JP6259796B2

JP6259796B2 - Printing method and printing apparatus

Info

Publication number: JP6259796B2
Application number: JP2015200892A
Authority: JP
Inventors: 竜哉雑賀; 啓至山▲崎▼; 了昭守吉; 光太郎岩崎; 智之塩崎
Original assignee: Kishu Giken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kishu Giken Kogyo Co Ltd
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2035-10-09
Also published as: JP2017071173A

Description

本発明は、立体的な印刷対象物に文字やパターン等を印刷する印刷方法および印刷装置、とりわけ、搬送装置によって搬送中の印刷対象物に印刷する印刷方法および印刷装置に関する。 The present invention relates to a printing method and a printing apparatus for printing characters, patterns and the like on a three-dimensional printing object, and more particularly to a printing method and a printing apparatus for printing on a printing object being conveyed by a conveying device.

商品の製造現場において、製造年月日、製造ロット、使用期限（賞味期限、消費期限）等を管理すべく、製造ラインや物流ラインにおいて、それらの情報を商品に直接、または梱包したものに印刷して、製造や物流の管理を行っている。 In order to manage the production date, production lot, expiration date (expiration date, expiry date), etc. at the production site of the product, such information is printed directly on the product or in a packaged product on the production line or distribution line. And management of production and logistics.

近年では、１つの商品や後梱包箱に印刷される文字やパターンの種類も多くなってきており、日付やロット番号のように刻一刻と変化していく文字等を印刷するのに最適なことから、個別商品や商品を梱包した箱へ印刷する手段として、インクジェットプリンタが用いられている。 In recent years, the number of characters and patterns printed on a single product or post-packing box has increased, making it ideal for printing characters that change from moment to moment, such as dates and lot numbers. Therefore, an ink jet printer is used as a means for printing on individual products or boxes containing products.

上述したインクジェットプリンタを用いた印刷装置として、本件出願人は、先に、ベルトコンベアで搬送される印刷対象物（以降、「ワーク」という）の直交する側面に、１つのプリントヘッドを用いて連続して印刷を行う装置を提案した（特許文献１参照）。この印刷装置を用いれば、ワークの直交する２つの側面に連続して印刷できるため、コストをかけることなく印刷量を増加することができる。 As a printing apparatus using the above-described ink jet printer, the present applicant previously uses a single print head on the orthogonal side surface of an object to be printed (hereinafter referred to as “work”) conveyed by a belt conveyor. Thus, an apparatus for performing printing has been proposed (see Patent Document 1). If this printing apparatus is used, printing can be continuously performed on two side surfaces orthogonal to each other of the workpiece, so that the amount of printing can be increased without incurring costs.

特開２０１５−１６４６２号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-16462

しかし、上述した印刷装置は、プリントヘッドを支持するアームがワークに接触しながら移動するため、ワークが軽かったり、ワークの強度が弱い場合には、アームによってワークの位置がずれ、更にはワークが変形して、適切な印刷ができない場合があった。更に、ベルトコンベアに対してワークを定めた位置および姿勢で載せないと、正常な印刷ができないという問題があった。 However, since the above-described printing apparatus moves while the arm supporting the print head is in contact with the workpiece, if the workpiece is light or the strength of the workpiece is weak, the position of the workpiece is shifted by the arm, and further the workpiece is moved. There was a case where proper printing could not be performed due to deformation. Furthermore, there is a problem that normal printing cannot be performed unless the work is placed on the belt conveyor at a predetermined position and posture.

本発明はこのような問題点に鑑みて成されたもので、ワークが軽量であったりワークの強度が弱い場合であっても、更には、ワークがコンベア上をどのような位置および姿勢で搬送されていても、正常な印刷を行うことができる印刷方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems. Even when the workpiece is light or the strength of the workpiece is weak, the workpiece is further conveyed on the conveyor in any position and posture. An object of the present invention is to provide a printing method and apparatus that can perform normal printing even if it is performed.

上記目的を達成するため、本発明にかかる印刷方法は、ロボットハンドに取り付けられた、縦方向に複数形成された吐出孔からインクを選択的に吐出して印字面にドットを形成して印刷を行うプリントヘッドを用いて、搬送装置によって搬送中のワークの側面に印刷を行う印刷方法であって、準備工程と実行工程とを含み、
前記準備工程においては、
カメラで撮影したワークの画像からワークの形状を特定するデータを抽出すると共に、抽出したデータからワークの形状を認識し、
前記プリントヘッドを用いてワークの側面に印刷する際のロボットハンドの移動軌跡および移動速度のデータと、前記プリントヘッドの印刷速度に関するデータを生成し、
前記実行工程においては、
前記カメラで撮影したワークの画像からワークの形状を特定するデータの抽出とワークの形状を認識するデータの生成を行い、当該ワークの形状特定データおよび形状認識データを、前記準備工程において生成したワークの形状特定データおよび形状認識データと照合して一致するデータを取り出し、
前記カメラで撮影したワークの画像からワークの位置および姿勢に関するデータを抽出すると共に、前記搬送装置から取り出した信号に基づいてワークの搬送距離に対応したデータを生成し、
前記一致するワークのデータに対応するロボットハンドの移動軌跡のデータを取り出し、当該ロボットハンドの移動軌跡を、前記ワークの位置および姿勢に関するデータならびに前記ワークの搬送距離に対応したデータに基づいて逐次修正し、
かつ前記準備工程において生成したプリントヘッドの印刷速度に関するデータに従い、ワークの側面に印刷を行うことを特徴とする。
To achieve the above object, a printing method according to the invention, mounted on a robot Toja command, ink from a plurality formed discharge holes vertically selectively discharging by forming dots on the printing surface printed using a print head for, a printing method for printing on the side surface of the workpiece being conveyed by the conveyance device includes a preparing step and execution step,
In the preparation step,
Extracting data specifying the shape of the workpiece from the image of the workpiece photographed with the camera, recognizing the shape of the workpiece from the extracted data,
Generate data on the movement trajectory and movement speed of the robot hand when printing on the side surface of the workpiece using the print head, and data on the print speed of the print head,
In the execution step,
Extracting data for identifying the shape of a workpiece from the image of the workpiece photographed by the camera and generating data for recognizing the shape of the workpiece, and identifying the workpiece shape identification data and shape recognition data in the preparation step To match the shape identification data and shape recognition data of
Extracting data relating to the position and orientation of the workpiece from the image of the workpiece photographed by the camera, and generating data corresponding to the workpiece conveyance distance based on the signal extracted from the conveyance device,
Data on the movement trajectory of the robot hand corresponding to the data of the matching workpiece is extracted, and the movement trajectory of the robot hand is sequentially corrected based on data relating to the position and orientation of the workpiece and data corresponding to the conveyance distance of the workpiece. And
In addition, printing is performed on the side surface of the workpiece in accordance with data relating to the printing speed of the print head generated in the preparation step .

ここで、前記プリントヘッドの印刷速度に関するデータは、ユーザの入力に基づいて生成されること、もしくは、前記プリントヘッドの印刷速度に関するデータは、前記ロボットハンドの移動速度に関するデータに基づいて生成されることが好ましい。 Here, the data related to the print speed of the print head is generated based on a user input, or the data related to the print speed of the print head is generated based on data related to the moving speed of the robot hand. It is preferable.

前記ワークの搬送距離に対応したデータは、前記搬送装置に取り付けられたエンコーダから取り出した信号に基づいて生成されることが好ましい。 It is preferable that data corresponding to the transport distance of the workpiece is generated based on a signal taken out from an encoder attached to the transport device.

また前記ワークの側面の上下方向に複数行にわたって印刷を行う場合、隣接する行毎に、前記ロボットハンドの移動方向および前記プリントヘッドの印刷方向を変えることが好ましい。
Further, when printing is performed over a plurality of lines in the vertical direction of the side surface of the workpiece, it is preferable to change the moving direction of the robot hand and the printing direction of the print head for each adjacent line.

