(57)【要約】  自転車フレームに材料を塗布する方法が、コントローラを介して、自転車フレームの少なくとも１つの物理的寸法を決定するステップを含む。この方法は、コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機の間の距離設定を決定するステップも含む。加えて、この方法は、コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機の各々によって自転車フレームに噴射される材料のパターンサイズを決定するステップを含む。さらに、この方法は、コントローラを介して、上記距離設定及び上記パターンサイズに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップを含む。また、この方法は、コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機によって自転車フレームに材料を塗布するステップを含む。
2021504104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラを介して、自転車フレームの少なくとも１つの物理的寸法を決定するステップと、
コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機の間の距離設定を決定するステップと、
コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機の各々によって自転車フレームに噴射される材料のパターンサイズを決定するステップと、
コントローラを介して、前記距離設定及び前記パターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて、少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップと、
コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機によって自転車フレームに材料を塗布するステップと、
を含む、自転車フレームへ材料を塗布する方法。
【請求項２】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、前記少なくとも２つの材料塗装機のそれぞれの間の第１の距離を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、前記少なくとも２つの材料塗装機のそれぞれの間の第２の距離を維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、前記少なくとも２つの材料塗装機と前記自転車フレームとの間の第３の距離を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、前記少なくとも２つの材料塗装機と前記自転車フレームとの間の第４の距離を維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップと、前記少なくとも２つの材料塗装機によって自転車フレームに材料を塗布するステップと、が同時に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、互いに交差する前記少なくとも２つの材料塗装機のそれぞれによるパターンサイズに、少なくとも部分的に、基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも２つの材料塗装機を通る材料の流量を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
自転車フレームの少なくとも１つの物理的寸法を決定し、
少なくとも２つの塗装機の間の距離設定を決定し、
少なくとも２つの塗装機の各々によって自転車フレームに噴霧される塗料のパターンサイズを決定し、
前記距離設定及び前記パターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて少なくとも２つの塗装機の位置設定を調整し、
前記少なくとも２つの塗装機を通して自転車フレームに塗料を塗布する
ように構成されたコントローラを含む、自転車フレームに塗料を塗布するための装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機のそれぞれの間の第１の距離を調整するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機のそれぞれの間の第２の距離を維持するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機と前記自転車フレームとの間の第３の距離を調整するように構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機と前記自転車フレームとの間の第４の距離を維持するように構成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機の位置設定を調整し、同時に、前記少なくとも２つの塗装機によって前記自転車フレームに塗料を塗布するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記コントローラは、互いに交差する前記少なくとも２つの塗装機のそれぞれによるパターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて前記少なくとも２つの塗装機の位置設定を調整するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機を通る塗料の流量を決定するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
