JPS6223681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塗装装置、搬送装置等の産業機械に利
用されて好適な同期装置の改良に関するものであ
る。

一般に塗装装置等の産業機械には駆動装置によ
り駆動する無端チエーンが使用されているが、通
常チエーンコンベア、ローラコンベア等の無端チ
エーンには同期装置により該チエーンの速度に同
期して作動する作業装置が設けられている。例え
ば、塗装装置においては、無端チエーンを有する
往復動可能なレシプロケータが使用され、該レシ
プロケータにはレシプロケータと共に往復動する
作業装置としての塗装機が設けられている。

ところで、塗装装置は被塗物の形状、寸法、塗
装面積等に合せて塗装機からの塗料の噴霧を制御
する必要があり、このため同期装置が設けられて
いる。即ち、同期装置は、前記無端チエーンを作
動せしめるモータ近傍に設けられ、該モータの回
転数に比例したパルスを発信するパルス発信器
と、パルス発振器からのパルスを入力し、予め設
定された所定のパルスカウント数で出力信号を発
信するプリセツトカウンタ等とから構成されてい
る。そして、前記塗装機には切換弁、塗料ポンプ
を介して塗料タンクに接続される塗料ホースが設
けられ、該切換弁が前記同期装置のプリセツタカ
ウンタからの出力信号によつて開閉せしめられ、
該切換弁の開弁中のみ塗料を供給することによ
り、塗装機はレシプロケータの速度に同期して塗
料を噴霧するよう制御される。

従来技術による同期装置はこのように構成され
るので、同期装置にはレシプロケータのモータ近
傍にパルス発信器を設ける必要があり、モータ等
からの電磁誘導等によりパルスが乱れ、確実なパ
ルス発信を得ることが難しいという欠点があつ
た。また、同期装置を塗料、シンナ等の引火性の
強い物質を取扱う塗装装置に使用する場合には爆
発の危険性を防止するためパルス発信器を耐圧防
爆構造、本質安全防爆構造としなくてはならない
欠点があつた。

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたも
ので、一定周波数のクロツクパルスを用い、無端
チエーンの速度に対応して正確に同期させた状態
で、作業装置が所望の区間となつたときに出力信
号を発信するようにした同期装置を提供すること
を目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、駆動装
置により一定方向に回転駆動される無端チエーン
を有し、該無端チエーンには往復動可能に作業装
置が設けられ、前記無端チエーンの速度に同期し
て該作業装置が予め設定された所望区間にあると
きだけ出力信号を発信する同期装置において、一
定周波数のクロツクパルスを発振する発振器と、
該発振器からのクロツクパルスを所定の分周比で
分周する固定分周器と、前記無端チエーンの所定
区間だけ該固定分周器からの出力パルスを積算す
る積算カウンタと、該積算カウンタの積算値を分
周比として前記発振器からのクロツクパルスを分
周する可変分周器と、該可変分周器からの出力パ
ルスを積算し、前記作業装置が予め設定された所
望区間に該当する積算値となつたとき出力信号を
発信する発信カウンタとから構成したことを特徴
とする。

このように構成することにより、積算カウンタ
による積算値は無端チエーンの速度、発振器の発
振周波数を含む値であり、可変分周器は該積算カ
ウンタの積算値を分周比とするものであるから、
該可変分周器からの出力パルスに積算する発信カ
ウンタの出力信号は無端チエーンの速度に同期す
ることになり、該出力信号は確実な同期が得られ
る。

