JPS6279866A - 被処理体蓋部開放装置 - Google Patents

被処理体蓋部開放装置

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JPS6279866A
JPS6279866A JP22166085A JP22166085A JPS6279866A JP S6279866 A JPS6279866 A JP S6279866A JP 22166085 A JP22166085 A JP 22166085A JP 22166085 A JP22166085 A JP 22166085A JP S6279866 A JPS6279866 A JP S6279866A
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JP
Japan
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opening
door
lid
cap part
painting
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JP22166085A
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Inventor
Masayuki Watanabe
雅之 渡辺
Koji Oota
幸治 太田
Akihiko Sugata
晃彦 菅田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は蓋部を有する物体の内面を処理するため、蓋部
を自動的に開放する装置に関するものである。特に自動
中4体の塗装ラインにおいて内面塗装のため自動車ドア
を自動的に開放する装置等に関するものである。
[従来の技術] 従来、例えば自動中4体の塗装ラインにおいて、安全上
衛生上の観点から塗装ロボットが用いられている。塗装
ロボットは多軸で構成され、自動中4体の形状に沿って
塗料を均一に塗布できるものである。しかし、自動車ド
アの室内側のパネルへの塗装は塗装ロボットの姿勢変化
だけでは、十分な塗装[をなすことが困難である。
そこで、ドアを自動的に開放する装置が用いられている
。このドア開放装置は、例えば、組立うインでドアガラ
スが収納されるドア溝に、そのアームを係合させて所定
回ドアを開放し、その状態で上記塗料、ロボットにドア
の室内側のパネルに塗装させるものである。ドア開放装
置のアームはドアの特定の場所で係合することが必要で
ある。これは、既に自動車々体の外面が下塗り、中塗り
上塗り等の表面処理がなされている場合があるからであ
り、又、車体そのものに傷をつけることを防止するため
でもめる。
通常、自動中4体はライン上を整然と移動している。し
かし、ライン上にて、自動車々休の位置は微妙に異なる
ため単にドア開放装置のアームを111に予め設定され
た位置に移動するだけでは、ドア溝に係合することはで
きず、ドア自身又は塗装面をアームで傷つけてしまう場
合がある。
そこで従来は、各車体のドア溝にアームを係合させるた
め、アームに光学式のセン゛リーを設けていた。このセ
ンサは、発光部と受光部とからなり、発光部からの光が
、一旦ドア溝の一方のパネル縁部で反射され、次にドア
溝にて吸収され、更にドア溝の他方のパネル縁部で反射
され、その光のオン/オフのパターンを受光部にて検出
することにより、ドア溝の位置を決定し、そこでアーム
をドア溝に挿入・係合していた。
[発明が解決しようとする問題点] ところが、このように塗装作業を行なっている場所でセ
ンサを用いる場合、塗料ミストによる汚染が問題となる
。例えば光学式センυでは発光部。
受光部が汚れて検出不可能となったり、また車体の外板
色が黒色系の場合に光が吸収され正常な光のオン・オフ
パターンの検出が不可能であり、更に、他のセンサにお
いても、検出誤差を生ずる。
本発明は上記問題点を解決し、正確に蓋部の所定部分と
係合して蓋部を開放できる装置の実現を目的とするもの
である。
[問題点を解決するための手段] 即ち本発明は、第1図の基本的構成図に例示するごとく
