JPH10296150A

JPH10296150A - 建築板塗装装置の噴射異常判定システム

Info

Publication number: JPH10296150A
Application number: JP9110545A
Authority: JP
Inventors: Shingo Hori; 慎悟堀
Original assignee: Nichiha Corp
Current assignee: Nichiha Corp
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【課題】噴射ノズルの噴射異常を自動的に精度良く検
出する。【解決手段】インクジェット式塗装装置１２の噴射ノ
ズル１９の配列方向に複数の塗料受け部３５を設けた塗
料受けユニット３２を、噴射ノズル１９の下方に配置
し、所定枚数の建築板１１を塗装する毎に噴射ノズル１
９から噴射される塗料を各塗料受け部３５で受け溜め
る。そして、各塗料受け部３５内の塗料貯溜量状態をデ
ジタルカメラ４２で撮像し、画像処理技術を利用して各
塗料受け部３５内に噴射される単位時間当りの噴射量Ｑ
i を算出し、算出した噴射量Ｑi が基準噴射量Ｑs を中
心値とした噴射量管理幅Ｐの範囲内であるか否かを判定
することで、噴射ノズル１９の噴射異常の有無を自動的
に判定する。尚、測定した塗料は、パルスモータ３６に
より各塗料受け部３５を下向きに回動することで、排出
し、塗料回収トレー４４で受けて回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、噴射ノズルから塗
料を噴射する建築板塗装装置の噴射異常を判定する建築
板塗装装置の噴射異常判定システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、需要が急増している窯業系の建築
板は、表面に模様を塗装して意匠性を高めたものが多
い。建築板の凹凸のある表面に模様を塗装する場合、特
開平７−２２８０３６号公報に示すように、インクジェ
ット式の塗装装置を用いて、建築板の表面に非接触で模
様を描く塗装技術が開発されている。このインクジェッ
ト式の塗装装置は、塗料を噴射する多数の噴射ノズル
を、建築板の搬送方向の直角方向に配列し、建築板をコ
ンベアにより搬送しながらコンピュータによって各噴射
ノズルの電磁弁のオン／オフ（塗料噴射／停止）を制御
することによって、建築板の表面に模様を塗装する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このインクジェット式
の塗装装置では、噴射ノズル詰まりや噴射圧変動等によ
る噴射ノズルの噴射異常が原因となって、建築板表面の
塗装に「塗布量不足」や「塗布ムラ」といった塗装不良
が発生することがある。一旦、このような噴射異常によ
って塗装不良板が発生すると、それが塗装ライン下流側
の検査工程で検出されるまで、噴射ノズルの噴射異常は
発見されず、塗装不良板が多量に生産されてしまう。

【０００４】この対策として、塗装ライン稼働開始前に
試験塗装を行い、噴射ノズルに噴射異常が無く塗装状態
が良好であるかを目視で確認する検査をしてから本番塗
装を行うことがある。しかし、目視による判定には個人
差があり、あまり精度が良くないという欠点がある。し
かも、目視検査をするために人手を要する上に、時間が
かかり、生産性が悪くなってしまう。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、塗装不良の原因とな
る噴射異常を自動的に精度良く検出することができる建
築板塗装装置の噴射異常判定システムを提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の建築板塗装装置の噴射異常判定
システムは、搬送路上を搬送されてくる建築板の表面
に、その上方に配列された複数の噴射ノズルから塗料を
噴射して塗装する建築板塗装装置の噴射異常の有無を判
定するものにおいて、前記噴射ノズルから噴射される塗
料の噴射量を前記噴射ノズル１本毎又は複数本毎に測定
する噴射量測定手段と、前記噴射量測定手段の測定結果
に基づいて噴射異常の有無を判定する噴射異常判定手段
とを備えた構成としたものである。

【０００７】この構成によれば、噴射ノズルから噴射さ
れる塗料の噴射量を測定し、その噴射量の測定結果に基
づいて噴射異常の有無を判定することで、建築板の塗装
不良の原因となる噴射ノズルの噴射異常を自動的に検出
できる。しかも、塗料の噴射量を噴射ノズル１本毎又は
複数本毎に測定するので、噴射ノズル１本毎又は複数本
毎の噴射状況を把握できる。

【０００８】この場合、請求項２のように、前記噴射量
測定手段は、噴射量測定時に前記噴射ノズルから噴射さ
れた塗料を前記噴射ノズル１本毎又は複数本毎に分けて
受け溜める複数の塗料受け部と、各塗料受け部内の塗料
貯溜量を測定する貯溜量測定手段とを備えた構成とし、
各塗料受け部内の塗料貯溜量から前記噴射ノズルの噴射
量を測定するようにしても良い。このように、噴射ノズ
ルから噴射された塗料を塗料受け部で受け溜めること
で、噴射された塗料の噴射量を塗料受け部内の塗料貯溜
量に置き換え、その塗料貯溜量を貯溜量測定手段により
測定することで、噴射量を精度良く測定できる。

【０００９】更に、請求項３のように、前記貯溜量測定
手段は、前記各塗料受け部内の塗料貯溜状態を撮像する
撮像装置と、この撮像装置から出力される画像信号を処
理して前記各塗料受け部内の塗料貯溜量を測定する画像
処理手段とから構成しても良い。この構成では、各塗料
受け部内の塗料貯溜状態を撮像装置で撮像することで、
画像処理技術を利用して噴射量を短時間で精度良く測定
できる。

【００１０】また、請求項４のように、前記各塗料受け
部を、前記搬送路の下方に配置し、前記各塗料受け部を
回動駆動する回動駆動手段と、前記各塗料受け部内の塗
料貯溜量を測定した後に前記回動駆動手段を動作させて
前記各塗料受け部を下向きに回動させることで各塗料受
け部内の塗料を排出する回動制御手段とを備えた構成と
しても良い。この場合、各塗料受け部を搬送路の下方に
配置するので、噴射ノズルの下方を建築板が通過する際
に各塗料受け部の位置を移動させなくても、各塗料受け
部が建築板の搬送や建築板表面への塗料噴射の邪魔にな
らない。しかも、各塗料受け部内の塗料貯溜量を測定し
た後、回動制御手段により回動駆動手段を動作させて各
塗料受け部を下向きに回動させることで自動的に各塗料
受け部内の塗料を排出するため、作業者がわざわざ各塗
料受け部内の塗料を排出する必要がない。

