塗装設備
【課題】塗料供給用の電動ポンプの運転制御を行うことにより、従来に比してエネルギー消費量が少ない塗装設備を提供する。
【解決手段】塗装ブース２と、塗装ブース２内に配設された塗装機３と、塗装ブース２内に配設され、ワーク４を搬送する搬送機５と、を備える塗装設備１において、塗料ごとに設けられた塗料タンク１１と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク１１内の塗料を循環させるための塗料循環配管１３と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク１１内の塗料を塗料循環配管１３に圧送する塗料ポンプ１２と、塗料循環配管１３の途中に設けられ、塗装機３に接続されたカラーチェンジバルブユニット１４と、生産計画に基づいてカラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２とを同期して制御する制御手段と、を備える。
【解決手段】塗装ブース２と、塗装ブース２内に配設された塗装機３と、塗装ブース２内に配設され、ワーク４を搬送する搬送機５と、を備える塗装設備１において、塗料ごとに設けられた塗料タンク１１と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク１１内の塗料を循環させるための塗料循環配管１３と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク１１内の塗料を塗料循環配管１３に圧送する塗料ポンプ１２と、塗料循環配管１３の途中に設けられ、塗装機３に接続されたカラーチェンジバルブユニット１４と、生産計画に基づいてカラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２とを同期して制御する制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装設備に関し、特に、従来に比してエネルギー消費量が少ない塗装設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の塗装においては、塗装ガンを備えた複数の塗装ロボットが塗装ブース内に配設されるとともに、塗装ガンに塗料を供給する塗料供給装置が設けられた塗装設備が広く利用されている。通常、塗料供給装置は、塗料調合室内に塗色ごとに設けられた複数の塗料タンクと、所望の塗色への切り替えを可能とするカラーチェンジバルブと、を備えるため、塗装ブース内に順次搬送されてくる塗装対象物に対して、同一の塗装ガンにより、塗色の異なる複数の塗料を塗装することが可能となっている。
【０００３】
例えば、塗色ごとに設けられた複数の塗料タンクと、該塗料タンクに接続され途中に色替えバルブが設けられた、塗料が循環する塗料サーキュレーションと、該塗料サーキュレーションから分岐して複数の塗装機に接続される複数の塗料供給路と、該塗料供給路の夫々に設けられた塗料サージタンク及び該塗料サージタンクと塗装機の間に設けられた容積型ポンプと、を有する塗装装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この塗装装置によれば、塗色の切り替えに要する時間を短縮するために配管の口径を細くした場合であっても、塗装機へ塗料を安定して供給することができるとされている。
【特許文献１】特開平１１−３３４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１で提案されているような従来の塗装装置では、塗料を塗装機に供給するために、電動ポンプが常にフル稼働されていた。このため、ポンプの電動モータが常にフル運転状態であり、エネルギー消費量が多いのが課題であった。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗料供給用の電動ポンプの運転制御を行うことにより、従来に比してエネルギー消費量が少ない塗装設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニットと塗料ポンプとを同期して制御する制御手段を備えることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のような塗装設備を提供する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、塗装ブースと、当該塗装ブース内に配設された塗装機と、当該塗装ブース内に配設され、ワークを搬送する搬送機と、を備える塗装設備において、塗料ごとに設けられた塗料タンクと、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク内の塗料を循環させるための塗料循環配管と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク内の塗料を前記塗料循環配管に圧送する塗料ポンプと、前記塗料循環配管の途中に設けられ、前記塗装機に接続されたカラーチェンジバルブユニットと、生産計画に基づいて前記カラーチェンジバルブユニットと前記塗料ポンプとを同期して制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、塗装設備を、カラーチェンジバルブユニットと塗料ポンプとを同期して制御する制御手段を含んで構成した。
これにより、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニットを制御して所望の塗料を塗装機に供給するとともに、カラーチェンジバルブユニットの制御と同期して塗料ポンプの出力を制御することができる。そもそも、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料については、塗装機へ塗料を供給して塗装機から塗料を噴射させるために塗料ポンプの出力を大きく設定する必要があるのに対して、塗装対象でない塗料については、顔料等が沈降しない程度に塗料を循環できればよく、塗料ポンプの出力を大きく設定する必要は無い。このため、カラーチェンジバルブユニットの制御と同期して塗料ポンプの出力制御を行うことにより、塗装対象の塗料のポンプのみをフル稼働させ、塗装対象でない塗料のポンプの出力を下げて待機運転とすることができる。
従って、本発明によれば、塗料ポンプのフル稼働時間を少なくすることができる結果、従来に比してエネルギー消費量を低減できる。また、塗料に与えるストレスを低減できるとともに、塗料ポンプのモータシールの劣化を抑制することもできる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の塗装設備において、前記塗装設備は、前記塗装ブースへのワークの搬入及び塗装後のワークの搬出を検知する検知センサをさらに備え、前記制御手段は、前記検知センサが前記塗装ブースへのワークの搬入を検知したときには、前記生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に設けられた塗料ポンプの出力を上げて高出力運転モードとし、且つ前記検知センサが塗装後のワークの搬出を検知したときには、当該塗料ポンプの出力を下げて低出力運転モードとすることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、塗装ブース内へのワークの搬入を検知センサにより検知すると、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料のポンプの出力を上げて高出力運転モードとし、検知センサが塗装ブース外への塗装後のワークの搬出を検知すると、塗装対象であった塗料のポンプの出力を下げて低出力運転モードとする制御手段を含んで構成した。
