JP2620883B2 - ロボットを用いて回転体表面に均一に物質を付着させる方法 - Google Patents
ロボットを用いて回転体表面に均一に物質を付着させる方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ロボットを用いて回転体表面に塗料等の物
質を均一に付着させる方法に関する。
質を均一に付着させる方法に関する。
従来の技術 物体表面に塗料等の物質を付着させる方法として従来
から行われている方法は、物体を固定しておき、塗料等
の物質を噴射または吐出する装置を移動させながら、塗
料等の物質を噴射，吐出させて物体に物質を付着させる
方法か、または、物体を回転させ塗料等の物質噴射（ま
たは吐出）装置を固定または一方向に移動させ、物質を
物体に付着させる方法が採用されており、しかも、これ
らの方法は手動で行われるのが一般的であり、ロボット
を用いてこの物質の物体への付着作業を行わせるものは
ない。
から行われている方法は、物体を固定しておき、塗料等
の物質を噴射または吐出する装置を移動させながら、塗
料等の物質を噴射，吐出させて物体に物質を付着させる
方法か、または、物体を回転させ塗料等の物質噴射（ま
たは吐出）装置を固定または一方向に移動させ、物質を
物体に付着させる方法が採用されており、しかも、これ
らの方法は手動で行われるのが一般的であり、ロボット
を用いてこの物質の物体への付着作業を行わせるものは
ない。
発明が解決しようとする課題 ロボットを用いて物体表面に塗料等の物質を付着させ
る場合、物質を付着させる物体の表面が二次元平面であ
れば、ロボットアームの先端に取付けた噴射（または吐
出）装置（以下、物質流出装置という）のノズルより塗
料等の物質を噴射（または吐出）させながら物体の物質
流出装置を等速で相対移動させることによって、物体表
面に塗料等の物質を均一に付着させることができる。
る場合、物質を付着させる物体の表面が二次元平面であ
れば、ロボットアームの先端に取付けた噴射（または吐
出）装置（以下、物質流出装置という）のノズルより塗
料等の物質を噴射（または吐出）させながら物体の物質
流出装置を等速で相対移動させることによって、物体表
面に塗料等の物質を均一に付着させることができる。
また、物体が円柱でその円柱の周面に物質を付着させ
るような場合には、円柱を回転させながら、ロボットア
ームを円柱の中心軸（回転軸）に沿って等速で移動させ
れば、円柱の周面には均一に物質を付着させることがで
きる。
るような場合には、円柱を回転させながら、ロボットア
ームを円柱の中心軸（回転軸）に沿って等速で移動させ
れば、円柱の周面には均一に物質を付着させることがで
きる。
しかし、円錐面や、第１図に示す円錐台の錐面に物質
を均一に付着させるような場合、円錐台の長さ方向に応
じて周面の半径が異なることから、該円錐台を等速で回
転させても周面の周速は長さ方向（回転軸方向）に応じ
て変化する。そのため、物質流出装置を長さ方向に等速
で移動座ぜても周面には物質を均一に付着させることが
できない。すなわち、回転体において、回転軸に沿って
周面の半径が異なるような回転体の周面に物質を付着さ
せる場合、物質流出装置のノズルの回転軸上の位置に応
じて物質流出装置の回転軸方向への移動速度を変える
か、または回転体の回転速度を変え、周速を一定にする
ような制御を行わなければ、周面に物質を均一に付着さ
せることができない。
を均一に付着させるような場合、円錐台の長さ方向に応
じて周面の半径が異なることから、該円錐台を等速で回
転させても周面の周速は長さ方向（回転軸方向）に応じ
て変化する。そのため、物質流出装置を長さ方向に等速
で移動座ぜても周面には物質を均一に付着させることが
できない。すなわち、回転体において、回転軸に沿って
周面の半径が異なるような回転体の周面に物質を付着さ
せる場合、物質流出装置のノズルの回転軸上の位置に応
じて物質流出装置の回転軸方向への移動速度を変える
か、または回転体の回転速度を変え、周速を一定にする
ような制御を行わなければ、周面に物質を均一に付着さ
せることができない。
そこで、本発明の目的は、回転体の回転軸に沿ってそ
の回転体の半径が変化するような回転体周面に、ロボッ
トにより物質を均一に付着させる方法を提供することに
ある。
の回転体の半径が変化するような回転体周面に、ロボッ
トにより物質を均一に付着させる方法を提供することに
ある。
課題を解決するための手段 本発明は、回転体の回転軸方向における位置に対する
回転体の半径を導く関係式、ロボットアーム先端に取り
付けられた物質を噴射または吐出する物質流出装置のノ
ズルからの物質流出速度、及び、回転体表面に付着させ
る物質の厚さをロボット制御装置に設定し、上記回転体
を十分に速い一定速度で回転させると共にロボット制御
装置では設定された上記関係式、物質流出速度及び付着
させる物質の厚さより、回転体表面に設定厚さの物質を
付着させるための上記物質流出装置の回転軸方向への移
動位置を時間の関数として求め、求められた移動位置に
