JPH08305423A - 多関節ロボットの塗装姿勢制御方法 - Google Patents
多関節ロボットの塗装姿勢制御方法Info
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- JPH08305423A JPH08305423A JP11138995A JP11138995A JPH08305423A JP H08305423 A JPH08305423 A JP H08305423A JP 11138995 A JP11138995 A JP 11138995A JP 11138995 A JP11138995 A JP 11138995A JP H08305423 A JPH08305423 A JP H08305423A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ６軸ロボットによる塗装速度を高速化する。
【構成】 塗装速度Ｖを一定に保持するとともに、塗装
距離CDを一定とし、また塗装パターンCPの広がり角αを
一定とし、さらに被塗装面Ｇに対するスプレー軸Ｃのス
プレー角度βが所定範囲となるように、各軸S1〜S6にオ
イラー角を設定し、さらに第４軸Ｓ４または第６軸Ｓ６
を固定することにより、塗装ガン８の噴射口を、塗装方
向に沿って移動させつつ、塗装点Ｐを中心とし塗装距離
CDを半径とする円弧線Ｒ上で移動させる。 【効果】 オイラー角を各軸に与えて塗装ガンを平行移
動させる従来方法による特異点における軸の高速回転を
無くし、これよる塗装速度の規制を無くして塗装速度の
高速化を図ることができる。
距離CDを一定とし、また塗装パターンCPの広がり角αを
一定とし、さらに被塗装面Ｇに対するスプレー軸Ｃのス
プレー角度βが所定範囲となるように、各軸S1〜S6にオ
イラー角を設定し、さらに第４軸Ｓ４または第６軸Ｓ６
を固定することにより、塗装ガン８の噴射口を、塗装方
向に沿って移動させつつ、塗装点Ｐを中心とし塗装距離
CDを半径とする円弧線Ｒ上で移動させる。 【効果】 オイラー角を各軸に与えて塗装ガンを平行移
動させる従来方法による特異点における軸の高速回転を
無くし、これよる塗装速度の規制を無くして塗装速度の
高速化を図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、６つの回転軸を有する
多関節ロボット（マニピュレータ）により塗装作業を行
なう場合の姿勢の制御方法に関する。
多関節ロボット（マニピュレータ）により塗装作業を行
なう場合の姿勢の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、６つの回転軸を有するロボット
（マニピュレータ）は、たとえば図６に示すように、基
台１上に第１軸Ｓ１を中心とした回転角θ１で回動され
る回転台２と、この回転台２に第１軸Ｓ１に直交する第
２軸Ｓ２を中心とする回転角θ２で回動される第１アー
ム３と、この第１アーム３の先端部で第２軸Ｓ２と平行
な第３軸Ｓ３を中心とする回転角θ３で回動される第２
アーム４と、この第２アーム４の先端側で第２アーム４
の中心に沿う第４軸Ｓ４を中心とする回転角θ４で回動
される第３アーム５と、第３アーム５の先端部で第４軸
Ｓ４と直交する第５軸（手首軸）Ｓ５を中心とする回転
角θ５で回動される第４アーム６と、第４アーム６の先
端部で第４アームの中心軸に沿う第６軸Ｓ６を中心とす
る回転角θ６で回動されるツールホルダ部７とで構成さ
れる。
（マニピュレータ）は、たとえば図６に示すように、基
台１上に第１軸Ｓ１を中心とした回転角θ１で回動され
る回転台２と、この回転台２に第１軸Ｓ１に直交する第
２軸Ｓ２を中心とする回転角θ２で回動される第１アー
ム３と、この第１アーム３の先端部で第２軸Ｓ２と平行
な第３軸Ｓ３を中心とする回転角θ３で回動される第２
アーム４と、この第２アーム４の先端側で第２アーム４
