JP6981787B2

JP6981787B2 - Simulation method of trajectory data in a painting robot

Info

Publication number: JP6981787B2
Application number: JP2017118399A
Authority: JP
Inventors: 俊博西川; 光小島
Original assignee: Takubo Engineering Co Ltd
Current assignee: Takubo Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2037-06-16
Also published as: JP2019000814A

Description

本発明は、塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法に係り、より詳しくは、被塗装物を画面上に表示させ、ティーチングされた塗装ロボットにおけるスプレーガンの軌道に基づき、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を再現したことを特徴とする塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法に関する。 The present invention relates to a method for simulating trajectory data in a painting robot, and more specifically, displays an object to be coated on a screen and sprays the object to be coated from a spray gun toward a work based on the trajectory of the spray gun in the taught painting robot. The present invention relates to a method of simulating trajectory data in a painting robot, which is characterized by reproducing a paint that is applied to a work.

近年、塗装の分野においては、被塗装物（以下「ワーク」と言う。）を大量に塗装する場合において、塗装ロボットを用いて自動的に塗装を行なう方法が採用されている。そして、このような塗装ロボットを用いて自動的に塗装を行う場合には、塗装の膜厚を均一にするために、塗装ガンの噴射口とワークとの距離や角度を一定に保つ必要がある。 In recent years, in the field of painting, a method of automatically painting using a painting robot has been adopted in the case of painting a large amount of an object to be painted (hereinafter referred to as "work"). When painting is automatically performed using such a painting robot, it is necessary to keep the distance and angle between the injection port of the painting gun and the work constant in order to make the coating film thickness uniform. ..

そのために、このような塗装ロボットを用いた塗装では、予めワークの外形寸法等に基づいて塗装ロボットにおけるスプレーガンの軌道データを計算するとともに、この軌道データを塗装ロボットに記憶させておくことが必要であり、この作業を一般に「ティーチング」という。 Therefore, in painting using such a painting robot, it is necessary to calculate the trajectory data of the spray gun in the painting robot in advance based on the external dimensions of the work and to store this trajectory data in the painting robot. This work is generally called "teaching".

そして、このティーチングによって、塗装ロボットは、このティーチングされた軌道データに基づいてスプレーガンを移動することができ、これにより自動的にワークを塗装することが可能となる。従って、このような塗装ロボットを用いた塗装では、特に複数個のワークの塗装を行なう場合には、人件費等の経費を削減することができるとともに、すべてのワークに対して正確に同一の塗装を行なうことができるという利点がある。 Then, by this teaching, the painting robot can move the spray gun based on the taught trajectory data, which enables the work to be painted automatically. Therefore, in painting using such a painting robot, it is possible to reduce labor costs and other costs, especially when painting a plurality of workpieces, and the same coating is applied to all the workpieces. Has the advantage of being able to do.

ここで、従来行われているティーチングについて図５を参照して説明すると、図５において３１が塗装ロボット、３２がワーク、３３が前記塗装ロボットの作動を制御するためのロボットコントローラー、３４がティーチングペンダントである。そして、ティーチングは一般的に、前記ティーチングペンダント３４を用いて行われる。即ち、このティーチングペンダント３４は、リモコンのような物であり、前記ロボットコントローラー３３と接続されている。そして、ティーチングを行う際には、塗装ロボット３１の近傍において、ティーチングペンダント３４を用いて、前記ロボットコントローラー３３を介して塗装ロボット３１を操作し、所望するスプレーガンの位置を順にロボットコントローラー３３に登録し、それにより、ロボットコントローラー３３にスプレーガンの軌道を記憶させる方法が一般的である。 Here, the conventional teaching will be described with reference to FIG. 5. In FIG. 5, 31 is a painting robot, 32 is a work, 33 is a robot controller for controlling the operation of the painting robot, and 34 is a teaching pendant. Is. The teaching is generally performed using the teaching pendant 34. That is, the teaching pendant 34 is like a remote controller and is connected to the robot controller 33. Then, when teaching, the painting robot 31 is operated via the robot controller 33 using the teaching pendant 34 in the vicinity of the painting robot 31, and the positions of the desired spray guns are sequentially registered in the robot controller 33. However, a method of storing the trajectory of the spray gun in the robot controller 33 by this method is common.

特開２０１３−１８４２８０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-184280 特開２００６−３１５１５７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-315157 特開２００５−２３８０９２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-238902 特開２００４−１１４２４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-114246 特開２０００−２８８４３２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-288432 特開平１０−２６４０６０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-264060 特開平１０−２６４０５９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-264059 特開平６−３１２３３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-31233

ところで、前述のようなティーチングを行った後には、ティーチングされた軌道データによって正確にワークの塗料を行うことができるかどうかを検証する必要がある。そして、従来この検証は、塗装ブース内に塗装ロボットとワークを配置して、スプレーガンより実際に塗料を噴射してワークを塗装し、その後に、塗装が必要な面が均一の膜厚で塗装されているかどうかを確認することで行う。即ち、従来の検証においては実際にワークを塗装する必要があるために、検証の際には塗料を使用しなければならないとともに、塗装ブース内に発生した塗料ミストを回収するために空調設備を稼働しなければならず、コストがかかってしまっていた。 By the way, after the teaching as described above, it is necessary to verify whether or not the work can be accurately painted by the taught trajectory data. Conventionally, in this verification, a painting robot and a work are placed in the painting booth, and the paint is actually sprayed from the spray gun to paint the work, and then the surface that needs to be painted is painted with a uniform film thickness. It is done by checking whether it is done. That is, since it is necessary to actually paint the work in the conventional verification, it is necessary to use paint in the verification, and the air conditioning equipment is operated to collect the paint mist generated in the painting booth. It had to be done and it was costly.

