JPH0242546B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はロボツトによる自動塗装における塗料
吐出量制御方法に関する。本発明による方法は自
動車の塗装などに用いられる。

従来技術、発明が解決しようとする問題点 従来、ロボツトによる自動塗装における塗料吐
出制御においては、「タレ」、「スケ」等の問題を
ロボツト動作軌跡の修正に代えて塗料吐出量の修
正で対処する方法、およびそのための吐出量制御
装置としてロボツト制御装置が発生するロボツト
動作速度に関連する周波数の同期信号を計数し、
積算カウント数をパラメータとして吐出量を設定
し記憶し、該記憶されたデータを再生して用いる
装置が提案されている（例えば、本出願人による
特願昭58−120581参照）。

また、従来、吐出量データを設定し、修正する
に際し、ロボツト動作を目視確認しつつ２値信号
発生可能なタイミング装置を手動操作することに
より、その出力信号により積算カウント数を表示
させることにより塗装部位と積算カウント数の関
係を操作者に認識させる方法も提案されている
（例えば本出願人による特願昭58−159636「ロボツ
トを用いた自動塗装方法とその装置」参照）。

しかし、一般に、自動車塗装装置において、何
らかの入力信号に応ずる塗料吐出量調製用操作部
としては種々の形式のものか考えられるが、いず
れの装置を用いても、入力信号変化タイミング
と、出力としての吐出量変化タイミングとの間に
時間遅れが生ずる。例えば操作部として回転数制
御によるギヤポンプを用いると、定常状態の精度
は高いが、応答遅れとして１〜２秒の時間がかか
る。また、電空変換器およびエアオペレートレギ
ユレータを用いると、精度的には低下し、応答性
には優れているものであるが、応答遅れとして最
低でも0.2秒の時間がかかる。

これは、塗装ブース内設置機器には防爆性が要
求され、ギヤポンプ用モータ用の電気回路を必要
とするギヤポンプ方式の場合には塗装ブース外の
遠隔地に設置せねばならず、電空変換器およびエ
アオペレートレギユレータを用いる方式の場合に
は塗装ガン元（塗装ガン近傍）に設置される最終
アクチユエータをエア制御機器（例えばエアオペ
レートレギユレータ）にせねばならず、そのため
電空変換器を設けねばならぬ。このように、防爆
性要求が難点となり、応答性のよい電気制御機器
を塗装ガン元に設置できない限り、問題点が避け
られない。

なお、エアオペレートレギユレータの応答遅れ
0.2秒は、応答として早いように思われるかもし
れないが、塗装ガン取付部の常用の速度が500
mm／sec程度であるロボツトを用いて塗装を行う
場合には、約100mmのずれを生ずることになる。
そもそも「タレ」、「スケ」等の不具合修正に際
し、ロボツト軌跡修正に代えて吐出量修正で対処
しようとする場合には、この100mmというずれは
看過できない値である。

本発明の目的は、塗料吐出制御装置における制
御部の内部に設けられた記憶装置に吐出量データ
のほかに該塗料吐出制御装置における操作部の入
出力応答遅れ時間を記憶させ、ロボツト再生運転
時には吐出量データにより規定される吐出量変更
タイミングより該入出力応答遅れ時間だけ早いタ
イミングにおいて、該吐出量変更タイミングに対
応する吐出量設定値を出力させるという構想にも
とづき、吐出量変更の応答遅れを補正し、高精度
の吐出量制御を行うことにある。

問題点を解決するための手段 本発明においては、ロボツト制御に用いられる
ロボツト制御装置からの同期信号に対応させて予
め設定記憶された一連の塗装吐出量情報と塗料吐
出量切換タイミング情報とから成る吐出量データ
をロボツト再生運転動作と同期して読み出し、該
読み出されたデータにより塗料吐出制御装置を制
御し、該制御にもとづく塗装吐出を行うにあた
り、該塗料吐出制御装置における制御部の内部に
設けられた記憶装置に、吐出量データのほか該塗
料吐出制御装置における操作部の入出力応答遅れ
時間を記憶させ、ロボツト再生運転時には吐出量
データにより規定される吐出量変更タイミングよ
り該入出力応答遅れ時間だけ早いタイミングにお
いて、該吐出量変更タイミングに対応する吐出量
設定値を出力させることを特徴とするロボツトに
よる自動塗装における塗料吐出量制御方法、が提
供される。

