特許 7628210 塗装ロボットおよび塗装方法

(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】2025-01-30

(45)【発行日】2025-02-07

(54)【発明の名称】塗装ロボットおよび塗装方法

(51)【国際特許分類】

   B05B 12/00 20180101AFI20250131BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20250131BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20250131BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20250131BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20250131BHJP

   B25J 9/10 20060101ALI20250131BHJP

   B05B 13/04 20060101ALN20250131BHJP

   B05D 1/26 20060101ALN20250131BHJP

   B05D 3/00 20060101ALN20250131BHJP

【ＦＩ】

B05B12/00 A

B05C5/00 101

B05C11/00

B05C11/10

B41J2/01 109

B41J2/01 207

B41J2/01 201

B41J2/01 451

B41J2/01 307

B41J2/01 401

B25J9/10 A

B41J2/01 205

B05B13/04

B05D1/26 Z

B05D3/00 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024087658

(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

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特許第７４２５９１９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１７－１９６８２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ０５Ｃ ５／００

Ｂ０５Ｃ １１／００

Ｂ０５Ｃ １１／１０

Ｂ２５Ｊ ９／１０

Ｂ０５Ｂ １２／００

Ｂ０５Ｂ １３／０４

Ｂ０５Ｄ １／２６

Ｂ０５Ｄ ３／００

(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であって、
塗料の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ロボット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、前記車両への塗装において、特定の前記ノズルが前記液滴の吐出が不良である不良ノズルと判定された場合に、当該不良ノズルに対応した不良ドットの周囲のドットであって前記液滴の吐出に問題のない良ノズルに対応した良ドットの前記液滴のサイズが大きくなるように前記圧電基板の駆動を制御するリカバリー制御を行い、
前記リカバリー制御では、
前記不良ドットの周囲の前記良ドットが前記塗装部位における塗装範囲の境界に到達している場合において、当該良ドットの前記液滴のサイズを、前記リカバリー制御を実施しないときの通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるような境界吐出制御を実行しつつ、
前記不良ドットの周囲の前記良ドットであって、前記境界よりも前記塗装範囲の内部側に位置する前記良ドットについては、当該良ドットの前記液滴のサイズが前記通常の吐出状態における前記良ドットよりも大きくなるような非境界吐出制御を実行し、
前記ヘッド制御部は、前記リカバリー制御において、
（Ａ）前記車両の塗装部位が水平面または水平面に近い所定の傾斜角度の範囲内の場合には、前記不良ドットの周囲の複数の前記良ドットにおいて、前記通常の吐出状態における前記良ドットよりも前記液滴のサイズが大きくなるように前記圧電基板の制御を行い、
（Ｂ）前記車両の塗装部位が前記所定の傾斜角度を超えて傾斜している場合には、前記不良ドットの周囲の複数の前記良ドットにおいて、
前記不良ドットよりも上側に位置する前記良ドットについては、前記不良ドットの周囲における前記良ドットの中で最も前記液滴のサイズが大きくなるように前記圧電基板を制御しつつ、
前記不良ドットの上側以外に位置する前記良ドットについては、前記通常の吐出状態よりも、当該良ドットの前記液滴のサイズが大きくなる、または前記通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるように前記圧電基板を制御する、
ことを特徴とする塗装ロボット。

【請求項2】

車両の塗装部位への塗装を行う塗装ロボットであって、
塗料の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ロボット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、前記車両への塗装において、特定の前記ノズルが前記液滴の吐出が不良である不良ノズルと判定された場合に、当該不良ノズルに対応した不良ドットの周囲のドットであって前記液滴の吐出に問題のない良ノズルに対応した良ドットの前記液滴のサイズが大きくなるように前記圧電基板の駆動を制御するリカバリー制御を行い、
前記リカバリー制御では、
前記不良ドットの周囲の前記良ドットが前記塗装部位における塗装範囲の境界に到達している場合において、当該良ドットの前記液滴のサイズを、前記リカバリー制御を実施しないときの通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるような境界吐出制御を実行しつつ、
前記不良ドットの周囲の前記良ドットであって、前記境界よりも前記塗装範囲の内部側に位置する前記良ドットについては、当該良ドットの前記液滴のサイズが前記通常の吐出状態における前記良ドットよりも大きくなるような非境界吐出制御を実行し、
前記ヘッド制御部は、前記リカバリー制御において、
同一の塗装パスである第１塗装パス内での前記液滴のサイズの制御によっては前記不良ノズルによる塗装不良が解消されない前記不良ドットが存在すると判断される際に、
次の塗装パスである第２塗装パスにおいて前記第１塗装パスとオーバーラップするオーバーラップ領域を設けると共に、当該オーバーラップ領域内に前記不良ドットと重なる前記良ドットを設ける補完制御を行う、
ことを特徴とする塗装ロボット。