複数のアーム及び複数の継手を備える自動ロボット装置であって、
前記自動ロボット装置は前記複数のアームのうちの少なくとも１つ又は前記複数の継手のうちの少なくとも１つを移動させることによって、塗装装置の位置設定を調整するように構成されている、自動ロボット装置と、
前記自動ロボット装置に連結された塗装装置であって、
少なくとも２つの塗装機と、前記少なくとも２つの塗装機のそれぞれ１つに連結するように構成された少なくとも２つの取り付けアームと、前記少なくとも２つの取り付けアームに結合するように構成された少なくとも１つの摺動アームであって、前記少なくとも２つの取り付けアームが互いに対して平行移動することを可能にするように構成されている少なくとも１つの摺動アームと、を含む塗装装置と、
を含む、自転車フレームに塗料を塗布するための装置。
【請求項１８】
前記少なくとも２つの塗装機の各々は、塗料の流れを受け取り、塗料の流れを霧化して霧状の塗料を出力するように構成されている、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記塗装装置は、前記塗装装置を前記自動ロボット装置の前記複数のアームの少なくとも１つに堅固に連結するように構成された取り付けブラケットを備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記塗装装置が、前記自転車フレームに塗料を塗布しながら移動するように構成されている、請求項１７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照 
この出願は２０１７年１１月２２日に出願された「SYSTEM AND METHOD FOR APPLYING MATERIAL TO A BICYCLE FRAME」という名称の米国仮特許出願第６２／５８９，８１６号の優先権及び利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、一般に、自転車フレームに材料を塗布するための装置及び方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
自転車の製造中に、自転車のフレームが組み立てられ、しばしば材料（例えば、塗料、保護フィルム、ポリウレタン、粉末など）でコーティングされる。塗料の耐久性及び美観を向上させるために、自転車のフレームに均一な材料層を塗布することが望ましい。自動化された装置を利用することにより、材料を塗布する時間を短縮することができ、及び／又は材料のより一貫した塗布を提供することができる。自転車のフレームは、材料層を均一に塗布する困難性を増大させ得る隙間を含むことがある。場合によっては、自動化装置がフレーム全体を材料でコーティングしない場合があり、及び／又は自動化装置が材料層を不均一に塗布する場合がある。このような場合、追加の材料を自転車のフレームに塗布してもよい。したがって、自転車フレームへの材料の塗布を改良することが有益であることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
当初の請求項の範囲で、相応する特定の実施形態を以下に要約する。これらの実施形態は、請求項の限定を意図するものではなく、むしろ、これらの実施形態は、本明細書で説明される装置及び技術の考えられる形態の簡単な要約を提供することのみを意図する。実際に、ここに開示された実施形態は、以下に記載される実施形態と同様であっても異なっていてもよい様々な形態を包含することができる。
【０００５】
第１の実施形態では、自転車フレームに材料を塗布する方法が、コントローラを介して、自転車フレームの少なくとも１つの物理的寸法を決定するステップを含む。この方法は、コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機の間の距離設定を決定するステップも含む。さらに、この方法は、コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機の各々によって自転車フレームに噴霧される材料のパターンサイズを決定するステップを含む。さらに、この方法は、コントローラを介して、距離設定及びパターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて、少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を、調整するステップを含む。さらに、この方法は、コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機により自転車フレームに材料を塗布するステップを含む。