実施例 本発明の一実施例としてのロボツトによる自動
塗装における塗料吐出量制御方法を行う装置が第
１図に示される。第１図装置はロボツト機構１
１、ロボツト腕１２、塗装ガン１３、ロボツト制
御装置２、塗料吐出制御装置４、制御部４１、操
作部４２、および塗料通路５を具備する。

ロボツト機構１は、ロボツト制御信号によりロ
ボツト制御装置２内に記憶されたデータにもとづ
き動作し、塗装ガン１３を所望の軌跡に沿い操作
する。制御部４１は、ロボツト制御装置２から同
期信号Ｓ２を入力させ、予め設定記憶した吐出量
データを、ロボツト機構１１の動作と同期して、
吐出量制御信号Ｓ４１として再生出力し、操作部
４２を制御することにより、塗装ガン１３に供給
する塗料の流量を制御し、それにより塗装ガン１
３からの塗料吐出量Ｑを制御する。

第１図装置における操作部４２の具体的構成の
例が第２図に示される。操作部４２は、電空変換
装置４２ａ、塗料溜４２ｂ、塗料供給ポンプ４２
ｃ、エアオペレートレギユレータ４２ｄを具備す
る。なお、Ｖ／Ｆ変換器を介してギヤポンプの回
転数制御を行う形式としてもよい。

吐出量データは、種々の形式のものが考えられ
るが、吐出量変更タイミングを同期信号との関連
で記述した内容と、そのタイミングで出力すべき
吐出量制御信号に関連する内容とを一組とし、そ
の複数組により構成されるべきデータである。

第１図装置においては、制御信号Ｓ４１の変更
タイミングを、操作部４２の応答遅れ時間を加味
して補正する。その具体的方法は、同期信号Ｓ２
または吐出量データの形式により種々考えられ
る。

その一例を述べよう。同期信号Ｓ２として、ロ
ボツト機構１１の再生運転速度に比例して周波数
の変化するパルス信号を用い、制御部４１の内部
メモリには、第２図に示されるような形式で吐出
量データC₀〜Cnおよび操作部応答遅れ時間T₀が
記憶される。

第１図装置における制御部４１内部のRAMの
構成が第３図に模式的に示される。第３図に示さ
れるRAMに記憶されるデータのうちデータC₀〜
Unは同期パルスカウント積算数C₀〜Cnと吐出量
制御用データ（一般には電流値信号）U₀〜Unか
ら成る。最後のデータT₀は応答遅れ時間データ
である。

同期パルスカウント積算数がCnに対応する吐
出量制御用データUnは吐出量Qn（cc／min）であ
らわされる。このようにして、塗装中、全区間を
通して、ロボツト動作位置すなわち塗布部位と吐
出量との関係が定められている。なお、応答遅れ
時間データT₀は、第３図の例においては最後に
位置しているが、必ずしもこれに限らず、他の位
置をとることもできる。

この応答遅れ時間データT₀を必要ととする背
景を考えてみると、一般に、制御部４１が吐出量
制御信号Ｓ４１を、１つの値から次位の値へ変化
させたとき、実際の塗料の流量変化はT₀秒後に
生ずる事実があることである。この事実は従来形
の方法における問題点となつていた。

第１図装置においては、第３図に示されるよう
な応答遅れ時間データT₀の利用により前述の問
題点を処理している。

第１図装置における制御部４１の動作の流れが
第４図に示される。ｘはロボツト制御装置２から
の同期パルスＳ２のパルス数をあらわし、ｎは被
塗装物の塗布部位番号をあらわす。ｘ＝０，ｎ＝
０としたのち、ロボツト動作の開始が判定されれ
ば、タイマスタートし、同期パルスの入力が判定
されればｘを増分１し、タイマによる時間計測の
結果が時間T₀であることの判定が行われる。タ
イマ時間がT₀であれば、ｘのときまでの同期パ
ルス数ｘをx₀とし、このx₀を記憶した上、タイマ
をリセツトする。

