JP7231789B2 - 塗装ロボットおよび塗装ロボットを用いた塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗装ロボットおよび塗装ロボットを用いた塗装方法に関する。

自動車等の車両の塗装ラインにおいては、塗装ロボットを用いたロボット塗装が主流となっている。このロボット塗装では、多関節ロボットの先端に回転霧化型の塗装ヘッドを取り付けた塗装ロボット（回転霧化型の塗装機）が用いられているが、インクジェット方式の塗装ヘッドを塗装ロボットに取り付けて、車両を塗装することが提案されている。このような塗装ロボットとしては、たとえば特許文献１に示すものがある。特許文献１には、長尺状の塗装ヘッドを用いて、車両の塗装を行うことが開示されている。

特開２０１８－５０２７０２号公報

ところで、塗装対象である車両には、曲面状の部分が多数存在し、しかも比較的曲率の大きな部位も存在する。そのため、上記のような比較的曲率の大きな部位に塗装を実行する場合、塗装ヘッドの長手方向の中心を基準とすると、塗装ヘッドの両端側では車両との間の距離が大きくなり、塗料品質が低下する虞がある。また、塗装対象部位と塗装ヘッドとの間の距離が大きくなると、塗料の微小な液滴が飛行してしまう等により、塗料に無駄が生じる虞がある。

また、車両においては、特にピラー等のように、さほど幅はない（細い）ものの曲率が大きい部位も存在する。かかるピラーのような細く曲率が大きい部位に対しても、適切に塗装を行う必要がある。

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、曲率が大きな部位に対しても適切に塗装を実行して塗装品質を向上させると共に塗料の無駄を低減することが可能な塗装ロボットおよび塗装ロボットを用いた塗装方法を提供しよう、とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、塗装対象物に対し、ノズルから塗料を吐出することで塗装を行うための塗装ロボットであって、所定の方向に沿って複数のノズルが配列されているノズルヘッドと、ノズルヘッドを先端部に装着可能であると共に、装着されたノズルヘッドを移動させるロボットアームと、ロボットアームの作動を制御するアーム制御部と、ノズルヘッドのそれぞれのノズルの駆動を制御するヘッド制御部と、車両または車両部品の塗装部位とノズルヘッドのノズル吐出面との間の距離を測定する距離測定手段と、塗装されるべき車両または車両部品の塗装範囲に基づいて、３次元的なモデルである塗装用３次元モデルを形成する画像処理部と、を備え、アーム制御部でロボットアームの作動が制御されている状態において、ヘッド制御部は、塗装用３次元モデルにおける塗装部位と当該塗装用３次元モデルに対する仮想的なノズルヘッドとの間で計測された距離、または距離測定手段で計測された距離に基づいて、距離が規定範囲内のノズルから塗料を吐出させる制御を行うと共に、規定範囲よりも遠いノズルから塗料を非吐出とする制御を行う、ことを特徴とする塗装ロボットが提供される。

また、上述の発明において、ノズルヘッドは、ロボットアームの先端側に取り付けられている取付構造に取り付けられていると共に、距離測定手段は、取付構造に対し、ノズルヘッドの塗装時の主走査方向の一方側に取り付けられている、ことが好ましい。

また、上述の発明において、アーム制御部およびヘッド制御部は、ロボットティーチングに基づく制御を実行すると共に、ロボットティーチングでは、アーム制御部は、塗装用３次元モデルにおける塗装部位、または車両または車両部品における塗装部位に基づいて、塗装時の走査経路である塗装パスを作成すると共に、ロボットティーチングでは、アーム制御部は、塗装パスにおいては、その塗装パスの各位置において、ノズルヘッドが規定の傾斜角度となるための姿勢データを作成し、ロボットティーチングでは、ヘッド制御部は、塗装パスおよび姿勢データに基づいて、ノズルヘッドが走査する主走査方向と直交する方向において、塗料を吐出する範囲である塗料吐出範囲を規定する、ことが好ましい。

また、上述の発明において、ロボットティーチングの実行後に車両または車両部品に塗装する際に、車両または車両部品の位置を検出する位置検出センサと距離測定手段による車両または車両部品の検出に基づいて、アーム制御部はロボットアームを制御しつつ、ロボットティーチングで作成された塗装パス、姿勢データおよび塗料吐出範囲の内の少なくとも１つの補正を行う、ことが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明の第２の観点によると、塗装対象物に対し、ノズルから塗料を吐出することで塗装を行うための塗装ロボットを用いた塗装方法であって、所定の方向に沿って複数のノズルが配列されているノズルヘッドと、ノズルヘッドを先端部に装着可能であると共に、装着されたノズルヘッドを移動させるロボットアームと、車両または車両部品の塗装部位とノズルヘッドのノズル吐出面との間の距離を測定する距離測定手段と、塗装されるべき車両または車両部品の塗装範囲に基づいて、ヘッド制御部でノズルヘッドの駆動を制御するための塗装用３次元モデルを形成する画像処理部と、を備え、ロボットアームを作動させるアーム作動ステップと、アーム作動ステップにおいて、塗装用３次元モデルにおける塗装部位と当該塗装用３次元モデルに対する仮想的なノズルヘッドとの間で計測された距離、または距離測定手段で計測された距離に基づいて、距離が規定範囲内のノズルから塗料を吐出させる制御を行うと共に、規定範囲よりも遠いノズルから塗料を非吐出とする部分吐出ステップと、を有することを特徴とする塗装ロボットを用いた塗装方法が提供される。

本発明によると、曲率が大きな部位に対しても適切に塗装を実行して塗装品質を向上させると共に塗料の無駄を低減することが可能な塗装ロボットおよび塗装ロボットを用いた塗装方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る塗装ロボットの全体構成を示す概略図である。 図１に示す塗装ロボットの概略的な構成を示す図である。 図１に示す塗装ロボットのノズルヘッドユニットのうち、塗料を吐出させるノズル吐出面を正面視した状態を示す図である。 図１に示す塗装ロボットにおいて、複数のノズルヘッドを千鳥状に配置した状態を示す図である。 図１に示す塗装ロボットにおいて、各ノズルへ塗料を供給する概略的な構成について示す図である。 図５に示す、列方向供給流路、ノズル加圧室および列方向排出流路付近の構成を示す断面図である。 図６に示す、列方向供給流路、ノズル加圧室および列方向排出流路付近の構成の変形例を示す断面図である。 図３に示すノズルヘッドユニットとは異なる他のノズルヘッドユニットにおけるノズル吐出面の構成を示す平面図である。 図１に示す塗装ロボットにおける、ノズルヘッドの取付構造を示す図であり、ノズルヘッドの長手方向が正面となる状態で図示している。 図９に示す取付構造の構成を示す平面図である。 図１に示す塗装ロボットを用いた塗装方法を示す概略的な処理フローを示す図である。 図１１のロボットティーチングの概略的な処理フローを示す図である。 ノズルヘッドの塗料吐出範囲のイメージを示す概略図である。 主走査方向にノズルヘッドが移動しながら塗装を行うイメージを示す図である。 幅の細い部位において、塗装パスを作成するイメージを示す図である。

