JP6783284B2 - 自動描画システム及び自動描画システムの運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、塗料吐出装置と直交ロボットと制御装置とを備え、塗料吐出装置は、制御装置から付与される吐出指令に応じて描画対象面に向けて塗料を吐出し、直交ロボットは、塗料吐出装置をＸ軸方向に直線的に移動させるＸ軸スライダと、Ｘ軸スライダをＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に直線的に移動させるＹ軸スライダとを有し、制御装置は、塗料吐出装置からの塗料吐出により描画対象面における描画予定箇所に描画予定図形を描くように、描画予定箇所の位置情報及び描画予定図形の図形データに基づいて直交ロボット及び塗料吐出装置を制御する自動描画システム、及び、その自動描画システムの運転方法に関する。

従来、この種の自動描画システム（特許文献１参照）において、塗料吐出装置からの塗料吐出により描画対象面Ｓの描画予定箇所に図柄や文字などの描画予定図形Ｇを描画するのに、図１０に示すように、Ｙ軸スライダの作動によりＸ軸スライダをＹ軸方向に設定単位移動量Δｙだけ移動させる毎に、Ｘ軸スライダの作動により塗料吐出装置をＸ軸方向に直線的に移動させる矩形波状の移動経路Ｋで、塗料吐出装置を描画対象面Ｓに沿わせて移動させるようにしていた。

そして、この矩形波状の移動経路Ｋで塗料吐出装置を移動させる過程において、制御装置は、塗料吐出装置の発停制御として、塗料吐出装置が描画予定図形Ｇの領域内に入る毎に、塗料吐出装置の塗料吐出作動を開始（図中○の符号で示す）させ、また、塗料吐出装置３が描画予定図形Ｇの領域外へ出る毎に、塗料吐出装置の塗料吐出作動を停止（図中●で示す）させ、これにより、描画対象面Ｓに描画予定図形Ｇが描かれるようにしていた。
（以下、この方式の制御を「Ｘ軸平行描画制御」と略称する）。

特開平１１−２９１４６６号公報（特に、段落［００１６］及び［図１］）

しかし、上記のＸ軸平行描画制御では、制御装置が塗料吐出装置に対して塗料吐出作動のＯＮ／ＯＦＦ指令を付与する時点と、塗料吐出装置が実際に塗料吐出作動を開始／停止する時点との間に多少なりとも時間的誤差が生じるために、図１１に模式的に示すように、Ｘ軸方向に延びる各回の描画線分Ｌの端部と描画予定図形Ｇの輪郭線ｇとの間に描画誤差Δｅが生じ、これが原因で、描画対象面Ｓに描画された後の描画予定図形Ｇの輪郭に微妙な凹凸が生じるなどの乱れが生じて、描画図形の輪郭精度が低くなる問題があった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な描画形態を採ることで、上記の問題を効果的に解消する点にある。

自動描画システムを構成するのに、参考例としては、
塗料吐出装置と直交ロボットと制御装置とを備え、
前記塗料吐出装置は、前記制御装置から付与される吐出指令に応じて描画対象面に向けて塗料を吐出し、
前記直交ロボットは、前記塗料吐出装置をＸ軸方向に直線的に移動させるＸ軸スライダと、前記Ｘ軸スライダを前記Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向に直線的に移動させるＹ軸スライダとを有し、
前記制御装置は、前記塗料吐出装置からの塗料吐出により前記描画対象面における描画予定箇所に描画予定図形を描くように、前記描画予定箇所の位置情報及び前記描画予定図形の図形データに基づいて前記直交ロボット及び前記塗料吐出装置を制御する自動描画システムにおいて、
前記制御装置は、前記描画予定図形における輪郭部の描画において、前記直交ロボット及び前記塗料吐出装置に対する制御として、
前記図形データに基づいて、前記直交ロボットの動作により前記塗料吐出装置を、前記描画予定箇所に描く前記描画予定図形の輪郭線と平行に移動させるのに伴い、前記塗料吐出装置を連続的に塗料吐出作動させる輪郭平行描画制御を実行する構成にし、
前記制御装置は、前記輪郭平行描画制御の実行により前記描画予定図形の輪郭部を描画するのに先立って、
前記描画予定図形における中央部を描画開始点として前記描画予定図形の描画を開始するのに続き、前記描画予定図形における描画済み領域の隣の外側領域を、前記輪郭平行描画制御の実行により描画する構成にすることが考えられる。

これに対して、本発明の第１特徴構成は、自動描画システムに係り、その特徴は、
塗料吐出装置と直交ロボットと制御装置とを備え、
前記塗料吐出装置は、前記制御装置から付与される吐出指令に応じて描画対象面に向けて塗料を吐出し、
前記直交ロボットは、前記塗料吐出装置をＸ軸方向に直線的に移動させるＸ軸スライダと、前記Ｘ軸スライダを前記Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向に直線的に移動させるＹ軸スライダとを有し、
前記制御装置は、前記塗料吐出装置からの塗料吐出により前記描画対象面における描画予定箇所に描画予定図形を描くように、前記描画予定箇所の位置情報及び前記描画予定図形の図形データに基づいて前記直交ロボット及び前記塗料吐出装置を制御する自動描画システムであって、
前記制御装置は、前記描画予定図形における輪郭部の描画において、前記直交ロボット及び前記塗料吐出装置に対する制御として、
前記図形データに基づいて、前記直交ロボットの動作により前記塗料吐出装置を、前記描画予定箇所に描く前記描画予定図形の輪郭線と平行に移動させるのに伴い、前記塗料吐出装置を連続的に塗料吐出作動させる輪郭平行描画制御を実行する構成にし、
前記制御装置は、前記描画予定図形の中央部を通過する分割線により前記描画予定図形を複数の分割図形に分割して、
複数の前記分割図形の夫々について、前記中央部を描画開始点として前記分割図形の輪郭部を前記輪郭平行描画制御の実行により描画する構成にしてある点にある。

