JPH0316675A

JPH0316675A - シーリング剤塗布方式

Info

Publication number: JPH0316675A
Application number: JP14935489A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Torii; 信利鳥居; Hitoshi Mizuno; 均水野
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1991-01-24
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: JP2620882B2

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、産業用ロボットによりシーリング剤を対象物
に塗布するシーリング剤の塗布方式に関する。

従来の技術車体にガラスを取付けるときなど、産業用ロボットを使
用し、シーリング剤を車体又はガラスに塗布し、ガラス
を車体に取付ける作業が行われている。

この産業用ロボットを使用したシーリング剤塗布方法は
、産業用ロボットの手首先端にシーリング剤塗布用ノズ
ルを取付け、上記産業用ロボットの近傍に、上記ノズル
へシーリング剤を供給する供給ポンプを配置し、該供給
ポンプとノズルを管路で結び供給ポンプを駆動し、ノズ
ルからシーリング剤を吐出させ対象物にシーリング剤を
塗布している。

そして、ノズルの移動速度に応じ、供給ポンプによるシ
ーリング剤の供給を段階的に制御することによってシー
リング剤塗布量を制御している。

発明が解決しようとする課題上述した従来の方法では、産業用ロボット近傍に配置さ
れた供給ポンプから管路を介してロボット手首先端に取
付けられたノズルへ、シーリング剤を供給する。そのた
め、管路中において圧力損失，流量損失等が生じ、供給
ポンプを制御してもノズルからのシーリング剤吐出量を
正確に制御することができない。

特に、供給ポンプによるシーリング剤供給速度は２〜３
段階程度にしか制御されていないため、ノズルの任意の
移動速度に応じてシーリング剤供給量を最適な値に制御
し、シーリング剤塗布量を均一にすることは難しく、シ
ール材のビートは不均一となっていた。

また、ノズルの移動速度の加速または減速時において、
ノズルからのシーリング剤供給量を制御することができ
ず、加速，減速時にビートが膨らんだり、または不足状
態になったりしている。

そのため、シーリング剤の塗布量が多すぎれば（ビート
が膨らんだ状態）、シーリング剤の無駄となる他、外観
上の問題を生じる。また、塗布量が不足すればシール機
能が低下する虞れがあり、これも問題である。

さらに、供給ポンプからノズルまでの管路距離があるた
め、供給ポンプの駆動を停止しても、遅れにより、ノズ
ルからはシーリング剤が吐出され、ノズルからシーリン
グ剤がたれるという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、ノズルの移動速度に比例して
シーリング剤をノズルから吐出し、シーリング剤塗布量
を均一にするシーリング剤塗布方式を提供することにあ
る。また、ノズル先端からのシーリング剤のたれを防止
することをも本発明の目的としている。

課題が解決するための手段本発明は、ロボットの手首先端に、モータで駆動され、
ノズルに供給するシーリング剤の流量が該モータの回転
速度に比例するポンプを取付け、上記モータの回転速度
をロボット手首先端に取付けられたシーリング剤塗布用
ノズルの移動速度に比例して制御し、シーリング剤の吐
出流量をノズルの移動速度に比例するようにすることに
より上記課題を解決した。

また、シーリング剤塗布終了時に、上記モータを逆転さ
せサックバックを行わせることによって、シーリング剤
塗布終了時のシーリング剤のたれを防止した。

作用ノズルの移動速度に比例して上記モータの回転速度を制
御するため、シーリング剤はノズル移動速度に比例して
ノズルから吐出され、シーリング剤は均一に塗布される
こととなる。特に、ロボット手首にポンプが配設されて
いるため、ポンプとノズル間の管路が短かく、管路によ
り圧力損失，流量損失がなく、シーリング剤は均一に塗
布されることとなる。また、ノズルの移動速度の加減速
時においても、ノズル移動速度に比例してシーリング剤
が吐出されるから、ノズル移動速度の加減速時における
ビートの不均一がなくなる。

さらに、シーリング剤塗布終了時にポンプのモータを逆
転させることによってシーリング剤を逆転させサックバ
ックを行うことによって、ノズル先端からのシーリング
剤のたれを防止できる。