以下、本発明の各実施の形態に係る塗装ロボットおよび塗装ロボットを用いた塗装方法について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明することがある。そのうち、Ｘ方向はノズル吐出面５２（ノズルヘッド５３）の長手方向とし、Ｘ１側は図３における右側、Ｘ２側は図３における左側とする。また、Ｙ方向はノズル吐出面５２（ノズルヘッド５３）の短手方向（幅方向）とし、Ｙ１側は図３における紙面上側、Ｙ２側は図３における紙面下側とする。また、Ｚ方向は図９においてノズル吐出面５２に垂直な方向とし、Ｚ１側とは塗装対象物（車両２００）から離れる側を指し、Ｚ２側とはそれとは逆の塗装対象物（車両２００）に近づく側を指す。

本実施の形態の塗装ロボットおよび塗装ロボットを用いた塗装方法は、自動車製造の工場における塗装ラインに位置する車両または車両部品（以下、車両の一部となる車両部品も車両として説明する）といった塗装対象物に対して、「塗装」を行うものであり、塗膜を塗装対象物の表面に形成して、その表面の保護や美観を与えることを目的としている。したがって、所定時間毎に、塗装ラインに沿って移動してくる車両に対し、一定の時間内に所望の塗装品質にて、塗装を行う必要がある。

また、本実施の形態の塗装ロボットおよび塗装ロボットを用いた塗装方法では、上述した塗膜を形成するのみならず、各種のデザインや画像を、車両や車両部品といった塗装対象物に対して形成することが可能である。

（１－１．塗装ロボットの全体構成について）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る塗装ロボット１０の全体構成を示す概略図である。図２は、塗装ロボット１０の概略的な構成を示す図である。図１および図２に示すように、塗装ロボット１０は、ロボット本体２０と、塗料供給部４０と、ノズルヘッドユニット５０とを備えている。なお、本実施の形態の塗装ロボット１０は、曲面への塗装を行うのに好適な垂直多関節型ロボットである。しかしながら、塗装ロボット１０は、曲面への塗装が可能であれば、水平多関節型ロボットや、直角座標型ロボットや、これらに回転軸を組み合わせたものであっても良い。

（１－２．塗装装置本体について）
図１に示すように、ロボット本体２０は、基台２１と、脚部２２と、回転軸部２３と、回転アーム２４と、第１回動アーム２５と、第２回動アーム２６と、リスト部２７と、これらを駆動させるためのモータＭ１～Ｍ６と、を主要な構成要素としている。なお、回転軸部２３からリスト部２７までの部分は、ロボットアームＲ１に対応するが、脚部２２等のようなそれ以外の部分も、ロボットアームＲ１に対応するものとしても良い。

これらのうち、基台２１は床面等の設置部位に設置される部分であるが、この基台２１が設置部位に対して走行可能であっても良い。また、脚部２２は、基台２１から上部に向かい立設された部分である。なお、脚部２２と基台２１の間に関節部を設けて、脚部２２が基台２１に対して回動可能としても良い。

また、脚部２２の上端には、回転軸部２３が設けられている。この回転軸部２３には、回転アーム２４が回転自在な状態で取り付けられている。また、回転アーム２４は、モータＭ１の駆動により回転させられるが、そのようなモータＭ１としては、電気モータやエアモータを用いることが可能である。なお、塗装ロボット１０が防爆エリアに設置されると共に電気モータを用いる場合には、回転軸部２３のハウジング内の内圧を高める等の防爆対策を講じることが好ましい（以下の各モータＭ２～Ｍ６においても同様）。しかしながら、塗装ロボット１０が防爆エリア以外の場所に設置される場合には、上記のような防爆対策を講じなくて良い。

また、回転アーム２４には、第１回動アーム２５の一端側が回動可能な状態で取り付けられている。なお、第１回動アーム２５を回転軸部２３に対して相対的に回転させるモータＭ２は、回転アーム２４のハウジング内に収納されていても良く、第１回動アーム２５のハウジング内に収納されていても良い。

また、第１回動アーム２５の他端側には、第２回動アーム２６の一端側が軸部を介して揺動自在な状態で取り付けられている。この第２回動アーム２６を第１回動アーム２５に対して相対的に回転させるモータＭ３は、第１回動アーム２５のハウジング内に収納されていても良く、第２回動アーム２６のハウジング内に収納されていても良い。

この第２回動アーム２６の他端側には、リスト部２７が取り付けられている。リスト部２７は、複数（たとえば３つ）の異なる向きの軸部を中心に、回転運動を可能としている。それにより、ノズルヘッドユニット５０の向きを精度良くコントロールすることが可能となっている。なお、軸部の個数は、２つ以上であれば幾つでも良い。

かかるリスト部２７のそれぞれの軸部を中心とした回転運動を可能とするために、モータＭ４～Ｍ６が設けられている。なお、モータＭ４～Ｍ６は、第２回動アーム２６のハウジング内に収納されているが、その他の部位に収納されていても良い。

また、リスト部２７には、不図示のホルダ部を介してノズルヘッドユニット５０が取り付けられている。すなわち、ノズルヘッドユニット５０は、ホルダ部を介して、リスト部２７に着脱自在に設けられている。

なお、上記のような、回転軸部２３と、回転アーム２４と、第１回動アーム２５と、第２回動アーム２６と、リスト部２７と、これらを駆動させるモータＭ１～Ｍ６と、を備える塗装ロボット１０は、６軸で駆動可能なロボットである。しかしながら、塗装ロボット１０は、４軸以上であれば、何軸で駆動するロボットであっても良い。

（１－３．ノズルヘッドユニットについて）
次に、ノズルヘッドユニット５０について説明する。リスト部２７には、チャック部３０を介してノズルヘッドユニット５０が取り付けられる。図３から図５に示すように、ノズルヘッドユニット５０は、ヘッドカバー５１を備え、そのヘッドカバー５１内に、種々の構成が内蔵されている。なお、ヘッドカバー５１に内蔵される構成には、塗料を循環させる経路であるヘッド側循環経路（図示省略）や、ヘッド制御部１３０等が挙げられる。

図３は、ノズルヘッドユニット５０のうち、塗料を吐出させるノズル吐出面５２を正面視した状態を示す図である。図３に示すように、ノズル吐出面５２には、ノズル５４がノズルヘッドユニット５０の幅方向（Ｙ方向；主走査方向）に対して傾斜する方向に連なるノズル列５５が複数設けられている。かかるノズル列５５には、本実施の形態では、主走査方向（Ｙ方向）の一方側（Ｙ２側）に存在する第１ノズル列５５Ａと、主走査方向（Ｙ方向）の他方側に存在する第２ノズル列５５Ｂ（Ｙ１側）とが設けられている。

