JPS5953178A - 工業用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用ロボット、特に、工業用ロボットのティ
ーチング装置に係る。

複数の可動部からなる可動腕部の先端に塗装用ノズルを
取り付け、複数の可動部を動作させることによシノズル
を自在の位置に自動的に設定して塗装作業を行う工業用
ロボットは知られている。

ところで、この種の塗装用ロボットでは、実際の塗装作
業に先立ち、オペレータが可動腕部を動かして所定の作
業をロボットに記憶させるティーチング作業が必要であ
る。

しかし乍ら、従来の塗装用ロボット、例えばＣＰ形塗装
用ロボットでは、実際に被塗装物体にノズルを介して塗
料を吹き付けながらティーチング作業を行っているため
、次のような欠点がある。

（＋）　　ティーチングを行う毎に塗料を吹き付けてい
るため、ティーチング作業が困難な場合、又はオペレー
タが不慣れな場合、塗料を多量に使用し過ぎ、塗装むら
を起す。

（１１）塗装むらのある被塗装物体は塗料を洗い落す必
要があり、多大の労力を消費する。

（Ｉｌ＋）　　被塗装物体とノズルとの間の距離を一定
に保ちなから誉イーチング作業を行うことが困難である
。

一方、ＰＴＰ形塗形相装用ロボット、ティーチング作業
時にノズルを介して塗料を吹き付けず、所定の長さを有
した棒をノズルの代わりに取り付けて塗装ポイントをテ
ィーチングしているが、この場合、塗料パターンを考慮
し得す、実際に塗料を吹き付ける時の塗装゛状態を想定
し難い。

本発明は、前記諸点に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、ティーチング作業時の塗料の浪費を
無くし得、塗装むらの問題を解消し得、被塗装物体とノ
ズルとの間の距離を一定に保ち得る上に、塗料パターン
を確実に考慮し得る工業用ロボットを提供することにあ
る。

以下、本発明の好ましい具体例を図面に基づいて説明す
る。

図において、１は塗装用プレイバックロボット本体であ
り、ロボット本体１は動作軌跡をＯＰ方式（コンディニ
アス・パス方式）でティーチングされる。ロボット、本
体１は基台２表支柱３とアーム４とを有しており、支柱
３が基台２上のターンテーブル５上にブラケット６を介
して取り付けられ、テーブル５の回動と共に中心線７を
中心として回動される。基台２内にはテーブル５を回動
させる駆動装置としてのアクチュエータ５ａが収納され
ている。更に支柱３はブラケット６に軸８を介して支持
され、垂直面内において、回動自在であり、支柱３とテ
ーブル５との間に設けられた駆動装置としての油圧シリ
ンダ装置９により回動される。支柱３とアーム４とは軸
１０において垂直面内で回動自在に連結され、アーム４
とテーブル５との間に設けられた駆動装置としての油圧
シリンダ装置１１によシ回動される。アーム４の先端に
は、伸縮自在且つ可撓性のカバー１２に覆われ　３− た可撓性アーム１３が設けられている。可撓性アーム１
３の先端には支持部材１４が取り付けられ、ンドル１５
が取り付けられている。また、支持部材１４の先端に着
脱自在に塗料噴霧ノズル１６が取り付けられている。可
撓性アーム１３は３自由度を有しており、アーム４内等
に収納されたアクチュエータ１７の作動により、任意の
方向に回動される。被塗装物体としてのワークＡは吊り
具１８を介して吊りひも１９に吊り下げられ、コンベア
２０により矢印Ｂ方向に搬送される。ワークＡには、第
２図に示す如き塗料パターン２１で、ノズル１６から塗
料が噴霧状態で吹き付けられる。

