WO2005079996A1 - 回転霧化頭型塗装装置 - Google Patents

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WO2005079996A1
WO2005079996A1 PCT/JP2005/002359 JP2005002359W WO2005079996A1 WO 2005079996 A1 WO2005079996 A1 WO 2005079996A1 JP 2005002359 W JP2005002359 W JP 2005002359W WO 2005079996 A1 WO2005079996 A1 WO 2005079996A1
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rotational speed
target
steady
change
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PCT/JP2005/002359
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Shinichi Yasuda
Yukinori Miyamoto
Original Assignee
Abb K.K.
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    • B05B13/04Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0447Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles
    • B05B13/0452Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles the conveyed articles being vehicle bodies

Definitions

  • the present invention relates to a rotary atomizing head type coating apparatus suitable for use in coating a substrate such as a car body of an automobile.
  • a rotation number detector for detecting the number of writing, an energy source for supplying a drive energy to the air motor, and an electro-pneumatic converter for adjusting the X-a pressure supplied from the air source according to the electric power , And the power to be output to the electro-pneumatic converter based on the detected rotational speed and the target rotational speed.
  • control device is used to adjust the power output to the electro-pneumatic converter so as to reduce the difference in rotational speed between the detected rotational speed and the target rotational speed. , Fahrenheit control of feed motor was performed.
  • the motor is driven within a range of ⁇ 5% relative to the target rotation speed of about 0 rpm, and the paint is supplied to the rotary atomizing head in a state where the rotary atomizing head is rotated at high speed.
  • the paint supplied to the rotary atomizing head is rotary atomized (centrifugal atomization) to form paint particles, and the paint particles are charged through the rotary atomizing head, an external electrode, etc.
  • an air motor not an electric motor, is used as a drive source of the rotary atomizing head.
  • the reasons for this are: (1) It is possible to easily ensure the insulation of the motor that is the high voltage application part because the driving source is compressed air with high insulation, and (2) it is small because the structure is relatively simple The cost is low, maintenance and repair costs are low, and (3) Volatile flammable organic solvents and paints have no risk of ignition even if they enter the interior of the motor. It is an advantage
  • the air motor has a relatively small torque, for example, when switching the supply and stop of the paint, the load applied to the rotary atomizing head (motor) changes and the speed of the feed motor fluctuates. If the rotational speed of the rotary atomizing head is high, the particle size of the paint particles is small ⁇ If the rotational speed is low, the particle size of the paint particles is large. The particle size of the paint particles greatly affects the finish of the coating. While the rotation speed of the rotary atomizing head changes with the switching between supply and stop of the paint, while it is necessary to keep the constant, the particle size of the paint particles is changed during this switching operation. There is a problem in that the quality of the vehicle is impaired because it is not set to the desired value.
  • the paint I ⁇ Is one body according to the shape of the body. Supply of paint several tens of times, stop It is repeated. Also, depending on the requirements from the coating industry, there is a tendency to use a paint with a high specific gravity, high viscosity, non-volatile content, and with a high discharge rate.
  • the fluctuation range of the number of revolutions due to the supply of paint, stop, etc. becomes large, and the time deviated from the eye number of revolutions is long (For example, about 7 to 10 seconds).
  • the number of revolutions may change several tens of times per vehicle body, so the variation in the particle size of the paint particles accompanying the number of revolutions has a very large effect on the painted product.
  • the present invention has been made in view of the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to rapidly reduce the number of revolutions of an air motor even when various conditions such as supply and stop of paint are switched.
  • the goal is to provide a rotary atomizing head type coating device that can be set to improve the paint quality.
  • the present invention provides a rotary atomizing head for spraying supplied paint, an air motor connected to the rotary atomizing head and rotated by the supply of air, A rotation number detector for detecting the number of rotations of the X-motor; an air source for supplying air to the air-motor; and an air source supplied from the air source.
  • An electro-pneumatic converter that adjusts the X-a pressure according to the amount of electricity, and the detected rotational speed by the rotational speed detector described above, and the detected rotational speed of is preset with Application to a rotary atomizing head type coating apparatus comprising a control unit that controls the electric pressure output to the electro-pneumatic converter so as to reduce the rotation speed difference with the target rotation speed and feedback-controls the air pressure. Be done.
  • the feature of the configuration adopted by the present invention is that, when the target position and the discharge amount of the paint are input, the control position is controlled in the state where the paint of the discharge amount is supplied.
  • the steady-state value calculation unit is used to calculate the steady-state value of the amount of electric energy necessary for stable rotational driving near the large target rotation speed.
  • the pd control device has the target rotation speed and the discharge amount of the paint. When at least one has been changed The new steady-state value is calculated using the steady-state value calculation means based on the post-change macro-mark rotation speed and the discharge amount of the paint, and the electric quantity based on the calculated new steady-state value is It is apt to be configured to output to conversion.
  • the feed motor can be rotationally driven in the vicinity of the target rotation speed to rapidly converge to the steady state.
  • paint particles having a desired particle diameter can be sprayed onto the substrate to improve the coating quality.
  • the steady-state value computing means computes the steady-state value of the electric quantity based on the viscosity coefficient of the paint and the specific gravity of the paint in addition to the number of revolutions and the discharge amount of the paint. It may be
  • the air motor can be rotationally driven in a steady state at high speed
  • the target rotation speed after the change when the target rotation speed after the change is higher than the target rotation speed after the change, the target rotation speed after the change of the rotation speed of the recording medium is changed. Higher than the number
  • the air pressure applied to the air motor can be increased or decreased in a steady manner in accordance with the increase or decrease of the rotation speed of the air motor. This is more than necessary It is possible to quickly reach the target number of revolutions while suppressing the occurrence of an overshoot that the number of revolutions increases or decreases above the target number of revolutions. Can be reduced.
  • control device performs feed-pack control based on the difference in the number of revolutions after the detected number of revolutions reaches the target number of revolutions.
  • the amount of electricity that is increased or decreased from the steady-state value is output to the electro-pneumatic conversion to rapidly reach the target rotational speed.
  • feedback control based on the speed difference can be performed to keep the speed of the air motor near the target speed.
  • the control device when interrupting the supply of the paint, sets the target rotation speed having the same value as the target rotation speed of the paint supply to be restarted thereafter. Good.
  • the motor can be driven to rotate in advance at the number of revolutions required to resume the supply of paint in the next process. It is possible to reduce the fluctuation of the rotational speed when reopened and reduce the time lag associated with the switching of the coating conditions,
  • the controller when the controller coats a wide coating area, if the discharge amount of the paint is increased, the target rotational speed is increased to ih and the narrow coating area is coated. Alternatively, the discharge amount of the paint may be reduced and the rotational speed may be reduced.
  • the rotation speed of the rotary atomizing head can be
  • the paint spray pattern can be painted in a large size by raising it.
  • the paint spray pattern is increased or decreased according to the increase or decrease of the target rotation speed while the paint spray pattern is increased or decreased according to the size of the paint area.
  • the particle size of the paint particles can be kept almost constant regardless of the size of the paint, and the finish quality of the paint can be made constant to improve the paint quality.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a rotary atomizing head type coating apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a longitudinal sectional view showing the coating machine in Fig. 1.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a rotary selection processing table according to the first embodiment.
  • Fig. 4 is a flow chart showing the rotational speed control process of the air motor by the rotary controller in Fig. 1.
  • Figure 5 is a time chart showing the time change of the target rotation speed and the discharge amount of paint.
  • Fig. 6 is a characteristic diagram showing the time change of target rotation speed, detected rotation speed and so on.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing an entire configuration of a rotary atomizing head type coating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a first rotation / evening selection processing table according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing a second rotation / evening selection processing table according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a rotary atomizing head type coating apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 1 is a plan view showing the movement locus of the coating machine when painting the left half of the upper surface of the vehicle body.
  • FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a coating machine for spraying paint toward a substrate (not shown) at ground potential.
  • the machine 1 is composed of a cover 12, an air motor 3, and a rotary atomizing head 4, which will be described later.
  • a cylindrical cover 2 is provided to cover the motor 3 and the high voltage generator 9 and the like.
  • the cover 2 has a motor housing space 2 A for housing the air motor 3 on its inner peripheral side.
  • Reference numeral 3 is a temperature sensor housed in the motor housing space 2A of the force bar 2.
  • the air motor 3 is a motoro, a hood 3A, and a static pressure bearing in the motor housing 3A.
  • a hollow rotary shaft 3 C rotatably supported via 3 B and an air turbine 3 D fixed to the base end side of the rotary shaft 3 C are constituted. Then, the air motor 3 supplies the air evening bin 3 D with air through the air supply passage 3 E, so that the rotary shaft 3 C and the rotary atomizing head 4 can be
  • Reference numeral 4 denotes a rotary atomizing head attached to the rotary shaft 3C tip side of the air motor 3.
  • the rotary atomizing head 4 is formed of, for example, a metal material or a conductive resin material.
  • a plurality of air discharge holes 5A are drilled out toward the.
  • the tip m side of the feed tube is the rotary shaft 3 C head valve, and the flow is installed at the end of the feed tube.
  • the paint passage 6 A and the thinner passage 6 B are provided in the fiber tube 6, and these passages 6 A 6 B are provided via the gear pump to the paint supply source 7, so Source 7 is called color change (CCV), so it discharges paint of each color and thinner as a washing body.
  • CCV color change
  • it is a displacement pump with a constant discharge rate per one rotation of the gear pump 81, and it is possible to set the feed rate (discharge rate) of paint etc. to a desired value according to the number.
  • Gear pump 8 supplies paint, thinner, etc., to the rotary atomizing head 4 through the nozzle 6.
  • a high voltage generator 9 is provided with a plurality of capacitor diode diodes 9 at the proximal end of the cover 2.
  • Reference numeral 10 denotes a rotation number detector for detecting the number of rotations of the memory 3.
  • the rotation number detector 10 is, for example, an optical fiber formed by a fiber made of a glass material or a synthetic resin material.
  • the photoelectric converter 1 0 B connected to the optical fiber packet 1 OA ⁇
  • the portable packet 1 0 A has its proximal end a photoelectric converter 1
  • the tip side extends to the vicinity of the air bottle 3D.
  • the light beam is projected onto the air evening bin 3 D through the optical fiber packet 10 A, and the reflected light from the air evening bin 3 D is used according to the number of rotations of the air cabin 3. It outputs a signal.
  • the energy source 1 1 is an energy source for supplying energy to the energy converter 3.
  • the energy source 1 1 is an air motor through an electro-pneumatic converter 1 2 described later.
  • FIG. 1 2 shows an electro-pneumatic converter that adjusts the air pressure supplied from the air source 1 1 according to the current input from the rotation roller 13 described later according to the current Hisamata converter 1 2 is connected to a rotary controller 13 described later, and has a current of an input current value i such that it has a rotational speed of 3 turns, a force of 3 turns, for example, about 420 mA. It is input.
  • the air-pneumatic converter 1 2 sets the air pressure to be supplied to the ammo 3 according to the input current value i.
  • the input to the electro-pneumatic converter 1 2 is reduced.
  • a voltage resistor may be used.
  • 1 3 is a rotary control roller that constitutes a control device together with the main control panel 16, and the rotary control unit 1 3 is a motor controller.
