JPH07136557A - プレイバック型塗装ロボットの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】塗装ガンを保持したロッボット本体の作動をテ
ィーチングに依るプログラムに従ってロボットコントロ
ーラで制御するとともに、ロボット本体の作動に応じた
ロボットコントローラからの要求に応じて外部シーケン
サにより塗装機器を制御するようにしたプレイバック型
塗装ロボットの制御方法において、ロボットコントロー
ラの再ティーチングを不要とし、特定塗装位置の塗装条
件を簡単に変更可能とする。 【構成】ティーチングに依る塗装位置データをロボット
コントローラ６に設定しておくとともに、塗装位置デー
タに対応した塗装データを外部シーケンサ７に設定して
おき、ロボットコントローラ６からの塗装位置データの
外部シーケンサ７への入力に応じて、外部シーケンサ７
は、前記塗装位置データに対応する塗装データに従って
塗装機器１３，１４，１５を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装ガンを保持したロ
ッボット本体の作動をティーチングに依るプログラムに
従ってロボットコントローラで制御するとともに、ロボ
ット本体の作動に応じたロボットコントローラからの要
求に応じて外部シーケンサにより塗装機器を制御するよ
うにしたプレイバック型塗装ロボットの制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば自動車の製造ラインにお
ける塗装工程で用いられているプレイバック型塗装ロボ
ットでは、図４で示すように、ロボット本体の作動を制
御するロボットコントローラに、ティーチングによって
予め教示された軌跡データと該軌跡の途中の塗装位置毎
のメニュー化された塗装データとを設定しておくととも
に、塗装機器を制御する外部シーケンサに各メニューに
応じた塗料吐出量、塗料霧化エア圧およびパターンエア
圧等を設定しておき、メニュー化された塗装データをロ
ボットコントローラから各塗装位置毎に外部シーケンサ
に入力することにより、外部シーケンサがメニューに対
応した塗料吐出量、塗料霧化エア圧およびパターンエア
圧を選択して塗装機器を制御するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、機能別に最
適な塗装膜厚を追求していくと、複雑な外形形状を持つ
自動車等においては、或る位置では、塗装膜厚をわずか
に薄く、あるいは厚くしたいと言う要望が生じることが
ある。すなわち図４において、たとえば第１塗装位置で
は、ロボットコントローラから外部シーケンサに塗料吐
出量としてＮＯ．１メニューを要請し、外部シーケンサ
はＮＯ．１メニューに対応した塗料吐出量５０ｃｃ／ｍ
ｉｎで塗装機器を制御することになるが、５０ｃｃ／ｍ
ｉｎの塗料吐出量では塗装膜厚が不充分であったとき
に、たとえば５５ｃｃ／ｍｉｎの塗料吐出量に変更した
いと言う要望が生じることがある。そこで、外部シーケ
ンサにおいて、ＮＯ．１メニューに対応した塗料吐出量
を５５ｃｃ／ｍｉｎに設定変更することで、第１塗装位
置での充分な塗装膜厚を確保することができるが、５０
ｃｃ／ｍｉｎの塗料吐出量で最適な塗装膜厚を得ていた
他の塗装位置たとえば第２塗装位置および塗装位置間で
は、ロボット本体の作動制御をそのままにしておくと、
ＮＯ．１メニューの塗料吐出量を５０ｃｃ／ｍｉｎから
５５ｃｃ／ｍｉｎに変更するのに応じて、塗料たれ等が
発生することになる。すなわち塗装条件の変更によりロ
ボット本体の作動も変更する必要が生じ、再ティーチン
グが必要となる。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ロボットコントローラの再ティーチングを不
要とし、特定塗装位置の塗装条件を簡単に変更可能とし
たプレイバック型塗装ロボットの制御方法に関する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、塗装ガンを保持したロッボット本体の作
動をティーチングに依るプログラムに従ってロボットコ
ントローラで制御するとともに、ロボット本体の作動に
応じたロボットコントローラからの要求に応じて外部シ
ーケンサにより塗装機器を制御するようにしたプレイバ
ック型塗装ロボットの制御方法において、ティーチング
に依る塗装位置データをロボットコントローラに設定し
ておくとともに、塗装位置データに対応した塗装データ
を外部シーケンサに設定しておき、ロボットコントロー
ラからの塗装位置データの外部シーケンサへの入力に応
じて、外部シーケンサは、前記塗装位置データに対応す
る塗装データに従って塗装機器を制御することを特徴と
する。

【０００６】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。

【０００７】図１ないし図３は本発明の一実施例を示す
ものであり、図１は塗装ロボットの概略構成図、図２は
塗装ガンの縦断面図、図３はロボットコントローラおよ
び外部シーケンサ間のデータ授受の一例を示す図であ
る。