【００１１】一方、噴射ノズルの噴射量の測定は、塗装
ライン稼働開始前に行うようにしたり、或は、塗装する
建築板や塗料の種類若しくは塗装条件を変える時など、
塗装ラインの稼働を妨げないようなタイミングで行うよ
うにすれば良いが、請求項５のように、建築板を所定枚
数塗装する毎に次の建築板が塗装位置に到達する前に噴
射量測定手段により噴射ノズルの噴射量を測定し、その
測定毎に噴射異常判定手段によって噴射ノズルの噴射異
常の有無を判定するようにしても良い。

【００１２】このように、建築板を所定枚数塗装する毎
に噴射ノズルの噴射異常の有無を判定することで、塗装
ライン稼働中に噴射ノズルの噴射異常が発生していない
かを定期的に確認でき、塗装ライン稼働中に噴射ノズル
の噴射異常が発生すれば、それを直ちに検出することが
できる。しかも、建築板を所定枚数塗装し終えてから次
の建築板が塗装位置に到達する前に、噴射ノズルの噴射
量を測定するので、建築板の塗装を妨げたり、塗装ライ
ンの搬送スピードが遅くなってしまうことがない。

【００１３】また、請求項６のように、前記噴射異常判
定手段がいずれかの噴射ノズルの噴射異常を検出した時
に建築板の塗装を塗装停止手段により停止するようにし
ても良い。このようにすれば、噴射ノズルの噴射異常を
噴射異常判定手段が検出した時に建築板の塗装を自動的
に停止できるので、噴射異常による塗装不良板の発生数
を最小限に抑えることができる。

【００１４】また、請求項７のように、前記噴射異常判
定手段がいずれかの噴射ノズルの噴射異常を検出した時
に警報手段を警報動作させるようにしても良い。このよ
うにすれば、作業者が塗装ラインから離れた場所にいて
も、その作業者は警報手段の警報動作から噴射異常が発
生したことを直ちに知ることができる。

【００１５】更に、請求項８のように、前記噴射異常判
定手段がいずれかの噴射ノズルの噴射異常を検出した時
にその噴射異常の情報を異常情報出力手段によって出力
するようにしても良い。このようにすれば、異常情報出
力手段の出力情報から噴射ノズルの噴射異常の具体的状
況を詳細に把握することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図１４に基づいて説明する。まず、図２に基づい
て、窯業系の建築板１１の塗装に用いるインクジェット
式の塗装装置１２の構成を説明する。建築板１１を搬送
する搬送路１３は搬送ローラ１４により構成されてい
る。この搬送路１３の上方には、塗装ユニット１５が設
置され、この塗装ユニット１５内には、塗装ヘッド１
６、電磁弁アレイ１７及びノズルアレイ１８が設けられ
ている。ノズルアレイ１８の下面には、多数の噴射ノズ
ル１９が下向きに設けられ、これら多数の噴射ノズル１
９が建築板１１の搬送方向と直角方向に一列に、例えば
ノズル幅５５ｃｍで配列されている。電磁弁アレイ１７
には、噴射ノズル１９の数と同数の電磁弁２０が設けら
れ、各電磁弁２０の流入口が配管２１を介して塗装ヘッ
ド１６に接続され、各電磁弁２０の流出口が配管２２を
介して各噴射ノズル１９に接続されている。

【００１７】塗装ヘッド１６の流入口は、密閉された塗
料タンク２３と塗料供給配管２４を介して接続され、コ
ンプレッサ２５から圧力調整バルブ２６を介して塗料タ
ンク２３内に低圧の圧縮空気を供給することで、塗料タ
ンク２３内の圧力を一定に保ちつつ、塗料タンク２３内
の塗料を塗料供給配管２４を通して塗装ヘッド１６に圧
送し、この塗装ヘッド１６内の塗料を配管２１→電磁弁
２０→配管２２→噴射ノズル１９の経路で分配して、電
磁弁２０の開放時に噴射ノズル１９から塗料を噴射す
る。

【００１８】また、塗装ヘッド１６には、余剰塗料を塗
料回収タンク２７側に戻すための塗料戻し配管２８が塗
料供給配管２４とは反対側に設けられ、塗料供給配管２
４から塗装ヘッド１６内に流入した塗料が塗装ヘッド１
６内を塗料戻し配管２８側に向けて流れるようになって
いる。塗料戻し配管２８中には、塗装ヘッド１６内の塗
料流量を調整する流量調整バルブ２９が設けられ、この
流量調整バルブ２９を通過した塗料は塗料回収タンク２
７内に回収され、この塗料回収タンク２７からポンプ３
０により塗料タンク２３内に戻される。

【００１９】次に、噴射ノズル１９から噴射される塗料
の噴射量を測定する噴射量測定装置３１（噴射量測定手
段に相当）の構成を図１乃至図４に基づいて説明する。
噴射量測定時に噴射ノズル１９から噴射される塗料を受
け溜める塗料受けユニット３２は、噴射ノズル１９の真
下で搬送路１３よりも下方側に位置し、両側面に取り付
けられた回動軸３３を介して支持フレーム３４に回動可
能に支持されている。この塗料受けユニット３２は、図
３に示すように、噴射ノズル１９の配列方向に延び上面
が開口した直方体形状の容器で構成され、その前面が透
明アクリル樹脂板３２ａにより形成されている。この塗
料受けユニット３２の内部が例えば１９枚の透明アクリ
ル樹脂薄板３２ｂにより均等に仕切られることで、噴射
ノズル１９の配列方向に例えば２０個の同一容積の塗料
受け部３５が区画形成されている。また、この塗料受け
ユニット３２の後面は黒色に塗装され、各塗料受け部３
５内に塗料が貯溜されたときに、前面側から塗料の液面
がはっきりと分かるようになっている。

