JPH0655108A - 塗装ロボットに於ける吐出量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多軸型のロボットを使用した自動塗装装置に
於ける塗料の吐出量制御を正確に行う事を目的とする。 【構成】 多軸型のロボットを使用した自動塗装装置に
より自動車のボディーを塗装する場合、塗装作業時に於
いて、１サイクルの塗装作業に使用した塗料の流量をカ
ウントし、この時の値とロボットティーチング時に決定
した吐出目標値とを比較し、両者間に誤差が生じた場合
は、次回の塗装時にこの誤差を補正するようにしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装ロボットからの塗
料の吐出量を制御する吐出量制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】被塗装物、例えば、自動車のボディーを
予め設定された色に塗装するための自動塗装装置は、図
４に示す如く、塗料を塗布するための塗装ガン(1)と、
塗装ガン(1)に塗料を予め設定された流量で供給するた
めの制御デバイス(2)と、制御デバイス(2)に供給する塗
料の種類を切換、制御制御デバイス(2)から塗装ガン(1)
に向けて所定のカラーの塗料を供給するためのカラーチ
ェンジバルブ(3)と、塗装ガン(1)と制御デバイス(2)と
の間に介在させた、塗装ガン洗浄用の洗浄バルブ(4)と
によって形成してある。

【０００３】また、制御デバイス(2)の上流側には、塗
装ガン(1)からの塗料吐出時の流量を計測する流量計(5)
が配置してあり、この流量計(5)の測定値を元に、制御
装置(6)が制御デバイス(2)を制御し、塗料の流量をコン
トロールするようにしている。

【０００４】尚、上記制御デバイス(2)としては、エア
オペレートレギュレータを電空レギュレータで制御し、
塗料の流量をコントロールするものや、ギヤポンプをＡ
Ｃサーボモータで駆動し、塗料の流量をコントロールす
るもの等が用いられる。

【０００５】そして、自動車のボディーを所定のカラー
に塗装する場合は、上記塗装ガン(1)を塗装位置に固定
的に支持しておき、塗装位置に順次搬送されてくるボデ
ィーに向けて塗装ガン(1)から所定の塗料を吐出させ、
ボディーを所定のカラーに塗装している。

【０００６】また、上記自動塗装装置の中には、塗装ガ
ン(1)を図５に示す如く所定の軌跡(A)を描いて移動する
ように支持するタイプの物もある。

【０００７】この場合は、自動車ボディーが塗装位置に
搬送されてくると、塗装ガン(1)が所定の軌跡を描いて
移動しながら自動車ボディーに向けて塗料を塗布し、塗
装を行う。

【０００８】尚、この場合は、塗装ガン(1)が移動軌跡
の端部に位置する時、即ち図中破線の外側(B)(C)に位置
する時には、塗装ガン(1)からの塗料の吐出を停止する
カムカットが行われ、塗料の無駄な消費を防止するよう
にしている。

【０００９】上記した自動塗装装置に於いて、制御デバ
イス(2)による塗装ガン(1)への流量制御は下記のように
して行っている。

【００１０】即ち、塗装ガン(1)が固定状態に支持され
ている時は、塗装ガン(1)から塗料が連続的に塗布され
るため、流量計(5)によって流量を連続的に計測し、こ
の値を元に制御デバイス(2)に対しフィードバック制御
を行い、塗装ガン(1)から自動車ボディーに向けて塗布
される塗料の吐出量が所定の値となるようにコントロー
ルするフィードバック制御が行われる。

【００１１】また、塗装ガン(1)が所定の軌跡(A)を描く
ように移動させながら塗装を行う場合は、塗装ガン(1)
からの塗料の吐出が、所定の間隔を開けて間欠的になる
ため、塗料の流量を一定の測定時間だけ計測し、この時
の累積の吐出量に対し、所定の係数を掛け、これと予め
設定された目標値とを比較することにより、今回の吐出
量と目標値との関の誤差を算出する。

【００１２】そして、塗装位置に同色の次車が搬送され
てくると、この誤差を補正するように制御デバイス(2)
を制御するフィードフォワード制御を行っている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】自動塗装装置によって
自動車のボディーの塗装を行う場合に於いて、上記した
ような方法で塗料の流量を制御すれば、自動車ボディー
に対し一定量の塗料を塗布できる。

【００１４】しかし、塗装位置に搬送されてくるボディ
ーが非常に多種類となり、各ボディーに対する塗装条件
も複雑になってくると、塗装ガン(1)を多軸型のロボッ
トのアーム先端に取付け、各ボディーの所定の部分毎
に、所定のカラーの塗料を順次塗布する方法が取られ
る。

