JPH06328016A

JPH06328016A - 自動塗装方法及び装置

Info

Publication number: JPH06328016A
Application number: JP5154084A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kurushima; 武男久留島; Yoshiro Hashimoto; 芳郎橋本
Original assignee: KIYOORITSU TEC KK
Current assignee: KIYOORITSU TEC KK
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1993-05-21
Publication date: 1994-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】連続して供給される異なる任意形状を有する
全ての被塗装物を、画像処理部の画像検出部の認識用複
数のライン・センサ型ＣＣＤカメラによりこれら被塗装
物の外周形状を逐一自動的に読取り、主演算制御部が演
算、算出した移動速度、作動軌跡に沿い塗装ロボット部
を制御して形状の異なる該被塗装物の自動塗装被塗装物
を連続して自動的に実施する。【構成】被塗装物の外周輪郭形状の画像情報を逐一自
動的に読取るイメージ・センサ、該読取り画像情報に基
づく座標データを塗装ロボットの動作データに即時変換
する画像変換部、塗装ロボット部を該動作データにより
制御するロボット制御部、該ロボット制御部に処理さ
れ、且つ制御されて塗装動作を実施する塗装ロボット
部、該被塗装物に施された溶剤を蒸発除去する遠赤外線
照射部と該被塗装物の塗料を硬化する紫外線照射部とか
ら成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、異なる任意形状を有
する被塗装物を連続して自動的に塗装する自動塗装方法
及び装置に関し、更に詳しくは連続して供給される被塗
装物の外周輪郭形状を認識し、該認識座標データを塗装
ロボットの動作データに即時変換し、演算処理して該塗
装ロボットの作動軌跡及び作動速度等を演算し、連続し
て自動的に塗装する自動塗装方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年自動車、家庭電気製品等の大量生産
を前提とする製品の塗装現場に於ては、夫々の業界の要
請に応じ、塗装装置の製造業者は夫々近代的塗装ロボッ
ト等の採用の結果、高速、高品質を確保する生産設備を
追及し、ほぼその目的を達成している。

【０００３】ここで塗装ロボットの動作は、所謂「ティ
ーチング」（ロボットの作動軌跡の教示）により所要被
塗装物の形状に応じて動作プログラムが予め指示されて
おり、作業開始と共に、ロボットはその指示された軌跡
に沿う動作を繰返して実施するものである。この様にロ
ボットを駆使する大量生産塗装方式に於ては、ロボット
に対する「ティーチング」が不可欠である。そして一度
「ティーチング」を実施すれば大量の同一形状製品を流
すことが出来るので、別の製品を流すために「ティーチ
ング」をやり直したとしても、そのためのロスは、全体
としては無視可能であり、十分に大量生産の利益を享受
することが出来る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述のような同
一形状の大量生産（塗装）はむしろ例外であり、一般の
塗装業界、例えば家具や建築内装部材のような業界に於
ては、被塗装物の形状が次々と変わる多品種少量生産が
行われている。そしてこの様な多品種少量生産に於て
は、ロボットに対し一定形状の被塗装物に応じた塗装ガ
ンの運動の軌跡を予め「ティーチング」しなければなら
ないと言う基本的作業は、致命的な欠陥であると言わざ
るを得ない。つまり被塗装物の形状が変われば、その都
度ロボットや関連設備をいちいち頻繁に停止させ、新し
い形状に応じた動作プログラムに「ティーチング」し直
さなければならず、ライン停止等により生産効率が落ち
ることは勿論、繁雑な作業が増加して種々の予期せぬト
ラブルの原因となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、塗装業界の
多品種少量生産に対応するため、「ティーチング」を必
要としない自動塗装方法及び装置を提供するものであ
り、その要旨は塗装物の外周輪郭形状の画像情報を読取
るイメージ・センサ、該読取り画像情報に基づく座標デ
ータを塗装ロボットの動作データに即時変換する画像変
換部、塗装ロボットを該動作データにより制御するロボ
ット制御部、該ロボット制御部に処理され、且つ制御さ
れて塗装動作を実施する塗装ロボット部、該被塗装物に
施された塗料の溶剤を蒸発除去する遠赤外線照射部及び
該被塗装物の塗料を硬化する紫外線照射部とから成る自
動塗装方法及び装置である。

