JPH02280865A - 塗装装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車塗装工程などにおいて用いられる自動
塗装装置に関し、特に塗装条件の変動に対して自動的に
適正な塗装条件で塗装し得る塗装条件修正装置を備えた
塗装装置に関する。

（従来の技術） 自動車の生産過程における塗装工程は、プレス工程、溶
接工程あるいは部品組立工程などと比較すると塗料を取
り扱う工程が大部分を占める点で異なることから、この
塗料の特性を考慮して工程設計あるいは設備設計を行な
う必要がある。塗装工程の最終工程であって、自動車の
外観品質の良否を決定する上塗り工程においては、特に
この点が重要となる。

一般的な上塗り塗装は、ソリッド塗料にあっては、回転
霧化式静電塗装装置によって車体外板の大部分を塗装し
、当該装置によっては塗装できない部分をロボットある
いは人手により補修塗装を行なっている。また、メタリ
ック塗料にあっては、近年耐候性及び鮮映性の向上を目
的としたいわゆる２コート１ベーク型メタリツク塗料が
採用されており、メタリックベース塗料を回転霧化式静
電塗装装置あるいはスプレー式静電塗装装置によって塗
装した後に、乾燥工程を挟まないで（いわゆるウェット
オンウェットで）、回転霧化式静電塗装装置によりクリ
ヤ塗料を塗装している。この場合にあっても、回転霧化
式静電塗装装置あるいはスプレー式静電塗装装置によっ
ては塗装できない部分は、ロボットあるいは人手によっ
て補修塗装を施している。

塗装される塗料は、その祠質や含有される組成物によっ
ては多少異なるが、概ね塗料の粘度は温度の上昇に伴な
って低下するという特性を有している。したがって、塗
装ガンから吐出される塗料の吐出量を一定に調節してい
る場合にあっても、塗料温度が上昇すると吐出量が増加
することとなる。これによって、被塗物である車体表面
に付着する塗料の膜厚が増加し、いわゆる「タレ」を引
き起こしてしまう。また逆に、所定の吐出量に設定した
状態から塗料温度が低下すると、塗料粘度が１−昇し吐
出量が低下して、被塗物表面に所定膜厚の塗膜を形成す
ることができない。

また、スプレー式静電塗装装置における霧化エアー圧力
、あるいは、回転霧化式静電塗装装置におけるベル回転
数は、吐出される塗料の微粒化に影響することから、塗
膜の表面状態（平滑性など）に重要な塗装条件である。

ところが、この微粒化にあっても、塗装ガン先端に導か
れる塗料の量、すなわち吐出量が増減すると当然微粒化
状態も変化し、所望の塗膜状態を得ることができないこ
ととなる。したがって、塗料の温度変化に対して適正な
微粒化状態を現出するために霧化エアー圧力を修正する
必要がある。

さらに、塗装ガン先端から吐出される塗料のパターンは
、パターンエアー圧力（回転霧化式塗装装置にあっては
通常シェービングエアー圧力と言う）を適正な値に設定
することにより調節され、所定量の塗料を所定の面積に
塗布することによって所定の膜厚を得るようにしている
。ところが、この場合にあっても、吐出量が塗料温度の
変化によって増減すると、被塗物の単位面積当りに塗布
される塗料重量が変化し、結局所望の膜厚を得ることが
できないこととなる。したがって、塗料の温度変化に対
して適正な塗装膜厚を得るために、パターンエアー圧力
を修正する必要がある。

従来においては、このような諸条件を考慮して、塗料の
吐出量は、被塗物に応じてマニュアル操作にて設定して
おり、また霧化エアー圧力及びパターンエアー圧力は、
通常３段階にエアー圧力を設定し前記吐出量に応じてこ
の３つのエアー圧力の中からマニュアル操作により選定
している。さらに、回転霧化式塗装装置における回転数
及びシェーピングエア−圧力にあっては、前記吐出量に
応じてマニュアル操作にて設定している。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の塗装装置にあっては塗装条件を設定
するに際し、マニュアル操作にて設定作業を行なってい
たため再設定の際には多大な時間を要し、作業が繁雑で
あるという問題点があった。