【請求項3】

車両の塗装部位への塗装を行う塗装ロボットであって、
塗料の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ロボット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、前記車両への塗装において、特定の前記ノズルが前記液滴の吐出が不良である不良ノズルと判定された場合に、当該不良ノズルに対応した不良ドットの周囲のドットであって前記液滴の吐出に問題のない良ノズルに対応した良ドットの前記液滴のサイズが大きくなるように前記圧電基板の駆動を制御するリカバリー制御を行い、
前記リカバリー制御では、
前記不良ドットの周囲の前記良ドットが前記塗装部位における塗装範囲の境界に到達している場合において、当該良ドットの前記液滴のサイズを、前記リカバリー制御を実施しないときの通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるような境界吐出制御を実行しつつ、
前記不良ドットの周囲の前記良ドットであって、前記境界よりも前記塗装範囲の内部側に位置する前記良ドットについては、当該良ドットの前記液滴のサイズが前記通常の吐出状態における前記良ドットよりも大きくなるような非境界吐出制御を実行し、
前記リカバリー制御における境界吐出制御では、前記ヘッド制御部は、
前記良ドットの前記液滴のサイズを、前記通常の吐出状態と同等の液滴サイズに代えて、前記通常の吐出状態よりも小さな液滴サイズとなるように前記圧電基板を制御する、
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、
前記ロボットアーム制御部は、前記リカバリー制御において、
前記車両の塗装部位が前記所定の傾斜角度を超えて傾斜している場合であって、前記不良ドットよりも上側に位置する前記良ドットが存在しないと判断される場合に、前記塗装ヘッドユニットを前記塗装部位に対して平行を維持しつつ回転させるように、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ロボット。

【請求項5】

車両の塗装部位への塗装を行う塗装ロボットであって、
塗料の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ロボット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、前記車両への塗装において、特定の前記ノズルが前記液滴の吐出が不良である不良ノズルと判定された場合に、当該不良ノズルに対応した不良ドットの周囲のドットであって前記液滴の吐出に問題のない良ノズルに対応した良ドットの前記液滴のサイズが大きくなるように前記圧電基板の駆動を制御するリカバリー制御を行い、
前記リカバリー制御では、
前記不良ドットの周囲の前記良ドットが前記塗装部位における塗装範囲の境界に到達している場合において、当該良ドットの前記液滴のサイズを、前記リカバリー制御を実施しないときの通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるような境界吐出制御を実行しつつ、
前記不良ドットの周囲の前記良ドットであって、前記境界よりも前記塗装範囲の内部側に位置する前記良ドットについては、当該良ドットの前記液滴のサイズが前記通常の吐出状態における前記良ドットよりも大きくなるような非境界吐出制御を実行し、
前記ロボットアーム制御部は、前記塗装ヘッドにおける前記不良ノズルに対応する前記不良ドットの個数が所定の閾値を超えたと判定された場合に、前記リカバリー制御における前記塗装ヘッドユニットの移動速度が前記所定の閾値を超えない場合よりも遅くなるように、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ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗装ロボットに関する。

【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、以下の構成が開示されている。この特許文献１に開示の塗装ロボットには、ノズルに吐出不良が生じている場合に、ヘッドを振動させて吐出不良の場所をカバーする、といった技術について開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２３－０５２１７０号公報

【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、塗装が全くなされないことによる、白スジ等が形成されるのは防止可能である。しかしながら、塗装不良の箇所付近では、塗装膜厚は低下する傾向があるので、塗装品質の向上を図ることは困難である。

【0005】

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、塗装膜厚の低下を抑えて、塗装品質の向上を図ることが可能な塗装ロボット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であって、塗料の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ロボットアーム制御部を備える制御部と、を備え、ヘッド制御部は、車両への塗装において、特定のノズルが液滴の吐出が不良である不良ノズルと判定された場合に、当該不良ノズルに対応した不良ドットの周囲のドットであって液滴の吐出に問題のない良ノズルに対応した良ドットの液滴のサイズが大きくなるように圧電基板の駆動を制御するリカバリー制御を行い、リカバリー制御では、不良ドットの周囲の良ドットが塗装部位における塗装範囲の境界に到達している場合において、当該良ドットの液滴のサイズを、リカバリー制御を実施しないときの通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるような境界吐出制御を実行しつつ、不良ドットの周囲の良ドットであって、境界よりも塗装範囲の内部側に位置する良ドットについては、当該良ドットの液滴のサイズが通常の吐出状態における前記良ドットよりも大きくなるような非境界吐出制御を実行する、ことを特徴とする塗装ロボットが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によると、塗装膜厚の低下を抑えて、塗装品質の向上を図ることが可能な塗装ロボット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】図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】図１に示す塗装ロボットによって塗装を行う際のドットの状態を示す図であり、（ａ）はリカバリー制御を行う前のドットの状態を示し、（ｂ）はリカバリー制御を行った後のドットの状態を示している。

