JP2023049266A - 塗装システム、塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉部の開放を良好に行いつつ高品質な塗装を行うことが可能な塗装システム及び塗装方法を提供する。【解決手段】塗装システム１は、塗装ブースを構成する構造物に固定された基部３１を備え、車体１５のバックドア１５ａを開放するリア側開閉ロボット７と、基部３１よりも鉛直方向において下方に配置された基部３３を備え、リア側開閉ロボット７により開放されたバックドア１５ａを介して車体１５の内部を塗装するリア側塗装ロボット９と、を有する。【選択図】図１

Description

開示の実施形態は、塗装システム及び塗装方法に関する。

特許文献１には、車体のドア内部を塗装する塗装用ロボットと、車体のドアの開閉およびドア開放状態の保持を行うドア開閉用ロボットと、を備えた塗装システムが記載されている。この塗装システムでは、ドア開閉用ロボットが塗装用ロボットよりも低い高さ位置に設置されている。

特開２０１３－３１８９０号公報

車種によっては、車体は水平方向に限らず上下方向に開閉する開閉部を備える場合がある。そのような場合でも、開閉部の開放を良好に行い高品質な塗装を行うことができる塗装システムが求められていた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、開閉部の開放を良好に行いつつ高品質な塗装を行うことが可能な塗装システム及び塗装方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、塗装エリアを構成する構造物に固定された第１基部を備え、車体の開閉部を開放する第１ロボットと、前記第１基部よりも鉛直方向において下方に配置された第２基部を備え、前記第１ロボットにより開放された前記開閉部を介して前記車体の内部を塗装する第２ロボットと、を有する、塗装システムが適用される。

また、本発明の別の観点によれば、車体を第１方向に搬送する搬送装置と、塗装エリアを構成する構造物に固定された第１基部を備え、前記車体の後方の第１開閉部を開放する第１ロボットと、前記第１基部よりも鉛直方向において下方に配置された第２基部を備え、前記第１ロボットにより開放された前記第１開閉部を介して前記車体の内部を塗装する第２ロボットと、前記構造物に固定された第３基部を備え、車体の側方の第２開閉部を開放する第３ロボットと、前記第３基部よりも鉛直方向において下方に配置された第４基部を備え、前記第３ロボットにより開放された前記第２開閉部を介して前記車体の内部を塗装する第４ロボットと、第１スライダ及び第２スライダを同一のレール上で前記第１方向に走行させる走行装置と、前記第１スライダに設置され、前記鉛直方向に沿った旋回軸周りに旋回する旋回アームと、を有し、前記第２ロボットは、前記旋回アームに搭載され、前記第４ロボットは、前記第２スライダに搭載されている、塗装システムが適用される。

また、本発明の別の観点によれば、開閉部を備えた車体を第１方向に連続して搬送することと、塗装エリアを構成する構造物に固定され、水平多関節型の第１アーム部と当該第１アーム部の先端部に連結された垂直多関節型の第２アーム部とを有する第１ロボットの前記第１アーム部を制御して前記第２アーム部を前記車体に追従させることと、前記第２アーム部により前記開閉部を開放して開放状態を保持することと、第２ロボットを前記第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に移動させて前記車体に追従させることと、開放された前記開閉部を介して前記第２ロボットにより前記車体の内部を塗装することと、を有する、塗装方法が適用される。

本発明の塗装システム等によれば、開閉部の開放を良好に行いつつ高品質な塗装を行うことができる。

実施形態に係る塗装システムの全体構成の一例を表す斜視図である。 リア側開閉ロボットの構成の一例を表す斜視図である。 リア側塗装ロボット及びフロント側塗装ロボットの構成の一例を表す斜視図である。 フロント側開閉ロボットの構成の一例を表す斜視図である。 リア側開閉ロボットとリア側塗装ロボットの動作エリアの一例を表す側面図である。 フロント側開閉ロボットとフロント側塗装ロボットの動作エリアの一例を表す側面図である。 旋回アームの構成及びリア側塗装ロボットの設置高さの一例を表す後面図である。 リア側塗装ロボットの関節駆動角度の一例を表す側面図である。 リア側塗装ロボットの関節駆動角度の一例を表す側面図である。 旋回アームの旋回角度の一例を表す上面図である。 旋回アームの旋回角度の一例を表す上面図である。 上位コントローラの機能構成及び塗装システムの制御構成の一例を表すブロック図である。 上位コントローラ等により実行される処理手順の一例を表すフローチャートである。 アーム逆取付型の塗装ロボットを用いる変形例における、旋回アームの旋回角度の一例を表す上面図である。 車体の両側から塗装を行う変形例における、塗装システムの全体構成の一例を表す斜視図である。 リア側開閉ロボットとリア側塗装ロボットの動作エリアを上下方向に重複しないように構成した変形例を表す側面図である。 フロント側開閉ロボットとフロント側塗装ロボットの動作エリアを上下方向に重複しないように構成した変形例を表す側面図である。 走行装置及び旋回アーム用のコントローラを設けた変形例における、塗装システムの制御構成の一例を表すブロック図である。 上位コントローラのハードウェア構成の一例を表すブロック図である。

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、塗装システム等の構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を適宜使用する場合があるが、塗装システム等の各構成の位置関係を限定するものではない。

＜１．塗装システムの全体構成＞
図１を参照しつつ、本実施形態に係る塗装システム１の全体構成の一例について説明する。

塗装システム１は、塗装ブース（塗装エリアの一例。図示省略）内を搬送される車体の内部に対してロボットにより自動的に塗装を実行するシステムである。図１に示すように、塗装システム１は、コンベア３と、移動装置５と、リア側開閉ロボット７と、リア側塗装ロボット９と、フロント側開閉ロボット１１と、フロント側塗装ロボット１３とを有する。

コンベア３（搬送装置の一例）は、車体１５を前後方向（第１方向の一例）における前向きに搬送する。コンベア３は、車体１５を停止することなく連続して搬送する連続運転を行ってもよいし、搬送と停止を繰り返す間欠運転を行ってもよい。本実施形態では、コンベア３が連続運転を行う場合を一例として説明する。車体１５は、例えば自動車のボディである。車体１５は、例えば後方のバックドア１５ａと、左側方のサイドドア１５ｂとを有する。バックドア１５ａ（開閉部の一例）は上下方向（鉛直方向）に旋回して開閉され、サイドドア１５ｂ（開閉部の一例）は水平方向に旋回して開閉される。車体１５は、開閉部を備え内部に塗装対象部を備えるワークであれば、自動車のボディ以外のワークでもよい。

移動装置５は、リア側塗装ロボット９を前後方向に移動させると共に、前後方向に交差する方向（例えば前後方向に垂直な左右方向）に移動させる。移動装置５は、走行装置１７と、旋回アーム１９とを有する。走行装置１７は、前後方向に沿って配設されたレール２１と、２つのスライダ２３，２５とを有する。走行装置１７は、２つのスライダ２３，２５をそれぞれ共通のレール２１に沿って前後方向における前向き及び後向きに走行させる。走行装置１７は、例えば２つのアクチュエータ（例えばリニアモータ、又は、回転モータと送りねじ機構等。図示省略。）により、２つのスライダ２３，２５を各々独立して走行させる。

旋回アーム１９は、スライダ２３に設置されており、スライダ２３と共にレール２１に沿って前後方向に移動する。旋回アーム１９は、アクチュエータ２７により鉛直方向に沿った旋回軸ＳＡｘ周りに旋回する。アクチュエータ２７は、例えばサーボモータ、エンコーダ、減速機等により構成される。旋回アーム１９は、基部１９ａと、搭載部１９ｂと、連結部１９ｃとを有する。基部１９ａはスライダ２３に連結され、搭載部１９ｂにはリア側塗装ロボット９が搭載される。連結部１９ｃは、高さ位置が異なる基部１９ａと搭載部１９ｂとを連結する。

リア側開閉ロボット７（第１ロボットの一例）は、フック２９を用いて車体１５のバックドア１５ａを開放する。リア側開閉ロボット７は、姿勢を変更することでフック２９を車体１５に追従させ、バックドア１５ａを開放した状態を保持する。バックドア１５ａは、例えば水平方向に略平行に開放された状態で保持される。またリア側開閉ロボット７は、バックドア１５ａを閉じる作業を行ってもよい。リア側開閉ロボット７は、リア側塗装ロボット９よりも上方に配置されている。リア側開閉ロボット７の基部３１（第１基部の一例）は、塗装ブースを構成する壁又は天井（構造物の一例。図示省略）に固定されており、壁又は天井に対して移動しない構造となっている。なお、基部３１が固定される構造物は、塗装ブースの壁や天井に限るものではなく、例えば塗装ブースに設けられた支柱や支持壁（天井と連結されていないものを含む）等でもよい。

リア側塗装ロボット９（第２ロボットの一例）は、旋回アーム１９の搭載部１９ｂに搭載されている。リア側塗装ロボット９は、走行装置１７によるスライダ２３の移動により前後方向に移動すると共に、旋回アーム１９の旋回により旋回軸ＳＡｘ周りの周方向に移動する。当該周方向は、前後方向及び左右方向を含んでおり、周方向のうち前後方向以外の方向が第１方向に交差する第２方向の一例である。リア側塗装ロボット９は、リア側開閉ロボット７よりも下方に配置されている。リア側塗装ロボット９の基部３３（第２基部の一例）は、リア側開閉ロボット７の基部３１よりも鉛直方向において下方に配置されている。リア側塗装ロボット９は、リア側開閉ロボット７により開放されたバックドア１５ａを介して車体１５の内部に後方からアクセスし、車体１５の内部を塗装する。リア側塗装ロボット９は、走行装置１７及び旋回アーム１９の少なくとも一方により車体１５に追従して移動する。

フロント側開閉ロボット１１（第１ロボット、第３ロボットの一例）は、フック３５を用いて車体１５のサイドドア１５ｂを開放する。フロント側開閉ロボット１１は、姿勢を変更することでフック３５を車体１５に追従させ、サイドドア１５ｂを開放した状態を保持する。サイドドア１５ｂは、例えば左右方向に略平行に開放された状態で保持される。またフロント側開閉ロボット１１は、サイドドア１５ｂを閉じる作業を行ってもよい。フロント側開閉ロボット１１は、フロント側塗装ロボット１３よりも上方に配置されている。フロント側開閉ロボット１１の基部３７（第３基部の一例）は、塗装ブースを構成する壁又は天井（構造物の一例。図示省略）に固定されており、壁又は天井に対して移動しない構造となっている。なお、基部３７が固定される構造物は、塗装ブースの壁や天井に限るものではなく、例えば塗装ブースに設けられた支柱や支持壁（天井と連結されていないものを含む）等でもよい。

