(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹ平面内の任意の座標点に移動可能なアームを有するロボットと、前記アームの先端に取り付けられ、前記対象物に対して塗料を噴霧するノズルと、前記アームの動作の制御及び前記ノズルからの前記塗料の噴霧のオン・オフの制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記記号を構成する線分を予め定められた間隔で配列されたドットで表した場合における前記ドットの前記ＸＹ平面内におけるＸＹ座標を計算し、前記ＸＹ座標により示される前記ドットの位置において前記ノズルをオンにするマーキング装置において、
前記制御装置は、前記線分の始点及び終点の少なくとも一方における前記ドットのサイズが他のドットのサイズよりも大きくなるように、前記ノズルからの前記塗料の噴霧のオン時間を制御することを特徴とするマーキング装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ドットのサイズ及び前記ドット間の間隔を制御することを特徴とする請求項１に記載のマーキング装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ドット間の間隔を一定間隔に制御することを特徴とする請求項１または２に記載のマーキング装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記記号を構成する複数の線分のうちの少なくとも一つの線分における前記ドットのサイズが他の線分における前記ドットのサイズよりも大きくなるように、前記ノズルからの前記塗料の噴霧のオン時間を制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のマーキング装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記線分の一部分における前記ドットのサイズが当該線分の他の部分における前記ドットのサイズよりも大きくなるように、前記ノズルからの前記塗料の噴霧のオン時間を制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のマーキング装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記記号を構成する複数の線分のうちの第一の線分と第二の線分とが重なり合う場合に、前記第一の線分及び前記第二の線分の何れか一方のドットの書き込みを停止することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のマーキング装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記記号を構成する複数の線分のうちの少なくとも一つの線分における前記ドット間の間隔を他の線分における前記ドット間の間隔よりも大きくすることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のマーキング装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記線分の一部分における前記ドットの間隔を当該線分の他の部分における前記ドット間の間隔よりも大きくすることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のマーキング装置。
【請求項９】
前記アームは、前記ＸＹ平面に直交する方向における任意の座標点に移動可能であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のマーキング装置。
【請求項１０】
対象物に予め定められた記号をマーキングするマーキング方法であって、
前記記号を構成する線分を予め定められた間隔で配列されたドットで表した場合における前記ドットのＸＹ平面内におけるＸＹ座標を計算する第一の過程と、
前記第一の過程において計算された前記ＸＹ座標において前記対象物に対して塗料を噴霧する第二の過程と、を備え、
前記第二の過程では、前記線分の始点及び終点の少なくとも一方における前記ドットのサイズが他のドットのサイズよりも大きくなるように、前記塗料の噴霧時間を長くすることを特徴とするマーキング方法。
【請求項１１】
前記第二の過程において、前記記号を構成する複数の線分のうちの少なくとも一つの線分における前記ドットのサイズが他の線分における前記ドットのサイズよりも大きくなるように、前記塗料の噴霧時間を長くすることを特徴とする請求項１０に記載のマーキング方法。
【請求項１２】
前記第二の過程において、前記線分の一部分における前記ドットのサイズが当該線分の他の部分における前記ドットのサイズよりも大きくなるように、前記塗料の噴霧時間を長くすることを特徴とする請求項１０または１１に記載のマーキング方法。
【請求項１３】
前記第二の過程において、前記記号を構成する複数の線分のうちの第一の線分と第二の線分とが重なり合う場合に、前記第一の線分及び前記第二の線分の何れか一方のドットの書き込みを停止することを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか一項に記載のマーキング方法。
【請求項１４】
前記ＸＹ平面と直交する方向におけるＺ座標を計算する第三の過程をさらに備え、
前記第二の過程においては、前記ＸＹ座標及び前記Ｚ座標により示される点において前記対象物に対して塗料を噴霧することを特徴とする請求項１０乃至１３の何れか一項に記載のマーキング方法。
