JPH04208816A

JPH04208816A - 簡易流量コントロールシステム

Info

Publication number: JPH04208816A
Application number: JP34124190A
Authority: JP
Inventors: Junji Nanto; 南濤　淳二; Daiichi Kitami; 大一北見; Makoto Yamashita; 真山下
Original assignee: Oval Engineering Co Ltd; Oval Corp
Current assignee: Oval Engineering Co Ltd; Oval Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-30

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】致ＪじＬ訪本発明は、間歇的に流体を噴射する噴射流量を簡易に補
正する流量コントロールシステムに関し、より詳細には
例えば自動車の車体塗装における噴射塗料の流量を制御
する簡易流量コントロールシステムに関する。

史米韮亘塗料は高粘度流体であり、塗装に当って最適な粘度を選
ぶことは塗装結果に重要な影響を及ぼす。

このため塗装作業には熟練度が要求されるものであり、
すべての対象に対して均等な塗装を行うことは困離であ
った。特に多量生産される自動車の車体の塗装の良否は
、車体の耐蝕上に影響するだけでなく、美観上も重要で
あり、塗料の被膜が塗装面に亘って均一で平滑な仕上げ
が行われることが求められる。しかも、これらの作業に
おいて無駄なく有効な噴射がなされることが条件とされ
る。

第４図は、自動車の車体塗装の概要を説明する図であり
、図中、２０は車体、２１は塗料噴射の軌跡を示す。車
体２０はＸ軸上に間歇的に移動し、塗装用のノズル（図
示せず）は車体２ｏに対し塗料噴射の軌跡２１に示すよ
うな移動を伴って塗料の噴射が行われる。即ち、ノズル
は、車体２０が停止時には矢印Ｖ方向に移動しながら塗
装し、ｙｌに達した時点で塗装を停止し車体を△Ｘ移動
し、移動が完了したら矢印に従った逆方向に再び塗装を
開示し、図示の矢印の如く上記の塗装、車体の移動を繰
返し、所定面の塗装を完了する。しかしながら、ノズル
の移動速度が一定であるから塗装が車体面に均一になさ
れるためには、ノズルから噴射される塗料質量流量を一
定にしなければならない。しかし、ノズルの開口は一定
であるから塗料の体積流量は粘度、密度が影響する。塗
料の粘度、密度は気温の上昇に従って低下し、気温の低
下により増加する。このため塗装に当っては適宜実流量
のチエツクがなされ、これに基づいてノズルが選ばれる
。

第５図は、従来の塗装ノズルの構成を示す図で、図中、
３１，３２，３３．３４は配管、３５゜３６．３７はノ
ズル、３８，３９，３９ａ、３９ｂ、３９ｃは弁、４０
は容器、４１は分岐管である。図示においてノズル３５
，３６．３７の流量割合は各々例えばｌ、９．１の比に
区分されている。塗装に当っては、準備操作としてまず
弁３９は閉、弁３８は開の状態で配管３１から定圧で供
給された塗料は分岐管４１を通って所定時間容器４０に
注入し、この間容器４０内に収容された塗料の体積量か
ら流量を算出する。算出された流量は、この時点におけ
る粘度、密度により定められる試験流量であり、この流
量に基づいて予め規定された表に従って弁３９　ａ、　
　３９　ｂ、　　３９　ｃを開閉しノズル３５，３６．
３７を選択し組合せて流量割合９，１０．１１の塗料を
噴射する。すなわち±１０％の流量範囲の選択がなされ
る。

斜上の如く、従来の塗装ノズルを用いて塗装する方法は
、塗装前に測定された塗料の体積流量に基づいて単にノ
ズルの選択するだけで、実際の塗装においては計量する
ことはなく、噴射量は低精度であり操作も煩雑であるこ
とから質量流量計で直接質量流量を計測して塗装するこ
とが試みられる。

−１−一り− 本発明は、斜上の実情に鑑みてなされたもので、簡易安
価でしかも高精度な塗装を行なう簡易な流量コントロー
ルシステムを提供することを目的とするもので、質量流
量計、制御弁、開閉弁およびノズルを直列接続し、流体
の温度検出器を備えた流路において、流通する流体の流
量を前記制御弁が基準温度で流通する流量として設定し
、前記開閉弁を一定間隔で開閉し流体を間歇的にノズル
噴射する流体装置において、初回の間歇流体噴射は、基
準温度に換算した流体を流通する制御弁の弁開度で行い
、該弁開度で流通する前記初回の間歇流体を質量流量測
定し、該測定値と設定値との偏差を検知し、次回の間歇
流体噴射では前記偏差を補正した制御弁の弁開度で流通
し、継続する間歇流体噴射において制御弁を順次、前回
の間歇流体噴射の質量計測値に基づいた偏差を補正した
開度に補正することを目的としたものである。

１−五一五本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、
以下実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明の簡易流量コントロールシステムの構
成を示すブロック図で、図中、ｌはタンク、２は塗料、
３は質量流量計（Ｍ−Ｍ）、４は制御弁、５はノズル、
６は温度検出器（Ｔ）、７はポンプ、８，９は電磁弁、
１ｏは配管、〕１は制御装置、１２は流量設定器である
。図示において、タンクｌに収容された塗料２は、ポン
プ７で定圧に加圧され、電磁弁８，９および制御弁４が
開弁されると塗料２はノズル５より噴射される。電磁弁
８，９および制御弁４の開閉は制御装置１１の指令によ
りなされ、前記制御弁４の開閉は電圧又は電流信号によ
りなされる。