フロント側塗装ロボット１３（第２ロボット、第４ロボットの一例）は、スライダ２５に搭載されている。フロント側塗装ロボット１３は、走行装置１７によるスライダ２５の移動により前後方向に移動する。フロント側塗装ロボット１３は、フロント側開閉ロボット１１よりも下方に配置されている。フロント側塗装ロボット１３の基部３９（第４基部の一例）は、フロント側開閉ロボット１１の基部３７よりも鉛直方向において下方に配置されている。フロント側塗装ロボット１３は、フロント側開閉ロボット１１により開放されたサイドドア１５ｂを介して車体１５の内部に左側方からアクセスし、車体１５の内部を塗装する。フロント側塗装ロボット１３は、走行装置１７により車体１５に追従して移動する。

上述した塗装システム１の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、旋回アーム１９の代わりに、レール及びスライダにより左右方向に移動可能な走行装置を設置し、リア側塗装ロボット９を前後方向及び左右方向に移動可能な構成としてもよい。また、壁や天井を有する塗装ブースでなく、そのような仕切りを有しない塗装エリア（塗装スペース）で塗装を行ってもよい。この場合には、リア側開閉ロボット７やフロント側開閉ロボット１１を塗装エリアに設置した支柱等（構造物の一例）に固定してもよい。

＜２．リア側開閉ロボットの構成＞
図２を参照しつつ、リア側開閉ロボット７の構成の一例について説明する。

図２に示すように、リア側開閉ロボット７は、例えば６つのアクチュエータＲ１Ａｃ１～Ｒ１Ａｃ６を備えた６つの関節部を有する６軸ロボットアームである。リア側開閉ロボット７は、前述の基部３１と、基部３１に連結された水平多関節型の水平アーム部４１（第１アーム部の一例）と、水平アーム部４１の先端部に連結され、バックドア１５ａを保持する垂直多関節型の垂直アーム部４３（第２アーム部の一例）とを有する。前述のように、基部３１は塗装ブースを構成する壁又は天井に固定されている。

水平アーム部４１は、第１アーム部４５と、第２アーム部４７と、第３アーム部４９とを有する。第１アーム部４５（アーム要素の一例）は、基部３１の先端部に、鉛直方向に沿った回転軸Ｒ１Ａｘ１周りに旋回（回転）可能に連結されている。第１アーム部４５は、基部３１との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ１Ａｃ１の駆動により、基部３１の先端部に対し、回転軸Ｒ１Ａｘ１周りに旋回駆動される。

第２アーム部４７（アーム要素の一例）は、第１アーム部４５の先端部に、鉛直方向に沿った回転軸Ｒ１Ａｘ２周りに旋回（回転）可能に連結されている。第２アーム部４７は、第１アーム部４５との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ１Ａｃ２の駆動により、第１アーム部４５の先端部に対し、回転軸Ｒ１Ａｘ２周りに旋回駆動される。

第３アーム部４９（アーム要素の一例）は、第２アーム部４７の先端部の下方に、鉛直方向に沿った回転軸Ｒ１Ａｘ３周りに回動（回転）可能に連結されている。第３アーム部４９は、第２アーム部４７との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ１Ａｃ３の駆動により、第２アーム部４７の先端部に対し、回転軸Ｒ１Ａｘ３周りに回動駆動される。

垂直アーム部４３は、第４アーム部５１と、第５アーム部５３と、第６アーム部５５と、前述のフック２９とを有する。第４アーム部５１（アーム要素の一例）は、水平アーム部４１の先端部である第３アーム部４９に、鉛直方向に垂直な水平方向に沿った回転軸Ｒ１Ａｘ４周りに旋回（回転）可能に連結されている。第４アーム部５１は、第３アーム部４９との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ１Ａｃ４の駆動により、第３アーム部４９の先端部に対し、回転軸Ｒ１Ａｘ４周りに旋回駆動される。

第５アーム部５３（アーム要素の一例）は、第４アーム部５１の先端部に、水平方向に沿った回転軸Ｒ１Ａｘ５周りに旋回（回転）可能に連結されている。第５アーム部５３は、第４アーム部５１との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ１Ａｃ５の駆動により、第４アーム部５１の先端部に対し、回転軸Ｒ１Ａｘ５周りに旋回駆動される。

第６アーム部５５は、第５アーム部５３の先端部に、回転軸Ｒ１Ａｘ５に垂直な回転軸Ｒ１Ａｘ６周りに回動（回転）可能に連結されている。第６アーム部５５は、第５アーム部５３との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ１Ａｃ６の駆動により、第５アーム部５３の先端部に対し、回転軸Ｒ１Ａｘ６周りに回動駆動される。フック２９（保持部の一例）は、第６アーム部５５の先端部に取り付けられ、バックドア１５ａを保持する。

第１アーム部４５、第２アーム部４７及び第４アーム部５１はそれぞれ、延設方向に長い長尺状の部材である。例えば、第１アーム部４５の長さは第２アーム部４７よりも長く、第２アーム部４７の長さは第４アーム部５１よりも長い。これにより、水平アーム部４１の動作による垂直アーム部４３（フック２９）の車体１５に対する追従距離を大きくすることができる。

各関節部を駆動するアクチュエータＲ１Ａｃ１～Ｒ１Ａｃ６は、例えばサーボモータ、エンコーダ、減速機、及びブレーキ等により構成されている。なお、上記では、リア側開閉ロボット７の長手方向（あるいは延在方向）に沿った回転軸周りの回転を「回動」と呼び、リア側開閉ロボット７の長手方向（あるいは延在方向）に垂直な回転軸周りの回転を「旋回」と呼んで区別している。

上述した構成により、水平アーム部４１を構成する各アーム部は水平方向に回転する。これにより、リア側開閉ロボット７の上方の構造物（天井等）への干渉を回避できる。また、水平アーム部４１を構成する第１アーム部４５及び第２アーム部４７の長さは比較的長い。これにより、リア側開閉ロボット７の動作範囲を確保できる。したがって、リア側開閉ロボット７の移動装置が不要となる。重量物である移動装置を塗装ブースの天井や壁に設置する必要がなくなるので、天井や壁の補強を不要又は簡易とすることができる。また、垂直アーム部４３を垂直多関節構造とすることにより、上下方向を含む多方向の動作が可能となり、先端部の自由度を向上できる。これにより、フック２９の上下方向の動作が可能となるので、上下方向に開閉するバックドア１５ａの開放を良好に行うことができる。また、リア側開閉ロボット７はリア側塗装ロボット９の上方に配置されるため、各ロボットの動作エリアが干渉するのを抑制できる。このため、リア側塗装ロボット９による塗装作業に影響を与えることなく、バックドア１５ａの開放状態を保持できる。

上述したリア側開閉ロボット７の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、垂直アーム部４３のアーム部の数や水平アーム部４１のアーム部の数を上述した数以外としてもよいし、６軸以外のロボットとしてもよい。

＜３．リア側塗装ロボット、フロント側塗装ロボットの構成＞
図３を参照しつつ、リア側塗装ロボット９及びフロント側塗装ロボット１３の構成の一例について説明する。リア側塗装ロボット９とフロント側塗装ロボット１３は同様の構成であるため、ここではリア側塗装ロボット９について説明し、フロント側塗装ロボット１３については説明を省略する。

図３に示すように、リア側塗装ロボット９（フロント側塗装ロボット１３も同様）は、例えば６つのアクチュエータＲ２Ａｃ１～Ｒ２Ａｃ６を備えた６つの関節部を有する垂直多関節型の６軸ロボットアームである。リア側塗装ロボット９は、前述の基部３３（フロント側塗装ロボット１３では基部３９）と、旋回部５７と、下腕部５９と、肘部６１と、上腕部６３と、手首部６５と、フランジ部６７と、塗装ガン６９とを有する。

旋回部５７は、基部３３の上端部に、鉛直方向に平行な回転軸Ｒ２Ａｘ１周りに回動可能に連結されている。旋回部５７は、基部３３との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ２Ａｃ１の駆動により、基部３３の上端部に対し、回転軸Ｒ２Ａｘ１周りに回動駆動される。

下腕部５９は、旋回部５７の一方側の側部（例えば左側）に、回転軸Ｒ２Ａｘ１に垂直な回転軸Ｒ２Ａｘ２周りに旋回可能に連結されている。下腕部５９は、旋回部５７との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ２Ａｃ２の駆動により、旋回部５７の一方側の側部に対し、回転軸Ｒ２Ａｘ２周りに旋回駆動される。

肘部６１は、下腕部５９の先端部の他方側（例えば右側）に、回転軸Ｒ２Ａｘ２に平行な回転軸Ｒ２Ａｘ３周りに旋回可能に連結されている。肘部６１は、下腕部５９との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ２Ａｃ３の駆動により、下腕部５９の先端部の他方側に対し、回転軸Ｒ２Ａｘ３周りに旋回駆動される。

上腕部６３は、肘部６１の先端部に、回転軸Ｒ２Ａｘ３に垂直な回転軸Ｒ２Ａｘ４周りに回動可能に連結されている。上腕部６３は、肘部６１との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ２Ａｃ４の駆動により、肘部６１の先端部に対し、回転軸Ｒ２Ａｘ４周りに回動駆動される。

手首部６５は、上腕部６３の先端部の他方側（例えば左側）に、回転軸Ｒ２Ａｘ４に垂直な回転軸Ｒ２Ａｘ５周りに旋回可能に連結されている。手首部６５は、上腕部６３との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ２Ａｃ５の駆動により、上腕部６３の先端部の他方側に対し、回転軸Ｒ２Ａｘ５周りに旋回駆動される。

フランジ部６７は、手首部６５の先端部に、回転軸Ｒ２Ａｘ５に垂直な回転軸Ｒ２Ａｘ６周りに回動可能に連結されている。フランジ部６７は、手首部６５との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ２Ａｃ６の駆動により、手首部６５の先端部に対し、回転軸Ｒ２Ａｘ６周りに回動駆動される。

塗装ガン６９は、フランジ部６７の先端に所定の角度で取り付けられており、フランジ部６７の回転軸Ｒ２Ａｘ６周りの回動と共に、回転軸Ｒ２Ａｘ６周りに回動する。塗装ガン６９には塗料を送るためのホース等（図示省略）が接続されている。

