JPH0411263B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被塗装物を吊下式コンベヤで搬送し
ながら被塗装物の形状を検出し、次いで上下往復
運動する塗装ガンの塗料吹付を制御して被塗装物
を塗装する自動塗装装置に関する。

（従来の技術） この種の自動塗装装置は、従来から塗装作業の
自動化による作業者の負担軽減と、被塗装物の形
状に応じて無駄がなくかつ塗装むらのない塗装を
行うため改善が図られてきた。例えば、特公昭59
−1381号公報に自動塗布剤噴霧塗布装置が開示さ
れている。しかし、この従来の装置における形状
検出器は、１個の光電センサを被塗装物の高さを
カバーする一定のストロークにわたつて連続昇降
運動させ被塗装物の有無を検知してON、OFFの
電気信号を出させ、また、このストロークを多数
の区画に分割した各区画が識別できるパルス信号
を光電センサの昇降運動と連動してパルス発信器
から出させ、これらの信号に基づいて被塗装物の
形状を検出するものである。従つて、形状検出器
の構造も複雑でまた大形となる。また、検出され
た形状に対して被塗装物の外縁部、即ちコーナー
部の塗装を確実にするため上下、左右方向に吹付
幅を拡大または縮小する修正を行つているが、こ
の修正は、その都度手動で行う必要があり、繁雑
であるばかりでなく、また、個々の被塗装物の形
状に必ずしも適合したものではない。従つて、吹
付塗料に過不足を生じ易く、特に被塗装物のコー
ナー部が裏側に折れ曲がり奥行きがあり、その度
合いが異なる場合には、適正な塗装が得られない
欠点がある。

また、従来の自動塗装装置においては、被塗装
物の裏側を塗装する場合には、被塗装物を180度
反転させるが、被塗装物の形状が非対象の場合が
多いので、別の形状検出器で再度形状を検出して
塗装ガンを制御する必要があり、このため形状検
出器が２組必要である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、被塗装物の形状を小形で構造
の簡単な形状検出器で検出することができ、ま
た、被塗装物のコーナー部の塗装に対する修正も
自動的に、かつ、塗料に過不足なく行うことので
きる自動塗装装置を提供することである。また、
被塗装物を反転して裏面を塗装する場合でも、そ
の形状を再度検出することなく塗装することので
きる自動塗装装置を提供することである。

（問題点を解決する手段） 形状検出器は、搬送される被塗装物に面して配
列された多数の光電変換素子をもち、被塗装物を
その移動方向に所定幅で、かつ、上下方向に所定
数に分割した各視野に対応する検出信号を出す固
体撮像装置からなり、また、制御装置は、コンベ
ヤの駆動装置の回転に同期したパルス信号を受け
被塗装物の上記塗装位置への到着時点を演算する
時点演算手段と、形状検出器からの検出信号を受
け被塗装物の二次元形状を表すデータを記憶する
形状記憶装置と、記憶装置からの被塗装物の二次
元形状データを予め準備したコーナー部パターン
テーブルと参照することにより被塗装物の部品種
別を判別し、これに対応するコーナー部の奥行形
状を決定するコーナー部形状決定手段と、コーナ
ー部形状データに基づいて被塗装物の二次元形状
データを補正する補正手段と、補正された被塗装
物の二次元形状データと時点演算手段からの被塗
装物の塗装位置への到着時点に基づいて塗装ガン
の塗料吹付を制御する制御信号を出す吹付制御手
段を含む。

また、被塗装物の裏面をも引き続いて塗装する
には、被塗装物が180度反転されたことを検出し
て反転信号を出す反転信号発生器と、反転信号に
応答して、記憶装置に記憶されている被塗装物の
二次元形状データを処理して被塗装物の反転形状
データを作る反転形状処理手段と、被塗装物の反
転形状データと時点演算手段からの被塗装物の裏
面塗装位置への到着時点に基づいて塗装ガンの塗
料吹付を制御する吹付制御手段を備える。