【０００６】

【発明の作用】イメージ・センサにより塗装直前の各被
塗装物の外周輪郭形状を各被塗装物毎に撮影し、認識し
てデータ化し、該データに基づき塗装ロボットの作動軌
跡及び作動速度等を演算し、該データ算出結果により塗
装ロボットを制御し、該被塗装物に施された塗料の溶剤
を蒸発して除去する遠赤外線照射部及び該被塗装物の塗
料を硬化する紫外線照射部を経て塗装を完了するもので
ある。

【０００７】

【実施例】図１〜９に於て、フレーム１０の長手方向
（図２中、左右方向）にスプロケット１２、１２を介し
て進行方向に一定間隔で配置された４列の第１搬送コン
ベア１６、１６を所要駆動部１４により回転自在とし、
その後端部は後述の第１トラバーサ２０が下部と後端部
から出入自在なように段部１６ａ、１６ａを形成する。
該第１搬送コンベア１６、１６上には、図３に示す通り
該第１搬送コンベア１６ｂ内を出入自在に上下動する櫛歯形投入テーブル１８
を配置する。

【０００８】該フレーム１０内に設けられる第１トラバ
ーサ２０は、図５、６に示す台車２０ａの下面４隅にロ
ーラ２０ｂ、２０ｂを設け、該台車２０ａ上にエア・シ
リンダ２０ｄ，２０ｄを介して支持板２０ｃを上下動自
在に設け、該支持板２０ｃ上直支持板２０ｅ、２０ｅを一定間隔で突設し、該台車２
０ａの前後に牽引用チェーン２０ｆ、２０ｆの一端を連
結し、これらチェーン２０ｆ、２０ｆの他端を駆動部１
５に連結して該台車２０ａを前後動に駆動自在とする。

【０００９】該櫛歯形投入テーブル１８上に例えばテー
ブルの天板の様な平面形状が四角形、三角形、円形等の
ほか外形が所要形状の曲線で包囲された被塗装物ｗを載
置する。

【００１０】該櫛歯形投入テーブル１８の上方に、後述
の画像処理室３０ａの該第１搬送コンベア１６、１６の
搬送方向でその正面手前側にアーム２３を介して被塗装
物ｗの位置合わせ用センター・マークを照射するレーザ
ー光線発光器２４が設けられている。そして被塗装物ｗ
を該投入テーブル１８上に載置する際、センター・マー
クに該被塗装物ｗの中心を概略合わせ、且つ該投入テー
ブル１８上に示された図示せぬ制限領域からはみ出さな
いようにする。

【００１１】更に該第１搬送コンベア１６、１６の進行
方向中間部でそれを跨ぎ、その上部を覆う様に画像処理
室３０ａを設ける。該画像処理室３０ａの内部上部に
は、イメージ・センサとしての２台の該被塗装物ｗ認識
用ライン・センサ型ＣＣＤカメラ３２、３２を設け、こ
れら２台のＣＣＤカメラ３２、３２は、第１及び第２イ
メージ・センサ・コントロール・ボード３４、３４ａを
介して主演算制御部４２に夫々接続して画像変換部４０
を構成している。前述の通りこれら２台の２値化用ライ
ン・センサ型ＣＣＤカメラ３２、３２は、該画像処理室
３０ａの内部上部に該被塗装物ｗの搬送方向と直交して
２台並べて配置されるから、高さを抑える事が可能とな
り、該被塗装物ｗの幅をカバー可能となる。

【００１２】該ＣＣＤカメラ３２、３２は、該第１搬送
コンベア１６、１６の下部に設けた照明灯としての高周
波蛍光灯２６により照射された該被塗装物ｗの影から、
その外周輪郭形状を画像情報として認識する。

【００１３】又該主演算制御部４２に、第１及び第２モ
ータ・コントロール・ボード３８、３８ａを接続し、該
第１モータ・コントロール・ボード３８には、夫々ｘ軸
方向駆動用モータ４８を有するドライバー４６と、ｙ軸
方向駆動用モータ４８ａを有するドライバー４６ａとを
接続し、更に該第２モータ・コントロール・ボード３８
ａには、θ軸８１（後述）の回転駆動用モータ４８ｂを
有するドライバー４６ｂとを接続し、ロボット制御部４
４を構成する。