【請求項１５】
対象物に予め定められた記号をマーキングするマーキング方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記プログラムが行う処理は、
前記記号を構成する線分を予め定められた間隔で配列されたドットで表した場合における前記ドットのＸＹ平面内におけるＸＹ座標を計算する第一の処理と、
前記第一の処理において計算された前記ＸＹ座標において前記対象物に対して塗料を噴霧するノズルを作動させる第二の処理と、を含み、
前記第二の処理では、前記線分の始点及び終点の少なくとも一方における前記ドットのサイズが他のドットのサイズよりも大きくなるように、前記塗料の噴霧時間を長くすることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
前記ＸＹ平面と直交する方向におけるＺ座標を計算する第三の処理をさらに行い、
前記第二の処理においては、前記ＸＹ座標及び前記Ｚ座標により示される点において前記対象物に対して塗料を噴霧するノズルを作動させることを特徴とする請求項１５に記載のプログラム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に予め定められた記号をマーキングするマーキング装置及びマーキング方法、特に、ロボットを用いて対象物に予め定められた記号をマーキングするマーキング装置及びマーキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鉄鋼生成プロセスを経て生成された鉄鋼のそれぞれの表面にはその鉄鋼に特有の記号が印字（マーキング）され、以後、この記号に基づいて各鉄鋼に対する製品管理が行われる。
【０００３】
従来は、鉄鋼へのマーキングは、作業者が一つ一つの鉄鋼に対して塗料で手書きすることにより、行われてきたが、作業者の手書きの作業量を低減し、さらに、マーキング作業に要する時間を短縮化するため、ロボットを使用した種々のマーキング装置が提案されている。
【０００４】
例えば、特開平６−２４６４７６号公報（特許文献１）は、鋼板部材を載置する定盤の上方において前後左右方向及び上下方向に移動自在な印字ロボットと、印字ロボットに取り付けられたマーキング用レーザーヘッドと、レーザーヘッドからのレーザー光により熱転写されて鋼板部材の表面にマーキングされ、鋼板部材の表面に同質化される熱転写材のシートフィーダーと、からなるマーキング装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２４６４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８は、ドット式マーキング方法によってマーキングされた数字の「１」の一例を示す平面図である。
【０００７】
図８に示すように、数字の「１」は一定ピッチ（間隔）に配列された複数のドット５００から構成されている。
【０００８】
数字の「１」がマーキングされる場合には、最初に適当な位置にドット５０１が形成される。次いで、右斜め上方に複数のドット５００が連続的に形成され、最後にドット５０２が形成される。ドット５０１からドット５０２までのドット５００によって、右斜め方向（水平方向に対して反時計方向に鋭角をなす方向）に延びる第一の線分５１０が形成される。
【０００９】
次いで、ドット５０２を始点として鉛直方向下方に複数のドット５００が連続的に形成され、最後にドット５０３が形成される。ドット５０２からドット５０３までのドット５００によって、鉛直方向に延びる第二の線分５２０が形成される。
【００１０】
次いで、ドット５０３を始点として左方向に複数のドット５００が連続的に形成され、最後にドット５０４が形成される。その後、ドット５０４を始点として、右方向に複数のドット５００が連続的に形成され（途中でドット５０３を通過する）、最後にドット５０５が形成される。ドット５０４からドット５０５までのドット５００によって、水平方向に延びる第三の線分５３０が形成される。
【００１１】
以上のようにして形成される第一の線分５１０、第二の線分５２０及び第三の線分５３０によって数字の「１」が形成される。
【００１２】
図９は第一の線分５１０と第二の線分５２０との境界領域に生じる問題を示す平面図である。
【００１３】
第一の線分５１０の長さは予め決められているものとする。この場合、第一の線分５１０を形成する際に、第一の線分５１０の長さがドットのサイズ（直径）の整数倍であれば、図８に示したように、ドット５０２は第一の線分５１０の端部（右端）を中心として形成される。
【００１４】
これに対して、第一の線分５１０の長さがドットのサイズ（直径）の整数倍ではない場合には、図９に示すように、第一の線分５１０の端部（右端）５１１にはドットが形成されず、端部５１１の手前に第一の線分５１０における最後のドット５０６が形成されることになる。
【００１５】
次いで、第一の線分５１０における最後のドット５０６に続いて、第二の線分５２０における最初のドット５０７が形成される。
【００１６】
すなわち、第一の線分５１０における最後のドット５０６の中心と第一の線分５１０の端部（右端）５１１との間の距離をＳ１とすると、距離Ｓ１がドット間のピッチＰよりも小さい場合（Ｓ１＜Ｐ）には、第一の線分５１０の端部（右端）５１１にはドットが形成されずに、第一の線分５１０の端部（右端）５１１から距離Ｓ２（Ｓ２＜Ｐ）の位置に第二の線分５２０における最初のドット５０７が形成される。
【００１７】
