WO2017029711A1 - 塗装システムおよび塗装方法 - Google Patents

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勝彦 吉野
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株式会社安川電機
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    • Y10S901/41—Tool
    • Y10S901/43—Spray painting or coating

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a coating system and a coating method.
  • a painting system in which an object to be painted such as a vehicle is conveyed by a conveyor in a painting booth having a space isolated from the outside, and the object to be painted is painted by a robot.
  • a first traveling guide rail and a second traveling guide rail having different heights are installed in the painting booth along the conveyor, and a mobile robot is installed on each traveling guide rail.
  • a mobile robot is installed on each traveling guide rail.
  • traveling guide rails having different heights are provided as in the prior art described above, a total of four traveling guide rails are required on the left and right sides of the vehicle.
  • the painting booth is required to have strength to support the travel guide rail and the robot installed on the travel guide rail. This complicates the construction of the painting booth and increases the cost of the painting system.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a coating system and a coating method that can reduce costs.
  • a painting system includes a painting robot and a mobile operation robot.
  • the painting robot paints a vehicle that is fixed in the painting booth and conveyed in a predetermined conveyance direction.
  • the mobile operation robot is installed at a position lower than the painting robot in the painting booth, is movable along the conveying direction, and operates the opening / closing member of the vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a coating system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic top view of the coating system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the workpiece.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the painting robot.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the mobile operation robot.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the coating system.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation procedure of the coating system.
  • FIG. 8 is a schematic top view of the coating system according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic top view of a coating system according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic top view of the coating system according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic top view of a coating system according to a modification of the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a coating system 1 according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic top view of the coating system 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a side view of the Y-axis positive view in FIG.
  • the description of the robot and the device hidden in the device on the near side in the Y axis positive direction view in FIG. 2 is omitted. Details of the configuration of each robot shown in FIGS. 1 and 2 will be described later with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 1 and 2 show a three-dimensional orthogonal coordinate system including the Z axis whose vertical direction is the positive direction for easy understanding. Such an orthogonal coordinate system may be shown in other drawings used in the following description.
  • the transport direction (X-axis positive direction) of the transport device 210 is described as “front side”, the reverse direction as “rear side”, the right toward the transport direction as “right side”, and the left as “left side”.
  • a plane passing through the center with respect to the conveyance direction of the conveyance device 210 is a symmetry plane P2 (see FIG. 2), an intermediate position between the pair of painting robots 10R1 and 10R2, and an intermediate position between the pair of painting robots 10L1 and 10L2.
  • a plane passing through is defined as a plane of symmetry P1 (see FIGS. 1 and 2).
  • a plurality of robots such as a painting robot 10, a mobile operation robot 20, and a fixed operation robot 40 are installed in the painting booth 200. For this reason, for a device such as a robot installed in plural units, an identification character is added to the end of the code.
  • “R” is added to a device installed on the right side of the transfer device 210
  • “L” is added to a device installed on the left side.
  • the painting robot 10L2 is one of the plurality of painting robots 10 installed on the left side of the transport device 210. In the case shown in FIG. 2, the painting robot 10 installed on the downstream side in the transport direction is used. Point to.
  • the workpiece 500 has, for example, a symmetrical shape with respect to the symmetry plane P2.
  • the workpiece 500 does not need to have a strictly symmetrical shape, and may have a shape that allows the left robot and the right robot of the workpiece 500 to perform the same operation.
  • the painting robots 10L1 and 10L2 and the mobile operation robots 20L1 and 20L2 perform work on the left side of the workpiece 500.
  • the painting robots 10R1 and 10R2 and the mobile operation robots 20R1 and 20R2 perform work.
  • the fixed operation robots 40 a and 40 b operate the opening / closing members before and after the workpiece 500.
  • the workpiece 500 has a symmetrical shape with respect to the symmetry plane P ⁇ b> 2, so that the robots facing each other across the transfer device 210 perform a symmetric operation with respect to each other while painting the workpiece 500. And perform operations.
  • the mobile operation robots 20R1 and 20L1, the traveling platforms 30R1 and 30L1, the painting robots 10R1 and 10L1, the painting robots 10R2 and 10L2, the traveling platforms 30R2 and 30L2, and the mobile operation robots 20R2 and 20L2 are bilaterally symmetric. Perform the correct operation.
  • each device such as a robot installed in the painting booth 200 (see FIG. 1) will be described.
  • a transfer device 210 In the painting booth 200, a transfer device 210, a traveling platform 30, and a guide 31 are installed.
  • the painting booth 200 is a painting room having a space isolated from the outside.
  • a conveying device 210 such as a conveyor is installed on the floor of the painting booth 200. And the conveying apparatus 210 conveys the workpiece
  • the workpiece 500 is conveyed in a state of being fixed to the movable part of the conveying device 210 by a jig (not shown) or the like.
  • the guides 31 are installed on the floor surface of the transfer device 210, and a pair of guides 31 are installed at positions symmetrical with respect to the above-described symmetry plane P2 (see FIG. 2).
  • a guide 31 ⁇ / b> R is installed on the right side of the transport device 210
  • a guide 31 ⁇ / b> L is installed on the left side.
  • the traveling platform 30 can travel along the guide 31. In other words, the traveling platform 30 can travel in both the X-axis positive direction and the X-axis negative direction in FIG.
  • the traveling platform 30 supports the mobile operation robot 20 described above.
  • each traveling platform 30 can travel independently. That is, the mobile operation robots 20 supported by the traveling platform 30 can move independently of each other.
  • the mobile operating robot 20 including the traveling platform 30 may be referred to as the mobile operating robot 20.
  • the painting robot 10 is a robot that paints the workpiece 500, for example, a 6-axis articulated robot.
  • the painting robot 10 is fixed to the wall surface or ceiling surface of the painting booth 200.
  • the painting robot 10 is fixed to a column or beam arranged so as to surround the painting booth 200, and for example, a wall surface such as an upper wall or a side wall is attached to the inside of the fixed portion.
  • the painting robot 10 is installed such that the first axes (see A11 in FIG. 4) of the pair of painting robots 10R1 and 10R2 are on the same straight line. .
  • the pair of painting robots 10R1 and 10R2 are installed such that the first arms (see 11 in FIG. 4) rotating around the first axis extend in directions away from each other. The same applies to the pair of painting robots 10L1 and 10L2 shown in FIG.
  • the painting robot 10 by installing the painting robot 10, it is possible to arrange the robots at high density. And the footprint (area in a top view) of the painting booth 200 can be suppressed by arranging robots at high density.
  • the running cost of the painting booth 200 is large in cost for maintaining the painting environment such as air conditioning, and is proportional to the footprint. Therefore, it is possible to reduce the running cost due to the high-density arrangement of the robots.
  • the painting robot 10 has symmetrical “arm configurations” with respect to the symmetry plane P1 at the intermediate position between the pair of painting robots 10R1 and 10R2.
  • the “arm configuration” refers to an arrangement of each axis for rotating or rotating each arm.
  • shaft includes the angle
  • the arm configuration is symmetric, the outer shape of the arm and the difference in shape are not questioned.
  • the arm configuration is symmetric if the arrangement of the axes is symmetric.
  • the arm configuration is the same if the arrangement of the axes is the same.
  • the painting robots 10 are installed in pairs at symmetrical positions with respect to the symmetry plane P2. Then, the painting robots 10R1 and 10L1 and the painting robots 10R2 and 10L2 facing each other with respect to the symmetry plane P2 have symmetric arm configurations with respect to the symmetry plane P2.
  • the painting robots 10R1 and 10R2 and the painting robots 10L1 and 10L2 have symmetric arm configurations with respect to the symmetry plane P1
  • the painting robots are located diagonally in FIG. Tens have the same arm configuration. That is, the painting robot 10R1 and the painting robot 10L2, and the painting robot 10R2 and the painting robot 10L1 have the same arm configuration.
  • the workpiece 500 symmetrical with respect to the symmetry plane P2 can be efficiently painted while sharing and using the teaching data described above and reusing it by simple correction.
  • the direction of the Y axis in the teaching data of the painting robot 10R1 it can be used as the teaching data of the painting robot 10L1.
  • the mobile operation robot 20 is a robot that operates an opening / closing member in the workpiece 500.
  • the mobile operation robot 20 is a three-axis articulated robot including a two-axis arm that expands and contracts in the horizontal direction and a lifting axis, and opens and closes a side door of the workpiece 500. Further, since the mobile operation robot 20 is supported by the traveling platform 30 described above, it can move along the guide 31, that is, move along the transport direction of the transport device 210.
  • the mobile operation robot 20 is installed at a position lower than the painting robot 10.
  • the mobile operation robot 20 by installing the mobile operation robot 20 at a position lower than the painting robot 10, it is possible to make it difficult for the painting robot 10 and the mobile operation robot 20 to interfere with each other.
  • the coating robot 10 having a more complicated structure and weight than the mobile operation robot 20 is to be mobile, it is necessary to make the carriage 30 and the guide 31 have a higher load resistance and complexity. .
  • the traveling platform 30 and the guide 31 can be simplified, and the cost of the coating system 1 can be reduced. can do.
  • the fixed operation robot 40 is a robot that operates the front and rear opening / closing members of the workpiece 500, and is, for example, a six-axis articulated robot similar to the painting robot 10.
  • the fixed operation robot 40 is configured so that the first arm rotating around the first axis (see 11 in FIG. 4) extends toward the transfer device 210 along the Y axis in FIG. Fixed to the wall or ceiling.
  • the fixed operation robot 40 opens and closes the opening and closing members before and after the workpiece 500 such as a bonnet (520 in FIG. 3) and a tailgate (530 in FIG. 3).
  • the fixed operation robot 40a located on the upstream side in the conveyance direction opens and closes the tail gate (530 in FIG. 3) of the workpiece 500, and is located on the downstream side.
  • the fixed operation robots 40a and 40b are respectively installed at positions sandwiching the painting robots 10R1 and 10R2 with respect to the transport direction.
  • the fixed operating robots 40a and 40b have the first arm (see 11 in FIG. 4) along the Y axis in FIG. 1 so that at least a part of the extending direction of the guides 31R and 31L overlaps in the transport direction. It is installed in a direction that extends toward the transfer device 210.
  • the overall length of the painting booth 200 can be kept short.
  • the fixed operation robot 40a locks the closed tailgate (530 in FIG. 3) and opens the tailgate by changing the posture of each arm. Then, the tailgate is held open while changing the posture of the arm so as to follow the workpiece 500 to be conveyed. Then, when the painting of the part opened by opening the tailgate is completed, the tailgate is closed.
  • the fixed operating robot 40b also opens and closes the hood (520 in FIG. 3) in the same procedure.
  • the fixed operation robot 40 is installed at a higher position than the mobile operation robot 20.
  • FIG. 1 illustrates the case where the fixed operation robot 40 and the painting robot 10 are installed at the same height, both robots may be installed at different heights.
  • the fixed operation robot 40a is arranged on the right side of the transfer device 210 and the fixed operation robot 40b is arranged on the left side in the direction along the Y axis. By arranging in this way, it becomes easy to balance the strength of the painting booth 200 in the left-right direction.
  • the fixed operation robot 40a may be disposed on the left side of the transfer device 210, and the fixed operation robot 40b may be disposed on the right side.
  • Two fixed operation robots 40 may be arranged on the right side, or both may be arranged on the left side.
  • the operation robot 20 is arranged at a position farther from the transfer device 210 than the painting robot 10 in the direction along the Y axis, but the operation robot 20 is located closer to the painting robot 10. It is good also as arranging.