なお、塗料を吐出する場合、第１ノズル列５５Ａにおける隣り合うノズル５４Ａの間に、第２ノズル列５５Ｂにおけるノズル５４Ｂから吐出される液滴が着弾されるように、各ノズル５４の駆動タイミングが制御される。それにより、塗装の際にドット密度を向上させることができる。

ところで、図３に示すように、ノズル吐出面５２には、単一のノズルヘッド５３が存在している。しかしながら、ノズル吐出面５２には、複数のノズルヘッド５３から構成されるヘッド群が存在するようにしても良い。この場合、一例として、図４に示すように、複数のノズルヘッド５３を位置合わせしつつ千鳥状に配置する構成が挙げられるが、ヘッド群におけるノズルヘッド５３の配置は千鳥状でなくても良い。

図５は、各ノズル５４へ塗料を供給する概略的な構成について示す図である。図６は、列方向供給流路５８、ノズル加圧室５９および列方向排出流路６０付近の構成を示す断面図である。図５および図６に示すように、ノズルヘッド５３は、供給側大流路５７と、列方向供給流路５８と、ノズル加圧室５９と、列方向排出流路６０と、排出側大流路６１とを備えている。供給側大流路５７は、後述するヘッド側循環経路の供給路６６から塗料が供給される流路である。また、列方向供給流路５８は、供給側大流路５７内の塗料が、分流される流路である。

また、ノズル加圧室５９は、列方向供給流路５８とノズル供給流路５９ａを介して接続されている。それにより、ノズル加圧室５９には、列方向供給流路５８から塗料が供給される。このノズル加圧室５９は、ノズル５４の個数に対応して設けられていて、内部の塗料を後述する駆動素子を用いてノズル５４から吐出させることができる。

また、ノズル加圧室５９は、図示を省略するノズル排出流路を介して列方向排出流路６０と接続されている。したがって、ノズル５４から吐出されなかった塗料は、ノズル加圧室５９内からノズル排出流路を介して、列方向排出流路６０へと排出される。また、列方向排出流路６０は、排出側大流路６１と接続されている。排出側大流路６１は、それぞれの列方向排出流路６０から、排出された塗料が合流する流路である。この排出側大流路６１は、ヘッド側循環経路の戻り経路６７と接続されている。

このような構成により、ヘッド側循環経路の供給路６６から供給された塗料は、供給側大流路５７、列方向供給流路５８、ノズル供給流路５９ａおよびノズル加圧室５９を経て、ノズル５４から吐出される。また、ノズル５４から吐出されなかった塗料は、ノズル加圧室５９からノズル排出流路、列方向排出流路６０および排出側大流路６１を経て、ヘッド側循環経路の戻り経路６７へと戻される。

なお、図５に示す構成では、１本の列方向供給流路５８には、１本の列方向排出流路６０が対応するように配置されている。しかしながら、１本の列方向供給流路５８に、複数本（たとえば２本）の列方向排出流路６０が対応するように配置されていても良い。また、複数本の列方向供給流路５８に、１本の列方向排出流路６０が対応するように配置されていても良い。

また、図６に示すように、ノズル加圧室５９の天面（ノズル５４とは反対側の面）には、圧電基板６２が配置されている。この圧電基板６２は、圧電体である２枚の圧電セラミック層６３ａ，６３ｂを備え、さらに共通電極６４と、個別電極６５とを備えている。圧電セラミック層６３ａ，６３ｂは、外部から電圧を印加することで、伸縮可能な部材である。このような圧電セラミック層６３ａ，６３ｂとしては、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ3系、ＢａＴｉＯ3系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ3系、ＢｉＮａＮｂ5Ｏ15系等のセラミックス材料を用いることができる。

また、図６に示すように、共通電極６４は、圧電セラミック層６３ａと圧電セラミック層６３ｂの間に配置されている。また、圧電基板６２の上面には、共通電極用の表面電極（不図示）が形成されている。これら共通電極６４と共通電極用表面電極とは、圧電セラミック層６３ａに存在する不図示の貫通導体を通じて、電気的に接続されている。また、個別電極６５は、上記のノズル加圧室５９と対向する部位にそれぞれ配置されている。さらに、圧電セラミック層６３ａのうち、共通電極６４と個別電極６５とに挟まれた部分は、厚さ方向に分極している。したがって、個別電極６５に電圧を印加すると、圧電効果によって圧電セラミック層６３ａが歪む。このため、所定の駆動信号を個別電極６５に印加すると、ノズル加圧室５９の体積を減少させるように圧電セラミック層６３ｂが相対的に変動し、それによって塗料が吐出される。

なお、図６に示す構成では、共通電極６４は、ノズル加圧室５９の天面に配置されているが、このような構成には限られない。たとえば、図７に示すように、共通電極６４は、ノズル加圧室５９の側面に配置される構成を採用しても良く、その他、塗料をノズル５４から良好に吐出可能であれば、どのような構成を採用しても良い。

（１－４．ノズルヘッドユニットの他の構成について）
次に、ノズルヘッドユニットの他の構成について説明する。図８は、他のノズルヘッドユニットのノズル吐出面５２の構成を示す平面図である。図８に示すように、複数のノズル５４がノズルヘッド５３の短手方向（幅方向；Ｙ方向）に沿って並ぶことでノズル列５５を構成するようにしても良い。なお、図８に示す構成では、複数のノズル５４がノズルヘッド５３の短手方向（幅方向；Ｙ方向）に並んでノズル列５５を構成しているが、１つの（単一の）ノズル５４のみがノズルヘッド５３の短手方向（幅方向；Ｙ方向）に配置される構成としても良い。すなわち、ノズル列５５が１つのノズル５４から構成されていても良い。

また、図８に示すようなノズルヘッド５３を用いて車両２００に塗装を行う場合、ノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）が、ノズルヘッド５３が走査する主走査方向に対して若干傾斜させた状態で塗装を実行するようにしても良い。たとえば、図３に示すノズルヘッド５３の構成では、ノズル列５５は主走査方向に対して角度αだけ傾斜しているとすると、ノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）を、ノズルヘッド５３の主走査方向に対して角度αだけ傾斜させるようにしても良い。このように傾斜させる場合には、各ノズル５４からの塗料の吐出タイミングを調整するだけで、図３に示すノズルヘッド５３と同等の塗装を実現することができる。

（１－５．ノズルヘッドの取付構造および距離検出センサについて）
次に、ノズルヘッド５３の取付構造７０および距離測定手段８０に関して説明する。図９は、ノズルヘッド５３の取付構造７０を示す図であり、ノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）が正面となる状態で図示している。なお、取付構造７０は、ノズルヘッド５３と共に、ノズルヘッドユニット５０を構成している。

