特許 7559279 塗装システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-20

(45)【発行日】2024-10-01

(54)【発明の名称】塗装システム

(51)【国際特許分類】

   B05B 12/00 20180101AFI20240924BHJP

   B05B 15/50 20180101ALI20240924BHJP

【ＦＩ】

B05B12/00 A

B05B15/50

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024087661

(22)【出願日】2024-05-30

【審査請求日】2024-05-31

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】505056845

【氏名又は名称】アーベーベー・シュバイツ・アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＡＢＢ Ｓｃｈｗｅｉｚ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｕｇｇｅｒｓｔｒａｓｓｅ ６６， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110000121

【氏名又は名称】ＩＡＴ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】飯田 輝澄

(72)【発明者】

【氏名】山内 邦治

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】韓国登録特許第１０－２６２２８７４（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開平７－２８４７０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ １２／００

Ｂ０５Ｂ １５／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の塗装部位への塗装を行う塗装ロボットを備える塗装システムであって、
塗料の液滴を吐出する複数のノズルを有す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ロボットアーム制御部を備える制御部と、を前記塗装ロボットが備え、
前記ノズルが開口しているノズル形成面を払拭するための払拭手段を有し、
前記ロボットアーム制御部は、
少なくとも前記車両毎の塗装前に、前記ノズル形成面が前記払拭手段で払拭されるように、前記ロボットアームの作動を制御する、
ことを特徴とする塗装システム。

【請求項2】

請求項１記載の塗装システムであって、
前記ロボットアーム制御部は、
前記車両毎の塗装後に、前記ノズル形成面が前記払拭手段で払拭されるように、前記ロボットアームの作動を制御する、
ことを特徴とする塗装システム。

【請求項3】

請求項１記載の塗装システムであって、
前記ロボットアーム制御部は、
前記車両を塗装する複数の塗装パスのうち、特定の塗装パスの塗装が終了して次の塗装パスに移行する間に、前記ノズル形成面が前記払拭手段で払拭されるように、前記ロボットアームの作動を制御する、
ことを特徴とする塗装システム。

【請求項4】

請求項１記載の塗装システムであって、
前記ロボットアーム制御部は、
同一の前記塗料を用いた塗装であって、特定の塗装部位への塗装が終了した後に異なる塗装部位への塗装に移行する間、または特定の塗装種類の塗装が終了した後に異なる種類の塗装に移行する間に、前記ノズル形成面が前記払拭手段で払拭されるように、前記ロボットアームの作動を制御する、
ことを特徴とする塗装システム。

【請求項5】

請求項１記載の塗装システムであって、
前記制御部が前記塗装ヘッドへ前記塗料を充填したと判断した場合、
前記ロボットアーム制御部は、前記ノズル形成面が前記払拭手段で払拭されるように、前記ロボットアームの作動を制御する、
ことを特徴とする塗装システム。

【請求項6】

請求項１記載の塗装システムであって、
前記ロボットアーム制御部が所定の角度を超えて前記塗装ヘッドを傾斜させた場合に、
前記ロボットアーム制御部は、前記ノズル形成面が前記払拭手段で払拭されるように、前記ロボットアームの作動を制御する、
ことを特徴とする塗装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗装ロボットを備える塗装システムに関する。

【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、ノズル吐出面の表面を洗浄するノズル吐出面洗浄手段を備えるようにしても良いことに関して記載されている。このノズル吐出面洗浄手段として、特許文献１では、ゴム等のような柔軟性を有する材質から構成されるワイパー部材を備え、そのワイパー部材によって、ノズル吐出面に付着している塗料等をこすり取るワイピング装置に関して記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＷＯ２０２１／０２８９８３号公報（段落０１３９等参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に開示の構成では、具体的にどのようなタイミングで、ノズル形成面を拭き取るのかについて、何ら開示されていない。そのため、塗装品質の向上が十分に測れない可能性がある。

【0005】

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、ノズル形成面の適切なタイミングでの拭き取りによって、塗装品質の向上を図ることが可能な塗装システム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】

【0006】

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、車両の塗装部位への塗装を行う塗装ロボットを備える塗装システムであって、塗料の液滴を吐出する複数のノズルを有す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ロボットアーム制御部を備える制御部と、を塗装ロボットが備え、ノズルが開口しているノズル形成面を払拭するための払拭手段を有し、ロボットアーム制御部は、少なくとも車両毎の塗装前に、ノズル形成面が払拭手段で払拭されるように、前記ロボットアームの作動を制御する、ことを特徴とする塗装システムが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によると、ノズル形成面の適切なタイミングでの拭き取りによって、塗装品質の向上を図ることが可能な塗装システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態に係る塗装ロボットの全体構成を示す概略図である。

