特開 2024-86197 吐出流量測定システム、吐出流量較正システム、吐出流量測定方法、および吐出流量較正方法。

(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】P2024086197

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】吐出流量測定システム、吐出流量較正システム、吐出流量測定方法、および吐出流量較正方法。

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/00 20060101AFI20240620BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20240620BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240620BHJP

   B05B 12/00 20180101ALI20240620BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20240620BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

B05C11/00

B05C5/00 101

B05C11/10

B05B12/00 A

B05D1/26 Z

B05D3/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201210

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉村 高行

(72)【発明者】

【氏名】庄司 晃

【テーマコード（参考）】

4D075

4F035

4F041

4F042

【Ｆターム（参考）】

4D075AA37

4D075AC06

4D075AC94

4D075EA05

4F035AA03

4F035BC02

4F035CD06

4F041AB01

4F041BA23

4F042AB00

4F042BA09

4F042BA12

4F042DH09

(57)【要約】

【課題】吐出装置からの塗料の吐出流量を安価に精度よく測定することが可能な、吐出流量測定システムを提供する。
【解決手段】本開示の一態様に係る吐出流量測定システムは、塗料を吐出する吐出装置と、前記吐出装置から吐出された前記塗料の重量を測定する重量計と、前記塗料の比重量を予め記憶する記憶装置と、前記吐出装置から前記塗料を吐出した吐出時間、前記重量計により測定された前記塗料の重量、および前記塗料の比重量に基づき、前記吐出装置から単位時間あたりに吐出される前記塗料の体積である吐出流量を導出する処理回路と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗料を吐出する吐出装置と、
前記吐出装置から吐出された前記塗料の重量を測定する重量計と、
前記塗料の比重量を予め記憶する記憶装置と、
前記吐出装置から前記塗料を吐出した吐出時間、前記重量計により測定された前記塗料の重量、および前記塗料の比重量に基づき、前記吐出装置から単位時間あたりに吐出される前記塗料の体積である吐出流量を導出する処理回路と、を備える、吐出流量測定システム。

【請求項2】

前記吐出装置から吐出された前記塗料を収容する容器をさらに備え、
前記重量計は、前記容器に収容された前記塗料の重量を測定する、請求項１に記載の吐出流量測定システム。

【請求項3】

ロボットアームをさらに備え、
前記吐出装置は、前記ロボットアームの先端に連結されるエンドエフェクタである、請求項１に記載の吐出流量測定システム。

【請求項4】

前記記憶装置は、前記吐出時間を予め記憶しており、
前記処理回路は、前記記憶装置から前記吐出時間を取得する、請求項１に記載の吐出流量測定システム。

【請求項5】

前記吐出装置および前記重量計は、互いに同じエリア内にある、請求項１に記載の吐出流量測定システム。

【請求項6】

前記吐出装置は、第１エリア内にあり、
前記重量計は、前記第１エリアとは異なる第２エリア内にあり、
前記第１エリア内から前記重量計まで延びる流路をさらに備え、
前記吐出装置から吐出された前記塗料は、前記流路内を通って前記重量計へと流入する、請求項１に記載の吐出流量測定システム。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかに記載の吐出流量測定システムを備え、
前記記憶装置は、前記吐出流量に関する１つ以上の指令値に関連付けて、１つ以上の前記吐出流量を記憶し、
前記処理回路は、前記記憶装置に記憶されている１つ以上の前記吐出流量を、１つ以上の前記指令値に関連付けて、新たに導出した１つ以上の前記吐出流量により更新する、吐出流量較正システム。

【請求項8】

報知器をさらに備え、
前記処理回路は、
新たに導出した１つ以上の前記吐出流量の、前記記憶装置に記憶されている１つ以上の前記吐出流量からの偏差が、所定の許容偏差以下であるか否かを判定し、
前記偏差が、前記許容偏差よりも大きいと判定したとき、前記報知器により報知する、請求項７に記載の吐出流量較正システム。

【請求項9】

処理回路により実行される吐出流量測定方法であって、
吐出装置から塗料を吐出し、
前記吐出装置から吐出され、重量計により測定された前記塗料の重量を前記重量計から取得し、
前記吐出装置から前記塗料を吐出した吐出時間、前記重量計により測定された前記塗料の重量、および前記塗料の比重量に基づき、前記吐出装置から単位時間あたりに吐出される前記塗料の体積である吐出流量を導出する、吐出流量測定方法。