各関節部を駆動するアクチュエータＲ２Ａｃ１～Ｒ２Ａｃ６は、例えばサーボモータ、エンコーダ、減速機、及びブレーキ等により構成されている。なお、上記では、リア側塗装ロボット９の長手方向（あるいは延在方向）に沿った回転軸周りの回転を「回動」と呼び、リア側塗装ロボット９の長手方向（あるいは延在方向）に垂直な回転軸周りの回転を「旋回」と呼んで区別している。

上述したリア側塗装ロボット９の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、リア側塗装ロボット９に上述した各アーム部以外のアーム部を含めてもよいし、アームの一部に水平多関節構造を含めてもよい。また、６軸以外のロボットとしてもよい。

＜４．フロント側開閉ロボットの構成＞
図４を参照しつつ、フロント側開閉ロボット１１の構成の一例について説明する。

図４に示すように、フロント側開閉ロボット１１は、例えば６つのアクチュエータＲ３Ａｃ１～Ｒ３Ａｃ６を備えた６つの関節部を有する垂直多関節型の６軸ロボットアームである。フロント側開閉ロボット１１は、前述の基部３７と、旋回部７１と、下腕部７３と、肘部７５と、上腕部７７と、手首部７９と、フランジ部８１と、前述のフック３５とを有する。前述のように、基部３７は塗装ブースを構成する壁又は天井に固定されている。

旋回部７１は、基部３７の前方の端部に、鉛直方向に垂直な水平方向に沿った回転軸Ｒ３Ａｘ１周りに回動可能に連結されている。旋回部７１は、基部３７との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ３Ａｃ１の駆動により、基部３７の前端部に対し、回転軸Ｒ３Ａｘ１周りに回動駆動される。

下腕部７３は、旋回部７１の一方側の側部（例えば左側）に、回転軸Ｒ３Ａｘ１に垂直な回転軸Ｒ３Ａｘ２周りに旋回可能に連結されている。下腕部７３は、旋回部７１との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ３Ａｃ２の駆動により、旋回部７１の一方側の側部に対し、回転軸Ｒ３Ａｘ２周りに旋回駆動される。

肘部７５は、下腕部７３の先端部の他方側（例えば右側）に、回転軸Ｒ３Ａｘ２に平行な回転軸Ｒ３Ａｘ３周りに旋回可能に連結されている。肘部７５は、下腕部７３との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ３Ａｃ３の駆動により、下腕部７３の先端部の他方側に対し、回転軸Ｒ３Ａｘ３周りに旋回駆動される。

上腕部７７は、肘部７５の先端部に、回転軸Ｒ３Ａｘ３に垂直な回転軸Ｒ３Ａｘ４周りに回動可能に連結されている。上腕部７７は、肘部７５との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ３Ａｃ４の駆動により、肘部７５の先端部に対し、回転軸Ｒ３Ａｘ４周りに回動駆動される。

手首部７９は、上腕部７７の先端部の他方側（例えば左側）に、回転軸Ｒ３Ａｘ４に垂直な回転軸Ｒ３Ａｘ５周りに旋回可能に連結されている。手首部７９は、上腕部７７との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ３Ａｃ５の駆動により、上腕部７７の先端部の他方側に対し、回転軸Ｒ３Ａｘ５周りに旋回駆動される。

フランジ部８１は、手首部７９の先端部に、回転軸Ｒ３Ａｘ５に垂直な回転軸Ｒ３Ａｘ６周りに回動可能に連結されている。フランジ部８１は、手首部７９との間の関節部に設けられたアクチュエータＲ３Ａｃ６の駆動により、手首部７９の先端部に対し、回転軸Ｒ３Ａｘ６周りに回動駆動される。

フック３５（保持部の一例）は、フランジ部８１の先端部に取付部材８３を介して取り付けられ、サイドドア１５ｂを保持する。

各関節部を駆動するアクチュエータＲ３Ａｃ１～Ｒ３Ａｃ６は、例えばサーボモータ、エンコーダ、減速機、及びブレーキ等により構成されている。なお、上記では、フロント側開閉ロボット１１の長手方向（あるいは延在方向）に沿った回転軸周りの回転を「回動」と呼び、フロント側開閉ロボット１１の長手方向（あるいは延在方向）に垂直な回転軸周りの回転を「旋回」と呼んで区別している。

上述した構成により、フロント側開閉ロボット１１を車体１５の搬送方向下流側（前方側）に向けて設置することができる。これにより、サイドドア１５ｂとの干渉を回避できると共に、車体１５（サイドドア１５ｂ）に対する追従距離を大きくすることができる。したがって、フロント側開閉ロボット１１の動作範囲を確保でき、移動装置が不要となる。重量物である移動装置を塗装ブースの天井や壁に設置する必要がなくなるので、天井や壁の補強を不要又は簡易とすることができる。また、フロント側開閉ロボット１１はフロント側塗装ロボット１３の上方に配置されるため、各ロボットの動作エリアが干渉するのを抑制できる。このため、フロント側塗装ロボット１３による塗装作業に影響を与えることなく、サイドドア１５ｂの開放状態を保持できる。

上述したフロント側開閉ロボット１１の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、フロント側開閉ロボット１１に上述した各アーム部以外のアーム部を含めてもよいし、アームの一部に水平多関節構造を含めてもよい。また、６軸以外のロボットとしてもよい。

＜５．開閉ロボットと塗装ロボットの動作エリア＞
図５及び図６を参照しつつ、リア側開閉ロボット７とリア側塗装ロボット９の動作エリア、及び、フロント側開閉ロボット１１とフロント側塗装ロボット１３の動作エリアの一例について説明する。

図５に示すように、リア側塗装ロボット９の動作可能な範囲である動作エリア８５は、走行装置１７のスライダ２３の前後方向の移動により、車体１５の搬送方向（前後方向）に長く伸びる。動作エリア８５の上下方向の範囲は、例えば車体１５の内部のフロア１５ｃの近傍から天井１５ｄの近傍までの範囲である。動作エリア８５の左右方向の範囲は、例えば車体１５の内部の左側の壁部１５ｅ（後述の図７参照）近傍から右側の壁部１５ｆ（後述の図７参照）近傍までの範囲である。

リア側開閉ロボット７の動作可能な範囲である動作エリア９１は、水平アーム部４１の動作により、車体１５の搬送方向（前後方向）に長く伸びる。動作エリア９１の上下方向の範囲は、例えば基部３１の近傍から車体１５のバックドア１５ａの閉じた状態における下端近傍までの範囲である。動作エリア９１の左右方向の範囲は、例えば車体１５のバックドア１５ａの左右方向の幅寸法の範囲である。

以上のように、リア側開閉ロボット７の動作エリア９１と、リア側塗装ロボット９の動作エリア８５とは、鉛直方向から見て少なくとも一部が前後左右方向に重複すると共に、左右方向から見て少なくとも一部が上下方向に重複している。したがって、リア側開閉ロボット７とリア側塗装ロボット９とは、後述の第１ロボットコントローラ９７及び第２ロボットコントローラ９９（図１２参照）により、互いに干渉しないように動作を制御される。

図６に示すように、フロント側塗装ロボット１３の動作可能な範囲である動作エリア９３は、走行装置１７のスライダ２５の前後方向の移動により、車体１５の搬送方向（前後方向）に長く伸びる。動作エリア９３の上下方向の範囲は、例えば車体１５の内部のフロア１５ｃの近傍から天井１５ｄの近傍までの範囲である。動作エリア９３の左右方向の範囲は、例えば基部３９の近傍から車体１５の内部の右側の壁部１５ｆの近傍までの範囲である。

フロント側開閉ロボット１１の動作可能な範囲である動作エリア９５は、前方に向けて設置されていることにより、車体１５の搬送方向（前後方向）に長く伸びる。動作エリア９５の上下方向の範囲は、例えば基部３７の近傍から車体１５のサイドドア１５ｂの上下方向中間部（フック３５を引っ掛ける部分）の近傍までの範囲である。動作エリア９５の左右方向の範囲は、例えば左右方向に略平行に開放されたサイドドア１５ｂの左右方向の幅寸法の範囲である。

以上のように、フロント側開閉ロボット１１の動作エリア９５と、フロント側塗装ロボット１３の動作エリア９３とは、鉛直方向から見て少なくとも一部が前後左右方向に重複すると共に、左右方向から見て少なくとも一部が上下方向に重複している。したがって、フロント側開閉ロボット１１とフロント側塗装ロボット１３とは、後述の第３ロボットコントローラ１０１及び第４ロボットコントローラ１０３（図１２参照）により、互いに干渉しないように動作を制御される。

＜６．旋回アームの構成、リア側塗装ロボットの設置高さ＞
図７を参照しつつ、旋回アーム１９の構成、及び、リア側塗装ロボット９の設置高さの一例について説明する。

図７に示すように、旋回アーム１９は、基部１９ａと、搭載部１９ｂと、連結部１９ｃとを有する。基部１９ａは、スライダ２３に連結され、水平方向に延設されている。搭載部１９ｂは、基部１９ａに連結部１９ｃを介して接続され、基部１９ａの上面よりも鉛直方向における下方において水平方向に延設されている。連結部１９ｃは、水平方向に対して所定角度傾斜して延設され、高さ位置が異なる基部１９ａと搭載部１９ｂとを連結する。リア側塗装ロボット９は、旋回アーム１９の搭載部１９ｂに搭載されている。リア側塗装ロボット９の基部３３は、コンベア３の車体１５が搭載される搭載面３ａと、車体１５の内部において最も下方位置にある塗装対象部（例えばフロア１５ｃ等）との間の高さ位置Ｈｐ１において、搭載部１９ｂに設置されている。すなわち、リア側塗装ロボット９の設置高さである高さ位置Ｈｐ１は、鉛直方向において、車体１５の内部において最も下方位置にある塗装対象部（例えばフロア１５ｃ等）の高さ位置Ｈｐ２と、コンベア３の搭載面３ａの高さ位置Ｈｐ３との間に位置している。

上記構成により、次のような効果を奏する。例えば、車体１５の内部における下方の塗装対象部（例えばフロア１５ｃ等）を塗装する場合に、リア側塗装ロボット９の据え付け位置が高いと、リア側塗装ロボット９のいずれかのアーム要素（例えば下腕部５９や肘部６１等）が車体１５の上部（例えば天井１５ｄ等）と干渉し易くなる。本実施形態では、上記構成により、リア側塗装ロボット９の据え付け位置を低くすることができるので、リア側塗装ロボット９と車体１５の上部との干渉を回避しつつ、車体１５の内部における下方の塗装対象部を塗装することができる。