の中心に沿う第４軸Ｓ４を中心とする回転角θ４で回動
される第３アーム５と、第３アーム５の先端部で第４軸
Ｓ４と直交する第５軸（手首軸）Ｓ５を中心とする回転
角θ５で回動される第４アーム６と、第４アーム６の先
端部で第４アームの中心軸に沿う第６軸Ｓ６を中心とす
る回転角θ６で回動されるツールホルダ部７とで構成さ
れる。
【０００３】上記多関節ロボットを使用しツールホルダ
部７に塗装用スプレーガン（以下塗装ガンという。）８
を保持させて被塗装面に一様な塗膜を形成する場合、従
来ではロボットの姿勢をオイラー角で明確に与えてい
た。すなわち、そして第１〜第６軸Ｓ１〜Ｓ６を有する
関節部はそれぞれアクチュエータおよび減速機を介して
駆動され、塗装ガン８による塗装速度、塗装距離、被塗
装面に対するスプレー軸Ｃの角度を一定に保持しつつ塗
装ガン８を被塗装面に対して塗装方向に沿って平行移動
させることにより、始点Ａ〜終点Ｂまで均一な塗装を行
なっていた。
部７に塗装用スプレーガン（以下塗装ガンという。）８
を保持させて被塗装面に一様な塗膜を形成する場合、従
来ではロボットの姿勢をオイラー角で明確に与えてい
た。すなわち、そして第１〜第６軸Ｓ１〜Ｓ６を有する
関節部はそれぞれアクチュエータおよび減速機を介して
駆動され、塗装ガン８による塗装速度、塗装距離、被塗
装面に対するスプレー軸Ｃの角度を一定に保持しつつ塗
装ガン８を被塗装面に対して塗装方向に沿って平行移動
させることにより、始点Ａ〜終点Ｂまで均一な塗装を行
なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の塗装作
業では、たとえば図７に示すように、第４軸Ｓ４と第６
軸Ｓ６が一直線に並ぶ姿勢位置およびその近傍で、第４
軸Ｓ４の回転が極めて大きくなる点（特異点Ｅという）
がある。これは上記構成において、デカルト空間速度か
ら見たマニピュレータの関節速度は式で計算され、
業では、たとえば図７に示すように、第４軸Ｓ４と第６
軸Ｓ６が一直線に並ぶ姿勢位置およびその近傍で、第４
軸Ｓ４の回転が極めて大きくなる点（特異点Ｅという）
がある。これは上記構成において、デカルト空間速度か
ら見たマニピュレータの関節速度は式で計算され、
【０００５】
【数１】 （νは６×１デカルト速度ベクトル、Θはマニピュレー
タの関節角ベクトル、Ｊは６×６のヤゴビの行列式）こ
のＪ-1（Θ）において関節角速度が極めて大きくなる点
があるためであり、さらに、第４〜第６軸Ｓ４〜Ｓ６が
交差する図８に示す手首部の構造であるため、第４軸Ｓ
４と第６軸Ｓ６とが一直線に並ぶ姿勢で第４軸Ｓ４が高
速で回転されると、図７に示すように、塗装ガン８の姿
勢（塗装パターンの広がり角）を維持するために、第５
軸Ｓ５および第６軸Ｓ６もそれぞれ高速で回転させる必
要がある。
タの関節角ベクトル、Ｊは６×６のヤゴビの行列式）こ
のＪ-1（Θ）において関節角速度が極めて大きくなる点
があるためであり、さらに、第４〜第６軸Ｓ４〜Ｓ６が
交差する図８に示す手首部の構造であるため、第４軸Ｓ
４と第６軸Ｓ６とが一直線に並ぶ姿勢で第４軸Ｓ４が高
速で回転されると、図７に示すように、塗装ガン８の姿
勢（塗装パターンの広がり角）を維持するために、第５
軸Ｓ５および第６軸Ｓ６もそれぞれ高速で回転させる必
要がある。
【０００６】したがって、所定以上に塗装速度をあげる
と＜この変位点Ｅ付近で関節の最高角速度を上回ってし
まい、塗装が困難になるという問題があり、塗装速度が
特異点における第４〜第６軸Ｓ４〜Ｓ６の最高角速度に
より規制されて塗装速度が低くなり、これにより塗装速
度を上げられず、能率が悪いという問題があった。
と＜この変位点Ｅ付近で関節の最高角速度を上回ってし
まい、塗装が困難になるという問題があり、塗装速度が
特異点における第４〜第６軸Ｓ４〜Ｓ６の最高角速度に
より規制されて塗装速度が低くなり、これにより塗装速
度を上げられず、能率が悪いという問題があった。
