JPH09122569A - ロボット塗装における塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボット塗装において、ロボットに被塗物を
持たせることによって、ロボット塗装専用の被塗物搬送
装置や、固定・回転装置が不要となる塗装方法で、ロボ
ット塗装の大幅なコストダウンを図ろうとするものであ
る。 【構成】 定位置に固定したスプレー塗装機に一個また
は、複数個のスプレーヘッドを取付けて一定方向にスプ
レーし、アーム型ロボットのアーム先端に被塗物保持装
置を付設し、被塗物貯留場所等から被塗物を運んでくる
と共に、保持したまま塗装場所で、固定スプレー塗装機
のスプレーに対して、相対的に、被塗物を運行すること
によって塗装し、塗装後、次工程に運ぶ動作を行うロボ
ット塗装の塗装方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット塗装におい
て、スプレーガン等のスプレーヘッドを固定して一定方
向にスプレーし、被塗物をロボットに持たせて、塗装ロ
ボットでスプレーガンを運行させるのと反対に、被塗物
をスプレーガンのように運行させることによって塗装し
ようとするもので、これによって設備の簡略化と共に、
設備投資のコストダウンを図るものである。

【０００２】

【従来の技術】ロボット塗装は、５軸〜７軸の自由度を
もつ塗装ロボット本体のアーム先端にスプレーガン等の
スプレー塗装機を取付け、ロボットの制御装置に配設さ
れる教示機構、記憶機構、再生機能、編集機能等によっ
て、あらかじめ被塗物の形状に合わせて、塗装動作の動
作軌跡を連続点（ＰＴＰ）または、連続軌跡（ＣＰ）で
教え込み、これを記憶させて、アーム先端のスプレーガ
ンのスプレーと同期させて記憶した動作を再生させて塗
装する方式が、周知の一般的ロボット塗装の方法であ
る。そして、この塗装ロボットには、被塗物の大きさや
形状により、動作範囲を決定するロボットの大きさに、
大型、中型、小型があり、被塗物の形状にスムースに追
従させるためのロボットの関節の数を示す自由度が５
軸、６軸、７軸と多種のものが作られている。また、塗
装ロボットのアーム本体の形態も定置型から天井や壁面
に取付けられるもの等多くの形態がある。

【０００３】前記塗装ロボットにおいて、塗装動作を教
示する場合、被塗物を定位置に固定するかまたは、被塗
物搬送コンベアによって、搬送される状態で教示を行う
が、いずれの場合も、塗装ロボットは教示された同一動
作を繰返すことから、連続して供給される被塗物の位置
は、教示した位置に合致しなければならない。このこと
から定位置に被塗物を固定して塗装する場合は、定位置
に被塗物を搬送して固定する搬送固定装置が必要とな
る。また、搬送コンベアで移動している被塗物を塗装す
る場合は、塗装位置での被塗物位置が常に一定位置にな
るための装置を必要とする。また、被塗物の裏面また
は、箱体被塗物の背面の塗装を行う場合、被塗物を間欠
自転または、反転装置等付設する必要がある。したがっ
て、ロボット塗装を行う場合、塗装ロボットのみでなく
被塗物を搬送固定する付帯装置が必要となるものであ
る。

【０００４】また、スプレー塗装を行う場合に、オーバ
ースプレーするスプレーミストの捕集のために、必ず排
気装置が必要である。塗装ロボットの場合、被塗物外周
をスプレー角度を変えながらスプレーを行うために人力
または、レシプロ装置等でスプレーする場合と同じよう
に比較的間口の広い塗装ブースを設置している。この塗
装ブースは通常スプレー場所での吸込風速が０．７ｍ／
ｓ前後に設定され間口広さに応じて風量が定められてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ロボット塗装におい
て、従来塗装ロボットにスプレー塗装機を持たせて塗装
を行っていたものを、本発明は、比較的小型軽量の被塗
物をロボットに持たせ、スプレー塗装機を定位置に固定
してスプレーし、ロボットに持たせた被塗物を、スプレ
ー方向に合わせて相対的に被塗物塗装面を運行して塗装
することによって、貯留場所からの搬送乗せ替え装置お
よび、塗装場所での固定・回転台等が不要でかつ、スプ
レー塗装機を固定し一定方向にスプレーすることによっ
て、間口が狭く、低風量の塗装ブースでロボット塗装の
できる塗装方法を得ようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、定位置に固定
したスプレー塗装機から塗料を一定方向にスプレーし、
５軸以上の自由度をもつプレーバック方式のロボットに
被塗物を保持させ、該被塗物の被塗装面を、前記ロボッ
トによって、固定スプレー塗装機に対して、相対的に被
塗物の塗装面を運行させることによって塗装するように
したロボット塗装における塗装方法である。そして、ロ
ボットのアーム先端に、被塗物の貯留場所または、搬送
装置で送られてきた被塗物を、移載保持する保持機構を
具備したロボット先端機構をもち、該ロボット先端機構
で保持しながら塗装を行うようにしたものである。