【００２０】図１に示すように、塗料受けユニット３２
の後側下方には、塗料受けユニット３２を回動駆動させ
る回動駆動手段としてパルスモータ３６が設けられ、こ
のパルスモータ３６の回動軸３７に嵌着されたスプロケ
ット３８と、中間スプロケット６１と、塗料受けユニッ
ト３２の回動軸３３に嵌着されたスプロケット３９と
が、チェーン４０ａ，４０ｂを介して連結されている。
これにより、パルスモータ３６が回転すると、その回転
運動がチェーン４０ａ，４０ｂを介して塗料受けユニッ
ト３２に伝わるため、パルスモータ３６の回転方向及び
回転角に応じて塗料受けユニット３２が回動し、各塗料
受け部３５が下向き又は上向きになる。尚、塗料受けユ
ニット３２の回動軸３３には、回動軸３３の回転角即ち
各塗料受け部３５の回転角を検出するポテンショメータ
４１（図４参照）が取り付けられている。

【００２１】また、塗料受けユニット３２の前方側に
は、撮像装置であるデジタルカメラ４２と照明ランプ４
３が塗料受け部３５の方向を向くように設置され、塗料
受けユニット３２の前面（透明アクリル樹脂板３２ａ）
を通して各塗料受け部３５内の塗料貯溜状態をデジタル
カメラ４１で撮像するようになっている。更に、塗料受
けユニット３２の下方には、各塗料受け部３５から排出
される塗料を受けて回収する塗料回収トレー４４が設置
されている。また、塗装ユニット１５の下方には、塗装
した建築板１１の枚数をカウントする光電スイッチ４５
の投光素子と受光素子が搬送路１３を挟むように設置さ
れていると共に、塗料受けユニット３２の上部が搬送路
１３へはみ出すことを検出する光電スイッチ４６の投光
素子と受光素子が搬送路１３のすぐ下方で塗料受けユニ
ット３２の上方部を挟むように設置されている。

【００２２】次に、図４に基づいて塗装ラインの制御系
の構成を説明する。塗装ラインの動作は、コンピュータ
を主体とする電子部品で構成される第１コントローラ４
７，第２コントローラ４８及び第３コントローラ４９に
より制御される。第１コントローラ４７は、塗装ライン
全体の動作を管理するメインコントローラであり、光電
スイッチ４５及び第３コントローラ４９から出力される
信号を読み込んで、電磁弁２０，流量調整バルブ２９，
第２及び第３コントローラ４８，４９に信号を出力し、
インクジェット式の塗装装置１２及び噴射量測定装置３
１の動作を制御する。

【００２３】一方、第２コントローラ４８は、塗料受け
ユニット３２を回動駆動するパルスモータ３６を制御す
るもので、第１コントローラ４７，ポテンショメータ４
１及び光電スイッチ４６から出力される信号を読み込ん
で、パルスモータ３６に信号を出力し、塗料受けユニッ
ト３２の回動駆動を制御する。この第２コントローラ４
８は、特許請求の範囲でいう回動制御手段としての役割
を果たす。

【００２４】また、第３コントローラ４９は、噴射量測
定及び噴射異常判定を制御するもので、第１コントロー
ラ４７，デジタルカメラ４２及びリセットボタン５０か
ら出力される信号を読み込んで、第１コントローラ４
９，デジタルカメラ４２，照明ランプ４３，モニタディ
スプレイ５１，プリンタ５２，警報手段である警報ブザ
ー５３及び警報ランプ５４に信号を出力し、噴射量測定
及び噴射異常判定を制御する。

【００２５】以下、第１〜第３コントローラ４７〜４９
の制御内容について説明する。まず第１コントローラ４
７の制御内容を図５及び図６に示すフローチャートに基
づいて説明する。

【００２６】図５のメインルーチンが起動されると、ま
ずステップ１０１で、システム電源がオンされたか否か
を判定し、システム電源がオンされていなければ、オン
されるまでステップ１０１で待機する。その後、システ
ム電源がオンされるとステップ１０２に進み、初期設定
を行った後、ステップ１０３で、パターン塗装制御を実
行し、各噴射ノズル１９の電磁弁２０のオン／オフ（塗
料噴射／停止）を予め設定した動作パターンで制御して
建築板１１の表面に模様を塗装する。

【００２７】そして、次のステップ１０４で、後述する
図６のルーチンによってテスト噴射制御を実行した後、
ステップ１０５に進んで、全ての塗装が終了したか否か
を判定し、塗装が終了していなければ、ステップ１０３
のパターン塗装制御及びステップ１０４のテスト噴射制
御を繰り返し実行する。その後、塗装が終了したとき
に、ステップ１０６に進み、パターン塗装制御を停止さ
せ、次のステップ１０７でテスト噴射制御を停止させた
後に、ステップ１０８に進んで、第２コントローラ４８
と第３コントローラ４９に制御停止信号を出力して、本
メインルーチンを終了する。

【００２８】一方、上記ステップ１０４のテスト噴射制
御は、図６に示すテスト噴射制御ルーチンに従って次の
ように実行される。まず、ステップ１０９で、建築板１
１の通過を光電スイッチ４５が検出する度にカウンタで
カウントしてゆき、所定枚数の建築板１１の通過をカウ
ントしたか否かを判定し、所定枚数の建築板１１の通過
をカウントしていなければ、それをカウントするまでス
テップ１０９で待機する。その後、所定枚数の建築板１
１の通過をカウントしたときにステップ１１０に進み、
タイマ５５をスタートさせた後、ステップ１１１で、流
量調整バルブ２９を絞って塗装ヘッド１６内の背圧（噴
射圧）を高くする。次のステップ１１２で、タイマ５５
をスタートさせてから、予め設定された所定時間ｔ1 が
経過したか否かを判定し、所定時間ｔ1 が経過していな
ければ、所定時間ｔ1 が経過するまでステップ１１２で
待機する。ここで、所定時間ｔ1 は、噴射圧を目標圧力
に上昇させるのに必要な時間である。

