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JP-2026077183-A - 塗布経路生成プログラム

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Abstract

【課題】適切な塗布経路を生成可能な塗布経路生成プログラムを提供する。 【解決手段】経路生成プログラムは、基板５０に塗布剤１５と塗布する塗布装置１が動作する経路を生成するものであって、少なくとも１つの処理部として構成される経路生成装置６０に、基板５０の情報に基づいて設定される塗布領域ＣＡを分割領域ＤＡに分割させ、分割領域の形状に応じた塗布パターンを割り当て、分割領域に応じて割り当てられた塗布パターンに基づき、塗布経路を生成させる。これにより、塗布経路生成を自動化可能であって、経路生成工程を効率化可能である。 【選択図】 図５

Inventors

  • 富永 一弥
  • 藤田 大峻

Assignees

  • 株式会社デンソー

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (9)

  1. 基板（５０）に塗布剤（１５）を塗布する塗布装置（１）が動作する塗布経路を生成する塗布経路生成プログラムであって、 少なくとも１つの処理部（６０）に、 前記基板の情報に基づいて設定される塗布領域を分割領域に分割させ、 前記分割領域の形状に応じた塗布パターンを割り当て、 前記分割領域に応じて割り当てられた前記塗布パターンに基づき、前記塗布経路を生成させる、塗布経路生成プログラム。
  2. 前記塗布領域を所定の拡張幅で拡張させ、 拡張された前記塗布領域が、前記塗布剤を塗布しない塗布禁止領域と重複した場合、拡張させた前記塗布領域の境界線を後退させる請求項１に記載の塗布経路生成プログラム。
  3. 前記分割領域に割り当てられた前記塗布パターンが前記塗布禁止領域と重複したとき、 前記塗布禁止領域を回避可能である場合、当該分割領域に対して前記塗布禁止領域を回避して前記塗布パターンを割り当て、 前記塗布禁止領域を回避できない場合、割り当てられた前記塗布パターンをキャンセルさせる請求項２に記載の塗布経路生成プログラム。
  4. 前記分割領域に割り当てられた前記塗布パターンが前記塗布禁止領域と重複した場合、割り当てられた前記塗布パターンを塗布方向と平行な方向にシフトすることで前記塗布禁止領域を回避させる請求項３に記載の塗布経路生成プログラム。
  5. 前記分割領域に割り当てられた前記塗布パターンが前記塗布禁止領域と重複した場合、割り当てられた前記塗布パターンのストロークを短縮することで前記塗布禁止領域を回避させる請求項３または４に記載の塗布経路生成プログラム。
  6. 矩形に分割されたそれぞれの前記分割領域において、隣接領域と重複するように所定の重複幅で拡張させ、拡張された前記分割領域に対して前記塗布パターンを割り当てる請求項１または２に記載の塗布経路生成プログラム。
  7. 前記塗布装置は、前記塗布剤を吐出するノズル（１０）を有し、 前記ノズルと干渉する干渉部品（５１）が前記基板に実装されている場合、前記干渉部品の周囲の所定範囲を干渉領域とし、 前記分割領域に割り当てられた前記塗布パターンが前記干渉領域と重複した場合、前記干渉領域と重ならないよう前記塗布パターンを縮小させ、縮小されたキャンセル部分に対し塗布方向を変更することで塗布可能なパターンを配置させる請求項１に記載の塗布経路生成プログラム。
  8. 前記分割領域に割り当てられた前記塗布パターンに応じた複数の塗布線のうちの任意の１つにおいて始点および終点を定義し、終点から一番近い未選択の塗布線の端部を次に塗布する塗布線の始点とし、反対側の端部を終点とすることを繰り返すことで前記塗布経路を生成させる請求項１に記載の塗布経路生成プログラム。
  9. 生成された前記塗布経路において２つの塗布線を選択し、当該２つの塗布線に挟まれる区間を構成する塗布線の順番を入れ替えることで経路長が短くなる場合、入れ替え結果を当該区間の経路として採用する請求項８に記載の塗布経路生成プログラム。

