JPH02307558A - 塗装用ロボット装置 - 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装置に係り、特に塗装ガンによ
るワークの塗装位置のずれを自動的に補正するよう構成
した塗装用ロボット装置に関する。

従来の技術 被塗装物としてのワークに塗装を施す塗装用ロボット装
置においては、ワークを搬送するコンベヤ装置の近傍に
塗装用ロボットが設けられている。

ワークが塗装用ロボットの塗装作業位置に至ると、塗装
用ロボットは所定の塗装作業を実行する。この種の塗装
用ロボットでは、アーム先端に塗装ガンが設けられてお
り、ワークの搬送動作に合わせて塗装ガンが塗装動作す
るようにアーム等の可動部の動作及び動作速度等がティ
ーチングされている。同時に、ワークの形状に応じて塗
料の噴霧位置がティーチングされている。

具体的には第５図に示すワーク１に対する塗装ガンの動
作軌跡はＡ、Ｂ、Ｃ・・・Ｊのようになる。

そのため、ティーチングデータを入力する際は塗装ガン
が各ポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・Ｊの各点を通過するよう
にティーチングし、各ポイント間は制御回路の演算によ
る直線補間が行なわれていた。また塗装開始から塗装停
止までの塗装区間のティーチングは、ロボットのティー
チング修正時に各ポイントＡ、Ｂ、Ｃ・・・Ｊをステッ
プで進めるとともに、例えばポイントＡ、Ｂ間において
ワーク１に対向するポイントＡ３〜ＡＩ３が塗装区間と
なるように「塗装オン」の塗装データを記憶させていた
。

発明が解決しようとする課題 ところが、上記のようにして塗装ポイントＡ３〜Ａｈａ
をティーチングした後、実際に塗装動作を行なわせると
、塗装用ロボットの動作速度、塗装ガンとワークとの距
離、さらに塗装ガンに接続された塗料チューブ及び霧化
用エアーチューブの管内抵抗等の要因により第６図に示
すように塗装ポイントＡ３〜ＡｌｌがＡ５〜Ａｓｓにず
れてしまい噴霧遅れが発生する。従って、従来の塗装用
ロボット装置では、ティーチングデータを入力した後塗
装ガンからワークに塗料を吹付けてみてワークに対する
塗装位置のずれを修正する必要がある。そのため、従来
の塗装用ロボット装置においては、塗装ガンの動作軌跡
に設定された塗装区間がワークと一致するまで上記塗装
区間の修正作業を繰返さなければならず、その修正作業
に多大な時間と手間がかかり過ぎるといった課題がある
。

そこで、本発明は上記課題を解決した塗装用ロボット装
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 本発明は上記塗装用ロボット装置において、塗装ガンの
塗装動作時の補正データに基づぎ前記ワークに対する前
記塗装位置のずれを補正する塗装位置補正手段を具備し
てなる。

作用 塗装ガンの塗装動作とともに塗料を噴霧する塗装位置が
ティーチングされると、塗装ガンの塗装動作時の補正デ
ータより塗装ガンによるワークの塗装位置のずれを求め
る。そして、塗装位置のずれを自動的に修正して塗装位
置をワークに一致させ、ワークに対する塗装位置のずれ
を解消する。

実施例 第１図及び第２図に本発明になる塗装用ロボット装置の
一実施例を示す。

両図中、被塗装物としてのワーク１がコンベヤ装ｆ［２
により矢印方向に搬送される塗装工程においては、コン
ベヤ装置２の近傍にプレイバック型の塗装用ロボット３
が設置されており、塗装用ロボット３はワーク１が塗装
作業位置を通過する問に予めティーチングされた所定の
塗装作業を実行する。

第１図において、ベース４の上には、旋回駆動部５が設
けられている。旋回駆動部５の上には、ベース４に固定
された軸線Ａを中心として回動する旋回ベース６が設け
られている。旋回ベース６上のブラケット６ａには、旋
回ベース６の軸線Ａと直交する軸１Ｂを中心として回動
する支柱７が設けられている。また、旋回ベース６上の
ブラケット６ａには、支柱駆動部８が設けられている。

そして、支柱７の上端部には、支柱７の軸線８と平行な
軸ＩｉＣを中心として回動するアーム９が回動自在に設
けられている。このアーム９と支柱７の連結部には、ア
ーム駆動部１０が設けられている。また、アーム９の後
部には、手首駆動部１１が設けられている。さらに、ア
ーム９の先端には、手首機構１２が設けられている。手
首機構１２には、ケース１３．１４及び取付軸１５が設
けられている。ケース１３は、アーム９の軸線Ｃに平行
な軸線りを中心として回動するようになっている。ケー
ス１４は、ケース１３の軸線りに直交する軸線Ｅを中心
として回動するようになっている。取付軸１５は、塗装
ガン１６の取付部であり、ケース１４の軸線Ｅに直交す
る軸線Ｆを中心として回動するようになっている。