取付構造７０は、上述したロボットアームＲ１の先端側（リスト部２７の一方側）に取り付けられている。図９に示すように、この取付構造７０は、たとえば金属や樹脂等から形成されたブラケット７１を有している。このブラケット７１は、ノズルヘッド５３の各ノズル５４から塗料を吐出可能な状態で取り付けている部材である。ブラケット７１のうち、ノズルヘッド５３よりも主走査方向における前方側（後述する図１０においてはＹ１側）には、距離検出センサ８０が取り付けられている。なお、ブラケット７１を平面視した場合、その形状は略矩形状に設けられている。また、図９に示す構成では、距離検出センサ８０は、ブラケット７１の先端部側（Ｘ１側の端部；図９の右側の端部）に取り付けられている。

この距離検出センサ８０は、取付構造７０と車両２００の塗装部位との間の距離を計測するためのセンサである。図９に示す構成では、ブラケット７１における距離検出センサ８０の取付位置は予め測定されており、しかも距離検出センサ８０とノズル吐出面５２との間の距離も予め測定されている。したがって、距離検出センサ８０で測定された距離に基づいて、ノズル吐出面５２と車両２００の塗装部位との間の距離を計測することができる。

なお、図９に示す構成では、距離検出センサ８０は、レーザ光の投受光方式によって距離を測定するセンサが挙げられるが、赤外線を用いて距離を測定するセンサや、超音波を用いて距離を測定するセンサや、車両２００を撮像することが可能なカメラ等、レーザ光の投受光方式以外のセンサであっても良い。

また、図９に示す構成では、距離検出センサ８０は１つのみ示されている。このように、１つのみの距離検出センサ８０を用いても、ノズル吐出面５２と車両２００の塗装部位との間の距離を良好に計測することは可能である。なお、このように１つのみの距離検出センサ８０を用いる場合、現在距離を計測している部位における、ノズルヘッド５３の姿勢に関する姿勢データ（後述）を用いるようにすることができる。

しかしながら、同一直線上には配置されていない３つ以上の距離検出センサ８０を用い、それぞれの距離検出センサ８０でノズル吐出面５２と車両２００の塗装部位との間の距離を測定するように構成しても良い。このように同一直線上には配置されていない３つ以上の距離検出センサ８０を用いる場合には、車両２００の塗装部位に対して実際のノズルヘッド５３の平面的な傾斜具合を測定することができる。

なお、たとえば３つの距離検出センサ８０を用いる場合、図１０に示すように取り付けることが可能である。図１０は、取付構造７０の構成を示す平面図である。図１０において、ブラケット７１における右上側（ブラケット７１の中心から見てＸ１側かつＹ１側）以外の取付部位に、残り２つの距離検出センサ８０が取り付けられる。かかる距離検出センサ８０の取付位置としては、たとえば図１０に示すように、ブラケット７１における左上側（ブラケット７１の中心から見てＸ１側かつＹ２側）、ブラケット７１における右下側（ブラケット７１の中心から見てＸ２側かつＹ２側）等が挙げられる。しかしながら、これら以外の部位に、距離検出センサ８０が取り付けられても良い。

（１－６．塗装ロボットの制御的な構成について）
次に、本実施の形態の塗装ロボット１０の制御手段について、図２に基づいて説明する。制御手段は、画像処理部１００と、アーム制御部１１０と、塗料供給制御部１２０と、ヘッド制御部１３０と、主制御部１４０とを有している。なお、画像処理部１００、アーム制御部１１０、塗料供給制御部１２０、ヘッド制御部１３０および主制御部１４０は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発メモリ等）、その他の要素から構成されている。また、メモリには、所望の制御を実行するためのプログラムおよびデータが記憶されている。

これらのうち、画像処理部１００は、車両の塗装範囲に対応するＣＡＤにデータ基づいて、３次元的なモデル（塗装用３次元モデル）を作成する。また、画像処理部１００は、後述するアーム制御部１１０で形成された塗装パス（塗装パスＰＮ）と、上記の塗装用３次元モデルに基づいて、軌跡データに沿ってノズルヘッド５３が塗装を行うのに対応する２次元的な分割塗装データを形成する。

なお、画像処理部１００およびアーム制御部１１０は、塗装用データ形成手段に対応するが、これら以外の部分（たとえばヘッド制御部１３０、主制御部１４０等）の少なくともいずれかを含めて塗装用データ形成手段に対応するものとしても良い。この画像処理部１００は、ノズルヘッド５３の各ノズル５４の駆動を制御するための塗装用データを形成するが、その塗装用データは、各ノズル５４の圧電基板６２に印加する電圧に関する情報等がある。

また、アーム制御部１１０は、上述したモータＭ１～Ｍ６の駆動を制御する部分である。このアーム制御部１１０は、メモリ１１１を備えていて、メモリ１１１には、ノズルヘッド５３における塗装可能な塗装幅を勘案したロボットティーチングによって作成された軌跡データ、およびノズルヘッド５３の姿勢に関する姿勢データが記憶されている。そして、アーム制御部１１０では、メモリ１１１に記憶された軌跡データ、姿勢データおよび画像処理部１００での画像処理に基づいて、モータＭ１～Ｍ６の駆動を制御する。その制御により、ノズルヘッド５３は、塗装を実行するための所望の位置を、所望の速度で通過したり、所定の位置で停止することができる。なお、メモリ１１１は、塗装ロボット１０が備えていても良いが、塗装ロボット１０の外部にメモリ１１１が存在し、そのメモリ１１１に対して、有線または無線の通信手段を介して、情報の送受信を可能としても良い。

また、塗料供給制御部１２０は、ノズルヘッド５３への塗料の供給を制御する部分であり、具体的には塗料供給部４０が備えるポンプや弁等の作動を制御する。このとき、塗料供給制御部１２０は、ノズルヘッド５３に対して定圧（定圧の一例としては定量）にて塗料が供給されるように、上記のポンプや弁の作動を制御することが好ましい。

また、ヘッド制御部１３０は、画像処理部１００での画像処理に基づいて、ノズルヘッドユニット５０内の圧電基板６２の作動を制御する部分である。このヘッド制御部１３０は、エンコーダ等のような位置を検出する手段（位置検出センサ１５０）によって軌跡データにおける所定の位置に到達したときに、その位置に対応した分割塗装データに基づいて、塗料の吐出を制御する。なお、この場合、車両の膜厚が均一となるように、圧電基板６２の駆動周波数を制御してノズル５４から吐出されるドット数（液滴の数）を制御したり、圧電基板６２に印加する電圧を制御して、ノズル５４から吐出される液滴のサイズを制御する。

なお、ヘッド制御部１３０は、メモリ１１１に記憶されたロボットティーチングによって作成された軌跡データ、ノズルヘッド５３の姿勢に関する姿勢データに基づいて、ノズルヘッド５３のうち、実際に塗装を実行する際に、塗料を吐出するノズル５４がノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）で連なっている幅（塗装幅）を決定するようにしても良い。また、ヘッド制御部１３０は、上述した距離検出センサ８０での距離の測定結果に基づいて、塗装幅を決定するようにしても良い。

また、主制御部１４０は、上記のモータＭ１～Ｍ６、塗料供給部４０および圧電基板６２が協働して塗装対象物に対して塗装が実行されるように、上述したアーム制御部１１０、塗料供給制御部１２０およびヘッド制御部１３０に所定の制御信号を送信する部分である。

