特許 5886082 マーキング制御装置、マーキング制御方法、プログラム、及びマーキングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5886082

(24)【登録日】2016年2月19日

(45)【発行日】2016年3月16日

(54)【発明の名称】マーキング制御装置、マーキング制御方法、プログラム、及びマーキングシステム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/18 20060101AFI20160303BHJP

   G05B 19/4093 20060101ALI20160303BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20160303BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/18 C

   G05B19/4093 J

   B25J13/00 Z

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-45086(P2012-45086)

(22)【出願日】2012年3月1日

(65)【公開番号】特開2013-182365(P2013-182365A)

(43)【公開日】2013年9月12日

【審査請求日】2015年2月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】593076585

【氏名又は名称】株式会社ＭＰＣソリューションズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000198

【氏名又は名称】特許業務法人湘洋内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】並木 吉治

【審査官】 牧 初

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−２５７７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２９３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２８０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−９７０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １９／１８−１９／４１６

Ｇ０５Ｂ １９／４２−１９／４６

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工材にマーキングを行う複数のロボットを制御するためのマーキング制御装置であって、
前記被加工材への描画要素に関する情報を含む印字情報と、
前記被加工材に対する前記ロボットごとの担当する印字エリアを規定するエリア情報と、を記憶する記憶手段と、
前記エリアの境界線に重なる描画要素を、前記境界線に重ならないよう修正する処理を行う制御手段と、を備えること
を特徴とするマーキング制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のマーキング制御装置であって、
前記ロボットは、前記被加工材に対してそれぞれ複数回の印字動作によって印字を行い、
前記エリア情報は、一回の印字動作による印字エリアをさらに規定していること
を特徴とするマーキング制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のマーキング制御装置であって、
前記印字情報は、前記被加工材から部材を切り出すための切断に関する情報を、さらに含み、
前記修正する処理は、前記描画要素が予め存在している部材内において行われること
を特徴とするマーキング制御装置。

【請求項4】

請求項１から３の何れか一項に記載のマーキング制御装置であって、
前記修正する処理は、前記描画要素の移動、縮小、回転、及びテキストの改行の少なくとも何れかの処理であること
を特徴とするマーキング制御装置。

【請求項5】

被加工材にマーキングを行う複数のロボットを制御するためのマーキング制御方法であって、
前記被加工材への描画要素に関する情報を含む印字情報を記憶するステップと、
前記被加工材に対する前記ロボットごとの担当する印字エリアを規定するエリア情報を記憶するステップと、
前記エリアの境界線に重なる描画要素を、前記境界線に重ならないよう修正するステップと、を行うこと
を特徴とするマーキング制御方法。

【請求項6】

コンピュータを、被加工材にマーキングを行う複数のロボットを制御するためのマーキング制御装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータは、
前記被加工材への描画要素に関する情報を含む印字情報を記憶するステップと、
前記被加工材に対する前記ロボットごとの担当する印字エリアを規定するエリア情報を記憶するステップと、
前記エリアの境界線に重なる描画要素を、前記境界線に重ならないよう修正するステップと、を行うこと
を特徴とするプログラム。

【請求項7】

被加工材にマーキングを行う複数のロボットと、
前記ロボットを制御するためのマーキング制御装置と、を有し、
前記マーキング制御装置は、
前記被加工材への描画要素に関する情報を含む印字情報と、
前記被加工材に対する前記ロボットごとの担当する印字エリアを規定するエリア情報と、を記憶する記憶手段と、
前記エリアの境界線に重なる描画要素を、前記境界線に重ならないよう修正する処理を行う制御手段と、を備えること
を特徴とするマーキングシステム。

【請求項8】

請求項７に記載のマーキングシステムであって、
前記ロボットは、前記被加工材に対してそれぞれ複数回の印字動作によって印字を行い、
前記エリア情報は、一回の印字動作による印字エリアを、さらに規定していること
を特徴とするマーキングシステム。

【請求項9】

請求項７または８に記載のマーキングシステムであって、
前記ロボットは、スカラ型ロボットであること
を特徴とするマーキングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はマーキングを行うロボットを制御する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、船舶や鉄道車両等の大型建造物を建造する際には、ブロック建造法と呼ばれる建造方法が用いられている。ブロック建造法とは、建造物を幾つかのブロックに分割して予め製作しておき、最終的に各ブロックを溶接して組み立てるものである。このような工法によれば、各種の大型工作機械が必要な切断工程や加工工程、溶接工程を工場内で行えるために、管理された環境下で高精度に各ブロックを製造可能であるという長所がある。特に近年では、コンピュータによる数値制御（Numerical Control）によって、いかに高精度かつ効率的な作業を行うかが大きな課題となっている。