（作用） 被塗装物に面して配列された光電変換素子をも
つ固体撮像装置は、被塗装物の搬送移動によりそ
の移動方向と反対方向に被塗装物を走査して被塗
装物の二次元形状を検出し、この検出された二次
元検出データは、形状記憶装置に記憶される。コ
ーナー部形状決定手段は、二次元形状データをコ
ーナー部パターンテーブルと参照して被塗装物の
コーナー部の奥行形状を決定し、このコーナー部
データに基づいて補正手段は、二次元形状データ
を補正し、この補正された二次元形状データと時
点演算手段の演算した被塗装物の塗装位置への到
着時点に基づいて、塗装ガンの塗料吹付が制御さ
れる。

また、被塗装物の表面の塗装が終わり、180度
反転されると、反転信号発生器から反転信号が出
される。この反転信号に応答して、反転形状処理
手段は、形状記憶装置に記憶されている二次元形
状データの順序を反転して反転形状データを作
り、塗装ガンの塗装吹付は、この反転形状データ
に基づいて制御され、被塗装物の裏面の塗装が行
われる。

（実施例） 第２図は、本発明の自動塗装装置における吊下
式コンベヤで吊り下げられている搬送される被塗
装物に対して塗装する塗装ラインの一例である。
種々の形状の被塗装物Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２…Ｐ４
は、吊下式コンベヤ１に吊り下げられて矢印の方
向に連続的に、あるいは、断続的に搬送される。
その搬送経路に沿つて形状検出位置Ｓ１、塗装位
置（表面）Ｓ２、表裏面反転位置Ｓ３、及び塗装
位置（裏面）Ｓ５が定められ、これらの位置に対
応して、形状検出器としての固体撮像装置２、塗
装ガン３ａ、反転装置４、及び裏面塗装用の塗装
ガン３ｂが、それぞれ配置される。なお、従来の
装置では、表裏面反転位置Ｓ３の次ぎに形状検出
位置（裏面）Ｓ４があり、その位置にさらに別の
形状検出器２ａが必要であつた。

本発明の自動塗装装置における形状検出器２
は、被塗装物Ｐの上下方向に一次元に配列された
多数の光電変換素子をもつ固体撮像装置からな
り、第３図に示すように、被塗装物Ｐに面して所
定の設定距離ｄに置かれ、被塗装物Ｐに対する上
下方向の視野を所定数、例えば32個に分割して、
被塗装物Ｐを検出する。従つて、被塗装物Ｐによ
る相対運動により、被塗装物Ｐの移動方向に所定
幅で、かつ、その上下方向に32個に分割された各
視野に対応する検出信号を出し、被塗装物Ｐの二
次元形状を検出する。この場合、投光器２ｂによ
り被塗装物Ｐの背後から照明する。

塗装ガン３ａ，３ｂは、従来のもので、上下に
連続的に往復運動するように駆動される。反転装
置４は、被塗装物Ｐの表面の塗装が終了した後
に、180度縦軸の回りに回転させる装置で、この
反転運動を検出して反転信号を出す反転信号発生
器４ａとしてのスイツチ（図示なし）が設けられ
ている。

第１図は、本発明の自動塗装装置のブロツク図
である。塗料吹付を制御する制御装置は、演算装
置（CPU）６、記憶装置（ROM，RAM）７、
及び入出力インタフエース８からなり、吊下式コ
ンベヤの駆動装置に設けられ、その回転に同期し
たパルス信号を出すパルス発信器１ａ、形状検出
器２、及び反転信号発生器４ａからそれぞれ入力
信号が入り、また、塗料吹付制御信号が塗装ガン
３ａ，３ｂに供給される。また、コンベヤ駆動装
置、塗装ガン駆動装置等の動作、停止状態は表示
ランプ９により表示され、塗装制御データ、塗装
作業進捗状態等はCRT１０により監視すること
ができる。キーボード１１は、制御データを手動
で入力するのに使用される。

