DE102020131477A1

DE102020131477A1 - Roboter-programmiergerät

Info

Publication number: DE102020131477A1
Application number: DE102020131477.9A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Yoneyama
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2021-06-10
Also published as: CN112904801A; US11504848B2; JP2021088031A; US20210170593A1; JP7401277B2

Abstract

Ein Roboterprogrammiergerät zur Erstellung eines Betriebsprogramms für eine Aufbringungstätigkeit, bei der ein aus Düsen einer Sprühvorrichtung gesprühtes Sprühmaterial auf ein Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, aufgebracht wird während die Sprühvorrichtung durch einen Roboter, an dem die Sprühvorrichtung angebracht ist, bewegt wird, umfasst eine Betriebsmusterspeichereinheit, die mehrere Arten von Betriebsmustern, die den Betrieb der Sprühvorrichtung zeigen und aus einer fortlaufenden Bahn, die eine periodische Wiederholung eines bestimmten Musters enthält, bestehen, speichert; und eine Schrittabstandsbestimmungseinheit, die für eines aus den mehreren Arten von Betriebsmustern, welche in der Betriebsmusterspeichereinheit gespeichert sind, auf Basis von Sprühparametern, die die Sprüheigenschaften des Sprühmaterials durch die Düsen der Sprühvorrichtung zeigen, Schrittabstände der periodischen Wiederholung des bestimmten Musters bei diesem einen Betriebsmuster bestimmt.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Roboterprogrammiergerät zur Vornahme des Programmierens eines Roboters.
Beschreibung des Stands der Technik
Bei der Vornahme der Bearbeitung eines Werkstücks durch ein Werkzeug, mit dem ein Roboter ausgerüstet ist, ist es nötig, vorab den Betrieb des Roboters zu lehren. Beim Lehren des Roboters wird häufig eine sogenannte Offline-Programmierung vorgenommen. Was die Offline-Programmierung betrifft, ist in der Patentschrift Nr. 4870831 eine „Aufbringungstätigkeitssimulationsvorrichtung, wobei eine Simulation einer Aufbringungstätigkeit, bei der eine Sprühvorrichtung, die wenigstens eine Düse umfasst, durch einen Roboter, an dem die Sprühvorrichtung angebracht ist, auf Basis eines Betriebsprogramms des Roboters bewegt wird und ein aus der Düse ausgestoßenes Sprühmaterial auf ein Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, aufgebracht wird, ausgeführt wird, während ein dreidimensionales Modell des Roboters und ein dreidimensionales Modell des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, gleichzeitig an einem Bildschirm angezeigt werden, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Bestimmungseinheit, die die Position der Düse in Bezug auf die Sprühvorrichtung und die Sprühform des aus der Düse ausgestoßenen Sprühmaterials bestimmt; eine Überlagerungsstellenberechnungseinheit, die ein Betriebsprogramm des Roboters, das Befehle zum Ausgeben und Anhalten des Sprühmaterials enthält, ausführt, das dreidimensionale Modell des Roboters simuliert bewegt und jeweils in einer bestimmten Zeit Überlagerungsstellen zwischen einem dreidimensionalen Modell der Sprühform und einem dreidimensionalen Modell des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, berechnet; eine Überlagerungsanzahlberechnungseinheit, die die Überlagerungsanzahl in jeder bestimmten Zeit an jeder der durch die Überlagerungsstellenberechnungseinheit berechneten Überlagerungsstellen auf der Oberfläche des dreidimensionalen Modells des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, berechnet; eine Aufbringungszeitberechnungseinheit, die die durch die Überlagerungsanzahlberechnungseinheit berechnete Überlagerungsanzahl mit der bestimmten Zeit multipliziert und die Aufbringungszeit an jeder der Überlagerungsstellen berechnet; und eine Anzeigeeinheit, die eine Oberfläche des dreidimensionalen Modells des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, je nach der durch die Aufbringungszeitberechnungseinheit berechneten Aufbringungszeit farbcodiert anzeigt, umfasst“, beschrieben (Patentanspruch 1).
In der Patentschrift Nr. 5340455 ist ein „Offline-Programmiergerät (10), das eine 3D-Form-Anordnungseinheit (27), die eine gekrümmte Fläche oder mehrere fortlaufende ebene Flächen einer gewählten dreidimensionalen Form durch ein gewähltes Betriebsmuster übermalt und die dreidimensionale Form so in einem virtuellen Raum anordnet, dass das Betriebsmuster auf wenigstens eine Fläche eines Werkstückmodells projiziert wird; eine Bearbeitungspfaderzeugungseinheit (28), die das Betriebsmuster auf wenigstens eine Fläche des Werkstückmodells projiziert und einen Bearbeitungspfad eines Werkzeugs erzeugt; und eine Werkzeugpositions-/- lagenbestimmungseinheit (29), die auf Basis des erzeugten Bearbeitungspfads und der Normalrichtung der wenigstens einen Fläche des Werkstückmodells automatisch die Position oder die Lage des Werkzeugs bestimmt, umfasst“, beschrieben (Zusammenfassung).
Kurzdarstellung der Erfindung
Durch das Bestimmen des Bearbeitungspfads auf Basis eines vorab erstellten Betriebsmusters wie in der Patentschrift Nr. 5340455 wird die Arbeitszeit beim Offline-Programmieren verringert. Doch da bei der Vornahme des Programmierens einer Aufbringungstätigkeit durch das in der Patentschrift Nr. 5340455 beschriebene Programmiergerät kein Lehren vorgenommen wird, bei dem die erfolgte Aufbringung des Sprühmaterials auf ein Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, im Voraus berücksichtigt wird, muss das Lehren der Aufbringungstätigkeit bis zum Erhalt des gewünschten Aufbringungszustands durch Ausprobieren wiederholt werden. Es wird ein Roboterprogrammiergerät gewünscht, das die Simulation zum Erhalt des Aufbringungszustands des Sprühmaterials präzise vornehmen kann.
Eine Form der vorliegenden Offenbarung ist ein Roboterprogrammiergerät zur Erstellung eines Betriebsprogramms für eine Aufbringungstätigkeit, bei der ein aus Düsen einer Sprühvorrichtung gesprühtes Sprühmaterial auf ein Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, aufgebracht wird, während die Sprühvorrichtung durch einen Roboter, an dem die Sprühvorrichtung angebracht ist, bewegt wird, wobei das Roboterprogrammiergerät eine Betriebsmusterspeichereinheit, die mehrere Arten von Betriebsmustern, die den Betrieb der Sprühvorrichtung zeigen und aus einer fortlaufenden Bahn, die eine periodische Wiederholung eines bestimmten Musters enthält, bestehen, speichert; und eine Schrittabstandsbestimmungseinheit, die für eines aus den mehreren Arten von Betriebsmustern, welche in der Betriebsmusterspeichereinheit gespeichert sind, auf Basis von Sprühparametern, die die Sprüheigenschaften des Sprühmaterials durch der Düsen der Sprühvorrichtung zeigen, Schrittabstände der periodischen Wiederholung des bestimmten Musters bei diesem einen Betriebsmuster bestimmt, umfasst.