おける回転体の半径を上記関係式より求めて、上記物質
流出装置のノズルから物質を流出させながら、求められ
た時間の関数の回転軸方向位置及び回転体の半径位置に
時間の経過毎上記物質流出装置のノズルを位置づけるよ
うロボットを駆動することにより、回転体表面に均一に
物質を付着させるようにした。
回転体の半径を導く関係式、ロボットアーム先端に取り
付けられた物質を噴射または吐出する物質流出装置のノ
ズルからの物質流出速度、及び、回転体表面に付着させ
る物質の厚さをロボット制御装置に設定し、上記回転体
を十分に速い一定速度で回転させると共にロボット制御
装置では設定された上記関係式、物質流出速度及び付着
させる物質の厚さより、回転体表面に設定厚さの物質を
付着させるための上記物質流出装置の回転軸方向への移
動位置を時間の関数として求め、求められた移動位置に
おける回転体の半径を上記関係式より求めて、上記物質
流出装置のノズルから物質を流出させながら、求められ
た時間の関数の回転軸方向位置及び回転体の半径位置に
時間の経過毎上記物質流出装置のノズルを位置づけるよ
うロボットを駆動することにより、回転体表面に均一に
物質を付着させるようにした。
作 用 ロボットアームの先端に取付けられた物質流出装置の
ノズルから物質が流出する速度をＫ、物質を回転体に付
着させる物質の厚さをＤ、回転体の回転軸の位置ｘと回
転体の半径Ｒの関係式をＲ＝ｆ（ｘ）とすると、上記ノ
ズルがｘの位置から微小距離Δｘ移動したときの回転体
表面の面積Ｓは次の第（１）式で表される。
ノズルから物質が流出する速度をＫ、物質を回転体に付
着させる物質の厚さをＤ、回転体の回転軸の位置ｘと回
転体の半径Ｒの関係式をＲ＝ｆ（ｘ）とすると、上記ノ
ズルがｘの位置から微小距離Δｘ移動したときの回転体
表面の面積Ｓは次の第（１）式で表される。
Ｓ＝２・π・ｆ（ｘ＋Δx/2）・Δｘ ……（１） ノズルが位置ｘから位置ｘ＋Δｘに移動する時間Ｔは
次の第（２）式で表される。
次の第（２）式で表される。
ノズルが位置ｘから位置ｘ＋Δｘまで移動したときの
速度Ｖは次の第（３）式で表される。
速度Ｖは次の第（３）式で表される。
K/（２・π・Ｄ）は定数であるからこれをαとすると
第（４）式となる。
第（４）式となる。
Ｖ＝dx/dt＝α/f（ｘ） ……（４） 上記第（４）式を変数分離すると ｆ（ｘ）・dx＝α・dt ……（５） 第（５）式を積分すると（なお、ｆ（ｘ）の積分値を
Ｆ（ｘ）とする。） Ｆ（ｘ）＝α・ｔ＋Ｃ ……（６） なお、Ｃは積分定数であるが、付着開始時をｔ＝０と
し、このときのｘの値を０とすれば、Ｆ（ｘ）＝０であ
るので、Ｃ＝０となる。
Ｆ（ｘ）とする。） Ｆ（ｘ）＝α・ｔ＋Ｃ ……（６） なお、Ｃは積分定数であるが、付着開始時をｔ＝０と
し、このときのｘの値を０とすれば、Ｆ（ｘ）＝０であ
るので、Ｃ＝０となる。
よって、上記第（６）式より位置ｘは時間ｔの関数と
して解が得られる。そして、得られた時間ｔの関数の位
置ｘを回転体の半径の式Ｒ＝ｆ（ｘ）に代入すれば、半
径Ｒは時間の関数として求められる。その結果、所定時
間毎に求められる位置ｘ、及び、半径Ｒの位置に物質流
出装置のノズルを移動させるようにロボットを駆動すれ
ば、回転体の表面に物質は均一に厚さＤで付着すること
になる。
して解が得られる。そして、得られた時間ｔの関数の位
置ｘを回転体の半径の式Ｒ＝ｆ（ｘ）に代入すれば、半
径Ｒは時間の関数として求められる。その結果、所定時
間毎に求められる位置ｘ、及び、半径Ｒの位置に物質流
出装置のノズルを移動させるようにロボットを駆動すれ
ば、回転体の表面に物質は均一に厚さＤで付着すること
になる。
実施例 第１図は本発明を実施する一実施例の説明図で、本実
施例においては、円錐台１の錐面に物質を均一に付着さ
せるものとする。該円錐台１の長さ（円錐台の一方の端
面から他方の端面までの距離）をＬ、一方の端面の半径
をＡ、他方の端面の半径をＢとし、該円錐台１の回転中
心軸をワーク座標系のＸ軸とし、該Ｘ軸と直交する軸を
Ｙ軸、Ｘ軸,Y軸と直交する軸をＺ軸とし、該ワーク座標
系の原点を円錐台１の一方の端面中心位置とする。本実
施例では第１図中左側の端面中心位置をワーク座標系の
原点としている。そして、本実施例では物質流出装置の
ノズル２の座標位置をＺ＝０とし、第１図に示すように
P3からP4までをＸ軸に沿って移動させて物質を付着させ
るものとする。なお、OB−XB,YB,ZBはロボットベース座
標系である。
施例においては、円錐台１の錐面に物質を均一に付着さ
せるものとする。該円錐台１の長さ（円錐台の一方の端
面から他方の端面までの距離）をＬ、一方の端面の半径
をＡ、他方の端面の半径をＢとし、該円錐台１の回転中
心軸をワーク座標系のＸ軸とし、該Ｘ軸と直交する軸を
Ｙ軸、Ｘ軸,Y軸と直交する軸をＺ軸とし、該ワーク座標
系の原点を円錐台１の一方の端面中心位置とする。本実
施例では第１図中左側の端面中心位置をワーク座標系の
原点としている。そして、本実施例では物質流出装置の
ノズル２の座標位置をＺ＝０とし、第１図に示すように