前記参考例の自動描画システム、及び、上記第１特徴構成の自動描画システムであれば、いずれも基本的に、描画予定図形における輪郭部の描画において、前述の如き描画誤差Δｅ（即ち、制御装置が塗料吐出装置に対して塗料吐出作動のＯＮ／ＯＦＦ指令を付与する時点と、塗料吐出装置が実際に塗料吐出作動を開始／停止する時点との間に生じる時間的誤差が原因で、Ｘ軸方向に延びる各回の描画線分Ｌの端部と描画予定図形Ｇの輪郭線ｇとの間に生じる描画誤差、図１１参照）の発生を回避することができる。

したがって、描画対象面に描画された描画予定図形の輪郭精度を効果的に高めることができ、これにより、輪郭が滑らかで明瞭な図形を描画対象面の描画予定箇所に描画することができる。

また、描画対象面の描画予定箇所に描く描画予定図形の領域外において塗料吐出装置を移動させる移動経路上の無駄も従前に比べ効果的に低減することができ、これにより、描画作業の作業能率も効果的に高めることができる。

さらに、前記参考例の自動描画システムでは、
前記制御装置は、前記輪郭平行描画制御の実行により前記描画予定図形の輪郭部を描画するのに先立って、
前記描画予定図形における中央部を描画開始点として前記描画予定図形の描画を開始するのに続き、前記描画予定図形における描画済み領域の隣の外側領域を、前記輪郭平行描画制御の実行により描画する構成にしてあるから、次の作用効果も併せて奏する。

つまり、前記参考例の自動描画システムであれば、描画予定図形の輪郭部を前述の如く輪郭精度の高い状態で描画するのに先立って、描画予定図形の内側領域も能率良く描画することができる。

また、塗料吐出装置の塗料吐出作動を開始した描画開始箇所では、前述した制御上の時間的誤差により描画誤差Δｅ（図１１参照）が生じ易くて描画に乱れが生じ易いが、上記構成では描画開始点が描画予定図形の中央部であることから、仮に描画開始点において描画に乱れが生じたとしても、描画予定図形の描画が完了した状態（即ち、描画予定図形の全体が塗り潰された状態）では描画開始点における描画の乱れが目立ち難くなり、この点で、一層良好に描画予定図形を描画することができる。

これに対して、本発明の第１特徴構成の自動描画システムでは、
前記制御装置は、前記描画予定図形の中央部を通過する分割線により前記描画予定図形を複数の分割図形に分割して、
複数の前記分割図形の夫々について、前記中央部を描画開始点として前記分割図形の輪郭部を前記輪郭平行描画制御の実行により描画する構成にしてあるから、次の作用効果も併せて奏する。

つまり、本発明の第１特徴構成の自動描画システムであれば、複数の分割図形の各々を単独に見れば、描画開始点である描画予定図形の中央部は分割図形の輪郭部に相当するが、描画予定図形の全体を見れば、それら複数の分割図形の夫々における描画開始点が描画予定図形の中央であることで、前記参考例の自動描画システムと同様、仮に描画開始点において描画に乱れが生じたとしても、描画予定図形全体の描画が完了した状態では描画開始点における描画の乱れが目立ち難くなり、その点で、良好に描画予定図形を描画することができる。

また、描画予定図形の中央部を各々の描画開始点として複数の分割図形夫々の輪郭部を描画するから、描画予定図形の中央部付近に対する塗料吐出装置からの塗料吐出が、分割図形の数だけ時間的に分散され、これにより、吐出塗料が時間的に描画予定図形の中央部付近に集中することが原因で生じる塗料垂れも効果的に防止することができる。

前記参考例の自動描画システム及び本発明の第１特徴構成の自動描画システムに対して、一般的なシステム構成としては、
前記制御装置は、前記輪郭平行描画制御の実行により前記描画予定図形の輪郭部を描画するのに続いて、
前記描画予定図形における描画済み領域の隣の内側領域を、前記輪郭平行描画制御の実行により描画する構成にすることが考えられる。
この構成であれば、描画予定図形の輪郭部を前述の如く輪郭精度の高い状態で描画するのに続いて、描画予定図形の内側領域を能率良く描画することはできる。

本発明の第２特徴構成は、本発明の第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記直交ロボットを多関節型ロボットアームの先端部に装備し、
前記制御装置は、前記位置情報に基づいて前記多関節型ロボットアームを制御することで、前記多関節ロボットアームの動作により、前記直交ロボットを前記描画予定箇所に対する前記描画予定図形の描画に適した位置に移動させる構成にしてある点にある。

この構成であれば、直交ロボットだけでは塗料吐出装置を描画予定図形の描画に適した位置に移動させることが難しい場合（例えば、大型な物体や表面形状が複雑な物体の表面を描画対象面とする場合など）にも、直交ロボット及び塗料吐出装置を描画に適した位置に容易に移動させることができて、描画予定図形を描画対象面における描画予定箇所に対して適切かつ能率良く描画することができる。

本発明の第３特徴構成は、本発明の第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記制御装置は、前記輪郭平行描画制御の実行により前記分割図形の輪郭部を描画するのに続いて、
前記分割図形における描画済み領域の隣の内側領域を、前記輪郭平行描画制御の実行により描画する構成にしてある点にある。

この構成であれば、複数の分割図形の夫々について、前記一般的なシステム構成と同様、描画予定図形の輪郭部が含まれる分割図形夫々の輪郭部を輪郭精度の高い状態で描画するのに続いて、分割図形の内側領域も能率良く描画することができる。

