JPH0394868A - 塗料吐出量制御方法 - 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】 く産業上の利用分野） 本発明は、色替え（塗色変更に伴う塗装機への塗料交換
）直後に起こる吐出量変動を解消させるためのフィード
バック制御方法に関する．〈従来の技術〉 自動車ボディやバンパーの吹付け塗装に使用されている
塗装機においては，そのスプレーノズルへの塗料の供給
は、ギャボンブ等の定容量ボンブによるちのを除き、−
Ｍ的に圧力によって行なわれている．塗装の際は，塗料
の供給圧力を一定に維持することによりスプレーノズル
から塗料を均一に吐出させるようにしているので、外部
環境等の変化により塗料粘度が変化すると、スプレーノ
ズルからのフィードバックは太き《変動する．吐出量の
変動は、塗装品質の中でも近年要求度の高い乎滑性を損
なわせる原因となる． そこで特開昭５６−１３９１６２号、実開昭６１−　１
３２０６６号公報等に開示されているような塗料吐出制
御装置を用いることが試みられでいる．そのような装置
では、塗料供給源から塗料を塗装機の，ノズルに供給す
るための塗料供給通路に流量計を設置するヒ共に、塗料
供給源と流量計この間の塗料供給通路に流量調整装置（
エアオペレートレギュレータ）を設け、この流量調整装
置を、前記流量計によって検出された塗料流量に基づい
てマイクｕ．：１ンビュータで指令制御し、ノズルから
の塗料咀。出量の一定化を図っている．また周期的に塗
料の吐出ＯＮ−ＯＦＦを繰り返し７ながら塗装するパル
ス状吐出における吐出員を精密に制御するための装置は
特開昭６３−５４９６９号及び同６３−５４９７Ｏ号公
報に間示されている． く発明が解決しようとする課題〉 一般的に、自動車ボディやバンパーの上塗り、中塗り吹
付け塗具ラインでは色替え塗久をし，でレ１る。色替え
の際、先ず塗装機内に残存している今まで使用していた
塗料（以下、旧塗料という）を今後使用する異色塗料（
以下、新塗料という）に置換する．この置換は塗料導入
バルブからスブレ−ノズルまでの塗料流通経路に洗浄用
ンンプ′−と圧縮エアを交互に送って塗料流通経路を洗
浄し１［コ塗料を排出した後、塗料流通経路にＫｌ’ｖ
塗料を導入して、経路を充填することにより行なわれて
いる。そして新塗料の導入初期のものはある程度の量、
吹捨てる（ノズルから吐出廃棄する）必要がある．この
理由は、旧塗料洗浄後の塗料流通経路に少量付着してい
たシンナーが導入初期の新塗料と混合しその粘度を低下
させるので、導入初期の新塗料をそのまま使用すると不
均一塗膜の原因どなる吐出責の大きな変動が起こるから
である。

すなわち第４図（イ）に示すように新塗料での塗装開始
初期（１＋＝約３０秒程度）には塗料が大量に吐出され
、間６なく急激に減少変化する（色替えしない場合には
第４図（口）に示すように初期変化し１２い）．この減
少は、粘度の高いボヂイ塗装用ソリッド及びクリアー塗
料で特に著しい。

