JPS646932Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、被塗物に向け塗料の吐出を行なう塗
装ガンのノズルチツプ目詰り等を自動的に検知し
うるようにした塗装用ロボツトに関するものであ
る。 一般に塗装用ロボツトは、ロボツト制御部から
の信号により作動するロボツト本体と、該ロボツ
ト本体のアーム先端に設けられ前記ロボツト制御
部からの信号により塗料の吐出を行なう塗装ガン
と、該塗装ガンに塗料を供給するため、該塗装ガ
ンと塗料源との間を接続する塗料パイプとから大
略構成されている。ここで、前記ロボツト制御部
は例えばマイクロコンピユータが用いられ、該マ
イクロコンピユータの記憶部にはロボツト本体の
動きおよび塗装ガンでの塗料吐出間隔、時間等が
予めテイーチング動作により記憶され、プログラ
ム化されている。そして、コンベアにより例えば
自動車車体等の被塗物を搬送する間に、前記テイ
ーチング内容に従つてロボツト本体をプレイバツ
ク動作させると共に、塗装ガンに対する塗料の供
給制御を行なうことにより、前記被塗物に自動塗
装を行なうようになされている。 ところで、塗装ガンが液圧を利用して塗料を霧
化するエアレス型塗装ガンである場合には、その
ノズルチツプはオリフイス径が例えば0.33mm，
0.38mmというように非常に小径なものであり、塗
料にスラツジ等が混入していると目詰りを起すこ
とがある。特に、下塗り塗料のように高粘度な防
錆塗料を用いる場合には、これに含まれているア
スベスト等が原因となつてしばしば目詰りを起す
ことがある。このように、目詰りを起すと、塗料
の吐出量が不足して正常な塗装ができなくなるか
ら、ノズルチツプの交換を行なう必要があり、こ
のために塗料の吐出量を常時監視しておく必要が
ある。 そこで、従来かかる塗料吐出量監視手段とし
て、例えば流量計を塗料パイプの途中に配設し、
これにより塗料の積算流量または瞬間流量を計測
することにより、正常な塗装が行なわれているか
否かを判定する方式が採用されていた。 しかし、このような従来方式によるものにおい
ては、塗料パイプ内を流れる流量が例えば数／
分程度の微少流量であるばかりでなく、塗装部位
に応じて塗装ガンに対する塗料の供給・停止を頻
繁に繰返す場合には、流れが間欠的となつて流量
計測が非常に困難であるという欠点があつた。特
に、自動車車体のフロア下面の如く種々の機器、
部品が取付けられる都合上、穴や空間が非常に多
く、これらを避けた所謂“抜き塗装”を施こす場
合には、塗料の供給・停止を１〜10秒間隔で行な
うため、流量変動が激しく、正確な流量計測を行
なうことができないという欠点があつた。 本考案は、前述した従来技術の欠点に鑑みなさ
れたもので、塗装ガンによつて塗装を行なうべ
く、ロボツト制御部から出力される塗装信号を基
準として塗料流量の計測を行ない、予め設定され
た例えば30秒、60秒というような測定時間内に、
流量計から入力される塗料流量が予め設定された
下限吐出量以下となつたときに目詰り信号を出力
することができるようにした塗装用ロボツトを提
供するものである。 上記目的を達成するために、本考案に係る塗装
用ロボツトが採用する構成の特徴は、塗装ガンに
供給する塗料流量を計量するため、前記塗料パイ
プの途中に設けられた流量計と、測定時間を設定
する測定時間設定手段と、前記塗装ガンから吐出
すべき測定時間毎の下限吐出量を設定する下限吐
出量設定手段と、前記ロボツト制御手段、流量
計、測定時間設定手段および下限吐出量設定手段
と接続され、該ロボツト制御手段からの信号によ
つて前記塗装ガンから塗料が吐出している間を基
準として塗料流量の測定を行ない、測定時間内に
前記流量計から入力される塗料流量が下限吐出量
以下となつたとき目詰り信号を出力する目詰り検
知手段とからなる。 前述の構成により、測定時間設定手段により測
定時間を設定し、下限吐出量設定手段によつて測
定時間内の下限吐出量を設定するだけで、目詰り
検知手段は流量計からの塗料流量を計数して下限
吐出量との大小を比較し、目詰りの有無を判定す
ることができる。 以下、本考案について図面に示す実施例と共に
説明する。 第１図において、１は塗装ブース内に設けられ
た被塗物搬送用のコンベアで、該コンベア１は例
えばモータ等の駆動源２によつて駆動される。そ
して、コンベア１上に載置された被塗物３は駆動
源２を作動することにより、塗装ブース内を搬送
される。 ４は被塗物３に塗装作業を施こすべく塗装ブー
ス内に設けられたロボツト本体で、該ロボツト本
体４は基台５と、該基台５上に回動可能に設けら
れたターンテーブル６と、該ターンテーブル６上
に回動可能に立設された支柱７と、該支柱７の先