以下、本発明の同期装置を第１図および第２図
に示す実施例と共に説明する。

第１図は塗装装置の外観図である。図面におい
て、１は塗装作業が行われるブースで、該ブース
１内には駆動装置としてのモータ２により速度Ｚ
〔ｍ／sec〕で一定方向に回転する無端チエーン３
を内蔵したレシプロケータ４が設けられ、該レシ
プロケータ４には高絶縁体の腕５を介して作業装
置としての塗装機６が設けられている。該塗装機
６はレシプロケータ４の反転機構（図示せず）に
より無端チエーン３の動きに伴つて上下端間を往
復動する。なお、前記レシプロケータ４の反転機
構は、無端チエーン３が一定方向に回転しても、
レシプロケータ４の上端位置と下端位置で腕５が
無端チエーン３の前側チエーン部と後側チエーン
部とに交互に係合するように構成し、これにより
該腕５、塗装機６が上、下に往復動するようにし
たもので、かかる反転機構は従来公知である（英
国特許第787019号明細書参照）。７は塗料タン
ク、８は塗料ポンプ、９は三方切換弁で、該三方
切換弁にはホース１０，１１，１２の一端が接続
され、ホース１０，１１，１２の他端はそれぞれ
塗料タンク、塗料ポンプ８、塗装機６に接続さ
れ、塗料タンク７と塗料ポンプ８はホース１３に
より接続されている。ここで、前記三方切換弁９
は後述の同期装置からのパルス信号により流路を
切換制御せしめられるよう構成されている。即
ち、塗装時には、塗料タンク７内の塗料はホース
１３、塗料ポンプ８、ホース１１、三方切換弁
９、ホース１２を順次介して塗装機６に供給さ
れ、非塗装時には、塗料タンク７内の塗料はホー
ス１３、塗料ポンプ８、ホース１１、三方切換弁
９、ホース１０を順次介して再び塗料タンク７に
戻るように切換制御される。また、塗装機６には
高電圧ケーブル１４を介して例えば−90〔kV〕
の高電圧を発生する高電圧発生装置１５が接続さ
れている。この高電圧により塗装機６から噴出す
る塗料粒子は静電霧化され、アース１６に接続さ
れた被塗物１７との間に形成された電気力線に沿
つて飛行し、該被塗物１７の塗装すべき部位１８
に塗着する。１９，２０はレシプロケータ４に設
けられたリミツト式スイツチ等のスイツチで、該
スイツチ１９，２０は所定区間Ｙ〔ｍ〕離間して
配置され、チエーン３に設けられた突起（図示せ
ず）により作動せしめられる。２１はコンピユー
タ等のデジタル制御装置、２２は同期装置で、該
同期装置２２には前記スイツチ１９，２０からの
信号が信号線２３，２４を介して入力されている
と共にデジタル制御装置２１からの設定信号が入
力されている。そして、同期装置２２の出力信号
は信号線２５を介して三方切換弁９のソレノイド
部に出力している。

ここで、同期装置の電気回路図を第２図に示
す。図面において、２６は一定周波数_０のクロ
ツクパルスを発振する水晶発振器等の発振器で、
該発振器２６から発振されるクロツクパルスは所
定の分周比Ｘに分周する固定分周器２７と後述の
可変分周器３０に出力されている。２８は積算カ
ウンタで、該積算カウンタ２８には前記固定分周
器２７からの周波数_０／Ｘに分周されたパルス
が入力されると共に前記スイツチ１９，２０から
の信号が入力される。積算カウンタ２８はスイツ
チ１９が作動することによりり２８セツトされる
と共に積算動作を開始し、スイツチ２０が作動す
ることによつて積算動作を停止する。即ち、この
積算値ＣはＣ＝_０／Ｘ・Ｙ／Ｚとなる。２９は分周比
自 動設定器で、該分周比自動設定器２９は前記スイ
ツチ１９がリセツトするまで前記積算カウンタ２
８の積算値Ｃを一時的にメモリする機能を有し、
そのメモリされた積算値Ｃを可変分周器３０の分
周比として出力する。

