CN103072130A - 机器人系统和制造工件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人系统和制造工件的方法。根据实施方式的一个方面的机器人系统包括机器人和指令模块。所述机器人保持用来加工工件的多个供给材料中的一个。当使用所述供给材料来加工单个工件时，所述指令模块向所述机器人发出操作指令，指示在加工工件的随后循环中首先使用在加工工件的在前循环中最后保持的供给材料。

Description

机器人系统和制造工件的方法

技术领域

本文公开的实施方式涉及机器人系统和制造工件的方法。

背景技术

已经提出了各种技术来通过用机器人取代人力使工件生产线自动化。例如，日本专利申请特开No.2008－009899公开了一种向组装作业机器人自动地示教组装作业的自动示教系统。

该自动示教系统利用例如由摄像机获取的摄影图像单独识别随机收集的各种部件（以下称为工件），并且将它们与预先寄存的工件相关信息进行比较，从而每次组装都自动生成组装作业的给定程序。

然而，传统的机器人系统还具有提高产量的改进空间。例如，当上述自动示教系统生成的给定程序包括改变将由机器人保持的工具或材料时，该改变所需的机器人操作随着制造工件数量的增加而使得制造费用变大。

实施方式的一个方面旨在提供能够提高产量的机器人系统和制造工件的方法。

发明内容

根据实施方式的一个方面的机器人系统包括机器人和指令模块。所述机器人保持用于加工工件的多个供给材料中的一个。当所述供给材料用于加工单个工件时，所述指令模块向所述机器人发出操作指令，指示在加工工件的随后循环中首先使用在加工工件的先前循环中最后保持的供给材料。

根据该实施方式的一个方面，能够实现产量的提高。

附图说明

通过参考如下结合附图考虑的详细描述将更好地理解本发明，从而将容易地获得对本发明及其许多伴随优点的更完全了解，其中：

图1是示意性示出根据一个实施方式的机器人系统的总体构造的俯视图；

图2是示意性示出根据所述实施方式的机器人的主要部分的正视图；

图3A是示意性示出根据所述实施方式的右手部单元和左手部单元的主要部分的正视图；

图3B是示意性示出根据所述实施方式的右手部单元和左手部单元的主要部分的立体图；

图4是示出右手部单元的端部的示意图；

图5A是示出了卷绕辊机构从左手部单元移除的状况的示意图；

图5B是示出了卷绕辊机构的示意图；

图6是示出了根据所述实施方式的机器人系统中的一系列操作的示意图的第一部分；

图7A和图7B是示出了根据所述实施方式的机器人系统中的一系列操作的示意图的第二部分；

图8是示出了根据所述实施方式的机器人系统的构造实施例的框图；

图9A是示出了类型不同的电路板的实施例的图；

图9B是示出了由电路板进行的示教信息的实施例的表；

图9C是示出了剩余胶带信息的实施例的表；

图10是示出了根据所述实施方式的机器人系统中的指令控制序列的实施例的图；

图11是示出了由根据所述实施方式的机器人系统执行的处理程序的流程图；

图12是示出了用于图11中所示的多余胶带返回处理的处理程序的流程图；

图13是示出了用于图11中所示的必要胶带取出处理的处理程序的流程图；以及

图14是示出了用于图11中所示的胶带粘贴处理的处理程序的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图详细地描述在本申请中公开的机器人系统和制造工件的方法的实施方式。然而，所述实施方式不受到所描述的实施方式的限制。

在以下描述中，以遮蔽胶带作为供给材料，以用于电子装置的电路板作为加工对象来示例性地描述执行将遮蔽胶带粘贴到电路板上的预定位置的过程的机器人系统。

现在将描述电路板。在当前机器人系统中的电路板是在设置电子元件之前的电路板。在将遮蔽胶带粘贴在当前机器人系统中的预定位置处之后，在随后的焊接处理过程中向未被遮蔽的部分施加焊料。在以下描述中，可以将电路板称为工件。

总体构造

图1是示意性示出了根据所述实施方式的机器人系统100的总体构造的俯视图。在图1中，为了更容易理解以下说明，示出了包括以竖直向上方向作为正向的Z轴的三维正交坐标系。在下列说明中使用的其他附图中可以示出这种正交坐标系。而且，在下列描述中将X轴的正向限定为指向机器人101的前方。

如图1中所示，机器人系统100包括布置在隔壁100A内的预定位置处的机器人101、台架102、未加工工件盒103、已加工工件盒104、主收纳器105、副收纳器107和摄像机109。