次いで、実際の同期パルス積算数Cnから同期
パルス数x₀を減算したものをその時点における同
期パルス積算数ｘ（＝Cn）であるとし、このCnに
対応する吐出量Qnを読み出し、読み出されたQn
を出力する。そして、ｎを増分１する。次いでロ
ボツトの動作の停止を判定する。

すなわち、ロボツト動作開始からT₀秒経過し
たときの同期パルス積算カウント数をx₀とし、
T₀秒以後においては吐出量変更タイミング検出
においては、「Cn−x₀」が実際の同期パルス積算
カウント数ｘに一致したとき「イエス」の判定結
果を生ずるようにする。

第４図の流れ図においては、ロボツトの再生運
転開始時点において、補正カウント数の算出を補
正時間T₀にもとづいて行うので、生産タクト変
更等のためロボツト再生運転速度を変化させて
も、それが同期パルス周波数に反映される限り、
特に問題はない。すなわち、もし同期パルス積算
カウント数x₀そのものを記憶させておくとする
と、生産タクト変更の影響を受け、不都合を生ず
ることになるが、その不都合が防止される。

第４図に示される流れ図においては、操作部４
２の応答遅れ時間が一定であるとの前提によるも
のであるが、実際には応答時間Ｔは吐出量変化量
△Ｑ（＝Qn−Q_o-1）の関数すなわちＴ＝ｆ（Qn−
Q_o-1）で示される場合が一般的である。この場
合のための動作の流れ図が第５図に示される。こ
の場合は第３図T₀の代りに関数ｆを記憶してお
く。第５図の流れ図は、大体において第４図の流
れ図と同様であるが、タイマ１秒経過を判定さ
せ、そのときの同期パルス積算カウント数をy₀と
し、このy₀に関数ｆ（Qn−Q_o-1）を乗じてx₀を得
る点が第３図の場合と相違する。

なお、本発明者の経験によれば、操作部４２に
電空変換器とエアオペレートレギユレータを用い
た場合においては、△Ｑの正負、すなわち吐出量
の増大か減少かに応じて、応答時間にＴ（＋）、Ｔ
（−）の２種類を設定しこのＴ（＋）、Ｔ（−）を用
いて行うのが実用的であることが判明している。

発明の効果 本発明によればロボツトによる自動塗装におい
て塗料吐出量制御を行うにあたり、操作部の応答
遅れ時間を補正することができ、精度の高い塗料
吐出量制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのロボツトに
よる自動塗装における塗料吐出量制御方法を行う
装置を示す図、第２図は第１図装置における操作
部の構成を示す図、第３図は第１図装置の制御部
の記憶装置におけるデータの記憶状況を示す図、
第４図、第５図はいずれも第１図の制御部の動作
の流れを示す流れ図である。 １１……ロボツト機構、１２……ロボツト腕、
１３……塗装ガン、２……ロボツト制御装置、４
……塗料吐出制御装置、４１……制御部、４２…
…操作部、５……塗料通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロボツト制御に用いられるロボツト制御装置
   からの同期信号に対応させて予め設定記憶された
   一連の塗料吐出量情報と塗料吐出量切換タイミン
   グ情報とから成る吐出量データをロボツト再生運
   転動作と同期して読み出し、該読み出されたデー
   タにより塗料吐出制御装置を制御し、該制御にも
   とづく塗料吐出を行うにあたり、該塗料吐出制御
   装置における制御部の内部に設けられた記憶装置
   に、吐出量データのほか該塗料吐出制御装置にお
   ける操作部の入出力応答遅れ時間を記憶させ、ロ
   ボツト再生運転時には吐出量データにより規定さ
   れる吐出量変更タイミングより該入出力応答遅れ
   時間だけ早いタイミングにおいて、該吐出量変更
   タイミングに対応する吐出量設定値を出力させる
   ことを特徴とするロボツトによる自動塗装におけ
   る塗料吐出量制御方法。