これにより、塗装ブース内へ塗装対象物であるワークが搬入されると、カラーチェンジバルブユニットの制御と同期して、塗装対象となる塗料のポンプの出力を上げる制御が行われる。また、塗装ブース外へ塗装後のワークが搬出されると、カラーチェンジバルブユニットの制御と同期して、塗装対象となる塗料のポンプの出力を下げる制御が行われる。このため、より適切なタイミングで塗料ポンプの出力を制御できることから、塗料ポンプのエネルギー消費量をより低減でき、大きな省エネルギー効果が奏される。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の塗装設備において、前記制御手段は、塗料の種類に応じて、前記塗料ポンプの出力を制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、塗料の種類に応じて塗料ポンプの出力を制御する制御手段を含んで構成した。
これにより、塗料の種類に応じて、より適切な運転条件で塗料ポンプを制御することができる。塗料の種類により粘度や分散安定性等の塗料特性は異なることから、塗装の際に必要な塗料ポンプの出力や、塗料中の顔料成分等が沈降しない範囲内で循環させるのに必要な塗料ポンプの出力は、塗料の種類により相違する。このため、塗装の際に必要な塗料ポンプ出力、及び塗料を循環させるのに必要な塗料ポンプ出力を、塗料ごとに最適化することができ、さらなる省エネルギー効果が奏される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニットと塗料ポンプとを同期して制御する制御手段を備えることから、従来に比してエネルギー消費量が少ない塗装設備を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本発明の塗装設備を、自動車の塗装に適用した実施形態について説明する。
本実施形態に係る塗装設備１の構成を図１に示す。塗装設備１は、塗装ブース２と、塗装ブース２内に配設された塗装機３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ）と、塗装ブース２内に配設され、ワーク４を搬送する搬送機５と、を備える。
【００１６】
また、塗装設備１は、塗料ごとに設けられた塗料タンク１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ）と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク１１内の塗料を循環させるための塗料循環配管１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ）と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク１１内の塗料を塗料循環配管１３に圧送する塗料ポンプ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ）と、塗料循環配管１３の末端に夫々設けられた循環用ダンプバルブユニット１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ）と、塗料循環配管１３の途中に設けられ、塗装機３に接続されたカラーチェンジバルブユニット１４（１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ）と、塗装ブース２へのワーク４の搬入、及び塗装後のワーク４の搬出を検知する検知センサ１６Ａ及び１６Ｂと、を備えている。
また、塗装設備１は、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２の出力とを同期して制御する制御手段としてのＡＬＣ（Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｌｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)システム１５と、生産計画をＡＬＣシステム１５に出力する生産計画システム１８と、を備えている。
【００１７】
本実施形態におけるワーク４は、一例として自動車バンパである。後述する搬送機５により吊り下げ支持されて、複数の自動車バンパが塗装ブース２内に搬入される。
【００１８】
図１では便宜上簡略化しているが、搬送機５は、吊り下げ式の搬送機であり、塗装ラインに沿って配設されるトロリコンベヤと、このトロリコンベヤにて搬送される塗装ハンガと、を備えている。トロリコンベヤは、塗装ハンガを吊り下げるトロリを、天井架設のトロリレールに沿ってチェーンにて牽引するオーバーヘッドチェーンコンベヤである。塗装ガンを有する塗装機３（塗装ロボットを省略）は、ワーク４に対して、自在にガンの方向を変更することができる。
ワーク４としての自動車バンパは、搬送機５の塗装ハンガにより、吊り下げ支持されて搬送される。塗装ブース２内に搬入されたワーク４としての複数の自動車バンパは、塗装機３に対向する位置に夫々配置されて塗装が施された後、搬送機５により塗装ブース２外に搬出される。
【００１９】
塗装機３は、静電式のベルガンであり、高速回転するカップにより塗料を霧化することにより、ワーク４としての自動車バンパに対して塗料を噴射する。塗装ブース２内には、搬送機５の両側に、所定の間隔を設けて７台の塗装機３が交互に配設されている。塗装機３は、後述する生産計画システムにより作成された生産計画に基づいて、搬送機５により各塗装機３に対向して配置された各ワーク４に対して、塗装対象となる塗料を噴射する。なお、複数の塗装機３においては、生産計画に基づいて、同一種の塗料による塗装が行われる。
【００２０】
塗料タンク１１は、塗料ごとに設けられており、各種塗料が貯蔵されている。本実施形態では、５種類の塗料が５つの塗料タンク１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ）に貯蔵されており、残りの塗料タンク１１ｆにシンナーが貯蔵されている。塗料タンク１１ｆに貯蔵されているシンナーは、色替え時に、カラーチェンジバルブユニット１４内の配管等の洗浄に利用される。
【００２１】
塗料ポンプ１２は、塗料ごとに設けられており、各塗料タンク内の塗料を塗料循環配管１３に圧送する。塗料ポンプ１２は、モータの回転数を制御可能なインバータポンプである。塗料ポンプ１２は、後述するＡＬＣシステム１５に電気的に接続されており、ＡＬＣシステム１５から出力される制御信号により、塗料ポンプ１２のモータの出力が制御される。
【００２２】
塗料循環配管１３には、塗料タンク１１に貯蔵されている塗料が、塗料ポンプ１２により圧送されて循環流通する。即ち、各塗料は、各塗料ポンプ１２により圧送されて塗料循環配管１３内を流通することで、顔料成分等の沈降を回避でき、良好な塗料分散性が確保される。
【００２３】
カラーチェンジバルブユニット１４は、塗料循環配管１３の途中に設けられ、塗装機３に接続されている。また、カラーチェンジバルブユニット１４は、ＡＬＣシステム１５に電気的に接続され、ＡＬＣシステム１５によりバルブの開閉制御がなされる。
