JPH0131941B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ロボツトを用いた自動塗装装置に
関するものである。

本発明者等は先にロボツトを用いた自動塗装装
置において、塗料のタレ、スケ等の問題をロボツ
トの動作軌跡の修正に代え、塗料の吐出量にて対
処する方法及びそのための塗料の吐出量制御装置
（具体的には、ロボツト制御装置が発するロボツ
トの動作速度に関連した周波数を有する同期信号
のパルス数をカウントし、積算パルス数をパラメ
ータとして吐出量を設定記憶し再生する装置）に
ついての発明を開示した。

更に、このような装置において、塗料の吐出量
に関するデータ（以後吐出力データという）を設
定、修正する際に、手動操作可能なタイミング装
置を設け、この装置の出力信号をもつてその操作
の際の積算パルス数を表示装置に表示せしめるこ
とにより、塗装部位と積算パルス数との関係をオ
ペレーターに認識せしめる方法及び装置を開示し
た。

以上の発明では、ロボツトのテイーチング時間
や不具合部位の修正時間を大幅に短縮させること
ができ、従来より優れた自動塗装システムを構成
する事ができる。しかし、このような装置におい
てもいまだ次の様な問題点がある。

ライン稼動中にタレ、スケ等の問題が生じた場
合には、データ修正のためにラインを一時的に停
める必要がある。

タイミング装置の操作によつては、塗装部位に
応じた積算パルス数が表示されるのみであるか
ら、オペレータは表示を見ながら積算カウント数
に対して吐出量を割付ける作業が必要であり、面
倒な上に誤設定等の問題が生ずる可能性がある。

タイミング装置操作はロボツトの動作を見なが
ら行なわれるのであるが、操作の結果としての積
算パルス数の表示装置になされるのみであるか
ら、通常オペレータは操作中においては操作の結
果をロボツトの動作にて確認できず、操作ミス等
があつても看過されてしまうおそれが強く、誤設
定の原因となる可能性があつた。

そこで本発明では上記に鑑みて、ライン等の稼
動中においても、何らライン等を停めることなく
データのメカ及び修正が可能なロボツトを用いた
自動塗装方法とその装置の提供を目的とするもの
である。

本発明では上記目的を達成するために、塗装部
位に応じて塗料吐出量を連続的に変更するための
制御情報を、ロボツトの動作速度に関連して周波
数が変化する同期パルスのカウント値に対応させ
て、予めロボツトの動作軌跡情報とは独立かつ修
正可能な状態で記憶し、ロボツトの再生運転時に
は、前記記憶情報をロボツトの同期パルスと同期
して時経列に再生出力し、タレ、スケ等に対して
は前記記憶情報を修正して対処するタイプのロボ
ツトを用いた自動塗装方法であつて、前記制御情
報及び同期パルスのカウント数からなるデータを
記憶し制御に供する主記憶部と、前記データの設
定修正の際に用いられる一時記憶部とを、主記憶
部のデータの読み出しと一時記憶部へのデータの
書込みとが独立して実施可能に設け、主記憶部へ
のデータの書込みに際しては前記一時記憶部の内
容を主記憶部に転送することにより行い、主記憶
部のデータ修正に際しては主記憶部のデータを一
時記憶部に転送し、同一時記憶部で所望の修正を
した後主記憶部に戻すことを特徴とするものであ
る。

以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説
明する。

まず第１図において、１は塗装用ロボツトを示
しており、これのアーム１ａの先端には被塗装物
に対して塗料を吹付けるための塗装ガン３が設け
られている。なお、本例ではアーム１ａの前部の
所定位置に、ランプＲが取外し可能に装着されて
いる。２はロボツト制御装置であつて、信号線７
を介して塗装ロボツトをフイードバツク制御して
いる。このロボツト制御回路２は記憶情報の再生
速度（ロボツトの動作速度）に比例した周波数を
有するデジタルパルス列信号（以下、同期信号と
いう）を発生しうるようになつている。このデジ
タルパルス列信号は、ロボツト制御装置２が内部
信号として使用しているものを図示しないＩ／Ｏ
回路を介して取り出して使用するようになつてい
る。