【０００７】本発明は上記問題点を解決して、多関節ロ
ボットにおいて２本の回転軸が一直線上に並ぶ特異点に
おける関節の回転を無くして、塗装速度を高速化できる
多関節ロボットの塗装姿勢制御方法を提供することを目
的とする。
ボットにおいて２本の回転軸が一直線上に並ぶ特異点に
おける関節の回転を無くして、塗装速度を高速化できる
多関節ロボットの塗装姿勢制御方法を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の多関節ロボットの塗装姿勢制御方法は、第
１軸と、第１軸に直交交差する第２軸と、第２軸と平行
な第３軸と、第３軸に直交する第４軸と、第４軸に直交
する第５軸と、第５軸に直交する第６軸とをそれぞれ中
心に回動自在な多関節ロボットにより、第６軸方向にス
プレー軸を形成する塗装用スプレーガンを使用して被塗
装面に塗装するに際し、塗装速度を一定に保持するとと
もに、塗装距離を一定とし、また塗装パターンの広がり
角を一定とし、さらにスプレー軸の塗装角が所定範囲と
なるように、各軸にオイラー角を設定し、さらに第４軸
または第６軸を固定することにより、塗装用スプレーガ
ンの噴射口を塗装方向に移動させると同時に、塗装点を
中心とし塗装距離を半径とする円弧線上で移動させるも
のである。
めに本発明の多関節ロボットの塗装姿勢制御方法は、第
１軸と、第１軸に直交交差する第２軸と、第２軸と平行
な第３軸と、第３軸に直交する第４軸と、第４軸に直交
する第５軸と、第５軸に直交する第６軸とをそれぞれ中
心に回動自在な多関節ロボットにより、第６軸方向にス
プレー軸を形成する塗装用スプレーガンを使用して被塗
装面に塗装するに際し、塗装速度を一定に保持するとと
もに、塗装距離を一定とし、また塗装パターンの広がり
角を一定とし、さらにスプレー軸の塗装角が所定範囲と
なるように、各軸にオイラー角を設定し、さらに第４軸
または第６軸を固定することにより、塗装用スプレーガ
ンの噴射口を塗装方向に移動させると同時に、塗装点を
中心とし塗装距離を半径とする円弧線上で移動させるも
のである。
【０００９】また、上記構成において、塗装の始端部を
塗装する時に、上記塗装姿勢制御における塗装面での塗
装速度を塗膜を薄膜から所定膜厚となるようにボカシ塗
装し、塗装の終端部を塗装する時に、上記塗装姿勢制御
における塗装面での塗装速度を加速させつつ塗膜を所定
膜厚から薄くするボカシ塗装するものである。
塗装する時に、上記塗装姿勢制御における塗装面での塗
装速度を塗膜を薄膜から所定膜厚となるようにボカシ塗
装し、塗装の終端部を塗装する時に、上記塗装姿勢制御
における塗装面での塗装速度を加速させつつ塗膜を所定
膜厚から薄くするボカシ塗装するものである。
【００１０】
【作用】通常塗装用スプレーガンによる均一な塗装作業
の要件として、塗装速度、塗装距離、塗装パターン方向
の広がり角をそれぞれ一定に保持することが必要である
が、被塗装面に対するスプレー軸の塗装角は、スプレー
軸が約４５°〜１３５°の範囲であれば均一な塗膜が得
られることが実験的に判明されている。したがって、塗
装用スプレーガンによる塗装速度、塗装距離、塗装パタ
ーンの広がり角をそれぞれ一定に保持するとともに、塗
装用スプレーガンの吐出口の位置を、塗装点を中心とし
て塗装距離を半径とする円弧上で、かつスプレー軸が所
定角度範囲にあれば均一に塗装することができる。
の要件として、塗装速度、塗装距離、塗装パターン方向
の広がり角をそれぞれ一定に保持することが必要である
が、被塗装面に対するスプレー軸の塗装角は、スプレー
軸が約４５°〜１３５°の範囲であれば均一な塗膜が得
られることが実験的に判明されている。したがって、塗
装用スプレーガンによる塗装速度、塗装距離、塗装パタ
ーンの広がり角をそれぞれ一定に保持するとともに、塗
装用スプレーガンの吐出口の位置を、塗装点を中心とし
て塗装距離を半径とする円弧上で、かつスプレー軸が所
