CN102836797B - 涂装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涂装系统。根据实施方式的涂装系统包括:涂装室,其被天花板和侧壁围起;传送线,其被设置在涂装室中并且传送被涂装物;以及涂装机器人,其对被涂装物执行涂装。涂装机器人包括:底座部分,其固定在涂装室中的侧壁侧;以及手臂部分,其连接到底座部分并且具有七轴构造。

Description

涂装系统
技术领域
[0001] 本文中讨论的实施方式涉及涂装系统。
背景技术
[0002] 常规地,已知一种机器人,其中底座部分固定到地板并且具有七轴构造的手臂部分连接到该底座部分(例如,参见日本专利特开2009-125783)。机器人在具有七轴构造的手臂部分的末端设置有与作业用途相对应的末端执行器(end effector),并且该机器人通过将该末端执行器控制到与作业相对应的位置和姿势来执行作业。
[0003] 通过将例如涂装枪作为末端执行器附接至手臂部分的末端,上述常规机器人可以用作涂装机器人。在设置了涂装机器人的涂装室中,除了对温度、湿度等进行的空调控制夕卜,还进行用于防止涂料飞溅的气流控制。随着涂装室变得越来越大,执行空调控制和气流控制的设备变得越来越大并且消耗更多的能量。因而,期望减小涂装系统中的涂装室的大小。
[0004] 然而,当使用上述现有机器人作为涂装机器人时,需要用于将底座部分固定到涂装室的地板的空间。因此,在减小涂装室的大小方面存在问题。
[0005] 实施方式的方面的目的是提供能够减小涂装室的大小的涂装系统。
发明内容
[0006] 根据实施方式的方面的涂装系统包括:涂装室,该涂装室由侧壁和天花板围起;传送线,该传送线布置在所述涂装室中并且传送被涂装物;以及涂装机器人,该涂装机器人对所述被涂装物进行涂装。所述涂装机器人包括:底座部分,该底座部分固定在所述涂装室中的所述侧壁侧;以及手臂部分,该手臂部分连接至所述底座部分并且具有七轴构造。
[0007] 根据实施方式的方面,能够提供一种能够减小涂装室的大小的涂装系统。
附图说明
[0008] 通过结合附图时参考以下详细描述,将更好地理解本发明,也将更加容易地获得对本发明及本发明带来的很多益处的更完整的理解,其中:
[0009]图1是示意性地例示根据第一实施方式的涂装系统的构造的图;
[0010] 图2是根据第一实施方式的涂装机器人的外观示意图;
[0011] 图3是例示根据第一实施方式的管道的设置的示意图;
[0012] 图4是例示根据第一实施方式的涂装机器人的轴构造的图;
[0013] 图5A、图6A、图7A、图8A、图9A和图1OA是例示具有六轴构造的涂装机器人的姿势示例的图;
[0014] 图5B、图6B、图7B、图8B、图9B和图1OB是例示根据第一实施方式的涂装机器人的姿势示例的图;
[0015] 图11是例示根据第一实施方式的控制装置的构造的图;
[0016] 图12和图13是根据第一实施方式的控制装置对涂装机器人的控制方法的说明图;
[0017] 图14是例示根据第二实施方式的控制装置的构造的图;以及
[0018] 图15是例示根据第二实施方式的由控制装置进行的处理过程的流程图。
具体实施方式
[0019] 在下文中,将基于附图详细描述本申请公开的涂装系统的实施方式。本发明并不限于这些实施方式。在下文中,将Y轴的正侧定义为右侧,将Y轴的负侧定义为左侧,将Z轴的正侧定义为上侧,将Z轴的负侧定义为下侧,将X轴的正侧定义为后侧,并且将X轴的负侧定义为前侧。
[0020](第一实施方式)
[0021] 首先,将说明根据第一实施方式的涂装系统。图1是示意性地例示根据第一实施方式的涂装系统I的构造的图。
[0022] 如图1所示,根据第一实施方式的涂装系统I包括涂装室10、涂装机器人20a和20b、传送线50和控制装置60a和60b。涂装机器人20a被控制装置60a控制,涂装机器人20b被控制装置60b控制。尽管未示出,在该涂装系统I中,例如,在涂装系统I中设置了在涂装室10中进行空调控制的装置、进行气流控制以防止在涂装期间涂料飞溅的装置等。
[0023] 涂装室10是被天花板11、左侧壁12a和右侧壁12b围起来的房间。左支柱13a和右支柱13b设置在涂装室10的外侧。左支柱13a沿着左侧壁12a的外侧面设置,右支柱13b沿着右侧壁12b的外侧面设置。