【請求項10】

請求項９に記載の吐出流量測定方法を用いて、前記処理回路により実行される吐出流量較正方法であって、
前記吐出流量に関する１つ以上の指令値に関連付けて記憶装置に記憶されている１つ以上の前記吐出流量を、１つ以上の前記指令値に関連付けて、前記吐出流量測定方法により新たに導出した１つ以上の前記吐出流量により更新する、吐出流量較正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、吐出流量測定システム、吐出流量較正システム、吐出流量測定方法、および吐出流量較正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、吐出装置からの塗料の吐出流量を測定する吐出流量測定システムが知られている。このような吐出流量測定システムが、例えば、特許文献１で提案されている。特許文献１では、圧送タンク内の塗料が、塗装ホースを介して、ロボットアームの先端に連結された塗装ノズルに供給される。そして、塗装ノズルからの塗料の吐出流量が、塗装ホース上の流量計により測定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０２－２１８５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、吐出装置からの塗料の吐出流量が、流量計により測定されている。しかし、流量計は特別高価なものでなければ吐出流量を精度よく測定するのが難しい。

【0005】

そこで、本開示は、吐出装置からの塗料の吐出流量を安価に精度よく測定することが可能な、吐出流量測定システムおよび吐出流量測定方法を提供することを目的とする。また、本開示は、吐出装置からの塗料の吐出流量を安価に精度よく較正することが可能な、吐出流量較正システムおよび吐出流量較正方法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】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る吐出流量測定システムは、塗料を吐出する吐出装置と、前記吐出装置から吐出された前記塗料の重量を測定する重量計と、前記塗料の比重量を予め記憶する記憶装置と、前記吐出装置から前記塗料を吐出した吐出時間、前記重量計により測定された前記塗料の重量、および前記塗料の比重量に基づき、前記吐出装置から単位時間あたりに吐出される前記塗料の体積である吐出流量を導出する処理回路と、を備える。

【0007】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る吐出流量較正システムは、上記の吐出流量測定システムを備え、前記記憶装置は、前記吐出流量に関する１つ以上の指令値に関連付けて、１つ以上の前記吐出流量を記憶し、前記処理回路は、前記記憶装置に記憶されている１つ以上の前記吐出流量を、１つ以上の前記指令値に関連付けて、新たに導出した１つ以上の前記吐出流量により更新する。

【0008】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る吐出流量測定方法は、処理回路により実行される吐出流量測定方法であって、吐出装置から塗料を吐出し、前記吐出装置から吐出され、重量計により測定された前記塗料の重量を前記重量計から取得し、前記吐出装置から前記塗料を吐出した吐出時間、前記重量計により測定された前記塗料の重量、および前記塗料の比重量に基づき、前記吐出装置から単位時間あたりに吐出される前記塗料の体積である吐出流量を導出する。

【0009】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る吐出流量較正方法は、上記の吐出流量測定方法を用いて、前記処理回路により実行される吐出流量較正方法であって、前記吐出流量に関する１つ以上の指令値に関連付けて記憶装置に記憶されている１つ以上の前記吐出流量を、１つ以上の前記指令値に関連付けて、前記吐出流量測定方法により新たに導出した１つ以上の前記吐出流量により更新する。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、吐出装置からの塗料の吐出流量を安価に精度よく測定することが可能な、吐出流量測定システムおよび吐出流量測定方法を提供することができる。また、本開示によれば、吐出装置からの塗料の吐出流量を安価に精度よく較正することが可能な、吐出流量較正システムおよび吐出流量較正方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一態様に係る吐出流量測定システム、および当該吐出流量測定システムを備える吐出流量較正システムの全体構成を示す概略図である。

【図2】本開示の一態様に係る吐出流量測定システム、および当該吐出流量測定システムが備えるロボット制御装置を示すブロック図である。

【図3】本開示の一態様に係る吐出流量測定方法、および当該吐出流量測定方法を備える吐出流量較正方法を示すフローチャートである。

【図4】本開示の一態様に係る吐出流量測定システムにおいて、エンドエフェクタから塗料を吐出している様子を示す概略図である。

【図5】本開示の一態様に係る吐出流量較正システムにおいて、記憶装置に予め記憶されている吐出流量および新たに導出した吐出流量をプロットしたグラフである。

【図6】本開示の一態様に係る吐出流量測定システムの第１変形例において、エンドエフェクタから塗料を吐出している様子を示す概略図である。

【図7】本開示の一態様に係る吐出流量測定システムの第２変形例において、エンドエフェクタから塗料を吐出している様子を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

１．全体構成
図１は、本開示の一態様に係る吐出流量測定システム、および当該吐出流量測定システムを備える吐出流量較正システムの全体構成を示す概略図である。図１に示すように、本態様に係る吐出流量測定システム１０Ａは、防爆壁１６０に囲まれた防爆エリア内に配置されるロボット２０、重量計９０Ａおよび容器９８を備える。また、当該吐出流量測定システム１０Ａは、第２エリアとしての防爆エリア外に配置されるロボット制御装置６０をさらに備える。