距離Ｓ１、距離Ｓ２及びピッチＰの間の関係は以下の通りである。
Ｓ１＋Ｓ２＝Ｐ
【００１８】
マーキングされる文字は見やすいことが要求されるため、記号を構成する各線分の端部には必ずドットが形成されることが必要である。例えば、図９に示したように、第一の線分５１０の端部５１１にドット５００が形成されないと、外観的な見やすさが大幅に低減する。
【００１９】
図１０は第二の線分５２０と第三の線分５３０との境界領域に生じる問題を示す平面図である。
【００２０】
第二の線分５２０の長さは予め決められているものとする。この場合、第二の線分５２０を形成する際に、第二の線分５２０の長さがドットのサイズ（直径）の整数倍であれば、図８に示したように、ドット５０３は第二の線分５２０の端部（下端）５２１を中心として形成される。
【００２１】
これに対して、第二の線分５２０の長さがドットのサイズ（直径）の整数倍ではない場合には、図１０に示すように、第二の線分５２０の端部（下端）５２１にはドットが形成されず、端部５２１の手前に第二の線分５２０における最後のドット５０８が形成されることになる。
【００２２】
次いで、第二の線分５２０における最後のドット５０８に続いて、第三の線分５３０における最初のドット５０９が形成される。
【００２３】
すなわち、第二の線分５２０における最後のドット５０８の中心と第二の線分５２０の端部（下端）５２１との間の距離をＳ３とすると、距離Ｓ３がドット間のピッチＰよりも小さい場合（Ｓ３＜Ｐ）には、第二の線分５２０の端部（下端）５２１にはドットが形成されずに、第二の線分５２０の端部（下端）５２１から距離Ｓ４（Ｓ４＜Ｐ）の位置に第三の線分５３０における最初のドット５０９が形成される。
【００２４】
距離Ｓ３、距離Ｓ４及びピッチＰの間の関係は以下の通りである。
Ｓ３＋Ｓ４＝Ｐ
【００２５】
上述のように、記号を構成する各線分の端部には必ずドットが形成されることが必要である。このため、図９に示した例と同様に、第二の線分５２０の端部５２１にドット５００が形成されないと、外観的な見やすさが大幅に低減する。
【００２６】
図１１は第二の線分５２０と第三の線分５３０との境界領域に生じる第二の問題を示す平面図である。
【００２７】
図１０に示した例における問題を解決するためには、第二の線分５２０の下端５２１に第二の線分５２０における最後のドット５０８を強制的に形成するようにすることも可能である。
【００２８】
しかしながら、第二の線分５２０の下端５２１にドット５０８を形成したとしても、第二の線分５２０の長さがドットのサイズ（直径）の整数倍ではない場合には、図１１に示すように、第二の線分５２０における最後のドット５０８とその一つ手前のドット５１１との間にスペース５１２が生じることとなる。すなわち、図１０に示した問題は解決されるにしても、第二の線分５２０と第三の線分５３０との間にスペース５１２が生じるという新たな問題が生じる。
【００２９】
図１２は、ドット式マーキング方法によりマーキングを行った場合に生じるさらに他の問題を示す平面図である。
【００３０】
例えば、０から９までの数字の中には、数字を構成する複数の線分のうちの二つの線分が相互に重なり合うことがある。
【００３１】
図１２に示すように、例えば、数字の「８」においては、上方の円の部分５４１と下方の円の部分５４２とが中央の領域５４３において重なり合う。この中央領域５４３においては、上方の円の部分５４１を構成するドットと下方の円の部分５４２を構成するドットとが二重に重なり合って形成されるため、中央領域５４３における線は他の領域における線よりも太くなることが避けられず、外観的な問題を生じる。
【００３２】
本発明はこのような従来のマーキング装置における問題点に鑑みてなされたものであり、ドット式マーキング方法によりマーキングを行った場合に生じる種々の問題点を解決することを可能にするマーキング装置、特に、ロボットを用いたマーキング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
この目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、ＸＹ平面内の任意の座標点に移動可能なアームを有するロボットと、前記アームの先端に取り付けられ、前記対象物に対して塗料を噴霧するノズルと、前記アームの動作の制御及び前記ノズルからの前記塗料の噴霧のオン・オフの制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記記号を構成する線分を予め定められた間隔で配列されたドットで表した場合における前記ドットの前記ＸＹ平面内におけるＸＹ座標を計算し、前記ＸＹ座標により示される前記ドットの位置において前記ノズルをオンにするマーキング装置において、前記制御装置は、前記線分の始点及び終点の少なくとも一方における前記ドットのサイズが他のドットのサイズよりも大きくなるように、前記ノズルからの前記塗料の噴霧のオン時間を制御することを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のマーキング装置において、前記制御装置は、前記ドットのサイズ及び前記ドット間の間隔を制御することを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２に記載のマーキング装置において、前記制御装置は、前記ドット間の間隔を一定間隔に制御することを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のマーキング装置において、前記制御装置は、前