JPH04338251A - 塗膜付与装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は立体的形状を有するプラ
スチック成形品に紫外線硬化型塗膜を付与する装置に関
し、更に詳しくは種々の形状をした複数の被塗装物を同
じコンベヤ上に任意に載せて連続的に処理することを可
能にした塗膜付与装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から板状或いは比較的凹凸の少ない
単純な形状のプラスチック製品に対する塗装液の付与、
硬化手段は開発され実用化されてきているが、これは被
塗装物が平坦な形状であるが故に、塗装装置、硬化装置
が共に単純な構造で足りるもので、これらの処理工程を
連続化する際も単なる平面的なベルトコンベヤを各工程
間に設置し被塗装物を搬送する程度で十分であったがた
めである。

【０００３】一方、近年、自動車用ヘッドランプをはじ
めとして立体的形状をしたプラスチック成形品に、例え
ば耐擦傷性などの各種特殊機能を付与する必要性が増大
し、各処理装置の立体物対応化とその連続化が要望され
ている。

【０００４】更に、多品種少量生産の要望に応える生産
手段として多品種の被塗装物を同じ生産ラインに混載さ
せて併行生産をすることが望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの要望に対して
、塗装工程にはスプレーロボットが登場し、一部でその
解決をみているが、その後の工程、例えば紫外線照射装
置の立体物対策や全工程の完全な連続化については、未
だ十分なものが開発されていないのが現状であり、また
多品種少量生産については全くその対策が講じられてい
ない。

【０００６】したがって本発明の目的は、塗装工程以降
の処理工程についても立体物に対する効果的な対策を講
じると共に、全工程の連続化を実現し、更には多品種少
量生産にも対応できる塗膜付与装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め本発明の要旨とするところは、被塗装物の形状を認識
させる形状認識装置と、被塗装物に塗装液を付与するた
めのスプレーガンをアーム先端に保持しているスプレー
ロボットと、被塗装物に付与された塗装液中に含まれる
溶剤を揮発させるための乾燥装置と、塗装液を硬化させ
るための紫外線照射装置とからなり、一連の装置がエン
ドレスコンベヤラインで連続的につながっている塗膜付
与装置であって、予め複数の品種についてその形状に適
合するスプレー塗装パターンを記憶部に記憶させておき
、該記憶情報と上記形状認識装置で認識される形状とを
比較部で照合して、前記形状認識装置で認識された形状
に適合するスプレー塗装パターンで上記スプレーロボッ
トにより自動塗装することを特徴とする塗膜付与装置に
ある。

【０００８】本発明の好ましい実施態様として、上記ス
プレー塗装パターンのみならず紫外線照射装置内のラン
プ配置も適合配置で照射する場合があり、他の態様とし
て被塗装物の水平方向から見た外観形状を形状認識情報
として使う場合がある。更に、その他の実施態様として
、形状認識装置が線状光源とＣＣＤカメラ及び画像処理
装置とからなる場合がある。

【０００９】

【作用】被塗装物が移動するとき形状認識装置により、
その形状が認識される。形状認識装置に入力される情報
は、予め登録された品種別形状情報と照合され、登録済
のある特定の品種と同じものであることが確認されると
、品種確認の情報がロボット制御盤及びランプの位置変
更用の駆動アクチュエータに伝えられる。

【００１０】ロボット制御盤には予め品種別に適正なス
プレーパターンでスプレーロボットが動くような動作が
保存されており、入力された品種確認情報に合わせて適
正な動作を行わせる。一方、ランプの適正配置について
は、例えばその適正配置のための各種情報を予め画像処
理装置等に記憶させておき、被塗装物の変更毎の情報に
基づいて上記各駆動アクチュエータを独立して作動し、
個々のランプを各種形状をもつ被塗装物に対する適正な
照射距離となるよう移動させて、全塗装面における照射
エネルギーの均斉化を計る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の代表的な実施例を図に従って
具体的にに説明する。図１は本発明による塗膜付与装置
の実施態様の一例を示す平面図であり、１は被塗装物、
２は形状認識装置、３はスプレーロボット、４は乾燥装
置、５は紫外線照射装置であり、一連の装置がエンドレ
スコンベヤ６で連続的につながれていて、被塗装物１は
コンベヤ６上に適当なピッチで設けられているスピンド
ル式ホルダー７（図２）により保持されて、反時計方向
に移動していく。