１７は制御ｌＩｌ装置で、ティーチングデータを記憶す
るとともにワーク１の搬送に連動してζ装用ロボット３
の動作を制御する。従って、塗装用ロボホット３は制ｔ
ｌＯ＠ｆｉ１７からの指令により各駆動部が駆動され、
旋回ベース６、支柱７．アーム９゜手首機構１２等の各
可動部が動作する。アーム９先端に設けられた塗装ガン
１６は、例えば第５図に示す如く各ポイントＡ、Ｂ、Ｃ
・・・Ｊを移動してワーク１に塗装を施す。

第２図中、上記の如く各可動部が動作すると、各可動部
に設けられたボテンシジンメータ（図示せず）からの回
転位置検出信号が制御装置１７の入力回路１８に入力さ
れる。

Ａ／Ｄ変換回路１９では入力回路１８からのアナログ信
号（回転位置検出信号）をデジタル信号に変換する。

２０は制御回路で、ティーチングデータ及びＡ／Ｄ変換
回路１９からのロボット位置データを記憶する記憶部２
ＯＡと、後述する塗装位置補正手段としての遅れ量演算
回路２０Ｂ、データ補正ｌ演算回路２０Ｇとを有する。

又、制御回路２０にはティーチングデータを入力するテ
ィーチングデータ入力装＠２１と、塗装ガン１６の動作
速度データ、塗料噴霧遅れデータ等の補正データを入力
する補正データ入力１１１２２とが接続されている。

制御回路２０は予め入力された塗装プログラムに従って
ロボット動作データ及び塗装ガン１６のオン／オフデー
タの演算を行なう。２３はＤ／Ａ変換回路で、制御回路
２０より出力された位置指令データをアナログ信号に変
換する。２４はサーボアンプで、Ｄ／Ａ変挽回路２３か
らの指令信号と入力回路１８からの位置フィードバック
信号との偏差を求め、これを増幅して塗装用ロボット３
の各駆動部に出力する。

又、塗装ガン１６には塗料チューブ２５．１アーチユー
ブ２６の一端が接続されている。塗料チューブ２５の他
端は塗料供給装置１１２７に接続され、エアーチューブ
２６の他端は空気？［１２８に接続されている。又、塗
料チューブ２５の途中には塗料パルプ２９が配設されて
おり、エアーチューブ２６の途中にはエアーパルプ３０
が配設されている。従って、塗装ガン１６は塗料バルブ
２９．エアーパルプ３０の開弁により塗料及び霧化用エ
アーが供給され、ワーク１に塗料を噴霧する。

３１はＩ１０ユニットで、塗装用ロボット３の位置デー
タより塗装ガン１６のオン／オフデータを制御回路２０
内に取込むと同時に、制御回路　　２０で演算されて塗
装オン／オフ信号を塗料バルブ２９．エアーバルブ３０
に出力し、塗装ガン１６のｖ１装動作を制御する。

ここで、上記構成になる塗装用ロボット装置において、
ワーク１に対する塗装動作をティーチングすると、塗装
ガン１６より塗料を噴霧する塗装開始、塗装停止の塗装
区間を自動的に補正する動作につき説明する。

ワーク１の形状に対する塗装動作のティーチングデータ
は入力装置２１を介して入力され、制御回路２０の記憶
部２ＯＡに記憶される。即ち、第５図に示す如く、塗装
ガン１６が各ポイントＡ。

Ｂ、Ｃ・・・Ｊを移動するように塗装用ロボット３がテ
ィーチングされるとともに、動作軌跡Ａ、Ｂ間ではワー
ク１の形状に対応する塗装ポイントＡ３〜Ａ１３が塗装
区間となるよう設定される。従って、塗装ポイントＡ３
が塗装始点、塗装ポイントＡＩ３が塗装終点となる。

ところが、前述の如く、塗料チューブ２５及びエアーチ
ューブ２６内の管内抵抗等により塗料パルプ２９．エア
ーバルブ３０が開弁してから塗装ガン１６より塗料が噴
霧されるまで時間的な遅れが生ずる。その場合でも、塗
装ガン１６はティーチングされた通りＡ点から８点へと
移動しているため、塗装ポイントＡ３を通過した後塗料
が噴霧されることになる。

そこで、本発明では、第３図に示す如く、遅れ量演算回
路２０Ｂには補正データ人力装置２２を介して塗装ガン
１６の動作速度データＳ及び塗装及びエアーの噴７Ａ遅
れデータ（遅れ時１１１）ｔが入力される。尚、この噴
霧遅れデータは塗料チューブ２５．エアーチューブ２６
の管内抵抗及び長さ寸法等により変動するため、Ｉ１０
ユニット３１より塗装オン信号が出力されてから塗装ガ
ン１６が塗料を噴霧するまでの遅れ時間を実測して求め
られたデータである。