【０００６】
第２の実施形態では、自転車フレームに塗料を塗布するための装置が、自転車フレームの少なくとも１つの物理的寸法を決定するように構成されたコントローラを含む。コントローラは、少なくとも２つの塗装機の間の距離設定を決定するようにも構成されている。さらに、コントローラは、少なくとも２つの塗装機の各々によって自転車フレームに噴霧される塗料のパターンサイズを決定するように構成されている。また、コントローラは、距離設定及びパターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて、少なくとも２つの塗装機の位置設定を調整するように構成されている。さらに、コントローラは、少なくとも２つの塗装機によって自転車フレームに塗料を塗布するように構成されている。
【０００７】
第３の実施形態では、自転車フレームに塗料を塗布するための装置が、複数のアーム及び複数の継手を含む自動化されたロボット装置を含む。自動ロボット装置は、複数のアームのうちの少なくとも１つ又は複数の継手のうちの少なくとも１つを移動させることによって、塗装装置の位置設定を調整するように構成されている。この装置は、自動ロボット装置に連結された塗装装置も含み、塗装装置は、少なくとも２つの塗装機を含む。さらに、塗装装置は、少なくとも２つの塗装機のそれぞれ１つに結合するように構成された少なくとも２つの取り付けアームを含む。さらに、塗装装置は少なくとも２つの取り付けアームに連結するように構成された少なくとも１つの摺動アームを含み、少なくとも１つの摺動アームは、少なくとも２つの取り付けアームが互いに対して平行移動することを可能にするように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示のこれらの及び他の、特徴、態様、及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読めば、より良好に理解されるであろう。なお、図面を通して、同様の記号は同様の部分を示すものである。
【０００９】
【図１】図１は、本開示の一態様による、自動化された材料塗布装置の一実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、本開示の一態様による、図１の自動化された材料塗布装置において利用され得る２つの材料塗装機を有するロボット装置の一実施形態の側面図である。
【図３】図３は、本開示の一態様による、自転車フレームに対して複数の位置にある、図２の２つの材料塗装機の一実施形態の側面図である。
【図４】図４は、本開示の一態様による、自転車フレームへの材料の自動塗布に関するフローチャートの一実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本開示の１つ以上の特定の実施形態を記載する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実施に関する全ての特徴が本明細書で説明されないことがある。そのような実際のいかなる実施例の開発においても、全ての技術又は設計プロジェクトにおけるのと同様に、多くの実施における特有の決定がなされて、装置やビジネスに関連する制約の遵守のような、開発者に特有の目的が達成されなければならないこと、また上記特有の目的によってひとつの実施から他の実施への変更が可能であること、が認識されるべきである。さらに、このような開発の取り組みは、複雑であってかつ時間がかかるかもしれないが、本開示の利益を受ける当業者にとって、設計、作製及び製造の日常的な作業であることが、理解されるべきである。
【００１１】
本開示の様々な実施形態の要素を紹介するとき、冠詞「a」、「an」、「the」、及び「said」は、１つ又は複数の要素が存在することを意味することを意図している。用語「comprising」、「including」、及び「having」は、包括的であることを意図しており、列挙された要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味する。動作パラメータ及び／又は環境条件の任意の例は、開示された実施形態の他のパラメータ／条件を排除するものではない。
【００１２】
自転車の組み立て時には、自転車のフレームが作成される。次いで、自転車フレームは、しばしば、少なくとも１つの材料層（例えば、塗料、保護フィルム、ポリウレタン、粉末など）でコーティングされる。本明細書に記載されているように、塗料という用語は、自転車に適用され得る、塗料、保護フィルム、ポリウレタン、粉末などを含む、任意の適切なコーティング材料を指す可能性がある。自転車フレームは、多くの場合、自転車フレームへの塗料の塗布を面倒にする可能性がある凹部及び丸みを帯びた表面を有する。さらに、塗料の耐久性や美観を改善するために、均一な厚さの塗料層を塗布することが有益である。さらに、塗装装置は、均一な塗料層が与えられなかったスポットに対して修正塗装がしばしば採用するが、これはさらなる作業者及び時間を使用するおそれがある。さらに、自転車フレームに塗装する時間を減らすことによって、自転車の製造時間を減らすことができ、自転車の製造に伴うコストを減らすことができる。従って、塗装装置を提供して自転車フレームへの塗装を改善し、塗料の耐久性と美観を改善するとともに、塗装と修正塗装に費やす時間を削減することが望ましい。