【0013】

図１に示すように、本態様に係る吐出流量較正システム１００Ａは、上記の吐出流量測定システム１０Ａを備える。また、当該吐出流量較正システム１００Ａは、防爆エリア外に配置される操作器１１０および報知器１２０をさらに備える。操作器１１０は、例えば、パーソナルコンピュータまたはティーチペンダントであっても良いし、これらの組み合わせであっても良いし、他の態様であっても良い。また、報知器１２０は、例えば、ランプ、スピーカまたはディスプレイであっても良いし、これらの組み合わせであっても良いし、他の態様であっても良い。

【0014】

防爆エリア内には、塗料Ｐを収容するタンク１７０がさらに配置される。当該タンク１７０は、導管１７２を介して、ロボット２０に塗料Ｐを供給する。導管１７２上には、防爆エリア内において、調節弁１７４が設けられる。防爆エリア外には、ロボット２０に対して保護気体を供給する保護気体供給源１８０がさらに配置される。当該保護気体供給源１８０は、導管１８２を介して、ロボット２０に保護気体を供給する。導管１８２上には、防爆エリア内において、調節弁１８４が設けられる。

【0015】

本態様では、ロボット２０は、自動車に対して塗装を行う塗装用ロボットである。したがって、本態様では、上記の防爆エリアは塗装エリアである。塗装エリアの雰囲気は、塗料Ｐにより爆発性雰囲気となり得る。したがって、ロボット２０に通電を行う前に、当該ロボット２０内に侵入している可燃性ガスを排除する必要がある。そこで、保護気体供給源１８０からロボット２０内に保護気体を供給し、掃気が行われる。上記の通り、本態様において、ロボット２０は、防爆構造を有する。また、本態様において、重量計９０Ａも、防爆構造を有する。

【0016】

２．ロボット２０
ロボット２０は、基台２２と、基台２２に連結されるロボットアーム２４と、ロボットアーム２４の先端に連結される吐出装置としてのエンドエフェクタ４０と、を有する。ロボットアーム２４およびエンドエフェクタ４０は、それぞれ、ロボット制御装置６０の後述するロボット制御部７２により動作を制御される。ロボットアーム２４は、垂直多関節型ロボットであり、関節軸ＪＴ１乃至ＪＴ７と、これらの関節軸によって順次連結されるリンク２６ａ乃至２６ｆと、を有する。ロボットアーム２４の関節軸ＪＴ１乃至ＪＴ７は、それぞれ、サーボモータにより回転駆動される。

【0017】

関節軸ＪＴ１は、リンク２６ａの先端部とリンク２６ｂの基端部とを鉛直方向に延びる軸線周りに回動可能に連結する。関節軸ＪＴ２は、リンク２６ｂの先端部とリンク２６ｃの基端部とを、水平方向およびロボット２０の幅方向に延びる軸線周りに回動可能に連結する。関節軸ＪＴ３は、リンク２６ｃの先端部とリンク２６ｄの基端部とを、水平方向およびロボット２０の幅方向に延びる軸線周りに回動可能に連結する。関節軸ＪＴ４は、リンク２６ｄの先端部とリンク２６ｅの基端部とを捻れ回動可能に連結する。関節軸ＪＴ５は、リンク２６ｅの先端部とリンク２６ｆの基端部とを捻れ回動可能に連結する。関節軸ＪＴ６は、リンク２６ｆの先端部とエンドエフェクタ４０の基端部とを捻れ回動可能に連結する。そして、関節軸ＪＴ７は、基台２２とリンク２６ａの基端部とを、水平方向およびロボット２０の前後方向に延びる軸線周りに回動可能に連結する。なお、タンク１７０内に互いに色が異なる複数の塗料Ｐが収容されていている場合、ロボット制御装置６０は、エンドエフェクタ４０により、複数の当該塗料Ｐを適宜切り替えて吐出可能であっても良い。

【0018】

３．ロボット制御装置６０
図２は、本態様に係る吐出流量測定システム、および当該吐出流量測定システムが備えるロボット制御装置を示すブロック図である。図２に示すように、ロボット制御装置６０は、処理回路６２と、処理回路６２に接続された記憶装置７８と、を備える。記憶装置７８は、例えば、メモリを含んでも良いし、他の態様であっても良い。なお、記憶装置７８は、ロボット制御装置６０とは別個に設けられても良い。或いは、記憶装置７８は、ロボット制御装置６０に設けられる記憶装置と、ロボット制御装置６０とは別個に設けられる他の記憶装置と、を含んでも良い。

【0019】

処理回路６２は、重量計９０Ａから測定値を取得する取得部６４と、後述する吐出流量を導出する導出部６６と、導出した当該吐出流量の指令値からの偏差が所定の許容偏差以下であるか否かを判定する判定部６８と、エンドエフェクタ４０からの吐出流量を較正する較正部７０と、ロボット２０の動作を制御するロボット制御部７２と、報知器１２０により報知させる報知部７４と、を備える。上記した所定の許容偏差は、記憶装置７８に予め記憶されていても良い。取得部６４は、重量計９０Ａに有線接続されても良いし、無線接続されても良い。同様に、ロボット制御部７２は、ロボット２０および調節弁１７４、１８４に有線接続されても良いし、無線接続されても良い。同様に、報知部７４は、報知器１２０に有線接続されても良いし、無線接続されても良い。