また、霧化エアー圧力、パターンエアー圧力及びシェー
ビングエアー圧力については、無段階に設定しでいなか
ったため、適正な塗装条件を得ることが困難であった。

さらに、塗装ガンの作動速度、被塗物の搬送速度あるい
は塗装ガンと被塗物との距離などの条件についても、塗
装膜厚や塗装品質に影響があるが、これらの条件につい
では従来全く考慮されていなかったり、前述した吐出量
の設定と同様にマニュアル操作にて設定作業を行なって
いたため作業が繁雑であるという問題点を有していた。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡易な設定作業にて適正な塗装条件を設
定することにより優れた塗装品質を得ることを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） に記目的を達成するための本発明は、搬送手段により搬
送される被塗物に対して、塗料供給手段により供給され
る塗料を塗布する塗装ガンを有し、前記塗料あるいは前
記塗装ガンの周囲の温度などの環境温度及び前記被塗物
と塗装ガンとの距離に応じて、予め格納された適正吐出
量データにより適正な吐出量を演算する吐出量演算部と
、前記搬送手段の搬送速度に応じて、予め格納された前
記塗装ガンの適正作動速度データにより適正な作動速度
を演算して前記塗装ガンを制御する自動塗装機制御手段
に出力するガンスピード演算部と、 前記吐出量演算部において演算された適正吐出量に応じ
て、予め格納された前記塗装ガンの適正霧化エアー圧力
データにより適正な霧化エアー圧力を演算する霧化エア
ー圧力演算部と、 前記吐出量演算部において演算された適正吐出量に応じ
て、予め格納された前記塗装ガンの適正パターンエアー
圧力データにより適正なパターンエアー圧力を演算する
パターンエアー圧力演算部とを備えた塗装条件自動修正
手段を有すると共に、前記塗装条件自動修正手段からの
指令信号によって前記塗装ガンから吐出される吐出量を
制御する吐出量調節手段と、同指令信号によって前記塗
装ガンの霧化エアー圧を制御する霧化エアー圧調節手段
と、同指令信号によって前記塗装ガンのパターンを制御
するパターンエアー圧調節手段と、をＧしてなる塗装装
置である。

（作用） このように構成した本発明にあっては、ｒめ塗装条件自
動修正手段に基準となる吐出量、霧化エアー圧、パター
ンエアー圧を人力しておき、吐出量演算部にて環境温度
、ガン距離に応じた適正な吐出量を演算し、ガンスピー
ド演算部にて搬送速度に応じた適正なガンスピードを演
算し、霧化エアー圧演算部にて前記適正吐出量に応じた
適正霧化エアー圧を演算すると共に、パターンエアー圧
演算部にて前記適正吐出量に応じた適正パターンエアー
圧を演算する。そして、上記吐出量演算部における演算
結果は吐出量調節手段に出力され、嗣じく霧化エアー圧
演算部における演算結果は霧化エアー圧調節手段に出力
され、パターンエアー圧演算部における演算結果はパタ
ーンエアー圧調節手段に出力される。一方、ガンスピー
ド演算部における演算結果は自動塗装機制御手段に出力
され、これらによって、環境温度、ガン距離、搬送速度
が変化しても、常に適正な吐出量、ガンスピード、霧化
エアー圧、パターンエアー圧により塗装することができ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図は同
実施例の制御を示す概念図、第３図は、本発明の他の実
施例を示す構成図である。

第１図に示すように、塗装ブース内の床面には、コンベ
ア制御手段１によって制御されつつ駆動するフロアコン
ベア２が設けられており、被塗物である車体３を搭載し
た状態で、塗装台車４か前記フロアコンベア２に牽引さ
れる。また、塗装ブース内の両サイドには、所定の間隔
をもってレシプロ装置５が設置されておりエアースプレ
ー式静電塗装装置の塗装ガン６が支持棒７を介して往復
動し得るように取付けられている。

この塗装ガン６には、塗料タンク、圧送ポンプ及び攪拌
装置などから構成される塗料圧送装置８から供給される
複数種類の塗料配管と、エアー源９から供給され前記塗
料を霧化する霧化エアーの配管と、同じくエアーｉ！１
０から供給され塗装ガン６から吐出される塗料のパター
ンを制御するパターンエアーの配管とがそれぞれ接続さ
れている。

