JPH0418909B2 - - 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布機や自
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２７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、 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用する台車検知用
スイツチと、 前記台車検知用スイツ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ツチと、 前記台車検知用スイツチが作動してから一定区
間内に前記光電子スイツ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
特徴とするものである。

本発明に用いられる台車検知用スイツチにはリ
ミツトスイツ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ツチは、
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ツチを使用す
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
イツチの出力（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、台車検知用スイツチ、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、更にコンベアの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、光電子スイツチの出力
（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、光電子スイツチ、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。また、高さ設定回路は、その出力（プリ
セツ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高さを計測
する現在高さカウンター（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ツク回路を前記
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も
の、あるいは前記インターロツク回路をコンベア
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ツ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
に半導体回路がセツトされると共に、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
知用スイツチが台車を検知してから光電子スイツ
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
より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、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り、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
えば塗装位置に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。比較回路
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、上記高さ設定回路
には被塗装物の構造に従つ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のボンネツト部、
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つている。

また、台車検知用リミツトスイツチ（以下、台
車検知用LS）１０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
つている床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に検出ロツド１１が
接触して台車５を検知するようになつている。

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上のボデイ１のフロン
トピラー１２を検知するように、ボデイ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ツ
チ（以下PHS）１３が配置されている。

今、ボデイ１が搬送されと、その台車５が台車
検知用LS１０を作動させると、この台車検知用
LS１０に接続されている記憶回路１４がセツト
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１５は、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
ウンター１５のカウント信号によりリセツトさ
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
LSが作動してからPHS１３によりフロントピラ
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、PHS１３にも接続されてPHS
１３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PHS１
３の出力信号が、同期した場合に限り、前記
PHS１３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、光電子スイツチの検知
時より遅延して塗装機４近くにボデイ１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、２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になつてい
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、現在高さカウンター２２と接続され
ており、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、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、既に説明した設定高さ信号と
現在高さ信号を比較し、現在高さの数値が設定高
さの数値より大きく、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
いがインターロツ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
作を停止したり、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
によつて計測される高さ区間のC₁〜C₂の間塗装
機４に上昇指令を出し、塗装機４を安全高さに保
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、台車検知用LS１
０で台車５を検知後、一定区間内にPHS１３が
到来物体を検知した場合に限つて、PHS１３が
検知した物体が前記台車検知用LS１０で検知し
た台車５に載置されている自動車ボデイ１のフロ
ントピラー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３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、予めボデイ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、リミツトスイツチ２
０、パルス発生器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１９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つてPHS１３を作動させた
り、以後、センターピラー２３やリヤピラー２４
でPHS１３が作動する場合等、フロントピラー
１２以外でPHS１３が作動する場合には、台車
検知用LS１０が作動し、カウンター１６が始動
してからのカウンター１６の所定カウント数を越
えるので、第３図のケース２のようにこのカウン
ト数に相当する期間内で記憶回路１４から出力さ
れる信号と、PHS１３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、従つてアンド
回路１６からフロントピラー検知信号が出力され
ない。従つて、PHS１３の誤作動に基づく、自
動車ボデイ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１２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、
フロントピラー検知信号が出力された後、遅延回
路１８の機能によりボデイ１が所定距離搬送され
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、インターロツク回路を
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ヤートを示す第３図
をみると、より一層明らかになる。

（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、台車検知用スイツチと、被塗装物の特
定部位を検知するための光電子スイツチとを組合
せて装備し、台車検知後、一定区間内に光電子ス
イツ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、例えば自動車ボデイの塗装を行ない、光
電子スイツチによりフロントピラーを検知する場
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ツチが誤作
動して自動車ボデイが塗装機近くの所定の位置か
ら前後すること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、台車検知用スイツチ及び光電子スイツ
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、
長期にわたつ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…
台車検知用リミツトスイツチ、１２…フロントピ
ラー、１３…光電子スイツチ（PHS）、１４…記
憶回路（MI）、１７，２１…パルス発生器、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
   トツ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
   スイツチと、 前記台車検知用スイツ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ツチと、 前記台車検知用スイツチが作動してから一定区
   間内に前記光電子スイツ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
   特徴とするトツプレシプロ塗装装置。