JP3203305B2

JP3203305B2 - 金型スプレイロボットの簡易干渉チェック方法

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Publication number: JP3203305B2
Application number: JP13344496A
Authority: JP
Inventors: 工成村上
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 2001-08-27
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JPH09314303A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、アルミ
ニウム合金またはマグネシウム合金を金型に鋳造するダ
イカストマシン等の成形装置における金型スプレイロボ
ットヘスプレイ作業手順を指示する際の金型スプレイロ
ボットの簡易干渉チェック方法に係り、特に簡便容易
に、かつ、効率良く、金型スプレイロボット動作中に機
器（金型を含む）との干渉をチェックし、接触干渉によ
る損傷を防止する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダイカストマシンの金型キャビテ
ィ面へ離型剤や保温剤などのスプレイ剤を噴霧塗布する
方法は、たとえば、図１２に示すように、タンク１の上
方からコンプレッサ２によって供給される加圧用空気を
吹き込んでスプレイ剤をフィルタ３より加圧圧送すると
ともに、電磁弁４および流量調整弁５を経由してスプレ
イ装置１０へ送り、コンプレッサ６から供給される噴霧
用エアを電磁弁７および配管８を経由してスプレイ装置
１０へ送ってスプレイ剤Ｌを噴霧したうえスプレイノズ
ル１０ａより左右一対のプラテン（固定プラテン１１
Ａ、可動プラテン１１Ｂ）に取り付けた金型１２（固定
金型１２Ａ、可動金型１２Ｂ）の表面に噴霧していた。
スプレイ装置１０は油圧シリンダ９などのアクチュエー
タで開状態にある両金型１２Ａ、１２Ｂの中央上下方向
に上下往復動できるよう構成され、スプレイ装置１０の
スプレイヘッド１０Ａの側面に取り付けた複数個のスプ
レイノズル１０ａにより、金型１２の被スプレイ面の全
面に均等に隈なく塗布されるよう配慮されていた。ま
た、金型１２へ噴霧塗布するスプレイ剤Ｌの供給量の調
整は、スプレイ剤Ｌのタンク１とスプレイ装置１０との
間に設けられた流量調整弁５の開度調整でコントロール
していた。

【０００３】このように、従来のダイカストマシンのス
プレイ方法は、スプレイ剤の流量やスプレイノズルと金
型キャビティ面との間のスプレイ距離を一定に保つよう
にして、金型に対して一定のスプレイ条件でスプレイ剤
を噴霧していた。一方、近年、金型のスプレイ作業に金
型スプレイロボットが使用され始めており、この場合に
は、金型スプレイロボットに付属のロボット制御装置に
スプレイ作業の動作を前もって教示しておく必要があっ
た。また、金型スプレイロボットがスプレイ動作中に金
型や金型周辺の機器に接触干渉しないように配慮する必
要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような金型スプレ
イロボットの教示方法は、通常は、オンラインティーチ
ング、すなわち、いわゆるティーチングプレイバックに
より教示することが多い。しかしながら、この作業は極
めて煩雑でしかも長時間を要する作業である。また、多
品種少量生産へのティーチング作業は、製品が変わる度
毎に毎回事前にスプレイ作業のティーチング作業が必要
となり、金型スプレイロボットに不向きである。このた
め、最近では、コンピュータとロボットを接続し、オフ
ラインによる教示が主流となっている。

