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公開番号2024126739
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035334
出願日2023-03-08
発明の名称表面処理方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B41J 2/01 20060101AFI20240912BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】ワークの所望位置に高精度に表面処理を行う。
【解決手段】立体的なワークを固定するための固定部とマーカーとを有するワークトレイと、ワーク移動機構と、表面処理機構と、3次元カメラと、を用いた表面処理方法は、固定部によって互いの位置関係が固定されたワークおよびマーカーを3次元カメラによって撮像することにより、第1座標系の第1形状データを取得する第1ステップと、第1形状データの示すマーカーの形状に基づいて第1形状データをワークトレイに対応付けられた第2座標系の第2形状データに変換する第2ステップと、ワーク移動機構がワークトレイの少なくとも一部を支持した状態で第2形状データに基づいてワーク移動機構を動作させる第3ステップと、第2形状データに基づいて表面処理機構を動作させる第4ステップと、をこの順に含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
立体的なワークを固定するための固定部とマーカーとを有するワークトレイと、前記ワークトレイの少なくとも一部を支持するワーク移動機構と、前記ワークの表面を処理する表面処理機構と、３次元的な形状データを取得可能な３次元カメラと、を用いた表面処理方法であって、
前記固定部によって前記ワークトレイおよび前記ワークの互いの位置関係が固定された状態で、前記ワークおよび前記マーカーを前記３次元カメラによって撮像することにより、前記３次元カメラによって規定される第1座標系における前記ワークおよび前記マーカーの形状を示す第１形状データを取得する第１ステップと、
前記第１形状データの示す前記マーカーの形状に基づいて、前記第１形状データを、前記ワークトレイに対応付けられた第２座標系における前記ワークおよび前記マーカーの形状を示す第２形状データに変換する第２ステップと、
前記ワーク移動機構が前記ワークトレイの少なくとも一部を支持した状態で、前記第２形状データに基づいて、前記ワーク移動機構を動作させることにより、前記ワークの位置を調整する第３ステップと、
前記第２形状データに基づいて、前記表面処理機構を動作させることにより、前記ワークに対する表面処理を実行する第４ステップと、をこの順に含む、
ことを特徴とする表面処理方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第２形状データに基づいて、前記ワーク上の表面処理を実行すべき領域に関するデータである処理領域データを生成する第５ステップを前記第２ステップと前記第３ステップとの間に含み、
前記第３ステップにおける前記ワーク移動機構の動作と、前記第４ステップにおける前記表面処理機構の動作と、のそれぞれは、前記処理領域データに基づいて実行される、
ことを特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項３】
前記第４ステップにおける前記表面処理機構の動作を規定する経路データを前記第２形状データと前記処理領域データとの両方に基づいて生成する第６ステップを前記第５ステップと前記第３ステップとの間に含み、
前記第４ステップにおける前記表面処理機構の動作は、前記経路データに基づいて実行される、
ことを特徴とする請求項２に記載の表面処理方法。
【請求項４】
前記経路データおよび前記処理領域データのうちの一方または両方と、前記表面処理機構の動作において基準となる位置に関するデータである基準位置データと、に基づいて、前記第３ステップにおける前記ワーク移動機構の動作を規定する位置調整データを生成する第７ステップを前記第６ステップと前記第３ステップとの間に含み、
前記第３ステップにおける前記ワーク移動機構の動作は、前記位置調整データに基づいて実行される、
ことを特徴とする請求項３に記載の表面処理方法。
【請求項５】
前記ワークトレイは、
前記固定部が設けられた第１トレイ部と、
前記マーカーが設けられた第２トレイ部と、を含み、
前記第１トレイ部と前記第２トレイ部とは、互いに着脱可能に固定され、
前記第３ステップおよび前記第４ステップのそれぞれでは、前記第２トレイ部を用いずに前記第１トレイ部を用いる、
ことを特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項６】
前記表面処理機構は、
複数のノズルから液体を噴射するヘッドと、
前記ヘッドを移動するヘッド移動機構と、を備え、
前記第４ステップにおいて、前記ヘッドは、前記経路データに基づく前記ヘッド移動機構の動作によって、前記ワークの表面に対して所定の間隔を保って走査される、