P3からP4までをＸ軸に沿って移動させて物質を付着させ
るものとする。なお、OB−XB,YB,ZBはロボットベース座
標系である。
また、物質流出装置のノズル２から物質が流出する速
度をＫ、円錐台１の周面に付着させる物質の厚さをＤと
する。
度をＫ、円錐台１の周面に付着させる物質の厚さをＤと
する。
ワーク座標系におけるＸ軸ｘにおける円錐台１の半径
Ｒは次の（７）式で表される。
Ｒは次の（７）式で表される。
Ｒ＝ｆ（ｘ）＝Ａ＋（Ｂ−Ａ）・x/L ……（７） ノズル２がＸ軸位置ｘから位置ｘ＋Δｘに移動したと
きの物質付着面積Ｓは次の第（８）式で表される。
きの物質付着面積Ｓは次の第（８）式で表される。
ノズル２が位置ｘから位置ｘ＋Δｘに移動したときの
所要時間Ｔは このときのノズル２のＸ軸方向への移動速度Ｖは そこで、 β＝Ａ・Ｌ ……（12） とおくと、 となる。
所要時間Ｔは このときのノズル２のＸ軸方向への移動速度Ｖは そこで、 β＝Ａ・Ｌ ……（12） とおくと、 となる。
変数分離して ｛（Ｂ−Ａ）ｘ＋β｝・dx＝α・dt ……（15） 第（15）式を積分すると ｔ＝０のときｘ＝０であるから、Ｃ＝０、ゆえに第
（16）式は 第（17）式をｘについて解くと、 ｔ＝０のときｘ＝０であるから、第（18）式より 上記第（19）式より、円錐台１の錐面に厚さＤの物質
を均一に付着させるための時間ｔにおけるワーク座標系
上のＸ軸の位置が求められ、この位置ｘを第（７）式に
代入すれば、該位置ｘにおける半径Ｒ、即ち、ワーク座
標系上のＹ軸のノズル２の位置が求まる。こうして、時
間ｔの関数として求まるノズル２の座標位置（x,R,0）
に各パルス分配周期毎、パルス分配を行ってロボットを
駆動し、ノズル２を移動させれば、円錐台１の錐面は均
一に厚さＤの物質が付着することとなる。
（16）式は 第（17）式をｘについて解くと、 ｔ＝０のときｘ＝０であるから、第（18）式より 上記第（19）式より、円錐台１の錐面に厚さＤの物質
を均一に付着させるための時間ｔにおけるワーク座標系
上のＸ軸の位置が求められ、この位置ｘを第（７）式に
代入すれば、該位置ｘにおける半径Ｒ、即ち、ワーク座
標系上のＹ軸のノズル２の位置が求まる。こうして、時
間ｔの関数として求まるノズル２の座標位置（x,R,0）
に各パルス分配周期毎、パルス分配を行ってロボットを
駆動し、ノズル２を移動させれば、円錐台１の錐面は均
一に厚さＤの物質が付着することとなる。
第２図は、本発明を実施する一実施例のロボットのブ
ロック図で、ロボット制御装置10及び該ロボット制御装
置10で制御されるロボット本体は従来のものと同一の構
成であり、相違する点はロボットアーム共端に円錐台１
の錐面に塗料等の物質を噴射または吐出する物質流出装
置40のノズル２が取り付けられている点である。
ロック図で、ロボット制御装置10及び該ロボット制御装
置10で制御されるロボット本体は従来のものと同一の構
成であり、相違する点はロボットアーム共端に円錐台１
の錐面に塗料等の物質を噴射または吐出する物質流出装
置40のノズル２が取り付けられている点である。
ロボット制御装置10は従来から公知のロボット制御装
置と同一構成であり、プロセッサ（以下、CPUという）1
1を有し、該CPU11にROM12,ROM13,バブルメモリやバッテ
リーバックアップされたCMOSメモリで構成された不揮発
性メモリ14,操作盤15,ディスクコントローラ16,軸制御
器17,インタフェイス回路19がバス20で接続されてい
る。
置と同一構成であり、プロセッサ（以下、CPUという）1
1を有し、該CPU11にROM12,ROM13,バブルメモリやバッテ
リーバックアップされたCMOSメモリで構成された不揮発
性メモリ14,操作盤15,ディスクコントローラ16,軸制御
器17,インタフェイス回路19がバス20で接続されてい
る。
ROM12には、CPU11が実行すべき制御プログラムが格納
され、不揮発性メモリ14には操作盤等でロボット１に教
示された教示プログラム、若しくはフロッピーディスク
からディスクコントローラ16を介して入力された教示プ
ログラムが格納されている。
され、不揮発性メモリ14には操作盤等でロボット１に教
示された教示プログラム、若しくはフロッピーディスク
からディスクコントローラ16を介して入力された教示プ
ログラムが格納されている。
RAM13は各種演算，データの一時記憶のために利用さ
れるものであり、操作盤15はロボット１への教示プログ
ラムを教示したり、各種設定値，各種指令を入力するた
めに利用される。
れるものであり、操作盤15はロボット１への教示プログ
ラムを教示したり、各種設定値，各種指令を入力するた
めに利用される。
また、軸制御器17にはロボット１の各軸のサーボモー
タを駆動制御するサーボ回路18が接続されている。さら
に、インタフェイス回路19には物質流出装置40が接続さ
れている。なお、20はバスである。
タを駆動制御するサーボ回路18が接続されている。さら
に、インタフェイス回路19には物質流出装置40が接続さ
