JP2845992B2

JP2845992B2 - 塗装用ロボット

Info

Publication number: JP2845992B2
Application number: JP27242389A
Authority: JP
Inventors: 信治熊谷; 敏上原
Original assignee: TOKIKO KK
Current assignee: TOKIKO KK
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JPH03135464A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、塗装用ロボットに係り、特にティーチン
グ・プレイバック形の塗装用ロボットに関する。

「従来の技術」従来の塗装用ロボットは、スプレー幅や塗装パスのピ
ッチをティーチング作業員（操作者）が経験的に判断
し、塗装パターンを作っていた。

「発明が解決しようとする課題」ところで、塗液の粘度は、温度によって変化するた
め、スプレーの広がり角度も温度によって変化する。た
とえば、夏季には、塗液の粘度は低いため、スプレーは
広く拡散するが、冬季には塗液の粘度が高いため、スプ
レーは狭く拡散する。このため、特に不慣れな作業員が
ティーチングを行った場合、実際とのくい違いが生じ、
ティーチング・データの修正作業を繰り返し行わなけれ
ばならないという事態が生じていた。このような事態に
おいては、ティーチングに非常に多くの時間を費やさな
ければならなかった。

上記問題点を解決するために、この発明は、塗液温度
を測定し、塗液温度に基づくスプレー情報を提供するこ
とを目的としている。

「課題を解決するための手段」上記課題を解決するために、この発明は、塗液の温度
を認識する温度認識手段と、塗装具から噴霧される前記
塗装の温度−噴霧特性を記憶しているメモリと、前記温
度認識手段によって、前記認識された塗装の温度に対応
する噴霧状態データを前記メモリから読出して、読出さ
れた前記噴霧状態データに基づいて、教示データを作成
する教示データ作成手段とを備えていることを特徴とし
ている。

「作用」この発明によれば、塗液温度を測定し、測定された塗
液温度に基づいて、噴霧状態データを知ることができる
ので、適確な教示データを迅速に得ることができる。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明
する。

第１図は、この発明の一実施例である塗装用ロボット
・システムの全体構成を示す概略斜視図である。この図
において、符号１はマニピュレータ（ロボット本体）、
２はマニピュレータ１の位置・姿勢を制御するコントロ
ーラ、３は塗液を貯蔵する塗液タンクである。上記マニ
ピュレータ１は、固定ベース４、旋回ベース５、第１ア
ーム６、第２アーム７、手首部８、および塗装ガン９か
ら概略構成されている。上記固定ベース４と旋回ベース
５との間には、旋回ベース５を水平方向に（矢印Ａ方向
に）旋回させるアクチュエータ10が取付け固定され、第
１関節部を構成している。また、上記旋回ベース５と第
１アーム６との間には、第１アーム６を垂直方向に（矢
印Ｂ方向に）旋回させるアクチュエータ11が取付け固定
され、第２関節部を構成している。さらに、第１アーム
６と第２アーム７との間には、第２アーム７を垂直方向
に（矢印Ｃ方向に）旋回させるアクチュエータ12が取付
固定され、第３関節部を構成している。上記手首部８
は、互いに独立に（矢印D,E,F方向に）駆動する３つの
アクチュエータからなっている。

また、上記コントローラ２は、装置各部を制御するCP
U（中央処理装置、図示せず）、各種データを記憶する
メモリ（図示せず）、各種キーボードからなる操作部13
および表示部14から構成されている。

また、塗液タンク３の内部には、第３図に示すよう
に、塗液15の温度を検出するための温度センサ16が取付
けられている。そして、この温度センサ16は、電気ケー
ブル17を介して、コントローラ２に検出信号を送出する
ようになっている。また、塗液タンク３内の塗液15は、
ホース18により、塗装ガン９に供給される。塗装ガン９
には、塗液タンク３から供給された塗液15を噴射させる
ために、エアチューブ19が取付けられ、これにより、圧
縮空気が導入されるようになっている。上記エアチュー
ブ19の他端は、コントローラ２に取り付けられている電
磁弁（図示せず）に接続されている。そして、コントロ
ーラ２は、この電磁弁を開閉することにより、塗装ガン
９への圧縮空気の供給・遮断（すなわち、塗液15の噴射
・停止）を制御する。

次に、この例の動作について説明する。

まず、第２図（ａ）を参照して、手動による教示操作
手順について説明する。

操作者が操作部13を操作して、手動教示モードにする
と、これよりCPUは、ステップSA1において、パターン幅
θの読取り指令の到来を待つ。ここで、パターン幅θと
は、第４図（ｂ）に示すように、塗装ガン９から噴射す
る塗液（以下、スプレー20と称する）の広がり角のこと
を表す。ステップSA1の待機状態において、操作者がパ
ターン幅θの読取り指令信号を入力すると、この読取り
指令信号は、CPUに取り込まれる。CPUは、上記読取り指
令信号を取り込むと、ステップSA2へ進む。CPUはステッ
プSA2において、温度センサ16により検出された塗液温
度Ｔを読込み、表示部14に表示した後、ステップSA3へ
進み、読込まれた塗液温度Ｔに基づいて、コントローラ
２のメモリに設定された塗液温度（Ｔ）−パターン幅
（θ）変換テーブル（以下、単に変換テーブルと略称す
る）から、読込まれた塗液温度Ｔに応じたパターン幅θ
を読出す。ここで、上記変換テーブルは、塗液温度とパ
ターン幅の関係曲線をテーブル化したものである。パタ
ーン幅θは、第５図に示すように、所定の温度範囲内に
おいては、温度の上昇に伴って、塗液粘度が低下するた
め、広がっていく傾向にある。そして、ある温度以上で
は、温度変化に関係なく一定になる。CPUは、パターン
幅θを読出すと、ステップSA4へ移り、読出したパター
ンθを表示する。操作者は、表示部14に表示されたパタ
ーンθを見て、このパターン幅θに基づいて、まず、塗
装ガン９から被塗装物21までの距離Ｌ（以下、スプレー
飛距離Ｌ（第４図（ｂ））という）を決定し、パターン
幅θとスプレー飛距離Ｌとからスプレー幅Ｗ（第４図
（ｂ））を算出する。ここで、スプレー幅Ｗとは、被塗
装物21に塗布されるスプレーの直径を意味する。さら
に、操作者は、算出されたスプレー幅Ｗに基づいて、塗
装ピッチＰ（塗装パスのピッチ、第４図（ａ））、パス
数を決定する。こうして、教示データ（スプレー飛距離
Ｌ、塗装ピッチＰ、パス数など）が決定されると、操作
者は、操作部13を操作して、決定された教示データ（塗
装パターン）を入力する。