前記塗料は、エアーによって塗料の供給量が制御される
いわゆるエアーオペレッドペイントレギュレータ（ＡＯ
ＰＲ）からなる吐出量調節手段１１を介して塗装ガン６
に供給される。また、霧化エアーは、後述する塗装条件
自動修正手段１２から送信される電気信号をエアーに換
算する電空比例弁からなる霧化エアー圧調節手段１３を
介して塗装ガンに供給され、さらにパターンエアーは、
同じく塗装条件自動修正手段１２から送信される電気信
号をエアーに換算する電空比例弁からなるパターンエア
ー圧調節手段１４を介して塗装ガン６に供給される。こ
のように、霧化エアー圧及びパターンエアー圧を電空比
率弁により構成することにより、当該両エアー圧力を無
段階に調節することができ、最も適正な塗装条件を得る
ことができる。

前記レシプロ装置５の作動を制御する自動塗装機制御手
段１５は、前記コンベア制御手段１とのインターロック
がなされており、コンベア制御手段１側からは、コンベ
ア作動及び停止信号、コベアスピード、コンベアパルス
などの情報が自動塗装機制御手段１５に送信される。一
方、自動塗装機制御手段１５側からは、レシプロ装置５
の作動停止信５ｊ・などがコンベア制御手段ｌに送信さ
れるようになっている。

また、コンベア制御手段１のコンベアスピードの情報、
及び自動塗装機制御手段１５のブース温度、ガン距離、
ガンスピードなどの情報は、塗装条件自動修正手段１２
に送信されるように接続されている。

この塗装条件自動修正手段１２は、第２図に示すように
、４つの演算部、すなわち、吐出量演算部１６、ガンス
ピード演算部１７、霧化エアー圧演算部１８、パターン
エアー圧演算部１９から構成されている。

吐出量演算部１６は、塗料あるいは塗装ガンの周囲の温
度などの環境温度、及び被塗物３と塗装ガン６との距離
（ガン距離）、ガンスピードに応じて、予め格納された
適正吐出量データにより適正な吐出量を演算する。この
吐出量演算部１６は、さらに第１吐出量演算部２０と、
第２吐出量演算部２１と、第３吐出量演算部２２とから
構成されており、第１吐出量演算部２０においては、ブ
ース温度などに対する適正吐出量が予め格納された基準
データに基づいて演算される。また、第２吐出量演算部
２１においては、自動塗装機制御手段１２から送信され
るガン距離データに対する適正吐出量を演算する。さら
に、第３吐出量演算部２２においては、ガンスピード演
算部１７により演算された適正ガンスピードに対する適
正吐出量を演算する。なお、この第２吐出量演算部２１
及び第３吐出量演算部２２へのガン距離データ及びガン
スピードデータの人力は大切スイッチ２３を介して行わ
れており、場合によってはガン距離あるいはガンスピー
ドデータによらないで適正吐出量を演算するようにして
も良い。

ガンスピード演算部１７においては、コンベア制御手段
１からのコンベアスピードデータに基づいて適正なガン
スピードが演算される。例えば、コンベアスピードが増
加するとレシプロ装置５の往復回数も増加し、これによ
って単位時間当たりの塗装ガンの往復回数を一定にして
いる。

霧化エアー圧演算部１８においては、前記吐出量演算部
１６によって演算された適正吐出量に対する１、’Ｑ正
霧化エアー圧を演算する。例えは、吐出量が増加した場
合にあっては、霧化エアー圧を一定にｉ（＆ｒ、！？す
る吐出される塗粒の粒径が大きくなり、これによって塗
膜表面の平滑性を損なうこととなる。

【７たがって、吐出量が増加するに伴なって霧化エフ′
−圧も増加するように予め基準データを人力してあり、
この基準データに基づいて現在の吐出量に対する適正な
霧化エアー圧を演算するようにな一〕でいる。

パターンエアー圧演算部１９においては、前記吐出量演
算部１６によって演算された適正吐出量に対する適正パ
ターンエアー圧を演算する。例えば、一定のパターンエ
アー圧の場合に吐出量が増加すると被塗物３の単位面積
当たりに塗布される塗料が増加し、これによって膜厚が
増加してしまう。

