JPH0418908B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般に自動車ボデイの表面塗装に使
用されるトツプレシプロ塗装装置、より詳しくは
塗装機と自動車ボデイ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ツプレシプ
ロ塗装装置に関する。

また、本発明は、完成車のワツクス塗装機や自
動ワ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、自動車ボデイのボンネツト部、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
車ボデイ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、それに備えられた
昇降可能なベル型塗装機または塗装ガンで以つて
吹き付け塗装をするトツプレシプロ塗装装置が利
用されている。

このトツ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イ
の外形に倣つて移動するように例えばボンネツト
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
機と自動車ボデイが衝突し、塗装機およびボデイ
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、長い検出ロツド２６をもつリミツトスイ
ツチ２５を、矢印±Ｙ方向に昇降可能な塗装機４
の支持構造物２４に、塗装機４より自動車ボデイ
到来側の位置に取付けてなり、そして正常の動作
では台車５上のボデイ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でボンネツト部２３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、リミツトス
イツチ２５の検出ロツド２６がボデイ１のフロン
トピラー１０に接触されるかまたは押圧されてス
イツ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ものである。

（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、リミツト
スイツチと自動車ボデイ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
ツ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つた。

ところで、近年、自動車ボデイのボンネツト、
ルーフ等に加えて、フロントピラー部、センター
ピラー部およびリヤーピラー部をも同時に、トツ
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
ラー部などの塗装時誤動作により塗装機が該フロ
ントピラー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、特に自動車ボデイ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
触方式で以つて、完全に回避することができる衝
突防止機構を備えたトツ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） 本発明のトツプレシプロ塗装装置は、被塗装物
例えば自動車ボデイ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
塗装ガンで以つてその表面の塗装をするトツプレ
シプロ塗装装置において、 塗装機より被塗装物の到来側に離れた位置にお
いて被塗装物の特定部位例えばフロントピラー等
の高さにて上下に好ましくは一定の間隔で配置さ
れ、該特定部位の到来を検知する複数の光電子ス
イツチと、 コンベアの運転量に対応する搬送パルスに基ず
き、前記光電子スイツチの検知より遅延して被塗
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
特徴とするものである。

本発明で用いる光電子スイツチは、投光器、受
光器を含む通似常の構成からなるものでよく、自
動車ボデイの塗装の場合には塗装機より一定の距
離例えば2200mm離れた所のボデイ両側の位置に、
フロントピラーの高さにて、上下に塗装機先端と
被塗装物表面との間隔（通常約200mm）で配置さ
れる。従つて、フロントピラーの長さが500mmで
ある場合には、３組の光電子スイツチが必要とさ
れる。

本発明における設定高さ出力手段は、例えばコ
ンベアの運転量に対応する搬送パルスを発生させ
るパルス発生器、光電子スイツチの検知信号を受
けその時より遅れて、搬送パルスに基き被塗装物
が一定の距離例えば上述の場合には2000mm（2200
mm−200mm）搬送された時信号を出す遅延回路お
よび出力位置設定回路、光電子スイツチの各高さ
に対応して安全のための塗装機の設定高さ信号を
出す安全高さ設定回路、および前記の設定回路と
接続されたアンド回路を含んで構成される。これ
ら回路は、光電子スイツチの数の組だけ設けられ
る。

また、本発明における現在高さ計測手段は、例
えば塗装機の昇降距離に対応する昇降パルスを発
生するパルス発生器、塗装機の上限または下限位
置に設置されたリミツトスイツチ、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（リミツトスイツチの作動により
リセツトされる）を含んで構成される。

さらに、本発明における比較手段は、例えば前
記のカウンタから出力される現在高さ信号を前記
アンド回路からの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
を出す比較回路およびオア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、前記
のオア回路をコンベアおよび塗装機の動作回路と
接続し、高さ異常信号によりその動作を止めるも
のでよい。また塗装機を急上昇させて避難させる
ものでもよい。

（作 用） トツプレシプロ塗装装置に備えられる本発明の
衝突防止機構は、塗装機の現在の高さを常時計測
して現在高さ信号を出力するとともに、塗装機よ
り一定距離手前の位置にて複数の光電子スイツチ
により被塗装物の到来を検知し、その時より遅れ
て被塗装物が塗装機に定間隔まで近接する所まで
搬送された時各光電子スイツチに対応する安全の
ための塗装機の設定高さ信号を出力し、そして現
在高さ信号と設定高さ信号とを比較して塗装機の
高さ異常を検出し、それに応じて塗装装置の動作
停止あるいは塗装機の避難動作をするようにした
ものである。すなわち、光電子スイツチの利用に
より、塗装機高さの異常を、センサ等が非塗装物
と接触することなく検出することができ、また複
数個の前記スイツチを備えることにより、フロン
トピラーのような細幅で上下に伸びる部位など、
特殊形状部位の塗装においても塗装機との衝突を
確実に防止することができる。

（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
常のトツ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、また門型支柱３ａ，３ｂを台
車５の走行路に据え付け、塗装機４をモータ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。従つて、自動車ボデイ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
りボデイ１の各部位（フロントピラー１０等を含
む。）を順次自動塗装することが可能となつてい
る。

次に述べる実施例の衝突防止機構は、フロント
ピラーの長さが500mmである自動車ボデイの表面
塗装をする場合を設定したものであるが、フロン
トピラーの長さに応じて適宜変更することができ
る。