次に、４は吐出量制御装置であつて、これは制
御部５、操作部６及びカウント認識回路１１より
なつている。そこで、まず制御部５について説明
すると、これには一時記憶部５ａ、主記憶部５
ｆ、処理装置５ｂ、カウンタ５ｃ、現在値カウン
タ５ｇ、出力装置（以後Ｉ／Ｏという）５ｄ、表
示装置１４及びデータ入力修正装置（以後キーボ
ードという）５ｅを有している。ここで、この制
御部５の機能の一部について説明を加えると、主
記憶部５ｆにはキーボード５ｅと一時記憶部５ａ
を介して、吐出量に関するデータ等がセツトされ
るようになつている。このデータは現在値カウン
タ５ｇのカウント数Cnに対して吐出量データQn
を割り付ける形式が採られており、従つて主記憶
部５ｆには、このカウント数cnとこれに対応す
る吐出量データQnとが一対づつ順次記憶される。
一方、再生運転時にはカウント数Cnがカウンタ
５ｃにセツトされ、カウンタ５ｃは同期信号８の
パルス数をカウントして、これのカウント値がカ
ウント数Cnと一致した時点で処理装置５ｂに対
して一致信号を発する。この一致信号により処理
装置５ｂは主記憶部５ａより当該カウント数Cn
に対応する吐出量データQnを読出してＩ／Ｏ５
ｄにセツトする。そして、この後に今度は次の番
地のカウント数データCn＋１読み出してこれを
カウンタ５ｃセツトし、以後前述と同様の動作を
繰り返す。（カウンタ５ｃのカウント値がカウン
ト数Cn＋１と一致するまではＩ／Ｏ５ｄはこれ
にセツトされた吐出量データQnを操作部６に対
して送出する。） なお、本例では制御部５は、上述のような制御
と並行して一時記憶部５ａへのデータの入力及び
訂正と一時記憶部５ａから主記憶部５ｆへのデー
タの転送とが行なえるようになつている。このた
め本例では、処理部５ｂには前述の処理（これは
後述する説明では第１モードという）を主として
行う図示しない第１のCPUと、一時記憶部５ａ
へのデータ入力及び訂正等（これは後述する説明
では第２〜第７モードという）を主として行う図
示しない第２のCPUとが設けられており、この
２つのCPUによつて処理を分散して行うことに
よつて第１モードと第２〜第７モードとをそれぞ
れ独立かつ同時に行なえるようになつている。

次に表示装置１４について説明すると、これは
本例ではCRTデイスプレイよりなつており、前
記一時記憶部５ａに記憶された積算パルス数Cn
と吐出量データQnの状態とが表示されるように
なつている。このため、塗装ロボツト１のオペレ
ーターは例えばタイミング装置１２のトリガ１６
を操作した際の塗装ロボツト１の動作位置を数値
で認識することもできる。なお、本例では表示装
置１４をCRTデイスプレイより構成したが必要
であればLCDや７セグメントLED等より構成す
ることもできる。

次に、操作部６について説明すると、これには
電空変換器６ａ、エアコンプレツサ６ｂ、エアオ
ペレートレギユレータ６ｃ及び塗料供給装置６ｄ
が内蔵されている。電空変換器６ａは前記Ｉ／Ｏ
５ｄからの塗出量Qnの信号をエア圧信号に変換
する為のものであり、エアコンプレツサ６ｂは電
空変換器６ａに一定圧のエアを供給する為のもの
である。前記エア圧信号はエアオペレートレギユ
レータ６ｃに供給されており、このエア圧信号に
よつてエアオペレートレギユレータ６ｃを操作し
てエアホース９内の塗料の流速（吐出量）を制御
しうるようになつている。なお、エアオペレート
レギユレータ６ｃには塗料供給装置６ｄより一定
圧で塗料が供給されている。