【0003】

例えば切断工程は、１．切図に基づくせん断加工に要する情報の記入（罫書き）、２．切断機での切断、３．その他の情報等の記入、という作業を要するのが一般的である。しかしながら１及び２の工程が自動化される一方で、３の工程は、手作業でのペインティングが行われる場合も多い。

【0004】

しかしながら手作業での記入には時間と手間を要するため、ラインの流れを滞らせてしまうという問題がある。また、このような情報の誤記は後の溶接工程や組立工程に大きな支障をきたすため、生産性を著しく低下させてしまう可能性もある。

【0005】

このような問題に対し、被加工材への印字を行うためのマーキング装置が開発されてきている。引用文献１には、上記３の工程を自動化するマーキング装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平０６−２４６４７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら上述のようなマーキング装置では、大型の鋼材への印字を一つのマーキングヘッドで行うために、他の工程と同じ製造ライン（例えば、鋼板ショット＆塗装ライン）上での高速な作業が難しく、また、アームやヘッドが大型化しすぎて製作コストがかかるだけでなく、メンテナンスが難しいという問題があった。

【0008】

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、低コストな設備で、高精度かつ効率的なマーキングが可能な技術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】

【0009】

上記課題を解決すべく、本発明のマーキング制御装置は、低コストな設備で、高精度かつ効率的なマーキングが可能な技術を提供する。
例えば、本発明に係るマーキング制御装置は、被加工材にマーキングを行う複数のロボットを制御するためのマーキング制御装置であって、前記被加工材への描画要素に関する情報を含む印字情報と、前記被加工材に対する前記ロボットごとの担当する印字エリアを規定するエリア情報と、を記憶する記憶手段と、前記エリアの境界線に重なる描画要素を、前記境界線に重ならないよう修正する処理を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、高精度かつ効率的なマーキングが可能な技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係るマーキングシステム１の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るマーキング装置３の斜視図である。

【図3】マーキング装置３の印字動作を説明するための説明図である。

【図4】修正処理前の印字データ５０１Ｄの概略説明図である。

【図5】要素テーブル５００の概略説明図である。

【図6】修正処理後の印字データ５０２Ｄの概略説明図である。

【図7】マーキング制御装置２の処理の流れを示すフローチャートである。

【図8】従来の設計データ４０１Ｄの説明図である。

【図9】従来の設計データ４０２Ｄの説明図である。

【図10】設計データ４０３Ｄの説明図である。

【図11】マーキング制御装置２の電気的構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0013】

まず、本発明の理解のために、一般的な被加工材へのマーキングについて説明する。

【0014】

コンピュータによる数値制御により動作するＮＣ加工装置は、加工位置及び加工内容が定義されたＮＣデータと呼ばれる機械加工用のデータに基づいて加工動作を行う。このようなＮＣデータは、ＣＡＤシステム等の設計ツールを用いて事前に作成された設計データ（例えば、ＤＸＦ形式（Drawing Exchange Format）等による）を、各ＮＣプログラムに応じたＮＣデータに変換することで生成することができる。図８に、せん断加工に要する情報が記載された設計データ４０１Ｄから展開される図面を、図９に、その他の加工に要する情報が記載された設計データ４０２Ｄから展開される図面を示す。

【0015】

設計データ４０１Ｄ及び４０２Ｄは、せん断加工により子材(部材)を切り出すための板状の母材（被加工材１００）に対する設計情報である。具体的に、設計データ４０１Ｄには、図８に記載の切断線やせん断条件等のせん断加工に要する描画要素に関する情報が、設計データ４０２Ｄには、図９に記載の母材及び子材(部材)の番号、溶接対象部材番号、各種指示等に代表される、後の加工に要する描画要素に関する情報が記載されている。

【0016】

ここで、このような設計データのマーキングには、例えば次のような方法がある。
１．設計データ４０１Ｄに記載される情報を罫書きしてからせん断を行い、その後設計データ４０２Ｄに記載される情報を描き込む方法。
２．設計データ４０１Ｄに記載される情報を罫書きせず直にせん断を行い、その後設計データ４０２Ｄに記載される情報を描き込む方法。
３．設計データ４０１Ｄと設計データ４０２Ｄ双方に記載される情報を全て描き込み、その後せん断を行う方法。