[0024] 涂装机器人20a和20b是具有内压防爆结构的涂装机器人,其中用于驱动每个关节的马达被设置在气密室中。涂装机器人20a和20b中的每一个包括固定到涂装室10中的侧壁12a或12b侧的底座部分21,并且具有连接到底座部分21的具有七轴构造的手臂部分22。涂装枪23附接到每个手臂部分22的末端并且涂装枪23的位置和姿势是通过控制装置60a和60b对手臂部分22的控制来控制的。
[0025] 涂装机器人20a和20b分别基于控制装置60a和60b的控制来涂装被涂装物2的左半边和右半边。具体地,涂装机器人20a基于控制装置60a的控制,利用附接到手臂部分22的末端的涂装枪23来涂装被涂装物2的左半边。涂装机器人20b基于控制装置60b的控制,利用附接到手臂部分22的末端的涂装枪23来涂装被涂装物2的右半边。
[0026] 传送线50是在向前的方向(X轴的负方向)上传送被涂装物2的装置,并且包括用于将被涂装物2载置在其上表面的载置台51和在向前方向上移动载置台51的移动机构52。控制装置60a和60b中的每一个通过控制涂装机器人20a或者20b的手臂部分22来控制附接到手臂部分22的末端的涂装枪23的位置和姿势。接着,控制装置60a和60b中的每一个在控制涂装枪23的位置和姿势的同时通过从涂装枪23喷射涂料来涂装载置在传送线50的载置台51上的被涂装物2。
[0027] 这样,涂装系统I利用传送线50传送被涂装物2,并且利用涂装机器人20a和20b涂装被涂装物2。在涂装系统I中,涂装机器人20a和20b中的每一个的底座部分21被固定至侧壁12a或者12b侧上比被涂装物2高的位置处。因此,与包括底座被固定到地板的涂装机器人的涂装室相比,该涂装室10的水平方向上的宽度可以制作得小。结果,可以减小涂装室10的大小。
[0028] 如果侧壁12a和12b的强度足以保持涂装机器人20a和20b,则涂装机器人20a和20b的底座部分21可以直接固定到侧壁12a和12b。这意味着可以通过将底座部分21固定到支柱13a和13b或者固定到侧壁12a和12b本身而将底座部分21固定在侧壁12a和12b侧上。
[0029] 接着,将具体说明涂装机器人20a和20b中的每一个的构造。因为涂装机器人20b与涂装机器人20a镜像对称,下面将主要说明涂装机器人20a的构造。图2是涂装机器人20a的外观示意图。涂装机器人20a设置有向涂装枪23提供流体的管道38 (见图3),然而,在下文中,除了在稍后描述的图3中以外,省略了管道38。
[0030] 如上所述,涂装机器人20a包括底座部分21、手臂部分22和涂装枪23。如图2所示,底座部分21被固定到左支柱13a的支承面15a。另外,手臂部分22包括旋转底座部分31、第一手臂32、第二手臂33、第三手臂34和腕部35。
[0031] 旋转底座部分31被底座部分21支承为可绕作为中心轴的第一轴LI旋转,该第一轴LI与传送线50的传送方向(X轴方向)平行。第一手臂32被旋转底座部分31支承为可绕作为中心轴的第二轴L2旋转,该第二轴L2与第一轴LI偏离并且垂直。这样,因为第二轴L2与第一轴LI偏离并且垂直,所以与第二轴L2与第一轴LI垂直并且与第一轴LI交叉的情况相比,可以将手臂部分22制作得长。第二轴L2可以与第一轴LI垂直并交叉。
[0032] 第二手臂33被第一手臂32支承为可绕作为中心轴的第三轴L3旋转,该第三轴L3与第二轴L2垂直。第三手臂34被第二手臂33支承为可绕作为中心轴的第四轴L4旋转,该第四轴L4与第三轴L3垂直。形成第四轴L4的关节部分44由包括第二手臂33的末端部分和第三手臂34的基端部分的区域形成。
[0033] 腕部35由第五轴L5到第七轴L7总共三个轴构成,并且其基端被第三手臂34的末端可旋转地支承。涂装枪23附接到腕部35的末端并且从涂装枪23喷射涂料。
[0034] 空气被用于驱动涂装枪23,并且稀释剂用于涂装枪23的清洁。因此,涂装机器人20a设置有用于向涂装枪23提供诸如空气和稀释剂这样的流体的管道38(参见图3)。管道38收纳了用于向涂装枪23提供空气的输送管、用于向涂装枪23提供稀释剂的输送管等。
[0035] 图3是例示管道38的设置的示意图。图3例示了通过从图2所示的状态旋转第四轴L4而将第三手臂34设定到近似水平状态的情况。在下文中,为了便于说明,在处于图3所示的姿势中的手臂32到34中的每一个中,将与左侧壁12a相对的侧面定义为左侧面,并且将与右侧壁12b相对的侧面定义为右侧面。
