JPH045511A

JPH045511A - 塗装膜厚測定装置

Info

Publication number: JPH045511A
Application number: JP10526790A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamamoto; 章山本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-09

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】（産業上の利用分野）本発明は、塗装膜厚を測定する装置に関し、特に未乾燥
塗膜の膜厚測定を行うことができる塗装膜厚測定装置に
関する。

（従来の技術）自動車の塗装における膜厚管理は、重要な品質およびコ
ストの管理項目の一つであるが、未乾燥塗膜（いわゆる
ウェット塗膜）の膜厚を測定する場合は、ウエットシッ
クネスゲージを用いるのが一般的である。

従来のウェットシックネスゲージは、第３図に示すよう
に、把持部６から複数のゲージが突出形成されており、
両端に基準ゲージ７．７が設けられている。この基準ゲ
ージ７間に設けられたケージ８は、それぞれ突出長さが
異なるものであり、基準ゲージ７の先端と各ゲージ８の
先端との間隔が予め正確に加工されている。例えば、第
３図に示す例で説明すれば、図中上から、１５ｏ１．ｔ
ｍ、１２５μｍ、１００μｍ１７５μｍとなっており、
したがってこのウエットシックネスゲージは、７５〜１
５０μｍの範囲内でのウェット膜厚をホリ定することが
できるものである。そして、両端の基準ゲージ７がそれ
ぞれ下地２に接触するように押しあて、ウェット塗料１
がどのゲージ８の端末に付着したかを目視することによ
り膜厚ｔが測定される。すなわち、例えば第３図に示す
状態においては、７５μｍおよび１００μｍのゲージの
端末に塗料が付着するが１２５μｍおよび１５０μｍの
ゲージには塗料が付着しないから、このウェット塗膜の
膜厚は、１００〜１２５μｍの範囲にあることが判るの
である。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した従来のウェットシックネスゲー
ジは、両端の基準ゲージを下地に押しあてる必要がある
ことから、塗膜乾燥後に押しあてた跡が残ってしまうと
いう問題があった。また、膜厚の判定は目視により行う
方法であるため、膜厚の自動測定に適用することができ
ない。

さらに上述したように、各ゲージの間隔が２５μｍと大
きく、塗布膜厚が数百μｍオーダの塗膜には適用できる
が、電着、中塗り、あるいは上塗り塗膜のように数μｍ
オーダの塗膜に適用するには測定誤差が大きすぎるとい
う問題点があった。

しかも、ゲージの加工が困難であり、仮に数μｍ間隔の
ゲージが製造できたとしても、両基準ゲージの下地への
押しあて具合によって測定誤差が太き（なってしまうと
いう問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たものであり、薄膜、厚膜に拘らず未乾燥塗膜の膜厚を
簡便かつ精度良く測定することができ、しかも自動測定
に適用できる塗装膜厚測定装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成すべく本発明の塗装膜厚測定装置は、未
乾燥状態の塗装膜厚を測定する塗装膜厚測定装置であっ
て、この未乾燥塗膜を貫通し下地に接触する針状のタッ
チゲージと、このタッチゲージと一体に設けられた測距
センサと、前記タッチゲージの被塗物方向への押し付け
力を一定にする制御手段とを有することを特徴としてい
る。

（作用）このように構成した本発明は、下地上に未乾燥塗膜が形
成された被測定物に、タッチゲージの先端が下地に接触
するまで押し付け力を制御手段で一定に保ちながら接近
させる。そして、このタッチゲージの先端が下地に接触
した状態で、測距センサにより得られる距離を読み取り
、この距離から、予め知られた測距センサとタッチゲー
ジ先端の距離を減じることによって、未乾燥塗膜の膜厚
を測定することができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概念図、第２図は同実
施例の洗浄装置を示す概念図である。

まず、本実施例の膜厚測定装置は、タッチゲージ３、測
距センサ４および制御手段５を有しており、この測定装
置をラインサイドに設置された膜厚測定用ロボットのハ
ンド９に取り付けている。

本実施例に係るタッチゲージ３は、未乾燥塗膜１を貫通
して下地２に接触するものであるから、この貫通時に未
乾燥塗膜１に形成された凹部が塗膜乾燥時に平坦になる
ように、外径を約０．２〜０．３ｍｍとし、さらに先端
をテーパ状に形成している。なお、本発明のタッチゲー
ジ３の外径は上記値に限定されることはないが、膜厚測
定装置を設置する工程により適宜その外径を選択するこ
とが好ましい。例えば、塗料を吹き付けた直後に測定す
る場合と、乾燥工程に搬送される直前に測定する場合と
では、塗着粘度が著しく相違することから、乾燥直前に
測定する場合にはタッチゲージを比較的細く形成する必
要がある。

このタッチゲージ３は測定装置本体１０に固着しており
、タッチゲージ３と同様に測距センサ４もこの本体１０
に固着している。１Ｒａｔ距センサ４は、０．０５μｍ
程度の高精度の分解能を有する光センサを用いており、
タッチゲージ３に対して極力近接して本体１０に設けて
いる。これは、本実施例の如く、ロボットのハンド９に
測定装置を取り付けて用いる場合や、ラインサイドに測
定装置を固定して用いる場合には、本体ｌＯを被測定物
に対して極力傾斜させないような状態で測定する必要が
あるが、測定しようとする膜厚ｔのオーダに対してロボ
ットの精度のオーダが大きいため、本体１０の傾斜によ
り生じる誤差を極力小さくするためである。