【０００７】また、定位置に固定したスプレー塗装機か
ら一定方向にスプレーするとき、スプレー塗装機に付設
されるスプレーヘッドは、一個または、複数個であり、
複数個の場合、それぞれスプレーヘッドのスプレー方向
が異なる角度に調節可能なスプレー塗装機であって、定
位置に固定したスプレー塗装機のスプレー噴射・停止制
御は、ロボットの運行に同期して作動するように、ロボ
ットの制御機構で行われるようにしたロボット塗装にお
ける塗装方法である。

【０００８】

【作用】スプレー塗装機のスプレーヘッド、例えばエア
スプレーガン、エアレスガン、静電ガン、粉体静電ガン
などのスプレーヘッドのいずれかを固定台に一個また
は、複数個取付け、スプレー方向を前方に向けて塗料を
スプレーできるようにしておき、そしてロボット先端に
被塗物を保持するため、防爆対応可能の空気圧で作動す
るエアチャックまたは、吸着パット等の保持装置を取付
け、搬送コンベアまたは、搬送台車等に搭載または、貯
留待機している被塗物を、前記ロボット先端のエアチャ
ックまたは、吸着パットによって保持し、ロボット自体
によってスプレー位置に運び、スプレー位置で被塗物の
塗装面をスプレー方向にほぼ垂直に向けて一定距離でス
プレーパターン幅に合わせて被塗物を前後または、上下
に運行してスプレーパターンを塗り重ねて塗装する。す
なわち通常スプレーガンの運行動作に相対するように被
塗物動作を行わせることによって塗装を行う。そして、
被塗物の裏面または、背面はロボット動作で行うことに
よって別体の搬送・移載・固定装置を使用せずに塗装を
行うことができる。

【０００９】スプレーヘッドを複数個取付けるのは、凹
凸の激しい被塗物の場合、二個のスプレーガンの噴射角
度を交差するようにセットして塗り重ね回数を削減して
能力アップする場合や、ロボットの動きを簡略化するた
めに部分的な特定箇所を塗装する専用向きのスプレーガ
ンを配置するためのものである。そして、スプレーガン
の噴射・停止は、ロボットに動作を教示するとき同時に
教示しておく、この教示は塗装ロボットの先端にスプレ
ーガンを取付けて教示する場合と同じである。

【００１０】被塗物の動作教示には、ロボットアームを
直接動かしながら行うダイレクトティーチングまたは、
遠隔制御装置の押しボタン操作によるリモートティーチ
ング等があり被塗物に適応したいずれかの方法で教示す
る。ロボットが被塗物を保持することによるロボットの
動作に対する制限要素はなく、先端にスプレーガンを取
付けた場合と同じであるが、ただし、ロボットの種類に
よって異なるが、被塗物を保持するロボットの先端可搬
重量に制限があり、被塗物が重量物である場合や、ロボ
ットの動作範囲内で方向転換を行ない得る被塗物の大き
さでなければならないことから、本発明に適応される被
塗物は小形軽量物に限定される。

【００１１】前記したように、定位置に固定して一定方
向にスプレーすることから、排気装置である塗装ブース
の間口を狭くすることが可能となるので、一段小形の塗
装ブースを使用することができる。このことによって、
塗装場所の設置面積が少なくなる効果が得られると共
に、塗装ブースの小形化で、低風量となり動力節減とな
る。また、排気風量減少による環境等への影響を少なく
し、ロボット塗装を行うための設備投資額を大幅に節減
することが可能となる。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。図１は可搬式アーム型ロボットを用いて実施す
る例を模式的に示した図である。図において、１は可搬
式ロボットを示し、ロボット１は、ロボットを取付ける
ためのロボット取付架台２に天井から吊リ下げ形で取付
けられている。勿論ロボットの取付はロボット取付架台
２に限定されるものではなく、定置型のロボットを床面
に設置して行うことも可能で、ロボットの機種および取
付方法は、本発明を限定するものではない。そしてロボ
ットアーム先端の保持装置によって、被塗物３が保持さ
れている。被塗物３は、ロボットアームの動作範囲内の
貯留場所に積まれている設置場所（図示せず）より、ロ
ボット１によって塗装場所に保持したまま運んでくる。
ロボット１の前の塗装位置に、スプレー塗装機を支持す
るスプレーガン支持棒５に遠隔制御可能な自動スプレー
ガン４が定位置に固定されて支持されている。そしてこ
のスプレーガンの噴射・停止制御は、ロボットの操作制
御盤（図示せず）でロボットの教示、記憶、再生に連動
して作動制御するようになっている。ロボットによる積
み降ろし搬送、保持動作および、被塗物塗装の動作教示
は、ロボットのアーム先端部を直接手で持ってゆっくり
積み降ろし動作、保持動作、スプレー軌跡および、スプ
レー噴射・停止動作を教示する。そして再生する実際の
塗装時は、適当な速さに増速して運転する。この教示方
法は前記ダイレクトティーチング方式の他、押しボタン
を押して教示するリモートティーチング方式のいずれで
も選択できるものである。

