(57)【要約】【課題】  環境条件の変化によって適切に調節された制御を行う塗装ロボットを提供する。【解決手段】  塗装ロボット設定装置は、低温時の塗装条件のセットを格納するテーブル、通常時の塗装条件のセットを格納するテーブル、高温時の塗装条件のセットを格納するテーブルを備える。環境の温度に応じて、使用されるテーブルが切り換えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のテーブルを格納するデータベースと、前記複数のテーブルの各々は、設定値が記録されるセルを含み且つ塗装条件ＩＤによって特定されるレコードを複数備え、
塗装機器の動作を制御するための動作情報と前記塗装条件ＩＤとを対応づける制御情報を記憶する制御情報記憶部と、
前記複数のテーブルのうちの１つである選択テーブルを指定する情報を収集するテーブル選択部と、
前記制御情報に含まれる前記塗装条件ＩＤを検索キーとして前記選択テーブルから抽出された前記設定値を用いて前記塗装機器が備える塗装用のガン及び塗料流量制御弁に供給するエアを制御するための塗装条件制御情報を生成して前記制御情報と共に制御装置に送信する塗装条件制御情報生成部
とを具備し、
前記制御装置は、受信した前記制御情報と前記塗装条件制御情報とを用いて前記塗装機器を制御する
塗装機器設定装置。
【請求項２】
請求項１に記載された塗装機器設定装置であって、
前記設定値は、前記ガンに供給するエアの吐出圧、霧化圧又はパターン圧を含む
塗装機器設定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された塗装機器設定装置であって、
更に、前記塗装機器の作業環境の温度を示す温度情報を収集する温度情報収集部
を具備し、
前記テーブル選択部は、前記温度情報を用いて前記選択テーブルを指定する
塗装機器設定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載された塗装機器設定装置と、
前記制御装置と、
前記塗装機器
とを具備する
塗装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装機器の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
指定された軌道に沿って移動し、ガンから塗料を噴き出してワークに塗装する塗装装置が知られている。ガンに供給するエアは電空比例弁により、その開度を調節することによって、吐出される塗料の分量等の塗装条件が調節される。
【０００３】
塗料の性質は、環境条件に依存して変化する。例えば塗料の粘度は温度によって変化する。塗料を適切に噴射するために、環境条件に応じてガンに供給するエアの制御を行うことが望まれる。
【０００４】
特許文献１には、塗装条件自動修正手段を有する塗装装置が記載されている。
【特許文献１】特開平２‐２８０８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、環境に応じて塗装条件を適切に設定する塗装機器設定装置を提供することである。
本発明の他の目的は、専門家のノウハウを生かして塗装条件の設定を行う塗装機器設定装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、塗料の性質に応じて適切な設定を行うことを容易にする塗装機器設定装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、簡易な構成で塗装条件を適切に設定することができる塗装機器設定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００７】
本発明による塗装機器設定装置は、複数のテーブル（３８、４０、４２）を格納するデータベース（１８）を備える。複数のテーブル（３８、４０、４２）の各々は、設定値（５０、５２、５４）が記録されるセルを含み且つ塗装条件ＩＤ（４４）によって特定されるレコードを複数備える。塗装機器設定装置は更に、ロボット（８）の動作を制御するための動作情報（３２、３４）と塗装条件ＩＤ（３６、４４）とを対応づける制御情報を記憶する制御情報記憶部（１６）と、複数のテーブル（３８、４０、４２）のうちの１つである選択テーブルを指定する情報を収集するテーブル選択部（３０）と、制御情報に含まれる塗装条件ＩＤ（３６）を検索キーとして選択テーブルから抽出された設定値（５０、５２、５４）を用いて塗装機器が備える塗装用のガン及び塗料流量制御弁に供給するエアを制御するための塗装条件制御情報を生成して制御情報と共に制御装置（６）に送信する塗装条件制御情報生成部（３１）とを備える。制御装置（６）は、受信した制御情報と塗装条件制御情報とを用いて塗装機器（８）を制御する。
