JPH08141452A - 塗装ロボットの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗装面積が広く、かつ、簡単な形状のワーク
の塗装を行う場合に塗装作業の教示に要する時間が短く
て済む塗装ロボットの制御装置を提供する。 【構成】 塗装ガンを軌道Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４に沿
って相対移動させるための１サイクル分の塗装データの
み制御装置に教示する。制御装置は、ワーク４の移動に
連動して塗装データを一定速度で繰り返し読み出し、複
数サイクルに亙る塗装作業をワーク４に対して施す。塗
装データの再生速度は、塗装ガンの第１サイクル目の軌
道Ｐ１−Ｐ２、Ｐ３−Ｐ４、第２サイクル目の軌道Ｐ１
−Ｐ２、Ｐ３−Ｐ４、第３サイクル目の軌道Ｐ１−Ｐ
２、Ｐ３−Ｐ４、…に沿った各塗装作業が一定の時間間
隔で行われるように予め調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は教示によって与えられた
塗装データに従って塗装作業を塗装ロボットに行わせる
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、ティーチングプレイバック
方式の塗装ロボットシステムにおいては、ワークに対す
る塗装作業を開始させるのに先立ち、塗装ロボットが行
うべき塗装作業の内容を制御装置に教示する作業が必要
である。従来、ワークにおける塗装すべきエリアの全域
に亙って塗装ロボットの塗装ガンを移動させ、塗装ガン
の移動経路たる作業軌道を制御装置に教示していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】さて、塗装作業の作業
対象たるワークには、例えばロッカー等のように、塗装
面積が広く、しかも、簡単な形状のものがある。この種
のワークの塗装を行う場合、ワーク形状が簡単なもので
あるにも拘わらず、塗装ガンをワークの全域に亙って移
動させて教示を行わねばならず、教示に時間が掛かると
いう問題があった。

【０００４】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、塗装面積が広く、かつ、簡単な形状のワー
クの塗装を行う場合に塗装作業の教示に要する時間が短
くて済む塗装ロボットの制御装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、搬送
手段によって搬送され、順次到来するワークに対し、予
め与えられた塗装データに従って塗装作業を行う塗装ロ
ボットの制御装置において、前記ワークの一部に対応し
た塗装作業を行うための塗装データを記憶し、各ワーク
が到来する毎に、該塗装データに従った塗装作業を前記
塗装ロボットに複数回繰り返し実行させるようにしたこ
とを特徴とする塗装ロボットの制御装置である。また、
請求項２の発明は、搬送手段によって搬送され、順次到
来するワークに対し、予め与えられた塗装データに従っ
て塗装作業を行う塗装ロボットの制御装置において、前
記ワークの移動方向を横切る向きに塗装ガンを１サイク
ル往復運動させて行う塗装作業の塗装データを記憶する
手段と、前記ワークが所定距離移動するのに要する移動
時間を計測する手段と、前記移動時間に基づいて前記塗
装データを読み出すサイクル周期を決定し、該サイクル
周期に従って前記塗装データを複数サイクル繰り返し読
み出し、該塗装データに従った塗装作業を前記塗装ロボ
ットに複数回繰り返し実行させる手段であって、前記塗
装ガンが前記ワークを横切って複数サイクル往復運動す
る際に各サイクルにおける往路および復路間の距離と、
隣合った２サイクルにおける一方のサイクルの復路と他
方のサイクルの往路との間の距離とが等しくなるように
前記サイクル周期の決定を行う手段とを具備することを
特徴とする塗装ロボットの制御装置である。

【０００６】

【作用】請求項１に係る発明によれば、ワークの一部に
対応した塗装作業のみを制御装置に教示すればよいの
で、教示時間が短時間で済む。また、請求項２に係る発
明によれば、塗装ガンがワークを横切って往復運動する
ときの軌跡がワーク上において等間隔に並ぶので一様に
むらなく塗装を行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照し、本発明の一実施例を説
明する。図１に本発明の一実施例に係る塗装システムの
構成を示す。この図において、１は塗装作業を行う塗装
ロボットであり、塗料を噴射するための塗装ガン１ａお
よびこの塗装ガン１ａを移動させるための機構を有して
いる。２は塗装ロボットを制御する制御装置である。ま
た、２ａは制御装置２内に設けられたＲＡＭディスク等
による記憶部であり、教示によって与えられて塗装デー
タを記憶する。３はコンベアであり、ワーク４を搬送
し、塗装ロボット１の前方の作業エリアを一定速度で通
過させる。このコンベア３は、ワーク４を所定距離だけ
移動させる毎にコンベアパルスを出力するように構成さ
れている。上記制御装置２は、このコンベアパルスをカ
ウントすることによりワーク４の移動距離、現在位置の
把握を行う他、各種タイミング制御に使用する。５はリ
ミットスイッチであり、ワーク４が塗装ロボット１の作
業エリア内に到来することによってＯＮ状態となる。ま
た、６ａは発光部、６ｂは発光部６ａの出力光を受光す
る光電管であり、両者はワーク４の搬送経路を挟むよう
に対向配置されている。これらはワーク４の搬送方向の
幅を測定するために設けられた手段である。

