JP3103849B2 - 自動吹付け塗装方法 - Google Patents

自動吹付け塗装方法

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JP3103849B2 JP07042816A JP4281695A JP3103849B2 JP 3103849 B2 JP3103849 B2 JP 3103849B2 JP 07042816 A JP07042816 A JP 07042816A JP 4281695 A JP4281695 A JP 4281695A JP 3103849 B2 JP3103849 B2 JP 3103849B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、搬送中の被塗装物(た
とえば、自動車の車体など)を左右ロボットにとりつけ
たスプレー塗装ガンにより自動吹付け塗装する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】搬送路を搬送される左右対称形の被塗装
物である自動車の車体を、その左右に上記搬送路を挟ん
で対向して配置せしめた多関節型の第1及び第2塗装ロ
ボットによって、左右半分ずつ自動スプレー塗装する方
法では、従来、例えば特開昭59−162981号公報
や特公平6−53248号公報に示されているように、
搬送路を搬送される自動車の車体に対し塗装ロボットを
対向して配置せしめ、該両塗装ロボットにより、車体に
自動吹きつけ塗装する方法が一般によく知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭59−
162981号に示される塗装方法では、両塗装ロボッ
トとも同一の軌道プログラムを内蔵していて、車体に対
する塗装動作が左右対称になるように設定されているこ
とから、このままでは車体中央部を塗装する場合に塗装
ロボット同士が干渉するため、車体全体をムラなく塗装
することができない。この干渉を回避するために、両塗
装ロボットに内蔵している軌道プログラムをそれぞれ異
ならせることが考えられるが、その場合は2種類の軌道
プログラムが必要となり、そのためプログラミングに時
間がかかってその操作が煩わしいという問題がある。ま
た、両塗装ロボットの起動タイミングをずらして時間的
に位相差を設けることも考えられるが、ずらした分だけ
塗装時間が長くなるという問題がある。この問題に対す
る解決策として、特公平6−53248号に示される方
法が提案されている。この方法は、上記第1、第2塗装
ロボットを、各々塗装動作が時系列的に逆になるよう、
予め設定された軌道プログラムに基づいて動作させて、
上記車体に対する自動スプレー塗装を行うものである。
この方法では、車体搬送に追従してロボットプログラム
の動作を行う場合、片側のロボットの動作範囲内での動
作が不可能となり、左右の一方を先に塗装し、他方をそ
の後に塗装し、それらを直列配列することになるため、
非常に長い追従レール、塗装ブースをもって対応する必
要がでてくる。本発明の目的は、実質的に単一の軌道プ
ログラムで塗装を行うことができ、また追従レールを長
くする必要のない自動吹付け方法を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明方法は次の通りである。図1にて、搬送路Cを
搬送される左右対象の被塗装物W(たとえば、自動車の
車体)をその左右に上記搬送路を挟んで対向して配置せ
しめた多関節型の第1及び第2の塗装ロボットR1 、R
2 により左右半分づつ自動吹き付け塗装する。ここで、
上記第1及び第2のロボットは、次のような教示プログ
ラムに基づいて動作させ、車体に対する自動吹き付け塗
装を行うものとする。すなわち、第1の塗装ロボットに
ついては、従来方法で教示を行ったプログラムに、後述
するプログラム変換に必要なデータを付加するものとす
る。また、第2の塗装ロボットについては、まず、第1
の塗装ロボットの教示プログラム中の教示点の位置デー
タを、上記搬送路に対してミラー対象にデータ変換を行
い、次に、動作範囲が車体中央部にかかる区間に関して
は、ミラー変換したデータをさらに、第1及び第2のロ
ボットが、同時に車体中央部を塗布しないよう、第1の
塗装ロボットの教示プログラムに付加したデータをもと
に第2ロボットの教示点の並び変えを行う。教示プログ
ラムの一例を、図2に示す。図2のうち、n個の教示点
からなる、第1のロボットの最初の塗布区間(a)に着
目する。ここで、塗布区間とは、スプレー塗布作業にお
ける一つの作業単位である、スプレー塗布を開始する教
示点から、スプレー塗布を中断するまでの教示点の間を
呼ぶ。図1ではととの間は1つの塗布区間であり、
ととの間は別の1つの塗布区間であるといった具合
である。教示プログラム中には、一つの塗布区間を構成
する教示点数nが記録されている。塗布区間aを搬送路
に対してミラー変換したものが第2のロボットの塗布区
間a′である。さらに、a′の1点目の教示点をn点目
の教示点に置き換え、2点目の教示点を(n−1)点目
の教示点に置き換え、以下同じように、並び変えたもの
が、本発明の塗布方法を用いる第2のロボットの塗布区
間a″となる。上記並び変えを行った区間では、第1及
び第2のロボットは、ほぼ一定の間隔を保って動作し得