端に回動可能に設けられたアーム８と、該アーム
８の先端に設けられた所謂エレフアントノーズタ
イプの手首９とから大略構成され、これらは油圧
シリンダ、油圧モータ等のアクチユエータにより
作動せしめられるようになつている。このため、
前記各アクチユエータは油圧配管１０を介して油
圧源１１と接続され、後述するロボツト制御部か
らの信号によつて油圧切換を行なうことにより操
作され、ターンテーブル６、支柱７、アーム８、
手首９等の各関節機構を任意の位置に動かすこと
ができるようになされている。 １２はロボツト本体４の手首９先端に設けられ
た塗装ガンで、該塗装ガン１２は例えば液圧霧化
型のエアレスガンが使用される。１３は塗料パイ
プを示し、該塗料パイプ１３の一端は塗装ガン１
２に接続され、その他端は塗料タンク１４に接続
され、該塗料パイプ１３の途中には塗料給送用の
ポンプ１５、流量計１６が設けられると共に、塗
装ガン１２に近接して開閉弁１７が設けられてい
る。ここで、塗料タンク１４、ポンプ１５によ
り、塗料源が構成される。また、流量計１６とし
ては、例えば容積型流量計、タービン型流量計が
用いられ、該流量計１６の回転軸には塗料流量に
比例したパルス信号を発信するパルス発信器１８
が装着されている。さらに、前記開閉弁１７は後
述のロボツト制御部からの信号により開閉し、該
開閉弁１７が開弁することによつて塗装ガン１２
から塗料を吐出し、コンベア１により搬送される
被塗物３の各部位を塗装することができるように
なつている。 また、１９はロボツト制御部を示し、前述した
如く該ロボツト制御部１９の記憶部にはロボツト
本体４の各アクチユエータを作動するためのロボ
ツト作動信号、塗装ガン１２から塗料吐出間隔を
制御するため開閉弁１７を開閉する弁開閉信号
（第２図イ参照）等が予めテイーチング動作によ
り記憶され、プログラムとして入力されている。
そして、ロボツト制御部１９からは信号線２０を
介してロボツト本体４に前記ロボツト作動信号を
出力し、また信号線２１を介して開閉弁１７に弁
開閉信号を出力し、さらに信号線２２を介して弁
開閉信号イを目詰り検知部２３に出力する。 前記目詰り検知部２３は例えばマイクロコンピ
ユータ、演算回路等により構成され、その入力側
がパルス発信器１８、ロボツト制御部１９の他
に、測定時間設定器２４、下限吐出量設定器２
５、遅延時間設定器２６、係数補正器２７等と接
続され、その出力側が警報器２８、ロボツト制御
部１９と接続されている。ここで、測定時間設定
器２４は流量測定すべき時間を、例えば30秒、60
秒というように設定しておくことにより、この測
定時間を周期として目詰りの有無を判定するもの
である。下限吐出量設定器２５は塗装ガン１２の
ノズルチツプのオリフイス径に対応させて目詰り
が発生したと判断される単位時間毎の下限吐出量
を、例えば３／分、0.1／秒というよう設定
するものである。一方、遅延時間設定器２６は第
２図ロに示す計量信号の立上り遅延時間ｔを設定
するもので、ロボツト制御部１９から弁開閉信号
イが出力され、開閉弁１７が開弁して流状が安定
するまでの間を遅延時間ｔとするものである。従
つて、目詰り検知部２３は、信号線２２を介して
弁開閉信号イが入力されると、遅延時間ｔ後に計
量信号ロを立上らせ、この弁開閉信号イが立下る
と共に計量信号ロを立下らせ、該計量信号ロの立
上りの間を塗料流量の計量時間Ｔとするものであ
る。さらに、係数補正器２７は塗料の粘度等に応
じて単位パルス当りの実流量と、計算値との違い
を補正するもので、通常塗料の種類に応じて設定
するものである。 かくして、目詰り検知部２３はロボツト制御部
１９から弁開閉信号イが入力されると、この弁開
閉信号イによる開弁時間から遅延時間設定器２６
の遅延時間ｔだけ遅延した時間を計量時間Ｔとす
る計量信号ロを設定し、この間に流量計１６のパ
ルス発信器１８から入力されるパルス信号を計数
し、下限吐出量設定器２５に設定されている下限
吐出量と比較し、塗料流量が下限吐出量以下とな
つたとき、第２図ハに示す目詰り信号を警報器２
８、ロボツト制御器１９に出力する。該ロボツト
制御部１９は目詰り信号ハが入力されるとロボツ
ト本体４に停止信号を出力すると共に開閉弁１７
に閉弁信号を出力し、かつ信号線２９を介して駆
動源２にコンベア停止信号を出力してコンベア１
を停止するように構成されている。なお、被塗物
３に塗装作業中に目詰り信号ハが出力されたとき
には、塗装ムラができないように当該塗装中の被
塗物３の塗装が終了した後にロボツト本体４、コ
ンベア１等を停止させるようになされている。 本考案に係る塗装用ロボツトは前述の構成を有
するもので、被塗物３がコンベア１により搬送さ
れる間に、ロボツト制御部１９から信号線２０を