なお、前述の図６に示すように、フロント側塗装ロボット１３についても上記と同様に、基部３９は、コンベア３の搭載面３ａと、車体１５の内部において最も下方位置にある塗装対象部（例えばフロア１５ｃ等）との間の高さ位置において、スライダ２５に設置されている。これにより、上記と同様の効果を奏する。

また、旋回アーム１９は、左右方向に平行な状態（車体１５の搬送方向に平行となる角度から略９０度旋回した状態）において、旋回軸ＳＡｘと搭載されたリア側塗装ロボット９の例えば回転軸Ｒ２Ａｘ１との距離Ｄ１と、旋回軸ＳＡｘと車体１５の左右方向における中心位置Ｃｐとの距離Ｄ２とが、概略等しくなるように構成されている。これにより、旋回アーム１９を旋回させることにより、リア側塗装ロボット９を車体１５の幅方向における略中心位置に位置させることができる。リア側塗装ロボット９が車体１５の後側のバックドア１５ａから内部にアクセスして塗装する場合に、車体１５の左右の壁部１５ｅ，１５ｆとの干渉を回避しつつ塗装を実行できる。

＜７．リア側塗装ロボットの関節駆動角度＞
図８及び図９を参照しつつ、リア側塗装ロボット９の関節駆動角度の一例について説明する。

リア側塗装ロボット９は、隣接する２つのアーム要素である下腕部５９及び肘部６１と、これら下腕部５９及び肘部６１を各アーム要素の延設方向に垂直な方向に沿った回転軸Ｒ２Ａｘ３周りに回転可能に連結する関節部Ｒ２Ｊとを有する。関節部Ｒ２Ｊは、下腕部５９及び肘部６１の延設方向が互いに平行となる角度（θが略１８０度）から、下腕部５９及び肘部６１の一方を他方に対して回転軸Ｒ２Ａｘ３周りの周方向における一方側（例えば時計回り方向）及び他方側（例えば反時計回り方向）の両方向に回転可能に連結する。

図８に示すように、例えばリア側塗装ロボット９が車体１５の内部のフロア１５ｃの塗装を行う場合、関節部Ｒ２Ｊは、下腕部５９及び肘部６１の延設方向が互いに平行となる角度から、肘部６１を下方向（左側から見た場合には反時計回り方向。右側から見た場合には時計回り方向）に旋回させる。つまり、下腕部５９と肘部６１との間の下側の相対角度θは１８０度よりも小さくなる。一方、図９に示すように、例えばリア側塗装ロボット９が車体１５の内部の天井１５ｄの塗装を行う場合、関節部Ｒ２Ｊは、下腕部５９及び肘部６１の延設方向が互いに平行となる角度から、肘部６１を上方向（左側から見た場合には時計回り方向。右側から見た場合には反時計回り方向）に旋回させる。つまり、下腕部５９と肘部６１との間の下側の相対角度θは１８０度よりも大きくなる。

上記構成により、次のような効果を奏する。仮に、下腕部５９及び肘部６１が関節部Ｒ２Ｊにおいて片側にしか曲折しない構造である場合、例えば車体１５の内部における上方の塗装対象部（例えば天井１５ｄ等）を塗装する場合に、リア側塗装ロボット９のいずれかのアーム要素（例えば下腕部５９や肘部６１等）が車体１５の上部（例えば天井１５ｄ等）と干渉し易くなる。本実施形態では、下腕部５９及び肘部６１が関節部Ｒ２Ｊにおいて両側に曲折するので、リア側塗装ロボット９と車体１５の上部との干渉を回避しつつ、車体１５の内部における上方の塗装対象部を塗装することができる。

なお、上記と同様の関節構造を、リア側塗装ロボット９の関節部Ｒ２Ｊ以外の関節に適用してもよい。また、上記と同様の関節構造を、リア側開閉ロボット７、フロント側開閉ロボット１１、フロント側塗装ロボット１３のいずれかの関節に適用してもよい。

＜８．旋回アームの旋回角度＞
図１０及び図１１を参照しつつ、旋回アーム１９の旋回角度の一例について説明する。

図１０に示すように、旋回アーム１９は、鉛直方向に平行な旋回軸ＳＡｘ周りの周方向に、車体１５の搬送方向（前後方向）に平行となる角度を含む所定の角度範囲で旋回可能なように、スライダ２３に設置されている。「搬送方向に平行となる角度」とは、旋回アーム１９とレール２１の搬送方向上流側の部分との角度θが０度又は１８０度となる角度である。図１０は、θが略９０度である状態を示している。「所定の角度範囲」とは、旋回アーム１９が機構的に旋回可能な角度範囲であり、例えば略１８０度としてもよいし、１８０度よりも大きい角度範囲としてもよい。本実施形態では、旋回アーム１９は１８０度よりも大きい角度範囲で旋回可能である。

図１１に示すように、旋回アーム１９は、旋回軸ＳＡｘ周りの周方向に、車体１５の搬送方向（前後方向）に平行となる角度（角度θが略０度）から、リア側塗装ロボット９が搭載される搭載部１９ｂが車体１５の搬送経路（コンベア３）から離れる方向に旋回可能なように、スライダ２３に設置されている。図１１に示す例では、リア側塗装ロボット９の下腕部５９が車体１５の搬送経路と干渉しないように、旋回アーム１９の搭載部１９ｂがコンベア３から離れる方向に所定の角度θ（０度からマイナス９０度の範囲）だけ旋回されている。

上記構成により、リア側塗装ロボット９が車体１５に塗装作業を行う際に、旋回アーム１９を前後方向に平行となる角度から車体１５側に所定の角度θだけ旋回させることで、リア側塗装ロボット９を最適な塗装位置に移動することができる。また、車体１５を通過させる場合には、旋回アーム１９を前後方向に平行となる角度（角度θが略０度）に旋回させて退避させることで、車体１５との干渉を回避できる。さらに、旋回アーム１９を角度θがマイナスとなる方向（搭載部１９ｂがコンベア３から離れる方向）に旋回させることにより、旋回アーム１９の旋回軸ＳＡｘと車体１５の搬送経路（コンベア３）とを近づけつつ、リア側塗装ロボット９と車体１５との干渉を回避することができる。これにより、塗装ブースの幅方向寸法を縮小できる。

＜９．上位コントローラの機能構成、塗装システムの制御構成＞
次に、図１２を参照しつつ、上位コントローラの機能構成及び塗装システムの制御構成の一例について説明する。

図１２に示すように、塗装システム１は、第１ロボットコントローラ９７と、第２ロボットコントローラ９９と、第３ロボットコントローラ１０１と、第４ロボットコントローラ１０３と、上位コントローラ１０９とを有する。

第１ロボットコントローラ９７は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、リア側開閉ロボット７の先端位置（例えばフック２９の位置）を所望の位置に移動させるために必要となる各アクチュエータＲ１Ａｃ１～Ｒ１Ａｃ６の各サーボモータの目標回転角度等を演算する。第１ロボットコントローラ９７は、演算結果に対応するモータ位置指令と、各サーボモータの各エンコーダの検出値等に基づいて、各アクチュエータＲ１Ａｃ１～Ｒ１Ａｃ６の各サーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、リア側開閉ロボット７の動作を制御する。

第２ロボットコントローラ９９は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、リア側塗装ロボット９の先端位置（例えば塗装ガン６９の位置）を所望の位置に移動させるために必要となる各アクチュエータＲ２Ａｃ１～Ｒ２Ａｃ６の各サーボモータの目標回転角度等を演算する。第２ロボットコントローラ９９は、演算結果に対応するモータ位置指令と、各サーボモータの各エンコーダの検出値等に基づいて、各アクチュエータＲ２Ａｃ１～Ｒ２Ａｃ６の各サーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、リア側塗装ロボット９の動作を制御する。

また第２ロボットコントローラ９９は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、旋回アーム１９の回転角度を所望の角度に旋回させるために必要となるアクチュエータ２７のサーボモータの目標回転角度等を演算する。第２ロボットコントローラ９９は、演算結果に対応するモータ位置指令と、サーボモータのエンコーダの検出値等に基づいて、アクチュエータ２７のサーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、旋回アーム１９の旋回動作を制御する。

また第２ロボットコントローラ９９は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、リア側塗装ロボット９が搭載されるスライダ２３の位置を所望の位置に移動させるために必要となるアクチュエータのサーボモータの目標回転角度等を演算する。第２ロボットコントローラ９９は、演算結果に対応するモータ位置指令と、サーボモータのエンコーダの検出値等に基づいて、アクチュエータのサーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、スライダ２３の位置を制御する。

第３ロボットコントローラ１０１は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、フロント側開閉ロボット１１の先端位置（例えばフック３５の位置）を所望の位置に移動させるために必要となる各アクチュエータＲ３Ａｃ１～Ｒ３Ａｃ６の各サーボモータの目標回転角度等を演算する。第３ロボットコントローラ１０１は、演算結果に対応するモータ位置指令と、各サーボモータの各エンコーダの検出値等に基づいて、各アクチュエータＲ３Ａｃ１～Ｒ３Ａｃ６の各サーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、フロント側開閉ロボット１１の動作を制御する。

第４ロボットコントローラ１０３は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、フロント側塗装ロボット１３の先端位置（例えば塗装ガン６９の位置）を所望の位置に移動させるために必要となる各アクチュエータＲ２Ａｃ１～Ｒ２Ａｃ６の各サーボモータの目標回転角度等を演算する。第４ロボットコントローラ１０３は、演算結果に対応するモータ位置指令と、各サーボモータの各エンコーダの検出値等に基づいて、各アクチュエータＲ２Ａｃ１～Ｒ２Ａｃ６の各サーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、フロント側塗装ロボット１３の動作を制御する。

また第４ロボットコントローラ１０３は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、フロント側塗装ロボット１３が搭載されるスライダ２５の位置を所望の位置に移動させるために必要となるアクチュエータのサーボモータの目標回転角度等を演算する。第４ロボットコントローラ１０３は、演算結果に対応するモータ位置指令と、サーボモータのエンコーダの検出値等に基づいて、アクチュエータのサーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、スライダ２５の位置を制御する。