カラーチェンジバルブユニット１４の概略構成図を図２に示す。カラーチェンジバルブユニット１４は、塗装機３に連結されており、塗装機３に塗料を供給するための塗料管路４０と、この塗料管路４０に取り付けられ、所定の塗料を供給又は停止する複数の塗料バルブユニット４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ）と、エアーを供給するエアーバルブユニット４３と、洗浄用ダンプバルブユニット４２と、を備えている。
【００２４】
塗料バルブユニット４１ａは塗料タンク１１ａに接続されており、同様にして、塗料バルブユニット４１ｂは塗料タンク１１ｂに、塗料バルブユニット４１ｃは塗料タンク１１ｃに、塗料バルブユニット４１ｄは塗料タンク１１ｄに、塗料バルブユニット４１ｅは塗料タンク１１ｅに、塗料バルブユニット４１ｆはシンナーが貯蔵されている塗料タンク１１ｆに夫々接続されている。
塗料バルブユニット４１は、塗料管路４０に連通しており、連結部には、ニードル弁が配設されている。各塗料の塗料管路４０への供給又は停止は、これらニードル弁を上下させることにより行われ、これにより塗料の切り替えが可能となっている。
【００２５】
エアーバルブユニット４３及び洗浄用ダンプバルブユニット４２は、塗料の切り替え時に、塗装機３の内部を洗浄するために用いられる。具体的には、塗料の切り替えの際に、エアーバルブユニット４３及び塗料バルブユニット４１ｆのバルブが開放され、エアー及びシンナーがカラーチェンジバルブユニット１４内に供給されることにより、塗料管路４０等の内部が洗浄される。洗浄後は、洗浄用ダンプバルブユニット４２のバルブが開放されることにより、洗浄に用いられたシンナーが配管中から全て排出される。
【００２６】
循環用ダンプバルブユニット１７は、塗料ごとに設けられている塗料循環配管１３の末端に夫々設けられている。循環用ダンプバルブユニット１７は、ＡＬＣシステム１５に電気的に接続されており、ＡＬＣシステム１５から出力される制御信号により、各バルブの開閉制御がなされる。具体的には、塗料噴射時にはバルブを閉じて背圧をかけることにより、塗料循環配管１３内の圧力が高まる結果、塗装機３から塗料が勢い良く噴射されて塗装が実行される。
【００２７】
検知センサ１６Ａ、１６Ｂは、光電管等からなるセンサであり、ワーク４の搬入、搬出を検知する。検知センサ１６Ａ、１６Ｂにより、ワーク４の搬入、搬出が検知されると、検知信号がＡＬＣシステム１５に出力される。
【００２８】
ＡＬＣシステム１５は、検知センサ１６Ａ及び１６Ｂからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下、ＣＰＵという）とを備える。この他、ＡＬＣシステム１５は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路と、塗料ポンプ１２、カラーチェンジバルブユニット１４、循環用ダンプバルブユニット１７に制御信号を出力する出力回路とを備える。
【００２９】
ＡＬＣシステム１５は、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２とを同期して制御することを特徴とする。生産計画は、後述する生産計画システム１８により出力される。
また、ＡＬＣシステム１５は、検知センサ１６Ａが塗装ブース２へのワーク４の搬入を検知したときには、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に設けられた塗料ポンプの出力を上げて高出力運転モードとする制御を行う。そして、検知センサ１６Ｂが塗装後のワーク４の搬出を検知したときには、当該塗料ポンプ１２の出力を下げて低出力運転モードとする制御を行う。
【００３０】
また、ＡＬＣシステム１５は、塗料の種類に応じて予め設定された運転条件に従って、塗料ポンプ１２のモータの出力を制御する。即ち、塗料ポンプ１２の高出力運転モードの運転条件と、低出力運転モードの運転条件とを、塗料の種類に応じて制御する。
塗料ポンプ１２の高出力運転モード条件の一例を図３に示す。図３に示されるように、この例では、通常は周波数４０Ｈｚで運転が実行され、塗料をより強く噴射するために加圧が必要な時には、周波数５０Ｈｚで運転が実行される。
また、低出力運転モードの運転条件の例を図４及び５に示す。図４に示される例では、周波数３０Ｈｚでの５分間の運転と、周波数１５Ｈｚでの３０分間の運転とが交互に繰り返し実行される。一方、図５に示される例では、一定の周波数１５Ｈｚで運転が実行される。
このように、これらの例に示されるように、塗料の種類（特に塗料粘度、分散安定性等）に応じて予め設定された運転条件に従って、塗料ポンプ１２の出力が制御される。
【００３１】
生産計画システム１８は、多品種の自動車バンパ塗装ラインにおいて、生産される製品の生産計画を作成又は格納する。生産計画システム１８は、ＡＬＣシステム１５に電気的に接続されており、生産計画システム１８からＡＬＣシステム１５に生産計画が出力される。
【００３２】
次に、本実施形態に係る塗装設備１の動作について説明する。
先ず、塗装対象物である複数のワーク４（自動車バンパ）が、搬送機５により吊り下げ支持されて搬送され、塗装ブース２内に搬入される。ワーク４の搬入を検知センサ１６Ａが検知すると、その検知信号がＡＬＣシステム１５に出力される。
ＡＬＣシステム１５に検知信号が入力されると、生産計画システム１８からＡＬＣシステム１５に生産計画が出力される。次いで、ＡＬＣシステム１５は、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２とを同期して制御する制御信号を出力する。
具体的には、カラーチェンジバルブユニット１４に対しては、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に対応して設けられた塗料バルブユニット４１のバルブを開き、他の塗料バルブユニット４１のバルブを閉じる制御がなされる。
また、塗料ポンプ１２に対しては、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に対応して設けられた塗料ポンプの出力を上げて、塗料の種類に応じて予め設定された高出力運転モードとする制御がなされる。一方、塗装対象とならない塗料のポンプの出力を下げて、塗料の種類に応じて予め設定された低出力運転モードとする制御がなされる。
【００３３】
次いで、複数の塗装機３に夫々対向して配置された複数のワーク４に対して、塗装機３より塗装対象である塗料が噴射される。この際には、塗装対象となる塗料に対応して設けられた循環用ダンプバルブ１７のバルブを閉じる制御がなされ、塗料循環配管１３内の圧力が高められる結果、複数の塗装機３から塗料が勢い良く噴射されて塗装が効率的に行われる。
【００３４】
塗装が終了すると、塗装後のワーク４は、搬送機５により塗装ブース２外へ搬出される。塗装後のワーク４の搬出を検知センサ１６Ｂが検知すると、その検知信号がＡＬＣシステム１５に出力される。
ＡＬＣシステム１５に検知信号が入力されると、高出力運転モード制御がなされていた塗料ポンプ１２の出力を下げて低出力運転モードとする制御がなされる。また、生産計画に基づいて、塗料の切り替えが必要な場合には、カラーチェンジバルブユニット１４に備えられたエアーバルブユニット４３及び塗料バルブユニット４１ｆのバルブが開放され、エアー及びシンナーがカラーチェンジバルブユニット１４内に供給されて塗料管路４０等の内部が洗浄される。洗浄後は、洗浄用ダンプバルブユニット４２のバルブが開放され、洗浄に用いられたシンナーが配管中から全て排出される。