【００１４】そして該主演算制御部４２には、ＲＡＭボ
ード（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ、ラ
ンダムアクセスメモリ）５０と入出力部（Ｉ／０ボ
ード）５２とを接続し、該入出力部（Ｉ／０ボード）５
２にシーケンサ５４を接続する。又該主演算制御部４２
には、リニア・エンコーダ５６を接続し、更に該主演算
制御部４２に該被塗装物ｗの形状とそれを塗装する後述
の塗装ロボット部７０の作動軌跡を同時に表示して、作
動軌跡と該被塗装物ｗが干渉しないことが確認出来るＣ
ＲＴ６０を接続する。

【００１５】該シーケンサ５４を該被塗装物ｗを移送す
る該第１トラバーサ２０の駆動部１５と、後述の塗装ロ
ボット部７０のｚ軸上下動モータ８４と、塗装ガン８
６、８８と、第１搬送コンベア１６、１６の駆動部１４
並びに該櫛歯形投入テーブル１８の駆動部（図示せず）
とに夫々接続する。

【００１６】塗装ブース７０ａの正面手前で該第１搬送
コンベア１６、１６の上方にアーム２３ａを介して該被
塗装物ｗ位置確認用レーザー光照射灯２４ａを設ける。

【００１８】該被塗装物ｗの画像情報取込みは、初めて
該被塗装物ｗの存在が該ライン・センサ型ＣＣＤカメラ
３２、３２で認識された時点からスタートし、その画像
情報の取込みは、該被塗装物ｗが搬送状態のまま、数ミ
リ・ピッチの間欠撮影により実施される。即ち該被塗装
物ｗの外周輪郭形状は、該第１搬送コンベア１６、１６
の下部に設けられた高周波蛍光灯２６が、該被塗装物ｗ
を照射することにより生じる陰影の明暗を、ライン状に
並んだＣＣＤ素子の出力変化による画像情報として取込
み、間欠撮影による飛び飛びの座標データに変化させ、
該被塗装物ｗが該ライン・センサ型カメラ３２、３２の
下を通過して陰影による明暗が無くなった時点で外周輪
郭形状の形状認識を終了する。

【００１９】そして該櫛歯形投入テーブル１８上の該被
塗装物ｗが正しい位置からずれて投入された場合、該リ
ニア・エンコーダ５６が発生するパルスをカウントする
事で後述の通り第１トラバーサ２０に載る前の停止位置
を補正する。この補正により該被塗装物ｗは、後述の塗
装テーブル７１上に正しく載置されることになる。

【００２０】該第１トラバーサ２０の次に前述の塗装ロ
ボット部７０を設ける。該塗装ロボット部７０は、特に
図１０に示す通り、塗装ブース７０ａ内で搬送方向と直
交して平行に固定された２本のｙ軸移動ガイド（被被塗
装物ｗ移動方向と直交する軸）７８、７８の間に、スラ
イド７８ａ、７８ａを介してｙ軸移動ガイド７８、７８
と直交し、該ｙ軸移動ガイド７８、７８上を移動する２
本のｘ軸（被塗装物ｗ移動方向軸）移動ガイド７６、７
６ａを、２本のｙ軸移動ガイド７８、７８に沿って平行
移動自在に設ける。

【００２１】更に該２本のｘ軸移動ガイド７６、７６ａ
上に、スライドベース７９を設け、このスライドベ−ス
７９に取付けられたｚ軸移動ガイド８０を介して上下方
向移動且つ回転自在のｚ軸兼用θ軸８１を設け、４軸直
交型塗装ロボット部７０とする。該４軸直交型塗装ロボ
ット部７０は、一方の該ｘ軸移動ガイド７６ａ上に可撓
性エアチューブと制御ケーブル並びに塗料チューブ８２
を可撓自在に設け、該ｚ軸移動ガイド８０に設けられた
回転軸用θ軸８１に、該被塗装物ｗの端縁を塗装する２
台の互いに向き合う様に上下に傾斜したガン８６、８６
と該θ軸８１の下端に該被塗装物ｗの上部表面（天板）
を塗装する下向き平面塗装ガン８８とを設けて成る。

【００２２】該塗装ロボット部７０の下側に、塗装テー
ブル７１を設け、該塗装テーブル７１の中央には該被塗
装物ｗを吸着固定するバキューム・パッド７２が設けら
れてある。そして該第１トラバーサ２０により移された
該被塗装物ｗを前述の４軸直交型塗装ロボット部７０の
該塗装ガン８６と該平面塗装ガン８８とにより所要の塗
装を実施する。