【０００５】オフライン教示では、ユーザ（オペレー
タ）がコンピュータ画面上でロボットが作業するワーク
エリアを３次元に構築し、ロボットの動作経路を３次元
的に設定しており、設定時間が長くなることや設定方法
に熟練を要する等の問題があった。さらに、このように
して設定した金型スプレイロボットの動作経路が、実在
する金型や周辺機器に接触干渉するかしないかをチェッ
クする簡便な方法がなく、これまでの干渉チェックは、
スプレイノズルおよびこれと連結されて動作する金型ス
プレイロボットのアーム等の可動部分が、周辺の全ての
機器と接触干渉するかどうかを判定するために、膨大な
演算処理を要し、この演算アルゴリズムを作成するのに
多大の時間と労力を費消していた。本発明は、これらの
問題を解決して、簡便容易に、かつ、能率的にスプレイ
作業における金型スプレイロボットの簡易干渉チェック
方法を見出すことを意図している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、第１の発明では、多関節ロボ
ットのロボット手首先端点にスプレイノズルを備えたス
プレイ装置を回転自在に接続してダイカストマシンの金
型キャビティ面にスプレイ剤を噴霧する金型スプレイロ
ボットへ、スプレイ作業手順を指示する際の金型スプレ
イロボットの簡易干渉チェック方法であって、型開時の
金型隙間とロボット動作範囲から、あらかじめ該金型ス
プレイロボットのスプレイノズル先端点が該金型ならび
に金型周辺の機器と接触干渉しないためのスプレイノズ
ル先端点動作可能領域と、ロボット手首先端点が金型な
らびに金型周辺の機器と接触干渉しないためのロボット
手首先端点動作可能領域とを、円筒または直方体などの
単純モデル空間で形成された３次元座標領域として設定
するとともに、スプレイ作業経路として設定されたスプ
レイノズル先端点動作経路とロボット手首先端点動作経
路がそれぞれ前記スプレイノズル先端点動作可能領域と
前記ロボット手首先端点動作可能領域を逸脱しないかど
うかを判定して、スプレイ作業動作中の金型スプレイロ
ボットの金型ならびに周辺機器への接触干渉を防止する
ようにした。

【０００７】また、第２の発明では、第１の発明におい
て、金型形状が３次元的に複雑な形状で形成されている
場合には、２次元表示面表示と断面形状表示面表示の２
つの機能を同時に保有した該ロボット制御装置に備えら
れた画面表示装置の画面を用いて、あらかじめ用意され
た種々の単一形状の中から必要な単一形状を抽出して組
み合わせることによって、前記複雑な金型作業面３次元
形状を単純なモデルに変換したうえ該金型モデルを該ロ
ボット制御装置へ入力した後、該金型モデルを表示した
前記画面表示装置の画面にスプレイ作業経路を指示する
こととした。

【０００８】さらに、第３の発明では、第１や第２の発
明において、スプレイ作業経路の設定は、ロボット制御
装置に備えられた画面表示装置の画面を用いて、２次元
表示画面にスプレイ始点ならびにスプレイ終点の設定を
行ない、該スプレイ始点から該スプレイ終点に到る経路
タイプ（直線か非直線か）の設定を行なうとともに、該
ロボット制御装置に実施させる設定経路と設定モデルと
の交差判定の結果、交差接触する場合には該経路の交差
接触する領域を、該２次元表示画面上の経路を変更する
ことなく、あらかじめ入力された経路修正プログラムに
基づいて該２次元表示画面と直交する方向へ迂回変更さ
せて最終スプレイ作業経路を設定するようにした。

【０００９】そして、第４の発明では、第１〜第３の発
明において、設定したスプレイ作業経路にしたがって行
なうスプレイ作業中の金型スプレイロボットのロボット
制御装置へ、スプレイ距離、スプレイ移動速度、スプレ
イ姿勢などのスプレイ動作ばかりでなく、所望のスプレ
イ流量やスプレイ噴霧タイミングをあらかじめプログラ
ム設定して与えるようにしたものである。

