WO2023190648A1

WO2023190648A1 - コーティング材塗布システム、制御装置、制御方法、及び制御プログラム

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Publication number: WO2023190648A1
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Inventors: 貴弘加納; 泰英内田; 翔太中野; 凱稲葉
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Abstract

コーティング材塗布システム１は、コイルばねＷを回転可能に支持する支持台４と、コイルばねＷの素線の位置を測定するセンサ５と、センサ５を移動させる第１の移動装置６と、塗布装置７と、塗布装置７を移動させる第２の移動装置８と、制御装置３とを備える。制御装置３は、支持台４を回転させる支持台制御部３３１と、センサ５の測定値を取得するセンサ制御部３３２と、センサ５を移動させる第１の移動制御部３３３と、センサ５の測定値に基づいて、コイルばねＷへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出部３３４と、塗布装置７から塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に塗布装置７を移動させる第２の移動制御部３３５と、塗布装置７から塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御部３３６とを備える。

Description

コーティング材塗布システム、制御装置、制御方法、及び制御プログラム

　本開示は、コーティング材塗布システム、制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。

　従来、コイルばねに対するコーティング材の塗布方法として、以下の塗布方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の塗布方法では、コイルばねの中心軸を中心として当該コイルばねを回転させ、その回転に同期して粉体塗装ガンを当該中心軸に沿って移動させることにより、当該粉体塗装ガンを常時、当該コイルばねの素線に対向させている。

特開２００７－３０８０６７号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の塗布方法では、コイルばねが所望の設計通りの形状になっているものとして、粉体塗装ガンを当該コイルばねの回転に同期して移動させている。このため、コイルばねの公差が大きい場合等には、粉体塗装ガンによる当該コイルばねへの塗布位置が所望の位置からずれてしまい、当該コイルばねに対してコーティング材を高精度に塗布することができない、という問題がある。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コイルばねに対してコーティング材を高精度に塗布することができるコーティング材塗布システム、制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコーティング材塗布システムは、コイルばねを支持し、当該コイルばねの中心軸に倣う特定の軸を中心として回転可能とする支持台と、前記コイルばねの素線の位置を測定するセンサと、前記センサを支持し、当該センサを移動させる第１の移動装置と、前記コイルばねにコーティング材を塗布する塗布装置と、前記塗布装置を支持し、当該塗布装置を移動させる第２の移動装置と、前記支持台、前記センサ、前記第１の移動装置、前記塗布装置、及び前記第２の移動装置の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記特定の軸を中心として前記支持台を回転させる支持台制御部と、前記センサを動作させ、当該センサの測定値を取得するセンサ制御部と、前記第１の移動装置を動作させ、前記センサを移動させる第１の移動制御部と、前記センサの測定値に基づいて、前記コイルばねへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出部と、前記第２の移動装置を動作させ、前記塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該塗布装置を移動させる第２の移動制御部と、前記塗布装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御部とを備える。

　また、本発明に係るコーティング材塗布システムでは、上記発明において、前記センサによる前記コイルばねの素線の位置の測定位置と、前記塗布位置とは、前記特定の軸を中心として特定の角度だけずれている。

　また、本発明に係るコーティング材塗布システムでは、上記発明において、前記特定の角度は、１８０°である。

　また、本発明に係るコーティング材塗布システムでは、上記発明において、前記塗布位置算出部は、前記センサの測定値に基づいて、前記特定の角度だけ前記特定の軸を中心として回転した際に前記塗布位置となる第１の位置座標を算出した後、当該第１の位置座標を当該特定の角度だけ前記特定の軸を中心として回転させた第２の位置座標を前記塗布位置として算出する。

　また、本発明に係るコーティング材塗布システムでは、上記発明において、前記塗布装置制御部は、前記センサによる前記コイルばねの素線の位置の測定タイミングから、前記支持台が前記特定の軸を中心として前記特定の角度だけ回転した塗布タイミングで、前記塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる。

　また、本発明に係るコーティング材塗布システムでは、上記発明において、前記第１の移動装置は、前記特定の軸に沿ってのみ前記センサを移動させる移動装置であり、前記第２の移動装置は、前記特定の軸と、前記特定の軸に直交する軸とにそれぞれ沿ってのみ前記塗布装置を移動させる移動装置である。

　また、本発明に係るコーティング材塗布システムでは、上記発明において、前記塗布位置は、前記コイルばねを圧縮した際に素線同士が接触する位置である。

　また、本発明に係るコーティング材塗布システムでは、上記発明において、前記センサは、ライン状のレーザ光を出射し、前記コイルばねの素線から反射された当該レーザ光を受光することで当該素線における当該ライン状のレーザ光を反射した部位のプロファイルを測定する。

　また、本発明に係るコーティング材塗布システムでは、上記発明において、前記コイルばねの表面処理を行う表面処理装置と、前記表面処理装置を支持し、当該表面処理装置を移動させる第３の移動装置とをさらに備え、前記制御装置は、前記センサの測定値に基づいて、前記塗布位置よりも前記特定の軸を中心とした前記コイルばねの回転方向の前段側に位置し、前記コイルばねに表面処理を行う表面処理位置を算出する表面処理位置算出部と、前記第３の移動装置を動作させ、前記表面処理装置にて前記表面処理位置の表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置を移動させる第３の移動制御部と、前記表面処理装置を動作させ、前記塗布位置にコーティング材を塗布する前に前記表面処理装置に前記表面処理位置の表面処理を行わせる表面処理装置制御部とをさらに備える。

