JP6137034B2 - Vehicle sealer coating apparatus and teaching method therefor - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、車両用ドアのヘミング加工による重ね合わせ部にシーラーを塗布する車両のシーラー塗布装置及びそのティーチング方法に関する。 The present invention relates to a vehicle sealer application device that applies a sealer to an overlapping portion of a vehicle door by hemming, for example, and a teaching method therefor.
一般に、車両用ドアの外縁は、アウターパネルの外縁とインナーパネルの外縁とを重ね合わせた上で、アウターパネルの外縁に立設する外周フランジ先端を、インナーパネルの外縁を挟んでアウターパネル裏面側に折り返して閉じるヘミング加工が行われている。図8に示すように、先端にシーラーノズル103を形成したシーラーガン101を、塗布ロボット102のアーム先端に取り付けたシーラー塗布装置100を備え、車両用ドア(ワークW)のヘミング加工された重ね合わせ部に、防水性や防錆性等を高めるべく、自動でシーラーを塗布している。そのため、シーラーを吐出するシーラーノズル103の位置を、ワークWのヘミング加工された重ね合わせ部に対応するように、塗布ロボット102に対して正確に教示(ティーチング)する必要がある。
In general, the outer edge of the door for a vehicle is formed by overlapping the outer edge of the outer panel and the outer edge of the inner panel, and the outer peripheral flange end standing on the outer edge of the outer panel is sandwiched between the outer edge of the inner panel and the back side of the outer panel. Hemming is performed by folding back and closing. As shown in FIG. 8, a
この塗布ロボットのティーチングに関連して、例えば、特許文献1には、塗装ノズルと被塗装面との間の距離を所定距離に調整する操作を容易にする塗装用ロボットのティーチング装置が開示されている。
上記ティーチング装置200は、図9に示すように、塗装ノズル201から被塗装面202への塗料塗布直線経路L0は、被塗装面202に対して直角に位置づけられるとともに、スリット光L11、L21を発生する2つの光源装置203、204が塗料塗布直線経路L0に対して光学的に対称に塗装ノズル201に装着され、且つ両光源装置203、204の光学的方向が所定角度θをもって構成されている。また、両光源装置203、204からのスリット光L11、L21は、被塗装面202において十字状に交叉する。また、テレビカメラ205が、塗料塗布直線経路L0上に配置され、テレビカメラ205の信号を受信回路206で受信し、モニターテレビ207に表示する。
上記ティーチング装置200によれば、スリット光L11、L21が被塗装面202において十字状に交叉することを、テレビカメラ205によって撮像し、モニターテレビ207で確認しながら、光源装置203、204を装着した塗装ノズル201を所定位置に調整することができる。
In relation to teaching of this coating robot, for example, Patent Document 1 discloses a teaching device for a painting robot that facilitates an operation of adjusting the distance between the coating nozzle and the surface to be coated to a predetermined distance. Yes.
In the
According to the
しかしながら、特許文献1のティーチング装置200は、スリット光L11、L21が被塗装面202において十字状に交叉することを、モニターテレビ207で確認することはできても、その時における塗装ノズル201と被塗装面202との距離を算定することができない。
そのため、図10に示すように、光源装置203、204やテレビカメラ205(図9参照)を配置することが困難な位置にあるヘミング加工の重ね合わせ部W3にシーラー塗布する場合、塗布ロボット102を精度よくティーチングすることができないという問題があった。
また、特許文献1のティーチング装置200は、塗装ノズル201と被塗装面202との位置関係を数量的に記録できないので、被塗装面202の形状変更に対するティーチング修正の際、初めから塗布結果を確認して不良部位を補正することなど面倒なティーチング操作が必要となる問題があった。
However, the
Therefore, as shown in FIG. 10, when applying the sealer to the hemming overlapped portion W3 at a position where it is difficult to arrange the
Further, since the
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ワークに対するシーラーノズルの位置を数量的に算定して塗布ロボットを精度よくティーチングできる車両のシーラー塗布装置及びそのティーチング方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vehicle sealer coating apparatus and a teaching method thereof capable of teaching a coating robot with high accuracy by quantitatively calculating the position of a sealer nozzle with respect to a workpiece. For the purpose.
上記課題を解決するために、本発明に係る車両のシーラー塗布装置及びそのティーチング方法は、次のような構成を有している。
(1)先端部に吐出口を形成したシーラーノズルを有するシーラーガンと、ワーク上に照射する光線を発生する光源装置と、当該光源装置により前記ワーク上に照射された光線画像を撮像する撮像カメラと、前記シーラーガンと前記光源装置と前記撮像カメラとを装着できる塗布ロボットとを備え、ワークに形成したヘミング加工の重ね合わせ部に、前記吐出口からシーラーを塗布する車両のシーラー塗布装置であって、
前記撮像カメラは、ワーク面に対して垂直方向から撮像し、前記光源装置は、前記撮像カメラの撮像方向に対して、傾斜方向から前記光線を前記ワーク上に照射すること、
前記吐出口は、前記シーラーの吐出方向が前記撮像方向と同一方向又は反対方向に形成されたこと、
前記撮像カメラが撮像する前記光線画像の基準位置から前記ワーク面に対して平行な方向へ移動する移動量に基づいて、前記重ね合わせ部に対する前記吐出口の垂直方向の距離を算定する演算装置を備えることを特徴とする。ここで、光源装置は、光線を照射できる光源であれば特に限定する必要はないが、光直進性の優れたレーザー光照射装置が好ましい。光線は、撮像カメラが撮像できる光線であれば、可視光線でも、非可視光線でもよい。また、光線は、スポット状の光線でも、スリット状の光線でも良い。
In order to solve the above problems, a vehicle sealer coating apparatus and a teaching method thereof according to the present invention have the following configurations.
(1) A sealer gun having a sealer nozzle with a discharge port formed at the tip, a light source device that generates a light beam irradiated on the workpiece, and an imaging camera that captures a light beam image irradiated on the workpiece by the light source device And a coating robot capable of mounting the sealer gun, the light source device, and the imaging camera, and a vehicle sealer coating apparatus that applies a sealer from the discharge port to a hemming overlapping portion formed on a workpiece. And
The imaging camera captures an image from a direction perpendicular to a workpiece surface, and the light source device irradiates the light beam on the workpiece from an inclination direction with respect to an imaging direction of the imaging camera;
The discharge port is formed such that the discharge direction of the sealer is the same or opposite to the imaging direction,
An arithmetic unit that calculates a vertical distance of the ejection port with respect to the overlapping portion based on a movement amount that moves in a direction parallel to the work surface from a reference position of the light image captured by the imaging camera; It is characterized by providing. Here, the light source device is not particularly limited as long as it is a light source capable of irradiating a light beam, but a laser light irradiation device having excellent light straightness is preferable. The light beam may be visible light or non-visible light as long as it can be captured by the imaging camera. The light beam may be a spot light beam or a slit light beam.
本発明においては、撮像カメラは、ワーク面に対して垂直方向から撮像し、光源装置は、撮像カメラの撮像方向に対して、傾斜方向から光線をワーク上に照射するので、塗布ロボットを操作して、ワーク面に対して垂直方向へ撮像カメラを移動させると、当該撮像カメラの移動量に比例して撮像した光線画像の位置がワーク面に対して平行な方向へ移動する。
また、吐出口は、シーラーの吐出方向が撮像方向と同一方向に形成されたので、ワーク面に対して垂直方向へ移動する撮像カメラの移動量は、シーラーを塗布する重ね合わせ部に対して吐出口が垂直方向へ移動する移動量に相当する。
また、撮像カメラが撮像する光線画像の基準位置からワーク面に対して平行な方向へ移動する移動量に基づいて、重ね合わせ部に対する吐出口の垂直方向の距離を算定する演算装置を備えるので、演算装置が算定した上記距離をシーラー塗布の最適値(所定値)に合致させるように塗布ロボットをティーチングすることができる。なお、シーラー塗布の最適値(所定値)は、ティーチングする前にシーラー塗布テストを行い、そのテスト結果から設定する。
よって、本発明によれば、ワークに対するシーラーノズルの位置を数量的に算定して塗布ロボットを精度よくティーチングできる車両のシーラー塗布装置を提供することができる。
In the present invention, the imaging camera captures an image from a direction perpendicular to the workpiece surface, and the light source device irradiates the workpiece with a light beam from an inclination direction with respect to the imaging direction of the imaging camera. When the imaging camera is moved in the direction perpendicular to the work surface, the position of the light image captured in proportion to the amount of movement of the imaging camera moves in a direction parallel to the work surface.
