JPH02280864A - 塗装用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は塗装用ロボットに係り、特に塗料の残量管理を
行なうのに用いて好適な塗装用ロボットに関する。

従来の技術 一般に塗装用ロボットは、手首機構に塗料噴射用のスプ
レィガンが配設されたロボット本体と、このロボット本
体の動作を制御するＩＩＩ御手段と、塗料を貯蔵した塗
料タンクより上記スプレーガンに塗料を供給する塗料供
給手段とにより構成されている。

ロボット本体はティーチングにより制御手段に記憶ざゼ
た動作データに基づき動作を行ない、この動作に伴ない
スプレーガンより塗料はワークに噴射され塗装が行なわ
れる。また、塗装に伴ない塗料タンク内の塗料は減少し
てゆくが、塗料タンク内に塗料残量が少ない状態で塗料
作業を行なった場合、ワークに対し良好な塗料が行なえ
ないため塗料の残量管理が必要となる。

従来、この塗料の残量管理は人手により行なっており、
例えば塗料タンクに設けられた残量メータを作業員が目
視により確認したり、また作業員の経験的な勘によりロ
ボットの使用時間から塗料残量を管理することが行なわ
れていた。

発明が解決しようとする課題 しかるに従来では、塗料の残量管理を全て人手により行
なっていたため、例えば上記した作業員が残量メータを
目視することによる残量管理の場合、作業員が逐時或は
一定時間置きに残量メータを見に行かねばならず残量管
理が非常にわずられしいという課題があった。また、作
業員の経験的な勘による残量管理の場合には、塗料が薄
いとか塗料が出なくなる状態まで塗料の補充をしない場
合が生じるという課題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、塗料列
Ｓを自動的に演算させ所定量より残量が少なくなった場
合には警告を出す構成とすることにより、塗料の残量管
理を容易かつ確実に行ない得るようにした塗装用ロボッ
ト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 上記課題を解決するために、本発明になる塗装用ロボッ
トでは、 記憶された動作データを基づき１４１１）手段に＄１１
１１Ｂされ動作するロボットと、 塗料タンクより、前記ロボットに設けられた塗料吐出口
に向け塗料を供給する塗料供給手段とを具備してなる塗
装用ロボットにおいて、上記動作データよりロボット動
作に伴う塗料の使用量を演算し、この使用量より前記塗
料タンク内に残留する塗料残量を演算し、この算出され
た塗料残量が塗料補充を必要とする願より少なくなった
時、これを検知して警告を出す塗料残量管理手段を設け
たことを特徴とするものである。

作用 上記構成の塗装用ロボットでは、塗料残量管理手段がロ
ボットの動作データに基づき塗料タンク内の塗料残量を
演算し、塗料残量が塗料補充を必要とする量より少なく
なった時には警告が出される。

よって、作業者の行なう作業としては、この警告が出さ
れた時塗料を補充するだけで良く塗料の残量管理が容易
となる。また、作業者の肋にたよるという不確実な管理
と異なり、正確な残量管理を行ない得る。

実施例 次に本発明の実施例について図面と共に説明する。第１
図は本発明の一実施例である塗装用ロボット１の全体構
成図である。この塗装用ロボット１は、大略するとロボ
ット本体２．ロボット制御回路３．塗装供給装置４．そ
して本発明の特徴となる塗料残聞演緯回路５及び警告発
生回路６とによりなる塗料残量管理手段７等より構成さ
れでいる。

ロボット本体２は複数の可動部を有する多関節型のロボ
ットであり、ティーチングされた所定の動作を実行する
ように構成された、所謂プレイバック型のロボットであ
る。また、ロボット本体２の手首機構８には、塗料供給
装Ｍ４より供給される塗料をワークに向け噴射するスプ
レーガン９が取付けられている。

ロボット制御回路３はロボット本体２の動作を＄１　ｔ
ａｌｌするものであり、ｃｐｕ、メモリ、１１０ボート
等（図示せず）より構成されている。このロボット制御
回路３は、上記ティーチング時に入力されるロボット本
体２の動作を動作データとして内設されているメモリに
記憶し、ロボット本体２の動作時にはメモリに記憶され
た動作データに基づきロボット本体２を動作させるよう
構成されている。