[0036] 如图3所示,从旋转底座部分31开始沿着第一手臂32和第二手臂33的右侧面配设管道38。此外,管道38在第四轴L4的位置从第二手臂33的右侧面侧进入第二手臂33,从第三手臂34的左侧面侧退出,并且将其方向改变为沿第三手臂34的左侧面的方向。接着,沿着第三手臂34的左侧面配设管道38到达腕部35。
[0037] 在形成第四轴L4的关节部分44中,设置了在旋转轴位置处具有中空部分的减速器,并且在减速器的中空部分中形成了不妨碍关节部分44中的气密室的气密性的通道。通过将管道38配设在该通道中,可以确保布置有马达的气密室的气密性。
[0038] 这意味着尽管由于从涂装枪23喷射涂料而在涂装室10中产生有害环境,但确保了关节部分44中的气密室的气密性以不将关节部分44中的马达等暴露到危险环境中。例如,从外部向关节部分44中的气密室发送非爆炸性气体以将气密室中的气氛维持为与涂装室10之外的气氛相同。
[0039] 另外,因为与手臂部分22等相比,管道38是容易损坏的部分,所以管道38被布置在远离被涂装物2的位置处。具体地,在涂装机器人20a中,如上所述,管道38沿第一手臂32到第三手臂34中在涂装机器人20a处于基准姿势的状态下最接近被涂装物2的第三手臂34的左侧面配设到第三手臂34。结果,可以防止管道38接触被涂装物2等。
[0040] 将说明涂装机器人20a的基准姿势。涂装机器人20a的基准姿势是涂装机器人20a的待机姿势并且由控制装置60a控制。
[0041] 在图2中示出了涂装机器人20a的基准姿势。具体地,当涂装机器人20a的姿势是基准姿势时,第一手臂32在位于旋转底座部分31的右侧(X轴的正方向)的状态下被单侧支承于旋转底座部分31,并且第二手臂33在前后方向(X轴方向)上位于第一手臂32的被涂装物2侧(X轴的正侧)的状态下被单侧支承于第一手臂32。
[0042] 当涂装机器人20a的姿势是基准姿势时,第三手臂34在位于第二手臂33的左侧壁12a侧的状态下单侧支承于第二手臂33。
[0043] 另外,当涂装机器人20a的姿势是基准姿势时,如图4所示,第二轴L2和第四轴L4水平设置并且第三手臂34指向铅直方向(Z轴的负方向)上。另外,第五轴L5和第七轴L7定位在铅直方向(Z轴的负方向)上。图4是例示涂装机器人20a的轴构造的图。
[0044] 如上所述,为了减小涂装室10的大小,涂装机器人20a的底座部分21被固定到左侧壁12a侧上比被涂装物2高的位置处。另外,涂装机器人20a包括具有七轴构造的手臂部分22,这使得能够进一步减小涂装室10的大小。
[0045] 图5A到图7B是例示涂装机器人的姿势示例的图。图5A和图5B例示了涂装作为被涂装物2的车身外板的情况的示例,图6A和图6B、图7A和图7B例示涂装作为被涂装物2的车身内板的情况。图5A、图6A和图7A所示的涂装机器人100包括具有六轴构造的手臂部分,其中没有与涂装机器人20a的第三轴L3相对应的轴。另外,在涂装机器人100中,关节部分144是与形成涂装机器人20a的第四轴L4的关节部分44相对应的部分。
[0046] 如图5A、图6A和图7A所示,在具有六轴构造的涂装机器人100中,当涂装被涂装物2时,在一些情况下,关节部分144不能够被定位在左支柱13a的支承面15a (底座部分21的固定面)的被涂装物2侧上。因此,左侧壁12a被设置在支承涂装机器人100的左支柱13a的支承面15a的左侧。
[0047] 另一方面,在具有七轴构造的涂装机器人20a中,通过驱动包括第三轴L3在内的一个或者更多个轴,可以将关节部分44定位在左支柱13a的支承面15a的被涂装物2侦U。具体地,在涂装机器人20a中,在通过在保持第三轴L3的旋转位置的状态下驱动第一轴LI和第二轴L2而使关节部分44移动到支承面15a的左侧壁12a侧上的位置的情况下,在关节部分44移动到支承面15a的左侧壁12a侧上的位置之前,第三轴L3被控制装置60a驱动。因此,如图5B、图6B和图7B所示,可以将形成第四轴L4的关节部分44定位在左支柱13a的支承面15a的被涂装物2侧。
[0048] 这样,通过使用具有七轴构造的涂装机器人20a,可以将涂装室10的宽度制作得小。具体地,在图5B、图6B和图7B所示的示例中,分别与图5A、图6A和图7A所示的示例比较,左侧壁12a与车身的中心之间的距离可以缩短(Y2-Y1)、(Y4-Y3)和(Y6-Y5)。