れている。なお、20はバスである。
次に、本実施例の動作について説明する。
まず、物質流出装置40のノズル２より物質が流出する
速度Ｋ及びワークの円錐台１の錐面に物質を付着させる
厚さＤを操作盤15を介して入力し、不揮発性メモリ14に
記憶させる。次に、円錐台１を取り付けた軸（円錐台１
の回転中心軸）上の２点P1,P2及び該軸に直交し、ノズ
ル２を位置づける円錐台１の一方の端面外周より少しク
リアランスをもった点P3、さらに円錐台１の他方の端面
外周上の点P4（この点は他方の端面外周上であればどこ
でもよい）を教示する。さらに、円錐台１の回転軸上の
位置と半径の関係式Ｒ＝ｆ（ｘ）即ち第（７）式を教示
しておく。なお、第（７）式において、A,Bの値は錐面
とノズル先端間に少しクリアランスを設けるため、該ク
リアランス分だけ大きくする。
速度Ｋ及びワークの円錐台１の錐面に物質を付着させる
厚さＤを操作盤15を介して入力し、不揮発性メモリ14に
記憶させる。次に、円錐台１を取り付けた軸（円錐台１
の回転中心軸）上の２点P1,P2及び該軸に直交し、ノズ
ル２を位置づける円錐台１の一方の端面外周より少しク
リアランスをもった点P3、さらに円錐台１の他方の端面
外周上の点P4（この点は他方の端面外周上であればどこ
でもよい）を教示する。さらに、円錐台１の回転軸上の
位置と半径の関係式Ｒ＝ｆ（ｘ）即ち第（７）式を教示
しておく。なお、第（７）式において、A,Bの値は錐面
とノズル先端間に少しクリアランスを設けるため、該ク
リアランス分だけ大きくする。
そして、操作盤15より初期設定処理指令を入力する
と、CPU11は第３図の処理を開始する。
と、CPU11は第３図の処理を開始する。
まず、CPU11は教示点P1〜P4のロボット各軸データ
（各軸回転角）をロボットベース座標系（OB−XBYBZB）
における座標値に変換する（ステップS1）。次に、ワー
ク座標系（P5−XWYWZW）を求めるため、該ワーク座標系
の原点P5のロボットベース座標系上の座標値を求める
（ステップS2）。即ち、円錐台１の回転軸をワーク座標
系のＸ軸とし、次の第（20）式の演算を行ってワーク座
標系Ｘ軸の単位ベクトルを求める。
（各軸回転角）をロボットベース座標系（OB−XBYBZB）
における座標値に変換する（ステップS1）。次に、ワー
ク座標系（P5−XWYWZW）を求めるため、該ワーク座標系
の原点P5のロボットベース座標系上の座標値を求める
（ステップS2）。即ち、円錐台１の回転軸をワーク座標
系のＸ軸とし、次の第（20）式の演算を行ってワーク座
標系Ｘ軸の単位ベクトルを求める。
次に、教示点P1からP3へのベクトル▲▼と上
記単位ベクトルの内積より、教示点P1からワーク座標
系の原点P5までの長さ｜▲▼｜を求め、これに
単位ベクトルｌをかけてベクトル▲▼を求め
る。即ち、 ｜▲▼｜＝▲▼・ ……（21） ▲▼＝｜▲▼｜ ……（22） 次に、教示点P1の座標値、即ち、ベクトル▲
▼とベクトル▲▼を加算して、ベクトル▲
▼を求めてワーク座標系の原点P5のベース座標系上
の座標値を求める。
記単位ベクトルの内積より、教示点P1からワーク座標
系の原点P5までの長さ｜▲▼｜を求め、これに
単位ベクトルｌをかけてベクトル▲▼を求め
る。即ち、 ｜▲▼｜＝▲▼・ ……（21） ▲▼＝｜▲▼｜ ……（22） 次に、教示点P1の座標値、即ち、ベクトル▲
▼とベクトル▲▼を加算して、ベクトル▲
▼を求めてワーク座標系の原点P5のベース座標系上
の座標値を求める。
次に、ワーク座標からロボットベース座標への変換行
列M,逆行列M-1を求める（ステップS3）。これは、ステ
ップS2で求めたワーク座標系のＸ軸方向の単位ベクトル
と、次の第（23）式，第（24）式で求められるワーク
座標系のＺ軸方向の単位ベクトル,Y軸方向の単位ベク
トル、さらに、ワーク座標系の原点P5のロボットベー
ス座標系における座標値P5（XP5,YP5,ZP5）より第（2
5）式の変換行列Ｍを求める。
列M,逆行列M-1を求める（ステップS3）。これは、ステ
ップS2で求めたワーク座標系のＸ軸方向の単位ベクトル
と、次の第（23）式，第（24）式で求められるワーク
座標系のＺ軸方向の単位ベクトル,Y軸方向の単位ベク
トル、さらに、ワーク座標系の原点P5のロボットベー
ス座標系における座標値P5（XP5,YP5,ZP5）より第（2
5）式の変換行列Ｍを求める。
＝（mxmymz）＝× ……（24） なお、第（23）式，第（24）式で示す「×」は外積を
示している。上記第（25）式より、ワーク座標値（xWyW
zW）とロボットベース座標値（xByBzB）の関係は次の第
（26）式となる。
示している。上記第（25）式より、ワーク座標値（xWyW
zW）とロボットベース座標値（xByBzB）の関係は次の第
（26）式となる。
なお、逆変換行列M-1は行列Ｍを逆変換して求める。
次に、教示点P4のロボットベース座標値に逆変換行列
M-1をかけてワーク座標値を求め、このＸ軸値をレジス
タR1に格納する（ステップS4）。このレジスタR1に格納
