JP3194471B2 - 塗装ロボットの制御データ自動作成方法および制御データ自動作成装置 - Google Patents
塗装ロボットの制御データ自動作成方法および制御データ自動作成装置Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は塗装ロボットの制御
データ自動作成方法および制御データ自動作成装置に関
する。さらに詳しくは、橋梁などの大型ワークの塗装に
おける３次元ＣＡＤデータを利用した塗装ロボットの制
御データ自動作成方法および制御データ自動作成装置に
関する。
データ自動作成方法および制御データ自動作成装置に関
する。さらに詳しくは、橋梁などの大型ワークの塗装に
おける３次元ＣＡＤデータを利用した塗装ロボットの制
御データ自動作成方法および制御データ自動作成装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、塗装ロボットを用いた塗装作
業の効率化のため、コンピュータ支援設計システム（Ｃ
ＡＤ）からの塗装対象の情報を利用して教示データを生
成することが提案されている。
業の効率化のため、コンピュータ支援設計システム（Ｃ
ＡＤ）からの塗装対象の情報を利用して教示データを生
成することが提案されている。
【０００３】例えば、特開平７ー１６８６１７号公報に
は、高品質の製品を生産するロボットのオフライン教示
方法を提供することを目的として、例えば、ロボットお
よびその作業環境の幾何形状モデルを構築し、グラフィ
ックディスプレイ上に前記ロボット等の幾何形状モデル
の幾何学的位置を実物と相似の位置に表示し、作業者の
作成したプログラムにより前記ロボットをＣＡＤ上で動
作させ、前記プログラムを動作レベルのコマンド列から
なるプログラムに変換し、実物のロボットを使用するこ
となくロボット動作の教示を行うロボットのオフライン
教示方法において、ＣＡＤ上に構築されたワークの幾何
形状モデルから有用な特徴や判別データを導出する幾何
形状解釈段階と、導出されたデータと動作データをルー
ル付けする動作データ設定段階と、このルール付けに基
づいてロボットの教示位置・姿勢・軌跡・動作コマンド
列を自動生成する動作コマンド生成段階とからなること
を特徴とするロボットのオフライン教示方法が提案され
ている。
は、高品質の製品を生産するロボットのオフライン教示
方法を提供することを目的として、例えば、ロボットお
よびその作業環境の幾何形状モデルを構築し、グラフィ
ックディスプレイ上に前記ロボット等の幾何形状モデル
の幾何学的位置を実物と相似の位置に表示し、作業者の
作成したプログラムにより前記ロボットをＣＡＤ上で動
作させ、前記プログラムを動作レベルのコマンド列から
なるプログラムに変換し、実物のロボットを使用するこ
となくロボット動作の教示を行うロボットのオフライン
教示方法において、ＣＡＤ上に構築されたワークの幾何
形状モデルから有用な特徴や判別データを導出する幾何
形状解釈段階と、導出されたデータと動作データをルー
ル付けする動作データ設定段階と、このルール付けに基
づいてロボットの教示位置・姿勢・軌跡・動作コマンド
列を自動生成する動作コマンド生成段階とからなること
を特徴とするロボットのオフライン教示方法が提案され
ている。
【０００４】また、特開平８ー５７３７３号公報には、
順次搬送されてくる各種形状の塗装対象物に対して、そ
れぞれの形状に適合した塗装を自動的に行って、ロボッ
トに対する教示操作を不要にし、塗装作業の自動化を容
易にすることを目的として、例えば、塗装対象物の三次
元設計データを記憶装置で記憶するか、または自動塗装
ロボットの制御装置の記憶部に入力して記憶し、塗装対
象物の形状認識データとパターン・マッチングした塗装
対象物の三次元設計データを読み出し、塗装対象物の位
置および自動塗装ロボットとの距離を検出して塗装開始
位置を決め、その読み出しデータで自動塗装ロボットを
フィード・フォワード制御して、自動塗装することを特
徴とする自動塗装ロボットシステムが提案されている。
順次搬送されてくる各種形状の塗装対象物に対して、そ
れぞれの形状に適合した塗装を自動的に行って、ロボッ
トに対する教示操作を不要にし、塗装作業の自動化を容
易にすることを目的として、例えば、塗装対象物の三次
元設計データを記憶装置で記憶するか、または自動塗装
ロボットの制御装置の記憶部に入力して記憶し、塗装対
象物の形状認識データとパターン・マッチングした塗装
対象物の三次元設計データを読み出し、塗装対象物の位
置および自動塗装ロボットとの距離を検出して塗装開始
位置を決め、その読み出しデータで自動塗装ロボットを
フィード・フォワード制御して、自動塗装することを特
徴とする自動塗装ロボットシステムが提案されている。
【０００５】あるいは、特開平９ー２１２２２４号公報
には、現物ワークやティーチングも不要で短時間に効率
のよいＮＣデータを作成することを目的として、ワーク
構造データの各塗装面データに関して塗装動作データ記
憶部を参照して塗装施工データを生成する塗装施工手順
生成部を設け、前記塗装施工データについて、システム
設定部と塗装条件生成部の塗装施工条件データとを参照
して塗装面コーナー部および小さな部材を優先して塗装
し、さらに互いに平行で同一方向から塗装される塗装面
を連続して塗装するようにプログラムする塗装動作生成
部を設け、この塗装動作生成部に、各塗装面の塗装終了
点から次の塗装面の塗装開始点までのロボットの空移動
時間が最小になるように塗装施工データの塗装面の塗装
順序をプログラムする空移動最小化部を設けたことを特
徴とする塗装ロボットのＮＣデータ作成装置が提案され
ている。
には、現物ワークやティーチングも不要で短時間に効率
のよいＮＣデータを作成することを目的として、ワーク
構造データの各塗装面データに関して塗装動作データ記
憶部を参照して塗装施工データを生成する塗装施工手順
生成部を設け、前記塗装施工データについて、システム
設定部と塗装条件生成部の塗装施工条件データとを参照
して塗装面コーナー部および小さな部材を優先して塗装
し、さらに互いに平行で同一方向から塗装される塗装面
を連続して塗装するようにプログラムする塗装動作生成
部を設け、この塗装動作生成部に、各塗装面の塗装終了
点から次の塗装面の塗装開始点までのロボットの空移動
時間が最小になるように塗装施工データの塗装面の塗装
順序をプログラムする空移動最小化部を設けたことを特
徴とする塗装ロボットのＮＣデータ作成装置が提案され
ている。
【０００６】しかしながら、前記各提案にかかわる装置
あるいは方法には次のような問題がある。
あるいは方法には次のような問題がある。
【０００７】特開平７ー１６８６１７号公報の提案にか
かわるロボットのオフライン教示方法では、複数面間の
塗装順序は、ＣＡＤシステム上のワークの幾何形状モデ
ルのみにより決定されている。つまり、幾何形状モデル
に基づき、ある一定鈍角で取り付く隣接平面を組み合わ
せた上で、水平面、斜面、垂直面の順に、同種類の平面
の中では最近接平面を次に塗装するというルールを採用
しているため、周辺への吹きこぼしによる塗装品質の劣
化に対する配慮がなされていない。そのため、特開平７
ー１６８６１７号公報により提案されている方法では、
ウェブ面に多数の突出物が設けられている橋梁の塗装を
行った場合、周辺への吹きこぼしによる塗装品質の劣化
を生ずるという問題がある。
かわるロボットのオフライン教示方法では、複数面間の
塗装順序は、ＣＡＤシステム上のワークの幾何形状モデ
ルのみにより決定されている。つまり、幾何形状モデル
に基づき、ある一定鈍角で取り付く隣接平面を組み合わ
せた上で、水平面、斜面、垂直面の順に、同種類の平面
の中では最近接平面を次に塗装するというルールを採用
しているため、周辺への吹きこぼしによる塗装品質の劣
化に対する配慮がなされていない。そのため、特開平７
ー１６８６１７号公報により提案されている方法では、
ウェブ面に多数の突出物が設けられている橋梁の塗装を
行った場合、周辺への吹きこぼしによる塗装品質の劣化
を生ずるという問題がある。
【０００８】また、特開平９ー２１２２２４号公報の提
案にかかわる塗装ロボットのＮＣデータ作成装置では、
各塗装面の塗装終了点から次の塗装部の塗装開始点まで
のロボットの移動時間が最小となるように塗装順序が決
定されるため、前記提案と同様に、周辺への吹きこぼし
による塗装品質の劣化を生ずるという問題がある。
案にかかわる塗装ロボットのＮＣデータ作成装置では、
各塗装面の塗装終了点から次の塗装部の塗装開始点まで
のロボットの移動時間が最小となるように塗装順序が決
定されるため、前記提案と同様に、周辺への吹きこぼし