【図8】図１に示す塗装ロボットによって塗装範囲の境界Ｂ１付近で塗装を行う際のドットの状態を示す図であり、（ａ）は境界吐出制御を行う前のドットの状態を示し、（ｂ）は境界吐出制御を行った後のドットの状態を示している。

【図9】（ａ）は車両の塗装部位を横から見た状態を示しており、（ｂ）は（ａ）における破線Ａで囲まれた部位のドットの配置を示している。

【図10】（ａ）は車両の塗装部位を横から見た状態を示しており、（ｂ）は（ａ）における破線Ａで囲まれた部位のドットの配置を示している。

【図11】図１に示す塗装ロボットによって塗装を行う際に、第１塗装パスと第２塗装パスとの間にオーバーラップ領域を設けた状態を示す図である。

【図12】（ａ）は境界吐出制御を行う前のドットの状態を示し、（ｂ）は境界吐出制御で小さなサイズの液滴の吐出を行った際のドットの状態を示す図である。

【図13】（ａ）は塗装ヘッドの上側に不良ノズルが位置している状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の状態のときに塗装ヘッドを回転させた状態を示す図である。

【図14】図１に示す塗装ロボットの塗装ヘッドにおいて、不良ノズルの個数が所定の閾値を超えた状態を示す図である。

【図15】本発明の変形例に係り、２つの不良ドットが隣り合っている場合に、その周囲の良ドットの液滴のサイズを大きくした状態を示している。

【図16】本発明の変形例に係り、不良ドットの直ぐ隣の良ドットのみならず、その良ドットに隣接する良ドットの液滴のサイズを大きくした状態を示している。

【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．塗装ロボット１０の概要について）
本実施の形態の塗装ロボット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、塗料供給部４０が設けられている。塗料供給部４０は、塗装ヘッドユニット５０に向けて塗料を供給するための部分である。このため、塗料供給部４０は、不図示の塗料貯留部から塗料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を回収するための戻り流路４２とを備えている。

【0020】

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。

【0021】

（１－５．塗装ヘッドユニット５０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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

（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。

【0033】

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。

【0034】

（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、塗料供給制御部８０と、ヘッド制御部９０と、主制御部１００と、位置センサ１１０と、傾きセンサ１２０とを備えている。また、塗装ロボット１０は、画像処理装置２００に接続されることで、塗装システム１を構成している。

【0035】

なお、ロボットアーム制御部７０、塗料供給制御部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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

メモリ７１には、塗装ヘッド５３における塗装可能な塗装幅を勘案したロボットティーチングによって作成された、塗装ヘッド５３の軌跡に関するデータ（軌跡データ）、および塗装ヘッド５３の傾き等の姿勢に関する姿勢データが記憶されている。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、塗料供給制御部８０は、塗装ヘッドユニット５０への塗料の供給を制御する部分であり、具体的には、塗料供給部４０が備えるポンプや弁等の作動を制御する。なお、塗料供給制御部８０は、塗料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、塗料供給制御部８０は、圧力制御部に対応する。

【0041】

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。このヘッド制御部９０は、後述する位置センサ１１０、傾きセンサ１２０等の位置を検出する手段によって軌跡データにおける所定の位置に到達したときに、その位置および塗装パスに対応した分割塗装データに基づいて、塗料の吐出を制御する。なお、この場合、車両の膜厚が均一となるように、圧電基板６２の駆動周波数を制御してノズル５４から吐出されるドット数（液滴の数）を制御したり、圧電基板６２に印加する駆動周波数および／または電圧に基づいて、当該圧電基板６２の変形量を制御することで、ノズル５４から吐出される液滴のサイズを制御する。