  • both robots may be arranged at a position where the distance from the transfer device 210 is the same.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the workpiece 500.
  • FIG. 3 is a top view of the workpiece 500 and shows a state in which each opening / closing member is opened.
  • the workpiece 500 is a so-called four-door vehicle in which an interior member, an engine, and the like are not attached.
  • the workpiece 500 is conveyed in a state of being fixed to the movable part of the conveying device 210.
  • the workpiece 500 includes an A pillar 501, a B pillar 502, and a C pillar 503 from the front to the rear.
  • the painting system 1 paints the B pillar 502 with the front door and the rear door opened.
  • the workpiece 500 includes a right front door 510RF and a right rear door 510RR on the right side as open / close members, and a left front door 510LF and a left rear door 510LR on the left side. These doors 510 open and close sideways.
  • the opening / closing members provided on the left and right side surfaces of the workpiece 500 are referred to as side opening / closing members.
  • “side surface” may be referred to as “side”.
  • the workpiece 500 includes a front opening / closing member 520 such as a bonnet at the front and a rear opening / closing member 530 such as a tailgate or trunk as the opening / closing members.
  • the front opening / closing member 520 and the rear opening / closing member 530 open and close in the vertical direction.
  • front and rear opening and closing members the opening and closing members provided before and after the workpiece 500 are collectively referred to as “front and rear opening and closing members”.
  • front may be referred to as “front”
  • rear may be referred to as “rear” or “tail”.
  • the coating system 1 performs so-called inner plate coating of the workpiece 500 shown in FIG.
  • the painting system 1 paints a portion that is opened when the opening / closing member is opened, for example, the B pillar 502, the side panel that is a side panel of the workpiece 500, and the inside of each door 510. Do. A specific coating procedure will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the painting robot 10.
  • the arm configuration of the painting robot 10 shown in FIG. 4 corresponds to the painting robot 10R2 shown in FIG.
  • the painting robot 10R1 shown in FIG. 1 is symmetrical in arm configuration with the painting robot 10 shown in FIG.
  • the painting robot 10 has six rotation axes including a first axis A11, a second axis A12, a third axis A13, a fourth axis A14, a fifth axis A15, and a sixth axis A16. It is a robot.
  • the painting robot 10 has joint portions corresponding to the respective axes, and changes its posture by turning or rotating each arm by an actuator (not shown) that drives each joint portion.
  • the 6-axis robot shown in FIG. 4 is an example of the painting robot 10, and a robot having a number of axes other than 6 axes may be used.
  • the painting robot 10 includes a base portion 10B, a first arm 11, a second arm 12, a third arm 13, a fourth arm 14, a fifth arm 15, and a sixth arm 16 from the proximal end side toward the distal end side. .
  • the base unit 10B is fixed to another member such as a painting booth 200 (see FIG. 1).
  • the base portion 10B has a rectangular parallelepiped shape, and any one of the five surfaces other than the surface on which the first arm 11 is provided among the six surfaces is the other It is possible to fix to the mounting surface of the member. That is, according to this base part 10B, the painting robot 10 can be arrange
  • the base end side of the first arm 11 is supported by the base portion 10B so as to be rotatable around the first axis A11 oriented along the X axis shown in FIG.
  • the second arm 12 is supported at the proximal end side on the distal end side of the first arm 11 so as to be rotatable around a second axis A12 perpendicular to the first axis A11.
  • the proximal end side of the third arm 13 is supported on the distal end side of the second arm 12 so as to be rotatable around a third axis A13 parallel to the second axis A12.
  • the base end side of the fourth arm 14 is supported on the distal end side of the third arm 13 so as to be rotatable around a fourth axis A14 perpendicular to the third axis A13.
  • the fifth arm 15 is supported at the base end side on the distal end side of the fourth arm 14 so as to be rotatable around a fifth axis A15 that intersects the fourth axis A14 at a predetermined angle.
  • the base end side of the sixth arm 16 is supported on the distal end side of the fifth arm 15 so as to be rotatable around the sixth axis A16 that intersects the fifth axis A15 at a predetermined angle.
  • an end effector 10E such as a coating gun can be attached to and detached from the sixth arm 16, which is the tip arm of the painting robot 10.
  • the painting robot 10 has an internal space through which cables and tubes connected to the end effector 10E are passed, and such cables and the like can be connected to the end effector 10E without being exposed to the outside.
  • the robot shown in FIG. 4 or a robot with a symmetrical arm configuration can be used as the fixed operation robots 40a and 40b shown in FIG. 1.
  • the end effector a hook-shaped end effector (not shown) that locks the front opening / closing member 520 or the rear opening / closing member 530 shown in FIG. 3 can be used.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the mobile operation robot 20.
  • the mobile operation robot 20 is supported by the traveling platform 30 and is movable along the guide 31 in the X-axis positive direction and the X-axis negative direction.
  • the installation direction of the mobile operation robot 20 shown in FIG. 5 corresponds to the mobile operation robot 20R1 shown in FIG.
  • the mobile operation robot 20 is a three-axis robot having two rotation axes, a first axis A21 and a second axis A22, and one lifting axis, a third axis A23.
  • the mobile operation robot 20 includes a base portion 20B, a first arm 21, a second arm 22, and a third arm 23 from the proximal end side toward the distal end side.
  • the base portion 20B is fixed to the traveling platform 30.
  • the base end side of the first arm 21 is supported by the base portion 20B so as to be able to turn around a vertically oriented first axis A21.
  • the base end side of the second arm 22 is supported on the distal end side of the first arm 21 so as to be rotatable around a second axis A22 parallel to the first axis A21.
  • the second arm 22 includes a horizontal extending portion 22a that extends horizontally and a vertical extending portion 22b that extends vertically upward from the distal end side of the horizontal extending portion 22a.
  • the vertical extending portion 22b has a built-in lifting mechanism that moves the third arm 23 up and down.
  • the third arm 23 is supported by the second arm 22 such that the tip protrudes from the upper surface of the vertically extending portion 22b of the second arm 22, and moves up and down along the third axis A23.
  • the end effector 20E which latches the opening-and-closing member of the workpiece
  • the shape of the end effector 20E can be, for example, that the tip of a link extending horizontally is bent downward.
  • the angle formed by the direction in which the end effector 20E extends horizontally and the direction in which the second arm 22 extends horizontally can be fixed at an arbitrary angle.
  • the third arm 23 may be rotatable about the third axis A23, and the mobile operation robot 20 may be a four-axis robot.
  • the mobile operation robot 20 moves the tip of the end effector 20E above the space in which the window glass of the door 510 is stored with the third arm 23 raised. Move.
  • the mobile operation robot 20 locks the door 510 by lowering the third arm 23. Subsequently, the door 510 is opened by folding the first arm 21 and the second arm 22. Then, the mobile operating robot 20 moves on the guide 31 so as to follow the workpiece 500 (see FIG. 3) to be conveyed while the door 510 is locked in an open state.
  • the mobile operation robot 20 closes the door 510 by increasing the angle formed by the first arm 21 and the second arm 22, The locking of the door 510 is released by raising the third arm 23. Then, the mobile operation robot 20 moves on the guide 31 in the direction opposite to the conveying direction of the workpiece 500 and returns to a predetermined home position.
  • FIG. 5 shows a case where one traveling platform 30 supports one mobile operation robot 20, one traveling platform 30 may support two mobile operation robots 20. . That is, one traveling platform 30 may be installed in each of the pair of guides 31, and each traveling platform 30 may support two mobile operation robots 20.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the painting system 1.
  • the painting system 1 includes a transfer device 210, a painting robot 10, a mobile operation robot 20, and a fixed operation robot 40 in a painting booth 200.
  • the painting system 1 includes a robot control device 100.
  • the transfer device 210, the painting robot 10, the mobile operation robot 20, and the fixed operation robot 40 are connected to the robot control device 100.
  • the painting system 1 includes a host device 300.
  • the host device 300 performs overall control related to the operations of the transport device 210 and the robot control device 100.
  • the host apparatus 300 notifies the robot control apparatus 100 of information such as vehicle type information indicating the type of the workpiece 500 (see FIG. 3).
  • the host device 300 is a device including a computer and various circuits, like the robot control device 100 described later.
  • the host device 300 may be omitted, and the above-described vehicle type information may be received from a device such as the transport device 210 or a terminal device connected to the network.
  • the transfer device 210 is a device such as a conveyor that transfers the workpiece 500 in a predetermined transfer direction.
  • the transfer device 210 has a detection device (not shown) such as a sensor for detecting the position of the workpiece 500, and notifies the robot control device 100 of the timing when the workpiece 500 has passed.
  • the transport device 210 transports the workpiece 500 at a constant speed.
  • the painting robot 10 is a robot that paints the workpiece 500.
  • four painting robots 10 are installed in the painting booth 200. Since the configuration of the painting robot 10 has already been described with reference to FIG. 4, description thereof is omitted here.
  • the mobile operation robot 20 is a robot that operates a door 510 (see FIG. 3) that is a side surface opening / closing member among the opening / closing members of the workpiece 500.
  • a door 510 see FIG. 3
  • four mobile operation robots 20 are installed in the painting booth 200.
  • the traveling platform 30 see FIG. 1
  • description thereof is omitted here.
  • the fixed operation robot 40 is a robot that operates front and rear opening / closing members such as a front opening / closing member 520 and a rear opening / closing member 530 (see FIG. 3) among the opening / closing members of the workpiece 500.
  • two fixed operation robots 40 are installed in the painting booth 200.
  • the configuration of the fixed operation robot 40 is the same as that of the robot shown in FIG.
  • the robot control apparatus 100 includes a control unit 110 and a storage unit 120.
  • the control unit 110 includes a timing acquisition unit 111 and an operation control unit 112.
  • the storage unit 120 stores teaching information 121.
  • the robot control apparatus 100 is, for example, a computer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), an input / output port, and various circuits and the like. including.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • HDD Hard Disk Drive
  • the CPU of the computer functions as the timing acquisition unit 111 and the operation control unit 112 of the control unit 110 by reading and executing a program stored in the ROM, for example.
  • timing acquisition unit 111 and the operation control unit 112 can be configured by hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the storage unit 120 corresponds to, for example, a RAM or HDD.
  • the RAM and HDD can store the teaching information 121.
  • the robot control device 100 may acquire the above-described program and various types of information via another computer or a portable recording medium connected via a wired or wireless network.
  • the robot control device 100 may be configured as a plurality of devices that can communicate with each other, or may be configured as a hierarchical device that can communicate with an upper or lower device.
  • the control unit 110 uses the position information (pulse signal) of a jig such as a base for fixing the workpiece 500 (see FIG. 3) to the movable part of the transfer device 210 and the respective devices to operate exclusively from the transfer device 210.
  • the operation control of each robot is performed while acquiring the interlock signal.
  • the control unit 110 also performs processing for synchronizing the robot control apparatuses 100.
  • the timing acquisition unit 111 acquires the position information and the interlock signal described above from the transport device 210. Then, the timing acquisition unit 111 determines the operation timing of each robot in accordance with the acquired position information and interlock signal, and notifies the operation control unit 112 of the determined operation timing. For example, the timing acquisition unit 111 acquires the timing at which the workpiece 500 (see FIG. 3) reaches a predetermined position in the painting booth 200, and instructs the operation control unit 112 to operate each robot based on the acquired timing. .
  • the operation control unit 112 operates each robot based on the instruction from the timing acquisition unit 111 and the teaching information 121.