また、検証の結果、正確な塗装ができていない場合にはティーチングデータを修正し、更にその修正したデータに基づいて、再度、スプレーガンより実際に塗料を噴射して塗装し、その結果を検証しなければならないため、更に塗料と空調エネルギーが無駄になっていた。 In addition, as a result of verification, if accurate painting is not possible, the teaching data is corrected, and based on the corrected data, the paint is actually sprayed from the spray gun again to paint, and the result is verified. More paint and air conditioning energy was wasted because it had to be done.

そしてこのとき、従来のティーチングでは、スプレーガンとワークの距離やスプレーガンのワークへの狙い目に関しては、作業者が現物のワークを近くで見ながら、経験や勘に頼って行うことが現状であり、その方法では、スプレーガンとワークの距離は現物合わせで行い、スプレーガンの狙い目はスケールや専用冶具を用いて確認する必要があるために、専用冶具をワークに当てないように慎重に作業しなければならず、作業が煩雑になり時間がかかるとともに、ワークとスプレーガンとの距離は目視判断によっていたので曖昧にならざるを得ず、検証によって軌道データの修正が必要になることが少なくなかった。 At this time, in the conventional teaching, the distance between the spray gun and the work and the aim of the work of the spray gun are currently determined by the worker while looking at the actual work up close and relying on experience and intuition. Yes, in that method, the distance between the spray gun and the work is adjusted to the actual product, and the aim of the spray gun needs to be confirmed using a scale or a special jig, so be careful not to hit the work with the special jig. The work had to be done, which made the work complicated and time-consuming, and the distance between the work and the spray gun was determined visually, so it had to be ambiguous, and it was necessary to correct the orbital data by verification. Not a few.

そこで、本発明は、塗料を無駄にすることなく、また空調エネルギーを使用することなく、ティーチングされた軌道データの検証及び修正を容易に行うことが可能な塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法を提供することを課題としている。 Therefore, the present invention provides a method for simulating trajectory data in a painting robot capable of easily verifying and correcting taught trajectory data without wasting paint and using air conditioning energy. The challenge is to do.

本発明の軌道データのシミュレーション方法は、
ティーチングの際の初期設定においてロボットコントローラーに記憶される情報としての、塗装ロボットに関する外形、機構、寸法のデータ、ワークに関する外形、寸法のデータ、及び塗装ロボットとワークとの位置情報、スプレーガンとワークとの距離情報と、ティーチングによってロボットコントローラーに記憶される情報としての、スプレーガンの軌道データやワークとスプレーガンとの距離データを制御手段に取り込み、
該取り込んだデータを用いて塗装ロボットとワークの３Ｄデータを作成し、
該作成した３Ｄデータを用いて、ワーク及びスプレーガンを表示部に３Ｄで表示するとともに、
予め設定した、塗料の噴霧条件としての、塗料の粒子径、粒子速度、霧化圧、パターン圧、吐出量に基づいて塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に表示する、ことを特徴としており、
回転自在の支柱に複数個が取り付けられた前記ワークを、回転している状態で表示部に動画として表示し、
前記スプレーガンは、ティーチングされた軌道データに従い上方から下方に向けて移動していく表示とし、
前記塗料の表示は、スプレーガンから噴霧された塗料粒子がワークに向けて移動していきワークに塗着していく状態を表示部上に動画で表示するとともに、ティーチングに従った塗装が完了した後のワークにおける塗着状態をも表示する、ことを特徴としている。 The method of simulating orbital data of the present invention is
As information stored in the robot controller in the initial setting at the time of teaching, the outer shape, mechanism, and dimensional data related to the painting robot, the outer shape and dimensional data related to the work, and the position information between the painting robot and the work, the spray gun and the work. The distance information of the spray gun and the distance data between the work and the spray gun, which are the information stored in the robot controller by teaching, are taken into the control means.
Using the captured data, create 3D data of the painting robot and the work,
Using the created 3D data, the work and the spray gun are displayed in 3D on the display unit, and at the same time.
Fluid analysis of paint particles is performed based on the particle size, particle velocity, atomization pressure, pattern pressure, and discharge amount of the paint as preset conditions for spraying the paint, and the spray gun is directed toward the work according to the analysis results. is displayed on the display unit on the paint to continue to Nurigi be sprayed to the work Te are characterized in that,
The work, in which a plurality of the workpieces are attached to the rotatable columns, is displayed as a moving image on the display unit in a rotating state.
The spray gun is displayed as moving from the upper side to the lower side according to the taught orbit data.
In the display of the paint, the state in which the paint particles sprayed from the spray gun move toward the work and are applied to the work is displayed as a moving image on the display unit, and the painting according to the teaching is completed. The feature is that the coating state in the later work is also displayed.