【００２９】その後、所定時間ｔ1 が経過したときに、
ステップ１１３に進み、全噴射ノズル１９の電磁弁２０
をオン（開放）して、塗料をテスト噴射させ、各塗料受
け部３５内に塗料を受け溜める。そして、ステップ１１
４で、電磁弁２０をオンしてからテスト噴射時間ｔ2
（例えば３０ｓ）が経過したか否かを判定し、時間ｔ2
が経過していなければ、時間ｔ2 が経過するまでステッ
プ１１４で待機する。その後、時間ｔ2 が経過したとき
に、ステップ１１５に進み、全噴射ノズル１９の電磁弁
２０をオフ（閉鎖）して、塗料のテスト噴射を停止させ
る。つまり、テスト噴射時間ｔ2 は、各塗料受け部３５
内に塗料を噴射する時間である。

【００３０】このテスト噴射中は、上記ステップ１１１
で、噴射ノズル１９の噴射圧を通常よりも高く調整して
いるため、各噴射ノズル１９の洗浄を兼ねたテスト噴射
をすることができると共に、各塗料受け部３５内に速や
かに塗料を貯溜することができ、テスト噴射時間ｔ2 の
短縮にもなる。しかしながら、流量調整バルブ２９を絞
らずに噴射圧が通常のままでテスト噴射をするようにし
ても良いことはいうまでもない。

【００３１】そして、次のステップ１１６で、第３コン
トローラ４９へデジタルカメラ４２の撮像を指示し、デ
ジタルカメラ４２で各塗料受け部３５内の塗料貯溜状態
を撮像する。この後、ステップ１１７で、第２コントロ
ーラ４８へパルスモータ３６の動作制御開始を指示し、
各塗料受け部３５を下向きに回動させて、各塗料受け部
３５内の塗料を塗料回収トレー４４へ排出する。この
後、ステップ１１８で、第３コントローラ４９から塗装
停止の指示があるか否かを判定する。この塗装停止の指
示は、噴射異常が検出されたときに出力される。塗装停
止の指示がなければ、ステップ１１９に進み、タイマ５
５をリセットして、このテスト噴射制御ルーチンを繰り
返し行う。また、第３コントローラ４９から塗装停止の
指示がある場合には、ステップ１２０に進んで、パター
ン塗装制御を停止させて建築板１１の塗装を停止し、テ
スト噴射制御ルーチンを終了する。このステップ１２０
の処理が特許請求の範囲でいう塗装停止手段としての役
割を果たす。

【００３２】ここで、ステップ１１３〜１１５で、時間
ｔ2 の間だけテスト噴射させたときに各塗料受け部３５
内に受け溜められる塗料の貯溜状態の一例を図７の
（ａ）〜（ｆ）に示す（図中、各塗料受け部３５の下方
には説明用にＮｏ．１〜２０の番号を付した）。Ｎｏ．
３〜１８の塗料受け部が、合計１６本の噴射ノズル１９
の真下に位置している。両端のＮｏ．１，２及びＮｏ．
１９，２０の塗料受け部については、最外側の噴射ノズ
ル１９から噴射される拡散塗料のみ貯溜されることや風
等の影響による側方への噴射塗料の飛散などにより、他
のＮｏ．３〜１８の塗料受け部と比較して塗料貯溜量が
少なくなる。噴射異常を判定する際には、Ｎｏ．１，２
及びＮｏ．１９，２０の塗料受け部内の塗料貯溜量につ
いては考慮にいれない。従って、Ｎｏ．１，２及びＮ
ｏ．１９，２０の塗料受け部は省いても良く、噴射ノズ
ル１９の本数と塗料受け部３５の個数を同数にして、噴
射ノズル１９と塗料受け部３５とを１対１に対応させて
も良い。

【００３３】図７の（ａ）は、各塗料受け部３５内に平
均的に塗料が貯溜されており、塗料の噴射状態が良好で
あると考えらる。また、（ｂ）は、各噴射ノズル１９の
噴射状態にばらつきがあり、（ｃ）は、Ｎｏ．８の塗料
受け部付近の噴射ノズル１９にノズル詰まりが発生し、
（ｄ）は、Ｎｏ．６〜９の塗料受け部付近の噴射ノズル
１９に異常があると考えられる。また、（ｅ）は、全体
的に噴射量不足であり、噴射圧低下の発生が考えられ
る。（ｆ）は、両側で貯溜量が少ないため、風による噴
射塗料の飛散が考えられる。

【００３４】このように、噴射ノズル１９から噴射され
た塗料を噴射ノズル１９の配列方向に並んだ塗料受け部
３５で受け溜めることで、噴射された塗料の噴射量を各
塗料受け部３５内の塗料貯溜量に置き換えることがで
き、噴射ノズル１９の噴射状況を把握することができ
る。

【００３５】前述したように、本実施形態では、風等の
影響を考慮して、噴射ノズル１９の本数（１６本）より
も塗料受け部３５の個数（２０個）を多く設けたが、両
者の数を同数にして、噴射ノズル１９と塗料受け部３５
とを１対１に対応させても良い。このようにすれば、各
噴射ノズル１９毎の噴射状況を把握することができ、噴
射異常発生ノズルを正確に特定することができる。ま
た、塗料受け部３５の個数を噴射ノズル１９の本数の１
／Ｎ（Ｎは整数）にして、１つの塗料受け部３５で複数
本の噴射ノズル１９の噴射塗料を受け溜めるようにして
も良く、これにより、噴射異常発生ノズルグループを特
定することもできる。

【００３６】このような各塗料受け部３５内の塗料貯溜
量に基づいて噴射ノズル１９の噴射異常の有無を判定す
る第３コントローラ４９の制御内容を、図８乃至図１０
に示すフローチャート及び図１１乃至図１３に基づいて
説明する。まず、図８のステップ２０１で、システム電
源がオンされたか否かを判定し、システム電源がオンさ
れていなければ、オンされるまでステップ２０１で待機
する。その後、システム電源がオンされると、ステップ
２０２に進んで初期設定を行い、次のステップ２０３
で、第１コントローラ４７からデジタルカメラ４２の撮
像指示があるか否かを判定し、指示がなければ、第１コ
ントローラ４７からデジタルカメラ４２の撮像指示があ
るまでステップ２０３で待機する。