【0020】

本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成またはプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、および/または、それらの組み合わせ、を含む回路または処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路または回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、または手段は、列挙された機能を実行するハードウエアであるか、または、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウエアである。ハードウエアは、本明細書に開示されているハードウエアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラムまたは構成されているその他の既知のハードウエアであってもよい。ハードウエアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットはハードウエアとソフトウエアの組み合わせであり、ソフトウエアはハードウエアおよび/またはプロセッサの構成に使用される。

【0021】

４．吐出流量測定方法および吐出流量較正方法
図３は、本態様に係る吐出流量測定方法、および当該吐出流量測定方法を備える吐出流量較正方法を示すフローチャートである。図３において、吐出流量測定方法は、ステップＳ１乃至Ｓ３を備える。また、同図において、吐出流量較正方法は、ステップＳ１乃至Ｓ６を備える。ここでは、同図に基づき、上記の処理回路６２が、吐出流量測定方法および吐出流量較正方法を実行する処理の一例について説明する。

【0022】

まず、処理回路６２は、エンドエフェクタ４０から重量計９０Ａ上の容器９８内に塗料Ｐを吐出する（図３において、ステップＳ１）。図４は、本態様に係る吐出流量測定システムにおいて、エンドエフェクタから塗料を吐出している様子を示す概略図である。

【0023】

次に、処理回路６２は、ステップＳ１で重量計９０Ａにより測定された塗料Ｐの重量を当該重量計９０Ａから取得する（図３において、ステップＳ２）。重量計９０Ａは、容器９８の重量と当該容器９８内の塗料Ｐを足し算してこれらの総重量を測定する。したがって、処理回路６２は、当該総重量から容器９８の重量を引き算した塗料Ｐの重量を取得する。なお、処理回路６２が当該総重量を重量計９０Ａから取得したあと、当該処理回路６２が当該総重量から容器９８の重量を引き算して塗料Ｐの重量を導出しても良い。

【0024】

次に、処理回路６２は、エンドエフェクタ４０から塗料Ｐを吐出した吐出時間、ステップＳ２で取得した塗料Ｐの重量、および塗料Ｐの比重量に基づき、エンドエフェクタ４０から単位時間あたりに吐出される塗料Ｐの体積である吐出流量を導出する（図３において、ステップＳ３）。具体的には、例えば、処理回路６２は、ステップＳ２で取得した塗料Ｐの重量を上記の吐出時間で割り算して、エンドエフェクタ４０から単位時間あたりに吐出される塗料Ｐの重量を導出する。そして、処理回路６２は、導出した単位時間あたりに吐出される塗料Ｐの重量を、記憶装置７８に予め記憶されている塗料Ｐの比重量で割り算して、上記の吐出流量を導出する。ここで、例えば、記憶装置７８が、エンドエフェクタ４０から塗料Ｐを吐出する吐出時間を予め記憶しており、処理回路６２が、記憶装置７８から当該吐出時間を取得しても良い。或いは、処理回路６２内のタイマが、エンドエフェクタ４０から塗料Ｐを吐出した吐出時間を計測し、処理回路６２が、当該タイマから当該吐出時間を取得しても良い。或いは、処理回路６２とは別個に設けられたタイマが、エンドエフェクタ４０から塗料Ｐを吐出した吐出時間を計測し、処理回路６２が、当該タイマから当該吐出時間を取得しても良い。

【0025】

次に、処理回路６２は、ステップＳ３で導出した吐出流量の指令値からの偏差が、記憶装置７８に予め記憶されている所定の許容偏差以下であるか否かを判定する（図３において、ステップＳ４）。

【0026】

最後に、処理回路６２は、ステップＳ４で上記の偏差が上記の許容偏差以下であると判定したとき、エンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量を較正し（図３において、ステップＳ５）、一連の処理を終了する。一方、処理回路６２は、ステップＳ４で上記の偏差が上記の許容偏差よりも大きいと判定したとき、報知器１２０により報知し（図３において、ステップＳ６）、一連の処理を終了する。

【0027】

表１および図５に基づき、上記のステップＳ５の具体例について説明する。図５は、本態様に係る吐出流量較正システムにおいて、記憶装置に予め記憶されている吐出流量および新たに導出した吐出流量をプロットしたグラフである。