また本発明にかかる印刷装置は、ロボットのハンドに取り付けられた、縦方向に複数形成された吐出孔からインクを選択的に吐出して印字面にドットを形成して印刷を行うプリントヘッドを用いて、搬送装置によって搬送中のワークの側面に印刷を行う印刷装置であって、
前記ロボットの動作を制御するロボットコントローラと前記プリントヘッドの動作を制御するプリントコントローラとを備え、
前記ロボットコントローラは、
カメラで撮影したワークの画像からワークの形状を特定するデータを抽出すると共に、抽出したデータからワークの形状を認識するワーク認識部と、
前記プリントヘッドを用いてワークの側面に印刷する際のロボットハンドの移動軌跡および移動速度のデータを生成するロボット制御部とを有し、
前記プリントコントローラは、前記プリントヘッドの印刷速度に関するデータを生成する印刷速度調整部を有し、
前記ロボットコントローラは、前記ロボットハンドの移動軌跡を、前記ワーク認識部で抽出したワークの位置および姿勢に関するデータ、ならびに前記搬送装置から取り出した信号に基づいて生成されたワークの搬送距離に対応したデータに基づいて逐次修正し、
かつ前記プリントコントローラは、前記印刷速度調整部で生成されたプリントヘッドの印刷速度に関するデータに従い、ワークの側面に印刷を行うことを特徴とする。 The printing apparatus according to the present invention uses a print head that is attached to a robot hand and performs printing by selectively ejecting ink from a plurality of longitudinally formed ejection holes to form dots on a printing surface. Te, a printing apparatus that performs printing on the side surface of the workpiece being conveyed by the conveyance device,
A robot controller for controlling the operation of the robot and a print controller for controlling the operation of the print head;
The robot controller is
Extracting data identifying the shape of the workpiece from the image of the workpiece photographed by the camera, and a workpiece recognition unit for recognizing the shape of the workpiece from the extracted data,
A robot control unit that generates data on the movement trajectory and movement speed of the robot hand when printing on the side surface of the workpiece using the print head;
The print controller includes a print speed adjustment unit that generates data related to the print speed of the print head,
The robot controller includes data relating to a movement trajectory of the robot hand, data relating to a position and posture of the workpiece extracted by the workpiece recognition unit, and a workpiece conveyance distance generated based on a signal extracted from the conveyance device. It is corrected sequentially based on
The print controller performs printing on the side surface of the work in accordance with data relating to the print speed of the print head generated by the print speed adjusting unit .

本発明にかかる印刷方法および装置を用いれば、ワークが軽量であったりワークの強度が弱い場合であっても、更には、ワークがコンベア上をどのような位置および姿勢で搬送されていても、ワークの側面の適切な位置に適切な印刷を行うことができる。 If the printing method and apparatus according to the present invention are used, even if the workpiece is light or the strength of the workpiece is weak, even if the workpiece is conveyed on the conveyor in any position and posture, Appropriate printing can be performed at an appropriate position on the side surface of the workpiece.

本発明の実施の形態１にかかる印刷装置の機構系の構成と待機状態における配置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a mechanism system of the printing apparatus according to the first embodiment of the present invention and an arrangement in a standby state. 印刷の準備工程におけるワークとプリントヘッドの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the workpiece | work and print head in the printing preparation process. 印刷の実行工程におけるワークとプリントヘッドの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the workpiece | work and print head in the execution process of printing. 実施の形態１で用いるプリントヘッドの構成を示す正面図（ａ）と平面図（ｂ）である。2A and 2B are a front view and a plan view illustrating a configuration of a print head used in the first embodiment. 実施の形態１にかかる印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the printing apparatus according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる印刷方法の準備工程における処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of processing in a preparation step of the printing method according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる印刷方法の実行工程における処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of processing in an execution step of the printing method according to the first embodiment. 円柱状のワークに印刷を行う際のワークとプリントヘッドの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the workpiece | work at the time of printing on a cylindrical workpiece | work, and a print head. 本発明の実施の形態２にかかる印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of the printing apparatus concerning Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明の実施の形態にかかる印刷方法および装置について、図面を参照して説明する。なお、本発明は実施の形態の記載内容のみに限定して解釈されるものではない。本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなく、その形態を様々に変更できる。 Hereinafter, a printing method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiments. Various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

（実施の形態１）
＜印刷装置の機構系の構成＞
図１に、本発明の実施の形態１にかかる印刷装置の機構系の構成部材と待機状態における配置を示す。印刷装置１は、ワークＷを搬送するベルトコンベア４（以降、「コンベア」と略す）の近傍に設置された多関節型のロボット２、当該ロボット２のハンド２４に取り付けられたプリントヘッド３、およびコンベア４上のワークＷを撮影するカメラ５で構成されている。 (Embodiment 1)
<Structure of printing system mechanism>
FIG. 1 shows structural members of the printing apparatus according to the first embodiment of the present invention and the arrangement in a standby state. The printing apparatus 1 includes an articulated robot 2 installed in the vicinity of a belt conveyor 4 (hereinafter abbreviated as “conveyor”) that conveys a workpiece W, a print head 3 attached to a hand 24 of the robot 2, and The camera 5 is configured to photograph the workpiece W on the conveyor 4.

ロボット２は、互いに関節接合された複数のアーム２１〜２３とハンド２４で構成され、ハンド２４の先端には、取付金具２５を介してプリントヘッド３が取り付けられている。ロボット２は、それぞれの関節内に収容されたサーボモータ（図示せず）を回転させることによって、ハンド２４に取り付けられたプリントヘッド３を任意の軌跡に沿って任意の速度で移動させることができる。 The robot 2 includes a plurality of arms 21 to 23 jointed to each other and a hand 24, and the print head 3 is attached to the tip of the hand 24 via an attachment fitting 25. The robot 2 can move the print head 3 attached to the hand 24 at an arbitrary speed along an arbitrary trajectory by rotating a servo motor (not shown) housed in each joint. .

図１に示すように、ロボット２は待機状態においては、プリントヘッド３がコンベア４上を搬送されるワークＷの移動を妨げない位置に保持されている。 As shown in FIG. 1, the robot 2 is held at a position where the print head 3 does not hinder the movement of the workpiece W conveyed on the conveyor 4 in the standby state.

コンベア４の上流側の上部には、搬送中のワークＷを撮影するカメラ５が設置されている。カメラ５で撮影されたワークＷの画像は、後述するロボットコントローラ６（図５参照）に送信され、ワークＷの形状や位置・姿勢を認識する際に用いられる。 A camera 5 for taking an image of the workpiece W being conveyed is installed on the upper part of the upstream side of the conveyor 4. An image of the workpiece W taken by the camera 5 is transmitted to a robot controller 6 (see FIG. 5) described later, and is used when recognizing the shape, position, and orientation of the workpiece W.

印刷装置１の各部の構成について説明する前に、図２および図３を参照して、本発明にかかる印刷方法における基本的な動作を説明する。本発明にかかる印刷方法は、角柱や円柱等の柱状のワークの側面に印刷を行うことを前提としており、ロボット２のハンド２４に取り付けられたプリントヘッド３を用いて、ワークＷの側面に文字やパターンを印刷するものであり、大きく準備工程と実行工程に分かれる。 Before describing the configuration of each part of the printing apparatus 1, basic operations in the printing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. The printing method according to the present invention is based on the premise that printing is performed on the side surface of a columnar workpiece such as a prism or cylinder, and characters are printed on the side surface of the workpiece W using the print head 3 attached to the hand 24 of the robot 2. And patterns are printed, which are roughly divided into a preparation process and an execution process.

準備工程では、カメラ５で撮影したワークＷの画像から、上方から見たワークＷの形状を認識する。次に、ワークＷの側面に対してプリントヘッド３のインク吐出面３０が対向し、かつ一定の間隔を保ちながら水平方向に移動するようにロボット２を制御し、その際のロボットハンド２４の軌跡と速度に関するデータを生成する。 In the preparation step, the shape of the work W viewed from above is recognized from the image of the work W taken by the camera 5. Next, the robot 2 is controlled so that the ink discharge surface 30 of the print head 3 faces the side surface of the workpiece W and moves in a horizontal direction while maintaining a certain interval, and the locus of the robot hand 24 at that time is controlled. And data on speed.

