特許 7444679 塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム

(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】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム

(51)【国際特許分類】

   B05B 12/00 20180101AFI20240228BHJP

   B05B 12/14 20060101ALI20240228BHJP

   B25J 9/00 20060101ALI20240228BHJP

   G05B 19/42 20060101ALI20240228BHJP

   G05B 19/4155 20060101ALI20240228BHJP

   B05B 3/10 20060101ALN20240228BHJP

【ＦＩ】

B05B12/00 Z

B05B12/14

B25J9/00 Z

G05B19/42 U

G05B19/4155 S

B05B3/10 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020061366

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2021159798

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000110343

【氏名又は名称】トリニティ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114605

【弁理士】

【氏名又は名称】渥美 久彦

(72)【発明者】

【氏名】服部 吉起

【審査官】清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２７５７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０９６４５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－０９３９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４７５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０８８２３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２０２４２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ ５／００－５／１６

１２／００－１６／８０

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

Ｇ０５Ｂ １９／１８－１９／４１６

１９／４２－１９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アームの先端に塗装機が取り付けられた産業用塗装ロボットと、
前記塗装機に着脱可能な塗料カートリッジが装着される複数のストッカを有し、前記ストッカに装着されている前記塗料カートリッジに対して複数色の塗料を選択的に充填可能な塗料充填装置と、
使用済みの前記塗料カートリッジを前記塗装機から取り外して前記塗料充填装置の前記ストッカに装着するとともに、前記塗料が充填された使用前の前記塗料カートリッジを前記ストッカから取り外して前記塗装機に装着する搬送装置と
を塗装領域内に設置してなる塗装設備において、個々の前記ストッカの位置を前記搬送装置に教示する塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システムであって、
前記搬送装置は、
互いに直交する３軸方向に駆動可能な３つの電動アクチュエータからなり、垂直方向に沿って駆動するＺ軸用電動アクチュエータをＸ軸用電動アクチュエータ及びＹ軸用電動アクチュエータに支持させた構造の駆動装置と、
前記Ｚ軸用電動アクチュエータの可動部に設けられ、前記塗料カートリッジを把持可能なチャック装置と、
複数の前記ストッカから、位置教示を行う１つのストッカを選択するストッカ選択手段と、
前記Ｚ軸用電動アクチュエータの前記可動部に設けられ、選択された前記ストッカの位置を読み取る画像センサと、
前記Ｘ軸用電動アクチュエータ及び前記Ｙ軸用電動アクチュエータを駆動して、前記画像センサにより読み取った前記ストッカの直上位置まで前記チャック装置を移動させた後、読み取った前記ストッカの直上位置のＸ座標及びＹ座標を適切位置座標として定義する適切位置座標定義手段と、
定義した前記適切位置座標を登録する操作を作業者に対して促す座標登録手段と
を備えることを特徴とする、塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【請求項2】

前記３つの電動アクチュエータはそれぞれ防爆構造及び制振機構を有するとともに、前記画像センサは防爆構造を有することを特徴とする請求項１に記載の塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【請求項3】

前記可動部において前記チャック装置よりも高い位置には、センサ支持ブラケットが突設され、前記画像センサは、斜め下方を向く状態で前記センサ支持ブラケットに支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗装設備において、個々のストッカの位置を搬送装置に教示するシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車ボディの塗装設備（塗装ライン）では、塗装色の異なる自動車ボディが混在して搬送されるため、自動車ボディに応じた色替塗装を可能にする技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、図８に示されるように、塗装設備１０１は、産業用塗装ロボット（図示略）、塗料充填装置１０２及び搬送装置１０３を備える。産業用塗装ロボットは、アームの先端に塗装機を取り付けた構造を有する。塗料充填装置１０２は、塗装機に着脱可能な塗料カートリッジ１０４が装着される複数のストッカ１０５を有し、ストッカ１０５に装着されている塗料カートリッジ１０４に対して塗料を充填する。そして、搬送装置１０３は、使用済みの塗料カートリッジ１０４を塗装機から取り外してストッカ１０５に装着するとともに、塗料が充填された使用前の塗料カートリッジ１０４をストッカ１０５から取り外して塗装機に装着することにより、塗料カートリッジ１０４を交換する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１３０５３０号公報（図８等）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、塗料カートリッジ１０４が装着される個々のストッカ１０５の位置は、作業者が目視でストッカ１０５の位置を確認し、確認した位置に搬送装置１０３を手動で移動させることにより、搬送装置１０３に教示される。なお、搬送装置１０３の停止位置は、作業者によって手動でエンコーダーに設定された位置（エンコーダー設定値）に登録される。