実施例第２図は、本発明の一実施例の概略図である。

ロボット（６軸）１の手首先端にはシーリング剤供給用
のポンプ２が取付けられ、該ポンプ２に取付けられたノ
ズル３からシーリング剤を吐出するようになっている。

そして、該ポンプは、ネジスクリューを用いたポンプ，
ギアポンプ又はロータリーポンプで構成され、該ポンプ
２を駆動するモータ４の回転速度に比例した流量のシー
リング剤をノズル３から吐出するようになっている。ま
た、上記モータ４は、サーボモー夕で構成されている。

上記ポンプ２は管路７を介して主ボンプ５に接続され、
管路７の途中に管路７内のシーリング剤の圧力を検出す
る圧カセンサ８が設けられ、該圧カセンサ８の出力は主
ポンプ制御回路６に接続され、主ポンプ制御回路６は圧
カセンサ８で検出されたシーリング剤の圧力が基準値以
下になると主ポンプを駆動し、シーリング剤をポンプ２
へ供給するようになっている。

第３図は、上記ロボット１を制御するロボット制御装置
の要部ブロック図で、ロボット制御装置１０は、プロセ
ッサ（以下、ＣＰＵという）１１と、該ＣＰＵＩＩにバ
ス２１で接続された制御プログラムが格納されているＲ
ＯＭ１２，データの一時記憶等に利用されるＲＡＭ１３
，　ロボット１への教示プログラムを記憶するバブルメ
モリ、または、電源バックアップされたＣＭＯＳメモリ
等の不揮発性メモリ１４，操作盤１５，教示プログラム
等を入力するディスクコントローラ１６，ロボット１の
各軸を制御する軸制御器１７，シーリング剤をノズル３
へ供給するポンプ２のサーボモータ４を駆動制御する付
加軸としてのサーボ回路１９、及び、主ポンプ制御回路
６等に接続されたインタフエイスを有している。

また、軸制御器１７は各軸のサーボ回路１８を介して、
ロボット本体ｌの各軸を駆動するサーボモー夕に接続さ
れている。

上記ロボット１及びロボット制御装置１０の構成は従来
のロボットと略同一であり、相違する点はロボット１の
手首先端にノズル３を取付けたボンプ２，サーボモータ
４が取付けられていること、及び、上記ポンプ２，サー
ボモータ４がロボット制御装置１０の付加軸のサーボ回
路に接続されている点であり、他は従来のものと略同一
である。

上記構成において、ロボット１に電源が投入されると、
ロボット制御装置ＩＯのＣＰＵＩＩはインタフェイス２
０を介して主ポンプ制御回路６に電源を投入する。主ポ
ンプ制御回路６は電源が投入されると、圧カセンサ８で
検出されるシーリング剤の圧力が所定値以下であれば主
ポンプ５を駆動しシーリング剤をポンプ２へ供給し、圧
力が所定値を越えると主ボンプ５の駆動は停止され、以
下、主ポンプ５は圧カセンサ８によって自動的にオン，
オフ制御されることとなる。

一方、不揮発性メモリ１４には、ディスクコントローラ
１６を介してフロッピーディスクに格納されていた教示
プログラムまたは操作盤１５等で教示された教示プログ
ラムが格納されており、ロボット駆動指令が操作盤１５
より入力されれば、該教示プログラムにしたがってロボ
ット制御装置１０はロボット１を駆動する。

上記教示プログラムは通常のロボット動作以外にシーリ
ング剤をノズルに供給するサーボモータ４の制御に対し
てもプログラムされており、例えば、以下のようなプロ
グラムが教示プログラムとして不揮発性メモリ１４に格
納されている。

Ｐｎ　　　　　　ＰＩＯＯ％ θ＊＊＊　　　Ｗ＊＊＊　　　Ｕ＊＊＊ｒ＊＊＊　βネ
＊＊　αホ＊ホＳＳ　　　ＬＱ　　　ＢＥＰｎ＋ｌ　　　　Ｌ　　　Ｆ３００　　　ＣＮＴθ＊＊
＊　　　Ｗ＊＊　　　　Ｕ＊＊ホｒ＊＊＊　　β＊＊　
　　α＊＊＊ＢＥＰｎ＋２　　　　Ｌ　　　Ｆ５００　　　ＦＩＮＥθ＊
＊＊　　　Ｗ＊＊＊　　　Ｕ＊＊＊ｒ＊＊＊　　β＊＊
＊　　　α＊＊ホＳＥ　　　ＢＥ上記プログラムにおいて、Ｐｎ−Ｐｎ＋ｌはプログラム
のブロック番号、ブロック番号の次のＰは点から点への
移動指令（Ｐｏｉｎｔ　　ｔｏ　　Ｐｏｆｎｔ制御）コ
ードを意味し、１００％はロボットの有する最高速度で
移動させることを意味する。