塗装機４より2200mm手前の位置において３個の
光電子スイツチPH１，PH２，PH３がフロント
ピラー１０の高さに上下約200mmの間隔で配置さ
れており、フロントピラーの到来を検知する。各
光電子スイツチは、遅延回路１４ａ，１４ｂ，１
４ｃを介して出力位置設定回路１５ａ，１５ｂ，
１５ｃと接続されている。また、パルス発生器１
３がコンベア２と接続され、その作動によりコン
ベアの運転量に対応する搬送パルスが例えば10mm
の搬送につき１パルスの割合で発生する。このパ
ルス発生器１３も、遅延回路１４ａ〜１４ｃを介
して出力位置設定回路１５ａ〜１５ｃと接続され
ている。遅延回路および出力位置設定回路は、搬
送パルスに基き、光電子スイツチの検知時より遅
延して自動車ボデイが2000mmの距離搬送された時
に信号を出力する。塗装機の安全高さ設定回路１
６ａ，１６ｂ，１６ｃは、PH１，PH２および
PH３に対応する安全のための塗装機の設定高
さ、即ち高さＡ＝10、Ｂ＝30およびＣ＝50の信号
を出力する。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される。
従つて、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。出力位置設定回路および安
全高さ設定回路はアンド回路１７ａ，１７ｂ，１
７ｃと接続されており、従つてPH１，PH２，
PH３の検知時より遅れてボデイ１が塗装機４と
200mmの間隔となるまで接近した時に、夫々の設
定高さ信号が比較回路１７ａ，１７ｂ，１７ｃに
送られる。

一方、パルス発生器２１が塗装機昇降装置と接
続されており、塗装機４の昇降距離に対応する二
相の昇降パルスが発生する。また、リミツトスイ
ツチ２０が、塗装機４が上限位置にあるときの重
量バランス８の位置に設けられている。パルス発
生器２１とリミツトスイツチ２０は、現在高さカ
ウンタ２２と接続されており、同カウンタ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１８ａ，１８ｂ，１８ｃに常時出力する。従つ
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、カウンタ２２
は、リミツトスイツチ２０の検知によつてリセツ
トされる。

アンド回路およびカウンタと接続された比較回
路１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、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
のそれより大きいとき、オア回路１９を介して塗
装機高さ異常信号を出力する。

そして、実施例の装置は、図示しないが、高さ
異常信号の発生に応じてコンベア２が停止しかつ
塗装機４が急上昇するようになつている。

而して、正常時には、第２図に示すように、塗
装機４が軌跡Ａに沿つて、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、光電子スイツチ
PH１〜PH３の検知後、遅延回路１４ａ〜１４
ｃおよび両設定回路１５ａ〜１５ｃ、１６ａ〜１
６ｃ等の働きにより安全域の臨界の塗装機高さを
設定し、自動車ボデイ１が塗装機４に定間隔まで
接近した時に設定高さ信号として出力し、そして
比較回路１８ａ〜１８ｃでその信号とカウンタ２
２より出力される現在高さ信号とを比較し、この
結果高さ異常を検出し、コンベア２の停止及び塗
装機４の急上昇を行なう。従つて、塗装機４とフ
ロントピラー１０との衝突が避けられる。

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、光電
子スイツチPH３の検知後、遅延回路１４ｃおよ
び設定回路１５ｃ，１６ｃの機能により、ボデイ
１が2000mm搬送され塗装機４に接近した時に、高
さＣ＝50の設定高さ信号が出力され、そして回路
１８ｃでその信号と現在高さ信号（高さ60）が比
較されて高さ異常が検出され、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
ヤートを示す第３図をみると、より一層明らかに
なる。

光電子スイツチPH２，PH３を含む機構で、
高さ異常を検知した場合も上記と同様に作用し、
塗装機４とフロントピラー１０との衝突が回避さ
れる。

さらに、実施例の装置は、上述したように光電
子スイツチによるフロントピラーの検知時より遅
れて自動車ボデイが一定の距離（2000mm）搬送さ
れ塗装機に近接した時即ちボデイの当該検知部位
が塗装機の直下に位置するようになつた時に、塗
装機の高さ異常の有無を判断する機構であるの
で、その後センターピラー１１およびリヤーピラ
ー１２のよつて光電子スイツチPH１〜PH３の
光軸が遮られても、ボデイ１のルーフ部およびト
ランク部等の塗装において塗装機等の操作に悪影
響を与えるものでなく、円滑な表面自動塗装をす
ることができる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明のトツプレシプロ塗
装装置は、複数個の光電子スイツチ等の装備によ
り、自動車ボデイのフロントピラーのような特殊
形状部位を塗装する場合にあつても、塗装装置の
誤動作が発生したとき被塗装物と塗装機との衝突
を確実に回避することができる。

しかも、本発明の装置は、塗装機の高さの異常
を、被塗装物と接触しない方式で以つて検出する
ことができるので、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い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のトツプレシプロ塗装
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ヤート、第４図は従来のトツ
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（自動車ボデイ）、２…コ
ンベア、３ａ，３ｂ…支柱、４…塗装機、１０…
特定部位（フロントピラー）、１３，２１…パル
ス発生器、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…遅延回路、
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…出力位置設定回路、１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ…安全高さ設定回路、１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ…アンド回路、１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ…比較回路、１９…オア回路、２０…
リミツトスイツチ、２２…現在高さカウンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被塗装物をコンベアの運転により搬送し、昇
   降可能な塗装機で以つてその表面の塗装をするト
   ツプレシプロ塗装装置において、 塗装機より被塗装物の到来側に離れた位置にお
   いて被塗装物の特定部位の高さにて上下に配置さ
   れ、該特定部位の到来を検知する複数の光電子ス
   イツチと、 コンベアの運転量に対応する搬送パルスに基ず
   き、前記光電子スイツチの検知より遅延して被塗
   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
   特徴とするトツプレシプロ塗装装置。