JPH0519823A - ロボツトを用いる作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 搬送されているワークの複数の作業部位に複
数軸を有するロボットを用いて作業を行うためのティー
チングを容易に行うことができるようにした作業装置を
提供する。 【構成】 コンベア２によって連続的に、停止すること
なく搬送される塗装作業などが行われるべきワーク１の
複数の作業部位に対して、固定位置に設けられた複数軸
ロボット４の作業端に備えられた塗装ガン１２などのよ
うな作業手段を用いて塗装作業などの作業を行うにあた
り、ティーチング作業の簡素化を図ってティーチング時
間の短縮をするために、搬送されるワークの各作業部位
の位置をエンコーダ９によって検出し、各作業部位に作
業手段を移動して、ワークの搬送移動中のままで作業を
行う。エンコーダによって次の作業部位が検出されるま
で、現在の作業部位の１パターンの作業の繰返しを行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットを用いて、た
とえば塗装などの作業を行うための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば自動車の車体などのような塗装
作業されるべきワークをコンベアによって一定の速度で
搬送している状態で、そのワークの予め定める複数の塗
装部位に、固定位置に設けられた複数軸を有する塗装用
ロボットによって塗装を行うために、コンベアによる移
動中のワークの各塗装部位の中の全ての位置すなわちス
テップを、ティーチングしてメモリにストアし、塗装作
業中には、このメモリのストア内容を読出して、塗装用
ロボットを駆動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、ティーチングのために多くの人・時間を必要とす
る。したがって生産性が悪いという問題がある。

【０００４】本発明の目的は、搬送されているワークの
複数の作業部位に複数軸を有するロボットを用いて作業
を行うためのティーチングを容易に行うことができるよ
うにしたロボットを用いる作業装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、作業されるべ
きワークを連続して搬送する手段と、固定位置に設けら
れ、複数軸を有し、ワークの予め定める一定作業パター
ンの繰り返し作業が複数部位存在するワークに対して作
業を行うための作業手段を、作業端に備える複数軸のロ
ボットと、搬送手段によって連続して搬送されるワーク
の各作業部位の位置を検出する検出手段と、検出手段の
出力に応答し、検出された位置に対応する各作業部位に
作業手段を移動してその作業手段によって作業を行わせ
る制御手段とを含むことを特徴とするロボットを用いる
作業装置である。

【０００６】

【作用】本発明に従えば、ワークは搬送手段によって連
続的に（すなわち停止することなく）搬送され、このワ
ークは、予め定める複数の一定作業パターンの作業部位
を有し、複数軸ロボットの作業端に備えられている作業
手段、たとえば塗装ガンなどによって、各作業部位に対
する作業を行うことができるようにし、このロボットは
固定位置に設けられており、検出手段によって、搬送さ
れるワークの各作業部位の位置が検出され、制御手段は
この検出手段の出力に応答して、その検出された位置に
対応する作業部位にロボットの作業端に備えられている
作業手段を移動し、作業を行わせる。

【０００７】したがってロボットのティーチングのため
には、それぞれの部位においてワークの１作業パターン
だけをティーチングすればよく、ティーチングを容易
に、しかも短時間に行うことができるようになる。本発
明では、ワークの作業部位、すなわち作業領域である作
業ブロックは複数に分割され、各作業部位では、同一作
業パターンの繰返し動作が実行される。すなわちロボッ
トは、複数の各作業部位において、同一作業動作を繰返
し、この作業部位が１つのワークについて、複数に分割
される。ワークは停止することなく、連続的に搬送され
ており、その搬送移動中に、作業がワークに対して行わ
れる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の全体のブロック
図である。塗装作業されるべき自動車の車体などのよう
なワーク１はベルトコンベアなどの搬送手段２によって
矢符３の方向に一定速度で連続して、停止することな
く、移動され、このワーク１の塗装作業されるべき各作
業部位Ａ〜Ｅに、複数軸（たとえば６軸）のロボット４
によって塗装作業を行うことができる。各作業部位Ａ〜
Ｅは、１つのワーク１において分割された作業領域、す
なわち作業ブロックであり、全ての作業部位Ａ〜Ｅにお
いては、同一作業動作、すなわち塗装作業動作を行い、
各作業部位Ａ〜Ｅでは、同一作業パターンの繰返し動作
をそれぞれ実行する。搬送手段２では、無端状のコンベ
アベルト５がローラ６，７間に巻掛けられ、駆動源８に
よって駆動される。ローラ７にはエンコーダ９が取付け
られており、これによってワーク１の搬送された位置を
検出することができる。