In addition, since the discharge port of the sealer is formed in the same direction as the imaging direction, the amount of movement of the imaging camera that moves in the direction perpendicular to the workpiece surface is the amount of discharge to the overlapping part that applies the sealer. This corresponds to the amount of movement of the exit in the vertical direction.
In addition, since it includes an arithmetic unit that calculates the distance in the vertical direction of the discharge port with respect to the overlapping portion based on the amount of movement that moves in the direction parallel to the work surface from the reference position of the light image captured by the imaging camera, The coating robot can be taught so that the distance calculated by the arithmetic unit matches the optimum value (predetermined value) for sealer coating. Note that the optimum value (predetermined value) for sealer application is set based on the test result obtained by performing a sealer application test before teaching.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a vehicle sealer coating apparatus that can quantitatively calculate the position of the sealer nozzle relative to the workpiece and teach the coating robot with high accuracy.
なお、本シーラー塗布装置は、シーラーガンを塗布ロボットから取り外した状態でティーチングすれば、シーラーノズルをワークに干渉させる心配がなく、迅速なティーチングが可能となるが、必ずしもシーラーガンを塗布ロボットから取り外す必要はない。
また、本シーラー塗布装置には、演算装置が算定した上記距離(例えば、吐出口と重ね合わせ部との隙間)を表示する表示装置を設けて、上記距離を作業者が確認しながら手動で塗布ロボットを位置補正しても良いが、当該表示装置を設けず、演算装置が算定した上記距離がシーラー塗布の最適値(所定値)となるように塗布ロボットが自動で位置補正しても良い。
In addition, if teaching is performed with the sealer gun removed from the coating robot, this sealer coating device will not cause interference of the sealer nozzle with the workpiece and enables quick teaching. However, the sealer gun is not necessarily removed from the coating robot. There is no need.
In addition, the sealer coating device is provided with a display device that displays the distance calculated by the arithmetic unit (for example, the gap between the discharge port and the overlapping portion), and the distance is manually applied while the operator confirms the distance. Although the position of the robot may be corrected, the application robot may automatically correct the position so that the distance calculated by the arithmetic unit becomes the optimum value (predetermined value) for the sealer application without providing the display device.
(2)(1)に記載された車両のシーラー塗布装置において、
前記光源装置は、前記ワーク上にそれぞれ傾斜角を有して照射する2つのスリット光線を発生し、両スリット光線が前記撮像カメラの撮像範囲内で交叉することを特徴とする。
(2) In the vehicle sealer coating apparatus described in (1),
The light source device generates two slit light beams that irradiate the workpiece with an inclination angle, and both slit light beams intersect within the imaging range of the imaging camera.
本発明においては、光源装置は、ワーク上にそれぞれ傾斜角を有して照射する2つのスリット光線を発生し、両スリット光線が撮像カメラの撮像範囲内で交叉するので、演算装置は、撮像カメラが撮像したスリット光線画像における交叉位置の基準位置からワーク面に対して平行な方向へ移動する移動量に基づいて、重ね合わせ部に対する吐出口の垂直方向の距離を算定することができる。この場合、演算装置は、撮像カメラが撮像する光線画像をスリット光線画像の交叉位置で点画像として特定することができるので、重ね合わせ部に対する吐出口の垂直方向の距離を、より一層精度よく算定することができる。
また、撮像カメラが撮像したスリット光線画像における交叉位置は、重ね合わせ部に対する吐出口の垂直方向の距離が所定値に対して長い場合と短い場合とで、基準位置に対してそれぞれ反対向きへ離間する。そのため、撮像カメラが撮像したスリット光線画像の交叉位置が、基準位置に対して、どちらへ離間しているかを判断することによって、塗布ロボットのティーチングを迅速に行うことができる。
よって、本発明によれば、ワークに対するシーラーノズルの位置を数量的に算定して塗布ロボットをより一層精度よく、迅速にティーチングできる車両のシーラー塗布装置を提供することができる。
In the present invention, the light source device generates two slit light beams that irradiate the workpiece with an inclination angle, and both the slit light beams intersect within the imaging range of the imaging camera. The distance in the vertical direction of the discharge port with respect to the overlapping portion can be calculated on the basis of the amount of movement of the slit ray image captured in the direction from the reference position of the crossing position in the direction parallel to the work surface. In this case, the arithmetic device can specify the light beam image captured by the imaging camera as a point image at the crossing position of the slit light beam image, and therefore calculates the distance in the vertical direction of the discharge port with respect to the overlapping portion with higher accuracy. can do.
In addition, the crossing position in the slit ray image captured by the imaging camera is separated in the opposite direction with respect to the reference position depending on whether the vertical distance of the discharge port relative to the overlapped portion is longer or shorter than the predetermined value. To do. Therefore, it is possible to quickly teach the coating robot by determining which crossing position of the slit light beam image captured by the imaging camera is away from the reference position.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a vehicle sealer coating apparatus capable of quantitatively calculating the position of the sealer nozzle with respect to the workpiece and teaching the coating robot more accurately and quickly.
なお、この場合においても、本シーラー塗布装置には、演算装置が算定した上記距離(例えば、吐出口と重ね合わせ部との隙間)を表示する表示装置を設けて、上記距離を作業者が確認しながら手動で塗布ロボットを位置補正しても良いが、当該表示装置を設けず、演算装置が算定した上記距離がシーラー塗布の最適値(所定値)となるように塗布ロボットが自動で位置補正しても良い。 Even in this case, the sealer coating apparatus is provided with a display device that displays the distance calculated by the arithmetic unit (for example, the gap between the discharge port and the overlapping portion), and the operator confirms the distance. While the position of the coating robot may be corrected manually, the coating robot automatically corrects the position so that the distance calculated by the calculation device is the optimum value (predetermined value) for sealer coating without providing the display device. You may do it.
(3)(2)に記載された車両のシーラー塗布装置において、
前記演算装置は、前記撮像カメラが撮像したスリット光線画像における交叉角に基づいて、前記重ね合わせ部に対する前記吐出口の吐出角を算定することを特徴とする。
(3) In the vehicle sealer coating apparatus described in (2),
The arithmetic unit calculates a discharge angle of the discharge port with respect to the overlapping portion based on a crossing angle in a slit light beam image captured by the imaging camera.
本発明においては、演算装置は、撮像カメラが撮像したスリット光線画像における交叉角に基づいて、重ね合わせ部に対する吐出口の吐出角を算定するので、重ね合わせ部に対する吐出口の吐出角を適正範囲に保持しながら、塗布ロボットをより一層精度よくティーチングすることができる。その結果、例えば、シーラーがワークからはみ出すようなシーラー塗布不良等を未然に防止することができる。 In the present invention, the computing device calculates the discharge angle of the discharge port with respect to the overlapping portion based on the crossing angle in the slit light beam image captured by the imaging camera. The coating robot can be taught with higher accuracy while being held in place. As a result, it is possible to prevent, for example, a sealer application failure such that the sealer protrudes from the workpiece.