したＸ軸値が円錐台１の長さＬでノズル２の物質流出時
の総移動量となる。レジスタR1に格納した移動量Ｌを第
（17）式のｘに代入し、この移動量Ｌを移動するに要す
る時間ｔを求め、計算周期（48ms）で割り、分割点数Ｎ
を求める（なお、端数は切り上げる）（ステップS5）。
そして、教示点P3のロボット各軸データ（各軸回転角）
をレジスタR2に格納し、分割点カウンタｎを「０」にセ
ットし（ステップS6）、初期設定処理を終了する。
M-1をかけてワーク座標値を求め、このＸ軸値をレジス
タR1に格納する（ステップS4）。このレジスタR1に格納
したＸ軸値が円錐台１の長さＬでノズル２の物質流出時
の総移動量となる。レジスタR1に格納した移動量Ｌを第
（17）式のｘに代入し、この移動量Ｌを移動するに要す
る時間ｔを求め、計算周期（48ms）で割り、分割点数Ｎ
を求める（なお、端数は切り上げる）（ステップS5）。
そして、教示点P3のロボット各軸データ（各軸回転角）
をレジスタR2に格納し、分割点カウンタｎを「０」にセ
ットし（ステップS6）、初期設定処理を終了する。
次に、ノズル２が教示P3に位置決めされたとき、物質
流出装置４に起動命令を出力し、第４図（ａ）（ｂ）に
示す物質付着処理を開始させ、該処理をしノズル２がワ
ーク座標系Ｘ軸の位置P6に達したとき物質流出装置４に
停止命令を出力するように教示しておき、まず、ワーク
の円錐台１を回転させ、十分速い速度で定速になった時
点でロボットに動作指令を入力する。そして、ロボット
がノズル２を移動させノズル２が教示点P3に位置決めさ
れたとき、物質流出装置４が起動し、CPU11は第４図
（ａ）（ｂ）に示す処理を48msec毎実施する。
流出装置４に起動命令を出力し、第４図（ａ）（ｂ）に
示す物質付着処理を開始させ、該処理をしノズル２がワ
ーク座標系Ｘ軸の位置P6に達したとき物質流出装置４に
停止命令を出力するように教示しておき、まず、ワーク
の円錐台１を回転させ、十分速い速度で定速になった時
点でロボットに動作指令を入力する。そして、ロボット
がノズル２を移動させノズル２が教示点P3に位置決めさ
れたとき、物質流出装置４が起動し、CPU11は第４図
（ａ）（ｂ）に示す処理を48msec毎実施する。
まず、分割点カウンタｎを「１」インクリメントし
（ステップS10）、カウンタｎの値が分割点数Ｎより小
さいか否か判断し（ステップS11）、小さければ、カウ
ンタｎの値に48msecを乗じた値をｔとし、（ｔ＝48×ｎ
（msec））、第（19）式の演算を行ってワーク座標系上
のｘの値を求め、求められたｘの値を第（７）式に代入
し演算を行い半径Ｒを求め、ワーク座標系上の座標値
（x,R,0）を求める（ステップS12）。そして、このｘ座
標値をレジスタR3にセットする（ステップS13）。次に
ステップS12で求めたワーク座標値（x,R,0）に変換行列
Ｍをかけてロボットベース座標値を求め、これをロボッ
ト各軸値（回転角）に変換する（ステップS14,S15）。
そして、この求められた各軸値からレジスタR2に記憶す
る前周期の各軸値（始めはステップS6で設定した値）を
それぞれ減じて各軸移動量を求め出力する（ステップS1
6）。次に、ロボットの各軸値をレジスタR2に格納し、
分配カウンタに「３」セットする（ステップS17,S1
8）。こうして、ステップS16で求められた各軸移動量は
分配カウンタ３にセットされた値で割られ、分割されて
CPU11が割込みで行う16mses毎の分配周期毎分割された
値が各軸移動量として分配される。分配カウンタが３に
セットされたことはステップS16で求めた48msec間にお
ける各軸移動量を３分割し、16msec毎３回で各軸へ分配
パルスを出力することを意味する（16msec×３＝48mse
c）。
（ステップS10）、カウンタｎの値が分割点数Ｎより小
さいか否か判断し（ステップS11）、小さければ、カウ
ンタｎの値に48msecを乗じた値をｔとし、（ｔ＝48×ｎ
（msec））、第（19）式の演算を行ってワーク座標系上
のｘの値を求め、求められたｘの値を第（７）式に代入
し演算を行い半径Ｒを求め、ワーク座標系上の座標値
（x,R,0）を求める（ステップS12）。そして、このｘ座
標値をレジスタR3にセットする（ステップS13）。次に
ステップS12で求めたワーク座標値（x,R,0）に変換行列
Ｍをかけてロボットベース座標値を求め、これをロボッ
ト各軸値（回転角）に変換する（ステップS14,S15）。
そして、この求められた各軸値からレジスタR2に記憶す
る前周期の各軸値（始めはステップS6で設定した値）を
それぞれ減じて各軸移動量を求め出力する（ステップS1
6）。次に、ロボットの各軸値をレジスタR2に格納し、
分配カウンタに「３」セットする（ステップS17,S1
8）。こうして、ステップS16で求められた各軸移動量は
分配カウンタ３にセットされた値で割られ、分割されて
CPU11が割込みで行う16mses毎の分配周期毎分割された
値が各軸移動量として分配される。分配カウンタが３に
