイントヘッド２にお
けるスプレーノズル２０は、塗料の吐出のオンオフ制御
に関しての応答動作を高速に行えるものを用いている。

【００２１】そして、コンベア１におけるペイントヘッ
ド２が配された部分よりも手前側には、レーザー光のス
キャン出力あるいはスリット光の出力を行う光源６０
と、光源６０による出力光が照射された建築材９を撮影
する画像入力装置６１，６１とを備えた計測手段６を設
置しており、画像入力装置６１，６１で得られた画像は
演算装置ＣＰＵに送られて、該演算装置ＣＰＵによる画
像処理がなされ、三角測量法によるところの建築材９の
三次元形状測定によって、建築材９表面の凹溝（目地）
部分の位置及び凹溝までの距離の検出がなされるように
している。

【００２２】上記ＸＹテーブル５及びペイントヘッド２
のスプレーノズル２０は、上記演算装置ＣＰＵの制御に
より作動して、凹溝部分についての塗装を行う。すなわ
ち、コンベア１によってペイントヘッド２部分に送られ
るまでに凹溝９０の検出がなされた建築材９は、コンベ
ア１の停止によってペイントヘッド２の下方位置で且つ
計測時の基準点と塗装時の基準点とにずれが生じない位
置におかれ、この間に凹溝部分への塗装がペイントヘッ
ド２のＸＹ方向の走行と塗料吐出のオンオフとによって
なされる。

【００２３】ペイントヘッド２がＸＹテーブル５に取り
付けられているために、図２(a)(b)に示すように建築材
９における凹溝９０が縦横に走るものだけでなく、図２
(c)に示すように凹溝９０が斜めに走っているものにも
対応することができる。また、凹溝の検出を画像処理に
よる非接触で行うために、縦横の凹溝９０がＴ字形に交
差するものにも対応することができる上に、凹溝９０の
幅も検出することができるために、ペイントヘッド２と
して塗料の吐出幅を変更することができるものを用いる
ことによって、図２(d)(e)に示すように、縦横の凹溝９
０の幅が異なるものや、図２(f)に示すように、凹溝の
幅が変化するものにも対応することができる。

【００２４】なお、ペイントヘッド２のＸＹ方向駆動
は、上記ＸＹテーブル５のほか、図３に示すように、ベ
ースプレート５１に相互に独立した６本の伸縮自在なア
クチュエータ５２を介してエンドエフェクタ５３を連結
して各アクチュエータ５２の長さ制御によってベースプ
レート５１に対してエンドエフェクタ５３をＸＹ方向に
移動させるパラレルロボットと称される機構を用いて行
ってもよい。この場合、建築材９はコンベア１による送
り方向と長手方向とが一致するようにしておくととも
に、コンベア１の送り方向におけるパラレルロボットの
作動量を考慮した複数回の間欠送りをコンベア１が送る
ようにしておくとよい。

【００２５】ペイントヘッド２のスプレーノズル２０は
塗料吐出のオンオフを高速に行えないものであってもよ
い。建築材９の全凹溝９０部分を一筆書きの要領で塗装
していくことで対応することができるからである。もっ
とも完全な一筆書きではなく、重複して塗装する部分が
生じることになるために、この場合には重ね塗りが生じ
ても色の変化が生じない隠蔽性の高い塗料を用いて膜厚
を薄く塗装するのが好ましい。

【００２６】コンベア１で建築材９を送りながら塗装す
るようにしてもよい。図４(a)(b)はこの場合の一例を示
しており、コンベア１として、第１コンベア１１と、送
り方向が第１コンベア１１の送り方向と直交する第２コ
ンベア１２とを設けるとともに、各コンベア１１，１２
上に夫々送り方向と直交する方向に並ぶ複数個のペイン
トヘッド２を設け、さらには図４(b)に示すように、各
ペイントヘッド２をラックアンドピニオン２８形式で自
走するためのモータ２９を備えたものとしている。図中
１５は転回装置、１６は位置決めガイドである。

【００２７】計測装置６によって検出した凹溝９０のう
ち、建築材９の短手方向に走る複数本の凹溝９０をコン
ベア１１で建築材９を搬送しながら塗装し、次いで建築
材９の長手方向に走る複数本の凹溝９０をコンベア１２
で建築材９を搬送しながら塗装するのである。コンベア
１１，１２による送り方向と直交する方向の凹溝９０の
位置については、ペイントヘッド２の自走で対応させ
る。従って、図２(b)に示すような凹溝９０を備えたも
のはもちろん、建築材９の搬送中にペイントヘッド２を
自走させながら塗装することによって、図２(c)に示す
ような凹溝９０を備えた建築材９にも対応させることが
できる。

【００２８】なお、凹溝９０の位置が一定ではない場
合、たとえば図５に示すようにペイントヘッド２を移動
させて塗装することになるとともに、この時、複数ある
ペイントヘッド２うち、どのペイントヘッド２でどの凹
溝９０を担当させるかを決定しなくてはならないが、こ
れは塗装時間が最短となるように、つまりはペイントヘ
ッド２の自走距離が最小となるようにすればよい。ペイ
ントヘッド２ｂが（ａ−１）列目からａ列目に移行する
時の移動距離をＸａｂとすると、

【００２９】

【数１】

【００３０】の最小化組み合わせ問題を解いて上記決定
を行う。この組み合わせ問題の解法としては、遺伝的ア
ルゴリズムを用いるのが好ましい。少ない計算量で最適
解を得ることができる。図４に示したものでは、コンベ
ア１による送り方向の凹溝９０をペイントヘッド２で塗
装することから、縦横の凹溝９０に対応するために２種
のコンベア１１，１２を必要としたが、コンベア１によ
る送り方向と直交する方向の凹溝９０の塗装を建築材９
の搬送中に行うことで、コンベア１を単一で済ませるこ
ともできる。図６はこの場合の一例を示しており、コン
ベア１による送り方向と斜めに交差する一軸駆動装置５
５を複数設けるとともに各一軸駆動装置５５にペイント
ヘッド２を設け、コンベア１による送り方向と直交する
方向の塗装速度ｖ１とコンベア搬送速度ｖ２との関係で
定まる速度ｖ３でペイントヘッド２を一軸駆動装置５５
で送りながら搬送中の建築材９の凹溝９０の塗装を行う
のである。図中のθはコンベア１の送り方向と一軸駆動
装置５５の送り方向とがなす角度である。コンベア１に
よる送り方向に走る凹溝９０については図４に示したも
のと同様の自走による位置調整が可能なペイントヘッド
２で塗装する。