また、アーム制御部１１０の制御によって、ノズルヘッド５３のノズル吐出面５２が塗装面に対して平行を維持するために、ロボット本体２０には各種の位置検出センサ１５０が接続されている。かかる位置検出センサ１５０には、角速度センサ、加速度センサ、イメージセンサ、ＴｏＦ（Time of Flight）センサ等が挙げられるが、それ以外のセンサを用いても良い。

［２．塗装方法について］
次に、上述のような構成を有する塗装ロボット１０を用いて、車両や車両部品等の塗装対象物に対して、塗装を行う塗装方法について説明する。

（２－１．塗装ロボット１０を用いた塗装方法の概略について）
まず、塗装ロボット１０を用いた塗装方法の概略について、図１１に基づいて説明する。図１１は、本実施の形態の塗装ロボット１０を用いた塗装方法を示す概略的な処理フローを示す図である。

まず、塗装ロボット１０の画像処理部１００は、車両のＣＡＤデータに基づいて、３次元的なモデル（塗装用３次元モデル）を作成する（ステップＳ１０）。この塗装用３次元モデルでは、塗装を行わない部位を除いた、実際に塗装を行う部位についての立体的な３次元のモデルを作成する。

次に、車両２００に対して塗装を行うために、塗装ロボット１０を制御するためのプログラムを作成する、ロボットティーチングを行う（ステップＳ２０）。なお、このロボットティーチングでは、上述した塗装用３次元モデルに基づいて、コンピュータ（たとえば図２に示す画像処理部１００もその一例）で３Ｄ表示しながら行う、オフラインティーチングを行うようにしても良い。

上記のステップＳ２０におけるロボットティーチングの実行の後に、距離検出センサ８０や位置検出センサ１５０で、実際の塗装ラインで搬送されてくる車両２００の位置を検出する（ステップＳ３０）。

そして、その車両２００の位置の検出の後に、塗装ロボット１０の動作の補正を行いながら、塗装を実行する（ステップＳ４０）。この補正では、後述する塗装パスＰＮにおいて、複数の予定通過ポイント（通過位置）が存在する場合に、その予定通過ポイントに対する実際の通過位置を距離検出センサ８０や位置検出センサ１５０で測定する。そして、測定された実際の通過位置に基づいて、ロボット本体２０の動作を補正することで、次以降の予定通過ポイントに対する実際の通過位置の精度を高めるようにする。すなわち、通過位置の位置ずれ量が小さくなるようにロボット本体２０の動作の補正を行う。そのように、通過位置の精度を高めるように補正しつつ、ノズルヘッド５３のノズル５４から塗料を吐出させて、車両２００に対する塗装を実行する。なお、ステップＳ４０においては、通過位置の精度のみならず、通過速度の補正を行うようにしても良い。

なお、次の車両２００の到来を検出した場合には、上記のステップＳ１０～Ｓ４０の動作を繰り返す。

（２－２．ロボットティーチングの詳細について）
次に、上述したステップＳ２０における、ロボットティーチングの詳細について、図１２に基づいて説明する。図１２は、ロボットティーチングの概略的な処理フローを示す図である。なお、この図１２に示すロボットティーチングを実行することで、後述するような、軌跡データおよび姿勢データが作成されると共に、各塗装パスＰＮ毎の塗料吐出範囲Ｌ１が決定される。

まず、塗装パスＰＮの候補を選定する（ステップＳ２１）。ここで、塗装パスＰＮの「Ｎ」は、塗装パスの作成順に対応し、最初の塗装パスの場合には、塗装パスＰ１となる。このとき、車両２００に対する衝突を回避しつつ、ノズル吐出面５２と車両２００の塗装部位との間の距離が規定の範囲内（閾値以内）となるように、プログラムにおいて塗装パスＰＮを作成する。

この場合においては、たとえば最初の塗装パスＰ１は、車両２００の塗装面から適宜、自由に選定することが可能である。この最初の塗装パスＰ１においては、車両２００に対して、塗装品質を維持しつつ塗装時間が短縮可能な塗装経路となるように、最初の塗装パスＰ１を選定することが好ましい。なお、このステップＳ２１では、実際の車両２００に基づいて塗装パスＰＮの候補を選定しても良いが、上記の塗装用３次元モデルに基づいて塗装パスＰＮを選定することが好ましい。以下の説明では、車両２００には、塗装用３次元モデルが含まれるものとして説明する。

また、上記の距離が規定の範囲内とするための基準位置は、自由に選定することができる。たとえば、車両２００の幅方向の一端側が、最初の塗装パスＰ１である場合には、その幅方向の一端側も塗装漏れがなく良好に塗装されるように、最初の塗装パスＰ１の塗料吐出範囲Ｌ１（後述）の中央を、基準位置とすることができる。そして、その基準位置は、上記の規定範囲内の下限となるように設定することで、塗料吐出範囲Ｌ１を広くとることができる。なぜならば、たとえば凸状の曲面を塗装する場合には、基準位置から離れると、車両２００とノズル吐出面５２の間隔が広がるためである。したがって、塗料吐出範囲Ｌ１の中央を、基準位置とすることが好ましい。

なお、上記のような塗料吐出範囲Ｌ１の中央は、厳密な意味での位置的な中央でなくても良い。たとえば、車両２００の塗装部位が円弧状の曲面ではなく、途中から曲率が変化するような場合には、その塗料吐出範囲Ｌ１の中央を、位置的な中央から若干ずらすようにしても良い。

ここで、塗装パスＰＮを作成した場合、続いて、所定のデータを作成する（ステップＳ２２）。ここで、所定のデータとは、次のようなものがある。すなわち、所定のデータとしては、塗装開始位置があり、また塗装パスＰＮにおける複数の予定通過ポイントがあり、それぞれの予定通過ポイントにおけるノズルヘッド５３の姿勢データがある。また、所定のデータとしては、それぞれの予定通過ポイントにおける速度データがあり、それぞれの予定通過ポイントに対して、実際に実際の通過位置を距離検出センサ８０や位置検出センサ１５０で測定された際に許容される位置精度がある。さらに、所定のデータとしては、ノズルヘッドユニット５０を１つのツールとしたときの、ツールの大きさに関するデータがある。ここで、ツールの大きさに関するデータとは、ノズルヘッドユニット５０がリスト部２７に取り付けられる場合のリスト部２７の基準点から、ノズルヘッド５３の中央までの位置が挙げられる。ただし、ノズルヘッドユニット５０の大きさに関するデータは、上記の基準点やノズルヘッド５３の中央以外の部位で計測したものであっても良い。

また、姿勢データとは、次のようなものである。すなわち、塗装パスＰＮの各予定通過ポイントにおいて、車両２００の塗装部位の曲面の曲率は異なるのが通常である。そのため、ロボットティーチングにおいては、各予定通過ポイントにおいてノズルヘッド５３が所望の傾斜角度となるような姿勢データを作成する。それにより、ロボット本体２０は、塗料吐出範囲Ｌ１が適切に確保できるように、姿勢を制御しながらノズルヘッド５３を進行させることができる。