セットされたことはステップS16で求めた48msec間にお
ける各軸移動量を３分割し、16msec毎３回で各軸へ分配
パルスを出力することを意味する（16msec×３＝48mse
c）。
こうして、計算周期48msec毎、ステップS10からS18の
処理を繰り返し行い、ロボットはノズル２を円錐台１の
錐面に沿ってワーク座標系のＸ軸方向に移動することに
になる。
処理を繰り返し行い、ロボットはノズル２を円錐台１の
錐面に沿ってワーク座標系のＸ軸方向に移動することに
になる。
一方、ステップS11で分割点カウンタの値がＮ以上で
あると判断されると、即ち、最後の計算周期であると判
断されると、ｔ＝48×Ｎ（msec）として第（19）式より
ワーク座標系上のＸ軸値ｘを求める（ステップS19）。
なお、この点は円錐台１の他方の端面の中心点P6のワー
ク座標系のＸ軸座標値以上の点である。
あると判断されると、即ち、最後の計算周期であると判
断されると、ｔ＝48×Ｎ（msec）として第（19）式より
ワーク座標系上のＸ軸値ｘを求める（ステップS19）。
なお、この点は円錐台１の他方の端面の中心点P6のワー
ク座標系のＸ軸座標値以上の点である。
次に、レジスタR1に記憶する点P6のワーク座標系上の
Ｘ軸座標値からレジスタR3に記憶されている前周期まで
ノズル２が移動したワーク座標系上のＸ軸座標値を減
じ、現在のノズル２のＸ軸座標値から円錐台１の端面の
Ｘ軸座標値までの距離を求め、これをステップS19で求
めたＸ軸座標値ｘからレジスタR3に記憶するＸ軸座標値
を減じた値で割り、これに「３」を乗じ、端数を切り上
げ、分配カウンタに格納する（ステップS20）。
Ｘ軸座標値からレジスタR3に記憶されている前周期まで
ノズル２が移動したワーク座標系上のＸ軸座標値を減
じ、現在のノズル２のＸ軸座標値から円錐台１の端面の
Ｘ軸座標値までの距離を求め、これをステップS19で求
めたＸ軸座標値ｘからレジスタR3に記憶するＸ軸座標値
を減じた値で割り、これに「３」を乗じ、端数を切り上
げ、分配カウンタに格納する（ステップS20）。
即ち、（ｘ−R3）は48msecでノズル２が移動するワー
ク座標系上のＸ軸の距離を意味し（R1−R3）は、ノズル
２の現時点からか円錐台１の終端までの距離を意味し、
（R1−R3）／（ｘ−R3）に「３」を乗じ、端数を切り上
げれば円錐台１の終端までノズル２が移動するのにパル
ス分配周期が何周期でよいか決まる。そして、レジスタ
R1に記憶した円錐台１の他方の端面のワーク座標位置
（点P6の位置）を第（７）式のｘに代入し、演算を行っ
て半径Ｒを求め、点P7（物質付着作業のノズル２の移動
終了点）のワーク座標系上の位置（L,R,0）を求めて、
これに変換行列Ｍをかけてロボットベース座標位置を求
め（ステップS21）、ロボットベース座標値よりロボッ
ト各軸値を求めて（ステップS22）該各軸値よりレジス
タR2に記憶する前周期での各軸値をそれぞれ各軸移動量
を求める（ステップS23）。そして、パルス分配周期で
は、上記各軸移動量を分配カウンタに設定された値（1,
2または３）で割り、その値を分配周期（16msec）毎パ
ルス分配する。こうして、ノズル２の先端が点P7の位置
に達すると、物質流出装置の駆動を停止させ、物質付着
作業は終了する。
ク座標系上のＸ軸の距離を意味し（R1−R3）は、ノズル
２の現時点からか円錐台１の終端までの距離を意味し、
（R1−R3）／（ｘ−R3）に「３」を乗じ、端数を切り上
げれば円錐台１の終端までノズル２が移動するのにパル
ス分配周期が何周期でよいか決まる。そして、レジスタ
R1に記憶した円錐台１の他方の端面のワーク座標位置
（点P6の位置）を第（７）式のｘに代入し、演算を行っ
て半径Ｒを求め、点P7（物質付着作業のノズル２の移動
終了点）のワーク座標系上の位置（L,R,0）を求めて、
これに変換行列Ｍをかけてロボットベース座標位置を求
め（ステップS21）、ロボットベース座標値よりロボッ
ト各軸値を求めて（ステップS22）該各軸値よりレジス
タR2に記憶する前周期での各軸値をそれぞれ各軸移動量
を求める（ステップS23）。そして、パルス分配周期で
は、上記各軸移動量を分配カウンタに設定された値（1,
2または３）で割り、その値を分配周期（16msec）毎パ
ルス分配する。こうして、ノズル２の先端が点P7の位置
に達すると、物質流出装置の駆動を停止させ、物質付着
作業は終了する。
このようにして、円錐台１の端面には物質が設定され
た厚さＤで均一に付着することになる。
た厚さＤで均一に付着することになる。
なお、上記実施例では、円錐台１の錐面に物質を付着
させる例を述べたが、回転体において回転中心軸に沿っ
てその半径が変わるものはどのようなものでもよく、ま
た、半径が変わらない円柱の円周面に物質を付着させる
場合にも本発明は適用できるものである。
させる例を述べたが、回転体において回転中心軸に沿っ
てその半径が変わるものはどのようなものでもよく、ま
た、半径が変わらない円柱の円周面に物質を付着させる
