JPS6257673A - 吹付距離に応じ自動的に噴出流体制御弁の弁部材変位量を制御し吹付を行う方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明が属する技術分野 本発明は、吹付装置と塗装対象物との間の吹付距離を検
知しつつこの距離に応じ噴出流体制御弁の弁部材位置を
変化させる自動的吹付方法に関する０ 具超腟ｌ正炉舒１Ａ 塗装対象物との距離が変化しても所望の塗膜厚さくある
いはそれに加え塗装パターン）を維持するため、距離に
応じ噴出流体制御弁の弁部材位置を自動的に変化させる
ことは既に知られているが、吹付距離と弁部材変位量と
は線形の関係にないため、これらの関係を示す複雑な曲
線を予め実験により求め、この関係をマイクロコンピュ
ータにプログラムし、これによって吹付距離を表わすデ
ータを入力したとぎ弁部材変位量を表わすデータが得ら
れるようにする必要があった。かかる実験及びプログラ
ミングは時間がかかり、かつマイクロコンピータの容量
も大きなものを必要とするようになる。

本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、実際に吹付を行
って吹付距離と弁部材変位量の関係を求めろ必要なしに
、単純な関数計算により吹付距離と弁部材変位量との関
係を決定しこの関係に従って自動的に一定条件の吹付を
行うことを可能にする点にある。

問題を解決するための手段 本発明においては、噴出流体流量と弁部材変位量との関
係を示す曲線（以下第１曲線と称す）を複数の区画に分
け、各々の区画の曲線を直線又は放物線で近似し、かつ
吹付距離と弁部材変位量の関係を示す曲線（以下第２曲
線と称す）を求めるにあたり、第１曲線で直線の区画で
は第２曲線も直線とし第１曲線で放物線の区画で（ま第
１＋線も放物線として、１区画内の範囲で互−・に異な
る吹付距離で２点において試し吹きを行℃・、これによ
って当該一区画の直線又は放物線を決定し、その他の区
画においては、第１曲線における１つの区画と他の区画
との勾配の比を第２曲線にも同様にあてはめて第２曲線
における他の区画の直線あるいは曲線を決定する。

実施例 第１図は本発明の実施に用いる塗装用吹付装置の縦断面
図であり、塗料の噴出口ｌと、これに連通した塗料の供
給路２とを有している。供給路は塗料の供給源Ｓに連通
している。噴出口ｌの周囲には空気口３が形成され、こ
れに連通して加圧空気の供給路４が形成され、該供給路
には空気コンプレッサＰが接続されている。空気供給路
からはパターン調整用空気通路４ａが分岐しパターン調
整用空気口３ａにまで延びており、この空気口３ａを出
る空気で噴霧のパターンが変わる０塗料用の供給路２内
には塗料の流量を制御する流量制御弁装置５が設けられ
、これは噴出口１に近接して形成された弁座６と、該弁
座に近づきまたそれから離れるよう変位可能に設けられ
た弁部材７とを有する。同様に空気用の供給路４にも空
気用の流量制御弁装置８が設けられ、これは弁座９と弁
部材１１とを有している。

流量制御弁装置５はさらにサーボモータ１２も有しその
出力軸１３と弁部材７とが伝動装置１４により接続され
ている。伝動装置１４は出力軸にキー止めされたねじ部
材１５及び該部材１５に形成した外ねじと係合する内ね
じを有したケーシング１６′ｆｔ含み、該ケーシングは
長手方向には可動であるが回転は阻止されろようになっ
ており、従って出力軸１３の回転によりケーシングは出
力軸の軸線方向に変位する。ケーシング１６内には止め
ねじ１７がねじ込まれ、また該ケーシング内に収容され
た弁部材７後端の拡大頭部１８との間に圧縮ばね１９が
介装されている。従って、弁部材７が弁座６に接した後
モータ１２がさらに弁閉方向に回転したときモータにか
かる抵抗が急激に増大せず、ケーシング１６はばね１９
の力に抗し軸線ｆｙ向に移動し、モータにかかる抵抗は
徐々に増大する。モータ１２の出力軸１３にはさらに、
出力軸の一定回転角毎にパルスを生じろエンコーダとカ
ウンタとを組合わせた位置検出器２１に結合されている
。

他方の流量制御弁装置８も、サーボモータ２２、伝動装
置２３、及び位置検出器２４を有しており、これらの構
成及び機能はサーボモータ１２、伝動装置１４、及び位
置検出器２１と同じであるため以下これらに関する説明
は省略する。