ことを特徴とする請求項３に記載の表面処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、表面処理方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、立体的なワークの表面に印刷、研磨または塗装等の表面処理を行う表面処理方法が知られている。例えば、特許文献１に記載の技術は、多関節ロボットを用いて、インクジェット方式によりインクを吐出するヘッドを立体的なワークの表面に対して移動させながら印刷を行う。特許文献１では、ワークの３次元形状を示すＣＡＤ（computer-aided design）データに基づいて生成された経路データに基づいて、多関節ロボットがヘッドを移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１４９０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、ワークのＣＡＤデータが存在しない場合、経路データを生成することが難しい。また、ワークのＣＡＤデータが存在したとしても、ワークの製造誤差等により、実際のワークの形状がＣＡＤデータの示す形状と異なる場合があったり、ワークの設置時の位置および姿勢の誤差が生じる場合があったりする。これらの場合、特許文献１に記載の技術では、ワーク上の所望位置に正確に印刷することが難しいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本開示の表面処理方法の一態様は、立体的なワークを固定するための固定部とマーカーとを有するワークトレイと、前記ワークトレイの少なくとも一部を支持するワーク移動機構と、前記ワークの表面を処理する表面処理機構と、３次元的な形状データを取得可能な３次元カメラと、を用いた表面処理方法であって、前記固定部によって前記ワークトレイおよび前記ワークの互いの位置関係が固定された状態で、前記ワークおよび前記マーカーを前記３次元カメラによって撮像することにより、前記３次元カメラによって規定される第1座標系を用いて前記ワークおよび前記マーカーの形状を示す第１形状データを取得する第１ステップと、前記第１形状データの示す前記マーカーの形状に基づいて、前記第１形状データを、前記ワークトレイに対応付けられた第２座標系を用いて前記ワークおよび前記マーカーの形状を示す第２形状データに変換する第２ステップと、前記ワーク移動機構が前記ワークトレイの少なくとも一部を支持した状態で、前記第２形状データに基づいて、前記ワーク移動機構を動作させることにより、前記ワークの位置を調整する第３ステップと、前記第２形状データに基づいて、前記表面処理機構を動作させることにより、前記ワークに対する表面処理を実行する第４ステップと、をこの順に含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態に係る表面処理方法に用いるシステムの概略を示す斜視図である。
実施形態に係る表面処理方法に用いるシステムの電気的な構成を示すブロック図である。
ヘッド移動機構の斜視図である。
ヘッドユニットの概略構成を示す斜視図である。
ワークトレイの斜視図である。
ワーク移動機構に対して第１トレイ部を取り付けるための治具を説明するための図である。
経路データおよび位置調整データの生成に用いるコンピューターを示す図である。
実施形態に係る表面処理方法を示すフローチャートである。
第１ステップにおける第１形状データの取得を説明するための図である。
第２ステップにおける第２形状データの生成を説明するための図である。
第５ステップにおける処理領域データの生成を説明するための図である。
第６ステップにおける経路データの生成を説明するための図である。
第６ステップにおける経路データの生成を説明するための図である。
第７ステップにおける位置調整データの生成を説明するための図である。
第３ステップにおけるワーク位置の調整と第４ステップにおける表面処理とを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【０００８】
以下の説明は、便宜上、互いに交差するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜に用いて行う。また、以下では、Ｘ軸に沿う一方向がＸ１方向であり、Ｘ１方向と反対の方向がＸ２方向である。同様に、Ｙ軸に沿って互いに反対の方向がＹ１方向およびＹ２方向である。また、Ｚ軸に沿って互いに反対の方向がＺ１方向およびＺ２方向である。
【０００９】
ここで、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、後述のヘッド移動機構３およびワーク移動機構４を含む印刷装置１が設置される空間に設定されるワールド座標系の座標軸である。典型的には、Ｚ軸が鉛直な軸であり、Ｚ２方向が鉛直方向での下方向に相当する。ヘッド移動機構３およびワーク移動機構４のそれぞれの基部を基準とするベース座標系は、キャリブレーションにより当該ワールド座標系に対応付けられる。以下では、便宜上、ワールド座標系をロボット座標系として用いてヘッド移動機構３およびワーク移動機構４のそれぞれの動作を制御する場合が例示される。以下では、当該ロボット座標系を第３座標系ＣＳ３という場合がある。
【００１０】
なお、Ｚ軸は、鉛直な軸でなくともよい。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、直交しない場合もある。例えば、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が８０°以上１００°以下の範囲内の角度で互いに交差すればよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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