【００２３】該塗装ロボット部７０の次に前述の第１ト
ラバーサ２０と対称的な形状を有する第２トラバーサ９
０を前後且つ上下動自在に設け、該第２トラバーサ９０
に対応して４列の第２搬送コンベア１００、１００を回
転自在に設け、該第２搬送コンベア１００、１００の進
行方向中間部でそれを跨ぎ、その上部に遠赤外線照射部
１０２としての遠赤外線照射灯１０２ａ、１０２ａを千
鳥状に設け、該被塗装物ｗに塗布された塗料の溶剤を蒸
発させて除去する構成とする。

【００２４】該第２搬送コンベア１００の進行方向後端
部でそれを跨ぎ、その上部に該被塗装物ｗの塗料を硬化
乾燥する紫外線照射部１０４としての旋回式紫外線照射
ランプ１０４ａ、１０４ａを設け、該紫外線照射部１０
４に隣接して製品排出用の第３搬送コンベア１０６を回
転自在に設ける。

【００２５】該レーザー光線発光器２４によるセンタ・
マークに中心を合わせる様にして該櫛歯形投入テーブル
１８に載せられた該被塗装物ｗは、該投入テーブル１８
の下降により該第１搬送コンベア１６、１６へ移載さ
れ、それによって該画像処理室３０ａへと搬送される。

【００２６】そして該ライン・センサ・カメラ３２、３
２により塗装直前の各被塗装物ｗのの外周輪郭形状を撮
像し、認識して座標データ化し、該データに基づき、該
塗装ロボット７０の動作データとしての作動軌跡、作動
速度並びに塗装ガン８６の角度等を算出し、該データ算
出結果により塗装ロボット部７０を駆動制御し、該被塗
装物ｗの塗布された塗料の溶剤を除去する遠赤外線照射
部１０２及び該被塗装物ｗの塗料を硬化乾燥する紫外線
照射部１０４により塗装を完了する。

【００２７】具体的にこの発明に係る自動塗装装置を用
いて自動塗装法を実施する実施例を説明する。先ず該被
塗装物ｗの中心を該レーザー光線発光器２４から発光さ
れるレーザー光線によるセンター・マークに概略合わせ
且つ該櫛歯形投入テーブル１８上に表示された該制限領
域からはみ出さない様に該櫛歯形投入テーブル１８に載
せる。スタート・ボタン（図示せず）を押し、該シーケ
ンサ５４の出力信号により該該櫛歯形投入テーブル１８
が降下して、該被塗装物ｗが該第１搬送コンベア１６、
１６上に移載される。該投入テーブル１８の降下がセン
サ（図示せず）により検知されると、シーケンサ５４に
より該第１搬送コンベア１６、１６が起動し、該リニア
・エンコーダ５６が作動し、パルス信号を発信し始め
る。

【００２８】該被塗装物ｗは、そのまま該第１搬送コン
ベア１６、１６により搬送されて、該画像処理室３０ａ
内に搬入される。この時高周波蛍光灯１６は、既に点灯
されており、該ＣＣＤカメラ３２、３２は、スタンバイ
状態にある。そこへ停止することなく該被塗装物ｗが搬
入されてくる。そして図７に示す通り、該被塗装物ｗの
先端がライン・イメージ・センサとして配置された該Ｃ
ＣＤカメラ３２、３２の下で認識位置Ｋに導かれると、
画像情報の取込みが移動状態で開始され、その下を通過
中該ＣＣＤカメラ３２、３２は、該第１、２イメージ・
センサ・コントロール・ボード３４、３４ａの出力信号
に従って該被塗装物ｗの外周形状の２次元画像情報を数
ｍｍのピッチで間欠的に取込む。

【００２９】つまり該被塗装物ｗが該ＣＣＤカメラ３
２、３２の認識位置Ｋに到達したｗＩの状態の時、画像
情報の取込が開始され、最初のポイントｗＰ１の画像情
報が取込まれる。該被塗装物ｗは、そのまま進み続け、
数ｍｍ進んでｗＩＩの状態まで来た時、再び画像情報の
取込が実施されて２番目のポイントｗＰ２、ｗＰ３の画
像情報が取込まれる。こうして次々と「飛び飛び」の状
態で画像情報が間欠的に取込まれ、該被塗装物ｗがｗＩ
ＩＩの位置を通り過ぎて完全に該ＣＣＤカメラ３２、３
２の認識位置Ｋを通過してしまうと、画像情報の取込み
は終了する。