在隔壁100A上，设置有门100B，载入载出路径106通过门100B布置在隔壁100A的内部和外部。在隔壁100A的外部，布置有控制装置108，该控制装置108连接至机器人101以与机器人101通信。

机器人的构造

将参照图2描述机器人101的构造。图2是示意性示出了根据所述实施方式的机器人101的主要部分的正视图。

如图2中所示，机器人101将其基座1借助未示出的锚固螺栓固定至地面，并且在基座1上，本体2设置成借助于未示出的致动器相对于基座1旋转。

在本体2的左侧和右侧，分别设置有第一臂3L和第二臂3R。在第一臂3L上，左肩部单元4L设置成沿着竖直平面（图2中的X－Z平面）旋转。在左肩部单元4L上，左上臂A单元5L进一步设置成摆动。

在左上臂A单元5L的端部处，设置左上臂B单元6L。左上臂B单元6L被给予扭转动作以旋转。在左上臂B单元6L的端部处，左下臂单元7L设置成摆动。在左下臂单元7L的端部处，设置左腕A单元8L，在左腕A单元8L的端部处，设置左腕B单元9L。

对于左腕A单元8L，被给予扭转动作以旋转，对于左腕B单元9L，被给予执行弯曲动作的旋转动作。在左腕B单元9L的端部处，设置左凸缘10L，在左凸缘10L处，附装有左手部单元（以下可以描述为第一手部机构）12。

第二臂3R与第一臂3L左右对称，因此第二臂3R构造有右肩部单元4R、右上臂单元5R、右腕臂B单元6R、右下臂单元7R、右腕A单元8R、右腕B单元9R和右凸缘10R。在右凸缘10R上附装有右手部单元（以下可以描述为第二手部机构）11。

机器人101的每个运动单元例如旋转单元和摆动单元都具有内置有伺服马达的致动器（未示出）。所述致动器还具有内置编码器，所述编码器108向控制装置108通知各个运动单元的旋转位置。

稍后将描述右手部单元11和左手部单元12的详细构造。如图2中所示，在下文中可以将右手部单元11和左手部单元12共同描述为手部10。

返回参照图1的说明，将描述台架102。台架102布置在机器人101的前面，并且具有放置工件的平坦工作台。在工作台的角部处，具有直角的定位壁102A立设在其上。

在台架102上，设置有运动构件102B，借助未示出的致动器的驱动，该运动构件102B运动而在由图1中的箭头202表示的Y轴方向（在下文中也称为左右方向）上滑动。类似地，设置运动构件102C，该运动构件102C运动而在由图1中的箭头201表示的X轴方向（在下文中也称为前后方向）上滑动。

未加工工件盒103是设置有多个槽的储存箱，在所述槽中收纳堆叠的未加工电路板。已加工工件盒104是设置有多个槽的储存箱，已加工的电路板收纳在所述槽中。未加工工件盒还可以称为第一收纳部，已加工工件盒还可以称为第二收纳部。

如图1中所示，未加工工件盒103布置在包括左手部单元12（参见图2）的第一臂3L附近。已加工工件盒104布置在包括右手部单元11（参见图2）的第二臂3R附近。

换言之，这允许利用左手部单元12使未加工电路板从未加工工件盒103运动并放置在台架102，然后利用右手部单元11使已加工电路板从台架102运动并放置在已加工工件盒104上。因而，机器人101和手部10能够有效地操作，由此可以降低费用并提高产量。而且，不必为机器人101和手部10保留较大的操作区域，因而能够实现工作空间的减少。

除了移动和放置未加工电路板和已加工电路板的上述操作之外，机器人101和手部10的操作也由稍后描述的控制装置108的指令模块108ae（参见图8）指示。将参照图8以及随后的附图详细描述指令模块108ae。

主收纳器105布置在机器人101能够保持的区域中，例如布置在未加工工件盒103上方。主收纳器105进一步具有多个保持件，每个所述保持件能够收纳多种类型的卷绕辊机构38（稍后描述）中的一种类型。在每个卷绕辊机构38上，装配有卷绕辊36（稍后描述），卷绕辊36具有不同宽度尺寸和材料等多种类型的遮蔽胶带中的一种类型。

