特開 2023-39351 塗布装置および塗布装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023039351

(43)【公開日】2023-03-20

(54)【発明の名称】塗布装置および塗布装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/00 20060101AFI20230313BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20230313BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20230313BHJP

   B05B 12/00 20180101ALI20230313BHJP

【ＦＩ】

B05C5/00 101

B25J13/08 A

B25J13/08 Z

B05C11/10

B05B12/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021146480

(22)【出願日】2021-09-08

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】小河路 隆裕

(72)【発明者】

【氏名】林 美由希

【テーマコード（参考）】

3C707

4F035

4F041

4F042

【Ｆターム（参考）】

3C707AS13

3C707BS09

3C707KS03

3C707KS33

3C707KT03

3C707KX06

3C707LT06

4F035AA03

4F035BC02

4F041AB01

4F041BA23

4F041BA34

4F042AB00

4F042BA08

4F042DH09

(57)【要約】

【課題】塗布面が乱れることを防ぐことを目的とする。
【解決手段】ロボットアーム（４）と、ロボットアーム（４）に取り付けられ、ワーク（Ｗ）から離間した状態で液体を吐出してワーク（Ｗ）に塗布する塗布ハンド（２０）と、ロボットアーム（４）又は塗布ハンド（２０）に設けられ、ワーク（Ｗ）と当接可能な支持体（１０）と、ロボットアーム（４）又は塗布ハンド（２０）に設けられ、支持体（１０）を、ワーク（Ｗ）から離間させる方向に駆動する駆動機構（３０）と、を備えていることを特徴とする塗布装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられ、ワークから離間した状態で液体を吐出して当該ワークに塗布する塗布ハンドと、
前記ロボットアーム又は前記塗布ハンドに設けられ、前記ワークと当接可能な支持体と、
前記ロボットアーム又は前記塗布ハンドに設けられ、前記支持体を、前記ワークから離間させる方向に駆動する駆動機構と、
を備えていることを特徴とする塗布装置。

【請求項2】

前記駆動機構は、更に、前記支持体を、前記ワークの塗布面に対して垂直な軸を中心として回転する方向に駆動することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。

【請求項3】

前記ワークの形状を画像解析するための３Ｄカメラと、制御部と、を更に備え、
前記制御部は、
前記３Ｄカメラからの画像解析結果に基づいて、前記駆動機構を制御して前記支持体を駆動する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。

【請求項4】

制御部を更に備え、
前記制御部は、ユーザにより設定されたティーチングデータに基づいて前記駆動機構を制御して前記支持体を駆動する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記画像解析結果又は前記ティーチングデータに基づいて、前記塗布ハンドが前記ワークに液体を塗布した塗布箇所から予め定められた範囲内に前記支持体が位置したことを条件として、前記駆動機構を制御し、前記支持体を前記塗布箇所から離間させる方向に駆動することを特徴とする請求項３または４に記載の塗布装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記画像解析結果又は前記ティーチングデータに基づいて、前記支持体が前記ワークの端部から予め定められた範囲内に前記支持体が位置したことを条件として、前記駆動機構を制御し、前記支持体を前記ワークの端部から離間させる方向に駆動することを特徴とする請求項３または４に記載の塗布装置。

【請求項7】

前記塗布ハンドに設けられ、前記支持体を介してワークから受ける力およびモーメントを検出するための力覚センサと、制御部と、を更に備え、
前記支持体は、前記塗布ハンドに設けられ、
前記制御部は、前記力覚センサの出力信号から算出されたパラメータに基づいて、前記ロボットアームの動作を制御する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の塗布装置。

【請求項8】

ロボットアームと、前記ロボットアームに取り付けられ、ワークから離間した状態で当該ワークに液体を塗布する塗布ハンドと、前記塗布ハンドに設けられ、前記ワークと当接する支持体と、前記ロボットアーム又は前記塗布ハンドに設けられ、前記支持体を、前記ワークから離間させる方向に駆動する駆動機構と、を備えた塗布装置の制御方法であって、
予め定められた条件に基づいて、前記塗布ハンドに対して前記支持体を駆動するように前記駆動機構を制御する
ことを特徴とする塗布装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗布装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ロボットを使用する塗布装置が知られている。例えば、特許文献１には、ロボットアームの先端に塗布ハンドが設けられている塗布装置が開示されている。当該塗布装置は、塗布ハンドから吐出された液体をワークに塗布する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－６５９９０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、ワークに液体を均一に塗布するためには、塗布ハンドとワークとの距離を一定に保つ必要がある。塗布ハンドとワークとの距離を一定に保つ方法の一つとして、塗布ハンドに支持体を設ける方法が考えられる。この方法では、支持体をワークに当接させることにより、塗布ハンドとワークとの間の距離を一定に保つ。支持体は、塗布ハンドと共にワーク上を移動する。