ここで、ティーチング時にロボット１ｌＪ１１１回路３
内のメモリに格納される動作データの構成を第２図に示
す。周知のようにプレイバック型のロボットでは、ロボ
ットの動作軌跡を複数（本実施例ではｎ個とする）のテ
ィーチングポイント（ｋで示す）に分け、各ポイントに
、−に、におけるスプレーガンの角度、パターン幅、ス
プレーガン９のオン（噴射）、オフ（噴射停止）等の条
件をポイント毎に設定することが行なわれている。この
設定条件く即も、動作データ）は、例えばティーチング
ポイント数をアドレスとしてメモリ内に記憶され、ロボ
ット本体２の動作時にはティーチングポイント数の順に
動作データをメモリより読み出し、これを実行すること
により、ロボット本体２はティーチングされた動作と同
じ動作を繰返す構成とされている。

第２図は動作データの内、塗料の残量管理に必要なデー
タを抽出して示している。図中、１゛移動データ、１　
（このデータは残量管理に直接利用されない）は、各テ
ィーヂングポイントｋにおけるスプレーガン９の座標を
示すものである。また「ＳＰ」はスプレーフラグであり
、Ｏｎにセットされている時には塗料の噴射は行なわれ
ず、“１”にセットされている場合には塗料の噴射が行
なわれるよう構成されている。更に［王はあるティーヂ
ングポイント（ｋ）から、次のティーヂングポイント（
ｋ＋１）へロボット本体２が動作する時の動作時間を示
している。上記構成を有する動作データに基づき、ロボ
ット本体２はロボット制御回路３により動作制御される
。

再び第１図に房り、他の構成について説明する。

塗料供給装置４は、塗料タンク１０より塗料をスプレー
ガン９に供給するものであり、例えばエアスプレータイ
プの塗料供給装置である。この塗料供給装置４は、前記
した動作データに含まれるＳＰフラグに基づきロボット
６１１１１１１回路３がら供給される噴射信号により、
ワークに対し塗料の噴射及び噴射停止を行なうものであ
る。尚、図中破線で示すのは塗料供給の流れである。

塗料残量管理手段７は、塗料残量演算回路５と警告発生
回路６とにより構成されており、後に詳述するように塗
料タンク１ｏ内に残留する塗料の残量を演算し、所定量
以下となった場合には警告器１１（本実施例では警告ブ
ザー）により作業者に塗料の残量減少を知らせるもので
ある。この塗料残量管理手段７はロボット１１御回路３
に内設されたＣＰＵと別体とされており、よって［１ボ
ットＩ１１ｗＪ回路３のＣＰＵＬｔｏボット本体２の動
作制睡専用に用いられているためＣＰＵの処即時間は速
く、ロボット本体２の応答速度を速める構成となってい
る。

塗料残量演算回路５は、ロボット制御回路３がら供給さ
れる動作時間Ｔ（動作データ内に含まれている）を読み
込むと共に、キーボード等の入力手段１２から入力され
るスプレーガン９の単位時間当たりの塗料噴りｆｉｌ（
Ｐで示す）に基づき、次式で示す演粋を行ない塗料タン
ク１０内の塗料残量（Ｑで示す）を算出する。

ＱＫ　＝Ｑｉｃ　−＋　−ＴＫ　ｘｐ　　　　　　　　
＋伊＋巾尚、上式はティーヂングポイントｋにおける塗
料残量を求めるものであり、ＱＫ　＋は１ポイント前に
おける塗料外８を示している。