【図2】図１に示す塗装ロボットを備える塗装システムの概略的な構成を示す図である。

【図3】図１に示す塗装ロボットが備える塗装ヘッドユニットのうち、塗料を吐出させるノズル形成面を正面視した状態を示す図である。

【図4】図１に示す塗装ロボットにおいて、各ノズルへ塗料を供給する概略的な構成について示す図である。

【図5】１に示す塗装ロボットにおいて、列方向供給流路、ノズル加圧室および列方向排出流路付近の構成を示す断面図である。

【図6】図３に示す塗装ヘッドユニットとは異なる他の塗装ヘッドユニットにおけるノズル形成面の構成を示す平面図である。

【図7】本実施の形態において、車両への塗装前に払拭手段でノズル形成面を払拭するイメージを示す図である。

【図8】本実施の形態において、車両への塗装後に払拭手段でノズル形成面を払拭するイメージを示す図である。

【図9】本実施の形態において、塗装パスの間に払拭手段でノズル形成面を払拭するイメージを示す図である。

【図10】本実施の形態において、車両の異なる部位への塗装に移行する際に払拭手段でノズル形成面を払拭するイメージを示す図である。

【図11】本実施の形態において、特定の塗装種類の塗装が終了した後に異なる種類の塗装へ移行する際に払拭手段でノズル形成面を払拭するイメージを示す図である。

【図12】本実施の形態において、塗装ヘッドへ塗料を充填した後に払拭手段でノズル形成面を払拭するイメージを示す図である。

【図13】本実施の形態において、所定の傾斜角度を超えて塗装ヘッドを傾斜させた際に払拭手段でノズル形成面を払拭するイメージを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施の形態に係る塗装システム１および塗装ロボット１０について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、必要に応じて、Ｘ方向はノズル形成面５２（塗装ヘッド５３）の長手方向とし、Ｘ１側は図３における右側、Ｘ２側は図３における左側とする。また、Ｙ方向はノズル形成面５２（塗装ヘッド５３）の短手方向（幅方向）とし、Ｙ１側は図３における紙面上側、Ｙ２側は図３における紙面下側とする。

【0010】

（１．塗装システム１および塗装ロボット１０の概要について）
本実施の形態の塗装システム１および塗装ロボット１０は、自動車製造の工場における塗装ラインに位置する車両または車両部品（以下、車両の一部となる車両部品も車両として説明する）といった塗装対象物に対して、「塗装」を行うものであり、塗膜を塗装対象物の表面に形成して、その表面の保護や美観を与えることを目的としている。したがって、所定時間毎に、塗装ラインに沿って移動してくる車両に対し、一定の時間内に所望の塗装品質にて、塗装を行う必要がある。

【0011】

また、本実施の形態の塗装システム１および塗装ロボット１０では、上述した塗膜を形成するのみならず、各種のデザインや画像を、車両や車両部品といった塗装対象物に対して形成することが可能である。なお、塗装対象物は、車両や車両部品には限られず、自動車以外の各種部品（一例としては、飛行機や鉄道の外装部品）等、塗装を行う必要があるものであれば良い。

【0012】

（１－１．塗装システム１および塗装ロボット１０の全体構成について）
図１は、本発明の一実施の形態に係る塗装ロボット１０の全体構成を示す概略図である。図２は、図１に示す塗装ロボット１０を備える塗装システム１の概略的な構成を示す図である。図２に示すように、塗装システム１は、塗装ロボット１０と、画像処理装置２００と、払拭手段３００とを備えている。

【0013】

（１－２．塗装ロボット１０について）
塗装ロボット１０は、図１に示すように、ロボット本体２０と、塗装ヘッドユニット５０とを主要な構成要素としている。図１に示す塗装ロボット１０は、その一例として、６軸の垂直多関節ロボットを示しているが、当該塗装ロボット１０は、６軸以外の垂直多関節型、水平多関節型、直交ロボット等、どのようなタイプのロボットでも良い。

【0014】

（１－３．ロボット本体２０について）
図１に示すように、ロボット本体２０は、基台２１と、第１～第６回転軸２２ａ～２２ｆと、脚部２３と、第１回動アーム２４と、第２回動アーム２５と、回転アーム２６と、リスト部２７と、これらを駆動させるモータＭ１～Ｍ６（図２参照）と、を主要な構成要素としている。なお、脚部２３からリスト部２７までの部分は、ロボットアームＲ１に対応するが、基台２１等のようなそれ以外の部分も、ロボットアームＲ１に対応するものとしても良い。

【0015】

これらのうち、基台２１は床面等の設置部位に設置される部分であるが、この基台２１が設置部位に対して走行可能であっても良い。また、脚部２３は、基台２１から上部に向かい立設された部分であり、モータＭ１（図２参照）の駆動によって第１回転軸２２ａを介して基台２１に対して回転可能に設けられている。なお、脚部２３は、基台２１に対して回転しないように構成しても良い。

【0016】

また、脚部２３の上端には、モータＭ２の駆動によって第２回転軸２２ｂを介して第１回動アーム２４が回動可能に設けられている。さらに、第１回動アーム２４の先端側には、モータＭ３の駆動によって第３回転軸２２ｃを介して第２回動アーム２５が回動可能に設けられている。

【0017】

また、第２回動アーム２５の先端側には、回転アーム２６が第２回動アーム２５の中心軸周りに回転可能に設けられている。この回転アーム２６は、モータＭ４の駆動によって、第４回転軸２２ｄを介して回転可能となっている。また、回転アーム２６の先端側には、リスト部２７が設けられている。このリスト部２７は、モータＭ５およびモータＭ６の駆動によって、たとえば２つ等の複数の異なる向きの軸部を中心に、回転運動を可能としている。図１においては、その回転運動が可能な回転軸を、それぞれ第５回転軸２２ｅおよび第６回転軸２２ｆとしている。それにより、塗装ヘッドユニット５０の向きを精度良くコントロールすることが可能となっている。なお、軸部の個数は、２つ以上であれば幾つでも良い。