【００１３】
したがって、本開示の実施形態は、概して、塗装のための装置及び方法に関する。例えば、いくつかの実施形態は、自転車フレームの表面を横切る塗料の一貫した流れを可能にする自動塗装機を含む。この自動塗装機は自転車フレームに適用される塗装の品質を向上させると同時に、自転車フレームへの塗装時間を短縮することができる。
【００１４】
前述のことを念頭に置いて、図１は自動塗装装置１０の実施形態の斜視図であり、これは、以下でさらに詳細に論じられるように、塗装機及び塗装機を使用するための方法における様々な改良を含み得る。本実施形態では、自動塗装装置１０がロボット装置１２と、第１ポンプ装置１４と、第２ポンプ装置１６と、塗料供給部３０と、コントローラ２０とを含む。（例えば、自転車の）構成部分の製造中に、当該構成部分は（例えば、自動塗装装置１０によって）塗料でコーティングすることができる。そのように、塗装されていない表面２２は、製造プロセスの種々のステップを通過するためにコンベヤ装置２４に沿って移動する。本実施形態では、塗装されていない表面２２が塗装ステップを通って移動し、塗装されていない表面２２は塗料でコーティングされ、塗装された表面２６になる。コンベヤ装置２４の作動中に塗装されていない表面２２が自動塗装装置１０付近を移動するときに、自動塗装装置１０が塗装されていない表面２２に塗料を塗布する。例えば、本実施形態では、ロボット装置１２が液体の塗料が流れる塗装機２８（例えば、噴霧機）を含む。従って、塗装されていない表面２２がロボット装置１２付近を移動すると、塗装機２８が塗装されていない表面２２に塗料を噴霧する。同時に、ロボット装置１２は、塗装されていない表面２２への塗装の品質を改善するために、６の自由度で塗装機２８を動かすように構成されている。いくつかの実施形態では、ロボット装置１２が１、２、３、４、又は５の自由度を含む、より少ない自由度で塗装機を移動させることができる。自動塗装装置１０が塗装されていない表面２２に塗料を塗布した後、塗装されていない表面２２は塗装された表面２６になり、製造プロセスの別の部分に進み続ける。
【００１５】
いくつかの実施形態では、第１ポンプ装置１４、第２ポンプ装置１６、又はその両方を利用して、塗料を塗布する際にロボット装置１２を補助することができる。例えば、第１のポンプ装置１４、第２のポンプ装置１６、又はその両方が、ロボット装置１２への塗料の流れをもたらすために、１つ又は複数の塗料供給ライン３２を介して、塗料供給部３０に流体連通されていてもよく、またポンプ装置１４、１６の少なくともいずれかは塗装機２８の至るまで流体連通されていてもよい。第１のポンプ装置１４及び第２のポンプ装置１６は、ギヤポンプ、ダイヤフラムポンプ、遠心ポンプなどを含む、任意の適切なタイプのポンプを含んでもよい。
【００１６】
さらに、コントローラ２０（例えば、電子及び／又はプロセッサベースのコントローラ）は、塗装装置１０の動作を管理するために利用することができる。コントローラ２０はロボット装置１２、第１のポンプ装置１４、第２のポンプ装置１６、及び／又はコンベヤ装置２４と電気的に通信することにより、塗装装置１０の動作を独立に制御することができる。例えば、コントローラ２０は、ロボット装置１２の塗装機２８の位置及び動きを制御することができる。さらに、コントローラ２０は、コンベヤ装置２４の移動速度を制御して、塗装されていない表面２２及び塗装された表面２６の移動速度を増減させることができる。コントローラ２０は、第１のポンプ装置１４及び／又は第２のポンプ装置１６を制御して、ロボット装置１２への塗料の流量を変化させることができる。
【００１７】
コントローラ２０は、分散制御装置（ＤＣＳ）、又は完全に又は部分的に自動化された任意のコンピュータベースのワークステーションを含むことができる。例えば、コントローラ２０は開示された技術を実行するソフトウェアプログラムを実行することができるプロセッサ３４（例えば、マイクロプロセッサ）を含んでもよい。さらに、プロセッサ３４は、複数のマイクロプロセッサ、１つ又は複数の「汎用」マイクロプロセッサ、１つ又は複数の専用マイクロプロセッサ、及び／又は１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣＳ）、又はそれらの何らかの組合せを含むことができる。例えば、プロセッサ３４は、１つ以上の縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサを含んでもよい。コントローラ２０は、プロセッサ３４によって実行可能な命令を記憶するためのメモリデバイス３６を含んでもよい。メモリデバイス３６に格納されるデータは、塗装装置１０における、ロボット装置１２のパラメータ、第１のポンプ装置１４のパラメータ、第２のポンプ装置１６のパラメータ、コンベヤ装置２４のパラメータ等の移動アルゴリズムを含むことができるが、これらに限定されない。