【００３７】その後、第１コントローラ４７からデジタ
ルカメラ４２の撮像指示があったときに、ステップ２０
４に進み、照明ランプ４３を点灯させて透明アクリル樹
脂板３２ａを通して各塗料受け部３５内を照らし、続く
ステップ２０５で、タイマ５７をスタートさせる。そし
て次のステップ２０６で、タイマ５７をスタートさせて
から時間ｔ3 が経過したか否かを判定し、時間ｔ3 が経
過していなければ、時間ｔ3 が経過するまでステップ２
０６で待機する。ここで、時間ｔ3 は、デジタルカメラ
４２のスタンバイに必要な時間である。

【００３８】照明ランプ４３の点灯後、時間ｔ3 が経過
した時に、ステップ２０７に進み、デジタルカメラ４２
のシャッタを作動させて、各塗料受け部３５内の塗料貯
溜状態を撮像し、続くステップ２０８でタイマ５７をリ
セットする。この際、ステップ２０４で、照明ランプ４
３を点灯させて各塗料受け部３５を照らすので、工場内
が暗い場合や、透明アクリル樹脂板３２ａに塗料が付着
して汚れている場合であっても、塗料受け部３５内の塗
料貯溜状態を鮮明に撮像することができる。

【００３９】一方、デジタルカメラ４２で各塗料受け部
３５内の塗料貯溜状態を撮像した画像において、画像処
理により図１１に示すように、塗料受け部３５の幅方向
（噴射ノズル１９の配列方向）にＸ軸を設定し、塗料受
け部３５の高さ方向に塗料受け部底面がＹ＝０となるよ
うにＹ軸を設定し、各塗料受け部３５の幅方向の中心Ｘ
座標（Ｘi ）における各塗料液面のＹ座標（Ｙi ）を求
める（i は整数）。このＹi を実際の長さに換算する換
算係数ｃと、塗料受け部３５内の幅寸法ａ及び奥行き寸
法ｂとから、各塗料受け部３５内の塗料貯溜量を求める
ことができる。また、各塗料受け部３５内に塗料を貯溜
するのに要した時間はｔ2 である。従って、各塗料受け
部３５内に噴射された塗料の単位時間当りの噴射量Ｑi
は、次式により算出することができる。Ｑi ＝ａ×ｂ×ｃ×Ｙi ／ｔ2

【００４０】そこで、図８のステップ２０９で、デジタ
ルカメラ４２で塗料貯溜状態を撮像した画像信号を読み
込み、この画像信号と共に撮像日時を第３コントローラ
４９のメモリ５８に格納する。この後、ステップ２１０
に進み、読み込んだ画像信号に基づいて上述したように
画像処理により各塗料受け部３５のＹi を求め、単位時
間当りの噴射量Ｑi をＱi ＝ａ×ｂ×ｃ×Ｙi ／ｔ2 に
より算出する。これらステップ２０９及び２１０が画像
処理手段として機能している。また、画像処理手段であ
るステップ２０９及び２１０と、撮像装置であるデジタ
ルカメラ４２とから、特許請求の範囲でいう貯溜量測定
手段を構成している。

【００４１】この後、実行される図９のステップ２１１
〜２１６が噴射異常判定手段として機能し、算出した噴
射量Ｑi が基準噴射量Ｑｓを中心値とした噴射量管理幅
Ｐの範囲内（図１２参照）であるか否かを判定すること
で、噴射ノズル１９の噴射異常の有無を判定する。具体
的には、まずステップ２１１で、算出した噴射量Ｑiと
基準噴射量Ｑs との差ΔＱi を算出し、次のステップ２
１２で、｜ΔＱi ｜≦Ｐ／２であるか否か、つまり噴射
量管理幅Ｐの範囲内であるか否かを判定する。

【００４２】｜ΔＱi ｜≦Ｐ／２であるときは、Ｑi は
噴射量管理範囲内であり、ステップ２１３に進んで、噴
射ノズル１９に噴射異常は無いと判定して、Ｑi にマー
ク１を付す。一方、｜ΔＱi ｜＞Ｐ／２であるとき、つ
まり噴射量管理範囲から外れているときには、ステップ
２１４に進んで、Ｑi ＞Ｑs ＋Ｐ／２であるか否かを判
定し、Ｑi ＞Ｑs ＋Ｐ／２であるときは、ステップ２１
５に進んで、Ｑi は噴射量管理範囲上限値より大きく、
噴射ノズル１９に噴射異常があると判定して、Ｑi にマ
ーク２を付す。また、一方、Ｑi ≦Ｑs ＋Ｐ／２である
ときには、ステップ２１６に進んで、Ｑi は噴射量管理
範囲下限値より小さく、噴射ノズル１９に噴射異常があ
ると判定して、Ｑi にマーク３を付す。

【００４３】そして、噴射ノズル１９に噴射異常がある
と判定して、ステップ２１５又は２１６でＱi にマーク
２又はマーク３を付したときは、ステップ２１７に進ん
で、第１コントローラ４７に塗装停止を指示し、続くス
テップ２１８で、警報ブザー５３及び警報ランプ５４を
警報動作、つまり、警報ブザー５３を鳴らし、警報ラン
プ５４を点滅させて警報中とすることで、噴射ノズル１
９に噴射異常が発生したことを作業者に知らせる。

【００４４】その後、次のステップ２１９に進み、マー
クを付したＱi を第３コントローラ４９のメモリ５８に
格納する。また、噴射ノズル１９に噴射異常は無いと判
定して、ステップ２１３でＱi にマーク１を付したとき
は、そのままステップ２１９に進み、マークを付したＱ
i をメモリ５８に格納する。この後、ステップ２２０
で、警報中か否かを判定し、警報中でなければ、ステッ
プ２０３に戻る。

【００４５】一方、ステップ２２０で警報中であるとき
は、図１０のステップ２２１に進んで、モニタディスプ
レイ５１とプリンタ５２に噴射異常の情報を出力する。
これにより、モニタディスプレイ５１の画面には、図１
３に示すように、マーク１を付したＱi の下には何も表
示せず、マーク２を付したＱi の下に噴射量管理範囲上
限値より大きい旨を示す△と、マーク３を付したＱi の
下に噴射量管理範囲下限値より小さい旨を示す▽とを横
方向に順に並べて表示すると同時に、これらの下方側に
各Ｑi の値をグラフ化して表示する。更に、このモニタ
表示の内容をプリンタ５２よりプリントアウトする。こ
のステップ２２１の処理が、モニタディスプレイ５１と
プリンタ５２と共に異常情報出力手段として機能してい
る。この異常情報の出力により、噴射ノズル１９の噴射
異常の具体的な状況を詳細に把握することができる。