【0018】

また、リスト部２７には、塗装ヘッドユニット５０が取り付けられているが、この塗装ヘッドユニット５０は、リスト部２７に対して着脱自在に設けられていても良い。

【0019】

（１－４．塗料・洗浄液供給部４０について）
図２に示すように、塗装システム１および塗装ロボット１０には、塗料・洗浄液供給部４０が設けられている。塗料・洗浄液供給部４０は、塗装ヘッドユニット５０に向けて塗料または洗浄液を供給するための部分である。このため、塗料・洗浄液供給部４０は、不図示の塗料貯留部から塗料を供給する、または不図示の洗浄液貯留部から洗浄液を供給するための供給路４１（図４参照）と、不図示のポンプと、不図示の弁等と、吐出されなかった塗料または洗浄済みの洗浄液を回収するための戻り流路４２とを備えている。

【0020】

ここで、塗料・洗浄液供給部４０には、切替制御弁４５が設けられている。切替制御弁４５は、不図示の塗料貯留部から塗料を供給するのか、または不図示の洗浄液貯留部から洗浄液を供給するのかを切り替えるための制御弁であり、後述する塗料・洗浄液供給制御部８０での制御によって作動する。このような切替制御弁４５を備えることで、塗料・洗浄液供給部４０では、塗料と洗浄液のいずれかを選択的に供給することが可能となっている。

【0021】

なお、塗料が塗装ロボット１０の外部から供給される構成を採用する場合には、塗装ロボット１０は、塗料を貯留する部分を備えなくても良く、塗装ロボット１０の外部に塗料を貯留する部分を備えても良い。

【0022】

（１－５．塗装ヘッドユニットについて）
次に、塗装ヘッドユニット５０について説明する。図３は、塗装ヘッドユニット５０のうち、塗料を吐出させるノズル形成面５２を正面視した状態を示す図である。図３に示すように、塗装ヘッドユニット５０は、不図示のヘッドカバーを備え、そのヘッドカバー内に、種々の構成が内蔵されている。図３に示すように、ノズル形成面５２には、ノズル５４が塗装ヘッドユニット５０の長手方向に対して傾斜する方向に連なるノズル列５５が複数設けられている。かかるノズル列５５には、本実施の形態では、主走査方向（Ｙ方向）の一方側（Ｙ２側）に存在する第１ノズル列５５Ａと、主走査方向の他方側（Ｙ１側）に存在する第２ノズル列５５Ｂとが設けられている。

【0023】

なお、塗料を吐出する場合、第１ノズル列５５Ａにおける隣り合うノズル５４から吐出される液滴の間に、第２ノズル列５５Ｂにおけるノズル５４から吐出される液滴が着弾されるように、各ノズル５４の駆動タイミングが制御される。それにより、塗装の際にドット密度を向上させることができる。

【0024】

ところで、図３に示すように、ノズル形成面５２には、単一の塗装ヘッド５３が存在している。しかしながら、ノズル形成面５２には、複数の塗装ヘッド５３から構成されるヘッド群が存在するようにしても良い。この場合、一例として、複数の塗装ヘッド５３を位置合わせしつつ千鳥状に配置する構成が挙げられるが、ヘッド群における塗装ヘッド５３の配置は千鳥状でなくても良い。

【0025】

図４は、各ノズル５４へ塗料を供給する概略的な構成について示す図である。図５は、列方向供給流路５８、ノズル加圧室５９および列方向排出流路６０付近の構成を示す断面図である。図４および図５に示すように、塗装ヘッド５３は、供給側大流路５７と、列方向供給流路５８と、ノズル加圧室５９と、列方向排出流路６０と、排出側大流路６１とを備えている。供給側大流路５７は、上記の供給路４１から塗料が供給される流路である。また、列方向供給流路５８は、供給側大流路５７内の塗料が、分流される流路である。

【0026】

また、ノズル加圧室５９は、列方向供給流路５８とノズル供給流路５９ａを介して接続されている。それにより、ノズル加圧室５９には、列方向供給流路５８から塗料が供給される。このノズル加圧室５９は、ノズル５４の個数に対応して設けられていて、内部の塗料を後述する圧電基板６２を用いてノズル５４から吐出させることができる。

【0027】

また、ノズル加圧室５９は、ノズル排出流路５９ｂを介して列方向排出流路６０と接続されている。したがって、ノズル５４から吐出されなかった塗料は、ノズル加圧室５９内からノズル排出流路５９ｂを介して、列方向排出流路６０へと排出される。また、列方向排出流路６０は、排出側大流路６１と接続されている。排出側大流路６１は、それぞれの列方向排出流路６０から、排出された塗料が合流する流路である。この排出側大流路６１は、上記の戻り流路４２と接続されている。

【0028】

このような構成により、供給路４１から供給された塗料は、供給側大流路５７、列方向供給流路５８、ノズル供給流路５９ａおよびノズル加圧室５９を経て、ノズル５４から吐出される。また、ノズル５４から吐出されなかった塗料は、ノズル加圧室５９からノズル排出流路５９ｂ、列方向排出流路６０および排出側大流路６１を経て、戻り流路４２へと戻される。