【０００８】次に本実施例の動作について説明する。 （１）動作概要 本実施例においては、ワーク４について行うべき塗装作
業を教示する際、塗装作業全体についてではなく、その
一部のみの教示を行う。そして、再生の際には、上記教
示により得られた塗装データを各ワーク毎に複数回繰り
返し使用することにより塗装作業を行う。図２はこのよ
うな本実施例の動作の概要を説明するものである。すな
わち、同図に示すようなワーク４に対する塗装作業の教
示を行う場合、本実施例においては塗装ガン１ａを通過
させるべき軌道として軌道Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４を制
御装置２に教示する。この軌道を構成する各ポイントＰ
１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４の位置は１サイクル分の塗装
作業を指定する塗装データとして記憶部２ａに記憶され
る。そして、再生時においては、コンベア３によって塗
装ロボット１の前方に搬送されてくるワーク４に対し、
この塗装データが複数回繰り返し使用され、複数サイク
ルの塗装作業が施される。この結果、塗装ガン１ａが実
線によって示した軌道Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４に引き続
き、破線によって示した軌道を移動し、ワーク４全域に
ついて塗装作業が行われる。

【０００９】（２）詳細な動作説明 次に図３および図４〜図７に示す各フローチャートを参
照し、本実施例の動作の詳細について説明する。

【００１０】本実施例では、ワーク４の移動に連動して
塗装データを一定速度で繰り返し読み出し、この塗装デ
ータに従って塗装ガン１ａを上下方向にのみ往復動作さ
せることによりワーク４に対する塗装を行う。なお、以
下ではこの塗装作業に係る塗装ロボット１の動作をレシ
プロ動作と呼ぶ。このレシプロ動作において、塗装ガン
１ａは軌道Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４を描いてワーク４に
対して相対移動するが、塗装がむらなく一様に行われる
ためには、塗装ガン１ａの第１サイクル目の軌道Ｐ１−
Ｐ２、Ｐ３−Ｐ４、第２サイクル目の軌道Ｐ１−Ｐ２、
Ｐ３−Ｐ４、第３サイクル目の軌道Ｐ１−Ｐ２、Ｐ３−
Ｐ４、…がすべて等間隔に並ぶ必要がある。そして、そ
のためには、塗装データを繰り返し読み出すサイクル周
期とポイントＰ２−Ｐ３間の移動時間とが所定の関係を
満たす必要がある。

【００１１】すなわち、第１サイクル目の塗装作業にお
いて、塗装ガン１ａは、図３（ａ）に示すようにポイン
トＰ１からＰ２まで下降し、その後、ポイントＰ３から
ポイントＰ４へ上昇する、という上下方向の往復運動を
するが、第２サイクル目に対応した塗装データの再生
は、その後さらにポイントＰ２−Ｐ３間と同じ距離だけ
ワーク４が移動し、図３（ｂ）に示すように、第２サイ
クル目のポイントＰ１が塗装ガン１ａの現在位置に到来
するまで待つ必要があるのである。

【００１２】そこで、本実施例においては、図４に示す
手順に従って、レシプロ動作に対応した塗装データの再
生時間の補正を行う。まず、記憶部２ａに記憶された塗
装データを参照し、第１サイクル目の塗装を開始するポ
イントを教示により与えられたポイントＰ１に設定する
（ステップＳ１）。次に、塗装ガン１ａがポイントＰ２
に達してからポイントＰ３に至るまでのワーク４の移動
時間（実際には当該移動時間内のコンベアの移動により
発生されるコンベアパルス数が演算に使用される。）、
ポイントＰ２における塗装ガン１ａとワーク４との相対
移動速度（すなわち、コンベア速度）およびコンベアパ
ルスの周波数に基づいて、ポイントＰ２〜Ｐ３間の距離
の２倍相当の値ｄｉｓｔ２３を算出する（ステップＳ
２）。次に上記ｄｉｓｔ２３に対応したコンベアパルス
数ｐｕｌｓｅ２３を求める（ステップＳ３）。