Figurenliste
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Erklärung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen klarer werden. In den beiliegenden Zeichnungen

ist 1 ein Funktionsblockdiagramm eines Roboterprogrammiergeräts nach einer Ausführungsform;
ist 2 ein Ablaufdiagramm, das die Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung zeigt;
ist 3 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Robotermodell, ein Sprühvorrichtungsmodell und ein Werkstückmodell in einem virtuellen Raum angeordnet wurden;
ist 4 eine Ansicht zur Erklärung der Bestimmung einer Düsenposition in Bezug auf das Sprühvorrichtungsmodell;
ist 5 eine Ansicht zur Erklärung von Sprühparametern;
ist 6 eine Ansicht, die verschiedene Arten von Betriebsmustern zeigt, die in einer Betriebsmusterspeichereinheit gespeichert sind;
ist 7 eine Ansicht, die den Schrittabstand und den Bewegungsweg bei einem Betriebsmuster zeigt;
ist 8 eine Ansicht, die die Verteilung der Sprühmenge in der X-Achsen-Richtung für die Richtung entlang des Schrittabstands in 7 zeigt;
ist 9 ein Ablaufdiagramm, das die Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung zeigt;
ist 10 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Robotermodell, ein Sprühvorrichtungsmodell und ein Werkstückmodell in einem virtuellen Raum angeordnet wurden;
ist 11 eine Ansicht, die mehrere Arten von 3D-Formen zeigt, die in einer 3D-Form-Speichereinheit gespeichert sind;
ist 12 eine Ansicht zur Erklärung der Positionierung einer 3D-Form in Bezug auf das Werkstückmodell und der Projektion eines Betriebsmusters;
ist 13 eine Ansicht zur Erklärung der Positionierung der 3D-Form in Bezug auf das Werkstückmodell und der Projektion des Betriebsmusters;
ist 14 eine Ansicht zur Erklärung der Positionierung der 3D-Form in Bezug auf das Werkstückmodell und der Projektion des Betriebsmusters;
ist 15 eine Ansicht zur Erklärung der Positionierung der 3D-Form in Bezug auf das Werkstückmodell und der Projektion des Betriebsmusters;
ist 16 eine Ansicht zur Erklärung der Bestimmung der Lage des Sprühvorrichtungsmodells in Bezug auf das Werkstückmodell;
sind 17A bis 17D Ansichten, die vier Arten von Sprühvorrichtungen zeigen, die in einer Sprühvorrichtungseinheit gespeichert sind;
ist 18 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Sprühvorrichtungsmodell an dem Robotermodell angebracht wurde; und
ist 19 eine Ansicht, die das Ergebnis der Simulation der Aufbringungstätigkeit zeigt.

Ausführliche Erklärung
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird nachstehend eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erklärt. Über alle Zeichnungen hinweg sind entsprechende Aufbauelemente mit gemeinsamen Bezugszeichen versehen. Zur Erleichterung des Verständnisses ist der Maßstab dieser Zeichnungen willkürlich verändert. Außerdem ist die in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform lediglich ein Beispiel für die Ausführung der vorliegenden Erfindung und ist die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellte Form beschränkt.
1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Roboterprogrammiergeräts 100 nach einer Ausführungsform. Das Roboterprogrammiergerät 100 ist ein sogenanntes Offline-Programmiergerät, das ein Betriebsprogramm für einen Roboter offline erzeugt. Das Roboterprogrammiergerät 100 wird als ein Beispiel für das Offline-Lehren eines Betriebsprogramms, wodurch, wie in 3 gezeigt ist, ein Roboter 110, der mit einer Sprühvorrichtung 120 als Werkzeug versehen ist, eine Sprühtätigkeit an einem Werkstück W1 vornimmt, verwendet. 3 zeigt einen Zustand, in dem dreidimensionale Modelldaten der Sprühvorrichtung 120, des Roboters 110 und des Werkstücks W1 an einer Anzeigeeinheit 60 dargestellt sind, doch können diese Modelldaten in der vorliegenden Beschreibung zur Vereinfachung der Erklärung auch durch gegenständliche Bezeichnungen wie Sprühvorrichtung 120, Roboter 110, Werkstück W1 und dergleichen angegeben sein. Das Roboterprogrammiergerät 100 kann einen Aufbau als allgemeiner Computer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Speichervorrichtung, einer Bedieneinheit, einer Ein-/Ausgabeschnittstelle, einer Netzwerkschnittstelle und dergleichen aufweisen. In 1 sind auch die Anzeigeeinheit 60 und eine Bedieneinheit 70 dargestellt.
Hier umfasst die „Aufbringungstätigkeit“ neben dem Aufbringen eines Sprühmaterials wie einer Anstrichfarbe oder eines Formtrennmittels auf ein Element (Werkstück), an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, auch verschiedene Arten von Tätigkeiten, bei denen ein Sprühmaterial auf ein Werkstück gestrahlt wird, wie etwa eine Strahlbehandlung, wodurch ein Schleifmaterial gegen ein Zielwerkstück geblasen wird.
Das Roboterprogrammiergerät 100 umfasst eine Virtuellraumerzeugungseinheit 21, eine Modellanordnungseinheit 22, eine Düsenpositionsfestlegeeinheit 23, eine Sprühparameterfestlegeeinheit 24, eine Betriebsmusterspeichereinheit 25, eine Betriebsmusterwahleinheit 26, eine Sprühbedingungsfestlegeeinheit 27, eine Schrittabstandsbestimmungseinheit 28, eine Bewegungsgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 29, eine 3D-Form-Speichereinheit 30, eine 3D-Form-Wahleinheit 31, eine 3D-Form-Anordnungseinheit 32, eine Bearbeitungspfaderzeugungseinheit 33, eine Sprühvorrichtungspositions-/-lagenbestimmungseinheit 34, eine Sprühvorrichtungsspeichereinheit 35, eine Sprühvorrichtungswahleinheit 36 und eine Simulationsausführungseinheit 37. Diese Funktionsblöcke können durch Ausführen verschiedener Software, die in einer Speichervorrichtung gespeichert ist, durch die CPU des Roboterprogrammiergeräts 100 umgesetzt werden oder durch Aufbauten mit Hardware als Hauptbestandteil wie etwa eine ASIC (eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung) umgesetzt werden.