図２に、ワークＷに対するプリントヘッド３の動きを示す。説明を簡単にするため、ここではコンベア４が停止しているものとする。本実施の形態では、プリントヘッド３から吐出するインクを用いて四角柱状のワークＷの側面に対して、水平方向に印刷を行うものとする。この場合、最初に、印刷を行うワークＷに関するデータを取得する必要がある。 FIG. 2 shows the movement of the print head 3 with respect to the workpiece W. In order to simplify the explanation, it is assumed here that the conveyor 4 is stopped. In the present embodiment, it is assumed that printing is performed in the horizontal direction on the side surface of the quadrangular columnar workpiece W using ink ejected from the print head 3. In this case, first, it is necessary to acquire data regarding the work W to be printed.

そのために、カメラ５で撮影した画像データから、ワークＷの形状を特定するデータを取得する。図２に示すワークＷの場合、４つの頂点の位置データによってワークＷが四角形であることが認識される。そしてワークＷの形状特定データは、ワークＷの形状認識データ（四角形）と共に、後述するロボットコントローラの記憶部に格納される。 For this purpose, data specifying the shape of the workpiece W is acquired from the image data photographed by the camera 5. In the case of the workpiece W shown in FIG. 2, it is recognized that the workpiece W is a square by the position data of the four vertices. The shape specifying data of the workpiece W is stored in the storage unit of the robot controller described later together with the shape recognition data (rectangle) of the workpiece W.

一方、ワークＷの側面に印刷を行うためには、プリントヘッド３のインク吐出面３０を、ワークの側面に対向した状態を保ちながら水平方向に移動させる必要がある。本実施の形態では、隣接する２つの側面に連続して印刷を行うため、図２に示すように、最初は、プリントヘッドをワークＷの右側面に沿って下から上に移動させ、次にワークＷを半時計周りに９０度回転させ、その後、プリントヘッド３を左方向に移動させる。 On the other hand, in order to perform printing on the side surface of the workpiece W, it is necessary to move the ink ejection surface 30 of the print head 3 in the horizontal direction while keeping the state facing the side surface of the workpiece. In this embodiment, since printing is continuously performed on two adjacent side surfaces, first, as shown in FIG. 2, the print head is first moved from the bottom along the right side surface of the workpiece W, and then The work W is rotated 90 degrees counterclockwise, and then the print head 3 is moved leftward.

この間、プリントヘッド３のインク吐出面３０は、常にワークＷに対向し、かつ一定の間隔を保っている。このようなプリントヘッド３の動きは、後述するロボットコントローラ（図５参照）によってロボットハンド２４の位置と姿勢を制御することによって実現される。 During this time, the ink ejection surface 30 of the print head 3 always faces the workpiece W and maintains a constant interval. Such movement of the print head 3 is realized by controlling the position and posture of the robot hand 24 by a robot controller (see FIG. 5) described later.

ユーザは、ロボットコントローラを用いて、ロボットハンド２４が図２に示す軌跡を辿るようにロボット２を制御し、最終的にロボットハンド２４の移動軌跡と移動速度のデータを生成して記憶部に格納する。 The user uses the robot controller to control the robot 2 so that the robot hand 24 follows the locus shown in FIG. 2, and finally generates the movement locus and movement speed data of the robot hand 24 and stores them in the storage unit. To do.

ワークＷの側面に印刷を行うためには、更に、プリントヘッド３から吐出するインクの印刷速度を調整して、インクがワークＷの側面の適切な位置に付着するようにする必要がある。プリントヘッド３の移動速度に対して印刷速度が速すぎる場合、文字やパターンが横方向に縮まって印刷され、逆に、印刷速度が遅すぎる場合は、文字やパターンが間延びし、最悪の場合、一部が印刷できない場合も生じる。 In order to print on the side surface of the workpiece W, it is necessary to adjust the printing speed of the ink discharged from the print head 3 so that the ink adheres to an appropriate position on the side surface of the workpiece W. When the printing speed is too fast with respect to the moving speed of the print head 3, characters and patterns are shrunk in the horizontal direction. On the contrary, when the printing speed is too slow, the characters and patterns are extended. There may be cases where some of the images cannot be printed.

プリントヘッドの印刷速度は、後述するプリントコントローラ（図５参照）を用いて印刷速度を調整しながら、ワークＷの側面への印刷を繰り返して最適の速度を見つけ、そのデータをプリントコントローラの記憶部に格納する。このようにして準備工程が終了する。 As for the print speed of the print head, while adjusting the print speed using a print controller (see FIG. 5) to be described later, printing on the side surface of the work W is repeated to find the optimum speed, and the data is stored in the storage section of the print controller. To store. In this way, the preparation process ends.

なお、印刷を行うワークＷが複数種類ある場合は、それぞれのワークについて上述した準備工程の処理を行い、得られたデータをロボットコントローラおよびプリントコントローラの記憶部に格納しておく必要がある。 When there are a plurality of types of workpieces W to be printed, it is necessary to perform the above-described preparation process for each workpiece and store the obtained data in the storage units of the robot controller and the print controller.

次に、印刷の実行工程について説明する。前述の準備工程においては、静止したコンベア４の中央に載置されたワークＷを上方のカメラ５で撮影した画像に基づいて、ワークＷの形状に関するデータおよびロボットハンド２４の軌跡・速度に関するデータを生成した。 Next, a printing execution process will be described. In the above-described preparation process, based on an image obtained by photographing the workpiece W placed at the center of the stationary conveyor 4 with the upper camera 5, data on the shape of the workpiece W and data on the trajectory / speed of the robot hand 24 are obtained. Generated.

前述したように、準備工程において、ワークＷの形状に関するデータとロボットハンド２４の軌跡・速度に関するデータを生成する際には、ワークＷは静止した状態でコンベア４に載置され、また側面がコンベアの進行方向と平行な方向を向いていた（図２参照）。これに対し、図３に示すように、実際にコンベア４で運搬されるワークＷは、様々な位置や姿勢をとり、ワークがコンベア４の中央に載置されているとは限らず、同様に、側面がコンベアの進行方向と平行であるとは限らない。 As described above, in the preparation process, when data regarding the shape of the workpiece W and data regarding the trajectory / speed of the robot hand 24 are generated, the workpiece W is placed on the conveyor 4 in a stationary state, and the side surface is the conveyor. It was directed in a direction parallel to the traveling direction (see FIG. 2). On the other hand, as shown in FIG. 3, the workpiece W actually transported by the conveyor 4 takes various positions and postures, and the workpiece is not necessarily placed at the center of the conveyor 4. The side surfaces are not always parallel to the direction of travel of the conveyor.

従って、プリントヘッド３をワークＷの側面に対向した状態で、かつ側面に沿って移動させるためには、ワークの位置と姿勢に合わせてロボットハンド２４の移動軌跡を修正する必要がある。 Therefore, in order to move the print head 3 along the side surface in a state of facing the side surface of the workpiece W, it is necessary to correct the movement locus of the robot hand 24 according to the position and posture of the workpiece.

更に、コンベアは速度Ｖで移動しており、図３に示すように、コンベア４に載置されたワークＷもそれに合わせて移動している。従って、印刷のためにプリントヘッド３をワークＷの側面に対して移動させる際には、ワークＷの搬送距離に応じて、ロボットハンド２４の軌跡を逐次修正する必要がある。 Furthermore, the conveyor is moving at a speed V, and as shown in FIG. 3, the workpiece W placed on the conveyor 4 is also moving accordingly. Accordingly, when the print head 3 is moved with respect to the side surface of the workpiece W for printing, it is necessary to sequentially correct the locus of the robot hand 24 according to the transport distance of the workpiece W.

このため、印刷の実行工程においては、カメラ５で撮影した画像からワークＷの位置と姿勢に関するデータを抽出し、抽出したデータに基づいて、準備工程で生成したロボットハンド２４の移動軌跡に関するデータを修正し、更に、ワークＷの搬送距離に応じてロボットハンド２４の位置を逐次修正している。 For this reason, in the printing execution process, data relating to the position and orientation of the workpiece W is extracted from the image taken by the camera 5, and data relating to the movement locus of the robot hand 24 generated in the preparation process is extracted based on the extracted data. Further, the position of the robot hand 24 is sequentially corrected according to the transport distance of the workpiece W.

