JPH01107875A - 自動車の塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は塗装用ロボットに関し、−層詳細には、ドアが
開放状態の自動車車体に対しそのドア内側の周縁部と車
体のドア開口周辺部を２台の塗装ロボットを用いて夫々
同時に塗装する場合、前記塗装ロボットが互いに干渉し
合わないように前記ドア内側の周縁部と車体のドア開口
周辺部における夫々の塗装ロボットの塗装経路を設定す
ることにより、自動車車体のドア回りの塗装工程数を削
減することを可能とした自動車の塗装方法に関する。

［発明の背景１ 自動車の車体には防錆のため並びに美観を確保するため
にその表面に所定の塗装が施されている。この塗装は吹
付塗装により行われるのが一般的であって、すなわち、
有機溶剤を含む塗料をスプレーガンを使用し所定の被塗
装部位に噴射して塗装を行っている。

この種の塗装作業に際しては塗料が周囲に飛散するため
、作業環境が余り好ましいものとはいえない。従って、
最近では人間に代わって塗装作業を行う塗装用ロボット
が導入される傾向にある。

この塗装用ロボットを実際の塗装工程へ適用する場合、
例えば、塗装用ロボットを構成するアームの先端にスプ
レーガンを装着し、制御手段を介し予めティーチングし
た経路に沿って前記アームを変位させながら自動車の車
体の被塗装部位に対してガン先端から塗料を噴射して塗
装を行う。このような塗装工程では、塗装作業をライン
化することで搬送手段より送られる車体に対し全自動で
塗装を行うことが出来るため、労働力の省力化と塗装工
程の高能率化が達成される利点がある。

ところで、自動車の車体においては、自動車としての外
観を呈する外板部位の他、通常、外部からは視認されな
いドアの内側周縁部および車体側の当該ドアに対応した
開口周辺部等の内板部位にも夫々所定の塗装が施されて
いる。

このようなドア回りの塗装工程にも、近年、塗装用ロボ
ットが導入されつつある。前述したように、ドア回りの
被塗装部位は複雑な形状を呈するため、外板部を塗装す
る場合とは自ずから異なった塗装方法が採用されるのが
一般的である。例えば、特開昭６０−１１０３６６号公
報において開示されている塗装方法が知られており、こ
れを第１図に示す。

すなわち、第１図において、塗装ロボットのアーム２の
先端には塗装ガン４が取り付けられ、この塗装ガン４の
ノズル６からは塗料が自動車用ドア８の被塗装部位に向
かって円形形状の塗装パターンを得るように噴射される
。この場合、前記円形形状の塗装パターンはノズル６に
塗料を送給するパイプ１０の途上に配設される流量制御
弁１２を介して供給されるエア量に基づいて任意の大き
さに変化させることが出来る。

そこで、実際の塗装にあたっては、図中、ドア８の周縁
部において矢印で示す方向に沿ってアーム２を移動させ
、ノズル６から塗料を噴射して所定の塗装を施すことに
なる。この際、ノズル６から噴射される塗料の円形形状
の塗装パターンを塗装部位の形状に対応させて任意に変
化させながら塗装を施す。このため、塗装ガン４の塗装
角度を変化させる必要がない。なお、車体側のドア開口
周辺部１４に対しても同様に塗装を施すものである。