  • the operation control unit 112 improves the operation accuracy of each robot by performing feedback control using an encoder value in an actuator (not shown) of each robot.
  • the operation control unit 112 receives vehicle type information indicating the type of the workpiece 500 (see FIG. 3) from the host device 300, the operation control unit 112 operates each robot corresponding to the type.
  • the teaching information 121 is information that includes a “job” that is a program that is created at the teaching stage of teaching the operation to each robot and that defines the operation path of each robot.
  • a robot having a symmetrical arm configuration is used, or each robot is arranged at a symmetrical position with respect to the transfer device 210 (see FIG. 2). It is possible to invert and use the teaching data. Therefore, according to the painting system 1, it is possible to reduce the labor and cost of generating the teaching information 121 including the teaching data.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation procedure of the coating system 1.
  • “home” shown in the figure is an abbreviation of “home position” and represents the standby posture and standby position of each robot.
  • shaft of the figure represents time (T), and time shall pass in the direction of a vertical axis
  • each robot shown in FIG. 2 and the workpiece 500 shown in FIG. 3 are used.
  • the painting procedure for the rear half of the workpiece 500 that involves opening and closing the tail gate (530 in FIG. 3) and the rear doors (510RR and 510LR in FIG. 3) of the workpiece 500 will be described.
  • a coating procedure for the front half of the workpiece 500 that involves opening and closing the bonnet (520 in FIG. 3) and the front door (510RF and 510LF in FIG. 3) will be described.
  • the mobile operation robots 20R1 and 20L1 stand by at the home position (step S201), and open the rear doors of the workpiece 500 at timing t1 (step S202).
  • the fixed operation robot 40a is waiting at the home position (step S101), and the painting robots 10R1 and 10L1 are also waiting at the home position (step S301).
  • the fixed operation robot 40a opens the tail gate of the workpiece 500 at timing t2 (step S102), and keeps the tail gate open while changing the posture of the arm following the workpiece 500 being conveyed (step S103). ).
  • the mobile operation robots 20R1 and 20L1 move in the conveyance direction following the workpiece 500 to be conveyed in a state where the rear door is opened and held (step S203).
  • the painting robots 10R1 and 10L1 apply the side panel opened by opening the rear door (step S302). Subsequently, the painting robots 10R1 and 10L1 apply the inside of the opened tailgate (step S303). Subsequently, the painting robots 10R1 and 10L1 apply the inside of the door after being opened (step S304), and when the application of step S304 is completed, the coating robot 10R1 and 10L1 returns to the home position (step S305).
  • the fixed operation robot 40a closes the tailgate of the workpiece 500 at a timing t4 after the timing when the coating of the tailgate by the painting robots 10R1 and 10L1 is completed (step S104). Return (step S105).
  • the mobile operation robots 20R1 and 20L1 close the rear doors of the workpiece 500 at the timing t6 after the timing when the coating of the inner side of the rear doors by the painting robots 10R1 and 10L1 is completed (step S204), and the processing of step S204 When is completed, the workpiece 500 moves in the direction opposite to the conveying direction of the workpiece 500 and returns to the home position (step S205).
  • the rear door of the workpiece 500 is opened at timing t1 and closed at timing t6.
  • the tailgate of the workpiece 500 is opened at a timing t2 that is later than the timing t1, and is closed at a timing t4 that is earlier than the timing t6. That is, the tailgate and the rear door are overlapped in the open period.
  • the coating process can be performed in a short time by overlapping the period in which the front and rear opening / closing member is opened and the period in which the side opening / closing member is opened.
  • FIG. 7 shows a case where the tailgate is closed before the rear door of the workpiece 500, the painting may be performed so that the tailgate is closed after the rear door.
  • the fixed operation robot 40b waits at the home position (step S601), opens the hood of the workpiece 500 at timing t3 (step S602), follows the workpiece 500 being conveyed, and moves the arm. While changing the posture, the hood is held open (step S603).
  • step S501 the mobile operation robots 20R2 and 20L2 are waiting at the home position (step S501), and the painting robots 10R2 and 10L2 are also waiting at the home position (step S401).
  • the mobile operation robots 20R2 and 20L2 open the front doors of the workpiece 500 at the timing t4 (step S502), and follow the workpiece 500 to be transported in a state of being transported while opening and holding the front door. Move (step S503).
  • the timing when the mobile operation robots 20R2 and 20L2 open the front door of the workpiece 500 and the timing when the fixed operation robot 40a closes the tail gate of the workpiece 500 are both timing t4. There is no need to align both timings.
  • the painting robots 10R2 and 10L2 apply the inside of the opened bonnet (step S402). Subsequently, the painting robots 10R2 and 10L2 apply the B pillar (502 in FIG. 3) opened by opening the rear door and the front door (step S403). Subsequently, the painting robots 10R2 and 10L2 apply the front portion of the side panel opened by opening the front door (step S404).
  • step S405 the painting robots 10R2 and 10L2 apply the inside of the opened front door. Then, the painting robots 10R2 and 10L2 apply the rear part of the side panel (step S406), and return to the home position when the processing of step S406 is completed (step S407).
  • the fixed operation robot 40b closes the hood of the workpiece 500 at a timing t5 after the timing when the application of the bonnet by the painting robots 10R2 and 10L2 is completed (step S604), and returns to the home position when the processing of step S604 is completed (step S604). Step S605).
  • the mobile operation robots 20R2 and 20L2 close the front doors of the workpiece 500 at timing t7 after timing when the application of the rear portion of the side panel by the painting robots 10R2 and 10L2 is completed (step S504).
  • the mobile operating robots 20R2 and 20L2 move in the direction opposite to the conveyance direction of the workpiece 500 and return to the home position (step S505).
  • the rear door of the workpiece 500 is opened at timing t1 and closed at timing t6.
  • the front door of the workpiece 500 is opened at a timing t4 that is later than the timing t1, and is closed at a timing timing t7 that is later than the timing t6. That is, the opening period of the front door and the rear door overlaps.
  • the front door of the workpiece 500 is opened at timing t4 and closed at timing t7.
  • the bonnet of the workpiece 500 is opened at a timing t3 earlier than the timing t4, and is closed at a timing t5 earlier than the timing t7.
  • the bonnet and the front door have overlapping periods.
  • the coating process can be performed in a short time by overlapping the period in which the front and rear opening / closing member is opened and the period in which the side opening / closing member is opened.
  • FIG. 7 shows the case where the bonnet is closed before the front door of the workpiece 500, the coating may be performed so that the bonnet is closed after the front door.
  • the painting system includes a painting robot for painting a vehicle that is fixed in the painting booth and conveyed in a predetermined conveyance direction, and a position lower than the painting robot in the painting booth. And a mobile operation robot that is movable along the transport direction and that operates an opening / closing member of the vehicle.
  • the coating system according to the first embodiment it is possible to provide a coating system that suppresses costs such as initial introduction cost and operation cost while avoiding interference between the painting robot and the mobile operation robot. .
  • two mobile operation robots are provided on the right side and the left side of the transfer device.
  • one mobile operation robot may be provided on each side.
  • the mobile operation robot performs an operation of opening the front door after closing the rear door.
  • one mobile operation robot is sufficient for each side.
  • FIG. 8 is a schematic top view of the coating system 1a according to the second embodiment.
  • the painting system 1a is different from the painting system 1 according to the first embodiment in the arrangement and number of robots. For this reason, in the following, such differences will be mainly described, and the common components will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted or only a brief description.
  • the painting system 1a includes six painting robots 10, two mobile operation robots 20, and two fixed operation robots 40.
  • the painting robots 10 that paint the side surfaces of the workpiece 500 are the painting robots 10R1 and 10L1.
  • the painting robots 10R1 and 10L1 are the painting robots 10R1 and 10L1.
  • there are four mobile operation robots 20 in the first embodiment there are two mobile operation robots 20 in the second embodiment.
  • the coating system 1a includes a side opening / closing member (door) 510 of the workpiece 500 using the painting robots 10R1 and 10L1 whose arm configurations are symmetric with respect to the symmetry plane P2 and the mobile operation robots 20R1 and 20L1. Paint about.
  • positioning of these robots it is the same as that of the coating system 1 which concerns on 1st Embodiment.
  • the mobile operation robots 20R1 and 20L1 are different from the first embodiment in that the front door and the rear door are opened and closed. Specifically, the mobile operating robots 20R1 and 20L1 open the rear door of the workpiece 500 and move in the conveyance direction following the workpiece 500 conveyed while holding the rear door open. When the painting robot 10R1 and 10L1 finish painting the part opened by opening the rear door, the mobile operation robots 20R1 and 20L1 close the rear door.
  • the mobile operation robots 20R1 and 20L1 follow the workpiece 500 to be conveyed, move in the conveying direction, open the front door of the workpiece 500, and transfer the workpiece 500 while holding the front door open.
  • the mobile operation robots 20R1 and 20L1 close the front doors.
  • the painting system 1a performs painting on the front and rear opening / closing members of the workpiece 500 in groups 81 and 82 including three robots, that is, two painting robots 10 and one fixed operation robot 40.
  • Each robot in the group 81 performs painting on the rear opening / closing member (tailgate) 530 of the workpiece 500.
  • the group 81 includes painting robots 10R3 and 10L3 whose arm configurations are symmetric with respect to the symmetry plane P2.
  • the painting robots 10R3 and 10L3 are arranged at the same height as the painting robots 10R1 and 10L1 shown in FIG.
  • the group 81 includes a fixed operation robot 40c installed in a direction in which the first axis extends upward from the floor on the right side of the transfer device 210.
  • the installation height of the fixed operation robot 40c is a height between the mobile operation robots 20R1 and 20L1 and the painting robots 10R3 and 10L3.
  • the fixed operation robot 40c is supported by, for example, an installation stand (not shown) installed on the floor of the painting booth 200 (see FIG. 1).
  • an installation stand not shown
  • the coating procedure regarding the rear opening / closing member (tailgate) 530 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted here.
  • Each robot in the group 82 performs painting on the front opening / closing member (bonnet) 520 of the workpiece 500.
  • the group 82 includes painting robots 10R4 and 10L4 whose arm configurations are symmetric with respect to the symmetry plane P2.
  • the painting robots 10R4 and 10L4 are arranged at the same height as the painting robot 10R2 shown in FIG.
  • the group 82 includes a fixed operation robot 40d installed in a direction in which the first axis extends upward from the floor on the right side of the transfer device 210.
  • the installation height of the fixed operation robot 40d is a height between the mobile operation robots 20R1 and 20L1 and the painting robots 10R4 and 10L4.
  • the fixed operation robot 40d is supported by, for example, an installation base (not shown) installed on the floor of the painting booth 200 (see FIG. 1).
  • an installation base not shown
  • the front opening / closing member (bonnet) 520 since it is the same as that of 1st Embodiment, description here is abbreviate
  • the arm configuration of the painting robots 10R1 and 10L1 can be symmetric with respect to the arm configuration of the painting robots 10R4 and 10L4 with respect to the symmetry plane P3. By doing so, it is possible to invert and use the teaching data, so that the teaching data generation cost can be suppressed and the robot manufacturing cost can be suppressed.
  • the group 81 and the group 82 may be stopped when the painting for the rear opening / closing member (tailgate) 530 is unnecessary, and the group 82 may be stopped when the painting for the front opening / closing member (bonnet) 520 is unnecessary.
  • the fixed operation robot 40c is arranged on the right side of the transfer device 210 and the fixed robot 40d is arranged on the left side of the transfer device 210.