Description

本発明は、塗布経路生成プログラムに関する。 従来、ロボットの動作プログラムを生成するプログラム生成装置が知られている。例えば特許文献１では、動作点から直線の動作に係る軌跡情報を生成し、干渉やオーバートラベルを含む場合、軌跡情報を編集する。 特開２０１３－４６９３８号公報 一実施形態による塗布装置を示す斜視図である。一実施形態による塗布装置を示す模式的な平面図である。（ａ）は、一実施形態によるノズルの側面と塗布形態を示す図、（ｂ）は通常塗布形状を示す平面図である。（ａ）は、一実施形態によるノズルの正面と塗布形態を示す図、（ｂ）は細線塗布形状を示す図、（ｃ）は点塗布形状を示す図である。一実施形態による塗布経路生成装置を示すブロック図である。一実施形態による禁止領域を説明する図である。一実施形態によるプログラム生成アルゴリズムを説明するフローチャートである。一実施形態による領域拡張処理を説明するフローチャートである。一実施形態による領域拡張を説明する説明図である。一実施形態による塗布領域と塗布禁止領域とが重なっている状態を説明する説明図である。一実施形態による塗布禁止領域の回避を説明する説明図である。一実施形態による縦塗り領域設定処理を説明するフローチャートである。図３のＸＩＩＩ部拡大図である。一実施形態による縦塗りを説明する説明図である。一実施形態による領域分割処理を説明するフローチャートである。一実施形態による分割領域の拡張処理を説明するフローチャートである。一実施形態による塗布領域の分割および拡張を説明する説明図である。一実施形態による塗布パターン配置処理を説明するフローチャートである。一実施形態による塗布パターンの配置を説明する説明図である。一実施形態による塗布パターンマップを示す図である。一実施形態によるオフセットによる塗布禁止領域の回避を説明する説明図である。一実施形態によるオフセットによる塗布禁止領域の回避ができない状態を説明する説明図である。一実施形態によるオフセットおよびストローク短縮による塗布領域の回避を説明する説明図である。一実施形態による塗布パターン修正処理を説明するフローチャートである。一実施形態による干渉領域を回避する塗布パターン修正を説明する説明図である。一実施形態による塗布モデルを塗布可能な塗布モデルの集合体を示す図である。一実施形態による経路設定処理を説明するフローチャートである。一実施形態による経路設定処理を説明する説明図である。一実施形態による塗布経路生成プログラムにより生成された塗布経路を示す図である。一実施形態の塗布経路生成プログラムを用いて生成された塗布経路を用いた塗布テスト結果を示す平面図である。 （一実施形態） 以下、本発明による塗布経路生成プログラムを図面に基づいて説明する。一実施形態を図１～図３０に示す。一実施形態による塗布経路生成プログラムは、塗布装置１を動作させる塗布経路を生成するものである。 図１および図２に示すように、塗布装置１は、ノズル１０、ベース２０、レール部材２１～２３、および、アクチュエータ２６～２９等を有する。ノズル１０は、ノズル保持部材１１に保持されており、鉛直方向下側に設けられる先端部から塗布剤１５を基板５０に吐出可能に設けられている。本実施形態の塗布剤１５は、防滴剤である。基板５０は、ベース２０に載置されている。 レール部材２１～２３は、ベース２０に保持されている。本実施形態では、第１レール部材２１が延びる方向をｘ方向、第２レール部材２２が延びる方向をｙ方向、第３レール部材２３が延びる方向をｚ方向とする。また、適宜ｘ方向を横方向、ｙ方向を縦方向とする。 ノズル保持部材１１は、アクチュエータ２６の駆動力により第１レール部材２１をスライド可能に設けられている。ノズル保持部材１１が第１レール部材２１をスライドすることで、ノズル１０はｘ方向に移動可能である。 第１レール部材２１は、アクチュエータ２７の駆動力により第２レール部材２２をスライド可能に設けられている。