本発明の塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法では、塗装ロボット及びワークの位置情報と、スプレーガンの軌道データを制御手段に取り込み、この取り込んだデータを用いて３Ｄデータを作成し、この作成した３Ｄデータを用いて、ワークとスプレーガンを表示部に表示するとともに、予め設定した、塗料の粒子径、粒子速度、霧化圧、パターン圧、吐出量等の塗料の噴霧条件に基づいてスプレーガンからワークに向けて噴霧される塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を表示部上に再現することとしている。そのため、実際の塗装ロボットとワークを用いて塗料をワークに噴射することなく、ティーチングされた軌道データに基づく塗装状態を目視で確認することを可能としている。 In the method of simulating the trajectory data in the painting robot of the present invention, the position information of the painting robot and the work and the trajectory data of the spray gun are taken into the control means, 3D data is created using the taken-in data, and the created 3D is created. Using the data, the work and the spray gun are displayed on the display unit, and from the spray gun based on the preset paint particle size, particle velocity, atomization pressure, pattern pressure, discharge amount, and other paint spray conditions. A fluid analysis of the paint particles sprayed toward the work is performed, and according to the analysis result, the paint sprayed from the spray gun toward the work and applied to the work is reproduced on the display unit. Therefore, it is possible to visually confirm the painting state based on the taught trajectory data without injecting paint onto the work using an actual painting robot and the work.

従って、本発明の塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法を用いることで、塗料を無駄にすることなく、また空調エネルギーを使用することなく、ティーチングされた軌道データの検証、及び修正を容易に行うことが可能である。 Therefore, by using the method of simulating the trajectory data in the painting robot of the present invention, it is possible to easily verify and correct the taught trajectory data without wasting paint and without using air conditioning energy. Is possible.

本発明の塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法の実施例を説明するためのシステム全体のブロック図である。It is a block diagram of the whole system for demonstrating the Example of the simulation method of the trajectory data in the painting robot of this invention. 本発明の塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法の実施例における画面表示の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the screen display method in the Example of the trajectory data simulation method in the painting robot of this invention. 本発明の塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法の実施例における画面表示の方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the screen display method in the Example of the trajectory data simulation method in the painting robot of this invention. 本発明の塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法の実施例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the Example of the simulation method of the trajectory data in the painting robot of this invention. 従来のティーチング方法を説明するためにブロック図である。It is a block diagram for demonstrating a conventional teaching method.

本発明の塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法では、ティーチングに際してロボットコントローラー等のコントローラーに記憶された塗装ロボット及びワークの位置情報と、ティーチングされたスプレーガンの軌道データを制御手段に取り込む In the method of simulating the trajectory data of the painting robot of the present invention, the position information of the painting robot and the work stored in the controller such as the robot controller at the time of teaching and the trajectory data of the taught spray gun are taken into the control means.

そして次に、この制御手段に取り込んだ、塗装ロボット及びワークの位置情報と、スプレーガンの軌道データを用いて、３Ｄ表示データを作成し、この作成した３Ｄデータを用いて、ワーク及びスプレーガンを表示部に表示する。 Next, 3D display data is created using the position information of the painting robot and the work taken into this control means and the trajectory data of the spray gun, and the work and the spray gun are made using the created 3D data. Display on the display.

そして、それとともに、予め設定した、塗料の噴霧条件としての、塗料の粒子径、粒子速度、霧化圧、パターン圧、吐出量に基づいて、スプレーガンからワークに向けて噴霧される塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料を、表示部上に再現することとしている At the same time, the paint particles sprayed from the spray gun toward the work based on the preset particle size, particle velocity, atomization pressure, pattern pressure, and discharge amount of the paint as the paint spray conditions. A fluid analysis will be performed, and according to the analysis results, the paint that is sprayed from the spray gun toward the work and applied to the work will be reproduced on the display unit.

ここで、塗料粒子の流体解析を行うに際して、塗装ブース内の気流や、ワークを回転させる場合には回転に伴って発生する気流を加味するとよく、それにより、より精度の高い塗着状況を実現することが可能となる。 Here, when performing fluid analysis of paint particles, it is advisable to take into account the airflow inside the painting booth and, when rotating the work, the airflow generated by the rotation, thereby realizing a more accurate coating situation. It becomes possible to do.

本発明の塗装ロボットにおける軌道データのシミュレーション方法（以下単に「軌道データのシミュレーション方法」という。）の実施例について図面を参照して説明すると、図１は、本実施例の軌道データのシミュレーション方法を実施するためのシステムを説明するためのブロック図である。 An embodiment of the trajectory data simulation method (hereinafter, simply referred to as “trajectory data simulation method”) in the painting robot of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the trajectory data simulation method of the present embodiment. It is a block diagram for demonstrating the system for carrying out.