  • the rotary controller 13 converts the digital signal output from the control unit 14 and the control unit 14 into an analog signal input current value i D ZA It consists of the converter 1 5.
  • the control unit 14 has a storage unit 14 A, and the storage unit 14 A has a rotation data control table 17 shown in FIG. 3 and a rotation speed control shown in FIG. 4 as described later. Processing programs etc. are stored.
  • control unit 14 is connected to the rotation speed detector 10 and the main control panel 16 and to the electro-pneumatic converter 1 2 via the DZA converter 1 5. And, based on the program stored in the storage unit 14 A, the rotation controller 13 is detected by the target rotation speed NO set by the main control panel 16 and the rotation speed detector 1 0 The detected rotational speed N 1 is compared, and the input current value i of the electro-pneumatic converter 12 is increased or decreased so that they match. Thus, the rotary controller 13 performs feedback control of the air pressure supplied to the air motor 3, that is, the number of rotations.
  • the rotation controller 1 3 rotates
  • the input current value i at which the air pressure is, for example, 10% higher than the steady-state value is of the data selection processing table 1 7 is output to the electropneumatic converter 1 2.
  • the rotation controller 13 has air than the steady-state value is in the rotation data selection processing table 17. For example, the input current value i at which the pressure is reduced by 10% is output to the electropneumatic converter 1 2.
  • the main control panel 1 6 corresponds to, for example, the shape of the object to be coated, etc.
  • the target speed NO is increased or decreased.
  • the main control panel 1 6 increases and decreases the discharge amount Q0 of the paint together with the increase and decrease of the target rotation speed NO.
  • the ON / OFF timing of the paint is preset according to the shape of the object to be coated. And, the main control panel 1 6 interrupts the supply of paint
  • Reference numeral 1 7 denotes a rotation data selection processing table as steady-state value computing means stored in the storage unit 14 A of the control unit 14. This rotation data selection processing table
  • the discharge amount of the paint Q 0 from 1 0 0 to 1 0 0 0 cc / min If it is set to, within ⁇ 5% of the target speed NO
  • the steady-state values i 00 to i mn are values (large values) in which the air pressure increases as the target rotational speed N 0 increases. Also, even if the target number of revolutions NO is the same value, the air pressure becomes a value (large value) as the discharge amount Q 0 of the paint increases. Then, when the target number of revolutions NO and the amount of discharge of paint Q 0 are input, the rotation date selection processing table 1 7 is a steady-state value according to the input target number of revolutions NO and the amount of discharge of paint Q0. Select is (calculated) Output.
  • the rotary atomizing head type coating apparatus has the above-described configuration. Next, the rotational speed control process of the air conditioner 3 by the rotary scanner 13 will be described with reference to FIGS. The description will be made with reference to.
  • step 1 in Fig. 4 includes main control 16.
  • Target rotation speed ⁇ ⁇ 0 and discharge amount of paint Q 0 (generally) and 3 ⁇ 4 S7E.
  • rotation speed detector 1 0 Read the detected rotational speed N 1 from.
  • step 3 it is determined whether the target rotational speed NO and the discharge amount Q0 of the paint have been changed from the previous set values. Then, if “YES J” is determined in step 3, at least one of the target number of revolutions NO and the discharge amount of the paint Q 0 is changed, so the air pressure supplied to the air motor 3 is changed Go to step 4 to
  • step 4 among the steady-state values i 00 i mn in the rotation data selection processing table 1 7 shown in FIG. 3 stored in the storage unit 14 A, the target rotation speed NO and the discharge amount Q0 of the paint are corresponded. Select the steady-state value is.
  • step 4 the steady-state value is selected such that the motor 3 is rotationally driven in the steady state at the target rotational speed NO after change and the discharge amount Q of the paint.
  • step 5 it is determined whether or not the post-change target rotational speed N 0 is the same as the value before the change.
  • step 5 when it is judged “YES” in step 5, the target rotation speed N 0 is not long (only the discharge amount Q 0 of the paint has changed), and it proceeds to step 6 to input to the electropneumatic converter 1 2 Set the current value i to the steady-state value is, and shift to step 1.
  • step 5 when it is judged as "NO” in step 5, it moves to Susuno 7 to judge whether the target rotational speed NO has increased from before the change. Then, when it is determined "YES J" in step 7, since the target rotational speed NO increases more than before the change, it is necessary to rapidly increase the rotational speed of the air motor 3. Therefore, from the steady state At the same time, the input current value i to the electropneumatic converter 12 is larger than the steady value is, so that the air pressure is increased and the rotational speed of the air motor 3 rises above the steady state. (For example, set a value increased by 10%) and repeat the processing from step 1 onwards, while when it is judged “NO” in step 7, the 100 ⁇ ⁇ rotation speed N 0 decreases compared with before the change. If you are
  • step 9 the input current value i to the electropneumatic converter 1 2 is the steady value.
  • a value smaller than is (for example, a value decreased by 10%), and repeat the process from step 1 on.
  • step 3 when it is judged as "NO" in step 3, the target number of revolutions NO and the discharge amount Q0 of the paint are held at the previously changed value and the one-shot value. Therefore, in step 10, the target rotational speed NO and the discharge amount of paint Q 0 are changed last time, and then the detected rotational speed N 1 reaches the target rotational speed N 0. 9
  • step 10 After the judgment in step 3 is "YES", the detected rotational speed N 1 has reached the value within the range of ⁇ 5% of the target rotational speed NO at least once. It is judged whether or not.
  • step 10 when it is judged “NO” in step 10, the transient state in which the detected rotational speed N 1 has not reached the target rotational speed N 0 immediately after the target rotational speed N 0 and the discharge amount Q 0 of the paint are changed. Therefore, the input current value i (air pressure) to the electro-pneumatic converter 12 is maintained at the current state (the state set to the value based on the steady-state value is) and the processing from step 1 onward is repeated.
  • the input current value i air pressure
  • step 10 when it is determined “YES” in step 10, the detected rotational speed N 1 reaches the target rotational speed N 0 and the transient state is ended, so the process proceeds to step 1 1 and the target rotational speed NO The rotation speed difference ⁇ with the detected rotation speed N l is calculated.
  • step 12 it is determined whether or not the absolute value of the rotational speed difference ⁇ N is within the range of 5% of the target rotational speed NO. Then, when it is judged “YES” in step 12, the detected rotational speed N 1 has a value close to the target rotational speed N 0, so the input current value i to the electropneumatic converter 1 2 (air pressure ) Maintains the current state and repeats the process from step 1 onwards.
  • step 12 when it is judged as "NO" in step 12, since the detected rotational speed N1 is a value different from the target rotational speed NO, the process proceeds to step 1 3 and the input current value i of the electropneumatic converter 1 2 Based on the rotational speed difference ⁇ , the detected rotational speed N 1 is increased or decreased to approach the giant rotational speed N 0 to change (increase or decrease) the air pressure supplied to the air motor 3. Then, return to step 1 and repeat the subsequent processing.
  • the rotary atomizing head type coating apparatus has the configuration as described above, and the operation will be described next. Do.
  • the rotary atomizing head 4 is rotated at a low speed by the motor 3, and in this state, the paint is supplied to the rotary atomizing head 4 through the feed tube 6.
  • the coating machine 1 finely atomizes and sprays the paint by m force when the rotary atomizing head 4 rotates, and supplies shaping air through the shaping air 5. Apply paint particles to the substrate while controlling the spray pattern.
  • the main control panel 1 6 raises or lowers the target rotational speed NO to increase or decrease the spray pattern according to, for example, the shape of the object to be coated.
  • the particle diameter of the paint particles is small when the rotation speed of the fer motor 3 is high, and the rotation speed of the air motor 3
  • the particle size of the paint particles increases, and the particle size of the paint particles changes according to the target number of revolutions NO.
  • the finish of the paint deteriorates and the paint quality decreases.
  • the main control panel 1 6 increases or decreases the discharge amount Q 0 of the paint together with the rise and fall of the S target number of revolutions N 0.
  • the main control panel 16 is also preset with the setting of the paint ON F O F (time to supply and stop the paint).
  • the target rotation speed NO and the discharge amount Q 0 of the paint are set at the same timing as a pair, but the timing of the paint NOFF does not necessarily have the same sunset. It is not fixed.
  • the target rotation speed NO which corresponds to the paint ON of the next evening is preset to the target rotation speed NO, and with the actual rotation speed (actual rotation speed) To reduce the difference It is
  • the switching timing of each setting is set in advance in consideration of the passage of time so that the relative position between the coating site of the object to be transported and the coating machine 1 matches.
  • the target rotation speed N0 and the discharge amount Q0 of the paint are changed from, for example, the a state to the b state in FIG. Specifically, the number of revolutions N O is reduced from 4 0 0 0 0 r p m to 2 0 0 0 0 r p m and the discharge amount of the paint Q 0 from 4 0 0 c c / m i n
  • the rotation controller 13 selects (calculates) the steady-state value is based on the target rotation speed NO and the discharge amount Q of the paint after change from the rotation data selection processing table 17 shown in FIG.
  • the input current value i which is smaller than the steady-state value is by, for example, 10%, is output to the electro-pneumatic converter 1 2.
  • the source for the air motor 3 is 1
  • the motor 3 can be driven to rotate around the target rotational speed NO quickly by feedback control thereafter.
  • the reference rotation number N 0 and the discharge amount Q 0 of the paint are changed from, for example, the b state to the c state in FIG. Specifically, the target number of revolutions N 0 increases from 2 0 0 0 0 rpm to 3 0 0 0 0 rpm, and the discharge amount of the paint Q 0 becomes 1 5 0 cc / min.
  • the target rotation speed NO in the c state is continued to the c state as the target rotation speed NO corresponding to the paint ON time at the next lighting (when the supply of the paint is resumed).
  • ⁇ It is preset to a value in the d state (for example, 3 0 0 0 0 r p m)
  • D La 1 3 is the rotation data selection processing table shown in Figure 4
  • an air pressure corresponding to the input current value i is supplied to the air motor 3 from the air source 1 1, and the actual rotational speed N of the air motor 3 rises rapidly as shown by the solid line in FIG. And reach the changed target speed NO.
  • the air pressure close to the steady state is supplied to the air motor 3, the air motor 3 can be rotationally driven at the target rotational speed NO quickly by feedback control thereafter.
  • the actual rotation speed N 'of the air motor 3 does not follow sufficiently and the actual rotation speed N' is The decrease to the target speed N 0 may be delayed. Also, for example, when the 100 standard rotation speed N 0 rises (change from b state to c shape), the actual rotation speed N 'of the air turbine 3 rises far beyond the target rotation speed N 0 There is a risk of
  • the load on the rotary atomizing head 4 is increased in the prior art when the discharge amount Q 0 of the paint is changed (for example, from c state to d state).
  • the actual rotational speed N 'of the air motor 3 may fluctuate with respect to the target rotational speed NO.
  • the rotary controller 1 3 is electro-electrically converted based on one hundred or the indicated rotational speed N O and the discharge amount Q 0 of the paint.