【0005】

しかしながら、上記の方法では、支持体がワークに当接しているため、支持体がワーク上の既に液体が塗布された箇所に接触する可能性がある。支持体がワーク上の既に液体が塗布された箇所に接触すると、液体が意図せぬ箇所まで広がってしまったり、塗布された液体の表面が荒らされてしまったりするという問題を生じる。

【0006】

本発明の一態様は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、既に塗布した箇所に支持体が接触し塗布面が乱れることを防ぐことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る塗布装置は、ロボットアームと、前記ロボットアームに取り付けられ、ワークから離間した状態で液体を吐出して当該ワークに塗布する塗布ハンドと、前記ロボットアーム又は前記塗布ハンドに設けられ、前記ワークと当接可能な支持体と、前記ロボットアーム又は前記塗布ハンドに設けられ、前記支持体を、前記ワークから離間させる方向に駆動する駆動機構と、を備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、既に塗布した箇所に支持体が接触し塗布面が乱れることを防ぐことできる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態１に係る塗布装置の全体構造を示す図である。

【図2】図１に示す塗布装置の支持体の回転駆動を示す図である。

【図3】図１に示す塗布装置の支持体の上下駆動を示す図である。

【図4】図１に示す塗布装置のシリンジの上下移動を示す図である。

【図5】本発明の実施形態１に係る塗布装置のハードウェア構成を示す図である。

【図6】本発明の実施形態１に係る塗布装置の制御方法を示すフローチャートである。

【図7】図６に示す制御方法の回避工程を示すフローチャートである。

【図8】図６に示す制御方法の維持工程を示すフローチャートである。

【図9】図１に示す塗布装置の支持体の回避方法の流れを示す図である。

【図10】図１に示す塗布装置の支持体の回避方法の流れを示す図である。

【図11】本発明の実施形態２に係る塗布装置の塗布ハンドを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１～５を用いて詳細に説明する。図１は、塗布装置１の全体構造を示す図である。図２は、塗布装置１の支持体１０の回転駆動を示す図である。図３は、塗布装置１の支持体１０の上下の駆動を示す図である。図４は、塗布装置１のシリンジ２２の上下移動を示す図である。図５は、塗布装置１のハードウェア構成を示す図である。塗布装置１の各構成および位置関係等を説明するにあたり、図１等に示すようなＸ（Ｘ１－Ｘ２）方向、Ｙ（Ｙ１－Ｙ２）方向、Ｚ（Ｚ１－Ｚ２）方向という三方向の座標軸を用いて説明する。

【0011】

＜塗布装置１＞
図１に示すように、塗布装置１は、塗布ロボット２と、液体供給機構５と、３Ｄカメラ６と、制御装置４０とを備える。

【0012】

塗布ロボット２は、基台３と、ロボットアーム４と、塗布ハンド２０とを備える。

【0013】

基台３は、床面に固定されている。なお、基台３は車輪を有し、移動可能なものであってもよい。

【0014】

ロボットアーム４は、基台３に設けられている。ロボットアーム４は、基台３に対して回動可能に取り付けられている。ロボットアーム４の基端が基台３に取り付けられる。ロボットアーム４は、複数のリンクを有している。ロボットアーム４のリンクは、隣接するリンクと接続する関節部分において、回動可能に取り付けられている。ロボットアーム４の先端には、塗布ハンド２０が設けられる。

【0015】

塗布ハンド２０は、液体をワークＷに塗布するためのハンドである。塗布ハンド２０には取付部材２４が設けられている。塗布ハンド２０は、取付部材２４により、ロボットアーム４に取り付けられる。

【0016】

塗布ハンド２０は、ディスペンサ２１と、シリンジ２２と、力覚センサ２７と、支持体１０と、駆動機構３０とを有する。

【0017】

ディスペンサ２１は、シリンジ２２からワークＷに向けて液体を吐出するための駆動機構である。ディスペンサ２１には、駆動モータ等が含まれる。ディスペンサ２１のＺ１方向にはシリンジ２２が設けられている。シリンジ２２には、吐出する液体が充填されている。シリンジ２２に充填される液体は、液体供給機構５からシリンジ２２に供給される。シリンジ２２には吐出口が設けられ、吐出口からワークＷに向けて液体が吐出される。接続部材２３は、シリンジ２２と力覚センサ２７との間に配置されている部材である。接続部材２３には貫通孔が設けられている。接続部材２３の貫通孔には、ディスペンサ２１及びシリンジ２２が挿通されている。接続部材２３のワークＷ側の面にシリンジ２２が取り付けられている。接続部材２３のディスペンサ２１側の面に力覚センサ２７が取り付けられている。