【００３１】この時、一軸駆動装置５５として、ペイン
トヘッド２の走行速度を可変のものを用いたり、あるい
は図７に示すように、一軸駆動装置５５によるペイント
ヘッド２の移動方向とコンベア１による建築材９の送り
方向とがなす角度を調整することができる角度調整装置
５６を設けておけば、コンベア１の送り方向と交差する
方向の凹溝９０が送り方向に対して斜交しているものや
途中で方向が変化しているものについても塗装すること
ができる。

【００３２】さらに、ペイントヘッド２として、図８に
示すようにコンベア１上に多数の小口径のスプレーノズ
ル２０をコンベア１の送り方向と直交する方向に建築材
９の全幅にわたって隙間なく並べたものを用い、各スプ
レーノズル２０を個別にオンオフすることができるもの
とし、図９に示すように、画像処理によって検出したデ
ータをスプレーノズル２０の間隔単位のメッシュで区切
り、凹溝９０対応位置を１、それ以外を０として、各ス
プレーノズル２０の塗料吐出指令データとすることで、
固定されたペイントヘッド２に対して建築材９をコンベ
ア１で搬送しながら縦横の両種の凹溝９０の塗装を上記
ペイントヘッド２のみで同時に行うことができるととも
に、凹溝９０の方向や幅がどのようなものであれ、最小
ドットの分解能で塗装することができるようにしたもの
である。なお、図９(b)はスプレーノズル２０ｕに対す
る指令データを、図９(c)はスプレーノズル２０ｕ＋１
に対する指令データを示している。

【００３３】凹溝９０の幅が一定ではない場合には、次
のような塗装幅が可変のスプレーノズル２０を用いるこ
とでも対応することができる。図１０に示すものは、ス
プレーノズル２０をロータリーアクチュエータ２２に取
り付けて、回転角制御装置２３によってその回転が制御
されるロータリーアクチュエータ２２により、幅広のス
プレーノズル２０の角度を凹溝９０の幅に応じて変更し
ている。凹溝９０の幅をｈ、スプレーノズル２０の幅を
Ｌ、回転角をθとすると、Ｌｃｏｓθ＝ｈとなるよう
に角度θを調節するのである。

【００３４】また、図１１に示すものは、スプレーノズ
ル２０として塗装幅が細いものを用いるとともに、塗装
進行方向と直交する方向に圧電素子２４によってスプレ
ーノズル２０を振動させることで、幅の広い凹溝９０に
対応させている。なお、塗装幅は塗料Ｐの粘度と振動の
振幅及び振動数とを調整することで制御する。振幅は凹
溝９０に対する塗装幅と同程度となるようにするととも
に、振動数は塗装後に未塗装部に塗料が流れ込んで凹溝
９０内部がまんべんなく塗装されるように塗料の粘度を
考慮して決定するのである。図中２５は重りである。

【００３５】図１２に示すように、絞り制御装置２６に
よる制御で口径を変化させる絞り２７をスプレーノズル
２０の吐出口に設けるようにしてもよい。また、スプレ
ーノズル２０からの塗料吐出時のスプレーノズル２０と
建築材９との間の相対速度が大の時は塗装幅が小さくな
り、塗料の吐出圧が低ければ塗装幅が小さくなることか
ら、上記相対速度と吐出圧と塗装幅との関係を予め求め
ておき、求める塗装幅となるように相対速度と吐出圧と
を制御することで、塗装幅の大小に対応することができ
るとともに、塗料吐出時の相対速度が変化する加減速時
にも塗装幅を一定にすることができる。図１３は塗装幅
を所定値とする場合の相対速度と吐出圧との関係の一例
を示している。

【００３６】塗装幅はスプレーノズル２０から建築材９
までの距離の影響も受けることから、図１４に示すよう
に、スプレーノズル２０をリニアアクチュエータ３０に
取り付けて上下位置を変更できるようにしておくととも
に、計測手段６によって建築材９の反りなどの影響によ
る凹溝９０の底部の高さを測定し、この測定値に応じて
上下高さ調整装置３１によるリニアアクチュエータ３０
の駆動でスプレーノズル２０と建築材９までの距離を一
定に保つようにすることも好ましい。建築材９の反りな
どの影響を受けることなく塗装幅を一定とすることがで
きる。もちろん、上記距離を変更することで塗装幅の調
整に応ずることもできる。

【００３７】塗料の塗装厚（乾燥後の膜厚）について
は、図１５に示すように、塗料の流量（圧力）と膜厚と
の関係を予め求めておき、スプレーノズル２０に至る塗
料の配管途中に設けた流量調整バルブ３２を制御するこ
とで、求める厚みに調整できるようにしておくとよい。
この場合、図１５(b)に示すように凹溝９０の底面が平
滑な時には膜厚を薄く、図１５(c)に示すように凹溝９
０の底面が砂蒔等の凹凸のある時には膜厚を厚くすると
いった制御もリアルタイムに行うことができる。このほ
か、図１６に示すようにスプレーノズル２０と建築材９
との相対速度と膜厚との関係を予め求めておき、相対速
度を速くして膜厚を薄くしたり、相対速度を遅くして膜
厚を厚くしたりすることもできる。なお、膜厚の制御と
いう点では、この相対速度の変更の方が上記流量制御の
場合よりも応答性をよくすることができる。

【００３８】図１７及び図１８に他例を示す。これはコ
ンベア１におけるペイントヘッド２の後段に圧縮気体を
建築材９に吹き付けるエアカーテン７を設けたもので、
凹溝９０の幅Ｗ１よりも塗装幅Ｗ２が狭くても、エアカ
ーテン７を通ることによって塗装された塗料Ｐが凹溝９
０の底部の隅々まで押し広げられることで、未塗装部分
がなくなるものである。

