JP2021126618A - 塗料供給装置、ロボット、吐出制御システム、吐出制御方法、および吐出制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は実施形態に係る塗布システム1の全体的な構成の一例を示す図である。図2は塗布システム1の詳細な構成の一例を示す図である。塗布システム1は、塗布対象物であるワークWに対する塗料の塗布の少なくとも一部を自動的に実行するロボットシステムである。ワークWは限定されず、塗布システム1は任意の対象物を塗布してよい。例えば、ワークWは自動車の車体の一部であってよく、より具体的には、フロアパネル、ルーフパネル、ドアパネルなどでもよい。塗料も限定されず、塗布システム1は任意の塗料を用いてよい。例えば、塗料は、シール材、または振動を抑えるための制振材(防音のための部材)であってもよい。制振材は、粘性および弾性を有する材料(樹脂)を含んでもよい。例えば、制振材は、常温において液だれせずに固化するまでに塗布形状を維持できる程度の粘性を有する材料を含んでよい。
一例では、ロボット10は6軸の垂直多関節ロボットであり、基部11、旋回部12、第1アーム13、第2アーム14、手首部15、およびアクチュエータ31,32,33,34,35,36を有する。
一例では、1次供給システム100は液源101、ポンプ102、供給管103、吐出部104、および戻り管105を備える。液源101は塗料の供給源である。ポンプ102は液源101内の塗料を吐出部104に向けて送り出す装置である。供給管103は塗料を吐出部104へと導く管であり、ポンプ102と吐出部104とを接続する。供給管103は1次塗料の流路の少なくとも一部を構成する。吐出部104は塗料を排出する部分である。上述したように、吐出部104はロボット10に取り付けられ、より具体的には、手首部15の先端部に設けられる。したがって、吐出部104の位置および姿勢はロボット10の動作により変化し、その結果、吐出される塗料の位置および方向が変化する。本開示では、ロボットに取り付けられた吐出部を「ロボットの吐出部」ともいう。戻り管105は、ポンプ102から送り出された塗料を液源101に戻すための管である。1次供給システム100の具体的な構成は限定されず、任意の方針で設計されてよい。例えば、液源101、ポンプ102、供給管103、吐出部104、および戻り管105のそれぞれについて具体的な構造は限定されない。一例では、ポンプ102としてサーボブースターポンプ(SBP)が用いられてもよい。
ロボットコントローラ200は、予め生成された動作プログラムに従ってロボット10を制御する装置である。ロボットコントローラ200は、1次供給システム100または補助供給システム300から供給される塗料をワークWに塗布するようにロボット10を制御する。具体的には、ロボットコントローラ200はその塗料をワークWに塗布するために、ロボット10の位置および姿勢を変更し、これにより吐出部104の位置および姿勢を変更する。ロボットコントローラ200は、例えば、吐出部104から吐出される塗料のワークWへの付着位置が予め定められた経路に沿って移動するように、吐出部104の位置および姿勢を変更する。本開示ではその経路を「塗布経路」ともいう。一例では、ロボットコントローラ200は、吐出部104の目標位置および目標姿勢に基づき逆運動学演算によりアクチュエータ31〜36の目標角度を算出し、当該目標角度に追従するようにアクチュエータ31〜36を制御する。ロボットコントローラ200は、吐出部104の位置および姿勢を目標位置および目標姿勢に調節するために、アクチュエータ31〜36のそれぞれの駆動状態を示す情報を取得してもよい。アクチュエータ31〜36の駆動状態を示す情報の一例として、モータの回転位置および回転速度が挙げられる。
補助供給システム300は追加塗料を供給する制御システムである。一例では、補助供給システム300は、塗布が開始された直後の短時間におけるビード幅を安定させるために機能する。図3を参照しながらその機能について説明する。図3はワークWに塗布された塗料の状態の例を示す図である。
本開示に係る塗布制御方法の一例として、図6を参照しながら、補助供給システム300により実行される一連の処理手順の一例を説明する。図6は補助供給システム300の動作の一例を処理フローS1として示すフローチャートである。すなわち、補助供給システム300は処理フローS1を実行する。