【００１５】上記した方法によって自動車のボディーの
塗装を行うと、ある車種のボディーに対する塗装を行う
場合、ボディーの各部分毎に塗装を順次行って行くた
め、塗装ガン(1)からの塗料の吐出のＯＮ、ＯＦＦ制御
は、１〜数秒の範囲でアトランダムに行われることにな
る。

【００１６】このため、上記多軸型のロボットを使用し
て塗装を行う場合、上述したフィードバック方式や、フ
ィードフォワード方式の制御では、塗料の流量を正確に
コントロールできないと言った問題があった。

【００１７】即ち、塗装ガン(1)は、短い周期で、しか
もアトランダムにＯＮ、ＯＦＦするため、塗料の流量を
連続的に計測するのは不可能であり、また、一定時間の
流量から、１サイクル全体の流量を算出する方法をとっ
ても、１回の吐出時間が短すぎ、誤差がでやすいと言っ
た問題があった。

【００１８】

【課題を解決するための手段】塗装ガンを多軸ロボット
のアーム先端に取付け、制御デバイスによって決定され
た流量で塗装ガンに塗料を供給し、被塗装物の所定の部
分に、順次、塗料を塗布する塗装ロボットに於ける塗料
の吐出量制御を、

【００１９】塗装ロボットへのティーチング及び制御デ
バイスによる流量決定後、１サイクルの塗装作業を実行
させ、その時、塗装ガンに流れた塗料の全流量を吐出目
標値として記憶させ、

【００２０】実際の塗装作業時、１サイクルの塗装作業
に使用した塗料の流量をカウントし、この時の値と吐出
目標値とを比較し、両者間に誤差が生じた場合は、次回
の塗装作業時、この誤差を修正するように制御デバイス
により塗装ガンに流れる塗料の流量を調整するようにし
たものである。

【００２１】

【作用】上記した如く、実際の塗装作業時、１サイクル
の塗装作業に使用した塗料の流量をカウントし、この時
の値とティーチング時に決定した吐出目標値とを比較
し、両者間に誤差が生じた場合は、次回の塗装時にこの
誤差を補正するようにすれば、多軸型のロボットを使用
した自動塗装装置に於ける流量制御を正確に行える。

【００２２】

【実施例】図1は、多軸ロボットによって塗装ガンを支
持してなる塗装ロボットの概略を示すものである。

【００２３】同図に於いて、(21)は多軸型のロボット、
(22)はロボット(21)のアーム、(23)は、アーム(22)の先
端に支持された塗装ガン、(24)は、塗装ガン(23)に予め
設定された流量で塗料を供給するための制御デバイス、
(25)は、制御デバイス(24)に供給する塗料の種類を切
換、制御デバイス(24)から塗装ガン(23)に向けて所定の
カラーの塗料を供給するためのカラーチェンジバルブ、
(26)は、塗装ガン(23)と制御デバイス(24)との間に介在
させた、塗装ガン洗浄用の洗浄バルブである。

【００２４】(27)は、制御デバイス(24)の上流側に配置
した、塗装ガン(23)からの塗料吐出時の流量を計測する
流量計、(28)は、流量計(27)からの計測値を元に、制御
デバイス(24)を制御し、塗料の流量をコントロールする
ための制御装置である。

【００２５】この制御装置(28)による制御デバイス(24)
の制御は、先ず、所定の車種のボディーに所定のカラー
の塗料を塗布する時のロボット(21)に対するティーチン
グ作業時に、この１サイクル全体の吐出量を計測し、こ
の時の値を基準として記憶しておき、以後、このサイク
ルの動作を行う場合、上記基準値を元にこのサイクルの
流量をコントロールするものである。

【００２６】即ち、実際の塗装以前に行う基準値決定
は、図２のフローチャートに示す手順で行う。

【００２７】先ず、ステップ(30)で、所定の車種のボデ
ィーに所定のカラーの塗料を塗布する時のロボット(21)
に対するティーチングを行う。

【００２８】次に、ステップ(31)で、この１サイクル動
作時の制御装置(28)から制御デバイス(24)への出力を決
定し、制御デバイス(24)から塗装ガン(23)を介してボデ
ィーに向けて吐出する塗料の単位時間当りの流量を決定
する。