【0005】

ところが、塗料充填装置１０２が有するストッカ１０５の数は多く、目視でのストッカ１０５の確認や手動での搬送装置１０３の移動、といった動作を繰り返し行う必要があるため、ストッカ１０５の位置教示に多大な時間を要してしまうという問題がある。また、ストッカ１０５の位置を教示する作業（位置教示作業）は、非定量的な目視調整であるため、作業者の経験や技能レベルに左右されるという問題もある。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ストッカの位置教示作業を簡易化することにより、位置教示作業に掛かる時間を短縮することができる塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、アームの先端に塗装機が取り付けられた産業用塗装ロボットと、前記塗装機に着脱可能な塗料カートリッジが装着される複数のストッカを有し、前記ストッカに装着されている前記塗料カートリッジに対して複数色の塗料を選択的に充填可能な塗料充填装置と、使用済みの前記塗料カートリッジを前記塗装機から取り外して前記塗料充填装置の前記ストッカに装着するとともに、前記塗料が充填された使用前の前記塗料カートリッジを前記ストッカから取り外して前記塗装機に装着する搬送装置とを塗装領域内に設置してなる塗装設備において、個々の前記ストッカの位置を前記搬送装置に教示する塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システムであって、前記搬送装置は、互いに直交する３軸方向に駆動可能な３つの電動アクチュエータからなり、垂直方向に沿って駆動するＺ軸用電動アクチュエータをＸ軸用電動アクチュエータ及びＹ軸用電動アクチュエータに支持させた構造の駆動装置と、前記Ｚ軸用電動アクチュエータの可動部に設けられ、前記塗料カートリッジを把持可能なチャック装置と、複数の前記ストッカから、位置教示を行う１つのストッカを選択するストッカ選択手段と、前記Ｚ軸用電動アクチュエータの前記可動部に設けられ、選択された前記ストッカの位置を読み取る画像センサと、前記Ｘ軸用電動アクチュエータ及び前記Ｙ軸用電動アクチュエータを駆動して、前記画像センサにより読み取った前記ストッカの直上位置まで前記チャック装置を移動させた後、読み取った前記ストッカの直上位置のＸ座標及びＹ座標を適切位置座標として定義する適切位置座標定義手段と、定義した前記適切位置座標を登録する操作を作業者に対して促す座標登録手段とを備えることを特徴とする、塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システムをその要旨とする。

【0008】

請求項１に記載の発明では、ストッカの位置を搬送装置に教示するにあたり、適切位置座標定義手段が、画像センサで読み取ったストッカの直上位置までチャック装置を自動で移動させた後、当該位置のＸ座標及びＹ座標を適切位置座標として定義する。そして、座標登録手段が、定義した適切位置座標を登録する操作を作業者に対して促す。その結果、ストッカの位置教示作業において、作業者は、適切位置座標を登録する操作のみを行えば済むようになるため、位置教示作業が簡易化される。よって、作業者の経験や技能レベルに左右されることなく位置教示作業を行うことができ、位置教示作業に掛かる時間を短縮することが可能となる。

【0009】

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記３つの電動アクチュエータはそれぞれ防爆構造及び制振機構を有するとともに、前記画像センサは防爆構造を有することをその要旨とする。

【0010】

請求項２に記載の発明によれば、３つの電動アクチュエータ及び画像センサが防爆構造を有するため、塗料ミストが充満する環境での使用に適している。また、３つの電動アクチュエータは、防爆構造を有することで重くなっているため、停止時に揺れが収まりにくい。なお、請求項２では、各電動アクチュエータが制振機構を有するため、制振機構によって各電動アクチュエータの揺れを抑えることができる。よって、各電動アクチュエータを素早く移動させたとしても確実に停止させることができる。