そして、図において１は制御手段としてのＰＣであり、このＰＣ１は、ＰＣ本体２と表示部３を備えている。即ち、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、ＣＰＵ等の演算手段を備えたＰＣ本体２と表示部３を具備したＰＣ１を有しており、ティーチングによりロボットコントローラー等に記憶された塗装ロボットとワークの位置情報や軌道データをＰＣ１に取り込み、この取り込んだデータを用いて３Ｄ表示データを作成し、更に、この３Ｄデータを用いて、表示部３に、塗装ロボットのスプレーガンと、ワークを表示することとしている。 In the figure, reference numeral 1 denotes a PC as a control means, and the PC 1 includes a PC main body 2 and a display unit 3. That is, in the orbital data simulation method of this embodiment, the PC main body 2 equipped with a calculation means such as a CPU and the PC 1 provided with the display unit 3 are provided, and the painting robot stored in the robot controller or the like by teaching is used. The position information and trajectory data of the work are taken into PC1, 3D display data is created using the taken-in data, and the spray gun of the painting robot and the work are displayed on the display unit 3 using this 3D data. I'm supposed to do it.

ここで、図において４がロボットコントローラーであり、このロボットコントローラー４には、ティーチングペンダント５が接続されている。また、図において６は塗装ロボット、７は被塗装物としてのワークであり、前記ロボットコントローラー４には塗装ロボット６が接続されており、塗装ロボット６は、ロボットコントローラー４からの信号に従って稼働することとしている。そして、ティーチングペンダント５を用いて、塗装ロボット６のスプレーガンの位置を所望する位置に登録すると、その軌道データがロボットコントローラー４に送られて記憶される。そうすると、ロボットコントローラー４は、送られてきた軌道データに基づいて、塗装ロボット６を制御して、ティーチングされた通りに塗装ロボット６を稼働させ、更に、軌道データ等を用いて、塗装ロボットやワークの位置情報やスプレーガンとワークとの距離等を演算する。 Here, 4 is a robot controller in the figure, and a teaching pendant 5 is connected to the robot controller 4. Further, in the figure, 6 is a painting robot, 7 is a work as an object to be painted, the painting robot 6 is connected to the robot controller 4, and the painting robot 6 operates according to a signal from the robot controller 4. It is supposed to be. Then, when the position of the spray gun of the painting robot 6 is registered at a desired position by using the teaching pendant 5, the trajectory data thereof is sent to the robot controller 4 and stored. Then, the robot controller 4 controls the painting robot 6 based on the sent trajectory data to operate the painting robot 6 as taught, and further, using the trajectory data or the like, the painting robot or the work. The position information of the robot and the distance between the spray gun and the work are calculated.

そしてＰＣ本体２では、ロボットコントローラー４に記憶された各種のデータを用いて、塗装ロボット６とワーク７の３Ｄ表示データが生成され、これらの３Ｄ表示データに基づいて前記表示部３には、塗装ロボット６のスプレーガンとワーク７が３Ｄで表示される。 Then, in the PC main body 2, 3D display data of the painting robot 6 and the work 7 are generated using various data stored in the robot controller 4, and the display unit 3 is painted based on these 3D display data. The spray gun of the robot 6 and the work 7 are displayed in 3D.

また、本実施例においては、前記ロボットコントローラー４が前記ＰＣ本体２に接続されており、ティーチングの際にティーチングペンダント５で登録された起動データや、この軌道データに基づいて演算された塗装ロボットやワークの位置情報はリアルタイムで、ロボットコントローラー４からＰＣ本体２へ送られることとしている。そして、ＰＣ本体２においては、ロボットコントローラーから送られてきた各種のデータを用いて、塗装ロボットとワークの３Ｄ表示データが生成され、これらの３Ｄ表示データに基づいて前記表示部３には、塗装ロボットとワークが３Ｄで表示され、表示部３に表示された塗装ロボットとワークを目視しながら、ティーチングペンダント５でスプレーガンの軌道をティーチングすることを可能としている。 Further, in this embodiment, the robot controller 4 is connected to the PC main body 2, and the activation data registered in the teaching pendant 5 at the time of teaching, the painting robot calculated based on the trajectory data, and the like. The position information of the work is sent from the robot controller 4 to the PC main body 2 in real time. Then, in the PC main body 2, 3D display data of the painting robot and the work are generated using various data sent from the robot controller, and the display unit 3 is painted based on these 3D display data. The robot and the work are displayed in 3D, and it is possible to teach the trajectory of the spray gun with the teaching pendant 5 while visually observing the painting robot and the work displayed on the display unit 3.

但し、本発明の軌道データのシミュレーション方法では、ティーチングの際にティーチングペンダント５で登録された起動データやこの軌道データに基づいて演算された塗装ロボットやワークの位置情報をリアルタイムでロボットコントローラー４からＰＣ本体２へ送る必要は無く、ティーチングが完了した後に、ロボットコントローラー４に記憶された塗装ロボット及びワークの位置情報やスプレーガンの軌道データをＰＣ本体２に取り込むことが可能であればよい。 However, in the trajectory data simulation method of the present invention, the activation data registered in the teaching pendant 5 at the time of teaching and the position information of the painting robot or work calculated based on the trajectory data are transmitted from the robot controller 4 to the PC in real time. It is not necessary to send it to the main body 2, and it is sufficient if the position information of the painting robot and the work stored in the robot controller 4 and the trajectory data of the spray gun can be taken into the PC main body 2 after the teaching is completed.