による塗装品質の劣化を生ずるという問題がある。
【０００９】さらに、橋梁などの長さの長いワーク、い
わゆる長尺物を塗装する場合、走行軸を設けることが不
可欠となるが、前記各提案においては走行軸を有する塗
装ロボットについては教えるところはない。
わゆる長尺物を塗装する場合、走行軸を設けることが不
可欠となるが、前記各提案においては走行軸を有する塗
装ロボットについては教えるところはない。
【００１０】なお、特開平８ー５７３７３号公報の提案
にかかわる自動塗装ロボットシステムは、冷蔵庫や洗濯
機などのケーシングといったような小型ワークを塗装対
象としてなされているため、橋梁などの大型ワークの自
動塗装に適用するには無理がある。
にかかわる自動塗装ロボットシステムは、冷蔵庫や洗濯
機などのケーシングといったような小型ワークを塗装対
象としてなされているため、橋梁などの大型ワークの自
動塗装に適用するには無理がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、周辺への吹きこ
ぼしなどによる塗装品質の劣化を生ずることなく塗装ロ
ボットによる自動塗装がなし得る塗装ロボットの制御デ
ータ自動作成方法および制御データ自動作成装置を提供
することを目的としている。
術の課題に鑑みなされたものであって、周辺への吹きこ
ぼしなどによる塗装品質の劣化を生ずることなく塗装ロ
ボットによる自動塗装がなし得る塗装ロボットの制御デ
ータ自動作成方法および制御データ自動作成装置を提供
することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の塗装ロボットの
制御データ自動作成方法は、ＣＡＤシステムに保有され
ている塗装ロボットの塗装対象物の塗装部位の特徴デー
タ、および制御データ自動作成装置に保有されている塗
装作業データベースを用いて、塗装ロボットを動作させ
るための制御データを自動的に作成する塗装ロボットの
制御データ自動作成方法であって、前記塗装作業データ
ベースには、塗装対象モデルの各塗装部位の塗装順序を
規定している基本データと、少なくとも塗装対象モデル
の各塗装部位に関するロボットの原点位置および動作を
規定している部位別データとが各塗装対象モデルについ
て備えられ、塗装対象物が指定されると、前記塗装作業
データベースの中から前記塗装対象物に対応した塗装対
象モデルが選択され、前記選択された塗装対象モデルの
基本データに規定されている各塗装部位の塗装順序によ
り、前記塗装対象物の各塗装部位の塗装順序が決定さ
れ、前記塗装順序にしたがって前記塗装対象物の塗装部
位が選定され、前記選定された塗装部位の特徴データが
ＣＡＤシステムから抽出され、前記塗装作業データベー
スの部位別データおよび前記特徴データに基づいて、前
記選定された塗装部位に関する塗装ロボットの動作手順
が、塗料の吹きこぼしが発生する塗装部位の塗装がその
吹きこぼしによる塗料が付着する塗装部位の塗装の後と
されて作成され、前記動作手順がロボット言語に変換さ
れて制御データが自動作成されることを特徴とする。
制御データ自動作成方法は、ＣＡＤシステムに保有され
ている塗装ロボットの塗装対象物の塗装部位の特徴デー
タ、および制御データ自動作成装置に保有されている塗
装作業データベースを用いて、塗装ロボットを動作させ
るための制御データを自動的に作成する塗装ロボットの
制御データ自動作成方法であって、前記塗装作業データ
ベースには、塗装対象モデルの各塗装部位の塗装順序を
規定している基本データと、少なくとも塗装対象モデル
の各塗装部位に関するロボットの原点位置および動作を
規定している部位別データとが各塗装対象モデルについ
て備えられ、塗装対象物が指定されると、前記塗装作業
データベースの中から前記塗装対象物に対応した塗装対
象モデルが選択され、前記選択された塗装対象モデルの
基本データに規定されている各塗装部位の塗装順序によ
り、前記塗装対象物の各塗装部位の塗装順序が決定さ
れ、前記塗装順序にしたがって前記塗装対象物の塗装部
位が選定され、前記選定された塗装部位の特徴データが
ＣＡＤシステムから抽出され、前記塗装作業データベー
スの部位別データおよび前記特徴データに基づいて、前
記選定された塗装部位に関する塗装ロボットの動作手順
が、塗料の吹きこぼしが発生する塗装部位の塗装がその
吹きこぼしによる塗料が付着する塗装部位の塗装の後と
されて作成され、前記動作手順がロボット言語に変換さ
れて制御データが自動作成されることを特徴とする。
【００１３】
【００１４】また、本発明の塗装ロボットの制御データ
自動作成方法においては、１／２ラップ塗装における塗
装ガンの送りピッチが、塗装ガンの塗布幅の１／２より
も小さな均等ピッチとされてもよい。
自動作成方法においては、１／２ラップ塗装における塗
装ガンの送りピッチが、塗装ガンの塗布幅の１／２より
も小さな均等ピッチとされてもよい。
【００１５】 一方、本発明の塗装ロボットの制御デー
タ自動作成装置は、ＣＡＤシステムに保有されている塗
装ロボットの塗装対象物の塗装部位の特徴データ、およ
び制御データ自動作成装置に保有されている塗装作業デ
ータベースを用いて、塗装ロボットを動作させるための
制御データを自動的に作成する塗装ロボットの制御デー
タ自動作成装置であって、前記塗装作業データベースに
は、塗装対象モデルの各塗装部位の塗装順序を規定して
いる基本データと、少なくとも塗装対象モデルの各塗装
部位に関するロボットの原点位置および動作を規定して
いる部位別データとが各塗装対象モデルについて備えら
れ、塗装対象物が指定されると、前記塗装作業データベ
ースの中から前記塗装対象物に対応した塗装対象モデル
が選択され、前記選択された塗装対象モデルの基本デー
タに規定されている各塗装部位の塗装順序により、前記
塗装対象物の各塗装部位の塗装順序が決定され、前記塗
装順序にしたがって前記塗装対象物の塗装部位が選定さ
れ、前記選定された塗装部位の特徴データがＣＡＤシス
テムから抽出され、前記塗装作業データベースの部位別
データおよび前記特徴データに基づいて、前記選定され
た塗装部位に関する塗装ロボットの動作手順が、塗料の
吹きこぼしが発生する塗装部位の塗装がその吹きこぼし
による塗料が付着する塗装部位の塗装の後とされて作成
され、前記動作手順がロボット言語に変換されて制御デ
ータが自動作成されることを特徴とする。
タ自動作成装置は、ＣＡＤシステムに保有されている塗
装ロボットの塗装対象物の塗装部位の特徴データ、およ
び制御データ自動作成装置に保有されている塗装作業デ
ータベースを用いて、塗装ロボットを動作させるための
制御データを自動的に作成する塗装ロボットの制御デー
タ自動作成装置であって、前記塗装作業データベースに
は、塗装対象モデルの各塗装部位の塗装順序を規定して
いる基本データと、少なくとも塗装対象モデルの各塗装
部位に関するロボットの原点位置および動作を規定して
いる部位別データとが各塗装対象モデルについて備えら
れ、塗装対象物が指定されると、前記塗装作業データベ
ースの中から前記塗装対象物に対応した塗装対象モデル
が選択され、前記選択された塗装対象モデルの基本デー
タに規定されている各塗装部位の塗装順序により、前記
塗装対象物の各塗装部位の塗装順序が決定され、前記塗
装順序にしたがって前記塗装対象物の塗装部位が選定さ
れ、前記選定された塗装部位の特徴データがＣＡＤシス
テムから抽出され、前記塗装作業データベースの部位別
データおよび前記特徴データに基づいて、前記選定され
た塗装部位に関する塗装ロボットの動作手順が、塗料の
吹きこぼしが発生する塗装部位の塗装がその吹きこぼし
による塗料が付着する塗装部位の塗装の後とされて作成
され、前記動作手順がロボット言語に変換されて制御デ
ータが自動作成されることを特徴とする。
【００１６】
【００１７】また、本発明の塗装ロボットの制御データ
自動作成装置においては、１／２ラップ塗装における塗
装ガンの送りピッチが、塗装ガンの塗布幅の１／２より
も小さな均等ピッチとされてもよい。
自動作成装置においては、１／２ラップ塗装における塗
装ガンの送りピッチが、塗装ガンの塗布幅の１／２より
も小さな均等ピッチとされてもよい。
【００１８】
【作用】本発明は前記の如く構成されているので、指定
された塗装対象物について塗装部位ごとに塗装品質の劣
化を生じないような塗装順序が、塗装作業データベース
に格納されている対応する塗装対象モデルの基本データ
に基づいて自動的に決定され、また塗装対象物を設計し
たＣＡＤシステムから特徴データが抽出され、その特徴
データおよび塗装作業データベースに格納されている対
応する塗装対象モデルの部位別データに基づいて、塗装