【００３０】該主演算制御部４２により２値化画像情報
を座標データに即時に演算処理し、後述する様に該被塗
装物ｗのｘ軸方向（進行方向）中心座標と該塗装テーブ
ル７１の中心座標のずれ、該塗装ロボット部７０の移動
軌跡、該被塗装物ｗの端縁塗装ガン８６の移動速度、作
動軌跡や塗装ガン角度並びに該被塗装物ｗの上部表面
（天板等）塗装ガン８８の作動軌跡を算出する。

【００３１】「ずれ量の検出」人手により該投入テーブ
ル１８上に載置された該被塗装物ｗの中心は、殆どの場
合該投入テーブル１８の中心座標即ち該塗装テーブル７
１の中心座標からずれている。このずれ量を算出する。
該投入テーブル１８の中心から該イメージ・センサ型Ｃ
ＣＤカメラ３２、３２迄の距離に相当するパルス数を
Ａ、該被塗装物ｗのｘ軸方向の寸法分に相当するパルス
数をＢ（該イメージ・センサ型ＣＣＤカメラを利用して
計測）とすると、該被塗装物ｗの中心が該投入テーブル
１８の中心に正しくセットされた場合に、該第１搬送コ
ンベア１６がスタートしてから該被塗装物ｗが該イメー
ジ・センサ型ＣＣＤカメラ３２、３２の認識位置Ｋに到
達する迄のパルス数Ｃは、Ｃ＝Ａ − Ｂ／２となる。

【００３２】これに対し実際に該被塗装物ｗは、該投入
テーブル１８の中心とＥだけずれてセットされた場合、
該第１搬送コンベア１６、１６がスタートしてから該被
塗装物ｗが該イメージ・センサ型ＣＣＤカメラ３２、３
２に到達する迄のパルス数をＤとすると、ずれ量ＥはＥ＝Ｄ − Ｃとなる。Ｅ＜０の場合は、該被塗装物ｗが進行方
向前方にずれている。Ｅ＞０の場合は、該被塗装
物ｗが後方にずれている。こうして「ずれ量」が算出さ
れる一方、該被塗装物ｗは停止することなく搬送され続
け、該画像処理室３０ａを通り抜けて搬出されて来る。
そして該第１トラバーサ２０が待機している位置で停止
する訳であるが、この時この停止装置を正しい位置、即
ち該被塗装物ｗのｘ軸方向中心と該塗装テーブル７１の
中心位置とが一致する様に該主演算制御部４２によって
該第１搬送コンベア１６の停止時期を補正する。つまり
該投入テーブル１８のｘ軸方向中心から正しい停止位置
迄の距離に相当するパルス数は、設計上決定しているの
で、このパルス数に対し、先に算出した「ずれ量」Ｅを
加算して補正し、正しい停止位置に該被塗装物ｗを停止
させる。

【００３３】正しい停止位置への停止が検知されて該シ
ーケンサ５４の出力信号により該第１トラバーサ２０が
上昇し、該被塗装物ｗを該第１搬送コンベア１６から該
塗装室７０ａ内に搬送する。該塗装テーブル７１上迄該
被塗装物ｗを移送すると、一旦停止してから下降し、該
被塗装物ｗを移載して下降状態で元の位置に復帰する。
該被塗装物ｗは、該塗装テーブル７１上に移載されると
共にバキューム・パッド７２により吸着固定される。

【００３４】そして該被塗装物ｗが該第１トラバーサ２
０へ移載されるために、該第１搬送コンベア１６、１６
が停止する迄の間に、該主演算制御部４２では「ずれ量
の算出」は、勿論、「塗装ロボットの作動軌跡」、「塗
装ロボットの移動速度」、「塗装ガン角度」等の塗装ロ
ボット動作データの算出は全て完了している。

【００３５】「塗装ガン作動軌跡及び制御」（１）塗装ガン軌跡の算出塗装ポイントＰ_２と手前のポイントＰ_１及び次のポイン
トＰ_３の３点の座標データを使用し、３点を通過する円
の中心Ｃと半径Ｒ又は３点を通る直線の傾きを求める。
塗装ガンが円の外側にある場合、即ち凸形状の天板の端
縁を塗装する場合、塗装ポイントＰ_２に対応する塗装
ガンの座標Ｐ_２´は、円の中心座標Ｃから半径Ｒ及び予
め定めた塗装ガンと該被塗装物ｗの距離１との合計だけ
離れ且つ円の中心Ｃと塗装ポイントＰ_２とを結ぶ線上に
位置する。そして次のポイントＰ_３に対応する塗装ガン
の座標Ｐ_３´も同様に算出される。