次に、上述した塗装パスＰＮ、および姿勢データを含む所定のデータに基づいて、ノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）において、塗料を吐出する範囲（塗料吐出範囲Ｌ１）を規定する（ステップＳ２３）。この塗料吐出範囲Ｌ１の規定においては、塗装パスＰＮの基準位置から車両２００までの距離と、各軸回りの傾斜角度を有する姿勢データを含む所定のデータに基づいて、ノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）における各位置と車両２００との間の距離を算出する。この算出の結果により、上記のような、ノズル吐出面５２と車両２００の塗装部位との間の距離が規定の範囲内（閾値以内）となる範囲を、上記の塗料吐出範囲Ｌ１と規定する。

図１３は、ノズルヘッド５３の塗料吐出範囲Ｌ１のイメージを示す概略図である。図１４は、主走査方向にノズルヘッド５３が移動しながら塗装を行うイメージを示す図である。ここで、図１４では、ＭＤは主走査方向を指し、ハッチング部分は、ノズルヘッド５３の主走査方向ＭＤへの移動により、塗装が行われたイメージを示している。ただし、図１４では、このハッチング部位が、塗装パスＰＮのうちの最初の塗装パスＰ１に対応しているので、符号Ｐ１を付している。また、図１４では、二点鎖線で、次の塗装パスＰ２も示している。なお、図１３および図１４では、車両２００のルーフに塗装を行う場合を想定して図示している。

図１３および図１４に示すように、塗料吐出範囲Ｌ１の規定においては、たとえば車両２００のルーフの一端側（図１３および図１４のＸ１側）の部位で塗装をする場合、塗料吐出範囲Ｌ１におけるルーフの中央寄りの他端側（Ｘ２側）の部位に対応するノズル５４を、最も他端側（Ｘ２側）のノズル５４と特定する。すなわち、図１４における次の塗装パスＰ２との重ね合わされる部分（オーバーラップ部分）がずれることによる、塗装漏れを防止するために、最初の塗装パスＰ１では、塗料吐出範囲Ｌ１の他端側のノズル５４を特定している。それにより、次の塗装パスＰ２以降のオーバーラップ部分の形成の処理が容易となる。

一方、たとえば車両２００のルーフの一端側（Ｘ１側）の形状によっては、ノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）の一端側（Ｘ１側）において、塗料吐出範囲Ｌ１内のノズル５４が変動する。このように、たとえば車両２００のルーフの一端側（Ｘ１側）を塗装する場合には、ノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）において、塗料吐出範囲Ｌ１の他端側のノズル５４は特定されるが、塗料吐出範囲Ｌ１の一端側（Ｘ１側）のノズル５４は、ルーフの一端側（Ｘ１側）の形状に応じて変動する。

これに対し、たとえば車両２００のルーフの一端側（Ｘ１側）の形状が、比較的単調な形状の場合には、上記の塗料吐出範囲Ｌ１内の最も他端側（Ｘ２側）のノズル５４の特定するのみならず、その塗料吐出範囲Ｌ１内の最も一端側（Ｘ１側）のノズル５４も特定することができる。なお、このような、塗料吐出範囲Ｌ１内の一端側（Ｘ１側）および／または他端側（Ｘ２側）のノズル５４の特定は、車両２００のルーフ以外の部位においても、同様に行うことができる。

なお、図１５は、図１４に示すような面積の広いルーフではなく、たとえば車両２００のピラーのような幅の細い部位において、塗装パスＰＮ（最初の塗装パスＰ１、次の塗装パスＰ２等）を作成するイメージを示す図である。このように、幅の細い部位では曲率が大きくなる等の理由により、ノズル吐出面５２と車両２００の塗装部位との間の距離が規定の範囲内（閾値以内）の部位の幅が狭くなるので、塗装パスＰＮの幅が狭くなっている。

次に、予定している塗装範囲内に対し、上記のステップＳ２３で規定された塗料吐出範囲Ｌ１によっては塗装されない部位（塗装漏れ）が存在しないかの判定を行う（ステップＳ２４）。すなわち、塗装パスＰＮで初めに予定していた塗装範囲内に、塗装漏れがあれば、再度、塗装パスＰＮを設定し直す必要があるので、そのような塗装漏れが存在するか否かのチェックを行う。このステップＳ２４の判断において、予定している塗装範囲内に、塗料吐出範囲Ｌ１によっては塗装されない部位が存在する場合（Ｎｏの場合）、再度、塗装パスＰＮを設定し直す必要があるので、新たに、走査経路（塗装パスＰＮ）の候補を選定する（ステップＳ２５）。

なお、上記のステップＳ２４において、予定している塗装範囲内に対し、規定された塗料吐出範囲Ｌ１によっては塗装されない部位（塗装漏れ）が存在しない場合（Ｙｅｓの場合）、塗装パスＰＮが決定される（ステップＳ２６）。

そして、次の塗装パスＰＮ＋１が存在するか否かを判定する（ステップＳ２７）。この判定において、次の塗装パスＰＮ＋１が存在すると判定される場合には、上記のステップＳ２１に戻る。一方、次の塗装パスＰＮ＋１が存在しないと判定される場合には、ロボットティーチングを終了する。すなわち、塗装パスＰＮ以降の塗装パスＰＮ＋１は、上記と同様のステップを経ることにより決定される。ただし、ステップＳ２３における、塗料吐出範囲Ｌ１の決定では、前の塗装パスＰＮ－１に対して、重なり合う（オーバーラップする）領域が形成されるように、塗装パスＰＮを決定する。

また、塗装パスＰ２以降では、最終の塗装パスＰＮend に至る手前の塗装パスＰＮend－１までは、塗料吐出範囲Ｌ１における最も他端側のノズル５４が特定されると共に、塗料吐出範囲Ｌ１における最も一端側のノズル５４が特定される。このため、塗装パスＰ２から塗装パスＰＮend－１までは、その塗料吐出範囲Ｌ１の両端側に重なり合う部分（オーバーラップする部分）が形成される。

また、最終の塗装パスＰＮendにおいては、塗料吐出範囲Ｌ１における最も一端側のノズル５４が特定されるものの、塗料吐出範囲Ｌ１における最も他端側のノズル５４は、車両２００の端部形状に応じて、特定される場合もあれば（比較的単調な形状の場合）、特定されなく端部形状に応じて変動する場合もある。