  • the steady-state value is of the input current value i input to 2 2 and one of the target number of revolutions NO and the discharge amount Q 0 of the paint is changed
  • the steady-state value is calculated from the rotation data selection processing table 1.7 based on the target number of revolutions NO after this change and the discharge amount Q of the coating material, and the new steady-state value is calculated. It is configured to output the input current value i based on it to the electro-pneumatic converter 1 2.
  • the air motor 3 is rapidly driven to rotate in the vicinity of the target number of revolutions NO and converges to a steady state. It can be done.
  • the 3 can increase or decrease the air pressure applied to the air motor 3 relative to the steady state ability according to the increase and decrease of the rotational speed of the air motor 3.
  • the occurrence of an increase or decrease in the number of revolutions exceeding the target number of revolutions NO more than necessary is suppressed, and the speed is increased rapidly to the target number of revolutions N 0 It is possible to reduce the time lag in which the speed of the air motor 3 deviates from the target speed N 0 as the coating conditions are switched.
  • the rotation controller 13 is configured to perform feedback control based on the rotation speed difference ⁇ .
  • the rotation controller 1 3 outputs an input current value i that is increased or decreased from the steady-state value is to the electropneumatic converter 1 2 immediately after the target rotational speed NO is changed. Turn the speed of air motor 3 02359
  • the rotation controller 1 3 performs feedback control based on the rotation speed difference N N and holds the rotation speed of the air motor 3 near the target rotation speed NO. can do.
  • rotary controller 1 3 interrupts the supply of paint.
  • the rotary roller 1-3 is used to pre-set the temperature of the motor with the number of rotations required to resume the supply of paint in the next step. It can be driven to rotate, reduces fluctuation of the rotation speed when the supply of paint is resumed,
  • FIGS. 7 to 9 show a second embodiment according to the present invention.
  • the feature of this embodiment is that, in addition to the target number of revolutions and the amount of discharge of the paint, the rotary table selection processing table is based on the viscosity coefficient of the paint and the specific gravity of the paint.
  • the configuration is such that the steady-state value of the current value is calculated.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the rotary controller 21 has the control unit 22 and the control unit 22 in substantially the same manner as the rotary control 13 according to the first embodiment.
  • the digital signal output from 2 2 is converted to the input flow value i of the analog output signal. It is done.
  • X control 2 2 is the main control
  • a program for rotational speed control processing similar to that of the first embodiment is stored in the storage unit 2 2 A, as well as being connected to 16 and having a storage unit 2 2 A. 8 Rotation data selection processing tables 2 4 and 2 5 shown in Fig. 9 are stored.
  • 2 4, 2 5 are the storage units 2 2 of the control unit 2 2
  • the rotational speed selection processing table 2 4, 25 has a target rotational speed NO It is stored as the steady-state value i 0000 to i Omn, i 100 to i lmn of the input current value i determined by the amount of discharge of the paint and Q 0.
  • steady-state values i 0000 to i Omn, i l00 to i lmn are set, for example, to set the target rotational speed NO to 5 0 0 0 0 to 1 0 0 0 0 0 rpm and the discharge amount of the paint Q 0 to 1 0
  • the air motor 3 is held in a state (steady state) in which the air motor 3 is rotationally driven within the range of about ⁇ 5% with respect to the target rotation speed N 0. It is a value obtained by measuring the input current value i to the electro-pneumatic converter 12.
  • the rotation data selection processing table 2 4 2 5 is, for example, in that the viscosity coefficient of the paint is 7? 0, 7? 1 (coefficient corresponding to the viscosity) and the specific gravity 00, 11 are considered. This is different from the rotation data selection processing table 1 7 according to the embodiment of the present invention.
  • the rotational data selection processing table 24 is stored with a steady-state value i 000-i Omn force S when, for example, an A-color paint having a viscosity coefficient 770 and a specific gravity K 0 is supplied.
  • the rotation data selection processing table 2 5 is, for example, the viscosity
  • the steady-state values i 100 to i lmn when the B-color paint having the coefficient ⁇ ? 1 and the specific gravity / l are supplied are stored.
  • the rotary controller 2 1 calculates the steady-state value is of the input current value i to be input to the electro-pneumatic converter 1 2 according to the change of the coating conditions, the target rotational speed NO and the discharge amount of paint Q 0 In addition to the viscosity coefficient of paint? ? Consider 0, 7? 1 and specific gravity / 0, / cl. As a result, even when the load applied to the rotary atomizing head 4 increases or decreases depending on the high or low viscosity coefficient of the paint and the large or small specific gravity, the optimum steady-state value is taken into consideration. It is possible to select from the rotation data selection processing tables 2 4 and 2 5.
  • the rotation data selection processing tables 2 4 and 2 5 have viscosity coefficients r? 0, 7? 1 and specific gravity ⁇ in addition to the target rotation speed NO and the discharge amount Q0 of the paint. Based on (), 1 1, the steady-state value is of input current value i is calculated. Therefore, in the present embodiment, even if the load applied to the rotary atomizing head 4 changes according to the viscosity coefficient 7? 0, 7? 1 of the paint or the specific gravities? Can be rotationally driven in a steady state.
  • the rotational data selection process allows selection of steady-state values is according to the viscosity coefficients ⁇ 0,? 7 1 and specific gravities 0 0, 1 1 of two colors (amber or amber).
  • the tables 2 4 and 2 5 are provided, for example, a rotation data selection processing table may be provided which can select steady-state values corresponding to three or more types of viscosity coefficients and specific gravities. For example, even if the color of the paint is the same, the viscosity coefficient or specific gravity may change depending on the concentration of the solvent, but even in such a case, PT / JP2005 / 002359
  • Fig. 10 and Fig. 11 show the third embodiment of the present invention, and the feature of this embodiment is that the controller discharges the discharge amount of paint when painting a wide coating area.
  • the target rotation speed is increased at the same time as the supply amount is increased, and when painting a narrow coating area, the discharge amount of the paint is reduced and the target rotation speed is decreased.
  • the same components as those in the first embodiment are indicated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • 31 is a rotary atomizing head type coating device disposed in a coating booth, and the coating device 31 is a coating device 32 described later, a coating robot 34, a coating robot described later. It is roughly configured by machine 3 5.
  • the conveyor device 3 2 is a conveyor device provided on the floor surface of the painting booth, and the conveyor device 3 2 is mounted on a support (not shown) with a car body 3 8 described later. It conveys at a predetermined speed in the direction of arrow A.
  • Reference numerals 3 3 and 3 3 denote left and right tracking devices provided on the left and right sides of the conveyor device 32.
  • the respective tracking devices 3 3 correspond to the vehicle body 3 of the coating machine 35 described later.
  • the movable base 3 3 A is moved parallel to the conveyor device 3 2.
  • 3 4 and 3 4 are left and right paint pots mounted on the movable base 3 3 A of the tracking device 3 3, and each paint robot 3 4 is rotatable on the movable base 3 3 A Attached to the tip of the horizontal arm 3 4 B, a vertically movable arm 3 4 A pivotally installed, a horizontal arm 3 4 B rotatably attached to the upper end side of the vertical arm 3 4 A, and To the wrist 3 4 C It is roughly configured.
  • the sprayer 3 5 and 3 5 are left and right sprayers attached to the wrist 3 4 C of the paint pot 3 4.
  • the sprayer 3 5 is substantially the same as the sprayer 1 according to the first embodiment.
  • it has a rotary atomizing head 3 6 driven to rotate at a high speed on the tip side, and is connected to a control device 3 7 including a rotary controller and the like.
  • the control device 3 7 increases the discharge amount Q 0 of the paint as well as the target when coating a wide coating area such as the central part of the bonnet 3 8 H according to the shape of the vehicle body 3 8 described later.
  • the control device 3 7 is configured to switch the size of the spray pattern to two types, a small pattern and a large pattern.
  • control device 3 7 is configured to switch the size of the spray pattern to two types, a small pattern and a large pattern.
  • control device 3 7 is configured to switch the size of the spray pattern to two types, a small pattern and a large pattern.
  • control device 3 7 is configured to switch the size of
  • Rotation data selection processing table (not shown) substantially similar to rotation data selection processing table 1 7 according to the first embodiment
  • the vehicle body 3 8 is the vehicle body of the vehicle to be coated, and the vehicle body 3 8 is mounted on the support of the transport device 3 2 and transported.
  • the car body 3 8 as shown in Figure 1 1, the front left and right front
  • Figure 1 1 shows the general movement of the coating machine 3 5 when painting the left half of the upper surface of the car body 3 8. That is, in FIG. 11, thin dotted lines, thick solid lines and X dotted lines drawn on the painted surface of the left upper surface of the vehicle body 3 8 show changes in the spray pattern according to the movement track of the coating machine 3 5 There is.
  • the thin dotted line on the left half of the upper surface of the car body 3 8 indicates the movement locus of the coating machine 35 when painting is performed with a small pattern.
  • This thin dotted line is a bonnet 3 8 H, Rule 3 8
  • the coating machine 3 5 reduces the target rotation speed NO and reduces the amount of discharge of the paint Q 0, and sprays the paint with a small pattern along the fine dotted line.
  • the coating machine 35 raises the target rotational speed NO to the mouth for painting the center side of the left half of the hood 3 8 H, the roof 3 8 J, and the rear cover 3 8 K. Increase the paint discharge amount Q 0 and spray the paint with a large pattern along the thick solid line.
  • the painting method of the right half of the car body 3 8 mentioned the upper surface The method is the same as the painting method for the left half of the part and the points that are left and right symmetrical, so the description shall be omitted.
  • the discharge amount Q 0 of the coating material is increased and the target rotation speed is also increased. Raise NO and paint in a large pattern.
  • the paint discharge amount Q 0 is decreased and the number of revolutions N 0 is decreased to paint in a small pattern.
  • the controller 3 7 when painting a wide painting area, the controller 3 7 increases the discharge amount Q 0 of the paint and raises the target rotational speed NO, and when painting a narrow painting area, When the discharge amount of paint Q 0 is decreased
  • the spray pattern can be made wider or narrower depending on the shape of the vehicle body 8 at the place where the vehicle body 3 8 of the automobile having a complex painted surface is painted, and is discarded by overspray.
  • the amount of paint used can be reduced, as it is possible to achieve high quality coating with less paint.
  • the paint spray pattern 9 is also, depending on the size of the painted area. Also, depending on the size of the painted area, the paint spray pattern 9
  • the particle diameter of the paint particles is almost fixed regardless of the size of the paint spray pattern.
  • the coating finish can be kept constant to improve the painting quality.
  • a rotation table processing table is used to calculate the steady-state value is based on the target number of revolutions NO and the discharge amount Q of the paint, as in the first embodiment.
  • the target number of revolutions N is the same as in the second embodiment.
  • a rotary data selection processing table may be used that calculates a steady-state value in consideration of the viscosity coefficient and specific gravity of the paint.
  • the direct charge type rotary atomizing head type coating apparatus for charging the paint to a high voltage directly via the rotary atomizing head 4 has been described by way of example.
  • an external electrode is provided on the outer peripheral side of the force beam of the rotary atomizing head type coating apparatus, and this external electrode indirectly charges the paint sprayed from the rotary atomizing head to a high voltage. You may use it for the indirect charge type rotary atomizing head type coating device for a week.