【００３６】塗装ガンが円の内側にある場合、即ち凹形
状の天板の端縁を塗装する場合、塗装ポイントＰ_２に対
応する塗装ガンの座標Ｐ_２´´は、円の中心座標Ｃを基
準に半径Ｒから予め定めた塗装ガンと該被塗装物ｗの距
離１を差引いた分だけ離れ且つ円の中心Ｃと塗装ポイン
トＰ_２とを結ぶ線上に位置する。そして次のポイントＰ
_３に対応する塗装ガンの座標Ｐ_３´´も同様に算出され
る。塗装ポイントＰ_１から次の塗装ポイントＰ_２迄の塗
装ガンの軌跡は、上記の通り算出した円の中心と塗装ガ
ンの座標との距離を半径とした円弧軌跡Ｐ_２´Ｐ_３´又
は円弧軌跡Ｐ２´´Ｐ３´´或いは算出した直線軌跡と
なる。以上の計算を該主演算制御部４２により被塗装物
ｗの外周形状の座標データ毎に順次演算する。

【００３７】（２）塗装ガン角度の算出塗装ポイントＰ_２から次の塗装ポイントＰ_３迄は、塗装
ポイントＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３を通過する円弧軌跡の中心方
向に常に沿い且つ被塗装物ｗに向き、直線の場合は直線
に対して直交する向きとなる。以上の計算を該主演算制
御部４２により被塗装物ｗの外周形状の座標データ毎に
順次演算する。

【００３８】「塗装ガン速度の算出及び制御」該被塗装
物ｗ表面での塗装速度が所定の移動速度に一定に保持さ
れるので、塗膜厚の均一性が得られる。直線部では被塗
装物ｗ表面での塗装速度Ｖと塗装ガンの移動速度Ｖは等
しい。塗装ガンが円の外側にある場合、即ち凸形状の天
板の端縁を塗装する場合、塗装ポイントＰ_２に対応する
塗装ガンの座標Ｐ_２´での移動速度ｖ´は、直線部での
速度Ｖｘ（半径Ｒ＋塗装ガンと塗装ポイントと
の距離１）／半径Ｒとする。即ち直線部よりも速くな
る。

【００３９】塗装ガンが円の内側にある場合、即ち凹形
状の天板の端縁を塗装する場合、塗装ポイントＰ_２に対
応する塗装ガンの座標Ｐ_２´´での移動速度ｖ´´は、
直線部での速度Ｖｘ（半径Ｒ＋塗装ガンと塗装
ポイントとの距離１）／半径Ｒとする。即ち直線部より
も速くなる。

【００４０】ここで塗装ポイントＰ_２での塗装速度ｖと
は、円弧Ｐ_２Ｐ_３にポイントＰ_２で接する直線に沿う方
向の速度を示す。

【００４１】「塗装作業」該第１トラバーサ２０が元の
位置に退避すると、待機位置に待機していた該塗装ロボ
ット部７０が起動する。該主演算制御部４２が算出した
移動速度、作業軌跡に沿い、該第１、２モータ・コント
ロール・ボード３８、３８ａにより先ず２台の端縁塗装
ガン８６、８６で端縁塗装を実施する。

【００４２】端縁塗装完了により該塗装ロボット部７０
は、一旦待機位置に戻り、天板塗装用塗装ガン８８が所
要位置迄上昇し、該主演算制御部４２が算出した軌道と
速度に従い該第２モータ・コントロール・ボード３８ａ
がモータを駆動して天板平面塗装を実施する。塗装作業
が完了すると、該塗装ロボット部７０が待機位置（座標
データの原点に対応）に戻って停止し、原点位置に停止
し、該シーケンサ５４の制御により該第２トラバーサ９
０が降下状態で該塗装室７０ａ内に進入し、該被塗装物
ｗの下で停止する。該塗装テーブル７１の該バキューム
・パッド７２が解除され、該第２トラバーサ９０が上昇
して該被塗装物ｗを持上げ、移動して該塗装室７０ａか
ら搬出し、次の工程即ち遠赤外線照射部１０２に移送す
る。

