JPH01135555A - トップレシプロ塗装装置 - 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、一般に自動車ボディの表面塗装に使用される
トップレシプロ塗装装置、よシ詳しくは塗装機と自動車
ボディのフロントピラー等との衝突を防止するように改
良工夫されたトップレシプロ塗装装置に関する。

また、本発明は、完成車のワックス塗布機や自動タイプ
機などにおいて塗布機等の衝突防止装置にも応用するこ
とができる。

（従来の技術） 従来、自動本ボディのボンネット部、ルーフ部及びトラ
ンク部の表面自動塗装をするため、自動車ボディをコン
ベアの運転により水平に搬送し、いわゆる門型支柱を通
過させ、それに備見られた昇降可能なベル型塗装機ま次
は塗装ガンで以って吹き付は塗装をするトップレシプロ
塗装装置が利用されている。

このトップレシプロ塗装装置は、コンベアおよび塗装機
の運転に関して、塗装機が自動車ボディの外形に倣って
移動するように例えばボンネット部の塗装完了後ただち
に塗装機が急上昇するように、予めプログラミングされ
た制御装置を備えているが、時として該制御装置の誤動
作により塗装機と自動車ボディが衝突し、塗装機および
ボディが破壊されてしまう場合がある。

そこで、従来の塗装装置は、かかる衝突事故を回避する
ため、通常例えば第４図に示されるような衝突防止装置
を備えてなる。

同図の衝突防止装置をさらに説明すると、その装置は、
長い検出ロフト２６をもつリミットスイッチ２５を、矢
印±Ｙ方向に昇降可能な塗装機４の支持構造物２７に、
塗装機４より自動車ボディ到来側の位置に取付けてなシ
、そして正常の動作では台車５上のボディ１が床９下方
のコンベア（図示せず）により支柱３ａ、３ｂの所まで
搬送された後塗装機４でボンネ？）部２８の塗装が行な
われそして終了後塗装機が上昇するが、誤動作により塗
装機が上昇しないときには、リミットスイッチ２５の検
出ロブド２６がボディ１のフロントピラー１０に接触さ
れるかま喪は押圧されてスイッチオンとなることにより
異常を検知し塗装機４をただちに急上昇せしめる機構の
本のである。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この従来の衝突防止装置は、リミットスイッチ
と自動車ボディとの接触により塗装機高さの異常を検出
する方式であるため、該接触により塗装面が傷つき易く
、また塗料ミストが該スイッチの表面に付着し次第に厚
くなりその後塗料の固まりが塗装面に落下して塗装品質
が低下する場合があるという問題があった。

ところで、近年、自動車ボディのボンネット、ルーフ等
に加えて、フロントピラ一部およびリヤーピラ一部をも
同時に、トップレシプロ塗装装置により表面自動塗装を
する技術が開発されている。

しかし、従来の衝突防止装置では、フロントピラ一部な
どの塗装時誤動作により塗装機が該フロントピラ一部等
と衝突するのを回避することができず、このための新た
な衝突防止装置の開発が望まれていた。

本発明は、上述の事情を考慮してなされたもので、その
目的は、従来の衝突防止装置の欠点を解消し、特に自動
車ボディのフロントピラー部等の塗装においてそれと塗
装機との衝突事故を、無接触方式で以って、完全に回避
することができる衝突防止機構を備えたトップレシプロ
塗装装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のトップレシプロ塗装装置は、被塗装物例えば自
動車ボディをコンベアの運転により搬送し、昇降可能な
塗装機例えばベル型塗装機または塗装ガンで以ってその
表面の塗装をするトップレシプロ塗装装置において、 前記塗装位置に向かりて搬送する側に所定間隔離間した
塗装前のコンベア位置に配置され、該位置に到来する台
車を検知して作動する台車検知用スイッチと、 前記台車検知用スイッチが作動してから一定区間内に前
記台車上の被塗装物の特定部位を検知して作動するよう
設定された光電子スイッチと、 前記台車検知用スイッチが作動してから一定区間内に前
記光電子スイッチが検知して作動した場合に限シ特定部
位検知信号を発する特定部位検知手段と、前記特定部位
検知信号を入力して作動し、コンベアの運動量に対応す
る搬送パルスに基き、前記特定部位検知信号の入力時よ
シ遅延して被塗装物が一定距離搬送された時、その位置
における安全のための塗装機の設定高さ信号を出力する
設定高さ出力手段と、 塗装機の昇降距離に対応する昇降パルスのカウントによ
り塗装機の現在の高さを計測する現在高さ計測手段と、 該手段より出力される現在高さ信号と前記設定高さ信号
とを比較し、塗装機の現在高さが設定高さ信号で定まる
安全高さ域外にあるとき、高さ異常信号を出力する比較
手段と、 高さ異常信号の発生に応じてコンベアおよび所望により
塗装機の運転を停止するかまたは塗装機を急上昇させる
衝突回避手段を備えてなることを特徴とするものである
。