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Abstract

エアモータ(3)には電空変換器(12)を介してエア源(11)を接続すると共に、電空変換器(12)は回転コントローラ(13)に接続する。そして、回転コントローラ(13)は、目標回転数(N0)、塗料の吐出量(Q0)が変更されたときには、変更後の条件でエアモータ(3)が定常状態で回転駆動し得るエア圧を供給するために、回転データ選択処理テーブルから定常値(is)を選択する。そして、回転コントローラ(13)は、選択された新たな定常値(is)を入力電流値(i)として電空変換器(12)に出力する。これにより、エアモータ(3)の回転数を速やかに変更後の目標回転数(N0)に収束させることができる。

Description

回転霧化頭型塗装装置 技術分野
本発明は、 例えば自動車の車体等の被塗物を塗装する のに用いて好適な回転霧化頭型塗装装置に関する。 明
背景技術
一般に、 回転霧化頭型塗装装置と して、 回転霧化頭に 接 れたエアモータと、 該エアモータの回
書 転数を検出 する回転数検出器と、 前記エアモータに駆動用のェァを 供給するェァ源と、 該エア源から供給された Xァ圧を電 量に応じて調整する電空変換器と、 検出回転数と目標 回転数とに基づいて該電空変換器に出力する電与 甚
メ 里を制 御する制御装置とを備えたものが知られている (例えば 特開 2 0 0 2 - 1 9 2 0 2 2号公報ご参照)。
このような従来技術による回転霧化頭型塗 装置では 制御装置を用いて検出回転数と目標回転数との回転数 差を減少させるよう に電空変換器に出力する電 5¾ 里を調 整し、 ェァモータのフィ ー ドパッ ク制御を行 ていた。
れによ り 、 従来技術では、 例えば 3 0 0 0 1 0 0 0
0 0 r p m程度の目標回転数に対して ± 5 %禾王度の範囲 内でェァモ一夕を駆動し、 回転霧化頭を高速回転させる と共に の状態で回転霧化頭に塗料を供給していた。 の結果、 回転霧化頭に供給された塗料は、 回転霧化 ( 心霧化) されて塗料粒子を形成する と共に 該塗料粒 子は、 回転霧化頭や外部電極等を通じて帯電し 、 塗壯 壮
¾ 衣 βから被塗物に向けて静電界に沿って飛行して被塗物に 塗着する構成となっていた。
ところで、 上述した従来技術による回転霧化頭型塗装 装置では、 回転霧化頭の駆動源として電動モータではな く 、 エアモータを使用 している。 この理由は、 ( 1 ) 駆 動源が絶縁性の高い圧縮空気であるから高電圧印加部と なるモータの絶縁を容易に確保する こ とができ、 ( 2 ) 構造が比較的簡単なため小型化、 低コス ト化が容易で、 維持修理費も安価であ り 、 ( 3 ) 揮発引火性を有する有 機溶剤 、 塗料がモ 夕内に侵入しても発火の危険性がな い等の利点によるものである
しかし、 エアモ 夕は比較的 卜ルクが小さいから、 例 えば塗料の供給 、 停止を切り換えたときには、 回転霧化 頭 (ェァモ一夕 ) に加わる負荷が変化し、 ェァモータの 回転数が変動する このとさ 回転霧化頭の回転数が高 いと塗料粒子の粒径が小さ < 回転数が低いと塗料粒子 の粒径が大きく なる で 塗料粒子の粒径は塗装の 仕上がり性に大いに影響するから粒径を 定に保持する 必要がある れに対し 、 回転霧化頭の回転数は 、 塗料 の供給 、 停止の切り換えに伴って変化するから、 このよ うな切 り換え動作時に、 塗料粒子の粒径を所望の値に設 定する こ とがでさず、 装品質を損なう という問題があ 特に 、 近年の白動車車体の外面塗装等では 、 塗 I^. は 、 車体の形状に合わせて車体 1 台あた Ό数十回程度の 塗料の供給 、 停止を繰り返している。 また 塗装産業界 からの要 nによ り 、 间比重で高粘性な不揮発成分量の多 い塗料を用いて かつ高吐出量で塗装を行 傾向がある。
の結果、 塗料の供給、 停止等に伴う回転数の変動幅が 大さく なり 、 目 回転数から逸脱している時間が長時間 (例えば 7 〜 1 0秒程度) になっている。 これに加え、 車体 1 台あたりで数十回も回転数変動が生じる こ とにな るから 、 回転数変動に伴う塗料粒子の粒径のばらつきが 塗装品 に対して非常に大きな影響を与えている。 発明の開示
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもの で、 本発明の目的は、 塗料の供給、 停止等の各種の条件 が切り換わる ときでも、 エアモ一夕の回転数を速やかに 目標回転数に設定する ことができ、 塗装品質を高める とがでさる回転霧化頭型塗装装置を提供する ことにある。
( 1 ) .上述した課題を解決するため、 本発明は、 供 給された塗料を噴霧する回転霧化頭と、 該回転霧化頭に 接続されエアの供給によ り 回転するエアモータと、 該 X ァモ一夕の回転数を検出する回転数検出器と、 前記ェァ モ一夕にエアを供給するエア源と、 該エア源から供給さ
.、に れた Xァ圧を電気量に応じて調整する電空変換器と、 刖 記回転数検出器による検出回転数が入力される ことによ り、 の検出回転数と予め設定された目標回転数との回 転数差を減少させるよう に該電空変換器に出力する電 量を制御し前記エア圧をフィ 一 ドバック制御する制御 置とからなる回転霧化頭型塗装装置に適用される。
そして 、 本発明が採用する構成の特徴は、 前記制御 置は、 任 の目標回転数と塗料の吐出量とが入力された ときに 刖記吐出量の塗料が供給された状態でェァモー 夕が前記巨標回転数の近くで安定的に回転駆動するのに 必要な電 量の値を定常値として演算する定常値演算手 段を備え 刖 pd制御装置は、 目標回転数と塗料の吐出量 とのう ち少なく ともいずれか一方を変更したとき の変更後の巨標回転数と塗料の吐出量とに基づいて該定 常値演算手段を用いて新たな定常値を算出し この算出 された新たな定常値に基づいた電気量を前記電空変換 に出力する構成としたし と ί ある。
このよう に構成したことによ り 、 目標回転数や ¾料の 吐出量が切 Ό換わつたときでも、 ェァモータを目標回転 数の近傍で回転駆動させて速やかに定常状態に収束させ る ことがでぎる しの結果、 塗装条件が切り換わる とき でも、 所望の粒径をちつた塗料粒子を被塗物に向けて噴 霧する ことができ、 塗装品質を高める ことができる。
( 2 ) . 本発明では、 前記定常値演算手段は 回 転数と塗料の吐出量とに加えて、 塗料の粘性係数と塗料 の比重とに基づいて、 前記電気量の定常値を演算する構 成としてもよい。
これによ り 、 塗料の粘性係数や比重に応じて回転霧化 α白に加わる負荷が変化する ときでも、 エアモ 夕を速や かに定常状態で回転駆動させる ことができる ,
( 3 ) . 本発明では、 前記制御装置は、 変更刖の目標 回転数よ り も変更後の目標回転数の方が高いとさには 刖記ェァモ一夕の回転数が変更後の目標回転数よ り ち高
< なるよう に前記定常値よ り もエア圧が高 < なる電気量 を刖目己電空変換器に出力し、 変更前の目標回転数よ り も 変更後の目標回転数の方が低いときには、 刖記 Xァモ 夕の回転数が変更後の目標回転数よ り も低 < なるよう に 刖 ø己疋常値よ り もエア圧が低く なる電気量を刖記電空変 換 asに出力する構成としてもよい。
このよう に構成したことによ り、 エアモ 夕の回転数 の昇降に応じて、 エアモ一夕に加えるエア圧を定常状 に比ベて増減させる ことができる。 これによ り 必要以 上に目標回転数を超えて回転数が増減するオーバーシュ ー ト の発生を抑制しつつ、 エアモ一夕を速やかに目標回 転数に到達させる こ とができ、 塗装条件の切り換えに伴 うタイムラグを低減する ことができる。
( 4 ) . この場合、 本発明では、 前記制御装置は、 前 記検出回転数が前記目標回転数に達した後は 記回転 数差に基づく フィ ー ドパック制御を行う構成とするのが 好ましい
れによ り 、 目標回転数が変更された直後には電空変 換 に定常値よ り も増減した電気量を出力してェァモ 夕の回転数を速やかに目標回転数に到達させる とがで きる と共に 、 目標回転数に到達した後には 回転数差に 基づく フィ ― ドバック制御を行つ てエアモ 夕の回転数 を 標回転数付近で保持する とができる <
( 5 ) . 本発明では、 前記制御装置は、 前記塗料の供 女 を中断する ときには、 その後に塗料の供給を再開する とさの目標回転数と同じ値の目標回転数を設定する構成 としてもよい。
れによ り 、 塗料の供給を中断している間に次工程で 塗料の供給を再開する ときに必要となる回転数で予めェ ァモ タを回転駆動させる こ とができ、 塗料の供給を再 開したときの回転数の変動を少なく し、 塗装条件の切り 換えに伴うタイムラグを低減する ことができる ,
( 6 ) . 本発明では、 前記制御装置は、 広い塗装領域 を塗 するときには、 前記塗料の吐出量を増加させる と ihに刖記目標回転数を上昇させ、 狭い塗装領域を塗装す るとさには 、 前記塗料の吐出量を減少させると共に刖記 百や示回転数を低下させる構成としてもよい。
れによ り、 広い塗装領域では回転霧化頭の回転数を 上昇させる ことによって塗料の噴霧パタ ンを大き < し た状態で塗装する ことができる。 一方、 狭い塗装領域で は回転霧化頭の回転数を低下させる こ とによつて塗料の 噴霧パターンを小さ く した状態で塗装する しとがでさ る。 このとき、 塗装領域の広狭に応じて塗料の噴霧パ夕 ―ン を大小させるのに対し、 目標回転数の上昇 、 低下に応じ て塗料の吐出量を増加、 減少させるから 、 塗料の噴霧パ ターンの大小に拘わらず塗料粒子の粒径をほぼ一定に保 持する ことができ、 塗装の仕上がり性を一定にして塗装 品質を高めることができる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明の第 1 の実施の形態による回転霧化頭 型塗装装置の全体構成を示す構成図である ,
図 2 は、 図 1 中の塗装機を示す縦断面図である。
図 3 は、 第 1 の実施の形態による回転丁 ―夕選択処理 テープルを示す説明図である。
図 4 は、 図 1 中の回転コン ト ローラによるエアモ一夕 の回転数制御処理を示す流れ図である。
図 5 は、 目標回転数、 塗料の吐出量の時間変化を示す タイムチヤ一 卜である。
図 6 は、 目標回転数、 検出回転数等の時間変化を示す 特性線図である。
図 7 は、 本発明の第 2 の実施の形態による回転霧化頭 型塗装装置の全体構成を示す構成図である , 。
図 8 は、 第 2 の実施の形態による第 1 の回転 7 夕選 択処理テーブルを示す説明図である。
図 9 は、 第 2 の実施の形態による第 2 の回転 7 夕選 択処理テーブルを示す説明図である。 図 1 0 は、 本発明の第 3 の実施の形態による回転霧化 頭型塗装装置を示す斜視図である。