Die Virtuellraumerzeugungseinheit 21 erzeugt einen virtuellen Raum, durch den der Arbeitsraum des Roboters 110 dreidimensional dargestellt wird. Die Modellanordnungseinheit 22 ordnet in dem virtuellen Raum, der durch die Virtuellraumerzeugungseinheit 21 erzeugt wurde, ein Robotermodell, ein Sprühvorrichtungsmodell und ein Werkstückmodell an. 3 zeigt beispielhaft einen Zustand, in dem ein Robotermodell des Roboters 110, ein Sprühvorrichtungsmodell der Sprühvorrichtung 120 und ein Werkstückmodell des Werkstücks W1 in dem virtuellen Raum angeordnet (an der Anzeigeeinheit 60) dargestellt sind. Die Positionsbeziehungen zwischen dem Robotermodell, dem Sprühvorrichtungsmodell und dem Werkstückmodell entsprechen den Positionsbeziehungen des Roboters 110, der Sprühvorrichtung 120 und des Werkstücks W1 in dem realen Arbeitsraum.
Die Betriebsmusterspeichereinheit 25 speichert mehrere Arten von Betriebsmustern, die den Betrieb der Sprühvorrichtung 120 zeigen und aus einer fortlaufenden Bahn, die eine periodische Wiederholung eines bestimmten Musters enthält, bestehen. Die 3D-Form-Speichereinheit 30 speichert eine 3D-Form A2, die eine gekrümmte Fläche aufweist, und eine 3D-Form A1, die mehrere fortlaufende ebene Flächen aufweist (siehe 11). Die Betriebsmusterwahleinheit 26 bietet die Funktion zur Wahl eines Betriebsmusters aus den mehreren Arten von Betriebsmustern, die in der Betriebsmusterspeichereinheit 25 gespeichert sind. Die 3D-Form-Wahleinheit 31 bietet die Funktion zur Wahl der 3D-Form A2, die eine gekrümmte Fläche aufweist, oder der 3D-Form A1, die mehrere fortlaufende ebene Flächen aufweist, aus der 3D-Form-Speichereinheit 30.
Die 3D-Form-Anordnungseinheit 32 ordnet die 3D-Form so in dem virtuellen Raum an, das die gekrümmte Fläche oder die mehreren ebenen Flächen des 3D-Modells, das durch die 3D-Form-Wahleinheit 31 gewählt wurde, durch ein Betriebsmuster, das durch die Betriebsmusterwahleinheit 26 gewählt wurde, übermalt werden und das Betriebsmuster auf wenigstens eine Fläche des Werkstückmodells projiziert wird.
Die Bearbeitungspfaderzeugungseinheit 33 projiziert das Betriebsmuster, das die gekrümmte Fläche oder die mehreren ebenen Flächen des 3D-Modells übermalt, auf wenigstens eine Fläche des Werkstückmodells und erzeugt den Bearbeitungspfad des Werkzeugs. Die Sprühvorrichtungspositions-/-lagenbestimmungseinheit 34 bestimmt auf Basis des Bearbeitungspfads, der durch die Bearbeitungspfaderzeugungseinheit 33 erzeugt wurde, und der Normalrichtung wenigstens einer Fläche des Werkstückmodells automatisch die Position oder die Position und die Lage des Sprühvorrichtungsmodells.
Die Düsenpositionsfestlegeeinheit 23 bietet die Funktion zur Festlegung der Position der Düse in Bezug auf das Sprühvorrichtungsmodell. Die Sprühparameterfestlegeeinheit 24 bietet die Funktion zur Festlegung von Sprühparametern, die die Sprüheigenschaften des Sprühmaterials durch die Düse der Sprühvorrichtung 120 zeigen. Die Sprühbedingungsfestlegeeinheit 27 bietet die Funktion zur Festlegung der Sprühbedingungen (der Verwendungsbedingungen oder der Fertigstellungsbedingungen der Sprühvorrichtung) des Sprühmaterials durch die Sprühvorrichtung 120. Die Schrittabstandsbestimmungseinheit 28 bestimmt auf Basis der Sprühparameter und der Sprühbedingungen den Schrittabstand bei der periodischen Wiederholung eines bestimmten Musters bei dem Betriebsmuster. Die Bewegungsgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 29 bestimmt auf Basis der Sprühparameter und/oder der Sprühbedingungen die Betriebsgeschwindigkeit der Sprühvorrichtung 120.
Die Sprühvorrichtungsspeichereinheit 35 speichert mehrere Arten von dreidimensionalen Modellen von Sprühvorrichtungen, für die die Position der Düse in Bezug auf die Sprühvorrichtung und die Sprühparameter des aus der Düse gesprühten Sprühmaterials definiert sind. Die Sprühvorrichtungswahleinheit 36 bietet die Funktion zur Wahl der gewünschten Sprühvorrichtung aus den mehreren Arten von Sprühvorrichtungsmodellen, die in der Sprühvorrichtungsspeichereinheit 35 gespeichert sind. Die Simulationsausführungseinheit 37 führt eine Simulation der Aufbringungstätigkeit in Bezug auf das Werkstückmodell aus, bei der der Betrieb des Robotermodells und des Sprühvorrichtungsmodells gemäß dem Betriebsprogramm simuliert wird.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung zur Bestimmung des Schrittabstands (nachstehend auch als Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung bezeichnet) der periodischen Wiederholung eines bestimmten Musters bei dem Betriebsmuster auf Basis der Sprühparameter und der Sprühbedingungen darstellt. Bei der Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung kann auch die Bewegungsgeschwindigkeit der Sprühvorrichtung bestimmt werden. Die Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung von 2 wird unter Steuerung durch die CPU des Roboterprogrammiergeräts 100 vorgenommen. Zuerst erzeugt die Virtuellraumerzeugungseinheit 21 in Schritt S11 einen virtuellen Raum, der den Arbeitsraum zeigt, und stellt ihn an der Anzeigeeinheit 60 dar. Dann werden durch die Modellanordnungseinheit 22 ein Robotermodell des Roboters 110, ein Sprühvorrichtungsmodell der Sprühvorrichtung 120 und ein Werkstückmodell des Werkstücks W1 gemäß Informationen hinsichtlich ihrer realen Anordnung in dem virtuellen Raum angeordnet. 3 zeigt einen Zustand, in dem das Robotermodell, das Sprühvorrichtungsmodell und das Werkstückmodell durch die Verarbeitung von Schritt S11 in dem virtuellen Raum angeordnet wurden und an der Anzeigeeinheit 60 dargestellt werden.