【００１３】ロボット１の背後に前面開放型の塗装ブー
ス６が設置され、排気ファン７によって塗装場所での吸
込平均風速が略０．７ｍ／ｓで吸引され、スプレーミス
トが捕捉されてスプレーミストを除去した清浄空気が屋
外に排気される。塗装ロボットで塗装を行う場合、小形
塗装ロボットにおいても通常塗装ブースは、最低でも間
口２ｍのものが必要となるが、本発明のスプレー塗装機
固定の場合、１ｍ間口の塗装ブースでも十分使用可能と
なることから動力、排気風量および、設置面積を約半分
に削減することができる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したごとく、スプレー塗装機を
固定し、ロボットに被塗物を持たせて、被塗物を、スプ
レー塗装機に相対的に、運行して塗装することによっ
て、次のような効果を奏する。

【００１５】ロボットが被塗物貯留場所から、ロボット
先端保持装置で塗装場所まで搬送し、塗装終了後、貯留
場所または、次工程に載置することから、従来の移載の
ための専用の移載搬送装置が不要なり設備費の削減とな
る。

【００１６】また、塗装場所では被塗物を固定するため
の載台および、自転装置を用いていたが、本発明はロボ
ット自体が被塗物を保持し、かつ、ロボットで回転動作
可能なことから、前記固定のための載台、および自転装
置が不要となりロボット塗装における設備費の大幅なコ
ストダウンとなる。

【００１７】スプレー塗装機を固定して一定方向のスプ
レーとなることから、スプレーミストの飛散範囲が少な
くなり、小形の塗装ブースでスプレーミスト処理が可能
となる。又、塗装設備の設置スペースが小さくなり、排
気設備装置費の大幅な削減になると共に、排気風量減少
による省エネルギー、および環境汚染対策にも寄与する
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装ブース内でスプレー塗装機を固定
し、可搬式ロボットに被塗物を保持した模式図である。

【符号の説明】

１ 可搬式ロボット ２ ロボット取付架台 ３ 被塗物 ４ 自動スプレーガン ５ スプレーガン支持棒 ６ 塗装ブース ７ 排気ファン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定位置に固定したスプレー塗装機から塗
   料を一定方向にスプレーし、５軸以上の自由度をもつプ
   レーバック方式のロボットに被塗物を保持させ、該被塗
   物の被塗装面を、前記ロボットによって、固定スプレー
   塗装機のスプレーに対して、相対的に被塗物の塗装面を
   運行させることによって塗装するようにしたロボット塗
   装における塗装方法。
2. 【請求項２】 ５軸以上の自由度をもつプレーバック方
   式のロボットに被塗物を保持させるとき、ロボットのア
   ーム先端に、被塗物の貯留場所または、搬送装置で送ら
   れてきた被塗物を、移載保持する保持機構を具備したロ
   ボット先端機構をもち、該ロボット先端機構で保持しな
   がら塗装を行う請求項１記載のロボット塗装における塗
   装方法。
3. 【請求項３】 定位置に固定したスプレー塗装機から一
   定方向にスプレーするとき、スプレー塗装機に配設され
   るスプレーヘッドは、一個または、複数個であり、複数
   個の場合、それぞれスプレーヘッドのスプレー方向が異
   なる角度に調節可能なスプレー塗装機である請求項１記
   載のロボット塗装における塗装方法。
4. 【請求項４】 定位置に固定したスプレー塗装機のスプ
   レー噴射・停止制御は、ロボットの運行に同期して作動
   するように、ロボットの制御機構で行われる請求項１記
   載のロボット塗装における塗装方法。