また、本実施例の本体１０には、タッチゲージ３の押し
付け力を一定にして、タッチゲージの先端が下地２を傷
付けたりしないように制御手段５を取り付けている。こ
の制御手段５は、圧縮ばね等により構成することができ
るが、他の手段であっても良い。また、ロボットが高精
度であれば、省略することも可能である。

前述した測距センサ４からの情報は演算部１１に入力さ
れる。すなわち、この演算部１１は、測距センサ４のゼ
ロ点を設定する機能を有しており、予め基準板等を用い
てゼロ点調整（第１図に示す距離Ａを測定する）を行っ
た後に、未乾燥塗膜１を測定しく第１図に示す距離Ｂを
測定する）、両者の差（Ａ−Ｂ）を、求めようとする未
乾燥塗膜の膜厚ｔとしている。したがって、第１図に示
すように演算部１１に表示部１２を設けることが好まし
い。

このように構成した本実施例の作用について説明する。

まず、本実施例の膜厚測定装置のゼロ点調整を行う。す
なわち、本測定装置のタッチゲージ３の先端を基準板に
押し付けて、この状態で測距センサ４により測定される
距離データＡを「０」μｍに設定する。次いで、本測定
装置を取り付けた測定用ロボット９を作動させ、下地２
上に未乾燥塗膜１が形成された被測定物に、タッチゲー
ジ３の先端が下地２に接触するまで押し付け力を制御手
段５で一定に保ちながら接近させる。このとき、測距セ
ンサ４のデータをロボットの制御部に取込み、タッチゲ
ージ３が被測定物に接近するとロボット９の作動速度を
低速にすることもできる。このように構成しておけば、
タッチゲージ３が下地２に衝突することを防止できる。

そして、このタッチゲージ３の先端が下地２に接触した
状態で、測距センサ４により得られる距離Ｂを読み取り
、（Ａ−Ｂ）値が未乾燥塗膜の膜厚ｔとなる。

タッチゲージ３が磨耗した場合の測定誤差を考慮して、
ある所定の間隔でゼロ点調整を行うことが好ましい。

なお、本発明の膜厚測定装置を用いて未乾燥塗膜を測定
する場合には、タッチゲージ先端に付着した塗料が次の
被測定物に付着しないように、タッチゲージの洗浄装置
１３を設けることが好ましい。例えば、第２図に示すよ
うに、洗浄筒１４の一端にタッチゲージ３の先端近傍を
係止するＯリング１５を設け、他端には、エアー等の流
体を流通させてエジェクタ効果を生じさせるエジェクタ
１６を設ける。また、洗浄筒１４には塗料で用いられて
いるシンナー等の洗浄液１７とエアー１８とをタッチゲ
ージ３の先端に向けて吹き付けるノズル１９を設ける。

そして、膜厚測定が終了すると、ロボットによりタッチ
ゲージ３を洗浄筒１４内に挿入し、シンナー１７とエア
ー１８とを洗浄筒１４内に供給しながら、エジェクター
１６によりこの洗浄液を排出する。なお、このような洗
浄装置１３は上述した具体例に限定されることはない。

本発明の膜厚測定装置によれば、従来目視で行っていた
未乾燥塗膜の膜厚測定を自動化できることから、塗装工
程内の膜厚管理を一括して行うことが可能となる。すな
わち、電着塗装終了後、中塗り塗装終了後、および上塗
り塗装終了後、それぞれの塗膜が未乾燥の状態にそれぞ
れ本発明の膜厚測定装置を備えた測定工程を設け、車体
の仕様と進行状況を管理する中央管理装置と連結するこ
とにより、各車体の各塗膜別の膜厚を管理し、規格範囲
外と判断された場合にはその旨を喚起して、再度塗装を
行うかあるいは補修塗装を行うように構成する。このよ
うに本発明の膜厚測定装置を応用すれば、従来抜き取り
で行っていた膜厚管理を、全数に対して行うことができ
、塗装品質の信頼性が格段に向上すると共に、塗料の使
用量低減にも寄与することとなる。

さらに、例えば中塗りあるいは上塗り工程を終了した直
後であって乾燥工程の前に本発明の測定装置を備えた測
定工程を設け、通過する車体の膜厚を測定し、その測定
結果を塗装機にフィードバックして、塗料の塗装条件設
定を補正するように構成することもできる。例えば、規
格値に対して厚膜に塗装されている場合には、塗装機の
吐出量を減少させ、一方、薄膜に塗装されている場合に
は吐出口を増加させると共に補修塗装工程に補修塗装が
必要であることを出力する。このように本発明の測定装
置を応用すれば、塗装品質が向上するだけでなく、塗料
の使用量の低減に繋がり、コストダウンを図ることがで
きる。

（発明の効果）以上述べたように本発明によれば、測定時の測定跡が乾
燥後に残ることがなく、また、膜厚測定の自動化を実現
することができる。さらに、ゼロ点調整が容易で、しか
も測定誤差が少なく、塗料の種類による影響もないとい
う極めて有用な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概念図、第２図は同実
施例の洗浄装置を示す概念図、第３図は従来の膜厚測定
装置を示す側面図である。１・・・未乾燥塗膜、２・・・下地、３・・・タッチゲ
ージ、４・・・測距センサ、５・・・制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

未乾燥状態の塗装膜厚を測定する塗装膜厚測定装置であ
って、この未乾燥塗膜を貫通し下地に接触する針状のタ
ッチゲージと、このタッチゲージと一体に設けられた測
距センサと、前記タッチゲージの被塗物方向への押し付
け力を一定にする制御手段とを有することを特徴とする
塗装膜厚測定装置。