【0042】

なお、圧電基板６２に印加する駆動周波数に基づいて圧電基板６２の変形量を制御することで、液滴サイズの制御を行う場合、当該圧電基板６２の固有振動数と一致する駆動周波数にて圧電基板６２を駆動させる場合が、液滴サイズが最も大きくなる。このため、印加する駆動周波数が固有振動数からずれるにしたがって、液滴サイズが小さくなるように制御することができる。また、圧電基板６２に印加する電圧に基づいて圧電基板６２の変形量を制御することで、液滴サイズの制御を行う場合、当該圧電基板６２に印加する電圧が高くなるほど、液滴サイズが大きくなるように制御することができる。

【0043】

また、主制御部１００は、上記のモータＭ１～Ｍ６、塗料供給部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、位置センサ１１０は、塗装ヘッド５３の現在の位置を検出するセンサである。かかる位置センサ１１０としては、ロータリエンコーダ、レゾルバ、レーザセンサ、その他、種々のセンサを用いることが可能である。また、傾きセンサ１２０は、塗装ヘッド５３の傾斜角度を検出するセンサである。かかる傾きセンサ１２０としては、たとえば、ジャイロセンサ、加速度センサ、傾斜センサ、その他、種々のセンサを用いることが可能である。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

（２．液滴の吐出制御に関して）
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では、主制御部１００の指令により、ヘッド制御部９０は、圧電基板６２を駆動させて、塗装対象物に対する塗料の吐出を行い、所定のテストパターン（図示省略）を印刷する。このテストパターンは、インクジェットプリンタにおいて通常実施されているような、ノズル５４からの塗料の吐出抜けをチェックするためのものである。かかるテストパターンをチェックすることで、どのノズル５４に塗料の吐出不良が生じているのかを判別することができる。

【0049】

上記のテストパターンの印刷後、主制御部１００の指令により、不図示のカメラを作動させて、テストパターンの撮像を行い、撮像データを得る。そして、撮像データを、無線または有線の通信を介して、画像処理装置２００へと送信し、その画像処理装置２００では、撮像データと、判定用画像データとを比較し、テストパターンの中から、塗装がされてないラインを抽出し、それによって、液滴の吐出が不良であるノズル５４（図３における不良ノズル５４ａ）を特定する。

【0050】

（ａ）リカバリー制御における基本的な制御について
以上のようにして特定された不良ノズル５４ａが存在する場合、主制御部１００の指令により、ヘッド制御部９０は、車両への塗装を行う場合において、不良ノズル５４ａによる液滴の吐出不良を補うためのリカバリー制御（基本的なリカバリー制御）を行う。ここで、図７は、塗装を行う際のドットの状態を示す図であり、（ａ）はリカバリー制御を行う前のドットの状態を示し、（ｂ）はリカバリー制御を行った後のドットの状態を示している。

【0051】

このリカバリー制御では、図７（ｂ）に示すように、その不良ノズル５４ａに対応した不良ドットＤ１（すなわち、液滴の不吐出部分）の周囲のドットであって、液滴の吐出に問題のないノズル５４（良ノズル５４ｂとする）に対応した良ドットＤ２（すなわち、液滴の吐出部分）の液滴のサイズが大きくなるように、圧電基板６２の駆動を制御している。したがって、リカバリー制御を行わない、図７（ａ）の場合と比較すると、不良ドットＤ１の存在により、塗装抜けが形成されるのを防止可能となっている。

【0052】

（ｂ）塗装部位における境界吐出制御および非境界吐出制御について
図８は塗装範囲の境界Ｂ１付近で塗装を行う際のドットの状態を示す図であり、（ａ）は境界吐出制御を行う前のドットの状態を示し、（ｂ）は境界吐出制御を行った後のドットの状態を示している。

【0053】

図８（ａ）に示すように、不良ドットＤ１の周囲の良ドットＤ２が、塗装部位ＣＰ１（図９参照）における塗装範囲の境界Ｂ１（エッジ）に到達している場合においては、上記の基本的なリカバリー制御を行うと、サイズの大きな液滴の着弾によって形成されるドットが存在することで、境界Ｂ１における塗装の解像度が粗く感じられ、塗装品質が低下したような印象を与える。

【0054】

そこで、図８（ｂ）に示すように、ヘッド制御部９０は、塗装範囲の境界Ｂ１に到達している良ドットＤ２における液滴のサイズを、リカバリー制御を実施しないときの通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるように、圧電基板６２の作動を制御する（境界吐出制御に対応）。

【0055】

一方、不良ドットＤ１の周囲に存在すると共に、塗装範囲の境界Ｂ１よりも塗装範囲の内部側（非境界）に位置する良ドットＤ２については、ヘッド制御部９０は、液滴サイズを大きくするように圧電基板６２の作動を制御する（非境界吐出制御に対応）。