上位コントローラ１０９は、上述した各コントローラに対して指令を出力し、塗装システム１を統括して制御する。上位コントローラ１０９は、第１制御部１１１と、第２制御部１１３と、第３制御部１１５とを有する。

第１制御部１１１は、リア側塗装ロボット９を、コンベア３により連続して搬送される車体１５に追従させるように、第２ロボットコントローラ９９を介して走行装置１７のスライダ２３及び旋回アーム１９の少なくとも一方を制御する。また第１制御部１１１は、フロント側塗装ロボット１３を、コンベア３により連続して搬送される車体１５に追従させるように、第４ロボットコントローラ１０３を介して走行装置１７のスライダ２５を制御する。これにより、リア側塗装ロボット９及びフロント側塗装ロボット１３に対し、車体１５を停止させた状態で行った教示データを使用することが可能となるので、リア側塗装ロボット９及びフロント側塗装ロボット１３への教示作業が容易となる。

第２制御部１１３は、リア側開閉ロボット７の垂直アーム部４３（フック２９）を、コンベア３により連続して搬送される車体１５に追従させるように、第１ロボットコントローラ９７を介してリア側開閉ロボット７の水平アーム部４１を制御する。これにより、リア側開閉ロボット７を移動させる移動装置を設けることなく、連続して搬送される車体１５に対してバックドア１５ａを開放した状態を保持できる。

第３制御部１１５は、リア側塗装ロボット９を車体１５の搬送経路から退避させる際に、リア側塗装ロボット９が搭載される旋回アーム１９の搭載部１９ｂが車体１５の搬送方向における上流側に移動するように旋回アーム１９を旋回させる。これにより、車体１５に対して塗装作業を行う際に、車体１５の後端が上流側を向いた旋回アーム１９の先端を通過した後に旋回アーム１９の旋回を開始することが可能となり、追従距離を確保できる。

なお、上述した第１制御部１１１、第２制御部１１３、第３制御部１１５等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。また、上位コントローラ１０９の各制御部の機能は、後述するＣＰＵ９０１（図１９参照）が実行するプログラムにより実装されてもよいし、その一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

＜１０．上位コントローラ等による処理手順＞
図１３を参照しつつ、上位コントローラ１０９等（上述した各コントローラを含む）により実行される処理手順の一例について説明する。

ステップＳ１０では、上位コントローラ１０９等は、コンベア３を駆動して車体１５を連続して搬送する。なお、コンベア３の駆動は作業者の操作によって行われてもよい。

ステップＳ２０では、上位コントローラ１０９等は、車体１５が、リア側開閉ロボット７とリア側塗装ロボット９の動作エリア、又は、フロント側開閉ロボット１１とフロント側塗装ロボット１３の動作エリアに進入したか否かを判定する。車体１５が動作エリアに進入するまで本ステップＳ２０を繰り返し（ステップＳ２０：ＮＯ）、車体１５が動作エリアに進入した場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、次のステップＳ３０に移る。

ステップＳ３０では、上位コントローラ１０９等は、第２制御部１１３により、リア側開閉ロボット７の水平アーム部４１の姿勢を制御してフック２９を車体１５に追従させ、バックドア１５ａを開放して開放状態を保持する。

ステップＳ４０では、上位コントローラ１０９等は、第１制御部１１１により、走行装置１７及び旋回アーム１９の少なくとも一方を制御してリア側塗装ロボット９を車体１５に追従させ、旋回アーム１９を制御してリア側塗装ロボット９を最適な塗装位置に移動させながら、開放されたバックドア１５ａを介して後方からリア側塗装ロボット９により車体１５の内部を塗装する。

ステップＳ５０では、上位コントローラ１０９等は、フロント側開閉ロボット１１の姿勢を制御してフック３５を車体１５に追従させ、サイドドア１５ｂを開放して開放状態を保持する。

ステップＳ６０では、上位コントローラ１０９等は、第１制御部１１１により、走行装置１７を制御してフロント側塗装ロボット１３を車体１５に追従させ、開放されたサイドドア１５ｂを介して側方からフロント側塗装ロボット１３により車体１５の内部を塗装する。

ステップＳ７０では、上位コントローラ１０９等は、車体１５の塗装が終了したか否かを判定する。車体１５の塗装が終了するまで本ステップＳ７０を繰り返し（ステップＳ７０：ＮＯ）、車体１５の塗装が終了した場合には（ステップＳ７０：ＹＥＳ）、次のステップＳ８０に移る。

ステップＳ８０では、上位コントローラ１０９等は、第３制御部１１５により各ロボットを車体１５の搬送経路から退避させる。例えば、上位コントローラ１０９等は、リア側開閉ロボット７を所定の退避姿勢とする。また例えば、上位コントローラ１０９等は、搭載部１９ｂが車体１５の搬送方向における上流側に移動するように旋回アーム１９を旋回させてリア側塗装ロボット９を車体１５の搬送経路から退避させると共に、スライダ２３を走行させてリア側塗装ロボット９を所定の退避位置に移動させ、所定の退避姿勢とする。また例えば、上位コントローラ１０９等は、フロント側開閉ロボット１１を所定の退避姿勢とする。また例えば、上位コントローラ１０９等は、スライダ２５を走行させてフロント側塗装ロボット１３を所定の退避位置に移動させると共に、所定の退避姿勢とする。これにより、次の車体１５が各ロボットの動作エリア内に進入するまで通過させることが可能となる。

ステップＳ９０では、上位コントローラ１０９等は、塗装システム１の稼働を終了するか否かを判定する。稼働を終了しない場合には（ステップＳ９０：ＮＯ）、先のステップＳ２０に戻り、同様の手順を繰り返す。一方、稼動を終了する場合には（ステップＳ９０：ＹＥＳ）、本フローチャートを終了する。

以上説明した処理手順は一例であって、上記手順の少なくとも一部を削除又は変更してもよいし、上記以外の手順を追加してもよい。上記手順の少なくとも一部の順番を変更してもよいし、複数の手順が単一の手順にまとめられてもよい。

＜１１．実施形態の効果＞
以上説明したように、実施形態に係る塗装システム１は、塗装ブースを構成する構造物に固定された基部３１を備え、車体１５のバックドア１５ａを開放するリア側開閉ロボット７と、基部３１よりも鉛直方向において下方に配置された基部３３を備え、リア側開閉ロボット７により開放されたバックドア１５ａを介して車体１５の内部を塗装するリア側塗装ロボット９と、を有する。

本実施形態の塗装システム１では、車体１５のバックドア１５ａを開放するリア側開閉ロボット７が車体１５の内部を塗装するリア側塗装ロボット９に比べて比較的高い位置に設置されている。これにより、車体１５が例えば上下方向に開閉するバックドア１５ａを備える場合でも、バックドア１５ａを上方まで引き上げて大きく開放することが可能となり、バックドア１５ａの開放を良好に行うことができる。その結果、リア側塗装ロボット９が車体１５の内部を塗装するための動作エリアを確保することが可能となり、高品質な塗装を実行することができる。また、リア側開閉ロボット７とリア側塗装ロボット９の高さ位置を異ならせることで、リア側開閉ロボット７の動作エリア９１とリア側塗装ロボット９の動作エリア８５が干渉するのを抑制でき、各ロボットの動作エリアを確保できる。さらに、上方に配置されるリア側開閉ロボット７を構造物に固定するので、重量物であるリア側開閉ロボット７用の移動装置を塗装ブースの天井や壁に設置する必要がなく、天井や壁の補強を不要又は簡易とすることができる。

また塗装システム１は、塗装ブースを構成する構造物に固定された基部３７を備え、車体１５のサイドドア１５ｂを開放するフロント側開閉ロボット１１と、基部３７よりも鉛直方向において下方に配置された基部３９を備え、フロント側開閉ロボット１１により開放されたサイドドア１５ｂを介して車体１５の内部を塗装するフロント側塗装ロボット１３と、を有する。

本実施形態の塗装システム１では、車体１５のサイドドア１５ｂを開放するフロント側開閉ロボット１１が車体１５の内部を塗装するフロント側塗装ロボット１３に比べて比較的高い位置に設置されている。これにより、車体１５が例えば水平方向に開閉するサイドドア１５ｂを備える場合でも、サイドドア１５ｂを上方から保持することで、サイドドア１５ｂと干渉することなく開放することが可能となり、サイドドア１５ｂの開放を良好に行うことができる。その結果、フロント側塗装ロボット１３が車体１５の内部を塗装するための動作エリアを確保することが可能となり、高品質な塗装を実行することができる。また、フロント側開閉ロボット１１とフロント側塗装ロボット１３の高さ位置を異ならせることで、フロント側開閉ロボット１１の動作エリア９５とフロント側塗装ロボット１３の動作エリア９３が干渉するのを抑制でき、各ロボットの動作エリアを確保できる。さらに、上方に配置されるフロント側開閉ロボット１１を構造物に固定するので、重量物であるフロント側開閉ロボット１１用の移動装置を塗装ブースの天井や壁に設置する必要がなく、天井や壁の補強を不要又は簡易とすることができる。

実施形態において、塗装システム１は、車体１５を前後方向に搬送するコンベア３と、リア側塗装ロボット９を前後方向に移動させると共に、前後方向に交差する左右方向に移動させる移動装置５と、を有してもよい。

この場合、リア側塗装ロボット９を前後方向及び左右方向に移動させることで、リア側塗装ロボット９の動作範囲を拡大できる。また、リア側塗装ロボット９を前後方向に移動させることで、搬送される車体１５にリア側塗装ロボット９を追従させることができるので、車体１５を停止させた状態でリア側塗装ロボット９への教示を行うことが可能となり、教示作業が容易となる。さらに、リア側塗装ロボット９を左右方向に移動させることで、リア側塗装ロボット９を最適な塗装位置に移動することが可能となるので、塗装の品質を向上できる。例えば、リア側塗装ロボット９を車体１５の前面側または後面側へ回り込ませることができ、車体１５の前面または後面からリア側塗装ロボット９の一部（例えば塗装ガン６９を搭載した先端部）を入り込ませ易くし、より効率的に車体１５の内部を塗装することができる。

実施形態において、移動装置５は、スライダ２３を前後方向に走行させる走行装置１７と、スライダ２３に設置され、鉛直方向に沿った旋回軸ＳＡｘ周りに旋回する旋回アーム１９と、を有してもよく、その場合には、リア側塗装ロボット９は、旋回アーム１９に搭載されてもよい。