【００３９】図１９に示すように、凹溝９０の最小幅と
同幅のロールコータ７１やスキージ７２、あるいはエア
スプレー７３をペイントヘッド２におけるスプレーノズ
ル２０の後段側に取り付けて、塗装直後に塗料を押し広
げてもよい。さらに、塗装幅の正確な制御が必要な場合
には、スプレーノズル２０から吐出される塗料の吐出幅
を検出できる検出手段、たとえば図２０に示すように、
レーザー発振部４０と受光部４１との対を対向させてス
プレーノズル２０から吐出される塗料が受光部４１へと
向かう光を遮る幅を検出するものを設けておき、検出幅
と凹溝９０の検出幅とを比較して塗装幅の変更のための
塗料流量制御や塗料の吐出圧制御のフィードバック制御
を行うとよい。この時、塗料の吐出幅が検出できなかっ
たり必要以上に小さい時にはスプレーノズル２０に目詰
まりが生じたと判断することができるために、目詰まり
検知も行うことができる。

【００４０】図２１は目詰まり検知に用途を絞ったセン
サ４４をスプレーノズル２０に設けたものを示してお
り、塗料吐出指令値に塗料検出値が対応しない場合に目
詰まりと判断する。また、スプレーノズル２０の先端に
ごみが付着した場合、図２２に示すように、塗料がまっ
すぐ吐出すべきところがごみ３９に吸い寄せられてしま
って塗装位置が変化してしまうことがある。このため
に、図２３に示すように、スプレーノズル２０から吐出
される塗料の吐出路を囲むように２対のエリアセンサ４
５，４５を直交配置して、吐出する塗料がどこを通って
いるかを監視するようにしてもよい。

【００４１】目詰まりの解除や付着したごみの除去に関
しては、１枚の建築材９への塗装の完了のたびに、図２
４に示すように、スプレーノズル２０をブラシ３５と接
触させればよい。また、塗料中の顔料は静止状態では沈
殿することになり、顔料が沈殿状態にあると目詰まりを
起こしやすく、さらに該塗料を塗装したのでは塗装した
膜厚が位置によって変わったりする。このために、図２
５に示すようにスプレーノズル２０に圧電素子等からな
る振動体３６を取り付けて、塗料を吐出していない状態
のスプレーノズル２０に振動体３６で振動を与えること
ができるようにしておくと、顔料の沈殿・凝集を防ぐこ
とができるために目詰まりの防止を図ることができる。
図中３７は重りである。

【００４２】塗料を吐出していない時間が長くなれば目
詰まりが生じやすくなることから、図２６に示すよう
に、建築材９への塗装が完了して次の建築材９への塗装
を開始するまでの時間が長い場合、建築材９とは別の場
所にスプレーノズル２０を移動させて塗料を吐出させ
て、スプレーノズル２０に残っている塗料が乾燥・固着
する前に排出してしまうようにしてもよい。

【００４３】さらには、図２７に示すように、塗装が完
了して原点位置に復帰したスプレーノズル２０に対し
て、圧縮空気や水、溶剤等の流体をジェットノズル３８
から吹き付けて、ノズル孔周辺に付着している塗料を吹
き飛ばしたり洗浄することでも目詰まりの防止を図るこ
とができるほか、図２８に示すように、原点位置に復帰
したスプレーノズル２０の先端が塗料乾燥防止用液体４
６に浸されるようにしておいてもよい。

【００４４】スプレーノズル２０の目詰まりによる塗装
不良が生じることをより確実に防ぐためには、図２９に
示すように、建築材９への塗装の前後において、目詰ま
り検出動作を行い、塗装前の目詰まり検出動作で目詰ま
りが検出された場合には、塗装ラインを一時停止させて
目詰まり除去動作を行い、塗装後の目詰まり検出動作で
目詰まりが検出された場合には、塗装した建築材９を不
良品として扱うとともに目詰まり除去動作を行うのが好
ましい。目詰まり検出動作は建築材９とは別の箇所で塗
料の吐出動作を行わせて目視で確かめたり、図２０や図
２１に示したセンサを用いて行う。

【００４５】図３０は本発明の塗装装置に好適に用いる
ことができるスプレーノズル２０の内部構造の一例を示
しており、固定子２０ａとこの固定子２０ａの先端内部
に配された可動子２０ｂとからなる該スプレーノズル２
０は、可動子２０ｂの先端面に開口する塗料吐出口２１
と、可動子２０ｂの外周面と固定子２０ａ内周面との間
の間隙として形成されて塗料吐出口２１を囲むエアー吐
出口７７とを備えており、上記塗料吐出口２１は塗料通
路８０を介してコンプレッサ７５駆動の塗料用圧槽タン
ク８１に接続され、上記エアー吐出口７７はエアー通路
７６を介してコンプレッサ７５に接続されている。図中
８８はレギュレータである。

【００４６】またスプレーノズル２０の内部には、リニ
アアクチュエータ８３で駆動されるシリンダー８４とこ
のシリンダー８４によって作動する弁体８５と設けられ
ているとともに、上記可動子２０ｂを駆動するためのリ
ニアアクチュエータ８６が設けられている。上記弁体８
５は、塗料通路８０の途中に設けられた室８７内に位置
しており、図３０に示すようにスプレーノズル２０先端
側に移動して可動子２０ｂに接触した時と図３１(b)に
示すように逆側に移動して固定子２０ａに接触した時に
塗料通路８０を閉じ、中間位置にある時、図３１(a)に
示すように、塗料通路８０を開く。

【００４７】またリニアアクチュエータ８６によって駆
動される可動子２０ｂは、エアー通路７６を開閉する弁
７８を一体的に備えるとともに、可動子２０ｂ自体がエ
アー通路７６と上記室８７との連通を制御する弁となっ
ており、図３０に示すように可動子２０ｂ及び弁７８が
後退している時にはエアー通路７６が開いているととも
に、エアー通路７６と室８７との間が遮断されている
が、可動子２０ｂ及び弁７８が前進した時には、図３１
(b)に示すように、エアー通路７６が閉じられるととも
に、該エアー通路７６におけるエアー吐出口７７側の部
分が室８７に連通する。

【００４８】塗料の吐出のオンオフは、リニアアクチュ
エータ８３とシリンダー８４とによる弁体８５の駆動に
よって行う。つまり、図３０に示す状態でオフ、図３１
(a)に示す状態でオンとする。コンプレッサ７５駆動に
よって塗料吐出口２１から塗料を吐出する時には、エア
ー吐出口７７からのエアーの吐出もなされるものであ
り、エアー吐出口７７から出たエアーは塗料吐出口２１
から吐出される塗料の飛散を防ぐ。