次にカウント認識回路１１について説明する。
このカウント認識回路１１は、タイミング装置１
２、状態変化検出回路１８、ゲート回路２０、２
１及びラツチ回路２２を主体としてなつている。
まず、タイミング装置１２について説明すると、
これは片手で握持可能な把手１２ａ及びこの把手
に揺動可能に支持されたトリガ１６とこのトリガ
の操作に対応してＨ、Ｌの２値のタイミング信号
を発生しうるマイクロスイツチ１５とトリガ１６
を前方へ付勢するためのスプリングＳとからなつ
ている。このタイミング装置１２は防爆措置が施
されており、又フレキシブルコード１７によつて
状態変化検出回路１８と接続されている。このた
め、オペレーターはこのタイミング装置１２を握
持したまま自由に移動させることができる。状態
変化検出回路１８はトリガ１６が引かれたかある
いは戻されたかを検出するためのものであつて、
マイクロスイツチ１５からのタイミング信号がＨ
からＬ若しくはＬからＨへ変化した際にタイミン
グパルスを出力するように構成されている。な
お、この状態変化検出回路１８からのタイミング
パルスはゲート回路２０，２１にそれぞれ入力さ
れている。

ラツチ回路２２はゲート回路２０，２１を介し
て入力される、前記タイミング信号と現在値カウ
ンタ５ｇの積算パルス数とを一時的に保持するた
めのものであつて、状態変化検出回路１８からの
タイミングパルスによつてゲート回路２０，２１
のゲートが開かれた際の値が同ラツチ回路２２に
保持される。なお、ゲート回路２０からのタイミ
ング信号Ｓは、例えばトリガ１６が引かれた時を
１、離された時を０としてラツチ回路２２に保持
される。なお、後述するタイミング装置１２を用
いて初期データを設定する場合には、トリガ１６
が引かれた際のラツチ回路２２の積算パルス数
Cnに、予めキーボード５ｅにより入力されてい
る吐出量データQnが割り付けられ、（これは、キ
ーボード５ｅから予め入力されたデータQnは一
時記憶部５ａに記憶されているので（積算パルス
数Cnが設定された後に吐出量データQnが入力さ
れる場合もある。）、ラツチ回路２２の積算パルス
数Cnを一時記憶部５ａに転送して、同積算パル
ス数Cnに吐出量データQnを割り付ける。）この
データCn、Qnが一時記憶部５ａより主記憶部５
ｆに転送されて、同主記憶部５ｆのデータが書替
えられるようになつている。またこの他に、タイ
ミング装置１２を用いて一時記憶部５ａ内の積算
パルス数Cnを書き替えることもできるが（この
際に吐出量０なるデータを同時に設定することも
できる）、この書替えの方法としては、例えばラ
ツチ回路２２から転送される積算パルス数Cnに
最も近い積算パルス数のデータを一時記憶部５ａ
内よりさがし出し、これをCnに書替えればよい。

引き続いて、作用及び効果について説明する。
本例では処理部５ｂは次のようなモードを有して
いる。

第１モード：このモードは、主として主記憶部
５ｆが記憶している吐出量データQnを読み出す
とともに、この吐出量データQnに対応するカウ
ント数Cnと現在値カウンタ５ｇの積算パルス数
CTとを比較して、Cn≦CT≦Cn＋１の条件にて
吐出量データQnをＩ／O5dに出力するようにな
つている。なお、この第１モードの詳細について
は即に説明した。