【0018】

力覚センサ２７は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の荷重（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）を検出すると共に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のモーメント（Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）を同時に検出することができる６軸力覚センサである。力覚センサ２７は、起歪体を有する歪ゲージ式のセンサである。なお、力覚センサ２７は歪ゲージ式のセンサに限らず、圧電式、光学式等の力覚センサを用いてもよい。

【0019】

力覚センサ２７は、ディスペンサ２１とシリンジ２２との間に配置されている。力覚センサ２７の中心部分には、貫通孔が設けられている。力覚センサ２７の貫通孔にディスペンサ２１及びシリンジ２２が挿通される。力覚センサ２７は、支持体１０を介してワークＷから受ける力およびモーメントを検出する。より詳細には、力覚センサ２７は、支持体１０及び駆動機構３０を介して、接続部材２３に作用する力およびモーメントを検出する。なお、力覚センサ２７は、ディスペンサ２１とロボットアーム４の先端との間に設けてもよい。

【0020】

力覚センサ２７は、支持体１０を介してワークＷから受ける力である垂直抗力を検出する。垂直抗力は、ワークＷの塗布面に対して直交する方向に働く力である。換言すれば、支持体１０がワークＷから離間する方向又はワークＷに当接する方向である。図面上、Ｚ方向に働く力が垂直抗力となる。力覚センサ２７は、支持体１０を介してワークＷから受けるモーメントである第１回転モーメント及び第２回転モーメントを検出する。第１回転モーメントは、ワークＷの塗布面に対して水平な軸であり、かつ塗布ハンド２０の進行方向に対して直交する軸を回転軸とするモーメントである。第２回転モーメントは、ワークＷの塗布面に対して水平な軸であり、かつ塗布ハンド２０の進行方向に沿う軸を回転軸とするモーメントである。第１回転モーメントの回転軸は、第２回転モーメントの回転軸に対して直交する。例えば、図面上、塗布ハンド２０がＸ１方向に進行している場合、第１回転モーメントはＹ方向（Ｙ１－Ｙ２）を回転軸とするモーメントであり、第２回転モーメントはＸ方向（Ｘ１－Ｘ２）を回転軸とするモーメントである。

【0021】

支持体１０は、塗布ハンド２０に設けられている。支持体１０は、ワークＷと当接することにより、塗布ハンド２０とワークとの距離を一定に保つための部材である。また、支持体１０をワークＷに当接させることにより、力覚センサ２７によるロボットアーム４の動作の制御を行うことが可能となる。

【0022】

支持体１０は、ローラ１１と、本体部１２と、突部１３とを有する。支持体１０は、Ｌ字状の部材である。ローラ１１は、本体部１２のワークＷ側の先端に設けられている。支持体１０のローラ１１がワークＷと当接する。本体部１２のロボットアーム側には、突部１３が設けられている。突部１３は、本体部１２の延伸方向と交差する方向に延伸する。図１において、突部１３は、Ｘ２方向に向かって延伸する。突部１３には、駆動機構３０の回転機構３１が設けられている。なお、支持体１０はローラ１１を有さない構成としてもよい。一例として、支持体１０の先端を曲面化し、支持体１０の先端がワークＷ上を摺動するような構成としてもよい。

【0023】

駆動機構３０は、回転機構３１と、上下機構３２と、シリンジ上下機構３３と、駆動機構本体３４とを有する。駆動機構３０は、制御装置４０により制御される。

【0024】

回転機構３１は、支持体１０をワークＷの塗布面に対して垂直な軸を中心として回転する方向に駆動する機構である。換言すれば、回転機構３１は、支持体１０をワークＷの塗布面上において弧を描くようにして回転駆動する機構である。回転機構３１は、支持体１０と駆動機構本体３４との間に設けられている。回転機構３１は、駆動機構本体３４のワークＷ側に設けられている。回転機構３１のワークＷ側には、支持体１０が取り付けられている。回転機構３１が駆動すると、回転機構３１の動力が支持体１０に伝達される。動力が伝達された支持体１０は、回転機構３１の回転軸Ｄを中心に回転する。