なお、この場合においても、本シーラー塗布装置には、演算装置が算定した上記吐出角を表示する表示装置を設けて、上記吐出角を作業者が確認しながら手動で塗布ロボットを位置補正しても良いが、当該表示装置を設けず、演算装置が算定した上記距離がシーラー塗布の最適値(所定値)となるように塗布ロボットが自動で位置補正しても良い。 Even in this case, the sealer coating device is provided with a display device that displays the discharge angle calculated by the arithmetic unit, and the operator corrects the position of the coating robot manually while checking the discharge angle. However, the application robot may automatically correct the position so that the distance calculated by the arithmetic unit becomes the optimum value (predetermined value) for the sealer application without providing the display device.
(4)(2)又は(3)に記載された車両のシーラー塗布装置において、
前記演算装置は、前記撮像カメラが撮像した前記ワークの外縁からスリット光線画像の交叉位置までの距離に基づいて、前記シーラーノズルと前記ワークの外縁との隙間を算定することを特徴とする。
(4) In the vehicle sealer coating apparatus described in (2) or (3),
The arithmetic unit calculates a gap between the sealer nozzle and the outer edge of the workpiece based on a distance from the outer edge of the workpiece imaged by the imaging camera to the crossing position of the slit light beam image.
本発明においては、演算装置は、撮像カメラが撮像したワークの外縁からスリット光線画像の交叉位置までの距離に基づいて、シーラーノズルとワークの外縁との隙間を算定するので、シーラーノズルとワークの外縁との隙間を適正範囲に保持しながら、塗布ロボットをより一層精度よくティーチングすることができる。その結果、例えば、シーラーノズルがワークと干渉して変形や損傷等することを未然に防止することができる。 In the present invention, the calculation device calculates the gap between the sealer nozzle and the outer edge of the workpiece based on the distance from the outer edge of the workpiece imaged by the imaging camera to the crossing position of the slit light beam image. The application robot can be taught with higher accuracy while maintaining the gap with the outer edge within an appropriate range. As a result, for example, it is possible to prevent the sealer nozzle from interfering with the workpiece to be deformed or damaged.
なお、この場合においても、本シーラー塗布装置には、演算装置が算定した上記隙間を表示する表示装置を設けて、上記隙間を作業者が確認しながら手動で塗布ロボットを位置補正しても良いが、当該表示装置を設けず、演算装置が算定した上記隙間がシーラー塗布の最適値(所定値)となるように塗布ロボットが自動で位置補正しても良い。 Even in this case, the sealer coating apparatus may be provided with a display device that displays the gap calculated by the calculation device, and the position of the coating robot may be manually corrected while an operator confirms the gap. However, the application robot may automatically correct the position so that the gap calculated by the arithmetic unit becomes the optimum value (predetermined value) for the sealer application without providing the display device.
(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載された車両のシーラー塗布装置において、
前記シーラーノズルの先端部は、略L字状又は略J字状に形成され、前記吐出口は、前記シーラーガンに対峙する方向に向けて開口されていることを特徴とする。
(5) In the vehicle sealer coating apparatus described in any one of (1) to (4),
A tip end portion of the sealer nozzle is formed in a substantially L shape or a substantially J shape, and the discharge port is opened in a direction facing the sealer gun.
本発明においては、シーラーノズルの先端部は、略L字状又は略J字状に形成され、吐出口は、シーラーガンに対峙する方向に向けて開口されているので、シーラーノズルの吐出口とシーラーガンとをワークを挟んで対向する位置に配置しながら、シーラー塗布することができる。そのため、本発明に係る車両のシーラー塗布装置は、ワークを車両のボディーに取り付けた状態で、ワークに対して車両外方にシーラーガンを配置し、車両内方からシーラー塗布することができ、例えば、電着塗装後で中塗り前の工程にて、シーラー塗布することができる。
よって、本発明によれば、電着塗装の直前に行われるシャワー洗浄に先立ち、シーラーを加熱によって予備硬化(プレキュア)する必要がなく、予備硬化(プレキュア)に対応する高価なシーラー(プレキュアシーラー)を用いず、安価なシーラーを用いることができる。また、予備硬化のための加熱設備や、加熱エネルギーを省略でき、シーラーコストの大幅な低減が可能となる。
In the present invention, the tip of the sealer nozzle is formed in a substantially L shape or a substantially J shape, and the discharge port is opened in a direction facing the sealer gun. The sealer can be applied while the sealer gun is disposed at a position facing the workpiece with the workpiece interposed therebetween. Therefore, the vehicle sealer coating apparatus according to the present invention can dispose a sealer gun on the outside of the vehicle with respect to the workpiece while the workpiece is attached to the body of the vehicle, and can apply the sealer from the inside of the vehicle. The sealer can be applied in the process after the electrodeposition coating and before the intermediate coating.
Therefore, according to the present invention, it is not necessary to pre-cure (pre-cure) the sealer by heating prior to the shower cleaning performed immediately before the electrodeposition coating, and an expensive sealer corresponding to the pre-cure (pre-cure) (pre-cure sealer) ), And an inexpensive sealer can be used. Moreover, heating equipment for pre-curing and heating energy can be omitted, and the sealer cost can be greatly reduced.
(6)(1)乃至(5)のいずれか1つに記載された車両のシーラー塗布装置において、
前記演算装置の算定値を表示するとともに、各種算定値毎の判定結果と全体の総合判定結果とを表示するモニター装置を備えることを特徴とする。
(6) In the vehicle sealer coating apparatus described in any one of (1) to (5),
In addition to displaying the calculated value of the arithmetic device, the monitor device displays a determination result for each of the various calculated values and an overall comprehensive determination result.
本発明においては、演算装置の算定値を表示するとともに、各種算定値毎の判定結果と全体の総合判定結果とを表示するモニター装置を備えるので、作業者は、モニター装置に表示される算定値と、各種算定値毎の判定結果とを洩れなく確認することができる。そのため、作業者は、塗布ロボットのティーチングミスを未然に防止することができる。また、モニター装置は、全体の総合判定結果を表示するので、先ず全体の総合判定結果を優先して確認することによって、迅速なティーチングが可能となる。 In the present invention, since the calculation device is provided with a monitor device that displays the calculation value of the calculation device and the determination result for each calculation value and the overall comprehensive determination result, the operator can calculate the calculation value displayed on the monitor device. And the determination results for each calculated value can be confirmed without omission. Therefore, the operator can prevent teaching mistakes of the coating robot. Further, since the monitor device displays the overall comprehensive determination result, quick teaching can be performed by first checking the overall comprehensive determination result with priority.
(7)(6)に記載された車両のシーラー塗布装置のティーチング方法であって、
前記演算装置の算定値に対する良品条件を構成する範囲を定める閾値を登録する第1工程と、
前記塗布ロボットを操作して、前記シーラーノズルの位置をティーチングポイント近傍に移動する第2工程と、
前記モニター装置に表示される前記各種算定値と判定結果とを確認しながら前記シーラーノズルの位置を調整する第3工程と、
前記モニター装置に表示される前記総合判定結果が良好となった前記シーラーノズルの位置で、ティーチングデータを登録する第4工程とを備えることを特徴とする。
(7) A teaching method for a vehicle sealer coating apparatus according to (6),
A first step of registering a threshold value defining a range that constitutes a non-defective condition for the calculated value of the arithmetic device;
A second step of operating the application robot to move the position of the sealer nozzle to the vicinity of the teaching point;
A third step of adjusting the position of the sealer nozzle while confirming the various calculated values and determination results displayed on the monitor device;
And a fourth step of registering teaching data at the position of the sealer nozzle at which the comprehensive judgment result displayed on the monitor device is good.