第２モード：キーボード５ｅから入力された吐
出量データQn等を一時記憶部５ａに書き込む。

第３モード：キーボード５ｅの操作によつて、
一時記憶部５ａの吐出量データの一部を書き替え
る。

第４モード：一時記憶部５ａのデータを主記憶
部５ｆに書き込む。

第５モード：主記憶部５ｆの記憶内容を読み出
して一時記憶部５ａに書き込む。

第６モード：一時記憶部５ａの記憶内容を読み
出して表示部１４に表示する。

第７モード：タイミング装置１２からの２値信
号を（本例では０、１）入力し、０（トリガ１６
が開放された状態）に対しては吐出量０なる値を
同トリガ１６が開放された際の積算パルス数に割
り付け、これを一時記憶部５ａに書き込む機能
と、１（トリガ１６が引かれた状態）の状態に対
しては、同トリガ１６が引かれた際の積算パルス
数を一時記憶部５ａに書き込む機能と（即に一時
記憶部５ａ内にデータが設定されている場合に
は、同パルス数に対応する積算パルス数のデータ
を書き替える機能も有する。）を有する。なお、
一時記憶部５ａに吐出量データQnが即に設定さ
れている場合には、トリガ１６が操作された際の
積算パルス数が順次これに割り付けられる機能も
有する。なお、この第７モードは塗装用ロボツト
１は第１モードで動作中であることが前提とな
る。

次に、本例における制御の具体的な手順を個別
に説明する。

(1) 初期データを手動設定する場合。

初期データの手動による設定は第３図に示す
手順により行なわれる。即ち、まず第２モード
において、キーボード５ｅより入力された吐出
量データを一時記憶部５ａに書き込み、第６モ
ードで一時記憶部５ａの内容を表示部１４へ表
示する。そして、この表示されたデータの書替
えが必要な場合（入力ミスが生じた場合等）に
は、オペレーターは第３モードを選択して、キ
ーボード５ｅによつて一時記憶部５ａの吐出量
データを書替えた後、再び第６モードへ戻り、
書替えの必要がない場合には第４モードへ進ん
で、一時記憶部５ａのデータを主記憶部５ｆに
転送してデータを確定する。もし、この際ロボ
ツトを実際に動かして確認をしたければ、第１
モードを選択して、主記憶部５ｆの吐出量デー
タQnを、Cn≦CT≦Cn＋１の条件にてＩ／
O5dに出力する。一方、確認の必要がない場
合、若しくは前記確認を終了（確認中であつて
もよい）して、さらにデータ訂正が必要な場合
には、第５モードを選択して主記憶部５ｆのデ
ータを一時記憶部５ａに転送した後、再び第６
モードへ戻る。なお、訂正の必要がなければこ
のルーチンよりメインルーチン等へ戻る。な
お、この初期データを手動設定する場合には確
認が必要なとき以外は塗装用ロボツト１は、停
止されていることを前提とするが、必要であれ
ば第１モードにて稼動させながら上記作業を行
うこともできる。

(2) 初期データの設定において、タイミング装置
１２の操作にて、所定の積算カウント数に対し
て吐出量０なるデータを設定し、具体的な吐出
量データは、キーボード５ｅにて設定する場
合。

この場合には、まず第７モードにおいて、塗
装用ロボツト１の動作軌跡を見ながらタイミン
グ装置１２を操作する。即ち、通常のスプレー
ガンと同様に塗料の吹き付けが必要な箇所にく
ればタイミング装置１２のトリガ１６を引き、
不必要な箇所ではトリガ１６を離す。そうする
と、一時記憶部５ａにはトリガ１６を引いた際
の積算パルス数CKと離した際の積算パルス数
Clが順次記憶されるとともに、トリガ１６を離
した際の積算パル数Clには吐出量０なるデータ
が割り付けて記憶される。一方、トリガ１６を
引いた際の積算パルス数CKには、それぞれ
個々に吐出量データQKが割り付けられる。こ
の吐出量データQKと積算パルス数との割り付
け方法としては、予めトリガ１６の操作回数が
把握できる場合には、一時記憶部５ａの吐出量
データQKが割り付けられる番地にキーボード
５ｅによつて予め吐出量データQKを入力して
おけばよく、又、操作回数が不明であるときに
は、吐出量データが割り付けられる一時記憶部
５ａ内の記憶領域は空白にしたまま、積算パル
ス数CKのみを記憶させ、その後キーボード５
ｅにより吐出量データQKを入力して割り付け
ればよい。