【００４６】そして、次のステップ２２２で、プリント
アウトが完了したか否かを判定し、プリントアウトが完
了していなければ、完了するまでステップ２２２で待機
する。その後、プリントアウトが完了したときに、ステ
ップ２２３に進んで、再びタイマ５７をスタートさせ、
続くステップ２２４で、タイマ５７をスタートさせてか
ら所定時間ｔ4 が経過したか否かを判定する。ここで、
所定時間ｔ4 は、予め設定された警報動作実行時間であ
る。この時間ｔ4 が経過していなければ、ステップ２２
５に進んで、リセットボタン５０がオンされたか否かを
判定し、リセットボタン５０がオンされていなければ、
ステップ２２４に戻り、警報動作を続行する。もし、警
報動作中にリセットボタン５０がオンされれば、ステッ
プ２２７に進み、警報ブザー５３をオフし、警報ランプ
５４を消灯させて、ステップ２０２に戻る。

【００４７】一方、ステップ２２４で、時間ｔ4 が経過
したときには、ステップ２２６に進んで、警報ブザー５
３をオフし、警報ランプ５４を消灯させて、警報動作を
終了し、第３コントローラ４９の制御ルーチンを終了す
る。

【００４８】次に、貯溜量を測定し終わった塗料を各塗
料受け部３５内から排出する動作を制御する第２コント
ローラ４８の制御内容を、図１４に示すフローチャート
に基づいて説明する。まず、ステップ３０１で、システ
ム電源がオンされたか否かを判定し、システム電源がオ
ンされていなければ、オンされるまでステップ３０１で
待機する。その後、システム電源がオンされると、ステ
ップ３０２に進んで初期設定を行い、次のステップ３０
３で、ポテンショメータ４１から出力される信号より塗
料受けユニット３２が図１の実線で示す上向き状態であ
るか否かを判定し、上向き状態でなければ、ステップ３
０８に進む。

【００４９】一方、塗料受けユニット３２が上向き状態
であれば、ステップ３０４に進んで、第１コントローラ
４７からパルスモータ３６の動作制御開始の指示がある
か否かを判定し、指示がなければ、第１コントローラ４
７からパルスモータ３６の動作制御開始の指示があるま
でステップ３０４で待機する。

【００５０】その後、第１コントローラ４７からパルス
モータ３６の動作制御開始の指示があったときに、ステ
ップ３０５に進み、タイマ５６をスタートさせて、続く
ステップ３０６で、ポテンショメータ４１から出力され
る信号に基づいてパルスモータ３６を回転させて塗料受
けユニット３２を図１の二点鎖線で示す排出状態（下向
き）になるまで回動させ、各塗料受け部３５内の塗料を
塗料回収トレー４４に排出する。そして、次のステップ
３０７で、各塗料受け部３５内の塗料を全て排出するの
に十分な時間ｔ5 が経過した否かを判定し、時間ｔ5 が
経過していなければ、時間ｔ5 が経過するまでステップ
３０７で待機する。

【００５１】その後、時間ｔ5 が経過したときに、ステ
ップ３０８に進み、ポテンショメータ４１から出力され
る信号に基づいてパルスモータ３６を回転させて塗料受
けユニット３２を上向き状態になるように回動させ、続
くステップ３０９で、ポテンショメータ４１から出力さ
れる信号に基づいて塗料受けユニット３２が上向き状態
に戻ったか否かを判定し、上向き状態に戻っていなけれ
ば、ステップ３０８に戻り、上向き状態に戻るまでパル
スモータ３６を回転させる。この際、光電スイッチ４６
の出力信号に基づいて塗料受けユニット３２の上端部が
建築板１１の搬送路１３上にはみ出していないことも確
認する。

【００５２】そして、塗料受けユニット３２が上向き状
態に戻れば、ステップ３１０に進んで、パルスモータ３
６の回転を停止し、続くステップ３１１で、タイマ５６
をリセットする。この後、ステップ３１２で、第１コン
トローラ４７から制御停止の指示があるか否かを判定
し、指示がなければステップ３０４に戻り、第１コント
ローラ４７から制御停止の指示があれば、第２コントロ
ーラ４８の制御ルーチンを終了する。これにより、塗料
噴射量測定毎に作業者がわざわざ各塗料受け部３５内の
塗料を排出する必要がなくなると共に、塗料回収トレー
４４に受けた塗料を再利用することができる。

【００５３】尚、上述した第２コントローラ４８の制御
ルーチンでは、塗料排出時のみ塗料受けユニット３２が
塗料排出状態（下向き）となるように制御しているが、
これ以外に、通常は、塗料受けユニット３２を塗料排出
状態（下向き）とし、塗料噴射量測定時のみ塗料受けユ
ニット３２を上向き状態となるように動作制御しても良
い。このようにすれば、建築板１１の塗装時に飛散した
塗料が塗料受け部３５内に入ることを防止できるため、
正確な噴射量を測定することができ、噴射異常判定の精
度を上げることができる。

【００５４】以上説明した実施形態の噴射異常判定シス
テムによれば、噴射ノズル１９から噴射される塗料を各
塗料受け部３５で受け溜め、各塗料受け部３５内の塗料
貯溜量状態をデジタルカメラ４２で撮像し、画像処理技
術を利用することで、各塗料受け部３５内に噴射される
単位時間当りの噴射量Ｑi を算出し、その結果に基づい
て噴射異常の有無を判定する。これにより、従来のよう
な人手を要し能率と精度が悪い目視検査を行う必要がな
くなり、建築板１１の塗装不良の原因となる噴射ノズル
１９の噴射異常を自動的にしかも精度良く検出すること
ができる。