  • the fixed operation robot 40c is set on the left side and fixed operation is performed.
  • the robot 40d may be arranged on the right side.
  • FIG. 9 is a schematic top view of a coating system 1b according to a modification of the second embodiment.
  • the coating system 1 b includes two painting robots 10 and two mobile operation robots 20.
  • the coating system 1b is obtained by omitting the groups 81 and 82 from the coating system 1a shown in FIG.
  • the coating system 1b shown in FIG. 8 can be used when it is sufficient to perform painting on the side surface opening / closing member (door) 510 of the workpiece 500.
  • FIG. 10 is a schematic top view of a coating system 1c according to the third embodiment.
  • the coating system 1c is different from the coating system 1a according to the second embodiment in the arrangement and number of robots. For this reason, in the following, such differences will be mainly described, and the common components will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted or only a brief description.
  • the coating system 1 c includes eight painting robots 10, four mobile operation robots 20, and two fixed operation robots 40.
  • the painting system 1c is obtained by adding painting robots 10R5 and 10L5 having symmetrical arm configurations with respect to the symmetry plane P2 and mobile operation robots 20R2 and 20L2 to the painting system 1a according to the second embodiment.
  • the groups 81 and 82 since it is the same as that of the coating system 1a, description is abbreviate
  • the painting robots 10R1, 10L1, 10R5, and 10L5 and the mobile operation robots 20R1, 20L1, 20R2, and 20L2 will be described.
  • the extending direction of the first arm is opposite to the painting robots 10R2 and 10L2 of the painting system 1 according to the first embodiment.
  • the extending direction of the first arm is all opposite to the conveying direction.
  • the extending direction of the first arm is all opposite to the conveying direction.
  • the arm configuration of the painting robots 10R5 and 10L5 can be made symmetric with respect to the arm configuration of the painting robots 10R4 and 10L4 with respect to the symmetry plane P3. By doing so, it is possible to invert and use the teaching data, so that the teaching data generation cost can be suppressed and the robot manufacturing cost can be suppressed.
  • FIG. 10 shows the case where the fixed operation robot 40c is arranged on the right side of the transfer device 210 and the fixed operation robot 40d is arranged on the left side of the transfer device 210, but the fixed operation robot 40c is arranged on the left side.
  • the operation robot 40d may be arranged on the right side.
  • FIG. 11 is a schematic top view of a coating system 1d according to a modification of the third embodiment.
  • the coating system 1 d includes four painting robots 10 and four mobile operation robots 20.
  • the coating system 1d is obtained by omitting the groups 81 and 82 from the coating system 1c shown in FIG.
  • the coating system 1d shown in FIG. 11 can be used when it is sufficient to perform painting on the side surface opening / closing member (door) 510 of the workpiece 500.

Landscapes

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Abstract

本発明は、塗装ブースの構成が複雑になり、塗装システムのコストが増加することを防ぐ。塗装システムは、塗装ロボット(10)と、移動式操作ロボット(20)とを備える。塗装ロボット(10)は、塗装ブース(200)内に固定され、所定の搬送向きに搬送される車両(500)を塗装する。移動式操作ロボット(20)は、塗装ブース(200)内において塗装ロボット(10)よりも低い位置に設置され、上記した搬送向きに沿って移動可能であって車両の開閉部材を操作する。

Description

塗装システムおよび塗装方法
　開示の実施形態は、塗装システムおよび塗装方法に関する。
　従来、外部と隔離された空間を有する塗装ブース内に車両などの被塗装物をコンベアで搬送し、搬送中の被塗装物をロボットで塗装する塗装システムが知られている。
　かかる塗装システムとしては、高さが異なる第１の走行ガイドレールおよび第２の走行ガイドレールをコンベアに沿うように塗装ブース内に設置し、各走行ガイドレールに移動式のロボットをそれぞれ設置したものがある（たとえば、特許文献１参照）。
国際公開第２００８／１０８４０１号
　しかしながら、上記した従来技術のように、高さが異なる走行ガイドレールを設ける場合、車両の左右側に計４つの走行ガイドレールが必要となる。そして、塗装ブースには、走行ガイドレールと、走行ガイドレールに設置されるロボットとを支持する強度が求められる。このため、塗装ブースの構成が複雑になり、塗装システムのコストがかさんでしまう。
　実施形態の一態様は、コストを削減することができる塗装システムおよび塗装方法を提供することを目的とする。
　実施形態の一態様に係る塗装システムは、塗装ロボットと、移動式操作ロボットとを備える。塗装ロボットは、塗装ブース内に固定され、所定の搬送向きに搬送される車両を塗装する。移動式操作ロボットは、前記塗装ブース内において前記塗装ロボットよりも低い位置に設置され、前記搬送向きに沿って移動可能であって前記車両の開閉部材を操作する。
　実施形態の一態様によれば、コストを削減することが可能となる塗装システムおよび塗装方法を提供することができる。
図１は、第１の実施形態に係る塗装システムの側面模式図である。 図２は、第１の実施形態に係る塗装システムの上面模式図である。 図３は、ワークの説明図である。 図４は、塗装ロボットを示す斜視図である。 図５は、移動式操作ロボットを示す斜視図である。 図６は、塗装システムの構成を示すブロック図である。 図７は、塗装システムの動作手順を示すシーケンス図である。 図８は、第２の実施形態に係る塗装システムの上面模式図である。 図９は、第２の実施形態の変形例に係る塗装システムの上面模式図である。 図１０は、第３の実施形態に係る塗装システムの上面模式図である。 図１１は、第３の実施形態の変形例に係る塗装システムの上面模式図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する塗装システムおよび塗装方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下では、自動車などの車両が被塗装物である場合について説明するが、被塗装物は車両には限られない。
　また、以下に示す実施形態では、「水平」、「垂直」、「鉛直」、「同一」あるいは「対称」といった表現を用いるが、厳密に「水平」、「垂直」、「鉛直」、「同一」あるいは「対称」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、製造精度、設置精度などのずれを許容する。
（第１の実施形態）
　まず、第１の実施形態に係る塗装システム１について図１および図２を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る塗装システム１の側面模式図であり、図２は、第１の実施形態に係る塗装システム１の上面模式図である。
　ここで、図１は、図２におけるＹ軸正方向視の側面図である。このため、図２におけるＹ軸正方向視で手前側の装置に隠れるロボットや装置の記載を省略している。なお、図１および図２に示した各ロボットの構成の詳細については、図４および図５を用いて後述する。
　また、図１および図２には、説明をわかりやすくするために、鉛直上向きが正方向であるＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
　また、以下では、搬送装置２１０の搬送向き（Ｘ軸正方向）を「前側」、逆向きを「後側」、搬送向きに向かって右を「右側」、左を「左側」と記載する。また、上面視で、搬送装置２１０の搬送向きについて中央を通る面を対称面Ｐ２（図２参照）、一対の塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｒ２の中間位置と、一対の塗装ロボット１０Ｌ１，１０Ｌ２の中間位置とを通る面を対称面Ｐ１（図１および図２参照）とする。
　なお、図１および図２に示すように、塗装ブース２００内には、塗装ロボット１０、移動式操作ロボット２０、固定式操作ロボット４０といったロボットがそれぞれ複数台設置される。このため、複数台設置されるロボットなどの装置については、符号の末尾に識別用の文字を付加することとする。
　たとえば、搬送装置２１０の右側に設置される装置には「Ｒ」を、左側に設置される装置には「Ｌ」を付加する。また、搬送向きに沿って複数の装置がある場合には、さらに、数字を付加する。たとえば、塗装ロボット１０Ｌ２は、搬送装置２１０の左側に設置された複数の塗装ロボット１０のうちの１台であり、図２に示した場合では、搬送向きの下流側に設置された塗装ロボット１０を指す。
　ここで、ワーク５００は、対称面Ｐ２について、たとえば、対称な形状である。ただし、ワーク５００は厳密に対称な形状である必要はなく、ワーク５００の左側のロボットおよび右側のロボットが同じ動作を行う程度の形状であればよい。