次に、この第７モードで初期データが設定さ
れると、第６モードに進んで一時記憶部５ａの
記憶内容を表示部１４に表示した後、第３モー
ドへ進んで一時記憶部５ａのデータを書き替え
可能な状態にする。ここで、書き替えが不要で
あればキーボード５ｅを操作して書き替えを行
い、書き替えの必要がなければそのまま第６モ
ードへ進む。なお、この第６モード以降は前述
の初期データを手動設定する場合と同様である
ので説明を省略する。

(3) 設定済データを修正する場合 この場合は、まず第５モードにおいて、主記
憶部５ｆの記憶内容を読み出して一時記憶部５
ａに書き込む。次に第６モードへ進んで一時記
憶部５ａの内容を内容を読み出して表示部１４
に表示した後、第３モードへ進んでキーボード
５ｅの操作によつて一時記憶部５ａのデータの
一部を書き替える。この後は前述の初期データ
を手動設定する場合と同様であるので説明を省
略する。なお、この設定済データを修正する場
合には第１モードにて塗装用ロボツト１が稼動
中であることが前提となる。（従つて、ライン
等を止めることなくデータの修正が行なえるわ
けである。）なお、当然のことながら、必要で
あれば塗装用ロボツト１は停止させておいても
よいことはもちろんである。

(4) データを修正する際に、タイミング装置１２
を用いて積算パルス数の参照を行う場合。

この場合は、前述の第４図に示した場合と同
様の手順となる。即ち、第７モードにおいて、
塗装用ロボツト１の動作軌跡を見ながらタイミ
ング装置１２を操作する。この操作は、例えば
タレ、スケ等の不具合の生じた箇所のみ行なえ
ばよい。この操作を行うと、一時記憶部５ａの
データが修正されるとともに第６モードへ進ん
で一時記憶部５ａの記憶内容（修正されたデー
タが含まれる）が表示部１４に表示される。即
ち、オペレーターは修正したデータ（積算パル
ス数）を参照することができるわけである。な
お、以後は前述の第４図に基づく説明と同様で
あるのでその説明を省略する。

このように、本例によれば塗装用ロボツト１
を稼動させた状態のまま吐出量データの修正を
行なえるので、ライン等の稼動中に塗装部位に
不具合が生じても何らライン等を停止させるこ
となく不具合の修正を行うことができる。

また、初期データの設定においては、タイミ
ング装置１２によつて積算パルス数の設定と吐
出量ゼロのデータとを設定できるので、キーボ
ード５ｅから手動で設定する場合に比べ、デー
タの設定ミスが飛躍的に減少するとともに設定
に要する時間も大幅に短縮できる。

さらにまた、タイミング装置１２を用いたデ
ータ設定等においても、同データによつて即座
に塗装用、ロボツト１に確認動作を行なわせる
ことができるので、操作ミス等が看過されてし
まうといつた不具合は未然に防止される。

なお、以上の実施例では、塗装用ロボツト１の
制御（即ち第１モード）とデータの入力及び訂正
（即ち第２〜第７モード）とをそれぞれ個別の
CPUによつて処理を分散させる形式にて説明し
たが、他にマルチタスク形式や、DMACや割込
みを併用しての処理の効率化によつて、１つの
CPUにても行うことも可能である。また、本例
では制御部５内に現在値カウンタ５ｇを設けた
が、これはロボツト制御装置８内のものを流用す
ることも可能である。