定角度範囲にあれば均一に塗装することができる。
【００１１】上記方法では、第４軸または第６軸を固定
して第５軸を塗装方向に直交する方向に固定することに
より、第５軸によるスプレー軸の回動方向を設定し、塗
装速度および塗装パターンの広がり角およびスプレー軸
の塗装角を一定となるように、各軸のオイラー角をロボ
ットに与える。こりによりスプレー軸の塗装角を連続し
て変化させて、塗装用スプレーガンの吐出口を塗装点を
中心とする塗装距離を半径とする円弧上を移動させるこ
とにより、第４軸と第６軸が一直線上に並ぶ特異点付近
でも関節部の高速回転もなく、塗装用スプレーガンによ
り一様な塗装を行なうことができる。したがって、従来
の特異点における関節部の高速回動が無くなり、これに
より通常の塗装作業時の関節部の角速度が規制されるこ
とがないので、塗装速度をより高速化することができ、
能率良く塗装作業を行なうことができる。
して第５軸を塗装方向に直交する方向に固定することに
より、第５軸によるスプレー軸の回動方向を設定し、塗
装速度および塗装パターンの広がり角およびスプレー軸
の塗装角を一定となるように、各軸のオイラー角をロボ
ットに与える。こりによりスプレー軸の塗装角を連続し
て変化させて、塗装用スプレーガンの吐出口を塗装点を
中心とする塗装距離を半径とする円弧上を移動させるこ
とにより、第４軸と第６軸が一直線上に並ぶ特異点付近
でも関節部の高速回転もなく、塗装用スプレーガンによ
り一様な塗装を行なうことができる。したがって、従来
の特異点における関節部の高速回動が無くなり、これに
より通常の塗装作業時の関節部の角速度が規制されるこ
とがないので、塗装速度をより高速化することができ、
能率良く塗装作業を行なうことができる。
【００１２】また、上記制御方法において始端部および
終端部の位置が異なると、塗装用スプレーガンの姿勢が
それぞれ異なるため、手首部を回動させる従来の手法で
ボカシ塗装することは極めて困難であるが、均一塗装部
と同じ姿勢制御で塗装速度のみ加速または減速すること
で、ボカシ塗装を容易に行なうことができる。したがっ
て、ボカシ塗装を重ねることにより、塗装の継ぎ目の塗
膜厚を一定にすることができる。
終端部の位置が異なると、塗装用スプレーガンの姿勢が
それぞれ異なるため、手首部を回動させる従来の手法で
ボカシ塗装することは極めて困難であるが、均一塗装部
と同じ姿勢制御で塗装速度のみ加速または減速すること
で、ボカシ塗装を容易に行なうことができる。したがっ
て、ボカシ塗装を重ねることにより、塗装の継ぎ目の塗
膜厚を一定にすることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に係る多関節ロボットの塗装姿
勢制御方法の一実施例を図面に基づいて説明する。な
お、従来と同一の部材は同一符号を付し、説明は省略す
る。
勢制御方法の一実施例を図面に基づいて説明する。な
お、従来と同一の部材は同一符号を付し、説明は省略す
る。
【００１４】図１に示すように、６軸多関節ロボットを
使用して塗装ガン８を移動し、一定の厚さの塗膜を始点
Ａから終点Ｂまで塗装ラインＬに沿って形成する場合、
その要件として、スプレー軸Ｃが被塗装面Ｇと交差する
塗装点Ｐの移動速度、すなわち塗装速度Ｖと、塗装ガン
８の吐出口から塗装点Ｐまでの塗装距離ＣＤと、塗装ラ
インＬに対する塗装パターンＣＰの広がり角αを一定に
保持する必要がある。しかし、均一な塗膜を形成するた
めに、被塗装面Ｇに対するスプレー軸Ｃの塗装角βは常
に９０°である必要はなく、塗装角βはおおむね約４５
°〜１３５°の適性角度範囲Ｓβ内で均一な塗膜が得ら
れることが実験的に判明している。したがって、塗装パ
ターンＣＰの広がり角αによる塗装幅を一定に保持する
関係から、被塗装面Ｇに対して垂直でかつ塗装ラインＬ
を含む平面Ｈ上で、塗装点Ｐを中心として半径が塗装距
離ＣＤとする円弧線Ｒ上で、塗装角βが適性角度範囲Ｓ