【0025】

図２を用いて、回転機構の一例について説明する。図２の１００には、回転機構３１が駆動する前の支持体１０の位置が示されている。図２の１０１には、回転機構３１が駆動した後の支持体１０の位置が示されている。図２の１０１に示すように、回転機構３１が駆動すると、支持体１０が回転軸Ｄを中心に回転する。支持体１０は、Ｚ方向（Ｚ１－Ｚ２）の軸を中心として回転している。支持体１０のローラ１１は、回転機構３１の回転軸Ｄから離れた位置に設けられている。そのため、回転機構３１が駆動すると、塗布ハンド２０のシリンジ２２に対する支持体１０の相対的な位置が変更される。回転機構３１により、支持体１０のシリンジ２２に対する相対的な位置を調整することができる。

【0026】

このように、回転機構３１を用いることによりワーク上の支持体１０の位置を調整することができ、ロボットアーム４の動作の制御により支持体１０の位置を調整しなくてもよくなる。その結果、連続した塗布作業を継続することができ、均一な塗布面を形成することができる。なお、回転機構３１は、支持体１０をワークＷの塗布面に対して垂直な軸を中心として回転する方向に駆動する機構であればどのような態様のものでも良い。また、回転機構３１は、塗布ハンド２０をロボットアーム４に対して回転駆動するような機構であってもよい。

【0027】

図１に戻り、上下機構３２は、支持体１０をワークＷから離間させる方向又はワークＷに当接させる方向に駆動する機構である。換言すれば、上下機構３２は、塗布ハンド２０のシリンジ２２に対して支持体１０をＺ方向（上下方向）に駆動する機構である。上下機構３２は、シリンジ上下機構３３と駆動機構本体３４との間に設けられている。上下機構３２は、駆動機構本体３４を上下機構３２に対してスライドさせる。駆動機構本体３４がＺ方向にスライドすると、駆動機構本体３４と共に支持体１０がＺ方向にスライドする。

【0028】

図３を用いて、上下機構３２の一例について説明する。図３の１０２には、上下機構３２が駆動する前の支持体１０の位置が示されている。図３の１０３には、上下機構３２が駆動した後の支持体１０の位置が示されている。図３の１０２に示すように、上下機構３２が駆動される前においては、支持体１０はワークＷに当接した状態である。制御装置４０の制御に基づいて上下機構３２が駆動されると、図３の１０３に示すように、駆動機構本体３４が上下機構３２に対してワークＷから離間する方向（Ｚ２方向）にスライドする。駆動機構本体３４がＺ２方向にスライドすると共に、支持体１０はワークＷから離間する方向（Ｚ２方向）に駆動される。これにより、支持体１０はワークＷから離間した状態となる。また、上下機構３２が駆動すると、支持体１０の塗布ハンド２０のシリンジ２２に対する相対的な位置が変更される。これにより、シリンジ２２とワークＷとの距離を変えることなく、支持体１０をワークＷから離間する方向に駆動することができる。

【0029】

このように、上下機構３２を用いることにより、支持体１０をワークＷから離間する方向に駆動することができる。そのため、支持体１０が既にワークＷに液体を塗布した箇所を走行する際、支持体１０をワークＷから離間させることができる。これにより、既に塗布した箇所に支持体が接触し塗布面が乱れることを防ぐことできる。また、ロボットアーム４の動作を制御することがないため、塗布作業を継続した状態において支持体１０をワークから離間する方向に駆動することができる。なお上下機構３２は、支持体１０をワークＷから離間させる方向又はワークＷに当接させる方向に駆動する機構であれば、どのような態様のものでも良い。

【0030】

シリンジ上下機構３３は、シリンジ２２をワークＷから離反させる方向又はワークＷに接近させる方向に移動させる機構である。換言すれば、シリンジ上下機構３３は、シリンジ２２をＺ方向に移動させる機構である。シリンジ上下機構３３は、上下機構３２と接続部材２３との間に設けられている。シリンジ上下機構３３は、一例としてマイクロゲージである。ユーザがマイクロゲージを操作することにより、ワークＷとシリンジ２２との間の距離を任意の距離に合わせることができる。これにより、ユーザはワークＷの材料に合わせて距離を設定変更することが可能となる。

【0031】

図４を用いて、シリンジ上下機構３３の一例について説明する。図４の１０４には、シリンジ上下機構３３が操作される前のシリンジ２２の位置が示されている。図４の１０５には、シリンジ上下機構３３が操作された後のシリンジ２２の位置が示されている。図４の１０４に示されているように、シリンジ上下機構３３が操作される前は、シリンジ２２がワークＷに接近した状態である。ユーザがシリンジ上下機構３３を操作すると、図４の１０５に示すように、接続部材２３がシリンジ上下機構３３に対してワークＷから離反する方向（Ｚ２方向）にスライドする。接続部材２３がＺ２方向にスライドすると共に、シリンジ２２がワークＷから離反する方向（Ｚ２方向）に移動する。