　ワーク５００の左側については、塗装ロボット１０Ｌ１，１０Ｌ２、移動式操作ロボット２０Ｌ１，２０Ｌ２が作業を行う。また、ワーク５００の右側については、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｒ２、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｒ２が作業を行う。なお、固定式操作ロボット４０ａ，４０ｂは、ワーク５００の前後における開閉部材の操作を行う。
　なお、図２に示したように、ワーク５００は、対称面Ｐ２について対称な形状であるので、搬送装置２１０を挟んで対向する各ロボットは、お互いに左右対称な動作を行いつつワーク５００に対する塗装や操作を行う。具体的には、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１、走行台３０Ｒ１，３０Ｌ１、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２、走行台３０Ｒ２，３０Ｌ２、移動式操作ロボット２０Ｒ２，２０Ｌ２は、それぞれ、左右対称な動作を行う。
　以下、塗装ブース２００（図１参照）内に設置されるロボット等の各装置について説明する。塗装ブース２００内には、搬送装置２１０と、走行台３０と、ガイド３１とが設置される。ここで、塗装ブース２００は、外部と隔離された空間を有する塗装用の部屋である。
　塗装ブース２００の床面には、コンベアなどの搬送装置２１０が設置される。そして、搬送装置２１０は、被塗装物であるワーク５００を、所定の搬送向き（図１および図２の場合ではＸ軸正方向）へ、所定の速度で搬送する。なお、ワーク５００は、図示しない治具などによって搬送装置２１０の可動部分に固定された状態で搬送される。
　また、ガイド３１は、たとえば、搬送装置２１０の床面に設置され、上記した対称面Ｐ２について対称な位置に一対設置される（図２参照）。なお、図２に示すように、搬送装置２１０の右側にはガイド３１Ｒが、左側にはガイド３１Ｌがそれぞれ設置される。ここで、走行台３０は、ガイド３１に沿って走行可能である。つまり、走行台３０は、同図のＸ軸正方向にもＸ軸負方向にも走行可能である。そして、走行台３０は、上記した移動式操作ロボット２０を支持する。
　図２に示すように、走行台３０は、各ガイド３１に２つずつ設置される。すなわち、右側のガイド３１Ｒには、走行台３０Ｒ１，３０Ｒ２が、左側のガイド３１Ｌには、走行台３０Ｌ１，３０Ｌ２が、それぞれ設置される。ここで、各走行台３０は、それぞれ独立して走行可能である。つまり、走行台３０に支持される移動式操作ロボット２０は、それぞれ独立して移動可能である。なお、以下では、走行台３０を含めて移動式操作ロボット２０と呼ぶ場合がある。
　塗装ロボット１０は、ワーク５００を塗装するロボットであり、たとえば、６軸の多関節ロボットである。塗装ロボット１０は、塗装ブース２００の壁面や天井面に固定される。具体的には、塗装ロボット１０は、塗装ブース２００を囲うように配設された支柱や梁などに固定され、たとえば、固定箇所の内側に上壁や側壁といった壁面が取り付けられる。
　ここで、塗装ロボット１０は、図１および図２に示したように、一対の塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｒ２の第１軸（図４のＡ１１参照）が、同一直線上にあるようにそれぞれ設置される。
　また、一対の塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｒ２は、かかる第１軸まわりに回転する第１アーム（図４の１１参照）がお互いに離れる向きに延伸するようにそれぞれ設置される。なお、図２に示した一対の塗装ロボット１０Ｌ１，１０Ｌ２についても同様である。
　このように、塗装ロボット１０を設置することで、ロボットの高密度配置が可能となる。そして、ロボットを高密度配置することで、塗装ブース２００のフットプリント（上面視における面積）を抑制することができる。ここで、塗装ブース２００のランニングコストは、空調などの塗装環境維持のためのコストが大きく、かかるフットプリントに比例する。したがって、ロボットの高密度配置によってかかるランニングコストの抑制が可能となる。
　さらに、塗装ロボット１０は、図１に示したように、一対の塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｒ２の中間位置における対称面Ｐ１について、それぞれの「アーム構成」が対称である。ここで、「アーム構成」とは、各アームを旋回または回転させる各軸の配置を指す。そして、各軸の配置には、隣り合う各軸のなす角、隣り合う各軸の軸間距離が含まれる。
　すなわち、「アーム構成」が対称という場合、アームの外形や、形状の差異は問わない。つまり、アームの外形や、形状が異なっていても、各軸の配置が対称であれば、アーム構成は対称であるという。同様に、アームの外形や、形状が異なっていても、各軸の配置が同一であれば、アーム構成は同一であるという。
　このように、アーム構成が対称のロボットを用いることで、教示データを反転させて利用することが可能となるので、教示データの生成コストを抑制することができ、ロボットの製造コストを抑制することができる。なお、図２に示した一対の塗装ロボット１０Ｌ１，１０Ｌ２についても同様である。
　また、塗装ロボット１０は、図２に示したように、対称面Ｐ２について対称な位置に一対ずつ設置される。そして、対称面Ｐ２について対向する塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２は、対称面Ｐ２についてそれぞれ対称なアーム構成を有する。
　ここで、上記したように、一対の塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｒ２、塗装ロボット１０Ｌ１，１０Ｌ２は、対称面Ｐ１について対称なアーム構成をそれぞれ有しているので、図２における斜向かいの位置にある塗装ロボット１０同士は、同一のアーム構成である。つまり、塗装ロボット１０Ｒ１および塗装ロボット１０Ｌ２と、塗装ロボット１０Ｒ２および塗装ロボット１０Ｌ１とは、同一のアーム構成である。
　このように、塗装ロボット１０を配置することで、上記した教示データの共通化や利用、簡単な修正による再利用を行いつつ、対称面Ｐ２について対称なワーク５００を効率良く塗装することができる。たとえば、塗装ロボット１０Ｒ１の教示データにおけるＹ軸の向きを反転させることで、塗装ロボット１０Ｌ１の教示データとして用いることができる。なお、塗装ロボット１０Ｒ２および塗装ロボット１０Ｌ２についても同様である。
　移動式操作ロボット２０は、ワーク５００における開閉部材を操作するロボットである。具体的には、移動式操作ロボット２０は、水平方向に伸縮する２軸のアームと、昇降軸とを備えた３軸の多関節ロボットであり、ワーク５００における側面のドアを開閉する。また、移動式操作ロボット２０は、上記した走行台３０に支持されるので、ガイド３１に沿って移動自在、すなわち、搬送装置２１０の搬送向きに沿って移動自在である。
　ここで、図１に示すように、移動式操作ロボット２０は、塗装ロボット１０よりも低い位置に設置される。このように、塗装ロボット１０よりも低い位置に移動式操作ロボット２０を設置することで、塗装ロボット１０と移動式操作ロボット２０とを干渉させにくくすることができる。なお、図１に示したように、移動式操作ロボット２０の到達可能高さよりも高い位置に塗装ロボット１０を設置することが好ましい。
　なお、仮に、移動式操作ロボット２０よりも構造が複雑で重量のある塗装ロボット１０を移動式にしようとすると、走行台３０やガイド３１を、より耐荷重が大きく複雑なものとする必要がある。しかしながら、第１の実施形態のように、比較的軽量な移動式操作ロボット２０を走行台３０で移動させることで、走行台３０やガイド３１の簡略化が可能となり、塗装システム１のコストを抑制することができる。
　固定式操作ロボット４０は、ワーク５００における前後の開閉部材を操作するロボットであり、たとえば、塗装ロボット１０と同様の６軸の多関節ロボットである。また、固定式操作ロボット４０は、第１軸まわりに回転する第１アーム（図４の１１参照）が図１のＹ軸に沿って搬送装置２１０へ向けて延伸するように、塗装ブース２００の壁面や天井面に固定される。そして、固定式操作ロボット４０は、たとえば、ボンネット（図３の５２０）やテールゲート（図３の５３０）といったワーク５００の前後における開閉部材を開閉する。
　具体的には、図１および図２に示したように、搬送向きの上流側に位置する固定式操作ロボット４０ａが、ワーク５００のテールゲート（図３の５３０）を開閉し、下流側に位置する固定式操作ロボット４０ｂが、ワーク５００のボンネット（図３の５２０）を開閉する。また、図１および図２に示したように、固定式操作ロボット４０ａ，４０ｂは、搬送向きについて、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｒ２を挟む位置にそれぞれ設置される。
　また、固定式操作ロボット４０ａ，４０ｂは、搬送向きについて、ガイド３１Ｒ，３１Ｌの延伸範囲と少なくとも一部が重なるように、第１アーム（図４の１１参照）が図１のＹ軸に沿って搬送装置２１０へ向けてそれぞれ延伸する向きで設置される。このように、固定式操作ロボット４０ａ，４０ｂを配置することで、塗装ブース２００の全長を短く抑えることができる。
　固定式操作ロボット４０ａは、閉まった状態のテールゲート（図３の５３０）を係止し、各アームの姿勢を変更することでテールゲートを開ける。そして、搬送されるワーク５００に追従するようにアームの姿勢を変更させながらテールゲートを開けたまま保持する。そして、テールゲートを開けることによって開放される部位の塗装が完了すると、テールゲートを閉める。なお、固定式操作ロボット４０ｂも同様の手順でボンネット（図３の５２０）を開閉する。
　ここで、固定式操作ロボット４０は、移動式操作ロボット２０よりも高い位置に設置される。なお、図１では、固定式操作ロボット４０と、塗装ロボット１０とが同等の高さに設置される場合を例示しているが、両ロボットを異なる高さにそれぞれ設置することとしてもよい。
　また、図１および図２に示した場合では、Ｙ軸に沿った向きについて、搬送装置２１０の右側に固定式操作ロボット４０ａを、左側に固定式操作ロボット４０ｂをそれぞれ配置した。このように配置することで、塗装ブース２００の左右方向の強度バランスをとりやすくなる。なお、搬送装置２１０の左側に固定式操作ロボット４０ａを、右側に固定式操作ロボット４０ｂをそれぞれ配置することにしてもよい。また、２台の固定式操作ロボット４０を双方とも右側に配置してもよく、双方とも左側に配置してもよい。
　なお、図２に示した場合では、Ｙ軸に沿った向きについて、塗装ロボット１０よりも搬送装置２１０から遠い位置に操作ロボット２０を配置したが、操作ロボット２０を塗装ロボット１０よりも近い位置に配置することとしてもよい。また、搬送装置２１０からの距離が同等の位置に両ロボットを配置することとしてもよい。
　次に、ワーク５００の具体例について図３を用いて説明する。図３は、ワーク５００の説明図である。なお、図３は、ワーク５００の上面図であり、各開閉部材を開けた状態を示している。
　図３に示すように、ワーク５００は、いわゆる４ドアの車両であり、内装部材やエンジンなどが未装着の状態である。ワーク５００は、搬送装置２１０の可動部分に固定された状態で搬送される。また、ワーク５００は、前方から後方に向けてＡピラー５０１、Ｂピラー５０２およびＣピラー５０３を備える。
　ここで、Ｂピラー５０２は、側面のドアを閉めた状態ではワーク５００の室内側に位置するため、ドアを閉めた状態では塗装しにくい位置にあるといえる。このため、塗装システム１は、前ドアおよび後ドアを開けた状態でＢピラー５０２の塗装を行う。
　ワーク５００は、開閉部材として、右側の側面に、右前ドア５１０ＲＦと、右後ドア５１０ＲＲとを備え、左側の側面に、左前ドア５１０ＬＦと、左後ドア５１０ＬＲとを備える。これらのドア５１０は、横向きに開閉する。なお、このように、ワーク５００の左右側面に設けられる開閉部材を側面開閉部材と呼ぶ。なお、以下の説明では、「側面」を「サイド」と呼ぶ場合もある。
　また、ワーク５００は、開閉部材として、前方にボンネット等の前方開閉部材５２０と、後方にテールゲートやトランクといった後方開閉部材５３０とを備える。前方開閉部材５２０および後方開閉部材５３０は、上下向きに開閉する。
　このように、ワーク５００の前後に設けられる開閉部材をまとめて「前後開閉部材」と呼ぶこととする。なお、以下の説明では、「前方」を「フロント」、「後方」を「リア」または「テール」と呼ぶ場合もある。
　塗装システム１は、図３に示したワーク５００のいわゆる内板塗装を行う。塗装システム１は、すなわち、上記した開閉部材を開けた状態で開放される部位、たとえば、上記したＢピラー５０２、ワーク５００における側面のパネルであるサイドパネル、各ドア５１０の内側といった箇所の塗装を行う。なお、具体的な塗装手順については図７を用いて後述する。
　次に、塗装ロボット１０の構成について図４を用いて説明する。図４は、塗装ロボット１０を示す斜視図である。ここで、図４に示す塗装ロボット１０のアーム構成は、図１に示した塗装ロボット１０Ｒ２に相当する。なお、図１に示した塗装ロボット１０Ｒ１は、図４に示した塗装ロボット１０とアーム構成が対称である。