βにあれば、塗装点Ｐにおいて均一な塗膜を形成するこ
とができる。
使用して塗装ガン８を移動し、一定の厚さの塗膜を始点
Ａから終点Ｂまで塗装ラインＬに沿って形成する場合、
その要件として、スプレー軸Ｃが被塗装面Ｇと交差する
塗装点Ｐの移動速度、すなわち塗装速度Ｖと、塗装ガン
８の吐出口から塗装点Ｐまでの塗装距離ＣＤと、塗装ラ
インＬに対する塗装パターンＣＰの広がり角αを一定に
保持する必要がある。しかし、均一な塗膜を形成するた
めに、被塗装面Ｇに対するスプレー軸Ｃの塗装角βは常
に９０°である必要はなく、塗装角βはおおむね約４５
°〜１３５°の適性角度範囲Ｓβ内で均一な塗膜が得ら
れることが実験的に判明している。したがって、塗装パ
ターンＣＰの広がり角αによる塗装幅を一定に保持する
関係から、被塗装面Ｇに対して垂直でかつ塗装ラインＬ
を含む平面Ｈ上で、塗装点Ｐを中心として半径が塗装距
離ＣＤとする円弧線Ｒ上で、塗装角βが適性角度範囲Ｓ
βにあれば、塗装点Ｐにおいて均一な塗膜を形成するこ
とができる。
【００１５】ここで、６軸多関節ロボットに対して、
塗装ラインＬに沿う塗装方向、塗装距離ＣＤおよび塗
装パターンＣＰの広がり角α、スプレー軸Ｃの方向を
塗装条件としてオイラー角で与えるとともに、塗装パタ
ーンＣＰの幅を変えないという条件を与えることによ
り、塗装ガン（塗装用スプレーガン）８の吐出口の位置
は前記円弧線Ｒ上に位置する。ここで多関節ロボットの
姿勢を一意に決定するため、従来の特異点Ｅで角速度が
大きかった第４軸Ｓ４（または第６軸Ｓ６でもよい）を
固定するという条件を加える。
塗装ラインＬに沿う塗装方向、塗装距離ＣＤおよび塗
装パターンＣＰの広がり角α、スプレー軸Ｃの方向を
塗装条件としてオイラー角で与えるとともに、塗装パタ
ーンＣＰの幅を変えないという条件を与えることによ
り、塗装ガン（塗装用スプレーガン）８の吐出口の位置
は前記円弧線Ｒ上に位置する。ここで多関節ロボットの
姿勢を一意に決定するため、従来の特異点Ｅで角速度が
大きかった第４軸Ｓ４（または第６軸Ｓ６でもよい）を
固定するという条件を加える。
【００１６】上記条件で、従来の第４軸Ｓ４と第６軸Ｓ
６とが一直線上で従来の特異点を含む塗装作業では、Ｙ
座標（塗装ライン方向）上の各塗装位置と第１軸〜第６
軸Ｓ１〜Ｓ６の回転速度との関係が図２のように表さ
れ、また塗装ガン８の座標と第１軸〜第６軸Ｓ１〜Ｓ６
の角度が表１に示すようになる。
６とが一直線上で従来の特異点を含む塗装作業では、Ｙ
座標（塗装ライン方向）上の各塗装位置と第１軸〜第６
軸Ｓ１〜Ｓ６の回転速度との関係が図２のように表さ
れ、また塗装ガン８の座標と第１軸〜第６軸Ｓ１〜Ｓ６
の角度が表１に示すようになる。
【００１７】
【表１】 この時多関節ロボットの軌跡を概略的に表すと、図３，
図４のようになる。したがって、各アクチュエーターに
より、第１軸Ｓ１を略一定に近い角速度で回動させて第
４軸Ｓ４を第１軸Ｓ１を中心として始点Ａ方向から終点
Ｂ方向まで回動させ、第２軸Ｓ２により第１アーム３を
前後に揺動させて塗装距離ＣＤを調整し、第３軸Ｓ３を
回動して第１アーム３による第４軸Ｓ４の角度変化を補
正し、さらに、第５軸Ｓ５を回転して塗装ガン８の塗装
角βを制御する。これにより従来の第４軸Ｓ４と第６軸
Ｓ６が一直線に並ぶ特異点における回転速度の上昇を無
くすことができ、均一な塗装状態を得ることができる。
図４のようになる。したがって、各アクチュエーターに
より、第１軸Ｓ１を略一定に近い角速度で回動させて第
４軸Ｓ４を第１軸Ｓ１を中心として始点Ａ方向から終点
Ｂ方向まで回動させ、第２軸Ｓ２により第１アーム３を
前後に揺動させて塗装距離ＣＤを調整し、第３軸Ｓ３を
回動して第１アーム３による第４軸Ｓ４の角度変化を補
正し、さらに、第５軸Ｓ５を回転して塗装ガン８の塗装
角βを制御する。これにより従来の第４軸Ｓ４と第６軸
Ｓ６が一直線に並ぶ特異点における回転速度の上昇を無