また、Ｌは直線移動コードを意味し、Ｆ　３　０　０．
Ｆ５００はそれぞれ３００ｍｍ／ｓｅｃ．５００ｍｍ／
ｓｅｃの移動速度でＴＣＰ　（ツールセンタポイント）
を移動、即ち、ノズル３を移動させることを意味する。

θ，　Ｗ，　　Ｕ，　　ｒ，　　β，αの次の数値はロ
ボットの６軸の移動量を意味する。また、ＣＮＴは位置
決め完了を見ずに分配完了で次のブロックへ進むコード
を示し、ＦＩＮＥは位置決め完了を見て次のブロックへ
進むコードである。以上のプログラムは従来と同一であ
るが、本発明においては、さらに、ポンブ２のサーボモ
ータ４を制御するプログラムがプログラム化されており
、ＳＳはシールスタート指令コード、ＬＱはノズル３の
単位移動距離当りのシーリング剤の流量、ＳＥはシール
エンドコードであり、これらがプログラム化されている
。なお、ＢＥはブロックエンドを示す。

そこで、ロボット制御装置１０の操作盤１５からロボッ
ト動作指令を入力すると、ＣＰＵ１１はまず、指標Ｎを
「０」にし（ステップ１００）、不揮発性メモリ１４に
格納された上記プログラムからＮ番目のブロックＰＮを
読み取り（ステップ１０１）、点から点への移動指令コ
ードＰか直線移動指令コードＬか否か判断し（ステップ
１ｏ２）、直線移動指令コードＬがプログラムされてい
れば補間点の計算を行う（ステップ１０３）。また、上
記点から点への移動指令コードＰであれば補間点の計算
を行わずステップ１０４へ移行し、ステップｌＯ４では
プログラムで指令されたアーム各軸（θ，　Ｗ，　Ｕ，
　　ｒ，　β，α）へのパルス分配計算を行い、さらに
加減速処理を行って（ステップ１０４．１０５）、各分
配周期での指令パルス量を算出する。

そして、次に示すフラグＦＳが「１」か否か判断し（ス
テップ１０６）、ｒｌＪでなければシール動作を行わな
いものであり、ステップ１１２へ移行し、このときは従
来と同様にロボットの各軸へ指令パルスを出力し、該ブ
ロックにコードＣＮＴがプログラムされていれば位置決
め完了を見て（ステップ１１２〜１１５）、ステップ１
０１で読み取った当該ブロック中にシールスタートコー
ドＳＳまたはシールエンドコードＳＥがあるか否か判断
し（ステップ１１６．１１８）、なければプログラムエ
ンドのコードがあるか否か判断し（ステップ１２１）、
プログラムエンドでなければ指標Ｎを「１」インクリメ
ントして（ステップ１２２）ステップ１０１へ戻り次の
ブロックを読み出し、前述の処理を繰り返す。

即ち、シールスタートコードｓｓが読み込まれないとロ
ボットはシール動作を行わず、従来と同様な動作を行う
。

一方、ステップ１１６で読み取ったブロック中にシール
スタートコードＳＳがプログラムされていると判断され
るとフラグＦＳを「１」にセットし（ステップ１　１　
７）　、次のブロックの処理では、ステップ１０６から
ステップ１０７へ移行し当該ブロックから読み取った移
動指令速度Ｆにプログラムされた単位移動距離当りの流
量ＬＱを乗じ、更に、ポンプ２を駆動するサーボモータ
４の速度とポンプ２の流量の換算定数Ｋを乗じて、サー
ボモータ４の速度Ｖを算出する（Ｖ＝Ｋ−　Ｆ　−　Ｌ
Ｑ）（ステップｌ０７）。そして、ステップ１０５で行
ったノズル３（ＴＣＰ）の移動の加減速処理の加減速時
定数と同一の加減速時定数によって加減速処理を行い、
ポンプ２を駆動するサーボモータ４への指令パルスを算
出し出力する（ステップ１０８，１０９）。そして、タ
イマＴをセットしてスタートさせ、タイマＴがタイムア
ップするのを待って（ステップ１１０．１１１）、ロボ
ット各軸への移動指令パルスを出力する。すなわち、シ
ーリング剤は粘性等があるため、サーボモータ４を駆動
しても直ちにシーリング剤がノズルから吐出されないの
で、先に、ポンプ２を駆動するサーボモータ４を駆動し
、タイマＴへ設定した設定時間後にロボット１を駆動し
、ノズル３を移動させるものである。