＜プリントヘッドの構成＞
次に、図４を参照して、印刷装置１の主要部材であるプリントヘッド３の構成を説明する。図４（ａ）にプリントヘッド３の正面図、図４（ｂ）に同ヘッド３の平面図を示す。 <Configuration of print head>
Next, the configuration of the print head 3 which is a main member of the printing apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a front view of the print head 3 and FIG. 4B shows a plan view of the head 3.

プリントヘッド３はオンデマンドタイプのインクジェットプリンタであり、断面がＬ字状の取付金具２５によってロボットハンド２４の先端に固定されている（図１参照）。プリントヘッド３は、ヘッド本体３１、ヘッド部３２、インクカートリッジ３３、ヘッド制御部３４およびケーブル引出部３５で構成され、ヘッド部３２のインク吐出面３０には、縦方向に並んだ複数のインク吐出孔が形成されている。 The print head 3 is an on-demand type ink jet printer, and is fixed to the tip of the robot hand 24 by a mounting bracket 25 having an L-shaped cross section (see FIG. 1). The print head 3 includes a head main body 31, a head portion 32, an ink cartridge 33, a head control portion 34, and a cable lead-out portion 35, and a plurality of ink discharges arranged in the vertical direction on the ink discharge surface 30 of the head portion 32. A hole is formed.

図示しないが、ヘッド制御部３４の内部には、印刷制御用の回路が収容されており、ケーブル引出部３５から引き出されたケーブル３６によって、後述するプリントコントローラ７（図５参照）と接続されている。 Although not shown, a print control circuit is accommodated in the head controller 34 and is connected to a print controller 7 (see FIG. 5) to be described later by a cable 36 drawn from the cable lead 35. Yes.

ロボット２を操作して、ワークＷに対してプリントヘッド３が所定に軌跡を辿るように移動させ、その移動に合わせ、ヘッド制御部３４によって、それぞれの吐出孔に対してインクの吐出の有無とタイミングを制御することで、印刷面に任意のパターンの印刷を行うことができる。 By operating the robot 2, the print head 3 is moved with respect to the workpiece W so as to follow a predetermined trajectory, and in accordance with the movement, the head controller 34 determines whether or not ink is discharged to each discharge hole. By controlling the timing, it is possible to print an arbitrary pattern on the printing surface.

ワークＷとプリントヘッド３の間隔は０．３ｍｍ〜５ｍｍが好ましい。間隔が狭すぎると、移動の際にプリントヘッド３がワークＷに接触し、またインク吐出面３０が跳ね返りで汚れる。逆に間隔が広すぎると、インクの着弾位置がばらついて印字の品質が低下する。 The distance between the workpiece W and the print head 3 is preferably 0.3 mm to 5 mm. If the interval is too narrow, the print head 3 comes into contact with the workpiece W during movement, and the ink ejection surface 30 is boiled and becomes dirty. On the other hand, if the interval is too wide, the landing positions of the inks vary, and the print quality deteriorates.

なお、本実施の形態では、インクカートリッジ３３を用いてヘッド部３２にインクを供給しているが、インクカートリッジ３３の代わりにインクタンクからインクを供給するようにしてもよい。 In the present embodiment, ink is supplied to the head unit 32 using the ink cartridge 33, but ink may be supplied from an ink tank instead of the ink cartridge 33.

＜印刷装置の制御系の構成と動作＞
次に、図５を参照して、印刷装置１の制御系の構成と動作を説明する。印刷装置１の制御系は、基本的に、ロボット２の動作を制御するロボットコントローラ６とプリントヘッド３の動作を制御するプリントコントローラ７とで構成されており、ロボットコントローラ６とプリントコントローラ７はＩ／Ｏケーブルで接続されている。なお、利便性を考慮し、ロボットコントローラ６とプリントコントローラ７を無線ＬＡＮ（LOCAL AREA NETWORK）で接続するようにしてもよい。 <Configuration and operation of control system of printing apparatus>
Next, the configuration and operation of the control system of the printing apparatus 1 will be described with reference to FIG. The control system of the printing apparatus 1 basically includes a robot controller 6 that controls the operation of the robot 2 and a print controller 7 that controls the operation of the print head 3. The robot controller 6 and the print controller 7 are I Connected with / O cable. In consideration of convenience, the robot controller 6 and the print controller 7 may be connected by a wireless LAN (LOCAL AREA NETWORK).

ロボットコントローラ６は、ロボット制御部６１、入力部６２、ワーク認識部６３および記憶部６４で構成されている。ロボット制御部６１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、ＲＯＭにロボット２の動作を制御するプログラムが格納されており、入力部６２から入力されたデータに基づいて関節部に内蔵された複数のサーボモータを駆動し、ロボットアーム２４の先端が所定の軌跡を辿るように制御する。 The robot controller 6 includes a robot control unit 61, an input unit 62, a work recognition unit 63, and a storage unit 64. The robot control unit 61 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. A program for controlling the operation of the robot 2 is stored in the ROM, and a plurality of built-in joint units based on data input from the input unit 62 is stored. Is driven so that the tip of the robot arm 24 follows a predetermined locus.

ワーク認識部６３は、カメラ５で撮影したワークＷの画像を取り込み、画像処理用のプロセッサ等で構成された専用の回路で処理を行い、ワークＷの形状を特定するデータを抽出する。またそのデータに基づいてワークＷの形状を認識する。例えば、４つの頂点の位置データが抽出された場合、ワークが四角形であることが認識される。抽出された形状特定データおよび形状認識データは、ロボット制御部６１を介して不揮発性メモリで構成された記憶部６４に格納される。 The workpiece recognizing unit 63 takes in an image of the workpiece W taken by the camera 5, performs processing by a dedicated circuit configured by an image processing processor or the like, and extracts data specifying the shape of the workpiece W. The shape of the workpiece W is recognized based on the data. For example, when position data of four vertices are extracted, it is recognized that the work is a quadrangle. The extracted shape specifying data and shape recognition data are stored in the storage unit 64 configured by a nonvolatile memory via the robot control unit 61.

なお、ワークの形状を特定するデータとして、ここでは４つの頂点の位置データを用いたが、必ずしも頂点の位置データに限定されない。形状によっては、頂点の位置データと辺の長さや角度データとの組み合わせ、更には重心のデータを用いても良い。 Here, as the data for specifying the shape of the workpiece, the position data of the four vertices is used here, but it is not necessarily limited to the position data of the vertices. Depending on the shape, a combination of vertex position data and side length or angle data, and further, centroid data may be used.

ロボット制御部６１は、コンベア４に設置されたエンコーダ４３および位置センサ４４と接続されている。図１に示すように、エンコーダ４３はコンベア本体４１に取り付けられており、コンベア４の移動（すなわちワークＷの移動）に応じてエンコーダ４３が回転し、回転の都度パルス信号を出力する。エンコーダ４３から出力されるパルス信号の数は、ワークＷの搬送距離に対応している。 The robot controller 61 is connected to an encoder 43 and a position sensor 44 installed on the conveyor 4. As shown in FIG. 1, the encoder 43 is attached to the conveyor main body 41, and the encoder 43 rotates according to the movement of the conveyor 4 (that is, the movement of the workpiece W), and outputs a pulse signal each time it rotates. The number of pulse signals output from the encoder 43 corresponds to the transport distance of the workpiece W.

エンコーダ４３から出力されたパルス信号はロボット制御部６１に入力され、印刷の実行工程において、ロボットハンド２４の移動軌跡を修正する際に用いられる。 The pulse signal output from the encoder 43 is input to the robot control unit 61 and used when correcting the movement locus of the robot hand 24 in the printing execution process.