副收纳器107布置在比主收纳器105更接近机器人101的位置（在图1的实施例中，位于机器人101和台架102之间）。副收纳器107也具有多个保持件。在每个保持件中收纳必需与电路板的类型对应的且预先优先从主收纳器105取出的卷绕辊机构38。在副收纳器107中收纳所述机构能够使得在粘贴作业时机器人101和手部10的操作区域较小，由此能够降低费用。

控制装置108构造有计算机并且连接至机器人101以彼此相互通信，该计算机具有存储装置、算术处理单元、输入装置等（都未示出）。

在控制装置108上，在电路板上执行的加工操作的各个方面（更具体地说，将何种类型的遮蔽胶带粘贴到电路板上的什么位置等信息）通过输入装置（例如编程器等）作为示教数据预先寄存。

控制装置108然后基于所寄存的示教数据生成并输出操作机器人101的每个运动单元的操作信号。稍后将参照图8讨论控制装置108的详细构造。

为了简化说明，在当前实施方式中示出了单个控制装置108。然而，控制装置108可以构造有分开地控制机器人101和手部10的多个单独装置，同时相应的装置彼此通信。

摄像机109是悬挂在机器人101上方的成像装置，以获取放置在台架102上的电路板的图像。尽管图1示出了摄像机109布置在机器人101的肩部的末端的情况，但不是为了限制摄像机109的布置位置。而且除了悬挂摄像机109之外，还可以使用其他安装方法。

第二手部机构的构造

接下来将参照图3A、图3B和图4描述右手部单元11的更详细构造。图3A是示意性示出了根据所述实施方式的右手部单元11和左手部单元12的主要部分的正视图，图3B是示意性示出了根据所述实施方式的右手部单元11和左手部单元12的主要部分的立体图。图4是示出了右手部单元11的端部的示意图。

如图3A和3B所示，右手部单元11包括按压机构20、第二保持机构21、致动器22、未加工工件保持机构23、已加工工件保持机构24和托架25。

托架25固定到右凸缘10R，按压机构20、第二保持机构21、制动器22、未加工工件保持机构23和已加工工件保持机构24分别附装至托架25。

按压机构20构造有按压爪20A和基部20C，固定至托架25的基部20C设置成在与右凸缘10R的旋转轴线近似相同的方向上延伸。

在基部20C的端部处，挤压爪20A被布置成朝向基部20C的延伸方向。按压爪20A形成为三棱柱形状，其末端具有锐角，其基端固定至基部20C。

基部20C由诸如金属之类的硬材料形成，按压爪20A由诸如树脂之类的软材料形成。

如图4中所示，在按压爪20A上，从动辊20D被枢转地支撑成在按压爪20A与遮蔽胶带进行接触的一侧略微突出。当右手部单元11运动同时将遮蔽胶带按压在电路板上时，从动辊20D与相对于电路板或遮蔽胶带的相对位置的变化对应地从动旋转，如稍后所述。

第二保持机构21与按压机构20的基部20C平行地设置，并且是形成为将其前端部以近似直角弯曲的钳状构件。第二保持机构21进一步在其基端部处连接至致动器22，并且被设计成通过分别切换到保持或释放该保持的致动器22的驱动而通过夹紧遮蔽胶带来保持遮蔽胶带或释放遮蔽胶带。

如图3A中所示，未加工工件保持机构23具有多个吸附构件23A（这里是三件），并且分别通过所述吸附构件23A吸附电路板的顶面和释放该吸附来执行保持电路板和释放该保持。

如图3B所示，已加工工件保持机构24是固定至托架25的管状构件，并且形成有在其端部具有弯曲部的接合部24A。同时，电路板设置有所形成的孔，并且操作第二臂3R使接合部24A与电路板的孔接合则允许保持已加工电路板。

结果，能够在不接触电路板的粘贴有遮蔽胶带的表面的情况下保持电路板，由此能够防止粘贴在已加工电路板上的遮蔽胶带被污染等。

第一手部机构的构造。

接下来，将参照上述图3A和3B以及新呈现的图5A和5B描述左手部单元12的更详细的构造。图5A是示出了卷绕辊机构38从左手部单元12移除的状况的示意图，图5B是示出了卷绕辊机构38的示意图。

如图3A中所示，左手部单元12包括第一保持机构31、切割机构32、托架35、拆卸机构37、卷绕辊机构38和盒保持单元39。

第一保持机构31与遮蔽胶带的供给方向平行地设置，并且是形成为将其前端部以近似直角弯曲的钳状构件。第一保持机构31进一步在其基端部处连接至致动器（未示出），并且被构造成通过分别切换到保持或释放该保持的致动器的驱动而通过夹紧来保持遮蔽胶带或释放该遮蔽胶带。