記記号を構成する複数の線分のうちの少なくとも一つの線分における前記ドットのサイズが他の線分における前記ドットのサイズよりも大きくなるように、前記ノズルからの前記塗料の噴霧のオン時間を制御することを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載のマーキング装置において、前記制御装置は、前記線分の一部分における前記ドットのサイズが当該線分の他の部分における前記ドットのサイズよりも大きくなるように、前記ノズルからの前記塗料の噴霧のオン時間を制御することを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載のマーキング装置において、前記制御装置は、前記記号を構成する複数の線分のうちの第一の線分と第二の線分とが重なり合う場合に、前記第一の線分及び前記第二の線分の何れか一方のドットの書き込みを停止することを特徴とする。
請求項７にかかる発明は、請求項１乃至６の何れか一項に記載のマーキング装置において、前記制御装置は、前記記号を構成する複数の線分のうちの少なくとも一つの線分における前記ドット間の間隔を他の線分における前記ドット間の間隔よりも大きくすることを特徴とする。
請求項８にかかる発明は、請求項１乃至７の何れか一項に記載のマーキング装置において、前記制御装置は、前記線分の一部分における前記ドットの間隔を当該線分の他の部分における前記ドット間の間隔よりも大きくすることを特徴とする。
請求項９にかかる発明は、請求項１乃至８の何れか一項に記載のマーキング装置において、前記アームは、前記ＸＹ平面に直交する方向における任意の座標点に移動可能であることを特徴とする。
請求項１０にかかる発明は、対象物に予め定められた記号をマーキングするマーキング方法であって、前記記号を構成する線分を予め定められた間隔で配列されたドットで表した場合における前記ドットのＸＹ平面内におけるＸＹ座標を計算する第一の過程と、前記第一の過程において計算された前記ＸＹ座標において前記対象物に対して塗料を噴霧する第二の過程と、を備え、前記第二の過程では、前記線分の始点及び終点の少なくとも一方における前記ドットのサイズが他のドットのサイズよりも大きくなるように、前記塗料の噴霧時間を長くすることを特徴とする。
請求項１１にかかる発明は、請求項１０に記載のマーキング方法において、前記第二の過程において、前記記号を構成する複数の線分のうちの少なくとも一つの線分における前記ドットのサイズが他の線分における前記ドットのサイズよりも大きくなるように、前記塗料の噴霧時間を長くすることを特徴とする。
請求項１２にかかる発明は、請求項１０または１１に記載のマーキング方法において、前記第二の過程において、前記線分の一部分における前記ドットのサイズが当該線分の他の部分における前記ドットのサイズよりも大きくなるように、前記塗料の噴霧時間を長くすることを特徴とする。
請求項１３にかかる発明は、請求項１０乃至１２の何れか一項に記載のマーキング方法において、前記第二の過程において、前記記号を構成する複数の線分のうちの第一の線分と第二の線分とが重なり合う場合に、前記第一の線分及び前記第二の線分の何れか一方のドットの書き込みを停止することを特徴とする。
請求項１４にかかる発明は、請求項１０乃至１３の何れか一項に記載のマーキング方法において、前記ＸＹ平面と直交する方向におけるＺ座標を計算する第三の過程をさらに備え、前記第二の過程においては、前記ＸＹ座標及び前記Ｚ座標により示される点において前記対象物に対して塗料を噴霧することを特徴とする。
請求項１５にかかる発明は、対象物に予め定められた記号をマーキングするマーキング方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記プログラムが行う処理は、前記記号を構成する線分を予め定められた間隔で配列されたドットで表した場合における前記ドットのＸＹ平面内におけるＸＹ座標を計算する第一の処理と、前記第一の処理において計算された前記ＸＹ座標において前記対象物に対して塗料を噴霧するノズルを作動させる第二の処理と、を含み、前記第二の処理では、前記線分の始点及び終点の少なくとも一方における前記ドットのサイズが他のドットのサイズよりも大きくなるように、前記塗料の噴霧時間を長くすることを特徴とする。
請求項１６にかかる発明は、請求項１５に記載のプログラムにおいて、前記ＸＹ平面と直交する方向におけるＺ座標を計算する第三の処理をさらに行い、前記第二の処理においては、前記ＸＹ座標及び前記Ｚ座標により示される点において前記対象物に対して塗料を噴霧するノズルを作動させることを特徴とする。

【発明の効果】
【００５１】
本発明に係るマーキング装置においては、制御装置は、記号を構成する線分を予め定められた間隔で配列されたドットで表した場合における各ドットのＸＹ座標を計算し、これらのＸＹ座標により示される各ドットの位置においてノズルを作動させる。従って、任意の所望の位置にドットを形成することが可能になる。
【００５２】
このため、記号を構成する各線分の端部には必ずドットを形成することが可能になり、図９に示したような従来のマーキング装置における問題点は解決することが可能である。
【００５３】
同様に、線分の下端にも不要なスペース５１２を形成することなく必ずドットを形成することが可能になり、図１０及び図１１に示したような従来のマーキング装置における問題点は解決することが可能である。
【００５４】
さらに、記号を構成する複数の線分のうちの二つ以上の線分が重なり合う場合には、何れか一つの線分のみに対するドットを形成することが可能であるため、図１２に示したような従来のマーキング装置における問題点は解決することが可能である。