、 処理ラインM1上を流れる被処理体M2の蓋部M3の空
間位置を検出する位置検出手段M4と、上記位置検出手
段M4とは処理ラインM1の下流の分離された場所に設
置され、上記蓋部M3の所定部分と予め設定された空間
位置で係合し、該蓋部M3を開放する蓋部開放手段M5
と、上記位置検出手段M4により検出された蓋部M3の
空間位置と予め設定された蓋部M3の空間位置との差を
算出し、上記蓋部開放手段M5が蓋部M3の所定部分と
係合する空間位置を上記差に応じて補正する補正手段M
6と、 を備えたことを特徴とする被処理体蓋部開放装置を要旨
とする。
上記位置検出手段M4とは、蓋部M3の位置を検出する
ものであり、蓋部M3に接触して検出するもの、又は非
接触で検出するものの両者が該当する。ただし、蓋部M
3には既に塗装等の表面処理が設けておる場合があるこ
とから、非接触型の位置検出手段M4が好ましい。接触
型のものとしては例えばりミツミルスイッチ、圧力セン
サ、差動変圧器とそれらの移動機構とその移動量測定機
構とを組み合せたものが挙げられ、非接触型のものとし
て、いわゆる近接スイッチや前記した反射光検出器と移
動機構と移動量測定機構とを組み合一ぜたものが挙げら
れる。上記近接スイッチとしては、例えば、高周波発1
辰型、静電容量型、磁気型のものが用いられる。
処理ラインM1とは例えば自動中4体の塗装ラインや各
種ドア付家具や電機製品の塗装ラインである。
被処理体M2とは塗装等の処理がなされるものである。
上記蓋部開放手段M5とは、例えばアームを有するロボ
ットからなり、蓋部M3の所定部分、例えば車体ドアの
ドア溝に係合し、ドアを開放するものである。係合する
空間位置は予め定められており、この空間位置で蓋部開
放手段M5は蓋部M3に係合し、開放動作を行なう。
上記補正手段M6とは、上記位置検出手段M4にて検出
された蓋部M3の空間位置と、予め設定された蓋部M3
の空間位置との差を算出覆る。上記予め設定された蓋部
M3の空間位置は、蓋部聞放手段M5が蓋部M3と係合
する予め設定された空間位置とは場所が異なることもあ
り同一の位置とは限らない。
[作用] 処理ラインM1上で、被処理体M2の蓋部M3の空間位
置が位置検出手段M4により検出される。
検出結果は補正手段M6にて、予め設定された空間位置
との差を求め、核外に応じて蓋部開放手段M5内に予め
設定されている空間位置を補正する。
即ち、上記差が、器部開放手段M5の蓋部M3と係合す
る空間位置のずれを表わしているとして、その差に応じ
た補正がなされる。こうして、正確に蓋部M3の所定部
分と器部開放手段M5とが係合して、蓋部M3が開放さ
れる。
次に本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明してゆく
本発明は、これに限るものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲の種々の態様のものが含まれる。
[実施例1 第2図に本発明第1実施例の車体ドア開放装置の平面図
を示す。ただし各機構は模式的に表現しである。図全体
は塗装ブース内の構成を示している。塗装ブース内には
車体移送ライン1が貫通しており、その上に被処理体と
しての自動中々体2゜3.4.5が点線矢印に示ず方向
に流れている。
塗装ブース内は隔壁7,8により、二室に分離されてい
る。
移送ライン1の上流側の第1室10にはライン1の左右
にドア位置検出部12.13が設けられている。ドア位
置検出部12.13は、エアモータ12a、13aと、
その駆動により前進俊速可能な、ロッド12b、13b
と、該ロッド12b。
13bの先端に取り付けられた高周波発振型の近接スイ
ッチ12C,13Gと、上記エアモータ12a、13a
の回転量を検出するエンコーダ12d、13dと、エア
モータ12a、13aの回転方向を制御するための切換
弁12e、13eと、から構成されている。このことに
より、第3図の左側面図に示すごとく、各々、近接スイ
ッチ12c、 13cをドア3a、3bにロッド12b
、13bの前進により近づけることにより、近接スイッ
チ12C,13Cの出力とエンコーダ12d。
13dの出力とから、ライン1上の車体3のドア3a、