第２図は、制御弁４の流量特性の一例を示す図で、横軸
Ｅに制御弁４に印加される電流を縦軸Ｑには制御弁４前
後の差圧を一定とした場合において制御弁４を流通する
流量をあられす。特性曲線Ａ、Ｂ、Ｃは各々流体温度が
２０℃、２５℃。

１５℃における流量特性であり、図示のごとく制御弁４
の流量特性は流体温度に依存して定められる。一般に、
弁装置の流量特性は、前後差圧を一定としたときの流量
をボンド・インチで表わした流量係数Ｃｖ値であられさ
れ、開口面積を可変としたオリフィスの特性をもってい
る。

従って、制御弁４を流れる流体の体積流量は、流体およ
び該流体温度が定まれば定められる。温度検出器６は流
体の温度を検知するためのものである。

いま、流量設定器１２に塗料の基準温度として、例えば
２０℃（１，、、）においての流量１ＯＯＱ／ｍｉｎ　
（リッタ７分）を設定したとした場合、温度検出器６は
、現時点での塗料温度例えばしを検知して、制御装置１
１において基準温度しよ、に相当する弁開度を指令して
制御弁４に電圧又は電流信号を印加する。これらの指令
は制御弁４の流量特性が知られれば、デジタル的にもア
ナログ的にも演算して出力することができる。

質量流量計３は、上記の如く制御されて噴射される塗料
が設定された流量であるか否がを記録表示することによ
りチエツクするためのものである。

質量流量計３は、Ｕ字導管に流れる流体の質量流量を質
量流量に比例して生ずるコリオリの力から求めるもので
、Ｕ字導管の支持軸まわりに定振幅で加振した場合、Ｕ
字導管の対称軸まわりにコリオリの力に比例するモーメ
ントが発生することを利用したもので、加振周波数に応
じた応答速度をもっている。

第３図は、本発明の詳細な説明するための図で、横軸に
時間、縦軸に流量をとっている。まず、流量は流量設定
器１２にＱｓで設定しておく、このとき電磁弁８は開弁
し、電磁弁９は閉弁しており、時刻ｔ、で期間Ｔ。Ｎの
間開弁される。制御装置１１は、この時点では、計測さ
れた塗料温度に基づいて制御弁４を制御し、塗料温度が
基準温度（２０℃）に換算したときの流量（質量流量）
となる弁開度を定める。しかし、制御弁４の流量特性は
製品により異なり一定ではなく、このとき流れる流体の
質量流量も設定した値Ｑｓになるとは限らず、通常偏差
を伴うものである。これを質量流量計３で計測し、この
計測結果と前記設定値Ｑｓとを比較する。従って初回の
間歇流体噴射の時間Ｔ。Ｎでは面積Ｗ１に相当する偏差
を含んだ質量流量の塗料が噴射される。時間Ｔ。ＦＦ後
の時刻し、で初回の偏差を補正した弁開度によって次回
の間歇噴射が前記同様に時間Ｔ。Ｎの間で面積Ｗ３の質
量流量の塗料噴射が行われる。この間においても前回同
様に流れた質量流量を計測し前記設定流量Ｑｓと比較し
偏差が求められる。時間℃５からの間歇噴射期間ではこ
の偏差に応じて弁開度を補正した制御弁４により面積Ｗ
３に相当する塗料が噴射される。この面積に相当する流
量と質量流量とを比較し次回に制御弁開度を補正するこ
とを繰返しこのようにして順次、塗料の体積は面積Ｗ。

・・・の如く等間隔で噴射され設定流量Ｑｓに近づいて
噴射される。なお、上記説明においては流体を塗料とし
て述べたが流体特性が知られているものであれば何如な
る流体でもよい。

ガーー米以上の説明から明らかなように、本発明によると、流体
の特性が知られている場合、流体温度を検知して、初回
の間歇流体噴射において基準温度における流量すなわち
質量流量とするように予め知られた温度特性に基づいて
制御弁を開閉駆動し、この間流通する質量流量と設定流
量との偏差から次回の間歇噴射流量を補正し、これを間
歇噴射ごとに繰返すので順次設定流量に近づいた質量流
量の流体噴射がなされ、噴射毎に流量精度が向上する。

この結果簡易で安価な流量コントロールシステムが得ら
れ、しかも高精度に制御が行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の簡易流量コントロールシステムの構
成を示すブロック図、第２図は、制御弁４の流量特性の
一例を示す図、第３図は、本発明の詳細な説明するため
の図、第４図は、自動車の車体塗装の概要を説明する図
、第５図は、従来の塗装ノズルの構成を示す図である。ｌ・・・タンク、２・・・塗料、３・・・質量流量計（
Ｍ・Ｍ）、４・・・制御弁、５・・・ノズル、６・・・
温度検出器（Ｔ）　、７・・・ポンプ、８，９・・・電
磁弁、１０・・・配管、１１・・・制御装置、１２・・
・流量設定器。第２区第３図第４図篤５又

Claims

【特許請求の範囲】

１、質量流量計、制御弁、開閉弁およびノズルを直列接
続し、流体の温度検出器を備えた流路において、流通す
る流体の流量を前記制御弁が基準温度で流通する流量と
して設定し、前記開閉弁を一定間隔で開閉し流体を間歇
的にノズル噴射する流体装置において、初回の間歇流体
噴射は、基準温度に換算した流体を流通する制御弁の弁
開度で行い、該弁開度で流通する前記初回の間歇流体を
質量流量測定し、該測定値と設定値との偏差を検知し、
次回の間歇流体噴射では前記偏差を補正した制御弁の弁
開度で流通し、継続する間歇流体噴射において制御弁を
順次、前回の間歇流体噴射の質量計測値に基づいた偏差
を補正した開度に補正することを特徴とした簡易流量コ
ントロールシステム。