この場合、走行装置１７によるスライダ２３の移動によりリア側塗装ロボット９を前後方向に移動させることができ、旋回アーム１９の旋回によりリア側塗装ロボット９を前後方向及び左右方向に移動させることができる。旋回アーム１９を用いることにより、車体１５に塗装作業を行う場合には旋回アーム１９を車体１５側に突出させてリア側塗装ロボット９を最適な塗装位置に移動することができる。車体１５を通過させる場合には、旋回アーム１９を退避させて車体１５との干渉を回避できる。

実施形態において、リア側開閉ロボット７は、基部３１に連結された水平多関節型の水平アーム部４１と、水平アーム部４１の先端部に連結され、バックドア１５ａを保持する垂直多関節型の垂直アーム部４３と、を有してもよい。

仮に、上方に配置されるリア側開閉ロボット７の動作範囲を拡大するために移動装置を設置する場合、重量物である上に振動も発生するため、塗装ブースの天井や壁に大規模な補強を行うことが望ましい。本実施形態では、リア側開閉ロボット７が基部側に水平多関節型の水平アーム部４１を有し、先端側に垂直多関節型の垂直アーム部４３を有する。基部側の水平アーム部４１を水平多関節構造とすることにより、上方の構造物（天井等）への干渉を回避しつつ動作範囲を確保できる。また、先端側の垂直アーム部４３を垂直多関節構造とすることにより、上下方向を含む多方向の動作が可能となり、先端部の自由度を向上できる。したがって、移動装置を設けなくともリア側開閉ロボット７の動作範囲を確保できると共に、ドアの開閉方向によらずに開放を良好に行うことができる。

実施形態において、水平アーム部４１は、基部３１に鉛直方向に沿った回転軸Ｒ１Ａｘ１周りに回転可能に連結された第１アーム部４５を含む複数のアーム部を有してもよく、その場合には、複数のアーム部は、鉛直方向に沿った回転軸周りに互いに回転可能に連結されてもよい。

本実施形態では、水平アーム部４１を構成する各アーム部は、基部３１又は基部側のアーム部に対して水平方向に回転する。これにより、上方の構造物（天井等）への干渉を回避しつつ、リア側開閉ロボット７の動作範囲を確保できる。また、水平アーム部４１を構成する各アーム部の長さや数に応じてリア側開閉ロボット７の動作範囲を拡大できる。

実施形態において、垂直アーム部４３は、水平アーム部４１の先端部に鉛直方向に垂直な水平方向に沿った回転軸Ｒ１Ａｘ４周りに回転可能に連結された第４アーム部５１を含む少なくとも１つのアーム部と、先端部に連結され、バックドア１５ａを保持するフック２９と、を有してもよい。

本実施形態では、垂直アーム部４３を構成するアーム部は、水平アーム部４１の先端部に対して上下方向に回転する。これにより、フック２９の上下方向の動作が可能となるので、上下方向に開閉するバックドア１５ａの場合でも開放を良好に行うことができる。

実施形態において、リア側塗装ロボット９は、隣接する２つのアーム要素である下腕部５９及び肘部６１と、下腕部５９及び肘部６１を、各アーム要素の延設方向に垂直な方向に沿った回転軸Ｒ２Ａｘ３周りに回転可能に連結する関節部Ｒ２Ｊと、を有してもよく、その場合には、関節部Ｒ２Ｊは、下腕部５９及び肘部６１の延設方向が互いに平行となる角度から、下腕部５９及び肘部６１の一方を他方に対して回転軸Ｒ２Ａｘ３周りの周方向における一方側及び他方側の両方向に回転可能に連結してもよい。

仮に、隣接する下腕部５９及び肘部６１が関節部Ｒ２Ｊにおいて片側にしか曲折しない構造である場合、例えば車体１５の内部における上方の塗装対象部を塗装する場合に、リア側塗装ロボット９の一部のアーム要素が車体１５の上部と干渉し易くなる。本実施形態では、隣接する下腕部５９及び肘部６１が関節部Ｒ２Ｊにおいて両側に曲折するので、リア側塗装ロボット９と車体１５の上部との干渉を回避しつつ、車体１５の内部における上方の塗装対象部（例えば天井１５ｄ等）を塗装することができる。

実施形態において、旋回アーム１９は、スライダ２３に連結され、鉛直方向に垂直な水平方向に延設された基部１９ａと、基部１９ａに接続され、基部１９ａの上面よりも鉛直方向における下方において水平方向に延設された搭載部１９ｂと、を有してもよく、その場合には、リア側塗装ロボット９は、搭載部１９ｂに設置されてもよい。

例えば車体１５の内部における下方の塗装対象部（例えばフロア等）を塗装する場合に、リア側塗装ロボット９の据え付け位置が高いと、リア側塗装ロボット９の一部のアーム要素が車体１５の上部と干渉し易くなる。本実施形態では、旋回アーム１９において基部１９ａよりも低い位置に延設された搭載部１９ｂにリア側塗装ロボット９を設置する。これにより、リア側塗装ロボット９の据え付け位置を低くすることができるので、リア側塗装ロボット９と車体１５の上部との干渉を回避しつつ、車体１５の内部における下方の塗装対象部（例えばフロア１５ｃ等）を塗装することができる。

実施形態において、リア側塗装ロボット９の基部３３は、コンベア３の車体１５が搭載される搭載面３ａと、車体１５の内部において最も下方位置にある塗装対象部（例えばフロア１５ｃ等）と、の間の高さ位置において、搭載部１９ｂに設置されてもよい。

この場合、車体１５の内部の最も下方位置にある塗装対象部（例えばフロア１５ｃ等）を塗装する場合にも、リア側塗装ロボット９のアーム要素が車体１５の上部と干渉するのを回避することが可能となる。

実施形態において、旋回アーム１９は、旋回軸ＳＡｘ周りの周方向に、前後方向に平行となる角度を含む所定の角度範囲で旋回可能なように、スライダ２３に設置されてもよい。

この場合、車体１５に塗装作業を行う場合には、旋回アーム１９を前後方向に平行となる角度から車体１５側に所定の角度だけ旋回させて、リア側塗装ロボット９を最適な塗装位置に移動することができる。また、車体１５を通過させる場合には、旋回アーム１９を前後方向に平行となる角度に旋回させて退避させ、車体１５との干渉を回避できる。

実施形態において、旋回アーム１９は、旋回軸ＳＡｘ周りの周方向に、前後方向に平行となる角度から、リア側塗装ロボット９が搭載される搭載部１９ｂが車体１５の搬送経路から離れる方向に旋回可能なように、スライダ２３に設置されもよい。

例えば、リア側塗装ロボット９の幅が旋回アーム１９の幅よりも大きく幅方向にはみ出す場合、旋回アーム１９を前後方向に平行となる角度に旋回させて退避させても、リア側塗装ロボット９のはみ出した部分が車体１５の搬送経路と干渉する可能性がある。干渉を回避するためには、旋回アーム１９の旋回軸ＳＡｘと車体１５の搬送経路の間を離間させる必要が生じるが、その場合には塗装ブースの幅方向寸法の増大を招く。本実施形態では、旋回アーム１９を前後方向に平行となる角度から搭載部１９ｂが車体１５の搬送経路から離れる方向に旋回させることにより、旋回アーム１９の旋回軸ＳＡｘと車体１５の搬送経路とを近づけつつ、リア側塗装ロボット９と車体１５の搬送経路との干渉を回避することが可能となる。これにより、塗装ブースの幅方向寸法を縮小できる。

実施形態において、旋回アーム１９は、旋回軸ＳＡｘと搭載されたリア側塗装ロボット９との距離Ｄ１が、旋回軸ＳＡｘと車体１５の左右方向における中心位置Ｃｐとの距離Ｄ２と、略等しくなるように構成されてもよい。

この場合、旋回アーム１９を前後方向に平行となる角度から略９０度旋回させることにより、リア側塗装ロボット９を車体１５の幅方向における略中心位置に位置させることができる。これにより、リア側塗装ロボット９が例えば車体１５の後側のバックドア１５ａから内部にアクセスして塗装する場合に、車体１５の左右の壁部１５ｅ，１５ｆとの干渉を回避しつつ塗装を実行できる。

実施形態において、コンベア３は、車体１５を前後方向に連続して搬送してもよく、その場合には、上位コントローラ１０９等は、リア側塗装ロボット９又はフロント側塗装ロボット１３を車体１５に追従させるように、走行装置１７及び旋回アーム１９の少なくとも一方を制御してもよい。

本実施形態では、コンベア３により連続して搬送される車体１５に対してリア側塗装ロボット９又はフロント側塗装ロボット１３を追従させて塗装を行うので、車体１５を停止させて塗装を行う場合に比べてタクトタイムを短縮できる。また、リア側塗装ロボット９又はフロント側塗装ロボット１３を車体１５に追従させることで、車体１５を停止させた状態で行った教示データを使用することが可能となる。これにより、リア側塗装ロボット９又はフロント側塗装ロボット１３への教示作業が容易となる。

実施形態において、上位コントローラ１０９等は、リア側開閉ロボット７の垂直アーム部４３を車体１５に追従させるように水平アーム部４１を制御してもよい。

本実施形態では、リア側開閉ロボット７の水平アーム部４１の動作を制御することにより、連続して搬送される車体１５に垂直アーム部４３（フック２９）を追従させる。これにより、移動装置を設けることなく、連続して搬送される車体１５に対してバックドア１５ａを開放した状態を保持できる。

実施形態において、上位コントローラ１０９等は、リア側塗装ロボット９を車体１５の搬送経路から退避させる際に、リア側塗装ロボット９が搭載される搭載部１９ｂが車体１５の搬送方向における上流側に移動するように旋回アーム１９を旋回させてもよい。

仮に、リア側塗装ロボット９を搭載した搭載部１９ｂが車体１５の搬送方向における下流側に移動するように旋回アーム１９を旋回させてリア側塗装ロボット９を車体１５の搬送経路から退避させる場合、車体１５の後端が下流側を向いた旋回アーム１９の先端を通過した後に旋回アーム１９を旋回させることとなり、追従距離が小さくなる。本実施形態では、リア側塗装ロボット９を搭載した搭載部１９ｂが車体１５の搬送方向における上流側に移動するように旋回アーム１９を旋回させてリア側塗装ロボット９を車体１５の搬送経路から退避させる。これにより、車体１５の後端が上流側を向いた旋回アーム１９の先端を通過した後に旋回アーム１９の旋回を開始することが可能となり、追従距離を確保できる。したがって、高品質な塗装が可能となる。