　また、本発明に係る制御装置は、コイルばねを支持する支持台を当該コイルばねの中心軸に倣う特定の軸を中心として回転させる支持台制御部と、前記コイルばねの素線の位置を測定するセンサを動作させ、当該センサの測定値を取得するセンサ制御部と、前記センサを支持し、当該センサを移動させる第１の移動装置を動作させ、当該センサを移動させる第１の移動制御部と、前記センサの測定値に基づいて、前記コイルばねへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出部と、前記コイルばねにコーティング材を塗布する塗布装置を支持し、当該塗布装置を移動させる第２の移動装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該塗布装置を移動させる第２の移動制御部と、前記塗布装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御部とを備える。

　また、本発明に係る制御装置では、上記発明において、前記センサの測定値に基づいて、前記塗布位置よりも前記特定の軸を中心とした前記コイルばねの回転方向の前段側に位置し、前記コイルばねに表面処理を行う表面処理位置を算出する表面処理位置算出部と、前記コイルばねの表面処理を行う表面処理装置を支持し、当該表面処理装置を移動させる第３の移動装置を動作させ、当該表面処理装置にて前記表面処理位置の表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置を移動させる第３の移動制御部と、前記表面処理装置を動作させ、前記塗布位置にコーティング材を塗布する前に前記表面処理装置に前記表面処理位置の表面処理を行わせる表面処理装置制御部とをさらに備える。

　また、本発明に係る制御方法は、コーティング材塗布システムの制御装置が実行する制御方法であって、コイルばねを支持する支持台を当該コイルばねの中心軸に倣う特定の軸を中心として回転させる支持台制御ステップと、前記コイルばねの素線の位置を測定するセンサを動作させ、当該センサの測定値を取得するセンサ制御ステップと、前記センサを支持し、当該センサを移動させる第１の移動装置を動作させ、当該センサを移動させる第１の移動制御ステップと、前記センサの測定値に基づいて、前記コイルばねへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出ステップと、前記コイルばねにコーティング材を塗布する塗布装置を支持し、当該塗布装置を移動させる第２の移動装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該塗布装置を移動させる第２の移動制御ステップと、前記塗布装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御ステップとを含む。

　また、本発明に係る制御方法では、上記発明において、前記センサの測定値に基づいて、前記塗布位置よりも前記特定の軸を中心とした前記コイルばねの回転方向の前段側に位置し、前記コイルばねに表面処理を行う表面処理位置を算出する表面処理位置算出ステップと、前記コイルばねの表面処理を行う表面処理装置を支持し、当該表面処理装置を移動させる第３の移動装置を動作させ、当該表面処理装置にて前記表面処理位置の表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置を移動させる第３の移動制御ステップと、前記表面処理装置を動作させ、前記塗布位置にコーティング材を塗布する前に前記表面処理装置に前記表面処理位置の表面処理を行わせる表面処理装置制御ステップとをさらに含む。

　また、本発明に係る制御プログラムは、コイルばねを支持する支持台を当該コイルばねの中心軸に倣う特定の軸を中心として回転させる支持台制御ステップと、前記コイルばねの素線の位置を測定するセンサを動作させ、当該センサの測定値を取得するセンサ制御ステップと、前記センサを支持し、当該センサを移動させる第１の移動装置を動作させ、当該センサを移動させる第１の移動制御ステップと、前記センサの測定値に基づいて、前記コイルばねへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出ステップと、前記コイルばねにコーティング材を塗布する塗布装置を支持し、当該塗布装置を移動させる第２の移動装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該塗布装置を移動させる第２の移動制御ステップと、前記塗布装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御ステップとをコンピュータに実行させるための制御プログラムである。

　また、本発明に係る制御プログラムでは、上記発明において、前記センサの測定値に基づいて、前記塗布位置よりも前記特定の軸を中心とした前記コイルばねの回転方向の前段側に位置し、前記コイルばねに表面処理を行う表面処理位置を算出する表面処理位置算出ステップと、前記コイルばねの表面処理を行う表面処理装置を支持し、当該表面処理装置を移動させる第３の移動装置を動作させ、当該表面処理装置にて前記表面処理位置の表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置を移動させる第３の移動制御ステップと、前記表面処理装置を動作させ、前記塗布位置にコーティング材を塗布する前に前記表面処理装置に前記表面処理位置の表面処理を行わせる表面処理装置制御ステップとをコンピュータにさらに実行させる。

　本発明に係るコーティング材塗布システム、制御装置、制御方法、及び制御プログラムによれば、コイルばねに対してコーティング材を高精度に塗布することができる。

図１は、実施の形態１に係るコーティング材塗布システムの構成を示す図である。図２は、センサ及びディスペンサの位置関係を説明する図である。図３は、制御装置の構成を示すブロック図である。図４は、制御装置が実行する制御方法を示すフローチャートである。図５は、ステップＳ２，Ｓ４を説明する図である。図６は、実施の形態２に係るコーティング材塗布システムの構成を説明する図である。図７は、実施の形態２に係るコーティング材塗布システムの構成を説明する図である。図８は、制御装置が実行する制御方法を示すフローチャートである。図９は、実施の形態１，２の変形例を説明する図である。

　以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。

（実施の形態１）
　〔コーティング材塗布システムの概略構成〕
　図１は、実施の形態１に係るコーティング材塗布システム１の構成を示す図である。
　コーティング材塗布システム１は、コイルばねＷ（図１）に対してコーティング材を塗布するシステムである。本実施の形態１では、コイルばねＷの素線の断面形状は、円である。また、コーティング材としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を例示することができる。

　このコーティング材塗布システム１は、図１に示すように、コーティング材塗布装置２と、制御装置３とを備える。そして、コーティング材塗布システム１では、制御装置３による制御の下、コーティング材塗布装置２が動作することで、コイルばねＷの特定の位置（塗布位置）にコーティング材が塗布される。ここで、当該塗布位置は、コイルばねＷを圧縮した際に当該コイルばねＷの素線同士が接触する部分である。すなわち、当該塗布位置にコーティング材を塗布することで、当該塗布位置でのコイルばねＷにおける素線同士の接触ダメージを緩和させる。