【0029】

なお、図４に示す構成では、１本の列方向供給流路５８には、１本の列方向排出流路６０が対応するように配置されている。しかしながら、１本の列方向供給流路５８に、複数本（たとえば２本）の列方向排出流路６０が対応するように配置されていても良い。また、複数本の列方向供給流路５８に、１本の列方向排出流路６０が対応するように配置されていても良い。

【0030】

また、図５に示すように、ノズル加圧室５９の天面（ノズル５４とは反対側の面）には、圧電基板６２が配置されている。この圧電基板６２は、圧電体である２枚の圧電セラミック層６３ａ，６３ｂを備え、さらに共通電極６４と、個別電極６５とを備えている。圧電セラミック層６３ａ，６３ｂは、外部から電圧を印加することで、伸縮可能な部材である。このような圧電セラミック層６３ａ，６３ｂとしては、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ3系、ＢａＴｉＯ3系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ3系、ＢｉＮａＮｂ5Ｏ15系等のセラミックス材料を用いることができる。

【0031】

また、図５に示すように、共通電極６４は、圧電セラミック層６３ａと圧電セラミック層６３ｂの間に配置されている。また、圧電基板６２の上面には、共通電極用の表面電極（不図示）が形成されている。これら共通電極６４と共通電極用の表面電極とは、圧電セラミック層６３ａに存在する不図示の貫通導体を通じて、電気的に接続されている。また、個別電極６５は、上記のノズル加圧室５９と対向する部位にそれぞれ配置されている。さらに、圧電セラミック層６３ａのうち、共通電極６４と個別電極６５とに挟まれた部分は、厚さ方向に分極している。したがって、個別電極６５に電圧を印加すると、圧電効果によって圧電セラミック層６３ａが歪む。このため、所定の駆動信号を個別電極６５に印加すると、ノズル加圧室５９の体積を減少させるように圧電セラミック層６３ｂが相対的に変動し、それによって塗料が吐出される。

【0032】

なお、図５において、共通電極６４がノズル加圧室５９の天面に配置されているが、共通電極６４は、図５に示すような、ノズル加圧室５９の天面に配置されている構成には限られない。たとえば、共通電極６４は、ノズル加圧室５９の側面（上記の天面と直交または概ね直交する面）に配置される構成を採用しても良く、その他、塗料をノズル５４から良好に吐出可能であれば、どのような構成を採用しても良い。

【0033】

（１－６．塗装ヘッドユニットの他の構成について）
次に、塗装ヘッドユニット５０の他の構成について説明する。図６は、他の塗装ヘッドユニット５０のノズル形成面５２の構成を示す平面図である。図６に示すように、複数のノズル５４が塗装ヘッド５３の短手方向（幅方向；Ｙ方向）に沿って並ぶことでノズル列５５を構成するようにしても良い。なお、図６に示す構成では、複数のノズル５４が塗装ヘッド５３の短手方向（幅方向；主走査方向）に並んでノズル列５５を構成しているが、１つの（単一の）ノズル５４のみが塗装ヘッド５３の短手方向（幅方向；主走査方向）に配置される構成としても良い。すなわち、ノズル列５５が１つのノズル５４から構成されていても良い。

【0034】

また、図６に示すような塗装ヘッド５３を用いて車両に塗装を行う場合、塗装ヘッド５３の長手方向が、塗装ヘッド５３の主走査方向に対して若干傾斜させた状態で塗装を実行するようにしても良い。たとえば、図３に示す塗装ヘッド５３の構成では、ノズル列５５は主走査方向に対して所定の角度だけ傾斜しているとすると、図６に示す塗装ヘッド５３の短手方向を、塗装ヘッド５３の主走査方向に対して所定の角度だけ傾斜させるようにすればよい。このように傾斜させる場合には、各ノズル５４からの塗料の吐出タイミングを調整するだけで、図３に示す塗装ヘッド５３と同等の塗装を実現することができる。

【0035】

（１－７．塗装システム１の制御的な構成について）
次に、塗装システム１の作動を制御するための制御的な構成について説明する。なお、以下に説明する制御的な構成は、制御部に対応する。図２に示すように、塗装ロボット１０は、ロボットアーム制御部７０と、塗料・洗浄液供給制御部８０と、ヘッド制御部９０と、主制御部１００とを備えている。また、塗装ロボット１０は、画像処理装置２００に接続され、さらに払拭手段３００を備えることで、塗装システム１を構成している。

【0036】

なお、ロボットアーム制御部７０、塗料・洗浄液供給制御部８０、ヘッド制御部９０、主制御部１００、および後述する画像処理部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部位（ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発メモリ等）等のメモリ、その他の要素から構成されている。なお、画像処理部２１０は、画像処理性能に優れたＣＰＵと共に、またはＣＰＵに代えて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を用いるようにしても良い。

【0037】

また、塗装ロボット１０には、図示を省略する各種のセンサも備えていて、それら各センサからの出力が、ロボットアーム制御部７０、塗料・洗浄液供給制御部８０、ヘッド制御部９０、および主制御部１００の何れかに入力される。各種のセンサとしては、たとえば加速度センサ、角速度センサ、各駆動部の位置を検出する位置検出センサ、イメージセンサ等が挙げられるが、これら以外のセンサを用いても良い。