【0011】

請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記可動部において前記チャック装置よりも高い位置には、センサ支持ブラケットが突設され、前記画像センサは、斜め下方を向く状態で前記センサ支持ブラケットに支持されていることをその要旨とする。

【0012】

請求項３に記載の発明によれば、画像センサを斜め下方に向けた状態で支持するセンサ支持ブラケットが、Ｚ軸用電動アクチュエータの可動部においてチャック装置よりも高い位置に配置される。その結果、画像センサの向きが鉛直方向に対して鋭角をなすため、画像センサは、ストッカの直上に近い位置からストッカを読み取ることが可能となる。従って、読み取ったストッカの形状が変形してしまう、といった斜め撮影に起因する問題を最小限に抑えることができるため、画像センサの読み取り精度が向上する。また、画像センサは、Ｚ軸用電動アクチュエータに直接取り付けられるのではなく、Ｚ軸用電動アクチュエータの可動部に突設されたセンサ支持ブラケットを介してＺ軸用電動アクチュエータに取り付けられる。その結果、Ｚ軸用電動アクチュエータを含む３つの電動アクチュエータの搬送時の振動（搬送揺れ）が画像センサに伝わりにくくなるため、画像センサが読み取ったストッカにブレが生じにくくなる。即ち、画像センサを上記した態様で上記した位置に取り付けることにより、ストッカの位置を画像センサを用いて高精度で読み取ることができる。

【発明の効果】

【0013】

以上詳述したように、請求項１～３に記載の発明によると、ストッカの位置教示作業を簡易化することにより、位置教示作業に掛かる時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態における塗料カートリッジストッカ用の位置教示システムを示す概略構成図。

【図2】塗装設備を示す側面図。

【図3】塗装設備を示す正面図。

【図4】塗料充填装置を示す概略平面図。

【図5】ストッカを斜め上方から見たときの状態を示す概略図。

【図6】塗料カートリッジ、Ｚ軸用電動アクチュエータ、チャック装置及び画像センサを示す側面図。

【図7】塗料カートリッジ、Ｚ軸用電動アクチュエータ、チャック装置及び画像センサを示す正面図。

【図8】従来技術における塗装設備を示す概略側面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

【0016】

図１～図３に示されるように、本実施形態における塗料カートリッジ用ストッカ３２（以下「ストッカ３２」という）の位置教示システム１は、塗装設備１０において、個々のストッカ３２の位置を搬送装置４０に教示するシステムである。位置教示システム１は、一部が張り出した状態で、自動車ボディを塗装するための塗装ライン内に設けられる。塗装設備１０は、産業用塗装ロボット１１、塗料充填装置３１及び搬送装置４０を塗装領域（図示略）内に設置してなり、塗装ラインに組み込まれている。

【0017】

産業用塗装ロボット１１は、本体部１２と、本体部１２から延びるアーム１３と、アーム１３の先端に取り付けられる塗装機１４とを備えている。塗装機１４を構成する機体１５の下面側には、回転霧化頭１６が回転可能に設けられている。一方、機体１５の上端面には、円筒状をなす塗料カートリッジ装着部位１７が突設されている。塗料カートリッジ装着部位１７には、塗料が充填された塗料カートリッジ２１が着脱可能に装着されている。なお、塗料カートリッジ２１は、内部にタンク（図示略）を有する本体２２と、本体２２の上端中央部に突設された突出部２３と、本体２２の下端中央部に突設されたフィードチューブ２４とを含んで構成されている。なお、塗料カートリッジ２１内の塗料は、フィードチューブ２４を通過して回転霧化頭１６に供給される。そして、回転霧化頭１６が回転することにより、塗料が霧化されて自動車ボディに噴霧される。

【0018】

図１～図３に示されるように、塗料充填装置３１の上面３１ａには、円筒状をなす複数のストッカ３２（図４，図５参照）が突設されている。各ストッカ３２は、上面３１ａの面方向に沿って縦横に配置されている。各ストッカ３２の中心部には、フィードチューブ挿通孔３３が配置されている。各ストッカ３２には、塗料カートリッジ２１が着脱可能に装着されている。また、塗料充填装置３１の側方（図４では下方）には、複数の充填用ストッカ３４が一直線上に配置されている。塗料充填装置３１は、充填用ストッカ３４に装着されている塗料カートリッジ２１に対して複数色の塗料を選択的に充填可能となっている。