【0017】

このように、上記どのような方法を取ったとしても設計データ４０２Ｄに記載される情報のマーキングは必須である。そこで、本発明に係るマーキングシステムでは、少なくとも設計データ４０２Ｄに記載される情報を、製造ライン(例えば、鋼板ショット＆塗装ライン)上で高精度かつ効率的にマーキングすることを可能とする。以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態に係るマーキングシステム１の構成を示すブロック図である。マーキングシステム１は、マーキング制御装置２と、マーキング装置３と、表示装置４と、入力装置５と、ＲＯＭ装置６と、を有する。

【0019】

表示装置４は、例えば制御部２２で生成された情報を表示する。このような表示装置４は、一般的な液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどで構成される。

【0020】

入力装置５は、使用者からの指示を操作を介して受け付ける。このような入力装置５は、マウスやキーボード、タッチパネル等の一般的なユーザインターフェースで構成される。

【0021】

ＲＯＭ装置６は、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭ等のＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＩＣ（Integrated Circuit）カードといった、少なくとも読み取りが可能な記憶媒体から情報を読み取るための、一般的なデバイスで構成される。

【0022】

次に、マーキング装置３について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るマーキング装置３の斜視図である。マーキング装置３は、被加工材を搬送する搬送ライン９１に沿ってその両側に設置される２本のレール３１ａ及び３１ｂと、該各レール上をそれぞれ走行する２つの台車３２ａ及び３２ｂと、該２つの台車にまたがって搭載されるキャリッジ３３と、キャリッジ３３に取り付けられた５つのロボット３４ａ〜３４ｅと、各部の駆動制御を行う駆動回路３５と、からなる。

【0023】

搬送ライン９１は被加工材をその上に戴置して搬送するラインであり、ここではベルトコンベア型のラインとしているが、ローラコンベアやホイールコンベア等、被加工材を搬送可能であればどのような構成を有していてもよい。また、搬送ライン９１は、マーキング専用のラインとして独立していてもよいが、前段工程のライン（例えば、鋼板ショット＆塗装工程のライン）と共有されていることが望ましい。

【0024】

レール３１ａ及び３１ｂは、搬送ライン９１を挟んで対向する位置に平行に設置される２本のガイドレールである。各レールは、この上を走行する各台車３２ａ及び３２ｂをそれぞれ搬送ライン９１の搬送方向と平行なＸ軸方向に往復動可能にガイドする。

【0025】

台車３２ａ及び３２ｂは、レール上を走行するための走行モータ３２１を有する走行装置である。各台車３２ａ及び３２ｂは相互に同期した走行動作を行い、台車間に跨って搭載されているキャリッジ３３をＸ軸方向に往復動させる。

【0026】

キャリッジ３３は、両端が台車３２ａと３２ｂとに支持されており、該台車と共に搬送ライン９１上の空間を移動する。また、キャリッジ３３の内部には、後述の駆動回路３５が搭載されている。

【0027】

ロボット３４ａ〜３４ｅ（以下、各ロボットの識別が必要無き場合にはａ〜ｅは省略する）は、被加工材への印字を行う水平多関節ロボット（スカラ型ロボット）である。ロボット３４ａ〜３４ｅは、キャリッジ３３の下面（搬送ライン９１と対向する面）に長手方向に一列（又は、千鳥配置）に取り付けられており、それぞれがロボットモータ３４１と、２本のアーム３４２１及び３４２２と、印字ヘッド３４３と、を備えている。

【0028】

各ロボットモータ３４１は、印字ヘッド３４３と、各ロボットのアーム３４２１及びアーム３４２２とをそれぞれ回動させ、印字位置へ後述のインクノズルの位置あわせを行う。なお、各アームや印字ヘッド３４３を加工面に対し垂直なＺ軸方向に移動させて、高さを調整することも可能である。

【0029】

具体的に、アーム３４２１はキャリッジ３３に支持軸Ａを回動中心として回動自在に取り付けられ、アーム３４２２はアーム３４２１に支持軸Ｂを回動中心として回動自在に取り付けられている。このような支持軸Ａ及びＢを回動中心として回動することで、アーム３４２１及びアーム３４２２は搬送ライン９１上空のＸＹ平面を移動し、印字ヘッド３４３を所定の印字位置まで３６０°自由に移動させることができる