【0028】

【表1】

【0029】

記憶装置７８は、吐出流量に関する７つの指令値を予め記憶している。７つの当該指令値は、表１の１行目に記載されている。７つの当該指令値は、利用者が操作器１１０を操作してロボット制御装置６０に対して直接的に入力した値であっても良いし、利用者が操作器１１０を操作してロボット制御装置６０に対して入力した情報に基づき、当該ロボット制御装置６０が生成した値であっても良い。或いは、７つの当該指令値は、記憶装置７８に予め記憶されているプログラムに含まれていても良いし、記憶装置７８に予め記憶されているプログラムに基づき、処理回路６２が自律的に生成した値であっても良い。なお、７つの当該指令値は、表１に記載されている値に限定されるものではない。

【0030】

また、記憶装置７８は、７つの当該指令値に関連付けて、エンドエフェクタ４０からの７つの吐出流量を予め記憶している。ここで、当該吐出流量の単位は、ｃｃ／ｍｉｎである。ｃｃは体積の単位「立法センチメートル」であり、ｍｉｎは時間の単位「分」である。すなわち、ｃｃ／ｍｉｎは、１分あたりに吐出した塗料Ｐの体積を立法センチメートルで表した単位である。７つの当該吐出流量は、表１の２行目に記載されている。本態様では、７つの当該吐出流量は、利用者が操作器１１０を操作してロボット制御装置６０に対して直接的に入力した初期値であっても良いし、記憶装置７８に予め記憶されているプログラムに基づき、処理回路６２が自律的に生成した値であっても良い。或いは、７つの当該吐出流量は、吐出流量測定システム１０Ａが過去に導出した、エンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量であっても良い。そして、表１の３行目には、吐出流量測定システム１０Ａが新たに導出した７つの吐出流量が示されている。当該吐出流量の単位も、同表の２行目に記載されている吐出流量と同じく、ｃｃ／ｍｉｎである。

【0031】

図５は、本態様に係る吐出流量較正システムにおいて、記憶装置に予め記憶されている吐出流量および新たに導出した吐出流量をプロットしたグラフである。図５において、横軸が表１の１行目に記載されている吐出流量に関する指令値であり、縦軸がエンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量である。同図において、破線が表１の２行目に記載されている記憶装置７８に予め記憶されている吐出流量を示し、実線が表１の３行目に記載されている新たに導出した吐出流量を示す。

【0032】

表１および図５に示すように、新たに導出した７つの吐出流量は、それぞれ、記憶装置７８に予め記憶されている対応する吐出流量から僅かにずれている。処理回路６２は、表１の２行目に記載されている７つの吐出流量を、同表の３行目に記載されている新たに導出した７つの吐出流量により更新する。このように、記憶装置７８に記憶されている表１に示すテーブルデータを更新することにより、エンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量の較正が行われる。処理回路６２は、更新された当該テーブルデータに基づき、エンドエフェクタ４０が塗料Ｐを所望する吐出流量だけ吐出するように、ロボット２０の動作を制御する。処理回路６２は、例えば、エンドエフェクタ４０から１８０ｃｃ／ｍｉｎだけ塗料Ｐを吐出したいとき、更新された当該テーブルデータに基づき、線形補完により吐出流量に関する指令値１１００を導出し、導出した当該指令値１１００に基づき、エンドエフェクタ４０から塗料Ｐを吐出する。なお、処理回路６２は、更新された当該テーブルデータに基づき、線形補完以外の公知の補完により所望する吐出流量に関する指令値を導出し、導出した当該指令値に基づき、エンドエフェクタ４０から塗料Ｐを吐出しても良い。

【0033】

処理回路６２は、導出した吐出流量の偏差が、所定の許容偏差よりも大きいと判定したとき、報知器１２０により報知する。処理回路６２は、例えば、表１の３行目に記載されている新たに導出した吐出流量が、同表の２行目に記載されている対応する吐出流量から１０％以上ずれていると判定したとき、報知器１２０により報知しても良い。なお、タンク１７０内に互いに色が異なる複数の塗料Ｐが収容されていている場合、記憶装置７８は、表１および図５に示すデータを、複数の当該塗料Ｐごとに記憶および更新しても良い。

【0034】

なお、上記の吐出流量測定方法および吐出流量較正方法は、それぞれ、例えば、ロボット２０により塗装作業を開始する前に一日ごとに行われても良いし、ティーチペンダントなどを用いてロボット２０を教示する際に行われても良いし、ロボット２０を防爆エリアに設置する際に行われても良いし、または、他のタイミングで行われても良い。また、上記の吐出流量測定方法および吐出流量較正方法は、それぞれ、例えば、利用者による操作器１１０の操作入力に基づき、処理回路６２により実行されても良いし、または、記憶装置７８に予め記憶されているプログラムに基づき、処理回路６２により自律的に実行されても良い。