本発明においては、演算装置の算定値に対する良品条件を構成する範囲を定める閾値を登録する第1工程を備えるので、シーラーノズルの位置が、シーラー塗布の良品条件を構成する範囲内か否かを数量的に明確にすることができる。
また、塗布ロボットを操作して、シーラーノズルの位置をティーチングポイント近傍に移動する第2工程と、モニター装置に表示される各種算定値と判定結果とを確認しながらシーラーノズルの位置を調整する第3工程とを備えるので、作業者から見えない位置であっても、ヘミング加工の重ね合わせ部にシーラー塗布するシーラーノズルの位置を、モニター装置に表示される各種算定値と判定結果とに基づいて調整することができる。
また、モニター装置に表示される総合判定結果が良好となったシーラーノズルの位置で、ティーチングデータを登録する第4工程を備えるので、塗布ロボットのティーチングミスを未然に防止すると同時に、精度の良いティーチングが可能となる。
また、第4工程にて、ティーチングデータが登録されるので、ワークの形状変更に伴うティーチング修正の際、登録したティーチングデータを利用することによって、初めから塗布結果を確認して不良部位を位置補正することなど面倒なティーチング操作を回避することができる。
よって、本発明によれば、作業者の熟練を要することなく、塗布ロボットを迅速かつ精度よくティーチングすることができる。
In the present invention, since the first step of registering a threshold value that defines the range that constitutes the non-defective condition for the calculated value of the arithmetic device is provided, it is determined whether or not the position of the sealer nozzle is within the range that constitutes the non-defective condition of the sealer application. Can be clarified in quantity.
In addition, a second step of operating the coating robot to move the position of the sealer nozzle to the vicinity of the teaching point, and a step of adjusting the position of the sealer nozzle while checking various calculated values and determination results displayed on the monitor device. 3 steps, so that the position of the sealer nozzle for applying the sealer to the overlapped portion of the hemming process can be determined based on various calculated values and determination results displayed on the monitor device even if the position is not visible to the operator. Can be adjusted.
In addition, the fourth step of registering teaching data at the position of the sealer nozzle where the comprehensive judgment result displayed on the monitor device is good is provided, so that teaching mistakes of the coating robot can be prevented and at the same time accurate teaching can be performed. Is possible.
In addition, since teaching data is registered in the fourth step, when correcting the teaching accompanying a change in the shape of the workpiece, using the registered teaching data, the application result is confirmed from the beginning and the position of the defective part is corrected. This makes it possible to avoid troublesome teaching operations such as.
Therefore, according to the present invention, the coating robot can be taught quickly and accurately without requiring the skill of the operator.
本発明によれば、ワークに対するシーラーノズルの位置を数量的に算定して塗布ロボットを精度よくティーチングできる車両用シーラー塗布装置及びそのティーチング方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sealer coating device for vehicles which can calculate the position of the sealer nozzle with respect to a workpiece | work quantitatively and can teach an application | coating robot accurately, and its teaching method can be provided.
次に、本発明の実施形態に係る車両のシーラー塗布装置及びそのティーチング方法について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、本実施形態に係る車両のシーラー塗布装置における全体構造を説明し、その後、当該シーラー塗布装置において、光線画像を用いたシーラーノズルの位置データを算定するメカニズムとティーチング方法を説明する。最後に、本実施形態における作用効果を説明する。 Next, a vehicle sealer coating apparatus and a teaching method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the overall structure of the vehicle sealer coating apparatus according to the present embodiment will be described, and then the mechanism and teaching method for calculating the position data of the sealer nozzle using the light image in the sealer coating apparatus will be described. Finally, the function and effect of this embodiment will be described.
<シーラー塗布装置の全体構造>
まず、本実施形態に係る車両のシーラー塗布装置の全体構造を、図1〜図3を用いて説明する。図1に、本発明の実施形態に係る車両のシーラー塗布装置の斜視図を示す。図2に、図1に示す光源装置がワーク表面上に照射する光線画像の詳細平面図を示す。図3に、図1に示すモニター装置のモニター表示例を示す。
<Overall structure of sealer coating device>
First, the whole structure of the vehicle sealer coating apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a vehicle sealer coating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a detailed plan view of a light beam image irradiated on the work surface by the light source device shown in FIG. FIG. 3 shows a monitor display example of the monitor device shown in FIG.
図1、図2に示すように、本実施形態に係る車両のシーラー塗布装置10は、ワーク(車両用ドア)Wが車両VのボディーBに取り付けられた状態で、ワークWの表面側にシーラーガン1を配置して、ワークWの裏面側からヘミング加工の重ね合わせ部W3にシーラーSを塗布する装置である。なお、ワークWは、車両用ドアに限らない。例えば、ボンネットやトランクなど、ボディーBに取り付けられる各種蓋物が該当する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle
車両のシーラー塗布装置10は、ワーク表面側に配置したシーラーガン1と、当該シーラーガン1を着脱可能に装着する塗布ロボット2とを備えている。シーラーガン1には、円筒状のパイプで形成されたシーラーノズル3が取り付けられている。シーラーノズル3は、先端部31が略L字状に形成され、ワークWとボディーBとで形成する狭い隙間に挿入することができる。先端部31は、略J字状に形成してもよい。シーラーノズル3の先端部31には、シーラーガン1に対峙する方向に向けて開口された吐出口311が形成されている。吐出口311から吐出するシーラーSは、ヘミング加工の重ね合わせ部W3及びその周辺に塗布される。なお、図1は、塗布ロボット2からシーラーガン1及びシーラーノズル3を取り外した状態を示している。
A vehicle
塗布ロボット2は、車両外方に配置された多関節型のロボットである。塗布ロボット2のアーム先端には、2つのレーザー光照射装置41、42(光源装置4に相当)と、1つの撮像カメラ5とが、略矩形状の取付板6を介して着脱可能に装着されている。レーザー光照射装置41、42は、ワーク表面W1にそれぞれ傾斜角α1、α2を有して照射する2つのレーザー光線LB1、LB2(光線、スリット光線に相当)を発生する。傾斜角α1、α2は、互いに略同一である。両レーザー光線LB1、LB2は、所定幅のスリット光線であり、ワーク表面W1上で略直角に交叉して、十字形状のスリット光線画像G1、G2(光線画像に相当)を形成する。スリット光線画像G1、G2の交叉位置G3は、シーラーノズル3の吐出口311からシーラーSを塗布するヘミング加工の重ね合わせ部W3及びその周辺に対応する位置に形成されている。破線で示すスリット光線画像G11、G21は、レーザー光照射装置41、42が所定位置に配置されているときワーク表面W1上に形成される光線画像であり、基準位置G31をワーク表面W1上に特定する。これらの詳細については、後述する。
The application robot 2 is an articulated robot arranged outside the vehicle. Two laser
撮像カメラ5は、例えば、CCDカメラであって、レーザー光線LB1、LB2によって形成されるワーク表面W1上のスリット光線画像G1、G2を撮像する。撮像カメラ5の撮像範囲は、スリット光線画像G1、G2と、シーラー塗布の対象となるワーク表面W1と、ワークWの外縁W2とを含む範囲(図2のA視範囲)である。撮像カメラ5は、ワーク表面W1に対して垂直方向(矢印Qの方向)から撮像し、レーザー光照射装置41、42が照射する2つのレーザー光線LB1、LB2の2等分線上に配置されている。撮像カメラ5の撮像方向(矢印Kの方向)は、シーラーノズル3の吐出口311におけるシーラーSの吐出方向(矢印Jの方向)と反対方向に形成されている。なお、撮像カメラ5の撮像方向(矢印Kの方向)と吐出口311の吐出方向(矢印Jの方向)とが、互いに同一方向に形成されてもよい。
The imaging camera 5 is a CCD camera, for example, and captures slit light beam images G1 and G2 on the workpiece surface W1 formed by the laser beams LB1 and LB2. The imaging range of the imaging camera 5 is a range (a viewing range in FIG. 2) that includes the slit light beam images G1 and G2, the workpiece surface W1 that is the target of sealer coating, and the outer edge W2 of the workpiece W. The imaging camera 5 is arranged on the bisector of the two laser beams LB1 and LB2 that are imaged from the direction perpendicular to the workpiece surface W1 (in the direction of the arrow Q) and irradiated by the laser
塗布ロボット2には、撮像カメラ5が撮像するスリット光線画像G1、G2の撮像データを演算処理する演算装置7が電気的に接続されている。
演算装置7は、撮像カメラ5が撮像したスリット光線画像G1、G2における交叉位置G3の基準位置G31からワーク表面W1に対して平行な方向へ移動する移動量L3に基づいて、シーラーノズル3の吐出口311とヘミング加工の重ね合わせ部W3との隙間d1を算定する。スリット光線画像G1、G2における基準位置G31は、シーラー塗布の良品条件を構成するシーラーノズル3の最適位置に対応するスリット光線画像G11、G21の交叉位置である。シーラーノズル3の最適位置は、ティーチングする前にシーラー塗布テストを複数回行い、そのテスト結果から設定する。
The coating robot 2 is electrically connected to an arithmetic unit 7 that performs arithmetic processing on the imaging data of the slit ray images G1 and G2 captured by the imaging camera 5.