【0030】

各印字ヘッド３４３は、アーム３４２２の支持軸Ｂとは逆の一端に、支持軸Ｃを回動中心として回動自在に取り付けられており、搬送ライン９１と対向する面にノズルヘッド３４４を有している。各ノズルヘッド３４４には、図示しない複数のインクノズルが形成されて、各インクノズルにはそれぞれ圧電素子が取り付けられている。なお、該インクノズルは電圧が印加されるとインクタンクから供給されるインクを加工面へと噴出させる。なお、ここでは印字機構はピエゾ方式のインクジェット式としたが、代わりにどのような印字機構を用いてもよい。

【0031】

駆動回路３５は、図１に示すようにマーキング制御装置２に接続されており、マーキング制御装置２から駆動制御信号を受け付ける。なお、駆動回路３５は、台車駆動回路３５Ａ、ロボット駆動回路３５Ｂ、ノズル駆動回路３５Ｃに分けられる。

【0032】

台車駆動回路３５Ａは、マーキング制御装置２からの台車駆動制御信号を受け付けると、走行モータ３２１ａ及び走行モータ３２１ｂを動作させて台車を特定の方向（Ｘ軸方向）に特定の速度で移動させる。

【0033】

ロボット駆動回路３５Ｂは、マーキング制御装置２からロボット駆動制御信号を受け付けると、ロボットモータ３４１ａ〜３４１ｅを動作させて各ロボットの有するアーム３４２１及びアーム３４２２、そして印字ヘッド３４３を回動させ、インクノズルを所定の印字位置（ＸＹ座標位置）へと移動させる。

【0034】

ノズル駆動回路３５Ｃは、マーキング制御装置２からノズル駆動制御信号を受け付けると、該制御信号に基づいて対象となる圧電素子に電圧を印加し、各インクノズルにインクを噴出させる。

【0035】

次に、このようなマーキング装置３への制御信号を生成するマーキング制御装置２について説明する。図１に示すように、マーキング制御装置２は、記憶部２１と、制御部２２と、Ｉ／Ｆ部２３と、を有する。

【0036】

Ｉ／Ｆ部２３は、各装置とマーキング制御装置２を情報の送受信可能に接続する。なお、当該接続は、ネットワークを介していてもよい。

【0037】

記憶部２１は、エリア情報記憶領域と２１１と、設計データ記憶領域２１２と、を有する。エリア情報記憶領域２１１は、マーキング装置３の有するロボットの担当する印字エリアを規定するエリア情報が予め格納されている。エリア情報の詳細については、後述する。

【0038】

設計データ記憶領域２１２には、上述のＣＡＤシステム等の設計ツールを用いて事前に作成された設計データ４０１Ｄ及び４０２Ｄ両方の内容を有する図４に示すような設計データ４０３Ｄが記憶されている。なお、設計データ４０３Ｄにおいて、設計データ４０１Ｄの情報と設計データ４０２Ｄの情報は、異なるレイヤに分けて記載されているものとする。

【0039】

制御部２２は、エリア設定部２２１と、図面修正部２２２と、印字制御部２２３と、を有する。エリア設定部２２１は、被加工材に対して各ロボットがそれぞれ印字を担当する印字エリアを設定する。図３に、各ロボットによる印字エリアを説明するための説明図を示す。図示するように、被加工材１００には、所定の縦幅を有する複数の行エリアＡ〜Ｅと、所定の横幅を有する複数の列エリア１〜８と、が規定されている。

【0040】

行エリアＡ〜Ｅは、各ロボットがそれぞれ担当する印字エリアであり、ここではロボットが５つ存在するのでロボット３４ａが印字を担当するＡ行、ロボット３４ｂが印字を担当するＢ行、ロボット３４ｃが印字を担当するＣ行、ロボット３４ｄが印字を担当するＤ行、ロボット３４ｅが印字を担当するＥ行の５個の行エリアが規定されている。

【0041】

列エリアは１〜８、それぞれ各ロボットが一度の印字動作で印字を行うエリアである。一度の印字動作とは、ここでは台車３２がレール３１を一往復する動作をいう。よって、被加工材１００は８回の印字動作が繰り返されることで印字が行われる。このような印字動作は、印字制御部２２３によって制御される。以下、印字制御部２２３の行う処理について説明する。