ロボットを動作させるための具体的な制御データが自動
生成される。したがって、簡単な操作により塗装対象物
の形状やサイズなどに応じた最適な塗装順序、経路によ
り塗装ロボットを動作させることができる。そのため、
塗装品質の劣化を生ずることなく橋梁ブロックなどの大
型の塗装対象物を塗装ロボットにより塗装させることが
できる。
された塗装対象物について塗装部位ごとに塗装品質の劣
化を生じないような塗装順序が、塗装作業データベース
に格納されている対応する塗装対象モデルの基本データ
に基づいて自動的に決定され、また塗装対象物を設計し
たＣＡＤシステムから特徴データが抽出され、その特徴
データおよび塗装作業データベースに格納されている対
応する塗装対象モデルの部位別データに基づいて、塗装
ロボットを動作させるための具体的な制御データが自動
生成される。したがって、簡単な操作により塗装対象物
の形状やサイズなどに応じた最適な塗装順序、経路によ
り塗装ロボットを動作させることができる。そのため、
塗装品質の劣化を生ずることなく橋梁ブロックなどの大
型の塗装対象物を塗装ロボットにより塗装させることが
できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。なお、下
記の説明においては大型の塗装対象物として橋梁ブロッ
クが選定されている。
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。なお、下
記の説明においては大型の塗装対象物として橋梁ブロッ
クが選定されている。
【００２０】塗装対象物である橋梁ブロックを高品質に
塗装するための塗装順序および塗装経路の自動生成、あ
るいは作業効率のよいロボットベース位置の自動生成を
実現するためには、橋梁ブロック（以下、ワークとい
う）を構成する各部材の構造的特徴を把握する必要があ
るが、その把握をＣＡＤデータの幾何学的な情報のみか
ら実現するのは非常に困難でかつ煩雑である。そこで、
本発明においては、ＣＡＤシステムが有しているワーク
の構造パターンに関する情報、各部材の位置情報、各部
位の部材識別コードなどのワーク状況に関する情報（以
下、特徴データという）、および塗装作業データベース
に格納されている塗装対象モデルに関する塗装順序、ロ
ボットの原点位置、塗装経路などの塗装作業データ、す
なわち橋梁ブロックモデルに関する塗装順序、ロボット
の原点位置、塗装経路などの塗装作業データを利用し
て、塗装ロボットを動作させるための制御データを自動
的に作成し、ついでその制御データにより塗装ロボット
を制御するようにしている。
塗装するための塗装順序および塗装経路の自動生成、あ
るいは作業効率のよいロボットベース位置の自動生成を
実現するためには、橋梁ブロック（以下、ワークとい
う）を構成する各部材の構造的特徴を把握する必要があ
るが、その把握をＣＡＤデータの幾何学的な情報のみか
ら実現するのは非常に困難でかつ煩雑である。そこで、
本発明においては、ＣＡＤシステムが有しているワーク
の構造パターンに関する情報、各部材の位置情報、各部
位の部材識別コードなどのワーク状況に関する情報（以
下、特徴データという）、および塗装作業データベース
に格納されている塗装対象モデルに関する塗装順序、ロ
ボットの原点位置、塗装経路などの塗装作業データ、す
なわち橋梁ブロックモデルに関する塗装順序、ロボット
の原点位置、塗装経路などの塗装作業データを利用し
て、塗装ロボットを動作させるための制御データを自動
的に作成し、ついでその制御データにより塗装ロボット
を制御するようにしている。
【００２１】そのため、ワークの形状やサイズに応じた
最適な塗装順序、経路により塗装ロボットを動作させる
ことができる。
最適な塗装順序、経路により塗装ロボットを動作させる
ことができる。
【００２２】図１に本発明の一実施の形態にかかる制御
データ自動作成装置を有する橋梁塗装システムの概略図
が示されている。図１において、符号１は橋梁ＣＡＤデ
ータ自動作成装置（橋梁ＣＡＤシステム）、符号１ａは
橋梁ＣＡＤシステム本体、符号２は制御データ自動作成
装置、符号３，４，５、６は外部記憶装置、符号７は制
御データ記憶媒体、符号８はロボットコントローラ、符
号１０は外部軸１１を有する塗装ロボット、符号Ｓは橋
梁塗装システム、符号Ｗはワークをそれぞれ示す。ま
た、この外部軸１１には、走行軸１２、横行軸１３、昇
降軸１４、旋回軸１５および傾転軸１６が含まれてい
る。
データ自動作成装置を有する橋梁塗装システムの概略図
が示されている。図１において、符号１は橋梁ＣＡＤデ
ータ自動作成装置（橋梁ＣＡＤシステム）、符号１ａは
橋梁ＣＡＤシステム本体、符号２は制御データ自動作成
装置、符号３，４，５、６は外部記憶装置、符号７は制
御データ記憶媒体、符号８はロボットコントローラ、符
号１０は外部軸１１を有する塗装ロボット、符号Ｓは橋
梁塗装システム、符号Ｗはワークをそれぞれ示す。ま
た、この外部軸１１には、走行軸１２、横行軸１３、昇
降軸１４、旋回軸１５および傾転軸１６が含まれてい
る。
【００２３】図１に示すように、橋梁ＣＡＤデータ自動
作成装置１の外部記憶装置３，４，５には、それぞれワ
ークＷの位置情報および形状情報（位置・形状デー
タ）、ワークＷの各部位の部材識別コード、付属物の位
置情報および形状情報（位置・形状データ）、塗装仕様
が格納されており、また制御データ自動作成装置２の外
部記憶装置６には塗装作業データベースが設けられてい
る。
作成装置１の外部記憶装置３，４，５には、それぞれワ
ークＷの位置情報および形状情報（位置・形状デー
タ）、ワークＷの各部位の部材識別コード、付属物の位
置情報および形状情報（位置・形状データ）、塗装仕様
が格納されており、また制御データ自動作成装置２の外
部記憶装置６には塗装作業データベースが設けられてい
る。
【００２４】次に、図２を参照しながら、かかる構成と
されている橋梁塗装システムＳによるワークＷの塗装に
関する制御データの自動生成について説明する。
されている橋梁塗装システムＳによるワークＷの塗装に
関する制御データの自動生成について説明する。
【００２５】Ａ：塗装作業データベースの内容 塗装作業データベースは、橋梁ブロックモデルなどの塗
装対象物の塗装対象モデルに関する基本データおよび部
位別データから構成され、そして前記基本データとし
て、例えば橋梁ブロックモデルの各塗装部位の塗装順序
が格納されており、また部位別データとして、各塗装部
位に関するロボットの原点位置、動作パターン、アプロ
ーチ／デパート経路などのデータが格納されている。
装対象物の塗装対象モデルに関する基本データおよび部
位別データから構成され、そして前記基本データとし
て、例えば橋梁ブロックモデルの各塗装部位の塗装順序
が格納されており、また部位別データとして、各塗装部
位に関するロボットの原点位置、動作パターン、アプロ
ーチ／デパート経路などのデータが格納されている。
【００２６】なお、塗装作業データベースには、塗装が
予定されている各種ワークに対応した塗装対象モデルの
基本データおよび部位別データが予め格納されている。
予定されている各種ワークに対応した塗装対象モデルの
基本データおよび部位別データが予め格納されている。
【００２７】以下、その内容について個別に説明する。
【００２８】（１）基本データの内容 例えば、ワークＷが図３に示す箱桁のようなものである
場合、橋梁ブロックモデルでは塗装部位が右ウェブ面、
右仕口、下フランジ右面、左ウェブ面、左仕口および下
フランジ左面に分類されるとともに、その順に塗装がな
されるようにその順序付けがなされている。そして、そ
の設定された各部位の塗装順序が、基本データとして塗
装作業データベースに格納される。
場合、橋梁ブロックモデルでは塗装部位が右ウェブ面、
右仕口、下フランジ右面、左ウェブ面、左仕口および下
フランジ左面に分類されるとともに、その順に塗装がな
されるようにその順序付けがなされている。そして、そ
の設定された各部位の塗装順序が、基本データとして塗
装作業データベースに格納される。
【００２９】また、右仕口および左仕口のそれぞれは、
さらに上部、左部、右部、下部に細分類され、その細分
類された順に塗装が行われるようにその順序付けがなさ
れている。その場合、仕口が複数存在するときは、橋軸
に沿った取り付き順に塗装がなされようにその順序付け
がなされている。例えば、図３に示すように仕口ａが３
個ある場合、図３において手前側の仕口ａ1が塗装され
た後、中間部の仕口ａ2および奥側の仕口ａ3の塗装がこ
の順でなされるようにその順序付けがなされている。図
４〜図９は前記手順の説明図であり、図４〜図９におい
てハッチングを施した部分は塗装部位を示す。すなわ