遅れ量演算回路２０Ｂには動作速度データＳと塗料、エ
アーの遅れデータｔより、塗装ポイントのずれ量を算出
する演算プログラムが組込まれている。従って、遅れ量
演算回路２０Ｂは動作速度データＳ、塗料エアー遅れデ
ータしの入力とともに塗装位置のずれｆｆ１Ｌを算出し
、これをデータ補正量・演算回路２０Ｇに出力する。

データ補正量・演算回路２０Ｇでは上記ずれ量りの値に
応じて塗装位置のずれｆｆ１Ｌが補間ポイントの何ポイ
ント分に相当するかを求める。そのため、データ補正量
・演鐸回路２０Ｃは例えばずれｆｌＬが１ポイント分で
あれば補正データ１を出力し、またずれＭＬが２ポイン
ト分であれば補正データ２を出力する。

そのため、第４図に示す如く、塗装ポイントのずれ量が
１ポイントであるとき、Ｉ１０ユニット３１は補正デー
タ１により塗装ガン１６がポイントＡ２を通過したとき
塗装オン信号を出力し、塗装ガン１６がポイントＡＬ３
を通過したとき塗装オフ信号を出力する。又、塗装ポイ
ントのずれｆｆ１Ｌが２ポイントであるとき、Ｉ１０ユ
ニット３１は補正データ２により塗装ガン１６がポイン
トＡ＋〜Ａｎを通過する間塗装オン信号を出力する。

このようにして、塗装ガン１６の動作速度に伴う塗料、
エアーの遅れｆｆ１Ｌが自動的に篩用され、この遅れ量
しに基づく補正データによりティーチングデータの塗装
位置が補正される。そのため、作業者は塗装したい位置
で塗装するようにティーチング操作するだけで良い。従
って、塗装位置のずれを補正するため作業者が経験的な
肋によりティーチングデータを修正するといった面倒な
作業を無くすことができる。

尚、上記実施例では補正データがティーチングの補ｒ１
ポイント単位毎に塗装オン信号をずらして出力するよう
にしたが、遅れ１ｉｌＬの値に基づく補正データとして
は各ポイント毎に限らず、遅れ吊しに応じた距離分塗装
オン信号を適宜早くするようにしても良い。

又、上記実施例では遅れ開演算回路２０Ｂとデータ補正
量・演篩回路２０Ｃを設けたが、これに限らず、例えば
マイクロコンビ１−タに上記の如く、動作速度データＳ
及び塗料、エアーの遅れデータｔの入力により補正デー
タを篩用するプログラムを塗装位置補正手段として入力
して俤装ガン１６の塗装動作を制御するようにしても良
い。

又、上記実施例では電動式の塗装用ロボットを例に挙げ
て説明したが、本発明は油圧駆動式の塗装用ロボットに
も適用できるのは勿論である。

又、上記実施例では説明の都合上ワーク１の形状を単純
な長方形状としたが、実際の塗装工程ではワーク形状が
複雑な形状を示しており、本発明がどのようなワーク形
状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、本発明になる塗装用ロボット装置は、ワー
クに対する塗装位置のずれを補正する塗装位置補正手段
を設けてなるため、例え塗料チューブ、エアーチューブ
の管内抵抗等により塗装ガンの塗料噴霧が遅れる場合で
も、自動的にこの遅れ量を求めて塗装動作のタイミング
を補正することができる。従って、塗装用ロボットを管
理する作業者は塗装ガンが塗料を噴霧したい位置に動作
したとき塗装オン信号が出力されるようにティーチング
するだけで良いのでティーチング操作を容易に行なうこ
とができ、従来のようにアイーチングの修正作業を繰返
すといった面倒な作業を不要にでき、ティーチング操作
の簡略化を図ることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる塗装用ロボット装置の一実施例に
適用される塗装用ロボットの斜視図、第２図は塗装用ロ
ボット装置の概略構成図、第３図は本発明の要部を構成
する回路図、第４図はティーチングデータを補正する動
作を説明するための図、第５図はワークに対する塗装ガ
ンの動作軌跡を設定する各ポイントの位置を示す図、第
６図は塗料の噴９Ａ′ｔ１れを説明するための図である
。 １・・・ワーク、３・・・塗装用ロボット、９・・・ア
ーム、１２・・・手首機構、１６・・・塗装ガン、１７
・・・制御装置、２０・・−１ｊｔ１１回路、２ＯＡ・
・・記憶部、２０Ｂ・・・遅れ蟲演緯回路、２０Ｇ・・
・データ補正ｊｖ４碑回路、２１・・・ティーチングデ
ータ入力装置、２２・・・補正データ入力装置、２７・
・・塗料供給装置、２８・・・空気源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 塗装ガンが設けられた塗装用ロボットに前記塗装ガンに
   よるワークの塗装位置を指示し、前記塗装ガンが所定の
   塗装動作をするように前記塗装用ロボットを制御する塗
   装用ロボット装置において、前記塗装ガンの塗装動作時
   の補正データに基づき前記ワークに対する前記塗装位置
   のずれを補正する塗装位置補正手段を具備してなること
   を特徴とする塗装用ロボット装置。