JPH0534068B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の塗料を順次色替しながら被塗
物に塗装を施す塗装用ロボツトの色替装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に、コンベアラインに沿つて送られてくる
被塗物に対し、順次色替しながら異なる塗色の塗
料を噴霧する塗装用ロボツトは、ロボツト本体
と、該ロボツト本体に設けられ、被塗物に向けて
塗料を噴霧する塗装機と、塗装時には該塗装機に
複数の塗料のうち所定の塗料を供給し、色替時に
は該塗装機に洗浄流体を供給する色替弁装置とを
備え、ロボツト本体は被塗物の形状に合せて予め
テイーチングした動作に基づいてプレイバツク動
作せしめ、色替装置は予め設定した塗色の塗料を
噴霧せしめ、塗色を変えるときには色替弁装置に
よつて塗装機の洗浄を行ない、次色の塗料を噴霧
するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、被塗物が自動車ボデイであり、この
ため塗装用のコンベアラインに塗装用ロボツトを
配設し、該コンベアラインに乗つて順次送られて
くる自動車ボデイに塗装を施す場合、色替作業の
タイミングが非常に難かしいという問題がある。
即ち、ロボツト本体は予めテイーチングしたプロ
グラムに従つてプレイバツク動作せしめ、また色
替弁装置も予め設定した時間間隔で現在塗装中の
塗料弁を開弁または閉弁させればよい。しかし、
色替時の洗浄のためのエア弁、シンナ弁の開弁の
タイミングは、塗装機からの塗料の噴霧が終了
し、かつロボツト本体が完全に停止してから行な
わなくてはならない。

このため、従来技術によるものは、コンベアラ
インに作業者を待機させ、被塗物である自動車ボ
デイの大きさや形状、ロボツト本体の動き、塗装
機からの塗料の噴霧状況を見計つて、人為的にコ
ンベアラインを停止させると共にロボツト本体を
停止させていた。しかし、前述した従来技術によ
るものは色替作業開始時期を見計うための監視用
作業者が必要であり、しかも色替作業の都度コン
ベアラインを停止させなくてはならず、作業性に
劣る欠点があつた。

本発明は前述した従来技術による欠点に鑑みな
されたもので、ロボツト本体と塗装機との間の色
替実行タイミングを一致させすことにより、コン
ベアラインやロボツト本体を停止させることな
く、自動的に色替作業を行なわせることができる
ようにし塗装用ロボツトの色替装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、本発明による塗装
用ロボツトの色替装置は、塗装作業に必要な作動
機構を有する塗装用ロボツト本体と、該ロボツト
本体に設けられ、被塗物に向け塗料を噴射する塗
装機と、塗装時には該塗装機に複数の塗料のうち
所定の塗料を供給し、色替時には該塗装機に洗浄
流体を供給する色替弁装置と、前記塗装機の色替
洗浄時には該塗装機から排出する廃液を回収する
ため塗装位置とは異なる色替位置に設けられた廃
液回収装置と、前記ロボツト本体の作動機構およ
び色替弁装置を制御するため、判定機構を有する
制御装置とを備え、該制御装置は、色替要求をす
る信号があつても前記判定機構によつて前記塗装
機が塗装中と判定したときには色替要求にも拘わ
らず塗装を継続し、前記判定機構によつて前記塗
装機が塗装終了したと判定したときには前記ロボ
ツト本体の作動機機構に信号を出力して該ロボツ
ト本体を塗装位置から色替位置に姿勢変更させ、
次に前記ロボツト本体を色替位置に設けられた前
記廃液回収装置に向けた状態で、前記色替弁装置
を作動させる信号を該色替弁装置に出力すること
により前記塗装機を洗浄し、さらに前記判定機構
によつて色替が完了したと判定したときには、前
記ロボツト本体を塗装位置と色替位置との間の待
機位置に復帰させるため、該ロボツト本体の作動
機構に信号を出力する構成とたことにある。