【0035】

５．吐出流量測定システム１０Ａによる効果
従来から、吐出装置からの塗料の吐出流量が、例えば、流量計により測定されていた。しかし、流量計は特別高価なものでなければ吐出流量を精度よく測定するのが難しい。また、流量計は、防爆構造を有する場合、いっそう高価になり得る。さらに、特別高価な流量計は、構造が複雑なものが多い。これにより、故障が生じ易くなり、精度よく測定するのが難しくなり得る。また、従来から、例えば、吐出装置から塗料をメスシリンダー内に吐出し、当該メスシリンダー内の塗料の体積を利用者が目視することにより、吐出装置からの塗料の吐出流量が測定されていた。しかし、このような態様では、メスシリンダー内で塗料が泡立ち、目盛りを読み取り難い場合があった。また、メスシリンダー内に同じ体積の塗料が吐出されていたとしても、利用者ごとに読み取る値が異なってしまう場合があった。さらに、測定を行うごとにメスシリンダー内から塗料を除去し、また、当該メスシリンダーを洗浄する必要があるため、吐出流量の測定に手間と時間が掛かっていた。

【0036】

一方、本態様に係る吐出流量測定システム１０Ａは、吐出装置としてのエンドエフェクタ４０から吐出した塗料Ｐの重量を重量計９０Ａにより測定し、当該塗料Ｐの重量、塗料Ｐを吐出した吐出時間、および塗料Ｐの比重量に基づき、エンドエフェクタ４０から単位時間あたりに吐出される塗料Ｐの体積である吐出流量を導出する。これにより、吐出した塗料Ｐが泡立っていたとしても、吐出流量の測定に影響を及ぼすことはない。また、利用者ごとに吐出流量の測定結果が異なることもない。さらに、吐出流量の測定を行うごとに重量計９０Ａの測定値をリセットするだけで、測定を行うごとに重量計９０Ａから塗料Ｐを除去する必要がなく、また、当該重量計９０Ａを洗浄する必要もないため、手間と時間が掛からない。以上の通りであるため、本態様に係る吐出流量測定システム１０Ａは、エンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量を安価に精度よく測定することが可能となる。また、本態様に係る吐出流量測定方法は、当該吐出流量測定システム１０Ａと同様の効果を得ることができる。

【0037】

本態様に係る吐出流量測定システム１０Ａは、塗料Ｐを容器９８内に吐出し、重量計９０Ａは、当該容器９８に収容された前記塗料の重量を測定する。これにより、吐出流量の測定を容易に行うことができる。

【0038】

本態様では、吐出装置が、ロボットアーム２４の先端に連結されるエンドエフェクタ４０である。これにより、処理回路６２がロボットアーム２４およびエンドエフェクタ４０の動作を制御して、当該エンドエフェクタ４０から塗料Ｐを吐出できる。したがって、吐出流量の測定を容易に行うことができる。

【0039】

本態様では、記憶装置７８が、エンドエフェクタ４０から塗料Ｐを吐出する吐出時間を予め記憶しており、処理回路６２が、記憶装置７８から当該吐出時間を取得する。これにより、エンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量をいっそう精度よく測定することが可能となる。

【0040】

また、本態様では、ロボット２０および重量計９０Ａは、防爆エリア内にある。これにより、ロボット２０の近くに重量計９０Ａを配置して、エンドエフェクタ４０からの吐出流量の測定を行うことができる。したがって、装置構成を簡単にすることが可能となる。

【0041】

６．吐出流量較正システム１００Ａによる効果
本態様に係る吐出流量較正システム１００Ａは、吐出流量に関する７つの指令値に関連付けて記憶装置７８に記憶されている７つの吐出流量を、新たに導出した７つの当該吐出流量により更新する。したがって、本態様に係る吐出流量較正システム１００Ａは、上記の吐出流量測定システム１０Ａと同様の理由により、エンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量を安価に精度よく較正することが可能となる。また、本態様に係る吐出流量較正方法は、当該吐出流量較正システム１００Ａと同様の効果を得ることができる。

【0042】

本態様では、処理回路６２が、新たに導出した吐出流量の、記憶装置７８に記憶されている吐出流量からの偏差が、所定の許容偏差よりも大きいと判定したとき、報知器１２０により報知する。これにより、安全を確保しつつ、吐出流量の較正を行うことができる。

【0043】

７．変形例
上記の説明から、当業者にとっては、本開示の多くの改良や他の態様が明らかである。したがって、上記の説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本開示を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本開示の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

【0044】

図６は、上記の態様に係る吐出流量測定システムの変形例において、エンドエフェクタから塗料を吐出している様子を示す概略図である。なお、本変形例に係る吐出流量測定システム１０Ｂおよび吐出流量較正システム１００Ｂは、それぞれ、重量計９０Ａの代わりに重量計９０Ｂを備えること、および配管５０を備えることを除き、上記の態様に係る吐出流量測定システム１０Ａおよび吐出流量較正システム１００Ａと同様の構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。