くすことができ、均一な塗装状態を得ることができる。
【００１８】ところで、図５に示すように、塗装開始点
Ａ′から一定塗膜厚Ｔを形成する始点Ａまでの始端部ａ
と、終点Ｂから塗装終了点Ｂ′までの終端部ｂでは、前
の塗装作業により形成する塗膜と次の塗装作業により形
成する塗膜とを重ねて一定膜厚にするため、テーパー状
塗膜厚Ｔ′を形成するボカシ塗装を行なう。従来の塗装
ガン８を平行移動させる姿勢制御では、始点Ａおよび終
点Ｂで塗装角βが通常９０°で一定で、かつ被塗装面Ｇ
と塗装ガン８との距離も塗装距離ＣＤと同じであるた
め、第５軸Ｓ５を中心に塗装ガン８を加速または減速し
て回動させるだけて、始端部ａおよび終端部ｂでボカシ
塗装を行なうことができた。
Ａ′から一定塗膜厚Ｔを形成する始点Ａまでの始端部ａ
と、終点Ｂから塗装終了点Ｂ′までの終端部ｂでは、前
の塗装作業により形成する塗膜と次の塗装作業により形
成する塗膜とを重ねて一定膜厚にするため、テーパー状
塗膜厚Ｔ′を形成するボカシ塗装を行なう。従来の塗装
ガン８を平行移動させる姿勢制御では、始点Ａおよび終
点Ｂで塗装角βが通常９０°で一定で、かつ被塗装面Ｇ
と塗装ガン８との距離も塗装距離ＣＤと同じであるた
め、第５軸Ｓ５を中心に塗装ガン８を加速または減速し
て回動させるだけて、始端部ａおよび終端部ｂでボカシ
塗装を行なうことができた。
【００１９】しかし、上記姿勢制御では、始点Ａおよび
終点Ｂにおける塗装ガン８の塗装角βが一定でないた
め、従来のように手首部の回動では、塗装速度の制御が
容易ではない。ここでは図５に示すように、均一塗装部
と同様の姿勢制御方法でその塗装速度を減速および加速
することによりボカシ塗装を行っている。したがって、
始点Ａおよび終点Ｂにおける塗装ガン８の姿勢が一定で
なくても、どの様な姿勢であっても極めて容易にボカシ
塗装を行なうことができ、塗装の継ぎ目の塗膜厚を一定
にすることができる。
終点Ｂにおける塗装ガン８の塗装角βが一定でないた
め、従来のように手首部の回動では、塗装速度の制御が
容易ではない。ここでは図５に示すように、均一塗装部
と同様の姿勢制御方法でその塗装速度を減速および加速
することによりボカシ塗装を行っている。したがって、
始点Ａおよび終点Ｂにおける塗装ガン８の姿勢が一定で
なくても、どの様な姿勢であっても極めて容易にボカシ
塗装を行なうことができ、塗装の継ぎ目の塗膜厚を一定
にすることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明によれば、第
４軸または第６軸を固定して第５軸を塗装方向に直交す
る方向に固定することにより、第５軸によるスプレー軸
の回動方向を設定し、塗装速度および塗装パターンの広
がり角およびスプレー軸の塗装角を一定となるように、
各軸のオイラー角をロボットに与える。これによりスプ
レー軸の塗装角を連続して変化させて、塗装用スプレー
ガンの吐出口を塗装点を中心とする塗装距離を半径とす
る円弧上を移動させることにより、第４軸と第６軸が一
直線上に並ぶ特異点付近でも関節部の高速回転もなく、
塗装用スプレーガンにより一様な塗装を行なうことがで
きる。したがって、従来の特異点における関節部の高速
回動が無くなり、これにより通常の塗装作業時の関節部
の角速度が規制されることがないので、塗装速度をより
高速化することができ、能率良く塗装作業を行なうこと
ができる。
４軸または第６軸を固定して第５軸を塗装方向に直交す
る方向に固定することにより、第５軸によるスプレー軸
の回動方向を設定し、塗装速度および塗装パターンの広
がり角およびスプレー軸の塗装角を一定となるように、
各軸のオイラー角をロボットに与える。これによりスプ
レー軸の塗装角を連続して変化させて、塗装用スプレー
ガンの吐出口を塗装点を中心とする塗装距離を半径とす
る円弧上を移動させることにより、第４軸と第６軸が一
直線上に並ぶ特異点付近でも関節部の高速回転もなく、
塗装用スプレーガンにより一様な塗装を行なうことがで