介してロボツト作動信号がロボツト本体４に入力
されることによつて、該ロボツト本体４を作動
し、また信号線２１を介して開閉弁１７に弁開閉
信号イが入力されることによつて塗料の吐出制御
を行なう。 いま、測定時間設定器２４に測定時間として60
秒が設定され、下限吐出量設定器２５に下限吐出
量として７／分が設定されているものとする。
そして、60秒間において計量信号ロの計量時間Ｔ
と、それ以外の非計量時間と、計量時間内に計量
された塗料流量とがそれぞれ下記の表１に示す関
係にあるものとする。

【表】 即ち、計量時間6.9秒間に0.80が計量され、
4.6秒の非計量時間が経過し、再び計量時間3.2秒
間に0.34が計量され、以下同様にして計量時間
合計が31秒、塗料流量合計が3.25とする。この
場合、60秒間の総吐出量Ｑは、 Ｑ＝3.25／31×60＝6.29（／分） として演算される。そして、この総吐出量は下限
吐出量７／分よりも少ないから、目詰り状態と
判定し、目詰り検知部２３からは目詰り信号ハを
出力する。 この結果、目詰り信号ハは警報器２８に入力さ
れ、塗装ガン１２に目詰りが発生したことを告知
する。同時に、この信号ハはロボツト制御部１９
にも入力され、ロボツト本体４に停止信号を出力
すると共に開閉弁１７に閉弁信号を出力し、かつ
駆動源２にコンベア停止信号を出力してコンベア
１を停止する。そこで、作業者は塗装ガン１２の
ノズルチツプを交換し、新たに塗装作業を再開す
ればよい。 なお、表１において例示した実例の場合、下限
吐出量として0.12／秒として設定した場合、毎
秒の塗料吐出量ｑは、 ｑ＝3.25／31＝0.10（／秒） となるから、この場合にも目詰り検知部２３から
は測定時間経過後に目詰り信号ハを出力すること
ができる。また、塗装ガン１２と開閉弁１７とを
別体の構成として図示したが、該塗装ガン１２と
開閉弁１７とを一体に組付ける構成とするか、該
塗装ガン１２に弁機構を内蔵する形式の塗装ガン
を採用してもよいものである。さらに、開閉弁１
７は電磁弁として図示したが、防爆上の配慮から
これをエア駆動式の切換弁として構成してもよい
ことは勿論である。 本考案に係る塗装用ロボツトは以上詳細に述べ
た如くであつて、ロボツト制御手段からの信号に
よつて塗装ガンから塗料を吐出している間を基準
として塗料流量の測定を行ない、予め設定した測
定時間内に流量計から入力される塗料流量と、予
め設定した下限吐出量とを比較し、塗料流量が下
限吐出量以下となつたと判定したとき目詰り信号
を出力するようにしたから、塗料パイプ内を流れ
る塗料が微少であつても目詰りの有無を正確に検
知することができる。しかも測定時間内の塗料流
量を測定するものであるから、塗装ガンが間欠的
に塗料の吐出を行なうものであつても、塗装ガン
の目詰り検知を行なうことができ、下塗り塗装の
場合のように高粘度防錆塗料を抜き塗装するとき
にも、支障なく適用することができる等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る塗装用ロボツトの全体構
成図、第２図は信号線図である。 １……コンベア、２……駆動源、３……被塗
物、４……ロボツト本体、１１……油圧源、１２
……塗装ガン、１３……塗料パイプ、１４……塗
料タンク、１５……ポンプ、１６……流量計、１
７……開閉弁、１９……ロボツト制御部、２３…
…目詰り検知部、２４……測定時間設定器、２５
……下限吐出量設定器、２６……遅延時間設定
器、２７……係数補正器、２８……警報器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロボツト制御手段からの信号により作動するロ
   ボツト本体と、該ロボツト本体に設けられ前記ロ
   ボツト制御手段からの信号により被塗物に向け塗
   料の吐出を行なう塗装ガンと、該塗装ガンに塗料
   を供給するため該塗装ガンと塗料源との間を接続
   する塗料パイプとからなる塗装用ロボツトにおい
   て、前記塗装ガンに供給する塗料流量を計量する
   ため、前記塗料パイプの途中に設けられた流量計
   と、測定時間を設定する測定時間設定手段と、前
   記塗装ガンから吐出すべき測定時間毎の下限吐出
   量を設定する下限吐出量設定手段と、前記ロボツ
   ト制御手段、流量計、測定時間設定手段および下
   限吐出量設定手段と接続され、該ロボツト制御手
   段からの信号によつて前記塗装ガンから塗料が吐
   出している間を基準として塗料流量の測定を行な
   い、測定時間内に前記流量計から入力される塗料
   流量が下限吐出量以下となつたとき目詰り信号を
   出力する目詰り検知手段とから構成したことを特
   徴とする塗装用ロボツト。