本発明の第４特徴構成は、本発明の第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記制御装置は、前記輪郭平行描画制御の実行により前記分割図形の輪郭部を描画するのに続いて、
前記Ｙ軸スライダにより前記Ｘ軸スライダを前記Ｙ軸方向に設定単位移動量だけ移動させる毎に、前記Ｘ軸スライダにより前記塗料吐出装置を前記Ｘ軸方向に直線的に移動させる矩形波移動形態において、前記分割図形における未描画領域に対して前記塗料吐出装置を塗料吐出作動させるＸ軸平行描画制御の実行により、前記分割図形における未描画領域を描画する構成にしてある点にある。

この構成であれば、描画予定図形の輪郭部が含まれる分割図形夫々の輪郭部を輪郭精度の高い状態で描画するのに続いて、分割図形の内側領域を前記のＸ軸平行描画制御により能率良く描画することができる。

本発明の第５特徴構成は、本発明の第４特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記Ｘ軸スライダは、複数の前記塗料吐出装置を前記Ｙ軸方向に隣接させて並置した吐出装置ユニットを、前記Ｘ軸方向に直線的に移動させる構成にし、
前記制御装置は、前記分割図形の輪郭部を前記輪郭平行描画制御の実行により描画するときには、前記吐出装置ユニットにおける１つの前記塗料吐出装置を塗料吐出作動させるのに対して、
前記分割図形における未描画領域を前記Ｘ軸平行描画制御の実行により描画するときには、前記吐出装置ユニットにおいて塗料吐出作動させる前記塗料吐出装置の装置数を増加させる構成にしてある点にある。

この構成であれば、作動装置数を増加させた複数の塗料吐出装置により、分割図形における未描画領域を描画するから、それら未描画領域を一層能率良く描画することができる。

本発明の第６特徴構成は、本発明の第１〜第５特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記制御装置は、１つの前記描画予定箇所に対する前記描画予定図形の描画が完了すると、前記描画対象面における複数の前記描画予定箇所夫々の位置情報に基づいて、未描画の前記描画予定箇所のうち、直近に前記描画予定図形の描画が完了した前記描画予定箇所との距離が最も小さい前記描画予定箇所に対する前記描画予定図形の描画に移行する構成にしてある点にある。

この構成であれば、複数の描画予定図形を描画対象面に描画する場合において、各描画予定図形の描画予定箇所どうしにわたる塗料吐出装置の移動距離や直交ロボットの移動距離を短くすることができ、これにより、描画作業の作業能率を高めることができる。

本発明の第７特徴構成は、本発明の第１特徴構成の自動描画システムの運転方法に係り、その特徴は、
前記制御装置が前記描画予定図形における輪郭部の描画において、前記直交ロボット及び前記塗料吐出装置に対する制御として、輪郭平行描画制御を実行するステップを有し、
前記輪郭平行描画制御では、前記制御装置が、前記図形データに基づいて、前記直交ロボットの動作により前記塗料吐出装置を、前記描画予定箇所に描く前記描画予定図形の輪郭線と平行に移動させるステップと、
前記制御装置が、前記塗料吐出装置の移動に伴い、前記塗料吐出装置を連続的に塗料吐出作動させるステップと、を有し、
前記描画予定図形の描画において、前記制御装置が前記描画予定図形の中央部を通過する分割線により前記描画予定図形を複数の分割図形に分割するステップと、
前記制御装置が、複数の前記分割図形の夫々について、前記中央部を描画開始点として前記分割図形の輪郭部を前記輪郭平行描画制御の実行により描画するステップとを有する点にある。

この運転方法であれば、前述した本発明の第１特徴構成による効果と同様、描画予定図形における輪郭部の描画において、前述の如き描画誤差Δｅ（即ち、制御装置が塗料吐出装置に対して塗料吐出作動のＯＮ／ＯＦＦ指令を付与する時点と、塗料吐出装置が実際に塗料吐出作動を開始／停止する時点との間に生じる時間的誤差が原因で、Ｘ軸方向に延びる各回の描画線分Ｌの端部と描画予定図形Ｇの輪郭線ｇとの間に生じる描画誤差、図１１参照）の発生を回避することができる。

したがって、描画対象面に描画された描画予定図形の輪郭精度を効果的に高めることができ、これにより、輪郭が滑らかで明瞭な図形を描画対象面の描画予定箇所に描画することができる。

また、描画対象面の描画予定箇所に描く描画予定図形の領域外において塗料吐出装置を移動させる移動経路上の無駄も従前に比べ効果的に低減することができ、これにより、描画作業の作業能率も効果的に高めることができる。
さらに、複数の分割図形の各々を単独に見れば、描画開始点である描画予定図形の中央部は分割図形の輪郭部に相当するが、描画予定図形の全体を見れば、それら複数の分割図形の夫々における描画開始点が描画予定図形の中央であることで、仮に描画開始点において描画に乱れが生じたとしても、描画予定図形全体の描画が完了した状態では描画開始点における描画の乱れが目立ち難くなり、その点で、良好に描画予定図形を描画することができる。
そしてまた、描画予定図形の中央部を各々の描画開始点として複数の分割図形夫々の輪郭部を描画するから、描画予定図形の中央部付近に対する塗料吐出装置からの塗料吐出が、分割図形の数だけ時間的に分散され、これにより、吐出塗料が時間的に描画予定図形の中央部付近に集中することが原因で生じる塗料垂れも効果的に防止することができる。

自動描画システムの全体構成を示す斜視図 描画予定図形に対する描画形態の説明図 別の描画予定図形に対する描画形態の説明図 図形間移動形態の説明図 別実施形態における描画形態の説明図 別実施形態における描画形態の説明図 別実施形態における描画形態の説明図 別実施形態における描画形態の説明図 別実施形態における描画形態の説明図 従来の描画形態の説明図 従来の問題点を説明する模式図