ることから、この動作を便宜的に「平行動作」と呼ぶこ
ととする。図1中、M1 、M3 、M5 が平行動作のモジ
ュールを示す。また、動作範囲が車体中央部にかからな
いため、第1及び第2のロボット間の干渉がない塗布区
間については、第1のロボットの教示プログラム中の教
示点の位置データを上記搬送路に対してミラー対称にデ
ータ変換したものを、第2のロボットの教示プログラム
とし、教示点の並び変えは行わない。上記並び変えを行
わなかった区間では、第1及び第2のロボットは、搬送
路に対して左右対称に動作することから、この動作を便
宜的に「対称動作」と呼ぶこととする。図1中、M2
4 が対称動作のモジュールを示す。図1の右半分に矩
形波状の塗装パターンを示したが、これを図5に示すよ
うな三角波状の塗装パターンに置き換えてもよい。図5
中、矢印は塗装ガンの進行を示す。図1に係る説明は、
図5においても同様に成り立つ。
【0005】
【作用】上記の構成により本発明方法では、図1におい
て、左右対称形の被塗装物である自動車の車体Wは、搬
送路Cを搬送される過程で、上記車体の左右に搬送路を
挟んで対向して配置された第1及び第2の塗装ロボット
のうち一方の第1の塗装ロボットR1 により、例えば左
半分が予め設定された軌道プログラムに基づき塗装開始
されると、それと同時に、他方の第2の塗装ロボットR
2 により、第1の塗装ロボットの軌道プログラムに対し
車体幅方向に一定距離をおいた平行動作及び搬送路を対
称軸とした対称動作の組み合せからなる軌道プログラム
に基づき、塗装開始され、上記車体の左右半分づつが、
上記各第1及び第2の塗装ロボットによって分担塗装さ
れる。このように両第1及び第2の塗装ロボットは自動
車の車体に対して平行及び対称に塗装動作を行うことか
ら、両第1及び第2の塗装ロボット同志の干渉を回避し
得て、車体に対する塗装がムラなく確実に行われること
になる。しかも、これは実質的に単一の軌道プログラム
で行い得ることから、煩わしいプログラミング操作を行
う必要がなく、その操作が簡単化される。また起動タイ
ミングの調整作業を行う必要もなく、塗装時間の長期化
が防止されることとなる。さらに、両ロボットの動作
は、搬送路進行方向に同期しているため、動作範囲が小
さくなり、長い追従装置を設けることなく車体を塗装す
ることが可能となる。
【0006】
【実施例】実施例の構成を示すブロック図(図3)及
び、処理の流れを示すフローチャート(図4)をもと
に、本発明の実施例を説明する。第1の塗装ロボットR
1 の制御装置C1 と、コンピュータ(たとえば、パーソ
ナルコンピュータ)Pを、RS232Cで代表される通
信ケーブルT1 を介して接続し、制御装置C1 のメモリ
上の、車体の半分を塗布する教示プログラムD1を、パ
ーソナルコンピュータPに読み込む。他にプログラムの
読込みを行う方法としては、フロッピーディスクで代表
される記憶媒体を用いて、受け渡す方法がある。パーソ
ナルコンピュータPには、以下のステップ2〜ステップ
7(S2〜S7)で示す処理を行うソフトウェアが組み
込まれている(以上、ステップ1(S1))。つぎに、
読み込んだ教示プログラムD1のうち、教示点の並び変
え対象となる、車体の中央部を塗布する教示点を含む塗
布区間の指定を行う。当該塗布区間の先頭の教示点の直
前に、当該塗布区間を構成する教示点数nを記録するこ
とで、並び変える範囲をプログラム中に保存することが
できる。並び変え範囲を記録した教示プログラムを教示
プログラムD2とする(以上ステップ2(S2))。
【0007】つぎに、教示プログラムD2中の位置デー
タを、搬送路Cに対してミラー対称にプログラム変換を
行う。ここでいうミラー対称とは、ロボットのツール先
端制御点の空間座標と、ツールの姿勢とが、任意の平面
に対して対称であることを示し、ここでは、搬送路Cを
含む、垂直面が、任意平面に当たる。なお、変換の際に
は、S2で記録した、並び変え範囲を示すデータも含め
て、位置データ以外のデータは、そのまま同じ並びで、
変換後の教示プログラム中に記録する。ミラー変換後の
教示プログラムを教示プログラムD3とする。(以上ス
テップ3(S3))。
【0008】次に、並び変えの処理をおこなう。まず、
教示プログラムD3のプログラムの内容を先頭から調べ
ていく(以上、ステップ4(S4))。プログラム中
で、S2で記録した並び変える教示点数を示すデータが
存在した場合、その個数を一時的に記憶しておき、次の
並び変え処理に用いる(以上、ステップ5(S5))。
並び変える教示点個数をnとすると、それ以降に存在す
る、並び変え前の以降N番目の位置データを、 N′=(n−N)+1(Nは、1からnまで) で示される、並び変え後の以降N′番目の位置データと
する(以上、ステップ6(S6))。並び変え範囲以外
の位置データは、そのままの順序とする。また、位置デ
ータ以外のデータについても、例えば、速度を示す命令
や、スプレーの塗布開始、終了を示す命令は、上記ルー
ルに基づいて、並び変えるものとする。並び変え後の教
示プログラムを教示プログラムD4とする。(以上、ス
テップ7(S7))
【0009】つぎに、パーソナルコンピュータのメモリ
上の、教示プログラムD2をロボットR1 の制御装置C
1 に書き込み、教示プログラムD4をロボットR2 の制
御装置C2 に書き込む。書き込みの手段としては、S1