【０００８】先ず図１において、ロボット本体１におけ
る可動アーム２の先端にはフレキシブルアーム３を介し
てベル型の塗装ガン４が保持されており、ロボット本体
１の基台５に内蔵されている駆動手段によりロボット本
体１が作動せしめられる。而して、前記駆動手段の作動
すなわちロボット本体１の作動は、ティーチングに依る
プログラムに従ってロボットコントローラ６で制御され
る。

【０００９】一方、塗装ガン４には、塗料を導く塗料通
路８を介して塗料供給源９が接続されるとともに、塗料
を微粒化させるためのエア圧としてのタービンエア圧を
導く第１エア圧通路１０ならびに被塗装物への塗料噴霧
パターンを定めるためのパターンエア圧としてのシェー
ピングエア圧を導く第２エア通路１１を介してエア源１
２が接続され、塗料通路８には第１の塗装機器としての
塗料制御弁１３が介設され、第１エア圧通路１０には第
２の塗装機器としてのタービンエア圧制御弁１４が介設
され、第２エア圧通路１１には第３の塗装機器としての
シェーピングエア圧制御弁１５が介設される。

【００１０】上記塗装機器としての塗料制御弁１３、タ
ービンエア圧制御弁１４およびシェーピングエア圧制御
弁１５の作動は、ロボット本体１の作動に応じたロボッ
トコントローラ６からの要求に応じて外部シーケンサ７
により制御される。

【００１１】図２において、塗装ガン４は、ロボット本
体１の可動アーム２にフレキシブルアーム３を介して取
付けられるガン本体１７を備え、該ガン本体１７の先端
部には、エアモータ１８のケーシング１９が螺着され
る。エアモータ１８は、ケーシング１９に圧入されたス
リーブ２０に回転自在に支承された回転軸２１と、該回
転軸２１の後端（図２の左端）に一体に設けられるフラ
ンジ部２２とを備え、該フランジ部２２の外周には、多
数の列孔２３が設けられる。前記フランジ部２２は、ガ
ン本体１７の先端部に嵌合されるスペーサ２４と、スリ
ーブ２０との間に軸線まわりの回転を自在として挟持さ
れる。

【００１２】スペーサ２４の外周とガン本体１７との間
には環状の前室２５が形成され、フランジ部２２の外周
は、スペーサ２４の前端およびスリーブ２０の後端間に
形成される環状の後室２６に臨んで配置される。スペー
サ２４およびガン本体１７には、タービンエア圧を導く
第１エア圧通路１０に連なるエア供給孔２７が設けら
れ、スペーサ２４には、前室２５から後室２６にエアを
噴出する複数のタービンエア噴出孔２８がフランジ部２
２における多数の列孔２３に対応して穿設される。また
ガン本体１７およびケーシング１９にはエア排出孔２９
が穿設されており、後室２６はスペーサ２４に穿設され
た排気孔３０を介してエア排出孔２９に連通される。

【００１３】このようなエアモータ１８では、第１エア
圧通路１０に連なるエア供給孔２７から前室２５に供給
されるタービンエアがタービンエア噴出孔２８からフラ
ンジ部２２の列孔２３に吹付けられることにより回転駆
動され、後室２６のエアは排気孔３０からエア排出孔２
９を介して外部に排出される。

【００１４】エアモータ１８における回転軸２１の先端
部には、外周に複数の流出孔３１を有するディスク板３
２を有するカップ３３がねじ部材３４で固着されてお
り、該カップ３３の内部には、ガン本体１７およびケー
シング１９に設けられた塗料供給路３５に接続される塗
料吐出ノズル３６が配設される。而して塗料供給路３５
には塗料通路８が接続されている。

【００１５】ケーシング１９の先端部には、カップ３３
を囲繞する仮想円に沿って周方向に間隔をあけた位置に
複数のシェーピングエア噴出孔３７を備えるキャップ３
８が螺着されており、該キャップ３８とケーシング１９
の先端部との間には、各シェーピングエア噴出孔３７に
共通に通じる環状のエア室３９が形成され、該エア室３
９に通じてケーシング１７に穿設されたエア供給孔４０
には、シェーピングエア圧を導く第２エア通路１１が接
続される。

【００１６】このようなベル型の塗装ガン４によると、
エアモータ１８の回転に応じてカップ３３が回転駆動さ
れ、塗料噴出ノズル３６からカップ３３内に供給される
塗料は、遠心力によりカップ３３の内面に沿って前方に
移動し、ディスク板３２の流出孔３１を通過してカップ
３３の先端縁に達する。一方、シェーピングエア噴出孔
３７からカップ３３の外周に向けてシェーピングエアが
噴出されており、カップ３３の先端縁に達した塗料がシ
ェーピングエアにより所定のパターンに形成されて被塗
装物（図示せず）に噴霧される。

【００１７】而して、カップ３３の回転速度すなわちエ
アモータ１８の回転速度により塗料の微粒化程度が定ま
るので、タービンエア圧を定めるタービンエア圧制御弁
１４の制御により塗料の微粒化程度が調整され、シェー
ピングエア圧を定めるシェーピングエア圧制御弁１５の
制御により被塗装物への塗料噴霧パターンが調整される
ことになる。