〔作用〕

このように構成することにより、制御装置によ
る制御の下に、被塗物が塗装エリアな到達する
と、ロボツト本体の作動機構がプレバツク動作す
ると共に、色替弁装置から塗装機に塗料が供給さ
れ、塗料の噴霧を開始する。この状態で、制御装
置からの信号により、塗装機によつて被塗物に塗
装作業中に、色替要求をする信号があつたことを
判定機構で判定したときには、この色替要求があ
つても塗装を継続して被塗物に対する塗装作業を
最後まで行ない、その後ロボツト本体を塗装位置
から色替位置に姿勢変更する信号を出力する。次
に、制御装置から色替弁装置に信号を出力し、色
替位置に姿勢変更されたロボツト本体の塗装機に
対し、該色替弁装置からエア、シンナ等の洗浄流
体を供給して前色を洗浄し、必要に応じて該塗装
機の洗浄後に次色を供給して充満させ、この際、
廃液である洗浄流体は廃液回収装置に排出する。
さらに、制御装置は、判定機構によつて塗装機の
色替が行なわれたと判定したら、該制御装置から
ロボツト本体の作動機構に信号を出力し、該ロボ
ツト本体を塗装位置と色替位置との中間の待機位
置に復帰させ、次の被塗物に対する塗装作業に備
える。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に述
べる。

まず、第１図ないし第３図はロボツト本体を示
し、該ロボツト本体１は基台２と、該基台２上に
水平面上で回転可能に設けられたターンテーブル
３と、該ターンテーブル３上に回動可能に設けら
れた支柱４と、該支柱４の上端に回動可能に設け
られたアーム５と、該アーム５の先端に設けられ
た手首６とから大略構成されている。そして、前
記手首６の先端には被塗物に向け塗料を噴霧する
塗装機７が取付けられている。なお、前記ロボツ
ト本体１のターンテーブル３、支柱４、アーム
５、手首６等はシリンダ、モータ等のアクチユエ
ータからなる作動機構による駆動せしめられるよ
うになつている。

一方、ターンテーブル３上には他の主柱８が回
動可能に取付けられ、該主柱８の上端には他のア
ーム９が回動可能に設けられ、該アーム９の先端
は連結部材１０を介してアーム５に取付けられ、
ロボツト本体１に追従して作動するようになつて
いる。そして、前記アーム９の上面側には色替弁
装置１１が取付けられている。ここで、前記色替
弁装置１１はＡ色、Ｂ色、…Ｎ色からなる塗料弁
と、洗浄用シンナ供給用のシンナ弁と、塗料およ
びシンナパージ用のエア弁とから構成され、これ
らは多連弁として接続されている。

また、色替弁１１と塗装機７との間は１本の塗
料供給ホース１２を介して接続され、また色替弁
装置１１と各塗色の塗料源、シンナ源およびエア
源（いずれも図示せず）の間は塗料供給パイプ群
１３を介して接続され、これら塗料供給パイプ群
１３はロボツト本体１作動用の多の油圧パイプ等
と共に案内筒１４に導かれ、ロボツト本体１外に
導出している。

さらに、ロボツト本体１の側方の色替位置には
色替洗浄時に塗装機７から排出される廃液を回収
するための廃液回収装置１５が配設されている。
ここで、廃液回収装置１５は第５図に示す如くコ
ンベアライン１８から離れたロボツト本体１の側
方に位置し、塗装時の姿勢に対し、アーム５を約
90度回動させたとき、塗装機７が対面する位置と
なつている。

次に、第４図はロボツト本体１と塗装機７の制
御系統図を示し、本実施例ではコンベアラインは
３列で、各ライン毎にロボツト本体１、塗装機７
が設けられている場合を示す。そして、図中１６
は主制御装置、１７，１７，１７は該主制御装置
１６の制御の下に作動する副制御装置で、該各制
御装置１７は所定のプログラムに従つてロボツト
本体１および色替弁装置１１を作動し、塗装作
業、姿勢変更作業、色替作業、待機位置復帰作業
等を行なわせるようになつている。なお、前記主
制御装置１６、各副制御装置１７には、例えば
PCU、MPU等からなる制御機構、RAM、ROM
等からなる記憶機構（いずれも図示せず）を有
し、該記憶機構内には各種のプログラム、設定デ
ータ、判定データ等が格納されている。