ち、図４は第１順位の右ウェブ面を示し、図５は第２順
位の右仕口を示し、図６は第３順位の下フランジ右面を
示し、図７は第４順位の左ウェブ面を示し、図８は第５
順位の左仕口を示し、図９は第６順位の下フランジ左面
を示す。
さらに上部、左部、右部、下部に細分類され、その細分
類された順に塗装が行われるようにその順序付けがなさ
れている。その場合、仕口が複数存在するときは、橋軸
に沿った取り付き順に塗装がなされようにその順序付け
がなされている。例えば、図３に示すように仕口ａが３
個ある場合、図３において手前側の仕口ａ1が塗装され
た後、中間部の仕口ａ2および奥側の仕口ａ3の塗装がこ
の順でなされるようにその順序付けがなされている。図
４〜図９は前記手順の説明図であり、図４〜図９におい
てハッチングを施した部分は塗装部位を示す。すなわ
ち、図４は第１順位の右ウェブ面を示し、図５は第２順
位の右仕口を示し、図６は第３順位の下フランジ右面を
示し、図７は第４順位の左ウェブ面を示し、図８は第５
順位の左仕口を示し、図９は第６順位の下フランジ左面
を示す。
【００３０】前記塗装順序においてウェブ面ｗを塗装し
た後、仕口ａを塗装するようにされているのは次のよう
な理由による。
た後、仕口ａを塗装するようにされているのは次のよう
な理由による。
【００３１】仕口ａを先に塗装すると、仕口ａの塗装時
の塗料ミストがウェブ面ｗに付着する。そして、塗料ミ
ストが付着したウェブ面ｗは一種の肌荒れ状態となる。
この一種の肌荒れ状態となったウェブ面ｗの塗装を行う
と良好な塗膜の形成がなされず、塗装品質の低下を招来
する。その逆に、ウェブ面ｗを塗装した後に仕口ａを塗
装すると、ウェブ面ｗに飛散した塗料ミストはウエット
状態にあるウェブ面ｗの塗膜に吸収されてウェブ面ｗの
塗膜の品質劣化を生じない。それ故、ウェブ面ｗを塗装
した後に仕口ａを塗装するようにするのである。
の塗料ミストがウェブ面ｗに付着する。そして、塗料ミ
ストが付着したウェブ面ｗは一種の肌荒れ状態となる。
この一種の肌荒れ状態となったウェブ面ｗの塗装を行う
と良好な塗膜の形成がなされず、塗装品質の低下を招来
する。その逆に、ウェブ面ｗを塗装した後に仕口ａを塗
装すると、ウェブ面ｗに飛散した塗料ミストはウエット
状態にあるウェブ面ｗの塗膜に吸収されてウェブ面ｗの
塗膜の品質劣化を生じない。それ故、ウェブ面ｗを塗装
した後に仕口ａを塗装するようにするのである。
【００３２】（２）部位別データの内容 塗装作業データベースには、前記分類された各塗装部位
に対する特徴点および代表点、塗装ロボット１０のベー
ス位置およびその方向、塗装経路、作業間移動経路など
が部位別データとして格納されている。ここで、特徴点
とは塗装平面を決定するための点をいい、代表点とは塗
装ロボット１０のベースを決定するための代表となる点
をいう。そして、特徴点および代表点、塗装ロボット１
０のベース位置およびその方向、塗装経路、作業間移動
経路は、それぞれの塗装部位に対し、塗装ロボット１０
とワークＷが干渉せず、かつ広範囲の作業エリアがとれ
る位置および方向に塗装ロボット１０のベースを位置さ
せ、しかも周辺への吹きこぼしが少なく、かつ高品質に
塗装可能な塗装経路とし、周辺ワークとの干渉を回避で
きる汎用的な作業移動経路となるように設定されてい
る。
に対する特徴点および代表点、塗装ロボット１０のベー
ス位置およびその方向、塗装経路、作業間移動経路など
が部位別データとして格納されている。ここで、特徴点
とは塗装平面を決定するための点をいい、代表点とは塗
装ロボット１０のベースを決定するための代表となる点
をいう。そして、特徴点および代表点、塗装ロボット１
０のベース位置およびその方向、塗装経路、作業間移動
経路は、それぞれの塗装部位に対し、塗装ロボット１０
とワークＷが干渉せず、かつ広範囲の作業エリアがとれ
る位置および方向に塗装ロボット１０のベースを位置さ
せ、しかも周辺への吹きこぼしが少なく、かつ高品質に
塗装可能な塗装経路とし、周辺ワークとの干渉を回避で
きる汎用的な作業移動経路となるように設定されてい
る。
【００３３】下記にこのようにして図１０に示すモデル
について作成された塗装作業データベースの部位別デー
タの一例が示されている。
について作成された塗装作業データベースの部位別デー
タの一例が示されている。
【００３４】下フランジ右面の特徴点および代表点、塗
装ロボット１０のベースの位置および方向、塗装経路、
作業間移動経路は、それぞれ以下のようにされている。
装ロボット１０のベースの位置および方向、塗装経路、
作業間移動経路は、それぞれ以下のようにされている。
【００３５】特徴点および代表点の位置 下フランジＦLを橋軸方向に２分割する線分の端点ｑ3，
ｑ4と右ウェブｗR側の下フランジＦL端点ｑ1，ｑ2とを
特徴点とする。また、代表点は若番側でかつ右ウェブ面
側の下フランジＦL端点ｑ1とする（図１１参照）。特徴
点および代表点がこのようにされているのは、塗装対象
面を指定するとともに、この塗装対象モデルでは下フラ
ンジＦLは常に２分割する必要があり、また２分割する
位置、すなわち塗装の継目は、中央となるのが望ましい
からである。
ｑ4と右ウェブｗR側の下フランジＦL端点ｑ1，ｑ2とを
特徴点とする。また、代表点は若番側でかつ右ウェブ面
側の下フランジＦL端点ｑ1とする（図１１参照）。特徴
点および代表点がこのようにされているのは、塗装対象
面を指定するとともに、この塗装対象モデルでは下フラ
ンジＦLは常に２分割する必要があり、また２分割する
位置、すなわち塗装の継目は、中央となるのが望ましい
からである。
【００３６】塗装ロボットのベース位置およびその方
向 走行軸：代表点Ｘ座標＋５００ｍｍ 横行軸：代表点Ｙ座標−１５００ｍｍ 昇降軸：代表点Ｚ座標−６５０ｍｍ 旋回軸：０度 傾転軸：−９０度 塗装ロボット１０のベース位置および方向がこのように
されているのは、塗装ロボット１０とワークＷが干渉せ
ず、かつ塗装ロボット１０が広範囲の作業エリアをとれ
る位置に塗装ロボット１０を設置するためである。
向 走行軸：代表点Ｘ座標＋５００ｍｍ 横行軸：代表点Ｙ座標−１５００ｍｍ 昇降軸：代表点Ｚ座標−６５０ｍｍ 旋回軸：０度 傾転軸：−９０度 塗装ロボット１０のベース位置および方向がこのように
されているのは、塗装ロボット１０とワークＷが干渉せ
ず、かつ塗装ロボット１０が広範囲の作業エリアをとれ
る位置に塗装ロボット１０を設置するためである。
【００３７】塗装経路 塗装経路は、塗装ガンを横行軸方向に往復運動させなが
ら走行軸を若番側から老番側に向かって塗布幅の１／２
ずつ送り動作させるように設定されている。塗装経路を
このようにするのは、均一な膜厚を得るためである。
ら走行軸を若番側から老番側に向かって塗布幅の１／２
ずつ送り動作させるように設定されている。塗装経路を
このようにするのは、均一な膜厚を得るためである。
【００３８】作業間移動経路 作業間移動経路は、基本待機姿勢から塗装開始位置近辺
まで移動させるように設定されている。作業間移動経路
がこのようにされているのは、塗装ロボット１０をワー
クＷや地面と干渉させずに塗装開始位置まで移動させる
ためである。
まで移動させるように設定されている。作業間移動経路
がこのようにされているのは、塗装ロボット１０をワー
クＷや地面と干渉させずに塗装開始位置まで移動させる
ためである。
【００３９】また、右仕口上部の特徴点および代表点、
塗装ロボット１０ベース位置および方向、塗装経路、作
業間移動経路はそれぞれ以下のようにされている。
塗装ロボット１０ベース位置および方向、塗装経路、作
業間移動経路はそれぞれ以下のようにされている。
【００４０】特徴点および代表点 仕口上フランジＦU面の４点（ｑ11〜ｑ14）と、この面
を鉛直方向に移動させて上フランジ下面と重なる平面の
４点（ｑ15〜ｑ18）が特徴点とされている。また、代表
点は仕口上フランジＦU面の４点（ｑ11〜ｑ14）のウェ
ブ側の２点の中点ｑ19に設定する（図１２参照）。特徴
点がこのようにされているのは、塗装対象となる３平面
を指定するためである。また、代表点がこのようにされ
ているのは、この点を基準に塗装ロボット１０のベース
を一意に決定できるからである。
を鉛直方向に移動させて上フランジ下面と重なる平面の
４点（ｑ15〜ｑ18）が特徴点とされている。また、代表
点は仕口上フランジＦU面の４点（ｑ11〜ｑ14）のウェ
ブ側の２点の中点ｑ19に設定する（図１２参照）。特徴
点がこのようにされているのは、塗装対象となる３平面
を指定するためである。また、代表点がこのようにされ
ているのは、この点を基準に塗装ロボット１０のベース
を一意に決定できるからである。