【００５５】尚、本実施形態では、各塗料受け部３５内
に受け溜めた塗料の貯溜状態をデジタルカメラ４２で撮
像するようにしているが、撮像装置はデジタルカメラ４
２に限らず、ビデオカメラ等、他の撮像装置を用いて塗
料受け部３５内の塗料貯溜状態を撮像するようにしても
良いことはいうまでもない。

【００５６】また、撮像装置を用いる以外に、例えば、
各塗料受け部３５の上方に超音波センサ等の液面センサ
を設置し、各塗料受け部３５内に受け溜めた塗料の液面
の高さＨi （実施形態でいうｃＹi に相当）を測定し、
この測定値から貯溜量を求め、単位時間当りの噴射量Ｑ
i を算出するようにしても良い。

【００５７】更に、本実施形態では、各塗料受け部３５
内に噴射された塗料の単位時間当りの噴射量Ｑi を算出
し、算出した噴射量Ｑi が、基準噴射量Ｑs を中心値と
した噴射量管理幅Ｐの範囲内（図１２参照）であるか否
かを判定することで、噴射ノズル１９の噴射異常の有無
を判定するようにしているが、撮像装置、液面センサ等
を用いて測定された各塗料受け部３５内の塗料の液面高
さＨi が、基準液面高さＨs を中心値とした液面高さ管
理幅Ｒの範囲内であるか否かを判定することで、噴射ノ
ズル１９の噴射異常の有無を判定するようにしても良
い。

【００５８】一方、本実施形態では、所定枚数の建築板
１１の通過をカウントする毎に噴射ノズル１９の噴射量
を測定し、噴射異常の有無を判定するので、塗装ライン
稼働中に噴射ノズル１９の噴射異常の有無を定期的に確
認することができ、塗装ライン稼働中に噴射ノズル１９
の噴射異常が発生すれば、それを直ちに検出することが
できる。しかも、噴射異常があると判定されたときに
は、自動的に建築板１１の塗装を停止するので、従来の
ように、噴射異常によって発生した塗装不良板が塗装ラ
イン下流側の検査工程で検出されるまで、噴射ノズルの
噴射異常が発見されず、塗装不良板が多量に生産されて
しまうといったことがなく、噴射異常による塗装不良板
の発生数を最小限に抑えることができ、建築板１１の歩
留り向上となる。

【００５９】しかしながら、所定枚数の建築板１１の通
過をカウントする毎に噴射ノズル１９の噴射量を測定
し、噴射異常の有無を判定するのではなく、塗装ライン
稼働開始前のみ、或は、塗装する建築板１１や塗料の種
類若しくは塗装条件を変える時など塗装ラインの稼働を
妨げないようなタイミングで、噴射ノズル１９の噴射量
を測定し、噴射異常の有無を判定するようにしても良
く、この場合であっても、本発明の所期の目的を十分に
達成することができる。

【００６０】また、本実施形態では、噴射ノズル１９か
ら噴射された塗料を塗料受け部３５内に受け溜めること
で、噴射された塗料の噴射量を各塗料受け部３５内の塗
料貯溜量に置き換え、その塗料貯溜量を測定すること
で、噴射異常の有無を判定するようにしているが、噴射
量の測定は、これ以外に、例えば、搬送路１３上にダミ
ーの建築板を搬送し、このダミーの建築板表面に、各噴
射ノズル１９の噴射塗料が互いに重なり合わないように
噴射タイミングをずらして噴射して各噴射ノズル１９毎
に一定のパターンを塗装し、それを撮像装置で撮像して
各噴射ノズル１９毎に塗装パターンの面積を測定するこ
とで、噴射異常の有無を判定するようにしても良い。

【００６１】その他、本発明はインクジェット式塗装装
置に限定されるものではなく、例えばスプレー塗装装置
等、他の噴射式塗装装置に適用しても良い他、塗料受け
ユニット３２の配置位置を変更し、測定時のみ噴射ノズ
ル１９の下方に移動するようにしたり、塗料受けユニッ
ト３２や塗料受け部３５の形状を適宜変更しても良い
等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる
ことはいうまでもない。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１の建築板塗装装置の噴射異常判定システムに
よれば、噴射ノズルから噴射される塗料の噴射量を測定
し、その噴射量の測定結果に基づいて噴射異常の有無を
判定するため、建築板の塗装不良の原因となる噴射ノズ
ルの噴射異常を自動的に検出することができ、従来のよ
うに、塗装不良板が塗装ライン下流側の検査工程で検出
されるまで噴射異常が発見されず、塗装不良板が多量に
生産されてしまうといったことがなくなる。また、従来
の目視検査のような個人差がなくなるため、噴射異常を
精度良く検出することができ、建築板の塗装品質を確保
できる。しかも、塗料の噴射量を噴射ノズル１本毎又は
複数本毎に測定することで、噴射ノズル１本毎又は複数
本毎の噴射状況を把握できるので、異常が発生した噴射
ノズル又は噴射ノズルのグループを特定することがで
き、迅速に対策することが可能となる。

【００６３】また、請求項２では、噴射ノズルから噴射
された塗料を塗料受け部で受け溜め、噴射された塗料の
噴射量を塗料貯溜量に置き換えて測定するので、噴射量
を簡単に精度良く測定することができる。

【００６４】更に、請求項３では、各塗料受け部内の塗
料貯溜状態を撮像装置で撮像し、画像処理技術を利用し
て噴射量を測定するので、噴射異常判定システムのコン
ピュータ化への適用が容易である。

【００６５】また、請求項４では、各塗料受け部を建築
板の搬送や建築板表面への塗料噴射の邪魔にならないよ
うに搬送路の下方に配置するため、建築板が通過する際
に各塗料受け部の位置を移動させる必要がない。しか
も、回動駆動手段が各塗料受け部を下向きに回動させ、
自動的に各塗料受け部内の塗料を排出するため、塗料噴
射量測定毎に作業者がわざわざ各塗料受け部内の塗料を
排出する手間を省くことができる。また、排出した塗料
を回収することで、塗料を再利用することもできる。