図 1 1 は、 車体の上面部の左半分を塗装する とさの塗 装機の移動軌跡を示す平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態による回転霧化頭型塗装装 置を、 添付図面に従って詳細に説明する ,
まず、 図 1 ないし図 6 は本発明の第 1 の実施の形態を 示し、 図において、 1 はアース電位にある被塗物 (図示 せず) に向けて塗料を噴霧する塗装機で 、 該塗装機 1 は 後述するカバ一 2 、 エアモータ 3 、 回転霧化頭 4等によ つて構成されている。
2 はェァモータ 3 、 高電圧発生器 9等を覆 5よう に設 けられた円筒状のカバーで、 該カパー 2 は 、 その内周側 にエアモ一夕 3 を収容するモータ収容空間 2 Aが形成さ れている
3 は力バ一 2 のモータ収容空間 2 A内に収容されたェ ァモ一夕で、 該エアモータ 3 は、 モータノ、クジング 3 A と、 該モ一夕ハウジング 3 A内に静圧ェァ軸受 3 B を介 して回転可能に支持された中空の回転軸 3 C と、 該回転 軸 3 Cの基端側に固定されたエアタービン 3 D とによつ て構成されている。 そして、 エアモ一夕 3 は 、 エア供給 通路 3 Eを通じてエア夕一ビン 3 Dにェァを供給する し とによ り 、 回転軸 3 C と回転霧化頭 4 を 、 例えば 3 0 0
0 〜 1 0 0 0 0 0 r p mで高速回転させるものである
4 はエアモータ 3 の回転軸 3 C先端側に取付けられた 回転霧化頭で、 該回転霧化頭 4は、 例えば金属材料また は導電性の樹脂材料によって形成され、 エアモータ 3 に よつて高速回転された状態で後述のフィ ― チユ ーブ 6 を通じて塗料を供給する ことによ り その 料を 心力 によつて周縁から噴霧する
5 は回転霧化頭 4 を囲繞するよう に力バ 2 の先端側 に設けられたシェービングェァリ ングで、 シエ ーピン グェァ リ ング 5 には、 シェ ピングェァを回転霧化頭 4 から される塗料に向けて 出する複数個のェァ吐出 孔 5 Aが穿設されている。
6 は回転軸 3 C内に揷通し けられたフィ ― ドチュ
―ブで、 該フィ ー ドチューブ の先 m側は 回転軸 3 C 頭弁て流設のは回のはフ
の 端から突出して 68
先 回転霧化 4 内に延在している。 ま た、 フィ 卜ナユ ーブ 6 内に 塗料通路 6 Aとシンナ 通路 6 Bが設けられ、 これら 路 6 A 6 Bは、 塗料 供給源 7 に対してギアポンプ を介して されている で、 塗料供給源 7 は色替 ( C C V ) と呼ばれ る ¾ので、 各色の塗料や洗浄 体と してのシンナ等を吐 出する。 また、 ギアポンプ 8 1 回転当 り の吐出量が 一定な容積型ポンプであ り、 数に応じて塗料等の供 糸口里 (吐出量) を所望の値に 定する ことができる れによ り、 ギアボンプ 8 は、 ドチュ ブ 6 を通じ て回転霧化頭 4 に対して所定 となつた塗料、 シ ンナ等を供給する。
9 はカバ一 2 の基端側に内 された 圧発生器で、 該高電圧発生器 9 は、 複数のコ ンデンサ ' ダイ ォ― ド
(いずれも図示せず) からなる多倍圧整流回路 (所謂、
3 ックク ロフ ト回路) によって構成され、 例えば D C 一 3 0 ― 1 2 0 k Vの高電圧を発生する。 そして、 高電 圧発生器 9 は、 エアモー夕 3 、 回転霧化頭 4 を通じて塗 料に直接的に高電圧を帯電させている。 1 0 はェァモ 夕 3 の回転数を検出する回転数検出器 で 、 該回転数検出器 1 0 は、 例えばガラス材料や合成樹 脂材料のファィパによつて形成された光フ アイパケープ ル 1 0 Aと 該光フアイパケ —ブル 1 O Aに接続された 光電変換器 1 0 B とによつて構成されてい <
Figure imgf000011_0001
フアイパケ ―ブル 1 0 Aは、 その基端側が光電変換器 1
0 される と共に 、 先端側がエアモ —夕 3 のエア 夕 —ビン 3 D近傍に伸長している。 そして 、 光電変換器
1 0 Βは、 光ファィパケ ブル 1 0 Aを通じてエア夕 ビン 3 Dに光を投光する itに、 該エア夕 —ビン 3 Dか らの反射光を用いてエアモ 夕 3 の回転数に応じた信号 を出力する のである。
1 1 はェァモ ―タ 3 にェァを供給するェァ源で、 該ェ ァ源 1 1 は 後述の電空変換器 1 2 を通じてエアモータ
3 のエア夕 ビン 3 Dに向けて高圧のエアを供給してい る
1 2 はエア源 1 1 から供給されたエア圧を後述する回 転コ ン 卜 ローラ 1 3から入力さ こ メ と しての電流 に応じて調整する電空変換器を示している の電空久亦 換器 1 2 は、 後述する回転コ ン ト ローラ 1 3 に接続され、 該回転 3 ン 卜 ロ —ラ 1 3 力、ら例えば 4 2 0 m A程度と なる入力電流値 i の電流が入力される。 れによ り 電 空変換器 1 2 は 、 入力電流値 i に応じてェァモ一夕 3 に 供給するエア圧を設定している なお、 電空変換器 1 2 に入力 ≤ れ "¾ ^(量 、 電流に限らず、 例えば電圧 抵 抗等であってもよい。
1 3 は主制御盤 1 6 と共に制御装置を構成する回転 ン 卜ローラで、 該回転コ ン 卜 Dーラ 1 3 は 、 ェァモ ―夕
3 の回転数に応じてェァモ一夕 3 に供給するェァ圧を制 御している。 この回転コ ン ト ローラ 1 3は、 コ ン ト 口一 ルユニッ ト 1 4 と、 該コ ン ト ロールユニッ ト 1 4力 ら出 力されるデジタル信号をアナログ信号の入力電流値 i に 変換する D ZA変換器 1 5 とによって構成されている。 そして、 コ ン トロールユニッ ト 1 4は記憶部 1 4 Aを有 し、 該記憶部 1 4 Aには後述するように図 3 に示す回転 データ選択処理テーブル 1 7 と図 4に示す回転数制御処 理のプログラム等が格納されている。
また、 コ ン ト ロールユニッ ト 1 4は、 回転数検出器 1 0、 主制御盤 1 6 に接続されると共に、 D ZA変換器 1 5 を介して電空変換器 1 2 に接続されている。 そして、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は、 記憶部 1 4 Aに格納されたプ ログラムに基づいて、 主制御盤 1 6 によって設定された 目標回転数 N Oと回転数検出器 1 0 によって検出された 検出回転数 N 1とを比較し、 これらが一致するよう に電 空変換器 1 2の入力電流値 i を増減させる。 これによ り 、 回転コ ン トローラ 1 3は、 エアモータ 3 に供給するエア 圧、 即ち回転数をフィ ー ドバック制御している。
また、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は、 後述するよう に図 4 に示すプログラムに基づいて、 変更前の目標回転数 NO よ り も変更後の目標回転数 N 0の方が高いときには、 回 転データ選択処理テーブル 1 7 の定常値 i sよ り もエア 圧が例えば 1 0 %高く なる入力電流値 i を電空変換器 1 2 に出力する。 一方、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は、 変更前 の目標回転数 NOよ り も変更後の目標回転数 NOの方が低 いときには、 回転データ選択処理テーブル 1 7の定常値 i sよ り もエア圧が例えば 1 0 %低く なる入力電流値 i を電空変換器 1 2 に出力する構成と している。
こ こで、 主制御盤 1 6 は、 例えば被塗物の形状等に応 じて噴霧パターンを大, 小させるために目標回転数 N O を上昇、 低下させる。 このとき、 主制御盤 1 6 は、 目標 回転数 NOの上昇、 低下と一緒に塗料の吐出量 Q0も増加 減少させる。 また、 主制御盤 1 6 は、 被塗物の形状等に 応じて塗料の O N、 O F Fのタイ ミ ングが予め設定され ている。 そして、 主制御盤 1 6 は、 塗料の供給を中断
(塗料 O F F ) する ときの 目標回転数 NOを、 その後に · 塗料の供給を再開 (塗料 O N) する ときの目標回転数 N
0と同じ値に設定する機能を有している。
1 7 はコ ン ト ロールュニッ ト 1 4の記憶部 1 4 Aに格 納された定常値演算手段としての回転データ選択処理テ ブルを示している。 この回転データ選択処理テーブル
1 7は、 目標回転数 NOと塗料の吐出量 Q0とによって決 め られた入力電流値 i の定常値 i 00〜 i mnとして格納し ている。 このとき、 定常値 i 00〜 i mnは、 図 3 に示すよ
Ό に 、 例えば目標回転数 NOを 5 0 0 0 〜 1 0 0 0 0 0 r P mにわたる値に設定する と共に、 塗料の吐出量 Q 0 を 1 0 0〜 1 0 0 0 c c /m i nにわたる値に設定した とさに、 目標回転数 N Oに対して ± 5 %程度の範囲内で
Xァモータ 3が安定的に回転駆動した状態 (定常状態) に保持し、 この定常状態で入力電流値 i を実測した値で ある。 このため、 定常値 i 00〜 i mnは、 目標回転数 N0 が高く なるに従って、 エア圧が高く なる値 (大きな値) となっている。 また、 目標回転数 N Oが同じ値であって も、 塗料の吐出量 Q 0が増加するに従って、 エア圧が高 く なる値 (大きな値) となっている。 そして、 回転デー 夕選択処理テーブル 1 7 は、 目標回転数 NOと塗料の吐 出量 Q 0が入力されると、 この入力された目標回転数 NO と塗料の吐出量 Q0とに応じた定常値 i sを選択 (算出) して出力するものである。
本実施の形態による回転霧化頭型塗 装置は上述のよ な構成を有するもので、 次に回転 ン 卜 Πーラ 1 3 に よるエアモ —夕 3 の回転数制御処理について図 1ないし 図 4を参照しつつ説明する。
まず、 図 4中のステップ 1 では、 主制御 1 6力、ら 目 標回転数 Ν 0と塗料の吐出量 Q 0 (供 里 ) と ¾ S7E込み、 ステッ プ 2 では、 回転数検出器 1 0か ら検出回転数 N 1 を読込む。
次に、 ステッ プ 3では、 目標回転数 N Oと塗料の吐出 量 Q 0とが以前の設定値と変更されているか否かを判定 する。 そして、 ステップ 3で 「Y E S J と判定したとき には、 目標回転数 NOと塗料の吐出量 Q 0とのうち少なく ともいずれか一方が変更されているから、 エアモータ 3 に供給するエア圧を変更するためにステップ 4に移行す る。
そして、 ステップ 4では、 記憶部 1 4 Aに記憶された 図 3 に示す回転データ選択処理テーブル 1 7 中の定常値 i 00 i mnの中から 目標回転数 NOと塗料の吐出量 Q0と に対応した定常値 i sを選択する。