【００４１】塗装ロボットのベース位置および方向 走行軸：代表点Ｘ座標 横行軸：代表点Ｙ座標−１５００ｍｍ 昇降軸：０ｍｍ 旋回軸：０度 傾転軸：０度 塗装ロボット１０のベース位置および方向がこのように
されているのは、塗装ロボット１０とワークＷが干渉せ
ず、かつ塗装ロボット１０が広範囲の作業エリアをとれ
る位置に塗装ロボット１０を設置するためである。
されているのは、塗装ロボット１０とワークＷが干渉せ
ず、かつ塗装ロボット１０が広範囲の作業エリアをとれ
る位置に塗装ロボット１０を設置するためである。
【００４２】塗装経路 塗装経路は、塗装ガンを塗装対象面に対して上から下に
移動させ、かつ上端および下端で老番側に向かって移動
させるように設定されている。塗装経路がこのように設
定されているのは、３平面を連続して塗装させることに
より、各平面の継目の塗装品質を向上させるとともに、
折り返し位置において発生する塗料ミストなどのダスト
を空中に散布させることにより、高品質な塗装が得られ
るためである。
移動させ、かつ上端および下端で老番側に向かって移動
させるように設定されている。塗装経路がこのように設
定されているのは、３平面を連続して塗装させることに
より、各平面の継目の塗装品質を向上させるとともに、
折り返し位置において発生する塗料ミストなどのダスト
を空中に散布させることにより、高品質な塗装が得られ
るためである。
【００４３】作業間移動経路 作業間移動経路は、基本待機姿勢から非干渉姿勢を経て
塗装開始位置近辺まで移動させるように設定されてい
る。作業間移動経路がこのように設定されているのは、
塗装ロボット１０をワークＷと干渉させずに塗装開始位
置まで移動させるためである。
塗装開始位置近辺まで移動させるように設定されてい
る。作業間移動経路がこのように設定されているのは、
塗装ロボット１０をワークＷと干渉させずに塗装開始位
置まで移動させるためである。
【００４４】また、右仕口左部の特徴点および代表点、
塗装ロボット１０のベース位置および方向、塗装経路、
作業間移動経路はそれぞれ以下のようにされている。
塗装ロボット１０のベース位置および方向、塗装経路、
作業間移動経路はそれぞれ以下のようにされている。
【００４５】特徴点および代表点 仕口ウェブを構成する４点（ｑ25〜ｑ28）および仕口フ
ランジの左側の端点（ｑ21〜ｑ24）が特徴点とされてい
る。また、代表点は仕口ウェブの下内側の点ｑ 28とされ
ている（図１３参照）。特徴点がこのようにされている
のは、塗装対象となる３平面を指定するためである。ま
た、代表点がこのようにされているのは、この点を基準
として塗装ロボット１０のベース位置を一意に決定でき
るからである。
ランジの左側の端点（ｑ21〜ｑ24）が特徴点とされてい
る。また、代表点は仕口ウェブの下内側の点ｑ 28とされ
ている（図１３参照）。特徴点がこのようにされている
のは、塗装対象となる３平面を指定するためである。ま
た、代表点がこのようにされているのは、この点を基準
として塗装ロボット１０のベース位置を一意に決定でき
るからである。
【００４６】塗装ロボットのベース位置および方向 走行軸：代表点Ｘ座標−１５００ｍｍ 横行軸：代表点Ｙ座標−１５００ｍｍ 昇降軸：０ｍｍ 旋回軸：０度 傾転軸：０度 塗装ロボット１０のベース位置および方向がこのように
されているのは、塗装ロボット１０とワークＷが干渉せ
ず、かつ塗装ロボット１０が広範囲の作業エリアをとれ
る位置に塗装ロボット１０を設置するためである。
されているのは、塗装ロボット１０とワークＷが干渉せ
ず、かつ塗装ロボット１０が広範囲の作業エリアをとれ
る位置に塗装ロボット１０を設置するためである。
【００４７】塗装経路 塗装経路は、塗装ガンを塗装対象面に対して上から下に
移動させ、上端および下端で仕口の取り付き部から外に
向かって移動させるように設定されている。塗装経路が
このように設定されているのは、３平面を連続して塗装
させることにより、各平面の継目の塗装品質を向上させ
るとともに、折り返し位置において発生する塗料ミスト
などのダストを空中に散布させることにより、高品質な
塗装が得られるためである。
移動させ、上端および下端で仕口の取り付き部から外に
向かって移動させるように設定されている。塗装経路が
このように設定されているのは、３平面を連続して塗装
させることにより、各平面の継目の塗装品質を向上させ
るとともに、折り返し位置において発生する塗料ミスト
などのダストを空中に散布させることにより、高品質な
塗装が得られるためである。
【００４８】作業間移動経路 作業間移動経路は、基本待機姿勢から非干渉姿勢を経て
塗装開始位置近辺まで移動させるように設定されてい
る。作業間移動経路がこのように設定されているのは、
塗装ロボット１０をワークＷと干渉させずに塗装開始位
置まで移動させるためである。
塗装開始位置近辺まで移動させるように設定されてい
る。作業間移動経路がこのように設定されているのは、
塗装ロボット１０をワークＷと干渉させずに塗装開始位
置まで移動させるためである。
【００４９】Ｂ：制御データの作成 次に、前記塗装作業データベースに格納されている塗装
対象モデルの基本データおよび部位別データに基づい
て、塗装ロボット１０の制御データを自動作成する。こ
れは、以下のようにしてなされる。
対象モデルの基本データおよび部位別データに基づい
て、塗装ロボット１０の制御データを自動作成する。こ
れは、以下のようにしてなされる。
【００５０】（１）前記塗装作業データベースに格納さ
れている、指定されたワークＷに対応する塗装対象モデ
ルの基本データに基づいてワークＷの塗装順序が決定さ
れる。前記例においては、右ウェブ面、右仕口（上部、
左部、右部、下部）、下フランジ右面、左ウェブ面、左
仕口（上部、左部、右部、下部）および下フランジ左面
の順に塗装順序が決定される。
れている、指定されたワークＷに対応する塗装対象モデ
ルの基本データに基づいてワークＷの塗装順序が決定さ
れる。前記例においては、右ウェブ面、右仕口（上部、
左部、右部、下部）、下フランジ右面、左ウェブ面、左
仕口（上部、左部、右部、下部）および下フランジ左面
の順に塗装順序が決定される。
【００５１】（２）決定された塗装順序によりワークＷ
の塗装部位が選定される。前記例においては、右ウェブ
面、右仕口（上部、左部、右部、下部）、下フランジ右
面、左ウェブ面、左仕口（上部、左部、右部、下部）お
よび下フランジ左面の順に塗装部位が選定される。
の塗装部位が選定される。前記例においては、右ウェブ
面、右仕口（上部、左部、右部、下部）、下フランジ右
面、左ウェブ面、左仕口（上部、左部、右部、下部）お
よび下フランジ左面の順に塗装部位が選定される。
【００５２】（３）橋梁ＣＡＤシステムに格納されてい
る橋梁ＣＡＤデータ、例えば橋梁構造物（ワーク）の各
部位の位置情報および形状情報（位置・形状データ）、
部材識別コードなどから得られる位置および形状などに
関する数値情報（特徴データ）により、選定された各部
位の位置および形状が把握される。
る橋梁ＣＡＤデータ、例えば橋梁構造物（ワーク）の各
部位の位置情報および形状情報（位置・形状データ）、
部材識別コードなどから得られる位置および形状などに
関する数値情報（特徴データ）により、選定された各部
位の位置および形状が把握される。
【００５３】（４）把握された各部位の位置・形状に関
する数値情報（特徴データ）、および前記塗装作業デー
タベースに格納されている塗装対象モデルの部位別デー
タに基づいて、ワークＷに関する塗装ロボット１０の具
体的な動作手順が塗装順にしたがって作成される。
する数値情報（特徴データ）、および前記塗装作業デー
タベースに格納されている塗装対象モデルの部位別デー
タに基づいて、ワークＷに関する塗装ロボット１０の具
体的な動作手順が塗装順にしたがって作成される。
【００５４】（５）前記動作手順がロボット言語に自動
的に変換されて出力される。これにより、制御データの
自動作成が完了する。なお、この出力は例えば制御デー
タを制御データ記憶媒体７に格納してなされる。
的に変換されて出力される。これにより、制御データの
自動作成が完了する。なお、この出力は例えば制御デー
タを制御データ記憶媒体７に格納してなされる。
【００５５】次に、かかる制御データの作成手順につい
て右仕口左部を例に取り、より詳細に説明する。
て右仕口左部を例に取り、より詳細に説明する。
【００５６】まず、塗装ロボット１０のベース位置およ
び方向が設定されて動作データ（動作手順）が作成され
る。この動作データ作成では、塗装作業データベースの
部位別データに基づいて、右仕口左部を塗装する場合の
塗装ロボット１０のベース位置および方向は、代表点