と同じく、通信ケーブルT1、T2 を用いる方法と、記
憶媒体を介するものが考えられる。(以上、ステップ8
(S8)) 最後に、上記手順で作成された、教示プログラムD2と
教示プログラムD4をそれぞれのロボットR1 、R2
同時に再生スタートをかける。(以上、ステップ9(S
9))
【0010】なお、上記実施例では、教示プログラムを
パーソナルコンピュータに読み込んだ上で、パーソナル
コンピュータを用いて、S2〜S7の処理を行っている
が、同処理をロボット制御盤C1 、C2 の何れかでおこ
ない、通信ケーブルでC1 、C2 を接続し、変換後の教
示プログラムを他方のロボット制御盤に転送する方法も
ある。さらに、ブロック毎に対称動作であるか、平行動
作であるかの相異があるが、ここで、ブロック毎の開始
時にタイミングのズレが生じても、各ブロックの開始タ
イミングを待ち合い、合わせることにより、同期した動
作が可能となる。
【0011】上記方法により、中央部での左右塗装ロボ
ットR1 、R2 の干渉がなくなり、しかも塗装ロボット
1 、R2 を同時に動作させるため左右のレール長も長
くしないで済む。さらに、平行動作を行うことにより、
両ロボットに取り付けられた塗装ガンが一定の距離以内
に近づくことがなく、塗装時のガンの汚れを軽減するこ
とができる。同様に平行動作するレシプロケーターに対
しては、車体上部での設備の占める面積が小さく、ブー
スの気流の乱れが少ない。時系列的に逆に動かす方式と
比較すると、塗り重ねが発生する部位で両ロボットがわ
ずかな時間差で塗装を行うため、塗料が成膜していない
(ダスト状の)部位での品質の低下やメタリック色での
色ちがい等の不具合を発生する可能性が低い。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、ロボット動作範囲が被
塗装物左右方向中央部にかかる塗布区間に対しては、第
2のロボットの教示プログラムを、第1のロボットの教
示プログラムの位置データをミラー変換し、さらに該塗
布区間の教示点数をnとした場合、該塗布区間において
N番目の教示点の位置データを(n−N)+1番目の教
示点の位置データとする並び変えを行うことにより作成
したので、平行動作により左右方向中央部での左右ロボ
ットの干渉を防止できる。また、ミラー変換、並び変え
だけで、実質的に単一の軌道プログラムのため、プログ
ラミングを単純とすることができる。また、左右ロボッ
ト同時動作のため追従レールを長くする必要がないかあ
るいは設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の一実施例に用いる塗装装置と塗装
パターンを示す平面図である。
【図2】本発明方法の一実施例に用いる位置データのミ
ラー変換および並び変えを示す図である。
【図3】本発明方法の一実施例に用いる塗装装置の系統
図である。
【図4】本発明方法の一実施例の教示データ作成および
塗装実施に係る工程を示すフローチャートである。
【図5】図1の右半分に示した塗装パターンに置き換え
てもよい、本発明のもう一つの実施例の塗装パターンを
示す平面図である。
【符号の説明】
W 被塗装物(たとえば、自動車の車体) R1 第1の塗装ロボット R2 第2の塗装ロボット C 搬送路 D1 、D2 、D3 、D4 教示プログラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神澤 啓彰 大阪府池田市桃園2丁目1番1号 (72)発明者 四方田 正彦 愛知県豊橋市三弥町字中原1番地2株式 会社神戸製鋼所豊橋FA・ロボットセン ター内 (72)発明者 村田 剛彦 愛知県豊橋市三弥町字中原1番地2株式 会社神戸製鋼所豊橋FA・ロボットセン ター内 (56)参考文献 特開 平6−53248(JP,A) 特開 平6−262564(JP,A) 特開 昭58−120480(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05D 1/02 B05D 7/14 B25J 9/22 G05B 19/4093

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被塗装物を搬送する搬送路の左右に前記
    搬送路を挟んで対向して配置せしめた第1の塗装ロボッ
    トおよび第2の塗装ロボットをそれぞれの教示プログラ
    ムに従って動作させることにより、前記被塗装物を左右
    半分づつ自動吹付け塗装する方法であって、前記第2の
    塗装ロボットの教示プログラムを、動作範囲が被塗装物
    左右方向中央部にかかる塗布区間に関しては、前記第1
    の塗装ロボットの教示プログラム中の教示点の位置デー
    タを前記搬送路に対してミラー対称にデータ変換を行
    い、さらに該塗布区間中の教示点数をnとした場合並び
    変え前の前記塗布区間内の第N番目の位置データを並び
    変え後の前記塗布区間内の(n−N)+1番目の位置デ
    ータとすることをNが1からnまで実行して位置データ
    の並び変えを行うことにより作成することを特徴とする
    自動吹付け塗装方法。
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