均一な塗膜を形成させるためには導入初期の新塗料の吹
捨て量をなるべく多くすればよいが、そうすると塗料コ
ストの膨大な損失となり、塗久サイクルタイム上のロス
も大きくなる． このような、吐出激変動が著しく大きい場合には上記の
実開昭６　１　−　１　３２０６６号、特開閲６３−５
４９６９号，同６３−５４９７０号公報等に開示されて
いる装置や方法のみでは、塗料供給側のレシブロボンブ
の脈動等の影響もあって流量計のザンブリング時間を長
くして測定精度を高める必要があり、．応答性を犠牲に
せざるをえず、吐出量を梢密に制御するここが困難であ
る． なおギャボンブ等の定容激ボンブで塗料をスプレーノズ
ルＩこ供給するようにするヒ、上記の吐出置変動は起こ
らないが、この種のボンブにはギヤ摩耗等の耐久性上の
問題があり、また塗装機ごとに一台づつボンブが必要で
あるので塗装ラインが複雑化し、その設鵞スペースの確
保も容易でないことから、定容激ボンブを採用すること
は得策ではない． 本発明は上記問題を解決する目的でなされたものであり
、その解決しようヒする課題は、色替えに伴う新塗料の
吹捨て量を減らし且つ吐出量変動を抑えることのできる
塗料吐出激制御方法を４１？供することである． 〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決できる本発明のフィードバック制御方法
は、塗料流量計によって検知された塗料流量に基づきマ
イクロコンピュータの指令によって作動するユアオベレ
ーｌ・レギュレー夕でフィードバックを制御する塗装機
において、色替え後の初期指令値Ｘオを ［式中、Ｑ．は目標値吐出量、Ｑ，は吹捨て最終吐出量
、Ｘ，は囲標値指令値を表わし、そしてａとｂは５指令
値Ｘと吐出量Ｑの関係式．Ｑ丼ａＸ＋ｔ）から求められ
る定数値を表わす］により指示し、その後　ｋ　（Ｑ′
−Ｑ＊　）〔式中、Ｑ′は現吐出激測定平均値、Ｑ′−
Ｑ２は現吐出量測定平均値、Ｑ′−Ｑ２はタイムチャー
トに基づき変化させる０〜１の補正係数を表わす］で連
続的に加算補正するフィードバック制御を行なうことを
特徴ヒする． 〈作用〉 フィードバックの制御にあたり、初期指令値を以』、の
ようにシーケンス制御すると、追従性に劣るとされてき
たエア作動ダイアフラムを利用したエアオペレートレギ
ュレータが連続的に殼適に機能ずるようになる。こうし
て吐出量が目標値に稍密に制御されると残在シンナーの
吐出量変動に及ぼず影響が小さくなる．このことは均一
塗膜を形成する上で必要とされる新塗料の吹捨“〔量の
減少化をもたらす． く実施例〉 本実施例で使用されるフィードバック制ｆａ’ｌｌ装置
は，向動車塗装機における各スプレーノズル毎に塗料流
量を計測しフィードバック制御する系で，下記のごとく
制御させることにより、色替えに伴う塗装機のシンナー
洗浄後において６吐出量精度を安定に維持することがで
きる． 第１藺はそのような制御装置が取り付けられた塗装機の
構成を示す該絡図である．回転ベル型の塗料スプレーノ
ズル１へは、途中にエアオベ１７−トレギュレータ４、
コリ才り流量計３及び塗料ＯＮ−ＯＦＦバルブ２が設け
られｔ〜塗料ホース６を通１；．て、色替えバルブセッ
ト５から塗料が供給される． 色替えバルブセット５のマニホールド部１２には、塗料
バルブ１．３，　１４，　１５．　１６及び圧縮エアバ
ルブ１７、洗浄用シンナーバルブ１８が接続されており
、異なる色の塗料を導入するための」二記８ｍ料バルブ
１３〜１６には塗料循環配管１９から、塗料レギュレー
タ２０を備えた塗料ホース２１で塗料が供給されるよう
になっている． スプレーノズル１の塗料吐出激は、塗料の流量を検知し
て電気信号に変換するコリオリ流量計９と、この検知電
気信号から演算を行ない指令電気信号を出力するマイク
ロコンピュータ７と、その指令電気信号をエア圧力に変
換する電空変換器８ヒ、該電空変換器８からのエア圧力
により塗料流量を調整するエアオペレートレギュレータ
４からなる制御装置で制御される．なお図中、９及び１
０は電償線、１１はエアホースである。

次に、フィードバックの制御方法に一ついて説明ずる．
塗籾Ａでの向動車ボディ又はバンパー等の塗装を終えた
後、色替えバルブセット５の圧縮拳気バルブ１７及び洗
浄用シンナーバルブ１８を交互に（最後は『縮字気バル
ブ）開いて、今まで使用してきた塗料八を押し出し、マ
ニホールド５からエアオペ１ノートレギュレータ４、コ
リオリ流量羽４，塗料ＯＮ−ＯＦＦバルブ２、塗料スプ
レーノズルｌ及び塗料ホース６の塗料流通経路を洗浄す
る。