【0045】

図６に示すように、本変形例に係る吐出流量測定システム１０Ｂでは、防爆構造を有するロボット２０が、爆発性雰囲気が存在し得る第１エリアとしての防爆エリア内にあり、防爆構造を有しない重量計９０Ｂが、爆発性雰囲気が存在し得ない第２エリアとしての防爆エリア外にある。また、当該吐出流量測定システム１０Ｂは、防爆エリア内から容器９８内、すなわち、重量計９０Ｂまで延びる流路としての配管５０をさらに備える。処理回路６２は、配管５０の防爆エリア内の端部に設けられる漏斗５２内に塗料Ｐをエンドエフェクタ４０から吐出する（図３において、ステップＳ１）。配管５０は、漏斗５２から重量計９０Ｂに向かうに連れて下降するように傾斜している。したがって、漏斗５２に吐出された塗料Ｐは、配管５０内を通って重量計９０Ｂ上の容器９８内へと流入する。以降のステップＳ２乃至Ｓ６は上記の態様で説明した通りであるため、ここでは説明を繰り返さない。本変形例では、上記のように、重量計９０Ｂが防爆構造を有しないので、エンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量をより安価に測定することができる。また、本変形例では、防爆エリア内から重量計９０Ｂまで延びる配管５０を備えるので、ロボット２０と重量計９０Ｂを互いに異なる雰囲気中に配置することができる。これにより、例えば、装置構成の制約により、重量計９０Ｂをロボット２０から離して配置したい場合に、対応することができる。

【0046】

図７は、上記の態様に係る吐出流量測定システムの第２変形例において、エンドエフェクタから塗料を吐出している様子を示す概略図である。なお、本変形例に係る吐出流量測定システム１０Ｃおよび吐出流量較正システム１００Ｃは、それぞれ、重量計９０Ａの代わりに重量計９０Ｂを備えること、および塗料Ｐが爆発性雰囲気を生じさせ得ないことを除き、上記の態様に係る吐出流量測定システム１０Ａおよび吐出流量較正システム１００Ａと同様の構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。

【0047】

図７に示すように、本変形例に係る吐出流量測定システム１０Ｃは、防爆壁１６０に囲まれたエリア内にロボット２０および防爆構造を有しない重量計９０Ｂを備える。本変形例では、塗料Ｐが、例えば水性の塗料であり、爆発性雰囲気を生じさせ得ないため、防爆構造を有しない重量計９０Ｂをロボット２０と同じエリア内に配置することができる。本変形例では、上記のように、重量計９０Ｂが防爆構造を有しないので、エンドエフェクタ４０からの塗料Ｐの吐出流量をより安価に測定することができる。また、本変形例では、ロボット２０の近くに重量計９０Ｂを配置することができる。これにより、エンドエフェクタ４０からの吐出流量の測定を行うことができ、装置構成を簡単にすることが可能となる。

【0048】

上記の態様および変形例では、ロボット２０が関節軸ＪＴ１乃至ＪＴ７を備える垂直多関節型ロボットである場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボット２０は、１つ以上６つ以下または８つ以上の関節軸を備える垂直多関節型ロボットであっても良いし、１つ以上の関節軸を備える水平多関節型ロボットであっても良いし、１つ以上のスライド軸を備える直交型ロボットであっても良いし、他のロボットであっても良い。

【0049】

上記の態様および変形例では、吐出装置が、ロボットアーム２４の先端に連結されるエンドエフェクタ４０である場合について説明した。しかし、このような場合に限定されず、吐出装置は、ロボットアーム２４の先端に連結されない、単独の装置であっても良い。

【0050】

上記の態様および変形例では、記憶装置７８が、表１に示すようなテーブルデータ、すなわち、吐出流量および当該吐出流量に関する指令値をそれぞれ７つずつ記憶する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、記憶装置７８は、吐出流量および当該吐出流量に関する指令値を、それぞれ、１つ以上６つ以下ずつ、または８つ以上ずつ記憶しても良い。

【0051】

上記の態様および変形例では、吐出流量測定システム１０Ａ乃至１０Ｃが操作器１１０を備えず、吐出流量較正システム１００Ａ乃至１０Ｃが操作器１１０を備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、吐出流量測定システム１０Ａ乃至１０Ｃが操作器１１０を備えても良い。また、吐出流量測定システム１０Ａ乃至１０Ｃまたは吐出流量較正システム１００Ａ乃至１００Ｃが、タンク１７０、保護気体供給源１８０、導管１７２、１８２、および調節弁１７４、１８４のうちの少なくともいずれか一つを備えても良い。さらに、吐出流量測定システム１０Ａ乃至１０Ｃが、報知器１２０を備え、処理回路６２が、エンドエフェクタ４０から単位時間あたりに吐出される塗料Ｐの重量が、当該エンドエフェクタ４０から単位時間あたりに吐出すべき塗料Ｐの重量の指令値から所定値以上乖離していると判定したとき、報知器１２０により報知しても良い。

