(57)【要約】【課題】  部品に塗布剤を塗布する塗布ロボットを提供する。【解決手段】  モータにより駆動されて塗布剤の瞬時吐出量を制御する塗布装置をロボット先端に取付ける一方、塗布開始ポイントから塗布終了ポイントまでの移動速度の速度パターンを記憶する記憶部を設け、ロボット先端の移動速度の速度パターンに沿って塗布剤の瞬時吐出量を制御し、塗布面の塗布量を均一にするように構成した塗布ロボットにおいて、  あらかじめ微少な瞬時吐出量が得られるように塗布装置５を作動させ、塗布装置５が塗布開始ポイントに達してロボットを所望位置へ移動させる速度指令値により塗布装置５が駆動される時には、塗布剤がワークに接着するかその寸前となるように構成されている。そのため、ロボット移動開始時に時間遅れなく確実に所定量の塗布剤を塗布することができ、塗布開始ポイントでの塗布面に塗布むらを発生することなく、塗布剤を塗布できる。【選択図】図１
2006247575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより駆動されて塗布剤の瞬時吐出量を制御する塗布装置をロボット先端に取付ける一方、塗布開始ポイントから塗布終了ポイントまでの移動速度の速度パターンを記憶する記憶部を設け、ロボット先端の移動速度の速度パターンに沿って塗布剤の瞬時吐出量を制御し、塗布面の塗布量を均一にするように構成した塗布ロボットにおいて、
あらかじめ微少な瞬時吐出量が得られるように塗布装置を作動させ、塗布装置が塗布開始ポイントに達してロボットを所望位置へ移動させる速度指令値が塗布装置に送られる時には、塗布剤がワークに接着するかその寸前となるように構成した制御部を設けたことを特徴とする塗布ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や電気機器等に使用される部品の表面あるいは裏面に塗料、接着剤あるいはシール剤を塗布する塗布ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品の表面あるいは裏面に塗料、接着剤、シール剤等の塗布剤を塗布する際には、その塗布面の厚さを均一にすることが要求されているが、この種作業を塗布ロボットで行う場合、塗布ロボットの先端に設けられた塗布装置の移動速度を一定にすることができないため、塗布面の厚さを均一にすることが難しいものとなっている。これを解消するため、特開平５−２３１５４６号に記載の塗布ロボットが開発されている。この塗布ロボットは、ロボット先端にモータにより駆動されて塗布剤の吐出量を制御できる塗布装置を有しており、ロボット先端の移動速度の速度パターンに沿って塗布装置の瞬時吐出量を算出し、塗布装置からロボット先端の移動速度に比例した吐出量の塗布剤を塗布して、塗布剤の塗布面を均一にするように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３１５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この塗布ロボットでは、塗布作業工程中正確な位置決めをするため、ロボット先端の移動速度は最高速度に達するまでは加速され、最高速度に達した後この速度を維持し、最高速度から停止するまでは減速される。この移動速度の変化にともなって、塗布装置の瞬時吐出量も変化し、塗布面の厚さが均一に保たれている。しかしながら、この塗布ロボットではロボットに速度指令値が送られてロボットが移動を開始すると同時に、塗布装置にもこの速度動指令値が送られて塗布装置から塗布剤が吐出されるため、吐出開始時の塗布剤の吐出量がわずかに不足し、塗布面に塗布むらを招く等の欠点が生じている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題の解決を目的として本発明は、モータにより駆動されて塗布剤の瞬時吐出量を制御する塗布装置をロボット先端に取付ける一方、塗布開始ポイントから塗布終了ポイントまでの移動速度の速度パターンを記憶する記憶部を設け、ロボット先端の移動速度の速度パターンに沿って塗布剤の瞬時吐出量を制御し、塗布面の塗布量を均一にするように構成した塗布ロボットにおいて、