【0038】

これらのうち、ロボットアーム制御部７０は、上述したモータＭ１～Ｍ６の駆動を制御する部分である。このロボットアーム制御部７０は、メモリ７１を備えていて、メモリ７１には、ロボットティーチングによって作成されたプログラムおよびデータが記憶されている。

【0039】

そして、ロボットアーム制御部７０では、メモリ７１に記憶されたプログラムやデータ、および画像処理装置２００の画像処理部２１０での画像処理に基づいて、モータＭ１～Ｍ６の駆動を制御する。その制御により、塗装ヘッドユニット５０は、塗装を実行するための所望の位置を、所望の速度で通過したり、所定の位置で停止することができる。なお、メモリ７１は、塗装ロボット１０が備えていても良いが、塗装ロボット１０の外部にメモリ７１が存在し、そのメモリ７１に対して、有線または無線の通信手段を介して、情報の送受信を可能としても良い。

【0040】

また、塗料・洗浄液供給制御部８０は、塗装ヘッドユニット５０への塗料または洗浄液の供給を制御する部分であり、具体的には、塗料・洗浄液供給部４０が備えるポンプや弁等の作動を制御する。また、塗料・洗浄液供給制御部８０は、切替制御弁４５の作動を制御して、不図示の塗料貯留部と不図示の洗浄液貯留部から、塗料と洗浄液のいずれかが選択的に供給される状態とする。

【0041】

なお、塗料・洗浄液供給制御部８０は、塗料または洗浄液が供給される塗装ヘッドユニット５０に対して、定圧にて塗料または洗浄液が供給されるように、上記のポンプや弁の作動を制御することが好ましい。なお、塗料・洗浄液供給制御部８０は、圧力制御部に対応する。

【0042】

また、ヘッド制御部９０は、画像処理部２１０での画像処理に基づいて、塗装ヘッドユニット５０内の圧電基板６２の作動を制御する部分である。

【0043】

また、主制御部１００は、上記のモータＭ１～Ｍ６、塗料・洗浄液供給部４０および圧電基板６２が協働して塗装対象物に対して塗装が実行されるように、上述したロボットアーム制御部７０、塗料・洗浄液供給制御部８０、ヘッド制御部９０に所定の制御信号を送信する部分である。

【0044】

また、塗装システム１には、画像処理装置２００が設けられている。画像処理装置２００は、画像処理部２１０と、メモリ２２０とを備えている。画像処理部２１０は、塗装ヘッド５３が塗装を実行する経路である塗装パス毎の画像データを作成する部分である。

【0045】

また、メモリ２２０は、塗装パス毎の画像データを塗装順序に対応して記憶する部分である。

【0046】

なお、画像処理装置２００は、たとえばコンピュータが対応するが、そのコンピュータは、塗装ロボット１０の一部の構成要素であっても良く、塗装ロボット１０とは別体的に設けられていても良い。画像処理装置２００が塗装ロボット１０とは別体的に設けられている場合、画像処理装置２００と塗装ロボット１０の間で、有線通信または無線通信により、データの送受信が行われる。なお、画像処理装置２００が塗装ロボット１０とは別体的に設けられていても、塗装ロボット１０の概念に含めるようにしても良く、塗装ロボット１０の概念に含めないようにしても良い。

【0047】

（１－８．払拭手段３００について）
次に、払拭手段３００について説明する。払拭手段３００は、塗装ヘッド５３によって車両の塗装を行う塗装ラインの外部（すなわち、車両の塗装を行う部位と干渉しない部位）に設けられている。この払拭手段３００は、ノズル形成面５２の払拭を行う手段であり、例えば、ワイヤとスポンジ等のうち少なくとも１つを備えている。

【0048】

この払拭手段３００は、ノズル形成面５２を払拭するために、例えば長尺状または平面状の払拭部３１０を備えている。したがって、払拭部にノズル形成面５２を接触させた状態で、ノズル形成面５２を移動させるようにロボットアームＲ１を作動させることで、ノズル形成面５２の払拭が可能となっている。

【0049】

（２．作用について）
以上のような構成の塗装システム１および塗装ロボット１０の作用について、以下に説明する。

【0050】

（ａ）車両Ｃ１への塗装前におけるノズル形成面５２の払拭
図５に示すような塗装ヘッド５３においては、車両Ｃ１（図７参照）への塗装を行う前に、ノズル形成面５２に、ノズル５４の開口から溢れた液滴が付着していると、ノズル５４から液滴が吐出される際に、その液滴を巻き込んで吐出されてしまう虞がある。その場合、液滴のサイズが変わってしまったり、予定していた着弾位置とは異なる位置に液滴が着弾してしまい、塗装品質が悪化してしまう虞がある。また、ノズル５４の開口の周囲に、ノズル５４から溢れた液滴が付着していると、ノズル５４からの液滴の吐出が阻害されて、液滴が吐出され難くなる虞もある。

【0051】

そこで、本実施の形態では、図７に示すように、車両Ｃ１毎の塗装前に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにしている。