【0042】

印字制御部２２３は、後述の印字データ５０２Ｄに基づいてマーキング装置３の各駆動回路３５へ出力するための信号を生成し、マーキング装置３に次のような一連の印字動作を繰り返し行わせる。

【0043】

まず、印字制御部２２３は、台車３２を搬送ライン９１の流れの上流側に位置する所定の待機位置ＳＰに待機させる。そして、被加工材１００が所定の位置（例えば、待機位置ＳＰ）まで搬送されてきたことが汎用の検出手段によって検出されると、台車３２を搬送ライン９１の移動方向と同方向へ同速で移動させながら、各ロボット３４に担当する行エリアにおける、１つめの列エリア内への印字を行わせる。即ち、台車３２を被加工材１００に対して相対的に停止させた状態で印字を行わせる（以下、一つのロボットによって一度の印字動作で印字が行われる方形の領域を、「セル」と称する）。なお、各セル内への印字は、台車３２が所定の終了位置ＥＰに到達するまでの時間Ｔ以内に終了するよう制御される。即ち、ロボット３４ａは、セルＡ１への印字を時間Ｔ以内に終わらせる。台車３２が終了位置ＥＰに到達すると、印字制御部２２３は、台車３２を再び待機位置ＳＰへと戻させる。

【0044】

このように印字エリア（セル）の設定は、マーキング装置３の構成（例えば、ロボットの数、アームの長さ、各支持軸の回動速度等）や被加工材１００の大きさ、搬送ライン９１の速さ等の各種条件から定まるものである。ここでは、上記条件に適したエリアが予め設定されたエリア情報が、エリア情報記憶領域２１１に予め記憶されているものとする。よってエリア設定部２２１は、エリア情報をエリア情報記憶領域２１１から、設計データ４０３Ｄを設計データ記憶領域２１２から取得し、該設計データ４０３Ｄにおける新たなレイヤにエリア情報を示す境界線６０ａ及び６０ｂを描画した、印字データ５０１Ｄを生成する。図４に、このような印字データ５０１Ｄから再現される図面を示す。なお、ここでは印字データ５０１Ｄは、ＤＸＦに代表されるテキスト形式のフォーマットであるものとするが、他のどのようなフォーマットのデータであってもよい。また、設計データ４０３Ｄ、印字データ５０１Ｄ、及びエリア情報は、その都度外部から取得することも可能である。

【0045】

なお、エリア設定部２２１がエリア情報の生成を行う場合には、上記条件を取得して、ロボット同士が干渉せず各セル内への印字を所定の時間Ｔ以内に終了し得るような印字エリア（セル）を演算、設定してもよい。

【0046】

ここで、印字データ５０１Ｄにおいて描画要素が行エリアの境界線６０ａに重なっている場合、一つのロボットが一つの描画要素の印字を担当することが不可能であるために、隣のロボットとの干渉を招いてしまう可能性がある。また、列エリアの境界線６０ｂに重なっている場合、一度の印字動作での印字が行えないために、印字位置がずれる可能性も考えられる。そこで、上記のようにして生成された印字データ５０１Ｄは、図面修正部２２２によって、各ロボットの印字に適したデータに修正される。

【0047】

図面修正部２２２は、まず、印字データ５０１Ｄから、加工に要する情報を抽出する。これは、上記したように図９に示す設計データ４０２Ｄの内容が記載されている所定のレイヤを選択することで実行可能である。

【0048】

次に、図面修正部２２２は、選択したレイヤから各描画要素を検出する。描画要素とは、図４に示すような子材の番号や母材の番号が記載されているテキスト要素５１や、後の処理の指示等に用いるための図形が記載されている図形要素５２である。なお、互いに分離が禁止される要素（テキストとテキスト、図形と図形、テキストと図形等、互いに分離して取り扱うことができない要素。例えば、図４におけるテキスト要素５４ａと図形要素５４ｂ、テキスト要素５５ａと図形要素５５ｂ）が存在する場合には、これを一の描画要素として取り扱うものとする。これは例えば、設計データ４０２Ｄの生成時に予め分離が禁止される各要素どうしをグループ化して１つの纏り（図形ブロック）として登録しておき、図面修正部２２２が図形ブロックを一の描画要素として認識することで実現可能である。そして図面修正部２２２は、図５に示すような要素テーブル５００を生成して、抽出した描画要素に任意の識別子を割り当て識別子登録欄５００ａに登録する。