3bの位置を検出することができる。
ライン1の近くに設けられたりミツ1〜スイツチ15は
、車体3が積載されている台車16の一部で打たれるこ
とにより、近接スイッチ12G、13Cによる検出のタ
イミングをとっている。
次に塗装ブースの第2室11には、ライン1の左右に塗
装ロボット20.21とドア開閉ロボット22.23と
が配置されている。各ロボット20.21,22.23
は、塗装ロボット20,21とドアの開閉ロボット22
.23とがライン1の左右でペアになって、各々、ライ
ン1に沿ったロボット走行装置24.25上に載置され
ている。
ドア開閉ロボット22.23は、第4図に示すごとく、
白勅車ドア4a、4bをアーム22a、23aの先端に
設【プられた棒状の爪22b、23bを窓ガラスを収納
させるためのドア溝4G、4dに挿入しドア4a、4b
を開くとともに、塗装ロボット21はアーム21aの先
端に設けられた塗装ガン21bから、ドア4a、4bの
室内側のパネルに塗料を噴霧するためのものでおる。移
送ライン1上の車体4は常に前進しているが、ロボット
20.21,22.23はロボット走行装置24.25
に載置されて移送ライン1のエンコーダ1aとロボット
走行装置24.25のエンコーダ24a、25aとを参
照しつつ、移送ライン1とのため、ロボット20.21
,22.23の動作は静止している車体に対する動作と
同様となる。
上記塗装ロボット20.21は各々塗装ロボット制御装
置28.29により制御され、開閉ロボッ1−30.3
1は各々開閉ロボット制御装置30゜31により制御さ
れている。各制御はティーチングボックス32により教
示訂正される。
上記塗装ロボット制御装置28.29及び開閉ロボット
制御装置30.31のブロック図を関連機器とともに第
5図に示す。制御装置28.30と制御装置29.31
とは同じ構成であるので、制御装置29.31のブロッ
ク図は省略する。両制御装置28.30は、各々外部か
らの信号を入力し、演算結果を出力する入出力部28a
、28b、30a、30bと、プログラムが収納されて
いるリードオンリメモリ(以下ROMで表わす)28C
,30Gと、演算用のデータを一時的に記憶するととも
に電源オフされた場合のためのバックアップメモリも備
えたランダムアクセスメモリ(以下RAMで表わす>2
8d、30d、各種処理・演算のタイミング信号を出力
するタイマ28e、30e、ROM28c、30cのプ
ログラムに従って各種データを演算し結果を出力するセ
ントラルプロセツシングユニット(以下CPUで表わす
)28f、30’f’、各部の信号を伝達するパスライ
ン28CI、 30cx、及び外部電源からの電力を安
定して各部所に供給する電源回路28h。
30hを備えている。ただし、開閉ロボット制御装置3
0は、近接スイッチ12Gのインダクタンスが所定値に
なった場合にオン信号を出力する検出回路30+も備え
ている。
次に上記CPU28f、30fにて実行される処理プロ
グラムの例を説明する。第6図(イ)。
(ロ)、(ハ)は開閉ロボット制御装置30にて行なわ
れる処理のフローチャートを表わし、第7図は塗装ロボ
ット制御装置28にて行なわれる処理のフローチャート
を表わしている。
まず、第6図(イ)、(口〉、(ハ)に示した、開閉ロ
ボット制御装置30にて行なわれる処理を説明する。
第6図(イ)は開閉ロボット22.23の制御のメイン
ルーチンを表わし、(ロ)は移送ラインエンコーダ1a
とエアモータエンコーダ12dとの出力値のカウントア
ツプサブルーチンを表わし、(ハ)はドア位置検出ザブ
ルーチンを表ねず。カウントアツプサブルーチンとドア
位置検出リーブルーチンは、メインルーチン実行中に十
分短い時間間隔で、割込処理により実行されるサブルー
チンである。
まず開閉ロボット制御装置30,31が起動されると、
メインルーチンのステップ100が実行され、各種変数
、各種フラグ、開閉ロボット22゜23の姿勢、切換弁
12e、13eの位置、ロボット走行駆動装置24b、
25bの状態が初期状態に設定される。
次にステップ110にて移送ライン1のエンコーダ1a
のカウント値E1が所定値6M以上となったか否かが判
定される。ElがEM未満であればrNOJとして、E