[0049] 另外,与使用涂装机器人100的情况相比,通过使用涂装机器人20a,可以减小涂装室10的高度。图8A和图9A是例示涂装机器人100的姿势示例的图,图8B和图9B是例示涂装机器人20a的姿势示例的图。图8图8A和图SB例示涂装作为被涂装物2的车身外板的情况的示例,图9A和图9B例示涂装作为被涂装物2的车身内板的情况的示例。
[0050] 如图8A和图9A所示,在具有六轴构造的涂装机器人100中,当涂装被涂装物2时,在一些情况下,关节部分144不能够移动到低的位置。另一方面,在具有七轴构造的涂装机器人20a中,通过驱动包括第三轴L3在内的一个或者更多个轴,关节部分44能够移动到低的位置。具体地,在涂装机器人20a中,在通过保持第三轴L3的旋转位置的状态下驱动第一轴LI和第二轴L2而使关节部分44移动到比天花板11高的位置的情况下,在关节部分44移动到比天花板11高的位置之前,第三轴L3被控制装置60a驱动。结果,在涂装机器人20a中,如图8B和图9B所示,可以将关节部分44移动到比涂装机器人100的情况低的位置。
[0051] 这样,通过使用具有七轴构造的涂装机器人20a,可以减小涂装室10的高度。具体地,在图8B和图9B所示的示例中,分别与图8A和图9A所示的示例比较,涂装室10的地板和天花板11之间的距离能够缩短(Z2-Z1)和(Z4-Z3)。
[0052] 另外,与使用涂装机器人100的情况相比较,通过使用涂装机器人20a,能够增加与被涂装物2的距离。图1OA是例示涂装机器人100的姿势示例的图,图1OB是例示涂装机器人20a的姿势示例的图。图1OA和图1OB例示了涂装作为被涂装物2的车身外板的情况的示例。
[0053] 如图1OA所示,在具有六轴构造的涂装机器人100中,当涂装被涂装物2时,关节部分144接近被涂装物2并且在一些情况下与被涂装物2接触。另一方面,在具有七轴构造的涂装机器人20a中,通过驱动包括第三轴L3在内的一个或者更多个轴,关节部分44能够移动到等于或者高于被涂装物2的高度的位置。具体地,在涂装机器人20a中,在通过保持第三轴L3的旋转位置的状态下驱动第一轴LI和第二轴L2而使关节部分44移动到比被涂装物2的高度低的位置的情况下,在关节部分44移动到比被涂装物2的高度低的位置之前,第三轴L3被控制装置60a驱动。结果,如图1OB所示,可以将关节部分44移动到等于或者高于被涂装物2的高度的位置。
[0054] 将参照附图具体说明控制装置60a和60b对涂装机器人20a和20b的驱动方法。在下文中,将首先说明控制装置60a和60b的构造,接着将说明涂装机器人20a和20b的驱动方法的具体示例。图11是例示控制装置60a的构造的图。因为控制装置60b具有与控制装置60a类似的构造,所以将在这里说明控制装置60a的构造。
[0055] 如图11所示,控制装置60a包括通信单元61、存储单元62和控制单元63。通信单元61是诸如LAN卡这样的通信装置,其执行涂装机器人20a与控制装置60a之间的数据发送和接收。通信单元61例如执行向涂装机器人20a发送从控制单元63接收到的动作指令的处理。
[0056] 存储单元62存储涂装数据62a。涂装数据62a包括插补动作数据、调整动作数据和移动动作数据。插补动作数据是当从涂装枪23喷射涂料时使用的手臂部分22的控制数据。具体地,插补动作数据是在从涂装枪23喷射涂料开始到结束的时段中用于控制手臂部分22按照恒定速度在上下方向上移动手臂部分22的末端的数据。涂装数据62a还包括用于控制涂装枪23等喷射涂料的控制数据。
[0057] 控制单元63执行控制装置60a的整体控制。控制单元63从存储单元62读取涂装数据62a中包括的插补动作数据、调整动作数据和移动动作数据,并且基于这些数据使通信单元61向涂装机器人20a输出对手臂部分22的动作指令。当从控制装置60a接收到对手臂部分22的动作指令时,涂装机器人20a将第一轴LI到第七轴L7中与接收到的动作指令相对应的轴驱动与动作指令相对应的旋转量。
[0058] 下面将具体说明控制装置60a基于插补动作数据、调整动作数据和移动动作数据对涂装机器人20a的控制方法。图12和图13是控制装置60a对涂装机器人20a的控制方法的说明图。控制装置60b对涂装机器人20b的控制方法与控制装置60a对涂装机器人20a的控制方法相似。
[0059] 如图12所示,被涂装物2具有涂装区域A到D作为要涂装的涂装区域。按照涂装区域A、涂装区域B、涂装区域C和涂装区域D的顺序D在作为涂装方向的上下方向(Z轴方向)上涂装涂装区域A到D。