第３図及び第４図に示す投影手段としての影像投影器２
２は、塗料噴霧ノズル１６に取り換えられ、支持部材１
４に取り付けられる。その際、投影器２２の先端からハ
ンドル１５の中心までの距４− ！４が、ノズル１６の先端からハンドル１５の中心まで
の距離ｔ２に等しくなるように投影器２２を支持部材１
４に取り付ける。影像投影器２２は、ケース２３と、ケ
ース２３内に収納された光源２４と、ケース２３の先端
に螺合状態で装着され、回動されて伸長乃至後退するズ
ームレンズ部２５と、ズームレンズ部２５と光源２４と
の間の所定位置でケース２３醤内に着脱自在に配置され
るスライド２６とを有している。スライド２６は中央に
スリット状の明部２７と、明部２７の周囲の暗部２Ｂと
を有し、投影器２２によシワークＡ上に投影される影像
２９は明部３０と暗部３１とで形成される。影像２９の
ピント合わせはズームレンズ部２５を回動してケース２
３からズームレンズ部２５を伸長乃至後退させて行われ
る。影像２９のピントが合った際のワークＡとズームレ
ンズ部２５の先端との距離ｔ３は２００ｍから３００ｍ
の間の中間値となるように、ズームレンズ部２５に装着
されたズームレンズ２５ａの焦点距離が設定されている
。ピント合わせされた影像２９の明部３０の長さｔ４が
、塗料噴霧ノズル１６を介して実際にワークＡ上に吹き
付けられた塗料のパターン幅に一致すべく、スライド２
６の明部２７の長さｔ５が設定されている。

尚、スライド２６は光源２４からの光を透過しない非透
過部３２と透過部３３とで形成されており、非透過部３
２が公知のスライドと同様に非透過性の紙等で作られ、
非透過部３２の中央に設けられたスリット３４に透過部
３３が配置されている。透過部３３は前記明部２７と暗
部２８とを有し、透過性の材料で形成されている。

投影手段としての影像投影器２２はティーチング装置と
して機能すべく、塗装用ロボット本体１の支持部材１４
に取り付けられ、従来の如く、支持部材１４に塗料噴霧
ノズル１６を取り付け、ノズル１６から塗料をワークＡ
上に吹き付けながらロボット本体１に対するティーチン
グ作業を行う場合（第２図参照）の前述の欠点を解消す
るためのものである。

基台２とターンテーブル５との間、ブラケット６と支柱
３との間、支柱３とアーム４との間、アーム４と可撓性
アーム１３との間及び可撓性アーム１３内には夫々の関
節又は軸８，１ｏの部位において、基台２に対するター
ンテーブル５０回動位置、ブラケット６に対する支柱３
の回動位置。

支柱３に対するアーム４の回動位置、アーム４に対する
可撓性アーム１３の回動位置及び可撓性アーム１３にお
ける回動位置を夫々検出する検出器　−とじてのポテン
ショメータ（図示せず）が設けられており、各ポテンシ
ョメータで夫々の回動位置が電気的に検出される。

各ポテンショメータで検出される位置検出値はティーチ
ング作業の際、ティーチングデータとして制御装置の記
憶手段にシーケンシャルに格納され、プレイパック動作
の際、前記記憶手段から順次読み出される。そしてプレ
イパック時の各ポテンショメータの検出値がこの読み出
されたティーチングデータに一致するように制御装置は
、ロボット本体１による塗装作業を制御する。

以上の通り構成された工業用ロボットのう呵＝す＝−［
では、塗装用ロボット本体１へのティーチングを行う際
、予め塗料噴霧ノズル１６に替え支持部材１４に影像投
影器２２を取り付けておく。第３図に示すように、オペ
レータは）ｈンドル１５を把持して、ワークＡ上に投影
器２２を介して影像２９をワークＡ上に投影する。影像
２９のピント合わせはズームレンズ部２５を回動して行
う。ピント合わせされたワークＡ上の影像２９は、ワー
クＮ上に塗料噴霧ノズル１６を介して吹き付けられる塗
料のパターン幅に、前述の如く明部３０の長さｔ４が一
致すべく設定されている。オペレータは影像２９を塗料
パターンと見做しながら、ハンドル１５を把持してワー
クＡ上で影像２９を移動させる。投影器２２とワークＡ
との間の距離が所定距離より近過ぎたり、遠過ぎたりす
る際は影像２９のピントが合わなくなるため、オペレー
タに容易に察知され得る。従って、オペレータは投影器
２２とワークＡとの間の所定距離を常に維持しながら、
ティーチング作業を良好に行い得る。