【0056】

かかる制御により、塗装範囲の境界Ｂ１において、塗装品質が低下するのを抑えることが可能となっている。また、非境界の良ドットＤ２では、液滴サイズが大きくなるように圧電基板６２の駆動が制御されるので、不良ノズル５４ａに対応した不良ドットＤ１をカバーして、塗装品質が低下するのを抑えることが可能となっている。

【0057】

（ｃ）塗装部位の傾斜に関して
図９（ａ）に示すように、車両の塗装部位ＣＰ１が水平面または水平面に近い所定の傾斜角度の範囲内の場合には、着弾した液滴のドットは、下側にはさほど流れない状態となる。なお、図９においては、（ａ）は車両の塗装部位ＣＰ１を横から見た状態を示しており、（ｂ）は（ａ）における破線Ａで囲まれた部位のドット（不良ドットＤ１および良ドットＤ２）の配置を示している。このような場合、図９（ｂ）に示すように、ヘッド制御部９０は、不良ドットＤ１の周囲の複数の良ドットＤ２において、通常の吐出状態における良ドットＤ２よりも液滴のサイズが大きくなるように、圧電基板６２の作動を制御している。

【0058】

一方、図１０（ａ）に示すように、車両の塗装部位ＣＰ１が所定の傾斜角度を超えて傾斜している場合には、着弾した液滴のドットは、下側に流れてしまう可能性が高い。このような場合、ヘッド制御部９０は、図１０（ｂ）に示すように、不良ドットＤ１の周囲の複数の良ドットＤ２について、不良ドットＤ１よりも上側に位置する良ドットＤ２については、その周囲の良ドットＤ２の中で、最も液滴のサイズが大きくなるように、圧電基板６２の作動を制御する。なお、図１０においては、（ａ）は車両の塗装部位ＣＰ１を横から見た状態を示しており、（ｂ）は（ａ）における破線Ａで囲まれた部位のドット（不良ドットＤ１および良ドットＤ２）の配置を示している。

【0059】

したがって、上側から下側に向かい、良ドットＤ２の液滴から塗料が流れた際に、不良ドットＤ１を流れた塗料が覆う状態とすることが可能となっている。

【0060】

なお、不良ドットＤ１の上側以外に位置する良ドットＤ２については、その良ドットＤ２の液滴から塗料が流れても、流れた塗料が不良ドットＤ１を覆う状態とすることができない。この場合、ヘッド制御部９０は、通常の吐出状態よりも、当該良ドットＤ２の液滴のサイズが大きくなる（ただし、上側に位置する良ドットＤ２よりも小さいことが好ましい）、または通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるように、圧電基板６２の作動を制御する。

【0061】

（ｄ）オーバーラップ領域ＯＬによる補完制御について
図１１は、第１塗装パスＰ１と第２塗装パスＰ２との間にオーバーラップ領域ＯＬを設けた状態を示す図である。図１１に示すように、同一の塗装パスである第１塗装パスＰ１内での液滴のサイズの制御によっては、不良ドットＤ１による塗装不良が解消されずに残存している不良ドットＤ１が存在する場合が考えられる。このように、残存している不良ドットＤ１が第１塗装パスＰ１内に存在すると判断される際に、主制御部１００からの指令により、ヘッド制御部９０は、次の塗装パスである第２塗装パスＰ２において、第１塗装パスＰ１とオーバーラップするオーバーラップ領域ＯＬを設けると共に、当該オーバーラップ領域ＯＬ内に残存している不良ドットＤ１と重なる良ドットＤ２を設けるような、補完制御を行う。

【0062】

したがって、残存している不良ドットＤ１が良ドットＤ２で覆われるので、残存している不良ドットＤ１の部位の塗装が抜けてしまうのを防止可能となっている。

【0063】

（ｅ）境界吐出制御での小さなサイズの液滴の吐出について
図１２においては、（ａ）は境界吐出制御を行う前のドットの状態を示し、（ｂ）は境界吐出制御で小さなサイズの液滴の吐出を行った際のドットの状態を示す図である。図１２に示すように、不良ドットＤ１の周囲の良ドットＤ２が、塗装部位ＣＰ１における塗装範囲の境界Ｂ１に到達している場合においては、主制御部１００の指令により、ヘッド制御部９０は、上記の良ドットＤ２の液滴のサイズを、通常の吐出状態と同等の液滴サイズに代えて、それよりも小さな液滴サイズとなるように、圧電基板６２を制御しても良い。