また、前記可変分周器３０は発振器２６から発
振されるクロツクパルスを分周比自動設定器２９
から出力される分周比Ｃ＝_０／Ｘ・Ｙ／Ｚによつて分
周 する。即ち、チエーン３が回転して突起によりス
イツチ１９が再び作動するまでの間チエーン３は
一定の速度で回転するという前提のもとにスイツ
チ１９，２０間の距離Ｙとチエーン３の速度Ｚか
ら、可変分周期器３０の分周比Ｃを定める。従つ
て、可変分周期器３０からは_v＝_０／Ｃ＝Ｚ／Ｙ・
Ｘな る周波数のパルスが出力される。３１は発信カウ
ンタで、該発信カウンタ３１は前記可変分周器３
０からのパルスを入力すると共にコンピユータ等
のデジタル制御装置２１から設定数値Ｎを入力す
る。この設定数値Ｎは被塗物１７の寸法、形状等
により任意に設定され、発信カウンタ３１のパル
ス数がこの設定数値に達したとき発信カウンタ３
１は予め設定された所望位置に該当する出力信号
を信号線２５を介して切換弁９に対して出力す
る。この設定操作は図に示すように４個の数値
N₁，N₂，N₃，N₄がデジタル制御装置２１から設
定数値Ｎとして発信カウンタ３１に入力される。
そして、発信カウンタ３１のカウント数と数値
N₁，N₂，N₃，N₄とがそれぞれ一致したとき出力
信号を発信し、数値N₁で切換弁９を開弁して上
昇行程中にある塗装機６に塗料を供給し、数値
N₂で切換弁９を閉弁する。同様に数値N₃で切換
弁９を開弁して下降行程中にある塗装機６に塗料
を供給し、数値N₄で切換弁９を閉弁する。これ
によつて被塗物１７の部位１８の間のみ塗装を行
う。

本発明はこのように構成されるもので無端チエ
ーン３はモータ２により駆動され、腕５に設けら
れた塗装機６はレシプロケータ４の上下端間を往
復動している。そして、同期装置では、発振器２
６から常時クロツクパルスが発振され、この周波
数_０のクロツクパルスは固定分周器２７で周波
数_０／Ｘに分周され、スイツチ１９，２０によ
つて制御される積算カウンタ２８でＣ＝Ｙ／Ｚ・_０／
Ｘ だけ積算され、この積算値Ｃは分周比自動設定器
２９を介して可変分周器３０に入力され、周波数
_０のクロツクパルスは該可変分周器３０で_v
＝_０／Ｃ＝Ｚ／Ｙ・Ｘに分周されて発信カウンタ３１
に 積算される。また、該発信カウンタ３１にはデジ
タル制御装置２１から被塗物１７の塗装すべき部
位１８の形状、寸法等に合わせて設定数値N₁〜
N₄が入力されているから、塗装機６で塗装すべ
き位置に達すると発信カウンタ３１のカウント数
がN₁，N₂，N₃，N₄となつたとき出力が発信され
三方切換弁９を開閉し、塗装機６によつて被塗物
１７の部位１８の区間だけ塗装が行われる。而し
て、発振器２６からの一定周波数のクロツクパル
スを基準にして制御されるため、塗装機６の作動
はレシプロケータ４の速度が変化しても移動量に
対応して確実に同期できる。また、塗装機６が作
動する変位位置の分解能は次のように計算できる
ため、その分解能は必要に応じて広い範囲で変え
ることができる。例えば、発振器２６から発振さ
れるクロツクパルスの周波数_０を10〔kHz〕、
固定分周器２７の分周比Ｘを100、スイツチ１９
とスイツチ２０との距離Ｙを１〔ｍ〕、レシプロ
ケータ４の速度Ｚを１〔ｍ／sec〕とすれば、分
周比自動設定器２９の値は １０〔ｋＨｚ〕／１００×１〔ｍ〕／１〔ｍ／ｓｅ
ｃ〕＝100 となり可変分周器３０から出力されるパルスの周
波数_vは １０〔ｋＨｚ〕／１００＝100〔Hz〕 となり、毎秒100〔Hz〕のパルスが発信カウンタ
３１に入力され、積算される。ところで、このパ
ルスの１サイクルに要する時間は１／100〔sec〕
であるから、同期装置２２の分解能は、この１／
100〔sec〕の間における塗装機６またはチエーン
３の変位量１〔ｍ／sec〕×１／100〔sec〕＝10
〔mm〕となる。そして、この分解能は固定分周器
２７の分周比Ｘ等を変えることにより、容易に変
えることができる。また、同期装置２２は従来技
術のようにモータ２の近傍にパルス発信器を設け
る必要がなく、チエーン３の近傍にリミツト式等
のスイツチ１９，２０を設けるだけでよいから、
構造が簡単となる。

