JPH0321363A - 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】 産業上の利川分界 本発明％ｉ＊装用ロボットに係り、特に塗装ガンより哨
霧された塗料のスプレパターンが塗装ガンの移ｆ７Ｊ　
ＺＪ向に応じて自動的に補正されるよう構成した塗装用
ロボットに関する。

従来の技術 被塗装物としてのワークに塗装を施す塗装川口ポットに
おいては、ワークがコンベヤ装ｖｌ等により塗装＊ｉ僚
置に搬送されると、このワークに対して予めアイーチン
グされた塗装動作を行なう．この種の塗装用０ボッｌ−
では７−ム先喘に塗料を噴霧する塗装ガンが設ｃＪられ
、アーム等の各可動部が所定の動作をするとともに塗装
ガンを移動させてワークの被塗装面全体に霧状の塗利を
吹き付ける。このように、塗料を噴霧するφ装ガンに（
ま、例えば塗料吹出口近傍にパターン川工７の吹出口が
設けられており、塗料吹出口より噴方された霧状の塗料
は、パターン用工７にょリスプレパターンが楕円形状と
なるように噴霧方向が規υ１される。

そして、塗装ガンはワークに吹付けられた塗膜のＩｌ！
厚が均一になるようにするため、ワークの被橡装面に対
して直角の方向より塗料を噴霧するとともに上記スプレ
パターンの短軸方向に移動しながら塗装を行なう。

発明が解決しようとする課題 従来の塗装用ロボットでは、ワーク形状に応じた塗装動
作を行なうように予めティーチング操作が行なわれる。

このティーチング操作においては、塗装ガンがワークの
被塗装面全体を塗装するように塗装川口ポットの８可動
部の動作角、ａｎ速度等をテイーチングするとともに、
塗装ガンの吹付方向がワーク塗装面に対して直角となり
、しかもスブレパターンの短軸方向が塗装ガンの移動方
向と一致するように７−ム先端で塗装ガンを支持する手
首機構の動作角を７イーチングしなければならなかった
。このように、従来の塗装用ロボットでは、ワークの搬
送に追従しながら所定の塗装動作を行うため、各可動部
の＠動角に合わせて塗装ガンのスプレパターンをティー
ヂング時に補正することになり、そのデイーブング操ｎ
が面倒であるばかりかティーヂング峙固の短縮化を妨げ
るといった課題があった。

そこで、本発明では上記課題を解決した塗装用ロボット
をＩＩｉ！供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記塗装川口ボットにおいて、塗装ガンの移動
方向に対して塗装ガンより噴霧される楕円形状のスブレ
パターンが一定の向きとなるようにスブレパターンの回
動４０ｖ！ｌを補正するスブレパターン補正手段を！３
ｒａしてなる。

０川 スプレパターンの＠肋位費を除く塗装用［１ボットの塗
装動作をテイーチングするだけでテイーチング操作が終
了し、スプレパターンの向きは塗装ガンの移動方向に対
して一定の向きを保持するように自動的に補正され、ス
プレパターンを補正するためのディーヂング操作が不要
になる。

実施例 第１Ｗ４及び第２図に本発明になる！！！装用ロボット
の一実施例を示す。

両図中、被塗装物としてのワーク１が」ンベヤ１ｉ１！
２により矢印ｘｈ向に搬送される塗装工程においては、
コンベヤ装置２の近傍に塗装用ロボット３が設履されて
おり、塗装用ロボット３は後述する訓Ｗ装Ｗ１１８を有
し、各可動部が制卯装譜１８により駆勤ｔｕｇされ、ワ
ーク１がψ装作業位社を通過する同に予めアイーヂング
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。旋回耶動部５の上には、ベース４に固定
された軸ＭＡを中心として＠勤する旋回へース６が設け
られている。旋回へース６上のブラケット６ａには、旋
回ベース６の軸１１Ａと直交する軸線Ｂを中心として回
動する支柱７が設Ｉ）られている。また、旋回へース６
の軸線八と直交する軸１１Ｂ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Ｂと甲｛ｉ
な軸線Ｃを中心として回動する７−ム９が回肋自在に設
けられている。このアーム９と支柱７の連結部にＵ，ア
ーム駆！！１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Ｕ、ケース１３．１４及び取付＠１５
が設Ｕられている。ケース１３は、アーム９の軸ｍｃに
平行な軸線Ｄを中心として回初するようになっている。