吹付装置はさらに周知の構成の超音波式距離測定装置２
５を有し、該装置は制御装置２６に内蔵されたマイクロ
コンピュータに対象物までの距離のデータを入力する。

マイクロコンピュータは、予め決定されたプログラムに
従い距離のデータから、弁部材７の弁閉位置からの変位
量を決定し、この変位量と検知装置２１からの現在の位
置データとの比較により弁部材の移動量を決定し、この
移動量を与える命令信号に応じ、制御装置２６はモータ
１２を駆動する。

次に、マイクロコンピュータに吹付距離と弁変位量との
関係を記憶させる手順について説明する。

・　　第２図上部は流体の噴出流量と弁部材変位量との
関係を示すものであり、この曲線を予め実際に吹出しを
行ない各データをプロットして求める。

尚、この曲線は通常吹付装置の各型式毎に求め仕様を示
すデータの１つとして添付するものであり、追加の作業
とはならない。以下、説明の便宜上、第２図上部の曲線
を、各々塗料又は空気についての第１曲線と称す。

本発明においては、各第１曲線を直線又は放物線で近似
する。この例では、塗料の第１曲線Ａは境界点のり、ｉ
各点で交差する３つの直線で近似している。また空気の
第１曲線Ｂは点にで交差する２つの区画に分け、ｋの右
側は直線、ｋの左側はＸ＝αｙ２＋、６　　の放物線で
近似している。点ノは放物線で近似できる限界の点をと
ったが、正常な吹付を可能とする限界の弁部材変位量が
もっと右方にある場合、その限界位置をノ点としてもよ
い。いずれにせよ、ノの位置はノに間の曲線が放物線で
近似できろように決定する。

上述の如く作図した上で、ｈ、ｉ、　ｊ、ｋ　点１）ｘ
座標（弁部材変位量）、各直線の勾配、及びノに間の平
均勾配を図面上で求める。尚、ノに間の平均勾配はノ、
Ａ各点を直線で結んだときのその直線の勾配としても、
）ｋ間の中点におけろ接線の勾配をとってもよい。これ
らの値を求めた上で、マイクロコンピュータに記憶させ
、さらに、各区間が直線であるか放物線であるかの差異
を記憶させる。

上記のデータを予め記憶させた上で、次いでマイクロコ
ンピュータにより、吹付距離と弁部材変位量の関係式を
求めこれを記憶させる手順に入る。

以下第３図及び４図のフローチャート並びに第２図下部
のグラフを参照し説明する。第２図下部のグラフはマイ
クロコンピュータの動作の原理が容易に理解できるよう
手順をグラフで示すものであるＯ まず、塗料に関して説明する。最初に予め決めた１つの
区画例えばｈｉ間に入る範囲で互いに異なる２つの距離
で試し吹きを行ない、同じ膜厚及びパターンが得られる
よう弁部材変位量を決定する。第２図下部に示すように
、本例では吹付距離２０ｃｒｎと４０Ｃｒｎとで試し吹
きを行い、そのときの弁部材変位量を得ている。この関
係はグラフで示すとＰｌ及びＰ２で示される。このＰｌ
及びＰｚの座標の値をマイクロコンピュータに入力する
。この入力は独立した入力装置を設け、操作者が入力す
るようにしてもよく、また、距離測定装置２５及び位置
検出器２１のデータから自動的に入力してもよい。

次いでマイクロコンピュータはｈｉの区間は直線である
ことがらｙ＝αｘ＋ｂの式を当てはめるべきことを決定
し２つの点の座標値を代入することによりα＝ａｌ、　
ｂ　＝　ｂｌを求める。即ちｈ　＜　ｘ　＜乙において
ｙ＝α１　ｘ　十ｈ　１が決定されこの式は記憶装置に
記憶される。さらにｙ＝α１　、ｒ　−１−ｂｌにｘ＝
１．ｘ＝ｉを代入し交点Ｓ、　Ｔ、の座標が決定される
。また第２図上部における線分ｈｉの勾配とＬ右方の勾
配との比が第２図下方におけろ線分子ＩＳｌの勾配と３
１右方の勾配との比に等しいとして、αｌにこの比をか
けてＳｌ右方の勾配が決定され、かつこの勾配と１点Ｓ
１の座標が定まることからＳｌ右方の直線式ｙ　＝　（
ＺＺ　ｘ＋ｂ２が決定され、また同様にしてＴｌ左方に
おけるｙ＝α３　、ｒ　＋ｂ　３が決定される。上述の
ようにしてｙ＝α３３：＋ｂ３　（ｘ＜ｈ　） ｙ＝ａｌｘ＋ｂｌ（ｈ＜ｘ＜ｉ　） ｙ＝α２　、ｒ　＋ｈ２　（ｔ≦Ｘ） が決定され、これが記憶装置に記憶され、従って後はｙ
（吹付距離）が与えられることによりＸ（弁部材変位量
）が容易に演算可能となる。