このティーチング作業はロボット本体１の可撓性アーム
１３．アーム４．支柱３及びターンテーブル５を動かし
つつ行われ、この間、基台２に対するターンテーブル５
の一連の回動位置、ブラケット６に対する支柱３の一連
の回動位置、支柱３に対するアーム４の一連の回動位置
、アーム４に対する可撓性アーム１３の一連の回動位置
及び可撓性アーム１３における一連の回動位置が夫々、
各ポテンショメータの位置検出値としてシーケンシャル
にロボット本体１の制御装置の記憶手段（図示せず）に
格納される。この各ボテンショメ−夕の一連の位置検出
値が各ワークＡに対応するティーチングデータ即ちプロ
グラムとして機能する。このティーチング作業は、コン
ベア２０に沿ってロボット本体１より上流側に配置され
るワークＡの形状識別装置を介して予めワークＡの形状
を識別しておき、形状識別装置で各ワークＡの形状デー
タを求め、この形状データとロボット本体事 １における前記ティーチングデータを対応させ前記記憶
手段に格納するようＫしても良い。

こうして各ワークＡに応じてティーチング作業を終えた
後、ロボット本体１におけるプレイ・（ツーり動作の際
には、予め影像投影器２２に取り替えて、支持部材１４
に塗料噴霧ノズル１６を取り付けておく。そして、前記
形状識別装置で特定のワークＡが識別されると、このワ
ークＡの形状データに応じて前記ティーチングデータを
記憶手段から順次読み出１−１各ポテンショメータの検
出値がこの順次読み出したティーチングデータに一致す
るようにロボット本体１の制御装置及び油圧制御装置を
介して油圧駆動装置（アクチュエータ５ａ。

１７及び油圧シリンダ装置９．１１）を動作させつつ、
ノズル１６から塗料を噴射させて、被塗装位置に達した
前記ワ〜りＡに塗装を行う。

従って、本発明では、ティーチング作業の際、塗料を実
際に吹き付ける必要がなくなり、塗料の浪費及び塗装む
ら等の問題を解消し得、影像投影器によるワーク上の影
像を観察することにより、ワークとノズルに替る影像投
影器との間の距離を所定に保ち得、塗料パターンをも確
実に考慮し得る。

尚、前記具体例では、ＣＰ方式でティーチング作業を行
う場合を説明したが、ＰＴＰ方式（ポイント・ツー・ポ
イント方式）でティーチング作業を行うＰＴＰ形プレイ
バックロボットに本発明による投彰士Ｎ−≠稜異を適用
しても良い。また、塗料パターンとして前記具体例に示
した以外のパ１１− ターンが用いられる場合があるが、その際はスライドを
数種類用意しておき、塗料・（ターンに応じたスライド
を使用するようにすれば良い。また、本発明によるティ
ーチング装置を塗装用ロボット以外の種々の用途の工業
用ロボットに適用しても良く、その場合、塗料噴霧ノズ
ルに替る、夫々の用途に応じた作業部材を支持部材に取
り付けるようにすれば良い。

以上の通り、本発明によれば、ロボットに対するティー
チング作業時、塗料噴霧ノズル又は作業部材に替えて、
ロボットのアームの先端に投影手段が配置され、この投
影手段を介してワーク上に所定の像を投影して、ロボッ
トに対するティーチング作業を行うため、ティーチング
作業時、塗料噴霧ノズル又は作動部材を実際に作動させ
る必要がなくなり、しかも塗料噴霧ノズル又は作業部材
を実際に作動させた場合と同様の作動状態を、前記所定
の像をオペレータが観察することにより確１２− 実に考慮し得、良好なティーチングを行い得る工業用ロ
ボットが提供され得る。

【図面の簡単な説明】

３図は本発明による“：Ｉ４ｉ　出、、Ｑ寸ζット　の
好ましい具体例の説明図、第４図は影像投影器の説明図
、第５図はスライドの一具体例を示す説明図、第６図は
第５図に示すスライドを、第４図に示す影像投影器に配
置した場合に、ワーク上に投影される像の説明図である
。 １・・・塗装用ロボット、１３・・・可撓性アーム、１
４・・・支持部材、１５・・・ハンドル、２２・・・影
像投影器、Ａ・・・ワーク。 代理人弁理士今　　村　　　　元 −４５９− 第４図 Δ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ワーク上に所定の像を投影し、ロボットに対
   してティーチングを行うぺく、前記ロボットのアームの
   先端に投影手段を配置してなる工業用ロボット。
2. （２）　　ワーク上に投影される像のピントを合せるた
   めの調整手段が前記投影手段に備えられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１屓に記載の工業用ロボット
   。
3. （３）　　ワーク上に投影される所定の像が塗料パター
   ンに等しい形状を有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の工業用ロボット。