図１は自動描画システムを示し、この自動描画システムは、航空機や車両あるいは壁体や掲示物に文字や図柄などの図形を描画する。

この自動描画システムは、多関節型ロボットアーム１と、直交ロボット２と、ディスペンサ３（塗料吐出装置）と、制御装置４とを備えており、直交ロボット２は、多関節ロボットアーム１の先端部に取り付けられている。

直交ロボット２は、Ｘ軸スライダ２ａとＹ軸スライダ２ｂとを備えており、ディスペンサ３は、Ｘ軸スライダ２ａにおける走行台（移動台）に取り付けられている。

即ち、ディスペンサ３は、Ｘ軸スライダ２ａの作動によりＸ軸方向に直線的に移動し、ディスペンサ３を備えるＸ軸スライダ２ａは、Ｙ軸スライダ２ｂの作動によりＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に直線的に移動する。

したがって、Ｘ軸スライダ２ａの作動とＹ軸スライダ２ｂの作動との組み合わせにより、ディスペンサ３は、直交Ｘ-Ｙ座標系上において任意の方向に移動することができる。

制御装置４は、多関節型ロボットアーム１、直交ロボット２、ディスペンサ３の夫々を制御するものであり、この制御装置４には、描画対象物の描画対象面Ｓにおける描画予定箇所に描く描画予定図形Ｇの図形データＤｇと、描画対象面Ｓ上における描画予定図形Ｇの描画予定箇所の位置情報Ｄｐとが入力される。

描画予定図形Ｇの図形データＤｇについては、スキャナやカメラなどの撮像装置により原図形を撮像して得た画像データ、あるいは、ＣＡＤなどの作図装置により作成した原図形の作図データに対して、自動描画システムに応じたデータ形式に変換する変換処理や図形の大きさなど調整する調整処理を施し、これら変換処理及び調整処理により作成した図形データを、描画予定図形Ｇの図形データＤｇとして制御装置４に入力するようにしている。

また、描画予定箇所の位置情報Ｄｐについては、描画対象面Ｓを表す画像上において、描画予定図形Ｇを描画すべき位置の座標を指定することで、指定された座標を、描画予定図形Ｇの描画予定箇所の位置情報Ｄｐとして制御装置４に入力するようにしている。

そして、制御装置４は、これら描画予定図形Ｇの図形データＤｇと描画予定箇所の位置情報Ｄｐとに基づいて、多関節型ロボットアーム１の動作、直交ロボット２におけるＸ軸スライダ２ａ及びＹ軸スライダ２ｂ夫々の作動、並びに、ディスペンサ３の塗料吐出作動を制御する。

具体的には、制御装置４は、描画対象面Ｓ上における描画予定箇所の位置情報Ｄｐに基づいて多関節型ロボットアーム１を制御することで、多関節型ロボットアーム１の動作により、直交ロボット２を、描画対象面Ｓにおける描画予定箇所に描画予定図形Ｇを描画するのに適した位置（即ち、描画予定箇所に対して直交ロボット２が近接状態で正対する位置）に移動させて、その位置に直交ロボット２を保持する。

その後、制御装置４は、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２及びディスペンサ３を制御することで、ディスペンサ３の移動に連係させてディスペンサ３を塗料吐出作動させる。

即ち、直交ロボット２によるディスペンサ３の移動に連係させて、ディスペンサ３の塗料吐出ノズル３ａから描画用塗料を描画対象面Ｓに対して吐出させることで、吐出した塗料により、描画対象面Ｓの描画予定箇所に描画予定図形Ｇが描画される。

図２は、描画予定図形Ｇに対するディスペンサ３の移動経路Ｋ、及び、ディスペンサ３の塗料吐出作動の発停タイミングを模式的に示しており、図中において、ディスペンサ３の塗料吐出作動の開始が○の符号で示され、塗料吐出作動の停止が●の符号で示されている。

つまり、制御装置４は、多関節型ロボットアーム１の動作により直交ロボット２を描画予定図形Ｇの描画に適した位置に移動させた後、図２に示す描画予定図形Ｇ（ここでは、互いに離間した左側図形Ｇａと右側図形Ｇｂとから成る図形）をディスペンサ３に描かせるのに、次のａ．〜ｄ．の制御ステップを実行するように構成されている。

ａ．描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２を制御することで、直交ロボット２の動作により、描画対象面Ｓに描く左側図形Ｇａの輪郭部における設定描画開始点ｐｓ（ここでは、左側図形Ｇａの左下角部）から、左側図形Ｇａの全周にわたって、設定描画開始点ｐｓの隣接点まで、ディスペンサ３を左側図形Ｇａの輪郭線ｇａと平行に移動させる。

また、この輪郭部に対するディスペンサ３の平行移動に伴い、ディスペンサ３を連続的に塗料吐出作動させる。

即ち、このａ．の制御ステップでは、直交ロボット２及びディスペンサ３に対する制御として、ディスペンサ３を描画予定図形Ｇの輪郭線ｇと平行に移動させるのに伴いディスペンサ３を連続的に塗料吐出作動させる「輪郭平行描画制御」が、左側図形Ｇａの輪郭部の全周の描画において制御装置４により実行され、これにより、左側図形Ｇａの輪郭部の全周がディスペンサ３からの吐出塗料により描かれる。

ｂ．上記ａの制御ステップにより左側図形Ｇａにおける輪郭部の描画が完了すると、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２を制御することで、直交ロボット２の動作により、ディスペンサ３を、左側図形Ｇａの輪郭部から連続させて一筆書き状に、左側図形Ｇａにおける輪郭部（即ち、描画済み領域）の隣の内側領域で、左側図形Ｇａの輪郭線ｇａ（ここでは、長手方向の輪郭線）と平行に移動（即ち、先の移動経路ＫからΔｍだけ図形内側に寄った移動経路Ｋ上を移動）させる。