　〔コーティング材塗布装置の構成〕
　先ず、コーティング材塗布装置２の構成について説明する。
　なお、コーティング材塗布装置２の構成を説明するにあたって、鉛直方向（図１の上下方向）に沿う軸をＺ軸（図１）とし、当該Ｚ軸に直交する２つの軸のうち一方の軸（図１の左右方向に沿う軸）をＹ軸（図１）とする。
　コーティング材塗布装置２は、図１に示すように、支持台４と、センサ５と、第１の移動装置６と、ディスペンサ７と、第２の移動装置８とを備える。

　支持台４は、図１に示すように、コイルばねＷを支持する。具体的に、支持台４には、コイルばねＷの中心軸がＺ軸に倣う姿勢で当該コイルばねＷが載置される。そして、支持台４は、サーボモータ等を含んで構成され、制御装置３による制御の下、コイルばねＷの中心軸に倣う特定の軸Ａｘ（図１）を中心として回転可能に構成されている。本実施の形態１では、特定の軸Ａｘは、Ｚ軸に平行な軸である。

　センサ５は、制御装置３による制御の下、コイルばねＷの素線の位置を測定する。本実施の形態１では、センサ５は、レーザセンサによって構成されている。より具体的に、センサ５は、Ｙ軸及びＺ軸に対して４５°傾いた方向からレーザ光をＹＺ平面に沿ってライン状に出射する。そして、センサ５は、コイルばねＷの素線から反射された当該レーザ光をＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）等の撮像素子にて受光することで当該素線における当該ライン状のレーザ光を反射した円弧状の部位のプロファイルを測定可能に構成されている。また、センサ５は、コイルばねＷの素線の位置を測定した測定値を制御装置３に出力する。なお、Ｙ軸及びＺ軸に対するセンサ５の傾斜角は４５°に限らず、他の傾斜角としても構わない。

　第１の移動装置６は、センサ５を支持し、当該センサ５を移動させる。この第１の移動装置６は、図１に示すように、センサ５を支持するスライダ６１と、Ｚ軸に沿って延在するガイドレール６２と、サーボモータ（図示略）等とを備える。そして、第１の移動装置６では、制御装置３による制御の下、スライダ６１がガイドレール６２上をＺ軸に沿って移動する。すなわち、本実施の形態１では、第１の移動装置６は、特定の軸Ａｘに沿ってのみセンサ５を移動させる。

　ディスペンサ７は、本発明に係る塗布装置に相当し、制御装置３による制御の下、コイルばねＷにコーティング材を塗布する。なお、本発明に係る塗布装置としては、ディスペンサ７に限らず、その他の塗布装置を採用しても構わない。

　第２の移動装置８は、ディスペンサ７を支持し、当該ディスペンサ７を移動させる。この第２の移動装置８は、図１に示すように、ディスペンサ７を支持するスライダ８１と、Ｙ軸に沿って延在するガイドレール８２と、Ｚ軸に沿って延在するガイドレール８３と、サーボモータ（図示略）等とを備える。そして、第２の移動装置８では、制御装置３による制御の下、スライダ８１がガイドレール８２上をＹ軸に沿って移動するとともに、当該ガイドレール８２がガイドレール８３上をＺ軸に沿って移動する。すなわち、本実施の形態１では、第２の移動装置８は、特定の軸Ａｘと、Ｙ軸とにそれぞれ沿ってのみディスペンサ７を移動させる。

　〔センサ及びディスペンサの位置関係について〕
　次に、上述したセンサ５及びディスペンサ７の位置関係について説明する。
　図２は、センサ５及びディスペンサ７の位置関係を説明する図である。具体的に、図２は、センサ５及びディスペンサ７を上方からＺ軸に沿って見た図である。
　センサ５によるコイルばねＷの素線の位置の測定位置ＰＭと、ディスペンサ７による当該コイルばねＷへのコーティング材の塗布位置ＰＡとは、図２に示すように、特定の軸Ａｘを中心として特定の角度だけずれている。

　ここで、本実施の形態１では、センサ５は、上述したようにライン状のレーザ光を出射し、コイルばねＷの素線における当該ライン状のレーザ光を反射した円弧状の部位のプロファイルを測定する。このため、測定位置ＰＭは、当該円弧状の部位の位置に相当する。また、本実施の形態１では、当該特定の角度は、１８０°である。なお、当該特定の角度としては、１８０°に限らず、その他の角度としても構わない。

　〔制御装置の構成〕
　次に、制御装置３の構成について説明する。
　図３は、制御装置３の構成を示すブロック図である。
　制御装置３は、コーティング材塗布装置２全体の動作を制御する。この制御装置３は、図３に示すように、入力部３１と、記憶部３２と、制御部３３とを備える。
　入力部３１は、ユーザ操作を受け付けるボタン、スイッチ、タッチパネル等で構成され、当該ユーザ操作に応じた信号を制御部３３に出力する。

　記憶部３２は、制御部３３が実行する各種のプログラム（本発明に係る制御プログラムを含む）の他、当該制御部３３が処理を行うときに必要なデータ等を記憶する。

　制御部３３は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）やＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）等のコントローラによって、記憶部３２に記憶された各種のプログラムが実行されることにより実現され、コーティング材塗布システム１全体の動作を制御する。なお、制御部３３は、ＣＰＵやＭＰＵに限らず、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable　Gate　Array）等の集積回路によって構成されても構わない。この制御部３３は、図３に示すように、支持台制御部３３１と、センサ制御部３３２と、第１の移動制御部３３３と、塗布位置算出部３３４と、第２の移動制御部３３５と、塗布装置制御部３３６とを備える。
　なお、支持台制御部３３１、センサ制御部３３２、第１の移動制御部３３３、塗布位置算出部３３４、第２の移動制御部３３５、及び塗布装置制御部３３６の詳細な機能については、後述する「制御装置が実行する制御方法」において説明する。