【００１２】即ち、被塗装物１は先ずワーク着脱エリア
Ａ付近で作業者によってスピンドル式ホルダー７上に載
せられる。その後はコンベヤ６の動きに合わせて形状認
識装置２を通過する。その際に採取した品種確認情報は
スプレーロボット３及び紫外線照射装置５へと送られる
。

【００１３】次に、被塗装物１は塗装エリヤＢに移る。 ここではスプレーロボット３によりロボットアーム先端
に保持されたスプレーガン（図示せず）により塗装液が
塗付される。その際、スプレーロボット３には予め複数
の品種についての形状に対応したスプレー塗装パターン
を記憶させておき、上述した形状情報に基づいた品種確
認情報に対応したパターンで塗装を施す。その後、被塗
装物１は塗付された塗装液中に含まれている溶剤等の揮
発成分を促進揮発させるため乾燥装置４に導かれる。乾
燥装置４内では適正な加熱処理が施され、必要十分な溶
剤除去が行われる。

【００１４】最後に塗付された塗装液を硬化させるため
、被塗装物１は紫外線照射装置５の室内を通過し、硬化
に必要なエネルギー量が与えられ塗装液が硬化すること
になる。この際に与えられるべきエネルギー量は、好ま
しくは塗装面全体にわたってできる限り均一であるべき
であり、そのためには紫外線照射ランプと被塗装物１の
間の距離を制御する必要があり、ランプをモーターなど
で移動できる機構にしておき、形状認識装置から送られ
てくる品種確認情報に基づいて複数のランプを適正な配
置にする。

【００１５】以下、本発明の要部である形状認識装置の
一例と、同装置から送られてくる品種確認情報に基づく
スプレーロボット３の動作及び紫外線照射ランプの適正
配置への移動に関する具体的な制御方法について更に詳
細に説明する。

【００１６】図２は形状認識装置の一例を示す斜視図、
図３は品種確認情報に基づくスプレーロボット３及び紫
外線照射ランプの各動作までの流れを説明する流れ線図
、図４は紫外線ランプの適正配置を説明するための正面
図である。

【００１７】形状認識装置２は、ＣＣＤカメラ２１、線
状光源２２、及び画像処理装置２３で構成されている。 ＣＣＤカメラ２１は、極く一般的に市販されている素子
及びカメラであればよく、適当な分解能があれば特に規
定されない。線状光源２２は、被塗装物１の水平方向か
ら見た形状をＣＣＤカメラ２１に入力させるため、透過
光方式で照明できるものなら特に規定されるものではな
く、一般的には高周波点灯蛍光灯、光ファイバー式線状
光源などが使用できる。画像処理装置２３は、ＣＣＤカ
メラ２１に入った形状情報を後工程で必要な情報に加工
した後に出力する能力を備えており、本発明の場合は被
塗装物１の形状情報として進行方向に対して時々刻々変
化する塗装物１の高さ寸法、即ち水平方向から見た側面
形状をとらえることが最も効果的である。何故ならば、
一般的なプラスチック成形品は箱型形状が多く、図２で
示す例で言えば、その側面形状で殆どの場合識別が可能
であることが経験的に分かっている。

【００１８】図３及び図４において、５１は紫外線照射
装置５（図１）内に複数本設置されている紫外線照射ラ
ンプ（以下、ランプという。）であり、５２は該ランプ
５１の配置を適正に変更するための駆動アクチュエータ
で一般的にはモーター、空圧又は油圧シリンダーなどが
使われる。３１はスプレーロボット３の動作をコントロ
ールするロボット制御盤で、各種情報がここから入出力
される。

【００１９】次に、全体の信号情報の流れと各種制御方
法を図２〜図４に基づいて説明する。スピンドルホルダ
ー７の上部に載置された被塗装物１が移動し、図２に示
す状態で形状認識装置２に入力される情報は予め登録さ
れている品種別形状情報との照合が画像処理装置２３に
よって行われ、登録済のある特定の品種と同じものであ
ることが確認されると、品種確認の情報がロボット制御
盤３１及びランプ５１の位置変更用駆動アクチュエータ
５２に伝えられる。