実施形態に係る塗装システム１は、車体１５を前後方向に搬送するコンベア３と、塗装ブースを構成する構造物に固定された基部３１を備え、車体１５の後方のバックドア１５ａを開放するリア側開閉ロボット７と、基部３１よりも鉛直方向において下方に配置された基部３３を備え、リア側開閉ロボット７により開放されたバックドア１５ａを介して車体１５の内部を塗装するリア側塗装ロボット９と、構造物に固定された基部３７を備え、車体１５の側方のサイドドア１５ｂを開放するフロント側開閉ロボット１１と、基部３７よりも鉛直方向において下方に配置された基部３９を備え、フロント側開閉ロボット１１により開放されたサイドドア１５ｂを介して車体１５の内部を塗装するフロント側塗装ロボット１３と、スライダ２３，２５を同一のレール２１上で前後方向に走行させる走行装置１７と、スライダ２３に設置され、鉛直方向に沿った旋回軸ＳＡｘ周りに旋回する旋回アーム１９と、を有し、リア側塗装ロボット９は、旋回アーム１９に搭載され、フロント側塗装ロボット１３は、スライダ２５に搭載されている。

本実施形態の塗装システム１では、車体１５の後方のバックドア１５ａ及び側方のサイドドア１５ｂの開放を良好に行うことができるので、リア側塗装ロボット９及びフロント側塗装ロボット１３が車体１５の内部を塗装するための動作エリアを確保することが可能となり、高品質な塗装を実行することができる。また、リア側開閉ロボット７とリア側塗装ロボット９の高さ位置、及び、フロント側開閉ロボット１１とフロント側塗装ロボット１３の高さ位置をそれぞれ異ならせることで、リア側開閉ロボット７の動作エリア９１とリア側塗装ロボット９の動作エリア８５、及び、フロント側開閉ロボット１１の動作エリア９５とフロント側塗装ロボット１３の動作エリア９３がそれぞれ干渉するのを回避でき、各ロボットの動作エリアを確保できる。さらに、上方に配置されるリア側開閉ロボット７及びフロント側開閉ロボット１１を構造物に固定するので、重量物であるリア側開閉ロボット７用の移動装置及びフロント側開閉ロボット１１用の移動装置を塗装ブースの天井や壁に設置する必要がなく、天井や壁の補強を不要又は簡易とすることができる。また、同一のレール２１上にリア側塗装ロボット９とフロント側塗装ロボット１３を搭載するので、塗装ブースの幅方向寸法を縮小できる。

＜１２．変形例＞
開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。

（１２－１．アーム逆取付型の塗装ロボットを用いる場合）
前述の実施形態では、旋回アーム１９を、前後方向に平行となる角度（角度θが略０度）から搭載部１９ｂがコンベア３から離れる方向に旋回させることで、リア側塗装ロボット９の下腕部５９が車体１５の搬送経路と干渉することを回避するようにしたが、これに限られない。例えば図１４に示すように、下腕部５９が旋回部５７に対して、前述のリア側塗装ロボット９とは反対側、すなわち旋回部５７の他方側の側部（図１４に示す例では下側）に連結された、いわゆるアーム逆取付型のリア側塗装ロボット９Ａを使用してもよい。この場合には、図１４に示すように旋回アーム１９を例えば前後方向に平行となる角度に旋回させた状態でも、リア側塗装ロボット９の下腕部５９が車体１５の搬送経路と干渉することを回避することが可能となる。

（１２－２．車体の両側から塗装を行う場合）
前述の実施形態では、車体１５が左側の側方にサイドドア１５ｂを有する場合について説明したが、これに限られない。例えば図１５に示すように、車体１５が、左右方向の両側の側方にサイドドア１５ｂ，１５ｇをそれぞれ有してもよい。この場合、図１５に示すように、フロント側開閉ロボット１１及びフロント側塗装ロボット１３は、それら２台のロボットを１組とした場合に、車体１５の搬送経路の左右方向における両側に１組ずつ（計２組）配置されてもよい。本変形例では、コンベア３の左側に加えて右側にも走行装置１７が設置されており、車体１５の右側に配置されたフロント側塗装ロボット１３は、走行装置１７によりレール２１に沿って前後方向に移動される。また、車体１５の右側に配置されたフロント側開閉ロボット１１は、左側に配置されたフロント側開閉ロボット１１と同様に、基部３７が塗装ブースを構成する壁又は天井に固定されており、壁又は天井に対して移動しない構造となっている。左右一対のフロント側開閉ロボット１１は、車体１５の搬送経路（コンベア３）を中心に例えば線対称に配置されている。

車体１５の右側に配置されたフロント側開閉ロボット１１は、フック３５を用いて車体１５のサイドドア１５ｇを開放する。フロント側開閉ロボット１１は、姿勢を変更することでフック３５を車体１５に追従させ、サイドドア１５ｇを開放した状態を保持する。車体１５の右側に配置されたフロント側塗装ロボット１３は、フロント側開閉ロボット１１により開放されたサイドドア１５ｇを介して車体１５の内部に右側方からアクセスし、車体１５の内部を塗装する。

本変形例によれば、車体１５の幅方向両側に設けられたサイドドア１５ｂ，１５ｇをそれぞれ開放して保持し、車体１５の左右両側から同時並行して塗装を実行することができる。したがって、車体１５の左右方向の片側から塗装を行う場合に比べてタクトタイムを短縮できる。

（１２－３．開閉ロボットと塗装ロボットの動作エリアを上下に分離する場合）
前述の実施形態では、リア側開閉ロボット７とリア側塗装ロボット９の動作エリア、及び、フロント側開閉ロボット１１とフロント側塗装ロボット１３の動作エリアが、それぞれ上下方向に重複するように構成されたが、例えば各動作エリアが上下方向に分離されて上下方向に重複しないように構成されてもよい。

図１６及び図１７に、本変形例におけるリア側開閉ロボット７とリア側塗装ロボット９の動作エリア、及び、フロント側開閉ロボット１１とフロント側塗装ロボット１３の動作エリアの一例を示す。例えば図１６に示すように、リア側開閉ロボット７の動作エリア９１の上下方向の範囲を、例えば基部３１の近傍から車体１５のバックドア１５ａの開いた状態における下端近傍までの範囲としてもよい。この場合、バックドア１５ａは例えば作業者又は他の機械によって開放され、リア側開閉ロボット７は開放状態を保持するようにすればよい。

本変形例では、リア側開閉ロボット７の動作エリア９１と、リア側塗装ロボット９の動作エリア８５とは、鉛直方向から見て少なくとも一部が前後左右方向に重複している。また、リア側塗装ロボット９の動作エリア８５は、リア側開閉ロボット７の基部３１よりも鉛直方向において下方に位置する。また、リア側塗装ロボット９の動作エリア８５は、リア側開閉ロボット７の動作エリア９１よりも鉛直方向において下方に位置する。

また、例えば図１７に示すように、フロント側開閉ロボット１１の動作エリア９５の上下方向の範囲を、例えば基部３７の近傍から車体１５のサイドドア１５ｂの上端の近傍までの範囲としてもよい。この場合、フロント側開閉ロボット１１はフック３５により例えばサイドドア１５ｂの上端を保持するようにすればよい。

本変形例では、フロント側開閉ロボット１１の動作エリア９５と、フロント側塗装ロボット１３の動作エリア９３とは、鉛直方向から見て少なくとも一部が前後左右方向に重複している。また、フロント側塗装ロボット１３の動作エリア９３は、フロント側開閉ロボット１１の基部３７よりも鉛直方向において下方に位置する。また、フロント側塗装ロボット１３の動作エリア９３は、フロント側開閉ロボット１１の動作エリア９５よりも鉛直方向において下方に位置する。

本変形例によれば、リア側開閉ロボット７の動作エリア９１とリア側塗装ロボット９の動作エリア８５が干渉するのを回避でき、各ロボットの動作エリアを確保できる。これにより、リア側開閉ロボット７はリア側塗装ロボット９の動作の影響を受けることなくバックドア１５ａの開放作業を実行でき、リア側塗装ロボット９はリア側開閉ロボット７の動作の影響を受けることなく塗装作業を実行できる。したがって、高品質な塗装を実行できる。また、フロント側開閉ロボット１１の動作エリア９５とフロント側塗装ロボット１３の動作エリア９３が干渉するのを回避でき、各ロボットの動作エリアを確保できる。これにより、フロント側開閉ロボット１１はフロント側塗装ロボット１３の動作の影響を受けることなくサイドドア１５ｂの開放作業を実行でき、フロント側塗装ロボット１３はフロント側開閉ロボット１１の動作の影響を受けることなく塗装作業を実行できる。したがって、高品質な塗装を実行できる。

（１２－４．旋回アーム及び走行装置用のコントローラを設ける場合）
前述の実施形態では、第２ロボットコントローラ９９がリア側塗装ロボット９に加えて旋回アーム１９及び走行装置１７のスライダ２３を制御し、第４ロボットコントローラ１０３がフロント側塗装ロボット１３に加えて走行装置１７のスライダ２５を制御するようにしたが、塗装システム１の制御構成は上記に限定されるものではない。例えば、旋回アーム１９及び走行装置１７用のコントローラを別途設けてもよい。

図１８に示すように、塗装システム１は、走行装置コントローラ１０５と、旋回アームコントローラ１０７とを有する。走行装置コントローラ１０５は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、各スライダ２３，２５の位置を所望の位置に移動させるために必要となる各アクチュエータの各サーボモータの目標回転角度等を演算する。走行装置コントローラ１０５は、演算結果に対応するモータ位置指令と、各サーボモータの各エンコーダの検出値等に基づいて、各アクチュエータの各サーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、各スライダ２３，２５の位置をそれぞれ独立して制御する。

旋回アームコントローラ１０７は、上位コントローラ１０９から入力された指令（例えば位置指令等）に基づいて、旋回アーム１９の回転角度を所望の角度に旋回させるために必要となるアクチュエータ２７のサーボモータの目標回転角度等を演算する。旋回アームコントローラ１０７は、演算結果に対応するモータ位置指令と、サーボモータのエンコーダの検出値等に基づいて、アクチュエータ２７のサーボモータに供給する駆動電力の制御を行い、旋回アーム１９の旋回動作を制御する。本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（１２－５．その他）
前述の実施形態では、車体１５が上下方向に開閉するバックドア１５ａと水平方向に開閉するサイドドア１５ｂの両方を有する場合について説明したが、塗装対象である車体の種類は上記に限られない。例えば、車体１５が上下方向に開閉するドアのみを有する場合に、上述した塗装システムを適用してもよい。また例えば、車体１５が水平方向に開閉するドアのみを有する場合に、上述した塗装システムを適用してもよい。また例えば、車体１５が上下方向又は水平方向に開閉する開閉部を前側に有する場合に、旋回アーム１９を車体１５の前方に旋回させて塗装ロボットが車体１５の前側から内部にアクセスして塗装してもよい。