【０００９】ワーク１の搬送移動中における位置は、検
出手段であるエンコーダ９によって検出することができ
る。ただし、ワーク１の初期位置の検出は、リミットス
イッチ１０を用いて行う。ロボット４による各作業部位
Ａ〜Ｅが作業位置にもたらされたことは、リミットスイ
ッチ１０によるワーク１の検出後におけるエンコーダ９
の出力値によって識別することができる。リミットスイ
ッチ１０によって検出されるワーク１の被検出部と各作
業部位Ａ〜Ｅとの距離は、予め設定されており、この距
離は、エンコーダ９の出力値に対応している。

【００１０】ロボット４は、各軸ＪＴ１〜ＪＴ６を有
し、その作業端１１には作業手段である塗装ガン１２が
備えられる。搬送手段２の搬送方向３に平行にＸ軸を設
定し、上下方向にＺ軸を設定し、また図１の紙面に垂直
方向Ｙ軸としてＸＹＺ直角座標系を定めてロボット座標
系とする。エンコーダ９とリミットスイッチ１０との各
出力はマイクロコンピュータなどによって実現される処
理回路１３に与えられ、ワーク１の位置検出は、エンコ
ーダ９によって行う。ただしワーク１の初期位置の検出
は、リミットスイッチ１０を用いる。各ブロック位置、
すなわち各作業部位Ａ〜Ｅの位置は、リミットスイッチ
１０からの距離、すなわちエンコーダ９の出力値で識別
することができる。リミットスイッチ１０は、ワーク１
の初期位置のみを検出するものであり、各作業部位の位
置検出には、エンコーダ９の出力が用いられる。この処
理回路１３の出力によってロボット４の作業端１１の移
動、したがって塗装ガン１２による塗装作業が行われ
る。処理回路１３は、塗装部位Ａ〜Ｅの塗装作業のため
の作業端１１の位置および姿勢などのようなティーチン
グデータをストアするメモリ１４を備える。ティーチン
グは、各作業部位Ａ〜Ｅについて、１作業パターンのテ
ィーチングのみでよく、このティーチングは搬送手段２
の停止状態で実施する。上述のようにティーチングは各
作業部位Ａ〜Ｅについて、１パターンのティーチングの
みでよいので、ティーチング時間の短縮を行うことが可
能であり、これが本発明の重要な効果である。

【００１１】図２は処理回路１３の動作を説明するため
のフローチャートであり、図３はその処理回路１３のメ
モリ１４にストアされるプログラムを示す図である。ワ
ーク１の各作業部位Ａ〜Ｅが検出手段１０によってロボ
ット４の作業範囲内の予め定める位置にもたらされたこ
とが検出されると、作業開始点Ａ１〜Ｅ１から上方に塗
装ガン１２によって塗装を行い、終了点Ａ２〜Ｅ２まで
の塗装作業が行われる。

【００１２】ステップｎ１において検出手段１０によっ
て作業部位Ａがロボット４の作業範囲内で予め定める位
置に搬送手段２によってもたらされたことが検出される
と、ステップｎ２では、その作業部位Ａの作業端１１の
各位置および姿勢を設定して、開始点Ａ１から終了点Ａ
２に向かってコンベア２によるワーク１の搬送移動中に
おいて、塗装作業を行う。図３のコマンド「ＭＯＶＥ」
は作業端１１、したがって塗装ガン１２が移動すべきこ
とを表す命令であり、この図３におけるＡ１１は作業端
１１、したがって塗装ガン１２のＸＹＺ直角ロボット座
標系における作業端１１の位置、姿勢などを表し、この
値Ａ１１は、ロボット４のティーチング作業によってス
トアされる。終了点Ａ２、開始点Ｂ１、終了点Ｂ２など
の各値Ａ２１，Ｂ１１，Ｂ２１などに関してもまた同様
である。