即ち、副制御装置１７は主制御装置１６からの
命令に基づいて起動、色替要求等が制御され、塗
装作業時には当該副制御装置１７内に格納したプ
ログラムに基づいてロボツト本体１を塗装位置で
プレイバツク動作せしめると共に各塗料弁のうち
選択された現色塗料弁を開閉弁制御し、塗装機７
によつて被塗物に塗装する塗装機能と、色替要求
があつたときに、塗装機７が塗装中であると判定
したときには色替要求を記憶したまま塗装を継続
し、塗装機７により塗装が終了したと判定したと
きにロボツト本体１を塗装位置から色替位置に姿
勢変更させる姿勢変更機能と、ロボツト本体１を
色替位置にある廃液回収装置１５に向けた状態
で、所定の色替プログラムに従つてシンナ弁、エ
ア弁に数回にわつて開閉制御して前色の洗浄を行
なつた後、次色の塗料弁を開弁して塗料を若干供
給し、色替を行なう塗装機色替機能と、色替が完
了と判定したとき、ロボトツト本体１を塗装位置
と色替位置と中間の待機位置に復帰させる待機位
置復帰機能とを有する。

なお、第５図は色替作業時の動作説明図にし
て、図中１８はコンベアライン、１９は該コンベ
アライン１８によつて搬送される被塗物を示す。
なお、コンベアライン１８に代え往復動型ワーク
搬送装置を用いてもよい。そして、第５図中のイ
は塗装位置での塗装状態、ロは色替位置に姿勢変
更した色替作業状態、ハは待機位置での待機状態
を示す。

本実施例は前述のように構成されるが、次にそ
の作動について第６図の流れ図、第７図のタイム
チヤートを参照しつつ述べる。

まず、ステツプ１は主制御装置１６から副制御
装置１７に色替要求信号２２が出力されるまでの
待ちループである。そして、ステツプ１で色替要
求信号２２が出力されると、副制御装置１７は次
のステツプ２で塗装作業中か否かの判定を行な
う。即ち、副制御装置１７から塗装信号２１が出
力されていなければ、塗装作業中でないと判定
し、次のステツプ３に移る。一方、主制御装置１
６から色替要求信号２２が入力された状態で、副
制御装置１７により、ロボツト本体１または色替
弁装置１１をプレイバツク動作中であれば、第７
図中の点線部分２１′で示す如く塗装信号が出力
されているから、当該色替要求信号２２は記憶状
態におかれ、塗装中のプログラムからエンドマー
クが出力されたら、次のステツプ３に移る。

なお、ステツプ２で、色替要求信号２２に対し
て塗装信号２１が終了しているか否かのタイミン
グであるが、主制御装置１６からはコンベア速度
に基づいて一義的色替要求信号２２が出力される
のに対し、副制御装置１７のプログラムは被塗物
１９の長さ、大きさ等に起因して長短があり、第
７図中の１点鎖線２１′のように塗装信号２１′に
対し色替要求信号２２の方が早くなつてしまうこ
とがある。従つて、ステツプ２で塗装中であるか
否かの判定を行ない、当該被塗物１９の塗装作業
が終了してから姿勢変更を行ない、色替作業に入
る。

次に、ステツプ３では副制御装置１７からの色
替プログラムにより、ロボツト本体１を塗装位置
（第５図イの状態）から色替位置（第５図ロの状
態）に姿勢変更し、塗装機７を廃液回収装置１５
内に向ける。そして、ステツプ４で色替姿勢の変
更が完了したら、ソフトタイマに基づいて副制御
装置１７から色替姿勢完了信号２３が出力され
る。従つて、第７図中のt₁が色替姿勢実行期間と
なる。次に、色替姿勢完了信号２３が出力される
と、所定の洗浄プログラムに基づき、ステツプ５
で色替弁装置１１を作動し、塗装機７、塗料供給
ホース１２等の洗浄が行なわれる。この洗浄作業
は色替弁装置１１を構成するエア弁からエアを供
給し、塗料供給ホース１２、塗装機７内の前色塗
料をパージし、次にシンナ弁からシンナを供給し
てこれら内部を洗浄し、さらにエア弁からエアを
供給してシンナをパージする。この工程を数回繰
返した後、次色の塗料弁を作動して塗料供給ホー
ス１２、塗装機７内に次色塗料を充満させること
により完了する。この際、塗装機７から排出され
る前色塗料、シンナ等の廃液は廃液回収装置１５
に回収され、塗装ブース内等を汚損することがな
い。

次に、前述のようにして洗浄プログラムによる
色替が完了したら、副制御装置１７から色替完了
信号（洗浄完了信号）２４が出力され、色替が完
了する（ステツプ６参照）。従つて、第７図中の
t₂が洗浄と色替実行期間となる。

