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発明の名称 建築板塗装装置の噴射異常判定システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−296150
公開日 平成10年(1998)11月10日
出願番号 特願平9−110545
出願日 平成9年(1997)4月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】加古 宗男
発明者 堀 慎悟
要約 目的


構成
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。
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16、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19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24から塗装ヘッド16内に流入した塗料が塗装ヘッド16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27内に回収され、この塗料回収タンク27からポンプ30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35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43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47,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31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41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48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49,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47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11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11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114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55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No.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204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206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43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212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215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19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Qi 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13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225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53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303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308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47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36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42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Qi 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。




 

 


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