【００１０】

【発明の実施の態様】本発明においては、第１の発明で
は、多関節ロボットのロボット手首先端点にスプレイノ
ズルを備えたスプレイ装置を回転自在に接続してダイカ
ストマシンの金型キャビティ面にスプレイ剤を噴霧する
金型スプレイロボットへ、スプレイ作業手順を指示する
際の金型スプレイロボットの簡易干渉チェック方法であ
って、型開時の金型隙間とロボット動作範囲から、あら
かじめ該金型スプレイロボットのスプレイノズル先端点
が該金型ならびに金型周辺の機器と接触干渉しないため
のスプレイノズル先端点動作可能領域と、ロボット手首
先端点が金型ならびに金型周辺の機器と接触干渉しない
ためのロボット手首先端点動作可能領域とを、円筒また
は直方体などの単純モデル空間で形成された３次元座標
領域として設定するとともに、スプレイ作業経路として
設定されたスプレイノズル先端点動作経路とロボット手
首先端点動作経路がそれぞれ前記スプレイノズル先端点
動作可能領域と前記ロボット手首先端点動作可能領域を
逸脱しないかどうかを判定して、スプレイ作業動作中の
金型スプレイロボットの金型ならびに周辺機器への接触
干渉を防止するようにしたので、簡便容易に両動作可能
領域が設定できる結果、極めて簡単にスプレイ動作中の
接触干渉が回避される。

【００１１】すなわち、これまでの干渉チェックが、ロ
ボットやロボットに連結されたスプレイ装置（スプレイ
ヘッドおよびスプレイノズル等）の全てのツールが複雑
な形状をした金型や金型周辺の機器と干渉するかどうか
を３次元座標を媒介として数値演算して判定していたの
で、演算アルゴリズムが複雑で、かつ、その演算量も膨
大であったため、干渉チェックに要する労力や時間が大
きいという難点があったが、本発明の干渉チェック方法
では、上述のように、金型間隙やロボット動作領域より
も小さく、かつ、シンプルな形状とした２つの動作可能
領域をあらたに設定して、ロボット手首先端点やスプレ
イノズル先端点が少なくともこの領域内に入っていれ
ば、機器との接触干渉を起こさないという点に着目し
て、干渉チェック判定の基準とした。この判定では、動
作可能領域が円柱や角柱といった単純モデルとされてい
るので数値計算が容易で、演算量も少なく、容易に判定
結果が得られる。

【００１２】また、第２の発明では、金型形状が３次元
的に複雑な形状で形成されている場合におけるスプレイ
作業経路の設定に際して、２次元表示面表示と断面形状
表示面表示の２つの機能を同時に保有した該ロボット制
御装置に備えられた画面表示装置の画面を用いて、あら
かじめ用意された種々の単一形状の中から必要な単一形
状を抽出して組み合わせることによって、前記複雑な金
型作業面３次元形状を単純なモデルに変換したうえ該金
型モデルを該ロボット制御装置へ入力した後、該金型モ
デルを表示した前記画面表示装置の画面にスプレイ作業
経路を指示するようにしたため、干渉チェックの前作業
として行なうスプレイ作業経路の設定が容易になる。

【００１３】さらに、第３の発明では、スプレイ作業経
路の設定は、ロボット制御装置に備えられた画面表示装
置の画面を用いて、２次元表示画面にスプレイ始点なら
びにスプレイ終点の設定を行ない、該スプレイ始点から
該スプレイ終点に到る経路タイプ（直線か非直線か）の
設定を行なうとともに、該ロボット制御装置に実施させ
る設定経路と設定モデルとの交差判定の結果、交差接触
する場合には該経路の交差接触する領域を、該２次元表
示画面上の経路を変更することなく、あらかじめ入力さ
れた経路修正プログラムに基づいて該２次元表示画面と
直交する方向へ迂回変更させて最終スプレイ作業経路を
設定するようにしたため、その結果、複雑な形状の金型
キャビティ形状を単純なモデルに簡便容易に作成し、こ
の作成されたモデルを画面表示装置の画面上に描いて、
スプレイ作業の始点、終点およびその経路を簡単に設定
することが出来るとともに、設定した経路が実際の機器
（金型等）と干渉する場合にはこれを回避するように適
切に迂回修正した経路を変更するようになっており、ス
プレイ作業経路の設定作業や変更作業が一層楽になる。