次いで、塗装対象物である複数のワーク４が、再び搬送機５により塗装ブース２内に搬入され、上記の動作が繰り返し実行される。
【００３５】
本実施形態に係る塗装設備１によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態によれば、塗装設備１を、カラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２とを同期して制御する制御手段としてのＡＬＣシステム１５を含んで構成した。
これにより、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニット１４を制御して所望の塗料を塗装機３に供給するとともに、カラーチェンジバルブユニット１４の制御と同期して塗料ポンプ１２の出力を制御することができる。そもそも、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料については、塗装機３へ塗料を供給して塗装機３から塗料を噴射させるために塗料ポンプ１２の出力を大きく設定する必要があるのに対して、塗装対象でない塗料については、顔料等が沈降しない程度に塗料を循環できればよく、塗料ポンプ１２の出力を大きく設定する必要は無い。このため、カラーチェンジバルブユニット１４の制御と同期して塗料ポンプ１２の出力制御を行うことにより、塗装対象の塗料のポンプのみをフル稼働させ、塗装対象でない塗料のポンプの出力を下げて待機運転とすることができる。従って、塗料ポンプ１２のフル稼働時間を少なくすることができる結果、従来に比してエネルギー消費量を低減できる。また、塗料に与えるストレスを低減できるとともに、塗料ポンプ１２のモータシールの劣化を抑制することもできる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、塗装設備１を、塗装ブース２内へのワーク４の搬入を検知センサ１６Ａにより検知すると、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料のポンプの出力を上げて高出力運転モードとし、検知センサ１６Ｂが塗装ブース外への塗装後のワーク４の搬出を検知すると、塗装対象であった塗料のポンプの出力を下げて低出力運転モードとする制御手段としてのＡＬＣシステム１５を含んで構成した。
これにより、塗装ブース２内へ塗装対象物であるワーク４が搬入されると、カラーチェンジバルブユニット１４の制御と同期して、塗装対象となる塗料のポンプの出力を上げる制御が行われる。また、塗装ブース２外へ塗装後のワーク４が搬出されると、カラーチェンジバルブユニット１４の制御と同期して、塗装対象となる塗料のポンプの出力を下げる制御が行われる。このため、より適切なタイミングで塗料ポンプ１２の出力を制御できることから、塗料ポンプ１２のエネルギー消費量をより低減でき、大きな省エネルギー効果が奏される。
【００３７】
また、本実施形態によれば、塗装設備１を、塗料の種類に応じて塗料ポンプ１２の出力を制御する制御手段としてのＡＬＣシステム１５を含んで構成した。
これにより、塗料の種類に応じて、より適切な運転条件で塗料ポンプ１２を制御することができる。塗料の種類により粘度や分散安定性等の塗料特性は異なることから、塗装の際に必要な塗料ポンプ１２の出力や、塗料中の顔料成分等が沈降しない範囲内で循環させるのに必要な塗料ポンプ１２の出力は、塗料の種類により相違する。このため、塗装の際に必要な塗料ポンプ１２の出力、及び塗料を循環させるのに必要な塗料ポンプ１２の出力を、塗料ごとに最適化することができ、さらなる省エネルギー効果が奏される。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、本発明に係る塗装設備１は、自動車の塗装設備に限定されず、各種工業製品の塗装設備に用いることができる。このため、ワークも自動車バンパに限定されず、他の自動車部品や各種工業製品をワークとして用いることができる。
また、塗料タンク、塗料ポンプ、及び塗装機の数も特に限定されず、数が多いほど本発明の効果が増大する。
また、カラーチェンジバルブユニット１４として、塗料管路４０の上流部に設けられ、キャビテーションを有する洗浄液を噴射する洗浄液噴射バルブユニットを備えたものを用いることができる。ここで、キャビテーション（バブリング）とは、洗浄液とエアとが混合されて形成された泡状の混合体であり、この泡のキャビテーション振動によって、あたかも超音波洗浄機のように、塗料管路４０の壁面に付着した塗料の除去効果を高めることができる。なお、洗浄液噴射バルブユニットの洗浄液噴射ノズルは、塗料管路４０の断面の内壁に洗浄液が沿う方向に向けられていることが好ましく、これにより、塗料管路４０内にキャビテーションを有する洗浄液が円滑に供給され、洗浄効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る塗装設備の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカラーチェンジバルブの概略構成図である。
【図３】塗料ポンプの高出力運転モードを説明するための図である。
【図４】塗料ポンプの低出力運転モードを説明するための図である。
【図５】塗料ポンプの低出力運転モードを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 塗装設備
２ 塗装ブース
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ 塗装機
４ ワーク
５ 搬送機
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ 塗料タンク
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ 塗料ポンプ
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ 塗料循環配管
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ カラーチェンジバルブユニット
１５ ＡＬＣシステム
１６Ａ、１６Ｂ 検知センサ
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ 循環用ダンプバルブユニット
１８ 生産計画システム
４０ 塗料管路
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ 塗料バルブユニット
４２ 洗浄用ダンプバルブユニット
４３ エアーバルブユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装設備に関し、特に、従来に比してエネルギー消費量が少ない塗装設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の塗装においては、塗装ガンを備えた複数の塗装ロボットが塗装ブース内に配設されるとともに、塗装ガンに塗料を供給する塗料供給装置が設けられた塗装設備が広く利用されている。通常、塗料供給装置は、塗料調合室内に塗色ごとに設けられた複数の塗料タンクと、所望の塗色への切り替えを可能とするカラーチェンジバルブと、を備えるため、塗装ブース内に順次搬送されてくる塗装対象物に対して、同一の塗装ガンにより、塗色の異なる複数の塗料を塗装することが可能となっている。