あらかじめ微少な瞬時吐出量が得られるように塗布装置を作動させ、塗布装置が塗布開始ポイントに達してロボットを所望位置へ移動させる速度指令値が塗布装置に送られる時には、塗布剤がワークに接着するかその寸前となるように構成した制御部を設けている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、塗布装置が塗布開始ポイントまで移動する時に、塗布装置をあらかじめ設定された微少な瞬時吐出量が得られるように作動させているので、塗布装置が塗布開始ポイントに達し、ロボットを所望位置まで移動させる速度指令値により塗布装置が駆動される時には、塗布装置から塗布剤がワークに接着するか、接着寸前の状態となっており、塗布開始ポイントでの塗布が時間遅れなく行われ、塗布面に塗布むらが皆無となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は塗布ロボットであり、Ｘ軸テーブル２、Ｙ軸テーブル３およびＺ軸テーブル４を有している。これらテーブル２，３，４はそれぞれサーボモータ（図示せず）により駆動されており、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３が作動してＺ軸テーブル４が任意の平面位置に位置決めされるように構成されている。また、このＺ軸テーブル４はその作動によりスライド部（図示せず）をロボット先端として上下方向位置に位置決めするように構成されており、このスライド部には塗布用サーボモータ５ａにより駆動される塗布ポンプ（図示せず）を備えた塗布装置５が取付けられている。この塗布装置５は、塗布用サーボモータ５ａの回転速度に応じて、塗布ノズル５ｂから塗布剤を吐出するように構成されており、しかも塗布用サーボモータ５ａに付設されたエンコーダ５ｃの回転パルスが後記する塗布用パルス処理部６ｊに送られ、瞬時吐出量が後記する瞬時吐出量パターンに制御されるように構成されている。
【０００８】
６は塗布ロボット１の制御装置であり、この制御装置６は後記するサーボモータ駆動部６ｇに指令信号を送る制御部６ａと、各テーブル２，３，４を位置決め制御する制御プログラム、速度パラメータ等各種制御パラメータ、図２に示すように加速時、最高速度に維持された定速時および減速時を持つ各サーボモータの速度パターン並びに後記する位置情報を記憶する記憶部６ｂと、作業開始信号等各種指令信号を制御部６ａに送る操作部６ｃと、位置情報を記憶部６ｂに送るティーチングペンダント６ｄと、各種情報を表示する表示部６ｅと、前記制御部６ａに入出力部６ｆを介して接続されるサーボモータ駆動部６ｇおよびパルス処理部６ｈとからなっている。これらサーボモータ駆動部６ｇおよびパルス処理部６ｈは各テーブル毎に設けられており、各テーブル２，３，４のサーボモータが同一の制御プログラムにより駆動されるように構成されている。
【０００９】
前記操作部６ｃは動作モード、設定モード等のモード指令信号を制御部６ａに送るように構成されており、動作モード時には制御部６ａに作業開始信号を、また設定モード時には記憶部６ｂに各種情報を送ることができるように構成されている。また、前記ティーチングペンダント６ｄは設定モード指令信号を選択できるように構成されており、設定モード時にティーチングペンダント６ｄ内に持つ位置情報、制御パラメータおよび後記する吐出量制御パラメータを記憶部６ｂに送ることができるように構成されている。
【００１０】
前記記憶部６ｂには、塗布装置５の最大瞬時吐出量を決める吐出量制御パラメータおよび塗布用サーボモータ５ａを駆動するための各種制御パラメータが記憶されている。また、記憶部６ｂには所望ワーク（図示せず）上の塗布個所に対応してチャンネル毎に塗布開始ポイント、その位置での塗布装置５の高さ位置、通過ポイントおよび塗布終了ポイントがアドレス順に位置情報として記憶されている。この位置情報には、作業サイクル完了指令信号の有無が含まれており、チャンネル番号順に行われる塗布作業の最終個所を確認できるように構成されている。
【００１１】
前記制御部６ａには入出力部６ｆを介して塗布用サーボモータ駆動部６ｉおよび塗布用パルス処理部６ｊが接続されており、塗布装置５もテーブル２，３，４と同一の制御プログラムで駆動されるように構成されている。しかも、この塗布用サーボモータ駆動部６ｉにより駆動される塗布用サーボモータ５ａは塗布終了ポイントまでの移動距離が長い方のテーブルの速度指令値により駆動され、図２に示す瞬時吐出量パターンが得られるように構成されている。