　〔制御装置が実行する制御方法〕
　次に、制御装置３が実行する制御方法について説明する。
　図４は、制御装置３が実行する制御方法を示すフローチャートである。図５は、ステップＳ２，Ｓ４を説明する図である。具体的に、図５は、センサ５から出射されるライン状のレーザ光の出射領域（ＹＺ平面）を示している。なお、図５では、当該レーザ光の出射領域をドットによって表現している。また、図５に示すＹ´軸及びＺ´軸は、センサ５で測定される座標軸（以下、センサ座標軸と記載）である。以下では、センサ座標軸と区別するために、Ｙ軸及びＺ軸の座標軸を装置座標軸と記載する。本実施の形態１では、センサ５は、上述したように、Ｙ軸及びＺ軸に対して４５°傾いた方向からレーザ光をＹＺ平面に沿ってライン状に出射するように設置されている。このため、Ｙ´軸及びＺ´軸は、図５に示すように、Ｙ軸及びＺ軸に対してそれぞれ４５°だけ回転している。なお、Ｚ´軸は、センサ５から出力されるレーザ光の方向に相当する。

　作業者は、塗布対象であるコイルばねＷを支持台４に設定する。そして、作業者は、入力部３１に対して塗布開始操作を行う。これによって、制御装置３は、以下に示す制御方法を実行する。

　先ず、支持台制御部３３１は、特定の軸Ａｘを中心として支持台４を特定の回転速度で回転させる（ステップＳ１：支持台制御ステップ）。
　ここで、記憶部３２には、当該特定の回転速度を示すデータが記憶されている。そして、支持台制御部３３１は、ステップＳ１において、記憶部３２から当該データを読み出し、当該データに基づく回転速度で支持台４を回転させる。なお、当該データについては、入力部３１へのユーザ操作によって、当該回転速度の値を変更可能に構成されている。

　ステップＳ１の後、センサ制御部３３２は、センサ５を動作させ、当該センサ５にコイルばねＷの素線の位置を測定させる。そして、センサ制御部３３２は、当該センサ５の測定値を取得する（ステップＳ２：センサ制御ステップ）。
　ここで、センサ５は、上述したように、コイルばねＷの素線のプロファイルを測定可能に構成されている。そして、センサ５は、測定値として、以下に示す位置座標Ｐ０´（ｙ０´，ｚ０´）及び半径Ｒを出力する（図５）。

　位置座標Ｐ０´（ｙ０´，ｚ０´）は、センサ座標軸上の位置座標であって、コイルばねＷの素線において、センサ５から出力されたライン状のレーザ光を反射した円弧状の部位ＷＡ（図５では太線で表現）の頂点の位置座標である。
　半径Ｒは、円弧状の部位ＷＡを含む仮想円の半径である。

　ステップＳ２の後、第１の移動制御部３３３は、第１の移動装置６を動作させ、Ｚ軸に沿ってセンサ５を特定の移動速度で移動させる（ステップＳ３：第１の移動制御ステップ）。例えば、センサ５は、支持台４に設置されたコイルばねＷの素線における上方側の一端の位置を測定可能な位置に位置付けられており、ステップＳ３が実行されることで、当該特定の移動速度で下方に向けて移動していく。なお、本実施の形態１では、センサ５を上方から下方に向けて移動させ、コイルばねＷの素線における上方側の一端から下方側の他端までコーティング材を塗布していくが、反対に、センサ５を下方から上方に向けて移動させ、コイルばねＷの素線における下方側の他端から上方側の一端までコーティング材を塗布していっても構わない。

　ここで、記憶部３２には、支持台４を例えば１８０°回転させる毎にＺ軸に沿ってセンサ５を移動させる距離を示すデータが記憶されている。そして、第１の移動制御部３３３は、ステップＳ３において、記憶部３２から当該データを読み出し、当該データに基づく移動速度でセンサ５を移動させる。なお、当該データについては、入力部３１へのユーザ操作によって、当該移動させる距離の値を変更可能に構成されている。

　ステップＳ３の後、塗布位置算出部３３４は、ステップＳ２にて取得されたセンサ５の測定値に基づいて、コイルばねＷへのコーティング材の塗布位置の位置座標Ｐ２（ｙ，ｚ）を算出する（ステップＳ４：塗布位置算出ステップ）。
　具体的に、先ず、塗布位置算出部３３４は、センサ５の測定値（位置座標Ｐ０´（ｙ０´，ｚ０´）及び半径Ｒ）に基づいて、円弧状の部位ＷＡ上での塗布位置の位置座標Ｐ１´（ｙ１´，ｚ１´）を以下の式（１）により算出する。なお、位置座標Ｐ１´（ｙ１´，ｚ１´）は、センサ座標軸上の位置座標であり、円弧状の部位ＷＡを含む仮想円上において、Ｚ軸方向の座標値が最も高い位置座標である。また、式（１）において、θは、センサ５の設置位置に応じた角度であり、本実施の形態１では４５°である。以下の式（２）も同様である。

　(数１)
　ｙ１´＝ｙ０´－Ｒ・sinθ
　ｚ１´＝ｚ０´－（Ｒ－Ｒ・cosθ）　　　・・・（１）

　次に、塗布位置算出部３３４は、センサ座標軸上の位置座標Ｐ１´（ｙ１´，ｚ１´）を以下の式（２）により装置座標軸上の位置座標Ｐ１（ｙ１，ｚ１）に変換する。なお、位置座標Ｐ１´（ｙ１´，ｚ１´）及び位置座標Ｐ１（ｙ１，ｚ１）は、本発明に係る第１の位置座標に相当する。