The computing device 7 discharges the
シーラー塗布の良品条件には、吐出口311と重ね合わせ部W3との隙間d1に加えて、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γが含まれる。前述のように、撮像カメラ5の撮像方向(矢印Kの方向)は、シーラーノズル3の吐出口311におけるシーラーSの吐出方向(矢印Jの方向)と反対方向に形成されている。そのため、撮像カメラ5の撮像方向(矢印Kの方向)が、ワーク表面W1に対して面直であるときには、スリット光線画像G1、G2における交叉角βは直角となり、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γも直角となる。ところが、撮像カメラ5の撮像方向(矢印Kの方向)が、ワーク表面W1に対して傾斜するときには、スリット光線画像G1、G2における交叉角βは鋭角又は鈍角となり、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γも鋭角又は鈍角となる。ここで、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γは、スリット光線画像G1、G2における交叉角βと比例して変化する。この比例関係を利用して、演算装置7は、撮像カメラ5が撮像したスリット光線画像G1、G2における交叉角βに基づいて、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γを算定する。そのため、スリット光線画像G1、G2における交叉角βを確認することによって、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γを適正範囲に保持しながら、塗布ロボット2をより一層精度よくティーチングすることができる。
The non-defective condition of the sealer application includes the discharge angle γ of the
また、演算装置7は、撮像カメラ5が撮像したワークWの外縁W2からスリット光線画像G1、G2の交叉位置G3までの距離d2に基づいて、シーラーノズル3とワークWの外縁W2との隙間d3を算定する。そのため、演算装置7が演算した隙間d3を確認することによって、シーラーノズル3とワークWの外縁W2との隙間d3を適正範囲に保持しながら、塗布ロボット2をより一層精度よくティーチングすることができる。その結果、例えば、シーラーノズル3がワークWと干渉して変形や損傷等することを未然に防止することができる。
Further, the arithmetic unit 7 determines the gap d3 between the
また、演算装置7には、モニター装置8が電気的に接続されている。モニター装置8は、図3に示すように、演算装置7が算定する算定値を表示するとともに、各種算定値毎の判定結果と全体の総合判定結果とを表示する。具体的には、モニター装置8は、吐出口311と重ね合わせ部W3との隙間d1(例えば、4.2mm)とその判定結果である「OK」の表示欄81と、シーラーノズル3とワークWの外縁W2との隙間d3(例えば、0.8mm)とその判定結果である「OK」の表示欄82と、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γ(例えば、90°)とその判定結果である「OK」の表示欄83と、各種算定結果を総合した装置全体の判定結果である「総合判定OK」の表示欄84とを備え、モニター装置8によってそれらを表示することができる。
A
<位置データの算定メカニズム>
次に、本実施形態に係る車両のシーラー塗布装置10において、撮像カメラが撮像する光線画像の画像データからシーラーノズルの位置データを算定するメカニズムを、図4〜図6を用いて説明する。図4に、光源装置から対象物に1つのスリット光線を照射する模式図を示す。図5に、図4に示すC視において、光源装置の移動量と対象物における光線画像の移動量との関係図を示す。図5(a)は、光源装置を対象物から所定距離だけ離間した位置に配置した状態を示し、図5(b)は、図5(a)に対して、光源装置を対象物と近接する方向へ移動した状態を示し、図5(c)は、図5(a)に対して、光源装置を対象物と離間する方向へ移動した状態を示す。図6は、十字形状に交叉する2つのスリット光線おいて、光源装置の移動量と対象物における光線画像の移動量との関係図を示す。
<Location data calculation mechanism>
Next, in the vehicle
まず、説明を単純化するため、図4に示すように、光源装置が1つのスリット光線を照射する場合で説明する。ワーク表面W1に対して所定の距離だけ離間した位置に1つのスリット光線LBをワーク表面W1に向けて照射する光源装置4を配置する。スリット光線LBの光軸は、ワーク表面W1に対して傾斜角αを形成している。スリット光線LBの光線幅は、光軸に対して左右対称に広がるように形成され、光線幅が先端側へ行くにしたがって徐々に拡張されているが、一定幅で形成されていてもよい。
First, in order to simplify the description, a case where the light source device emits one slit beam as shown in FIG. 4 will be described. A
図5(a)に示すように、光源装置4aは、ワーク表面W1に対して所定位置Rに光軸が矢印Lの方向へ傾斜して配置されている。その所定位置Rに配置された光源装置4aの前端から傾斜角αで照射されたスリット光線LBaは、位置K0でワーク表面W1上に光線画像を形成する。
As shown in FIG. 5A, the
次に、図5(b)に示すように、光源装置4bを、図5(a)に示す所定位置Rよりワーク表面W1に移動量D1だけ近接する方向(矢印Q1の方向)へ移動させる。矢印Q1の方向は、ワーク表面W1に対して垂直方向である。この移動位置に配置された光源装置4bの前端から傾斜角αで照射されたスリット光線LBbは、位置K1でワーク表面W1上に光線画像を形成する。スリット光線LBbの位置K1は、スリット光線LBaの位置K0より下方(矢印P1の方向)へ移動量L1だけ移動する。ここで、矢印P1の方向は、ワーク表面W1に対して平行な方向であり、光線画像の移動量L1は、光源装置の移動量D1と比例する。
Next, as shown in FIG. 5B, the
また、図5(c)に示すように、光源装置4cを、図5(a)に示す所定位置Rよりワーク表面W1に移動量D2だけ離間する方向(矢印Q2の方向)へ移動させる。矢印Q2の方向は、ワーク表面W1に対して垂直方向である。この移動位置に配置された光源装置4cの前端から傾斜角αで照射されたスリット光線LBcは、位置K2でワーク表面W1上に光線画像を形成する。スリット光線LBcの位置K2は、スリット光線LBaの位置K0より上方(矢印P2の方向)へ移動量L2だけ移動する。ここで、矢印P1の方向は、ワーク表面W1に対して平行な方向であり、光線画像の移動量L2は、光源装置の移動量D2と比例する。
Further, as shown in FIG. 5C, the
このように、ワーク表面W1に対して垂直方向へ光源装置4を移動させると、当該光源装置4の移動量D1、D2に比例してワーク表面W1上の光線画像の位置K1、K2が平行方向へ移動する。
前述したように、光源装置4と撮像カメラ5とは、塗布ロボット2のアーム先端に装着されている。また、撮像カメラ5は、ワーク表面W1に対して垂直方向から撮像し、吐出口311は、シーラーSの吐出方向Jが撮像方向と反対方向に形成されている。そのため、ワーク表面W1に対して垂直方向へ移動する光源装置4及び撮像カメラ5の移動量D1、D2は、シーラーSを塗布する重ね合わせ部W3に対して吐出口311が垂直方向へ移動する移動量に相当する。
As described above, when the
As described above, the
よって、演算装置7は、撮像カメラ5が撮像する光線画像の基準位置(K0)からワーク表面W1に対して平行な方向へ移動する移動量L1、L2に基づいて、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の垂直方向の距離を算定することができる。その結果、演算装置7が算定した上記距離をシーラー塗布の最適値(所定値)に合致させるように塗布ロボット2をティーチングすることができる。 Therefore, the arithmetic unit 7 discharges the overlapping port W3 based on the movement amounts L1 and L2 that move in the direction parallel to the workpiece surface W1 from the reference position (K0) of the light image captured by the imaging camera 5. 311 vertical distances can be calculated. As a result, the coating robot 2 can be taught so that the distance calculated by the arithmetic unit 7 matches the optimum value (predetermined value) for sealer coating.