すなわち本発明は特許請求の範囲の記載によつ
て、ロボツトに通常の作業を行なわせた状態のま
まデータの入力及び訂正が行なえるので、ライン
等の稼動中において塗装部位にタレ、スケ等の不
具合が生じても、何らラインを止めることなく同
不具合を修正できるという優れた特徴がある。こ
のため、不具合が生じた際にはいちいちラインを
止めてデータ等の修正を行なつていた場合とは異
なり、歩止まりが大幅に向上するので、生産性向
上に資するところ大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の構成を示す
ブロツク図、第２図は吐出量制御装置を主として
示すブロツク図、第３図〜第５図は各制御手順を
示すフローチヤートである。 １……塗装用ロボツト、２……ロボツト制御装
置、５……制御部、５ａ……一時記憶部、５ｂ…
…処理部、５ｅ……データ入力修正装置（キーボ
ード）、５ｆ……主記憶部、１１……操作部、１
２……タイミング装置、１４……表示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塗装部位に応じて塗料吐出量を連続的に変更
   するための制後情報を、ロボツトの動作速度に関
   連して周波数が変化する同期パルスのカウント値
   に対応させて、予めロボツトの動作軌跡情報とは
   独立かつ修正可能な状態で記憶し、ロボツトの再
   生運転時には、前記記憶情報をロボツトの同期パ
   ルスと同期して時経列に再生出力し、タレ、スケ
   等に対しては前記記憶情報を修正して対処するタ
   イプのロボツトを用いた自動塗装方法であつて、
   前記制御情報及び同期パルスのカウント数からな
   るデータを記憶し制御に供する主記憶部と、前記
   データの設定、修正の際に用いられる一時記憶部
   とを、主記憶部のデータの読み出しと一時記憶部
   へのデータの書込みとが独立して実施可能に設
   け、主記憶部へのデータの書込みに際しては前記
   一時記憶部の内容を主記憶部に転送することによ
   り行い、主記憶部のデータ修正に際しては、主記
   憶部のデータを一時記憶部に転送し、同一時記憶
   部で所望の修正をした後主記憶部に戻すことによ
   り行うことを特徴とするロボツトを用いた自動塗
   装方法。 ２ 塗装ガンを有するロボツトと、このロボツト
   を制御しかつ同ロボツトの動作速度に関連して周
   波数が変化する同期パルスを出力するロボツト制
   御装置と、前期同期パルスを前記ロボツトの動作
   開始位置からカウントし、このカウントによる積
   算パルス数をパラメータとして塗装部位に応じた
   吐出量をロボツトの動作軌跡情報とは独立かつ修
   正可能な状態で記憶し再生する制御部と、この制
   御部からの吐出量制御信号によつて前記塗装ガン
   からの塗料等の吐出量を制御する操作部とを有す
   るタイプのロボツトを用いた自動塗装装置であつ
   て、前記制御部には前記同記パルスのカウント値
   及び前記吐出量に関するデータを記憶する主記憶
   部と前記データを設定、修正する際に一時的にデ
   ータを記憶する一時記憶部と前記データを設定若
   しくは修正するためのデータ入力修正装置と前記
   データを表示するための表示位置とを設け、さら
   に同制御部は、前記同期パルスのカウント値を認
   識して同カウント値に対応する吐出量に関するデ
   ータを前記主記憶部から読み出して前記操作部に
   出力する第１モードと、前記データ入力修正装置
   から入力されるデータを前記一時記憶部に書き込
   むための第２モードと、前記データ入力修正装置
   からの入力に応じて前記一時記憶部の記憶内容を
   変更する第３モードと、前記一時記憶部の記憶内
   容を前記主記憶部へ転送する第４モードと、前記
   主記憶部の記憶内容を読み出して前記一時記憶部
   へ転送する第５モードと、前記一時記憶部の記憶
   内容を読み出して前記表示装置に表示する第６モ
   ードとを有しさらに少くとも前記第１モードと第
   ２〜第６モードのいづれかを同時に実行しうる機
   能を有することを特徴とするロボツトを用いた自
   動塗装装置。