【００１４】そして、第４の発明では、設定したスプレ
イ作業経路にしたがって行なうスプレイ作業中の金型ス
プレイロボットのロボット制御装置へ、スプレイ距離、
スプレイ移動速度、スプレイ姿勢などのスプレイ動作ば
かりでなく、所望のスプレイ流量やスプレイ噴霧タイミ
ングをあらかじめプログラム設定して与えるようにした
ものであり、金型スプレイロボットの動作とスプレイ剤
の供給動作をリンクさせてスプレイ作業全体を総合的に
制御することとなり、極めて合理的なスプレイ作業が達
成され、ほぼ全自動的にスプレイ作業を遂行できる。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
詳細に説明する。図１〜図１１は本発明の実施例に係
り、図１はダイカストマシンの全体構成図、図２は制御
装置の構成図、図３は画面表示装置の表示画面図、図４
はスプレイ経路設定方法を説明する表示画面図、図５は
スプレイ経路設定のフローチャート、図６はスプレイ動
作条件設定時における外部入出力信号の割付けを説明す
るフローチャート、図７はスプレイ動作条件の設定方法
を示す説明図、図８は経路に対するスプレイ動作条件設
定を示すフローチャート、図９はワーク生成画面および
スプレイ経路設定画面を示す表示画面図、図１０は金型
スプレイロボットの動作可能領域説明図、図１１は簡易
干渉チェック作業手順のフローチャートである。

【００１６】図１は本発明のダイカストマシン１００の
全体構成の１実施例を示すもので、ダイカストマシン１
００は、金型スプレイロボット２００と金型スプレイロ
ボット２００の制御を司る制御装置３００が付帯装置と
して装備される。金型スプレイロボット２００は、多関
節型のスプレイロボットであり、固定プラテン１１Ａの
頂部に立設され、モータ２１０ａにより竪軸回りに旋回
する回転座２１０と、これに水平軸でピン接合された第
１アーム２２０および第２アーム２３０と、第２アーム
２３０の下端にピン接合されたモータ２４０およびこれ
に接続され竪軸回りに旋回自在な竪軸２５０と、この下
端に連結されたスプレイヘッド２６０とからなり、スプ
レイヘッド２６０にはスプレイノズル（スプレイガンと
もいう）２６０ａが金型表面に対向して左右一対または
複数対取り付けられている。そして、図示したスプレイ
配管によって所要のスプレイ流量でスプレイ剤を金型キ
ャビティ面に向けて噴霧塗布する。

【００１７】一方、金型スプレイロボット２００の作動
を司る制御装置３００は、金型スプレイロボット２００
の操作を司るロボット制御装置３１０と、ロボット制御
装置３１０にオフラインでスプレイ作業指令を与えるパ
ーソナルコンピュータ（パソコン）３２０と、金型スプ
レイロボット２００の順序起動を制御するシーケンサ３
３０と、シーケンサ３３０の操作指令の基づいてスプレ
イ剤ならびに圧縮エアの供給の連通遮断を行なうバルブ
３４０とダイカストマシン操作盤３５０等から構成され
る。

【００１８】図２は制御装置３００の詳細構成を示した
ものであり、パーソナルコンピュータ３２０の代わりに
使用されるオフラインプログラミング装置３２０には、
図示したように、マウス３２０ａやキーボード３２０ｂ
などの入力装置と、記憶装置３２０ｃと、画面表示装置
（ＣＲＴ画面）３２０ｄと、プリンタ３２０ｅが備えら
れる。

【００１９】以上のように構成された図１や図２のダイ
カストマシン１００の金型スプレイロボットの教示方法
について説明する。まず、パーソナルコンピュータ３２
０に付属の画面表示装置３２０ｄの表示画面は、図３に
示すように、ワークである金型の正面を表示した作業エ
リア表示画面Ａと、その側方ならびに下方に任意に移動
指定できる垂直縦線および水平横線の断面形状表示カー
ソル線ｍで切断された断面形状を示す縦軸方向断面形状
表示エリアＢと、横軸方向断面形状表示エリアＣを形成
表示できるように構成する。そして、複雑な形状をした
実際の金型を単純なモデルにモデル化するために、たと
えば、円柱、角柱、直方体、立方体、球等の単一形状を
あらかじめパーソナルコンピュータ（またはオフライン
プログラミング装置）３２０に記憶させておき、必要に
応じて呼び出しそれらを合成して複雑な金型形状を単純
な形状にモデル化する。図３の場合のモデルＭは、四角
平板に円柱状穴を有する角柱を斜めに取りつけたものに
なっている。そして、縦軸方向断面形状表示エリアＢと
横軸方向断面形状表示エリアＣには、それぞれ、作業エ
リア表示画面Ａに任意に指定した断面形状表示カーソル
線ｍで切断された断面が、縦軸方向断面形状表示エリア
Ｂと横軸方向断面形状表示エリアＣとして表示される。
以上が金型形状を簡単なモデルに変換するワーク作成作
業（ワークのモデル化）である。