【０００３】
例えば、塗色ごとに設けられた複数の塗料タンクと、該塗料タンクに接続され途中に色替えバルブが設けられた、塗料が循環する塗料サーキュレーションと、該塗料サーキュレーションから分岐して複数の塗装機に接続される複数の塗料供給路と、該塗料供給路の夫々に設けられた塗料サージタンク及び該塗料サージタンクと塗装機の間に設けられた容積型ポンプと、を有する塗装装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この塗装装置によれば、塗色の切り替えに要する時間を短縮するために配管の口径を細くした場合であっても、塗装機へ塗料を安定して供給することができるとされている。
【特許文献１】特開平１１−３３４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１で提案されているような従来の塗装装置では、塗料を塗装機に供給するために、電動ポンプが常にフル稼働されていた。このため、ポンプの電動モータが常にフル運転状態であり、エネルギー消費量が多いのが課題であった。
【０００５】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗料供給用の電動ポンプの運転制御を行うことにより、従来に比してエネルギー消費量が少ない塗装設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニットと塗料ポンプとを同期して制御する制御手段を備えることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のような塗装設備を提供する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、塗装ブースと、当該塗装ブース内に配設された塗装機と、当該塗装ブース内に配設され、ワークを搬送する搬送機と、を備える塗装設備において、塗料ごとに設けられた塗料タンクと、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク内の塗料を循環させるための塗料循環配管と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク内の塗料を前記塗料循環配管に圧送する塗料ポンプと、前記塗料循環配管の途中に設けられ、前記塗装機に接続されたカラーチェンジバルブユニットと、生産計画に基づいて前記カラーチェンジバルブユニットと前記塗料ポンプとを同期して制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、塗装設備を、カラーチェンジバルブユニットと塗料ポンプとを同期して制御する制御手段を含んで構成した。
これにより、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニットを制御して所望の塗料を塗装機に供給するとともに、カラーチェンジバルブユニットの制御と同期して塗料ポンプの出力を制御することができる。そもそも、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料については、塗装機へ塗料を供給して塗装機から塗料を噴射させるために塗料ポンプの出力を大きく設定する必要があるのに対して、塗装対象でない塗料については、顔料等が沈降しない程度に塗料を循環できればよく、塗料ポンプの出力を大きく設定する必要は無い。このため、カラーチェンジバルブユニットの制御と同期して塗料ポンプの出力制御を行うことにより、塗装対象の塗料のポンプのみをフル稼働させ、塗装対象でない塗料のポンプの出力を下げて待機運転とすることができる。
従って、本発明によれば、塗料ポンプのフル稼働時間を少なくすることができる結果、従来に比してエネルギー消費量を低減できる。また、塗料に与えるストレスを低減できるとともに、塗料ポンプのモータシールの劣化を抑制することもできる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の塗装設備において、前記塗装設備は、前記塗装ブースへのワークの搬入及び塗装後のワークの搬出を検知する検知センサをさらに備え、前記制御手段は、前記検知センサが前記塗装ブースへのワークの搬入を検知したときには、前記生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に設けられた塗料ポンプの出力を上げて高出力運転モードとし、且つ前記検知センサが塗装後のワークの搬出を検知したときには、当該塗料ポンプの出力を下げて低出力運転モードとすることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、塗装ブース内へのワークの搬入を検知センサにより検知すると、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料のポンプの出力を上げて高出力運転モードとし、検知センサが塗装ブース外への塗装後のワークの搬出を検知すると、塗装対象であった塗料のポンプの出力を下げて低出力運転モードとする制御手段を含んで構成した。
これにより、塗装ブース内へ塗装対象物であるワークが搬入されると、カラーチェンジバルブユニットの制御と同期して、塗装対象となる塗料のポンプの出力を上げる制御が行われる。また、塗装ブース外へ塗装後のワークが搬出されると、カラーチェンジバルブユニットの制御と同期して、塗装対象となる塗料のポンプの出力を下げる制御が行われる。このため、より適切なタイミングで塗料ポンプの出力を制御できることから、塗料ポンプのエネルギー消費量をより低減でき、大きな省エネルギー効果が奏される。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の塗装設備において、前記制御手段は、塗料の種類に応じて、前記塗料ポンプの出力を制御することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、塗料の種類に応じて塗料ポンプの出力を制御する制御手段を含んで構成した。
これにより、塗料の種類に応じて、より適切な運転条件で塗料ポンプを制御することができる。塗料の種類により粘度や分散安定性等の塗料特性は異なることから、塗装の際に必要な塗料ポンプの出力や、塗料中の顔料成分等が沈降しない範囲内で循環させるのに必要な塗料ポンプの出力は、塗料の種類により相違する。このため、塗装の際に必要な塗料ポンプ出力、及び塗料を循環させるのに必要な塗料ポンプ出力を、塗料ごとに最適化することができ、さらなる省エネルギー効果が奏される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニットと塗料ポンプとを同期して制御する制御手段を備えることから、従来に比してエネルギー消費量が少ない塗装設備を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本発明の塗装設備を、自動車の塗装に適用した実施形態について説明する。
本実施形態に係る塗装設備１の構成を図１に示す。塗装設備１は、塗装ブース２と、塗装ブース２内に配設された塗装機３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ）と、塗装ブース２内に配設され、ワーク４を搬送する搬送機５と、を備える。
【００１６】