光電センサ４４は、エンコーダ４３と同様にコンベア本体４１に取り付けられている（図１参照）。光電センサ４４から出力された光が、コンベア４で搬送中のワークＷによって遮られたとき、光電センサ４４の出力がロボット制御部６１に送信され、この信号をトリガとして、ワーク認識部６３はカメラ５で撮影した画像を取り込んで認識処理を行う。 The photoelectric sensor 44 is attached to the conveyor main body 41 similarly to the encoder 43 (see FIG. 1). When the light output from the photoelectric sensor 44 is blocked by the workpiece W being conveyed by the conveyor 4, the output of the photoelectric sensor 44 is transmitted to the robot control unit 61, and this signal is used as a trigger to cause the workpiece recognition unit 63 to The image captured in step 5 is captured and recognition processing is performed.

一方、プリントコントローラ７は、プリントヘッド３によるワークＷの側面への印刷を制御するものであり、プリント制御部７１、入力表示部７２、印刷速度調整部７３および記憶部７４で構成されている。 On the other hand, the print controller 7 controls printing on the side surface of the work W by the print head 3, and includes a print control unit 71, an input display unit 72, a printing speed adjustment unit 73, and a storage unit 74.

プリント制御部７１は、インクジェットの制御に最適化されて設計されたＣＰＵおよび波形をコントロールするＩＣ等で構成されている。入力表示部７２は、タッチパネル式の液晶ディスプレイで構成され、プリントヘッド３を用いて印刷面に印刷する文字や数字、パターン等のデータを入力するのに用いられる。 The print control unit 71 includes a CPU that is optimized for inkjet control and an IC that controls waveforms. The input display unit 72 is configured by a touch panel type liquid crystal display, and is used to input data such as characters, numbers, and patterns to be printed on the printing surface using the print head 3.

前述したように、プリントヘッド３は、縦方向に複数形成された吐出孔からインクを選択的に吐出して印字面にドットを形成することによって印刷を行う。通常は、印刷面に対してプリントヘッド３を横方向にずらしながら、吐出孔から選択的な吐出を繰り返すことによって、印刷面にドットがマトリクス状に形成され、このドットパターンによって文字やパターンが表現される。 As described above, the print head 3 performs printing by selectively ejecting ink from a plurality of ejection holes formed in the vertical direction to form dots on the print surface. Normally, dots are formed in a matrix on the print surface by repeating selective discharge from the discharge holes while shifting the print head 3 in the horizontal direction with respect to the print surface, and characters and patterns are expressed by this dot pattern. Is done.

不揮発性メモリで構成された記憶部７４には、あらかじめ文字や図形等のデータが記憶されており、プリント制御部７１は、入力表示部７２から入力された文字等に対応するデータを読み出し、そのデータをプリントヘッド３のヘッド制御部３４（図４参照）に送信する。 Data such as characters and figures are stored in advance in the storage unit 74 configured by a non-volatile memory, and the print control unit 71 reads data corresponding to characters and the like input from the input display unit 72, The data is transmitted to the head controller 34 (see FIG. 4) of the print head 3.

印刷速度調整部７３は、吐出孔から吐出されるインクの吐出タイミングを調整するものである。エンコーダ等を用いて印刷面に対するプリントヘッド３の移動速度を検出できる場合には、移動速度に対応するタイミングで吐出孔からインクを吐出することにより印刷面への印刷が行われる。 The printing speed adjustment unit 73 adjusts the discharge timing of the ink discharged from the discharge holes. When the moving speed of the print head 3 relative to the printing surface can be detected using an encoder or the like, printing on the printing surface is performed by discharging ink from the discharge holes at a timing corresponding to the moving speed.

これに対し、本実施の形態の場合、印刷面に対するプリントヘッド３の移動速度を検出する手段がない。このため、本実施の形態では、プリントコントローラ８に印刷速度調整部７３を設け、吐出孔からインクを吐出するタイミングを印刷速度調整部７３で調整することによって、印刷面に適切な印刷が行われるようにしている。 On the other hand, in the case of the present embodiment, there is no means for detecting the moving speed of the print head 3 with respect to the printing surface. For this reason, in the present embodiment, the print controller 8 is provided with the printing speed adjustment unit 73, and the printing speed adjustment unit 73 adjusts the timing of ejecting ink from the ejection holes, thereby performing appropriate printing on the printing surface. I am doing so.

ロボットハンド２４の移動速度に対して印刷速度が速すぎる場合、文字等が横方向に縮まって印刷され、逆にロボットハンド２４の移動速度に対して印刷速度が遅い場合、横方向に間延びした印刷が行われる。 When the printing speed is too fast with respect to the moving speed of the robot hand 24, characters and the like are shrunk in the horizontal direction, and conversely, when the printing speed is slow with respect to the moving speed of the robot hand 24, the printing is extended in the horizontal direction. Is done.

印刷速度の調整は、内蔵のタイマーから出力されるクロックパルスの計数値を変えることにより行われる。インクの吐出は、所定の数のクロックパルスを計数する毎に行われ、数えるクロックパルスの数が少なければ印刷速度が速まり、数えるクロックパルスの数を多くすれば印刷速度が遅くなる。 The printing speed is adjusted by changing the count value of the clock pulse output from the built-in timer. Ink is ejected every time a predetermined number of clock pulses are counted. If the number of clock pulses to be counted is small, the printing speed is increased. If the number of clock pulses to be counted is increased, the printing speed is decreased.

ユーザは、印刷の準備工程において、印刷速度調整部７３で印刷速度を調整しながらワークＷの側面への印刷を繰り返し、横方向の幅が最適となる印刷速度を決定する。決定された印刷速度のデータはワークの形状に関するデータと共に記憶部７４に格納される。 In the printing preparation process, the user repeats printing on the side surface of the workpiece W while adjusting the printing speed by the printing speed adjusting unit 73, and determines the printing speed at which the horizontal width is optimum. The determined printing speed data is stored in the storage unit 74 together with data relating to the shape of the workpiece.

＜印刷準備工程の処理の流れ＞
次に、本実施の形態にかかる印刷方法における処理の流れについて、フローチャートを参照して説明する。最初に、図６のフローチャートおよび前述の図２を参照して、印刷準備工程の流れを説明する。 <Processing flow of printing preparation process>
Next, the flow of processing in the printing method according to the present embodiment will be described with reference to a flowchart. First, the flow of the print preparation process will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and FIG. 2 described above.

ユーザは、最初に、プリントコントローラ７の入力表示部７２からワークＷの側面に印刷する文字等のデータを入力する（ステップＳ１１）。前述したように記憶部７４には予め文字や図形等のデータが格納されており、制御部７１は、入力表示部７２から入力された文字等をディスプレイに表示し、正しいデータが入力されたか否かを確認する。確認されたデータは記憶部７４に格納される。 First, the user inputs data such as characters to be printed on the side surface of the workpiece W from the input display section 72 of the print controller 7 (step S11). As described above, data such as characters and graphics is stored in the storage unit 74 in advance, and the control unit 71 displays characters and the like input from the input display unit 72 on the display, and whether or not correct data is input. To check. The confirmed data is stored in the storage unit 74.

次に、ユーザは、静止したコンベア上にワークＷを載置する（ステップＳ１２）。この状態において、ユーザはロボットコントローラ６を操作してワーク認識部６３を動作させ、カメラ５で撮影した画像からワークＷの形状を特定するデータを抽出すると共に、そのデータからワークＷの形状を認識する（ステップＳ１３）。 Next, the user places the workpiece W on the stationary conveyor (step S12). In this state, the user operates the robot controller 6 to operate the workpiece recognition unit 63, extracts data specifying the shape of the workpiece W from the image captured by the camera 5, and recognizes the shape of the workpiece W from the data. (Step S13).

本実施の形態では、ワークの形状を特定するデータは４つの頂点の位置データであり、このデータから四角形であることが認識される。得られたワークの形状特定データと形状認識データは、ロボットコントローラ６の記憶部６４に格納される。 In the present embodiment, the data specifying the shape of the work is the position data of the four vertices, and it is recognized from this data that the shape is a rectangle. The obtained workpiece shape specifying data and shape recognition data are stored in the storage unit 64 of the robot controller 6.