そして、このタイマＴへ設定する時間も、ポンプ２の性
能等を考慮して実験的に求めて設定するようにする。

かくして、ロボット１はノズル３からシーリング剤を吐
出しながら、教示されたプログラム経路に沿ってノズル
３を移動させ、対象物にシーリング剤を塗布することと
なる。そして、読み取ったブロック中にシールエンドコ
ードＳＥがなければ、以下、ステップ１０１〜１１８，
１２１．１２２の処理を繰り返し行い、ステップ１１８
でシールエンドコードＳＥがプログラムされていると判
断されると、フラグＦＳを「０」にセットし、ボンプ２
を駆動するサーボモータ４の駆動を停止し（ステップ１
１９．１２０）、以後のブロックからはシール動作を停
止してロボット１を駆動することとなる。そして、ステ
ップ１２１でプログラムエンドが読み取られると、ロボ
ット１の動作は終了する。

なお、上記実施例ではステップ１１８でシールエンドコ
ードＳＥが読み取られるとサーボモータ４の駆動を停止
したが、タイマに所定時間をセットシ、該タイマがタイ
ムアップするまでサーボモータを逆転させてシーリング
剤を逆流させてサックバックを行ってシーリング剤のノ
ズル先端からのたれを防止するようにしても良い。

第４図（イ），（ロ）は上述した本実施例のノズル３の
移動速度とサーポモータ４の回転速度の関係を表わした
もので、サーボモータ４はノズル３が移動開始する前か
ら回転を開始し、タイマＴに設定された時間後にノズル
３が移動を開始する。

しかし、シーリング剤は粘性等によりサーボモータ４の
回転開始後タイマＴに設定された時間程度遅れて吐出さ
れることとなるのでくノズル３の移動開始と共にシーリ
ング剤はノズル３から吐出されることとなる。しかも、
ノズル３の加減速時定数と、サーボモータ４の加減速時
定数が同一であるので、シーリング剤の吐出流量はノズ
ル３の移動速度と比例し、ノズル３の移動の加減速時に
おいても、また、定速時においても、対象物にシーリン
グ剤は均一に塗布されることとなる。

発明の効果本発明は、ポンプをロボット手首先端に取付けて、ポン
プとノズル間の管路を殆んど零に近づけて管路による圧
力損失．流量損失を防止し、しかも、ポンプを、該ポン
プを駆動するモータの回転速度に比例した流量を吐出す
るポンプとしたため、該モータの回転速度をノズルの移
動速度に比例して制御することにより、ノズルの移動の
加減速時及び定速時に関係なく、常にノズル移動速度に
応じてシーリング剤を吐出させることができるから、シ
ーリング剤を均一に対象物に塗布することができる。

また、シーリング剤塗布停止時には、単にモー夕を逆転
させることによってサックバックを行うことができるの
で、シーリング剤のノズル先端からのたれをも防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）．　　（ｂ）は本発明の一実施例の動作処
理フローチャート、第２図は同実施例の概要図、第３図
は同実施例におけるロボット制御装置の要部ブロック図
、第４図（ａ）．（ｂ）はノズル移動速度とポンプを駆
動するサーボモー夕の回転速度の関係を表わす説明図で
ある。１・・・ロボット、２・・・ポンプ、３・・・ノズル、
４・・・サーボモー夕、５・・・主ポンプ、６・・・主
ポンプ制御回路、７・・・管路、８・・・圧カセンサ、
１０・・・ロボット制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）産業用ロボットによるシーリング剤塗布方式にお
いて、ロボットの手首先端に、モータで駆動され、ノズ
ルに供給するシーリング剤の流量が該モータの回転速度
に比例するポンプを取付け、上記モータの回転速度をロ
ボット手首先端に取付けられたシーリング剤塗布用ノズ
ルの移動速度に比例して制御し、シーリング剤の吐出流
量をノズルの移動速度に比例するようにしたことを特徴
とするシーリング剤塗布方式。
（２）シーリング剤塗布終了後に上記モータを所定時間
逆転させ、サックバックを行いノズル先端からのシーリ
ング剤のたれを防止したことを特徴とする請求項１記載
のシーリング剤塗布方式。