（仕口の下内側の点）から走行軸方向に−１５００ｍ
ｍ、横行軸方向に−１５００ｍｍ、昇降軸の値は０ｍ
ｍ、その他の軸の角度は０度の位置とされる。そして、
塗装ロボット１０のベース位置および方向がこのように
設定されることにより、この塗装部位に規定されている
サイズであれば、塗装ロボット１０は周囲と干渉しない
姿勢がとれる。また、代表点の座標は橋梁ＣＡＤデータ
により得られ、代表点の座標が、例えば（ｘ，ｙ，ｚ）
＝（３５００，−１５００，６００）であった場合、塗
装ロボット１０のベース位置および方向は下記のように
設定されて動作データが作成される。
び方向が設定されて動作データ（動作手順）が作成され
る。この動作データ作成では、塗装作業データベースの
部位別データに基づいて、右仕口左部を塗装する場合の
塗装ロボット１０のベース位置および方向は、代表点
（仕口の下内側の点）から走行軸方向に−１５００ｍ
ｍ、横行軸方向に−１５００ｍｍ、昇降軸の値は０ｍ
ｍ、その他の軸の角度は０度の位置とされる。そして、
塗装ロボット１０のベース位置および方向がこのように
設定されることにより、この塗装部位に規定されている
サイズであれば、塗装ロボット１０は周囲と干渉しない
姿勢がとれる。また、代表点の座標は橋梁ＣＡＤデータ
により得られ、代表点の座標が、例えば（ｘ，ｙ，ｚ）
＝（３５００，−１５００，６００）であった場合、塗
装ロボット１０のベース位置および方向は下記のように
設定されて動作データが作成される。
【００５７】走行軸:3500mm(代表点のX座標)-1500mm(走
行軸オフセット)=2000mm 横行軸:-1500mm(代表点のY座標)-1500mm(走行軸オフセ
ット)=-3000mm 昇降軸:0mm 旋回軸:0度 傾転軸:0度 ついで、塗装作業データベースの部位別データに基づい
て塗装経路に関する動作データが作成される。また、こ
の場合の塗装ロボット１０の動作パターンは、例えば図
１４に示すようなものとされる。なお、図中の符号符号
Ｐ1〜Ｐ16は経路変更点を示し、符号ｆｄは仕口上フラ
ンジを示し、符号ｆｅは仕口下フランジを示し、ｗａは
仕口ウェブを示す。また、経路変更点Ｐ1〜Ｐ16におけ
る各ツールの位置および姿勢は、例えば表１ようなデー
タとしてあらかじめ塗装作業データベースに格納されて
いる。
行軸オフセット)=2000mm 横行軸:-1500mm(代表点のY座標)-1500mm(走行軸オフセ
ット)=-3000mm 昇降軸:0mm 旋回軸:0度 傾転軸:0度 ついで、塗装作業データベースの部位別データに基づい
て塗装経路に関する動作データが作成される。また、こ
の場合の塗装ロボット１０の動作パターンは、例えば図
１４に示すようなものとされる。なお、図中の符号符号
Ｐ1〜Ｐ16は経路変更点を示し、符号ｆｄは仕口上フラ
ンジを示し、符号ｆｅは仕口下フランジを示し、ｗａは
仕口ウェブを示す。また、経路変更点Ｐ1〜Ｐ16におけ
る各ツールの位置および姿勢は、例えば表１ようなデー
タとしてあらかじめ塗装作業データベースに格納されて
いる。
【００５８】
【表１】
【００５９】そして、図１４に示す塗装経路において、
次のようにして塗装がなされるように動作データが作成
される。
次のようにして塗装がなされるように動作データが作成
される。
【００６０】まず、塗装ガンの位置を仕口取り付き部上
フランジ点（図１４において〇印を付した点）より仕口
ウェブｗａに沿って塗装ガンによる塗布幅の半分だけシ
フトさせ、かつ仕口上フランジｆｄ外側へ１００ｍｍシ
フトさせる（図１４においてＰ1）ように動作データが
作成される。ついで、仕口上フランジｆｄ面に対し、４
５度の傾斜となるように塗装ガンの狙い位置が設定され
るように動作データが作成される。このように塗装ガン
を傾斜させるのは、仕口上フランジｆｄの幅が狭く、し
かも仕口ウェブｗａが近接して存在しているため、塗装
ガンを仕口上フランジｆｄに垂直にした状態で塗装がな
し得ないためである。なお、この角度は４５度に限定さ
れるものではなく、３０度〜５５度の範囲で適宜設定で
きる。具体的には、干渉チェックの結果、角度を変更し
ながら前記範囲内における最適な角度に設定される。
フランジ点（図１４において〇印を付した点）より仕口
ウェブｗａに沿って塗装ガンによる塗布幅の半分だけシ
フトさせ、かつ仕口上フランジｆｄ外側へ１００ｍｍシ
フトさせる（図１４においてＰ1）ように動作データが
作成される。ついで、仕口上フランジｆｄ面に対し、４
５度の傾斜となるように塗装ガンの狙い位置が設定され
るように動作データが作成される。このように塗装ガン
を傾斜させるのは、仕口上フランジｆｄの幅が狭く、し
かも仕口ウェブｗａが近接して存在しているため、塗装
ガンを仕口上フランジｆｄに垂直にした状態で塗装がな
し得ないためである。なお、この角度は４５度に限定さ
れるものではなく、３０度〜５５度の範囲で適宜設定で
きる。具体的には、干渉チェックの結果、角度を変更し
ながら前記範囲内における最適な角度に設定される。
【００６１】しかして、このように塗装ガンの位置およ
び狙い位置の動作データ作成が終了すると、点Ｐ1から
点Ｐ2、点Ｐ3の順にしたがって点Ｐ16まで移動しながら
の塗装がなされるように動作データが作成される。この
場合、点Ｐ1，Ｐ5，Ｐ9，Ｐ1 3で塗装ガンがオンされ、
その逆に点Ｐ4，Ｐ8，Ｐ12，Ｐ16で塗装ガンがオフされ
るように動作データが作成されている。
び狙い位置の動作データ作成が終了すると、点Ｐ1から
点Ｐ2、点Ｐ3の順にしたがって点Ｐ16まで移動しながら
の塗装がなされるように動作データが作成される。この
場合、点Ｐ1，Ｐ5，Ｐ9，Ｐ1 3で塗装ガンがオンされ、
その逆に点Ｐ4，Ｐ8，Ｐ12，Ｐ16で塗装ガンがオフされ
るように動作データが作成されている。
【００６２】また、図１５および図１６にウェブ面ｗお
よびその上下のフランジｆａ，ｆｂの塗装の様子が模式
図的に示されている。この場合も、上フランジｆａおよ
び下フランジｆｂのウェブ面ｗからの突出幅が短いの
で、上フランジｆａおよび下フランジｆｂを塗装する
際、塗装ガンは所定の狙い角とされている。また、塗装
ガンの送りピッチは塗布幅の１／２とされている。つま
り、１／２ラップ塗装とされている。図１７に、このよ
うにして塗布された場合における塗膜が模式図的に示さ
れている。
よびその上下のフランジｆａ，ｆｂの塗装の様子が模式
図的に示されている。この場合も、上フランジｆａおよ
び下フランジｆｂのウェブ面ｗからの突出幅が短いの
で、上フランジｆａおよび下フランジｆｂを塗装する
際、塗装ガンは所定の狙い角とされている。また、塗装
ガンの送りピッチは塗布幅の１／２とされている。つま
り、１／２ラップ塗装とされている。図１７に、このよ
うにして塗布された場合における塗膜が模式図的に示さ
れている。
【００６３】なお、前記のように塗装ガンの送りを塗装
ガンの塗布幅の１／２で行うと、図１７（ｃ）に示すよ
うに塗装領域の右端近くにおいては膜厚が厚くなる。そ
こで、図１８に示すように、塗装領域における塗装ガン
の送りを塗装ガンの塗布幅の１／２以下の均等ピッチと
してもよい。そして、そうすることにより、塗膜の厚く
なる箇所の厚さが図１７に比べて厚くならず、また幅が
狭くなるとともに、その位置が分散されるために塗膜の
均一化が図られる（図１８（ｃ）参照）。
ガンの塗布幅の１／２で行うと、図１７（ｃ）に示すよ
うに塗装領域の右端近くにおいては膜厚が厚くなる。そ
こで、図１８に示すように、塗装領域における塗装ガン
の送りを塗装ガンの塗布幅の１／２以下の均等ピッチと
してもよい。そして、そうすることにより、塗膜の厚く
なる箇所の厚さが図１７に比べて厚くならず、また幅が
狭くなるとともに、その位置が分散されるために塗膜の
均一化が図られる（図１８（ｃ）参照）。
【００６４】ついで、作業間移動経路が作成される。こ
の作業間移動経路は、前記塗装経路により塗装をなすた
め、塗装ロボット１０が待機姿勢からワークＷに接近す
るまでの移動経路および塗装を終了してから待機姿勢に
戻るまでの経路である。この作業間経路は前記塗装作業
データベースの部位別データのアプローチ／デパート経
路として、例えば図１９に示すように、＃Ｍ１ー＃Ｍ２
ーＭ３ーＭ４ー＃Ｍ５ー＃Ｍ６のように設定されてい
る。なお、符号＃は塗装ロボット１０の各軸値で定義さ
れる点であることを示し、図１９における＃Ｍ１，＃Ｍ
２，Ｍ３，Ｍ４，＃Ｍ５，＃Ｍ６は、塗装対象モデルの
特徴点および特徴データに基づいて次のように設定され
ている。
の作業間移動経路は、前記塗装経路により塗装をなすた
め、塗装ロボット１０が待機姿勢からワークＷに接近す