次に、ユーザは、入力部６２から必要なデータを入力し、プリントヘッド３をワークＷの側面に対向させた状態で、ワークＷの側面に沿うように移動させ、印刷の際に必要なロボットハンド２４の移動軌跡と移動速度を設定する（ステップＳ１４）。 Next, the user inputs necessary data from the input unit 62, moves the print head 3 along the side surface of the work W with the print head 3 facing the side surface of the work W, and a robot required for printing. The movement locus and movement speed of the hand 24 are set (step S14).

前述の図２に示す例では、プリントヘッド３が左側を向いた状態で、ロボットハンド３はワークＷの右側を上方に移動し、ワークの右上の頂点近傍で反時計回りに９０度回転し、その後、ワークの上方を左方向に移動する。 In the example shown in FIG. 2 described above, with the print head 3 facing the left side, the robot hand 3 moves upward on the right side of the workpiece W, rotates 90 degrees counterclockwise near the top right corner of the workpiece, Thereafter, the workpiece moves leftward over the workpiece.

ユーザは、このようにして設定したロボットハンドの移動軌跡と移動速度について試行を繰り返し、軌跡と速度に問題がないかどうか確認し（ステップＳ１５）、問題ありと判断した場合（Ｎｏ）、ステップＳ１４の処理に戻って、移動軌跡と移動速度を再設定する。 The user repeats the trial with respect to the movement trajectory and movement speed of the robot hand set in this manner, confirms whether there is a problem with the trajectory and speed (step S15), and determines that there is a problem (No), step S14. Returning to the process, the movement locus and the movement speed are reset.

設定した移動軌跡と移動速度に問題がない場合（ステップＳ１５でｙｅｓ）、ユーザは、生成した移動軌跡と移動速度のデータを記憶部６４に格納する（ステップＳ１６）。 If there is no problem with the set movement locus and movement speed (Yes in step S15), the user stores the generated movement locus and movement speed data in the storage unit 64 (step S16).

引き続きユーザは、プリントコントローラ７の印刷速度調整部７３を用いて印刷速度を調整する（ステップＳ１７）。具体的には、ロボットハンドを図２に示す軌跡に沿って移動させ、その移動に合わせてプリントヘッド３からインクを吐出して、ワーク側面への印刷状態を確認する。ワーク側面に印刷された文字等が左右に詰まっている場合は印刷速度を遅くし、逆に、左右に間延びしている場合は印刷速度を速める。 Subsequently, the user adjusts the printing speed using the printing speed adjustment unit 73 of the print controller 7 (step S17). Specifically, the robot hand is moved along the trajectory shown in FIG. 2, and ink is ejected from the print head 3 in accordance with the movement to check the printing state on the side surface of the workpiece. When the characters printed on the side of the work are clogged from side to side, the printing speed is slowed down.

このようにして印刷を繰り返して最適の印刷速度を決定し（ステップＳ１８でＹｅｓ）、決定した印刷速度のデータを記憶部７４に格納する（ステップＳ１９）。以上で印刷の準備工程が終了し、印刷に必要なロボットハンド２４の移動軌跡・移動速度のデータとプリントヘッド３の印刷速度に関するデータが用意される。 In this way, printing is repeated to determine the optimum printing speed (Yes in step S18), and data of the determined printing speed is stored in the storage unit 74 (step S19). The printing preparation process is thus completed, and data on the movement trajectory / speed of the robot hand 24 and data on the printing speed of the print head 3 necessary for printing are prepared.

＜印刷実行工程の処理の流れ＞
次に、図７のフローチャートおよび前述の図３を参照して印刷実行工程の流れを説明する。 <Flow of printing execution process>
Next, the flow of the printing execution process will be described with reference to the flowchart of FIG. 7 and FIG.

最初にユーザは、稼働中のコンベア４の上にワークＷを載置する。（ステップＳ３１）。ワークＷがコンベア４上を移動し、光電センサ４４の横に到達した時点でロボット制御部６１がワークＷの存在を確認し、カメラ５で撮影したワークＷの画像をワーク認識部６３に取り込み、ワークの形状を特定するデータの抽出とワークＷの形状の認識を行う（ステップＳ３２）。 First, the user places the workpiece W on the operating conveyor 4. (Step S31). When the workpiece W moves on the conveyor 4 and reaches the side of the photoelectric sensor 44, the robot control unit 61 confirms the presence of the workpiece W, and captures an image of the workpiece W taken by the camera 5 into the workpiece recognition unit 63. Data for specifying the shape of the workpiece is extracted and the shape of the workpiece W is recognized (step S32).

図２に示した準備工程では、ワークＷはコンベア４の中央に載置され、また搬送方向と平行に置かれていたが、図３に示すようにワークＷは必ずしもコンベア４の中央に置かれるわけではなく、またワークＷの姿勢も、必ずしもワークＷの移動方向に沿っているわけではない。ロボット制御部６１は、ワーク認識部６３での認識結果に基づいて、ワークが四角形であることを確認し、記憶部６４から四角形のワークのデータとそれに対応したロボットハンド２４の移動軌跡・移動速度のデータを読み出す（ステップＳ３３）。 In the preparation process shown in FIG. 2, the workpiece W is placed at the center of the conveyor 4 and placed parallel to the transport direction, but the workpiece W is not necessarily placed at the center of the conveyor 4 as shown in FIG. 3. In addition, the posture of the workpiece W is not necessarily along the moving direction of the workpiece W. The robot control unit 61 confirms that the workpiece is a square based on the recognition result in the workpiece recognition unit 63, and the data of the square workpiece from the storage unit 64 and the movement locus / movement speed of the robot hand 24 corresponding thereto. Is read (step S33).

更に、ロボット制御部６１は、ワークＷの搬送に応じてエンコーダ４３から出力されるパルス信号を読み込む（ステップＳ３４）。ロボット制御部６１は、記憶部６４から読み出したロボットハンド２４の移動軌跡のデータを、ワークの位置及び姿勢に関するデータ、更にはエンコーダ４３からのパルス信号に基づいて生成されたワークの搬送距離に対応したデータで逐次修正しながら、ロボットハンド２４を所定に軌跡に沿って移動させる（ステップＳ３５）。 Further, the robot controller 61 reads a pulse signal output from the encoder 43 in accordance with the transfer of the workpiece W (step S34). The robot control unit 61 corresponds to the movement trajectory data of the robot hand 24 read from the storage unit 64, the data related to the position and orientation of the workpiece, and the workpiece conveyance distance generated based on the pulse signal from the encoder 43. The robot hand 24 is moved along a predetermined path while being sequentially corrected with the data thus obtained (step S35).

図２に示したように、記憶部６４から読み出されたワークＷの位置データとロボットハンド２４の移動軌跡のデータは、ワークＷがコンベア４の中央に置かれ、かつワークの側面がコンベアの搬送方向と平行であるときのデータである。これに対し、図３に示すように、コンベア４によって実際に搬送されているワークＷはコンベア４の中央からずれ、また搬送方向に対してθだけ傾いており、かつ一定の速度Ｖで移動している。 As shown in FIG. 2, the position data of the workpiece W and the data of the movement trajectory of the robot hand 24 read from the storage unit 64 are such that the workpiece W is placed in the center of the conveyor 4 and the side surface of the workpiece is the conveyor. This is data when it is parallel to the transport direction. On the other hand, as shown in FIG. 3, the workpiece W actually conveyed by the conveyor 4 is shifted from the center of the conveyor 4, is inclined by θ with respect to the conveying direction, and moves at a constant speed V. ing.

従って、プリントヘッド３を用いてワークＷに印刷を行う際には、ワークＷの位置と姿勢に合わせてロボットハンド２４の移動軌跡を横方向にずらすと共にθだけ回転させ、更にワークＷの搬送に合わせて、逐次移動させる必要がある。 Therefore, when printing on the workpiece W using the print head 3, the movement locus of the robot hand 24 is shifted laterally and rotated by θ in accordance with the position and posture of the workpiece W, and further the workpiece W is conveyed. In addition, it is necessary to move sequentially.