なお、本発明の実施例においては、同期装置２
２は塗装装置に設けるものとして述べたが、これ
に限らず、例えば工作物を搬送する無端コンベア
搬送装置や塗装用ロボツト、溶接用ロボツトの作
業装置に設けてもよい。また、レシプロケータ４
に２個のスイツチ１９，２０を設けるものとして
述べたがチエーン３の１回転を一周期とし、その
間だけを所定区間として積算カウンタ２８を作動
せしめる場合には１個のスイツチだけでもよく、
この場合にはスイツチ作動により前回積算値のリ
セツトと積算動作を同時に行ない、分周比自動設
定器２９から前回積算値を分周比として可変分周
器３０に出力させてもよい。さらに、本発明に適
用した塗装装置は１つの被塗物の制御のみについ
て述べたが、被塗物の形状が複雑である場合には
複数の制御を行なわせることができることは勿論
である。

本発明に係る同期装置は以上詳細に述べた如く
であつて、一定周波数のクロツクパルスを発振す
る発振器と、該発振器からのクロツクパルスを所
定の分周比に分周する固定分周器と、無端チエー
ンの所定区間だけ前記固定分周器からの出力パル
スを積算する積算カウンタと、積算カウンタの積
算値を分周比として発振器からのクロツクパルス
を分周する可変分周器と、可変分周器からのクロ
ツクパルスを積算し、予め設定された積算値にお
いて出力信号を発信する発信カウンタとから構成
されるから、下記各項の効果を奏する。

発振器からの一定周波数のクロツクパルスを
基準にして制御されるため、無端チエーンまた
はレシプロケータの速度に対応して確実な同期
が得られる。

従来技術のように駆動装置の近傍にはパルス
発信器を設ける必要がなく、リミツトスイツチ
等の簡便なスイツチを設けるだけでよい。

塗装装置等の引火性の強い物質を取扱う装置
に使用する場合にもレシプロケータに防爆構造
のパルス発信器を設ける必要がなく、安全性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る同期装置を
示し、第１図は同期装置が用いられる塗装装置の
外観図、第２図は同期装置の電気回路図である。 ２…モータ、（駆動装置）、３…無端チエーン、
６…塗装機、１９，２０…リミツトスイツチ、２
２…同期装置、２６…発振器、２７…固定分周
器、２８…積算カウンタ、３０…可変分周器、３
１…発振カウンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動装置により一定方向に回転駆動される無
   端チエーンを有し、該無端チエーンには往復動可
   能に作業装置が設けられ、前記無端チエーンの速
   度に同期して該作業装置が予め設定された所望区
   間にあるときだけ出力信号を発信する同期装置に
   おいて、一定周波数のクロツクパルスを発振する
   発振器と、該発振器からのクロツクパルスを所定
   の分周比で分周する固定分周器と、前記無端チエ
   ーンの所定区間だけ該固定分周器からの出力パル
   スを積算する積算カウンタと、該積算カウンタの
   積算値を分周比として前記発振器からのクロツク
   パルスを分周する可変分周器と、該可変分周器か
   らの出力パルスを積算し、前記作業装置が予め設
   定された所望区間に該当する積算値となつたとき
   出力信号を発信する発信カウンタとから構成した
   ことを特徴とする同期装置。 ２ 前記無端チエーンに対向し、かつ前記所定区
   間だけ離間して２個のスイツチが設けられ、該無
   端チエーンの回転に伴つて一のスイツチが作動す
   ることにより前記積算カウンタがリセツトされる
   と共に積算動作を開始し、他のスイツチが作動す
   ることによつて積算動作を停止せしめるように構
   成してなる特許請求の範囲１項記載の同期装置。 ３ 前記無端チエーンに対向して１個のスイツチ
   が設けられ、該無端チエーンが一回転する毎に前
   記積算カウンタがリセツトされると共に積算動作
   を開始するように構成してなる特許請求の範囲１
   項記載の同期装置。