空気についても同様に２ｏＣｒｎと４０ｏｒ＋で行った
試し吹きにより（ｈ　、　Ｑ２点を得、第４図に示すよ
うに第２図上部において）゛に間が放物線であるこトカ
ラ下部においても放物線をあてはめ、ｘ＝ａｙ２＋ｂに
Ｑｔ　、　Ｑｚ　（７）座標値を代入シ、α＝α、、ｂ
＝ｂ、を得ろ。これによりノ＜ＤＣ＜ｋにおいて、ｒ　
＝　ａ　４　ｙ２＋　’　４を得る。これにＸ＝ノ。

ｘ　＝　ｋを代入しＴ２　、　ｓｚの座標を得、これら
を通る直線の勾配を求め（あるいは曲線’ｒ、、Ｓ２の
中央の微分値により勾配を求めろ）、この勾配と予め求
めである勾配比によりＳ２右方の直線ｙ＝α５．ｒ　＋
ｂ　５を求める。これらの式は記憶装置に記憶させろ。

このように、吹付距離と弁部材変位量との関係を単純な
直線及び放物線の式で記憶させろことができるため、複
雑なデータを記憶させることなく、吹付距離のデータに
対し弁部材態位量が演算できろＯ 尚、第２図下部でハンチングで示した部分は、予め実験
により決定した、望ましい塗装のできる限界外の距離を
示すものである。

上述のようにして吹付距離と弁部材変位量を決定する方
法は、第１曲線において直線の部分は第２曲線において
も直線であり、また第１曲線で放物線の部分は第２曲線
でも放物線であることを前提としている。このように２
つの曲線が同じ次数の変化をなす点は、これまでの経験
から想定したものであり、現実に本発明のようにして吹
付距離と弁部材変位量との関係式を求めて、これに基づ
き吹付を行ったところ、均一な塗膜厚さ及びノ（ターン
が得られることが確認できた。

以上、塗料と空気を共に噴出する例について述べたが、
塗装又は空気のみを単独で制御させろ場合にも本発明は
同様に適用することができる。

発明の効果 本発明によれば、吹付距離と弁部材変位量の関係を示す
複雑なプログラムに依ることなく、ｙ＝αｘ＋ｂ、ｘ＝
αｙ２＋ｂという単純な関数で置換えることができ、こ
のような関数計算を可能とする市販の安価なＩＣをマイ
クロコンビエータに採用することができるため、吹付装
置のコスト上有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法の実施に用いる塗装用吹付装
置の縦断面図； 第２図は、弁部材変位量対噴出流量の曲線と、弁部材変
位量対吹付距離の曲線との関係を示すグラフ、 第３図は塗料についての弁部材変位量対吹付距離の式を
求める手順のフローチャート、また第４図は同様の式を
空気について求める場合のフローチャートである。 ７．１１・・・・　弁部材 Ａ・・・・　塗料噴出量の特性曲線 Ｂ・・・・　空気噴出量の特性曲線 Ａ　ｌ　ｉ　１ノ、ｋ・・・・　境界点特許出願人　　
岩田塗装機工業株式会社（外５名） 第１図 フ■ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マイクロコンピュータにより吹付距離のデータから弁部
   材変位量を求めこの値により弁部材を駆動する塗料吹付
   方法において、 予め実験により弁部材変位量と流体噴出量との関係を示
   す曲線を求め、 前記曲線を複数の一次曲線又は放物線により近似させ、
   それらの境界点の位置及びその勾配あるいは平均勾配を
   求め、隣接する区画の勾配比を算出しておき、 １つの区画内の弁部材変位量の範囲で所望の塗膜を与え
   るように吹付距離を変えて２箇所で試し吹きを行い、同
   様な塗膜を与える吹付距離及び弁部材変位量の関係を２
   点について求め、 マイクロコンピュータにおいて、前記２点のデータと、
   前記一区画が直線であるか放物線であるかの情報により
   当該一区画における直線又は曲線の式を決定し、かつ隣
   接する区画の直線又は曲線の式を前記既に求めた式と前
   記勾配比とにより決定し、これらの式を記憶させこれら
   の式に基づき吹付距離のデータの入力に対し弁部材変位
   量を算出するようになしたことを特徴とする塗料吹付方
   法。