【0064】

このように制御する場合、塗装範囲の境界Ｂ１においては、塗装の解像度が高精細化し、塗装品質を向上させることが可能となっている。

【0065】

（ｆ）塗装ヘッド５３の回転について
また、図１３においては、（ａ）は塗装ヘッド５３の上側に不良ノズル５４ａが位置している状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の状態のときに塗装ヘッド５３を回転させた状態を示す図である。図１３（ａ）に示すように、リカバリー制御においては、車両の塗装部位ＣＰ１が所定の傾斜角度を超えて傾斜している場合において、例えば不良ノズル５４ａがノズル形成面５２の上側に位置している等により、不良ドットＤ１よりも上側に位置する良ドットＤ２が存在しない場合も考えられる。このように、不良ドットＤ１よりも上側に位置する良ドットＤ２が存在しないと判断される場合には、図１３（ｂ）に示すように、塗装ヘッドユニット５０を塗装部位ＣＰ１に対して平行を維持しつつ回転させるように、ロボットアーム制御部７０は、ロボットアームＲ１の作動を制御しても良い。

【0066】

このように制御する場合、塗装ヘッドユニット５０の回転によって、不良ドットＤ１の上方に良ドットＤ２を位置させることが可能となり、塗装品質が低下するのを抑えることが可能となっている。

【0067】

（ｇ）塗装ヘッドユニット５０の移動速度について
図１４は、不良ノズル５４ａの個数が所定の閾値を超えた状態を示す図である。なお、図１４においては、所定の閾値を超えた状態として、６個の不良ノズル５４ａが示されているが、その個数は、６個に限られるものではない。図１４に示すように、塗装ヘッド５３における不良ノズル５４ａに対応する不良ドットＤ１の個数が所定の閾値を超えることも考えられる。このような場合、ロボットアーム制御部７０は、リカバリー制御における塗装ヘッドユニット５０の移動速度が、所定の閾値を超えない場合よりも遅くなるように、ロボットアームＲ１の作動を制御しても良い。

【0068】

このようにする場合、塗装ヘッドユニット５０の移動速度が通常の場合よりも遅く通過するので、不良ドットＤ１の周囲に存在する良ドットＤ２における液滴の分量を多くすることが可能となり、不良ドットＤ１をカバーすることが可能となる。

【0069】

（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ＣＰ１への塗装を行う塗装ロボット１０は、塗料の液滴を吐出する複数のノズル５４と、駆動することでノズル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、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の圧電基板６２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、を備える。

【0070】

そして、ヘッド制御部９０は、車両への塗装において、特定のノズル５４で液滴の吐出が不良である不良ノズル５４ａと判定された場合に、当該不良ノズル５４ａに対応した不良ドットＤ１の周囲のドットであって液滴の吐出に問題のない良ノズル５４ｂに対応した良ドットＤ２の液滴のサイズが大きくなるように圧電基板６２の駆動を制御するリカバリー制御を行い、リカバリー制御では、不良ドットＤ１の周囲の良ドットＤ２が塗装部位ＣＰ１における塗装範囲の境界Ｂ１に到達している場合において、当該良ドットＤ２の液滴のサイズを、リカバリー制御を実施しないときの通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるような境界吐出制御を実行しつつ、不良ドットＤ１の周囲の良ドットＤ２であって、境界Ｂ１よりも塗装範囲の内部側に位置する良ドットＤ２については、当該良ドットＤ２の液滴のサイズが通常の吐出状態における良ドットＤ２よりも大きくなるような非境界吐出制御を実行するようにしている。

【0071】

このように、リカバリー制御を行うことで、不良ドットＤ１の周囲に良ドットＤ２が配置されるので、塗装膜厚の低下を抑えて、塗装品質の向上を図ることが可能となる。また、塗装範囲の境界Ｂ１においては、境界吐出制御を実施することで、塗装範囲の境界Ｂ１における塗装の解像度が粗くなるのを抑えることができ、塗装品質が低下するのを防止することができる。また、非境界の不良ドットＤ１では、液滴サイズが大きくなるように圧電基板６２の駆動が制御される非境界吐出制御が実施されるので、不良ノズル５４ａに対応した不良ドットＤ１をカバーして、塗装品質が低下するのを抑えることが可能となる。