本発明に用いられる台車検知用スイッチにはリミットス
イッチが好適に使用され、その検知部に塗料ミスト等が
付着することのない塗装機のかなり手前の搬送路上に、
検知部が台車又は台車とコンベアの連結具に接触して作
動するよう配置される。

また、本発明に用いられる光電子スイッチは、その検知
部が投光器及び受光器からなる通常構成のもので良く、
この種の光電子スイッチを使用する場合には、通常、投
光器と受光器を被塗装物の搬送方向を横切る両側に、投
光器からの投光を受光器が受光するよう互に対向して配
置される。

本発明における特定部位検知手段は、例えば、記憶回路
、カウンター及びアンド回路を含んで構成される。この
場合、記憶回路は、台車検知用スイッチの出力（検知信
号）及びカウンター出力（カウント数）を入力し、カウ
ンター及びアンド回路に出力するよう、台車検知用スイ
ッチ、カウンター及びアンド回路と接続される。

また、カウンターは、更にコンベアに付設されているパ
ルス発生器の出力（コンベアの運動量に対応する搬送パ
ルス）を入力するよう、パルス発生器とも接続される。

他方、アンド回路は、記憶回路と上記したように接続さ
れるほか、光電子スイッチの出力（検知信号）を入力し
、後述する特定部位検知信号遅延回路に出力するよう、
光電子スイッチ、特定部位検知信号遅延回路とも接続さ
れる。

本発明における設定高さ出力手段は、例えば特定部位検
知信号遅延回路及び高さ設定回路を含んで構成される。

この場合、特定部位検知信号遅延回路は、特定部位検知
手段に含まれるアンド回路と上記したように接続される
ほか、既に説明したパルス発生器の出力（コンベアの運
動量に対応する搬送パルス）を入力し、後述する比較回
路に出力するよう、パルス発生器及び比較回路とも接続
される。１＋、高さ設定回路は、その出力（プリセット
された設定高さ信号）が上記比較回路に入力されるよう
、比較回路と接続される。

また、本発明における現在高さ計測手段は、例えばモー
ター駆動により昇降する塗装機の昇降距離に対応する昇
降パルスを発生し、塗装機の現在高さを検出するパルス
発生器、塗装機の上限または下限位置に設置されたリミ
ットスイッチ、および上限または下限位置を基準にして
昇降パルスのパルス数をカウントして塗装機の現在の高
さを計測する現在高さカウンター（リミットスイッチの
作動によりリセットされる）を含んで構成される。

さらに、本発明における比較手段は、例えば各塗装部分
毎に前記現在高さ計測手段のカウンターから出力される
現在高さ信号を、前記設定高さ手段の高さ設定回路から
出力された設定高さ信号と比較して、塗装機の現在高さ
が設定高さ（上限位置を基準とした場合）を越えたとき
あるいは設定高さ（下限位置を基準とした場合）に達し
ないとき高さ異常信号を出す比較回路を含んで構成され
る。

さらに、本発明における衝突回避手段は、例えば前記比
較回路に異常信号が出力された場合の異常信号により作
動するインターロック回路を前記比較回路及び塗装機の
動作回路に接続し、異常信号が検出された特定塗装部分
に相当する一定区間の間、塗装機に上昇指令を出し安全
高さに保つ本の、あるいは前記インターロック回路をコ
ンベア及び塗装機の動作回路と接続し、高さ異常により
その動作を止めるものでもよい。