【００４３】該遠赤外線照射部１０２内に於て、該遠赤
外線照射灯１０２ａ、１０２ａを照射して該被塗装物ｗ
に塗布された塗料の溶剤を蒸発させ、次の工程即ち紫外
線照射部１０４に移送する。

【００４４】該紫外線照射部１０４内に於て、紫外線照
射部１０４ａ、１０４ａを照射し、該被塗装物ｗに塗布
された塗料を硬化させる。

【００４５】最後に排出用コンベア１０６により該被塗
装物ｗを排出する。

【００４６】

【発明の効果】前述の通り、この発明に係る自動塗装方
法及び装置によれば、該第１搬送コンベア１６により搬
送されて来る全ての該被塗装物ｗを、該画像処理部３０
の該画像検出部４０の認識用複数のライン・センサ型Ｃ
ＣＤカメラ３２、３２によりこれら該被塗装物ｗの外周
形状を逐一自動的に読取り、該主演算制御部４２が演
算、算出した移動速度、作動軌跡に沿い塗装ロボット部
７０を制御して形状の異なる該被塗装物ｗの自動塗装を
可能とするものである。そして形状の異なる該被塗装物
ｗが連続して搬送されてきても、一々ティーチングをや
り直したり、入替えたりする必要がなくなる。従って従
来の様に生産ラインを一々停止する必要も無くなるか
ら、生産効率が低下する事も予期せぬトラブルの発生も
生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る自動塗装装置を被塗装物の投入
方向から見た一部切欠、透視図である。