【００２０】次に、スプレイ動作経路の設定方法につい
て、図４〜図５を参照しつつ、説明する。スプレイ動作
経路設定の手順は、図４や図５に示すフローチャートに
したがって設定していく。すなわち、スプレイ動作設定
で、オペレータが行なうことは、スプレイ始点の設定スプレイ経路の指定スプレイ終点の指定であり、この入力情報に基づいて、パーソナルコンピュ
ータ３２０は、あらかじめ与えられたプログラムによ
り、設定された経路と設定モデル（実際の金型を化体し
たもの）との交差判定を行なう。交差判定の結果、設定
経路と設定モデルとに交差接触がない場合は、設定経路
が最終のものとなり、設定経路が確定する。

【００２１】しかし、交差判定の結果、交差接触が生じ
ている場合には、この交差接触を回避するために経路の
変更を行わなければならない。交差判定では、設定した
経路とモデルとの交差判定を行ない、交差する場合は経
路とモデルとの２次元表示画面上の交点を求め、その交
点を交点Ｓ_1、Ｓ₂とし、２次元表示画面上の経路に交点
Ｓ_1、Ｓ₂を追加する。一方、モデルは２次元表示画面と
直交方向（高さ方向）にある高さをもっており、このモ
デルの高さｈを回避するため交点Ｓ_1、Ｓ₂に、それぞ
れ、この高さｈを加算した点Ｓ_{1 a}、Ｓ_{2 a}を断面形状
表示画面に追加する。このようにして、経路とモデルと
が交差するときには、図４に示した屈曲した修正設定経
路Ｙが得られる。図４は、交差した初期の設定経路Ｘ
を、直角に屈曲して回避し経路を変更した状況（修正変
更した設定経路Ｙ）を示している。

【００２２】修正経路は、上述のように直角に屈曲させ
るばかりでなく、円弧やその他の曲線にしたがって滑ら
かに迂回させてもよく、またこの迂回経路をあらかじめ
プログラミングし記憶させた経路修正プログラムにした
がって自動的にパーソナルコンピュータ３２０に設定さ
せて修正経路を求めるようにしてもよい。図７にその実
施例を示した。図中、経路の編集とは、スプレイ動作の
際のスプレイ距離、スプレイ移動速度、スプレイ噴射角
度等の詳細な使用の設定を意味する。また、位置決め度
とは、変更する経路の滑らか度をあらわしており、０％
は直角に屈曲した場合であり、位置決め度ｘ％の値が増
加するにしたがって曲線の曲がり方が滑らかになるよう
にしてある。

【００２３】図５のフローチャートは、上述の教示手順
を詳しく説明したもので、上記ののスプレイ経路の指
定は、実際には、あらかじめプログラム化された経路タ
イプの中から所望の経路を選択するようになっている。
図５の場合には、直線か非直線の選択となっており、直
線の場合は終点を指定することで設定は完結し、非直線
の場合は円弧となっており、円弧の場合は、円弧の中心
点と円弧の回転角度を指定して入力することにより、終
点は自動的に計算され設定される。そして、その後に設
定経路とモデルとの交差判定を行なう。交差判定の結果
の処理については、上述したとおりである。このように
して、最終設定経路が確定した後、次工程の動作条件設
定に移る。