（作　用） 上記構成の本発明のトップレシプロ塗装装置により、塗
装機と被塗装物の衝突が回避される。

即ち、台車検知用スイツチにより台車が検知されると、
台車検知信号が半導体回路に入力され、同時に半導体回
路がセットされると共に、カウンター及びアンド回路に
信号を出力する。カウンターはこの信号を入力すると共
和、コンベアに付設されているパルス発生器の出力（コ
ンベアの運動量に対応する搬送パルス）を入力してその
パルス数をカウントする。パルス数が一定区間、即ち台
車検知用スイッチが台車を検知してから光電子スイッチ
によりこの台車上の被塗装物の特定部位が特定検知され
る範囲区間に達した時点でカウンターによ多出力された
カウント信号で半導体回路がリセツトされ、半導体回路
のアンド回路への信号出力が停止する。以上のサイクル
は台車検知毎に繰返される。他方、アンド回路は、半導
体回路の上記一定区間に相当する信号を入力すると共に
１光電子スイツチからの検知信号を入力し、この２つの
信号が同期した場合に限シ、特定部位検知信号を特定部
位検知信号遅延回路に出力する。すると特定部位検知信
号遅延回路は、もう一方で既に説明したパルス発生器の
出力（コンベアの運動量に対応する搬送パルス）を入力
し、このパルス数が例えば塗装位置く至るまでの一定数
に達した時点で信号を出力し、比較回路を作動させる。

比較口“路は高さ設定回路から入力された設定高さと現
在高さ手段のカウンターから入力された現在高さを比較
して塗装機の高さ異常を検出し、異常なき場合には被′
塗装物を塗装機により自動塗装し、異常の場合には衝突
回避手段が作動して塗装機と被塗装物の衝突が回避され
る。なお、上記高さｉ足回路には被塗装物の構造に従っ
た高さが予めプログラミングされている。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図に示すように、実施例の塗装装置は、通常のトッ
プレシプロ塗装装置と同様の構成で、コンベア２を床９
の下側に設置し、その運転により連結具６で結合された
台車５を水平に床面上を移動することができ、ま良門屋
支柱３ａ。

３ｂを台車５０走行路に据え付け、塗装ガン又は塗装ベ
ルを含む塗装機４を水平にレシプロ（往復）させると共
に、モータ７の運転により重量バランス８と連係しなが
ら昇降することができる。従って、自動車ボディ１を台
車５に載せて水平に搬送させ、塗装機４の昇降によりボ
ディ１のボンネット部、ルーフ部及びトランク部等の各
部位を順次自動塗装することが可能となりている。

また、台車検知用リミットスイッチ（以下、台車検知用
ＬＳ）１ｏが、塗料ミスト等が付着することのない塗装
機４よりかなり手前の走行路となりている床９の上に配
置され、例えば連結具６が通過する際に、この連結具６
に検出ロッド１１が接触して台車５を検知するようにな
っている。

この台車検知用ＬＳ１０が台車５により作動してから一
定区間内に台車５上のボディ１のフロントピラー１２を
検知するように、ボディ１の両側に投光器及び受光器を
検知部とする光電子スイッチ（以下ＰＨ８）１３が配置
されている。

今、ボディ１が搬送されて、その台車５が台車検知用Ｌ
Ｓ１ｏを作動させると、この台車検知用Ｌ８１０に接続
されている記憶回路１４がセットされると共に、この記
憶回路１４からカウンター１５及びアンド回路１６に信
号が入力される。カウンター１５Ｖｉ、コンベア２に付
設されたパルス発生器１７が出力するコンベアの運動量
に対応する搬送パルスを入力し、その数をカウントする
。その数が一定数に達した時点で記憶回路１４はカウン
タ−１５０カウント信号によりリセットされ、同時にア
ンド回路１６への信号出力を停止する。なお、上記一定
カウント数は、台車検知用Ｌ８が作動してから冊１５に
よりフロントビラーが特定検知する範囲区間に設定され
ている。アンド回路１６は、ＰＨ８１ｓ　　にも接続さ
れてＰＨ８１ｓの検出信号をも入力し、前記半導体回路
１４の一定カウント数に相当する出力信号とＰＨ８１ｓ
の出力信号が、同期した場合に限り、前記ＰＨ８１ｓが
検知した物体がフロントピラー１２であると特定され、
この時アンド回路１７が、これに接続されたフロントピ
ラー検知信号遅延回路１８にフロントピラー検知信号を
出力する。このフロントピラー検知信号遅延回路１８は
、さらに前記パルス発生器１７及び比較回路１９にも接
続され、搬送パルスに基き、光電子スイッチの検知時よ
シ遅延して塗装機４近くにボディーが搬送された時に信
号を出力し、比較回路１９にフロントピラー等の設定高
さを入力する。なお、設定高さは、塗装機４の上限位置
を基準としてそれより下降した距離で表わすことができ
る。