[0060] 在此情况下,涂装数据62a包括第一插补动作数据、第二插补动作数据、第三插补动作数据和第四插补动作数据。第一插补动作数据是用于产生使涂装机器人20a执行第一插补动作的动作指令的数据。第一插补动作是手臂部分22按照恒定速度沿着涂装区域A在上下方向上移动涂装枪23的末端的动作。第二插补动作数据是用于产生使涂装机器人20a执行第二插补动作的动作指令的数据。第二插补操作是手臂部分22按照恒定速度沿着涂装区域B在上下方向上移动涂装枪23的末端的动作。
[0061]另外,第三插补动作数据是用于产生使涂装机器人20a执行第三插补动作的动作指令的数据。第三插补操作是手臂部分22按照恒定速度沿着涂装区域C在上下方向上移动涂装枪23的末端的动作。第四插补动作数据是用于产生使涂装机器人20a执行第四插补动作的动作指令的数据。第四插补操作是手臂部分22按照恒定速度沿着涂装区域D在上下方向上移动涂装枪23的末端的动作。
[0062] 在第一插补动作、第二插补动作和第四插补动作中,当在第三轴L3的旋转位置是上述基准姿势的旋转位置(在下文中描述为基准旋转位置)的状态下驱动手臂部分22的第一轴LI和第二轴L2时,关节部分44不碰撞左侧壁12a、天花板11和被涂装物2。另一方面,在第三插补动作中,当在第三轴L3的旋转位置是基准旋转位置的状态下驱动手臂部分22的第一轴LI和第二轴L2时,关节部分44碰撞左侧壁12a、天花板11或者被涂装物2。
[0063] 通过使通信单元61向涂装机器人20a输出基于第一插补动作数据的动作指令,控制单元63首先使涂装机器人20a执行按照恒定速度在上下方向上移动涂装枪23的末端的第一插补动作(参见图13所示的时间Ta到Tb)。
[0064] 在第一插补动作中,在涂装机器人20a中,在将第三轴L3的旋转位置保持在基准旋转位置的状态下,轴L1、L2和L4到L7 (不包括第三轴L3)被驱动,并且涂装枪23的末端按照恒定速度在上下方向上移动。控制单元63在第一插补动作期间控制涂装枪23从涂装枪23喷射涂料,由此在涂装区域A上进行涂装。
[0065] 当第一插补动作完成时,控制单元63使通信单元61向涂装机器人20a输出基于移动动作数据的动作指令。结果,在第三轴L3的旋转位置保持在基准旋转位置的状态下,手臂部分22被驱动为将涂装枪23设置到开始第二插补动作的位置和姿势(图13所示的时间Tb到Tc) ο
[0066] 之后,通过使通信单元61向涂装机器人20a输出基于第二插补动作数据的动作指令,控制单元63使涂装机器人20a执行按照恒定速度在上下方向上移动涂装枪23的末端的第二插补动作(参见图13所示的时间Tc到Td)。在第二插补动作中,按照类似于第一插补动作的方式,在涂装机器人20a中,在第三轴L3的旋转位置保持在基准旋转位置的状态下,轴L1、L2和L4到L7(不包括第三轴L3)被驱动,由此按照恒定速度在上下方向上移动涂装枪23的末端。在第二插补动作期间,控制单元63控制涂装枪23从涂装枪23喷射涂料,由此在涂装区域B上进行涂装。
[0067] 当第二插补动作完成时,控制单元63使通信单元61向涂装机器人20a输出基于调整动作数据的动作指令。结果,在涂装机器人20a的动作被暂时停止之后,包括第三轴L3在内的一个或者更多个轴被驱动,使得关节部分44在第三插补动作的执行期间不被定位为碰撞左侧壁12a、天花板11和被涂装物2(图13所示的时间Td到Te)。
[0068] 接着,控制单元63使通信单元61向涂装机器人20a输出基于移动动作数据的动作指令。结果,在第三轴L3的旋转位置保持在经过上述调整动作调整后的位置的状态下,手臂部分22被驱动为将涂装枪23设置到开始第三插补动作的位置和姿势(图13所示的时间Te到Tf)。
[0069] 之后,通过使通信单元61向涂装机器人20a输出基于第三插补动作数据的动作指令,控制单元63使涂装机器人20a执行按照恒定速度在上下方向上移动涂装枪23的末端的第三插补动作(参见图13所示的时间Tf到Tg)。在第三插补动作期间,控制单元63控制涂装枪23从涂装枪23喷射涂料,由此在涂装区域C上进行涂装。
[0070] 第三轴L3的旋转位置按照基于上述调整动作数据的指令从基准旋转位置移动,由此避免关节部分44在第三插补动作中碰撞左侧壁12a、天花板11和被涂装物2。
[0071] 换句话说,如上所述,在第三插补动作中,如果在第三轴L3的旋转位置保持在基准旋转位置的状态下驱动手臂部分22,则形成第四轴L4的关节部分44的位置落到关节部分44不与诸如左侧壁12a、天花板11和被涂装物2这样的障碍物发生接触的范围之外(在下文中称为预定范围V)。