【００１２】
また、前記制御部６ａは操作部６ｃから作業開始信号を受けると（作業ポイント・チャンネル番号呼出しアドレス番号をリセット）、図３に示すように
１）チャンネル番号を読み出し、このチャンネル番号に対応した位置情報中の塗布開始ポイントおよび塗布装置の高さ位置を呼出す。
２）塗布装置に微少な瞬時吐出量指令値を送るとともに、タイマをセットする。
３）塗布開始ポイント、その位置での塗布装置５の高さ位置と現在位置との差から、あらかじめ設定された速度パラメータで決まる最高速度で、しかも所定の速度パターンでＸ軸テーブル、Ｙ軸テーブルおよびZ軸テーブルのサーボモータを駆動するように速度指令値を算出し、これらを各サーボモータ駆動部に送るとともに、パルス処理部からのパルスを受けて塗布装置をフィードバック制御する。
４）塗布開始ポイントか否かを判断し、塗布開始ポイントでない時、３）に戻る。
５）X軸・Y軸・Z軸サーボモータ停止指令信号を各サーボモータ駆動部に送る。
６）一定時間経過したか否かを判断し、一定時間経過してない時、一定時間経過するのを待つ。
７）タイマをリセットする。
８）記憶部から塗布装置の最大瞬時吐出量を決める吐出量制御パラメータを呼出す。
９）塗布用サーボモータ駆動部に指令受入可信号を送る。
１０）記憶部から通過ポイント、塗布終了ポイントを含む作業ポイントを呼出す（アドレス順に）。
１１）作業ポイントと現在位置との差から、あらかじめ設定された速度パラメータで決まる最高速度を持つ速度パターンでＸ軸テーブルおよびＹ軸テーブルのサーボモータを駆動するように速度指令値を算出する。
１２）前記速度指令値を各サーボモータ駆動部に送ってロボット先端の塗布装置の塗布ノズルを移動させる。
１３）前記速度指令値に吐出量制御パラメータを乗じて新たな指令値を算出し、これを塗布用サーボモータ駆動部に送り、塗布用パルス処理部からのパルスを受け、瞬時吐出量を所定瞬時吐出量パターンとなるように制御する。
１４）各ロボットが作業ポイントに達したか否かを判断し、これが作業ポイントに達しない時、１１）に戻る。
１５）作業ポイントが塗布終了ポイントか否かを判断し、これが塗布終了ポイントでない時、作業ポイントを呼出すアドレス番号をインクリメントし、１０）に戻る。
１６）Ｚ軸テーブルのサーボモータ駆動部に原点復帰指令信号を送るとともに、指令受入可信号をリセットする。（チャンネル番号を呼出すアドレス番号をインクリメントする）。
１７）作業サイクル完了信号の有無を判断して、これがない時、１）に戻る。
１８）Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルの各サーボモータ駆動部に原点復帰指令信号を送る。
１９)原点復帰確認信号を待つ。
２０）エンド。
となるように構成されている。
【００１３】
上記塗布ロボットでは、塗布作業開始前に操作部６ｃで設定モードが選択されて、操作部６ｃあるいはティーチングペンダント６ｄから塗布ロボット1を駆動するための各種制御パラメータ並びに最大瞬時吐出量を決める吐出量制御パラメータが記憶部６ｂに記憶される。続いて、ワークの塗布個所に対応してチャンネル番号毎に塗布開始ポイントおよびその位置での塗布装置５の高さ位置が、また経路を決める通過ポイントおよび塗布終了ポイントがアドレス順に位置情報として記憶部６ｂに記憶される。さらに、塗布個所が最終の個所である時にはその位置情報に作業サイクル完了信号が記憶される。
【００１４】
その後、動作モード時に操作部６ｃから作業開始信号が送られると、位置情報として記憶されたチャンネル番号が呼出され、このチャンネル番号に対応して記憶された塗布開始ポイントおよびその位置での塗布装置５の高さ位置が呼出される。また、塗布剤が塗布装置５の塗布ノズル５ｂから落下しない程度の微少な瞬時吐出量を得る吐出指令値が塗布用サーボモータ駆動部に送られる。さらに、塗布開始位置と現在位置との差からＸ軸テーブル２、Ｙ軸テーブル３およびZ軸テーブル４の各サーボモータが所定の速度パターンで駆動されるように速度指令値が算出され、この速度指令値により各テーブルが駆動されてフィードバック制御される。前記Ｚ軸テーブル４に取付けられた塗布装置５が塗布開始ポイント上の所定の高さ位置に位置決めされ、塗布ノズル５ｂと塗布面に塗布される塗布剤との間隔が所定の間隔に保持される。塗布装置の位置決めが完了すると、X軸・Y軸・Z軸サーボモータ駆動部に停止指令信号が送られるとともに、瞬時吐出量の吐出指令値を送ってから一定時間経過したか否かが判断され、一定時間の経過を待つ。