警告発生回路６は、比較回路、メモ１ハ　Ｉ１０ボート
（共に図示せず）等より構成されている。

前記したように、塗料タンク１０内の塗料残量が減少す
るとスプレーガン９からの塗料の噴射が適正に行なわれ
なくなるが、この適正噴射が行なわれなくなる塗料残量
値（以下、この値を警告発生残量値といい、Ｎで示す）
は、予め入力手段１２より警告発生回路６のメモリ内に
格納される。−方、塗料残量演算回路５からは、上記し
た式（１）により算出された塗料外ｆｆ１Ｑが供給され
る。警告発生回路６は内設された比較回路により塗料外
ｆｆ１ＱとＷ色発生残量値Ｎを比較し、Ｑ＜Ｎである場
合には［１０ポートを介して警告ブザー１１を鳴動せる
構成とされている。

続いて、第３図を用いて上記構成とされた塗装用ロボッ
ト１の動作について説明する。尚、ロボット制御回路３
のメモリ内には既にティーチングされた動作データが格
納されているものとする。

ステップ１（以下、Ｓｌのように示す）では、初期条件
の入力を行なってい°る。ロボット本体２を稼動させる
際、塗料タンク１０には予め塗料を充填するが、Ｍは空
の状態の塗料タンク１０に充填した塗料の量を示してい
る。この充填ＩＭは入力手段１２から入力される。また
、同時に単位時間当たりの塗料噴射１１Ｐもロボット本
体２の稼動前に入力手段から入力される。このＰの値は
スプレーガン９の構造や塗料供給装置４の性能から既知
の値である。また、警告発生残量値Ｎも塗料タンク９の
構造等より既知の値であり、予め入力される。一方、Ｓ
ｌにおいて充填ＩＭが入力されると、塗料残量演算回路
５は、この充填１１Ｍの値を塗料外１０として取り込む
（ＳＰ）。

８１．８２の初期条件の入力が終了すると、スタート要
求信号が入来するまで塗装用［１ボツト１は待機状態と
なる（Ｓ３）。

Ｓ３において、スタート要求信号が有ったと判断される
と、ロボット制御回路３内のＣＰＵはティーチングポイ
ントをに＝１として（Ｓ４）　、メモリに格納されてい
るに＝１の動作データを読み込む（Ｓ５）。この時読み
込まれたに＝１の動作データの内、動作時間Ｔ１は塗料
残量演算回路５にも供給される。そして、ロボット制御
回路３は、このに＝１の動作データに基づきロボット本
体２を動作させる。また、ロボット制御１回路３は、動
作データよりフラグＳＰが“１”にセットされているか
否かを判断しく８６）　、“１″にセットされている場
合には、塗料供給装防４を作動させてワークに対し塗料
を行なうと共に、塗料残量演算回路５は、上記した弐〇
）に動作時間Ｔ＋、単位時ｒ１当りの塗装噴射ＩＰ、塗
料残ＩＱ（＝・Ｍ）を代入して演算を行ない、算出され
た値を新たに塗料外ｆｆ１Ｑとする（Ｓ７）。また、Ｓ
７で算出された塗料外ＩＱは警告発生回路６に供給され
る。

警告発生回路６では、Ｓｌにおいて予め入力されている
警告発生残量値Ｎと、塗料残量演算回路５から供給され
る塗料外ｍＱとを比較する（Ｓ８）。そして、Ｓ８にお
いてζ斜列ＩＱが警告発生残量値Ｎより大である（Ｑ＞
Ｎ）と判断した場合には、ワークに対する塗装に不都合
が生じる虞れはなく、Ｓ９においてティーチングポイン
トｋを１ポイント加え、Ｓ５に戻り、次のティーチング
ポイントにおける動作データに基づく動作を行なうこと
になる。尚、８１０はティーチングポイントｋが最終ポ
イントｎであるか否を判断しており、８１０においてに
−ｎであると判断されると塗装用ロボット１は再び待機
状態に戻る（Ｓ３）。

一方、Ｓ８において塗料残量Ｑが警告発生残量ＩＮより
小である（Ｑ＜Ｎ）と判断されると、警告発生回路６は
これを検知し警告ブザー１１を鳴動させ、作業者に塗料
残量が補充を必要とする量まで減ったことを知らせる。