また、この内側領域に対するディスペンサ３の移動に伴い、ディスペンサ３に対する制御により、ディスペンサ３を、左側図形Ｇａの輪郭部の描画から引き続いて、連続的に塗料吐出作動させる。

そして、ディスペンサ３が、上記内側領域における設定描画停止点ｐｅ（ここでは、上記内側領域の上端部）に対する塗料吐出作動を完了すると、ディスペンサ３の塗料吐出作動を停止させる。

即ち、このｂ．の制御ステップでは、上記「輪郭平行描画制御」が、左側図形Ｇａの輪郭部の描画に続いて、左側図形Ｇａにおける輪郭部の隣の内側領域の描画において制御装置４により実行され、これにより、左側図形Ｇａにおける輪郭部の隣の内側領域がディスペンサ３からの吐出塗料により描かれて、左側図形Ｇａの描画が完了する。

ｃ．上記ｂ．の制御ステップにより左側図形Ｇａの描画が完了すると、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２を制御することで、直交ロボット２の動作により、ディスペンサ３を、左側図形Ｇａにおける上記の設定描画停止点ｐｅから右側図形Ｇｂの輪郭部における設定描画開始点ｐｓ′（ここでは、右側図形Ｇｂの左上角部）に移動させる。

そして、上記設定描画開始点Ｐｓ′への移動に続き、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２を制御することで、左側図形Ｇａの場合と同様に、直交ロボット２の動作により、右側図形Ｇｂにおける上記の設定描画開始点ｐｓ′から、右側図形Ｇｂの全周にわたって、設定描画開始点ｐｓ′の隣接点まで、ディスペンサ３を右側図形Ｇｂの輪郭線ｇｂと平行に移動させる。

また、この輪郭部に対するディスペンサ３の平行移動に伴い、ディスペンサ３を連続的に塗料吐出作動させる。

即ち、このｃ．の制御ステップでは、「輪郭平行描画制御」が右側図形Ｇｂの輪郭部の全周の描画において制御装置４により実行され、これにより、右側図形Ｇｂの輪郭部の全周がディスペンサ３からの吐出塗料により描かれる。

ｄ．上記ｃ.の制御ステップにより右側図形Ｇｂにおける輪郭部の描画が完了すると、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２を制御することで、左側図形Ｇａの場合と同様に、直交ロボット２の動作により、ディスペンサ３を、輪郭部から連続させて一筆書き状に、右側図形Ｇｂにおける輪郭部（即ち、描画済み領域）の隣の内側領域において、右側図形Ｇｂの輪郭線ｇｂ（ここでは、長手方向の輪郭線）と平行に移動させる。

また、この内側領域に対するディスペンサ３の移動に伴い、ディスペンサ３を、右側図形Ｇｂの輪郭部の描画から引き続いて、連続的に塗料吐出作動させる。

そして、ディスペンサ３が、上記内側領域における設定描画停止点ｐｅ′（ここでは、上記内側領域の下端部）に対する塗料吐出作動を完了すると、ディスペンサ３の塗料吐出作動を停止させる。

即ち、このｄ．の制御ステップでは、「輪郭平行描画制御」が、右側図形Ｇｂの輪郭部の描画に続いて、右側図形Ｇｂにおける輪郭部の隣の内側領域の描画において制御装置４により実行され、これにより、右側図形Ｇｂにおける輪郭部の隣の内側領域がディスペンサ３からの吐出塗料により描かれて、右側図形Ｇｂの描画が完了し、これをもって、左側00図形Ｇａと右側図形Ｇｂとから成る図２に示す描画予定図形Ｇの描画が終了する。

また、図２に示す描画予定図形Ｇに代えて、図３は別の描画予定図形Ｇに対するディスペンサ３の移動経路Ｋ、及び、ディスペンサ３の塗料吐出作動の発停タイミングを模式的に示しており、図２と同様、図中において、ディスペンサ３の塗料吐出作動の開始が○の符号で示され、塗料吐出作動の停止が●の符号で示されている。

つまり、制御装置４は、多関節型ロボットアーム１の動作により直交ロボット２を描画予定図形Ｇの描画に適した位置に移動させた後、図３に示す描画予定図形Ｇ（ここでは、三角形状の図形）をディスペンサ３に描かせるのに、制御装置４は、次のｅ．〜ｈ．の制御ステップを実行することで、ディスペンサ３に描画予定図形Ｇを描かせる。

ｅ．描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２を制御することで、直交ロボット２の動作により、描画対象面Ｓに描く描画予定図形Ｇの輪郭部における設定描画開始点ｐｓ（ここでは、描画予定図形Ｇの左下頂部）から、描画予定図形Ｇの全周にわたって、設定描画開始点ｐｓの隣接点まで、ディスペンサ３を描画予定図形Ｇの輪郭線ｇと平行に移動させる。

また、この輪郭部に対するディスペンサ３の平行移動に伴い、ディスペンサ３を連続的に塗料吐出作動させる。

即ち、このｅ．の制御ステップでは、「輪郭平行描画制御」が図３に示す描画予定図形Ｇの輪郭部の全周の描画において制御装置４により実行され、これにより、描画予定図形Ｇの輪郭部の全周がディスペンサ３からの吐出塗料により描かれる。

ｆ．上記ｅ.の制御ステップにより描画予定図形Ｇにおける輪郭部の描画が完了すると、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２を制御することで、直交ロボット２の動作により、ディスペンサ３を、描画予定図形Ｇの輪郭部から連続させて一筆書き状に、描画予定図形Ｇにおける輪郭部（即ち、描画済み領域）の隣りの１層目の内側領域で、描画予定図形Ｇの輪郭線ｇと平行に移動させる。