【0032】

図１に戻り、液体供給機構５は、ワークに吐出する液体をシリンジ２２に供給する機構である。制御装置４０に制御され、シリンジに供給する液体量が制御される。液体供給機構５には、ポンプ、駆動モータ等が含まれる。

【0033】

３Ｄカメラ６は、ワークＷの形状を画像解析するためのカメラである。３Ｄカメラ６は、ワークＷの画像を撮影できる位置に設けられている。３Ｄカメラ６は、１台以上のカメラが使用される。なお、３Ｄカメラ６は、塗布ロボット２に設けてもよいし、塗布ロボット２以外の作業用スペースに設けてもよい。３Ｄカメラ６が撮影した画像データは、制御装置４０に送信される。なお、３Ｄカメラ６が撮影する画像データは、静止画によるものであってもよいし、又は動画によるものであってもよい。

【0034】

制御装置４０は、塗布装置１の全体を制御する装置である。図５は、塗布装置１のハードウェア構成を示した図である。図５に示すように、制御装置４０は、プロセッサ４１、メモリ４２、および入出力ＩＦ４３を含む。制御装置４０は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、またはＰＬＣ（programmable logic controller）等により実現される。プロセッサ４１、メモリ４２、および入出力ＩＦ４３は、バスを介して互いに電気的に接続されている。

【0035】

プロセッサ４１は、メモリ４２に格納された種々のプログラムを実行することで、種々の制御および種々の演算を行う。プロセッサ４１としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、又は、これらの組み合わせを用いることができる。プロセッサ４１は、例えば、ロボットアーム４、駆動機構３０の動作を制御する。

【0036】

メモリ４２は、プロセッサ４１により実行される種々のプログラムを格納している。塗布作業に関するプログラムは、メモリ４２に格納されている。塗布作業に関するプログラムとは、塗布装置１全体の動作および制御ルーチンを記述したプログラムである。メモリ４２としては、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ(Random Access Memory)等を用いることができる。

【0037】

入出力ＩＦ４３は、ロボットアーム４、液体供給機構５、３Ｄカメラ６、力覚センサ２７、及び駆動機構３０と通信を行うインタフェースである。入出力ＩＦ４３として、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＡＴＡ（Advanced Technology Attachment）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、シリアル通信等を用いることができる。

【0038】

＜塗布装置の制御方法＞
塗布装置１の制御方法について、図６～８を用いて説明する。図６は、塗布装置１の制御方法を示すフローチャートである。図７は、図６に示す制御方法の回避工程Ｓ３を示すフローチャートである。図８は、図６に示す制御方法の維持工程Ｓ５を示すフローチャートである。

【0039】

移動工程Ｓ１は、制御装置４０が塗布ロボット２のロボットアーム４を制御する工程である。ステップＳ１において、プロセッサ４１によって塗布作業に関するプログラムが実行されると、制御装置４０はロボットアーム４の動作を制御する。制御装置４０の制御に従って、塗布ハンド２０のワークＷに対する位置が予め定められた条件を満たすようにロボットアーム４の動作が調整される。ワークＷに対する塗布ハンドの位置は、維持工程Ｓ５において、予め定められた条件を維持するように調整される。この維持工程Ｓ５については、後で詳述する。

【0040】

塗布工程Ｓ２は、制御装置４０が液体供給機構５及び塗布ハンド２０を制御することにより、ワークＷに液体を塗布する工程である。ステップＳ２において、液体供給機構５は、制御装置４０の制御に従って、塗布ハンド２０のシリンジ２２に液体を供給する。制御装置４０は、ディスペンサ２１を駆動する。ディスペンサ２１が駆動されると、シリンジ２２からワークＷに向けて液体が吐出される。これにより、ワークＷに液体が塗布される。

【0041】

回避工程Ｓ３は、制御装置４０が駆動機構３０の動作を制御して支持体１０を駆動する工程である。ステップＳ３において、制御装置４０は、３Ｄカメラ６から送信された画像データを画像解析する。制御装置４０は、画像解析データに基づいて、支持体１０を特定の位置に駆動する。