Anschließend nimmt die Düsenpositionsfestlegeeinheit 23 in Schritt S12 eine Festlegung der Position der Düse in Bezug auf das Sprühvorrichtungsmodell entgegen. Die Position der Düse wird zum Beispiel durch einen Betreiber über die Bedieneinheit 70 festgelegt. Die Düsenpositionsfestlegeeinheit 23 kann auch eine graphische Benutzerschnittstelle bieten, die eine Betätigungseingabe zur Anordnung eines Düsenmodells, das die Düse 21 darstellt, an einer gewünschten Position an dem Sprühvorrichtungsmodell entgegennimmt. Die Position der Düse kann für das Sprühvorrichtungsmodell auch im Voraus festgelegt sein. In diesem Fall kann auf die Verarbeitung von Schritt S12 verzichtet werden.
Dann nimmt die Sprühparameterfestlegeeinheit 24 in Schritt S13 eine Festlegung der Sprühparameter entgegen. Die Festlegung der Sprühparameter wird zum Beispiel durch den Betreiber über die Bedieneinheit 70 vorgenommen. Die Sprühparameter umfassen wenigstens einen der nachstehenden Parameter:

• die Sprühform, die aus der maximalen Reichweite des aus der Düse gesprühten Sprühmaterials und dem Radius des Bereichs, auf den das Sprühmaterial bei der maximalen Reichweite aufgebracht wird, besteht; und
• die Sprühmenge (Dichteverteilung) pro Einheitszeit/Einheitsflächenabmessung.

5 ist eine Ansicht zur Erklärung der Sprühparameter und zeigt den Zustand, in dem das Sprühmaterial aus der Düse 121 gesprüht wurde. In 5 zeigt der mit dem Bezugszeichen 131 versehene Pfeil die maximale Reichweite des aus der Düse 121 gesprühten Sprühmaterials und zeigt dar mit dem Bezugszeichen 132 versehene Pfeil den Radius des Bereichs, auf den das Sprühmaterial bei der maximalen Reichweite aufgebracht wird. Durch die maximale Reichweite und den Radius wird die Sprühform des Sprühmaterials bestimmt. In den die Sprühparameter darstellenden Informationen kann auch eine Festlegung eines externen Signals des Roboters für den Betrieb der Düse (eine Festlegung, durch welches Signal die Sprühvorrichtung 120 aktiviert (in den Sprühzustand gebracht) wird) enthalten sein.
Die Kurve 133 in 5 zeigt die „Sprühmenge (die Sprühmengenverteilung) pro bestimmter Flächenabmessung“ bei der maximalen Reichweite. Die „Sprühmenge pro bestimmter Flächenabmessung“ wird wie nachstehend angegeben aus der „Sprühmenge pro Einheitszeit/Einheitsflächenabmessung“ als Sprühparameter und der Sprühzeit als Sprühbedingung ermittelt. $\begin{array}{l} (Spr \ddot{u} hmenge des Spr \ddot{u} hmaterials pro bestimmter \\ Fl \ddot{a} chenabmessung) = (Spruhmenge pro \\ ¨) \times Spr \ddot{u} hzeit \times \\ (Fl \ddot{a} chenabmessung des bespruhten Bereichs) \end{array}$
Da das Sprühmaterial eine Dichteverteilung aufweist, entsteht in der wie oben beschrieben berechneten „Sprühmenge des Sprühmaterials pro bestimmter Flächenabmessung“ eine Verteilung (Sprühmengenverteilung). Wie durch die Kurve 133 gezeigt ist, bildet die Sprühmengenverteilung eine Verteilung, die an einer Mittenposition P₀ , die auf einer Mittelachsenlinie der Düse liegt, eine Spitze aufweist und mit der Entfernung von der Mittenposition P₀ allmählich abnimmt. Hier wurde ein Fall beschrieben, bei dem die Sprühparameter von dem Betreiber über die Eingabeeinheit 70 eingegeben werden, doch können die Sprühparameter auch von einer externen Vorrichtung über ein Netzwerk in das Roboterprogrammiergerät eingegeben werden.
Dann nimmt die Betriebsmusterwahleinheit 26 in Schritt S14 eine Betätigung zu Wahl eines Betriebsmusters aus den mehreren Arten von Betriebsmustern, die in der Betriebsmusterspeichereinheit 25 gespeichert sind, entgegen. 6 zeigt Beispiele für Betriebsmuster, die in der Betriebsmusterspeichereinheit 25 gespeichert sind. Es kann auch eine graphische Benutzerschnittstelle bereitgestellt sein, die in Schritt S14 die in 6 gezeigten mehreren Arten von Betriebsmustern anzeigt und durch eine Betätigung durch den Betreiber die Wahl eines Betriebsmusters entgegennimmt.
Als nächstes nimmt die Sprühbedingungsfestlegeeinheit 27 in Schritt S15 eine Festlegung der Sprühbedingungen entgegen. Die Sprühbedingungen enthalten wenigstens eines aus der Sprühzeit und der Sprühmenge oder der Filmdicke des Sprühmaterials pro bestimmter Flächenabmessung. Dann bestimmt die Schrittabstandsbestimmungseinheit 28 auf Basis der in Schritt S13 festgelegten Sprühparameter und der in Schritt S15 festgelegten Sprühbedingungen den Schrittabstand der periodischen Wiederholung des bestimmten Musters bei dem Betriebsmuster, das in Schritt S14 gewählt wurde (Schritt S16). Außerdem bestimmt die Bewegungsgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 29 auf Basis der Sprühparameter und/oder der Sprühbedingungen die Bewegungsgeschwindigkeit, wenn die Sprühvorrichtung 120 mit dem in Schritt S14 gewählten Betriebsmuster betrieben wird (Schritt S17).
Einzelheiten zu der Bestimmung des Schrittabstands und der Bewegungsgeschwindigkeit werden nachstehend erklärt. Im Fall des Betriebsmusters PT1, das ein U-förmiges Wiederholungsmuster aufweist, sind der Schrittabstand D und die Bewegungsweglänge L wie in 7 definiert. Wenn zum Beispiel die Sprühzeit als Sprühbedingung gegeben ist, wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Sprühvorrichtung 120 wie folgt bestimmt. $Bewegungsgeschwindigkeit = (Pfadl \overset{⌣}{a} nge) / (Spr \ddot{u} hzeit)$
Hier kann die Pfadlänge aus der Gesamtlänge des Betriebsmusters, für die der Schrittabstand bestimmt wurde, oder aus der Bewegungsweglänge L bestimmt werden.