ケース１４は、ケース１３の軸１ｉ１Ｄに直交する軸線
Ｅを中心として回肋するようになっている。取付軸１５
は、Φ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１ｉ１Ｆを中心として＠物するようになっ
ている。

第３図に示す如く、塗装ガン１６はアーム９先端の取付
軸１５に女持され、この取｛４軸１５とともに回動する
。塗装ガン１６の先端には塗料を噴霧する惨料吹出０１
６ａと、このネ料吹出口１６ａの両斜より前方に突出す
る一対の突出Ｆ［Ｉ１６ｂ，１６ｃとが設けられている
。叉、一対の突出部１６ｂ．１６ｃには互いに対向する
ように開口するパターンエ７の工７吹出口１　６ｂ，．
　１　６Ｃ１が開口している。

従って、塗装ノｊン１６の塗料吹出口１６ａより霧状に
噴霧された塗料Ｕ，拡がりながら前ｈに進むが、塗料吹
出口１６ａの両側に配されたエア吹出口１６ｂ１，１６
ｃ，より吹出されたル縮空気によりそのスブレパターン
１７が略楕円形状に規制される。このスプレパターン１
７は第４図に示すように、パターンＩアが吹付ロられて
パターンを規制される方向が短軸ａとなり、この短＠ａ
と直交する方向がパターンエアに規＆ｌＪされない長軸
ｂとなる。そして、上記塗装ガン１６を支持する取付軸
１５が軸線Ｆを中心に例えば９０度回肋することにより
、スプレパターン１７は第４図中実線で示Ｖ横長パター
ンから１点鎖線で示す縦長パターンに切換わる。

１８はｌ．ｌＪ　Ｉ！Ｉ　’Ａ　ｆｆｉ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
ｔ装用ロボット３の動作をυ｝卯する。従って、塗装用
ロボット３はｒＩ４御装置１７からの指令により各駆動
部が駆勤され、旋回ベース６．支柱７．アーム９，手首
機１１２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４図に示す如く各ポ
イントＡ，８．０・・・Ｊを移動してワーク１に塗装を
施す。

第２図中、制御装Ｎ１８は、上記の如く構成された塗装
用ロボット３が予め入力されたテイーチングデータに基
づき所定の塗装動作をするように各！！Ａ動部をυ１御
する制御回路１８Ａと、制御回路１８Ａからの指示によ
り塗装用ロボット３の各駆動部へ駆動信号を出力するモ
ータ駆動回路１８１３と、塗装用ロボット３の各可ｉａ
Ｊ部の動作角、動作速度等のティーチングデータを入力
するテイーチングデータ人力装ｆｆ１８ｃと、ティーブ
ングデータ等を記憶するメモリ１８０とを有する。又、
制ＩＩｌｔ＠路１８Ａには後述するようにティーチング
デー夕に基づき塗装ガン１６の移動方向を演粋するとと
もに塗装ガン１６の矢印Ｆ方向の回動角を＆ｌ）御して
スプレパターン１７の回ａ位置を自動的に補正するスプ
レパターン補正手段１８Ｅが設けられている。

１９はワーク１が塗装作業位置に６３１したことを検出
するワーク検出スイッチで、塗装用ロボット３より上流
側のコンベヤ装隨２近傍に設置されている。そして、訓
！ｌ＠路１８Ａはワーク検出スイッチ１９からの検出信
号が入力されると、メモリ１８Ｄ＆−記憶ざれたティー
チングデータに基づき塗装用ロボット３がワーク１に対
する塗装動作を行なうように塗装用ロボット３の各ｌｌ
！！ｗＪ部を餌御する。