【0019】

また、搬送装置４０は、使用済みの塗料カートリッジ２１を塗装機１４から取り外して塗料充填装置３１のストッカ３２に装着するとともに、塗料が充填された使用前の塗料カートリッジ２１をストッカ３２から取り外して塗装機１４に装着するための装置である。搬送装置４０は、駆動装置４１、チャック装置５１ａ，５１ｂ及びビジョンセンサ６１（画像センサ）を備えている。

【0020】

図１～図３に示されるように、駆動装置４１は、互いに直交する３軸方向に駆動可能な３つの電動アクチュエータ（Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａ、Ｙ軸用電動アクチュエータ４２ｂ、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃ）からなる。駆動装置４１は、垂直方向に沿って駆動するＺ軸用電動アクチュエータ４２ｃを、水平方向に沿って駆動するＸ軸用電動アクチュエータ４２ａ及びＹ軸用電動アクチュエータ４２ｂに支持させた構造を有している。なお、Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａ及びＹ軸用電動アクチュエータ４２ｂは、産業用塗装ロボット１１よりも高い位置に設置されている。一方、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃは、産業用塗装ロボット１１とほぼ同じ高さにあるものの、上端が塗装機１４及びチャック装置５１ａ，５１ｂよりも高い位置に設置されている。

【0021】

詳述すると、Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａは、Ｘ軸方向（図２では左右方向）に沿って延びるレール部４３ａを備えており、レール部４３ａには、同レール部４３ａの延出方向に移動するスライダ部４４ａが設けられている。Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａは、レール部４３ａを、複数の支持柱７１を介してフレーム７０の天井部７２に支持させた構造を有している。また、Ｙ軸用電動アクチュエータ４２ｂは、Ｙ軸方向（図３では左右方向）に沿って延びるレール部４３ｂを備えており、レール部４３ｂには、同レール部４３ｂの延出方向に移動するスライダ部４４ｂが設けられている。Ｙ軸用電動アクチュエータ４２ｂは、レール部４３ｂを、支持柱７３を介してＸ軸用電動アクチュエータ４２ａのスライダ部４４ａに支持させた構造を有しており、水平方向に沿って移動するようになっている。さらに、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃは、Ｚ軸方向（図２，図３では上下方向）に沿って延びるレール部４３ｃを備えており、レール部４３ｃには、同レール部４３ｃの延出方向に沿って移動するスライダ部４４ｃ（可動部）が設けられている。Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃは、Ｙ軸用電動アクチュエータ４２ｂのスライダ部４４ｂに支持させた構造を有しており、垂直方向に沿って移動するようになっている。また、各レール部４３ａ～４３ｃの側部には、スライダ部４４ａ～４４ｃを移動させるためのモータ（図示略）が取り付けられている。なお、各モータは、それぞれ防爆構造を有している。

【0022】

また、各電動アクチュエータ４２ａ～４２ｃは、それぞれ制振機構を有している。本実施形態の制振機構は、Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａの振動を打ち消すような波形で、レール部４３ａに取り付けられたモータを駆動させることにより、Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａの揺れを抑える制御（制振制御）を行う。また、制振機構は、Ｙ軸用電動アクチュエータ４２ｂの振動を打ち消すような波形で、レール部４３ｂに取り付けられたモータを駆動させることにより、Ｙ軸用電動アクチュエータ４２ｂの揺れを抑える制御（制振制御）を行う。さらに、制振機構は、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃの振動を打ち消すような波形で、レール部４３ｃに取り付けられたモータを駆動させることにより、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃの揺れを抑える制御（制振制御）を行う。