【０００８】
本発明による塗装機器設定装置において、設定値は、ガンに供給されるエアの吐出圧すなわち塗料流量制御弁の吐出圧（５０）、ガンの供給するエアの霧化圧（５２）又はパターン圧（５４）を含む。
【０００９】
本発明による塗装機器設定装置は、環境の温度を示す温度情報を収集する温度情報収集部（２８）を備える。選択部（３０）は、温度情報を用いて選択テーブルを選択する。
【００１０】
本発明による塗装システムは、本発明による塗装機器設定装置（２）と、制御装置（６）と、塗装機器（８）とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、環境に応じて塗装条件を適切に設定する塗装機器設定装置が提供される。
更に本発明によれば、専門家のノウハウを生かして塗装条件の設定を行う塗装機器設定装置が提供される。
更に本発明によれば、塗料の性質に応じて適切な設定を行うことを容易にする塗装機器設定装置が提供される。
更に本発明によれば、簡易な構成で塗装条件を適切に設定することができる塗装機器設定装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明は、記憶媒体に記憶された情報を読み取ってその情報に従って塗装を行う塗装機器に一般的に使用することが可能である。本実施の形態においては、本発明は、多関節アームを備えた教示再生型の塗装ロボットに適用される。
【００１３】
図１は、本発明による塗装ロボット設定装置の構成を示す。塗装ロボット設定装置は塗装ロボット設定装置２を備える。塗装ロボット設定装置２はコンピュータであり、ＣＰＵ１０、記憶装置１２、入力装置２０、出力装置２２及び通信装置２４を備えている。記憶装置１２は、プログラム１４、制御テーブル１６及びデータベース１８を記憶する。塗装ロボット設定装置２には温度センサ４が接続されている。温度センサ４は温度を検出して温度情報を生成し、その温度情報を通信装置２４に送信する。塗装ロボット設定装置２にはロボット制御装置６が接続されている。ロボット制御装置６は通信装置２４を介して塗装ロボット設定装置２と双方向に通信する。ロボット制御装置６はロボット８に接続され、ロボット８を制御する。ロボット制御装置６はダイレクトティーチング、ティーチングペンダントを用いたティーチング等によってロボット８に動作を教示する機能を有する。
【００１４】
図２は、プログラム１４の構成を示す。プログラム１４は、制御情報収集部２６、温度情報収集部２８、選択部３０及び制御情報生成部３１を備える。
【００１５】
図３は、制御テーブル１６を示す。制御テーブル１６は、教示点３２と、速度３４と、塗装条件３６とを対応づけて格納している。
【００１６】
図４〜図６は、データベース１８が含むテーブルを示している。図４は、第１テーブル３８の構成を示す。第１テーブル３８は、データベース１８が含む他のテーブルと区別して第１テーブル３８を特定するための識別子である条件セットＩＤ４４‐１を格納している。第１テーブル３８は更に、第１テーブル３８が使用されるときの条件をオペレータが容易に認識できるようにするための条件セット名４６‐１を格納している。
【００１７】
第１テーブル３８は、複数のレコードを備えている。複数のレコードの各々は、第１テーブル３８の中の他のレコードと異なる番号が付された条件番号４８‐１によって特定される。各々のレコードには、吐出圧５０‐１、霧化圧５２‐１及びパターン圧５４‐１が格納される。吐出圧５０‐１は、噴射される塗料の量を制御するために設定される。霧化圧５２‐１は、噴射される塗料の粒子の大きさを制御するために設定される。パターン圧５４‐１は、塗料の噴射範囲を制御するために設定される。各々のレコードは更に、ワークとロボット８が備えるガンとの距離、ガンのワークに対する角度を格納してもよい。
【００１８】
図５は、第２テーブル４０の構成を示す。第２テーブル４０は第１テーブル３８と同様の構成を備え、条件セットＩＤ４４‐２、条件セット名４６‐２及び複数のレコードを備える。複数のレコードの各々は、条件番号４８‐２、吐出圧５０‐２、霧化圧５２‐２及びパターン圧５４‐２を格納する。