るまでの移動経路および塗装を終了してから待機姿勢に
戻るまでの経路である。この作業間経路は前記塗装作業
データベースの部位別データのアプローチ／デパート経
路として、例えば図１９に示すように、＃Ｍ１ー＃Ｍ２
ーＭ３ーＭ４ー＃Ｍ５ー＃Ｍ６のように設定されてい
る。なお、符号＃は塗装ロボット１０の各軸値で定義さ
れる点であることを示し、図１９における＃Ｍ１，＃Ｍ
２，Ｍ３，Ｍ４，＃Ｍ５，＃Ｍ６は、塗装対象モデルの
特徴点および特徴データに基づいて次のように設定され
ている。
【００６５】＃Ｍ１＝＃Ｍ６＝（４５，−８０，−１３
５，９０，−９０，２１０） ＃Ｍ２＝＃Ｍ５＝（４５，−１２，−１３５，９０，−
９０，２１０） Ｍ３＝Ｍ４＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ,塗装ガン姿勢）＝（3000mm,
-1800mm,3300mm，仕口ウェブ面に垂直かつ仕口フランジ
ｆｄ，ｆｅ面に平行） Ｘ＝特徴点ｑ21のＸ座標値-400mm-ロボットのベースの
走行軸値=3400mm-400mm-2000mm=1000mm Ｙ＝（特徴点ｑ21のＹ座標値＋特徴点ｑ22のＹ座標値）
／２-ロボットのベースの横行軸値＝（（-1500mm）+(-2
100mm)）/2-(-3000mm)=1200mm Ｚ＝（特徴点ｑ21のＺ座標値＋特徴点ｑ23のＺ座標値）
／２-ロボットのベースの昇降軸値＝（3000mm+600mm)/2
-0mm=3300mm しかして、このようにして作成された塗装ロボット１０
の動作手順（動作データ）がロボット言語に変換されて
制御データとして制御データ自動作成装置２から制御デ
ータ記憶媒体７に格納されて出力される。そして、ロボ
ットコントローラ８は、この制御データ記憶媒体７に格
納されている制御データから動作指令値を生成して塗装
ロボット１０を動作させる。つまり、塗装ロボット１０
を制御する。
５，９０，−９０，２１０） ＃Ｍ２＝＃Ｍ５＝（４５，−１２，−１３５，９０，−
９０，２１０） Ｍ３＝Ｍ４＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ,塗装ガン姿勢）＝（3000mm,
-1800mm,3300mm，仕口ウェブ面に垂直かつ仕口フランジ
ｆｄ，ｆｅ面に平行） Ｘ＝特徴点ｑ21のＸ座標値-400mm-ロボットのベースの
走行軸値=3400mm-400mm-2000mm=1000mm Ｙ＝（特徴点ｑ21のＹ座標値＋特徴点ｑ22のＹ座標値）
／２-ロボットのベースの横行軸値＝（（-1500mm）+(-2
100mm)）/2-(-3000mm)=1200mm Ｚ＝（特徴点ｑ21のＺ座標値＋特徴点ｑ23のＺ座標値）
／２-ロボットのベースの昇降軸値＝（3000mm+600mm)/2
-0mm=3300mm しかして、このようにして作成された塗装ロボット１０
の動作手順（動作データ）がロボット言語に変換されて
制御データとして制御データ自動作成装置２から制御デ
ータ記憶媒体７に格納されて出力される。そして、ロボ
ットコントローラ８は、この制御データ記憶媒体７に格
納されている制御データから動作指令値を生成して塗装
ロボット１０を動作させる。つまり、塗装ロボット１０
を制御する。
【００６６】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく種々改変が可能である。例えば、実施の
形態では橋梁ブロックを塗装する場合を例に取り説明さ
れているが、塗装対象は橋梁ブロックに限定されるもの
ではなく、各種長尺のものとでき、例えば船殻ブロック
とすることもできる。
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく種々改変が可能である。例えば、実施の
形態では橋梁ブロックを塗装する場合を例に取り説明さ
れているが、塗装対象は橋梁ブロックに限定されるもの
ではなく、各種長尺のものとでき、例えば船殻ブロック
とすることもできる。
【００６７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば塗
装対象物を塗装部位に分類し、その分類に基づいて塗装
品質の劣化などを生じないような塗装順序を塗装作業デ
ータベースの基本データにより決定し、その決定にした
がって塗装対象物を設計したＣＡＤシステムから特徴デ
ータを抽出し、その特徴データおよび塗装作業データベ
ースの部位別データによりロボットの動作手順を作成
し、それを制御データ変換しているので、塗装品質の劣
化を生じさせることなく塗装ロボットを効率的に動作さ
せる制御データが自動的に作成できるという優れた効果
が得られる。
装対象物を塗装部位に分類し、その分類に基づいて塗装
品質の劣化などを生じないような塗装順序を塗装作業デ
ータベースの基本データにより決定し、その決定にした
がって塗装対象物を設計したＣＡＤシステムから特徴デ
ータを抽出し、その特徴データおよび塗装作業データベ
ースの部位別データによりロボットの動作手順を作成
し、それを制御データ変換しているので、塗装品質の劣
化を生じさせることなく塗装ロボットを効率的に動作さ
せる制御データが自動的に作成できるという優れた効果
が得られる。
【図１】本発明の塗装システムの一実施の形態の概略図
である。
である。
【図２】本発明の塗装システムにおける制御データ作成
手順のフローシートである。
手順のフローシートである。
【図３】本発明の塗装システムによる塗装対象の橋梁ブ
ロックの一例の斜視図である。
ロックの一例の斜視図である。
【図４】本発明の塗装システムによる橋梁ブロックの塗
装順序を示す順序図であって、第１順位の右ウェブ面を
示す。
装順序を示す順序図であって、第１順位の右ウェブ面を
示す。
【図５】本発明の塗装システムによる橋梁ブロックの塗
装順序を示す順序図であって、第２順位の右仕口を示
す。
装順序を示す順序図であって、第２順位の右仕口を示
す。
【図６】本発明の塗装システムによる橋梁ブロックの塗
装順序を示す順序図であって、第３順位の下フランジ右
面を示す。
装順序を示す順序図であって、第３順位の下フランジ右
面を示す。
【図７】本発明の塗装システムによる橋梁ブロックの塗
装順序を示す順序図であって、第４順位の左ウェブ面を
示す。
装順序を示す順序図であって、第４順位の左ウェブ面を
示す。
【図８】本発明の塗装システムによる橋梁ブロックの塗
装順序を示す順序図であって、第５順位の左仕口を示
す。
装順序を示す順序図であって、第５順位の左仕口を示
す。
【図９】本発明の塗装システムによる橋梁ブロックの塗
装順序を示す順序図であって、第６順位の下フランジ左
面を示す。
装順序を示す順序図であって、第６順位の下フランジ左
面を示す。
【図１０】本発明の塗装システムにより橋梁ブロックの
右仕口左部を塗装する場合のロボットの配置を示す説明
図である。
右仕口左部を塗装する場合のロボットの配置を示す説明
図である。
【図１１】ワークの下フランジ右面の特徴点および代表
点を示す説明図である。
点を示す説明図である。
【図１２】ワークの右仕口上部の特徴点および代表点を
示す説明図であって、同（ａ）は全体図であり、同
（ｂ）は部分拡大図である。
示す説明図であって、同（ａ）は全体図であり、同
（ｂ）は部分拡大図である。
【図１３】ワークの右仕口左部の特徴点および代表点を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１４】本発明の塗装システムにより橋梁ブロックの
右仕口左部を塗装する場合のロボットの塗装経路を示す
説明図である。
右仕口左部を塗装する場合のロボットの塗装経路を示す
説明図である。
【図１５】本発明の塗装システムにより橋梁ブロックの
右仕口左部を塗装する場合のロボットの塗装ガンの狙い
角の変化を示す説明図である。
右仕口左部を塗装する場合のロボットの塗装ガンの狙い
角の変化を示す説明図である。
【図１６】本発明の塗装システムにより橋梁ブロックの
右仕口左部を塗装する場合のロボットの塗装ガンの経路
とロボット原点位置との関係を示す説明図である。
右仕口左部を塗装する場合のロボットの塗装ガンの経路
とロボット原点位置との関係を示す説明図である。
【図１７】本発明の塗装システムにより橋梁ブロックの
右仕口左部を塗装する場合のロボットの塗装ガンの経路
と膜厚の関係を示す説明図であって、同（ａ）は塗装ガ
ンの経路を示し、同（ｂ）および同（ｃ）は膜厚を示
す。
右仕口左部を塗装する場合のロボットの塗装ガンの経路
と膜厚の関係を示す説明図であって、同（ａ）は塗装ガ
ンの経路を示し、同（ｂ）および同（ｃ）は膜厚を示
す。
【図１８】塗装ガンの経路を変更した場合に膜厚が変化