然しなから、前記の方法では１台の塗装ロボットを用い
てドアの内側周縁部と車体側のドア開口周辺部に対して
順次塗装を施しており、さらに被塗装部位の形状に対応
させてその塗装パターンを変えながら行わなければなら
ないため、塗装に要する時間がかかるという不都合が存
在している。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、２台の塗装ロボットが互いに干渉し合わないよ
うにドア内側の周縁部、車体のドア開口周辺部における
夫々の塗装経路を予め設定し、前記夫々の塗装経路に沿
って個別に塗装ロボットを動作制御しながら同時進行的
に塗料を噴射させることにより、ドア内側周縁部と車体
のドア開口周辺部の夫々を実質的に２基の塗装ガンを用
いて効率よく遂行し、これによってその塗装工程並びに
塗装時間を一挙に削減することを可能とする自動車の塗
装方法を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明はドアが開放状態
にある自動車の車体において、ドアの内側と車体の間に
２台の塗装ロボットを進入させて前記ドアの内側周縁部
と前記車体のドア開口周辺部に夫々塗装を施すための方
法であって、塗装ロボットの中、第１の塗装ロボットは
ドアヒンジの近傍を始点として塗装を開始し、第２の塗
装ロボットはドアまたは車体側のラッチ部の近傍を始点
として塗装を開始し、次いで、同方向に前記夫々の塗装
ロボットを互いに所定距離離間させながら変位させ、第
１ロボットは前記ラッチ部近傍で塗装工程を終了し、一
方、第２ロボットはドアヒンジ近傍で塗装工程を終了す
ることを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る自動車の塗装方法ついてこれに用い
られる塗装用ロボットとの関連において好適な実施態様
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する
。

第２図乃至第４図において、参照付号３０は本発明に用
いられる塗装用ロボットを示す。この塗装用ロボット３
０は基台３２に立設される支柱３４とこの支柱３４に対
して水平方向に変位自在な２台のロボット３６および３
８を含む。

先ず、前記支柱３４の上部に取付部材４０を介して断面
コ字状のビーム４２が水平方向に延在するように取り付
けられ、このビーム４２に補助ビーム４４が摺動自在に
嵌装される。前記ロボット３６はこの補助ビーム４４の
内方側面に装着されるものである。この場合、第３図に
示すように、前記ビーム４２の所定部位に配設されるモ
ータ４６の回転軸に設けたピニオン４７と前記補助ビー
ム４４の下部長手方向に設けたラック４８とを噛合させ
、このピニオン・ラック機構を介して当該モータ４６の
回転運動は前記補助ビーム４４の直線運動として変換さ
れる。従って、この補助ビーム４４に装着される前記ロ
ボット３６は前記モータ４６の駆動作用下に水平方向に
進退自在であることが諒解されよう。

一方、前記支柱３４には水平方向に延在する支持台５０
が取着され、この支持台５０に設けたガイド部５２を介
して鉛直上下方向に変位自在に補助支柱５４が係合する
。すなわち、第３図、第４図から容易に諒解されるよう
に、前記ガイド部５２に配設される複数のガイドローラ
５６ａ、５６ｂが前記補助支柱５４に固着されるガイド
レール５８ａ、５８ｂに夫々係合すると共に、前記補助
支柱５４の上端に取着される支持板６０に前記支持台５
０に配設されるシリンダ６２のロッド６４が連結されて
いる。また、前記補助支柱５４の上端部に取り付けられ
るビーム６６には補助ビーム６８が摺動自在に嵌合し、
前述のビーム４２と補助ビーム４４の場合と同様に、前
記ビーム６６の所定部位に配設されるモータ７０の回転
軸のピニオン７１と前記補助ビーム６８に設けたラック
７２とが噛合する。そして、この補助ビーム６８にロボ
ット３８が装着され、従って、前記ロボット３８はシリ
ンダ６２の駆動作用下に鉛直上下方向に変位自在である
と共に、モータ７０の駆動作用下に水平方向に変位自在
であることが諒解されよう。

なお、この場合、支柱３４の基端部に固定されるエアバ
ランサ７４のロッド７６が支持板６０に連結されており
、補助支柱５４並びにロボット３８の重量をこのエアバ
ランサ７４の内部に充填される圧縮空気の圧力で支える
ことにより、シリンダ６２の負荷を軽減させている。

次に、ロボット３６．３８についてその構成を説明する
が、これらロボット３６．３８は同一の構成を有するも
のであり、以下ロボット３８について説明し、ロボット
３６については前記ロボット３８と同一の構成要素の参
照数字にａを付してその詳細な説明を省略する。