【００１３】搬送手段２によって搬送されるワーク１の
位置はエンコーダ９によって検出され、処理回路１３に
備えられているカウンタ１５によって計数される。リミ
ットスイッチ１０によって作業部位Ａが、ロボット４の
作業範囲内の予め定める位置に来たことが検出される
と、カウンタ１５の計数値は、図４に示されるように零
となり、引続き、搬送手段２の移動に伴って、カウンタ
１５の計数値は、エンコーダ９の出力を計数して増大す
る。ロボット４はステップｎ２において、作業端１１を
移動して作業部位Ａの開始点Ａ１のステップから終了点
Ａ２に向けて、搬送手段２によるワーク１の搬送移動中
に、塗装作業を行う。このような各作業部位Ａ〜Ｅのワ
ーク１が搬送移動中における１パターン分の作業端１１
の変位位置および姿勢は、メモリ１４に予めティーチン
グによって、または別に設定したキー入力手段の操作に
よってストアされている。こうしてワーク１は、搬送手
段２によって搬送されているとき、作業部位Ａの作業パ
ターンが、次の作業部位Ｂの検出まで、繰返して実行さ
れる。

【００１４】この開始点Ａ１から終了点Ａ２に作業端１
１、したがって塗装ガン１２が移動する位置および姿勢
の演算は補間演算によって求められる。エンコーダ９の
出力値が終了点Ａ２に対応した値１１００に到達する
と、作業端１１は作業部位Ａの塗装作業を終了する。

【００１５】次にエンコーダ９の出力によって次の作業
部位Ｂがロボット４の作業範囲内の予め定める位置に到
達したことが検出されると、その開始点Ｂ１〜終了点Ｂ
２までの作業端１１の位置および姿勢の補間演算が行わ
れ、ワーク１の移動に伴って、エンコーダ９の出力値が
開始点Ｂ１に対応する１１００から終了点Ｂ２に対応す
る計数値１７００になるまで、その計数値に対応して作
業端１１が変位される。その他の作業部位Ｃ〜Ｅもまた
同様である。

【００１６】本発明は、塗装のために実施されるだけで
なく、溶接およびシール材の塗布を行うシール作業など
に関連してもまた実施することができる。

【００１７】このように上述の実施例では、エンコーダ
９の出力に応答して処理回路１３はロボット４を制御
し、こうして搬送手段２のデータ、すなわちワーク１の
位置を表すデータによって自動的に作業ステップ群、し
たがって各作業部位Ａ〜Ｅを切換えて、各作業部位Ａ〜
Ｅに適正な作業を行うことができるようになり、各作業
部位Ａ〜Ｅでは、１パターン分の作業のティーチングで
よいので、ティーチング作業が簡略化されるとともに、
ティーチングのための時間を短縮することができるよう
になる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ワークを
搬送手段によって連続的に搬送し、固定位置には複数軸
のロボットが設けられており、その作業端にはワークの
複数の作業部位に対して塗装作業などの作業を行う作業
手段が備えられ、エンコーダなどの検出手段によってワ
ークの各作業部位の位置が検出されることによって制御
手段はその検出された位置に対応する作業部位に作業を
行わせるようにしたので、制御手段によるロボットのテ
ィーチング作業は、各作業部位毎に１パターン分のティ
ーチングですみ、したがって作業を容易に、したがって
短時間に行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体のブロック図である。

【図２】図１に示される処理回路１３の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図３】処理回路１３に含まれているメモリ１４の動作
を達成するためのプログラムを示す図である。

【図４】搬送手段２による搬送位置と作業端１１に把持
されている塗装ガン１２の上下方向の位置との関係を示
す図である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ 搬送手段 ４ ロボット ９ エンコーダ １０ リミットスイッチ １１ 作業端 １２ 塗装ガン １３ 処理回路 １４ メモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 作業されるべきワークを連続して搬送す
   る手段と、固定位置に設けられ、複数軸を有し、ワーク
   の予め定める一定作業パターンの繰り返し作業が複数部
   位存在するワークに対して作業を行うための作業手段
   を、作業端に備える複数軸のロボットと、 搬送手段によって連続して搬送されるワークの各作業部
   位の位置を検出する検出手段と、 検出手段の出力に応答し、検出された位置に対応する各
   作業部位に作業手段を移動してその作業手段によって作
   業を行わせる制御手段とを含むことを特徴とするロボッ
   トを用いる作業装置。