ロボットハンド２４の移動軌跡を、このように逐次修正しながら移動させることにより、プリントヘッド３は、コンベア４で搬送中のワークＷに対し、図３に示すように、ワークＷの２つの側面に対してプリントヘッド３が対向し、かつ一定の間隔を保ちながら水平方向に移動する。 By moving the movement trajectory of the robot hand 24 while sequentially correcting in this way, the print head 3 moves on the two side surfaces of the workpiece W as shown in FIG. On the other hand, the print head 3 opposes and moves in the horizontal direction while maintaining a constant interval.

ロボットハンドが移動を開始した後所定の時間経過したときに、ロボット制御部６１からプリント制御部７１に印刷の開始を指示する信号が送信される（ステップＳ３７）。その際、ワークＷの形状認識データが、印刷開始指示信号に合わせて、ロボット制御部６１からプリント制御部７１に送信される。 When a predetermined time elapses after the robot hand starts moving, the robot control unit 61 transmits a signal instructing the print control unit 71 to start printing (step S37). At that time, the shape recognition data of the workpiece W is transmitted from the robot control unit 61 to the print control unit 71 in accordance with the print start instruction signal.

上述した印刷開始信号とワークの形状認識データを受信したプリント制御部７１は、記憶部７４からワークＷの形状に対応した印刷データと印刷速度のデータを読み出し（ステップＳ３８）、そのデータをプリントヘッドのヘッド制御部３４に送信し、ワークの側面に印刷を行う（ステップＳ３９）。 The print control unit 71 that has received the above-described print start signal and workpiece shape recognition data reads the print data and print speed data corresponding to the shape of the workpiece W from the storage unit 74 (step S38), and uses the print head as the print head. Is sent to the head controller 34 and printing is performed on the side surface of the workpiece (step S39).

なお、ロボットハンド２４の移動開始後、所定の時間が経過したときに印刷開始指示信号を送信するのは、ロボットハンド２４の移動開始直後は速度が一定でないため、その時に印刷を開始すると、印刷物に歪が生じるためである。 The reason why the print start instruction signal is transmitted when a predetermined time has elapsed after the start of the movement of the robot hand 24 is that the speed is not constant immediately after the start of the movement of the robot hand 24. This is because distortion occurs.

ワークの複数の側面に連続して印刷を行う場合には、印刷データと印刷速度のデータの読み出しが連続して行われ、更には、ワークの側面の上下方向に数行に渡って印刷を行う場合には、ワークの移動方向と印刷方向を行毎に変えることにより、ロボットハンドの効率的な動作と印刷面への円滑な印刷を実現できる。このようにして指定したワークの側面への印刷が完了する。 When printing is continuously performed on a plurality of side surfaces of the workpiece, printing data and printing speed data are continuously read, and further, printing is performed over several lines in the vertical direction of the side surface of the workpiece. In this case, by changing the moving direction of the workpiece and the printing direction for each row, it is possible to realize efficient operation of the robot hand and smooth printing on the printing surface. In this way, printing on the side surface of the designated workpiece is completed.

図８に、円柱状のワークＷの側面に印刷を行う際のワークとプリントヘッド３の動きを示す。図では、コンベア４上に載置されたワークが左方向に移動する状態において、ロボットハンド２４の先端に取り付けられたプリントヘッド３によって、円形のワークの側面に印刷を行っている。 FIG. 8 shows the movement of the workpiece and the print head 3 when printing is performed on the side surface of the cylindrical workpiece W. In the figure, printing is performed on the side surface of a circular workpiece by the print head 3 attached to the tip of the robot hand 24 in a state where the workpiece placed on the conveyor 4 moves leftward.

図３に示した四角柱状のワークの場合は、４つの頂点でワークを特定したが、図８に示した円柱状のワークの場合、円の中心位置でワークを特定する。プリントヘッド３によってワークＷの側面に印刷を行う場合、プリントヘッド３は常に円の中心を向いた状態で、ワークＷの円周上を回転するように一定の速度で移動し、その移動に合わせて一定の速度で印刷が行われる。 In the case of the quadrangular columnar workpiece shown in FIG. 3, the workpiece is specified by four vertices. However, in the case of the cylindrical workpiece shown in FIG. 8, the workpiece is specified by the center position of the circle. When printing on the side surface of the workpiece W by the print head 3, the print head 3 always moves toward the center of the circle, moves at a constant speed so as to rotate on the circumference of the workpiece W, and adjusts to the movement. Printing at a constant speed.

ワークＷが円柱状の場合、ワークＷの姿勢についてデータを修正する必要はないため、ワークＷの位置と搬送距離に合わせてロボットハンド２４の移動軌跡を修正すれば、ワークの側面の適切な位置に適切な印刷が行われる。 When the workpiece W is cylindrical, it is not necessary to correct data on the posture of the workpiece W. Therefore, if the movement locus of the robot hand 24 is corrected according to the position of the workpiece W and the transport distance, an appropriate position on the side surface of the workpiece W Appropriate printing is performed.

(実施の形態２)
図９に、本発明の実施の形態２にかかる印刷装置１の制御系の構成を示す。上述した実施の形態１では、プリントヘッド３の印刷速度を、ロボットハンド２４の移動速度とは関係なく設定した。この場合には、ロボットハンド２４の移動軌跡と移動速度を設定した後、プリントヘッドの印刷速度を調整しながら、印刷面への印刷を複数回繰り返して最適の印刷速度を設定する必要がある。 (Embodiment 2)
FIG. 9 shows the configuration of the control system of the printing apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the printing speed of the print head 3 is set regardless of the moving speed of the robot hand 24. In this case, after setting the movement locus and movement speed of the robot hand 24, it is necessary to set the optimum printing speed by repeating printing on the printing surface a plurality of times while adjusting the printing speed of the print head.

本実施の形態では、ロボットコントローラ６に、記憶部６４に格納されたロボットハンド２４の移動軌跡と移動速度のデータからロボットハンド２４の移動速度に関するデータを取り出す速度データ抽出部６５を設け、そこで抽出された速度データをプリントコントローラ７のプリント制御部７１に送信している。 In the present embodiment, the robot controller 6 is provided with a speed data extraction unit 65 that extracts data related to the movement speed of the robot hand 24 from the movement locus and movement speed data of the robot hand 24 stored in the storage unit 64 and extracts the data. The speed data thus transmitted is transmitted to the print controller 71 of the print controller 7.

更に、本実施の形態では、予め、ロボットハンド２４の移動速度とプリントヘッド３の印刷速度との関係を定め、そのデータをプリントコントローラ７の記憶部７４に格納している。 Furthermore, in this embodiment, the relationship between the moving speed of the robot hand 24 and the printing speed of the print head 3 is determined in advance, and the data is stored in the storage unit 74 of the print controller 7.

そしてプリント制御部７１は、速度データ抽出部６５から移動速度に関するデータを受信する都度、記憶部７４に格納されたロボットハンドの移動速度とプリントヘッドの印刷速度との関係を定めたデータに基づいてプリントヘッド３の印刷速度を設定している。 Each time the print control unit 71 receives data relating to the moving speed from the speed data extracting unit 65, the print control unit 71 is based on data that defines the relationship between the moving speed of the robot hand and the printing speed of the print head stored in the storage unit 74. The printing speed of the print head 3 is set.

このようにして印刷速度を設定すれば、印刷速度を調整することなく、ワークＷの側面に適切な間隔で文字等を印刷することができる。 If the printing speed is set in this way, characters and the like can be printed on the side surface of the workpiece W at an appropriate interval without adjusting the printing speed.

なお上述した各実施の形態では、本発明にかかる印刷方法を、四角柱状および円柱状のワークに適用した場合について説明したが、これに限定されないことは云うまでもない。本発明にかかる印刷方法によれば、五角形等の多角柱状のワークや断面が楕円のワークであっても、ワークの側面に印刷を行うことができる。 In each of the above-described embodiments, the case where the printing method according to the present invention is applied to a quadrangular columnar and cylindrical workpiece has been described, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. According to the printing method concerning this invention, even if it is a polygonal columnar workpiece | work, such as a pentagon, or a workpiece | work with an elliptical cross section, it can print on the side surface of a workpiece | work.