なお、前記塗装用ロボット６は、一般的にワークの大量塗装に用いられる塗装ロボットと同様に、ティーチングされた軌道を移動するアームにスプレーガンが備えられた構成としている。 The painting robot 6 has a configuration in which a spray gun is provided on an arm that moves in a taught orbit, similar to a painting robot that is generally used for mass painting of workpieces.

次に、このように構成されるシステムを用いて行う本実施例の軌道データのシミュレーション方法について図４のフローチャートを参照して説明すると、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、まず、ステップ１において、制御手段としてのＰＣ１へのデータの取り込みが行われる。 Next, the method of simulating the orbital data of the present embodiment using the system configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. 4. In the method of simulating the orbital data of the present embodiment, first, step 1 In, data is taken into the PC 1 as a control means.

ここで、ＰＣ１に取り込まれるデータとしては、ティーチングの際の初期設定においてロボットコントローラーに記憶される情報と、ティーチングによってロボットコントローラーに記憶される各種情報がある。そして、ティーチングの際の初期設定においてロボットコントローラーに記憶される情報としては、塗装ロボット６に関する外形、機構、寸法等の基本データや、ワーク７に関する外形、寸法等の基本データ、及び塗装ロボット６とワーク７との位置情報、スプレーガンとワークとの距離情報がある。また、ティーチングによってロボットコントローラーに記憶される情報としては、スプレーガンの軌道データやワークとスプレーガンとの距離データ等がある。 Here, as the data to be taken into the PC 1, there are information stored in the robot controller in the initial setting at the time of teaching and various information stored in the robot controller by teaching. The information stored in the robot controller in the initial setting at the time of teaching includes basic data such as the outer shape, mechanism, and dimensions of the painting robot 6, basic data such as the outer shape and dimensions of the work 7, and the painting robot 6. There is position information with the work 7 and distance information between the spray gun and the work. Further, the information stored in the robot controller by teaching includes the trajectory data of the spray gun, the distance data between the work and the spray gun, and the like.

次に、ＰＣ１においては、ステップ２において、前記取り込まれた各種のデータに基づいて、塗装ロボット６及びワーク７の３Ｄ表示データが作成される。 Next, in the PC 1, in step 2, 3D display data of the painting robot 6 and the work 7 are created based on the various captured data.

そして、それとともに、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、ステップ３で、前記ティーチングの際の初期設定においてロボットコントローラーに記憶された情報や、ティーチングによってロボットコントローラーに記憶される各種情報、及び塗料の噴霧条件に基づき、スプレーガンからワークに向けて噴霧される塗料粒子の流体解析が行われる。 At the same time, in the orbital data simulation method of this embodiment, in step 3, the information stored in the robot controller in the initial setting at the time of teaching, various information stored in the robot controller by teaching, and the paint. Based on the spraying conditions of, the fluid analysis of the paint particles sprayed from the spray gun toward the work is performed.

即ち、図１において１１が解析手段であり、本実施例においては、解析手段としてコンピューター１１が用いられている。そして、このコンピューター１１が前記ＰＣ１に接続されており、ステップ１において前記ＰＣ１に取り込まれた各種のデータや、塗料の噴霧条件がコンピューター１１に供給され、コンピューター１１において、スプレーガンからワークに向けて噴霧される塗料粒子の流体解析が行われ、コンピューター１１による流体解析が終了した後に、その結果がＰＣ１に供給される。 That is, in FIG. 1, 11 is the analysis means, and in this embodiment, the computer 11 is used as the analysis means. Then, the computer 11 is connected to the PC 1, various data taken into the PC 1 in step 1 and spray conditions of the paint are supplied to the computer 11, and the computer 11 is directed from the spray gun toward the work. The fluid analysis of the sprayed paint particles is performed, and after the fluid analysis by the computer 11 is completed, the result is supplied to the PC1.

そして、塗料の噴霧条件としては、塗料の粒子径、粒子速度、塗料をエアーにより霧化するときの霧化圧、また、霧化した塗料を所定パターンに成型するためのパターンエアーのパターン圧、及び塗料の吐出量がある。 The conditions for spraying the paint include the particle size of the paint, the particle velocity, the atomization pressure when the paint is atomized by air, and the pattern pressure of the pattern air for molding the atomized paint into a predetermined pattern. And there is a discharge amount of paint.

また、塗装ブース内ではワークに付着しなかった塗料ミストを回収するために塗装ブース内の気流を一定方向に流しており、スプレーガンから噴霧された塗料はこの気流の影響を受けるため、本実施例においては、前記噴霧条件に塗装ブース内の気流を加味することとしている。 In addition, in order to collect the paint mist that did not adhere to the work in the painting booth, the airflow in the painting booth is flowing in a certain direction, and the paint sprayed from the spray gun is affected by this airflow. In the example, the airflow in the painting booth is added to the spraying conditions.