きる。したがって、従来の特異点における関節部の高速
回動が無くなり、これにより通常の塗装作業時の関節部
の角速度が規制されることがないので、塗装速度をより
高速化することができ、能率良く塗装作業を行なうこと
ができる。
【００２１】また、上記制御方法において始端部および
終端部の位置が異なると、塗装用スプレーガンの姿勢が
それぞれ異なるため、手首部を回動させる従来の手法で
ボカシ塗装することは極めて困難であるが、均一塗装部
と同じ姿勢制御で塗装速度のみ加速または減速すること
で、ボカシ塗装を容易に行なうことができる。したがっ
て、ボカシ塗装を重ねることにより塗装の継ぎ目の塗膜
厚を一定にすることができる。
終端部の位置が異なると、塗装用スプレーガンの姿勢が
それぞれ異なるため、手首部を回動させる従来の手法で
ボカシ塗装することは極めて困難であるが、均一塗装部
と同じ姿勢制御で塗装速度のみ加速または減速すること
で、ボカシ塗装を容易に行なうことができる。したがっ
て、ボカシ塗装を重ねることにより塗装の継ぎ目の塗膜
厚を一定にすることができる。
【図１】本発明に係る多関節ロボットの塗装姿勢制御方
法の一実施例を示す説明図である。
法の一実施例を示す説明図である。
【図２】同塗装制御方法による多関節ロボットの関節部
の回転速度を示すグラフである。
の回転速度を示すグラフである。
【図３】同塗装制御方法による多関節ロボットの動作を
説明する斜視図である。
説明する斜視図である。
【図４】同塗装制御方法による多関節ロボットの動作を
説明する平面図である。
説明する平面図である。
【図５】同塗装制御方法による始端部および終端部にお
ける動作を説明するグラフである。
ける動作を説明するグラフである。
【図６】従来の多関節ロボットを示す斜視図である。
【図７】従来の塗装制御方法による多関節ロボットの関
節部の回転速度を示すグラフである。
節部の回転速度を示すグラフである。
【図８】従来の多関節ロボットの関節部の構造を示す断
面図である。
面図である。
Ｓ１ 第１軸 Ｓ２ 第２軸 Ｓ３ 第３軸 Ｓ４ 第４軸 Ｓ５ 第５軸 Ｓ６ 第６軸 ８ 塗装用スプレーガン（塗装ガン） Ｃ スプレー軸 Ｌ 塗装ライン Ｐ 塗装点 ＣＤ 塗装距離 ＣＰ 塗装パターン Ｖ 塗装速度 Ｇ 被塗装面 α 塗装パターンの広がり角 β 塗装角 Ｒ 円弧線 Ａ 始点 Ｂ 終点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 定家 康浩 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 斉藤 幸男 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】第１軸と、第１軸に直交交差する第２軸
と、第２軸と平行な第３軸と、第３軸に直交する第４軸
と、第４軸に直交する第５軸と、第５軸に直交する第６
軸とをそれぞれ中心に回動自在な多関節ロボットによ
り、第６軸方向にスプレー軸を形成する塗装用スプレー
ガンを使用して被塗装面に塗装するに際し、塗装速度を
一定に保持するとともに、塗装距離を一定とし、また塗
装パターンの広がり角を一定とし、さらにスプレー軸の
塗装角が所定範囲となるように、各軸にオイラー角を設
定し、さらに第４軸または第６軸を固定することによ
り、塗装用スプレーガンの噴射口を塗装方向に移動させ
ると同時に、塗装点を中心とし塗装距離を半径とする円
弧線上で移動させることを特徴とする多関節ロボットの
塗装姿勢制御方法。 - 【請求項２】塗装の始端部を塗装する時に、上記塗装姿
勢制御における塗装面での塗装速度を塗膜を薄膜から所
定膜厚となるようにボカシ塗装し、塗装の終端部を塗装
する時に、上記塗装姿勢制御における塗装面での塗装速
度を加速させつつ塗膜を所定膜厚から薄くするボカシ塗
装することを特徴とする請求項１記載の多関節ロボット
の塗装姿勢制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07111389A JP3078202B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 多関節ロボットの塗装姿勢制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07111389A JP3078202B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 多関節ロボットの塗装姿勢制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08305423A true JPH08305423A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3078202B2 JP3078202B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=14559936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07111389A Expired - Lifetime JP3078202B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 多関節ロボットの塗装姿勢制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078202B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012121125A1 (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 多関節型ロボットの制御装置，制御方法及び制御プログラム |
| CN110928337A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-27 | 广东冠能电力科技发展有限公司 | 一种裸导线绝缘涂覆机器人系统及其升降控制方法 |
| CN114682422A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-01 | 江苏迪盛智能科技有限公司 | 控制目标物喷涂层厚度的方法 |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP07111389A patent/JP3078202B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN103429398A (zh) * | 2011-03-08 | 2013-12-04 | 株式会社神户制钢所 | 多关节型机器人的控制装置、控制方法以及控制程序 |
| US9199374B2 (en) | 2011-03-08 | 2015-12-01 | Kobe Steel, Ltd. | Control unit, control method, and control program of articulated robot |
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| CN114682422A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-01 | 江苏迪盛智能科技有限公司 | 控制目标物喷涂层厚度的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3078202B2 (ja) | 2000-08-21 |
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