【００２４】スプレイ動作条件設定は、設定された最終
設定経路にしたがって金型スプレイロボット３００がス
プレイ作業を実施するに際して、その動作を細かく規定
するもので、たとえば、スプレイ距離（スプレイノズル
と金型表面間の距離）、スプレイ移動速度、スプレイ角
度（塗布面に対して何度で噴射するか）、スプレイ流量
などを経時的に指定していくものである。具体的には、
図８に示した動作条件設定フローチャートにしたがっ
て、各種スプレイ動作項目を設定していく。図６に示す
動作条件設定時における外部入出力信号の割付けを説明
するフローチャートを見ると判るように、設定された経
路に対して上述のロボットの動作（距離、速度、姿勢）
とともに、噴射動作（スプレイ剤流量、エア流量、バル
ブ開閉タイミングなど）も細かく指定してより肌理の細
かい高度なスプレイ作業を実施することができる。

【００２５】スプレイ動作条件設定は、事前に割り付け
られた外部入出力信号の略称がメニューとして表示さ
れ、付加したい経路に対してマウス等の入力装置で選択
することにより、動作経路の付加条件として登録され
る。これにより、ユーザのオペレータはティーチングさ
れたプログラムに対していちいちバルブ開閉などのスプ
レイ動作の設定をプログラムに付け加える必要がなくな
り、効率的にティーチング作業（教示作業）を行なうこ
とが出来る。以上のようにして、ワークのモデル化、ス
プレイ作業経路の設定、スプレイ動作条件設定からなる
本発明の金型スプレイロボットの教示方法の詳細を説明
したが、実際に行なった例を図９に示した。図９（ａ）
はワーク生成画面を示し、図９（ｂ）はスプレイ経路設
定画面を示している。

【００２６】金型スプレイ作業は、ある距離ほど離れた
位置からある拡がりをもってスプレイ剤を金型表面に噴
射する作業であり、物体の把持や加工等のような正確な
位置ぎめ精度は不要であり、１ｍｍ単位程度の精度で十
分であり複雑な現実の金型形状をそのまま正確にパーソ
ナルコンピュータに入力する必要はない。このことか
ら、ワーク、すなわち、金型表面形状を単純な単一形状
を適宜組み合わせて近似的なシンプルなモデルを作成し
て入力し、このモデルを画面に表示して動作経路の設定
に使用するようにした。

【００２７】次に、本発明の金型スプレイロボットの簡
易干渉チェック方法について説明する。図１０は、金型
スプレイロボットの動作可能領域説明図である。図１０
において、多関節ロボットのスプレイロボット２００の
ロボット手首先端点２３２（この下部位置には縦軸２５
０の回転用のモータ２４０が配設される）の動き得る動
作領域がロボット動作領域Ｐであり、一方、ロボット手
首先端点２３２の下方には縦軸２５０を介してスプレイ
ヘッド２６０が懸架され、型開した両金型１２Ａ、１２
Ｂで形成された金型隙間Ｒが有る。そこで、これらのロ
ボット動作領域Ｐと金型隙間Ｒのうち、ロボット手首先
端点２３２およびスプレイノズル２６０ａが、各々、金
型表面やタイバー等の金型周辺の機器に接触しないよう
に、簡単な構造をした、たとえば円柱や角柱状の空間モ
デルにより、図１０に示すように、手首先端点動作可能
領域Ｑやスプレイノズル先端点動作可能領域Ｓを画面上
で設定する。設定の方法は、マウスやポインティング・
デバイスを使用するか、あるいは、キーボードを使って
３次元の座標で設定してもよい。

【００２８】図１１は、両動作可能領域Ｑ、Ｓを設定
し、干渉チェックを行なう作業手順を説明するフローチ
ャートを示す。すなわち、動作可能領域設定として、手
首先端点動作可能領域Ｑと、スプレイノズル先端点動作
可能領域Ｓを設定し、その後、既に設定済みのスプレイ
動作経路がこの２つの動作可能領域ＱまたはＳの範囲か
ら逸脱していないかどうかをパーソナルコンピュータ３
２０で判定させ、確認する。その結果、この２つのどち
らの領域も逸脱していない場合は、初期に設定したスプ
レイ動作経路が最終のスプレイ動作経路として確定す
る。もし、このどちらかの少なくとも一方の動作可能領
域Ｑ、Ｓを逸脱している場合には、あらためて前述した
スプレイ動作経路の修正を実施し、動作可能領域内に収
まるまで修正する。