【００２０】ロボット制御盤３１のメモリー内には予め
品種別に適正なスプレーパターンで動くような動作を保
存されており、入力された品種確認情報に合わせて適正
な動作を行わせる。一方、ランプ５１の適正配置につい
ては種々な考え方があり、どの方式を採用すべきかは一
律には断定できないが、好適な一例として図４に示す方
式がある。図（ａ）は比較的小型の被塗装物１の場合を
示し、また図（ｂ）は大型の被塗装物１の場合を示すも
のであり、被塗装物１は紙面の表裏へ進行しているもの
とする。同図中、破線の矢印は手動によるランプ５１の
移動方向を示し、実線の矢印は駆動アクチュエータ５２
によるランプ５１の自動移動方向をしめしている。本実
施例の場合、この品種別の適正配置のための各種情報を
予め画像処理装置２３もしくは専用制御盤（図示せず）
に記憶させている。その上で、被塗装物１が変更するた
びに送られてくる新たな情報に基づいて各駆動アクチュ
エータ５２が独立して作動し、例えば図４（ａ），（ｂ
）のように個々のランプ５１を被塗装物１の塗装面に対
し適正な照射距離に近づけたり遠ざけたりして、全塗装
面における照射エネルギーの均斉化を計っている。 勿論、図中に破線の矢印で位置変更の方向を示している
手動による動作についても自動制御は可能であるが、そ
のために機構がより複雑となり装置も高価となってしま
うこともあって、現実的には上述のように一方向（実線
矢印方向）のみの自動制御がなされており、しかもこの
制御だけで所期の目的をほぼ十分に達成する結果が得ら
れる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明により明らかな如く、本発明
によれば形状認識装置からの品種確認情報に基づきスプ
レーロボットの動作及びランプ配置を適正に自動制御す
るようにしたことで、スプレーロボットにより個々の被
塗装物の形状に適合するパターンで自動的に塗装がなさ
れると共に、紫外線ランプによる全面にわたる適正且つ
均一な照射を施すことが自動的なされるようになり、従
って多品種の被塗装物が同一ラインに任意の順番で流さ
れても即座に対応できるため、いかなる多品種少量生産
にも十分対応でき、工業的に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による塗膜付与装置の実施態様の一例を
示す平面図。

【図２】形状認識装置の一例を示す斜視図である。

【図３】品種確認情報を他の２装置へ反映させる流れを
説明する流れ図である。

【図４】紫外線ランプの適正配置を説明する正面図であ
る。

【符号の説明】

１　　　　　　被塗装物 ２　　　　　　形状認識装置 ３　　　　　　スプレーロボット ４　　　　　　乾燥装置 ５　　　　　　紫外線照射装置 ６　　　　　　コンベヤ ２１　　　　ＣＣＤカメラ ２２　　　　線状光源 ２３　　　　画像処理装置 ３１　　　　ロボット制御盤 ５１　　　　紫外線照射ランプ ５２　　　　駆動アクチュエータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被塗装物の形状を認識させる形状認識
   装置と、被塗装物に塗装液を付与するためのスプレーガ
   ンをアーム先端に保持しているスプレーロボットと、被
   塗装物に付与された塗装液中に含まれる溶剤を揮発させ
   るための乾燥装置と、塗装液を硬化させるための紫外線
   照射装置とからなり、一連の装置がエンドレスコンベヤ
   ラインで連続的につながっている塗膜付与装置であって
   、予め複数の品種についてその形状に適合するスプレー
   塗装パターンを記憶部に記憶させておき、該記憶情報と
   上記形状認識装置で認識される形状とを比較部で照合し
   て、前記形状認識装置で認識された形状に適合するスプ
   レー塗装パターンで上記スプレーロボットにより自動塗
   装することを特徴とする塗膜付与装置。
2. 【請求項２】　　予め複数の品種についてその形状に適
   合する紫外線照射装置内のランプ配置を記憶部に記憶さ
   せておき、該記憶情報と上記形状認識装置で認識する形
   状とを照合して、前記形状認識装置で認識した形状に適
   合するランプ配置で照射することを特徴とする請求項１
   記載の塗膜付与装置。
3. 【請求項３】　　被塗装物の水平方向から見た外観形状
   を形状認識情報として使うことを特徴とする請求項１又
   は２記載の塗膜付与装置。
4. 【請求項４】　　形状認識装置が線状光源、ＣＣＤカメ
   ラ及び画像処理装置とからなることを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載の塗膜付与装置。