【0023】

図１～図３，図６，図７に示されるように、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃのスライダ部４４ｃには、一対のチャック装置５１ａ，５１ｂが並列に設けられている。各チャック装置５１ａ，５１ｂは、図３から見たときに左右一対となっており、それぞれが塗料カートリッジ２１を把持可能となっている。各チャック装置５１ａ，５１ｂは、シリンダ５２と、互いに接離可能な一対の挟持部材５３とを備えている。なお、両挟持部材５３が互いに接近した場合、塗料カートリッジ２１の突出部２３を挟持する挟持状態となる一方、両挟持部材５３が互いに離間した場合には、塗料カートリッジ２１を挟持しない開放状態となる。

【0024】

また、各チャック装置５１ａ，５１ｂの上端には、図６，図７に示されるバネユニット５４（衝撃吸収手段）が取り付けられている。また、本実施形態では、一方のチャック装置５１ｂで塗料カートリッジ２１を把持したままの状態で、もう一方のチャック装置５１ａでドッキング動作を行うようになっている。なお、バネユニット５４は、コイル状をなす４本の圧縮バネ５５と、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃのスライダ部４４ｃに固定される支持板５６と、チャック装置５１ａのシリンダ５２に接続される接続板５７とを備えている。そして、圧縮バネ５５の両端は、支持板５６と接続板５７とにそれぞれ当接している。よって、塗料カートリッジ２１をストッカ３２に装着する際にチャック装置５１ａに加わる衝撃は、圧縮バネ５５が収縮することによって吸収される。

【0025】

図１～図３，図６，図７に示されるように、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃのスライダ部４４ｃには、上記のビジョンセンサ６１が設けられている。ビジョンセンサ６１は、選択されたストッカ３２の位置を読み取る機能を有している。詳述すると、スライダ部４４ｃに取り付けられたバネユニット５４には、センサ支持ブラケット６２が突設されている。センサ支持ブラケット６２は、チャック装置５１ａよりも高い位置であって、スライダ部４４ｃとほぼ同じ高さに配置されている。そして、センサ支持ブラケット６２にはビジョンセンサ６１が取り付けられている。よって、本実施形態のビジョンセンサ６１は、左右一対のチャック装置５１ａ，５１ｂのうち、ドッキング専用のチャック装置５１ａに取り付けられており、チャック装置５１ａとともに移動可能となっている。また、ビジョンセンサ６１は、鉛直方向に対して角度θ１だけ斜め下方を向く状態で、センサ支持ブラケット６２に支持されている。なお、本実施形態のビジョンセンサ６１は防爆構造を有している。

【0026】

次に、塗装設備１０の電気的構成について説明する。

【0027】

図１に示されるように、塗装設備１０は、設備全体を統括的に制御する制御装置８０を備えている。制御装置８０は、ＣＰＵ８１、メモリ８２及び入出力ポート８３等からなる周知のコンピュータにより構成されている。ＣＰＵ８１は、塗料充填装置３１、Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａ、Ｙ軸用電動アクチュエータ４２ｂ、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃ、チャック装置５１ａ，５１ｂ及びビジョンセンサ６１に電気的に接続されており、各種の駆動信号によってそれらを制御する。

【0028】

また、ＣＰＵ８１には、塗料充填装置３１が有する複数のストッカ３２の位置を登録するための登録ボタン８４が電気的に接続されている。登録ボタン８４は、作業者によって操作されると、オン状態となり、登録信号をＣＰＵ８１に出力するようになっている。

【0029】

次に、ストッカ３２の位置を搬送装置４０に教示する方法を説明する。なお、ＣＰＵ８１による以下の一連の制御は、メモリ８２に予め記憶されている動作プログラムに基づいて実行される。

【0030】

まず、ＣＰＵ８１は、複数のストッカ３２から、位置教示を行う１つのストッカ３２を選択する制御（ストッカ選択制御）を行う。具体的に言うと、ＣＰＵ８１は、メモリ８２に記憶されている動作プログラムに基づいて、例えば、図４において左上に位置する特定のストッカ３２を選択する。即ち、ＣＰＵ８１は、『ストッカ選択手段』としての機能を有している。