メモリデバイス３６は、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ））及び／又は不揮発性メモリ（例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードドライブ、又は任意の他の適切な光学、磁気、もしくはソリッドステート記憶媒体、又はそれらの組み合わせ）などの、有形の、非一時的な、機械可読媒体を含み得る。さらに、コントローラ２０は、塗装装置１０のいたるところに拡散させて複数のコントローラを含んでもよい（例えば、ロボット装置１２、第１のポンプ装置１４、第２のポンプ装置１６、及びコンベヤ装置２４の各々は、１つ以上のコントローラを含んでもよい）。
【００１８】
図２は、２つの塗装機２８を含む塗装装置４８を有するロボット装置１２の一実施形態の側面図である。ロボット装置１２は、横軸５６、縦軸５８、及び／又は垂直軸６０の周りを回転することができる、第１の継手５０、第２の継手５２、及び第３の継手５４を含む。さらに、ロボット装置は、第１の継手５０と第２の継手５２とを連結する第１のアーム６２と、第２の継手５２と第３の継手５４とを連結する第２のアーム６４と、第３の継手５４と塗装装置４８とを連結する第３のアーム６６とを含む。第１の継手５０、第２の継手５２、及び／又は第３の継手５４が回転すると、第１のアーム６２、第２のアーム６４、及び／又は第３のアーム６６は、横方向５６、縦方向５８、及び／又は垂直方向６０に移動する。いくつかの実施形態では、ロボット装置１２が１、２、４、５、６、又はそれ以上を含む任意の適切な数の継手及び／又はアームを含むことができる。
【００１９】
さらに、上述したように、ロボット装置１２は、コントローラ２０に電気的に接続されてもよく、コントローラは１つ又は複数のモータ７０（例えば、サーボモータ、電気モータなど）を制御して、第１の継手５０、第２の継手５２、及び／又は第３の継手５４の回転を制御して、ロボット装置１２の移動を制御してもよい。いくつかの実施形態では、ロボット装置１２が入力デバイス（例えば、ジョイスティック、マウス、及びキーボードなど）を使用するオペレータによるコントローラであってもよい。
【００２０】
塗装装置４８は、第３のアーム６６に連結されている。従って、ロボット装置１２は、第３のアーム６６の動きを制御することによって、塗装装置４８の三次元位置を制御することができる。塗装装置４８の移動は、塗装されていない表面上に噴霧される塗料の特性に影響を及ぼし得る。例えば、塗装装置４８が塗装されていない表面から離れて移動される場合、塗料は塗装されていない表面のより広い領域に噴霧される。逆に、塗装装置４８が塗装されていない表面に近づくと、塗料は塗装されていない表面のより小さい領域に噴霧される。さらに、塗装装置４８が塗装をしていない表面の特定の領域に塗料を塗布する時間の長さは、塗装されていない表面上に付着した塗料の量に比例し得る。例えば、塗装されていない表面の特定の領域に塗料を塗布するのにより長い時間を費やすことは、塗装されていない表面の特定の領域に付着される塗料の量を増加させる。
【００２１】
上述したように、塗装装置４８は、塗料供給部３０から１つ以上の塗料供給ライン３２を通る塗料の流れを受け取ることができる。塗装装置４８を通る塗料の流量は、塗装されていない表面上に堆積される塗料の量に影響を及ぼし得る。例えば、塗料の流量が多いほど、塗装されていない表面に付着する塗料の量が増加する。
【００２２】
本実施形態では、塗装装置４８が２つの塗装機２８と、２つの塗装機２８及び第３のアーム６６に結合するブラケット装置８０とを含む。後述するように、ブラケット装置８０は、２つの塗装機が互いに対して動くことを可能にして、塗料のスプレーパターンの特性を変更することができる。さらに、各塗装機２８は、スプレーパターンの特性を変化させるために個別に制御されてもよい。例えば、塗装機２８のノズルは、スプレーパターンのサイズ及び／又は形状を変更するように調整することができる。
【００２３】
図３は、自転車フレーム１００に対して複数の位置にある塗装装置４８を示す側面図である。上述したように、塗装装置４８は、第３の継手５４に連結されている第３のアームでロボット装置１２に連結されており、第３のアーム６６の動きが、塗装装置４８の動きを制御する。本実施形態では、塗装装置４８が２つの塗装機２８と、第１の摺動アーム１０２と、第２の摺動アーム１０４と、第１の取り付けアーム１０６と、第２の取り付けアーム１０８と、取り付けブラケット１１０とを含む。作動中、塗装装置４８は自転車フレーム１００に対して移動する。塗装装置４８が移動するにつれて、塗料は２つの塗装機２８を通って自転車フレーム１００上に噴霧される。
【００２４】