【0042】

図７を用いて、回避工程Ｓ３の詳細について説明する。ステップＳ３において、制御装置４０は、３Ｄカメラ６から取得した画像データを基に画像解析を行う（Ｓ６）。次に、制御装置４０は、画像解析データを基に支持体１０のローラ１１がワークＷの端部から予め定められた範囲内に位置しているか否かを判定する（Ｓ７）。ローラ１１がワークＷの端部から予め定められた範囲内に位置していない場合（Ｓ７でＮＯ）、ステップＳ９に進む。ローラ１１がワークＷの端部から予め定められた範囲内に位置している場合（Ｓ７でＹＥＳ）、制御装置４０は駆動機構３０を駆動させ支持体１０を特定の位置に変更させる（Ｓ８）。ステップＳ８において、制御装置４０は、回転機構３１を駆動させ、支持体１０の位置を特定の位置に変更させる。ステップＳ８により支持体１０の位置を変更した後、ステップＳ９に進む。

【0043】

このように、ワークＷの端部を検知した後、制御装置４０は回転機構３１を駆動する。従って、支持体１０のみ回転駆動することができる。そのため、ロボットアーム４の動作の制御の工程を減らすことができる。これにより、作業時間を短縮することができる。

【0044】

次に、制御装置４０は、画像解析データを基にローラ１１が既に液体が塗布された箇所Ｔ（以下、塗布箇所Ｔと称する）から予め定められた範囲内に位置しているか否かを判定する（Ｓ９）。ローラ１１が塗布箇所Ｔから予め定められた範囲内に位置していない場合（Ｓ９でＮＯ）、回避工程Ｓ３は終了する。ローラ１１が塗布箇所Ｔから予め定められた範囲内に位置している場合（Ｓ９でＹＥＳ）、制御装置４０は駆動機構３０を駆動させ支持体１０を特定の位置に変更させる（Ｓ１０）。ステップＳ１０において、制御装置４０は、上下機構３２を駆動させて、支持体１０の位置を特定の位置に変更する。ステップＳ１０により支持体１０の位置を変更した後、回避工程Ｓ３は終了する。

【0045】

このように、ワークＴの塗布箇所Ｔを検知した後、制御装置４０は上下機構３２を駆動させ、支持体１０をワークＷから離間させた状態にする。そのため、支持体１０のローラ１１は塗布箇所Ｔに接触することがない。また、制御装置４０はロボットアーム４の動作の制御を必要としない。これにより、ワークＷに液体を塗布する塗布作業を継続しつつ、塗布面が乱れることを防ぐことができる。

【0046】

また、３Ｄカメラ６からの画像データを用いることで、刻々と変化するワークＷの塗布面上の情報を取得することができる。そのため、塗布ハンド２０の進行方向において、支持体１０にとって障害となる情報（ワークの端部、塗布箇所Ｔ）を検知することができ、当該障害を避けることができる。そのため、ワークＷに塗布された液体の塗布面が乱れることを防ぐことができる。

【0047】

上述したステップ１～３は、塗布作業に関するプログラムが終了するまで繰り返して行われる。

【0048】

ステップＳ１～Ｓ３と並行して、ステップＳ４およびステップＳ５が繰り返して行われている。

【0049】

検出工程Ｓ４は、力覚センサ２７が支持体１０を介してワークＷから受ける力およびモーメントを検出する工程である。ステップＳ４において、力覚センサ２７は、支持体１０を介してワークＷから受ける力およびモーメントを検出する。力覚センサ２７が検出した力およびモーメントの値は、入出力ＩＦ４３を介して制御装置４０に入力される。

【0050】

維持工程Ｓ５は、塗布ハンド２０のワークＷに対する位置および角度が予め定められた条件を維持するように、制御装置４０がロボットアーム４の動作を制御する工程である。ステップＳ５において、制御装置４０は、ステップ４において検出された力およびモーメントに基づいて、ロボットアーム４の動作を制御する。

【0051】

図８を用いて、維持工程Ｓ５の詳細について説明する。図８に示すように、ステップＳ５において、制御装置４０は、支持体１０を介してワークＷから受ける垂直抗力の値が予め定められた範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１１）。垂直抗力の値が予め定められた範囲内である場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。垂直抗力の値が予め定められた範囲内でない場合（Ｓ１１でＮＯ）、制御装置４０は検出される垂直抗力の値が予め定められた範囲内となるようにロボットアーム４の動作を補正する（Ｓ１２）。制御装置４０は、塗布ハンド２０をワークＷから離間させる方向又はワークＷに接近させる方向にロボットアーム４の動作を補正する。ステップＳ１２によりロボットアーム４の動作を補正した後、ステップＳ７に進む。