第４図のフローチヤートをも参照して自動塗装
装置の動作を説明する。吊下式コンベヤ１の運転
が開始されると、それに吊り下げられた被塗装物
Ｐ０は所定の経路に沿つて移動を始め、コンベヤ
駆動装置（図示なし）の回転に同期したコンベヤ
パルス発信器１ａからのパルス信号に基づいて演
算装置６より被塗装物Ｐ０が所定の塗装位置Ｓ１
に到着する時点の演算が開始される（ステツプ
20）。被塗装物Ｐ０が形状検出位置Ｓ１を通過す
るとき形状検出器２により被塗装物Ｐ０の二次元
形状が検出され、その形状データが形状記憶装置
７ａに記憶され（ステツプ21）、次いで、この形
状データは予め記憶装置７に準備されたコーナー
部パターンテーブル７ｃと参照されて、被塗装物
Ｐ０の部品種別が判別され、この部品種別からそ
のコーナー部の奥行形状が決定される（ステツプ
22）。次ぎに、このコーナー部奥行データに基づ
いて、二次元形状データは補正される（ステツプ
25）。なお、この場合は、反転信号発生器４ａか
らの信号はない（ステツプ23、NO）。被塗装物
Ｐ０がさらに移動して、塗装位置Ｓ２に到着する
と、時点演算の結果が到着時点となり（ステツプ
26）、塗装ガン３ａへは、コーナー部の補正され
た塗料吹付制御信号が出され（ステツプ27）、被
塗装物Ｐ１は、その移動方向の端から順次に、上
下往復運動する塗装ガン３ａにより塗装される。
この場合、コーナー部の奥行形状についても、自
動的に補正され、例えば、被塗装物Ｐ１におい
て、奥行の深い部分Ｌ１は、塗装ガン３ａの吹付
動作が早めに開始され、塗料を多く吹き付けて塗
装むらをなくし、また奥行の浅い部分Ｌ２は、Ｌ
１よりも遅めに吹付動作して塗料の消費を少なく
している。このように、この補正は、奥行の度合
い（寸法）と所定の係数の積により定まる時間だ
け塗装ガンの電磁弁のオン、オフ時期を修正する
ものである。

表面の塗装の終わつた被塗装物Ｐ２が、表裏面
反転位置Ｓ３に到着すると、反転装置４が作動し
て被塗装物Ｐ２を180度反転し、同時に反転信号
が入力される（ステツプ23）。演算装置６は、こ
の反転信号に応答して、表面塗装のために先に形
状検出位置Ｓ１で検出した二次元形状データの反
転処理を行う（ステツプ24）。この反転処理は、
形状記憶装置７ａに記憶されている二次元形状デ
ータの取出順序を変更することにより行われ、被
塗装物Ｐ２の裏面の形状に対応するこの反転形状
データは、反転形状記憶装置７ｂに記憶される。
従来の装置においては、前述のように、裏面の塗
装のために再度、形状検出装置による形状検出が
必要であつた。被塗装物Ｐ２のコーナー部につい
ては、表面の塗装の際に自動的に補正されて、塗
装がされているが、もし必要があれば、手動で補
正データをキーボード１１から入力して補正する
ことができる。被塗装物Ｐ３がさらに移動して裏
面の塗装位置Ｓ５に到着したことが時点演算の結
果わかると（ステツプ27）、反転された形状デー
タに基づく塗装吹付制御信号が塗装ガン３ｂに出
され（ステツプ27）、裏面の塗装が行われる。

なお、上述の実施例においては、形状検出器と
して、光電変換素子を一次元に配列した固体撮像
装置を用いたが、光電変換素子を二次元に配列し
たものも用いてもよい。

（効果） 被塗装物の形状を検出する形状検出器は、従来
の１個の光電センサを連続昇降運動させたり、ま
たは、多数の光電センサを被塗装物の高さまで縦
に並べたものに比べて、光電変換素子を多数配列
した固体撮像装置を用いるので、構造が簡単でか
つ小形である。

また、塗装ガンの吹付制御をする制御装置にお
いては、被塗装物の検出された二次元形状を記憶
装置に記憶してあるコーナー部パターンテーブル
と参照して被塗装物の部品種別を判別しコーナー
部奥行形状の補正を自動的に行つているので、被
塗装物として種々の異なる部品が塗装ラインを不
規則に流れてきても、それぞれの部品にたいする
コーナー部の塗料吹付の修正が迅速かつ正確に行
われる。