また、この１層目の内側領域に対するディスペンサ３の移動に伴い、ディスペンサ３を、描画予定図形Ｇの輪郭部の描画から引き続いて、連続的に塗料吐出作動させる。

即ち、このｆ．の制御ステップでは、「輪郭平行描画制御」が、描画予定図形Ｇの輪郭部の描画に続いて、描画予定図形Ｇにおける輪郭部の隣りの１層目の内側領域において制御装置４により実行され、これにより、描画予定図形Ｇにおける輪郭部の隣の１層目の内側領域がディスペンサ３からの吐出塗料により描かれる。

ｇ．上記ｆ．の制御ステップにより描画予定図形Ｇにおける輪郭部の隣の１層目の内側領域の描画が完了すると、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２を制御することで、直交ロボット２の動作により、ディスペンサ３を、１層目の内側領域から連続させて引き続き一筆書き状に、描画予定図形Ｇにおける１層目の内側領域（即ち、描画済み領域）の隣の２層目の内側領域で、描画予定図形Ｇの輪郭線ｇと平行に移動させる。

また、この２層目の内側領域に対するディスペンサ３の移動に伴い、ディスペンサ３を、１層目の内側領域の描画から引き続いて、連続的に塗料吐出作動させる。

即ち、このｇ．の制御ステップでは、「輪郭平行描画制御」が、描画予定図形Ｇの１層目の内側領域の描画に続いて、１層目の内側領域の隣の２層目の内側領域の描画において制御装置４により実行され、これにより、描画予定図形Ｇにおける１層目の内側領域の隣の２層目の内側領域がディスペンサ３からの吐出塗料により描かれる。

ｈ．上記ｇ．の制御ステップにより、描画予定図形Ｇにおける２層目の内側領域の描画が完了すると、制御装置４は、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて、以降、２層目の内側領域の隣の３層目の内側領域、さらに３層目の内側領域の隣の４層目の内側領域の順に、１層目の内側領域の描画及び２層目の内側領域の描画の夫々と同様に、上記の「輪郭平行制御」を実行する形態で、描画済み領域の隣の各層の内側領域の描画において「輪郭平行制御」を順次に連続して実行する。

そして、最終的にディスペンサ３が描画予定図形Ｇにおける中央の設定描画停止点ｐｅに対する塗料吐出作動を完了すると、制御装置４は、ディスペンサ３の塗料吐出作動を停止させる。

即ち、上記ｆ．の制御ステップに続いて、上記ｇ．の制御ステップ及びｈ．の制御ステップを制御装置４が実行することで、描画予定図形Ｇの描画が終了する。

一方、図４に示すように、描画対象面Ｓ上において互いに離間する複数の描画予定箇所Ｐの夫々に描画予定図形Ｇを描画する場合、制御装置４は、それら複数の描画予定箇所Ｐのうちの１つの描画予定箇所Ｐに対する描画予定図形Ｇの描画を完了すると、それら複数の描画予定箇所Ｐ夫々の位置情報Ｄｐに基づいて、未描画の描画予定箇所Ｐのうち、直近に描画予定図形Ｇの描画が完了した描画予定箇所Ｐとの離間距離ｄが最も小さい描画予定箇所Ｐを、次に描画予定図形Ｇを描画する描画予定箇所Ｐとして選定する。
なお、更に詳述すると、図４では、直近に描画が完了した描画予定図形Ｇにおける最終の描画点からの距離ｄが最も小さい描画予定箇所Ｐを探すようにしている。

そして、制御装置４は、直近に描画予定図形Ｇの描画が完了した描画予定箇所Ｐと、選定した次に描画予定図形Ｇを描画する描画予定箇所Ｐとの離間距離ｄが大きい場合には、描画予定箇所Ｐの位置情報Ｄｐに基づいて多関節型ロボットアーム１を制御することで、多関節型ロボットアーム１の動作により、直交ロボット２を、次の描画予定箇所Ｐに対する描画予定図形Ｇの描画に適した位置に移動させた上で、次の描画予定箇所Ｐに対する描画予定図形Ｇの描画に移行する。

また、制御装置４は、直近に描画予定図形Ｇの描画が完了した描画予定箇所Ｐと、選定した次に描画予定図形Ｇを描画する描画予定箇所Ｐとの離間距離ｄが小さい場合には、多関節型ロボットアーム１の動作による直交ロボット２の移動を省略して、前記した図２に示す左側図形Ｇａの描画から右側図形Ｇｂの描画への移行と同様に、次の描画予定箇所Ｐに対する描画予定図形Ｇの描画に移行する。

以上の通り、本実施形態において、制御装置４は、描画予定図形Ｇにおける輪郭部の描画において、直交ロボット２及びディスペンサ３（塗料吐出装置）に対する制御として、図形データＤｇに基づいて、直交ロボット２の動作によりディスペンサ３を、描画予定箇所に描く描画予定図形Ｇの輪郭線ｇと平行に移動させるのに伴い、ディスペンサ３を連続的に塗料吐出作動させる輪郭平行描画制御を実行するように構成されている。

また、制御装置４は、輪郭平行描画制御の実行により描画予定図形Ｇの輪郭部を描画するのに続いて、描画予定図形Ｇにおける描画済み領域の隣の内側領域を、同じく輪郭平行描画制御の実行により描画するように構成されている。

さらにまた、制御装置４は、描画対象面Ｓ上における複数の描画予定箇所Ｐの夫々に描画予定図形Ｇを描画する場合には、１つの描画予定箇所Ｐに対する描画予定図形Ｇの描画が完了すると、複数の描画予定箇所Ｐ夫々の位置情報Ｄｐに基づいて、未描画の描画予定箇所Ｐのうち、直近に描画予定図形Ｇの描画が完了した描画予定箇所Ｐとの離隔距離ｄが最も小さい描画予定箇所Ｐに対する描画予定図形Ｇの描画に移行するように構成されている。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。