本実施形態では、取り付けブラケット１１０が２つの締結具１１２（例えば、ボルト、ねじ、溶接部等）によって、第３のアーム６６に堅固に結合されている。いくつかの実施形態では、取り付けブラケット１１０が第３のアームに回転自在に連結されてもよい。第１の摺動アーム１０２は、第１の端部１１４で取り付けブラケット１１０に結合され、第２の端部１１６で第１の取り付けアーム１０６に結合されている。第２の摺動アーム１０４は、第１の端部１１８で取り付けブラケット１１０に結合され、第２の端部１２０で第２の取り付けアーム１０８に結合されている。さらに、第１の取り付けアーム１０６及び第２の取り付けアーム１０８の各々は、２つの塗装機２８のうちの１つに連結されている。本実施形態では、２つの塗装機２８がそれぞれの取り付けアームにしっかりと結合されている。いくつかの実施形態では、２つの塗装機２８の一方又は両方がそれぞれの取り付けアームに回転可能に連結されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、２つの塗装機２８の一方又は両方が、それぞれの取り付けアームに摺動可能に連結されてもよく、その結果、摺動可能に連結された塗装機２８はそれぞれの取り付けアームの長さ１３０に沿って並進してもよい。第１の摺動アーム１０２及び第２の摺動アーム１０４の各々は、第１の取り付けアーム１０６と第２の取り付けアーム１０８のそれぞれが取り付けブラケット１１０に近づき、また取り付けブラケットから離れることを可能にし、これにより塗装機２８同士が異なる距離にあることを可能にする。図示のように、２つの塗装機２８同士は第１の距離１２４にあってもよいし、第２の距離１２６にあってもよい。２つの塗装機２８の間の距離は、任意の適切な距離を達成するように調整され得ることが理解されるべきである。いくつかの実施形態では、第１の距離１２４及び／又は第２の距離１２６は、各塗装機２８によって噴霧される塗料によって覆われる領域に基づいて決定されてもよく、これにより各塗装機２８によって噴霧される塗料によって覆われる領域は互いに交差する。
【００２５】
さらに、第１の取り付けアーム１０６及び第２の取り付けアーム１０８の並進は、オペレータによって手動で、又はモータ（例えば、サーボモータ、電気モータなど）及びコントローラ（例えば、コントローラ２０）によって自動的に制御されてもよい。いくつかの実施形態では、第３のアーム６６が動いている間は、第１の取り付けアーム１０６及び第２の取り付けアーム１０８の平行移動を防止することができ、いくつかの実施形態では、第３のアーム６６が動いている間に、第１の取り付けアーム１０６及び第２の取り付けアーム１０８の平行移動を可能にすることができる。いくつかの実施形態においては、第１の摺動アーム１０２及び第２の摺動アーム１０４が、取り付けブラケット１１０に一体であってもよく、及び／又は第１の摺動アーム１０２及び第２の摺動アーム１０４は、第１の取り付けアーム１０６と第２の取り付けアーム１０８との間に延在する単一の摺動アームであってもよい。さらに、第１の摺動アーム１０２及び第２の摺動アーム１０４は、引き出しスライド、レールスライドなどを含む、並進を可能にする任意の適切な構造を含んでもよい。
【００２６】
２つの塗装機２８の各々は、塗装機２８のいくつかの特徴を制御するためのケーブル（例えば、光ファイバケーブル）に結合することができる入口１３４を含む。２つの塗装機２８の各々は、塗料の流れがそれぞれの塗装機２８を出ることができる出口ノズル１３６も含む。塗料の流れが塗装機２８を通って出口ノズル１３６から外に移動すると、塗料の流れは霧化されて微細な霧となり、自転車フレーム１００上に噴霧されて塗料の層が形成される。出口ノズル１３６は、スプレーされる塗料の形状及び塗料で覆われる自転車フレーム１００の面積量を変えることができる。さらに、塗装機２８と自転車フレーム１００との間の距離は、塗料によって覆われる領域にも影響を及ぼし得る。図示するように、塗装機２８は、自転車フレーム１００から第１の距離１４０にあるか、又は自転車フレーム１００から第２の距離１４２にある。第１の距離１４０と第２の距離１４２とは等しくてもよいし、第１の距離１４０と第２の距離１４２とが異なっていてもよい。いくつかの実施態様においては、第１の距離１４０を第２の距離１４２と等しくさせることによって、自転車フレーム１００上に噴霧される塗料が均一な層厚を有するようにすることができる。
【００２７】
図４は、自転車フレームに塗料を自動的に塗布するためのプロセス１６０の一実施形態のフローチャートである。プロセス１６０によれば、ロボット装置が、層厚が不均一な自転車フレームに塗料を塗布することが可能となる。以下のプロセス１６０は、実行され得るいくつかの動作を含むが、プロセス１６０は様々な適切な順序（例えば、動作が議論される順序、又は任意の他の適切な順序）で実行され得ることに留意すべきである。なお、処理１６０の全ての動作を行わなくてもよい。さらに、プロセス１６０のすべての動作は、コントローラによって実行されてもよい。
【００２８】
コントローラが、自転車フレームの少なくとも１つの物理的寸法を決定するように構成される（ブロック１６２）。物理的寸法は、長さ、厚さ、幅などの任意の適切な寸法を含むことができる。さらに、物理的寸法は、ユーザ入力から受信されてもよい。
【００２９】