また、被塗装物の表面の塗装に引き続いて裏面
の塗装をする場合にも、裏面の形状を形状検出器
で改めて検出する必要がなく、表面塗装の際に検
出した二次元形状検出データを演算装置において
反転処理するのみで得られるので、形状検出器を
２組設ける必要がなく設備費が軽減され、塗装作
業も能率的になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の自動塗装装置のブロツク
図、第２図は、塗装ラインの説明図、第３図は、
本発明において、用いられる形状検出器の側面
図、第４図は、フローチヤートである。 図において、１……吊下式コンベヤ、２……形
状検出器、３ａ，３ｂ……塗装ガン、４ａ……反
転信号発生器、６……演算装置、７……記憶装置
（形状記憶装置……７ａ、反転形状記憶装置……
７ｂ、コーナー部パターンテーブル……７ｃ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定の経路に沿つて吊下式コンベヤにより搬
   送される被塗装物が所定の塗装位置に到着する前
   にその形状を検出する形状検出器と、この形状検
   出器からの検出信号に基づいて上記塗装位置に設
   けられた塗装ガンの塗料吹付を制御する制御装置
   を含む自動塗装装置において、 上記形状検出器は、搬送される上記被塗装物に
   面して配列された多数の光電変換素子をもち、上
   記被塗装物を移動方向に所定幅で、かつ、上下方
   向に所定数に分割した各視野に対応する検出信号
   を出す固体撮像装置からなり、また 上記制御装置は、 上記コンベヤの駆動装置の回転に同期したパル
   ス信号を受け上記被塗装物の上記塗装位置への到
   着時点を演算する時点演算手段と、 上記形状検出器からの検出信号を受け被塗装物
   の二次元形状を表すデータを記憶する形状記憶装
   置と、 上記形状記憶装置からの二次元形状データを予
   め準備したコーナー部パターンテーブルと参照す
   ることにより被塗装物の部品種別を判別しこれに
   対応するコーナー部の奥行形状を決定するコーナ
   ー部形状決定手段と、 上記コーナー部形状決定手段からのコーナー部
   データに基づいて被塗装物の二次元形状データを
   補正する補正手段と、 上記補正手段からの補正された二次元形状デー
   タと上記時点演算手段からの被塗装物の塗装位置
   への到着時点を示す信号に基づいて上記塗装ガン
   への塗料吹付制御信号を出す吹付制御手段を含む
   ことを特徴とする自動塗装装置。 ２ 一定の経路に沿つて吊下式コンベヤにより搬
   送される被塗装物が所定の塗装位置に到着する前
   にその形状を検出する形状検出器と、上記形状検
   出器からの検出信号に基づいて上記塗装位置に設
   けられた塗装ガンの塗料吹付を制御する制御装置
   を含む自動塗装装置において、 上記形状検出器は、上記搬送される被塗装物に
   面して配列された多数の光電変換素子をもち、上
   記被塗装物をその移動方向に所定幅で、かつ、上
   下方向に所定数に分割された各視野に対応する検
   出信号を出す固体撮像装置からなり、また 上記制御装置は、 上記コンベヤの駆動装置に回転に同期したパル
   ス信号を受け被塗装物の上記所定塗装位置への到
   着時点を演算する時点演算手段と、 上記形状検出器からの検出信号を受け被塗装物
   の二次元形状を表すデータを記憶する形状記憶装
   置と、 上記被塗装物がその裏面の塗装のため180度反
   転されたことを検出して反転信号を出す反転信号
   発生器と、 上記反転信号発生器からの反転信号に応答し
   て、上記形状記憶装置に記憶されている被塗装物
   の二次元形状データを処理して被塗装物の裏面の
   形状に対応する反転形状データを作る反転形状処
   理手段と、 上記反転形状処理手段からの被塗装物の反転形
   状データと上記時点演算手段からの被塗装物の裏
   面塗装位置への到着時点を示す信号に基づいて塗
   装ガンへの塗料吹付制御信号を出す吹付制御手段
   と含むことを特徴とする自動塗装装置。