【0052】

８．まとめ
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る吐出流量測定システムは、塗料を吐出する吐出装置と、前記吐出装置から吐出された前記塗料の重量を測定する重量計と、前記塗料の比重量を予め記憶する記憶装置と、前記吐出装置から前記塗料を吐出した吐出時間、前記重量計により測定された前記塗料の重量、および前記塗料の比重量に基づき、前記吐出装置から単位時間あたりに吐出される前記塗料の体積である吐出流量を導出する処理回路と、を備える。

【0053】

上記の構成によれば、吐出装置からの塗料の吐出流量を安価に精度よく測定することが可能となる。

【0054】

前記吐出装置から吐出された前記塗料を収容する容器をさらに備え、前記重量計は、前記容器に収容された前記塗料の重量を測定しても良い。

【0055】

上記の構成によれば、吐出流量の測定を容易に行うことができる。

【0056】

ロボットアームをさらに備え、前記吐出装置は、前記ロボットアームの先端に連結されるエンドエフェクタであっても良い。

【0057】

上記の構成によれば、ロボットアームおよびエンドエフェクタの動作を制御して、当該エンドエフェクタから塗料を吐出できるので、吐出流量の測定を容易に行うことができる。

【0058】

前記記憶装置は、前記吐出時間を予め記憶しており、前記処理回路は、前記記憶装置から前記吐出時間を取得しても良い。

【0059】

上記の構成によれば、吐出装置からの塗料の吐出流量をいっそう精度よく測定することが可能となる。

【0060】

前記吐出装置および前記重量計は、互いに同じエリア内にあっても良い。

【0061】

上記の構成によれば、吐出装置の近くに重量計を配置して、吐出装置からの吐出流量の測定を行うことができる。したがって、装置構成を簡単にすることが可能となる。

【0062】

前記吐出装置は、第１エリア内にあり、前記重量計は、前記第１エリアとは異なる第２エリア内にあり、前記第１エリア内から前記重量計まで延びる流路をさらに備え、前記吐出装置から吐出された前記塗料は、前記流路内を通って前記重量計へと流入しても良い。

【0063】

上記の構成によれば、第１エリア内から重量計まで延びる流路を備えるので、吐出装置と重量計を互いに異なる雰囲気中に配置することができる。これにより、例えば、装置構成の制約により、重量計を吐出装置から離して配置したい場合に、対応することができる。

【0064】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る吐出流量較正システムは、上記のいずれかの構成を含む吐出流量測定システムを備え、前記記憶装置は、前記吐出流量に関する１つ以上の指令値に関連付けて、１つ以上の前記吐出流量を記憶し、前記処理回路は、前記記憶装置に記憶されている１つ以上の前記吐出流量を、１つ以上の前記指令値に関連付けて、新たに導出した１つ以上の前記吐出流量により更新する。

【0065】

上記の構成によれば、上記のいずれかの構成を含む吐出流量測定システムを備えるので、吐出装置からの塗料の吐出流量を安価に精度よく較正することが可能となる。

【0066】

報知器をさらに備え、前記処理回路は、新たに導出した１つ以上の前記吐出流量の、前記記憶装置に記憶されている１つ以上の前記吐出流量からの偏差が、所定の許容偏差以下であるか否かを判定し、前記偏差が、前記許容偏差よりも大きいと判定したとき、前記報知器により報知しても良い。

【0067】

上記の構成によれば、安全を確保しつつ、吐出流量の較正を行うことができる。

【0068】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る吐出流量測定方法は、処理回路により実行される吐出流量測定方法であって、吐出装置から塗料を吐出し、前記吐出装置から吐出され、重量計により測定された前記塗料の重量を前記重量計から取得し、前記吐出装置から前記塗料を吐出した吐出時間、前記重量計により測定された前記塗料の重量、および前記塗料の比重量に基づき、前記吐出装置から単位時間あたりに吐出される前記塗料の体積である吐出流量を導出する。

【0069】

上記の構成によれば、吐出装置からの塗料の吐出流量を安価に精度よく測定することが可能となる。

【0070】

上記の吐出流量測定方法を用いて、前記処理回路により実行される吐出流量較正方法であって、前記吐出流量に関する１つ以上の指令値に関連付けて記憶装置に記憶されている１つ以上の前記吐出流量を、前記吐出流量測定方法により新たに導出した１つ以上の前記吐出流量により更新する。

【0071】

上記の構成によれば、上記の吐出流量測定方法を用いるので、吐出装置からの塗料の吐出流量を精度よく較正することが可能となる。

【符号の説明】

【0072】

１０Ａ乃至１０Ｃ 吐出流量測定システム
２０ ロボット
２４ ロボットアーム
４０ エンドエフェクタ（吐出装置）
５０ 配管（流路）
６０ ロボット制御装置
６２ 処理回路
７８ 記憶装置
９０Ａ、９０Ｂ 重量計
９８ 容器
１００Ａ乃至１００Ｃ 吐出流量較正システム
１２０ 報知器
Ｐ 塗料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】