また、塗装設備１は、塗料ごとに設けられた塗料タンク１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ）と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク１１内の塗料を循環させるための塗料循環配管１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ）と、塗料ごとに設けられ、各塗料タンク１１内の塗料を塗料循環配管１３に圧送する塗料ポンプ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ）と、塗料循環配管１３の末端に夫々設けられた循環用ダンプバルブユニット１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ）と、塗料循環配管１３の途中に設けられ、塗装機３に接続されたカラーチェンジバルブユニット１４（１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ）と、塗装ブース２へのワーク４の搬入、及び塗装後のワーク４の搬出を検知する検知センサ１６Ａ及び１６Ｂと、を備えている。
また、塗装設備１は、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２の出力とを同期して制御する制御手段としてのＡＬＣ（Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｌｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)システム１５と、生産計画をＡＬＣシステム１５に出力する生産計画システム１８と、を備えている。
【００１７】
本実施形態におけるワーク４は、一例として自動車バンパである。後述する搬送機５により吊り下げ支持されて、複数の自動車バンパが塗装ブース２内に搬入される。
【００１８】
図１では便宜上簡略化しているが、搬送機５は、吊り下げ式の搬送機であり、塗装ラインに沿って配設されるトロリコンベヤと、このトロリコンベヤにて搬送される塗装ハンガと、を備えている。トロリコンベヤは、塗装ハンガを吊り下げるトロリを、天井架設のトロリレールに沿ってチェーンにて牽引するオーバーヘッドチェーンコンベヤである。塗装ガンを有する塗装機３（塗装ロボットを省略）は、ワーク４に対して、自在にガンの方向を変更することができる。
ワーク４としての自動車バンパは、搬送機５の塗装ハンガにより、吊り下げ支持されて搬送される。塗装ブース２内に搬入されたワーク４としての複数の自動車バンパは、塗装機３に対向する位置に夫々配置されて塗装が施された後、搬送機５により塗装ブース２外に搬出される。
【００１９】
塗装機３は、静電式のベルガンであり、高速回転するカップにより塗料を霧化することにより、ワーク４としての自動車バンパに対して塗料を噴射する。塗装ブース２内には、搬送機５の両側に、所定の間隔を設けて７台の塗装機３が交互に配設されている。塗装機３は、後述する生産計画システムにより作成された生産計画に基づいて、搬送機５により各塗装機３に対向して配置された各ワーク４に対して、塗装対象となる塗料を噴射する。なお、複数の塗装機３においては、生産計画に基づいて、同一種の塗料による塗装が行われる。
【００２０】
塗料タンク１１は、塗料ごとに設けられており、各種塗料が貯蔵されている。本実施形態では、５種類の塗料が５つの塗料タンク１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ）に貯蔵されており、残りの塗料タンク１１ｆにシンナーが貯蔵されている。塗料タンク１１ｆに貯蔵されているシンナーは、色替え時に、カラーチェンジバルブユニット１４内の配管等の洗浄に利用される。
【００２１】
塗料ポンプ１２は、塗料ごとに設けられており、各塗料タンク内の塗料を塗料循環配管１３に圧送する。塗料ポンプ１２は、モータの回転数を制御可能なインバータポンプである。塗料ポンプ１２は、後述するＡＬＣシステム１５に電気的に接続されており、ＡＬＣシステム１５から出力される制御信号により、塗料ポンプ１２のモータの出力が制御される。
【００２２】
塗料循環配管１３には、塗料タンク１１に貯蔵されている塗料が、塗料ポンプ１２により圧送されて循環流通する。即ち、各塗料は、各塗料ポンプ１２により圧送されて塗料循環配管１３内を流通することで、顔料成分等の沈降を回避でき、良好な塗料分散性が確保される。
【００２３】
カラーチェンジバルブユニット１４は、塗料循環配管１３の途中に設けられ、塗装機３に接続されている。また、カラーチェンジバルブユニット１４は、ＡＬＣシステム１５に電気的に接続され、ＡＬＣシステム１５によりバルブの開閉制御がなされる。
カラーチェンジバルブユニット１４の概略構成図を図２に示す。カラーチェンジバルブユニット１４は、塗装機３に連結されており、塗装機３に塗料を供給するための塗料管路４０と、この塗料管路４０に取り付けられ、所定の塗料を供給又は停止する複数の塗料バルブユニット４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ）と、エアーを供給するエアーバルブユニット４３と、洗浄用ダンプバルブユニット４２と、を備えている。
【００２４】
塗料バルブユニット４１ａは塗料タンク１１ａに接続されており、同様にして、塗料バルブユニット４１ｂは塗料タンク１１ｂに、塗料バルブユニット４１ｃは塗料タンク１１ｃに、塗料バルブユニット４１ｄは塗料タンク１１ｄに、塗料バルブユニット４１ｅは塗料タンク１１ｅに、塗料バルブユニット４１ｆはシンナーが貯蔵されている塗料タンク１１ｆに夫々接続されている。
塗料バルブユニット４１は、塗料管路４０に連通しており、連結部には、ニードル弁が配設されている。各塗料の塗料管路４０への供給又は停止は、これらニードル弁を上下させることにより行われ、これにより塗料の切り替えが可能となっている。
【００２５】
エアーバルブユニット４３及び洗浄用ダンプバルブユニット４２は、塗料の切り替え時に、塗装機３の内部を洗浄するために用いられる。具体的には、塗料の切り替えの際に、エアーバルブユニット４３及び塗料バルブユニット４１ｆのバルブが開放され、エアー及びシンナーがカラーチェンジバルブユニット１４内に供給されることにより、塗料管路４０等の内部が洗浄される。洗浄後は、洗浄用ダンプバルブユニット４２のバルブが開放されることにより、洗浄に用いられたシンナーが配管中から全て排出される。
【００２６】
循環用ダンプバルブユニット１７は、塗料ごとに設けられている塗料循環配管１３の末端に夫々設けられている。循環用ダンプバルブユニット１７は、ＡＬＣシステム１５に電気的に接続されており、ＡＬＣシステム１５から出力される制御信号により、各バルブの開閉制御がなされる。具体的には、塗料噴射時にはバルブを閉じて背圧をかけることにより、塗料循環配管１３内の圧力が高まる結果、塗装機３から塗料が勢い良く噴射されて塗装が実行される。
【００２７】
検知センサ１６Ａ、１６Ｂは、光電管等からなるセンサであり、ワーク４の搬入、搬出を検知する。検知センサ１６Ａ、１６Ｂにより、ワーク４の搬入、搬出が検知されると、検知信号がＡＬＣシステム１５に出力される。
【００２８】