【0052】

かかるノズル形成面５２の払拭においては、主制御部１００からの指令により、ロボットアーム制御部７０は、ロボットアームＲ１を作動させて、塗装を行う塗装ラインの外部に塗装ヘッド５３を移動させる。そして、その塗装ラインの外部に設けられている払拭手段３００の払拭部３１０に、ノズル形成面５２を押し付け、その押し付け状態のまま、ノズル形成面５２を移動させる。それにより、払拭手段３００（払拭部３１０）によって、ノズル形成面５２の払拭を行う。

【0053】

かかる払拭手段３００での払拭により、車両Ｃ１の塗装を行う前にノズル形成面５２に付着した塗料が除去される。このため、ノズル５４から液滴を吐出して車両Ｃ１の塗装を行う際に、ノズル形成面５２に付着している塗料を巻き込んで液滴が吐出されるのが防止される。それにより、車両Ｃ１の塗装品質を向上させることが可能となっている。

【0054】

なお、以下の説明においても、上記と同様に、主制御部１００からの指令により、ロボットアーム制御部７０がロボットアームＲ１を作動させて、払拭手段３００の払拭部３１０に、ノズル形成面５２を押し付け、その押し付け状態のまま、ノズル形成面５２を移動させる。それにより、払拭手段３００（払拭部３１０）によって、ノズル形成面５２の払拭がなされる。

【0055】

（ｂ）車両Ｃ１の塗装後におけるノズル形成面５２の払拭
車両Ｃ１の塗装前に、上記のようにノズル形成面５２を払拭した場合において、次の車両Ｃ１の塗装前に、ある時間長さ以上の時間が経過してしまう場合がある。このような時間経過を経た場合においては、ノズル形成面５２に付着している液滴が、乾いて固化してしまう虞がある。その場合、次の車両Ｃ１の塗装を行う前に、払拭手段３００でノズル形成面５２を払拭しても、液滴の固化した固化物が除去されない虞がある。

【0056】

そこで、図８に示すように、車両Ｃ１の塗装が終了した後に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにしても良い。ただし、ある車両Ｃ１の塗装が終了してから、次の車両Ｃ１の塗装開始までの時間が、さほど長くはない場合には、車両Ｃ１の塗装後における払拭手段３００でのノズル形成面５２の払拭を省略するようにしても良い。また、ある車両Ｃ１の塗装が終了してから、次の車両Ｃ１の塗装開始までの時間が、上記よりも長時間となる場合には、ノズル形成面５２の乾燥を防ぐために、払拭手段３００で定期的に払拭するようにしても良い。

【0057】

（ｃ）塗装パスの間でのノズル形成面５２の払拭
また、車両Ｃ１を複数の塗装パスで塗装する際に、図９に示すように、ある塗装パスの塗装が終了し、次の塗装パスに移行する間に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにしても良い。この場合において、塗装ヘッド５３が往復移動するうちの単方向のみで塗装する場合、それぞれの塗装パスの塗装が終了する毎に、払拭手段３００でノズル形成面５２の払拭を行うことが好ましい。

【0058】

しかしながら、塗装パスの塗装が終了する毎に払拭手段３００でノズル形成面５２の払拭を行う場合には、１台の車両Ｃ１の塗装終了までに、時間がかかってしまう虞がある。そのため、複数の塗装パスを１つの塗装パス区画とし、その塗装パス区画の塗装が終了する毎に、払拭手段３００でノズル形成面５２の払拭を行うようにしても良い。

【0059】

また、塗装ヘッド５３が往復移動するうちの双方向で塗装する場合においても、それぞれ往路の塗装パスおよび復路の塗装パスの塗装が終了する毎に、払拭手段３００でノズル形成面５２の払拭を行うようにしても良い。

【0060】

しかしながら、往路の塗装パスおよび復路の塗装パスの塗装が終了する毎に、払拭手段３００でノズル形成面５２の払拭を行う場合には、１台の車両Ｃ１の塗装終了までに、時間がかかってしまう虞がある。そのため、往復の塗装パスを１つの塗装パス区画とし、その塗装パス区画の塗装が終了する毎に、払拭手段３００でノズル形成面５２の払拭を行うようにしても良い。また、往路の塗装パスおよび復路の塗装パスに関係なく、複数の塗装パスを１つの塗装パス区画とし、その塗装パス区画の塗装が終了する毎に、払拭手段３００でノズル形成面５２の払拭を行うようにしても良い。

【0061】

（ｄ）車両Ｃ１の異なる部位への塗装に移行する際のノズル形成面５２の払拭
また、図１０に示すように、同一の塗料を用いた塗装において、特定の塗装部位への塗装が終了した後に異なる塗装部位への塗装に移行するまでの間に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにしても良い。このような場合としては、車両Ｃ１の右側の塗装を行い、その後に払拭手段３００でノズル形成面５２を払拭し、その払拭後に車両Ｃ１の左側に塗装を行うような場合が挙げられる。また、車両Ｃ１の前側の塗装と後側の塗装の間に払拭手段３００でノズル形成面５２の払拭を行う場合も挙げられる。しかしながら、異なる塗装部位への塗装に移行するまでの間であれば、これらには限られない。