【0052】

次に、制御装置４０は、支持体１０を介してワークＷから受ける第１回転モーメントの値が予め定められた範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１３）。第１回転モーメントの値が予め定められた範囲内である場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１５に進む。第１回転モーメントの値が予め定められた範囲内でない場合（Ｓ７でＮＯ）、制御装置４０は検出される第１回転モーメントの値が予め定められた範囲内となるようにロボットアーム４の動作を補正する（Ｓ８）。制御装置４０は、塗布ハンド２０の第１回転モーメント方向の傾きを調整することにより、ロボットアーム４の動作を補正する。ステップＳ１４によりロボットアーム４の動作を補正した後、ステップＳ１５に進む。

【0053】

次に、制御装置４０は、支持体１０を介してワークＷから受ける第２回転モーメントの値が予め定められた範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１５）。第２回転モーメントの値が予め定められた範囲内である場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、維持工程Ｓ５は終了する。第２回転モーメントの値が予め定められた範囲内でない場合（Ｓ１５でＮＯ）、制御装置４０は、検出される第２回転モーメントＭＸの値が所定の範囲内となるようにロボットアーム４の動作を補正する（Ｓ１６）。ステップＳ１０によりロボットアーム４の動作を補正した後、維持工程Ｓ５は終了する。

【0054】

維持工程Ｓ５において、制御装置４０は、塗布ハンド２０のワークＷに対する位置および角度が予め定められた条件を満たすようにロボットアーム４の動作を補正する。そのため、塗布ハンド２０のワークＷに対する位置および角度が予め定められた範囲内となるように維持される。これにより、ワークＷに液体を均一に塗布することができる。また、塗布装置１は、３Ｄカメラ６と力覚センサ２７を備えている。３Ｄカメラ６によればワークＷの端部や塗布箇所Ｔを検知することができ、力覚センサ２７によればワークＷ上の微細な凹凸を検知することができる。そのため、塗布作業に関するプログラムを作成する際、ティーチングによりワークＷの形状に合わせてロボットアーム４の細かな動作プログラムを作成する必要がない。つまり、ティーチングによるロボットアーム４の動作プログラムを容易に作成することができる。これにより、ユーザのティーチング技量の差によるワークＷに塗布される液体のムラを少なくすることができる。

【0055】

＜塗布装置の支持体の回避方法の流れ＞
図９及び図１０を用いて、回避工程Ｓ３における塗布装置１の支持体１０の回避方法の流れを説明する。図９及び図１０は、塗布装置１の支持体１０の回避方法の流れを示す図である。

【0056】

図９には、塗布箇所Ｔを回避する支持体１０について図示されている。図９に示すように、塗布作業を行っている際、塗布ハンド２０の進行方向においてシリンジ２２よりも前方を支持体１０が走行している。支持体１０が塗布箇所Ｔに差し掛かると、制御装置４０が上下機構３２を駆動する。上下機構３２の駆動により支持体１０はワークＷから離間する。塗布ハンド２０はプログラムに従ってそのまま走行を続ける。支持体１０が塗布箇所Ｔを通りすぎると、制御装置４０は上下機構を駆動させ支持体１０をワークＷと当接させる。

【0057】

図１０は、ワークＷの端部を回避する支持体１０の動きの流れについて図示されている。図１０の１０６に示すように、塗布作業を行っている際、塗布ハンド２０の進行方向においてシリンジ２２よりも前方を支持体１０が走行している。図１０の１０６において、シリンジ２２はワークＷの位置Ａ´から液体の塗布を開始する。ローラ１１は位置Ｂ´に位置する。プログラムに従い、シリンジ２２はワークＷの辺縁に沿って液体をワークＷに塗布していく。シリンジ２２が位置Ａまで移動すると、ローラ１１はワークＷの端部から予め定められた範囲内である位置Ｂに到達する。

【0058】

次に図１０の１０７を用いて説明する。ワークＷの端部から予め定められた範囲内である位置Ｂ´にローラ１１が到達すると、制御装置４０は回転機構３１を駆動することによりローラ１１を特定の位置Ｂまで移動させる。特定の位置Ｂは位置Ｂ´よりもワークの内側に位置する。この際、シリンジ２２はプログラムに従って位置Ａに到達するまで塗布作業を継続する。なお、シリンジ２２の塗布作業は、支持体１０が回転している際は、中断してもよい。

【0059】

次に図１０の１０８を用いて説明する。シリンジ２２が位置Ａ´に到達し、かつローラ１１が位置Ｂ´に位置すると、制御装置４０はロボットアーム４を制御することにより塗布ハンド２０の進行方向を変更させる。シリンジ２２はＡ´からＡの方向に、ローラ１１はＢ´からＢの方向に進む。