ＡＬＣシステム１５は、検知センサ１６Ａ及び１６Ｂからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下、ＣＰＵという）とを備える。この他、ＡＬＣシステム１５は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路と、塗料ポンプ１２、カラーチェンジバルブユニット１４、循環用ダンプバルブユニット１７に制御信号を出力する出力回路とを備える。
【００２９】
ＡＬＣシステム１５は、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２とを同期して制御することを特徴とする。生産計画は、後述する生産計画システム１８により出力される。
また、ＡＬＣシステム１５は、検知センサ１６Ａが塗装ブース２へのワーク４の搬入を検知したときには、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に設けられた塗料ポンプの出力を上げて高出力運転モードとする制御を行う。そして、検知センサ１６Ｂが塗装後のワーク４の搬出を検知したときには、当該塗料ポンプ１２の出力を下げて低出力運転モードとする制御を行う。
【００３０】
また、ＡＬＣシステム１５は、塗料の種類に応じて予め設定された運転条件に従って、塗料ポンプ１２のモータの出力を制御する。即ち、塗料ポンプ１２の高出力運転モードの運転条件と、低出力運転モードの運転条件とを、塗料の種類に応じて制御する。
塗料ポンプ１２の高出力運転モード条件の一例を図３に示す。図３に示されるように、この例では、通常は周波数４０Ｈｚで運転が実行され、塗料をより強く噴射するために加圧が必要な時には、周波数５０Ｈｚで運転が実行される。
また、低出力運転モードの運転条件の例を図４及び５に示す。図４に示される例では、周波数３０Ｈｚでの５分間の運転と、周波数１５Ｈｚでの３０分間の運転とが交互に繰り返し実行される。一方、図５に示される例では、一定の周波数１５Ｈｚで運転が実行される。
このように、これらの例に示されるように、塗料の種類（特に塗料粘度、分散安定性等）に応じて予め設定された運転条件に従って、塗料ポンプ１２の出力が制御される。
【００３１】
生産計画システム１８は、多品種の自動車バンパ塗装ラインにおいて、生産される製品の生産計画を作成又は格納する。生産計画システム１８は、ＡＬＣシステム１５に電気的に接続されており、生産計画システム１８からＡＬＣシステム１５に生産計画が出力される。
【００３２】
次に、本実施形態に係る塗装設備１の動作について説明する。
先ず、塗装対象物である複数のワーク４（自動車バンパ）が、搬送機５により吊り下げ支持されて搬送され、塗装ブース２内に搬入される。ワーク４の搬入を検知センサ１６Ａが検知すると、その検知信号がＡＬＣシステム１５に出力される。
ＡＬＣシステム１５に検知信号が入力されると、生産計画システム１８からＡＬＣシステム１５に生産計画が出力される。次いで、ＡＬＣシステム１５は、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２とを同期して制御する制御信号を出力する。
具体的には、カラーチェンジバルブユニット１４に対しては、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に対応して設けられた塗料バルブユニット４１のバルブを開き、他の塗料バルブユニット４１のバルブを閉じる制御がなされる。
また、塗料ポンプ１２に対しては、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に対応して設けられた塗料ポンプの出力を上げて、塗料の種類に応じて予め設定された高出力運転モードとする制御がなされる。一方、塗装対象とならない塗料のポンプの出力を下げて、塗料の種類に応じて予め設定された低出力運転モードとする制御がなされる。
【００３３】
次いで、複数の塗装機３に夫々対向して配置された複数のワーク４に対して、塗装機３より塗装対象である塗料が噴射される。この際には、塗装対象となる塗料に対応して設けられた循環用ダンプバルブ１７のバルブを閉じる制御がなされ、塗料循環配管１３内の圧力が高められる結果、複数の塗装機３から塗料が勢い良く噴射されて塗装が効率的に行われる。
【００３４】
塗装が終了すると、塗装後のワーク４は、搬送機５により塗装ブース２外へ搬出される。塗装後のワーク４の搬出を検知センサ１６Ｂが検知すると、その検知信号がＡＬＣシステム１５に出力される。
ＡＬＣシステム１５に検知信号が入力されると、高出力運転モード制御がなされていた塗料ポンプ１２の出力を下げて低出力運転モードとする制御がなされる。また、生産計画に基づいて、塗料の切り替えが必要な場合には、カラーチェンジバルブユニット１４に備えられたエアーバルブユニット４３及び塗料バルブユニット４１ｆのバルブが開放され、エアー及びシンナーがカラーチェンジバルブユニット１４内に供給されて塗料管路４０等の内部が洗浄される。洗浄後は、洗浄用ダンプバルブユニット４２のバルブが開放され、洗浄に用いられたシンナーが配管中から全て排出される。
次いで、塗装対象物である複数のワーク４が、再び搬送機５により塗装ブース２内に搬入され、上記の動作が繰り返し実行される。
【００３５】
本実施形態に係る塗装設備１によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態によれば、塗装設備１を、カラーチェンジバルブユニット１４と塗料ポンプ１２とを同期して制御する制御手段としてのＡＬＣシステム１５を含んで構成した。
これにより、生産計画に基づいて、カラーチェンジバルブユニット１４を制御して所望の塗料を塗装機３に供給するとともに、カラーチェンジバルブユニット１４の制御と同期して塗料ポンプ１２の出力を制御することができる。そもそも、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料については、塗装機３へ塗料を供給して塗装機３から塗料を噴射させるために塗料ポンプ１２の出力を大きく設定する必要があるのに対して、塗装対象でない塗料については、顔料等が沈降しない程度に塗料を循環できればよく、塗料ポンプ１２の出力を大きく設定する必要は無い。このため、カラーチェンジバルブユニット１４の制御と同期して塗料ポンプ１２の出力制御を行うことにより、塗装対象の塗料のポンプのみをフル稼働させ、塗装対象でない塗料のポンプの出力を下げて待機運転とすることができる。従って、塗料ポンプ１２のフル稼働時間を少なくすることができる結果、従来に比してエネルギー消費量を低減できる。また、塗料に与えるストレスを低減できるとともに、塗料ポンプ１２のモータシールの劣化を抑制することもできる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、塗装設備１を、塗装ブース２内へのワーク４の搬入を検知センサ１６Ａにより検知すると、生産計画に基づいて塗装対象となる塗料のポンプの出力を上げて高出力運転モードとし、検知センサ１６Ｂが塗装ブース外への塗装後のワーク４の搬出を検知すると、塗装対象であった塗料のポンプの出力を下げて低出力運転モードとする制御手段としてのＡＬＣシステム１５を含んで構成した。
これにより、塗装ブース２内へ塗装対象物であるワーク４が搬入されると、カラーチェンジバルブユニット１４の制御と同期して、塗装対象となる塗料のポンプの出力を上げる制御が行われる。また、塗装ブース２外へ塗装後のワーク４が搬出されると、カラーチェンジバルブユニット１４の制御と同期して、塗装対象となる塗料のポンプの出力を下げる制御が行われる。このため、より適切なタイミングで塗料ポンプ１２の出力を制御できることから、塗料ポンプ１２のエネルギー消費量をより低減でき、大きな省エネルギー効果が奏される。