【００１３】そして、以上のようにして求めたポイント
Ｐ２−Ｐ３間の移動時間の２倍相当のコンベアパルス数
ｐｕｌｓｅ２３に基づき、以下の補正処理を行う。ま
ず、当該コンベアパルス数ｐｕｌｓｅ２３が１サイクル
分の塗装データの再生周期である総再生時間よりも短い
場合には、最終ポイントＰ４に到達してから第２サイク
ルのポイントＰ１に進むまでの移動時間ｔを、ポイント
Ｐ２−Ｐ３間の移動時間の２倍（ｐｕｌｓｅ２３）から
総再生時間（１サイクル分の塗装作業を行う間に発生さ
れるコンベアパルス数）を差引いた分だけ増加させる
（ステップＳ４）。これに対し、当該コンベアパルス数
ｐｕｌｓｅ２３が総再生時間以上である場合には、総再
生時間内に１サイクル分の塗装ガン１ａの各ポイント間
の移動が終了するように、各ポイント間の移動時間を一
律縮小する。すなわち、ｐｕｌｓｅ２３を総再生時間に
よって除算して得られる係数を、各ポイントから次のポ
イントまでの各移動時間に乗算する（ステップＳ５）。

【００１４】以上のようにして、塗装ラインＰ１−Ｐ
２、Ｐ３−Ｐ４、Ｐ１−Ｐ２、…を等間隔にするための
各ポイント間の塗装ガン１ａの移動時間の補正が行わ
れ、この補正のなされた塗装データに対し、さらに塗装
作業をコンベア３の移動に追従させるための変換処理が
施され、その結果得られる塗装データが記憶部２ａに格
納される。

【００１５】レシプロ動作による塗装作業は図５〜図６
に示す手順に従って行われる。まず、ワーク４が発光部
６ａおよび光電器６ｂ間に到来すると、発光部６ａの出
力光がワーク４によって遮られる。この結果、光電菅６
ｂの出力信号たるワーク検出信号がＯＮ状態となる。制
御装置２は、ワーク検出信号を常時監視しており、ワー
ク４が発光部６ａおよび光電器６ｂ間を通過する際に図
５に示す手順に従ってワーク幅の測定を行い、ワーク幅
を１００個まで記憶する。すなわち、制御装置２は、ワ
ーク検出信号がＯＮ状態となることにより第ｎ番目のワ
ーク４の到来を検知すると、このワーク検出信号がＯＮ
状態である期間、コンベアパルスが出力されるのに応答
してワーク幅格納テーブルにおける第ｎ番目のエリア内
のワーク幅データ（すなわち、当該ワークに対応したエ
リア）に所定量だけ加算する処理を繰り返す（ステップ
Ｓ１１）。そして、ワーク４が発光部６ａおよび光電器
６ｂ間を通過し終えると、ワーク検出信号が立ち下が
る。この結果、制御装置２は、ワーク幅データの加算処
理を終了し、ワーク４のワーク幅を表わすワーク幅デー
タが得られる。そして、制御装置２は、次のワーク４の
到来に備えてテーブルポインタである上記ｎを１だけ増
加させる（ステップＳ１２）。なお、テーブルポインタ
ｎが９９を越えている場合はｎ＝９９とする（ステップ
Ｓ１３）。

【００１６】塗装ロボット１による塗装作業は図６に示
すルーチンに従って行われる。このルーチンは、コンベ
アパルスに応答して起動される割込みルーチンである。
まず、ワーク４がスタート位置を通過することによりリ
ミットセンサ５がＯＮ状態になると、制御装置２は、塗
装データの再生を開始する（ステップＳ２１）。次に、
軌道Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４を１サイクルとする塗装作
業を複数サイクルに亙って連続実行する動作モードであ
ることを表わす連続動作フラグをセットする（ステップ
Ｓ２２）。これにより、以後、１サイクル分の塗装デー
タが繰り返し記憶部２ａから読み出され、複数サイクル
に亙って塗装作業が繰り返されることとなる。次に制御
装置２はワーク幅テーブルに格納された先頭のワーク幅
データを読み出し、ワーク４における塗装作業が未了の
領域の幅（以下、残りワーク幅という）の初期値とする
（ステップＳ２３）。