第１レール部材２１が第２レール部材２２をスライドすることで、ノズル１０がｙ方向に移動可能である。 ノズル保持部材１１は、アクチュエータ２８の駆動力により第３レール部材２３をスライド可能に設けられている。ノズル保持部材１１が第３レール部材２３をスライドすることで、ノズル１０がｚ方向に移動可能である。 また、ノズル１０は、アクチュエータ２９によりｚ軸を中心に回転可能に設けられている。ノズル１０の回転方向をθ方向とする。これにより、ノズル１０は、ｘｙｚθの４軸に動作可能に設けられている。本実施形態では、アクチュエータ２６～２９は、いずれもモータであるが、モータ以外のものをアクチュエータとして用いてもよい。 図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、ノズル１０から塗布剤１５を吐出すると、基板５０上の塗布形状は略長円形状となる。図３（ａ）に示すように、通常塗布では、吐出した塗布剤１５の短手方向にノズル１０を移動させる。これにより、図３（ｂ）に示すように、塗布剤１５が幅Ｗ１にて塗布される。本実施形態では、ノズル１０をｘ方向（図１参照）に移動させて通常塗布を行う状態を標準的な塗布状態とする。 図４（ａ）に示すように、細線塗布では、吐出した塗布剤１５の長手方向にノズル１０を移動させる。これにより図４（ｂ）に示すように、塗布剤１５が、幅Ｗ１より小さい幅Ｗ２にて塗布される。図３（ｂ）および図４（ｂ）では、塗布開始位置を始端ＳＰ、塗布終了位置を終端ＴＰとした。 また、図４（ｃ）に示す点塗布では、ノズル１０を移動させずに瞬間的（例えば０．０５[秒]）にバルブオンとする。これにより、ノズル１０を移動させる場合よりも面積が小さい長円状に塗布剤１５が塗布される。以下適宜、ノズル中心が通る経路を塗布線とする。なお、点塗布については、始点と終点が一致する広義の塗布線に含むと解釈することもできる。 図５に示すように、経路生成装置６０は、塗布装置１を動作させて基板５０を塗布剤１５で塗布する塗布動作を制御するプログラムを生成するものであって、例えばマイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。経路生成装置６０は、１つの演算装置であってもよいし、複数の演算装置から構成されていてもよい。経路生成装置６０は、機能ブロックとして、塗布対象情報取得部６１、塗布経路生成部６２、および、プログラム生成部６３等を有する。 塗布対象情報取得部６１は、塗布対象である基板５０の製品図面から、塗布領域ＣＡ（図９等参照）、塗布禁止領域ＫＡ（図６等参照）、干渉部品５１（図２５参照）、および、基板外形等の情報を取得する。塗布領域ＣＡは、塗布剤１５を塗布する領域である。塗布禁止領域ＫＡは、塗布剤１５の塗布が禁止される領域であって、例えば図６（ａ）に示すワッシャ接触面、および、図６（ｂ）に示すＳＭＤ（表面実装デバイス）のパッケージ等である。なお、全てのＳＭＤが塗布禁止ではなく、製品要求に応じ、塗布領域ＣＡ内の電子部品は塗布剤１５が塗布されて差し支えない。図６等では、塗布禁止領域ＫＡをハッチングで示した。干渉部品５１は、塗布実施時のノズル高さである塗布高さＮＨ（例えば基板上面より１５［ｍｍ］、図５参照）より背高の部品である。 図５に示すように、塗布経路生成部６２では、通常塗布、細線塗布および点塗布を組み合わせ、塗布経路を生成する。プログラム生成部６３では、塗布経路生成部６２で生成された塗布経路となるようにロボットコントローラ６５を駆動する駆動プログラムを生成する。ロボットコントローラ６５は、塗布装置１の駆動を制御することで、基板５０に塗布剤１５を塗布する。図５等では、塗布線を太線の矢印で模式的に示した。 ところで、基板５０の保護を目的とした防滴剤等の塗布剤１５の塗布において、品質およびサイクルタイムを満足させる塗布経路にて塗布剤１５を塗布するように、塗布装置１を制御することが好ましい。