【００３７】
また、本実施形態によれば、塗装設備１を、塗料の種類に応じて塗料ポンプ１２の出力を制御する制御手段としてのＡＬＣシステム１５を含んで構成した。
これにより、塗料の種類に応じて、より適切な運転条件で塗料ポンプ１２を制御することができる。塗料の種類により粘度や分散安定性等の塗料特性は異なることから、塗装の際に必要な塗料ポンプ１２の出力や、塗料中の顔料成分等が沈降しない範囲内で循環させるのに必要な塗料ポンプ１２の出力は、塗料の種類により相違する。このため、塗装の際に必要な塗料ポンプ１２の出力、及び塗料を循環させるのに必要な塗料ポンプ１２の出力を、塗料ごとに最適化することができ、さらなる省エネルギー効果が奏される。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、本発明に係る塗装設備１は、自動車の塗装設備に限定されず、各種工業製品の塗装設備に用いることができる。このため、ワークも自動車バンパに限定されず、他の自動車部品や各種工業製品をワークとして用いることができる。
また、塗料タンク、塗料ポンプ、及び塗装機の数も特に限定されず、数が多いほど本発明の効果が増大する。
また、カラーチェンジバルブユニット１４として、塗料管路４０の上流部に設けられ、キャビテーションを有する洗浄液を噴射する洗浄液噴射バルブユニットを備えたものを用いることができる。ここで、キャビテーション（バブリング）とは、洗浄液とエアとが混合されて形成された泡状の混合体であり、この泡のキャビテーション振動によって、あたかも超音波洗浄機のように、塗料管路４０の壁面に付着した塗料の除去効果を高めることができる。なお、洗浄液噴射バルブユニットの洗浄液噴射ノズルは、塗料管路４０の断面の内壁に洗浄液が沿う方向に向けられていることが好ましく、これにより、塗料管路４０内にキャビテーションを有する洗浄液が円滑に供給され、洗浄効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る塗装設備の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカラーチェンジバルブの概略構成図である。
【図３】塗料ポンプの高出力運転モードを説明するための図である。
【図４】塗料ポンプの低出力運転モードを説明するための図である。
【図５】塗料ポンプの低出力運転モードを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 塗装設備
２ 塗装ブース
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ 塗装機
４ ワーク
５ 搬送機
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ 塗料タンク
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ 塗料ポンプ
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ 塗料循環配管
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ カラーチェンジバルブユニット
１５ ＡＬＣシステム
１６Ａ、１６Ｂ 検知センサ
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ 循環用ダンプバルブユニット
１８ 生産計画システム
４０ 塗料管路
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ 塗料バルブユニット
４２ 洗浄用ダンプバルブユニット
４３ エアーバルブユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ブースと、当該塗装ブース内に配設された塗装機と、当該塗装ブース内に配設され、ワークを搬送する搬送機と、を備える塗装設備において、
塗料ごとに設けられた塗料タンクと、
塗料ごとに設けられ、各塗料タンク内の塗料を循環させるための塗料循環配管と、
塗料ごとに設けられ、各塗料タンク内の塗料を前記塗料循環配管に圧送する塗料ポンプと、
前記塗料循環配管の途中に設けられ、前記塗装機に接続されたカラーチェンジバルブユニットと、
生産計画に基づいて前記カラーチェンジバルブユニットと前記塗料ポンプとを同期して制御する制御手段と、を備えることを特徴とする塗装設備。
【請求項２】
前記塗装設備は、前記塗装ブースへのワークの搬入及び塗装後のワークの搬出を検知する検知センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記検知センサが前記塗装ブースへのワークの搬入を検知したときには、前記生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に設けられた塗料ポンプの出力を上げて高出力運転モードとし、且つ前記検知センサが塗装後のワークの搬出を検知したときには、当該塗料ポンプの出力を下げて低出力運転モードとすることを特徴とする請求項１記載の塗装設備。
【請求項３】
前記制御手段は、塗料の種類に応じて、前記塗料ポンプの出力を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の塗装設備。
【請求項１】
塗装ブースと、当該塗装ブース内に配設された塗装機と、当該塗装ブース内に配設され、ワークを搬送する搬送機と、を備える塗装設備において、
塗料ごとに設けられた塗料タンクと、
塗料ごとに設けられ、各塗料タンク内の塗料を循環させるための塗料循環配管と、
塗料ごとに設けられ、各塗料タンク内の塗料を前記塗料循環配管に圧送する塗料ポンプと、
前記塗料循環配管の途中に設けられ、前記塗装機に接続されたカラーチェンジバルブユニットと、
生産計画に基づいて前記カラーチェンジバルブユニットと前記塗料ポンプとを同期して制御する制御手段と、を備えることを特徴とする塗装設備。
【請求項２】
前記塗装設備は、前記塗装ブースへのワークの搬入及び塗装後のワークの搬出を検知する検知センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記検知センサが前記塗装ブースへのワークの搬入を検知したときには、前記生産計画に基づいて塗装対象となる塗料に設けられた塗料ポンプの出力を上げて高出力運転モードとし、且つ前記検知センサが塗装後のワークの搬出を検知したときには、当該塗料ポンプの出力を下げて低出力運転モードとすることを特徴とする請求項１記載の塗装設備。
【請求項３】
前記制御手段は、塗料の種類に応じて、前記塗料ポンプの出力を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の塗装設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−７５７８２（Ｐ２０１０−７５７８２Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４４１２８（Ｐ２００８−２４４１２８）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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