【0049】

さらに、図面修正部２２２は、印字データ５０１Ｄから各描画要素の座標を抽出して、要素テーブル５００の座標登録欄５００ｂに登録する。ここには例えば描画要素の開始点、終了点、中央点、及び描画点等が登録され、該描画要素が占めている座標が導出し得るように記載される。

【0050】

そして、図面修正部２２２は、各描画要素について、位置の修正の可否を判定する。位置の修正の可否とは、印字データ上で各描画要素に対して移動、改行等を実行した際に、不都合が生じないか否かで判断される。このような判断は、利用者に行わせてもよいし、図面修正部２２２が自動で行ってもよい。

【0051】

利用者に判断させる場合は、表示装置４に印字データ５０１Ｄをグラフィック展開し、利用者に、入力装置５を介して各描画要素について位置の修正の可否を入力させる。また、設計データ４０２Ｄの生成時に修正の可否で描画要素を分類させておいてもよい。例えば、予め修正が可能なものと不可能なものとをレイヤ、色、フォント等で分類しておき、図面修正部２２２にこれを判定させる。

【0052】

図面修正部２２２が自動で判定を行う場合は、例えば次のような方法が挙げられる。図形５５ｂは罫書線４０上に存在しており、これを移動した場合、後の工程において不都合が生じる可能性がある。そこで、図面修正部２２２は、設計データ４０１Ｄのレイヤに記載される要素と重なる描画要素については修正が不可と判断し、要素テーブル５００の修正の可否登録欄５００ｃに登録する。なおここでは、修正が可能な場合「１」、修正が不可能な場合「０」を登録されているものとする。

【0053】

次に図面修正部２２２は、描画要素の位置修正を行う。具体的に、図面修正部２２２は、修正が可能であり、かつ、境界線６０ａ及び６０ｂと重なる位置に存在する描画要素を抽出して、当該描画要素の位置を修正する。図６は、修正処理後の印字データ５０２Ｄを示す説明図である。なお、位置の修正には、例えば次のような方法が挙げられる。

【0054】

第一の方法として、図面修正部２２２は、修正対象の描画要素を移動（中央点の移動を伴う位置の変更）し、セル内に収める。なおその際には、他の要素上への移動や、設計データ４０１Ｄのレイヤに記載の要素で規定される部材外への移動（母材や子材等の内側から切断線を超える外側への移動）は禁止される。即ち描画要素は、予め自身が存在する部材内において、他の要素と重ならぬように、何れかのセル内に収められる。

【0055】

なお、このような条件内であれば描画要素をどのように移動させることも可能であるが、元の設計から大きく逸脱させない為には、極力移動量を少なく抑えることが望ましい。

【0056】

例えば図面修正部２２２は、修正対象の描画要素が存在する閉じた要素（部材）を抽出し、セルごとに分ける。そして、各セルについて移動可能な空間（他の要素が存在していない空間）を検出して、この面積が修正対象の描画要素の座標構成面積よりも大きく、かつ、最も移動量が少なくて済むセルへと、描画要素を移動させる。図６では、描画要素７１〜７５が、境界線６０ａ及び６０ｂと重ならない位置へわずかな移動量で移動している。

【0057】

第二の方法として、図面修正部２２２は、修正対象の描画要素を変更（中央点の移動を伴わない範囲の変更）し、セル内に収める。これは例えば、縮小や回転、及びテキストの改行等が挙げられる。

【0058】

具体的に図面修正部２２２は、上記移動可能な空間の面積に収まるよう、描画要素を修正する。例えば図６に記載の描画要素７６〜７９は、セル内に収まるよう改行によって座標範囲が変更されている例である。

【0059】

なお、これらの修正処理は何れかに限定されるものではなく、どのように実行してもよい。具体的には、利用者が何れかの方法を選択可能な構成としてもよいし、各修正処理を自由に組み合わせて行うことも可能である。例えば図面修正部２２２は、修正対象の描画要素の座標構成面積よりも移動可能な空間の面積が小さく、移動先が見つからない場合、描画要素を縮小してその座標構成面積を移動先の面積以下に変更してから、移動させてもよい。

【0060】

このようにして修正された印字データ５０１Ｄは、印字データ５０２Ｄとして設計データ記憶領域２１２に記憶され、印字制御部２２３は、このような印字データ５０２Ｄに基づいてマーキング装置３の動作を制御する。