【００１８】図３において、ロボットコントローラ６に
は、塗装ガン４の移動軌跡を連続的に定めるようにした
軌跡データと、塗装ガン４の移動軌跡の途中に在る複数
の塗装位置データとを含むプログラムがティーチングに
依って設定され、ロボットコントローラ６によりロボッ
ト本体１の作動がＣＰ（continuous path)型で制御さ
れ、ロボット本体１の作動中にその運動軌跡の途中に設
定された複数の塗装位置では、その塗装位置に達したこ
とを示す塗装位置データがロボットコントローラ６から
外部シーケンサ７に送られる。一方、外部シーケンサ７
には、上記各塗装位置データに対応した塗装データが設
定される。すなわち、各塗装位置に対応して、塗料吐出
量、タービンエア圧およびシェーピングエア圧が設定さ
れており、それらの塗装データに従って各塗装機器すな
わち塗料制御弁１３、タービンエア圧制御弁１４および
シェーピングエア圧制御弁１５が外部シーケンサ７によ
って制御されることになる。

【００１９】このような塗装ロボットによって、たとえ
ば自動車の車体を塗装する際に、或る位置での塗装条件
を変更したいと言う要望が生じた場合を想定する。たと
えば最初の設定では第３塗装位置における塗料吐出量が
図３で示すように７０ｃｃ／ｍｉｎであるが、塗装膜厚
を薄くするために、第３塗装位置の塗料吐出量をたとえ
ば６０ｃｃ／ｍｉｎに変更する場合、外部シーケンサ７
における第３塗装位置の塗料吐出量を６０ｃｃ／ｍｉｎ
に変更すればよい。そうすれば、第３塗装位置以外の塗
装位置での塗装条件が変化することなく第３塗装位置の
みの塗装条件を変更することができる。すなわち外部シ
ーケンサ７では各塗装位置毎に塗装データが設定されて
いるために、塗装条件を変更すべき塗装位置のみの塗装
条件変更が可能であり、他の塗装位置の塗装条件に影響
が及ぶことはないので、ロボットコントローラ６の再テ
ィーチングが不要であり、特定塗装位置の塗装条件を極
めて簡単に変更することができる。

【００２０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００２１】たとえば、上記実施例ではベル型の塗装ガ
ンを備える塗装ロボットについて説明したが、本発明
は、エアガンを備える塗装ロボットについても適用可能
である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ティーチ
ングに依る塗装位置データをロボットコントローラに設
定しておくとともに、塗装位置データに対応した塗装デ
ータを外部シーケンサに設定しておき、ロボットコント
ローラからの塗装位置データの外部シーケンサへの入力
に応じて、外部シーケンサは、前記塗装位置データに対
応する塗装データに従って塗装機器を制御するので、特
定塗装位置の塗装条件変更にあたって、外部シーケンサ
における特定位置の塗装データ変更のみで対処すること
ができ、ロボットコントローラの再ティーチングを不要
とし、特定塗装位置の塗装条件を簡単に変更することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】塗装ロボットの概略構成図である。

【図２】塗装ガンの縦断面図である。

【図３】ロボットコントローラおよび外部シーケンサ間
のデータ授受の一例を示す図である。

【図４】従来技術におけるロボットコントローラおよび
外部シーケンサ間のデータ授受の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ ロボット本体 ４ 塗装ガン ６ ロボットコントローラ ７ 外部シーケンサ １３ 塗装機器としての塗料制御弁 １４ 塗装機器としてのタービンエア圧制御弁 １５ 塗装機器としてのシェーピングエア圧制
御弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装ガン（４）を保持したロッボット本
   体（１）の作動をティーチングに依るプログラムに従っ
   てロボットコントローラ（６）で制御するとともに、ロ
   ボット本体（１）の作動に応じたロボットコントローラ
   （６）からの要求に応じて外部シーケンサ（７）により
   塗装機器（１３，１４，１５）を制御するようにしたプ
   レイバック型塗装ロボットの制御方法において、ティー
   チングに依る塗装位置データをロボットコントローラ
   （６）に設定しておくとともに、塗装位置データに対応
   した塗装データを外部シーケンサ（７）に設定してお
   き、ロボットコントローラ（６）からの塗装位置データ
   の外部シーケンサ（７）への入力に応じて、外部シーケ
   ンサ（７）は、前記塗装位置データに対応する塗装デー
   タに従って塗装機器（１３，１４，１５）を制御するこ
   とを特徴とするプレイバック型塗装ロボットの制御方
   法。
2. 【請求項２】 前記塗装データは、塗料吐出量、塗料を
   微粒化させるためのエア圧、ならびに被塗装物への塗料
   噴霧パターンを定めるためのパターンエア圧であること
   を特徴とする請求項１記載のプレイバック型塗装ロボッ
   トの制御方法。