［３．効果について］
以上のような構成の塗装ロボット１０においては、所定の方向（Ｘ方向）に沿って複数のノズルが配列されているノズルヘッド５３と、ノズルヘッド５３を先端部に装着可能であると共に、装着されたノズルヘッド５３を移動させるロボットアームＲ１と、ロボットアームＲ１の作動を制御するアーム制御部１１０と、ノズルヘッド５３の駆動を制御するヘッド制御部１３０と、車両２００（車両部品を含む）の塗装部位とノズルヘッド５３のノズル吐出面５２との間の距離を測定する距離測定手段（距離検出センサ８０）と、塗装されるべき車両２００または車両部品の塗装範囲に基づいて、３次元的なモデルである塗装用３次元モデルを形成する画像処理部１００と、を備える。そして、アーム制御部１１０でロボットアームＲ１の作動が制御されている状態において、ヘッド制御部１３０は、塗装用３次元モデルにおける塗装部位と当該塗装用３次元モデルに対する仮想的なノズルヘッド５３との間で計測された距離、または距離検出センサ８０（距離測定手段）で計測された距離に基づいて、距離が規定範囲内のノズル５４から塗料を吐出させる制御を行うと共に、規定範囲よりも遠いノズル５４から塗料を非吐出とする制御を行う。

このように構成する場合には、車両２００の塗装部位に曲率が大きな部位が存在していても、適切に塗装を実行して塗装品質を向上させることができる。また、塗装部位とノズルヘッド５３との間の距離が大きくなることにより、塗料の微小な液滴が飛行してしまうのを低減することができる。それにより、塗料の無駄を低減することができる。

また、本実施の形態では、ノズルヘッド５３は、ロボットアームＲ１の先端側に取り付けられている取付構造７０に取り付けられていると共に、距離検出センサ８０（距離測定手段）は、取付構造７０に対し、ノズルヘッド５３の塗装時の主走査方向の一方側に取り付けられている。

このため、ノズルヘッド５３での塗装時に、距離検出センサ８０（距離測定手段）によって実際の車両２００との間の距離を測定することができる。また、ノズルヘッド５３の走査方向の前方側で、距離検出センサ８０（距離測定手段）によって実際の車両２００との間の距離を測定することで、その距離が広がった状態でノズル５４から塗料を吐出するのを防止することができる。

また、本実施の形態では、アーム制御部１１０およびヘッド制御部１３０は、ロボットティーチングに基づく制御を実行すると共に、ロボットティーチングでは、アーム制御部１１０は、塗装用３次元モデルにおける塗装部位、または車両２００における塗装部位に基づいて、塗装時の走査経路である塗装パスＰＮを作成すると共に、ロボットティーチングでは、アーム制御部１１０は、塗装パスＰＮにおいては、その塗装パスＰＮの各位置において、ノズルヘッド５３が規定の傾斜角度となるための姿勢データを作成し、ロボットティーチングでは、ヘッド制御部１３０は、塗装パスＰＮおよび姿勢データに基づいて、ノズルヘッド５３の長手方向（Ｘ方向）において、塗料を吐出する範囲である塗料吐出範囲Ｌ１を規定する。

このように、アーム制御部１１０で塗装パスＰＮを作成し、ヘッド制御部１３０で姿勢データを作成し、それらに基づいて、ヘッド制御部１３０では塗料吐出範囲Ｌ１を規定することで、ノズルヘッド５３におけるノズル５４の駆動範囲を適切な範囲とすることができる。すなわち、ノズル吐出面５２と車両２００の塗装部位との間の距離が規定の範囲内（閾値以内）となる範囲のノズル５４は駆動させて塗料を吐出可能とする一方、その既定の範囲以外のノズル５４は駆動させずに塗料を非吐出とすることができる。それにより、車両２００の塗装部位に曲率が大きな部位が存在することで、上記の距離が閾値を超えるような大きなものとなる場合に、ノズル５４は駆動させずに塗料を非吐出とすることで、塗装品質を向上させることができる。また、そのような距離を越えるような場合にノズル５４は駆動させずに塗料を非吐出とすることで、塗料の微小な液滴が飛行してしまうのを低減することができる。それにより、塗料の無駄を低減することができる。

また、本実施の形態では、ロボットティーチングの実行後に車両２００に塗装する際に、車両２００の位置を検出する位置検出センサ１５０と距離検出センサ８０（距離測定手段）による車両２００の検出に基づいて、アーム制御部１１０はロボットアームＲ１を制御しつつ、ロボットティーチングで作成された塗装パスＰＮ、姿勢データおよび塗料吐出範囲Ｌ１のうちの少なくとも１つの補正を行う。

このため、塗装の際に塗装ロボット１０（ロボット本体２０）を作動させながら、車両２００の位置や傾斜具合を、上記の位置検出センサ１５０と距離検出センサ８０（距離測定手段）を用いて検出することができる。そして、その検出結果に基づいて、ロボットティーチングで作成された塗装パスＰＮ、姿勢データおよび塗料吐出範囲Ｌ１のうちの少なくとも１つの補正を行うことで、車両２００に対する塗装品質を一層向上させることができる。

［４．変形例について］
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態以外に、種々変形可能である。

上述した実施の形態では、事前のロボットティーチングにおいて、塗装パスＰＮを決定し、姿勢データを作成すると共に、塗料吐出範囲Ｌ１を決定している。しかしながら、塗料吐出範囲Ｌ１は、距離検出センサ８０での検出結果に応じて、適宜、変更するようにしても良い。この場合、必要に応じて、その都度、塗装パスＰＮや姿勢データを算出するようにしても良い。

また、ある車両２００を塗装する際に、ステップＳ４０のような塗装ロボット１０（ロボット本体）２０の動作の補正を行った場合において、同じような補正を繰り返す場合には、その補正と同様の補正特性（くせ）が、以後の車両にも存在しているとして、一括的に、塗装パスＰＮ、姿勢データおよび塗料吐出範囲Ｌ１の少なくとも１つを補正するようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、ノズルヘッド５３は、長手方向（Ｘ方向）に沿って複数のノズル５４が配列されているものとしていて、短手方向（Ｙ方向）がノズルヘッド５３の主走査方向に対応している。しかしながら、ノズルヘッド５３は、短手方向に沿って複数のノズル５４が配列されていると共に、長手方向が主走査方向に対応しているものとしても良い。この場合、短手方向において、規定範囲よりも遠いノズル５４から塗料を非吐出とする制御を行うようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、距離検出センサ８０は、１つまたは３つ以上設ける場合について説明している。しかしながら、距離検出センサ８０は、２つ設けるようにしても良い。この場合において、ノズルヘッド５３の長手方向の両端に距離検出センサ８０をそれぞれ取り付けるようにすることが好ましい。このようにすれば、ノズルヘッド５３の長手方向における傾きを測定することができ、測定された傾きに基づく制御を行うことが可能となる。

また、上述の実施の形態では、塗装ロボット１０は、車両２００または車両部品に塗装するものとしている。しかしながら、塗装ロボット１０は、車両２００以外、または車両部品以外の塗装対象物に塗装を行うものであっても良い。