lがEM以上になるまで待機する。
ここでElをカラン1〜アツプする第6図((ロ)のサ
ブルーチンについて説明する。本サブルーチンは、まず
ステップ300にてフラグFL=1か否かを判定する。
フラグFLは、前記したリミットスイッチ15がライン
1の台車16によって打たれた時に出力される信号を、
開閉ロボット制御装置30.31が入力した際に立てら
れるフラグである。本サブルーチンではFL=Oでフラ
グが立っていなければ、何の処理も行なわれない。
台車16によってリミットスイッチ15が打たれた直後
に、ステップ300の判定はrYEsJとなり、ステッ
プ310の移送ライン1のエンコーダ1aのカウントア
ツプかOから開始される。
この値はElに記憶される。次にステップ320にてエ
アモータ12a、13aのエンコーダ12d、13dの
カウントアツプがOから間9台される。
この値はE2に記憶される。次にステップ330にてフ
ラグFLが倒され、ステップ340にてフラグFDが立
てられる。フラグFDは(ハ)のドア位置検出サブルー
チンを実質的に開始させるフラグである。
次にドア位置検出ザブルーチンでは、まずステップ40
0にてFD=1か否かが判定される。FD=1でなけれ
ば、実質的になにもなされず処理を終了するが、FD=
1であるので次にステップ410の処理にてエアバルブ
12e、13eを切り替えてエアモータ128.13a
を前進方向に回転させ、近接スイッチ12C,13Cを
自動車ドア3a、3bに近づける。次にステップ420
にて近接スイッチ12c、13c4.:(imえられた
コイルのインダクタンスの値が所定値以上になったか否
かが判定される。近接スイッチ12C,,13Cがドア
3.a、3bに所定値以内に近づけば、上記コイルのイ
ンダクタンスは所定値以上となる。
所定値以上となるまではrNOJと判定されて、一旦処
理を終了している。ドア3a、3bと近接スイッチ12
C,13cとが所定距離となればrYESJとして、次
にステップ430にて、前記ステップ320でカウント
アツプされているエアモータ12a、’13aのエンコ
ーダ12d、13dのカウント値E2が別のメモリに保
持される。
次にステップ440にてエアバルブ12e、13eを切
り替え、近接スイッチ12G、13Gを後退させる。次
にステップ450にて上記保存されたE2と所定値EA
との差ΔEを求める。所定値E△は開閉ロボット22.
23の目標座標を変更しなくてもよい場合のエンコーダ
12d、13dの値を示している。次にステップ460
にて、開閉ロボット22.23の目標座標の内、Y軸成
分を八Eの値を基にして、次の式のごとく補正する。
Y2←Y1+f (八E) f()はΔEをY軸成分に変換する関数を、Ylは初期
設定において設定されたY軸座標の目標値を、Y2は演
算結果を保存する変数を表わす。
ここで座標は移送ライン1の方向がX軸であり、それと
直角で水平方向がY軸であり、鉛直方向がZ軸である。
次にステップ470にてフラグFDは倒される。
こうしてY軸成分が補正される。
上記カウントアツプナブル−チン及びドア位置検出ナブ
ル−チンの実行の間、開閉ロボット制御メインルーチン
のステップ110が実行されているが、しばらくはEl
<E’Mであるのでいまだ車体3が塗装位置に到着して
いないとしてrNOJと判定される状態が継続している
。こうして、E1≧EMとなった場合、rYEsJと判
定されて、次にステップ120にて、間開ロボット22
,23のY軸の目標値Y3にY2の値が設定される。
これは、本メインルーチン処理中に、ドア位置検出音ナ
ブルーチンにてY2の値が書き替るので、値を保存する
ためでおる。
次にステップ130にてロボット20,21゜22.2
3のロボット走行装置24.25が移送ライン1と同一
速度で移動するよう、ロボツ1〜走行駆uJ”J、置2
4b、25bに命令信号を出力する。
ロボット走行駆動装置24b、25bは、命令を受けて
、自己のエンコーダ24a、25aと移送ラインエンコ
ーダ1aとの出力値を比較しつつ、ロボット走行装置2
4.25を移送ライン1に同期する様調節する。
次にステップ140にて、開閉ロボット22゜230ア
ームを駆動し、その爪22.b、23bをその目標座標