[0072]因而,在其中当第三轴L3的旋转位置是基准旋转位置时关节部分44的位置落到预定范围V之外的第三插补动作之前,控制装置60a通过驱动包括第三轴L3在内的一个或者更多个轴,在第三插补动作中将关节部分44的位置保持在预定范围V之内。另外,在第三插补动作中,由于第三轴L3的旋转位置按照与第一插补动作相似的方式被固定,控制单元63控制六个轴,因此能够防止对手臂部分22的控制变得复杂。
[0073] 当第三插补动作完成时,控制单元63使通信单元61向涂装机器人20a输出基于调整动作数据的动作指令。结果,第三轴L3的旋转位置返回基准旋转位置(图13所示的时间Tg到Th) ο
[0074] 这样,在第二插补动作完成之后,控制装置60a暂时停止涂装机器人20a,并且在执行第三插补动作之前驱动第三轴L3,并且之后使涂装机器人20a执行第三插补动作。接着,在第三插补动作完成之后,控制装置60a使第三轴L3的旋转位置返回到基准旋转位置并且还使涂装机器人20a执行第四插补动作。因此,在即使第三轴L3的旋转位置是基准旋转位置而关节部分44的位置也落在预定范围V之内的插补动作中,第三轴L3的旋转位置能够保持在基准旋转位置,使得能够容易地产生涂装数据62a。
[0075] 接着,控制单元63使通信单元61向涂装机器人20a输出基于移动动作数据的动作指令。结果,在第三轴L3的旋转位置被维持在基准旋转位置的状态下,手臂部分22被驱动为将涂装枪23设置到开始第四插补动作的位置和姿势(图13所示的时间Th到Ti)。
[0076] 之后,通过使通信单元61向涂装机器人20a输出基于第四插补动作数据的动作指令,控制单元63使涂装机器人20a执行按照恒定速度在上下方向移动涂装枪23的末端的第四插补动作(参见图13所示的时间Ti到Tj)。在第四插补动作期间,控制单元63控制涂装枪23从涂装枪23喷射涂料,由此在涂装区域D上进行涂装。
[0077] 这样,根据第一实施方式的涂装系统I包括被侧壁12a和12b和天花板11围起的涂装室10、设置在涂装室10中并传送被涂装物2的传送线50以及在被涂装物2上进行涂装的涂装机器人20a和20b。涂装机器人20a和20b都包括固定到涂装室10中的侧壁12a或12b侧上的底座部分21以及连接到底座部分21的具有七轴构造的手臂部分22。结果,能够减小涂装室10的大小。
[0078] 在以上描述中,说明了对在X轴方向上彼此相邻的涂装区域A到D的插补动作,然而,本发明不限于此。例如,可以进行对在Z轴方向上彼此相邻的涂装区域的插补动作或者对隔开的涂装区域的插补动作。
[0079] 另外,说明了上述涂装机器人20a的关节部分44由包括第二手臂33的末端部分和第三手臂34的基端部分的区域形成。然而,由第四轴L4形成的关节部分44可以与第二手臂33和第三手臂34分开提供,并且关节部分44可以连接到第二手臂33和第三手臂34。
[0080] 另外,在上述描述中,在关节部分44的位置落到其中关节部分44不与诸如左侧壁12a、天花板11和被涂装物2这样的障碍物发生接触的预定范围V之外的情况下,第三轴L3被驱动。然而,本发明不限于此。例如,在将关节部分44的位置限制为落到比预定范围V小的预定范围Va内的情况下,如果关节部分44的位置落到预定范围Va之外,贝U可以驱动第三轴L3。
[0081](第二实施方式)
[0082] 下面,将说明根据第二实施方式的涂装系统。根据第二实施方式的涂装系统与根据第一实施方式的涂装系统I的不同之处在于:控制装置的控制单元确定是否驱动手臂部分22中的第三轴L3。图14是例示根据第二实施方式的控制装置60A的构造的图。在下文中,为了便于理解说明,使用相同附图标记表示与根据第一实施方式的涂装系统I中的控制装置60a类似的构造。在本实施方式中,说明了控制涂装机器人20a的控制装置60A,但未示出的控制涂装机器人20b的控制装置具有与控制装置60A相同的构造。
[0083] 如图14所示,控制装置60A包括通信单元61、存储单元62A和控制单元63A。存储单元62A存储涂装数据62b。涂装数据62b是与涂装数据62a相似的数据,除了调整动作数据以外。换句话说,涂装数据62b包括第一插补动作数据、第二插补动作数据、第三插补动作数据、第四插补动作数据和移动动作数据。
[0084] 控制单元63A执行控制装置60A的整体控制。控制单元63从存储单元62A读取涂装数据62b,并且基于涂装数据62b使通信单元61向涂装机器人20a输出对手臂部分22的动作指令。