更に、本実施例において前記ワーク８は、図２に示すように、回動自在の支柱９の上部に治具１０を介して放射状に複数個が取り付けられ、塗装の際には、前記支柱９とともにワーク８を回転させることとしているが、このワークの回転によっても塗装ブース内に気流が発生するため、本実施例においては、ワーク８の回転により発生する気流をも噴霧条件に加味することとしている。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of the work 8s are radially attached to the upper part of the rotatable support column 9 via a jig 10, and the support column 9 is used for painting. The work 8 is rotated at the same time, but since the air flow is also generated in the painting booth by the rotation of the work, in this embodiment, the air flow generated by the rotation of the work 8 is also added to the spray condition. There is.

なお、本実施例においては、霧化圧０．２ＭＰａ、パターン圧０．１５ＭＰａ、吐出量７０ｃｃと設定し、ブースの気流を０．５ｍ／ｓｅｃ、ワーク回転を１５０ｒｐｍと設定した。そして、この設定データに基づき、ステップ３において塗料の流体解析を行った。また流体解析においては、１００万個／秒レベルの粒子の追跡をおこなった。 In this embodiment, the atomization pressure was set to 0.2 MPa, the pattern pressure was set to 0.15 MPa, the discharge amount was set to 70 cc, the booth airflow was set to 0.5 m / sec, and the work rotation was set to 150 rpm. Then, based on this setting data, the fluid analysis of the paint was performed in step 3. In the fluid analysis, we tracked particles at the level of 1 million particles / sec.

また、流体解析に関しては、流体解析ソフトを用いて行われており、流体解析方法には種々の方法があるため、具体的な計算方法等の詳細は省略するが、一例としては、スプレーガンとワーク間の空間を要素に分け、その間を計算させることで、塗料粒子の移動をバーチャルとして実現する方法が考えられる。 In addition, fluid analysis is performed using fluid analysis software, and since there are various fluid analysis methods, details such as specific calculation methods are omitted, but one example is a spray gun. A method of realizing the movement of paint particles as a virtual method can be considered by dividing the space between the works into elements and causing the calculation between them.

次に、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、ステップ４において、前記作成した３Ｄ表示データによって、表示部３に、スプレーガン及びワークが３Ｄで表示されるとともに、ステップ５において、前記流体解析の結果に従い、スプレーガンから噴霧された塗料がワークに向けて移動していく状態を表示部上に表示する。 Next, in the orbital data simulation method of the present embodiment, the spray gun and the work are displayed in 3D on the display unit 3 by the created 3D display data in step 4, and the fluid analysis is performed in step 5. According to the result of, the state in which the paint sprayed from the spray gun moves toward the work is displayed on the display unit.

即ち、図２がＰＣ１の表示部３にワーク、スプレーガン、及び、スプレーガンからワークに向けて噴霧されてワークに塗着していく塗料粒子を示している。そして、図において７がワークで、本実施例において前記ワーク７は、ドアミラーとし、回転自在の支柱９に、治具１０によって放射状に６個が取り付けられ、表示部３における表示は、支柱９の回転に伴ってワーク７が回転している動画表示としている。 That is, FIG. 2 shows the work, the spray gun, and the paint particles sprayed from the spray gun toward the work and applied to the work on the display unit 3 of the PC1. In the figure, 7 is a work, and in the present embodiment, the work 7 is a door mirror, and 6 pieces are radially attached to the rotatable column 9 by a jig 10, and the display on the display unit 3 is displayed on the column 9. The moving image is displayed in which the work 7 is rotated along with the rotation.

また、図において８はスプレーガンであり、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、表示部３にスプレーガン８を表示するとともに、この表示部３に表示したスプレーガン８を、ティーチングされた軌道データに従い移動させることとしている。 Further, in the figure, reference numeral 8 denotes a spray gun, and in the orbit data simulation method of this embodiment, the spray gun 8 is displayed on the display unit 3, and the spray gun 8 displayed on the display unit 3 is taught on the orbit. It will be moved according to the data.

そして、前述したようにワーク７を回転させるとともに、前記流体解析の結果に従い、スプレーガン８から噴霧された塗料粒子がワーク７に向けて移動していきワークに塗着していく状態を、表示部上に動画で表示することとしている。 Then, as described above, the work 7 is rotated, and according to the result of the fluid analysis, the state in which the paint particles sprayed from the spray gun 8 move toward the work 7 and are applied to the work is displayed. It is supposed to be displayed as a video on the department.

そのため、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、実際に塗料がどのように噴霧されてワークに向けて移動してワーク７に塗着していくかを表示部３で確認することができるので、ティーチングされた軌道データの検証を行う場合に、実際にワークに塗料を噴射することが不要であるので、検証時の塗料の無駄を無くするとともに、空調エネルギーを使用することも不要で、コストを大幅に抑えることが可能である。 Therefore, in the orbital data simulation method of this embodiment, it is possible to confirm on the display unit 3 how the paint is actually sprayed, moves toward the work, and is applied to the work 7. Since it is not necessary to actually spray the paint on the work when verifying the taught orbital data, it is not necessary to waste the paint at the time of verification, and it is not necessary to use air conditioning energy, which is costly. Can be significantly suppressed.