【００１７】一方、コンベアパルスが発生され、図６の
ルーチンが実行される毎に、上記ステップＳ２３におい
て所期設定された残りワーク幅が所定量ずつ減算されて
ゆく（ステップＳ２４）制御装置２は、塗装ガン１ａが
教示点Ｐ１〜Ｐ４のうち最終ポイントＰ４に到達したタ
イミングで、図７に示すレシプロ動作終了チェックルー
チンを実行し（ステップＳ２５）、残りワーク幅の値に
基づいてワーク４に対する塗装を終了してよいか否かの
判断を行う。すなわち、次の通りである。

【００１８】まず、チェック結果を取り敢えずレシプロ
動作終了を指示する情報に初期設定する（ステップＳ３
１）。そして、現在、塗装データを再生し、塗装作業を
実行中であり、かつ、４ポイントの教示点に基づくレシ
プロ動作を実行中である場合には、ワーク幅が０となっ
たか否かの判断を行う。そして、ワーク幅が０でない場
合は、チェック結果としてレシプロ動作継続を指示する
情報を設定し（ステップＳ３２）、図６のルーチンに戻
る。一方、ワーク幅が０となっている場合は、現在の塗
装ガン１ａの所在位置がＰ１より先のポイントか否かを
チェックし、このチェック結果が肯定的な場合は連続動
作フラグをリセットし（ステップＳ３３）、否定的な場
合はレシプロ動作継続を指示する情報をチェック結果と
して設定し（ステップＳ３４）、図６のルーチンに戻
る。

【００１９】図６のルーチンに戻ると、チェック結果に
ついての判断を行い、レシプロ動作終了の指示が設定さ
れている場合には、当該ワーク４についての塗装作業を
終了し、次のワークに対応した塗装データの再生の準備
を行う（ステップＳ２６）。また、レシプロ動作継続の
指示が設定されている場合には、再びポイントＰ１から
塗装作業を繰り返すべく塗装データの再生を行う（ステ
ップＳ２７）。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、塗装データのポイント数が少ないため、塗装作
業の教示に要する時間を短縮することができるという効
果がある。また、教示点の数が少なく、従って塗装デー
タの情報量が少量で済むため、各ワークの塗装データの
管理が容易になるという利点がある。また、請求項２に
係る発明によれば、塗装ガンがワークを横切って往復運
動するときの軌跡がワーク上において等間隔に並ぶので
一様にむらなく塗装を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例による塗装システムの構
成図である。

【図２】 同実施例における塗装作業の概要を示す図で
ある。

【図３】 同実施例における塗装ガンのポイント間移動
のタイミングを説明する図である。

【図４】 同実施例の動作を説明するＰＡＤ図である。

【図５】 同実施例の動作を説明するＰＡＤ図である。

【図６】 同実施例の動作を説明するＰＡＤ図である。

【図７】 同実施例の動作を説明するＰＡＤ図である。

【符号の説明】

１……塗装ロボット、１ａ……塗装ガン、２……制御装
置、２ａ……記憶部、３……コンベア、４……ワーク、
５……リミットスイッチ、６ａ……発光部、６ｂ……光
電管。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送手段によって搬送され、順次到来す
   るワークに対し、予め与えられた塗装データに従って塗
   装作業を行う塗装ロボットの制御装置において、前記ワ
   ークの一部に対応した塗装作業を行うための塗装データ
   を記憶し、各ワークが到来する毎に、該塗装データに従
   った塗装作業を前記塗装ロボットに複数回繰り返し実行
   させるようにしたことを特徴とする塗装ロボットの制御
   装置。
2. 【請求項２】 搬送手段によって搬送され、順次到来す
   るワークに対し、予め与えられた塗装データに従って塗
   装作業を行う塗装ロボットの制御装置において、 前記ワークの移動方向を横切る向きに塗装ガンを１サイ
   クル往復運動させて行う塗装作業の塗装データを記憶す
   る手段と、 前記ワークが所定距離移動するのに要する移動時間を計
   測する手段と、 前記移動時間に基づいて前記塗装データを読み出すサイ
   クル周期を決定し、該サイクル周期に従って前記塗装デ
   ータを複数サイクル繰り返し読み出し、該塗装データに
   従った塗装作業を前記塗装ロボットに複数回繰り返し実
   行させる手段であって、前記塗装ガンが前記ワークを横
   切って複数サイクル往復運動する際に各サイクルにおけ
   る往路および復路間の距離と、隣合った２サイクルにお
   ける一方のサイクルの復路と他方のサイクルの往路との
   間の距離とが等しくなるように前記サイクル周期の決定
   を行う手段と、 を具備することを特徴とする塗装ロボットの制御装置。