In 7 ist auch ein Zustand gezeigt, in dem das Sprühmaterial 141 entlang eines Teils des Betriebsmusters PR1 aufgebracht wurde. Bei der Bestimmung des Schrittabstands D wird auf Basis der in 5 gezeigten Sprühmengenverteilung (Dichteverteilung) des Sprühmaterials eine derartige Bestimmung vorgenommen, dass die gesamte Sprühmenge auch unter Berücksichtigung von Überlappungen des Sprühmaterials in dem Bereich, in dem das Sprühmaterial aufgebracht wird, gleichmäßig wird. Wenn die Beziehung zwischen der Sprühmenge und der Filmdicke bekannt ist, kann die Verteilung der Filmdicke auf Basis der Sprühmengenverteilung ermittelt werden und der Schrittabstand so bestimmt werden, dass die Filmdicke des gesamten Bereichs, in dem das Sprühmaterial aufgebracht wird, gleichmüßig wird. 8 ist eine Ansicht zur Erklärung der Bestimmung des Schrittabstands D und zeigt die Verteilung der Sprühmenge in der X-Achsen-Richtung für die Richtung entlang des Schrittabstands D in 7. Das Diagramm von 8 nimmt an, dass das Sprühmaterial über das gesamte Betriebsmuster PT1 in 7 aufgebracht wurde. Die Querachse des Diagramms der Sprühmengenverteilung von 8 entspricht der in 7 gezeigten Achsenlinie X und die Längsachse zeigt die Sprühmenge (oder die Filmdicke) des Sprühmaterials auf der Achsenlinie X. Wie in 8 dargestellt ist, erreicht die Sprühmengenverteilung eine solche Verteilung, dass an Positionen P₁₁ , P₁₂ und P₁₃ jedes Bewegungswegs L bei dem Betriebsmuster PT1 eine Spitze auftritt. Zwischen zueinander benachbarten Positionen unter den einzelnen Positionen P₁₁ , P₁₂ und P₁₃ überlappen die Verteilungen der benachbarten Sprühmengen einander und summieren sich die Sprühmengen. Die Verteilung des Sprühmenge nach ihrer Summierung in den Überlappungsbereichen der jeweiligen benachbarten Sprühmengenverteilungen ist in 8 gestrichelt (mit dem Bezugszeichen 151 versehen) dargestellt.
Nun wird ein zulässiger Bereich TH mit einem Spitzenwert V₀ der Sprühmenge als Zentrum festgelegt und die Sprühmenge als gleichmäßig geworden betrachtet, wenn die Verteilung der Sprühmenge nach der Summierung in dem zulässigen Bereich TH liegt. Dann wird der Schrittabstand D reguliert und ein Wert gesucht, bei dem die Verteilung der Sprühmenge nach der Summierung in dem zulässigen Bereich TH liegt. Da es im Fall des Betriebsmusters PT1, bei dem jeder Bewegungsweg (jede Zeile) parallel verläuft, verhältnismäßig leicht ist, eine gleichmäßige Sprühmengenverteilung hervorzubringen, kann für den Wert des zulässigen Bereichs TH ein verhältnismäßig kleiner Wert festgelegt werden. Wenn der Abstand von benachbarten Zeilen andererseits wie bei dem Betriebsmuster PT2 nicht konstant ist (siehe 6), kann für den zulässigen Bereich TH ein verhältnismäßig großer Wert festgelegt werden und der zulässige Bereich der als gleichmäßig angesehenen Sprühmengenverteilung erweitert werden.
Der Schrittabstand und die Bewegungsgeschwindigkeit, die wie oben beschrieben bestimmt wurden, werden in Verbindung mit dem gegenständlichen Betriebsmuster (hier dem Betriebsmuster PT1) in der Betriebsmusterspeichereinheit 25 gespeichert. Der Schrittabstand und die Bewegungsgeschwindigkeit, die hier gespeichert wurden, werden bei der nachstehenden Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung verwendet.
Durch die wie oben erklärte Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung kann der Schrittabstand, bei dem für ein Betriebsmuster eine gleichmäßige Sprühmenge (Filmdicke) hervorgebracht wird, automatisch bestimmt werden und wird eine präzise Vornahme einer Simulation, die den Aufbringungszustand des Sprühmaterials ergibt, möglich.
In der obigen Erklärung wird der Schrittabstand nach der Ermittlung der Sprühmengenverteilung in einem bestimmten Sprühbereich bestimmt, doch kann der Schrittabstand auch aus der Dichteverteilung des Sprühmaterials als Sprühparameter ermittelt werden.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung zur Bestimmung des Bearbeitungspfads der Sprühvorrichtung (die Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung) zeigt. Die Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung wird unter Steuerung durch die CPU des Roboterprogrammiergeräts 100 vorgenommen. Zunächst erzeugt die Virtuellraumerzeugungseinheit 21 in Schritt S21 den virtuellen Raum, der den Arbeitsraum zeigt, und stellt ihn an der Anzeigeeinheit 60 dar. Dann werden durch die Modellanordnungseinheit 22 das Robotermodell, das Sprühvorrichtungsmodell und das Werkstückmodell gemäß Informationen hinsichtlich ihrer realen Anordnung in dem virtuellen Raum angeordnet. In 10 ist als ein Beispiel ein Zustand gezeigt, in dem das Robotermodell des Roboters 110, das Sprühvorrichtungsmodell einer Sprühvorrichtung 221 und das Werkstückmodell eines Werkstücks W2 angeordnet wurden und an der Anzeigeeinheit 60 dargestellt werden.
Anschließend nimmt die Betriebsmusterwahleinheit 26 in Schritt S22 die Wahl einer der mehreren Arten von Betriebsmustern, die in der Betriebsmusterspeichereinheit 25 gespeichert sind, entgegen. Hier wird angenommen, dass ein Betriebsmuster gewählt wird, für das der Betreiber bereits die Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung von 2 vorgenommen hat und der Schrittabstand und die Bewegungsgeschwindigkeit für die Sprühvorrichtung (hier, der Sprühvorrichtung 221), die für die Zielaufbringungstätigkeit verwendet wird, festgelegt sind.
Dann nimmt die 3D-Form-Wahleinheit 31 in Schritt S23 die Wahl einer der mehreren Arten von 3D-Formen, die in der 3D-Form-Speicherienheit 30 gespeichert sind, entgegen. Als ein Beispiel wird angenommen, dass in der 3D-Form-Speichereinheit 30 wie in 11 gezeigt eine 3D-Form A1, die mehrere fortlaufende ebene Flächen aufweist, und eine 3D-Form A2, die eine gekrümmte Fläche aufweist, gespeichert sind. Nachstehend wird die Erklärung unter der Annahme fortgesetzt, dass das Betriebsmuster PT1 gewählt wurde und die 3D-Form A1, die mehrere fortlaufende ebene Flächen aufweist, gewählt wurde.