【００５５】
結果的に、マーキングされた記号の読み取りやすさを向上させることができ、マーキングされた記号を目視で読み取る場合にも、あるいは、読み取り装置を用いて読み取る場合にも、認識率を大幅に向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るマーキング装置の概略図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るマーキング装置における制御装置の構造の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るマーキング装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るマーキング装置によってマーキングする文字のレイアウトの第一の変更例を示す平面図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係るマーキング装置においてドットのサイズを変更する手段の一例を示すシグナルチャートである。
【図６】本発明の第一の実施形態に係るマーキング装置によってマーキングする文字のレイアウトの第二の変更例を示す平面図である。
【図７】図７（Ａ）は各ドット間のピッチをＰに設定した場合の線分を示す平面図であり、図７（Ｂ）は各ドット間のピッチをＰ／２に設定した場合の線分を示す平面図である。
【図８】ドット式マーキング方法によってマーキングされた数字の「１」の一例を示す平面図である。
【図９】従来のドット式マーキング方法によって数字の「１」をマーキングしたときに生じる第一の問題点を示す平面図である。
【図１０】従来のドット式マーキング方法によって数字の「１」をマーキングしたときに生じる第二の問題点を示す平面図である。
【図１１】従来のドット式マーキング方法によって数字の「１」をマーキングしたときに生じる第三の問題点を示す平面図である。
【図１２】従来のドット式マーキング方法によって数字の「１」をマーキングしたときに生じる第四の問題点を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係るマーキング装置１００の概略図である。
【００５８】
図１に示すように、搬送装置６００上には鉄鋼６１０が一定間隔で載置されており、搬送装置６００は一定速度で一方向６０１に移動している。搬送装置６００は一定距離を進む毎に所定の時間だけ停止する。
【００５９】
本実施形態に係るマーキング装置１００は、搬送装置６００が停止している間において、各鉄鋼６１０の表面６１１に所定の記号（数字やアルファベットなど）をマーキングする。
【００６０】
本実施形態に係るマーキング装置１００は、ＸＹ平面内、すなわち、鉄鋼６１０の表面６１１内の任意の座標点に移動可能なアーム１１１を有するロボット１１０と、アーム１１１の先端に取り付けられ、鉄鋼６１０の表面６１１に対して塗料を噴霧するノズル１２０と、アーム１１１の動作の制御及びノズル１２０からの塗料の噴霧のオン・オフの制御を行う制御装置１３０と、から構成されている。
【００６１】
ロボット１１０は搬送装置６００の移動方向６０１と平行な方向及び直交する方向６０２に自走可能である。
【００６２】
図２は制御装置１３０の構造の一例を示すブロック図である。
【００６３】
制御装置１３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１３１と、第一のメモリ１３２と、第二のメモリ１３３と、各種命令及びデータを中央処理装置１３１に入力するための入力インターフェイス１３４と、中央処理装置１３１により実行された処理の結果を出力する出力インターフェイス１３５と、中央処理装置１３１と第一のメモリ１３２、第二のメモリ１３３、入力インターフェイス１３４及び出力インターフェイス１３５とを接続するバス１３６と、から構成されている。
【００６４】
第一及び第二のメモリ１３２、１３３の各々は、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）またはＩＣメモリーカードなどの半導体記憶装置、フレキシブルディスクなどの記憶媒体、ハードディスク、あるいは、光学磁気ディスクなどからなる。本実施形態においては、第一のメモリ１３２はＲＯＭからなり、第二のメモリ１３３はＲＡＭからなる。
【００６５】
第一のメモリ１３２は中央処理装置１３１が実行するための各種の制御用プログラムその他の固定的なデータを格納している。
【００６６】
第二のメモリ１３３は様々なデータ及びパラメータを記憶しているとともに、中央処理装置１３１に対する作動領域を提供する、すなわち、中央処理装置１３１がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納している。
【００６７】
中央処理装置１３１は第一のメモリ１３２からプログラムを読み出し、そのプログラムを実行する。すなわち、中央処理装置１３１は第一のメモリ１３２に格納されているプログラムに従って作動する。
【００６８】
ロボット１１０の動作（ひいては、ノズル１２０の軌跡）を規定する指示事項は制御装置１３０に入力される。すなわち、図１に示すように、制御装置１３０はデータ入力画面１４１を備えており、このデータ入力画面１４１を介してロボット１１０の動作を決定するデータまたは指示が入力される。データ入力画面１４１は、例えば、タッチパネル式画面からなり、ロボット動作用のデータはタッチパネルを介して直接的に手動で入力される。あるいは、制御装置１３０はキーボード１４２、マウス１４３などの入力用機器を備えており、ロボット動作用のデータはそれらの入力用機器を介して入力される。
