(57)【要約】【課題】金型が変更された場合であっても、ティーチングを行わずに離型剤の噴射する位置を制御する。【解決手段】型に向けて離型剤を噴射する無人航空機２と、無人航空機２に離型剤を供給するポンプユニット３と、を備え、無人航空機２は、複数の方向に離型剤の噴射を可能する複数の噴射孔を有する噴射部１２と、型を撮影する撮像手段１１と、撮像手段１１により撮像された画像から、型に対する自身の位置を計算して制御する制御手段１３と、を有し、ポンプユニット３は、ポンプユニット３の本体３ａから噴射部１２まで離型剤を供給するホース３１と、噴射部１２から吐出する離型剤の量を制御する調整手段３２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型に向けて離型剤を噴射する無人航空機と、
前記無人航空機に前記離型剤を供給するポンプユニットと、を備え、
前記無人航空機は、
複数の方向に前記離型剤の噴射を可能する複数の噴射孔を有する噴射部と、
前記型を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像から、前記型に対する自身の位置を計算して制御する制御手段と、を有し、
前記ポンプユニットは、
前記ポンプユニットの本体から前記噴射部まで前記離型剤を供給するホースと、
前記噴射部から吐出する前記離型剤の量を制御する調整手段と、を有する
離型剤塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人航空機を用いた離型剤塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００６−３３４６４６号公報がある。この公報に記載された噴射機は、ダイカストの金型に離型剤を噴射する噴射機であって、ロボットアームを用いて、ＸＹＺ軸方向のそれぞれの方向に噴射可能なノズルを設けておき、必要に応じて所定の方向に離型剤の噴射を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３４６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の噴射機では、あらかじめロボットにティーチングを行い、型の形状を記憶させた上で、型の形状に沿った動作を行いながら離型剤の噴射を行う。そのため、金型の変更があった場合には、変更後の金型の形状に対応するようにティーチングを再実行する必要があり、再ティーチングのために時間がかかることから、コストが上昇するおそれがある。
本発明は、金型が変更された場合であっても、ティーチングを行わずに離型剤を噴射する位置を制御できる離型剤塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる離型剤塗布装置は、型に向けて離型剤を噴射する無人航空機と、前記無人航空機に前記離型剤を供給するポンプユニットと、を備え、前記無人航空機は、複数の方向に前記離型剤の噴射を可能する複数の噴射孔を有する噴射部と、前記型を撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像から、前記型に対する自身の位置を計算して制御する制御手段と、を有し、前記ポンプユニットは、前記ポンプユニットの本体から前記噴射部まで前記離型剤を供給するホースと、前記噴射部から吐出する前記離型剤の量を制御する調整手段と、を有する。
これにより、撮影した画像に応じて無人航空機が自身の位置を制御し、離型剤を噴射することができる。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、金型が変更された場合であっても、ティーチングを行わずに離型剤を噴射する位置を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】離型剤塗布装置の構成を示す図である。
【図２】噴射部を示した図である。
【図３】離型剤塗布装置が離型剤の塗布する際の動作フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、離型剤塗布装置１は、無人航空機（以下、ドローン）２と、ドローン２に対して離型剤を圧送するポンプユニット３と、を備える。
【０００９】
ドローン２は、複数のプロペラを有する本体２ａと、ドローン２の本体２ａに設けられたカメラ１１と、本体２ａから延びるように配置され離型剤の噴射を行う噴射部１２と、ドローン２の位置や向きを制御する制御手段１３と、を備える。
【００１０】
ポンプユニット３は、ポンプユニット３の本体３ａからドローン２に離型剤を圧送する経路となる複数のホース３１と、圧送により供給する離型剤の量を調整する調整手段３２と、を備える。ポンプユニット３は、離型剤圧送装置である。
【００１１】
以下では、ドローン２は、本体２ａの正面側において、前方に配置された型と対向した状態であるととともに、水平を保って飛行しているものとして、各構成物品について説明する。
【００１２】