次に、図6に示すように、十字形状に交叉する2つのスリット光線を照射する場合で説明する。図1、図2に示す本実施形態の光源装置4(レーザー光照射装置41、42)が、この場合に該当する。
2つのスリット光線は、図1に示すレーザー光照射装置41、42が照射するレーザー光線LB1、LB2である。レーザー光線LB1、LB2は、ワーク表面W1上にそれぞれ傾斜角α1、α2をなして照射する。ワーク表面W1上には、十字形状のスリット光線画像G1、G2が形成される。破線で示す十字形状のスリット光線画像G11、G21は、光源装置4(レーザー光照射装置41、42)が所定位置に配置されているとき、ワーク表面W1上に形成される光線画像である。
Next, as shown in FIG. 6, a case where two slit light beams crossing in a cross shape are irradiated will be described. The light source device 4 (laser
The two slit beams are laser beams LB1 and LB2 irradiated by the laser
実線で示すスリット光線画像G1、G2は、光源装置4(レーザー光照射装置41、42)を所定位置からワーク表面W1に移動量D3だけ近接する方向へ移動させたとき、ワーク表面上に形成される光線画像である。図6では、便宜上、光源装置4(レーザー光照射装置41、42)が所定位置に配置されたときのワーク表面W11を仮想線で示している。実線で示すスリット光線画像G1、G2おける交叉位置G3は、仮想線で示すワーク表面W11上に形成される基準位置G31に対して、矢印P1の方向へ平行移動する。基準位置G31から交叉位置G3までの移動量L3は、図5で示す場合と同様に、光源装置4(レーザー光照射装置41、42)が垂直方向(矢印Q3の方向)へ移動する移動量D3に比例する。
Slit light beam images G1 and G2 indicated by solid lines are formed on the work surface when the light source device 4 (laser
よって、演算装置7は、撮像カメラ5が撮像するスリット光線画像G1、G2の基準位置G31からワーク表面W1に対して平行な方向へ移動する移動量L3に基づいて、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の垂直方向の距離(例えば、隙間d1)を算定することができる。その結果、演算装置7が算定した上記距離をシーラー塗布の最適値(所定値)に合致させるように塗布ロボット2をティーチングすることができる。 Therefore, the arithmetic unit 7 discharges the overlapping portion W3 based on the movement amount L3 that moves in the direction parallel to the workpiece surface W1 from the reference position G31 of the slit ray images G1 and G2 captured by the imaging camera 5. The distance in the vertical direction 311 (for example, the gap d1) can be calculated. As a result, the coating robot 2 can be taught so that the distance calculated by the arithmetic unit 7 matches the optimum value (predetermined value) for sealer coating.
なお、光源装置4(レーザー光照射装置41、42)を所定位置からワーク表面W1と離間する方向へ移動させたとき、ワーク表面上に形成されるスリット光線画像G1、G2は、矢印P2の方向へ平行移動する。そのため、スリット光線画像G1、G2の交叉位置G3が、基準位置G31に対して、どちらの方向へ離間しているかを確認することによって、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の垂直方向の距離(例えば、隙間d1)のシーラー塗布の最適値(所定値)に対する大小が素早く判定できるので、塗布ロボット2のティーチングを迅速に行うことができる。
Note that when the light source device 4 (laser
<シーラー塗布装置のティーチング方法>
次に、本実施形態に係る車両のシーラー塗布装置におけるティーチング方法を、図7を用いて説明する。図7に、図1に示す車両のシーラー塗布装置におけるティーチング方法を表す工程図を示す。
<Teaching method of sealer coating device>
Next, a teaching method in the vehicle sealer coating apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a process chart showing a teaching method in the vehicle sealer coating apparatus shown in FIG.
図7に示すように、シーラー塗布装置におけるティーチング方法は、以下に説明する4つの工程(S1〜S4)を備えている。
第1工程S1は、演算装置7の算定値に対するシーラー塗布の良品条件を構成する範囲を定める閾値を登録する工程である。演算装置7の算定値には、吐出口311と重ね合わせ部W3との隙間d1、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γ、シーラーノズル3とワークWの外縁W2との隙間d3などが該当する。例えば、隙間d1は4.0〜6.0mm程度がシーラー塗布の良品条件であるので、閾値として、4.0mmと6.0mmを登録する。この閾値を登録することによって、シーラーノズル3の位置がシーラー塗布の良品条件を構成する範囲内か否かを、数量的に明確にすることができる。
As shown in FIG. 7, the teaching method in the sealer coating apparatus includes four steps (S1 to S4) described below.
The first step S <b> 1 is a step of registering a threshold value that defines a range that constitutes a non-defective condition for sealer application with respect to a calculated value of the arithmetic device 7. The calculated value of the arithmetic unit 7 includes a gap d1 between the
次に、第2工程S2は、塗布ロボット2を操作して、シーラーノズル3の位置をティーチングポイント近傍に移動する工程である。ティーチングポイントには、シーラー塗布するときにシーラーノズルが移動する軌跡上にある変化点等が該当する。ティーチングポイントが作業者から見えない位置にある場合でも、撮像カメラの撮像範囲内となるティーチングポイント近傍に移動すればよいので、作業者は、塗布ロボット2を簡単に操作することができる。
Next, the second step S2 is a step of operating the coating robot 2 to move the position of the
次に、第3工程S3は、モニター装置8に表示される各種算定値と判定結果とを確認しながらシーラーノズル3の位置を調整する工程である。各種算定値と判定結果は、モニター装置8の表示欄81、82、83に表示され、作業者から同時に確認することができる。シーラーノズル3が作業者から見えない位置にあっても、作業者は、ヘミング加工の重ね合わせ部W3にシーラー塗布するシーラーノズル3の位置を、モニター装置8に表示される各種算定値と判定結果とに基づいて簡単に調整することができる。
Next, the third step S3 is a step of adjusting the position of the
次に、第4工程S4は、モニター装置8に表示される総合判定結果が良好となったシーラーノズル3の位置で、ティーチングデータを登録する工程である。ティーチングデータは、塗布ロボットの記憶装置に登録する。これによって、塗布ロボットのティーチングミスを未然に防止すると同時に、迅速かつ精度の良いティーチングが可能となる。また、第4工程にて、ティーチングデータが登録されるので、ワークWの形状変更に伴うティーチング修正の際、登録したティーチングデータを利用することによって、初めから塗布結果を確認して不良部位を位置補正することなど面倒なティーチング操作を回避することができる。
よって、本実施形態に係る車両のシーラー塗布装置におけるティーチング方法によれば、作業者の熟練を要することなく、塗布ロボット2を迅速かつ精度よくティーチングすることができる。
Next, the fourth step S4 is a step of registering teaching data at the position of the
Therefore, according to the teaching method in the vehicle sealer coating apparatus according to the present embodiment, the coating robot 2 can be taught quickly and accurately without requiring the skill of the operator.