また、上述の実施の形態では、所定の方向に沿って複数のノズル５４が配列されている場合として、長手方向（Ｘ方向）にノズル５４が配列されている場合について説明している。しかしながら、所定の方向は、ノズル５４が複数配列されている方向であれば、どのような方向でも良い。たとえば、図３において略矩形をなすノズル５４の集合部分を平面視した場合、その対角方向を所定の方向としても良く、その他の方向を所定の方向としても良い。また、ノズル５４の集合部分を平面視した際にその集合部分が円状となっている場合、その円状の径方向を所定の方向としても良く、その他の方向を所定の方向としても良い。すなわち、ノズル５４の集合部分において複数のノズル５４が並ぶ方向であれば、どのような方向を所定の方向としても良い。

１０…塗装ロボット、２０…ロボット本体、２１…基台、２２…脚部、２３…回転軸部、２４…回転アーム、２５…第１回動アーム、２６…第２回動アーム、２７…リスト部、３０…チャック部、４０…塗料供給部、５０…ノズルヘッドユニット、５１…ヘッドカバー、５２…ノズル吐出面、５３…ノズルヘッド、５３Ｂ…ノズル、５４…ノズル、５４Ａ…ノズル、５４Ａ１１…ノズル、５４Ａ１２…ノズル、５４Ａ１３…ノズル、５４Ｂ…ノズル、５４Ｂ１１…ノズル、５４Ｂ１２…ノズル、５５…ノズル列、５５Ａ…第１ノズル列、５５Ａ１…第１ノズル列、５５Ｂ…第２ノズル列、５５Ｂ１…第２ノズル列、５７…供給側大流路、５８…列方向供給流路、５９…ノズル加圧室、５９ａ…ノズル供給流路、６０…列方向排出流路、６１…排出側大流路、６２…圧電基板、６３ａ…圧電セラミック層、６３ｂ…圧電セラミック層、６４…共通電極、６５…個別電極、６６…供給路、６７…戻り経路、８０…距離検出センサ（距離測定手段に対応）、１００…画像処理部（塗装用データ形成手段の一部に対応）、１１０…アーム制御部（塗装用データ形成手段の一部に対応）、１１１…メモリ、１２０…塗料供給制御部、１３０…ヘッド制御部、１４０…主制御部、１５０…位置検出センサ、２００…車両、２０１…段差、Ｄ３…分割塗装データ、Ｌ１…塗装幅、Ｌ２…部分、Ｍ１…モータ、Ｍ２…モータ、Ｍ３…モータ、Ｍ４…モータ、Ｍ５…モータ、Ｍ６…モータ、Ｐ１…基準部位、ＰＬ…投影直線、Ｓ…主走査方向（短手方向）、Ｔ…長手方向

Claims (5)

1. 塗装対象物である車両または車両部品に対し、ノズルから塗料を吐出することで塗装を行うための塗装ロボットであって、
   所定の方向に沿って複数の前記ノズルが配列されているノズルヘッドと、
   前記ノズルヘッドを先端部に装着可能であると共に、装着された前記ノズルヘッドを移動させるロボットアームと、
   前記ロボットアームの作動を制御するアーム制御部と、
   前記ノズルヘッドのそれぞれの前記ノズルの駆動を制御するヘッド制御部と、
   前記塗装対象物の塗装部位と前記ノズルヘッドのノズル吐出面との間の距離を測定する距離測定手段と、
   塗装されるべき前記車両または車両部品の塗装範囲に基づいて、３次元的なモデルである塗装用３次元モデルを形成する画像処理部と、
   を備え、
   前記アーム制御部で前記ロボットアームの作動が制御されている状態において、前記ヘッド制御部は、前記塗装用３次元モデルにおける塗装部位と当該塗装用３次元モデルに対する仮想的な前記ノズルヘッドとの間で計測された距離、または前記距離測定手段で計測された前記距離に基づいて、前記距離が規定範囲内の前記ノズルから前記塗料を吐出させる制御を行うと共に、前記規定範囲よりも遠い前記ノズルから前記塗料を非吐出とする制御を行う、
   ことを特徴とする塗装ロボット。
2. 請求項１記載の塗装ロボットであって、
   前記ノズルヘッドは、前記ロボットアームの先端側に取り付けられている取付構造に取り付けられていると共に、
   前記距離測定手段は、前記取付構造に対し、前記ノズルヘッドの塗装時の主走査方向の一方側に取り付けられている、
   ことを特徴とする塗装ロボット。
3. 請求項１または２記載の塗装ロボットであって、
   前記アーム制御部および前記ヘッド制御部は、ロボットティーチングに基づく制御を実行すると共に、
   前記ロボットティーチングでは、前記アーム制御部は、前記塗装用３次元モデルにおける塗装部位、または前記車両または車両部品における塗装部位に基づいて、塗装時の走査経路である塗装パスを作成すると共に、
   前記ロボットティーチングでは、前記アーム制御部は、前記塗装パスにおいては、その塗装パスの各位置において、前記ノズルヘッドが規定の傾斜角度となるための姿勢データを作成し、
   前記ロボットティーチングでは、前記ヘッド制御部は、前記塗装パスおよび前記姿勢データに基づいて、前記ノズルヘッドが走査する主走査方向と直交する方向において、前記塗料を吐出する範囲である塗料吐出範囲を規定する、
   ことを特徴とする塗装ロボット。
4. 請求項３記載の塗装ロボットであって、
   前記ロボットティーチングの実行後に前記車両または車両部品に塗装する際に、
   前記車両または車両部品の位置を検出する位置検出センサと前記距離測定手段による前記車両または車両部品の検出に基づいて、前記アーム制御部は前記ロボットアームを制御しつつ、前記ロボットティーチングで作成された前記塗装パス、前記姿勢データおよび前記塗料吐出範囲の内の少なくとも１つの補正を行う、
   ことを特徴とする塗装ロボット。
5. 塗装対象物である車両または車両部品に対し、ノズルから塗料を吐出することで塗装を行うための塗装ロボットを用いた塗装方法であって、
   所定の方向に沿って複数の前記ノズルが配列されているノズルヘッドと、
   前記ノズルヘッドを先端部に装着可能であると共に、装着された前記ノズルヘッドを移動させるロボットアームと、
   前記車両または車両部品の塗装部位と前記ノズルヘッドのノズル吐出面との間の距離を測定する距離測定手段と、
   塗装されるべき前記車両または車両部品の塗装範囲に基づいて、前記ノズルヘッドのそれぞれの前記ノズルの駆動を制御するヘッド制御部で前記ノズルヘッドの駆動を制御するための塗装用３次元モデルを形成する画像処理部と、
   を備え、
   前記ロボットアームを作動させるアーム作動ステップと、
   前記アーム作動ステップにおいて、前記塗装用３次元モデルにおける塗装部位と当該塗装用３次元モデルに対する仮想的な前記ノズルヘッドとの間で計測された距離、または前記距離測定手段で計測された前記距離に基づいて、前記距離が規定範囲内の前記ノズルから前記塗料を吐出させる制御を行うと共に、前記規定範囲よりも遠い前記ノズルから前記塗料を非吐出とする部分吐出ステップと、
   を有することを特徴とする塗装ロボットを用いた塗装方法。

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