１印刷装置
２ロボット
３プリントヘッド
４コンベア
５カメラ
６ロボットコントローラ
７プリントコントローラ
２１〜２３アーム
２４ロボットハンド
２５取付金具
３０インク吐出面
３１ヘッド本体
３２ヘッド部
３３カートリッジ
３４ヘッド制御部
３５ケーブル引出部
３６ケーブル
４１コンベア本体
４２コンベアベルト
４３エンコーダ
４４光電センサ
６１ロボット制御部
６２入力部
６３ワーク認識部
６４、７４記憶部
６５速度データ抽出部
７１プリント制御部
７２入力表示部
７３印刷速度調整部
Ｗワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printing apparatus 2 Robot 3 Print head 4 Conveyor 5 Camera 6 Robot controller 7 Print controller 21-23 Arm 24 Robot hand 25 Mounting bracket 30 Ink discharge surface 31 Head main body 32 Head part 33 Cartridge 34 Head control part 35 Cable extraction part 36 Cable 41 Conveyor body 42 Conveyor belt 43 Encoder 44 Photoelectric sensor 61 Robot control unit 62 Input unit 63 Work recognition unit 64, 74 Storage unit 65 Speed data extraction unit 71 Print control unit 72 Input display unit 73 Print speed adjustment unit W Workpiece

Claims

ロボットハンドに取り付けられた、縦方向に複数形成された吐出孔からインクを選択的に吐出して印字面にドットを形成して印刷を行うプリントヘッドを用いて、搬送装置によって搬送中のワークの側面に印刷を行う印刷方法であって、準備工程と実行工程とを含み、
前記準備工程においては、
カメラで撮影したワークの画像からワークの形状を特定するデータを抽出すると共に、抽出したデータからワークの形状を認識し、
前記プリントヘッドを用いてワークの側面に印刷する際のロボットハンドの移動軌跡および移動速度のデータと、前記プリントヘッドの印刷速度に関するデータを生成し、
前記実行工程においては、
前記カメラで撮影したワークの画像からワークの形状を特定するデータの抽出とワークの形状を認識するデータの生成を行い、当該ワークの形状特定データおよび形状認識データを、前記準備工程において生成したワークの形状特定データおよび形状認識データと照合して一致するデータを取り出し、
前記カメラで撮影したワークの画像からワークの位置および姿勢に関するデータを抽出すると共に、前記搬送装置から取り出した信号に基づいてワークの搬送距離に対応したデータを生成し、
前記一致するワークのデータに対応するロボットハンドの移動軌跡のデータを取り出し、当該ロボットハンドの移動軌跡を、前記ワークの位置および姿勢に関するデータならびに前記ワークの搬送距離に対応したデータに基づいて逐次修正し、
かつ前記準備工程において生成したプリントヘッドの印刷速度に関するデータに従い、ワークの側面に印刷を行うことを特徴とする印刷方法。 Robot Toja mounted on command, vertically using a printing head for performing selectively discharging printing by forming dots on the print surface of the ink from a plurality formed discharge hole, being transported by the conveyance apparatus a printing method for printing on the side surface of the workpiece, includes a preparation step and execution step,
In the preparation step,
Extracting data specifying the shape of the workpiece from the image of the workpiece photographed with the camera, recognizing the shape of the workpiece from the extracted data,
Generate data on the movement trajectory and movement speed of the robot hand when printing on the side surface of the workpiece using the print head, and data on the print speed of the print head,
In the execution step,
Extracting data for identifying the shape of a workpiece from the image of the workpiece photographed by the camera and generating data for recognizing the shape of the workpiece, and identifying the workpiece shape identification data and shape recognition data in the preparation step To match the shape identification data and shape recognition data of
Extracting data relating to the position and orientation of the workpiece from the image of the workpiece photographed by the camera, and generating data corresponding to the workpiece conveyance distance based on the signal extracted from the conveyance device,
Data on the movement trajectory of the robot hand corresponding to the data of the matching workpiece is extracted, and the movement trajectory of the robot hand is sequentially corrected based on data relating to the position and orientation of the workpiece and data corresponding to the conveyance distance of the workpiece. And
A printing method characterized in that printing is performed on the side surface of the workpiece in accordance with data relating to the printing speed of the print head generated in the preparation step .

前記プリントヘッドの印刷速度に関するデータは、ユーザの入力に基づいて生成される、請求項１に記載の印刷方法。 The printing method according to claim 1, wherein the data relating to the print speed of the print head is generated based on a user input.

前記プリントヘッドの印刷速度に関するデータは、前記ロボットハンドの移動速度に関するデータに基づいて生成される、請求項１または２に記載の印刷方法。 The printing method according to claim 1, wherein the data relating to the printing speed of the print head is generated based on data relating to the moving speed of the robot hand.

前記ワークの搬送距離に対応したデータは、前記搬送装置に取り付けられたエンコーダから取り出した信号に基づいて生成される、請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷方法。 4. The printing method according to claim 1, wherein the data corresponding to the conveyance distance of the workpiece is generated based on a signal extracted from an encoder attached to the conveyance device.

前記ワークの側面の上下方向に複数行にわたって印刷を行う場合、隣接する行毎に、前記ロボットハンドの移動方向および前記プリントヘッドの印刷方向を変える、請求項１ないし４のいずれかに記載の印刷方法。 When printing multiple lines in the vertical direction of the side surface of the workpiece, each adjacent rows, changing the orientation of the moving direction and the print head of the robot hand, according to any one of claims 1 to 4 Printing Method.

ロボットのハンドに取り付けられた、縦方向に複数形成された吐出孔からインクを選択的に吐出して印字面にドットを形成して印刷を行うプリントヘッドを用いて、搬送装置によって搬送中のワークの側面に印刷を行う印刷装置であって、
前記ロボットの動作を制御するロボットコントローラと前記プリントヘッドの動作を制御するプリントコントローラとを備え、
前記ロボットコントローラは、
カメラで撮影したワークの画像からワークの形状を特定するデータを抽出すると共に、抽出したデータからワークの形状を認識するワーク認識部と、
前記プリントヘッドを用いてワークの側面に印刷する際のロボットハンドの移動軌跡および移動速度のデータを生成するロボット制御部とを有し、
前記プリントコントローラは、前記プリントヘッドの印刷速度に関するデータを生成する印刷速度調整部を有し、
前記ロボットコントローラは、前記ロボットハンドの移動軌跡を、前記ワーク認識部で抽出したワークの位置および姿勢に関するデータ、ならびに前記搬送装置から取り出した信号に基づいて生成されたワークの搬送距離に対応したデータに基づいて逐次修正し、
かつ前記プリントコントローラは、前記印刷速度調整部で生成されたプリントヘッドの印刷速度に関するデータに従い、ワークの側面に印刷を行うことを特徴とする印刷装置。 Attached to the robot hand, longitudinally with print head for selectively ejecting printing by forming dots on the print surface of the ink from a plurality formed discharge hole, being transported by the conveyance apparatus a printing apparatus for performing printing on the side surface of the workpiece,
A robot controller for controlling the operation of the robot and a print controller for controlling the operation of the print head;
The robot controller is
Extracting data identifying the shape of the workpiece from the image of the workpiece photographed by the camera, and a workpiece recognition unit for recognizing the shape of the workpiece from the extracted data,
A robot control unit that generates data on the movement trajectory and movement speed of the robot hand when printing on the side surface of the workpiece using the print head;
The print controller includes a print speed adjustment unit that generates data related to the print speed of the print head,
The robot controller includes data relating to a movement trajectory of the robot hand, data relating to a position and posture of the workpiece extracted by the workpiece recognition unit, and a workpiece conveyance distance generated based on a signal extracted from the conveyance device. It is corrected sequentially based on
The printing controller performs printing on the side surface of the work in accordance with data relating to the printing speed of the print head generated by the printing speed adjusting unit .

前記ワークの搬送距離に対応したデータは、前記搬送装置に取り付けられたエンコーダから取り出した信号に基づいて生成される、請求項６に記載の印刷装置。 The printing apparatus according to claim 6 , wherein the data corresponding to the conveyance distance of the workpiece is generated based on a signal extracted from an encoder attached to the conveyance apparatus.