場合にも本発明は適用できるものである。
発明の効果 本発明はロボットによって回転体の回転軸に対し、垂
直に切断した面が回転軸を中心に円である回転体の周面
に物質を均一に付着させることができ、従来、ロボット
によってできなかった作業をロボットによって実施でき
るようにした。
直に切断した面が回転軸を中心に円である回転体の周面
に物質を均一に付着させることができ、従来、ロボット
によってできなかった作業をロボットによって実施でき
るようにした。
第１図は本発明を実施する一実施例の説明図、第２図は
同実施例を実施するロボットのブロック図、第３図は同
実施例における初期設定処理のフローチャート、値第４
図（ａ）（ｂ）は物質付着処理のフローチャートであ
る。 １……円錐台、２……ノズル、10……ロボット制御装
置、30……ロボット本体、40……物質流出装置、 P5−XWYWZW……ワーク座標系、 OB−XBYBZB……ロボットベース座標系。
同実施例を実施するロボットのブロック図、第３図は同
実施例における初期設定処理のフローチャート、値第４
図（ａ）（ｂ）は物質付着処理のフローチャートであ
る。 １……円錐台、２……ノズル、10……ロボット制御装
置、30……ロボット本体、40……物質流出装置、 P5−XWYWZW……ワーク座標系、 OB−XBYBZB……ロボットベース座標系。
Claims (1)
- 【請求項１】回転体の回転軸方向における位置に対する
回転体の半径を導く関係式、ロボットアーム先端に取り
付けられた物質を噴射または吐出する物質流出装置のノ
ズルからの物質流出速度、及び、回転体表面に付着させ
る物質の厚さをロボット制御装置に設定し、上記回転体
を十分に速い一定速度で回転させると共に、ロボット制
御装置では設定された上記関係式、物質流出速度及び付
着させる物質の厚さより、回転体表面に設定厚さの物質
を付着させるための上記物質流出装置の回転軸方向への
移動位置を時間の関数として求め、求められ移動位置に
おける回転体の半径を上記関係式より求めて、上記物質
流出装置のノズルから物質を流出させながら、求められ
た時間の関数の回転軸方向位置及び回転体の半径位置に
時間の経過毎上記物質流出装置のノズルを位置付けるよ
うにロボットを駆動することを特徴とするロボットを用
いて回転体表面に均一に物質を付着させる方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1165325A JP2620883B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | ロボットを用いて回転体表面に均一に物質を付着させる方法 |
| DE69013127T DE69013127T2 (de) | 1989-06-29 | 1990-06-13 | Verfahren zum aufbringen von material auf ein drehbares element unter verwendung eines automaten. |
| EP90909372A EP0432274B1 (en) | 1989-06-29 | 1990-06-13 | Method of depositing material on a rotary member using a robot |
| PCT/JP1990/000771 WO1991000151A1 (en) | 1989-06-29 | 1990-06-13 | Method of depositing material on rotary member using robot |
| US08/013,666 US5314722A (en) | 1989-06-29 | 1993-01-28 | Method of applying a material to a rotating object by using a robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1165325A JP2620883B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | ロボットを用いて回転体表面に均一に物質を付着させる方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330870A JPH0330870A (ja) | 1991-02-08 |
| JP2620883B2 true JP2620883B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=15810188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1165325A Expired - Lifetime JP2620883B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | ロボットを用いて回転体表面に均一に物質を付着させる方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0432274B1 (ja) |