前記ロボット３８は第１の駆動手段８０と、この第１駆
動手段８０とリンク機構８２を介して連結される第２の
駆動手段８４と、この第２駆動手段８４に連設される第
３の駆動手段８６と、前記第２駆動手段８４および第３
駆動手段８６により直線変位し且つ傾動自在な塗装機構
部８８とから基本的に構成される。

先ず、第４図から容易に諒解されるように、前記第１駆
動手段８０は補助ビーム６８の側面に揺動自在に軸支さ
れる筐体状のハウジング８９とモータ９０とを含む。前
記モータ９０は前記ハウジング８９内に収容される図示
しない減速手段および伝達手段を介してリンク機構８２
を構成する第１リンク部材９２を所定の減速比で減速さ
れた速度で任意の方向に揺動する。さらに、前記第１１
Ｊンク部材９２は第２リンク部材９４、第３リンク部材
９６を介して後述する第２駆動手段８４と連結される。

この場合、前記モータ９０の駆動作用下に前記第２駆動
手段８４は補助ビーム６８の変位方向に対して垂直な、
すなわち、第４図における紙面と垂直な軸について、図
中、二点鎖線で示すように、回動自在に構成されている
。

前記第２駆動手段８４はその一側面において図示しない
連結手段を介して補助ビーム６８の側面に揺動自在に軸
支されるハウジング９８とモータ１００を含む。前記モ
ータ１００は当該ハウジング９８内に収容される図示し
ない減速手段および伝達手段を介して保持部１０２と連
結される。この保持部１０２には塗装機構部８８が摺動
自在に装着され、従って、前記モータ１００を回転駆動
させることにより、第３図に二点鎖線で示すように、保
持部１０２およびこれに装着される塗装機構部８８を補
助ビーム６８の変位方向の軸線を中心に回動させること
が出来る。

次に、前記保持部１０２に第３駆動手段８６が連結され
る。すなわち、この第３駆動手段８６はモータ１０４の
駆動作用下にハウジング１０６内に収容される図示しな
いビニオン・ラック機構を介して前記塗装機構部８８を
その軸方向に沿って直線変位自在となるように構成され
ている。

ここで、前記塗装機構部８８について説明する。

塗装機構部８８はアーム１０８と、当該アーム１０８の
先端部に設けられ多軸的に回動自在な手首部１１０と、
前記アーム１０８の基端部に設けられ前記手首部１１０
の駆動源としての第４の駆動手段１１２を含む。この場
合、第４図中、手首部１１０は前記アーム１０８に対し
てＲ軸に関し回動自在に連結される第１の手首１１４と
、前記第１手首１１４に対し前記Ｒ軸と直交するＳ軸に
関し回動自在な第２の手首１１６と、前記第２手首１１
６の先端に設けられ前記Ｂ軸と垂直なＴ軸に関し回動自
在な装着部材１１８とからなる。さらに、前記装着部材
１１８には塗装ガン１２０が装着される。

一方、前記第４駆動手段１１２は前記手首部１１０を構
成する第１手首１１４、第２手首１１６、装着部材１１
８を夫々駆動する第１乃至第３モータ１２２．１２４．
１２６を備える。この場合、前記アーム内には第１手首
１１４、第２手首１１６および装着部材１１８の夫々に
対応する伝達軸が同軸的に配設され、当該第１モータ１
２２）第２モータ１２４、第３モータ１２６と連結され
ている。

本発明に係る塗装方法に用いられる塗装用ロボットは概
略的に以上のように構成されるものであり、次にこの塗
装用ロボットを用いることにより行われる本発明に係る
塗装方法について４ドアタイプの自動車を例にとって説
明する。