　(数２)
　ｙ１＝ｙ１´・cosθ－ｚ１´・sinθ
　ｚ１＝ｙ１´・sinθ＋ｚ１´・cosθ　　　・・・（２）

　最後に、塗布位置算出部３３４は、特定の軸Ａｘ（Ｚ軸）を中心として位置座標Ｐ１（ｙ１，ｚ１）を１８０°回転させた位置座標Ｐ２（ｙ２，ｚ２）を算出し、当該位置座標Ｐ２（ｙ２，ｚ２）を塗布位置として算出する。なお、位置座標Ｐ２（ｙ２，ｚ２）は、本発明に係る第２の位置座標に相当する。

　ステップＳ４の後、第２の移動制御部３３５は、第２の移動装置８を動作させ、ディスペンサ７から塗布位置（位置座標Ｐ２（ｙ２，ｚ２））にコーティング材を塗布させる位置に当該ディスペンサ７を移動させる（ステップＳ５：第２の移動制御ステップ）。

　ステップＳ５の後、塗布装置制御部３３６は、測定タイミングから支持台４が特定の軸Ａｘを中心として１８０°だけ回転した塗布タイミングで、ディスペンサ７を動作させ、当該ディスペンサ７から塗布位置（位置座標Ｐ２（ｙ２，ｚ２））にコーティング材を塗布させる（ステップＳ６：塗布装置制御ステップ）。当該測定タイミングは、ステップＳ２でセンサ５がコイルばねＷの素線の位置を測定したタイミングである。

　ステップＳ６の後、第２の移動制御部３３５は、第２の移動装置８を動作させ、Ｚ軸に沿ってディスペンサ７を特定の移動速度で移動させる（ステップＳ７）。当該特定の移動速度は、ステップＳ３でのセンサ５における特定の移動速度と同一である。

　以上のステップＳ１～Ｓ７を繰り返し実行していくことにより、コイルばねＷの素線における一端から他端までコーティング材が塗布される。

　以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
　本実施の形態１に係るコーティング材塗布システム１では、制御装置３は、特定の軸Ａｘを中心として支持台４を回転させる。また、制御装置３は、センサ５を動作させ、当該センサ５の測定値を取得する。さらに、制御装置３は、第１の移動装置６を動作させ、センサ５を移動させる。また、制御装置３は、センサ５の測定値に基づいて、コイルばねＷへのコーティング材の塗布位置を算出する。そして、制御装置３は、第２の移動装置８を移動させてディスペンサ７から当該塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該ディスペンサ７を移動させるとともに、当該ディスペンサ７を動作させて当該ディスペンサ７から当該塗布位置にコーティング材を塗布させる。
　したがって、コイルばねＷの公差が大きい場合等であっても、当該コイルばねＷへの塗布位置が所望の位置からずれることがなく、当該コイルばねＷに対してコーティング材を高精度に塗布することができる。

　また、本実施の形態１に係るコーティング材塗布システム１では、センサ５によるコイルばねＷの素線の位置の測定位置と、塗布位置とは、特定の軸Ａｘを中心として特定の角度である１８０°だけずれている。
　このため、センサ５及びディスペンサ７の設置位置を互いに離間させることができる。したがって、コーティング材塗布システム１において、センサ５、ディスペンサ７、及びコイルばねＷの設置を容易に行うことができ、使い勝手の良いコーティング材塗布システム１を実現することができる。

　また、本実施の形態１に係るコーティング材塗布システム１では、制御装置３は、センサ５の測定値に基づいて、１８０°だけ特定の軸Ａｘを中心として回転した際に塗布位置となる第１の位置座標（位置座標Ｐ１´（ｙ１´，ｚ１´）及び位置座標Ｐ１（ｙ１，ｚ１））を算出する。また、制御装置３は、当該第１の位置座標を１８０°だけ特定の軸Ａｘを中心として回転させた第２の位置座標（位置座標Ｐ２（ｙ２，ｚ２））を塗布位置として算出する。そして、制御装置３は、センサ５による測定タイミングから、支持台４が特定の軸Ａｘを中心として１８０°だけ回転した塗布タイミングで、ディスペンサ７から当該塗布位置にコーティング材を塗布させる。
　このため、第１，第２の位置座標を算出するために掛かる時間を考慮し、当該測定タイミングと当該塗布タイミングとをずれたタイミングとすることにより、塗布位置に適切にコーティング材を塗布することができる。

　また、本実施の形態１に係るコーティング材塗布システム１では、第１の移動装置６は、Ｚ軸に沿ってのみセンサ５を移動させる移動装置である。一方、第２の移動装置８は、Ｚ軸と、Ｙ軸とにそれぞれ沿ってのみディスペンサ７を移動させる移動装置である。
　このため、センサ５を最小限の１軸のみで移動させ、さらに、ディスペンサ７を最小限の２軸のみで移動させることができ、コーティング材塗布システム１の構成を簡素化することができる。

　また、本実施の形態１に係るコーティング材塗布システム１では、塗布位置は、コイルばねＷを圧縮した際に素線同士が接触する位置である。
　このため、当該塗布位置にコーティング材を塗布することで、当該塗布位置でのコイルばねＷにおける素線同士の接触ダメージを緩和させることができる。

　また、本実施の形態１に係るコーティング材塗布システム１では、センサ５は、ライン状のレーザ光を出射し、コイルばねＷの素線から反射された当該レーザ光を受光することで当該素線における当該ライン状のレーザ光を反射した部位のプロファイルを測定する。
　このため、コイルばねＷの素線のプロファイルを容易に取得することができ、より高精度に塗布位置を算出することができる。