| JP (1) | JP2620883B2 (ja) |
| DE (1) | DE69013127T2 (ja) |
| WO (1) | WO1991000151A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4209279C3 (de) * | 1992-03-21 | 2000-09-14 | Cegelec Aeg Anlagen Und Automa | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Beschichten von Gegenständen |
| CH687742A5 (de) * | 1992-05-20 | 1997-02-14 | Lonza Ag Gampel Wallis Geschof | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung auf einen Koerper mit einer zylindrischen Oberflaeche. |
| EP1857901B1 (en) * | 2006-05-19 | 2009-07-22 | Abb As | Improved method for controlling a robot TCP |
| CN105783832B (zh) * | 2016-04-20 | 2018-04-27 | 中南大学 | 一种应用在线检测装置测量旋压过程中筒型件外径的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4598380A (en) * | 1984-08-13 | 1986-07-01 | Cincinnati Milacron Inc. | Method and apparatus for controlling manipulator and workpiece positioner |
| JPS61141952A (ja) * | 1984-12-15 | 1986-06-28 | Toyoda Gosei Co Ltd | 塗装ロボツト及びその制御方法 |
| JPS62264883A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-17 | 岩田塗装機工業株式会社 | 工業用ロボツトのテイ−チング方法 |
| JPH0626694B2 (ja) * | 1987-02-10 | 1994-04-13 | トヨタ車体株式会社 | 自動吹付塗装方法 |
| JPS6344961A (ja) * | 1987-08-15 | 1988-02-25 | Itoki Kosakusho Co Ltd | パネル塗装制御システム |
| WO1989005697A1 (en) * | 1987-12-17 | 1989-06-29 | Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie Po Vypusku Me | Device for gasothermic application of coatings on articles shaped with a body of revolution |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1165325A patent/JP2620883B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-06-13 DE DE69013127T patent/DE69013127T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-13 WO PCT/JP1990/000771 patent/WO1991000151A1/ja active IP Right Grant
- 1990-06-13 EP EP90909372A patent/EP0432274B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1991000151A1 (en) | 1991-01-10 |
| EP0432274A4 (en) | 1992-05-06 |
| DE69013127T2 (de) | 1995-02-16 |
| DE69013127D1 (de) | 1994-11-10 |
| EP0432274B1 (en) | 1994-10-05 |
| EP0432274A1 (en) | 1991-06-19 |
| JPH0330870A (ja) | 1991-02-08 |
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