(57)【要約】【課題】ミラー間の多重反射による光幕形成により、塗装ブース内で浮遊する塗料粒子等を可視化する塗装ブース用粉塵可視化装置を提供する。【解決手段】被塗物搭載用台車の搬送路が敷設されて、その側方に塗装装置が設置にされている塗装ブース内の浮遊塗料粒子を可視化するための塗装ブース用粉塵可視化装置において、搬送路を走行する台車に、平行に対向する縦長形状の一対のミラー９、９ａを配置すると共に、レーザ発振器と、その前方に配置され、かつ入射光を縦長に拡散する拡散レンズ１２と、その出射光を縦方向に幅広の平行なシート光に変換する縦長形状のフレネルレンズ１３とを備えた光源１０が、シート光をミラー９、９ａの直交方向に対してミラー９、９ａの縦長方向へ斜めの角度で一方のミラー９、９ａに入射させるように、その端部領域に設けられ、角度が、ミラー９、９ａの交互の斜め方向への多重反射により、隙間のない光幕を形成するように設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗物搭載用台車を走行させる搬送路が敷設されて、その側方に塗装装置が設置にされている塗装ブース内の浮遊塗料粒子を可視化するための塗装ブース用粉塵可視化装置において、
搬送路を走行する台車に、互いに平行に対向する縦長形状の一対のミラーを配置すると共に、レーザ発振器と、その前方に配置され、かつ入射光を縦長に拡散する拡散レンズと、その出射光を縦方向に幅広の平行なシート光に変換する縦長形状のフレネルレンズとを備えた光源が、前記シート光を前記ミラーの直交方向に対して前記ミラーの縦長方向へ斜めの角度で一方の前記ミラーに入射させるように、前記ミラーの端部領域に設けられ、
前記角度が、一対の前記ミラーの交互の斜め方向への多重反射により、隙間のない光幕を前記ミラー間に形成するように設定されていることを特徴とする塗装ブース用粉塵可視化装置。
【請求項２】
一対のミラーが、被塗物搭載用台車に搭載可能なフレームに取付けられていることを特徴とする請求項１記載の塗装ブース用粉塵可視化装置。
【請求項３】
垂直方向に互いに平行に対向する一対のミラーが、搬送路を走行する専用の台車に立設された両側一対のフレームに取付けられると共に、光源が、シート光を前記ミラーの直交方向に対して前記ミラーの縦長方向へ下向き又は上向きの斜めにずれた角度で一方の前記ミラーに入射させるように、前記ミラーの上端又は下端部領域に設けられたことを特徴とする請求項１記載の塗装ブース用粉塵可視化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗物搭載用台車を走行させる搬送路が敷設されて、その側方に塗装装置が設置にされている塗装ブース内の浮遊塗料粒子を可視化するための塗装ブース用粉塵可視化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被塗物の塗装品質を向上させるために、塗装ブース内の塗料微粒子の流れや、浮遊塵埃の計測をすることが行われている。例えば、塗装ブース内に浮遊している肉眼で捉えられない塗料微粒子を可視化するために、レーザ発振器からのレーザ光をスイングするミラーで反射させる等により、その扇形領域に生じる塗料微粒子の散乱光を肉眼で見たり、或いはカメラで撮像することが行われている。一方、電子部品の製造空間或いはクリーンルーム内の浮遊塵埃を計測するために、特許文献１により、レーザ光を被測定空間内の仮想平面上において走査させる水平走査手段と、仮想平面上を走査しているレーザ光を仮想平面に対して垂直方向に走査させる垂直走査手段と、浮遊塵埃の散乱光を検出する二次元センサとを備えた浮遊塵埃測定装置が開示されている。
【０００３】
さらに、特許文献２によれば、光ビーム発生手段と、光ビームを反射する第１及び第２の反射手段とを有し、第１及び第２の反射手段は互いに複数回反射されるように互いに相対的に位置決めされており、光ビーム発生手段がビームを斜めに入射させて、粒子によって散乱される光を検知するウエハ処理装置用粒子検出器が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２２９８２６号公報
【特許文献２】特開昭６２−２１５８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、単にミラーをスイングさせるのと異なり、空間領域を扇形状に走査できるが、室内の広い範囲を可視化することはできない。特許文献２によれば、コリメートレンズからの数ｍｍの縦長の光ビームを多重反射させて方形状の範囲に光幕を形成できるが、いずれにしても半導体製造分野での狭い空間での細い光ビームでの計測を前提にしたもので、多数の粒子が浮遊していると、光ビームが減衰し、全域での可視化が不可能になる。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて、ミラー間の多重反射による隙間のない広い面積の光幕形成により、塗装ブース内で浮遊する塗料粒子等の粉塵を可視化する塗装ブース用粉塵可視化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】
【０００６】
この目的を達成するために、請求項１により、被塗物搭載用台車を走行させる搬送路が敷設されて、その側方に塗装装置が設置にされている塗装ブース内の浮遊塗料粒子を可視化するための塗装ブース用粉塵可視化装置において、搬送路を走行する台車に、互いに平行に対向する縦長形状の一対のミラーを配置すると共に、レーザ発振器と、その前方に配置され、かつ入射光を縦長に拡散する拡散レンズと、その出射光を縦方向に幅広の平行なシート光に変換する縦長形状のフレネルレンズとを備えた光源が、シート光をミラーの直交方向に対してミラーの縦長方向へ斜めの角度で一方のミラーに入射させるように、ミラーの端部領域に設けられ、角度が、一対のミラーの交互の斜め方向への多重反射により、隙間のない光幕をミラー間に形成するように設定されていることを特徴とする。