さらに、色替完了信号２４が出力されると、副
制御装置１７からの色替プログラム（復帰プログ
ラム）により、ロボツト本体１を塗装位置と色替
位置と間の待機位置（第５図ハの状態）に動か
し、該色替プログラムのエンドマークに基づき待
機位置復帰信号２５が出力され、待機位置復帰が
完了する（ステツプ７）。従つて、第７図中のt₃
が待機姿勢実行期間となる。かくして、この状態
で次の塗装作業に備える。

本実施例は以上詳述した如くであるが、第６図
中のステツプ１、２、４、６が副制御装置１７内
に実現される判定機構の具体例である。

なお、実施例では制御装置として主制御装置１
６と副制御装置１７とからなるものとして述べた
が、制御装置の形式についてはいかなる形式であ
つてもよく、単一の制御装置として構成してもよ
い。

また、実施例では色替要求信号２２は主制御装
置１６から出力するものとして述べたが、これは
コンベアラインの集中制御によるもので、副制御
装置１７からこの信号を出力してもよく、また被
塗物である自動車ボデイ毎に色替を行ないつつ塗
装作業を行なう場合には、作業者がスイツチ等を
押動することによるスイツチ信号が色替要求信号
としてもよい。

一方、実施例では色替弁装置１１はロボツト本
体１に隣接するアーム９に設けるものとして述べ
たが、これは塗料供給ホース１２の長さを可及的
に短かくし、洗浄時間を短縮すると共に、色替時
の前色塗料の排出量を少なくするためのものであ
り、当該色替弁装置１１は適宜の位置に設けるこ
とができる。

さらに、実施例では色替姿勢完了信号２３、待
機位置復帰信号２５等は副制御装置１７内のプロ
グラムに関連して出力するものとして述べたが、
ロボツト本体１のターンテーブル３にリミツトス
イツチ等を設けることにより出力する構成として
もよい。

さらにまた、洗浄流体としてシンナとエアを用
いるものとして述べたが、次色塗料で前色を押出
することにより色替を行なう洗浄方式にあつて
は、次色塗料が洗浄流体を兼ねることになる。

〔発明の効果〕

本発明に係る塗装用ロボツトの色替装置は以上
詳細に述べた如くであつて、色替作業を自動化す
ることができるから、コンベアラインやロボツト
本体を停止させる必要がなく、色替作業時間を短
縮し、塗装作業を効率的に行なわせることができ
る。また、色替要求があつても進行中の塗装作業
が終了しない限り、色替作業を開始しないから、
塗装品質を低下させることがなく、確実な塗装を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いるロボツト本体
の正面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第
１図の右側面図、第４図は制御系統図、第５図は
色替作業時の動作説明図にして、第５図イは塗装
状態図、第５図ロは色替状態図、第５図ハは待機
状態図、第６図は色替作業時の処理を示す流れ
図、第７図は動作タイミングを示すタイムチヤー
トである。 １……ロボツト本体、７……塗装機、１１……
色替弁装置、１５……廃液回収装置、１６……主
制御装置、１７……副制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塗装作業に必要な作動機構を有する塗装用ロ
   ボツト本体と、該ロボツト本体に設けられ、被塗
   物に向け塗料を噴射する塗装機と、塗装時には該
   塗装機に複数の塗料のうち所定の塗料を供給し、
   色替時には該塗装機に洗浄流体を供給する色替弁
   装置と、前記塗装機の色替洗浄時には該塗装機か
   ら排出する廃液を回収するため塗装位置とは異な
   る色替位置に設けられた廃液回収装置と、前記ロ
   ボツト本体の作動機構および色替弁装置を制御す
   るため、判定機構を有する制御装置とを備え、該
   制御装置は、色替要求をする信号があつても前記
   判定機構によつて前記塗装機が塗装中と判定した
   ときには色替要求にも拘わらず塗装を継続し、前
   記判定機構によつて前記塗装機が塗装終了したと
   判定したときには前記ロボツト本体の作動機構に
   信号を出力して該ロボツト本体を塗装位置から色
   替位置に姿勢変更させ、次に前記ロボツト本体を
   色替位置に設けられた前記廃液回収装置に向けた
   状態で、前記色替弁装置を作動させる信号を該色
   替弁装置に出力することにより前記塗装機を洗浄
   し、さらに前記判定機構によつて色替が完了した
   と判定したときには、前記ロボツト本体を塗装位
   置と色替位置との間の待機位置に復帰させるた
   め、該ロボツト本体の作動機構に信号を出力する
   構成としてなる塗装用ロボツトの色替装置。