【0061】

ここで、マーキング制御装置２のハードウェア構成について説明する。図１１はマーキング制御装置２の電気的な構成を示すブロック図である。

【0062】

図１１に示すように、マーキング制御装置２は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１と、各種データを書換え可能に記憶するメモリ９０２と、各種のプログラム、プログラムの生成するデータ等を格納する外部記憶装置９０３と、外部装置と情報の送受信可能に接続するＩ／Ｆ９０４と、これらを互いに接続するバス９０５と、を備える。マーキング制御装置２は、例えば、外部記憶装置９０３に記憶されている所定のプログラムを、メモリ９０２に読み込み、ＣＰＵ９０１で実行することにより実現可能である。

【0063】

なお、上記した各構成要素は、マーキング制御装置２の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。処理ステップの分類の仕方やその名称によって、本願発明が制限されることはない。マーキング制御装置２が行う処理は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。

【0064】

また、各機能部は、ハードウエア（ＡＳＩＣなど）により構築されてもよい。また、各機能部の処理が一つのハードウエアで実行されてもよいし、複数のハードウエアで実行されてもよい。

【0065】

以上のように構成される本実施形態にかかるマーキング制御装置２の実行する処理について、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態に係るマーキング制御装置２の実行する処理の流れを示すフローチャートである。このフローは、例えば入力装置５を介して利用者からの開始指示を受けた場合に開始される。

【0066】

エリア設定部は、まず、印字データ５０１Ｄを生成する（ステップＳ１０１）。

【0067】

具体的にエリア設定部２２１は、エリア情報記憶領域２１１からエリア情報を、設計データ記憶領域２１２から設計データ４０３Ｄを読み出して、これらを別のレイヤに登録した印字データ５０１Ｄを生成する。そしてエリア設定部は、図面修正部２２２に修正処理の開始を要求する。

【0068】

図面修正部２２２は、描画要素を抽出する（ステップＳ１０２）。

【0069】

具体的に図面修正部２２２は、修正処理の開始要求を受け付けると、印字データ５０１Ｄから設計データ４０２Ｄの情報が記載されているレイヤを選択し、ここから描画要素を抽出する。そして、要素テーブル５００を作成し、各描画要素に一意の識別子を付与して識別子登録欄５００ａに登録する。また、各描画要素の座標を、座標登録欄５００ｂに登録する。

【0070】

次に、図面修正部２２２は、各描画要素の修正の可否を判定する（ステップＳ１０３）。

【0071】

具体的に図面修正部２２２は、各描画要素が、設計データ４０１Ｄのレイヤに記載される要素と重なるか否かを判定する。描画要素が設計データ４０１Ｄのレイヤに記載される要素と重なる場合には、修正が不可能であると判定して「０」を、重ならない場合には「１」を、修正の可否登録欄５００ｃに登録する。

【0072】

さらに図面修正部２２２は、修正対象となる描画要素を抽出する（ステップＳ１０４）。

【0073】

具体的に図面修正部２２２は、修正の可否登録欄に「１」が登録されている描画要素を要素テーブル５００から抽出する。そして、抽出された描画要素の中からさらに、境界線６０ａ及び６０ｂと重なるものを修正対象の描画要素として抽出する。

【0074】

そして図面修正部２２２は、修正対象の描画要素を修正する（ステップＳ１０５）。

【0075】

具体的に図面修正部２２２は、修正対象の描画要素が存在する閉じた要素（部材）を抽出してセルごとに分ける。そして、各セルについて移動可能な空間を検出し、そこへ描画要素を移動させる。最後に図面修正部２２２は、修正後の印字データ５０２Ｄを、設計データ記憶領域２１２に記憶させる。

【0076】

以上、マーキング制御装置２の修正処理の一実施例について説明した。

【0077】

なお、上記フローの各処理単位は、マーキング制御装置２の処理を理解容易にするために主な処理内容に応じて分割したものである。構成要素の分類の仕方やその名称によって、本願発明が制限されることはない。また、マーキング制御装置２の構成は、処理内容に応じてさらに多くの構成要素に分割することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。