　図４に示すように、塗装ロボット１０は、第１軸Ａ１１、第２軸Ａ１２、第３軸Ａ１３、第４軸Ａ１４、第５軸Ａ１５および第６軸Ａ１６の６つの回転軸を有する６軸のロボットである。
　なお、塗装ロボット１０は、各軸に対応する関節部を有しており、各関節部を駆動するアクチュエータ（図示せず）によって各アームを旋回または回転させることで姿勢を変更する。また、図４に示した６軸のロボットは、塗装ロボット１０の一例であり、軸数が６軸以外のロボットを用いることとしてもよい。
　塗装ロボット１０は、基端側から先端側へ向けて、ベース部１０Ｂ、第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６を備える。
　ベース部１０Ｂは、塗装ブース２００（図１参照）などの他の部材へ固定される。ここで、図４に示すように、ベース部１０Ｂは直方体状の形状をしており、６つの面のうち第１アーム１１が設けられる面以外の５つの面のいずれかを、上記した他の部材の取付面へ固定することが可能である。すなわち、かかるベース部１０Ｂによれば塗装ロボット１０を自在に配置することができる。
　第１アーム１１は、図４に示すＸ軸に沿った向きの第１軸Ａ１１まわりに回転可能にベース部１０Ｂに基端側が支持される。第２アーム１２は、第１軸Ａ１１と垂直な第２軸Ａ１２まわりに旋回可能に第１アーム１１の先端側に基端側が支持される。第３アーム１３は、第２軸Ａ１２と平行な第３軸Ａ１３まわりに旋回可能に第２アーム１２の先端側に基端側が支持される。
　第４アーム１４は、第３軸Ａ１３と垂直な第４軸Ａ１４まわりに回転可能に第３アーム１３の先端側に基端側が支持される。第５アーム１５は、第４軸Ａ１４に所定角度傾いて交差する第５軸Ａ１５まわりに回転可能に第４アーム１４の先端側に基端側が支持される。第６アーム１６は、第５軸Ａ１５に所定角度傾いて交差する第６軸Ａ１６まわりに回転可能に第５アーム１５の先端側に基端側が支持される。
　なお、塗装ロボット１０の先端のアームである第６アーム１６には、塗装ガンなどのエンドエフェクタ１０Ｅ（図４に破線で示す）を着脱可能である。また、塗装ロボット１０は、エンドエフェクタ１０Ｅに接続するケーブルやチューブなどを通す内部空間を有しており、かかるケーブル等を、外部に露出することなくエンドエフェクタ１０Ｅに接続することができる。
　なお、図１に示した固定式操作ロボット４０ａ，４０ｂとして、図４に示したロボットまたはアーム構成が対称のロボットを用いることができる。なお、この場合、エンドエフェクタとしては、図３に示した前方開閉部材５２０や後方開閉部材５３０を係止する鈎状のエンドエフェクタ（図示せず）を用いることができる。
　次に、移動式操作ロボット２０の構成について図５を用いて説明する。図５は、移動式操作ロボット２０を示す斜視図である。図５に示すように、移動式操作ロボット２０は、走行台３０に支持されており、ガイド３１に沿って同図のＸ軸正方向およびＸ軸負方向に移動自在である。なお、図５に示す移動式操作ロボット２０の設置向きは、図１に示した移動式操作ロボット２０Ｒ１に相当する。
　図５に示すように、移動式操作ロボット２０は、第１軸Ａ２１および第２軸Ａ２２という２つの回転軸と、第３軸Ａ２３という１つの昇降軸とを有する３軸のロボットである。移動式操作ロボット２０は、基端側から先端側へ向けて、ベース部２０Ｂ、第１アーム２１、第２アーム２２および第３アーム２３を備える。
　ベース部２０Ｂは、走行台３０に固定される。第１アーム２１は、鉛直向きの第１軸Ａ２１まわりに旋回可能にベース部２０Ｂに基端側が支持される。第２アーム２２は、第１軸Ａ２１と平行な第２軸Ａ２２まわりに旋回可能に第１アーム２１の先端側に基端側が支持される。
　ここで、第２アーム２２は、水平に延伸する水平延伸部２２ａと、水平延伸部２２ａの先端側から鉛直上方に延伸する鉛直延伸部２２ｂとを備える。なお、鉛直延伸部２２ｂには、第３アーム２３を昇降させる昇降機構が内蔵される。
　第３アーム２３は、第２アーム２２の鉛直延伸部２２ｂの上面から先端部が突出するように第２アーム２２に支持され、第３軸Ａ２３に沿って昇降する。なお、移動式操作ロボット２０の先端のアームである第３アーム２３には、ワーク５００（図３参照）の開閉部材を係止するエンドエフェクタ２０Ｅを着脱可能である。
　図５に示したように、エンドエフェクタ２０Ｅの形状は、たとえば、水平向きに延伸するリンクの先端が下方に屈曲したものとすることができる。ここで、上面視において、エンドエフェクタ２０Ｅの水平に延伸する向きと、第２アーム２２の水平に延伸する向きとのなす角は、任意の角度で固定することができる。なお、第３アーム２３を第３軸Ａ２３まわりに回転自在とし、移動式操作ロボット２０を４軸のロボットとしてもよい。
　ここで、移動式操作ロボット２０の動作について説明する。ワーク５００のドア５１０（図３参照）を開く場合、移動式操作ロボット２０は、第３アーム２３を上昇させた状態でドア５１０のウィンドウガラスが格納される空間の上方へエンドエフェクタ２０Ｅの先端を移動させる。
　そして、移動式操作ロボット２０は、第３アーム２３を下降させることでドア５１０を係止する。つづいて、第１アーム２１および第２アーム２２を折りたたむことで、ドア５１０を開ける。そして、移動式操作ロボット２０は、ドア５１０を開いた状態で係止したまま、搬送されるワーク５００（図３参照）に追従するようにガイド３１上を移動する。
　つづいて、塗装ロボット１０（図４参照）による該当箇所の塗装が完了すると、移動式操作ロボット２０は、第１アーム２１および第２アーム２２のなす角度を大きくすることで、ドア５１０を閉め、第３アーム２３を上昇させることでドア５１０の係止を解除する。そして、移動式操作ロボット２０は、ワーク５００の搬送向きとは反対方向にガイド３１上を移動し、所定のホームポジションに戻る。
　なお、図５では、１つの走行台３０が、１つの移動式操作ロボット２０を支持する場合を示したが、１つの走行台３０で、２つの移動式操作ロボット２０を支持することとしてもよい。つまり、一対のガイド３１それぞれに走行台３０をそれぞれ１つずつ設置し、各走行台３０が２つの移動式操作ロボット２０をそれぞれ支持することとしてもよい。
　次に、第１の実施形態に係る塗装システム１の構成について図６を用いて説明する。図６は、塗装システム１の構成を示すブロック図である。図６に示すように、塗装システム１は、塗装ブース２００内に、搬送装置２１０と、塗装ロボット１０と、移動式操作ロボット２０と、固定式操作ロボット４０とを備える。
　また、塗装システム１は、ロボット制御装置１００を備える。なお、搬送装置２１０、塗装ロボット１０、移動式操作ロボット２０および固定式操作ロボット４０は、ロボット制御装置１００に接続されている。
　また、塗装システム１は、上位装置３００を備える。上位装置３００は、搬送装置２１０およびロボット制御装置１００の動作に関する全体制御を行う。また、上位装置３００は、ワーク５００（図３参照）の種別を示す車種情報などの情報をロボット制御装置１００へ通知する。なお、上位装置３００は、後述するロボット制御装置１００と同様にコンピュータや各種の回路を含んだ装置である。ここで、かかる上位装置３００を省略し、上記した車種情報を搬送装置２１０や、ネットワーク接続された端末装置などの装置から受け取ることとしてもよい。
　搬送装置２１０は、既に説明したように、ワーク５００を所定の搬送向きに搬送するコンベアなどの装置である。なお、搬送装置２１０は、ワーク５００の位置を検出するセンサなどの検出装置（図示せず）を有しており、ワーク５００が通過したタイミングなどをロボット制御装置１００へ通知する。また、搬送装置２１０は一定速度でワーク５００を搬送するものとする。
　塗装ロボット１０は、ワーク５００の塗装を行うロボットである。図１および図２に示した場合では、塗装ロボット１０は、塗装ブース２００内に４台設置される。なお、塗装ロボット１０の構成については図４を用いて既に説明したので、ここでの説明を省略する。
　移動式操作ロボット２０は、ワーク５００の開閉部材のうち側面開閉部材であるドア５１０（図３参照）を操作するロボットである。図１および図２に示した場合では、移動式操作ロボット２０は、塗装ブース２００内に４台設置される。なお、図６では、走行台３０（図１参照）を移動式操作ロボット２０に含めて記載している。また、移動式操作ロボット２０の構成については図５を用いて既に説明したので、ここでの説明を省略する。
　固定式操作ロボット４０は、ワーク５００の開閉部材のうち前方開閉部材５２０や後方開閉部材５３０（図３参照）といった前後開閉部材を操作するロボットである。図１および図２に示した場合では、固定式操作ロボット４０は、塗装ブース２００内に２台設置される。なお、固定式操作ロボット４０の構成は図４に示したロボットと同様であるので、ここでの説明を省略する。
　ロボット制御装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０とを備える。制御部１１０は、タイミング取得部１１１と、動作制御部１１２とを備える。記憶部１２０は、教示情報１２１を記憶する。なお、図６には、説明を簡略化するために、１台のロボット制御装置１００を示したが、塗装ロボット１０や、移動式操作ロボット２０にそれぞれ対応するロボット制御装置を用いることとしてもよい。この場合、各制御装置を束ねる上位のロボット制御装置を設けることとしてもよい。
　ここで、ロボット制御装置１００は、たとえば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
　コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部１１０のタイミング取得部１１１および動作制御部１１２として機能する。
　また、タイミング取得部１１１および動作制御部１１２の少なくともいずれか一つまたは全部をＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）やＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）等のハードウェアで構成することもできる。
　また、記憶部１２０は、たとえば、ＲＡＭやＨＤＤに対応する。ＲＡＭやＨＤＤは、教示情報１２１を記憶することができる。なお、ロボット制御装置１００は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。さらに、上記したように、ロボット制御装置１００を複数台の相互に通信可能な装置として構成してもよく、上位または下位の装置と通信可能な階層式の装置として構成してもよい。
　制御部１１０は、搬送装置２１０から、ワーク５００（図３参照）を搬送装置２１０の可動部分に固定する台座などの治具の位置情報（パルス信号）や、各装置を排他的に動作させるためのインターロック信号を取得しつつ、各ロボットの動作制御を行う。なお、ロボット制御装置１００が複数台で構成される場合には、制御部１１０は、ロボット制御装置１００間の同期をとる処理を併せて行う。
　タイミング取得部１１１は、上記した位置情報やインターロック信号を搬送装置２１０から取得する。そして、タイミング取得部１１１は、取得した位置情報やインターロック信号に応じて各ロボットの動作タイミングを決定し、決定した動作タイミングを動作制御部１１２へ通知する。たとえば、タイミング取得部１１１は、ワーク５００（図３参照）が塗装ブース２００内の所定位置に達したタイミングを取得し、取得したタイミングに基づいて各ロボットを動作させるよう動作制御部１１２へ指示する。
　動作制御部１１２は、タイミング取得部１１１からの指示および教示情報１２１に基づいて各ロボットを動作させる。動作制御部１１２は、各ロボットのアクチュエータ（図示せず）におけるエンコーダ値を用いつつフィードバック制御を行うなどして各ロボットの動作精度を向上させる。また、動作制御部１１２は、上位装置３００からワーク５００（図３参照）の種別を示す車種情報を受け取った場合には、かかる種別に対応して各ロボットを動作させる。
　教示情報１２１は、各ロボットへ動作を教示するティーチング段階で作成され、各ロボットの動作経路を規定するプログラムである「ジョブ」を含んだ情報である。なお、塗装システム１では、上記したように、アーム構成が対称なロボットを用いたり、搬送装置２１０（図２参照）について左右対称な位置に各ロボットを配置したりしているので、各ロボット用の教示データを反転させて利用することが可能となる。したがって、塗装システム１によれば、かかる教示データを含んだ教示情報１２１の生成の手間とコストとを抑制することができる。
　次に、塗装システム１の動作手順について図７を用いて説明する。図７は、塗装システム１の動作手順を示すシーケンス図である。なお、同図に示す「ホーム」は「ホームポジション」の略であり、各ロボットの待機姿勢や待機位置をあらわす。また、同図の縦軸は、時間（Ｔ）をあらわしており、縦軸の向きに時間が経過するものとする。
　なお、以下では、図２に示した各ロボット、図３に示したワーク５００を用いつつ説明を行うこととする。また、以下では、まず、ワーク５００のテールゲート（図３の５３０）および後ドア（図３の５１０ＲＲおよび５１０ＬＲ）の開閉を伴うワーク５００の後半分の塗装手順について説明する。つづいて、ボンネット（図３の５２０）および前ドア（図３の５１０ＲＦおよび５１０ＬＦ）の開閉を伴うワーク５００の前半分の塗装手順について説明する。