する様子を示す説明図であって、同（ａ）は塗装ガンの
経路を示し、同（ｂ）および同（ｃ）は膜厚を示す。
する様子を示す説明図であって、同（ａ）は塗装ガンの
経路を示し、同（ｂ）および同（ｃ）は膜厚を示す。
【図１９】本発明の塗装システムにより橋梁ブロックの
右仕口左部を塗装する場合のロボットの作業間移動経路
を示す説明図である。
右仕口左部を塗装する場合のロボットの作業間移動経路
を示す説明図である。
１ 橋梁ＣＡＤデータ作成装置（橋梁ＣＡＤシス
テム） ２ 制御データ作成装置 ７ 制御データ記憶媒体 ８ ロボットコントローラ １０ 塗装ロボット １１ 外部軸 Ｓ 橋梁塗装システム Ｗ 橋梁ブロック（ワーク）
テム） ２ 制御データ作成装置 ７ 制御データ記憶媒体 ８ ロボットコントローラ １０ 塗装ロボット １１ 外部軸 Ｓ 橋梁塗装システム Ｗ 橋梁ブロック（ワーク）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多 敏幸 明石市川崎町１番１号 川崎重工業株式 会社 明石工場内 (56)参考文献 特開 平７−168617（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−26688（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05B 12/00
Claims (4)
- 【請求項１】 ＣＡＤシステムに保有されている塗装ロ
ボットの塗装対象物の塗装部位の特徴データ、および制
御データ自動作成装置に保有されている塗装作業データ
ベースを用いて、塗装ロボットを動作させるための制御
データを自動的に作成する塗装ロボットの制御データ自
動作成方法であって、 前記塗装作業データベースには、塗装対象モデルの各塗
装部位の塗装順序を規定している基本データと、少なく
とも塗装対象モデルの各塗装部位に関するロボットの原
点位置および動作を規定している部位別データとが各塗
装対象モデルについて備えられ、 塗装対象物が指定されると、前記塗装作業データベース
の中から前記塗装対象物に対応した塗装対象モデルが選
択され、 前記選択された塗装対象モデルの基本データに規定され
ている各塗装部位の塗装順序により、前記塗装対象物の
各塗装部位の塗装順序が決定され、 前記塗装順序にしたがって前記塗装対象物の塗装部位が
選定され、 前記選定された塗装部位の特徴データがＣＡＤシステム
から抽出され、 前記塗装作業データベースの部位別データおよび前記特
徴データに基づいて、前記選定された塗装部位に関する
塗装ロボットの動作手順が、塗料の吹きこぼしが発生す
る塗装部位の塗装がその吹きこぼしによる塗料が付着す
る塗装部位の塗装の後とされて作成され、 前記動作手順がロボット言語に変換されて制御データが
自動作成されることを特徴とする塗装ロボットの制御デ
ータ自動作成方法。 - 【請求項２】 １／２ラップ塗装における塗装ガンの送
りピッチが、塗装ガンの塗布幅の１／２よりも小さな均
等ピッチとされていることを特徴とする請求項１記載の
塗装ロボットの制御データ自動作成方法。 - 【請求項３】 ＣＡＤシステムに保有されている塗装ロ
ボットの塗装対象物の塗装部位の特徴データ、および制
御データ自動作成装置に保有されている塗装作業データ
ベースを用いて、塗装ロボットを動作させるための制御
データを自動的に作成する塗装ロボットの制御データ自
動作成装置であって、 前記塗装作業データベースには、塗装対象モデルの各塗
装部位の塗装順序を規定している基本データと、少なく
とも塗装対象モデルの各塗装部位に関するロボットの原
点位置および動作を規定している部位別データとが各塗
装対象モデルについて備えられ、 塗装対象物が指定されると、前記塗装作業データベース
の中から前記塗装対象物に対応した塗装対象モデルが選
択され、 前記選択された塗装対象モデルの基本データに規定され
ている各塗装部位の塗装順序により、前記塗装対象物の
各塗装部位の塗装順序が決定され、 前記塗装順序にしたがって前記塗装対象物の塗装部位が
選定され、 前記選定された塗装部位の特徴データがＣＡＤシステム
から抽出され、 前記塗装作業データベースの部位別データおよび前記特
徴データに基づいて、前記選定された塗装部位に関する
塗装ロボットの動作手順が、塗料の吹きこぼしが発生す
る塗装部位の塗装がその吹きこぼしによる塗料が付着す
る塗装部位の塗装の後とされて作成され、 前記動作手順がロボット言語に変換されて制御データが
自動作成されることを特徴とする塗装ロボットの制御デ
ータ自動作成装置。 - 【請求項４】 １／２ラップ塗装における塗装ガンの送
りピッチが、塗装ガンの塗布幅の１／２よりも小さな均
等ピッチとされていることを特徴とする請求項３記載の
塗装ロボットの制御データ自動作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07493899A JP3194471B2 (ja) | 1998-03-23 | 1999-03-19 | 塗装ロボットの制御データ自動作成方法および制御データ自動作成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9527398 | 1998-03-23 | ||
| JP10-95273 | 1998-03-23 | ||
| JP07493899A JP3194471B2 (ja) | 1998-03-23 | 1999-03-19 | 塗装ロボットの制御データ自動作成方法および制御データ自動作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333339A JPH11333339A (ja) | 1999-12-07 |
| JP3194471B2 true JP3194471B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=26416103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07493899A Expired - Fee Related JP3194471B2 (ja) | 1998-03-23 | 1999-03-19 | 塗装ロボットの制御データ自動作成方法および制御データ自動作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194471B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10150826A1 (de) * | 2001-10-15 | 2003-04-17 | Duerr Systems Gmbh | Verfahren und Programmsteuersystem zur Steuerung einer Beschichtungsanlage |
| JP2005506195A (ja) * | 2001-10-26 | 2005-03-03 | インローバ アンパーツゼルスカブ | 表面処理に対する適合プロセス計画方法 |
| DE10261366A1 (de) * | 2002-12-30 | 2004-07-08 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Hilfskühlvorrichtung |
| JP7522396B2 (ja) * | 2019-11-28 | 2024-07-25 | 国立大学法人 熊本大学 | 設計装置、設計方法及びプログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0626688B2 (ja) * | 1986-05-02 | 1994-04-13 | 株式会社イトーキクレビオ | 塗装制御装置 |
| JPH07168617A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-07-04 | Matsushita Electric Works Ltd | ロボットのオフライン教示方法 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP07493899A patent/JP3194471B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11333339A (ja) | 1999-12-07 |
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