【００２９】また、これら２つの干渉チェック（Ｉ）、
（II）が済んだ後、念の為に行なう第３の干渉チェック
(III) として、ツールフランジ（ロボット手首先端点）
とツール先端（スプレイノズル先端点）とを結んだ１次
近似式とマシン各部（金型面および金型周辺機器）との
交差判定を実施する。この場合の交差判定における演算
も線（１次近似式）と面（金型面）との交差判定だけで
あるから、短時間で単純な計算で干渉チェックが可能と
なる。

【００３０】以上のようにして、比較的簡便な方法でス
プレイ動作経路の干渉チェックを実施するが、このスプ
レイ動作経路の干渉チェックと前述した交差判定と合わ
せて実施してしてもよいが、このスプレイ動作経路の干
渉チェック（第３の干渉チェック）を行なうことにより
自動的に交差判定を行なったことになる場合は、前述の
交差判定を省略し得ることになる。

【００３１】以上述べたように、本発明においては、金
型スプレイロボットの干渉チェックを行なう場合に、単
純化された形状の動作可能領域をあらかじめ設定して、
作業中のロボット手首先端点やスプレイノズル先端点が
この領域から逸脱しないかどうかで干渉チェックを行な
うようにしたので、演算量の比較的少ない演算で短時間
に干渉チェックが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、下記のような優れた効果を奏することができる。す
なわち、（１）ロボットの干渉チェック作業を簡便容易に、か
つ、効率的に実施できることになる。たとえば、複雑な金型面形状であっても、動作可能領域を金型
隙間やロボット動作領域よりもひとまわり小さな単純形
状のモデルに単純モデル化することによって、演算処理
の迅速化を促進できる。動作可能領域の設定が容易である。（２）ティーチング、実スプレイ作業、経路変更作業、
干渉チェック作業等の繰り返し作業が速く、かつ、正確
に実行できるから、従来のようなトライアル・アンド・
エラーの無駄時間が節約でき、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るダイカストマシンの全体
構成図である。