【0078】

このように本発明のマーキング制御装置２によれば、搬送ライン上でその流れを止めることなくマーキングを行うことが可能であるため、効率的かつ合理的な加工が可能となる。

【0079】

また、スカラ型ロボットを複数設けることで、キャリッジの往復動による高速な印字が可能となり、マーキング装置を小型化し、当該装置が搬送ライン上で占有する場所を大幅に小さくすることができる。これにより、専用のラインを設けることなく、現状の搬送ラインにマーキング装置を直接設置することも可能である。

【0080】

なお、上記の実施形態は、本発明の要旨を例示することを意図し、本発明を限定するものではない。多くの代替物、修正、変形例は当業者にとって明らかである。

【0081】

例えば、修正が不可能と判定され行エリアの境界線６０ａ上に残った描画要素については、当該境界線の両側のセルを担当するそれぞれのロボットの何れか一方にアームを伸張させて印字を担当させてもよい。その場合には、印字を担当しない他方のロボットは、印字を担当するロボットに干渉しないよう制御される。

【0082】

さらに、行エリアの境界線６０ａ又は列エリアの境界線６０ｂの何れか一方のみを対象として、修正処理を実行してもよい。例えば、隣接するロボットどうしの干渉を防ぐ目的であれば、行エリアの境界線６０ａ上に存在する描画要素に対してのみ修正処理を行えばよい。

【0083】

また、上記実施形態では、修正処理は移動量を少なく抑えるよう移動させる例を挙げたが、セルの中心により近い座標に移動させるような構成としてもよい。これにより、他のロボットと干渉しにくく、アームの移動距離が短く抑えられる効率的なマーキングが可能となる。

【0084】

さらに、上記実施形態では台車３２の往復動を利用した印字動作を繰り返すことで、比較的短いレール３１でのマーキングを可能としていた。しかしながら必ずしも複数の印字動作を行う必要はなく、例えば、長いレールを設けて一度の印字動作でのマーキングが可能な構成としてもよい。その場合には、列エリアを有さず行エリアのみが規定されるエリア情報が採用される。

【0085】

また、上記実施形態では被加工材１００が搬送ライン９１上において所定の基準位置に戴置されている場合を想定しているが、必ずしも被加工材１００が基準位置に戴置されているとは限らない。よって、被加工材１００が基準位置に対してずれている場合、そのずれ量をマーキングに反映させる必要がある。

【0086】

そこで、マーキング装置３は、被加工材１００のずれ量検出手段を、さらに有していてもよい。これは例えば、被加工材１００の位置と、基準位置からのずれ量を特定可能なものであれば、光センサ等どのようなものであってもよい。このようなずれ量検出手段の測位結果はマーキング制御装置２に送信される。マーキング制御装置２は、当該ずれ量を要素テーブル５００に登録される各要素の座標５００ｂに加えて、その座標位置を補正する。これにより、被加工材１００の戴置位置に左右されることのない正確なマーキングが可能となる。

【符号の説明】

【0087】

１…マーキングシステム、１００…被加工材、２…マーキング制御装置、２１…記憶部、２１１…エリア情報記憶領域、２１２…設計データ記憶領域、２２…制御部、２２１…エリア設定部、２２２…図面修正部、２２３…印字制御部、２３…Ｉ／Ｆ部、３…マーキング装置、３１ａ・３１ｂ…レール、３２ａ・３２ｂ…台車、３２１ａ・３２１ｂ…走行モータ、３３…キャリッジ、３４１ａ〜ｅ…ロボットモータ、３４２１・３４２２…アーム、３４３ａ〜ｅ…印字ヘッド、３４４…ノズルヘッド、３４ａ〜ｅ…ロボット、３５…駆動回路、３５Ａ…台車駆動回路、３５Ｂ…ロボット駆動回路、３５Ｃ…ノズル駆動回路、４…表示装置、４０…罫書線、４０１Ｄ〜４０３Ｄ…設計データ、５…入力装置、５００…要素テーブル、５００ａ…識別子登録欄、５００ｂ…座標登録欄、５００ｃ…可否登録欄、５０１Ｄ・５０２Ｄ…印字データ、５１…テキスト要素、５２…図形要素、５４ａ…テキスト要素、５４ｂ…図形要素、５５ａ…テキスト、５５ｂ…図形要素、６…ＲＯＭ装置、６０ａ…行エリアの境界線、６０ｂ…列エリアの境界線、７１…描画要素、７６…描画要素、９０１…ＣＰＵ、９０２…メモリ、９０３…外部記憶装置、９０４…Ｉ／Ｆ、９０５…バス、９１…搬送ライン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】