なお、図２は軌道データに従ってスプレーガン９が移動している途中を示しており、ワーク７は矢印で示すように、支柱９及び治具１０の回転によって時計回りに円状に移動しており、スプレーガン８は上方から下方に向けて移動している状態を表示している。そして、スプレーガン８から噴霧された塗料粒子は、スプレーガン８からワーク７に向けて霧状に移動していく状態を表示している。なお図においては、理解を容易にするために、噴霧している塗料粒子及びワークに塗着した塗料粒子を細かい点で表示しており、塗着の多少によって点の数を変えている。 Note that FIG. 2 shows the middle of the spray gun 9 moving according to the orbital data, and the work 7 moves clockwise in a circular shape due to the rotation of the support column 9 and the jig 10 as shown by the arrows. , The spray gun 8 displays a state of moving from the upper side to the lower side. Then, the paint particles sprayed from the spray gun 8 indicate a state in which the paint particles move in a mist form from the spray gun 8 toward the work 7. In the figure, in order to facilitate understanding, the sprayed paint particles and the paint particles coated on the work are shown in fine dots, and the number of dots is changed depending on the degree of coating.

次に、図３は、ティーチングに従った塗装が完了した後のワーク７の一つを拡大して表示したものであり、ワークの全域に塗料粒子が塗着した状態を表示している。即ち、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、流体解析の結果に従ってスプレーガン８から噴霧された塗料粒子がワーク７に向けて移動していきワークに塗着していく状態を表示部上に動画で表示するとともに、ティーチングに従った塗装が完了した後のワーク７における塗着状態をも表示可能としている。従って、この塗着状態の表示によって、ティーチングに従ってスプレーガンから塗料を噴射した場合にワークのどの部分に塗料が付着するかを視覚により確認することができる。そのために、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、ティーチングされた軌道データの検証を行う場合には、実際にワークに塗料を噴射することが不要であるので、検証時の塗料の無駄を無くするとともに、空調エネルギーを使用することも不要で、コストを大幅に抑えることが可能である。 Next, FIG. 3 is an enlarged display of one of the works 7 after the painting according to the teaching is completed, and shows a state in which the paint particles are applied to the entire area of the work. That is, in the orbital data simulation method of this embodiment, the state in which the paint particles sprayed from the spray gun 8 move toward the work 7 and are applied to the work according to the result of the fluid analysis is displayed on the display unit. In addition to displaying a moving image, the coating state of the work 7 after the painting according to the teaching is completed can also be displayed. Therefore, by displaying the coated state, it is possible to visually confirm which part of the work the paint adheres to when the paint is sprayed from the spray gun according to the teaching. Therefore, in the orbital data simulation method of this embodiment, when the taught orbital data is verified, it is not necessary to actually spray the paint on the work, so that the paint is not wasted at the time of verification. At the same time, it is not necessary to use air conditioning energy, and it is possible to significantly reduce the cost.

例えば、図３に示す塗着状態では、上方部分の一部分が濃くなっており、この部分の塗着数が他の部分の塗着数よりも多いことを示している。そしてそれにより、その部分の塗料の膜厚が他の部分よりも厚くなってしまうことを知ることが可能である。 For example, in the coated state shown in FIG. 3, a part of the upper portion is darkened, indicating that the number of coated portions in this portion is larger than the number of coated portions in the other portions. Then, it is possible to know that the film thickness of the paint in that portion becomes thicker than that in the other portion.

そしてまた、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、ロボットコントローラー４がＰＣ本体２に接続され、ティーチングの際にティーチングペンダント５で登録された起動データや、この軌道データに基づいて演算された塗装ロボットやワークの位置情報をリアルタイムで、ロボットコントローラー４からＰＣ本体２へ送ることとし、そのときの塗装ロボットとワークの３Ｄ表示を行うこととしているため、ティーチングされた軌道データの検証を行いながら、ティーチングデータの修正を行うことができる。 Further, in the orbital data simulation method of the present embodiment, the robot controller 4 is connected to the PC main body 2, and the activation data registered in the teaching pendant 5 at the time of teaching and the painting calculated based on the orbital data are applied. Since the position information of the robot and the work is sent from the robot controller 4 to the PC body 2 in real time and the painting robot and the work are displayed in 3D at that time, while verifying the taught trajectory data, Teaching data can be modified.