先ず、第５図並びに第６図において、車体１４０が図示
しない搬送機構を介して搬送される塗装ステーション内
にフロントドア１４２の内側周縁部１４４とこれに対応
するフロントドア開口周辺部１４６の回りを塗装する塗
装用ロボット３０と、リヤドア１４８の内側周縁部１５
０とリヤドア開口周辺部１５２の回りを塗装する塗装用
ロボット３０とが夫々その所定位置に配設される。二の
場合、車体１４０が搬送されるまでこれら塗装用ロボッ
ト３０を構成するロボット３６．３８は退避させておく
。

次に、前記車体１４０が図示しない搬送機構を介して塗
装ステーション内に搬送された後、夫々塗装用ロボット
３０のロボット３６．３８を当該車体１４０に対して進
入させる。

すなわち、モータ４６の駆動作用下にビニオン４７、ラ
ック４８を介して補助ビーム４４を変位させることによ
り、この補助ビーム４４に一体的に装着されるロボット
３６を任意に水平方向に前進動させる。同様にして、ビ
ーム６６に取着されるモータ７０を駆動して当該モータ
７０の回転駆動作用下にビニオン７１、ラック７２を介
して補助ビーム６８に一体的に装着されるロボット３８
を水平方向に前進動作させる。この場合、ロボット３８
にあっては、支持台５０を介して取り付けられるシリン
ダ６２を駆動させて、このシリンダ６２のロッド６４が
係着する支持板６０と一体的な補助支柱５４およびビー
ム６６を上下方向に変位させてもよい。

そこで、実際の塗装方法について説明する。

先ず、リヤドア１４８側の塗装について説明する。第６
図に示すように、リヤドア１４８の内側周縁部１５０と
車体１４０側のリヤドア開口周辺部１５２に対して夫々
塗装経路を図に示すように設定する。先ず、リヤドア１
４８の内側周縁部１５０における塗装経路は車体１４０
に対してドアヒンジ（図示せず）を介して取り付けられ
る部位を起点として、その周縁に沿って周回する経路を
経て最終的にリヤドア１４８のラッチ部（図示せず）が
取り付けられる部位を終点とする。すなわち、第６図に
示すように、リヤドア１４８のドアヒンジ近傍ＡＩを起
点として下方を指向してＡｚ　、Ａ３　、Ａａ　、Ａｓ
　、Ａｈとその内側周縁部１５０に沿って周回する経路
を経て、さらに、Ａｔ　、Ａｚ　、Ａ３を経てラッチ部
近傍Ａ４において終点とする。この時、Ａ、　、Ａ、　
、Ａｌ、Ａ４と至る経路は二度塗りされることになるが
、この二度塗り部分はりャドア１４８において比較的被
塗装部位が広いためである。

一方、車体１４０のドア開口周辺部１５２における塗装
経路は前記と反対に車体１４０のラッチ部に近接する部
位、すなわち、第６図におけるＢ＋を起点として最終的
にリヤドア１４８のドアヒンジに近接する部位、すなわ
ち、図中、Ｂ４を終点とする。すなわち、Ｂ１を起点と
してＢ２）Ｂ、、Ｂ、、Ｂ、、Ｂ、と周回する経路を経
て、さらに、Ｂ、　、Ｂｚ　、Ｂ３を経てＢ４において
終点とする。この時、Ｂ＋　、Ｂ２）Ｂｚ　、Ｂａと至
る経路を二度塗りするのも前記理由と同様である。

このように、リヤドア１４８の内側周縁部１５０とこれ
に対応する車体１４０のリヤドア開口周辺部１５２の夫
々の塗装経路においてその塗装起点を夫々互いに離間す
るように設定し、さらに、同一方向を指向して周回する
軌跡を辿れるようにしているため、塗装軌跡の途中経路
および終点も少なくとも所定の距離だけ相互に離間する
ことになる。このため、塗装機構部８８および８８ａの
動作が互いに干渉し合うことを防止することが出来る。