この場合、設定高さの数値が大きい程、その高さは低い
ことを意味する。

一方、パルス発生器２１が塗装機４の昇降装置と接続さ
れ、む台相パルスにより塗装機４の昇降及び距離の双方
が確実に検知されるようＫなっている。また、リミット
スイッチ２０が、塗装機４が上限位置にあるときの重蓋
バランス８の位置に設けられている。パルス発生器２１
とリミットスイッチ２０は、現在高さカウンター２２と
接続されておシ、同カウンター２２は昇降パルスのパル
ス数のカウントにより、塗装機の現在の高さ、即ちその
上限位置を基準として下降した距離を算出し、現在高さ
信号として比較回路に入力する。従って、現在高さの数
値が大きい程、塗装機４が低い位置にあることを意味す
る。

なお、上述した設定高さ及び現在高さの数値は第１図に
示すように各々２進法にて表わすことができる。

比較回路１９は、既に説明し次設定高さ信号と現在高さ
信号を比較し、現在高さの数値が設定高さの数値よシ大
きく、塗装機が４がフロントピラー１２に衝突する恐れ
のある時は、図示していないがインターロック回路を介
して塗装機異常高さ信号を出力し、この信号により塗装
機４の塗装動作を停止したシ、衝突する恐れがあると判
断された一定区間、この区間に相当するカウンター２２
によって計測される高さ区間のＣ，、Ｃ２の間塗装機４
に上昇指令を出し、塗装機４を安全高さく保つ等の衝突
回避がなされる。

而して、正常時には、第２図に示すよう罠。

塗装機４が軌跡Ａに沿って、現在高さの表示方式で６０
．５５．４９．２９　そして５と次々に高さを変えて移
動するように、コンベア２および塗装機４が運転する。

そして、装置異常が発生したとき、そのままでは、第２
図の軌跡Ｂに示されるように、塗装機４が一定の高さで
進み、やがてフロントピラー１０と衝突することになる
。

しかし、実施例の装置では、台車検知用Ｌ８１０で台車
５を検知後、一定区間内にＰ　Ｈ８１ｓが到来物体を検
知した場合に限って、ＰＨ８１ｓが検知し友物体が前記
台車検知用Ｌ８１０で検知した台車５に載置されている
自動車ボディ１の７ｏントビラー１２であると特定して
フロントピラー検知信号が出され（第５図のケース１）
、フロントピラー検知信号遅延回路１８の働きによりボ
デイ１が塗装機４の近くの所定位置まで搬送された時点
で、予めボディ１の形状に基づきプログラミングされた
設定高さ信号と、リミットスイッチ２０、パルス発生機
２１、カウンター２２を含んで構成されている現在高さ
計測手段により計測された現在高さ信号とを比較回路１
９で比較して高さ異常を検出し、コンベア２の停止及び
塗装機４の急上昇を行なう。他方、例えばブース内で作
業している作業者等が誤ってＰＨ８１５を作動させたり
、以後、センターピラー２３やりャピラ−２４でＰＨ８
１ｓが作動する場合等、フロントピラー１２以外で部１
３が作動する場合には、台車検知用ＬＳＩ０が作動し、
カウンター１６が始動してからのカウンター１６０所定
カウント数を越えるので、Ｐ）ｉｓ　１３作動による信
号とがアンド回路１６で同期することはなく、従ってア
ンド回路１６からフロントピラー検知信号が出力されな
い。

従って、ＰＨ８１ｓの誤作動に基づく、自動車ボディ１
が所定の位置から前後することに因る現在高さの異常が
確実に回避されると共に、塗装機４とフロントピラー１
２とが衝突する恐れがある場合にのみ両者の衝突を回避
する働きをなす。

例えば、塗装機４が第２図の軌跡Ｂのように高さ６０の
まま運転される異常が発生したとき、アンド回路１７で
フロントピラーであると判断され塗装機４に接近した時
に、高さＣ＝５０の設定高さ信号が比較回路１９に入力
されるのに対し、現在高さ６０が比較回路１９に入力さ
れるので、比較回路１９で異常と判断され、インターロ
ック回路を介してただちに塗装機４が急上昇し、衝突が
回避される。なお、正常時では、現在高さが４９であり
、異常は検出されない。