【0031】

次に、ＣＰＵ８１は、Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａ及びＹ軸用電動アクチュエータ４２ｂに駆動信号を出力し、選択した特定のストッカ３２の上方位置にチャック装置５１ａを移動させる制御（チャック装置移動制御）を行う。さらに、ＣＰＵ８１は、ビジョンセンサ６１に駆動信号を出力し、特定のストッカ３２（被写体）の位置をビジョンセンサ６１に読み取らせる制御（読み取り制御）を行う。具体的に言うと、まず、ビジョンセンサ６１は、特定のストッカ３２において、ストッカ３２の外周部分を読み取り、読み取った円Ｃ１（図５参照）の外径を検出し、検出した外径に基づいて円Ｃ１の中心座標Ｏ１（図５参照）を読み取る。具体的に言うと、ビジョンセンサ６１は、中心座標Ｏ１のＸ座標とＹ座標とを読み取る。なお、本実施形態では、真円ではない円Ｃ１も「円」というものとする。

【0032】

次に、ＣＰＵ８１は、中心座標Ｏ１の読み取りが終了すると、読み取ったストッカ３２の中心座標Ｏ１（Ｘ座標及びＹ座標）をエンコーダー設定値としてメモリ８２に記憶する。さらに、ＣＰＵ８１は、メモリ８２に記憶したエンコーダー設定値に基づいてＸ軸用電動アクチュエータ４２ａ及びＹ軸用電動アクチュエータ４２ｂに駆動信号を出力し、読み取ったストッカ３２の中心座標Ｏ１の“直上”位置までチャック装置５１ａを移動させ、チャック装置５１ａの位置を微調整する制御を行う（位置微調整制御）。そして、この時点で、ＣＰＵ８１は、チャック装置５１ａの位置のＸ座標及びＹ座標を適切位置座標として定義する制御（適切位置座標定義制御）を行う。即ち、ＣＰＵ８１は、『適切位置座標定義手段』としての機能を有している。

【0033】

さらに、ＣＰＵ８１は、定義した適切位置座標を登録する操作を、作業者に対して促す制御（座標登録制御）を行う。具体的に言うと、ＣＰＵ８１は、報知手段であるスピーカ（図示略）に駆動信号を出力し、適切位置座標を登録する必要がある旨をアラーム等にて報知する制御を行う。また、ＣＰＵ８１は、報知手段である表示装置（図示略）に駆動信号を出力し、適切位置座標の登録を促す画像を表示させる制御を行う。即ち、ＣＰＵ８１は、『座標登録手段』としての機能を有している。そして、作業者によって登録ボタン８４が操作されると、ＣＰＵ８１は、定義した適切位置座標をメモリ８２に記憶する。この時点で、例えば図４において左上に位置するストッカ３２の位置が、チャック装置５１ａ（搬送装置４０）に教示される。

【0034】

その後、ＣＰＵ８１は、ストッカ３２の位置教示が終了する度に、位置教示が終了したストッカ３２に隣接する別のストッカ３２に対して、上記したストッカ選択制御、チャック装置移動制御、読み取り制御、位置微調整制御、適切位置座標定義制御及び座標登録制御を順番に行い、作業者は、登録ボタン８４を操作してストッカ３２の位置を教示させる。そして、全てのストッカ３２での教示が終了すると、塗料カートリッジ２１をストッカ３２に装着する作業や、塗料カートリッジ２１をストッカ３２から取り外す作業を、スムーズに行うことが可能となる。

【0035】

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

【0036】

（１）本実施形態のストッカ３２の位置教示システム１では、ストッカ３２の位置をチャック装置５１ａ（搬送装置４０）に教示するにあたり、ＣＰＵ８１が、ビジョンセンサ６１で読み取ったストッカ３２の直上位置までチャック装置５１ａを自動で移動させた後、当該位置のＸ座標及びＹ座標を適切位置座標として定義する。そして、ＣＰＵ８１が、定義した適切位置座標を登録する操作を作業者に対して促す。その結果、作業者は、ストッカ３２の位置教示作業において、適切位置座標を登録する操作（即ち、登録ボタン８４の操作）のみを行えば済むようになるため、位置教示作業が簡易化される。よって、作業者の経験や技能レベルに左右されることなく位置教示作業を行うことができ、位置教示作業に掛かる時間を短縮することが可能となる。