次に、コントローラが、２つの塗装機の間の距離設定を決定する（ブロック１６４）。上述したように、塗装機は、摺動アームを利用することによって互いに対して移動させることができる。距離設定は、各塗装機から噴霧される塗料によって覆われる領域に、少なくとも部分的に、基づいて決定されてもよい。例えば、決定された距離設定によって、各塗装機から噴霧された塗料によって覆われた領域の間に塗装されていない空間がないように、各塗装機から噴霧された塗料によって覆われた領域を互いに交差させることができる。いくつかの実施形態では、距離設定は、少なくとも１つの物理的寸法に。少なくとも部分的に、基づくことができる。例えば、距離設定は、各塗装機から噴霧される塗料によって覆われる領域が少なくとも１つの物理的寸法に沿った領域の一部又は全部を包含するようなものであってもよい。
【００３０】
次に、コントローラが、塗装機を通る塗料の流量を決定する（ブロック１６６）。塗装機を通る流量は、対応する塗装機から噴霧される塗料によって覆われる領域に影響を及ぼし得る。さらに、塗装機を通る塗料の流量は、塗装機によって塗布される塗料層の厚さに影響を及ぼすことがある。塗装機を通る塗料の流量は、塗装機が自転車フレームに塗料を塗布する時間にも影響する場合がある。例えば、塗料の流速を上げると、塗布される塗料層の厚さが増し、及び／又は塗装機が自転車フレームに塗料を塗布する時間が短くなる。
【００３１】
コントローラが、自転車フレームに噴霧される塗料のパターンサイズを決定する（ブロック１６８）。パターンサイズは、塗装機の各々を通って噴霧される塗料によって覆われる面積の量である。いくつかの実施形態では、出口ノズルの設定を変更することによって、パターンサイズを調整することができる。例えば、出口ノズルを狭くしてパターンサイズを小さくし、或いは、出口ノズルを広くしてパターンサイズを大きくすることができる。いくつかの実施形態では、塗装機と自転車フレームとの間の距離を変更することによって、パターンサイズを調整することができる。例えば、塗装機と自転車フレームとの間の距離を増加させることにより、パターンサイズを増加させ、また自転車フレームに塗布される塗料層の厚さを減少させることができる。さらに、塗装機と自転車フレームとの間の距離を減少させることにより、パターンサイズを減少させ、また自転車フレームに塗布される塗料層の厚さを増加させることができる。加えて、パターンサイズは、塗装機を通る空気流量（例えば、シェーピングエア）の圧力設定を変化させることによって調節されてもよい。例えば、パターンサイズは空気流量に反比例してもよい（例えば、より高い圧力設定はより小さなパターンサイズに対応し、より低い圧力設定は、より大きなパターンサイズに対応する）。
【００３２】
次に、コントローラが、距離設定、塗料の流量、及び／又はパターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて、塗装機の位置設定を調整することができる（ブロック１７０）。例えば、コントローラは、塗装機を自転車フレームに近づけたり遠ざけたりすることができる。コントローラは、塗装機を互いに近づけたり遠ざけたりすることができる。いくつかの実施形態では、コントローラが塗装機の移動経路を決定することができる。例えば、塗装機が自転車フレームに塗料を塗布しているとき、コントローラは、塗装機が自転車フレームに対して移動するように塗装機の位置設定を調整することができる一方で、自転車フレームに塗料を塗布して、塗装機が自転車フレームのほぼ全てに塗料を塗布できるようにすることができる。いくつかの実施形態では、塗装機のパターンサイズによって、自転車フレームに塗料を塗布する間、塗装機を静止させることができる。
【００３３】
コントローラが、塗装機によって自転車フレームに塗料を塗布する（ブロック１７２）。上述のように、コントローラが塗装機の位置設定を調整している間（ブロック１７０）、塗料を塗布してもよい。コントローラによって、塗料の流れを塗装機に入れることができ、塗装機は塗料の流れを霧化して自転車フレーム上に流し、それによって塗料層を自転車フレームに塗布する。
【００３４】
互いに対して動くことができる２つの塗装機を有する装置を利用することにより、生産性を増大させ、及び／又は自転車フレームの塗装に関連するコストを低減させることができる。例えば、２つの塗装機によって塗料を供給することにより、自転車フレームに塗料を塗布するための時間を低減することができ、完全な自転車を製造するための時間を低減することができる。さらに、自転車フレームに塗料を塗布する間に移動することのできる２つの塗装機によって塗料を供給することにより、厚さのばらつきを減少させて塗料を塗布することができ、塗料層の品質及び美観を向上させることができる。２つの塗装機を使用することで、塗装を補修するのにかかる時間を短縮することもでき、自転車全体の製造時間を短縮し、自転車全体を製造するための作業量を削減することができる。従って、２つの塗装機を利用する装置によって、生産性及び品質を向上させることができる。
【００３５】
本明細書では、本開示の特定の特徴のみを図示し、説明してきたが、多くの修正及び変更が当業者には想起されるであろう。従って、添付の特許請求の範囲が、本開示の真の精神の範囲内にあるそのようなすべての修正及び変更を包含することが意図されることを理解されたい。
【図１】
2021504104.tif 000003
【図２】