のとき、 回転データ選択処理テーブル 1 7 には、 例 えば百標回転数 N 0と塗料の吐出量 Q 0とをある値に設定 した場合に、 このときの目標回転数 N Oに対して ± 5 % 程度の範囲内でェァモータ 3が回転駆動した状態で電空 変換 1 2 に入力される入力電流値 i を実測した値 (定 常値 i 00 i inn) が格納されている。 このため、 ステツ プ 4では、 変更後の目標回転数 NOと塗料の吐出量 Q 0で ェァモ一夕 3 が定常状態で回転駆動する定常値 i sが選 択される。 次に、 ステッ プ 5 では、 変更後の目標回転数 N 0が変 更前の値と同じか否かを判定する。 そして、 ステップ 5 で 「 Y E S」 と判定したときには、 目標回転数 N 0は久 化していない (塗料の吐出量 Q 0だけが変化した) から ステツプ 6 に移って電空変換器 1 2への入力電流値 i を 定常値 i sに設定し、 ステップ 1 に移行する。
一方 、 ステップ 5 で 「 N O」 と判定したときには、 ス アツ ノ 7 に移って目標回転数 N Oが変更前よ り も増加し たか否かを判定する。 そして、 ステップ 7 で 「 Y E S J と判定したときには、 目標回転数 N Oが変更前よ り も増 加しているから、 エアモータ 3 の回転数を速やかに上昇 させる必要がある。 このため、 定常状態よ り もエア圧を 高く してエアモータ 3 の回転数が定常状態よ り も上昇す るよ に 、 ステップ 8 に移って電空変換器 1 2への入力 電流値 i を定常値 i sよ り も大きな値 (例えば 1 0 %増 加させた値) に設定し、 ステップ 1 以降の処理を繰返す 一方 、 ステップ 7 で 「 N O」 と判定したときには、 百 標回転数 N 0が変更前よ り も減少しているか ら、 エアモ
—夕 3 の回転数を速やかに低下させる必要がある。 この ため、 定常状態よ り もエア圧を低く してエアモータ 3 の 回転数が定常状態よ り も低下するよう に、 ステップ 9 に 移って電空変換器 1 2 への入力電流値 i を定常値 i sよ り も小さな値 (例えば 1 0 %減少させた値) に設定し 、 ステツプ 1 以降の処理を繰返す。
これに対し、 ステップ 3 で 「 N O」 と判定したときに は、 目標回転数 N Oと塗料の吐出量 Q 0は、 前回変更され た値と 1口 jじ値に保持されている。 そこで、 ステップ 1 0 に移行して、 目標回転数 N Oと塗料の吐出量 Q 0が前回変 更された後に、 検出回転数 N 1が目標回転数 N 0に到達し 9
たか否かを判定する。 具体的には、 ステップ 1 0では、 ステップ 3で 「 Y E S」 と判定した後に、 検出回転数 N 1が目標回転数 NOの ± 5 %の範囲内の値に到達したこ と が 1回以上あるか否かを判定している。
そして、 ステップ 1 0で 「 N O」 と判定したときには、 目標回転数 N0、 塗料の吐出量 Q 0が変更された直後で検 出回転数 N 1が目標回転数 N 0に到達していない過渡状態 だから、 電空変換器 1 2への入力電流値 i (エア圧) は 現在の状態 (定常値 i sに基づく 値に設定された状態) を維持してステップ 1以降の処理を繰返す。
一方、 ステップ 1 0で 「 Y E S」 と判定したときには、 検出回転数 N 1が目標回転数 N 0に到達して過渡状態が終 了 しているか ら、 ステップ 1 1 に移って目標回転数 N O と検出回転数 N lとの回転数差 Δ Νを演算する。 次に、 ステップ 1 2では、 回転数差 Δ Nの絶対値が目標回転数 N Oの 5 %の範囲内か否かを判定する。 そして、 ステツ プ 1 2で 「Y E S」 と判定したときには、 検出回転数 N 1は目標回転数 N 0に近い値となっているから、 電空変換 器 1 2への入力電流値 i (エア圧) は現在の状態を維持 してステップ 1以降の処理を繰返す。
一方 、 ステップ 1 2で 「 N O」 と判定したときには 、 検出回転数 N 1は目標回転数 NOと異なる値となつている から 、 ステツプ 1 3 に移って電空変換器 1 2 の入力電流 値 i を回転数差 Δ Νに基づいて、 検出回転数 N 1を 巨 回転数 N 0に近付けるよ う に増減させ、 エアモータ 3 に 供給するエア圧を変化 (増減) させる。 その後、 ステッ プ 1 に戻り、 以降の処理を繰返す。
本実施の形態による回転霧化頭型塗装装置は、 上述の ような構成を有するもので、 次にその作動について説明 する。
塗装機 1 は 、 ェァモ一夕 3 によ て回転霧化頭 4 を咼 速回転させ この状態でフィ ― ドチュ プ 6 を通じて回 転霧化頭 4 に塗料を供給する。 れによ り 、 塗装機 1 は 回転霧化頭 4が回転する ときの m心力によつて塗料を微 粒化して噴霧すると共に シェ ピングェァ リ ング 5 を 通じてシ X ピングエアを供給する とによつて噴霧パ ターンを制御しつつ塗料粒子を被塗物に塗着させる。
こ こで、 主制御盤 1 6 は、 例えば被塗物の形状等に応 じて噴霧パターンを大, 小させるため目標回転数 N Oを 上昇、 低下させる。 このとき、 塗料の吐出量 Q 0は変化 させず、 目標回転数 N 0だけを変化させたときには、 ェ ァモータ 3 の回転数が高いときには塗料粒子の粒径が小 さ く、 エアモータ 3 の回転数が低いときには塗料粒子の 粒径が大きく な り 、 目標回転数 N Oに応じて塗料粒子の 粒径が変化してしまう。 このよう に塗料粒子の粒径が変 化したときには、 塗装の仕上がり性が劣化し、 塗装品質 が低下してしまう。 このため、 主制御盤 1 6 は S標回 転数 N 0の昇降と一緒に塗料の吐出量 Q 0も増減させる。 また、 主制御盤 1 6 は、 塗料の O N O F Fの夕ィ ミ ン グ (塗料の供給、 停止のタイ ミ ング) も予め設定されて いる。
このとき、 目標回転数 N Oと塗料の吐出量 Q 0との値は 一対をなして同じタイ ミ ングで設定されるが、 塗料の Ο N O F Fのタイ ミ ングは必ずしも同じ夕イ ミ ング し 5又 定されるものではない。 塗料 O F F時は、 次の夕ィ ミ ン グの塗料 O Nに相当する 目標回転数 N Oに予め設定し、 設定の切換時に生ずるエアモータ 3 の負荷の変動による 実際の回転数 (実回転数) との落差を軽減する μ成とな つている。 また、 この各設定の切換タイ ミ ングは、 搬送 される被塗物の各塗装部位と塗装機 1 との相対位置が 致するよう に、 予め時間経過を考慮して設定されている。
そこで、 次に目標回転数 N Oを低下、 上昇させた場合 について、 回転コ ン トローラ 1 3 、 エアモータ 3等の作 動を詳述する。
まず、 変更前に比べて変更後の 目標回転数 NOが低下 した場合について説明する。
目標回転数 N0、 塗料の吐出量 Q 0が、 図 5 中の例えば a状態から b状態に変更されるとする。 具体的には 、 百 回転数 N Oが 4 0 0 0 0 r p m力 ら 2 0 0 0 0 r p m に低下し、 塗料の吐出量 Q 0が 4 0 0 c c / m i nか ら
1 5 0 c c /m i nに低下したものとする の場 O 変更前 ( a状態) に比べて変更後 ( b状態) の 標回転 数 N Oは低下する。 そこで、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は、 図 4 に示す回転データ選択処理テーブル 1 7 から変更後 の 目標回転数 N O、 塗料の吐出量 Q 0に基づく 定常値 i s を選択 (演算) し、 該定常値 i sよ り も例えば 1 0 %禾ロ 小さい値となった入力電流値 i を電空変換器 1 2 に向 けて出力する。 これによ り、 エアモ一タ 3 にはェァ源 1
1 から入力電流値 i に対応したエア圧が供給され ェァ モ 夕 3 の実回転数 N (検出回転数 N 1) は、 図 6 中に 実線で示すよう に速やかに低下して変更後の目標回転数
Ν 05こ到達する。 また、 エアモータ 3 には定常状 に近 いェァ圧が供給されているから、 その後のフィ ー バッ ク制御によって速やかに 目標回転数 NO付近でェァモ 夕 3 を回転駆動する ことができる。
次に、 変更前に比べて変更後の目標回転数 NOが上昇 した場合について説明する。 標回転数 N 0、 塗料の吐出量 Q 0が、 図 5 中の例えば b状 から c状態に変更される とする。 具体的には、 目 標回転数 N 0が 2 0 0 0 0 r p mか ら 3 0 0 0 0 r p m に上昇し、 塗料の吐出量 Q 0が 1 5 0 c c /m i n力 ら
0 C C / m i nに低下したものとする。
_で、 c状態では、 塗料の供給を中断する塗料 O F
F時となつている。 このため、 c 状態の目標回転数 NO は 次の夕イ ミ ングの塗料 O N時 (塗料の供給を再開し たとさ ) に相当する 目標回転数 NOと して、 c 状態に続
< d状锥での値 (例えば 3 0 0 0 0 r p m ) に予め設定 されている
_の ·¾ 口 、 変更前 ( b状態) に比べて変更後 ( c 状
) の目標回転数 NOは上昇する。 そこで、 回転コ ン ト
D ラ 1 3は、 図 4に示す回転データ選択処理テーブル
1 7から変更後の目標回転数 N0、 塗料の吐出量 Q 0に基 づ <定常値 i sを選択する と共に、 該定常値 i sよ り も例 えば 1 0 %程度大きな値となった入力電流値 i を電空変 換 1 2 に向けて出力する。 これによ り、 エアモータ 3 にはェァ源 1 1 から入力電流値 i に対応したエア圧が供 され 、 ェァモータ 3の実回転数 Nは、 図 · 6 中に実線で 示すよう に速やかに上昇して変更後の目標回転数 NOに 到達する。 また、 エアモータ 3 には定常状態に近いエア 圧が供給されているから、 その後のフィ ー ドバック制御 によって速やかに目標回転数 NO付近でエアモ一夕 3 を 回転駆動する ことができる。
れに対し、 比較例として、 従来技術のよ に S標回 転数 N 0と検出回転数 N 1との回転数差 Δ Nだけを用いて
Xァモ一夕 3 の回転駆動を制御した場合について ェァ モ 夕 3 の実回転数 N ' の時間変化を図 6 中に二点鎖線 2005/002359
で示す。
の比較例では、 例えば目標回転数 N 0が低下したと さ ( a状態から b状態への変更) でも、 エアモー夕 3 の 実回転数 N ' が十分に追従せず、 実回転数 N ' が目標回 転数 N 0まで低下するのが遅れる こ とがある。 また 例 えば百標回転数 N 0が上昇したとき ( b状態か ら c 状 への変更) には、 エアモ一夕 3 の実回転数 N ' が目標回 転数 N 0を大きく超えて上昇してしまう こ とがある。