【００６９】
また、制御装置１３０を無線または有線で上位コンピュータ１４４に接続しておくことにより、上位コンピュータ１４４からロボット動作用のデータその他の必要なデータを制御装置１３０に送信することも可能である。例えば、本実施形態に係るマーキング装置１００を鋼材製造工場内において使用する場合、その鋼材製造工場における鋼材の製造を制御するホストコンピュータを上位コンピュータ１４４として制御装置１３０に接続し、ホストコンピュータから、各鋼材６１０の鋼材番号、各鋼材６１０の表面６１１にマーキングする記号に関するデータなどを制御装置１３０に対して送信するように構成することができる。
【００７０】
図３は本実施形態に係るマーキング装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００７１】
制御装置１３０は、マーキングする記号を構成する線分を一定間隔で配列されたドットで表した場合における各ドットのＸＹ平面（すなわち、鉄鋼６１０の表面６１１）内におけるＸＹ座標を計算する（ステップＳ１００）。
【００７２】
例えば、数字の「１」をマーキングする場合には、以下のように、ドットのＸＹ座標を計算する。
【００７３】
まず、制御装置１３０は、第一の線分５１０におけるドット５０１からドット５０２までの各ドットのＸＹ座標を計算する。この場合、ドット５０１が第一の線分５１０の左端に、ドット５０２が第一の線分５１０の右端に位置するように、ドット５０１及びドット５０２のＸＹ座標を決定する。
【００７４】
例えば、第一の線分５１０の長さが既に決まっている場合には、各ドット５００間のピッチもしくは各ドットのサイズ（直径）またはその双方を変更することにより、第一の線分５１０の両端のドット５０１及びドット５０２のＸＹ座標を決定する。
【００７５】
次いで、制御装置１３０は、第二の線分５２０におけるドット５０２からドット５０３までの各ドットのＸＹ座標を計算する。この場合、ドット５０２は既に第二の線分５２０の上端（すなわち、第一の線分５１０の右端）に位置することが決まっているので、ドット５０３が第二の線分５２０の下端に位置するように、ドット５０３のＸＹ座標を決定する。
【００７６】
例えば、第二の線分５２０の長さが既に決まっている場合には、各ドット５００間のピッチもしくは各ドットのサイズ（直径）またはその双方を変更することにより、第二の線分５２０の下端のドット５０３のＸＹ座標を決定する。
【００７７】
次いで、制御装置１３０は、第三の線分５３０におけるドット５０４からドット５０５までの各ドットのＸＹ座標を計算する。この場合、ドット５０３のＸＹ座標は既に決定されているので、ドット５０３が第三の線分５３０の中点に位置し、かつ、ドット５０４が第三の線分５３０の左端に、ドット５０５が第三の線分５３０の右端に位置するように、ドット５０４及びドット５０５のＸＹ座標を決定する。
【００７８】
例えば、第三の線分５３０の長さが既に決まっている場合には、各ドット５００間のピッチもしくは各ドットのサイズ（直径）またはその双方を変更することにより、ドット５０３が第三の線分５３０の中点に位置するように、第三の線分５３０の両端のドット５０４及びドット５０５のＸＹ座標を決定する。
【００７９】
以上のように、制御装置１３０は、第一の線分５１０、第二の線分５２０及び第三の線分５３０の各ドット５００の全てのＸＹ座標を決定すると、決定されたＸＹ座標の選択順序を決定する（ステップＳ１１０）。ＸＹ座標の選択順序とは各ドットを形成する順序である。
【００８０】
具体的には、第一の線分５１０のドット５０１に付与されたＸＹ座標を１番目に選択すべき座標として指定する。以下、ドット５０２までの各ドット５００に対して選択順序を示す番号（２番からＮ番まで：Ｎは第一の線分５０１を構成するドット５００の数）を付与する。
【００８１】
第一の線分５１０のドット５０２まで選択順序が付与された後は、同様にして、第二の線分５２０の各ドットに対して、ドット５０２からドット５０３まで順番に選択順序を付与する。
【００８２】
第二の線分５２０のドット５０３まで選択順序が付与された後は、同様にして、第三の線分５３０のドット５０３からドット５０４までの各ドット５００に対して順番に選択順序を付与する。
【００８３】
第三の線分５３０のドット５０３からドット５０４までの各ドット５００に対して選択順序が付与された後は、同様にして、第三の線分５３０のドット５０３からドット５０５までの各ドット５００に対して順番に選択順序を付与する。
【００８４】
なお、第三の線分５３０のドット５０３からドット５０４までの各ドット５００に対しては一通りの選択順序が付与される。すなわち、ドット５０４からドット５０３に戻る際には、ドット５０４からドット５０３までの各ドット５００に対して二重に選択順序が付与されることはない。
【００８５】
以上のように、各ドット５００に対して選択順序が付与された後、制御装置１３０は、ロボット１１０のアーム１１１が、決定されたＸＹ座標の選択順序に従って移動するように、制御する。
【００８６】
具体的には、制御装置１３０は、最初に、ロボット１１０のアーム１１１をドット５０１の位置に移動させた後、ノズル１２０を作動させる。これにより、ドット５０１が形成される。
【００８７】