（実施の形態２）
　次に、本実施の形態２について説明する。
　以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
　図６及び図７は、実施の形態２に係るコーティング材塗布システム１の構成を説明する図である。具体的に、図６は、図２に対応した図である。図７は、図３に対応した図である。
　本実施の形態２に係るコーティング材塗布システム１では、図６及び図７に示すように、上述した実施の形態１において説明したコーティング材塗布システム１に対して、表面処理装置９と、第３の移動装置１０とが追加されている。

　表面処理装置９は、制御装置３による制御の下、コイルばねＷに表面処理を行う。本実施の形態２では、表面処理装置９は、コイルばねＷにプラズマ処理（表面処理）を行うプラズマ処理装置によって構成されている。なお、表面処理装置９による表面処理としては、プラズマ処理に限らず、ブラスト処理やプライマー処理等を採用してもよい。

　ここで、表面処理装置９にてコイルばねＷに表面処理を行う表面処理位置ＰＴは、図６に示すように、測定位置ＰＭに対して、特定の軸Ａｘを中心として特定の角度だけずれている。同様に、表面処理位置ＰＴは、塗布位置ＰＡに対して、特定の軸Ａｘを中心として特定の角度だけずれている。本実施の形態２では、表面処理位置ＰＴは、測定位置ＰＭ及び塗布位置ＰＡに対して、特定の軸Ａｘを中心として９０°だけずれている。より具体的に、表面処理位置ＰＴは、塗布位置ＰＡに対して、特定の軸Ａｘを中心とするコイルばねＷ（支持台４）の回転方向の前段側に９０°だけずれている。言い換えれば、表面処理位置ＰＴは、測定位置ＰＭに対して、特定の軸Ａｘを中心とするコイルばねＷ（支持台４）の回転方向の後段側に９０°だけずれている。なお、上記の角度は、９０°に限らず、その他の角度としても構わない。

　第３の移動装置１０は、表面処理装置９を支持し、当該表面処理装置９を移動させる。この第３の移動装置１０は、図６に示すように、表面処理装置９を支持するスライダ１０１と、Ｚ軸及びＹ軸に対して直交するＸ軸に沿って延在するガイドレール１０２と、Ｚ軸に沿って延在するガイドレール１０３と、サーボモータ（図示略）等とを備える。そして、第３の移動装置１０は、制御装置３による制御の下、スライダ１０１がガイドレール１０２上をＸ軸に沿って移動するとともに、当該ガイドレール１０２がガイドレール１０３上をＺ軸に沿って移動する。すなわち、本実施の形態２では、第３の移動装置１０は、特定の軸Ａｘと、Ｘ軸とにそれぞれ沿ってのみ表面処理装置９を移動させる。

　また、本実施の形態２に係るコーティング材塗布システム１では、図７に示すように、表面処理装置９及び第３の移動装置１０の追加に対応させて、制御部３３に表面処理位置算出部３３７、第３の移動制御部３３８、及び表面処理装置制御部３３９の機能を追加している。

　以下、本実施の形態２に係る制御方法を説明しつつ、表面処理位置算出部３３７、第３の移動制御部３３８、及び表面処理装置制御部３３９の詳細な機能について説明する。
　図８は、制御装置３が実行する制御方法を示すフローチャートである。
　本実施の形態２に係る制御方法では、図８に示すように、上述した実施の形態１において説明した制御方法に対して、ステップＳ８～Ｓ１１が追加されている点が異なる。このため、以下では、ステップＳ８～Ｓ１１を主に説明する。

　ステップＳ８（表面処理位置算出ステップ）は、ステップＳ３の後に実行される。
　具体的に、表面処理位置算出部３３７は、ステップＳ８において、上述した実施の形態１において説明したように位置座標Ｐ１（ｙ１，ｚ１）を算出した後、特定の軸Ａｘ（Ｚ軸）を中心として当該位置座標Ｐ１（ｙ１，ｚ１）を９０°回転させた位置座標Ｐ３を算出し、当該位置座標Ｐ３を表面処理位置として算出する。

　ステップＳ８の後、第３の移動制御部３３８は、第３の移動装置１０を動作させ、表面処理装置９にて表面位置（位置座標Ｐ３）に表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置９を移動させる（ステップＳ９：第３の移動制御ステップ）。

　ステップＳ９の後、表面処理装置制御部３３９は、測定タイミングから支持台４が特定の軸Ａｘを中心として９０°だけ回転した表面処理タイミングで、表面処理装置９を動作させ、当該表面処理装置９にて表面処理位置（位置座標Ｐ３）に表面処理を行わせる（ステップＳ１０：表面処理装置制御ステップ）。当該測定タイミングは、ステップＳ２でセンサ５がコイルばねＷの素線の位置を測定したタイミングである。

　ステップＳ１０の後、第３の移動制御部３３８は、第３の移動装置１０を動作させ、Ｚ軸に沿って表面処理装置９を特定の移動速度で移動させる（ステップＳ１１）。当該特定の移動速度は、ステップＳ３でのセンサ５における特定の移動速度と同一である。この後、制御装置３は、ステップＳ４に移行する。

　以上説明した本実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
　本実施の形態２に係るコーティング材塗布システム１では、表面処理装置９及び第３の移動装置１０を用いて、塗布位置にコーティング材を塗布する前にコイルばねＷの表面処理を行う。このため、塗布位置へのコーティング材の接着性を向上させることができる。

　また、本実施の形態２に係るコーティング材塗布システム１では、表面処理装置９及び第３の移動装置１０が設けられているため、表面処理を行いながらコーティング材を塗布することができ、効率的に塗布位置へのコーティング材の接着性を向上させることができる。なお、上述した実施の形態１において、コーティング材塗布システム１とは別の装置でコイルばねＷの表面処理を行った後に、当該コーティング材塗布システム１において、コーティング材を塗布する構成を採用しても構わない。