従って、前述したような塗装ロボット３０の各部の動作
を複合させることにより、塗装機構部８８．８８ａを夫
−々自在に変位させ、始点であるＡ、、Ｂ、から同時進
行的に夫々の塗装経路に沿ってその先端に配設されるス
プレーガン１２０．１２０ａから塗料を吹き付ければ、
所期の塗装工程を一挙に完了させることが出来る。

なお、リヤドア１４８の内側周縁部１５０における塗装
経路をＡ４を始点としてＡ４、Ａ３、Ａ２）Ａｌ５Ａ６
、Ａ５、Ａ４、Ａ３、Ａ２）Ａ１というように設定して
もよい。この場合、前記軌跡に対応してリヤドア開口周
辺部１５２の塗装経路はＢ４を始点としてＢ、　、Ｂ、
、Ｂ２）Ｂ、、Ｂｈ　、Ｂｓ　、Ｂ４、Ｂ３　、Ｂｚ　
、Ｂ＋　となる。

なお、フロントドア１４２回りの塗装においても同様に
行う。但し、この場合、第５図に示すように、フロント
ドア１４２に対応するフロントドア開口周辺部１４６に
おけるＢｒ１からＢｒ２に至る経路においてはりャドア
１４８の外側に塗料が吹き付けられる虞があるため空塗
りとし、その後、順次塗装しなからＢ’２　％　Ｂ／、
　、Ｂ／４、Ｂ’５、Ｂ／６を経てＢＪｌ　と−巡し、
このＢＪ、からＢ１２に至るところで前記空塗りの部位
にリヤドア１４８を閉状態にして塗装を施す。この点を
除けば、フロントドア１４２の場合、前述のリヤドア１
４８の場合と同様であり、従って、その詳細な説明は省
略する。なお、２ドアタイプの自動車の場合、前記リヤ
ドア１４８の場合と同様にして行えばよいことは謂うま
でもない。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、２台のロボットを用い
た場合、夫々ドアの内側周縁部とこれに対応する車体側
のドア開口周辺部における塗装経路の塗装開始点並びに
塗装終了点を同一時点における夫々の塗装ガンが所定の
距離だけ離間するように設定しているため、塗装ロボッ
トの相互の干渉を回避することが可能となる。

さらに、前記のような経路に沿って塗装を施しているた
め、塗装パターンが重なり合うことがなく、均一な塗装
被膜を形成することが出来、美観上からも良好な塗装が
行われることになる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係るドア回りの塗装方法を実施する
際の説明図、 第２図は本発明に係る塗装方法に用いられる塗装用ロボ
ットの構成を説明する概略斜視図、第３図は第２図にお
ける塗装用ロボットの背面図、 第４図は第２図における塗装用ロボットの一部切欠側面
図、 第５図は本発明に係る塗装方法において車体に対して塗
装用ロボットを配置した状態を説明する一部省略平面図
、 第６図は本発明に係る塗装方法を自動車に対して実施す
る際のドア回りの塗装経路の説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドアが開放状態にある自動車の車体において、ド
   アの内側と車体の間に２台の塗装ロボットを進入させて
   前記ドアの内側周縁部と前記車体のドア開口周辺部に夫
   々塗装を施すための方法であって、塗装ロボットの中、
   第１の塗装ロボットはドアヒンジの近傍を始点として塗
   装を開始し、第２の塗装ロボットはドアまたは車体側の
   ラッチ部の近傍を始点として塗装を開始し、次いで、同
   方向に前記夫々の塗装ロボットを互いに所定距離離間さ
   せながら変位させ、第１ロボットは前記ラッチ部近傍で
   塗装工程を終了し、一方、第２ロボットはドアヒンジ近
   傍で塗装工程を終了することを特徴とする自動車の塗装
   方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、塗装
   開始位置から同時に前記２台の夫々の塗装ロボットを下
   方向に変位させると共に、同じ方向に周回させながらド
   アの前記内側周縁部と前記ドア開口周辺部の夫々の被塗
   装部位に沿って継続して塗装を行わせることからなる自
   動車の塗装方法。