【００１９】
図６は、第３テーブル４２の構成を示す。第３テーブル４２は第１テーブル３８と同様の構成を備え、条件セットＩＤ４４‐３、条件セット名４６‐３及び複数のレコードを備える。複数のレコードの各々は、条件番号４８‐３、吐出圧５０‐３、霧化圧５２‐３及びパターン圧５４‐３を格納する。
【００２０】
図７のフローチャートを参照しながら、以上の構成を備える塗装ロボット設定装置の動作について説明する。以下の説明において、ＣＰＵ１０がプログラムを読み取ってそのプログラムに記述されている手順に従って実行する動作は、プログラム自身の動作として記載される。
【００２１】
ステップＳ１：オペレータは、次のような手順でデータベース１８を作成する。まず、第１テーブル３８の設定が行われる。オペレータは、ロボット８の作業環境の通常時の温度、例えば２０℃のときに、ロボット８のガンの移動速度、吐出圧、霧化圧及びパターン圧を様々に変えて試料に対して塗料を噴き付ける。これを、ガンにセットする塗料の種類をさまざまに変更して行う。オペレータは、試料に付着した塗料の様子を観察して、ロボットによる塗装で使用する設定条件の候補となる吐出圧、霧化圧及びパターン圧のセットを複数、決定し、複数のセットの各々を特定する条件番号４８‐１と対応づけて第１テーブル３８に登録する。そして条件セット名４６‐１に、「基本」「通常時」「温度２０℃」等、作業環境の条件を表すことばを登録する。
【００２２】
次に、第２テーブル４０の設定が行われる。オペレータは、作業環境の温度が低温時、例えば１０℃のときに、ロボット８のガンの移動速度、吐出圧、霧化圧及びパターン圧を、第１テーブル３８において条件番号４８‐１が「１」であるレコードを設定したときと同じ種類の塗料をガンにセットし、ロボット８を同じ移動速度、塗料の種類、吐出圧５０‐１、霧化圧５２‐１及びパターン圧５４‐１に設定して、試料に対して塗料を噴き付ける。オペレータは、試料に付着した塗料の様子を観察しながら、吐出圧、霧化圧及びパターン圧を調整する。そしてロボットによる塗装で使用する設定条件の候補となる吐出圧、霧化圧及びパターン圧のセットを決定し、第２テーブル４０において条件番号４８‐２が「１」であるレコードに吐出圧５０‐２、霧化圧５２‐２及びパターン圧５４‐２として登録する。同様にして、第１テーブル３８において条件番号４８‐１が「２」以下であるレコードが設定されたときの条件から温度を変更して調整することにより、第２テーブル４０における条件番号が「２」以下のレコードが順次、登録される。オペレータは、条件セット名４６‐２に、「温度が低い」「朝・夜」「温度１０℃」等、作業環境の条件を表すことばを登録する。
【００２３】
次に、第３テーブル４２の設定が行われる。オペレータは、作業環境の温度が高温時、例えば３０℃のときに、ロボット８のガンの移動速度、吐出圧、霧化圧及びパターン圧を、第１テーブル３８において条件番号４８‐１が「１」であるレコードを設定したときと同じ種類の塗料をガンにセットし、ロボット８を同じ移動速度、塗料の種類、吐出圧５０‐１、霧化圧５２‐１及びパターン圧５４‐１に設定して、試料に対して塗料を噴き付ける。オペレータは、試料に付着した塗料の様子を観察しながら、吐出圧、霧化圧及びパターン圧を調整する。そしてロボットによる塗装で使用される設定条件の候補となる吐出圧、霧化圧及びパターン圧のセットを決定し、第３テーブル４２において条件番号４８‐３が「１」であるレコードに吐出圧５０‐３、霧化圧５２‐３及びパターン圧５４‐３として登録する。同様にして、第１テーブル３８において条件番号４８‐１が「２」以下であるレコードが設定されたときの条件から温度を変更して調整することにより、第３テーブル４２における条件番号が「２」以下のレコードが順次、登録される。オペレータは、条件セット名４６‐３に、「温度が高い」「昼」「温度３０℃」等、作業環境の条件を表すことばを登録する。
【００２４】
温度等の環境条件が変化すると、塗料の性質が変化する。その変化は塗料によって異なり、一律ではない。環境条件が変化したときの塗装条件の設定は、塗装作業に習熟した人間が実際に環境条件を変えて塗布してみることによって適切に行われる。データベース１８の内容を上記のように設定することによって、塗料の性質に即し、且つ熟練者のノウハウを生かした塗装条件の設定を行うことが可能である。