【0062】

（ｅ）特定の塗装種類の塗装が終了した後に異なる種類の塗装に移行する際のノズル形成面５２の払拭
また、図１１に示すように、特定の塗装種類の塗装が終了した後に異なる種類の塗装に移行するまでの間に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにしても良い。このような場合としては、例えば、ルーフやボンネット等の部位をべた塗りで塗装した後に、文字、ロゴやマーク等のような解像度の高い塗装（印刷）を行うのに際して、そのような解像度の高い塗装（印刷）を行う前に払拭手段３００でノズル形成面５２を払拭する等の場合が挙げられる。しかしながら、このような場合には限られない。

【0063】

なお、図１１においては、車両Ｃ１のリヤ部分の塗装が終了した後に、「４ＷＤ ＴＵＲＢＯ」というデザインされた文字（ロゴ）が印刷されている状態を示している。

【0064】

（ｆ）塗装ヘッド５３へ塗料を充填した後のノズル形成面５２の払拭
また、塗装ヘッド５３に塗料を充填した場合には、ノズル５４から塗料が溢れてしまい、ノズル形成面５２に塗料の液滴が付着していることが多い。そこで、図１２に示すように、主制御部１００が塗装ヘッド５３へ塗料を充填したと判断した場合、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにしても良い。なお、図１２の左側には、塗料タンク１１０から塗料・洗浄液供給部４０を介して塗料が塗装ヘッド５３へ供給されるイメージも、併せて示している。

【0065】

（ｇ）所定の角度を超えて塗装ヘッド５３を傾斜させた際のノズル形成面５２の払拭
また、塗装ヘッド５３の傾斜角度が大きくなると、水頭圧差によって、ノズル５４から塗料が吐出してしまう虞がある。そこで、図１３に示すように、所定の角度を超えて塗装ヘッド５３を傾斜させた場合に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにしても良い。

【0066】

特に、塗装ヘッド５３が長手方向（図３におけるＸ方向）において傾斜する場合に、塗装ヘッド５３内の高低差が大きくなるので、塗装ヘッド５３の長手方向における傾斜角度が、所定の角度を超えた場合に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにすることが好ましい。しかしながら、塗装ヘッド５３の短手方向（図３におけるＹ方向）における傾斜角度が、所定の角度を超えた場合に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭するようにしても良い。

【0067】

（ｈ）塗装ヘッド５３への塗料の供給圧力に基づくノズル形成面５２の払拭
塗装で用いられる塗料の種類によっては、塗装ヘッド５３への塗料の供給圧力よりも、塗料の回収圧力を強く設定する必要がある。このような場合においては、ノズル５４から空気を吸い込む可能性が高いため、気泡が発生し易い状態となる。そこで、かかる塗料種では、ノズル形成面５２の表面を払拭する前に、ノズル５４から塗料を吐出させる液滴吐出の制御を行い、その後に払拭手段３００（払拭部３１０）でノズル形成面５２を払拭するようにするのが好ましい。

【0068】

（３．付記）
上述した実施の形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。
［１］すなわち、車両の塗装部位への塗装を行う塗装ロボット１０を備える塗装システム１であって、塗料の液滴を吐出する複数のノズル５４を有する塗装ヘッド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、当該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、塗装ヘッド５３の作動を制御するヘッド制御部９０、およびロボットアームＲ１の作動を制御するロボットアーム制御部７０を塗装ロボット１０が備え、ノズル５４が開口しているノズル形成面５２を払拭するための払拭手段３００を有し、ロボットアーム制御部７０は、少なくとも車両Ｃ１毎の塗装前に、ノズル形成面５２が払拭手段３００で払拭されるように、ロボットアームＲ１の作動を制御する。

【0069】

このように、少なくとも車両Ｃ１毎の塗装前に、払拭手段３００によるノズル形成面５２の払拭動作が実施される。このため、ノズル形成面５２に液滴が溢れて付着していたとしても、そのようなノズル形成面５２に付着している液滴を除去できる。したがって、ノズル形成面５２に付着している液滴を巻き込んで液滴が吐出されるのを防止できるので、車両Ｃ１における塗装品質を向上させることができる。

【0070】

［２］また、上記の実施の形態においては、上記の［１］に記載の内容に加え、ロボットアーム制御部７０は、車両Ｃ１毎の塗装後に、ノズル形成面５２が払拭手段３００で払拭されるように、ロボットアームＲ１の作動を制御することが好ましい。

【0071】

このように構成する場合には、車両Ｃ１の塗装の際の拭き返しによってノズル形成面５２に付着した液滴や、塗装している際にノズル形成面５２に溢れた液滴を、払拭手段３００で良好に除去できる。

【0072】

［３］また、上記の実施の形態においては、上述した［１］と［２］、またはそれらの組み合わせに記載の内容に加え、ロボットアーム制御部７０は、車両Ｃ１を塗装する複数の塗装パスのうち、特定の塗装パスの塗装が終了して次の塗装パスに移行する間に、ノズル形成面５２が払拭手段３００で払拭されるように、ロボットアームＲ１の作動を制御することが好ましい。

【0073】

このように制御することで、ある特定の塗装パスでの塗装の際にノズル形成面５２に付着した液滴を、払拭手段３００で良好に除去することができる。そのため、次の塗装パスでの塗装においては、ノズル形成面５２に付着している液滴を巻き込んで液滴が吐出されるのを防止できるので、塗装品質を向上させることができる。