[0085] 接着,将参照图15说明图14所示的控制装置60A进行的处理过程。图15是例示根据第二实施方式控制装置60A进行的处理过程的流程图。
[0086] 如图15所示,控制单元63A从存储单元62A读取涂装数据62b中与下一个要进行的插补动作相对应的插补动作数据(步骤S10)。例如,当在涂装机器人20a中完成第一插补动作的执行时,读取第二插补动作数据。
[0087] 接着,控制单元63A确定在该下一个要执行的插补动作中,由第四轴L4形成的关节部分44的位置是否落到预定范围W之外(步骤Sll)。例如,当下一个要执行的插补动作是第二插补动作时,控制单元63A确定关节部分44的位置不落到预定范围W之外。另一方面,当下一个要执行的插补动作是第三插补动作时,控制单元63A确定关节部分44的位置落到预定范围W之外。“预定范围W”例如是其中关节部分44不与诸如涂装室10和被涂装物2这样的障碍物发生接触的范围。
[0088] 当控制单元63A确定关节部分44的位置在下一个要执行的插补动作中落到预定范围W之外时(步骤Sll:是),控制单元63A不向涂装机器人20a输出动作指令并暂时停止涂装机器人20a的动作。之后,通过使通信单元61向涂装机器人20a输出将关节部分44的位置设置为在执行下一个要执行的插补动作时落到预定范围W之内的动作指令(步骤S12),控制单元63A驱动包括第三轴L3在内的一个或更多个轴。
[0089] 另一方面,当控制单元63A确定关节部分44的位置在下一个要执行的插补动作中不落到预定范围W之外时(步骤Sll:否),控制单元63A确定第三轴L3的旋转位置是否是基准旋转位置(步骤S13)。当控制单元63A确定第三轴L3的旋转位置不是基准旋转位置时(步骤S13:否),控制单元63A通过使通信单元61向涂装机器人20a输出基于调整动作数据的动作指令,使第三轴L3的旋转位置返回到基准旋转位置。
[0090] 当步骤S12和S14中的处理完成或者当在步骤S13中确定第三轴L3的旋转位置是基准旋转位置时(步骤S13:是),控制单元63A执行将附接到手臂部分22的末端的涂装枪23移动到下一个要进行的插补动作的开始位置的移动处理(步骤S15)。具体地,控制单元22通过使通信单元61向涂装机器人20a输出基于从存储单元62A读出的移动动作数据的动作指令来驱动手臂部分22。
[0091 ] 接着,控制单元63A在通过驱动手臂部分22执行插补动作的同时执行从涂装枪23喷射涂料的涂装处理(步骤S16)。具体地,控制单元22通过使通信单元61向涂装机器人20a输出基于从存储单元62A读取的插补动作数据的动作指令来驱动手臂部分22。另外,控制单元63A基于存储在存储单元62A中的控制数据来控制涂装枪23,以从该涂装枪23喷射涂料。
[0092] 当步骤S16中的涂装处理完成时,控制单元63A确定是否存在未执行的插补动作数据(步骤S17)。例如,在步骤S16,当第四插补动作的涂装处理完成时,控制单元63A确定不存在未执行的插补动作数据。另一方面,当在步骤S16中完成了第三插补操作的涂装处理时,存在未执行的第四插补动作数据,因此控制单元63A确定存在未执行的插补动作数据。
[0093] 当控制单元63A确定存在未执行的插补动作数据时(步骤S17:是),重复从步骤SlO开始的处理。另一方面,当控制单元63A确定不存在未执行的插补动作数据时(步骤S17:否),控制单元63A通过使通信单元61向涂装机器人20a输出使手臂部分22返回到基准姿势的操作指令,使手臂部分22返回到基准姿势,并且结束对手臂部分22和涂装枪23的控制。
[0094] 如上所述,根据第二实施方式的控制装置60A确定由第四轴L4形成的关节部分44的位置在下一个要进行的插补动作中是否落到预定范围W之外。接着,当关节部分44的位置落到预定范围W之外时,控制装置60A通过驱动第三轴L3来控制手臂部分22将关节部分44的位置设置成在下一个要进行的插补动作中落到预定范围W之内。在控制装置60A中,因为涂装数据62b不包括调整动作数据,所以与第一实施方式中的控制装置60a相比,可以容易地产生涂装数据62b。
[0095] 控制装置60A能够确定关节部分44的位置是否落入预定范围W之内,例如,通过确定第三轴L3与第四轴L4交叉的点的位置是否落在预设范围内或者通过确定关节部分44的外表面位置中的任意一个是否落在预定范围W之内。