（その他の実施の形態）
　ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１，２によってのみ限定されるべきものではない。
　図９は、実施の形態１，２の変形例を説明する図である。具体的に、図９は、図５に対応した図である。
　上述した実施の形態１，２では、コイルばねＷの素線の断面形状が円であったが、これに限らず、その他の形状、例えば、矩形であっても構わない。
　コイルばねＷの断面形状が矩形である場合には、センサ５は、測定値として、センサ座標軸上の位置座標であって、コイルばねＷの素線において、当該センサ５から出力されたライン状のレーザ光を反射した矩形の一部の部位ＷＲ（図９では太線で表現）の各位置座標を出力する。ここで、制御装置３（塗布位置算出部３３４）は、ステップＳ４において、センサ５の測定値に基づいて、矩形の一部の部位ＷＲ上でのＺ軸方向の座標値が高い２つのエッジの位置座標Ｐ０１´（ｙ０１´，ｚ０１´），Ｐ０２´（ｙ０２´，ｚ０２´）を抽出する（図９）。そして、制御装置３は、当該２つのエッジの位置座標Ｐ０１´（ｙ０１´，ｚ０１´），Ｐ０２´（ｙ０２´，ｚ０２´）の中間点を位置座標Ｐ１´（ｙ１´，ｚ１´）として算出する（図９）。この後、制御装置３は、上述した実施の形態１，２と同様に、位置座標Ｐ１´（ｙ１´，ｚ１´）から位置座標Ｐ１（ｙ１，ｚ１），Ｐ２（ｙ２，ｚ２），Ｐ３を算出する。

　上述した実施の形態１，２では、第１の移動装置６は、Ｚ軸の１軸のみでセンサ５を移動させていたが、これに限らず、Ｚ軸の他、Ｙ軸やＸ軸方向にもセンサ５を移動可能に構成しても構わない。同様に、第２の移動装置８は、Ｚ軸及びＹ軸の２軸のみでディスペンサ７を移動させていたが、これに限らず、Ｚ軸及びＹ軸の他、Ｘ軸方向にもディスペンサ７を移動可能に構成しても構わない。同様に、第３の移動装置１０は、Ｚ軸及びＸ軸の２軸のみで表面処理装置９を移動させていたが、これに限らず、Ｚ軸及びＸ軸の他、Ｙ軸方向にも表面処理装置９を移動可能に構成しても構わない。

　１　コーティング材塗布システム
　２　コーティング材塗布装置
　３　制御装置
　４　支持台
　５　センサ
　６　第１の移動装置
　７　ディスペンサ
　８　第２の移動装置
　９　表面処理装置
　１０　第３の移動装置
　３１　入力部
　３２　記憶部
　３３　制御部
　６１　スライダ
　６２　ガイドレール
　８１　スライダ
　８２，８３　ガイドレール
　１０１　スライダ
　１０２，１０３　ガイドレール
　３３１　支持台制御部
　３３２　センサ制御部
　３３３　第１の移動制御部
　３３４　塗布位置算出部
　３３５　第２の移動制御部
　３３６　塗布装置制御部
　３３７　表面処理位置算出部
　３３８　第３の移動制御部
　３３９　表面処理装置制御部
　Ａｘ　特定の軸
　ＰＡ　塗布位置
　ＰＭ　測定位置
　ＰＴ　表面処理位置
　Ｗ　コイルばね
　ＷＡ　円弧状の部位