2021504104.tif 000004
【図３】
2021504104.tif 000005
【図４】
2021504104.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月11日(2020.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラを介して、自転車フレームの少なくとも１つの物理的寸法を決定するステップと、
コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機の間の距離設定を決定するステップと、
コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機の各々によって自転車フレームに噴射される材料のパターンサイズを決定するステップと、
コントローラを介して、前記距離設定及び前記パターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて、少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップであって、互いに交差する前記少なくとも２つの材料塗装機のそれぞれによるパターンサイズに、少なくとも部分的に、基づくステップと、
コントローラを介して、少なくとも２つの材料塗装機によって自転車フレームに材料を塗布するステップと、
を含む、自転車フレームへ材料を塗布する方法。
【請求項２】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、前記少なくとも２つの材料塗装機のそれぞれの間の第１の距離を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、前記少なくとも２つの材料塗装機のそれぞれの間の第２の距離を維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、前記少なくとも２つの材料塗装機と前記自転車フレームとの間の第３の距離を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップが、前記少なくとも２つの材料塗装機と前記自転車フレームとの間の第４の距離を維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも２つの材料塗装機の位置設定を調整するステップと、前記少なくとも２つの材料塗装機によって自転車フレームに材料を塗布するステップと、が同時に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも２つの材料塗装機を通る材料の流量を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
自転車フレームの少なくとも１つの物理的寸法を決定し、
少なくとも２つの塗装機の間の距離設定を決定し、
少なくとも２つの塗装機の各々によって自転車フレームに噴霧される塗料のパターンサイズを決定し、
前記距離設定及び前記パターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて少なくとも２つの塗装機の位置設定を調整し、
互いに交差する前記少なくとも２つの材料塗装機のそれぞれによるパターンサイズに、少なくとも部分的に、基づいて少なくとも２つの塗装機の位置設定を調整し、
前記少なくとも２つの塗装機を通して自転車フレームに塗料を塗布する
ように構成されたコントローラを含む、自転車フレームに塗料を塗布するための装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機のそれぞれの間の第１の距離を調整するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機のそれぞれの間の第２の距離を維持するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機と前記自転車フレームとの間の第３の距離を調整するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機と前記自転車フレームとの間の第４の距離を維持するように構成されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機の位置設定を調整し、同時に、前記少なくとも２つの塗装機によって前記自転車フレームに塗料を塗布するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記少なくとも２つの塗装機を通る塗料の流量を決定するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの塗装装置の各々が、塗料の流れを霧化するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【国際調査報告】
2021504104.tif 000007
2021504104.tif 000008
2021504104.tif 000009