また 、 目標回転数 N Oを変更しない場合でも、 塗料の 吐出量 Q 0を変更したとき (例えば c 状態か ら d状態へ の変更 ) には、 従来技術では回転霧化頭 4 の負荷が 更 されるか ら、 目標回転数 N Oに対してエアモータ 3 の実 回転数 N ' が変動してしまう ことがあった。 この結果
ァモ一夕 3 の実回転数 N ' が目標回転数 N Oで安定す るまでの間は、 塗料粒子の粒径が所望の値とは異なるか ら 塗装品質が低下する傾向があった。
然るに、 本実施の形態では、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は、 百や示回転数 N Oと塗料の吐出量 Q 0とに基づいて電空 換
1 2 に入力される入力電流値 i の定常値 i sを演算す る回転データ選択処理テーブル 1 7 を備える と共に 目 標回転数 N Oと塗料の吐出量 Q 0とのうちいずれか一方が 変更されたときには、 この変更後の 目標回転数 N Oと塗 料の吐出量 Q 0とに基づいて回転データ選択処理テープ ル 1. 7 か ら定常値 i sを算出し、 この算出された新たな 定常値 i sに基づいた入力電流値 i を電空変換器 1 2 に 出力する構成としている。 これによ り 、 本実施の形態で は、 目標回転数 N 0や塗料の吐出量 Q 0が切り換わったと きでも、 速やかにエアモータ 3 を目標回転数 N O近傍で 回転駆動させ、 定常状態に収束させる ことができる。 こ JP2005/002359
の結果、 目標回転数 NOと塗料の吐出量 Q 0との塗装条件 が切り換わるときでも、 所望の粒径をもった塗料粒子を 被塗物に向けて継続的に噴霧する こ とができ、 塗装品質 を高めることができる。
また、 回転コ ン ト ローラ 1 3は、 変更前の目標回転数 N 0よ り も変更後の目標回転数 NOの方が高いときには、 エアモータ 3 の回転数が変更後の 目標回転数 NOよ り も 高 く なるよう に定常値 i sよ り もエア圧が高く なる入力 電流値 i を電空変換器 1 2に出力する。 一方、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は、 変更前の目標回転数 N Oよ り も変更後 の 目標回転数 N 0の方が低いときには、 Xァモ 夕 3 の 回転数が変更後の目標回転数 NOよ り ち低く なるよう に 定常値 i sよ り もエア圧が低く なる入力電流値 i を電空 変換器 1 2 に出力する構成と している れによ り、 回 転コ ン 卜ローラ 1 3 は、 エアモータ 3の回転数の昇降に 応じて エアモータ 3 に加えるエア圧を定常状能に比ベ て増減させる こ とができる。 この結果、 本実施の形態で は 、 必要以上に目標回転数 NOを超えて回転数が増減す るォーパ シュ一 トの発生を抑制し Όつ ェァモ一夕 3 を速やかに目標回転数 N 0に到達させる とができ、 塗 装条件の切り換えに伴ってエアモー夕 3 の回転数が目標 回転数 N 0か ら逸脱するタイムラグを低減 (短縮 ) する ことができる。
また、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は、 検出回転数 N 1が目 標回転数 N Oに達した後は、 回転数差 Δ Νに基づく フィ ー ドバック制御を行う構成としている。 これによ り 、 回 転コ ン ト ローラ 1 3 は、 目標回転数 NOが変更された直 後には電空変換器 1 2 に定常値 i sよ り も増加または減 小した入力電流値 i を出力してエアモータ 3 の回転数を 02359
速やかに目標回転数 N Oに到達させる こ とができる。 そ して、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は、 目標回転数 N Oに到達 した後には、 回転数差△ Nに基づく フィ ー ドバック制御 を行ってエアモータ 3 の回転数を 目標回転数 N O付近で 保持する ことができる。
さ らに、 回転コ ン ト ローラ 1 3 は 、 塗料の供給を中断
( O F F ) するときには、 その後に塗料の供給を再開 (
O N ) する ときの目標回転数 N Oと同じ値の目標回転数
N 0を設定する構成と している。 —の結果 、 回転コ ン ト 口一ラ 1 3 は、 塗料の供給を中断している間に次工程で 塗料の供給を再開するときに必要となる回転数で予めェ ァモ ―夕 3 を回転駆動させる こ とができ、 塗料の供給を 再開したときの回転数の変動を少なく し、 塗装条件の切
Ό換えに伴うタイムラグを低減する ことができる。
次に 、 図 7 ないし図 9 は本発明による第 2 の実施の形 を示している。 そして、 本実施の形態の特徴は、 回転 丁一夕選択処理テーブルは目標回転数と塗料の吐出量と に加えて、 塗料の粘性係数と塗料の比重とに基づいて、 電空変換器の入力電流値の定常値を演算する構成とした とにある。 なお、 本実施の形態では m記第 1 の実施の 形態と同一の構成要素に同一の符号を付し 、 その説明を 略するものとする。
2 1 は本実施の形態による回転 ン 卜ローラで、 該回 転 ン トローラ 2 1 は、 主制御盤 1 6 と共に制御装置を 構成している。 そして、 回転コ ン ローラ 2 1 は、 第 1 の実施の形態による回転コ ン ト 口 ―ラ 1 3 とほぼ同様に ン ロールユニッ ト 2 2 と、 該 ン 卜ロールュニッ 卜
2 2 から出力されるデジタル信号をアナ口グ信号の入力 流値 i に変換する D / A変換器 2 3 とによって構成さ れている。 また、 コ ン ト口一ル: Xニッ 卜 2 2 は、 主制御
1 6 に接続されると共に、 記憶部 2 2 Aを有している そして、 記憶部 2 2 Aには、 第 1 の実施の形態と同様の 回転数制御処理のプログラムが格納される と共に、 図 8 図 9 に示す回転データ選択処理テ一ブル 2 4, 2 5 が格 納されている。
2 4, 2 5 はコ ン ト ロール ニッ ト 2 2 の記憶部 2 2
Aに格納された定常値演算手段と しての回転データ選択 処理テーブルで、 該回転デー夕選択処理テ一ブル 2 4 ,
2 5 は、 第 1 の実施の形態による回転丁 ―夕選択処理テ 一ブル 1 7 とほぼ同様に構成されている 即ち、 回転デ 一夕選択処理テーブル 2 4 , 2 5 は、 目標回転数 NOと 塗料の吐出量 Q 0とによって決め られた入力電流値 i の 定常値 i 000〜 i Omn, i 100〜 i lmnとしてそれぞれ格納 している。 このとき、 定常値 i 000〜 i Omn, i l00〜 i lmnは、 例えば目標回転数 N Oを 5 0 0 0〜 1 0 0 0 0 0 r p mに設定する と共に、 塗料の吐出量 Q 0を 1 0 0〜 l O O O c c Zm i nに設定したときに、 目標回転数 N 0に対して ± 5 %程度の範囲内でエアモータ 3 を回転駆 動させた状態 (定常状態) で保持し、 この定常状態で電 空変換器 1 2への入力電流値 i を実測した値である。
しかし、 回転データ選択処理テーブル 2 4 2 5 は 、 例えば塗料の粘度係数 7? 0, 7? 1 (粘度に対応した係数 ) と比重 κ 0, κ 1とが考慮されている点で、 第 1 の実施の 形態による回転データ選択処理テーブル 1 7 とは異な ている 。 具体的には、 回転デー夕選択処理テ ―プル 2 4 は 、 例えば粘度係数 770と比重 K 0とを有する A色の塗料 を供給したときの定常値 i 000 - i Omn力 S格納されている また、 回転データ選択処理テーブル 2 5 は、 例えば粘度 係数 τ? 1と比重 / lとを有する B色の塗料を供給したとき の定常値 i 100〜 i lmnが格納されている。
そして、 本実施の形態による回転コ ン ト 口一ラ 2 1 は、 塗装条件の変更に伴って電空変換器 1 2 に入力する入力 電流値 i の定常値 i sを演算する ときには、 目標回転数 N Oと塗料の吐出量 Q 0に加えて、 塗料の粘度係数 ?? 0, 7? 1と比重 / 0, /c lを考慮する。 これによ り、 塗料の粘 度係数の高, 低や比重の大, 小に応じて回転霧化頭 4に 加わる負荷が増, 減するときでも、 これらを考慮した最 適な定常値 i sを回転データ選択処理テーブル 2 4 , 2 5から選択できるものである。
かく して、 このよう に構成される本実施の形態でも、 第 1 の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得る ことがで きる。 特に、 本実施の形態では、 回転データ選択処理テ 一ブル 2 4 , 2 5 は、 目標回転数 NOと塗料の吐出量 Q0 とに加えて、 粘度係数 r? 0, 7? 1と比重《; (), κ 1とに基づ いて、 入力電流値 i の定常値 i sを演算する構成と して いる。 このため、 本実施の形態では、 塗料の粘度係数 7? 0, 7? 1や比重 κ θ, κ 1に応じて回転霧化頭 4 に加わる負 荷が変化する ときでも、 エアモー夕 3 を速やかに定常状 態で回転駆動させる ことができる。
なお、 第 2 の実施の形態では、 2色 (Α色、 Β色) の 粘度係数 η 0, ?7 1と比重 κ 0, κ 1とに応じた定常値 i sが 選択可能な回転データ選択処理テーブル 2 4, 2 5 を設 ける構成としたが、 例えば 3種類以上の粘度係数と比重 とに応じた定常値が選択可能な回転データ選択処理テー ブルを設ける構成としてもよい。 これによ り、 例えば塗 料の色が同一であっても、 溶剤の濃度に応じて粘度係数 や比重が変化する場合があるが、 このような場合でも、 P T/JP2005/002359
粘度係数や比重を常時計測しておく ことによって常に最 適な定常値を選択することができるものである。
次に、 図 1 0 および図 1 1 は本発明の第 3 の実施の形 態を示し、 本実施の形態の特徴は、 制御装置は、 広い塗 装領域を塗装する ときには、 塗料の吐出量 (供給量) を 増加させる と共に目標回転数を上昇させ、 狭い塗装領域 を塗装する ときには、 塗料の吐出量を減少させると共に 目標回転数を低下させる構成と したこ とにある。 なお、 本実施の形態では前記第 1 の実施の形態と同一の構成要 素に同一の符号を付し、 その説明を省略するものとする。
図 1 0 において、 3 1 は塗装ブース内に配設された回 転霧化頭型塗装装置で、 該塗装装置 3 1 は、 後述のコ ン ベア装置 3 2 、 塗装用ロボッ ト 3 4、 塗装機 3 5 によつ て大略構成されている。
3 2 は塗装ブース内の床面上に設けられたコ ンベア装 置で、 該コ ンベア装置 3 2 は、 後述する 自動車の車体 3 8 を支持台 (図示せず) 上に搭載した状態で、 矢示 A方 向に所定の速度をもって搬送するものである。