【0037】

（２）本実施形態では、位置教示を行うストッカ３２を選択する処理から、定義した適切位置座標を登録する操作を作業者に対して促す処理までの一連の動作が、メモリ８２に記憶されている動作プログラムに基づいて行われる。その結果、ストッカ３２の位置教示作業が標準化されるため、位置教示作業が確実に簡易化される。

【0038】

（３）本実施形態では、ビジョンセンサ６１を斜め下方に向けた状態で支持するセンサ支持ブラケット６２が、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃのスライダ部４４ｃにおいてチャック装置５１ａよりも高い位置に配置される。その結果、ビジョンセンサ６１のレンズ面から焦点（チャック装置５１ａの下方に位置するストッカ３２）までの高さ（焦点距離）が大きくなり、ビジョンセンサ６１の向きが鉛直方向に対して鋭角（角度θ１）をなすようになる。このため、ビジョンセンサ６１は、ストッカ３２の直上に近い位置からストッカ３２を読み取ることが可能となる。従って、読み取ったストッカ３２の形状が、本来は円形状であるにもかかわらず楕円形状になってしまうため、ビジョンセンサ６１の読み取りミスが生じやすい、といった斜め撮影に起因する問題を最小限に抑えることができる。

【0039】

（４）例えば、ビジョンセンサ６１を、塗装設備１０外（具体的には、フレーム７０の柱部７４の上端部付近）の位置（図２の領域Ｒ１参照）に取り付けることが考えられる。また、ビジョンセンサ６１を、フレーム７０の天井部７２において、塗料カートリッジ装着部位１７の直上位置（図２の領域Ｒ２参照）と、塗料充填装置３１のストッカ３２群（チャック装置５１ａ）の直上位置（図２の領域Ｒ３）とにそれぞれ取り付けることが考えられる。しかし、ビジョンセンサ６１を領域Ｒ１に取り付ける場合には、塗料カートリッジ装着部位１７及びストッカ３２群のいずれか一方しか読み取ることができないという問題がある。また、ビジョンセンサ６１を領域Ｒ２，Ｒ３に取り付ける場合には、２つのビジョンセンサ６１が必要になるため、塗装設備１０の製作コストが上昇してしまうという問題がある。しかも、領域Ｒ３内のビジョンセンサ６１とストッカ３２群との間にＹ軸用電動アクチュエータ４２ｂやチャック装置５１ａ等が位置するため、領域Ｒ３内のビジョンセンサ６１でストッカ３２の位置を読み取ることは困難である。一方、本実施形態のビジョンセンサ６１は、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃのスライダ部４４ｃに突設されたセンサ支持ブラケット６２に対して斜め下方を向く状態で支持されているため、上記の問題を解消することができる。

【0040】

（５）本実施形態では、各電動アクチュエータ４２ａ～４２ｃが有する制振機構が、スライダ部４４ａ～４４ｃを移動させるためのモータの駆動態様を制御することにより、電動アクチュエータ４２ａ～４２ｃの揺れを抑えるようになっている。このため、各電動アクチュエータ４２ａ～４２ｃが制振機構を有していたとしても、電動アクチュエータ４２ａ～４２ｃは重くならずに済む。

【0041】

なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。

【0042】

・上記実施形態のＣＰＵ８１は、特定のストッカ３２に対して、ストッカ３２の位置を読み取らせる制御（読み取り制御）や適切位置座標の登録を促す制御（座標登録制御）等を行った後、特定のストッカ３２に隣接する別のストッカ３２に対して、読み取り制御や座標登録制御等を行っていた。しかし、ＣＰＵ８１は、１個おきまたは複数個おきのストッカ３２に対して読み取り制御や座標登録制御等を行ってもよい。また、ＣＰＵ８１は、位置教示を行うストッカ３２をランダムに選択し、選択したストッカ３２に対して読み取り制御や座標登録制御等を行ってもよい。

【0043】

・上記実施形態のＣＰＵ８１は、特定のストッカ３２に対して、ストッカ３２の位置を読み取らせる制御（読み取り制御）や適切位置座標の登録を促す制御（座標登録制御）等を行った後、別のストッカ３２に対して、読み取り制御や座標登録制御等を行っていた。しかし、ＣＰＵ８１は、全てのストッカ３２の位置に対して読み取り制御を行った後、全てのストッカ３２に対して座標登録制御を行うようにしてもよい。