切割机构32在其前端处附装有切割刀片32A，并且切割机构32上下滑动以使切割刀片32A进入位于第一保持机构31的下游（在遮蔽胶带供给侧）的遮蔽胶带以切割所述遮蔽胶带。

如上所述，卷绕辊机构38是供附装卷绕辊36的构件。卷绕辊机构38是在给定供给方向上从卷绕辊36供给遮蔽胶带的机构。

如图5A所示，卷绕辊机构38通过拆卸机构37相对于左手部单元12可拆卸。

现在将更详细地描述卷绕辊机构38。如图5B所示，卷绕辊机构38包括被附装成旋转的卷绕辊36、引导辊33和引导辊34，并且被设置成与上述的第一保持机构31连动操作。

卷绕辊36在芯构件上卷绕有遮蔽胶带T，并且从卷绕辊36转出的遮蔽胶带T在被从动引导辊33和引导辊34施加适当张力的同时被引导向第一保持机构31。换言之，卷绕辊36、引导辊33和引导辊34构成了遮蔽胶带T的供给机构。

如图3A中所示，盒保持单元39是固定至托架35的管状构件，并且具有在其端部形成有弯曲部的接合部39A。

一系列操作的说明

接下来，参照上述图6、7A和7B详细地描述根据所述实施方式的机器人系统100的一系列操作。图6是示出了根据所述实施方式的机器人系统100中的一系列操作的示意图的第一部分。图7A和图7B是示出了根据所述实施方式的机器人系统100的一系列操作的示意图的第二部分。

根据当前实施方式的机器人系统100根据预先寄存在控制装置108的示教数据如下进行操作。首先，在开始作业之前，借助未示出的运送装置，将未加工工件盒103和已加工工件盒104载入到门100。

在开始作业时，机器人系统100通过利用接合部24A（参见图3B）和接合部39A（参见图3A）保持载入的未加工工件盒103和已加工工件盒104而将它们布置在图1中所示的预定位置。

机器人系统100然后驱动第一臂3L通过按压吸附构件23A（参见图3A）取出未加工工件盒103中的最上面的电路板，并且将其放置在台架102上，使得电路板的加工面面向上。

机器人系统100然后启动运动构件102B和运动构件102C（参见图1）以将电路板压靠在定位壁102A上（参见图1），从而完成电路板在台架102上的定位操作。此时，由摄像机109对电路板进行成像（参见图1），从而识别电路板的类型。

同时，与定位操作并行地，驱动第一臂3L，并且借助于拆卸机构37（参见图5A）从主收纳器105（参见图1）取出与电路板的类型必需对应的卷绕辊机构38。然后将所取出的卷绕辊机构38收纳在副收纳器107中（参见图1）。

此时，在副收纳器107中，能够预先收纳所述类型必需的多个卷绕辊机构38。在下文中，可以将与电路板的类型必需对应的卷绕辊机构38描述为必要胶带。

机器人系统100然后使第一臂3L和第二臂3R以给定等待姿势在它们的预设等待位置等待。这里，将该等待位置设置为右手部单元11和左手部单元12彼此不干涉的位置，例如，在X轴的正向侧右手部单元11从左手部单元12偏离的位置（参见图3B）。

如图6中所示，机器人系统100然后操作第二臂3R，以使处于打开状态的第二保持机构21进入第一保持机构31和引导辊33之间，并且之后使第二保持机构31关闭以夹持遮蔽胶带T从而保持遮蔽胶带T。

在完成保持操作之后，机器人系统100然后打开第一保持机构31以释放第一保持机构31对遮蔽胶带T的保持。之后，在维持第一臂3L的位置的同时，机器人系统100使第二臂3R朝向遮蔽胶带T的前端侧运动，以便将遮蔽胶带T转出预定长度。

此时，第二保持机构21的前端部以不接触的方式穿过打开的第一保持机构31的保持单元。转出的遮蔽胶带T的预定长度以预先寄存的示教数据为基础。稍后将参照图9A和9B描述这一方面的细节。