カメラ１１は、ドローン２の本体２ａに設けられた撮像手段である。例えばカメラ１１は、本体２ａの下部に連結されている。カメラ１１では、離型剤の塗布対象である金型の撮影を行う。なおカメラ１１は、取得した撮像画像を制御手段１３に出力する。
【００１３】
噴射部１２は、ドローン２の本体２ａに一端部が接続されたＬ型のパイプ２１と、パイプ２１の他端部に設けられた多方向ノズル２２と、を備える。例えば、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、パイプ２１は、一端部２１ａが本体２ａの下部に連結され、本体２ａから下方に延びた位置から屈曲して前方向に延びるＬ字形状である。図２（ａ）は噴射部１２の斜視図であり、図２（ｂ）は、噴射部１２の正面図であり、図２（ｃ）は噴射部１２の側面図である。
【００１４】
さらに多方向ノズル２２は、パイプ２１の前方に延びる端部２１ｂに設けられている。より具体的には、多方向ノズル２２は、パイプ２１の端部２１ｂと接続される箇所を上下及び左右方向の中心として、前方向に離型剤を噴出可能である噴射孔を有する前方噴射用ノズル２２ａと、上方に突出するように設けられ、上方向に離型剤を噴出可能である噴射孔を有する上方噴射用ノズル２２ｂと、下方に突出するように設けられ、下方向に離型剤を噴出可能である噴射孔を有する下方噴射用ノズル２２ｃと、噴射部１２を前方から見た場合における右方向に突出するように設けられ、右方向に離型剤を噴出可能である噴射孔を有する右方噴射用ノズル２２ｄと、左方向に突出するように設けられ、左方向に離型剤を噴出可能である噴射孔を有する左方噴射用ノズル２２ｅと、を備える。
【００１５】
なお例えば、パイプ２１の端部２１ｂにおいて、後述する前方用ホース３１ａに供給された離型剤が前方噴射用ノズル２２ａから吐出可能であるように、前方噴射用ノズル２２ａが前方用ホース３１ａと接続されている。同様にして、上方用ホース３１ｂに対して上方噴射用ノズル２２ｂ、下方用ホース３１ｃに対して下方噴射用ノズル２２ｃ、右方用ホース３１ｄに対して右方噴射用ノズル２２ｄ、左方用ホース３１ｅに対して左方噴射用ノズル２２ｅが接続されている。噴射用ノズル２２ａ〜２２ｅからの離型剤の吐出状態は、それぞれの噴射用ノズル２２ａ〜２２ｅに接続されたホース３１ａ〜３１ｅに流れる離型剤の状態に応じて変更される。
【００１６】
また例えば、噴射部１２はドローン２に対して向きが固定されている。したがって、噴射部１２の型に対する向きは、ドローン２自身の向きが変わることによって変更できる。
【００１７】
制御手段１３は、カメラ１１により型を撮影した画像に基づいて、型の形状を読み取り、ドローン２の位置や向きを算出する。さらに制御手段１３は、算出されたドローン２の位置や向きの情報に応じて、ドローン２自身の位置を、型に対して噴射用ノズル２２ａ〜２２ｅから離型剤を吐出するために、適した位置や向きとなるように調整する。
【００１８】
例えば、制御手段１３には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなど、演算処理を行うために必要な複数の電子装置を組み合わせて用いることができる。なお、これらの電子装置は、ドローン２の本体２ａに配置することができる。また、制御手段１３は、カメラ１１により撮影された画像に対して画像処理を実行するとともに、ドローン２の本体２ａに設けられた複数のプロペラの状態を制御する制御信号を出力することで、ドローン２の位置や向きを制御することができる。
【００１９】
ポンプユニット３の本体３ａには、ホース３１に離型剤を圧送するためのポンプが設けられている。ポンプユニット３の本体３ａには、５本のホース３１が接続されている。すなわちポンプユニット３の本体３ａには、前方用ホース３１ａ、上方用ホース３１ｂ、下方用ホース３１ｃ、右方用ホース３１ｄ、左方用ホース３１ｅが接続されている。
【００２０】
５本のホース３１は、それぞれ一端部がポンプユニット３の本体３ａに接続されており、他端部が多方向ノズル２２に接続されている。例えば５本のホース３１は、ドローン２の本体２ａの下方から延びる空洞状のパイプ２１内を通るように配置されており、その先端が、それぞれ噴射部１２の各ノズル２２ａ〜２２ｅに接続されている。
【００２１】
また５本のホース３１には、ポンプユニット３の本体３ａの近傍において、それぞれポンプユニット３の本体３ａからの圧送により供給する離型剤の量を調整する調整手段３２が設けられている。ここで、調整手段３２は、ホース３１の閉塞状態を変更するバルブである。なお、前方用ホース３１ａに設けた調整手段を調整手段３２ａ、上方用ホース３１ｂに設けた調整手段を調整手段３２ｂ、下方用ホース３１ｃに設けた調整手段を調整手段３２ｃ、右方用ホース３１ｄに設けた調整手段を調整手段３２ｄ、左方用ホース３１ｅに設けた調整手段を調整手段３２ｅ、とする。
【００２２】
次に、図３を参照して、ドローン２の位置を調整しながら、噴射部１２から型に向けて離型剤の吐出を行う手順について説明する。
【００２３】
最初に、金型が締まっている状態とする。このときドローン２は、型から離れた別の場所で待機する（Ｓ１）。例えばドローン２は、型から離れた位置に設けられている非接触充電器（図示せず）に載置された状態で、充電を行う。