Anschließend übermalt die 3D-Form-Anordnungseinheit 32 in Schritt S24 die fortlaufenden mehreren ebenen Flächen der gewählten 3D-Form A1 gemäß dem Betriebsmuster PT1. Dann ordnet die 3D-Form-Anordnungseinheit 32 die übermalte 3D-Form in dem virtuellen Raum der Anzeigeeinheit 60 an.
12 bis 15 sind Ansichten zur Erklärung der Positionierung der 3D-Form in Bezug auf das Werkstückmodell (des Werkstücks W2) und der Projektion des Betriebsmusters. Wie in 12 gezeigt ist, kann es bei einem einfachen Anordnen der 3D-Form A1 in dem virtuellen Raum der Anzeigeeinheit 60 durch die 3D-Form-Anordnungseinheit 32 vorkommen, dass die 3D-Form A1 keine passende Ausrichtung in Bezug auf das Werkstückmodell aufweist.
In einem solchen Fall ändert die 3D-Form-Anordnungseinheit 32 die Ausrichtung des 3D-Modells A1 wie in 12 und 13 gezeigt so, dass sie mit dem Werkstückmodell übereinstimmt. Konkret positioniert sie das 3D-Modell A1 so, dass die fortlaufenden mehreren ebenen Flächen des 3D-Modells A1 jeweils in Bezug auf jede der fortlaufenden mehreren Innenflächen des Werkstückmodells parallel verlaufen.
In Schritt S25 projiziert die Bearbeitungspfaderzeugungseinheit 33 das Betriebsmuster, das die fortlaufenden mehreren ebenen Flächen der 3D-Form übermalt, auf die Innenfläche des Werkstückmodells (des Werkstücks W2). Wie in 14 gezeigt ist, wird das Betriebsmuster jeder ebenen Fläche der 3D-Form A1 auf die jeweilige Innenfläche des entsprechenden Werkstückmodells (des Werkstücks W2) projiziert. Als Ergebnis wird das projizierte Betriebsmuster wie in 15 gezeigt als Bearbeitungspfad B1 auf den fortlaufenden mehreren ebenen Flächen des Werkstückmodells (des Werkstücks W2) dargestellt.
Anschließend bestimmt die Sprühvorrichtungspositions-/- lagenbestimmungseinheit 34 in Schritt S26 auf Basis des Bearbeitungspfads B1 und der Normalrichtung der fortlaufenden mehreren Innenflächen des Werkstückmodells (des Werkstücks W2) automatisch die Position oder die Position und die Lage des Modells der Sprühvorrichtung 221. Wenn sich die Sprühvorrichtung in einen gewünschten Winkel in Bezug auf das Werkstück befindet, zum Beispiel, wenn die Sprühvorrichtung 221 in Bezug auf die Innenfläche des Werkstücks W2 vertikal liegt, kann sie ihre Funktion wirksam hervorbringen. Hier wird wie in 16 gezeigt die Lage der Sprühvorrichtung 221 bei der Vornahme einer Aufbringungstätigkeit an Positionen P₂₁ , P₂₂ und P₂₃ an der Innenfläche des Werkstückmodells (des Werkstücks W2) so bestimmt, dass die Richtung der Mittelachsenlinie der Sprühvorrichtung 221 die entlang der Normalrichtung N₂₁ , N₂₂ , N₂₃ in Bezug auf die Innenfläche an der jeweiligen Position P₂₁ , P₂₂ P₂₃ verlaufende Richtung einnimmt. Folglich wird in Schritt S26 die Position und die Lage der Sprühvorrichtung 221 an einer Stelle des Bearbeitungspfads B1 automatisch festgelegt, wenn die Sprühvorrichtung 221 so angeordnet wird, dass sie einen gewünschten Winkel in Bezug auf das Werkstück W2 erreicht. Die Sprühvorrichtungspositions-/- lagenbestimmungseinheit 34 führt diese Tätigkeit entlang des Bearbeitungspfads B1 der Reihe nach aus, wodurch die Position oder die Position und die Lage der Sprühvorrichtung 221 entlang des gesamten Bearbeitungspfads B1 bestimmt werden kann.
Auf diese Weise wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein Betriebsmuster, das mehrere fortlaufende ebene Flächen der 3D-Form A1 übermalt, auf die Innenfläche des Werkstücks W2 projiziert und der Bearbeitungspfad B1 der Sprühvorrichtung 221 erzeugt. Daher ist der erzeugte Bearbeitungspfad B1 an die Form der Innenfläche des Werkstücks W2 angepasst. Außerdem kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Position oder die Position und die Lage der Sprühvorrichtung 221 auf Basis dieses Bearbeitungspfads B1 automatisch bestimmt werden. Daher kann der Bearbeitungspfad B1 auch dann, wenn die zu bearbeitende Fläche des Werkstücks einen Biegungsbereich, zum Beispiel einen Eckenbereich, enthält, leicht ermittelt werden und kann als Ergebnis die erforderliche Arbeitszeit zur Ermittlung der Position oder der Position und der Lage der Sprühvorrichtung 221 stark verringert werden.
Die oben erklärte Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung kann auch durch eine bestimmte Betätigung an der Bedieneinheit 70 gestartet werden oder durch den Abschluss der Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung automatisch gestartet werden. Wenn die Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung automatisch gestartet wird, kann in Schritt S21 das bei der Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung verwendete Sprühvorrichtungsmodell als Sprühvorrichtungsmodell, das an dem Robotermodell angebracht wird, verwendet werden und in Schritt S22 automatisch das Betriebsmuster, das bei der Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung (S14) gewählt wurde, gewählt werden.