【0060】

〔変形例１〕
上述の実施形態の変形例について説明する。本変形例において、制御装置４０はユーザにより設定されたティーチングデータに基づいて駆動機構３０を駆動する。

【0061】

ユーザは、予め塗布ロボット２のティーチングデータを作成し、当該ティーチングデータを制御装置４０のメモリ４２に格納する。プロセッサ４１が各種プログラムを実行すると、塗布装置１は塗布作業を開始する。

【0062】

制御装置４０は、上述した回避工程Ｓ３において、メモリ４２に格納されたティーチングデータに基づいて、駆動機構３０の動作を制御して支持体１０を駆動する。制御装置４０は、支持体１０のローラ１１がワークＷの端部から予め定められた範囲に位置すると、回転機構３１を駆動する。制御装置４０は、回転機構３１を駆動することにより、ローラ１１を特定の位置に変更する。さらに、制御装置４０は、ローラ１１が塗布箇所Ｔから予め定められた範囲に位置すると、上下機構３２を駆動する。制御装置４０は、上下機構３２を駆動することにより、ローラ１１を特定の位置に変更する。

【0063】

このように、ティーチングデータを用いることにより、３Ｄカメラを使用せずに特定の条件にしたがって駆動機構３０を駆動することができる。これにより、部品点数を削減することができる。また、本変形例における塗布装置１は、力覚センサ２７を備えている。ユーザが作成したティーチングデータによればワークＷの端部や塗布箇所Ｔを検知することができ、力覚センサ２７によればワークＷ上の微細な凹凸を検知することができる。そのため、塗布作業に関するプログラムを作成する際、ティーチングにおいてワークＷの形状に合わせてロボットアーム４の細かな動作プログラムを作成する必要がない。つまり、ティーチングによるロボットアーム４の動作プログラムを容易に作成することができる。これにより、ユーザのティーチング技量の差によるワークＷに塗布される液体のムラを少なくすることができる。

【0064】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図１１を用いて、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図１１は、本発明の実施形態２に係る塗布装置の塗布ハンド２０ａを示す図である。本実施形態において、力覚センサ２７は支持体１０ａに設けられている。

【0065】

図１１に示すように、ロボットアームの先端に塗布ハンド２０ａが設けられている。支持体１０ａは駆動機構３０に取り付けられている。支持体１０ａは、ローラ１１ａと、第１本体部１２ａと、第２本体部１２ｂとを有する。ローラ１１ａは、第１本体部１２ａのワークＷ側に設けられている。第１本体部１２ａと第２本体部１２ｂとは、力覚センサ２７を介して接続されている。第２本体部１２ｂのロボットアーム側には駆動機構３０の上下機構３２が設けられている。

【0066】

第１本体部１２ａと第２本体部１２ｂとの間に力覚センサ２７が設けられている。力覚センサ２７の一方側の面が、第１本体部１２ａのロボットアーム側に取り付けられている。力覚センサ２７の他方側の面が、第２本体部１２ｂのワーク側に取り付けられている。力覚センサ２７は、第１本体部１２ａに作用する力およびモーメントを検出する。

【0067】

駆動機構３０は、上下機構３２と、シリンジ上下機構３３とを有する。制御装置４０により、上下機構３２が駆動すると、支持体１０ａの第２本体部１２ｂがワークＷから離間する方向（Ｚ方向）にスライドする。第２本体部１２ｂがＺ方向にスライドすることにより、支持体１０ａはワークＷから離間する駆動する。

【0068】

なお、本実施形態において、更に回転機構を設け、ワークＷの塗布面に対して垂直な軸を中心として回転する方向に支持体１０ａを駆動させてもよい。

【0069】

なお、上述した実施形態において塗布ハンド２０に支持体１０及び駆動機構３０を設けたが、これに限られない。支持体１０及び駆動機構３０はロボットアーム４の先端側に設けてもよい。

【0070】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0071】

１ 塗布装置
２ 塗布ロボット
３ 基台
４ ロボットアーム
５ 液体供給機構
６ ３Ｄカメラ
１０、１０ａ 支持体
１１、１１ａ ローラ
１２ 本体部
１２ａ 第１本体部
１２ｂ 第２本体部
１３ 突部
２０、２０ａ 塗布ハンド
２１ ディスペンサ
２２ シリンジ
２３ 接続部材
２４ 取付部材
２７ 力覚センサ
３０ 駆動機構
３１ 回転機構
３２ 上下機構
３３ シリンジ上下機構
３４ 駆動機構本体
４０ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】