＜１３．コントローラのハードウェア構成例＞
次に、図１９を参照しつつ、上記で説明した上位コントローラ１０９のハードウェア構成例について説明する。

図１９に示すように、上位コントローラ１０９は、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、記録装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。

プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、ハードディスク等を含む記録装置９１７等に記録しておくことができる。

また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体９２５に、一時的又は非一時的（永続的）に記録しておくこともできる。このような記録媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介し転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置９１７に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記の第１制御部１１１、第２制御部１１３、第３制御部１１５等による処理が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置９１７からプログラムを直接読み出して実行してもよいし、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置９１７に記録せずに直接実行してもよい。

また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク・タッチパネル（図示省略）等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。

そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力してもよく、さらにＣＰＵ９０１は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介し送信してもよく、上記記録装置９１７や記録媒体９２５に記録させてもよい。

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「同じ」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１ 塗装システム
３ コンベア（搬送装置）
３ａ 搭載面
５ 移動装置
７ リア側開閉ロボット（第１ロボット）
９ リア側塗装ロボット（第２ロボット）
９Ａ リア側塗装ロボット（第２ロボット）
１１ フロント側開閉ロボット（第３ロボット）
１３ フロント側塗装ロボット（第４ロボット）
１５ 車体
１５ａ バックドア（開閉部、第１開閉部）
１５ｂ サイドドア（開閉部、第２開閉部）
１５ｃ フロア（塗装対象部）
１５ｇ サイドドア（開閉部、第２開閉部）
１７ 走行装置
１９ 旋回アーム
１９ａ 基部
１９ｂ 搭載部
２１ レール
２３ スライダ（第１スライダ）
２５ スライダ（第２スライダ）
２９ フック（保持部）
３１ 基部（第１基部）
３３ 基部（第２基部）
３７ 基部（第３基部）
３９ 基部（第４基部）
４１ 水平アーム部（第１アーム部）
４３ 垂直アーム部（第２アーム部）
４５ 第１アーム部（アーム要素）
４７ 第２アーム部（アーム要素）
４９ 第３アーム部（アーム要素）
５１ 第４アーム部（アーム要素）
５３ 第５アーム部（アーム要素）
５５ 第６アーム部（アーム要素）
５９ 下腕部（アーム要素）
６１ 肘部（アーム要素）
１１１ 第１制御部
１１３ 第２制御部
１１５ 第３制御部
Ｄ１ 距離
Ｄ２ 距離
Ｒ１Ａｘ１ 回転軸
Ｒ１Ａｘ２ 回転軸
Ｒ１Ａｘ３ 回転軸
Ｒ１Ａｘ４ 回転軸
Ｒ１Ａｘ５ 回転軸
Ｒ１Ａｘ６ 回転軸
Ｒ２Ａｘ３ 回転軸
Ｒ２Ｊ 関節部
ＳＡｘ 旋回軸

Claims (18)

1. 塗装エリアを構成する構造物に固定された第１基部を備え、車体の開閉部を開放する第１ロボットと、
   前記第１基部よりも鉛直方向において下方に配置された第２基部を備え、前記第１ロボットにより開放された前記開閉部を介して前記車体の内部を塗装する第２ロボットと、
   を有する、塗装システム。
2. 前記車体を第１方向に搬送する搬送装置と、
   前記第２ロボットを前記第１方向に移動させると共に、前記第１方向に交差する第２方向に移動させる移動装置と、
   をさらに有する、請求項１に記載の塗装システム。
3. 前記移動装置は、
   スライダを前記第１方向に走行させる走行装置と、
   前記スライダに設置され、前記鉛直方向に沿った旋回軸周りに旋回する旋回アームと、を有し、
   前記第２ロボットは、
   前記旋回アームに搭載されている、
   請求項２に記載の塗装システム。
4. 前記第１ロボットは、
   前記第１基部に連結された水平多関節型の第１アーム部と、
   前記第１アーム部の先端部に連結され、前記開閉部を保持する垂直多関節型の第２アーム部と、
   を有する、
   請求項３に記載の塗装システム。
5. 前記第１アーム部は、
   前記第１基部に前記鉛直方向に沿った回転軸周りに回転可能に連結されたアーム要素を含む複数のアーム要素を有し、
   前記複数のアーム要素は、
   前記鉛直方向に沿った回転軸周りに互いに回転可能に連結されている、
   請求項４に記載の塗装システム。
6. 前記第２アーム部は、
   前記第１アーム部の前記先端部に前記鉛直方向に垂直な方向に沿った回転軸周りに回転可能に連結されたアーム要素を含む少なくとも１つのアーム要素と、
   前記アーム要素の先端部に連結され、前記開閉部を保持する保持部と、
   を有する、
   請求項４又は５に記載の塗装システム。
7. 前記第２ロボットは、
   隣接する２つのアーム要素と、
   前記２つのアーム要素を、各アーム要素の延設方向に垂直な方向に沿った回転軸周りに回転可能に連結する関節部と、
   を有し、
   前記関節部は、
   前記２つのアーム要素の延設方向が互いに平行となる角度から、一方の前記アーム要素を他方の前記アーム要素に対して前記回転軸周りの周方向における一方側及び他方側の両方向に回転可能に連結する、
   請求項３乃至６のいずれか１項に記載の塗装システム。
8. 前記旋回アームは、
   前記スライダに連結され、前記鉛直方向に垂直な方向に延設された基部と、
   前記基部に接続され、前記基部の上面よりも前記鉛直方向における下方において前記鉛直方向に垂直な方向に延設された搭載部と、
   を有し、
   前記第２ロボットは、
   前記搭載部に設置されている、
   請求項３乃至７のいずれか１項に記載の塗装システム。
9. 前記第２ロボットの前記第２基部は、
   前記搬送装置の前記車体が搭載される搭載面と、前記車体の内部において最も下方位置にある塗装対象部と、の間の高さ位置において、前記搭載部に設置されている、
   請求項８に記載の塗装システム。
10. 前記旋回アームは、
    前記旋回軸周りの周方向に、前記第１方向に平行となる角度を含む所定の角度範囲で旋回可能なように、前記スライダに設置されている、
    請求項３乃至９のいずれか１項に記載の塗装システム。
11. 前記旋回アームは、
    前記旋回軸周りの周方向に、前記第１方向に平行となる角度から、前記第２ロボットが搭載される搭載部が前記車体から離れる方向に旋回可能なように、前記スライダに設置されている、
    請求項１０に記載の塗装システム。
12. 前記旋回アームは、
    前記旋回軸と搭載された前記第２ロボットとの距離が、前記旋回軸と前記車体の前記第２方向における中心位置との距離と、略等しくなるように構成されている、
    請求項３乃至１１のいずれか１項に記載の塗装システム。
13. 前記搬送装置は、
    前記車体を前記第１方向に連続して搬送し、
    前記塗装システムは、
    前記第２ロボットを前記車体に追従させるように、前記走行装置及び前記旋回アームの少なくとも一方を制御する第１制御部をさらに有する、
    請求項３乃至１２のいずれか１項に記載の塗装システム。
14. 前記搬送装置は、
    前記車体を前記第１方向に連続して搬送し、
    前記第１ロボットは、
    前記第１基部に連結された水平多関節型の第１アーム部と、
    前記第１アーム部の先端部に連結され、前記開閉部を保持する垂直多関節型の第２アーム部と、
    を有し、
    前記塗装システムは、
    前記第２アーム部を前記車体に追従させるように前記第１アーム部を制御する第２制御部をさらに有する、
    請求項３乃至１３のいずれか１項に記載の塗装システム。
15. 前記第２ロボットを前記車体の搬送経路から退避させる際に、前記第２ロボットが搭載される搭載部が前記車体の搬送方向における上流側に移動するように前記旋回アームを旋回させる第３制御部をさらに有する、
    請求項３乃至１４のいずれか１項に記載の塗装システム。
16. 車体を第１方向に搬送する搬送装置と、
    塗装エリアを構成する構造物に固定された第１基部を備え、前記車体の後方の第１開閉部を開放する第１ロボットと、
    前記第１基部よりも鉛直方向において下方に配置された第２基部を備え、前記第１ロボットにより開放された前記第１開閉部を介して前記車体の内部を塗装する第２ロボットと、
    前記構造物に固定された第３基部を備え、車体の側方の第２開閉部を開放する第３ロボットと、
    前記第３基部よりも鉛直方向において下方に配置された第４基部を備え、前記第３ロボットにより開放された前記第２開閉部を介して前記車体の内部を塗装する第４ロボットと、
    第１スライダ及び第２スライダを同一のレール上で前記第１方向に走行させる走行装置と、
    前記第１スライダに設置され、前記鉛直方向に沿った旋回軸周りに旋回する旋回アームと、を有し、
    前記第２ロボットは、
    前記旋回アームに搭載され、
    前記第４ロボットは、
    前記第２スライダに搭載されている、
    塗装システム。
17. 前記車体は、
    前記第１方向に交差する第２方向の両側の側方に前記第２開閉部をそれぞれ有しており、
    前記第３ロボット及び前記第４ロボットは、
    当該第３ロボット及び第４ロボットを１組とした場合に、前記車体の搬送経路の前記第２方向における両側に１組ずつ配置されている、
    請求項１６記載の塗装システム。
18. 開閉部を備えた車体を第１方向に連続して搬送することと、
    塗装エリアを構成する構造物に固定され、水平多関節型の第１アーム部と当該第１アーム部の先端部に連結された垂直多関節型の第２アーム部とを有する第１ロボットの前記第１アーム部を制御して前記第２アーム部を前記車体に追従させることと、
    前記第２アーム部により前記開閉部を開放して開放状態を保持することと、
    第２ロボットを前記第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に移動させて前記車体に追従させることと、
    開放された前記開閉部を介して前記第２ロボットにより前記車体の内部を塗装することと、
    を有する、塗装方法。

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