吐出制御システム320の各機能モジュールは、プロセッサ211またはメモリ212の上に吐出制御プログラムを読み込ませてプロセッサ211にそのプログラムを実行させることで実現される。吐出制御プログラムは、吐出制御システム320の各機能モジュールを実現するためのコードを含む。プロセッサ211は吐出制御プログラムに従って通信ポート214および入出力ポート215の少なくとも一つを動作させ、メモリ212またはストレージ213におけるデータの読み出しおよび書き込みを実行する。このような処理により吐出制御システム320の各機能モジュールが実現される。
以上説明したように、本開示の一側面に係る塗料供給装置は、ロボット上に設置されるタンクと、ワークへの塗布の開始に応答して、1次塗料供給源から供給される1次塗料に加えて、タンク内の追加塗料をロボットの吐出部に向けて供給する排出機構とを備える。
以上、本開示の実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
Claims (16)
- ロボット上に設置されるタンクと、
ワークへの塗布の開始に応答して、1次塗料供給源から供給される1次塗料に加えて、前記タンク内の追加塗料を前記ロボットの吐出部に向けて供給する排出機構と
を備える塗料供給装置。 - 前記タンクは、前記ロボットのアーム上または関節部上に設置される、
請求項1に記載の塗料供給装置。 - 前記タンクは、前記吐出部に最も近い圧力センサの近傍に設置される、
請求項1または2に記載の塗料供給装置。 - 前記排出機構は、前記圧力センサにより測定される前記1次塗料の圧力に基づいて前記追加塗料を供給する、
請求項3に記載の塗料供給装置。 - 前記排出機構は、前記ロボットに搭載される配線と接続し、該配線から供給されるエネルギによって作動する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の塗料供給装置。 - 前記排出機構は、空気圧によって作動する調整弁を有する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の塗料供給装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の塗料供給装置を備えるロボット。
- 1次塗料供給源から供給される1次塗料に加えて、ロボット上に設置されたタンク内の追加塗料を該ロボットの吐出部に向けて供給する排出機構を制御する供給制御部を備え、
前記供給制御部は、ワークへの塗布の開始に応答して前記排出機構を制御して、前記追加塗料を前記吐出部に向けて供給する、
吐出制御システム。 - 前記供給制御部は、前記ワークへの塗布が終了したことに応答して前記排出機構を制御して、次の塗布で用いられる次の追加塗料を前記タンク内に補充する、
請求項8に記載の吐出制御システム。 - 前記供給制御部は、前記吐出部へと向かう流路内の前記1次塗料の圧力に基づいて前記排出機構を制御して、前記追加塗料の供給に関連するパラメータを調節する、
請求項8または9に記載の吐出制御システム。 - 前記パラメータは、前記流路内の前記追加塗料の圧力と、前記追加塗料の供給量と、前記追加塗料の供給時間とのうちの少なくとも一つを含む、
請求項10に記載の吐出制御システム。 - 前記供給制御部は、前記吐出部に最も近い圧力センサにより測定された前記圧力に基づいて前記排出機構を制御する、
請求項10または11に記載の吐出制御システム。 - 前記供給制御部は、前記タンク内のすべての前記追加塗料を前記吐出部に向けて供給するための前記排出機構の動作が終了したことに応答して前記排出機構を停止する、
請求項8〜12のいずれか一項に記載の吐出制御システム。 - 前記供給制御部は、前記ワークへの塗布の開始に応答して前記排出機構を制御して、前記タンクに陰圧をかけ、続いて前記追加塗料を前記吐出部に向けて供給する、
請求項8〜13のいずれか一項に記載の吐出制御システム。 - 少なくとも一つのプロセッサを備える吐出制御システムによって実行される吐出制御方法であって、
1次塗料供給源から供給される1次塗料に加えて、ロボット上に設置されたタンク内の追加塗料を該ロボットの吐出部に向けて供給する排出機構を制御する供給制御ステップを含み、
前記供給制御ステップでは、ワークへの塗布の開始に応答して前記排出機構を制御して、前記追加塗料を前記吐出部に向けて供給する、
吐出制御方法。 - 1次塗料供給源から供給される1次塗料に加えて、ロボット上に設置されたタンク内の追加塗料を該ロボットの吐出部に向けて供給する排出機構を制御する供給制御ステップをコンピュータに実行させ、
前記供給制御ステップでは、ワークへの塗布の開始に応答して前記排出機構を制御して、前記追加塗料を前記吐出部に向けて供給する、
吐出制御プログラム。
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