【0044】

・上記実施形態のビジョンセンサ６１は、ストッカ３２の位置を読み取るためのものであった。しかし、ビジョンセンサ６１は、塗料の漏れ等に起因する汚れを検出する機能や、塗料カートリッジ２１やストッカ３２の破損等の他の異常を検出する機能をさらに有していてもよい。

【0045】

・上記実施形態では、塗料充填装置３１、Ｘ軸用電動アクチュエータ４２ａ、Ｙ軸用電動アクチュエータ４２ｂ、Ｚ軸用電動アクチュエータ４２ｃ、チャック装置５１ａ，５１ｂ及びビジョンセンサ６１の制御を１つのＣＰＵ８１で制御していたが、各制御を別々のＣＰＵで行うように構成してもよい。

【0046】

・上記実施形態は、自動車ボディを塗装するための塗装設備１０において、ストッカ３２の位置を搬送装置４０に教示するシステムに具体化するものであったが、バンパーなどの自動車部品やそれ以外の部品を塗装する塗装設備において、ストッカ３２の位置を搬送装置４０に教示するシステムに具体化してもよい。

【0047】

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

【0048】

（１）請求項３において、前記センサ支持ブラケットは、前記Ｚ軸用電動アクチュエータの可動部に突設されていることを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0049】

（２）請求項２において、前記３つの電動アクチュエータは制振制御を行うことを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0050】

（３）請求項１乃至３のいずれか１項において、左右一対の前記チャック装置が並列で設けられ、一方の前記チャック装置で前記塗料カートリッジを把持したままの状態で、もう一方の前記チャック装置でドッキング動作を行うことを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0051】

（４）請求項１乃至３のいずれか１項において、左右一対の前記チャック装置が並列で設けられ、一方の前記チャック装置はドッキング専用のものであり、もう一方の前記チャック装置は、ドッキング状態にあるものを取り外して返却する返却専用のものであることを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0052】

（５）技術的思想（４）において、前記画像センサは、左右一対の前記チャック装置のうち、前記ドッキング専用の前記チャック装置に取り付けられていることを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0053】

（６）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記Ｘ軸用電動アクチュエータ及び前記Ｙ軸用電動アクチュエータは、前記産業用塗装ロボットよりも高い位置に設置され、前記Ｚ軸用電動アクチュエータは、前記塗装機及び前記チャック装置よりも高い位置に設置されていることを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0054】

（７）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記塗料カートリッジは、内部にタンクを有する本体とその下端中央部に突設されたフィードチューブとを含んで構成されていることを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0055】

（８）請求項３において、前記画像センサは、前記チャック装置とともに移動可能であるとともに、斜め下方を向いて配置されていることを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0056】

（９）請求項３において、前記センサ支持ブラケットは、前記チャック装置よりも高い位置であって、前記可動部とほぼ同じ高さに位置していることを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【0057】

（１０）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記位置教示システムは、一部が張り出した状態で塗装ライン内に設けられることを特徴とする塗料カートリッジ用ストッカの位置教示システム。

【符号の説明】

【0058】

１…位置教示システム
１０…塗装設備
１１…産業用塗装ロボット
１３…アーム
１４…塗装機
２１…塗料カートリッジ
３１…塗料充填装置
３２…ストッカ（塗料カートリッジ用ストッカ）
４０…搬送装置
４１…駆動装置
４２ａ…電動アクチュエータとしてのＸ軸用電動アクチュエータ
４２ｂ…電動アクチュエータとしてのＹ軸用電動アクチュエータ
４２ｃ…電動アクチュエータとしてのＺ軸用電動アクチュエータ
４４ｃ…Ｚ軸用電動アクチュエータの可動部としてのスライダ部
５１ａ，５１ｂ…チャック装置
６１…画像センサとしてのビジョンセンサ
６２…センサ支持ブラケット
８１…ストッカ選択手段、適切位置座標定義手段及び座標登録手段としてのＣＰＵ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】