上記構成になる塗装用ロボットは予めティーチングされ
た塗装動作を繰返すプレイバック型であり、テイーヂン
グ方式としては例えばＰ’ＴＰ（ＰＯ［ＭＴ　Ｔｏ　Ｐ
ＯＩＮｒ）テ７−チング方式が採用されている。従って
、ワーク１に対する塗装動作をアイーチング操作する際
は、塗装ガン１６が常にワーク１の被塗装面に直角の方
向より塗料を吹付けるようにするとと６に、第４図中、
勤０゛軌跡上の任意のポイント位ｆｆｉＡ．［３．Ｃ．
・・・Ｊだけを教示する．又、本発明の装置でＵ塗装ガ
ン１６の移動方向に対してスプレパターン１７が一定の
向きを保つようにスプレパターン１７の回ｅ　伶ａが自
動的に補正されるため、スプレパターン１７の向きをア
イーチングする必要がなく、その分テイーチング操作が
簡略化され、ティーチング時間の短縮化が図られている
。

従って、ティーチング時においては、スプレバターンの
回肋位置以外のティーヂングデータが各ポイント毎にテ
ィーチングデータ入力装ｆｆ１８ｃより入力されメモリ
１８Ｄに記憶される。尚、再１時（プレイバック時）に
おいては、制１１回路１８八が各ティーチングされたポ
イント間を細分化して直ｕ間するため、塗装用ロボット
３の各可動部は塗装ガン１６が各ポイントＡ．Ｂ．・・
・ｊ間をスムーズに連続移動するように動作する。又、
ティーチング操作時は上記の塗装用口ボット３の鉤きだ
けでなく、各ポイント囚の動作軌跡上における塗装オン
、オ゛ノの位置も教示される。

ここで，第５図を参照０でｌｂｌ１御目路１８Ａが実行
寸る処理につき説明する。

第４図において、塗装ガン１６がＡ点から１３点へ移動
する肋作軌跡のポイント内につき説明する１，！ＩＩＩ
ｔ１回路１　８Ａ＄Ｊまず、現ポイント八の序標ｆ竃を
＠わし（ステップＳ１）、続いて次のポイントＢの序標
ｒ２を演算する（ステップ３２）。そして、スアップＳ
ｌ．Ｓ２で得られたポイントＡ．８の序標ｆ＋．ｆｚに
基づき塗装ガン１６の移動方向を演算する（ステップＳ
３）。

従って、ステップＳ３でポイントＡ．　Ｂｆｆｆｌの塗
装ガン１６の移動方向が矢印×１方向であることが求ま
ると、次のスデップＳ４では塗装ガン移動方向に対する
スプレパターン１７の向き《回動位δ）を演算し、塗装
ガン１６の軸線Ｆを中心とする回動角度を補正する。即
ち、塗装ガン１６がポイント八から８へ移肋する固、ス
プレパターン１７の知軸ａが移動方向（矢印Ｘ＋方向）
と同一方向となるようにスプレパターン１７の回動位置
が自動的に補正される。

そのため，塗．装ガン１６がポイントＡ，８１を移動し
ながらワーク１を塗装するとき、スプレパターン１７は
１３図中１点ｇｌ線で示す縦長パターンにセットされる
。そして、塗装ガン１６が矢印Ｘ＋方向にｉＩｅする間
、アーム９が水平方向に旋回するとともに、ＵＰ装ガン
１６から噴言された塗料がワーク１に垂直方向から吹付
けられるように手首機構１２が動作するが、スプレパタ
ーン１７は知軸ａが移動方向と一致する＠勤位置に保持
される。

又、塗装ガン１６がポイントＢ．（Ｊｔを矢印Ｙｈ向に
移動するときは、上記と同様ステップ８１〜Ｓ４の処野
が行なわれスブレパターン１７の回ｉｌｌ｛ｉ７．ｆｆ
が補正される。即ち、スプレパターン１７の短軸ａが矢
印Ｙ方向と・一致するように、塗装万ン１６が９０度矢
印Ｅ方向に回動し、スブレパターン１７はＩａ長パター
ン《第３図中実線で示す）にセットされる。

又、塗装ガン１６がポイントｃ．ｏｎを矢印×２方向に
移動するときも、１記同様ポイントＣ．ＤのＩＩ！標が
演算された後、塗装ガン１６の移動方向が演算される。

その結果、塗装ガン１１９０度ｉｏ転しτスプレパター
ン１７の短軸ａを１！５動ｈ向である矢印Ｘ２方向に一
致させる。このように、塗装ガン１６はスプレパターン
１７の回初位置が移動方向に応じて自動的に補正されて
各ポイントＡ．Ｂ．・−Ｊ　ｌｆｆｌを移動する。よっ
て、ワーク１を塗装するとぎは、常にスブレパターン１
７の知輪方向が塗装ガン１６の移動方向と一致するため
、ワーク１の被塗装面には均一な膜厚の塗膜が付着形成
される。