次いで、制御装置１３０は、ロボット１１０のアーム１１１をドット５０１以降のドット５０２までの各ドットの位置に順次移動させ、各ドット５００の位置においてノズル１２０を作動させる。このようにして、第一の線分５１０が形成される（ステップＳ１２０）。
【００８８】
次いで、制御装置１３０は、ロボット１１０のアーム１１１をドット５０２以降のドット５０３までの各ドット５００の位置に順次移動させ、各ドット５００の位置においてノズル１２０を作動させる。このようにして、第二の線分５２０が形成される（ステップＳ１３０）。
【００８９】
次いで、制御装置１３０は、ロボット１１０のアーム１１１をドット５０３以降のドット５０４までの各ドット５００の位置に順次移動させ、各ドット５００の位置においてノズル１２０を作動させる。このようにして、第三の線分５３０の左半分が形成される（ステップＳ１４０）。
【００９０】
次いで、制御装置１３０は、ロボット１１０のアーム１１１をドット５０４からドット５０３の位置まで戻す（ステップＳ１５０）。アーム１１１がドット５０４からドット５０３の位置まで戻る際には、ドット５０３からドット５０４までの各ドット５００に対してはそれらの選択順序に従って既にノズル１２０が作動しており、かつ、ドット５０３からドット５０４までの各ドット５００に対しては二重に選択順序が付与されていないので、制御装置１３０はノズル１２０を作動させない。
【００９１】
次いで、制御装置１３０は、ロボット１１０のアーム１１１をドット５０３以降のドット５０５までの各ドット５００の位置に順次移動させ、各ドット５００の位置においてノズル１２０を作動させる。このようにして、第三の線分５３０の右半分が形成される（ステップＳ１６０）。
【００９２】
以上のようにして、第一の線分５１０、第二の線分５２０及び第三の線分５３０が形成され、数字の「１」がマーキングされる。
【００９３】
本実施形態に係るマーキング装置１００によれば、制御装置１３０は、記号を構成する線分を一定間隔で配列されたドットで表した場合における各ドットのＸＹ座標を計算し、これらのＸＹ座標により示される各ドットの位置においてノズル１２０を作動させる。従って、任意の所望の位置にドットを形成することが可能になる。
【００９４】
このため、第一の線分５１０の右端５１１には必ずドットを形成することが可能になり、図９に示したような従来のマーキング装置における問題点は解決することが可能である。
【００９５】
同様に、第二の線分５２０の下端５２１にも不要なスペース５１２を形成することなく必ずドットを形成することが可能になり、図１０及び図１１に示したような従来のマーキング装置における問題点は解決することが可能である。
【００９６】
さらに、記号を構成する複数の線分のうちの二つ以上の線分が重なり合う場合には、何れか一つの線分のみに対するドットを形成することが可能であるため、図１２に示したような従来のマーキング装置における問題点は解決することが可能である。
【００９７】
なお、本実施形態に係るマーキング装置１００は上記の構成に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【００９８】
例えば、本実施形態に係るマーキング装置１００においては、アーム１１１は鉄鋼６１０の表面６１１により定義されるＸＹ平面内の任意の座標点に移動可能なものとして構成されているが、ＸＹ平面に直交する方向（Ｚ軸方向）における任意の座標点（Ｚ座標）にも移動可能であるように構成することが可能である。
【００９９】
鉄鋼６１０は搬送方向６０１において必ずしも一直線上に配列されているわけではなく、搬送方向６０１と直交する方向においてずれて配列されていることが多い。このような場合には、アーム１１１が搬送方向６０１と直交する方向に移動することが必要になる。このため、アーム１１１をＸＹ平面に直交する方向（Ｚ軸方向）における任意の座標点（Ｚ座標）にも移動可能であるように構成することにより、正確に鉄鋼６１０の表面６１１にマーキングを施すことが可能になる。
【０１００】
また、本実施形態に係るマーキング装置１００においては、各ドットを形成する順序として、第一の線分５１０を１番目、第二の線分５２０を２番目、第三の線分５３０を３番目とする順序を採用したが、この順序は任意である。例えば、必要に応じて、第三の線分５３０を１番目、第二の線分５２０を２番目、第一の線分５１０を３番目とする順序を採用することも可能である。
【０１０１】
また、本実施形態に係るマーキング装置１００においては、マーキングする記号としてアラビア数字を例としたが、アラビア数字の他に、文字（日本語及び外国語）、他のフォントの数字（例えば、ギリシャ数字など）、その他全ての識別用マークをマーキングすることが可能である。
【０１０２】
本実施形態に係るマーキング装置１００によれば、マーキングする記号のレイアウトを変更することが可能である。以下、レイアウトの変更例を示す。
【０１０３】
図４は第一のレイアウト変更例を示す平面図である。
【０１０４】
制御装置１３０は、記号を構成する線分が複数ある場合には、少なくとも一つの線分におけるドットのサイズが他の線分におけるドットのサイズよりも大きくなるように、ノズル１２０の動作を制御することが可能である。
【０１０５】
例えば、図４に示すように、数字の「１」をマーキングする場合には、第一の線分５１０におけるドットのサイズ（直径）を第二の線分５２０におけるドットのサイズよりも大きく設定し、さらに、第三の線分５３０におけるドットのサイズを第一の線分５１０におけるドットのサイズに等しく設定することが可能である。
【０１０６】