3 3, 3 3 はコ ンベア装置 3 2 の左, 右両側に設けら れた左, 右の ト ラ ッキング装置で、 該各 ト ラッキング装 置 3 3 は、 後述の塗装機 3 5 を車体 3 6 に追従させるた めに、 移動台 3 3 Aをコ ンベア装置 3 2 と平行に移動す るものである。
3 4, 3 4は ト ラッキング装置 3 3 の移動台 3 3 Aに 搭載された左, 右の塗装用 ポッ トで、 各塗装用ロボッ ト 3 4 は、 移動台 3 3 A上に回転可能かつ揺動可能に設 けられた垂直アーム 3 4 Aと、 該垂直アーム 3 4 Aの上 端側に回動可能に取付けられた水平アーム 3 4 B と、 該 水平アーム 3 4 Bの先端に取付けられた手首 3 4 C とに よつて大略構成されている。
3 5 , 3 5 は塗装用ロポッ ト 3 4 の手首 3 4 Cに取付 けられた左, 右の塗装機で、 該塗装機 3 5 は、 第 1 の実 施の形態による塗装機 1 とほぼ同様に、 先端側に高速で 回転駆動される回転霧化頭 3 6 を有すると共に、 回転コ ン ローラ等を含む制御装置 3 7 に接続されている。 そして、 制御装置 3 7 は、 後述する車体 3 8 の形状に 応じて、 例えばボンネッ ト 3 8 Hの中央部等の広い塗装 領域を塗装する ときには、 塗料の吐出量 Q 0を増加させ る と共に目標回転数 N Oを上昇させ、 前ビラ一 3 8 B等 の狭い塗装領域を塗装する ときには、 塗料の吐出量 Q 0 を減少させる と共に目標回転数 N Oを低下させる構成と な ている。 これによ り、 制御装置 3 7 は、 スプレーパ 夕 ンの大きさを、 小パターン、 大パターンの 2種類に 切換える構成となっている。 また、 制御装置 3 7 は、 第
1 の実施の形態による回転デ一夕選択処理テーブル 1 7 とほぼ同様の回転データ選択処理テーブル (図示せず)
¾:備え、 目標回転数 N Oと塗料の吐出量 Q 0とのうち少な
< ともいずれか一方が変更されたときには、 第 1 の実施 の形態と同様に、 電空変換器に向けて定常値 i sに基づ
<入力電流値 i を出力する構成となっている。
3 8 は被塗物となる自動車の車体で、 該車体 3 8 は、 ンベア装置 3 2 の支持台上に搭載されて搬送される。 で、 車体 3 8 は、 図 1 1 に示す如く 、 左, 右の前フ
Xンダ 3 8 A、 左, 右の前ピラー 3 8 B、 左, 右の前 ド ァ 3 8 C、 左, 右の中央ビラ一 3 8 D、 左, 右の後ドア
3 8 E、 左, 右の後ビラ一 3 8 F、 左, 右の後フェンダ
3 8 G、 ボンネッ ト 3 8 H、 ルーフ 3 8 J 、 トランク リ ッ ド、 3 8 K等によって大略構成されている。 次に、 自動車の車体 3 8 のうち上面部分を塗装すると きの塗装方法について、 図 1 0 および図 1 1 を参照して 説明する。
次に、 車体 3 8 の上面部左半分、 即ち、 ボンネッ ト 3 8 H、 ルーフ 3 8 J 、 ト ランク リ ツ ド 3 8 Kの左半分の 塗装方法について、 図 1 1 に従って説明する。
図 1 1 は車体 3 8 の上面部左半分を塗装する ときの塗 装機 3 5 の移動軌跡の全体的な動きを示している。 即ち、 図 1 1 において、 車体 3 8 の上面部左半分の塗装面に描 かれた細点線、 太実線および X点線は、 塗装機 3 5 の移 動軌跡に従ったスプレーパターンの変化を示している。
し しで 、 車体 3 8 の上面部左半分の細点線は 、 小パ夕 ーンで塗装を行なう ときの塗装機 3 5 の移動軌跡を示し ている この細点線は、 ボンネッ ト 3 8 H 、 ル一フ 3 8
J 、 卜 ランク リ ツ ド 3 8 Kの端縁部近傍に位置して油か れている 。 また、 太実線は、 ボンネッ ト 3 8 H 、 ル一フ
3 8 J 、 ト ランク リ ツ ド 3 8 Kの中央部側に描かれてい そして 、 ボンネッ ト 3 8 H、 ルーフ 3 8 J 、 卜ランク リ ッ ド 3 8 Kの左半分の端縁部側を塗装する場合には 、 塗装機 3 5 は、 目標回転数 N Oを低下させる と共に塗料 の吐出量 Q 0を減少させ、 細点線に沿つて小パ夕一ンで 塗料を噴霧する。
また 、 ボンネッ ト 3 8 H、 ルーフ 3 8 J 、 卜ランク リ ッ ド 3 8 Kの左半分の中央部側を塗装する 口 には 、 塗 装機 3 5 は、 目標回転数 N Oを上昇させる と共に塗料の 吐出量 Q 0を増加させ、 太実線に沿つて大パ夕一ンで塗 料を噴霧する。
なお 、 車体 3 8 の右半分の塗装方法は 述した上面 部の左半分の塗装方法と左, 右対称となる点以外は同様 であるため、 その説明を省略するものとする。 また、 車 体 3 8 の左右の側面部分も同様に、 例えばドア 3 8 C , 3 8 E等のよう に広い塗装領域を塗装する ときには、 塗 料の吐出量 Q 0を増加させる と共に目標回転数 N Oを上昇 させて大パターンで塗装を行う。 一方、 例えばピラー 3
8 B , 3 8 D , 3 8 F等のよう に狭い塗装領域を塗装す る ときには、 塗料の吐出量 Q 0を減少させる と共に百標 回転数 N 0を低下させて小パターンで塗装を行う。
かく して、 このよう に構成された第 3 の実施の形態で も 、 前述した第 1 の実施の形態とほぼ同様の作用効果を る ことができる。
特に、 本実施の形態によれば、 制御装置 3 7 は、 広い 塗装領域を塗装する ときには、 塗料の吐出量 Q 0を増加 させる と共に 目標回転数 N Oを上昇させ、 狭い塗装領域 を塗装する ときには、 塗料の吐出量 Q 0を減少させる と
- 共に目標回転数 N Oを低下させる構成と している。 の ため、 広い塗装領域を塗装する ときには、 回転霧化頭 3
6 の回転数を上昇させる こ とによって塗料の噴霧パ夕一 ンを大きく した状態で塗装する こ とができる。 一方 、 狭 い塗装領域を塗装する ときには、 回転霧化頭 3 6 の回転 数を低下させる こ とによって塗料の噴霧パターンを小さ
< した状態で塗装する ことができる。 この結果、 塗装面 が複雑に形成された自動車の車体 3 8 を塗装する場 で ち 、 車体 3 8 の形状に応じてスプレーパターンを広狭さ せる こ とができ、 オーバースプレーによ り廃棄される塗 料を少なく して高品質な塗装を行なう ことができる とせヽ に 、 塗料の使用量を削減する ことができる。
また、 塗装領域の広狭に応じて塗料の噴霧パターンを 9
大小させるのに対し、 目標回転数 N 0の上昇、 低下に応 じて塗料の吐出量 Q 0を増加、 減少させるか ら、 塗料の 噴霧パターンの大小に拘わらず塗料粒子の粒径をほぼ 定に保持する ことができ、 塗装の仕上がり性を一定にし て塗装品質を高める ことができる。
なお、 第 3 の実施の形態では、 第 1 の実施の形態と同 様に目標回転数 N Oと塗料の吐出量 Q 0とに基づいて定常 値 i sを演算する回転デ 夕 択処理テ ブルを用いる も のと したが、 第 2 の実施の形態と同様に 目標回転数 N
0と塗料の吐出量 Q 0とに加えて、 塗料の粘度係数や比重 も考慮して定常値を演算する回転デー夕選択処理テ一ブ ルを用いる構成としてもよい
また、 前記各実施の形能では、 回転霧化頭 4 を介して 直接的に塗料を高電圧に帯電させる直接帯電式の回転霧 化頭型塗装装置を例に挙げて説明した しかし 、 本発明 はこれに限らず、 例えば回転霧化頭型塗装装置の力パ の外周側に外部電極を設け この外部 極によつて回転 霧化頭から噴霧された塗料を間接的に高電圧に帯電させ る間接帯電式の回転霧化頭型塗装装置に週用 してもよい。

Claims

求 の 囲
1 供給された塗料を噴霧する回転霧化頭と、 該回転 霧化頭に接 1¾されェァの供給によ り 回転するエアモータ と 、 該エアモ —夕の回転数を検出する回転数検 HJ と、 前記ェァモータにェァを供給するェァ源と 、 該エア源か ら供給されたエア圧を電 5¾ 里に応じて調整する電空変換 器と、 前記回転数検 U4器による検出回転数が入力される とによ り、 この検出回転数と予め設定された目標回転 数との回転数差を減少させるよう に該電空変換器に出力 する 気量を制御し前記ェァ圧をフィ ― バック制御す る制御装置とからなる回転霧化頭型塗装装置におい 前記制御装置は、 任意の目標回転数と塗料の吐出量と が入力されたときに、 前記吐出量の塗料が供給された状 態でエアモ 夕が前記目標回転数の近く で安定的に回転 駆動するのに必要な電気量の値を定常値と して演算する 定常値演算手段を備え
前記制御装置は、 目標回転数と塗料の吐出虽との 5ち 少なく ともいずれか 方を変更したときに、 の変更後 の目標回転数と塗料の吐出量とに基づぃて該定常値演算 手段を用いて新たな定常値を算出し の算出された新 たな定常値に基づいた φ与量を前記 ^ 変換器に出力す る構成としたことを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。
2 • 刖記定常値演算手段は、 目標回転数と 料の吐出 量とに加えて、 塗料の粘性係数と塗料の比重とに基づい て 記電気量の定常値を演算する構成としてなる ΐι求 項 1 に記載の回転霧化頭型塗装装 ft. '
'-
3 • 記制御装置は、 変更前の百標回転数 り も変更 後の目標回転数の方が高いときには 、 刖記ェァモ ―夕の 回転数が変更後の目標回転数よ り も高く なるように前記 定常値より もェァ圧が高く なる電気量を前記電空変換器
に出力し、 変更刖の目標回転数よ り も変更後の目標回転 数の方が低いとさには、 前記エアモータの回転数が変更 後の目標回転数 り も低く なるよう に前記定常値よ り も エア圧が低 <なる電 5¾量を前記電空変換器に出力する構 成としてなる 求項 1 に記載の回転霧化頭型塗装装置。
4 . m記制御装置は、 前記検出回転数が前記目標回転 数に達した後は 、 前記回転数差に基づく フ ィ ー ドパック 制御を行う 成としてなる請求項 3 に記載の回転霧化頭 型塗装装置。
5 • 前記制御装置は、 前記塗料の供給を中断する とき には、 その後に塗料の供給を再開するときの目や示回転数 と 1口]し値の目標回転数を設定する構成としてなる 求項
1 に pD載の回転霧化頭型塗装装置。
6 • 前記制御装置は、 広い塗装領域を塗装するとさに
は 、 刖記塗料の吐出量を増加させる と共に 搞
百†示回転 数を上昇させ、 狭い塗装領域を塗装するときには 、 前記 塗料の吐出量を減少させると共に前記目ネ示回転数を低下 させる構成としてなる請求項 1 に記載の回転霧化頭型塗
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