なお、本シーラー塗布装置10は、シーラーガン1を塗布ロボット2から取り外した状態でティーチングすれば、シーラーノズル3をワークWに干渉させる心配がなく、迅速なティーチングが可能となるが、必ずしもシーラーガン1を塗布ロボット2から取り外す必要はない。
また、本シーラー塗布装置10には、演算装置7が算定した上記距離(例えば、吐出口と重ね合わせ部との隙間d1)を表示する表示装置を設けて、上記距離を作業者が確認しながら手動で塗布ロボット2を位置補正しても良いが、当該表示装置を設けず、演算装置7が算定した上記距離がシーラー塗布の最適値(所定値)となるように塗布ロボット2が自動で位置補正しても良い。
If the sealer gun 1 is taught in a state where the sealer gun 1 is detached from the coating robot 2, the
In addition, the
<作用効果>
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る車両のシーラー塗布装置10によれば、撮像カメラ5は、ワーク表面W1に対して垂直方向(矢印Qの方向)から撮像し、光源装置4(レーザー光照射装置41、42)は、撮像カメラ5の撮像方向(矢印Kの方向)に対して、傾斜方向(矢印Lの方向)からスリット状のレーザー光線LB1、LB2をワーク表面W1上に照射するので、塗布ロボット2を操作して、ワーク表面W1に対して垂直方向へ撮像カメラ5を移動させると、当該撮像カメラ5の移動量に比例して撮像したスリット光線画像G1、G2の位置がワーク表面W1に対して平行な方向へ移動する。
また、吐出口311は、シーラーSの吐出方向(矢印Jの方向)が撮像方向(矢印Kの方向)と反対方向(又は同一方向)に形成されたので、ワーク表面W1に対して垂直方向へ移動する撮像カメラ5の移動量は、シーラーSを塗布する重ね合わせ部W3に対して吐出口311が垂直方向へ移動する移動量に相当する。
また、撮像カメラ5が撮像するスリット光線画像G1、G2の基準位置からワーク表面W1に対して平行な方向へ移動する移動量に基づいて、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の垂直方向の距離(例えば、隙間d1)を算定する演算装置7を備えるので、演算装置7が算定した上記距離をシーラー塗布の最適値(所定値)に合致させるように塗布ロボット2をティーチングすることができる。
<Effect>
As described above in detail, according to the vehicle
Further, since the
Further, based on the amount of movement in the direction parallel to the workpiece surface W1 from the reference position of the slit beam images G1 and G2 captured by the imaging camera 5, the distance in the vertical direction of the
また、本実施形態によれば、光源装置4(レーザー光照射装置41、42)は、ワーク表面W1上にそれぞれ傾斜角α1、α2を有して照射する2つのスリット状のレーザー光線LB1、LB2を発生し、両レーザー光線LB1、LB2が撮像カメラ5の撮像範囲(図2のA視の範囲)内で交叉するので、演算装置7は、撮像カメラ5が撮像したスリット光線画像G1、G2における交叉位置G3の基準位置G31からワーク表面W1に対して平行な方向へ移動する移動量L3に基づいて、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の垂直方向の距離(例えば、隙間d1)を算定することができる。この場合、演算装置7は、撮像カメラ5が撮像する光線画像をスリット光線画像G1、G2の交叉位置G3で点画像として特定することができるので、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の垂直方向の距離を、より一層精度よく算定することができる。
また、撮像カメラ5が撮像したスリット光線画像G1、G2における交叉位置G3は、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の垂直方向の距離が所定値に対して長い場合と短い場合とで、基準位置G31に対してそれぞれ反対向き(矢印P1、P2の向き)へ離間する。そのため、撮像カメラ5が撮像したスリット光線画像G1、G2の交叉位置G3が、基準位置G31に対して、どちらの方向へ離間しているかを判断することによって、塗布ロボット2のティーチングを迅速に行うことができる。
In addition, according to the present embodiment, the light source device 4 (laser
The crossing position G3 in the slit light beam images G1 and G2 captured by the imaging camera 5 is a reference position G31 depending on whether the distance in the vertical direction of the
また、本実施形態によれば、演算装置7は、撮像カメラ5が撮像したスリット光線画像G1、G2における交叉角βに基づいて、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γを算定するので、重ね合わせ部W3に対する吐出口311の吐出角γを適正範囲に保持しながら、塗布ロボット2をより一層精度よくティーチングすることができる。その結果、例えば、シーラーSがワークWからはみ出すようなシーラー塗布不良等を未然に防止することができる。
Further, according to the present embodiment, the computing device 7 calculates the discharge angle γ of the
また、本実施形態によれば、演算装置7は、撮像カメラ5が撮像したワークWの外縁W2からスリット光線画像G1、G2の交叉位置G3までの距離d2に基づいて、シーラーノズル3とワークWの外縁W2との隙間d3を算定するので、シーラーノズル3とワークWの外縁W2との隙間d3を適正範囲に保持しながら、塗布ロボット2をより一層精度よくティーチングすることができる。その結果、例えば、シーラーノズル3がワークWと干渉して変形や損傷等することを未然に防止することができる。
Further, according to the present embodiment, the arithmetic unit 7 determines that the
また、本実施形態によれば、シーラーノズル3の先端部31は、略L字状に形成され、吐出口311は、シーラーガン1に対峙する方向に向けて開口されているので、シーラーノズル3の吐出口311とシーラーガン1とをワークWを挟んで対向する位置に配置しながら、シーラー塗布することができる。そのため、本シーラー塗布装置10は、ワークWを車両VのボディーBに取り付けた状態で、ワークWに対して車両外方にシーラーガン1を配置し、車両内方からシーラー塗布することができ、例えば、電着塗装後で中塗り前の工程にて、シーラー塗布することができる。
よって、本シーラー塗布装置10によれば、電着塗装の直前に行われるシャワー洗浄に先立ち、シーラーSを加熱によって予備硬化(プレキュア)する必要がなく、予備硬化(プレキュア)に対応する高価なシーラー(プレキュアシーラー)を用いず、安価なシーラーSを用いることができる。また、予備硬化のための加熱設備や、加熱エネルギーを省略でき、シーラーコストの大幅な低減が可能となる。
Further, according to the present embodiment, the
Therefore, according to the present
また、本実施形態によれば、演算装置7の算定値を表示するとともに、各種算定値毎の判定結果と全体の総合判定結果とを表示するモニター装置8を備えるので、作業者は、モニター装置8に表示される算定値と、各種算定値毎の判定結果とを洩れなく確認することができる。そのため、作業者は、塗布ロボット2のティーチングミスを未然に防止することができる。また、モニター装置8は、全体の総合判定結果を表示するので、先ず全体の総合判定結果を優先して確認することによって、迅速なティーチングが可能となる。
In addition, according to the present embodiment, the
また、他の実施形態に係る車両のシーラー塗布装置10のティーチング方法によれば、演算装置7の算定値に対する良品条件を構成する範囲を定める閾値を登録する第1工程S1を備えるので、シーラーノズル3の位置が、シーラー塗布の良品条件を構成する範囲内か否かを数量的に明確にすることができる。
また、塗布ロボット2を操作して、シーラーノズル3の位置をティーチングポイント近傍に移動する第2工程S2と、モニター装置8に表示される各種算定値と判定結果とを確認しながらシーラーノズル3の位置を調整する第3工程S3とを備えるので、作業者から見えない位置であっても、ヘミング加工の重ね合わせ部W3にシーラー塗布するシーラーノズル3の位置を、モニター装置8に表示される各種算定値と判定結果とに基づいて調整することができる。
また、モニター装置8に表示される総合判定結果が良好となったシーラーノズル3の位置で、ティーチングデータを登録する第4工程S4を備えるので、塗布ロボット2のティーチングミスを未然に防止すると同時に、精度の良いティーチングが可能となる。また、第4工程S4にて、ティーチングデータが登録されるので、ワークWの形状変更に伴うティーチング修正の際、登録したティーチングデータを利用することによって、初めから塗布結果を確認して不良部位を補正することなど面倒なティーチング操作を回避することができる。よって、作業者の熟練を要することなく、塗布ロボット2を迅速かつ精度よくティーチングすることができる。
Moreover, according to the teaching method of the
In addition, the coating robot 2 is operated to move the position of the
In addition, since the fourth step S4 for registering teaching data is provided at the position of the
<変形例>
上述した実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で変更することができる。
(1)本実施形態では、シーラーノズル3の先端部31は、略L字状に形成され、吐出口311は、シーラーガン1に対峙する方向に向けて開口されているが、必ずしも、これに限ることはない。
例えば、シーラーノズルの先端部は、直線状に形成され、吐出口は、ヘミング加工の重ね合わせ部に対峙する方向に向けて開口されていても良い。この場合、撮像カメラの撮像方向は、シーラーの塗布方向と同一となる。
(2)また、本実施形態では、2つの光源装置4(レーザー光線照射装置41、42)が塗布ロボット2に装着されているが、必ずしも、これに限ることはない。
例えば、1つの光源装置を塗布ロボットに装着するだけでも良い。
<Modification>
The embodiment described above can be changed without changing the gist of the present invention.