Claims

　コイルばねを支持し、当該コイルばねの中心軸に倣う特定の軸を中心として回転可能とする支持台と、
　前記コイルばねの素線の位置を測定するセンサと、
　前記センサを支持し、当該センサを移動させる第１の移動装置と、
　前記コイルばねにコーティング材を塗布する塗布装置と、
　前記塗布装置を支持し、当該塗布装置を移動させる第２の移動装置と、
　前記支持台、前記センサ、前記第１の移動装置、前記塗布装置、及び前記第２の移動装置の動作を制御する制御装置とを備え、
　前記制御装置は、
　前記特定の軸を中心として前記支持台を回転させる支持台制御部と、
　前記センサを動作させ、当該センサの測定値を取得するセンサ制御部と、
　前記第１の移動装置を動作させ、前記センサを移動させる第１の移動制御部と、
　前記センサの測定値に基づいて、前記コイルばねへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出部と、
　前記第２の移動装置を動作させ、前記塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該塗布装置を移動させる第２の移動制御部と、
　前記塗布装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御部とを備えるコーティング材塗布システム。
　前記センサによる前記コイルばねの素線の位置の測定位置と、前記塗布位置とは、
　前記特定の軸を中心として特定の角度だけずれている請求項１に記載のコーティング材塗布システム。
　前記特定の角度は、
　１８０°である請求項２に記載のコーティング材塗布システム。
　前記塗布位置算出部は、
　前記センサの測定値に基づいて、前記特定の角度だけ前記特定の軸を中心として回転した際に前記塗布位置となる第１の位置座標を算出した後、当該第１の位置座標を当該特定の角度だけ前記特定の軸を中心として回転させた第２の位置座標を前記塗布位置として算出する請求項２または３に記載のコーティング材塗布システム。
　前記塗布装置制御部は、
　前記センサによる前記コイルばねの素線の位置の測定タイミングから、前記支持台が前記特定の軸を中心として前記特定の角度だけ回転した塗布タイミングで、前記塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる請求項２または３に記載のコーティング材塗布システム。
　前記第１の移動装置は、
　前記特定の軸に沿ってのみ前記センサを移動させる移動装置であり、
　前記第２の移動装置は、
　前記特定の軸と、前記特定の軸に直交する軸とにそれぞれ沿ってのみ前記塗布装置を移動させる移動装置である請求項１に記載のコーティング材塗布システム。
　前記塗布位置は、
　前記コイルばねを圧縮した際に素線同士が接触する位置である請求項１に記載のコーティング材塗布システム。
　前記センサは、
　ライン状のレーザ光を出射し、前記コイルばねの素線から反射された当該レーザ光を受光することで当該素線における当該ライン状のレーザ光を反射した部位のプロファイルを測定する請求項１に記載のコーティング材塗布システム。
　前記コイルばねの表面処理を行う表面処理装置と、
　前記表面処理装置を支持し、当該表面処理装置を移動させる第３の移動装置とをさらに備え、
　前記制御装置は、
　前記センサの測定値に基づいて、前記塗布位置よりも前記特定の軸を中心とした前記コイルばねの回転方向の前段側に位置し、前記コイルばねに表面処理を行う表面処理位置を算出する表面処理位置算出部と、
　前記第３の移動装置を動作させ、前記表面処理装置にて前記表面処理位置の表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置を移動させる第３の移動制御部と、
　前記表面処理装置を動作させ、前記塗布位置にコーティング材を塗布する前に前記表面処理装置に前記表面処理位置の表面処理を行わせる表面処理装置制御部とをさらに備える請求項１に記載のコーティング材塗布システム。
　コイルばねを支持する支持台を当該コイルばねの中心軸に倣う特定の軸を中心として回転させる支持台制御部と、
　前記コイルばねの素線の位置を測定するセンサを動作させ、当該センサの測定値を取得するセンサ制御部と、
　前記センサを支持し、当該センサを移動させる第１の移動装置を動作させ、当該センサを移動させる第１の移動制御部と、
　前記センサの測定値に基づいて、前記コイルばねへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出部と、
　前記コイルばねにコーティング材を塗布する塗布装置を支持し、当該塗布装置を移動させる第２の移動装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該塗布装置を移動させる第２の移動制御部と、
　前記塗布装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御部とを備える制御装置。
　前記センサの測定値に基づいて、前記塗布位置よりも前記特定の軸を中心とした前記コイルばねの回転方向の前段側に位置し、前記コイルばねに表面処理を行う表面処理位置を算出する表面処理位置算出部と、
　前記コイルばねの表面処理を行う表面処理装置を支持し、当該表面処理装置を移動させる第３の移動装置を動作させ、当該表面処理装置にて前記表面処理位置の表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置を移動させる第３の移動制御部と、
　前記表面処理装置を動作させ、前記塗布位置にコーティング材を塗布する前に前記表面処理装置に前記表面処理位置の表面処理を行わせる表面処理装置制御部とをさらに備える請求項１０に記載の制御装置。
　コーティング材塗布システムの制御装置が実行する制御方法であって、
　コイルばねを支持する支持台を当該コイルばねの中心軸に倣う特定の軸を中心として回転させる支持台制御ステップと、
　前記コイルばねの素線の位置を測定するセンサを動作させ、当該センサの測定値を取得するセンサ制御ステップと、
　前記センサを支持し、当該センサを移動させる第１の移動装置を動作させ、当該センサを移動させる第１の移動制御ステップと、
　前記センサの測定値に基づいて、前記コイルばねへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出ステップと、
　前記コイルばねにコーティング材を塗布する塗布装置を支持し、当該塗布装置を移動させる第２の移動装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該塗布装置を移動させる第２の移動制御ステップと、
　前記塗布装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御ステップとを含む制御方法。
　前記センサの測定値に基づいて、前記塗布位置よりも前記特定の軸を中心とした前記コイルばねの回転方向の前段側に位置し、前記コイルばねに表面処理を行う表面処理位置を算出する表面処理位置算出ステップと、
　前記コイルばねの表面処理を行う表面処理装置を支持し、当該表面処理装置を移動させる第３の移動装置を動作させ、当該表面処理装置にて前記表面処理位置の表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置を移動させる第３の移動制御ステップと、
　前記表面処理装置を動作させ、前記塗布位置にコーティング材を塗布する前に前記表面処理装置に前記表面処理位置の表面処理を行わせる表面処理装置制御ステップとをさらに含む請求項１２に記載の制御方法。
　コイルばねを支持する支持台を当該コイルばねの中心軸に倣う特定の軸を中心として回転させる支持台制御ステップと、
　前記コイルばねの素線の位置を測定するセンサを動作させ、当該センサの測定値を取得するセンサ制御ステップと、
　前記センサを支持し、当該センサを移動させる第１の移動装置を動作させ、当該センサを移動させる第１の移動制御ステップと、
　前記センサの測定値に基づいて、前記コイルばねへのコーティング材の塗布位置を算出する塗布位置算出ステップと、
　前記コイルばねにコーティング材を塗布する塗布装置を支持し、当該塗布装置を移動させる第２の移動装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる位置に当該塗布装置を移動させる第２の移動制御ステップと、
　前記塗布装置を動作させ、当該塗布装置から前記塗布位置にコーティング材を塗布させる塗布装置制御ステップとをコンピュータに実行させるための制御プログラム。
　前記センサの測定値に基づいて、前記塗布位置よりも前記特定の軸を中心とした前記コイルばねの回転方向の前段側に位置し、前記コイルばねに表面処理を行う表面処理位置を算出する表面処理位置算出ステップと、
　前記コイルばねの表面処理を行う表面処理装置を支持し、当該表面処理装置を移動させる第３の移動装置を動作させ、当該表面処理装置にて前記表面処理位置の表面処理を行わせる位置に当該表面処理装置を移動させる第３の移動制御ステップと、
　前記表面処理装置を動作させ、前記塗布位置にコーティング材を塗布する前に前記表面処理装置に前記表面処理位置の表面処理を行わせる表面処理装置制御ステップとをコンピュータにさらに実行させる請求項１４に記載の制御プログラム。