(X3.Y3.Z3)へ移動する。
X軸座標成分のX3.Z軸座標成分の73は初期設定時
に設定された値であり、この初期設定時点では車種に応
じて任意に設定可能である。
次にステップ150にて爪22b、23bを降下させて
、爪22b、23bをドア溝3c; 3dに挿入する。
次にステップ160にて開閉ロボット22.23を所定
量回転することによりドア4aを開放状態とする。次に
ステップ170にて、開閉ロボット22.23をこの状
態としたままで、塗装ロボット制御装置28.29へ塗
装を許可するインターロック信号を出力する。次にステ
ップ180にて、塗装ロボット走行装置28.29から
作動を許可するインターロック信号が出力したか否かが
判定される。出力されていなければ、rNOJと判定さ
れて、待機する。
ここで、上記ステップ170にて出力されたインターロ
ック信号にて実質的に処理が開始される、第7図に示し
た塗装ロボット制御装置28.29にて行なわれる処理
のメインルーチンを説明する。
ステップ500の初期設定は、塗装ロボツ1〜制御装置
28.29起動時に既に処理され、変数、フラグ、塗装
ロボット20.21の状態が初期状態に設定済である。
ステップ510にて塗装許可のインターロック信号が出
力されたか否かを判定する。前記した開閉ロボット制御
メインルーチンのステップ170にて、信号が出ツノさ
れていなければ、このまま待機するか、出力されれば、
次のステップ520にて塗装ロボットが制御される。即
ち、図示しない塗装データ設定サブルーチンにてティー
チングボックス32で設定された塗装データに基づき開
放されているドア3a、3bの室内側パネルを塗装する
。塗装動作が完了すればステップ530にて、塗装完了
インターロック信号を、開閉ロボット制御装置30.3
1へ出力する。こうして再度ステップ510の処理に戻
り、次の塗装許可インターロック信号の出力を待つ。
次に第6図(イ)の開閉ロボット制御メインルーチンに
戻り、ステップ180にて、塗装完了インターロック信
号を受けたと判定すると、次にステップ190にて開閉
ロボット22.23を、所定角度、ステップ160の処
理とは逆回転して、ドア3a、3bを閉じる。次にステ
ップ200にて爪22b、23bを上昇して、ドア溝3
C23dから俵ぎ出す。次にステップ210にて、開閉
ロボット22.23のアームを座標(0,O,O)の位
置へ戻す。次にステップ220にてロボット走行装置2
4.25を逆回転し、両口ボット20゜21.22.2
3を出発点に戻すようロボット走行駆動装置24b、2
5’bに命令信号を出力し、更にステップ230にてE
lをリセットする。こうして再度ステップ’110の処
理に戻り、E1≧EMとなる、即ち、次の車体2が塗装
位置に到達するのを待つこととなる。
以上詳)ホしたごとく本実施例の車体ドア開放装置は、
塗装場所とは別個の場所で、ドア4aの位置を検出して
いるため、近接スイッチ’12G、13Cが塗装ミスト
で汚染されることがない。又、検出したドア位置(E2
)と基準位置(EA>との差(ΔE)が求められ、その
ΔFに基づいて、開閉ロボット22.23のアーム先端
の爪22b。
23bの位置を補正している。そのため正確に爪22b
、23bをドア溝3c、3dに挿入でき、ドア3a、3
b等を傷つけることなく、開放作業ができる。
本実施例においては、開閉ロボットの動作のみを補正し
ている。これは、台車16上の車体2゜3.4.5のラ
イン1左右の位置誤差が通常2〜3c+’nであり、塗
装に関しては問題にならないからである。しかし、それ
以上のズレがある場合は、塗装ロボットの動作を補正す
るよう構成してもよい。ドア位置検出部12.13は開
閉ロボット22.23と全く別個に構成してもよいが、
例えば、元来7軸のロボットであれば、ドア開閉には3
軸あれば十分であるので、他の1軸分をドア位置検出部
12.13として用い、そのエンコーダでドア位置を検
出することもできる。
本実施例においては、移送ライン1が処理M1に該当し
、車体2.3,4; 5が被処理体M2に該当し、ドア
3a、3b、4a、4bが蓋部M3に該当し、ドア位置
検出部12.13が位置検出手段M4に該当し、開閉口