よって作業者は塗料タンク１０を逐時チエツクする必要
はなくなり、塗料の残量管理作業としては警告ブザー１
１が鳴動した時塗料タンク１０に対し塗料を補充するだ
けの作業となり、残量管理の労力を軽減することができ
る。また塗料残量は塗料残量管理手段７により動作デー
タに基づき算出させるため正確な値となり、従来行なわ
れていた作業者の肋による管理と異なり確実な管理を行
なうことができる。

作業者は警告ブザー１１が鳴動すると、塗料タンク１０
に塗料を補充すると共に、補充した塗料の補充Ｍｌ（Ｒ
で示す）を入力手段１２より入力する。この入力手段１
２から補充量Ｒの入力がされると塗料残量演算回路５は
塗料の補充があったものと判断しく８１２）、塗料外Ｉ
Ｑに補充（社）Ｒを加算し、これを新たな塗料外ｆｆ１
Ｑとする（８１３）と共に、警告ブザーを停止しく８１
４）、処理は上記したＳ９に移る。８１２〜８１３の処
理により塗料を補充した後においても正確な塗料の残量
管理を行ない得る。

一方、Ｓ６でフラグＳＰがセットされていない（Ｓ　Ｐ
　＝・０　）であると判断された場合、及びＳ１２で塗
料の補充がないと判断された場合には、処理はＳ９に移
る。これはＳ６においてフラグＳＰがリセットされてい
ると判断された場合は、塗料の噴射は行なわれず塗料残
量に変化がないため、８７．８８，８１１〜５１４の処
理を行なう必要がないからである。また、８１２で塗料
の補充がないと判断された場合、ロボット本体２の動作
は次のティーチングポイントの動作データに基づき動作
を進めるが警告ブザー１１は鳴動状態を維持する。

このように、塗料外ｆｉＱが警告発生残量値Ｎより少な
くなっても直ちにロボット動作の停止等を行なわない構
成としたのは、ワークへの塗料途中で塗装動作を止める
とワークに塗装むらが発生し、また塗装ラインが停止す
ることにより生産効率が大きく低下するからである。よ
って、８１においいて入力する警告発生残量値Ｎの値は
、若干多く設定しておく方が良い。

尚、上記実施例では警告器として警告ブザーを用いたが
、これに限るものではなく、例えば警告ランプ、デイス
プレィへの表示、及びこれらを併用した構成としても良
い。

また、上記実施例では多関節プレイバック型のロボット
を例に挙げて説明したが、本発明がこの種のロボットに
限らず他の型式のロボットにも適用できるのは言うまで
もない。

発明の効果 上述の如く、本発明によれば、塗料残量管理手段がロボ
ットの動作データに基づき塗料タンク内の塗料残量を演
算し、塗料残量が塗料補充を必要とする争より少なくな
った時には警告が出されるため、作業者の行なう作業と
しては、この警告が出された時塗料を補充するだけで良
く塗料の残量管理が容易となり、従来行なわれていた作
業者の勘にたよるという不確実な管理と異なり、正確な
残量管理を行ない得る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である塗装用ロボットの全体
構成図、第２図は動作データの構成を示す図、第３図は
塗装用ロボットの動作を説明するための図である。 １・・・塗装用ロボット、２・・・ロボット本体、３・
・・ロボット制御回路、４・・・塗料供給装置、５・・
・塗料外■演算回路、６・・・警告発生回路、７・・・
塗料残量管理手段、１０・・・塗料タンク、１１・・・
警告器（警告ブザー）。 特許出願人　ト　キ　コ　株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記憶された動作データに基づき制御手段に制御され動作
   するロボットと、 塗料タンクより、前記ロボットに設けられた塗料吐出口
   に向け塗料を供給する塗料供給手段とを具備してなる塗
   装用ロボットにおいて、 上記動作データよりロボット動作に伴う塗料の使用量を
   演算し、該使用量より前記塗料タンク内に残留する塗料
   残量を演算し、この算出された塗料残量が塗料補充を必
   要とする量より少なくなった時、これを検知して警告を
   出す塗料残量管理手段を設けてなることを特徴とする塗
   装用ロボット。