【００４９】そして、スプレーノズル２０における塗料
吐出口２１の洗浄を行いたい場合には、リニアアクチュ
エータ８３を後退させて固定子２０ａ側において塗料通
路８０を閉じる。また、リニアアクチュエータ８６を作
動させて可動子２０ｂを前進させることで、図３１(b)
に示すように、エアー通路７６を閉じるとともに、該エ
アー通路７６のエアー吐出口７７側と、塗料吐出口２１
側の室８７を含む塗料通路８０との間を連通させる。こ
の状態で、塗料吐出口２１から洗浄水を注入して、エア
ー吐出口７７から洗浄水の排水を行うのである。

【００５０】洗浄水の供給には、図示例ではコンプレッ
サ７５から供給される圧力で洗浄水を送り出す洗浄水用
圧槽タンク７９を用いているが、これに限るものではな
い。また、洗浄水の塗料吐出口２１への注入は、ゴムの
ような弾性材から形成されて可動子２０ｂの先端に被せ
られるアダプタ８９を介して行うとよい。塗料通路８０
に塗料と洗浄水とを選択的に供給することができるよう
に切換弁（図示せず）を設けて、図３２に示すように、
塗料吐出口２１側から洗浄水を送り込むと同時に塗料通
路８０を通じて同圧の洗浄水を送り込むようにしてもよ
い。この場合、一方向からの洗浄では困難な内部側面も
きれいに洗浄することができる。

【００５１】スプレーノズル２０を複数本備えたものに
おいては、図３３に示すように、全スプレーノズル２０
同士を洗浄水用配管が接続されたアダプタ８９でつない
で洗浄すればよい。複数本のスプレーノズル２０を一度
に洗浄することができる。図３４にスプレーノズル２０
の洗浄（目詰まり防止）のための構成の他の実施形態を
示す。コンベア１の脇にリニアアクチュエータ９２によ
って上下に駆動される洗浄ブラシ９３を設置し、スプレ
ーノズル２０は洗浄ブラシ９３の直上で待機するように
している。そしてスプレーノズル２０が待機している間
に、塗料に代えて洗浄水をスプレーノズル２０に供給す
ると同時に、リニアアクチュエータ９２の駆動で洗浄ブ
ラシ９３がスプレーノズル２０の塗料吐出口２１内を洗
浄するようにしている。

【００５２】図３５に示すように、超音波洗浄機９４を
コンベア１の脇に配置し、リニアアクチュエータ９５の
駆動でスプレーノズル２０を超音波洗浄機９４の洗浄液
に浸すとともに超音波洗浄機９４を作動させることで超
音波洗浄を行うようにしてもよい。スプレーノズル２０
の内外の汚れを落として目詰まりを防ぐことができる。

【００５３】スプレーノズル２０の待機位置となるコン
ベア１の脇に、図３６に示すようにリニアアクチュエー
タ９２で上下に移動するキャップ９６を配置し、スプレ
ーノズル２０をある程度の時間以上使用しない時には、
上記キャップ９６がスプレーノズル２０に被せられるよ
うにしてもよい。スプレーノズル２０表面の乾燥を防い
で目詰まりを抑えることができる。

【００５４】図３７は洗浄水用圧槽タンク７９をエアー
通路７６に接続し、水蒸気とした洗浄水がエアーと共に
エアー吐出口７７から吐出されるようにしたものを示し
ている。塗装中のスプレーノズル２０表面の乾燥を防い
で目詰まりを抑えることができる。建築材９における凹
溝９０の検出のための計測手段６として、光源６０によ
る出力光が照射された建築材９を撮影する画像入力装置
６１，６１を示したが、これに限るものではない。たと
えば図３８に示すように、高さ（Ｚ軸方向）が測定でき
る複数のセンサＳ１，Ｓ２を固定間隔Ｌで設けて、これ
らセンサＳ１，Ｓ２を水平方向（Ｘ方向）に移動させた
時のセンサＳ１，Ｓ２の出力値を記録することで基準線
から凹溝９０までの距離ｈ１，ｈ２を求める。センサＳ
１，Ｓ２間の距離Ｌは予めわかっている値であることか
ら、ｔａｎθ＝｜ｈ１−ｈ２｜／Ｌで基準線に対する凹
溝９０が通っている方向を求めることができる。この場
合、センサＳ１，Ｓ２は凹溝９０の両端付近に配置して
おくのが好ましい。

【００５５】また、上記のようにして縦と横の凹溝９０
の各２点の位置（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ２）（ｘ３，
ｙ３）（ｘ４，ｙ４）を求めれば，図３９に示すように
各凹溝９０を（ｘ１−ｘ２）（ｙ−ｙ１）＝（ｙ１−ｙ
２）（ｘ−ｘ１）及び（ｘ３−ｘ４）（ｙ−ｙ３）＝
（ｙ３−ｙ４）（ｘ−ｘ３）で表すことができる直線Ｌ
ａ，Ｌｂとして求めることができるために、上記両式か
ら縦横の凹溝９０の交点ｃも求めることができる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明においては、表面に
目地のような凹溝を備えた建築材に対する凹溝部分への
塗装にあたり、建築材における凹溝の位置を非接触で計
測するために、縦方向凹溝と横方向凹溝とがＴ字形に交
差したり、一方向凹溝が他方向凹溝に対して斜めに交差
したり、幅が一定でない凹溝も検出することができるも
のであり、該計測結果に基づき、塗装位置を制御可能な
塗装手段で建築材の凹溝部分の塗装を行うことから、各
凹溝の塗装を的確に行うことができるものである。

【００５７】そして塗装手段として、塗料の吐出幅が可
変のスプレーノズルを用いることで、凹溝の幅が各部で
異なる建築材も１回の塗装で凹溝の全幅にわたる塗装を
行うことができる。この時、塗料の吐出用のスプレーノ
ズルを振動によって振らせて吐出幅を変更するもので
は、振幅の変更で吐出幅を変更することができるため
に、吐出幅の変更が容易なものであり、また塗料の吐出
用のスプレーノズルの吐出口の口径を変更して吐出幅を
変更するものでは、吐出幅の変更を確実に行うことがで
きる。