　まず、後半分の塗装手順について説明する。図７に示すように、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１は、ホームポジションで待機し（ステップＳ２０１）、タイミングｔ１で、ワーク５００の後ドアをそれぞれ開く（ステップＳ２０２）。なお、タイミングｔ１では、固定式操作ロボット４０ａはホームポジションで待機しており（ステップＳ１０１）、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１もホームポジションで待機している（ステップＳ３０１）。
　固定式操作ロボット４０ａは、タイミングｔ２で、ワーク５００のテールゲートを開き（ステップＳ１０２）、搬送されるワーク５００に追従してアームの姿勢を変更しつつテールゲートを開いたまま保持する（ステップＳ１０３）。一方、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１は、後ドアを開いて保持した状態で、搬送されるワーク５００に追従して搬送向きへ移動する（ステップＳ２０３）。
　塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１は、後ドアが開かれることによって開放されたサイドパネルを塗布する（ステップＳ３０２）。つづいて、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１は、開かれた状態のテールゲートの内側を塗布する（ステップＳ３０３）。つづいて、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１は、開かれた状態の後ドアの内側を塗布し（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０４の塗布が完了すると、ホームポジションに戻る（ステップＳ３０５）。
　固定式操作ロボット４０ａは、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１によるテールゲートの塗布が完了したタイミング以降のタイミングｔ４で、ワーク５００のテールゲートを閉じ（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０４の処理が完了すると、ホームポジションに戻る（ステップＳ１０５）。
　一方、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１は、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１による後ドアの内側の塗布が完了したタイミング以降のタイミングｔ６で、ワーク５００の後ドアをそれぞれ閉じ（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０４の処理が完了すると、ワーク５００の搬送向きとは反対方向に移動してホームポジションに戻る（ステップＳ２０５）。
　なお、上記したように、ワーク５００の後ドアは、タイミングｔ１で開かれ、タイミングｔ６で閉じられる。一方、ワーク５００のテールゲートは、タイミングｔ１よりも遅いタイミングｔ２で開かれ、タイミングｔ６よりも早いタイミングｔ４で閉じられる。すなわち、テールゲートおよび後ドアは開かれている期間が重複している。
　このように、前後開閉部材を開いている期間と、側面開閉部材を開いている期間とを重複させることで、塗装処理を短時間で行うことができる。なお、図７では、ワーク５００の後ドアよりも先にテールゲートを閉める場合を示したが、後ドアよりも後にテールゲートを閉めるように塗装を行ってもよい。
　次に、前半分の塗装手順について説明する。図７に示すように、固定式操作ロボット４０ｂは、ホームポジションで待機し（ステップＳ６０１）、タイミングｔ３で、ワーク５００のボンネットを開き（ステップＳ６０２）、搬送されるワーク５００に追従してアームの姿勢を変更しつつボンネットを開いたまま保持する（ステップＳ６０３）。
　なお、タイミングｔ３では、移動式操作ロボット２０Ｒ２，２０Ｌ２はホームポジションで待機しており（ステップＳ５０１）、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２もホームポジションで待機している（ステップＳ４０１）。
　一方、移動式操作ロボット２０Ｒ２，２０Ｌ２は、タイミングｔ４で、ワーク５００の前ドアをそれぞれ開き（ステップＳ５０２）、前ドアを開いて保持した状態で、搬送されるワーク５００に追従して搬送向きへ移動する（ステップＳ５０３）。なお、図７では、移動式操作ロボット２０Ｒ２，２０Ｌ２がワーク５００の前ドアをそれぞれ開くタイミングと、固定式操作ロボット４０ａがワーク５００のテールゲートを閉じるタイミングとがともにタイミングｔ４となっているが、両タイミングを揃える必要はない。
　塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２は、開かれた状態のボンネットの内側を塗布する（ステップＳ４０２）。つづいて、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２は、後ドアおよび前ドアが開かれることによって開放されたＢピラー（図３の５０２）を塗布する（ステップＳ４０３）。つづいて、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２は、前ドアが開かれることによって開放されたサイドパネルの前部分を塗布する（ステップＳ４０４）。
　つづいて、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２は、開かれた状態の前ドアの内側を塗布する（ステップＳ４０５）。そして、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２は、サイドパネルの後部分を塗布し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０６の処理が完了すると、ホームポジションに戻る（ステップＳ４０７）。
　固定式操作ロボット４０ｂは、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２によるボンネットの塗布が完了したタイミング以降のタイミングｔ５で、ワーク５００のボンネットを閉じ（ステップＳ６０４）、ステップＳ６０４の処理が完了すると、ホームポジションに戻る（ステップＳ６０５）。
　一方、移動式操作ロボット２０Ｒ２，２０Ｌ２は、塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２によるサイドパネルの後部分の塗布が完了したタイミング以降のタイミングｔ７で、ワーク５００の前ドアをそれぞれ閉じる（ステップＳ５０４）。そして、移動式操作ロボット２０Ｒ２，２０Ｌ２は、ステップＳ５０４の処理が完了すると、ワーク５００の搬送向きとは反対方向に移動してホームポジションに戻る（ステップＳ５０５）。
　なお、上記したように、ワーク５００の後ドアは、タイミングｔ１で開かれ、タイミングｔ６で閉じられる。一方、ワーク５００の前ドアは、タイミングｔ１よりも遅いタイミングｔ４で開かれ、タイミングｔ６よりも遅いタイミングタイミングｔ７で閉じられる。すなわち、前ドアおよび後ドアは開かれている期間が重複している。
　このように、前ドアが開かれている期間と、後ドアが開かれている期間とを重複させることで、両ドアを開けた状態での塗装が好ましい箇所（たとえば、図３のＢピラー５０２）の塗装を良好に行うことができる。また、両期間を重複させることで、塗装処理を短時間で行うことができる。
　なお、上記したように、ワーク５００の前ドアは、タイミングｔ４で開かれ、タイミングｔ７で閉じられる。一方、ワーク５００のボンネットは、タイミングｔ４よりも早いタイミングｔ３で開かれ、タイミングｔ７よりも早いタイミングｔ５で閉じられる。すなわち、ボンネットおよび前ドアは開かれている期間が重複している。
　このように、前後開閉部材を開いている期間と、側面開閉部材を開いている期間とを重複させることで、塗装処理を短時間で行うことができる。なお、図７では、ワーク５００の前ドアよりも先にボンネットを閉める場合を示したが、前ドアよりも後にボンネットを閉めるように塗装を行ってもよい。
　上述してきたように、第１の実施形態に係る塗装システムは、塗装ブース内に固定され、所定の搬送向きに搬送される車両を塗装する塗装ロボットと、塗装ブース内において塗装ロボットよりも低い位置に設置され、搬送向きに沿って移動可能であって車両の開閉部材を操作する移動式操作ロボットとを備える。
　したがって、第１の実施形態に係る塗装システムによれば、塗装ロボットと、移動式操作ロボットとの干渉を回避しつつ、初期導入コストや運用コストといったコストを抑制した塗装システムを提供することができる。
　なお、第１の実施形態に係る塗装システムでは、移動式操作ロボットを搬送装置の右側と左側とに２台ずつ設ける場合について説明したが、各側に１台ずつ設けることとしてもよい。この場合、いわゆる４ドアの車両では、移動式操作ロボットは、後ドアを閉めた後に、前ドアを開ける動作を行うことになる。また、いわゆる２ドアの車両の場合には、各側に１台ずつの移動式操作ロボットで足りる。
　ところで、上記した第１の実施形態における各ロボットの台数および配置については、様々なバリエーションが存在する。そこで、以下では、かかるバリエーションの例として第２の実施形態および第３の実施形態をそれぞれ説明することとする。
（第２の実施形態）
　次に、第２の実施形態に係る塗装システム１ａについて図８を用いて説明する。図８は、第２の実施形態に係る塗装システム１ａの上面模式図である。なお、塗装システム１ａは、各ロボットの配置および台数が第１の実施形態に係る塗装システム１と異なる。このため、以下では、かかる差異点について主に説明し、共通する構成については、同一の符号を付すとともに説明を省略するか簡単な説明にとどめることとする。
　図８に示すように、塗装システム１ａは、６台の塗装ロボット１０と、２台の移動式操作ロボット２０と、２台の固定式操作ロボット４０とを備える。６台の塗装ロボット１０のうち、ワーク５００（図３参照）の側面の塗装を行う塗装ロボット１０は、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１の２台である。また、移動式操作ロボット２０は、第１の実施形態では４台であったが、第２の実施形態では２台である。
　すなわち、第２の実施形態に係る塗装システム１ａは、対称面Ｐ２についてアーム構成が対称な塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１と、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１とで、ワーク５００の側面開閉部材（ドア）５１０に関する塗装を行う。なお、これらのロボットの配置については第１の実施形態に係る塗装システム１と同様である。
　移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１は、前ドアおよび後ドアの開閉を行う点で、第１の実施形態とは異なる。具体的には、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１は、ワーク５００の後ドアを開き、後ドアを開いたまま保持しつつ搬送されるワーク５００に追従して搬送向きへ移動する。そして、後ドアを開くことによって開放された部位に対する塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１による塗装が完了すると、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１は、後ドアを閉める。
　つづいて、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１は、搬送されるワーク５００に追従して搬送向きへ移動しつつワーク５００の前ドアを開け、前ドアを開いたまま保持しつつ搬送されるワーク５００に追従してさらに搬送向きへ移動する。そして、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１による塗装が完了すると、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１は、前ドアを閉める。
　また、塗装システム１ａは、２台の塗装ロボット１０と、１台の固定式操作ロボット４０との３台のロボットを含むグループ８１，８２で、それぞれ、ワーク５００の前後開閉部材に関する塗装を行う。
　グループ８１の各ロボットは、ワーク５００の後方開閉部材（テールゲート）５３０に関する塗装を行う。グループ８１は、対称面Ｐ２についてアーム構成が対称な塗装ロボット１０Ｒ３，１０Ｌ３を備える。ここで、塗装ロボット１０Ｒ３，１０Ｌ３は、図１に示した塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１と同様の高さに配置される。