このように、複数の線分のうちの一つまたは二つ以上の線分の太さを他の線分に対して変える（太くする、あるいは、細くする）ことによって、マーキングする文字の認識可能性を向上させることが可能である。
【０１０７】
図５は、ドットのサイズを変更する手段の一例を示すシグナルチャートである。
【０１０８】
一般に、ドットのサイズ（直径）はノズル１２０から塗料を噴霧する時間にほぼ比例して変化する。具体的には、塗料噴霧時間が長くなれば、ドットのサイズは大きくなり、塗料噴霧時間が短くなれば、ドットのサイズは小さくなる。
【０１０９】
例えば、図５に示すように、ノズル１２０の作動時間を１０ｍｓｅｃ（ミリ秒）に設定すると、それに対応して、円１２１で示される大きさのドットが形成される。また、ノズル１２０の作動時間を２０ｍｓｅｃ（ミリ秒）に設定すると、それに対応して、円１２１より大きい円１２２で示される大きさのドットが形成される。
【０１１０】
このため、ノズル１２０の作動時間が１０ｍｓｅｃに設定されているチャネル１（ＣＨ１）と、ノズル１２０の作動時間が２０ｍｓｅｃに設定されているチャネル２（ＣＨ２）との２種類のドライブチャネルを制御装置１３０内に用意し、小さいドットを形成する場合にはチャネル１を、大きいドットを形成する場合にはチャネル２を選択することにより、小さいドットと大きいドットを選択して形成することが可能である。
【０１１１】
図６は第二のレイアウト変更例を示す平面図である。
【０１１２】
制御装置１３０は、記号を構成する線分の始点または終点あるいはその双方におけるドットのサイズが他のドットのサイズよりも大きくなるように、ノズル１２０の動作を制御することが可能である。
【０１１３】
例えば、図６に示すように、数字の「１」をマーキングする場合には、第一の線分５１０の両端におけるドット５０１、５０２及び第二の線分５２０の下端におけるドット５０３のサイズを他のドットのサイズよりも大きくすることが可能である。
【０１１４】
ドットのサイズの変更は、例えば、図５に示した二つのチャネル１、２を使用して行うことができる。
【０１１５】
例えば、自動読み取り装置を用いてマーキングされた記号を読み取る際には、記号を構成する各線分の端点を読み取ることができるか否かによって、記号の認識率が大きく左右される。すなわち、各線分の端点を読み取ることができないと、その記号を認識できる確率が大きく低下することが多い。
【０１１６】
本変更例のように、記号を構成する線分の始点または終点あるいはその双方におけるドットのサイズを他のドットのサイズよりも大きくすることによって、自動読み取り装置を用いた場合の記号認識率を向上させることが可能である。さらに、マーキングされた記号を目視により認識する場合にも、記号を構成する線分の端点が拡大されていることにより、その記号を認識することが容易になる。
【０１１７】
また、制御装置１３０は、記号を構成する線分の一部分におけるドットのサイズが当該線分の他の部分におけるドットのサイズよりも大きくなるように、ノズル１２０の動作を制御することが可能である。
【０１１８】
例えば、数字の「１」においては、第一の線分５１０の中央の一部のみを細くし、両側の部分を太くするようにすることが可能である。
【０１１９】
また、制御装置１３０は、記号を構成する複数の線分のうちの少なくとも一つの線分におけるドット間の間隔を他の線分におけるドット間の間隔よりも大きく（または、小さく）することにより、当該一つの線分と他の線分との間のコントラストを変化させ、記号の読み取り性能を向上させることも可能である。
【０１２０】
図７（Ａ）は各ドット間のピッチをＰに設定した場合の線分を示す平面図であり、図７（Ｂ）は各ドット間のピッチをＰ／２に設定した場合の線分を示す平面図である。
【０１２１】
図７（Ｂ）に示すように、ドットのサイズが一定である場合には、ドット間のピッチを小さくすることにより、塗料密度が大きくなり、鮮明度が大きくなる。例えば、数字の「１」における第二の線分５２０を第一の線分５１０及び第三の線分５３０に対して強調したい場合には、第一の線分５１０及び第三の線分５３０における各ドット間のピッチをＰに設定し、第二の線分５２０における各ドット間のピッチをＰ／２に設定することができる。
【０１２２】
また、制御装置１３０は、一つの線分の一部分におけるドットの間隔を当該線分の他の部分におけるドット間の間隔よりも大きくする（または、小さく）ことも可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１００  本発明の第一の実施形態に係るマーキング装置
１１０  ロボット
１１１  アーム
１２０  ノズル
１３０  制御装置
１３１  中央処理装置（ＣＰＵ）
１３２  第一のメモリ
１３３  第二のメモリ
１３４  入力インターフェイス
１３５  出力インターフェイス
１３６  バス
２３０  制御装置
５００  ドット
６００  搬送装置
６１０  鉄鋼
【図１】
0005769312.tif 000002
【図２】
0005769312.tif 000003
【図３】
0005769312.tif 000004
【図４】
0005769312.tif 000005
【図５】
0005769312.tif 000006
【図６】
0005769312.tif 000007
【図７】
0005769312.tif 000008
【図８】
0005769312.tif 000009
【図９】
0005769312.tif 000010
【図１０】
0005769312.tif 000011
【図１１】
0005769312.tif 000012
【図１２】
0005769312.tif 000013