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公開番号2025065846
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2023175329
出願日2023-10-10
発明の名称塗装ロボットおよび塗装方法
出願人アーベーベー・シュバイツ・アーゲー,ABB Schweiz AG
代理人IAT弁理士法人
主分類B05B 12/00 20180101AFI20250415BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】ノズルにおける塗料溢れを抑制することで、特に塗膜の端部における塗装品質を向上させることが可能な塗装ロボットおよび塗装方法を提供する。
【解決手段】塗装ロボット10は、液滴を吐出する複数のノズル54と、ノズル54から液滴を押し出すための圧電基板62を備える塗装ヘッド53を備える塗装ヘッドユニット50と、塗装ヘッドユニット50を先端に装着すると共に、塗装ヘッドユニット50を所望の位置へ移動させるロボットアームR1と、圧電基板62の作動を制御するヘッド制御部130、およびロボットアームR1の作動を制御するアーム制御部120を備える制御部100とを備え、ヘッド制御部130は、塗装領域CRの端部側の端部塗装領域CR2の塗装の際における圧電基板62の変形量を、通常塗装領域CR1の塗装の際における圧電基板62の変形量よりも小さくするように、圧電基板62の作動を制御する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
車両の塗装領域への塗装を行う塗装ロボットであって、
液滴を吐出する複数のノズルと、駆動することで前記ノズルから前記液滴を押し出すための圧電基板を備える塗装ヘッドを備える塗装ヘッドユニットと、
前記塗装ヘッドユニットを先端に装着すると共に、当該塗装ヘッドユニットを所望の位置へ移動させるロボットアームと、
前記塗装ヘッドの前記圧電基板の作動を制御するヘッド制御部、および前記ロボットアームの作動を制御するアーム制御部を備える制御部と、を備え、
前記ヘッド制御部は、前記塗装領域の端部側の端部塗装領域の塗装の際における前記圧電基板の変形量を、前記塗装領域の端部側よりも内側の通常塗装領域の塗装の際における前記圧電基板の変形量よりも小さくするように、当該圧電基板の作動を制御する、
ことを特徴とする塗装ロボット。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１記載の塗装ロボットであって、
前記通常塗装領域の塗装の際における前記圧電基板の駆動周波数は、前記端部塗装領域の塗装の際における前記圧電基板の駆動周波数と比較して、当該圧電基板の共振が大きくなる周波数とされる、
ことを特徴とする塗装ロボット。
【請求項３】
請求項１記載の塗装ロボットであって、
前記ヘッド制御部は、前記端部塗装領域の塗装の際における前記圧電基板の変形量を、前記端部塗装領域の輪郭から離間するにつれて大きくするように、当該圧電基板の駆動を制御する、
ことを特徴とする塗装ロボット。
【請求項４】
請求項１記載の塗装ロボットであって、
前記アーム制御部は、前記塗装領域の塗装を行うのに際して、当該塗装領域の周縁に位置する前記端部塗装領域を周回させると共に、前記端部塗装領域の塗装が終了した後に、前記端部塗装領域で囲まれた前記通常塗装領域の塗装を行うように前記ロボットアームの作動を制御すると共に、
前記ヘッド制御部は、前記端部塗装領域の塗装の際には、前記圧電基板の変形量を、前記通常塗装領域の塗装の際における前記圧電基板の変形量よりも小さくするように、当該圧電基板の作動を制御する、
ことを特徴とする塗装ロボット。
【請求項５】
請求項１記載の塗装ロボットであって、
前記塗装ヘッドにおいて、前記ノズルの開口部分が露出しているノズル形成面には、当該ノズルの開口部分の周囲に、凸状部位または凹状部位が形成されている、
ことを特徴とする塗装ロボット。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の塗装ロボットであって、
前記ヘッド制御部は、前記圧電基板に対し、前記ノズルの内部に塗料を引き込み、その後に押し出し、その押し出しの後に再び塗料を引き込む、Pull-Push-Pull型の駆動波形を与えるように制御している、
ことを特徴とする塗装ロボット。
【請求項７】
車両の塗装領域への塗装を塗装ロボットを用いて行う塗装方法であって、
前記塗装ロボットは、
液滴を吐出する複数のノズルと、駆動することで前記ノズルから前記液滴を押し出すための圧電基板を備える塗装ヘッドを備える塗装ヘッドユニットと、