【００５８】塗料の吐出用のスプレーノズルの建築材に
対する相対塗装速度と塗料の吐出圧力と塗装幅との関係
を予め求めておき、該相関に基づいてこれらを制御する
場合には、塗装幅を一定にすることが確実に行うことが
できるとともに、塗装幅の変更にも応ずることができ
る。建築材の凹溝底部の高さを非接触で計測し、該計測
結果に基づき、塗料の吐出用のスプレーノズルの建築材
に対する高さを調節しつつ塗装を行ってもよく、この場
合、建築材の反りなどの影響を受けることなく安定した
幅の塗装を行うことができる。

【００５９】塗料の吐出用のスプレーノズルからの塗料
の吐出流量と塗料の膜厚との関係を予め求めておき、該
相関に基づいて吐出流量を制御したり、あるいは塗料の
吐出用のスプレーノズルの建築材に対する相対塗装速度
と塗料の膜厚との関係を予め求めておき、該相関に基づ
いて上記相対塗装速度を制御することによって、安定し
た膜厚の塗装を行ったり、凹溝底部が平滑面であるか凹
凸面であるかによって膜厚を異ならせることにも容易に
応ずることができる。

【００６０】凹溝の幅よりも狭い幅で塗装を行い、次い
で凹溝に塗装された塗料を押し広げて凹溝全域に塗料を
いきわたらせるようにしてもよいものであり、この場
合、塗料の吐出幅の厳密な制御を不要とすることができ
る。凹溝の位置測定に際しては、建築材における凹溝を
少なくとも２点で計測して該凹溝の方向を推定すると、
計測手段の構成を簡単なものとすることができるととも
に、全面を計測する場合よりも処理時間を短縮すること
ができる。この場合、少なくとも２点で計測して方向を
推定した凹溝の表す直線から凹溝同士の交差位置を求め
ることができる。

【００６１】ランダムな配置の複数の凹溝を複数のスプ
レーノズルで塗装するにあたり、各スプレーノズルが担
当する凹溝を、遺伝的アルゴリズムを用いた最短経路探
索にて決定すると、最適解を簡便に得ることができると
ともに塗装時間を短縮して生産性をあげることができ
る。そして本発明に係る建築材の塗装装置は、表面に目
地のような凹溝を備えた建築材に対する凹溝部分への塗
装装置において、建築材における凹溝の位置を非接触で
計測する計測手段と、建築材を搬送するコンベアと、塗
装位置を可変としている塗装手段と、上記計測手段で得
られた計測結果に基づいて塗装手段に塗装を行わせる制
御手段とからなり、上記塗装手段は塗料吐出用のスプレ
ーノズルが２軸方向の位置制御が自在なものであるため
に、各種凹溝の検出と全凹溝の塗装とを的確に行うこと
ができるものである。

【００６２】また、上記塗装手段が建築材の搬送方向が
直交する２種のコンベア上に夫々スプレーノズルを配置
したものであるとともに、各コンベアの搬送方向と直交
する方向にスプレーノズルの位置を各々独立に可変とし
たものである時には、各種凹溝の検出と全凹溝の塗装と
を的確に行うことができることに加えて、縦方向凹溝と
横方向凹溝との塗装を個別に行うとともに夫々コンベア
による建築材の搬送中に行うことができるために塗装に
要する時間を短くすることができる。

【００６３】上記塗装手段が建築材の搬送方向と斜めに
交差する方向に走行駆動されるスプレーノズルと、建築
材の搬送方向と直交する方向に位置を可変としたスプレ
ーノズルとを備えたものである時には、各種凹溝の検出
と全凹溝の塗装とを的確に行うことができることに加え
て、縦横いずれの方向の凹溝も単一のコンベアによる搬
送中に塗装することができるものであり、しかも建築材
の搬送方向と斜めに交差する方向に走行駆動されるスプ
レーノズルの走行速度を可変としたり、建築材の搬送方
向と斜めに交差する方向に走行駆動されるスプレーノズ
ルの上記搬送方向との交差角度を可変とすることによっ
て、凹溝の方向を問うことなく塗装することができる。

【００６４】さらに上記塗装手段が建築材の幅方向全幅
にわたって並べられているとともに塗料の吐出の個別オ
ンオフが自在な多数のスプレーノズルを備えたものであ
る時には、各種凹溝の検出と全凹溝の塗装とを的確に行
うことができることに加えて、縦横いずれの方向の凹溝
も単一のコンベアによる搬送中に塗装することができる
ものであり、さらに凹溝の幅や方向がどのようなもので
あれ塗装することができる。

【００６５】塗料吐出用のスプレーノズルからの塗料の
吐出幅を計測する検出手段を備えたり、塗料吐出用のス
プレーノズルからの吐出状態を監視する監視手段を備え
たり、塗料吐出用のスプレーノズルからの塗料の吐出方
向を検出する検出手段を備えたものにおいては、スプレ
ーノズルからの塗料吐出に関する異常を簡便に検出する
ことができて塗装不良を未然に防ぐことができる。

【００６６】また、塗料吐出用のスプレーノズルの先端
を非塗装時にブラッシングするクリーニング手段や、塗
料吐出用のスプレーノズルの先端に非塗装時に流体を吹
き付けるクリーニング手段を備えたものでは、スプレー
ノズルの先端に付着した塗料やごみなどを除去すること
ができるために、これらが原因の塗料の吐出異常が生じ
にくくなる。

【００６７】さらに塗料吐出用のスプレーノズルを非塗
装時に振動させる振動付加手段を備えたり、塗料吐出用
のスプレーノズルの先端を非塗装時に浸す塗料乾燥防止
用液体を備えたものでは、スプレーノズル内部での塗料
の乾燥固化を防ぐことができるために、やはり塗装不良
を未然に防ぐことができる。制御手段が、塗装待機時間
を監視して該待機時間が所定時間を越える時、全スプレ
ーノズルからの塗料吐出を所定位置において行わせるも
のであると、スプレーノズル内部での塗料の乾燥固化を
防ぐことができるために、塗装不良を未然に防ぐことが
できる。