【００２５】
ステップＳ２：オペレータは、ダイレクトティーチング、ティーチングペンダントを用いたティーチング等によって、ロボット８に動作を教示する。制御情報収集部２６は、教示された動作を示す情報を収集して制御テーブル１６に登録する。教示は次のように行われる。オペレータは、ロボット８のアームを適切な位置に動かし、教示点３２を設定する。オペレータは更に、アームが教示点の間を移動する速度を示す速度３４を登録する。例えば図３において、教示点「１」から教示点「２」に移動する速度は「１０００」と設定されている。オペレータは更に、速度３４、試料、塗料の種類を考慮しながら、適切と思われる塗装条件３６を設定する。塗装条件３６は、データベース１８における条件番号４８‐１〜４８‐３に対応している。例えば、オペレータはデータベース１８における条件番号４８‐１〜４８‐３が「１」であるときの塗装条件を適用することに決めると、塗装条件３６に「１」を登録する。
【００２６】
ステップＳ３：オペレータがロボットに再生動作を実行させると、温度情報収集部２８は温度センサ４から温度情報を収集する。選択部３０は、温度情報と記憶装置１２が記憶する基準値とを比較して、第１テーブル３８〜第３テーブル４２のうちのいずれか１つのテーブルを選択して有効にする。例えば、温度が１５℃〜２５℃のときには第１テーブル３８を有効にする。温度が１５℃以下のときには第２テーブル４０を有効にする。温度が２５℃以上のときには第３テーブル４２を有効にする。
【００２７】
オペレータは、ワークに付着する塗料の状態を観察して、データベース１８の中からどのテーブルを有効にするかを手入力により設定することが可能である。その場合、オペレータは、出力装置２２から出力される条件セット名４６‐１〜４６‐３を参照して、どのテーブルを有効にすべきかを決め、そのテーブルを入力装置２０から指定する。
【００２８】
ステップＳ４：プログラム１２は、制御テーブル１６と、ステップＳ３において有効に設定されたテーブルとを用いて、ロボット８の動作を制御するための動作プログラムを生成する。生成された動作プログラムは、ロボット制御装置６に送信される。ロボット制御装置６は、受信した動作プログラムを用いてロボット８を制御する。
【００２９】
温度情報収集部２８は、所定のスケジュールに従って温度センサ４から温度情報を収集する。そして温度情報とステップＳ３において用いられた基準値とを比較して、データベース１８のなかで有効にされるべきテーブルが変わったときは、新たに有効にされるテーブルをロボット制御装置６に送信する。ロボット制御装置６は動作プログラムと新たに受信したテーブルとを用いてロボット８を制御する。
【００３０】
こうした塗装ロボット設定装置によれば、作業環境の温度が変化して塗料の特性が変化した場合にも、適切にガンの制御が調節されることにより、塗装が安定した品質で行われる。そのため、塗装の品質を維持しながら作業環境に要求される安定性の基準を緩めることができ、空調費などが低減する。
【００３１】
本実施の形態では温度が１０℃程度、２０℃程度、及び３０℃程度の３種類のテーブルが温度に応じて切り換えて使用された。更にテーブルの数を増やし、温度を例えば５℃刻みでテーブルの切り換えを行うことも可能である。更に、温度と共に、湿度によって異なるテーブルを用意し、湿度センサの湿度情報に基づいてテーブルを変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、塗装ロボット設定装置の構成を示す。
【図２】図２は、プログラムの構成を示す。
【図３】図３は、制御テーブルを示す。
【図４】図４は、データベースが備える第１テーブルを示す。
【図５】図５は、データベースが備える第２テーブルを示す。
【図６】図６は、データベースが備える第３テーブルを示す。
【図７】図７は、塗装ロボット設定装置の動作を示す。
【符号の説明】
【００３３】
２…塗装ロボット設定装置
１４…プログラム
１６…制御テーブル
３８…第１テーブル
４０…第２テーブル
４２…第３テーブル
４４…条件セットＩＤ
４６…条件セット名
【図１】
2006346561.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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