前記塗装ヘッドユニットを先端に装着すると共に、当該塗装ヘッドユニットを所望の位置へ移動させるロボットアームと、
前記塗装ヘッドの前記圧電基板の作動を制御するヘッド制御部、および前記ロボットアームの作動を制御するアーム制御部を備える制御部と、を備え、
前記塗装領域の端部側の端部塗装領域の塗装の際における前記圧電基板の変形量を、前記塗装領域の端部側よりも内側の通常塗装領域の塗装の際における前記圧電基板の変形量よりも小さくするように、当該圧電基板の作動を前記ヘッド制御部で制御する端部塗装ステップと、
前記端部塗装ステップの後に、前記端部塗装ステップよりも前記圧電基板の変形量が大きくなる状態で前記圧電基板を作動させて前記通常塗装領域の塗装を行う内側塗装ステップと、
を備えることを特徴とする塗装方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装ロボットおよび塗装方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の塗装ラインにおいては、ロボットを用いたロボット塗装が主流となっている。このロボット塗装に関する構成の一例として、たとえば特許文献１には、以下の構成が開示されている。
【０００３】
この特許文献１に開示の塗装ロボットには、オーバーラップ塗装領域での塗装膜厚の制御について開示されている。具体的には、塗装制御部は、ノズルヘッドユニット５０の走査のそれぞれで形成される分割塗装面において、目標とする塗装膜厚となるように塗装を行う通常塗装領域と、通常塗装領域よりも塗料の吐出量が減じられた状態で塗装を行うオーバーラップ塗装領域とが形成されるように塗装を実行する。そして、この塗装の際に、前後の走査におけるオーバーラップ塗装領域を混在させることで、混在後のオーバーラップ塗装領域の塗装膜厚が目標とする塗装膜厚となるように塗装を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第７２８５８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ノズル形成面において、ノズルの周囲に塗料が溢れてしまうと、ノズルから吐出される塗料に対して、溢れた塗料が付着してしまい、その結果、液滴が大きくなった状態で吐出される。そのため、塗装部位に着弾を想定している液滴のサイズに対して、より大きな液滴が着弾されることになる。
【０００６】
そのような、想定よりも大きなサイズの液滴が着弾されてしまうと、特に、塗膜の端部（輪郭）の形成の際には、想定しているようなシャープな輪郭とはならずに、着弾した液滴間の段差が目立つような状態で、輪郭が形成されてしまう。
【０００７】
また、溢れた塗料は、時間が経過すると乾燥により固化してしまい、ノズル形成面に固化による膜を形成し始めてしまう。この場合、塗料が全く吐出されないか、または吐出されたとしても、塗料の固化によってノズルの開口面積が減じられて、小さな液滴しか吐出できない場合がある。
【０００８】
また、溢れた塗料により、液滴の吐出方向が意図しない方向に変更されてしまう、異常な吐出が生じることもあり、そのような液滴の異常な吐出によっても、塗膜の端部（輪郭）の形成の際の品質が低下してしまう虞がある。
【０００９】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、ノズルにおける塗料溢れを抑制することで、特に塗膜の端部における塗装品質を向上させることが可能な塗装ロボットおよび塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、車両の塗装領域への塗装を行う塗装ロボットであって、液滴を吐出する複数のノズルと、駆動することでノズルから液滴を押し出すための圧電基板を備える塗装ヘッドを備える塗装ヘッドユニットと、塗装ヘッドユニットを先端に装着すると共に、当該塗装ヘッドユニットを所望の位置へ移動させるロボットアームと、塗装ヘッドの圧電基板の作動を制御するヘッド制御部、およびロボットアームの作動を制御するアーム制御部を備える制御部と、を備え、ヘッド制御部は、塗装領域の端部側の端部塗装領域の塗装の際における圧電基板の変形量を、塗装領域の端部側よりも内側の通常塗装領域の塗装の際における圧電基板の変形量よりも小さくするように、当該圧電基板の作動を制御する、ことを特徴とする塗装ロボットが提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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