上記の実施形態では、描画予定図形Ｇの輪郭部を輪郭平行描画制御により描画するのに続いて、その描画予定図形Ｇにおける描画済み領域の隣の内側領域を同じく輪郭平行描画制御により順次に描画する例を示したが、これに代えて、図５に示す描画形態で描画予定図形Ｇを描画させることも考えられる。

つまり、図５に示す描画形態では、制御装置４は、多関節型ロボットアーム１の動作により直交ロボット２を描画予定図形Ｇの描画に適した位置に移動させた後、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて直交ロボット２及びディスペンサ３を制御することで、描画対象面Ｓに描く描画予定図形Ｇの中央部を設定描画開始点ｐｓとして、ディスペンサ３を描画予定図形Ｇの中央部に対して塗料吐出動作させ、これに続いて、描画予定図形Ｇにおける描画済み領域の隣の外側領域（即ち、先の移動経路ＫからΔｍだけ図形外側に寄った移動経路Ｋにより描画する領域）を、輪郭平行描画制御により、連続させて一筆書き状に順次に描画する。

そして最終的に、描画予定図形Ｇの輪郭部の全周を同じく輪郭平行描画制御により描画し、これにより、描画予定図形Ｇの描画を終了する。

ここで、本発明では、前述の実施形態で示した描画形態や図５に示す描画形態に代えて、図６に示す描画形態で描画予定図形Ｇを描画させる。

つまり、図６に示す描画形態では、制御装置４は、描画予定図形Ｇの図形データＤｇに基づいて、描画予定図形Ｇの中央部を通過する仮想の分割線ｒにより、描画予定箇所に描く描画予定図形Ｇを複数の分割図形ΔＧに分割する。

そして、制御装置４は、複数の分割図形ΔＧの夫々について、前述の図３に示す描画形態と同様に、描画予定図形Ｇの中央部を設定描画開始点ｐｓとして、分割図形ΔＧの輪郭部の全周を輪郭平行描画制御により描画するのに続いて、分割図形ΔＧにおける描画済み領域の隣の内側領域を輪郭平行描画制御により順次に描画し、これにより、描画予定図形Ｇの描画を完了する。

以上の例では、いずれも描画予定図形Ｇを輪郭平行描画制御だけで描画する例を示したが、これに代え、図７，図８に示す描画形態で描画予定図形Ｇを描画させることも考えられる。

つまり、図７，図８に示す描画形態では、制御装置４は、先ず図７に示すように、描画予定図形Ｇの輪郭部の全周を輪郭平行描画制御により描画する。

そして、この輪郭部の描画に続いて、制御装置４は、図８に示すように、Ｙ軸スライダ２ｂによりＸ軸スライダ２ａをＹ軸方向に設定単位移動量Δｙだけ移動させる毎に、Ｘ軸スライダ２ａによりディスペンサ３をＸ軸方向に直線的に移動させる矩形波移動形態において、描画予定図形Ｇの未描画領域に対してディスペンサ３を塗料吐出作動させるＸ軸平行描画制御により、描画予定図形Ｇにおける内側の未描画領域を描画する。

なお、図７，図８に示す描画形態と同様に、前記の図６に示す描画形態において分割図形ΔＧの輪郭部を輪郭平行描画制御により描画した後に、分割図形ΔＧにおける未描画の内側領域を上記のＸ軸平行描画制御により描画させるようにしてもよい。

また、図７，図８における拡大図に示すように、複数のディスペンサ３をＹ軸方向（厳密には、Ｙ軸方向に対して若干傾斜する方向を含む）に隣接させて並置した吐出装置ユニットＵを、直交ロボット２におけるＸ軸スライダ２ａの走行台に装備し、そして、描画予定図形Ｇの輪郭部や分割図形ΔＧの輪郭部を輪郭平行描画制御により描画するときには、吐出装置ユニットＵにおける１つのディスペンサ３を塗料吐出作動させて描画幅を小さくした状態で、描画予定図形Ｇの輪郭部や分割図形ΔＧの輪郭部を描画させる。

これに対して、描画予定図形Ｇにおける未描画領域や分割図形ΔＧにおける未描画領域をＸ軸平行描画制御により描画するときには、吐出装置ユニットＵにおいて塗料吐出作動させるディスペンサ３の台数を増加させて描画幅を大きくした状態で、描画予定図形Ｇにおける未描画領域や分割図形ΔＧにおける未描画領域を描画させるようにしてもよい。

描画予定図形Ｇが図９に示すように外周側の輪郭線ｇ′とは独立した内周側の輪郭線ｇ″を有する図形である場合、同図９に示すように、描画予定図形Ｇにおける外周側の輪郭部と内周側の輪郭部とを、順次、輪郭平行描画制御により描画させるのに続いて（あるいは、描画させるのに先立って）、描画予定図形Ｇにおける外周側の輪郭部と内周側の輪郭部との間の領域を、Ｘ軸平行描画制御により（又は、輪郭平行描画制御により）描画させるようにしてもよい。

また、描画予定図形Ｇにおける外周側の輪郭部と内周側の輪郭部とのうちのいずれか一方の輪郭部を、輪郭平行描画制御により描画させるのに続いて、描画予定図形Ｇにおける外周側の輪郭部と内周側の輪郭部との間の領域を、Ｘ軸平行描画制御により（又は、輪郭平行描画制御により）描画させ、そして最終的に、描画予定図形Ｇにおける他方の輪郭部を輪郭平行描画制御により描画させるようにしてもよい。

１つの描画予定図形Ｇを直交ロボット２の動作によるディスペンサ３の移動だけで描画するのに限らず、大きな描画予定図形Ｇを描画させる場合などには、多関節型ロボットアーム１の動作により直交ロボット２を描画予定箇所の各部に順次に移動させる毎に、直交ロボット３の動作によりディスペンサ３を移動させて描画予定図形Ｇの一部を描画させるようにしてもよい。
また、直交ロボット２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の夫々に対して直交するＺ軸方向にもディスペンサ３を移動させることが可能な３軸移動形式のものにして、描画対象面Ｓの凹凸にも対応できるようにするなど、直交ロボット２は、２軸移動形式のものに限らず３軸以上の移動形式のものにしてもよい。