上述の衝突防止機構は、その各種信号のタイムチャート
を示す第３図をみると、よシー層間らかになる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明のトップレシプロ塗装装置は
、台車検知用スイッチと、被塗装物の特定部位を検知す
るための光電子スイッチとを組合せて装備し、台車検知
後、一定区間内に光電子スイッチが到来物体を検知した
場合に限り前記特定部を特定し、特定部位検知信号を発
するようにしたので、例えば自動車ボディの塗　４装を
行ない、光電子スイッチによりフロントビラーを検知す
る場合、ブース内で作業している作業者やセンターピラ
ー、リアピラー等により光電子スイッチが誤作動して自
動車ボディが塗装機近くの所定の位置から前後すること
に因る現在高さ計測手段で計測される現在高さ異常が確
実に回避され、作業性良く塗装機とフロントピラー等と
の衝突を回避して塗装を行なうことができる。

しかも、台車検知用スイッチ及び光電子スイッチに採用
されている物体検知システムが被塗装物と接触しない方
式により物体を検知するシステムなので、被塗装物の表
面を傷付け、塗装製品の品質を低下せしめることもなく
、また、これらの被塗装物を検知する位置を塗装機から
十分離間することができるので、上記物体検知システム
に塗料ミスト等が付着することを回避することができ、
長期にわたりて塗装装置の性能を安定して持続すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のトップレシプロ塗装装置の概
略構成を示す図、 第２図は第１図の装置において塗装機の正常時及び異常
時の軌跡を例示する図、 第３図は第１図の装置において発生する各種信号のタイ
ムチャート、 第４図は従来のトップレシプロ塗装装置における塗装機
の衝突回避機構を示す図である。 図中、 １・・・・・・・・・被塗装物（自動車ボディ）２・・
・・・・・・・コンベア ３ａ、３ｂ・・・・・・・・・支柱 ４・・・・・・・・・塗装機 １０・・・・・・・・・台車検知用リミットスイッチ１
２・・・・・・・・・フロントピラー１３・・・・・・
・・・光電子スイッチ（ＰＨ８）１４・・・・・・・・
・記憶回路（ＭＩ）１７．２１・・・・・・・・・ハ／
ｌ／ス発生器１６・・・・・・・・・アンド回路 １８・・・・・・・・・フロントピラー検出信号遅延回
路１９・・・・・・・・・比較回路 ２０・・・・・・・・・リミットスイッチ２２・・・・
・・・・・現在高さカウンタ特許出願人　　　トリニテ
ィ工業株式会社第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被塗装物を台車に搭載し、台車をコンベアの運転により
   搬送し、塗装位置に到来した台車上の被塗装物を昇降自
   在な塗装機により自動塗装するトップレシプロ塗装装置
   において、 前記塗装位置に向かつて搬送する側に所定間隔離間した
   塗装前のコンベア位置に配置され、該位置に到来する台
   車を検知して作動する台車検知用スイッチと、 前記台車検知用スイッチが作動してから一定区間内に前
   記台車上の被塗装物の特定部位を検知して作動するよう
   設定された光電子スイッチと、 前記台車検知用スイッチが作動してから一定区間内に前
   記光電子スイッチが検知して作動した場合に限り特定部
   位検知信号を発する特定部位検知手段と、 前記特定部位検知信号を入力して作動し、コンベアの運
   動量に対応する搬送パルスに基き、前記特定部位検知信
   号の入力時より遅延して被塗装物が一定距離搬送された
   時、その位置における安全のための塗装機の設定高さ信
   号を出力する設定高さ出力手段と、 塗装機の昇降距離に対応する昇降パルスのカウントによ
   り塗装機の現在の高さを計測する現在高さ計測手段と、 該手段より出力される現在高さ信号と前記設定高さ信号
   とを比較し、塗装機の現在高さが設定高さ信号で定まる
   安全高さ域外にあるとき、高さ異常信号を出力する比較
   手段と、 高さ異常信号の発生に応じてコンベアおよび所望により
   塗装機の運転を停止するかまたは塗装機を急上昇させる
   衝突回避手段を備えてなることを特徴とするトップレシ
   プロ塗装装置。