塗布経路の生成では、経路検討やコーディングに、専門スキルや経験が必要であり、比較的長時間かかる場合がある。一方で、効率化の観点から、専門スキルがなくとも迅速に駆動プログラムを生成するニーズが高まっている。 そこで本実施形態では、塗布経路生成部６２において、基板５０の領域認識、領域分割、塗布パターンマップおよび経路最適化の処理を行うことで、塗布経路生成を自動化する。また、プログラム生成部６３では、塗布経路生成部６２で生成された経路に基づき、駆動プログラムを自動生成する。 塗布装置１を動作させるプログラム生成アルゴリズムを図７のフローチャートに基づいて説明する。図７では、アルゴリズムの概略を説明し、各処理の詳細については後述する。Ｓ１０では、塗布経路生成部６２は、製品図面等に基づく基板５０の領域を認識する。Ｓ２０では、塗布経路生成部６２は、塗布領域ＣＡの拡張処理を行う。Ｓ３０では、塗布経路生成部６２は、縦方向への通常塗布を行う縦塗り領域ＹＡを設定する。 Ｓ４０では、塗布経路生成部６２は、領域分割処理を行う。Ｓ５０では、塗布経路生成部６２は、分割領域ＤＡの拡張処理を行う。Ｓ６０では、塗布経路生成部６２は、分割領域ＤＡのそれぞれに対して塗布パターンを配置する。Ｓ７０では、塗布経路生成部６２は、干渉領域ＩＡの塗布パターンを修正する。Ｓ８０では、塗布経路生成部６２は、それぞれの分割領域ＤＡに割り当てられた塗布パターンに基づき、塗布経路を設定する。作成された塗布経路データは、中間ファイルとしてプログラム生成部６３に出力される。 Ｓ９０では、プログラム生成部６３は、塗布経路生成部６２から取得した作図表を読み込み、アプリにてロボットパラメータを自動生成する。また、生成されたパラメータ情報に基づき、自動でブロックプログラムに変換する。生成されたロボットプログラムは、ロボットコントローラ６５に出力される。ロボットコントローラ６５は、ロボットプログラムに基づいて塗布装置１を駆動することで、生成された塗布経路にて基板５０の塗布を行う。 領域拡張処理を図８～図１１に基づいて説明する。図８は、領域拡張処理（図７中のＳ２０）の詳細を説明するフローチャートである。Ｓ２０１では、塗布経路生成部６２は、塗布領域ＣＡを構成する頂点を検出し、接続されている線の境界分類と移動方向とを対応させたマップ等のデータを参照し、所定の拡張幅（例えば２［ｍｍ］）にて塗布領域ＣＡを拡張する。 例えば図９に示すように、左側の辺を左方向、上側の辺を上方向、右側の辺を右にシフトすることで、塗布領域ＣＡを外側に拡張する。また、図示はしていないが、塗布領域ＣＡに囲まれた非塗布領域の境界は、非塗布領域が小さくなる方向に境界線を移動させることで、塗布領域ＣＡを拡張する。 図８に戻り、Ｓ２０１に続いて移行するＳ２０２では、塗布経路生成部６２は、拡張後の塗布領域ＣＡの境界線が塗布禁止領域ＫＡ（図１０参照）と接触しているか否か判断する。拡張後の塗布領域の境界線が塗布禁止領域ＫＡと接触していないと判断された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２０３の処理をスキップする。拡張後の塗布領域ＣＡの境界線が塗布禁止領域ＫＡと接触していると判断された場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０３へ移行し、塗布領域ＣＡの境界線を後退させる。 図１０および図１１に示すように、拡張した塗布領域ＣＡが塗布禁止領域ＫＡと重なった場合、塗布領域ＣＡが塗布禁止領域ＫＡに接触しないように、重複領域ＯＡの重なり幅が小さい方に塗布領域ＣＡを後退させる。例えば図１１の例では、Ｃ１＞Ｃ２であるので、紙面上側の境界線を下方向にシフトすることで、塗布領域を後退させる。また、Ｃ１＜Ｃ２の場合、紙面右方向の境界線を左方向にシフトする、といった具合である。なお、図１１は、図１０中のＸＩ部の拡大図に対応している。 縦塗り領域設定処理