【図２】本発明の実施例に係る制御装置の構成図であ
る。

【図３】本発明の実施例に係る画面表示装置の表示画面
図である。

【図４】本発明の実施例に係るスプレイ経路設定方法を
説明する表示画面図である。

【図５】本発明の実施例に係るスプレイ経路設定のフロ
ーチャートである。

【図６】本発明の実施例に係るスプレイ動作条件設定時
における外部入出力信号の割付けを説明するフローチャ
ートである。

【図７】本発明の実施例に係るスプレイ動作条件の設定
方法を示す説明図である。

【図８】本発明の実施例に係る経路に対するスプレイ動
作条件設定を示すフローチャートである。

【図９】本発明の実施例に係るワーク生成画面およびス
プレイ経路設定画面を示す表示画面図である。

【図１０】本発明の実施例の係る金型スプレイロボット
の動作可能領域説明図である。

【図１１】本発明の実施例に係る金型スプレイロボット
の簡易干渉チェック作業手順のフローチャートである。

【図１２】従来のダイカストマシンの全体構成図であ
る。

【符号の説明】

１タンク２圧気源（コンプレッサ）３フィルタ４電磁弁５流量調整弁６圧気源（コンプレッサ）７電磁弁８配管９油圧シリンダ１０スプレイ装置１１プラテン１１Ａ固定プラテン１１Ｂ可動プラテン１２金型１２Ａ固定金型１２Ｂ可動金型１００ダイカストマシン２００スプレイロボット２１０回転座２１０ａモータ２２０第１アーム２３０第２アーム２３２ロボット手首先端点２４０モータ２５０竪軸２６０スプレイヘッド２６０ａスプレイノズル（スプレイガン）３００制御装置３１０ロボット制御装置３２０パーソナルコンピュータ（オフラインプログラ
ミング装置）３２０ａマウス３２０ｂキーボード３２０ｃ記憶装置３２０ｄＣＲＴ画面３２０ｅプリンタ３３０シーケンサ３４０バルブ３５０ダイカストマシン操作盤Ａ作業エリアＢ縦軸方向断面Ｃ横軸方向断面Ｍモデルｍ断面形状表示用カーソル線Ｐロボット動作領域Ｑロボット手首先端点動作可能領域Ｒ金型隙間Ｓスプレイノズル先端点動作可能領域Ｘ初期の設定経路Ｙ修正変更した設定経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 17/20 B05B 13/06 B22C 23/02 B25J 9/22 B25J 19/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】多関節ロボットのロボット手首先端点に
スプレイノズルを備えたスプレイ装置を回転自在に接続
してダイカストマシンの金型キャビティ面にスプレイ剤
を噴霧する金型スプレイロボットへ、スプレイ作業手順
を指示する際の金型スプレイロボットの簡易干渉チェッ
ク方法であって、型開時の金型隙間とロボット動作範囲から、あらかじめ
該金型スプレイロボットのスプレイノズル先端点が該金
型ならびに金型周辺の機器と接触干渉しないためのスプ
レイノズル先端点動作可能領域と、ロボット手首先端点
が金型ならびに金型周辺の機器と接触干渉しないための
ロボット手首先端点動作可能領域とを、円筒または直方
体などの単純モデル空間で形成された３次元座標領域と
して設定するとともに、スプレイ作業経路として設定されたスプレイノズル先端
点動作経路とロボット手首先端点動作経路がそれぞれ前
記スプレイノズル先端点動作可能領域と前記ロボット手
首先端点動作可能領域を逸脱しないかどうかを判定し
て、スプレイ作業動作中の金型スプレイロボットの金型
ならびに周辺機器への接触干渉を防止する金型スプレイ
ロボットの簡易干渉チェック方法。
【請求項２】金型形状が３次元的に複雑な形状で形成
されている場合には、２次元表示面表示と断面形状表示
面表示の２つの機能を同時に保有した該ロボット制御装
置に備えられた画面表示装置の画面を用いて、あらかじめ用意された種々の単一形状の中から必要な単
一形状を抽出して組み合わせることによって、前記複雑
な金型作業面３次元形状を単純なモデルに変換したうえ
該金型モデルを該ロボット制御装置へ入力した後、該金型モデルを表示した前記画面表示装置の画面にスプ
レイ作業経路を指示することを特徴とする請求項１記載
の金型スプレイロボットの簡易干渉チェック方法。
【請求項３】スプレイ作業経路の設定は、ロボット制
御装置に備えられた画面表示装置の画面を用いて、２次元表示画面にスプレイ始点ならびにスプレイ終点の
設定を行ない、該スプレイ始点から該スプレイ終点に到
る経路タイプ（直線か非直線か）の設定を行なうととも
に、該ロボット制御装置に実施させる設定経路と設定モデル
との交差判定の結果、交差接触する場合には該経路の交
差接触する領域を、該２次元表示画面上の経路を変更す
ることなく、あらかじめ入力された経路修正プログラム
に基づいて該２次元表示画面と直交する方向へ迂回変更
させて最終スプレイ作業経路を設定することを特徴とす
る請求項１または請求項２記載の金型スプレイロボット
の簡易干渉チェック方法。
【請求項４】設定したスプレイ作業経路にしたがって
行なうスプレイ作業中の金型スプレイロボットのロボッ
ト制御装置へ、スプレイ距離、スプレイ移動速度、スプ
レイ姿勢などのスプレイ動作ばかりでなく、所望のスプ
レイ流量やスプレイ噴霧タイミングをあらかじめプログ
ラム設定して与えるようにした請求項１ないし請求項３
記載の金型スプレイロボットの簡易干渉チェック方法。