【0072】

［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、ヘッド制御部９０は、リカバリー制御において、（Ａ）車両の塗装部位ＣＰ１が水平面または水平面に近い所定の傾斜角度の範囲内の場合には、不良ドットＤ１の周囲の複数の良ドットＤ２において、通常の吐出状態における良ドットＤ２よりも液滴のサイズが大きくなるように圧電基板６２の制御を行い、（Ｂ）車両の塗装部位ＣＰ１が所定の傾斜角度を超えて傾斜している場合には、不良ドットＤ１の周囲の複数の良ドットＤ２において、不良ドットＤ１よりも上側に位置する良ドットＤ２については、不良ドットＤ１の周囲における良ドットＤ２の中で最も液滴のサイズが大きくなるように圧電基板６２を制御しつつ、不良ドットＤ１の上側以外に位置する良ドットＤ２については、通常の吐出状態よりも、当該良ドットＤ２の液滴のサイズが大きくなる、または通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるように圧電基板６２を制御するようにしても良い。

【0073】

このように制御する場合、車両の塗装部位ＣＰ１が水平面または水平面に近い所定の傾斜角度の範囲内の場合には、着弾した液滴のドットは、下側にはさほど流れない状態となるので、不良ドットＤ１の周囲の複数の良ドットＤ２（上側には限られない）において、通常の吐出状態における良ドットＤ２よりも液滴のサイズが大きくなるように、圧電基板６２の作動を制御することで、不良ノズル５４ａに対応した不良ドットＤ１をカバーして、塗装品質が低下するのを抑えることが可能となる。

【0074】

このように、車両の塗装部位ＣＰ１が所定の傾斜角度を超えて傾斜している場合、不良ドットＤ１よりも上側に位置する良ドットＤ２については、その周囲の良ドットＤ２の中で、最も液滴のサイズが大きくなるように、圧電基板６２の作動を制御している。それにより、上側から下側に向かい、良ドットＤ２の液滴から塗料が流れた際に、その流れた塗料が不良ドットＤ１を覆う（カバーする）状態とすることができ、塗装品質が低下するのを抑えることが可能となる。

【0075】

また、不良ドットＤ１の上側以外に位置する良ドットＤ２については、その良ドットＤ２の液滴から塗料が流れても、流れた塗料が不良ドットＤ１を覆う状態とすることができない。このため、通常の吐出状態よりも、当該良ドットＤ２の液滴のサイズが大きくなる（ただし、上側に位置する良ドットＤ２よりも小さいことが好ましい）、または通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるように、圧電基板６２の作動を制御することで、塗装膜厚の変動を抑え、塗装品質が低下するのを防ぐことができる。

【0076】

［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、ヘッド制御部９０は、リカバリー制御において、同一の塗装パスである第１塗装パスＰ１内での液滴のサイズの制御によっては不良ノズル５４ａによる塗装不良が解消されない不良ドットＤ１が存在すると判断される際に、次の塗装パスである第２塗装パスＰ２において第１塗装パスＰ１とオーバーラップするオーバーラップ領域ＯＬを設けると共に、当該オーバーラップ領域ＯＬ内に不良ドットＤ１と重なる良ドットＤ２を設ける補完制御を行うようにしても良い。

【0077】

このようにすることで、第１塗装パスＰ１内に残存している不良ドットＤ１が良ドットＤ２で覆われるので、残存している不良ドットＤ１の部位の塗装が抜けてしまうのを防止可能となり、塗装品質が低下するのを防ぐことができる。

【0078】

［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、リカバリー制御における境界吐出制御では、ヘッド制御部９０は、良ドットＤ２の液滴のサイズを、通常の吐出状態と同等の液滴サイズに代えて、通常の吐出状態よりも小さな液滴サイズとなるように圧電基板６２を制御するようにしても良い。

【0079】

このように制御することで、塗装範囲の境界Ｂ１における、塗装の解像度を高精細化することができる。それにより、塗装品質を向上させることが可能となる。

【0080】

［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、ロボットアーム制御部７０は、リカバリー制御において、車両の塗装部位ＣＰ１が所定の傾斜角度を超えて傾斜している場合であって、不良ドットＤ１よりも上側に位置する良ドットＤ２が存在しないと判断される場合に、塗装ヘッドユニット５０を塗装部位ＣＰ１に対して平行を維持しつつ回転させるように、ロボットアームＲ１の作動を制御するようにしても良い。

【0081】

このように制御することで、塗装ヘッドユニット５０の回転によって、不良ドットＤ１の上側に良ドットＤ２を位置させることが可能となる。それにより、良ドットＤ２から不良ドットＤ１に向かって塗料が流れて、不良ドットＤ１を覆う（カバーする）状態とすることができ、塗装品質が低下するのを抑えることが可能となる。