ボッ1−22.23と開閉ロボット制御装置30.31
とが各部開放手段M5に該当し、開閉ロボット制御装置
30.31が補正手段M6にも該当する。
[発明の効果] 本発明は位置検出手段M4が蓋部開放手段M5とは分離
された場所に設定され、位置検出手段M4にて検出され
た蓋部M3の空間位置と予め設定された空間位置との差
により蓋部開放手段M5が蓋部M3と係合する位置を補
正しているため、被処理体M2を傷つけることなく、蓋
部M3が開放される。
特に近接スイッチを用いれば、光による検出と異なり被
処理体M2の色による影響がないので、より精密な%l
I御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本発明の一実施例の概略平面図、第3図はその左
側面図、第4図はロボットの動作状態を示す説明図、第
5図は両制御装置とその関連機器とのブロック図、第6
図(イ)は開閉ロボット制御装置で実行される処、理の
内メインルーヂンのフローチャート、第6図(ロ)は同
じくカラン1〜アツプサブルーチンのフローヂャ−1〜
、第6図(ハ)は同じくドア位置検出ザブルーチンのフ
ローチャート、第7図は塗装ロボット制御装置で実行さ
れる処理のメインルーチンのフローヂャートを表わす。 Ml・・・処理ライン M2・・・被処理体 M3・・・蓋部 M4・・・位置検出手段 M5・・・各部開放手段 M6・・・補正手段 1・・・移送ライン 2.3,4.5・・・車体 3a、3b、4a、4b・・・ドア 3c、3d、4c、4d・・・ドア溝 7.8・・・隔壁 12.13・・・ドア位置検出部 20.21・・・塗装ロボット 22.23・・・開閉ロボット

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 処理ライン上を流れる被処理体の蓋部の空間位置を
    検出する位置検出手段と、 上記位置検出手段とは処理ラインの下流の分離された場
    所に設置され、上記蓋部の所定部分と予め設定された空
    間位置で係合し、該蓋部を開放する蓋部開放手段と、 上記位置検出手段により検出された蓋部の空間位置と予
    め設定された蓋部の空間位置との差を算出し、上記蓋部
    開放手段が蓋部の所定部分と係合する空間位置を上記差
    に応じて補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする被処理体蓋部開放装置。 2 被処理体が塗装処理される車体であり、蓋部が該車
    体のドアであり、位置検出手段が該ドアの外面の空間位
    置を磁気又は電気的に非接触で検出する近接スイッチを
    備えた手段であり、蓋部開放手段が上記ドアのドア溝と
    係合してドアを開放する手段である特許請求の範囲第1
    項記載の被処理体蓋部開放装置。
JP22166085A 1985-10-02 1985-10-02 被処理体蓋部開放装置 Pending JPS6279866A (ja)

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JP22166085A JPS6279866A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 被処理体蓋部開放装置

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JP22166085A JPS6279866A (ja) 1985-10-02 1985-10-02 被処理体蓋部開放装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63264159A (ja) * 1987-04-20 1988-11-01 Honda Motor Co Ltd 自動車用の防錆ワツクス塗布装置
JPS6456160A (en) * 1987-08-25 1989-03-03 Honda Motor Co Ltd Method and device for coating

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