次に、第２図（ｂ）を参照して、自動教示操作手順に
ついて説明する。

操作者が操作部13を操作して、自動教示モードにする
と、これよりCPUは、ステップSB1において、温度センサ
16により検出された塗液温度を読込み、表示部14に表示
した後、ステップSB2へ移り、上述の変換テーブルか
ら、現在の塗液温度に応じたパターン幅θを読出す。次
に、CPUは、ステップSB3において、読出されたパターン
幅θに基づいて、最適のスプレー飛距離Ｌ、スプレー幅
Ｗ、塗装ピッチＰ、パス液を算出設定し、算出設定結果
を表示部14に表示する。次に、CPUは、ステップSB4へ進
み、ステップSB3における算出結果に基づき、塗装軌道
を自動生成する。ここで、前記CPUは、温度センサ16に
よって、認識された塗装の温度に対応するパターン幅θ
を上述の変換テーブルから読出して、読出されたパター
ン幅θに基づいて、最適のスプレー飛距離Ｌ、スプレー
幅Ｗ、塗装ピッチＰ、パス数、並びにそれらの結果に基
づき得られる塗装軌道等の教示データを作成している。
つまり、CPU並びにこのCPUにこれらの演算処理を行わせ
るプログラムは、教示データ作成手段を構成している。
そして、CPUは、マニピュレータ１を制御して、マニピ
ュレータ１に、自動生成された塗装軌道に沿って、塗装
作業を行わせる。一連の塗装作業が完了すると、次の塗
装作業がある場合には、CPUは、ステップSB1へ戻り、次
の塗装作業がない場合は、当該自動教示操作手順の全処
理を終了する（ステップSB5）。

このように上記構成によれば、（１）手動教示時に、どれ位のピッチ幅Ｐで塗装ガン９
を移動させれば良いか判るので、教示が正確にでき、修
正作業も少なくなる。

（２）塗液温度Ｔを測定することにより、温度条件に合
わせた塗装パターンを自動作成できるので、温度管理が
粗くて良い。

（３）温度センサ16は、塗料の温度管理用のものを使用
できるので、既存の設備で良い。

なお、上述の実施例においては、CPUが、読出された
パターン幅θに基づいて、スプレー飛距離Ｌ、スプレー
幅Ｗ、塗装ピッチＰを算出する場合について述べたが、
これに代えて、スプレー飛距離Ｌ毎の、塗液温度−スプ
レー幅テーブル、塗液温度−塗装ピッチ・テーブルを多
数設定するようにしても良い。このようにすれば、CPU
の演算処理時間を大幅に短縮することができので、ロボ
ットの処理能力の向上を図ることができる。

また、上述の実施例においては、CPUが、最適のスプ
レー飛距離Ｌを算出する場合について述べたが、スプレ
ー飛距離Ｌは、操作者が入力・選定することができるよ
うにしても良い。

また、上述の実施例においては、被塗装物21の大きさ
は既知であることを前提に説明したが、被塗装物21の大
きさが明らかでない場合には、まず、被塗装物21の対角
線の２点を教示するようにしても良い。この場合、教示
された対角線の２点から、CPUが、被塗装物21の大きさ
を判断するようにする。

「発明の効果」以上説明したように、この発明によれば、塗液温度を
測定し、測定された塗液温度に基づいて、噴霧状態デー
タを知ることができるので、適確な教示データを迅速に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例である塗装用ロボット・
システムの全体構成を示す概略斜視図、第２図は同実施
例の動作手順を説明するためのフローチャート、第３図
は、同実施例の塗液タンクの構成を示す断面図、第４図
は、同実施例の塗装ガンのスプレー動作を説明するため
の図、第５図は、スプレーのパターン幅の温度特性を示
す図である。１……マニピュレータ（ロボット本体）、２……コント
ローラ（温度認識手段、メモリ、読出す手段）、３……
塗液タンク、９……塗装ガン、15……塗液、16……温度
センサ、20……スプレー（噴霧）、θ……パターン幅、
Ｌ……スプレー飛距離、Ｗ……スプレー幅、Ｐ……ピッ
チ幅。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−280865（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−21758（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−34065（ＪＰ，Ａ) 特開平３−21363（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−151567（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−155066（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05B 12/00 - 12/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】塗装の温度を認識する温度確認手段と、塗装具から噴霧される前記塗装の温度−噴霧特性を記憶
しているメモリと、前記温度認識手段によって、前記認識された塗装の温度
に対応する噴霧状態データを前記メモリから読出して、
読出された前記噴霧状態データに基づいて、教示データ
を作成する教示データ作成手段とを備えていることを特
徴とする塗装用ロボット。