【００２４】
金型が開き、粗材を除去する（Ｓ２）。このとき、型は前後方向に開いたものとする。
【００２５】
ドローン２は飛行を開始し、前後に開いた型の間に配置された状態となるように移動する（Ｓ３）。
【００２６】
カメラ１１は、型の撮影を開始する（Ｓ４）。制御手段１３では、カメラ１１により撮像手段により撮像された画像から型に対するドローン２自身の位置を計算し、位置や向きの調整を行う。このとき特に、制御手段１３では、噴射部１２に設けられているノズル２２ａ〜２２ｅのいずれか、またはこれらの複数から、型の狙いたいポイントに対して離型剤が塗布できるように、ドローン２の位置や向きを調整する（Ｓ５）。
【００２７】
なお典型的には、カメラ１１による型の撮影結果に応じてドローン２に所定の動作させるプログラムを作成しておき、制御手段１３に記憶しておく。例えばこのプログラムには、型が所定の形状である場合について、ドローン２の本体２ａの配置や向き、すなわち、噴射部１２の配置が型に対して所定の状態となるように、制御手段１３を動作させる手順が記載されている。したがって、型への離型剤の塗布の実行時には、ドローン２ではこのプログラムを実行することにより、カメラ１１によって撮像された画像を画像処理し、処理結果に基づいて、ドローン２自身の位置や向きを調整する動作を実現できる。すなわち、制御手段１３に型の形状情報を入力するようなティーチングを行うことなく、ドローン２の位置を調整できる。
【００２８】
噴射部１２の各ノズル２２ａ〜２２ｅが狙いの位置に配置されたら、ポンプユニット３の調整手段３２ａ〜３２ｅを開き、噴射部１２から型への離型剤の塗布を開始する（Ｓ６）。なおこのとき、調整手段３２ａ〜３２ｅの開閉状態を変更することによって、適宜、噴射部１２の多方向ノズル２２から前方、上方、下方、右方、左方のいずれの方向に離型剤を吐出させるかを調整することができる。
【００２９】
このようにして、ドローン２を利用して、型に対して離型剤を噴射する噴射部１２の位置を調整しながら、離型剤の塗布を行うことができる。ここで、噴射部１２から噴射させる離型剤の供給はポンプユニット３から行っており、さらに、調整手段３２によって噴射部１２からの離型剤の吐出状態を変更できるため、型に対する離型剤の連続的な塗布を実行できる。
【００３０】
また、ドローン２は離型剤の噴射を行う際に、カメラ１１により撮像した画像に基づいて型に対する自身の位置を制御するため、型を変更した場合であってもティーチングを行う必要は無い。そのため、ティーチングにかかる時間を削減し、コストを低減することができる。
【００３１】
また、開いた型同士の間隔が狭い場合において、大型の多軸ロボットを用いるとロボットの動きに制約が発生するが、ドローン２を用いることによって、この制約を解消することができる。さらに噴射部１２からは、前方、上方、下方、右方、左方のいずれの方向にも離型剤を選択的に噴射できるため、噴射方向の自由度が高く、型への離型剤の塗布をより適切に行うことができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００３３】
例えばドローン２において、カメラ１１は、複数台が設けられていてもよく、さらに、広角レンズにより広範囲を撮影するカメラや、全方向を撮影可能である全方位カメラ等を用いるなど、カメラの種類を適宜変更してもよい。
【００３４】
また例えば、噴射部１２に用いた多方向ノズル２２からの噴射方向が５方向であるものとして説明したが、これに限られず、さらに多数の方向に噴射できるものであってもよい。
【００３５】
また、噴射部１２では、ドローン２の下部にＬ字型のパイプ２１が連結されているものとして説明したが、パイプ２１の形状はＬ字型に限られない。さらに、パイプ２１が接続される箇所は、ドローン２の下部に限られない。また、空洞状の内部にホース３１を通す構造とせずに、ホース３１をノズル２２ａ〜２２ｅに接続させることとしてもよい。
【００３６】
また、型を開く際に前方後方に開く型の前方の型に離型剤を塗布することについて説明したが、これに限られず、いずれの方向についても型への塗布を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１            離型剤塗布装置
２            ドローン
３            ポンプユニット
１１            カメラ
１２            噴射部
１３            制御手段
２１            パイプ
２１ａ            一端部
２１ｂ            他端部
２２            多方向ノズル
３１            ホース
３２            調整手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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