　また、グループ８１は、搬送装置２１０の右側の床側から第１軸が上方に伸びる向きに設置された固定式操作ロボット４０ｃを備える。ここで、固定式操作ロボット４０ｃの設置高さは、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１と、塗装ロボット１０Ｒ３，１０Ｌ３との間の高さである。
　固定式操作ロボット４０ｃは、たとえば、塗装ブース２００（図１参照）の床面に設置される設置台（図示せず）に支持される。なお、後方開閉部材（テールゲート）５３０に関する塗装手順については第１の実施形態と同様であるのでここでの説明を省略する。
　グループ８２の各ロボットは、ワーク５００の前方開閉部材（ボンネット）５２０に関する塗装を行う。グループ８２は、対称面Ｐ２についてアーム構成が対称な塗装ロボット１０Ｒ４，１０Ｌ４を備える。ここで、塗装ロボット１０Ｒ４，１０Ｌ４は、図１に示した塗装ロボット１０Ｒ２と同様の高さに配置される。
　また、グループ８２は、搬送装置２１０の右側の床側から第１軸が上方に伸びる向きに設置された固定式操作ロボット４０ｄを備える。ここで、固定式操作ロボット４０ｄの設置高さは、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１と、塗装ロボット１０Ｒ４，１０Ｌ４との間の高さである。
　固定式操作ロボット４０ｄは、たとえば、塗装ブース２００（図１参照）の床面に設置される設置台（図示せず）に支持される。なお、前方開閉部材（ボンネット）５２０に関する塗装手順については第１の実施形態と同様であるのでここでの説明を省略する。
　なお、図８に示したように、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１のアーム構成を、対称面Ｐ３について塗装ロボット１０Ｒ４，１０Ｌ４のアーム構成と対称とすることができる。このようにすることで、教示データを反転させて利用することが可能となるので、教示データの生成コストを抑制することができ、ロボットの製造コストを抑制することができる。
　このように、塗装システム１ａでは、側面開閉部材（ドア）５１０に関する塗装と、前方開閉部材（ボンネット）５２０に関する塗装と、後方開閉部材（テールゲート）５３０に関する塗装とで、作業を行うロボットをそれぞれ割り当てた。したがって、塗装システム１ａによれば、教示情報１２１（図６参照）の単純化を図ることができるとともに、各開閉部材に対する塗装を確実に行うことができる。
　また、ワーク５００の種別に応じてグループ８１およびグループ８２のいずれかを停止させることで、様々な種別のワーク５００に対応することができる。たとえば、後方開閉部材（テールゲート）５３０に関する塗装が不要な場合にはグループ８１を、前方開閉部材（ボンネット）５２０に関する塗装が不要な場合にはグループ８２を、それぞれ停止させることとすればよい。
　なお、図８では、固定式操作ロボット４０ｃを搬送装置２１０の右側に、固定式ロボット４０ｄを搬送装置２１０の左側に配置する場合を示したが、固定式操作ロボット４０ｃを左側に、固定式操作ロボット４０ｄを右側に配置することとしてもよい。
　次に、第２の実施形態に係る塗装システム１ａの変形例について図９を用いて説明する。図９は、第２の実施形態の変形例に係る塗装システム１ｂの上面模式図である。図９に示すように、塗装システム１ｂは、２台の塗装ロボット１０と、２台の移動式操作ロボット２０とを備える。
　すなわち、塗装システム１ｂは、図８に示した塗装システム１ａからグループ８１，８２を省略したものである。たとえば、ワーク５００の側面開閉部材（ドア）５１０に関する塗装を行えば足りる場合などに、図８に示した塗装システム１ｂを用いることができる。
（第３の実施形態）
　次に、第３の実施形態に係る塗装システム１ｃについて図１０を用いて説明する。図１０は、第３の実施形態に係る塗装システム１ｃの上面模式図である。なお、塗装システム１ｃは、各ロボットの配置および台数が第２の実施形態に係る塗装システム１ａと異なる。このため、以下では、かかる差異点について主に説明し、共通する構成については、同一の符号を付すとともに説明を省略するか簡単な説明にとどめることとする。
　図１０に示すように、塗装システム１ｃは、８台の塗装ロボット１０と、４台の移動式操作ロボット２０と、２台の固定式操作ロボット４０とを備える。なお、塗装システム１ｃは、第２の実施形態に係る塗装システム１ａに、対称面Ｐ２についてアーム構成が対称な塗装ロボット１０Ｒ５，１０Ｌ５と、移動式操作ロボット２０Ｒ２，２０Ｌ２とを追加したものである。なお、グループ８１，８２については、塗装システム１ａと同様であるので、説明を省略する。
　以下では、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１，１０Ｒ５，１０Ｌ５と、移動式操作ロボット２０Ｒ１，２０Ｌ１，２０Ｒ２，２０Ｌ２について説明する。ここで、塗装ロボット１０Ｒ５，１０Ｌ５は、第１アームの延伸向きが、第１の実施形態に係る塗装システム１の塗装ロボット１０Ｒ２，１０Ｌ２と逆向きである。
　すなわち、塗装ロボット１０Ｒ１，１０Ｌ１，１０Ｒ５，１０Ｌ５は、第１アームの延伸向きが、すべて搬送向きとは逆方向である。このように、各塗装ロボット１０を配置しても、ワーク５００（図３参照）の塗装を良好に行うことができる。
　なお、図１０に示したように、塗装ロボット１０Ｒ５，１０Ｌ５のアーム構成を、対称面Ｐ３について塗装ロボット１０Ｒ４，１０Ｌ４のアーム構成と対称とすることができる。このようにすることで、教示データを反転させて利用することが可能となるので、教示データの生成コストを抑制することができ、ロボットの製造コストを抑制することができる。
　なお、図１０では、固定式操作ロボット４０ｃを搬送装置２１０の右側に、固定式操作ロボット４０ｄを搬送装置２１０の左側に配置する場合を示したが、固定式操作ロボット４０ｃを左側に、固定式操作ロボット４０ｄを右側に配置することとしてもよい。
　次に、第３の実施形態に係る塗装システム１ｃの変形例について図１１を用いて説明する。図１１は、第３の実施形態の変形例に係る塗装システム１ｄの上面模式図である。図１１に示すように、塗装システム１ｄは、４台の塗装ロボット１０と、４台の移動式操作ロボット２０とを備える。
　すなわち、塗装システム１ｄは、図１０に示した塗装システム１ｃからグループ８１，８２を省略したものである。たとえば、ワーク５００の側面開閉部材（ドア）５１０に関する塗装を行えば足りる場合などに、図１１に示した塗装システム１ｄを用いることができる。
　さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施例に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　　　１　　塗装システム
　　１０　　塗装ロボット
　　１０Ｂ　ベース部
　　１１　　第１アーム
　　１２　　第２アーム
　　１３　　第３アーム
　　１４　　第４アーム
　　１５　　第５アーム
　　１６　　第６アーム
　　１０Ｅ　エンドエフェクタ
　Ａ１１　　第１軸
　Ａ１２　　第２軸
　Ａ１３　　第３軸
　Ａ１４　　第４軸
　Ａ１５　　第５軸
　Ａ１６　　第６軸
　　２０　　移動式操作ロボット
　　２０Ｂ　ベース部
　　２１　　第１アーム
　　２２　　第２アーム
　　２２ａ　水平延伸部
　　２２ｂ　鉛直延伸部
　　２３　　第３アーム
　　２０Ｅ　エンドエフェクタ
　Ａ２１　　第１軸
　Ａ２２　　第２軸
　Ａ２３　　第３軸
　　３０　　走行台
　　３１　　ガイド
　　４０　　固定式操作ロボット
　１００　　ロボット制御装置
　１１０　　制御部
　１１１　　タイミング取得部
　１１２　　動作制御部
　１２０　　記憶部
　１２１　　教示情報
　２００　　塗装ブース
　２１０　　搬送装置
　３００　　上位装置
　５００　　ワーク
　５０１　　Ａピラー
　５０２　　Ｂピラー
　５０３　　Ｃピラー
　５１０　　側面開閉部材（ドア）
　５２０　　前方開閉部材（ボンネット）
　５３０　　後方開閉部材（テールゲート）
　　Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４　対称面

Claims (14)

  1. 　塗装ブース内に固定され、所定の搬送向きに搬送される車両を塗装する塗装ロボットと、
    　前記塗装ブース内において前記塗装ロボットよりも低い位置に設置され、前記搬送向きに沿って移動可能であって前記車両の開閉部材を操作する移動式操作ロボットと
    　を備えることを特徴とする塗装システム。
  2. 　前記塗装ロボットは、
    　それぞれの第１軸が前記搬送向きと平行な同一直線上にあり、前記第１軸まわりに回転する第１アームがお互いに離れる向きに延伸するように、少なくとも一対が設置されること
    　を特徴とする請求項１に記載の塗装システム。
  3. 　前記一対の塗装ロボットは、
    　当該一対の塗装ロボットの中間位置における前記同一直線と垂直な面に対して対称なアーム構成をそれぞれ有すること
    　を特徴とする請求項２に記載の塗装システム。
  4. 　前記一対の塗装ロボットは、
    　前記車両を前記搬送向きに搬送する搬送装置を挟んで対称な位置に一対ずつ設置され、斜向かいの前記塗装ロボット同士が同一の前記アーム構成であること
    　を特徴とする請求項３に記載の塗装システム。
  5. 　前記車両を前記搬送向きに搬送する搬送装置を挟んで対称な位置にそれぞれ設置されるガイドと、
    　前記ガイドに沿って走行するとともに、前記移動式操作ロボットを支持する走行台と
    　を備え、
    　前記移動式操作ロボットは、
    　前記ガイドごとに２つずつ設けられ、前記車両の側面における異なる前記開閉部材をそれぞれ操作すること
    　を特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の塗装システム。
  6. 　前記走行台は、
    　前記ガイドごとに２つずつ設けられ、１つの前記移動式操作ロボットをそれぞれ支持して独立に走行可能であること
    　を特徴とする請求項５に記載の塗装システム。
  7. 　前記搬送向きについて前記塗装ロボットを外側から挟む位置で前記塗装ブースにそれぞれ固定され、前記車両における前後の前記開閉部材をそれぞれ操作する固定式操作ロボット
    　を備えることを特徴とする請求項５に記載の塗装システム。
  8. 　前記塗装ロボットは、
    　前記車両の側面における前記開閉部材が前記移動式操作ロボットで開かれることによって開放された部位の塗装を行うとともに、前記車両の前または後ろの前記開閉部材が前記固定式操作ロボットで開かれることによって開放された部位の塗装を行うこと
    　を特徴とする請求項７に記載の塗装システム。
  9. 　前記固定式操作ロボットは、
    　前記塗装ロボットよりも低い位置で前記塗装ブースにそれぞれ固定されること
    　を特徴とする請求項７に記載の塗装システム。
  10. 　前記固定式操作ロボットは、
    　前記搬送向きについて前記移動式操作ロボットの移動範囲を外側から挟む位置で前記塗装ブースにそれぞれ固定されること
    　を特徴とする請求項７に記載の塗装システム。
  11. 　塗装ブース内に固定され、所定の搬送向きに搬送される車両を塗装する塗装ロボットと、
    　前記塗装ブース内において前記塗装ロボットよりも低い位置に設置され、前記搬送向きに沿って移動可能であって、前記車両の開閉部材を操作する移動式操作ロボットと、
    　前記塗装ロボットおよび前記移動式操作ロボットの動作制御を行うロボット制御装置と
    　を用い、
    　前記ロボット制御装置が、前記移動式操作ロボットに前記開閉部材を開かせる工程と、
    　前記ロボット制御装置が、前記開閉部材を開けた状態で保持した前記移動式操作ロボットを前記車両に追従するように移動させる工程と
    　前記ロボット制御装置が、前記開閉部材を開けることによって開放された部位を前記塗装ロボットによって塗装させる工程と
    　を含むことを特徴とする塗装方法。
  12. 　前記移動式操作ロボットは、
    　前記車両の側面における前記開閉部材である側面開閉部材を操作するものであって、
    　前記塗装ブース内に固定され、前記車両の前方または後方における前記開閉部材である前後開閉部材を操作する固定式操作ロボットをさらに用い、
    　前記ロボット制御装置が、前記固定式操作ロボットに前記前後開閉部材を開かせる工程と、
    　前記ロボット制御装置が、前記前後開閉部材を開けた状態で保持した前記固定式操作ロボットのアームを前記車両に追従させる工程と、
    　前記ロボット制御装置が、前記前後開閉部材を開けることによって開放された部位を前記塗装ロボットによって塗装させる工程と
    　を含むことを特徴とする請求項１１に記載の塗装方法。
  13. 　前記移動式操作ロボットが前記側面開閉部材を開いている期間と、前記固定式操作ロボットが前記前後開閉部材を開いている期間とが重なりをもつこと
    　を特徴とする請求項１２に記載の塗装方法。
  14. 　前記塗装ロボットは、
    　前記側面開閉部材を開けることによって開放された部位の塗装と、前記前後開閉部材を開けることによって開放された部位の塗装とを１台で行うこと
    　を特徴とする請求項１２または１３に記載の塗装方法。
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