【００６８】制御手段が、建築材への塗装の前後に所定
位置において全スプレーノズルからの塗料吐出を行わせ
るものであれば、塗装不良が生じるおそれをさらに少な
くすることができる。塗料吐出用のスプレーノズルに
は、塗料吐出口に連通する塗料通路と、塗料吐出口を囲
むエアー吐出口に連通するエアー通路とを備えたものを
好適に用いることができ、特に、塗料通路及びエアー通
路を遮断し且つ塗料吐出口側の塗料通路とエアー吐出口
側のエアー通路との間を連通させる流路切換部を備えた
ものとすることで、分解しなくても洗浄を行うことがで
き、従ってノズルの内部洗浄を塗装待機中にも行うこと
ができる。

【００６９】この場合のノズルの内部洗浄には、塗料吐
出口から塗料通路側に洗浄水を注入する洗浄水供給手段
や、塗料供給側と塗料吐出口との両方から洗浄水を注入
する洗浄水供給手段を好適に用いることができ、特に後
者の場合はスプレーノズルの内部を各部にわたりきれい
に洗浄することができる。また洗浄水供給手段が複数の
スプレーノズルに同時に洗浄水を供給するものであれ
ば、複数本のスプレーノズルを同時に洗浄することがで
きる。

【００７０】塗料吐出用のスプレーノズルの塗料吐出口
内を非塗装時にブラッシングするクリーニング手段を備
えたものとしたり、塗料吐出用のスプレーノズルを非塗
装時に超音波洗浄する超音波洗浄機を備えたものとする
と、目詰まりを確実に防ぐことができる。また、塗料吐
出用のスプレーノズルに被せられるキャップを備えたも
のとしておいても乾燥を防いで目詰まりを抑えることが
できる。

【００７１】さらに、塗料吐出用のスプレーノズルは、
塗料吐出口に連通する塗料通路と、塗料吐出口を囲むエ
アー吐出口に連通するエアー通路とを備えたものである
場合、エアー通路に水蒸気を含んだエアーを供給するエ
アー供給手段を備えたものとすれば、塗装中においても
スプレーノズルの乾燥を防いで目詰まりを抑えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す斜視図であ
る。