３ ディスペンサ（塗料吐出装置）
２ 直交ロボット
４ 制御装置
Ｓ 描画対象面
２ａ Ｘ軸スライダ
２ｂ Ｙ軸スライダ
Ｐ 描画予定箇所
Ｇ 描画予定図形
Ｄｐ 描画予定箇所の位置情報
Ｄｇ 描画予定図形の図形データ
ｇ 輪郭線
１ 多関節型ロボットアーム
ｐｓ 描画開始点
ｒ 分割線
ΔＧ 分割図形
Δｙ 設定単位移動量
Ｕ 吐出装置ユニット
ｄ 離間距離

Claims (7)

1. 塗料吐出装置と直交ロボットと制御装置とを備え、
   前記塗料吐出装置は、前記制御装置から付与される吐出指令に応じて描画対象面に向けて塗料を吐出し、
   前記直交ロボットは、前記塗料吐出装置をＸ軸方向に直線的に移動させるＸ軸スライダと、前記Ｘ軸スライダを前記Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸方向に直線的に移動させるＹ軸スライダとを有し、
   前記制御装置は、前記塗料吐出装置からの塗料吐出により前記描画対象面における描画予定箇所に描画予定図形を描くように、前記描画予定箇所の位置情報及び前記描画予定図形の図形データに基づいて前記直交ロボット及び前記塗料吐出装置を制御する自動描画システムであって、
   前記制御装置は、前記描画予定図形における輪郭部の描画において、前記直交ロボット及び前記塗料吐出装置に対する制御として、
   前記図形データに基づいて、前記直交ロボットの動作により前記塗料吐出装置を、前記描画予定箇所に描く前記描画予定図形の輪郭線と平行に移動させるのに伴い、前記塗料吐出装置を連続的に塗料吐出作動させる輪郭平行描画制御を実行する構成にし、
   前記制御装置は、前記描画予定図形の中央部を通過する分割線により前記描画予定図形を複数の分割図形に分割して、
   複数の前記分割図形の夫々について、前記中央部を描画開始点として前記分割図形の輪郭部を前記輪郭平行描画制御の実行により描画する構成にしてある自動描画システム。
2. 前記直交ロボットを多関節型ロボットアームの先端部に装備し、
   前記制御装置は、前記位置情報に基づいて前記多関節型ロボットアームを制御することで、前記多関節ロボットアームの動作により、前記直交ロボットを前記描画予定箇所に対する前記描画予定図形の描画に適した位置に移動させる構成にしてある請求項１記載の自動描画システム。
3. 前記制御装置は、前記輪郭平行描画制御の実行により前記分割図形の輪郭部を描画するのに続いて、
   前記分割図形における描画済み領域の隣の内側領域を、前記輪郭平行描画制御の実行により描画する構成にしてある請求項１記載の自動描画システム。
4. 前記制御装置は、前記輪郭平行描画制御の実行により前記分割図形の輪郭部を描画するのに続いて、
   前記Ｙ軸スライダにより前記Ｘ軸スライダを前記Ｙ軸方向に設定単位移動量だけ移動させる毎に、前記Ｘ軸スライダにより前記塗料吐出装置を前記Ｘ軸方向に直線的に移動させる矩形波移動形態において、前記分割図形における未描画領域に対して前記塗料吐出装置を塗料吐出作動させるＸ軸平行描画制御の実行により、前記分割図形における未描画領域を描画する構成にしてある請求項１記載の自動描画システム。
5. 前記Ｘ軸スライダは、複数の前記塗料吐出装置を前記Ｙ軸方向に隣接させて並置した吐出装置ユニットを、前記Ｘ軸方向に直線的に移動させる構成にし、
   前記制御装置は、前記分割図形の輪郭部を前記輪郭平行描画制御の実行により描画するときには、前記吐出装置ユニットにおける１つの前記塗料吐出装置を塗料吐出作動させるのに対して、
   前記分割図形における未描画領域を前記Ｘ軸平行描画制御の実行により描画するときには、前記吐出装置ユニットにおいて塗料吐出作動させる前記塗料吐出装置の装置数を増加させる構成にしてある請求項４記載の自動描画システム。
6. 前記制御装置は、１つの前記描画予定箇所に対する前記描画予定図形の描画が完了すると、前記描画対象面における複数の前記描画予定箇所夫々の位置情報に基づいて、未描画の前記描画予定箇所のうち、直近に前記描画予定図形の描画が完了した前記描画予定箇所との距離が最も小さい前記描画予定箇所に対する前記描画予定図形の描画に移行する構成にしてある請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動描画システム。
7. 請求項１に記載した自動描画システムの運転方法であって、
   前記制御装置が前記描画予定図形における輪郭部の描画において、前記直交ロボット及び前記塗料吐出装置に対する制御として、輪郭平行描画制御を実行するステップを有し、
   前記輪郭平行描画制御では、前記制御装置が、前記図形データに基づいて、前記直交ロボットの動作により前記塗料吐出装置を、前記描画予定箇所に描く前記描画予定図形の輪郭線と平行に移動させるステップと、
   前記制御装置が、前記塗料吐出装置の移動に伴い、前記塗料吐出装置を連続的に塗料吐出作動させるステップと、を有し、
   前記描画予定図形の描画において、前記制御装置が前記描画予定図形の中央部を通過する分割線により前記描画予定図形を複数の分割図形に分割するステップと、
   前記制御装置が、複数の前記分割図形の夫々について、前記中央部を描画開始点として前記分割図形の輪郭部を前記輪郭平行描画制御の実行により描画するステップとを有する自動描画システムの運転方法。

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