このように、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、表示部にワークとスプレーガンを表示部に表示するとともに、予め設定した、塗料の粒子径、粒子速度、霧化圧、パターン圧、吐出量等の塗料の噴霧条件に基づいて塗料粒子の流体解析を行い、その解析結果に従って、スプレーガンからワークに向けて噴霧されて移動していきワークに塗着していく状態の塗料粒子を表示部上に表示することとしているため、この噴霧状況を確認することで、ティーチングされた軌道データが正しいかどうかを検証することができる。 As described above, in the orbital data simulation method of this embodiment, the work and the spray gun are displayed on the display unit, and the paint particle size, particle velocity, atomization pressure, pattern pressure, and ejection are set in advance. Fluid analysis of paint particles is performed based on the spray conditions of the paint such as the amount, and according to the analysis result, the paint particles in a state of being sprayed from the spray gun toward the work and moving and being applied to the work are displayed. Since it is displayed on the part, it is possible to verify whether the taught orbital data is correct by checking this spraying condition.

また、本実施例の軌道データのシミュレーション方法では、流体解析の結果として、塗装が完了した後のワークへの塗着状態をも表示部に表示することとしているため、この塗着状態を確認することによっても、軌道データが正しいかどうかを検証することができる。 Further, in the orbital data simulation method of this embodiment, as a result of the fluid analysis, the coating state on the work after the painting is completed is also displayed on the display unit, so that the coating state is confirmed. This also makes it possible to verify whether the orbital data is correct.

従って、本実施例によれば、実際の塗装ロボットとワークを用いて塗料をワークに噴射することなく、ティーチングされた軌道データの検証ができるため、塗料を無駄にすることなく、また空調エネルギーを使用することなく、ティーチングされた軌道データの検証、及び修正を容易に行うことが可能である。 Therefore, according to this embodiment, the taught trajectory data can be verified without injecting the paint onto the work using an actual painting robot and the work, so that the paint is not wasted and the air conditioning energy is used. It is possible to easily verify and correct the taught orbital data without using it.

なお、前述したように、本発明の軌道データのシミュレーション方法では、ティーチングの際にティーチングペンダント５で登録された起動データやこの軌道データに基づいて演算された塗装ロボットやワークの位置情報をリアルタイムでロボットコントローラー４からＰＣ本体７へ送る必要は無く、ティーチングが完了した後に、ロボットコントローラー４に記憶された塗装ロボット及びワークの位置情報やスプレーガンの軌道データをＰＣ本体２に取り込むことが可能であればよい。 As described above, in the orbital data simulation method of the present invention, the start-up data registered in the teaching pendant 5 at the time of teaching and the position information of the painting robot or the work calculated based on the orbital data are displayed in real time. It is not necessary to send from the robot controller 4 to the PC main body 7, and after the teaching is completed, the position information of the painting robot and the work stored in the robot controller 4 and the trajectory data of the spray gun can be taken into the PC main body 2. Just do it.

本発明の軌道データのシミュレーション方法は、実際の塗装を行うことなくティーチングされた軌道データの検証をおこなうことができるため、ティーチングを必要とする塗装ロボットの全般に適用可能である。 Since the trajectory data simulation method of the present invention can verify the taught trajectory data without actually performing painting, it can be applied to all painting robots that require teaching.

１ＰＣ
２ＰＣ本体
３表示部
４ロボットコントローラー
５ティーチングペンダント
６塗装ロボット
７ワーク
８スプレーガン
９支柱
１０治具
１１流体解析用コンピューター 1 PC
2 PC body 3 Display unit 4 Robot controller 5 Teaching pendant 6 Painting robot 7 Work 8 Spray gun 9 Strut 10 Jig 11 Fluid analysis computer

Claims

As information stored in the robot controller in the initial setting at the time of teaching, the outer shape, mechanism, and dimensional data related to the painting robot (6), the outer shape and dimensional data related to the work (7), and the painting robot (6) and work. Control means for controlling the position information with (7), the distance information between the spray gun and the work, and the trajectory data of the spray gun (8) and the distance data between the work and the spray gun as information stored in the robot controller by teaching. Incorporate into (1)
Using the captured data, 3D data of the painting robot (6) and the work (7) are created.
Using the created 3D data, the work (7) and the spray gun (8) are displayed in 3D on the display unit (3), and at the same time.
Fluid analysis of paint particles is performed based on the particle size, particle velocity, atomization pressure, pattern pressure, and discharge amount of the paint as preset conditions for spraying the paint, and the spray gun is directed toward the work according to the analysis results. is displayed on the display unit on the paint to continue to Nurigi be sprayed to the work Te are characterized in that,
The work (7), in which a plurality of the workpieces (7) are attached to the rotatable columns (9), is displayed as a moving image on the display unit in a rotated state.
The spray gun (8) is displayed to move from the upper side to the lower side according to the taught orbit data.
The display of the paint is a moving image on the display unit (3) showing the state in which the paint particles sprayed from the spray gun (8) move toward the work (7) and are applied to the work (7). A method for simulating trajectory data in a painting robot, which is characterized in that it displays and also displays the coating state of the work after the painting according to the teaching is completed.

The method for simulating trajectory data in a painting robot according to claim 1, wherein the airflow in the painting booth is added to the fluid analysis of the paint particles.

The method for simulating trajectory data in a painting robot according to claim 1 or 2, wherein in the fluid analysis of the paint particles, the airflow in the painting booth generated by the rotation of the work is taken into consideration.