Das Roboterprogrammiergerät 100 kann auch über die Funktionen zur Entgegennahme einer Betätigung zur Wahl eines gewünschten Sprühvorrichtungsmodells aus mehreren Arten von Sprühvorrichtungen, die im Voraus gespeichert wurden, zur virtuellen Anbringung des gewählten Sprühvorrichtungsmodells an dem Robotermodell und zu seiner Verwendung bei der Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung und bei der Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung, die oben beschrieben wurden, verfügen. Genauer speichert die Sprühvorrichtungsspeichereinheit 35 dreidimensionale Modelle von mehreren Arten von Sprühvorrichtungen, deren Sprühparameter definiert sind. Beispielsweise sind in 17A, 17B, 17C und 17D vier Arten von Sprühvorrichtungen 120, 321, 221, 421, die in der Sprühvorrichtungsspeichereinheit 35 gespeichert sind, dargestellt. Für jedes der Sprühvorrichtungsmodelle sind die Sprühparameter und die Düsenposition definiert. Für jede der Sprühvorrichtungen 120, 321, 221, 421 wird an einer vorderen Position auf der Mittelachsenlinie der Düse ein Werkzeugspitzenendpunkt P120, P321, P221, P431 definiert und der Bearbeitungspfad als Bewegungsbahn der Position des Spitzenendes des Werkzeugs erzeugt.
Die Sprühvorrichtungswahleinheit 36 nimmt über die Bedieneinheit 70 eine Wahl der Sprühvorrichtung durch den Betreiber entgegen. Die Sprühvorrichtungswahleinheit 36 kann auch eine graphische Schnittstelle bieten, die Bilder von Modellen der in 17A bis 17D gezeigten Sprühvorrichtungen anzeigt und durch eine Betätigung durch den Betreiber die Wahl einer Sprühvorrichtung entgegennimmt. Als Beispiel wird angenommen, dass die in 17D gezeigte Sprühvorrichtung 421 gewählt wurde. In diesem Fall bringt die Sprühvorrichtungswahleinheit 36 das Sprühvorrichtungsmodell der gewählten Sprühvorrichtung 421 virtuell an dem vorderen Ende eines Arms des Robotermodells des Roboters 110 an (siehe 18). Die Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung und die Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung können unter Verwendung der so durch den Betreiber gewählten Sprühvorrichtung vorgenommen werden.
Die Simulationsausführungseinheit 37 nimmt in dem virtuellen Raum, in dem das Werkstückmodell angeordnet wurde, eine Simulation der Aufbringungstätigkeit gemäß dem Betriebsprogramm durch das Robotermodell, an dem das Sprühvorrichtungsmodell, dessen Sprühparameter definiert sind, virtuell angebracht wurde, in Bezug auf das Werkstückmodell vor. In diesem Fall ist an dem Robotermodell die Sprühvorrichtung, die zum Beispiel durch die von der Sprühvorrichtungswahleinheit 36 bereitgestellte Funktion gewählt wurde, angebracht und werden in dem Betriebsprogramm das Betriebsmuster, der Schrittabstand, die Bewegungsgeschwindigkeit und der Bearbeitungspfad, die durch die Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung und die Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung unter Verwendung der gewählten Sprühvorrichtung bestimmt wurden, wiedergegeben.
19 zeigt als Beispiel ein Simulationsbild des Betriebsergebnisses bei der Vornahme einer Simulation der Aufbringungstätigkeit gemäß dem Betriebsprogramm durch das Robotermodell (des Roboters 110), an dem das Sprühvorrichtungsmodell (der Sprühvorrichtung 120) angebracht wurde, in Bezug auf ein Werkstückmodell (des Werkstücks W1). In dem Bild des Simulationsergebnisses von 19 ist eine Darstellung 161, die das aufgebrachte Aufbringungsmaterial zeigt, an der Oberfläche des Werkstücks Wl auf eine je nach der Filmdicke farbcodierte Weise dargestellt. Dieses Bild 161, das den Aufbringungszustand darstellt, wird unter Verwendung der auf Basis des Betriebsprogramms erhaltenen Position und Lage des Werkzeugspitzenendes des Sprühvorrichtungsmodells (des Bearbeitungspfads), der Sprühparameter, der Sprühbedingungen, der Position und der Form des Werkstückmodells und dergleichen berechnet.
Der Betreiber kann durch das wie in 19 beispielhaft gezeigte Bild des Simulationsergebnisses den Zustand nach Fertigstellung der Aufbringungstätigkeit visuell erfassen und ein Lehren vornehmen, bei dem eine erfolgte Aufbringung des Sprühmaterials auf ein Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, im Voraus berücksichtigt wird. Dadurch kann die Arbeitszeit für das Lehren der Aufbringungstätigkeit stark verkürzt werden.
Die Simulation durch die Simulationsausführungseinheit 37 kann auch durch verschiedene Betätigungseingaben über die Bedieneinheit 70 gestartet werden oder bei Abschluss der Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung automatisch gestartet werden. Das heißt, die Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung, die Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung und die Simulation der Aufbringungstätigkeit durch die Simulationsausführungseinheit 37 können als eine Verarbeitung zusammengefasst ausgeführt werden.
Wie oben erklärt wurde, wird es durch die vorliegende Ausführungsform möglich, eine Simulation zum Erhalt des Aufbringungszustands eines Sprühmaterials präzise vorzunehmen. Das heißt, bei der Erstellung eines Betriebsprogramms für eine Aufbringungstätigkeit kann ein Lehren vorgenommen werden, bei dem eine erfolgte Aufbringung des Sprühmaterials auf ein Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, im Voraus berücksichtigt wird, wodurch die Arbeitszeit für das Lehren verkürzt werden kann.
Im Vorhergehenden wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erklärt, doch wird ein Fachmann verstehen, dass verschiedene Verbesserungen oder Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Offenbarungsumfang der nachstehenden Patentansprüche abzuweichen.
Das Roboterprogrammiergerät kann durch verschiedene Arten von Informationsverarbeitungsvorrichtungen einschließlich eines Personal Computers, eines Laptop-Computers eines Tablet-Terminals oder dergleichen ausgeführt werden.
Die Programme zur Ausführung der verschiedenen Verarbeitungen wie der Schrittabstandsbestimmungsverarbeitung und der Bearbeitungspfadbestimmungsverarbeitung bei der oben beschriebenen Ausführungsform können auf verschiedene computerlesbare Aufzeichnungsmedien (zum Beispiel einen Halbleiterspeicher wie etwa einen ROM, einen EEPROM oder einen Flash-Speicher oder dergleichen, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, eine optische Platte wie etwa einen CD-ROM oder einen DVD-ROM oder dergleichen) aufgezeichnet werden.