【００１５】
微少な瞬時吐出量の吐出指令値を送ってから一定時間経過が経過すると、塗布装置５の塗布ノズル先端に塗布剤がワークに接着するか、その寸前の状態となり、この状態で塗布用サーボモータ駆動部６ｉに指令受入可信号が送られる。続いて、記憶部６ｂから通過ポイントおよび塗布終了ポイントを含む作業ポイントが呼出され、作業ポイントと現在位置との差から、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３の各サーボモータが所定の速度パターンで駆動されるように速度指令値が算出される。これら速度指令値が各サーボモータ駆動部６ｇに送られ、同時に各パルス処理部６ｈからのパルスを受けて、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３が駆動されてフィードバック制御される。また、これら速度指令値の内、移動距離の長いテーブルの速度指令値が塗布用サーボモータ駆動部６ｉにも同様に送られ、この速度指令値に吐出量制御パラメータが乗算されて新たな吐出指令値が算出される。この新たな吐出指令値が塗布用サーボモータ駆動部６ｉに送られ、塗布用サーボモータ５ａが駆動される。そのため、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３が移動を開始すると、時間遅れなく塗布装置５から吐出指令値に応じた塗布剤がワーク上に吐出され、塗布開始ポイントでの塗布面に塗布むらが生じない。その後、塗布装置５が作業ポイントに達するまで速度指令値が算出され、この速度指令値によりＸ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３並びに塗布装置５が同時に駆動され、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３の移動遅れなく塗布装置５は塗布剤を塗布することができる。  
【００１６】
前記塗布装置５が作業ポイントに達すると、作業ポイントが塗布終了ポイントか否かが判断され、塗布終了ポイントでない時には、作業ポイントを呼出すアドレス番号がインクリメントされ、次の作業ポイントが呼出される。前記動作が繰り返され、前記塗布開始ポイントから塗布終了ポイントまでの塗布作業が完了すると（指令受入可信号をリセット、チャンネル番号+1）、Ｚ軸テーブル４のサーボモータ駆動部６ｇに原点復帰指令信号が送られる。その後、前記塗布開始ポイントの位置情報に作業サイクル完了信号が記憶されているか否かが判断され、これが記憶されてない時には新たなチャンネル番号、このチャンネル番号に対応した塗布開始ポイントが呼出され、前記作業が繰り返される。また、前記位置情報に作業サイクル完了信号が記憶されている時には、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３の各サーボモータ駆動部６ｇに原点復帰指令信号が送られ、これらの原点復帰確認信号を待って、すべての作業を完了することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の塗布ロボットの説明図である。
【図２】本発明に係るサーボモータおよび塗布装置の速度パターンー瞬時吐出量パターン図である。
【図３】本発明に係る制御部の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００１８】
１  塗布ロボット
２  Ｘ軸テーブル
３  Ｙ軸テーブル
４  Ｚ軸テーブル
５  塗布装置
５ａ  塗布用サーボモータ
５ｂ  塗布ノズル
５ｃ  エンコーダ
６  制御装置
６ａ  制御部
６ｂ  記憶部
６ｃ  操作部
６ｄ  ティーチングペンダント
６ｅ  表示部
６ｆ  入出力部
６ｇ  サーボモータ駆動部
６ｈ  パルス処理部
６ｉ  塗布用サーボモータ駆動部
６ｊ  塗布用パルス処理部
【図１】
2006247575.tif 000003
【図２】
2006247575.tif 000004
【図３】
2006247575.tif 000005