【０００７】
光源から出射されたフレネルレンズによる平行なシート光は、ミラーに斜めに入射し、さらにその反射シート光が対向するミラーに入射し、その所定の斜め角度の多重の反射により、一対のミラー間に隙間のない光幕が縦長方向に形成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、広い空間の塗装ブースにおいて、フレネルレンズによる幅広のシート状光線を斜めに多重反射させることにより、縦長のミラー間に縦方向に広い面積の光幕が形成され、その中に浮遊する塗料粒子等の粉塵がその光散乱により可視化される。幅広のシート光により、粒子の光散乱による照射光の全体としての減衰が抑制されることにより、雲状粉塵群の確実な可視化が保証される。搬送路に沿って奥行方向に装置が走行可能であることにより、容易に広い空間範囲の観察が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１及び図２を基に本発明の実施の形態による塗装ブース用粉塵可視化装置を説明する。塗装ブースには、被塗物である車両ボデー１が搭載される台車（図示せず）を走行させる搬送路としての一対のレール２が敷設されると共に、その両側に塗装装置として塗装ロボット（図示せず）が設置され、さらに塗装ブース内に浮遊する塗装粒子を排気するための送風装置等も設備されている。これにより、車両ボデー１が搬入される都度、塗装ロボットの塗装ガンから噴霧される塗料により塗装が行われる。
【００１０】
粉塵可視化装置は、車輪６を４隅に下設されてレール２に載置される専用の台車７の床面７ａに、両側一対のフレーム８、８ａを立設すると共に、これらのフレームに、両側で対向する互いに平行な例えば高さ２ｍ、横幅１０ｃｍ程度の縦長形状の一対のミラー９、９ａが取付けられ、ミラー９の上端部領域である一方のフレーム８の上端に、シート光を照射する光源１０を取付けて構成されている。
【００１１】
光源１０は、レーザ発振器１１と、その前方に配置されてレーザ光を縦方向へ拡散させる拡散レンズ１２と、その拡散レーザ光を縦方向に幅広の１０乃至数十ｃｍ、例えば３０ｃｍの平行な帯状のシート光に変換するフレネルレンズ１３とを備えている。この光源は、そのシート光を他方のミラー９ａの直交方向に対して縦長方向へ下向きに角度θだけ斜めに入射させるように設けられることにより、一対のミラー９、９ａの交互の斜め方向への多重の入反射により、隙間のない光幕をこれらのミラー間に縦方向へ形成するようになっている。即ち、角度θは、一対のミラー９、９ａが垂直方向へ縦長に取付けられることにより、照射位置において、シート光の太線で示す実質上の上端Ｌ１が、垂直面で出射位置の下端Ｌ２に反射してくるように設定される。
【００１２】
このような粉塵可視化装置には、光幕領域を撮像するために、ＣＣＤカメラ２０と、その画像データをメモリ２１ａに格納すると共に、スイッチ操作により、画像を直接表示したり、或いは所定時間分の画像データを再生させる画像処理部２１を備えたディスプレイ部２２を付属させることができる。
【００１３】
このように構成された塗装ブース用粉塵可視化装置の動作は次の通りである。塗料の種類を切換える場合或いは浮遊塗料の排気状態を確認するためにエアフロー状態を観察する場合等に、レール２に台車７を載置して、光源１０を作動させると、図１に示すように、レール２に沿った両側の平行に対向したミラー９、９ａ間において、帯状のシート光が下向きに相手方のミラー９、９ａへ順に斜めに入射することにより、下方へシフトしつつ反射を繰返し、互いに交差して重なった隙間のない光幕が垂直面に形成される。
【００１４】
この光幕内に塗料粒子等の粉塵が浮遊していると、その散乱光により肉眼で目視可能となるが、ＣＣＤカメラ２０で撮像することによりディスプレイ部２２でモニタすることもできる。奥行方向に広い範囲で粉塵状態を観察するためには、台車７をレール２に沿って走行させることにより撮像面を走査することができる。多量に粉塵が浮遊している場合でも、幅広のシート光により光ビームの減衰が抑制されて雲状に観察され、またそのエアフローに沿った移動方向も容易に確認できる。
【００１５】
必要により、台車７をレール２に沿って移動させつつその撮像画像をメモリ２１ａに格納し、ディスプレイ部２２に再生することにより、ブース空間の粉塵分布を解析することができる。同様に、台車７を停止させて、撮像画像を格納・再生することにより、粉塵群の流れ状態を解析することもできる。
【００１６】
尚、光源１０は、場合により、フレーム８の下端部に上向きの斜めに取付けることもでき、他方のフレーム８ａ間の途中位置に支持させることもできる。台車７にモータ駆動式の車輪を下設することにより、手動のスイッチ操作により任意の位置へ走行させたり、或いは所定の範囲を繰返し往復走行させることも可能である。一対のミラーは、垂直方向に互いに平行に配置するのでなく、その縦長方向を水平方向へ設定する等の別の配置方向も可能である。
【００１７】
さらに、別の実施の形態として一対のミラーは、専用台車でなく、被塗物の搬送用台車に着脱自在に構成されたフレームに取付けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による塗装ブース用粉塵可視化装置の動作を説明する図である。
【図２】同装置の正面斜視図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  車両ボデー  
２  レール
７  台車  
８、８ａ  フレーム
９、９ａ  ミラー
１０  光源
１１  レーザ発振器
１２  拡散レンズ
１３  フレネルレンズ
２０  ＣＣＤカメラ
２２  ディスプレイ部
【図１】
2009174901.tif 000003
【図２】
2009174901.tif 000004