尚、塗装ガン１６より塗料が噴霧されるのは、第４図中
ワーク１と対向する区間のみであり、塗装ガン１６が矢
印Ｙ方向に移肋するポイントＢＣ問、ＤＥ間、ＦＧＩＦ
ＩＳ＋−１１問はψ判を噴霧しないようにティーチング
されている。

又、上記の如く、スブレパターン１７の補正角度がｆ．
ｌＪｔ１回路１８Ａの演算により正確に算出されるため
、従来のようにテイーチングによりスプレパターン１７
の回肋位置を設定する方法よりも精度が高くワーク１の
被ｒＩＩｖｔｉＭｉに対するずれが極めて小さくなり、
塗装ムラ等の発生が少ない。

尚、上記実施例では、ワーク１が甲純な長方形状である
ため、デ装ガン１６の動作ｖｔ跡が水平方向のジグザグ
状に設定されたが、実際の塗装工程にＪｊいては、複雑
ａ形状のワークが多く、その揚合ヰ装ガン１６の伊装動
作は矢印Ｘ＋　，Ｘ２方向に限らず、上、下方向であっ
たり、上、下方向に傾斜した斜め方向であったりする。

このように、ｐｓガン１６の移動方向が水平方向以外の
方向であっても、スプレパターン１７はその短輔ａＳ塗
装ガン１６の移動方向と一致するようにその回動位置を
自動的＆−補正される。

又、通常の塗装作業ではスプレパターン１７の短軸ａが
＊ｉガン１６の移動方向と一致するようにして塗装する
が、例えばｒＩ４装膜の膜厚を厚くするときは、スプレ
パターン１７の長軸ｂが塗装ノＩン１６の移動方向と一
致するようにスプレパターン１７の崗動位置を補正する
。

発明の効果 上述の如く、本発明になる塗装用ロボットは、塗装ガン
の移動方向に応じてスブレパターンの回動位ｎを自動的
に補正することができるので、ディーチング操作峙スプ
レパターンのティーチングを除く塗装用ロボットの動作
をティーチングするだけなので、従来の装置よりもティ
ーｆング操作が簡略化され、より短ｖｔ閤でアイーブン
グ操作を終えることができる。しかも、スプレパターン
の回動位ａｅＰｓ算してスプレパターンの回初｛Ｑ置を
正確に訓卯することができ、従来のように作業者がスプ
レパターンの回ｆＩｌｌ４ＤＩ！をテイーチングする装
置よりも、スプレパターンの回動位置のずれを小さくで
き、これにより塗装ムラ等の発生を防止でき、均−な膜
厚の塗膜をワーク全面に付着形成す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の一実施例の斜視
図、第２１）は塗装用ロボットの概略構成図、第３図は
塗装ガン及びスプレパターンを説明するための拡大欝、
第４１！！ｌＬｔ塗装ガンの動作軌跡を示すワークの正
面図、第５図はｔｓｍ回路が実行する処理を説明するた
めの７０−チャートである。 １・・・ワーク、３・・・塗装川口ボット、９・・・ア
ーム、１２・・・手首機構、１５・・・取付軸、１６・
・・塗装ガン、１７・・・スプレパターン、１８・・・
訓御装置、１８Ａ・・・糾ｍ回路、１８Ｃ・・・ディー
ヂングデータ人力装万、１８Ｅ・・・スブレパターン補
正手段、１９・・・ワーク検出スイッチ。 第２図 第３図 第４図 第５ 口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予め入力されたデータに基づき塗装ガンが所定の動作軌
   跡を移動するように制御される塗装用ロボットにおいて
   、 前記塗装ガンの移動方向に対して塗装ガンより噴霧され
   る楕円形状のスプレパターンが一定の向きを保つように
   、前記スプレパターンの回動位置を補正するスプレパタ
   ーン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。