【００２９】次に、ステップ(32)に於いて、ステップ(3
0)(31)で決定した条件で１サイクルの動作を行い、この
１サイクルで使用した塗料の全流量をカウントし、この
全流量をこのサイクル実行時の吐出目標値として制御装
置(28)に記憶させる。

【００３０】このようにして、所定の車種のボディーに
所定のカラーの塗料を塗布する時の１サイクルに対する
制御デバイス(24)への出力及び吐出目標値が決定した後
の実際の塗装時には、図３のフローチャートに示す手順
で塗装作業が行われる。

【００３１】即ち、塗装位置に上記サイクルに対応した
第１回目のボディーが搬送されて来ると、ステップ(40)
で塗装が開始される。

【００３２】この時、制御デバイス(24)により塗装ガン
(23)に供給される塗料の流量は、図３のステップ(31)で
決定した値によって制御される。

【００３３】そして、この状態で、初回の塗装が終了
し、ステップ(41)まで進むと、次にステップ(42)に移行
し、この回に使用した塗料の全流量をカウントし、図３
のステップ(33)で決定した吐出目標値と今カウントした
全流量とをステップ(43)で比較する。

【００３４】そして、両者が一致した時は、ステップ(4
6)に移行し、次回、塗装位置に同車種のボディーが搬送
されてきた時は、今回と同一条件で塗装が行われる。

【００３５】また、両者が一致しなかった時は、ステッ
プ(44)に移行し、吐出目標値との差を算出し、次にステ
ップ(45)にて、この誤差を制御デバイス(24)への補正値
に換算し、この補正値を元に、ステップ(46)にて次回の
塗装時の制御デバイス(24)への出力を決定する。

【００３６】そして、次回、塗装位置に同車種のボディ
ーが搬送されてきた時は、今補正した値で塗装が行われ
る。

【００３７】後は、塗装位置に同車種のボディーが搬送
される度に、上記動作が繰返される。

【００３８】このように、多軸型のロボット(21)のアー
ム(22)先端に塗装ガン(23)を支持させ、各ボディーに所
定のカラーの塗料を塗布する場合、この１サイクルの実
行により消費される塗料の全流量をカウントし、ロボッ
ト(21)へのティーチング時に実際に測定した全流量によ
って決定した吐出目標値と、上記全流量とを比較し、次
回、このサイクルが実行される時には、両者の値が一致
するように補正を行えば、塗装ガン(23)からの塗料の吐
出のＯＮ、ＯＦＦが、１〜数秒の範囲でアトランダムに
行われても、塗装ガン(23)からの流量制御を正確に行え
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、多軸型
のロボットを使用した自動塗装装置により自動車のボデ
ィーを塗装する場合に於いて、１サイクルの塗装作業に
使用した塗料の流量をカウントし、この時の値とロボッ
トティーチング時に決定した吐出目標値とを比較し、両
者間に誤差が生じた場合は、次回の塗装時にこの誤差を
補正するようにしたから、多軸型のロボットを使用した
自動塗装装置に於いて、塗装ガンからの塗料の吐出のＯ
Ｎ、ＯＦＦが、１〜数秒の範囲でアトランダムに行われ
ても、この間欠的な塗料の吐出に影響されることなく塗
料の流量制御を正確に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗装ロボットの概略構成を示す
図。

【図２】吐出目標値決定時の作業手順を示すフローチャ
ート。

【図３】塗装作業時の作業手順を示すフローチャート。

【図４】塗装ロボットの従来例を示す概略図。

【図５】従来の塗装ロボットによる塗装ガンの移動軌跡
を示す図。

【符号の説明】

２１ 多軸型のロボット ２２ ロボットのアーム ２３ 塗装ガン ２４ 制御デバイス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装ガンを多軸ロボットのアーム先端に
   取付け、制御デバイスによって決定された流量で塗装ガ
   ンに塗料を供給し、被塗装物の所定の部分に、順次、塗
   料を塗布する塗装ロボットに於ける塗料の吐出量制御
   を、 塗装ロボットへのティーチング及び制御デバイスによる
   流量決定後、１サイクルの塗装作業を実行させ、その
   時、塗装ガンに流れた塗料の全流量を吐出目標値として
   記憶させ、 実際の塗装作業時、１サイクルの塗装作業に使用した塗
   料の流量をカウントし、この時の値と吐出目標値とを比
   較し、両者間に誤差が生じた場合は、次回の塗装作業
   時、この誤差を修正するように制御デバイスにより塗装
   ガンに流れる塗料の流量を調整するようにしたことを特
   徴とする塗装ロボットに於ける吐出量制御方法。