【0082】

［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は、塗装ヘッド５３における不良ノズル５４ａに対応する不良ドットＤ１の個数が所定の閾値を超えたと判定された場合に、リカバリー制御における塗装ヘッドユニット５０の移動速度が所定の閾値を超えない場合よりも遅くなるように、ロボットアームＲ１の作動を制御するようにしても良い。

【0083】

このように制御する場合、通常の塗装ヘッド５３の移動速度よりも、良ドットＤ２や不良ドットＤ１を塗装ヘッド５３が遅く通過する。そのため、不良ドットＤ１の周囲に存在する良ドットＤ２における液滴の分量を多くすることが可能となり、不良ドットＤ１をカバーすることが可能となる。それにより、塗装品質が低下するのを抑えることが可能となる。

【0084】

（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。

【0085】

上述した実施の形態では、塗装ヘッド５３に対し、若干の振動を加えて塗装を行うようにしても良い。このように、若干の振動を塗装ヘッド５３に与えることで、不良ドットＤ１の部位にも塗料を着弾させることが可能となる。

【0086】

また、上述の実施の形態におけるリカバリー制御では、１つの不良ドットＤ１が存在する場合に、その不良ドットＤ１の周囲の良ドットＤ２の液滴のサイズが大きくなるように、対応する良ドットＤ２の圧電基板６２の駆動を制御している。しかしながら、リカバリー制御では、不良ドットＤ１が複数隣り合っていても、その周囲の良ドットＤ２の液滴サイズを大きくするように、圧電基板６２の駆動を制御することで、塗装抜けを防止し、塗装品質の低下を防ぐようにしても良い。

【0087】

このような状態の一例を、図１５に示す。図１５では、２つの不良ドットＤ１が隣り合っている場合において、リカバリー制御により、その周囲に、液滴サイズの大きな良ドットＤ２が配置された状態が示されている。なお、図１５では、２つの不良ドットＤ１が隣り合っている状態が示されているが、塗装抜けが生じない範囲であれば、３つ以上の不良ドットＤ１が隣り合っていても、その周囲の良ドットＤ２の液滴サイズを大きくするようなリカバリー制御を行うことが可能である。

【0088】

また、上述の実施の形態におけるリカバリー制御では、不良ドットＤ１の隣接する良ドットＤ２につき、液滴のサイズが大きくなるように、対応する良ドットＤ２の圧電基板６２の駆動を制御している。しかしながら、塗装抜けが防止可能であれば、例えば図１６に示すように、不良ドットＤ１の直ぐ隣の良ドットＤ２のみならず、その良ドットＤ２に隣接する良ドットＤ２の液滴のサイズを大きくしても良い。また、不良ドットＤ１の直ぐ隣の良ドットＤ２の液滴のサイズは通常のサイズであるが、その通常のサイズの良ドットＤ２に隣接する良ドットＤ２の液滴のサイズを大きくして良く、さらには、不良ドットＤ１から所定の範囲内に存在する良ドットＤ２のうち、いずれかの良ドットＤ２の液滴サイズを大きくしても良い。

【符号の説明】

【0089】

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…塗料供給部、４１…供給路、４２…戻り流路、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、５４ａ…不良ノズル、５４ｂ…良ノズル、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…位置センサ、１２０…傾きセンサ、２００…画像処理装置、２１０…画像処理部、２２０…メモリ、Ｂ１…境界、ＣＰ１…塗装部位、Ｄ１…不良ドット、Ｄ２…良ドット、Ｍ１～Ｍ６…モータ、ＯＬ…オーバーラップ領域、Ｐ１…第１塗装パス、Ｐ２…第２塗装パス、Ｒ１…ロボットアーム

【要約】

【課題】塗装膜厚の低下を抑えて、塗装品質の向上を図ることが可能な塗装ロボットを提供する。
【解決手段】塗装ロボット１０のヘッド制御部９０は、車両への塗装において、特定のノズル５４で液滴の吐出が不良である不良ノズル５４ａと判定された場合に、不良ドットＤ１の周囲の良ドットＤ２の液滴のサイズが大きくなるように圧電基板６２の駆動を制御するリカバリー制御を行い、リカバリー制御では、不良ドットＤ１の周囲の良ドットＤ２が塗装部位における塗装範囲の境界に到達している場合において、当該良ドットＤ２の液滴のサイズを、リカバリー制御を実施しないときの通常の吐出状態と同等の液滴サイズとなるような境界吐出制御を実行する。
【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】

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【図16】