【0074】

［４］また、上記の実施の形態においては、上述した上記の［１］から［３］のいずれかに記載またはそれらの組み合わせた内容に加え、ロボットアーム制御部７０は、同一の塗料を用いた塗装であって、特定の塗装部位への塗装が終了した後に異なる塗装部位への塗装に移行する間、または特定の塗装種類の塗装が終了した後に異なる種類の塗装に移行する間に、ノズル形成面５２が払拭手段３００で払拭されるように、ロボットアームＲ１の作動を制御することが好ましい。

【0075】

このように、同一の塗料を用いた塗装においては、特定の塗装部位への塗装が終了した後に異なる塗装部位への塗装に移行する間に、ノズル形成面５２に付着した液滴を、払拭手段３００で良好に除去することができる。

【0076】

また、特定の塗装種類の塗装が終了した後に異なる種類の塗装に移行する間に、ノズル形成面５２に付着した液滴を、払拭手段３００で良好に除去することができる。

【0077】

［５］また、上記の実施の形態においては、上述した上記の［１］から［４］のいずれかに記載またはそれらの組み合わせた内容に加え、主制御部１００が塗装ヘッド５３へ塗料を充填したと判断した場合、ロボットアーム制御部７０は、ノズル形成面５２が払拭手段３００で払拭されるように、ロボットアームＲ１の作動を制御することが好ましい。

【0078】

このように、塗装ヘッド５３へ塗料を充填した後に、ノズル形成面５２を払拭手段３００で払拭することで、ノズル形成面５２に付着した液滴を、払拭手段３００で良好に除去することができる。そのため、実際に車両Ｃ１への塗装を行うまでの間に、塗料が乾燥してしまい、塗装前の払拭では塗料を十分に拭き取れない事態が生じるのを防止可能となる。

【0079】

［６］また、上記の実施の形態においては、上述した上記の［１］から［５］のいずれかに記載またはそれらの組み合わせた内容に加え、ロボットアーム制御部７０が所定の角度を超えて塗装ヘッド５３を傾斜させた場合に、ロボットアーム制御部７０は、ノズル形成面５２が払拭手段３００で払拭されるように、ロボットアームＲ１の作動を制御することが好ましい。

【0080】

このように、ロボットアーム制御部７０が所定の角度を超えて塗装ヘッド５３を傾斜させた場合、水頭圧差によってノズル５４から塗料が吐出した場合に、ノズル形成面５２に付着した液滴を、払拭手段３００で良好に除去することができる。そのため、実際に車両Ｃ１への塗装を行うまでの間に、塗料が乾燥してしまい、塗装前の払拭では塗料を十分に拭き取れない事態が生じるのを防止可能となる。

【0081】

（４．変形例について）
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態以外に、種々変形可能である。以下に、変形例について説明する。

【0082】

上述した実施の形態では、塗装ヘッド５３は、圧電基板６２を用いてノズル５４から液滴を吐出するインクジェット方式を採用している。しかしながら、塗装ヘッドは、インクジェット方式には限られず、ディスペンサー方式を用いても良い。

【符号の説明】

【0083】

１…塗装システム、１０…塗装ロボット、２０…ロボット本体、２１…基台、２２ａ…第１回転軸、２２ｂ…第２回転軸、２２ｃ…第３回転軸、２２ｄ…第４回転軸、２２ｅ…第５回転軸、２２ｆ…第６回転軸、２３…脚部、２４…第１回動アーム、２５…第２回動アーム、２６…回転アーム、２７…リスト部、４０…塗料・洗浄液供給部、４１…供給路、４２…戻り流路、４５…切替制御弁、５０…塗装ヘッドユニット、５２…ノズル形成面、５３…塗装ヘッド、５４…ノズル、５５…ノズル列、５５Ａ…第１ノズル列、５５Ｂ…第２ノズル列、５７…供給側大流路、５８…列方向供給流路、５９…ノズル加圧室、５９ａ…ノズル供給流路、５９ｂ…ノズル排出流路、６０…列方向排出流路、６１…排出側大流路、６２…圧電基板、６３ａ…圧電セラミック層、６３ｂ…圧電セラミック層、６４…共通電極、６５…個別電極、７０…ロボットアーム制御部、７１…メモリ、８０…塗料・洗浄液供給制御部（圧力制御部に対応）、９０…ヘッド制御部、１００…主制御部、１１０…塗料タンク、２００…画像処理装置、２１０…画像処理部、２２０…メモリ、３００…払拭手段、３１０…払拭部

【要約】

【課題】ノズル形成面の適切なタイミングでの拭き取りによって、塗装品質の向上を図ることが可能な塗装システムを提供することを目的とする。
【解決手段】塗装システム１は、塗料の液滴を吐出する複数のノズル５４を有する塗装ヘッド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、当該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、塗装ヘッド５３の作動を制御するヘッド制御部９０、およびロボットアームＲ１の作動を制御するロボットアーム制御部７０を備える制御部と、を塗装ロボット１０が備え、ノズル形成面５２を払拭するための払拭手段３００を有し、ロボットアーム制御部７０は、少なくとも車両毎の塗装前に、ノズル形成面５２が払拭手段３００で払拭されるように、ロボットアームＲ１の作動を制御する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】