【００６６】一方、請求項５では、建築板を所定枚数塗
装する毎に次の建築板が塗装位置に到達する前に噴射ノ
ズルの噴射量を測定し、噴射異常の有無を判定するの
で、塗装ライン稼働中であっても、建築板の塗装を妨げ
たり、塗装ラインの搬送スピードを下げたりすることな
く、噴射異常の有無を定期的に確認することが可能であ
る。

【００６７】また、請求項６では、噴射ノズルの噴射異
常を検出した時に塗装停止手段が自動的に建築板の塗装
を停止するので、噴射異常による塗装不良板の発生数を
最小限に抑えることができ、建築板の歩留り低下を防止
することができる。

【００６８】また、請求項７では、噴射ノズルの噴射異
常を検出した時に警報手段を警報動作させるので、その
警報動作によって現場の作業者に噴射異常が発生したこ
とを確実に知らせることができる。

【００６９】更に、請求項８では、異常情報出力手段が
噴射異常の情報を出力するので、噴射ノズルの噴射異常
の具体的状況を詳細に把握することができ、原因究明及
び修理等の対策立案が容易になり、メンテナンス性の向
上となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す噴射量測定装置及び
その周辺の要部の側面図

【図２】インクジェット式塗装装置の正面図

【図３】塗料受けユニットの斜視図

【図４】噴射異常判定システムの電気的構成を示すブロ
ック図

【図５】第１コントローラの制御の流れを示すフローチ
ャート

【図６】テスト噴射制御の流れを示すフローチャート

【図７】（ａ）〜（ｆ）は、塗料受け部内の塗料貯溜状
態の例を示す図

【図８】第３コントローラの動作制御の流れを示すフロ
ーチャート（その１）

【図９】第３コントローラの動作制御の流れを示すフロ
ーチャート（その２）

【図１０】第３コントローラの動作制御の流れを示すフ
ローチャート（その３）

【図１１】画像処理方法を説明するための図

【図１２】噴射異常有無の判定方法を説明するための図

【図１３】プリントアウトされた噴射異常情報の一例を
示す図

【図１４】第２コントローラの動作制御の流れを示すフ
ローチャート

【符号の説明】

１１…建築板、１２…インクジェット式塗装装置、１３
…搬送路、１４…搬送ローラ、１５…塗装ユニット、１
６…塗装ヘッド、１７…電磁弁アレイ、１８…ノズルア
レイ、１９…噴射ノズル、２０…電磁弁、２３…塗料タ
ンク、２４…塗料供給配管、２５…コンプレッサ、２６
…圧力調整バルブ、２７…塗料回収タンク、２８…塗料
戻し配管、２９…流量調整バルブ、３０…ポンプ、３１
…噴射量測定装置（噴射量測定手段）、３２…塗料受け
ユニット、３５…塗料受け部、３６…パルスモータ（回
動駆動手段）、４１…ポテンショメータ、４２…デジタ
ルカメラ（撮像装置）、４３…照明ランプ、４５，４６
…光電スイッチ、４７…第１コントローラ、４８…第２
コントローラ（回動制御手段）、４９…第３コントロー
ラ、５１…モニタディスプレイ、５２…プリンタ、５３
…警報ブザー（警報手段）、５４…警報ランプ（警報手
段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送路上を搬送されてくる建築板の表面
に、その上方に配列された複数の噴射ノズルから塗料を
噴射して塗装する建築板塗装装置の噴射異常の有無を判
定する建築板塗装装置の噴射異常判定システムにおい
て、前記噴射ノズルから噴射される塗料の噴射量を前記噴射
ノズル１本毎又は複数本毎に測定する噴射量測定手段と
前記噴射量測定手段の測定結果に基づいて噴射異常の有
無を判定する噴射異常判定手段とを備えたことを特徴と
する建築板塗装装置の噴射異常判定システム。
【請求項２】前記噴射量測定手段は、噴射量測定時に
前記噴射ノズルから噴射された塗料を前記噴射ノズル１
本毎又は複数本毎に分けて受け溜める複数の塗料受け部
と、各塗料受け部内の塗料貯溜量を測定する貯溜量測定
手段とを備え、各塗料受け部内の塗料貯溜量から前記噴
射ノズルの噴射量を測定することを特徴とする請求項１
に記載の建築板塗装装置の噴射異常判定システム。
【請求項３】前記貯溜量測定手段は、前記各塗料受け
部内の塗料貯溜状態を撮像する撮像装置と、この撮像装
置から出力される画像信号を処理して前記各塗料受け部
内の塗料貯溜量を測定する画像処理手段とから構成され
ていることを特徴とする請求項２に記載の建築板塗装装
置の噴射異常判定システム。
【請求項４】前記各塗料受け部は、前記搬送路の下方
に配置され、前記各塗料受け部を回動駆動する回動駆動手段と、前記
各塗料受け部内の塗料貯溜量を測定した後に前記回動駆
動手段を動作させて前記各塗料受け部を下向きに回動さ
せることで各塗料受け部内の塗料を排出する回動制御手
段とを備えていることを特徴とする請求項２又は３に記
載の建築板塗装装置の噴射異常判定システム。
【請求項５】前記噴射量測定手段は、建築板を所定枚
数塗装する毎に次の建築板が塗装位置に到達する前に前
記噴射ノズルの噴射量を測定し、その測定毎に前記噴射
異常判定手段は前記噴射ノズルの噴射異常の有無を判定
することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の建築板塗装装置の噴射異常判定システム。
【請求項６】前記噴射異常判定手段がいずれかの噴射
ノズルの噴射異常を検出した時に建築板の塗装を停止す
る塗装停止手段を備えていることを特徴とする請求項１
乃至５のいずれかに記載の建築板塗装装置の噴射異常判
定システム。
【請求項７】前記噴射異常判定手段がいずれかの噴射
ノズルの噴射異常を検出した時に警報動作する警報手段
を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
かに記載の建築板塗装装置の噴射異常判定システム。
【請求項８】前記噴射異常判定手段がいずれかの噴射
ノズルの噴射異常を検出した時にその噴射異常の情報を
出力する異常情報出力手段を備えていることを特徴とす
る請求項１乃至７のいずれかに記載の建築板塗装装置の
噴射異常判定システム。