洗浄の最後に圧縮空気で洗浄用シンナーを押し出すが、
塗料流通経路に少量の洗浄用シンナーが残ることは避け
られない． 次に今後使用する異色塗料Ｂを塗料循環配管１９からレ
ギュレータ２０のあるホース２ｌを通じて色賛えバルブ
１３からスプレーノズル１に至る経路に導入するととも
に導入初期の所定量の塗料Ｂをノズル１から吹捨てる．
このとき吹捨て吐出量は第２図に示すように変化する．
なお吹捨て時（第２図のＴ１時）における指令値Ｘは適
宜決められる．吹捨てを短い時間で行なおうとすると、
Ｘを大きく辷ればよい． この時の吐出量は、導入初期の塗料Ｂが未だ経路内に残
存していた塗料Ａ洗浄用シンナーと混合し、その塗料粘
度が低下するため、恐終目標吐出ｆｌＩＱ２に比べ吹捨
て開始時ほど多大な吐出量どなり，５秒間程度の吹捨て
時間では、吹捨て最終時（第２図のＴ２時）の吐出量で
も目標値Ｑ２に比べ大となり、吹付け塗装初期の吐出量
が破線で示すように大きく　（〜Ｑ．）なってしまう．
そこで、吐出１１Ｑ？マイクロコンピュータ７から電空
変換器８への指令？ｔｆｌＸの関係は第３図に示すよう
に近似的にはＱ．　＝　ａ　Ｘ　＋　ｂの関係があるこ
とから、塗装時の吐出量の制御にあたってにより初期指
令値を指示する．その後は流量計３の吐出量値を０．０
１〜１秒間隅、望ましくは０．１秒間程度平均化し、ｏ
．ｏｉ〜１秒間隅、望ましくは０１秒間程度の間隔で制
御１゛る．Ｑ′　とＱ２の大小関係を比較し、Ｑ２　＜
Ｑ’ならば０．ｌ秒間隅で連続的にｋ　（Ｑ’−Ｑ２）
を加算し、Ｑ２＞Ω′ならばｋ　（Ｑ’　−Ｑ．　）を
Ｑ′から減算して補正する． Ｑ’−Ｑ．：偏差， Ｑ′　：現吐出量測定平均値， Ｑ２　：目標値吐出量 ｋ＝ｏ＝１まで可変で任意に設定可能 ちなみに、ある時点の指令値Ｘ゛及び吐出量Ｑ′と、次
の時点の指令値Ｘ″及び吐出量Ｑ−の間に次の関係が成
り立つ． Ｑ　　−Ｑ＊＝Ｑ″ ＱＺ　　　，　　ｂ　　　ｂ ｘ”　＝　−　　（ｘ　　＋　−）　−　−Ｑ″　　　
　ａａ この制御方法により、第２図の実線で示されるよう吐出
量の早期安定化が図られ、吹付け塗装の間（Ｔ．〜Ｔ４
）の吐出量は殆ど一定ヒなる．ここで、タイムスケジュ
ールに基づき、Ｔ３から数秒間はｋを大きく、その後段
階的にｋ値を小さくすれば一層制御性を上げることが出
来る．なお、Ｘ．，ｂ，ａの指令値は予め測定しておき
固定値として設定してもよい．またｂ値が小さい場合に
は Ｑ２ Ｘ２　＝−Ｘ．， Ｑ， で代用可能である． 上記で色替え洗浄しない場合は初期指令値と１７で目標
値０，を指示し、以後同様に目標値Ｑ２を指示したまま
フィードバック制御を行なう．〈発明の効果〉 本発明によれば、色替えに伴う塗装機の洗浄後において
ら新塗料の吐出量を高精度に制御することができ、高平
滑性塗膜の塗装が可能となる。

また吹捨て時間を短くしても吐出量を許容範聞内に制御
できるため、吹捨てる塗料を少なく出来、塗料ロスを大
幅に低減できる． なお，制御装置の構成が簡易でよいため、マイクロコン
ピュータのハード及びソフトに殆どコストを要さない．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で使用でされる塗装機の構戊
を示す該賂図、 第２図は一実施例における塗料吐出盪の経時的変化を示
す図 第３図は制御指令値とフィードバックの関係を示す図、 第４図は従来の色替え塗装における問題点のの説明図で
ある． 図中 第１図 １・・・スプレーノズル、　３・・・フリオリ流量計４
・・・エアオペレートレギュレータ ５・・・色替λバルブセット ７・・・マイクし．コンピュータ、 １．３，　１４，　１５．　１６・・・塗料バルブ８・
・・電空変換器 第２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 塗料流量計によって検知された塗料流量に基づきマイク
   ロコンピュータの指令によって作動するエアオペレート
   レギュレータで塗料吐出量を制御する塗装機において、
   色替え後の初期指令値Ｘ＿２を Ｘ＿２＝（Ｑ＿２）／（Ｑ＿１）｛Ｘ＿１＋（ｂ）／（
   ａ）｝−ｂ／ａ［式中、Ｑ＿２は目標値吐出量、Ｑ＿１
   は吹捨て最終吐出量、Ｘ＿１は目標値指令値を表わし、
   そしてａとｂは、指令値Ｘと吐出料Ｑの関係式： Ｑ≒Ｘ＋ｂから求められる定数値を表わす］により指示
   し、その後ｋ（Ｑ′−Ｑ＿２） ［式中、Ｑ′は現吐出量測定平均値、Ｑ′−Ｑ＿２は吐
   出量偏差を表わし、ｋはタイムチャートに基づき変化さ
   せる０〜１の補正係数を表わす］で連続的に加算補正す
   るフィードバック制御を行なうことを特徴とする塗料吐
   出量制御方法。