[0096] 另外,尽管控制装置60A确定关节部分44的位置是否落在预定范围W之内,但是控制装置60A可以确定关节部分44的位置是否落在禁止区域之内来代替上述确定。
[0097] 以上描述的第一实施方式和第二实施方式例示了通过不同控制装置控制每个涂装机器人20a和20b的示例。然而,本发明不限于此,例如,可以通过一个控制装置来控制两个涂装机器人20a和20b。

Claims (9)

1.一种涂装系统,该涂装系统包括: 涂装室,其被侧壁和天花板围起; 传送线,其被设置在所述涂装室中并且传送被涂装物;以及 涂装机器人,其对所述被涂装物执行涂装,其中, 所述涂装机器人包括: 底座部,其固定在所述涂装室中的所述侧壁侧,以及 臂部,其连接到所述底座部并且具有七轴构造, 其中所述臂部包括: 旋转底座部,其被所述底座部支承为能够绕第一轴旋转,所述第一轴与所述传送线的传送方向平行, 第一手臂,其被所述旋转底座部支承为能够绕第二轴旋转,所述第二轴与第一轴垂直并交叉,或者与所述第一轴偏离并垂直, 第二手臂,其被所述第一手臂支承为能够绕第三轴旋转,所述第三轴与所述第二轴垂直, 第三手臂,其被所述第二手臂支承为能够绕第四轴旋转,所述第四轴与所述第三轴垂直,以及 腕部,其被所述第三手臂的末端可旋转地支承并且具有包括第五轴到第七轴的三轴构造, 当所述涂装机器人处于基准姿势时,所述腕部的所述第五轴和所述第七轴定位在铅直方向上,并且所述第七轴偏离于所述第五轴。
2.根据权利要求1所述的涂装系统,该涂装系统还包括控制装置,所述控制装置控制所述涂装机器人, 其中当使所述涂装机器人待机时,所述控制装置将所述涂装机器人设置成所述第二轴与所述第四轴水平并且所述第三轴指向铅直方向的所述基准姿势。
3.根据权利要求2所述的涂装系统,其中在由于将所述第三轴的旋转位置保持在所述基准姿势的同时驱动所述臂部而使形成所述第四轴的关节部的位置落到预定范围之外的情况下,在所述关节部的位置落到所述预定范围之外之前,所述控制装置驱动所述第三轴以将所述关节部的位置保持在所述预定范围之内。
4.根据权利要求3所述的涂装系统,其中所述控制装置使所述涂装机器人顺序执行多个插补动作以涂装所述被涂装物,并且在从一个插补动作完成到下一个插补动作开始的期间驱动所述第三轴。
5.根据权利要求4所述的涂装系统,其中在由于在所述一个插补动作完成之后将所述第三轴的旋转位置保持在所述基准姿势而使所述关节部的位置在所述下一个插补动作的执行期间落到所述预定范围之外的情况下,在所述一个插补动作完成之后,所述控制装置在所述涂装机器人被暂时停止后驱动所述第三轴,在所述下一个插补动作完成之后使所述第三轴返回到所述基准姿势的旋转位置,之后进一步使所述涂装机器人执行接下来的插补动作。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的涂装系统,其中由于在将所述第三轴的旋转位置保持在所述基准姿势的同时驱动所述第一轴和所述第二轴而使所述关节部移动到比所述底座部的固定面的位置更接近所述侧壁侧的位置的情况下,在所述关节部移动到比所述底座部的固定面的位置更接近所述侧壁侧的位置之前,所述控制装置驱动所述第三轴以将所述关节部移动到比所述底座部的固定面的位置更接近所述被涂装物侧的位置。
7.根据权利要求3到5中任一项所述的涂装系统,其中在由于在将所述第三轴的旋转位置保持在所述基准姿势的同时驱动所述第一轴和所述第二轴而使所述关节部移动到比预定高度高的位置的情况下,在所述关节部移动到比所述预定高度高的位置之前,所述控制装置驱动所述第三轴以将所述关节部移动到等于或者低于所述预定高度的位置。
8.根据权利要求3到5中任一项所述的涂装系统,其中在由于在将所述第三轴的旋转位置保持在所述基准姿势的同时驱动所述第一轴和所述第二轴而使所述关节部移动到比所述被涂装物的高度低的位置的情况下,在所述关节部移动到比所述被涂装物的高度低的位置之前,所述控制装置驱动所述第三轴以将所述关节部移动到等于或者高于所述被涂装物的高度的位置。
9.根据权利要求2到5中任一项所述的涂装系统,其中所述基准姿势的状态下的所述涂装机器人如下所述:所述第二手臂以位于所述第一手臂的所述被涂装物侧的状态单侧支承于所述第一手臂,所述第三手臂以位于所述第二手臂的所述侧壁侧的状态被所述第二手臂支承,并且附接到所述腕部以向涂装枪提供流体的管道沿着所述第三手臂的所述侧壁侧设置到所述第三手臂。
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