【図２】(a)〜(f)は塗装対象とする建築材の平面図であ
る。

【図３】他例を示すもので、(a)は斜視図、(b)は平面図
である。

【図４】さらに他例を示すもので、(a)は平面図、(b)は
スプレーノズル駆動部周辺の斜視図である。

【図５】同上のペイントヘッド（スプレーノズル）と凹
溝との対応を示す説明図である。

【図６】別の例を示すもので、(a)は平面図、(b)は移動
速度ｖ３についての説明図である。

【図７】同上の他例の平面図である。

【図８】他例の平面図である。

【図９】(a)は同上のスプレーノズルと凹溝との対応を
示す説明図、(b)(c)はスプレーノズルの動作説明図であ
る。

【図１０】吐出幅可変のスプレーノズルの一例を示して
おり、(a)は斜視図、(b)は動作説明図である。

【図１１】吐出幅可変のスプレーノズルの他例を示して
おり、(a)(b)は斜視図である。

【図１２】吐出幅可変のスプレーノズルのさらに他例を
示しており、(a)(b)は動作説明図である。

【図１３】相対塗装速度と塗料の吐出圧力との相関を示
す特性図である。

【図１４】スプレーノズルの動作制御の別の例を示すも
ので、(a)は斜視図、(b)は側面図である。

【図１５】(a)は塗料の流量と塗装の膜厚との相関を示
す特性図、(b)(c)は膜厚制御についての概略構成を示す
斜視図である。

【図１６】相対塗装速度と塗装の膜厚との相関を示す特
性図である。

【図１７】他例の斜視図である。

【図１８】同上の動作説明図である。

【図１９】同上の他例を示すもので、(a)(b)(c)は夫々
斜視図である。

【図２０】別の例の斜視図である。

【図２１】さらに別の例を示すもので、(a)は正面図、
(b)は動作説明図である。

【図２２】(a)(b)はスプレーノズルからの塗料吐出方向
についての説明図である。

【図２３】塗料吐出方向検出手段を示すもので、(a)(b)
は斜視図である。

【図２４】スプレーノズルのクリーニング手段の一例の
正面図である。

【図２５】スプレーノズル内の塗料乾燥防止手段の一例
の正面図である。

【図２６】(a)(b)はスプレーノズル内の塗料乾燥防止の
ための動作のフローチャートである。

【図２７】スプレーノズルのクリーニング手段の他例の
斜視図である。

【図２８】スプレーノズル内の塗料乾燥防止手段の他例
の斜視図である。

【図２９】スプレーノズルの目詰まりによる塗装不良の
防止のための動作のフローチャートである。

【図３０】スプレーノズルの内部構造の一例を示す概略
断面図である。

【図３１】(a)は同上のスプレーノズルの塗装時の概略
断面図、(b)は同上のスプレーノズルの洗浄時の概略断
面図である。

【図３２】他例のスプレーノズルにおける洗浄時の概略
断面図である。

【図３３】さらに他例のスプレーノズルにおける洗浄時
の概略断面図である。

【図３４】スプレーノズルの目詰まり防止についての構
成の一例を示すもので、(a)は斜視図、(b)は部分断面図
である。

【図３５】スプレーノズルの目詰まり防止についての構
成の他例を示すもので、(a)は斜視図、(b)は部分断面図
である。

【図３６】スプレーノズルの目詰まり防止についての構
成の更に他例を示すもので、(a)は斜視図、(b)は部分断
面図である。

【図３７】スプレーノズルの目詰まり防止についての構
成の別の例の断面図である。

【図３８】凹溝の位置検出についての他例を示すもの
で、(a)は平面図、(b)はタイムチャートである。

【図３９】凹溝の交差位置の推定動作に関するもので、
(a)は斜視図、(b)は説明図である。

【符号の説明】

１コンベア２ペイントヘッド６計測手段９建築材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年３月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】図３０は本発明の塗装装置に好適に用いる
ことができるスプレーノズル２０の内部構造の一例を示
しており、固定子２０ａとこの固定子２０ａの先端内部
に配された可動子２０ｂとからなる該スプレーノズル２
０は、可動子２０ｂの先端面に開口する塗料吐出口２１
と、可動子２０ｂの外周面と固定子２０ａ内周面との間
の間隙として形成されて塗料吐出口２１を囲むエアー吐
出口７７とを備えており、上記塗料吐出口２１は塗料通
路８０を介してコンプレッサ７５駆動の塗料用圧送タン
ク８１に接続され、上記エアー吐出口７７はエアー通路
７６を介してコンプレッサ７５に接続されている。図中
８８はレギュレータである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５０】洗浄水の供給には、図示例ではコンプレッ
サ７５から供給される圧力で洗浄水を送り出す洗浄水用
圧送タンク７９を用いているが、これに限るものではな
い。また、洗浄水の塗料吐出口２１への注入は、ゴムの
ような弾性材から形成されて可動子２０ｂの先端に被せ
られるアダプタ８９を介して行うとよい。塗料通路８０
に塗料と洗浄水とを選択的に供給することができるよう
に切換弁（図示せず）を設けて、図３２に示すように、
塗料吐出口２１側から洗浄水を送り込むと同時に塗料通
路８０を通じて同圧の洗浄水を送り込むようにしてもよ
い。この場合、一方向からの洗浄では困難な内部側面も
きれいに洗浄することができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５４】図３７は洗浄水用圧送タンク７９をエアー
通路７６に接続し、水蒸気とした洗浄水がエアーと共に
エアー吐出口７７から吐出されるようにしたものを示し
ている。塗装中のスプレーノズル２０表面の乾燥を防い
で目詰まりを抑えることができる。建築材９における凹
溝９０の検出のための計測手段６として、光源６０によ
る出力光が照射された建築材９を撮影する画像入力装置
６１，６１を示したが、これに限るものではない。たと
えば図３８に示すように、高さ（Ｚ軸方向）が測定でき
る複数のセンサＳ１，Ｓ２を固定間隔Ｌで設けて、これ
らセンサＳ１，Ｓ２を水平方向（Ｘ方向）に移動させた
時のセンサＳ１，Ｓ２の出力値を記録することで基準線
から凹溝９０までの距離ｈ１，ｈ２を求める。センサＳ
１，Ｓ２間の距離Ｌは予めわかっている値であることか
ら、ｔａｎθ＝｜ｈ１−ｈ２｜／Ｌで基準線に対する凹
溝９０が通っている方向を求めることができる。この場
合、センサＳ１，Ｓ２は凹溝９０の両端付近に配置して
おくのが好ましい。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３０】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に目地のような凹溝を備えた建築材
に対する凹溝部分への塗装方法であって、建築材におけ
る凹溝の位置を非接触で計測し、該計測結果に基づき、
塗装位置を制御可能な塗装手段で建築材の凹溝部分の塗
装を行うことを特徴とする建築材の塗装方法。
【請求項２】塗装対象が縦方向凹溝と横方向凹溝とが
Ｔ字形に交差する建築材であることを特徴とする請求項
１記載の建築材の塗装方法。
【請求項３】塗装対象が一方向凹溝が他方向凹溝に対
して斜めに交差する建築材であることを特徴とする請求
項１または２記載の建築材の塗装方法。
【請求項４】塗装対象が幅が一定でない凹溝を備えた
建築材であることを特徴とする請求項１または２または
３記載の建築材の塗装方法。
【請求項５】塗装手段として、塗料の吐出幅が可変の
スプレーノズルを用いることを特徴とする請求項４記載
の建築材の塗装方法。
【請求項６】塗料の吐出用のスプレーノズルを振動に
よって振らせて吐出幅を変更することを特徴とする請求
項５記載の建築材の塗装方法。
【請求項７】塗料の吐出用のスプレーノズルの吐出口
の口径を変更して吐出幅を変更することを特徴とする請
求項５記載の建築材の塗装方法。
【請求項８】塗料の吐出用のスプレーノズルの建築材
に対する相対塗装速度と塗料の吐出圧力と塗装幅との関
係を予め求めておき、該相関に基づいてこれらを制御す