(1) In the present embodiment, the
For example, the front end portion of the sealer nozzle may be formed in a straight line, and the discharge port may be opened in a direction facing the overlapping portion of the hemming process. In this case, the imaging direction of the imaging camera is the same as the application direction of the sealer.
(2) In the present embodiment, the two light source devices 4 (laser
For example, only one light source device may be attached to the coating robot.
本発明は、例えば、車両用ドアのヘミング加工による重ね合わせ部にシーラーを塗布する車両のシーラー塗布装置及びそのティーチング方法に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used, for example, in a vehicle sealer application device that applies a sealer to an overlapping portion of a vehicle door by hemming and a teaching method thereof.
1 シーラーガン
2 塗布ロボット
3 シーラーノズル
4 光源装置
5 撮像カメラ
7 演算装置
8 モニター装置
10 シーラー塗布装置
31 先端部
41、42 レーザー光照射装置(光源装置)
311 吐出口
α、α1、α2 傾斜角
β 交叉角
γ 吐出角
B ボディー
d1 隙間(距離)
d2 距離
d3 隙間
D1、D2、D3 移動量
G1、G2 スリット光線画像(光線画像)
G3 交叉位置
G31 基準位置
J 吐出方向
K 撮像方向
L 傾斜方向
LB スリット光線(光線)
LB1、LB2 レーザー光線(光線、スリット光線)
L1、L2、L3 移動量
Q 垂直方向
S シーラー
d1、d3、γ 算定値
S1 第1工程
S2 第2工程
S3 第3工程
S4 第4工程
V 車両
W ワーク
W1 ワーク表面
W2 外縁
W3 重ね合わせ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealer gun 2
311 Discharge port α, α1, α2 Inclination angle β Cross angle γ Discharge angle B Body d1 Clearance (distance)
d2 Distance d3 Gap D1, D2, D3 Movement G1, G2 Slit ray image (ray image)
G3 Crossing position G31 Reference position J Discharge direction K Imaging direction L Inclination direction LB Slit beam (ray)
LB1, LB2 Laser beam (beam, slit beam)
L1, L2, L3 Movement amount Q Vertical direction S Sealer d1, d3, γ Calculated value S1 First step S2 Second step S3 Third step S4 Fourth step V Vehicle W Work W1 Work surface W2 Outer edge W3 Overlapping part
Claims (7)
前記撮像カメラは、ワーク面に対して垂直方向から撮像し、前記光源装置は、前記撮像カメラの撮像方向に対して、傾斜方向から前記光線を前記ワーク上に照射すること、
前記吐出口は、前記シーラーの吐出方向が前記撮像方向と同一方向又は反対方向に形成されたこと、
前記撮像カメラが撮像する前記光線画像の基準位置から前記ワーク面に対して平行な方向へ移動する移動量に基づいて、前記重ね合わせ部に対する前記吐出口の垂直方向の距離を算定する演算装置を備えることを特徴とする車両のシーラー塗布装置。 A sealer gun having a sealer nozzle having a discharge port formed at the tip, a light source device for generating a light beam to be irradiated on the workpiece, an imaging camera for capturing a light image irradiated on the workpiece by the light source device, and A sealer coating device for a vehicle that includes a coating robot capable of mounting a sealer gun, the light source device, and the imaging camera, and that applies a sealer from the discharge port to an overlapping portion of a hemming process formed on a workpiece,
The imaging camera captures an image from a direction perpendicular to a workpiece surface, and the light source device irradiates the light beam on the workpiece from an inclination direction with respect to an imaging direction of the imaging camera;
The discharge port is formed such that the discharge direction of the sealer is the same or opposite to the imaging direction,
An arithmetic unit that calculates a vertical distance of the ejection port with respect to the overlapping portion based on a movement amount that moves in a direction parallel to the work surface from a reference position of the light image captured by the imaging camera; A sealer coating apparatus for a vehicle, comprising:
前記光源装置は、前記ワーク上にそれぞれ傾斜角を有して照射する2つのスリット光線を発生し、両スリット光線が前記撮像カメラの撮像範囲内で交叉することを特徴とする車両のシーラー塗布装置。 In the vehicle sealer coating apparatus according to claim 1,
The light source device generates two slit beams that irradiate the workpiece with an inclination angle, and both slit beams cross within the imaging range of the imaging camera. .
前記演算装置は、前記撮像カメラが撮像したスリット光線画像における交叉角に基づいて、前記重ね合わせ部に対する前記吐出口の吐出角を算定することを特徴とする車両のシーラー塗布装置。 In the vehicle sealer coating apparatus according to claim 2,
The calculation device calculates a discharge angle of the discharge port with respect to the overlapping portion based on a crossing angle in a slit beam image captured by the imaging camera.
前記演算装置は、前記撮像カメラが撮像した前記ワークの外縁からスリット光線画像の交叉位置までの距離に基づいて、前記シーラーノズルと前記ワークの外縁との隙間を算定することを特徴とする車両のシーラー塗布装置。 In the vehicle sealer coating apparatus according to claim 2 or 3,
The arithmetic unit calculates a gap between the sealer nozzle and the outer edge of the workpiece based on a distance from the outer edge of the workpiece imaged by the imaging camera to the crossing position of the slit beam image. Sealer applicator.
前記シーラーノズルの先端部は、略L字状又は略J字状に形成され、前記吐出口は、前記シーラーガンに対峙する方向に向けて開口されていることを特徴とする車両のシーラー塗布装置。 In the vehicle sealer coating apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A sealer coating apparatus for a vehicle, wherein a tip end portion of the sealer nozzle is formed in a substantially L shape or a substantially J shape, and the discharge port is opened in a direction facing the sealer gun. .
前記演算装置の算定値を表示するとともに、各種算定値毎の判定結果と全体の総合判定結果とを表示するモニター装置を備えることを特徴とする車両のシーラー塗布装置。 In the vehicle sealer coating apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A sealer coating apparatus for a vehicle, comprising: a monitor device that displays a calculated value of the arithmetic device and displays a determination result for each of the various calculated values and an overall comprehensive determination result.
前記演算装置の算定値に対する良品条件を構成する範囲を定める閾値を登録する第1工程と、
前記塗布ロボットを操作して、前記シーラーノズルの位置をティーチングポイント近傍に移動する第2工程と、
前記モニター装置に表示される前記各種算定値と判定結果とを確認しながら前記シーラーノズルの位置を調整する第3工程と、
前記モニター装置に表示される前記総合判定結果が良好となった前記シーラーノズルの位置で、ティーチングデータを登録する第4工程とを備えることを特徴とする車両のシーラー塗布装置のティーチング方法。 A teaching method for a vehicle sealer coating apparatus according to claim 6,
A first step of registering a threshold value defining a range that constitutes a non-defective condition for the calculated value of the arithmetic device;
A second step of operating the application robot to move the position of the sealer nozzle to the vicinity of the teaching point;
A third step of adjusting the position of the sealer nozzle while confirming the various calculated values and determination results displayed on the monitor device;
And a fourth step of registering teaching data at the position of the sealer nozzle at which the comprehensive judgment result displayed on the monitor device is good.
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