【図２】図１に示す自動塗装装置のうち、被塗装物投入
部、搬送コンベア、画像処理部、トラバーサ、塗装部等
を示す部分拡大、一部切欠、透視、側面図である。

【図３】図１に示す自動塗装装置から覆い部を取外し、
被塗装物の排出方向から見た模式的分解斜視図である。

【図４】画像検出部、画像処理部及び塗装モータ駆動部
のブロック・ダイアグラムである。

【図５】第１トラバーサの拡大斜視図である。

【図６】図５の第１トラバーサの側面図である。

【図７】画像検出部に於て被塗装物を一定のピッチで間
欠撮影する状態を示す模式図である。

【図８】塗装ガン軌跡及び速度を示す模式図である。

【図９】塗装部の拡大分解斜視図である。

【符号の説明】１０・・・フレーム；１２・・・スプロケット；１４・・・駆動部；１６・・・第１搬送コンベア；１８・・・櫛歯形投入テーブル；２０・・・第１トラバーサ；２４、２４ａ・・・レーザー光線発光器；２６・・・高周波蛍光灯；３０・・・画像処理部；３０ａ・・・画像処理室；３２・・・ライン・センサ型ＣＣＤカメラ；３８・・・第１モータ・コントロール・ボード；３８ａ・・・第２モータ・コントロール・ボード；４２・・・主演算制御部；４４・・・ロボット制御部；４６、４６ａ・・・ドライバー；４８・・・ｘ軸方向駆動用モータ；４８ａ・・・ｙ軸方向駆動用モータ；４８ｂ・・・θ軸方向駆動用モータ；５０・・・ラム・ボード；５２・・・入出力部；５４・・・シーケンサ；５６・・・リニア・エンコーダ；６０・・・ＣＲＴ；７０・・・塗装ロボット部；７１・・・塗装テーブル；７０ａ・・・塗装室；７２・・・バキューム・パッド；７６、７６ａ・・・ｘ軸方向移動ガイド；７８、７８ａ・・・ｙ軸方向移動ガイド；８０・・・ｚ軸方向移動ガイド；８２・・・可撓性エアテューブと制御ケーブル；８４・・・ｚ軸上下動用移動モータ；８６・・・端縁塗装ガン；８８・・・平面塗装ガン；９０・・・第２トラバーサ；１００・・・第２搬送コンベア；１０２・・・遠赤外線照射部；１０２ａ・・・遠赤外線照射灯；１０４・・・紫外線照射部；１０４ａ・・・紫外線照射灯；１０６・・・排出搬送コンベア。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入テーブルに被塗装物を載置する工程
と；該投入テーブル上の該被塗装物を第１搬送コンベア
に移載し、搬送する工程と；画像処理室内に於て該第１
搬送コンベアの下側から該被塗装物を照明灯により照射
し、該画像処理室内上部のイメージ・センサ・カメラに
より搬送方向と直角方向に所要ピッチで間欠撮影しなが
ら移動状態の該被塗装物の外周輪郭形状を検出して画像
情報として取込み、飛び飛びの座標データに変換し且つ
該被塗装物が該イメージ・センサを通過した時点でその
外周輪郭形状検出を終了する工程と；該座標データを塗
装ロボットの動作データに即時変換して演算処理する工
程と；該画像処理室内を通過した該被塗装物を該第１搬
送コンベア上から塗装ブースの入口側外部に待機する第
１トラバーサに移す工程と；該第１トラバーサ上の該被
塗装物を該塗装ブース内の塗装テーブル上に移動させる
工程と；該演算処理して得た該動作データにより該塗装
ブース内の該塗装ロボットを動作制御し、該被塗装物の
外周輪郭形状に対応して自動的に塗装する工程と；塗装
された該被塗装物を該塗装ブースの出口側外部に待機す
る第２トラバーサに移す工程と；該第２トラバーサに載
せられた該被塗装物を第２搬送コンベアに移す工程と；
該第２撤送コンベア上の該被塗装物に遠赤外線を照射し
て塗料の溶剤を蒸発させる工程と；該第２搬送コンベア
上の該被塗装物に紫外線を照射して該塗料を硬化させる
工程と；最後に該被塗装物を排出する工程と；から成る
自動塗装方法。
【請求項２】所要駆動部により駆動され且つ所要箇所に
エンコーダを有する第１搬送コンベアと；該第１搬送コ
ンベアの前端部に設けられ、該第１搬送コンベアに対し
出入自在に上下動する櫛歯形投入テーブルと；該第１搬
送コンベアの進行方向中間部でそれを跨いで設けられた
画像処理室と；該画像処理室内上部に取付けられ、該被
塗装物を画像認識するイメージ・センサ・カメラと、該
イメージ・センサ・カメラに接続されてこれを制御する
イメージ・センサ・コントロール・ボード及びエンコー
ダに接続された主演算部と、該第１搬送コンベアの下側
に設けられた照明灯とから成り、該被塗装物の画像情報
を外周形状の座標データから塗装ロボットの動作データ
に変換する画像変換部と；該第１搬送コンベアの後端部
に前後及び上下動自在に設けられた第１トラバーサと；
中心に該被塗装物保持用バキューム部を有し、塗装ブー
ス内に設けられた塗装テーブルと；該主演算制御部に接
続され、ｘ軸方向モータ駆動用ドライバーとｙ軸方向モ
ータ駆動用ドライバーとを有する第１モータ・コントロ
ール・ボード及びθ軸方向モータ駆動用ドライバーを有
し且つ該主演算制御部に接続された第２モータ・コント
ロール・ボードと、該主演算制御部に入出力ボードを介
して接続され且つＺ軸駆動モータ及び塗装ガンとに接続
されたシーケンサとから成るロボット制御部と；該塗装
ブースに固定されたｙ軸移動ガイド、該ｙ軸移動ガイド
上を移動するｘ軸移動ガイド、該ｘ軸移動ガイド上を移
動するスライド・ベースに取付けられたｚ軸移動ガイ
ド、該ｚ軸移動ガイドに上下動自在に取付けられたｚ軸
兼用θ軸とから成り、直交するｘ軸（被塗装物移動方向
軸）、ｙ軸（被塗装物移動方向と直交する軸）、ｚ軸
（上下方向）と回転の為のθ軸の４軸直交型ロボット
と、該θ軸に取付けられた該被塗装物を塗装する塗装ガ
ンとを有する塗装ロボット部と；該塗装ブースの出口側
で、第２搬送コンベアの前端部に隣接して前後及び上下
動自在に設けられ、且つ該塗装ロボット部から該被塗装
物を受取り、該第２搬送コンベアに移す第２トラバーサ
と；該第２搬送コンベアの進行方向中間部でそれを跨
ぎ、その上部に設けられ、該被塗装物に施された塗料の
溶剤を蒸発させる遠赤外線照射部と；該第２搬送コンベ
アの進行方向後端部でそれを跨ぎ、その上部に設けられ
た該被塗装物の塗料を硬化する紫外線照射部と；該紫外
線照射部に隣接して設けられた第３コンベアと；から成
る自動塗装装置。