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載
の建築材の塗装方法。
【請求項９】建築材の凹溝底部の高さを非接触で計測
し、該計測結果に基づき、塗料の吐出用のスプレーノズ
ルの建築材に対する高さを調節しつつ塗装を行うことを
特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の建築材
の塗装方法。
【請求項１０】塗料の吐出用のスプレーノズルからの
塗料の吐出流量と塗料の膜厚との関係を予め求めてお
き、該相関に基づいて吐出流量を制御することを特徴と
する請求項１〜９のいずれかの項に記載の建築材の塗装
方法。
【請求項１１】塗料の吐出用のスプレーノズルの建築
材に対する相対塗装速度と塗料の膜厚との関係を予め求
めておき、該相関に基づいて上記相対塗装速度を制御す
ることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載
の建築材の塗装方法。
【請求項１２】凹溝の幅よりも狭い幅で塗装を行い、
次いで凹溝に塗装された塗料を押し広げて凹溝全域に塗
料をいきわたらせることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかの項に記載の建築材の塗装方法。
【請求項１３】凹溝の位置測定に際して、建築材にお
ける凹溝を少なくとも２点で計測して該凹溝の方向を推
定することを特徴とする請求項１記載の建築材の塗装方
法。
【請求項１４】少なくとも２点で計測して方向を推定
した凹溝の表す直線から凹溝同士の交差位置を求めるこ
とを特徴とする請求項１３記載の建築材の塗装方法。
【請求項１５】ランダムな配置の複数の凹溝を複数の
スプレーノズルで塗装するにあたり、各スプレーノズル
が担当する凹溝を、遺伝的アルゴリズムを用いた最短経
路探索にて決定することを特徴とする請求項１記載の建
築材の塗装方法。
【請求項１６】表面に目地のような凹溝を備えた建築
材に対する凹溝部分への塗装装置であって、建築材にお
ける凹溝の位置を非接触で計測する計測手段と、建築材
を搬送するコンベアと、塗装位置を可変としている塗装
手段と、上記計測手段で得られた計測結果に基づいて塗
装手段に塗装を行わせる制御手段とからなり、上記塗装
手段は塗料吐出用のスプレーノズルが２軸方向の位置制
御が自在なものであることを特徴とする建築材の塗装装
置。
【請求項１７】表面に目地のような凹溝を備えた建築
材に対する凹溝部分への塗装装置であって、建築材にお
ける凹溝の位置を非接触で計測する計測手段と、建築材
を搬送するコンベアと、上記計測手段で得られた計測結
果に基づいて塗装位置を可変としている塗装手段とから
なり、上記塗装手段は建築材の搬送方向が直交する２種
のコンベア上に夫々スプレーノズルを配置したものであ
るとともに、各コンベアの搬送方向と直交する方向にス
プレーノズルの位置を各々独立に可変としたものである
ことを特徴とする建築材の塗装装置。
【請求項１８】表面に目地のような凹溝を備えた建築
材に対する凹溝部分への塗装装置であって、建築材にお
ける凹溝の位置を非接触で計測する計測手段と、建築材
を搬送するコンベアと、上記計測手段で得られた計測結
果に基づいて塗装位置を可変としている塗装手段とから
なり、上記塗装手段は建築材の搬送方向と斜めに交差す
る方向に走行駆動されるスプレーノズルと、建築材の搬
送方向と直交する方向に位置を可変としたスプレーノズ
ルとを備えたものであることを特徴とする建築材の塗装
装置。
【請求項１９】建築材の搬送方向と斜めに交差する方
向に走行駆動されるスプレーノズルの走行速度が可変と
なっていることを特徴とする請求項１８記載の建築材の
塗装装置。
【請求項２０】建築材の搬送方向と斜めに交差する方
向に走行駆動されるスプレーノズルの上記搬送方向との
交差角度が可変となっていることを特徴とする請求項１
８記載の建築材の塗装装置。
【請求項２１】表面に目地のような凹溝を備えた建築
材に対する凹溝部分への塗装装置であって、建築材にお
ける凹溝の位置を非接触で計測する計測手段と、建築材
を搬送するコンベアと、上記計測手段で得られた計測結
果に基づいて塗装位置を可変としている塗装手段とから
なり、上記塗装手段は建築材の幅方向全幅にわたって並
べられているとともに塗料の吐出の個別オンオフが自在
な多数のスプレーノズルを備えたものであることを特徴
とする建築材の塗装装置。
【請求項２２】塗料吐出用のスプレーノズルからの塗
料の吐出幅を計測する検出手段を備えていることを特徴
とする請求項１６〜２０のいずれかの項に記載の建築材
の塗装装置。
【請求項２３】塗料吐出用のスプレーノズルからの吐
出状態を監視する監視手段を備えていることを特徴とす
る請求項１６〜２１のいずれかの項に記載の建築材の塗
装装置。
【請求項２４】塗料吐出用のスプレーノズルからの塗
料の吐出方向を検出する検出手段を備えていることを特
徴とする請求項１６〜２１のいずれかの項に記載の建築
材の塗装装置。
【請求項２５】塗料吐出用のスプレーノズルの先端を
非塗装時にブラッシングするクリーニング手段を備えて
いることを特徴とする請求項１６〜２４のいずれかの項
に記載の建築材の塗装装置。
【請求項２６】塗料吐出用のスプレーノズルの先端に
非塗装時に流体を吹き付けるクリーニング手段を備えて
いることを特徴とする請求項１６〜２４のいずれかの項
に記載の建築材の塗装装置。
【請求項２７】塗料吐出用のスプレーノズルを非塗装
時に振動させる振動付加手段を備えていることを特徴と
する請求項１６〜２４のいずれかの項に記載の建築材の
塗装装置。
【請求項２８】塗料吐出用のスプレーノズルの先端を
非塗装時に浸す塗料乾燥防止用液体を備えていることを
特徴とする請求項１６〜２４のいずれかの項に記載の建
築材の塗装装置。
【請求項２９】制御手段は、塗装待機時間を監視して
該待機時間が所定時間を越える時、全スプレーノズルか
らの塗料吐出を所定位置において行わせるものであるこ
とを特徴とする請求項１６〜２４のいずれかの項に記載
の建築材の塗装装置。
【請求項３０】制御手段は、建築材への塗装の前後に
所定位置において全スプレーノズルからの塗料吐出を行
わせるものであることを特徴とする請求項１６〜２４の
いずれかの項に記載の建築材の塗装装置。
【請求項３１】塗料吐出用のスプレーノズルは、塗料
吐出口に連通する塗料通路と、塗料吐出口を囲むエアー
吐出口に連通するエアー通路とを備えるとともに、塗料
通路及びエアー通路を遮断し且つ塗料吐出口側の塗料通
路とエアー吐出口側のエアー通路との間を連通させる流
路切換部を備えたものであることを特徴とする請求項１
６〜２４のいずれかの項に記載の建築材の塗装装置。
【請求項３２】塗料吐出口から塗料通路側に洗浄水を
注入する洗浄水供給手段を備えていることを特徴とする
請求項３１記載の建築材の塗装装置。
【請求項３３】塗料供給側と塗料吐出口との両方から
洗浄水を注入する洗浄水供給手段を備えていることを特
徴とする請求項３１記載の建築材の塗装装置。
【請求項３４】洗浄水供給手段は複数のスプレーノズ
ルに同時に洗浄水を供給するものであることを特徴とす
る請求項３２または３３記載の建築材の塗装装置。
【請求項３５】塗料吐出用のスプレーノズルの塗料吐
出口内を非塗装時にブラッシングするクリーニング手段
を備えていることを特徴とする請求項１６〜２４のいず
れかの項に記載の建築材の塗装装置。
【請求項３６】塗料吐出用のスプレーノズルを非塗装
時に超音波洗浄する超音波洗浄機を備えていることを特
徴とする請求項１６〜２４のいずれかの項に記載の建築
材の塗装装置。
【請求項３７】塗料吐出用のスプレーノズルに被せら
れるキャップを備えていることを特徴とする請求項１６
〜２４のいずれかの項に記載の建築材の塗装装置。
【請求項３８】塗料吐出用のスプレーノズルは、塗料
吐出口に連通する塗料通路と、塗料吐出口を囲むエアー
吐出口に連通するエアー通路とを備えたものであるとと
もに、エアー通路に水蒸気を含んだエアーを供給するエ
アー供給手段を備えたものであることを特徴とする請求
項１６〜２４のいずれかの項に記載の建築材の塗装装
置。