したがって、吐出量が増加した場合には、パターンエア
ー圧を増加させ吐出パターンを大きくすることにより適
正な膜厚を得るようにしている。

次に作用を説明する。

このように構成した本発明にあっては、予め塗装条件自
動修正手段１２に基準となる吐出量、霧化エアー圧、パ
ターンエアー圧を入力しておき、吐出量演算部１６にて
環境温度、ガン距離に応じた適正な吐出量を演算し、ガ
ンスピード演算部１７にて搬送速度に応じた適正なガン
スピードを演算し、霧化エアー圧演算部１８にて前記適
正吐出量に応じた適正霧化エアー圧を演算すると共に、
パターンエアー圧演算部１９にて前記適正吐出量に応じ
た適正パターンエアー圧を演算する。そして、上記吐出
量演算部１６における演算結果は吐出量調節手段１１に
出力され、同じく霧化エアー圧演算部１８における演算
結果は霧化エアー圧調節手段１３に出力され、パターン
エアー圧演算部１９における演算結果はパターンエアー
圧調節手段１４に出力される。−方、ガンスピード演算
部１７における演算結果は自動塗装機制御手段１５に出
力され、これらによって、環境温度、ガン距離、搬送速
度が変化しても、常に適正な吐出量、ガンスピード、霧
化エアー圧、パターンエアー圧により塗装することがで
きる。

本発明は、上述したエアー霧化式静電塗装装置に限定さ
れることなく、回転霧化式静電塗装装置にも適用するこ
とができる。第３図は、本発明を回転霧化式静電塗装装
置に適用した他の実施例を示す構成図であり、この場合
にあっては、前述したエアー霧化式静電塗装装置と比較
して霧化エアー圧調節手段１３とパターンエアー圧調節
手段１４が異なっている。つまり、回転霧化式静電塗装
装置にあっては、吐出される塗料の微粒化は、ベルの回
転数によって左右されることから、当該霧化エアー圧調
節手段１３はベルの回転数を制御する作動エアーを調節
する電空比率弁によって構成している。また、ベル型塗
装装置におけるパターンの調節は、いわゆるシェービン
グエアーと呼ばれるベル部の周囲から吐出されるエアー
圧によって制御されていることから、本実施例における
パターンエアー圧調節手段１４はこのシェービングエア
ー圧を調節するように電空比率弁により構成されている
。

このように本発明を回転霧化式静電塗装装置に適用した
場合にあっても、前述した第１実施例と同様の作用効果
を呈することとなり、環境温度、ガン距離、搬送速度が
変化しても、常に適正な吐出量、ガンスピード、霧化エ
アー圧、パターンエアー圧により塗装することができる
。

（発明の効果） 以−ト述べたように本発明によれば、環境温度、ガン距
離、搬送速度が変化しても、常に適正な吐出量、ガンス
ピード、霧化エアー圧、パターンエアー圧により塗装す
ることができ、簡易な設定作業にて適正な塗装条件を設
定することにより優れた塗装品質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図は同
実施例の制御を示す概念図、第３図は、本発明の他の実
施例を示す構成図である。 ２・・・塗装条件自動修正手段、 ３・・・霧化エアー圧調節手段、 ４・・・パターンエアー圧調節手段、 ５・・・自動塗装機制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 搬送手段により搬送される被塗物に対して、塗料供給手
   段により供給される塗料を塗布する塗装ガンを有し、 前記塗料あるいは前記塗装ガンの周囲の温度などの環境
   温度及び前記被塗物と塗装ガンとの距離に応じて、予め
   格納された適正吐出量データにより適正な吐出量を演算
   する吐出量演算部と、前記搬送手段の搬送速度に応じて
   、予め格納された前記塗装ガンの適正作動速度データに
   より適正な作動速度を演算して前記塗装ガンを制御する
   自動塗装機制御手段に出力するガンスピード演算部と、 前記吐出量演算部において演算された適正吐出量に応じ
   て、予め格納された前記塗装ガンの適正霧化エアー圧力
   データにより適正な霧化エアー圧力を演算する霧化エア
   ー圧力演算部と、 前記吐出量演算部において演算された適正吐出量に応じ
   て、予め格納された前記塗装ガンの適正パターンエアー
   圧力データにより適正なパターンエアー圧力を演算する
   パターンエアー圧力演算部とを備えた塗装条件自動修正
   手段を有すると共に、前記塗装条件自動修正手段からの
   指令信号によって前記塗装ガンから吐出される吐出量を
   制御する吐出量調節手段と、同指令信号によって前記塗
   装ガンの霧化エアー圧を制御する霧化エアー圧調節手段
   と、同指令信号によって前記塗装ガンのパターンを制御
   するパターンエアー圧調節手段と、を有してなる塗装装
   置。