Claims

Roboterprogrammiergerät (100) zur Erstellung eines Betriebsprogramms für eine Aufbringungstätigkeit, bei der ein aus Düsen einer Sprühvorrichtung gesprühtes Sprühmaterial auf ein Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, aufgebracht wird, während die Sprühvorrichtung durch einen Roboter (110), an dem die Sprühvorrichtung angebracht ist, bewegt wird, wobei das Roboterprogrammiergerät (100) eine Betriebsmusterspeichereinheit (25), die mehrere Arten von Betriebsmustern, die den Betrieb der Sprühvorrichtung zeigen und aus einer fortlaufenden Bahn, die eine periodische Wiederholung eines bestimmten Musters enthält, bestehen, speichert; und eine Schrittabstandsbestimmungseinheit (28), die für eines aus den mehreren Arten von Betriebsmustern, welche in der Betriebsmusterspeichereinheit (25) gespeichert sind, auf Basis von Sprühparametern, die die Sprüheigenschaften des Sprühmaterials durch die Düsen der Sprühvorrichtung zeigen, Schrittabstände der periodischen Wiederholung des bestimmten Musters bei diesem einen Betriebsmuster bestimmt, umfasst.
Roboterprogrammiergerät (100) nach Anspruch 1, wobei die Schrittabstandsbestimmungseinheit (28) den Schrittabstand so bestimmt, dass die Filmdicke oder die Sprühmenge des Sprühmaterials auf dem Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, wenn das Sprühmaterial unter Bewegung der Sprühvorrichtung entlang des einen Betriebsmusters auf das Element, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, gesprüht wurde, gleichmäßig wird.
Roboterprogrammiergerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schrittabstandsbestimmungseinheit (28) den Sprühabstand ferner auf Basis von Sprühbedingungen, die wenigstens eines aus der Sprühzeit und der Sprühmenge oder der Filmdicke des Sprühmaterials pro bestimmter Flächenabmessung enthalten, bestimmt.
Roboterprogrammiergerät (100) nach Anspruch 3, ferner umfassend eine Bewegungsgeschwindigkeitsbestimmungseinheit, die auf Basis der Sprühparameter und der Sprühbedingungen eine Bewegungsgeschwindigkeit bei der Bewegung der Sprühvorrichtung entlang des einen Betriebsmusters bestimmt.
Roboterprogrammiergerät (100) nach Anspruch 3 oder 4, ferner umfassend eine Virtuellraumerzeugungseinheit (21), die einen virtuellen Raum, durch den ein Arbeitsraum dreidimensional dargestellt wird, erzeugt; eine Modellerzeugungseinheit (22), die auf Basis von Anordnungsinformationen des Roboters, der Sprühvorrichtung und des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, in dem Arbeitsraum ein dreidimensionales Modell des Roboters (110), ein dreidimensionales Modell der Sprühvorrichtung und ein dreidimensionales Modell des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, in dem virtuellen Raum anordnet; eine Düsenpositionsfestlegeeinheit (23), die eine Betätigungseingabe zur Festlegung der Position der Düse in Bezug auf das dreidimensionale Modell der Sprühvorrichtung entgegennimmt; eine Sprühparameterfestlegeeinheit (24), die eine Betätigungseingabe zur Festlegung der Sprühparameter entgegennimmt; eine Sprühbedingungsfestlegeeinheit (27), die eine Betätigungseingabe zur Festlegung der Sprühbedingungen entgegennimmt; und eine Betriebsmusterwahleinheit (26), die eine Betätigungseingabe zur Wahl eines Betriebsmusters aus den mehreren Arten von Betriebsmustern, die in der Betriebsmusterspeichereinheit (25) gespeichert sind, entgegennimmt.
Roboterprogrammiergerät (100) nach Anspruch 5, ferner umfassend eine 3D-Form-Speichereinheit (30), die eine 3D-Form, die eine gekrümmte Fläche aufweist, und eine 3D-Form, die mehrere fortlaufende ebene Flächen aufweist, speichert; eine 3D-Form-Wahleinheit (31), die eine Betätigungseingabe zur Wahl der 3D-Form, die eine gekrümmte Fläche aufweist, oder der 3D-Form, die mehrere fortlaufende ebene Flächen aufweist, aus der 3D-Form-Speichereinheit (30) entgegennimmt; eine 3D-Form-Anordnungseinheit (32), die die durch die 3D-Form-Wahleinheit (31) gewählte 3D-Form so in dem virtuellen Raum anordnet, dass die gekrümmte Fläche oder die mehreren fortlaufenden ebenen Flächen der 3D-Form durch das eine Betriebsmuster, für das der Schrittabstand durch die Schrittabstandsbestimmungseinheit (28) bestimmt wurde, übermalt werden und das eine Betriebsmuster auf wenigstens eine Fläche des dreidimensionalen Modells des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, projiziert wird; eine Bearbeitungspfaderzeugungseinheit (33), die das eine Betriebsmuster, das die gekrümmte Fläche oder die mehreren ebenen Flächen des 3D-Modells übermalt, auf wenigstens eine Fläche des dreidimensionalen Modells des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, projiziert und den Bearbeitungspfad des dreidimensionalen Modells der Sprühvorrichtung erzeugt; und eine Sprühvorrichtungspositions-/- lagenbestimmungseinheit (34), die auf Basis des Bearbeitungspfads, der durch die Bearbeitungspfaderzeugungseinheit (33) erzeugt wurde, und der Normalrichtung wenigstens einer Fläche des dreidimensionalen Modells des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, automatisch die Position oder die Position und die Lage des dreidimensionalen Modells der Sprühvorrichtung bestimmt.
Roboterprogrammiergerät (100) nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Simulationsausführungseinheit (37), die auf Basis des durch die Bearbeitungspfaderzeugungseinheit (33) erzeugten Bearbeitungspfads und der durch die Sprühvorrichtungspositions-/-lagenbestimmungseinheit (34) bestimmten Position und Lage des dreidimensionalen Modells der Sprühvorrichtung eine Simulation der Aufbringungstätigkeit, bei der das aus der Düse gesprühte Sprühmaterial unter Bewegen des dreidimensionalen Modells der Sprühvorrichtung auf das dreidimensionale Modell des Elements, an dem die Aufbringung vorgenommen werden soll, aufgebracht wird, vornimmt.
Roboterprogrammiergerät (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner umfassend eine Sprühvorrichtungsspeichereinheit (35), die dreidimensionale Modelle von mehreren Arten von Sprühvorrichtungen, für die die Position der Düse in Bezug auf das dreidimensionale Modell der Sprühvorrichtung und die Sprühparameter definiert sind, speichert; und eine Sprühvorrichtungswahleinheit (36), die eine Betätigungseingabe zur Wahl des dreidimensionalen Modells einer Sprühvorrichtung aus den dreidimensionalen Modellen der mehreren Arten von Sprühvorrichtungen, die in der Sprühvorrichtungsspeichereinheit (35) gespeichert sind, entgegennimmt und das gewählte dreidimensionale Modell der Sprühvorrichtung virtuell an dem Ende eines Arms des dreidimensionalen Modells des Roboters anbringt.