当将遮蔽胶带T转出预定长度时，遮蔽胶带T再次由第一保持机构31保持，同时释放第二保持机构21对遮蔽胶带T的保持。

然后，机器人系统100使第一臂3L运动到预定遮蔽开始位置。如图7A所示，机器人系统100然后操作第二臂3R，以利用按压爪20A按压转出在电路板上的遮蔽胶带T的前端部的粘合剂侧。预定遮蔽开始位置也以预设的示教数据为基础。

当完成遮蔽胶带T的按压操作之后，如图7A所示，机器人系统100然后使第一臂3L和第二臂3R两者在左右方向上运动预设长度。

此时，随着第一臂3L的运动，遮蔽胶带T被从卷绕辊36转出。转出的遮蔽胶带T然后随着第二臂3R的运动被按压爪20A和从动辊20D按压在电路板上。换言之，在施加恒定张力的同时遮蔽胶带T被粘贴在电路板上，由此能够有效地防止遮蔽胶带T发生褶皱等。

当第一臂3L和第二臂3R完成运动时，机器人系统100然后使第一保持机构31关闭，并且使切割机构32切割遮蔽胶带T。机器人系统100然后使第一臂3L在左右方向（例如由图7A中的箭头203表示的方向）上缩回。

当切割遮蔽胶带T时，机器人系统100然后使第二臂3R在左右方向上运动预设长度，如图7B中的箭头204所示，以将遮蔽胶带T按压在电路板上直到遮蔽胶带T的切割端部。

之后，机器人系统100使第二臂3R至少运动到上述遮蔽开始位置，同时由按压爪20A向遮蔽胶带T施加给定按压力，从而将遮蔽胶带T充分地固定至电路板。

当完成遮蔽胶带T的粘贴时，机器人系统100然后使第一臂3L和第二臂3R运动到上述等待位置。当有必要更换卷绕辊机构38时，执行将卷绕辊机构38更换为与收纳在副收纳器107中的另一个必要胶带对应的卷绕辊机构38的更换操作。然后在为所更换的卷绕辊机构38预设的遮蔽位置执行遮蔽胶带T的粘贴。

当完成向电路板的所有遮蔽位置的粘贴时，机器人系统100然后发出驱动第二臂3R的指令，以使接合部24A（参见图3B）与已加工电路板的孔接合，并且将已加工电路板传送到已加工工件盒104的空槽中以收纳该已加工电路板。随后，重复从未加工工件盒103取出新的未加工电路板并粘贴遮蔽胶带T的作业，直到加工了所有未加工电路板为止。

指令控制的说明

在完成单个电路板的粘贴作业时，通过将附装至左手部单元12的卷绕辊机构38的遮蔽胶带T首先粘贴到随后的电路板上，可以降低由于更换卷绕辊机构38引起的费用。

因此，在根据当前实施方式的机器人系统100中，粘贴作业并不总是以给定顺序执行，而是执行指令控制以从目前附装至左手部单元12的卷绕辊机构38粘贴遮蔽胶带T。将参照图8至图14描述这一点。

为了使如下说明容易理解，作为术语定义，从当前保持所述胶带的含义来说，可以将附装至左手部单元12的卷绕辊机构38描述为保持胶带。

图8是示出了根据所述实施方式的机器人系统100的构造示例的框图。在图8中，仅示出了说明机器人系统100的指令控制所必需的组成元件，省略了一般组成元件的描述。

如图8中所示，机器人系统100包括手部10、机器人101、副收纳器107、控制装置108和摄像机109。这里省略了图1中所示的其他组成元件的描述。

控制装置108包括控制模块108a和存储模块108b。控制模块108a进一步包括电路板识别模块108aa、粘贴准备模块108ab、保持状况获取模块108ac、指令确定模块108ad、指令模块108ae和胶带减去模块108af。

在存储模块108b中存储电路板识别信息108ba、电路板示教信息108bb和剩余胶带信息108bc。

已经说明了手部10、机器人101、副收纳器107和摄像机109，因此这里省略了它们的详细描述。

控制模块108a执行控制装置108的总体控制。电路板识别模块108aa从摄像机109接收电路板的图像数据，并将所接收的图像数据与电路板识别信息108ba进行匹配，以识别作为工件的电路板的类型。

电路板识别信息108ba是用于识别电路板的类型（例如电路板的形状、电路板的孔的位置和数量，等等）的信息。电路板识别信息108ba预先存储在存储模块108b中。

电路板识别模块108aa进一步向粘贴准备模块108ab通知所识别的电路板的类型。

粘贴准备模块108ab基于所通知的电路板的类型和电路板示教信息108bb执行粘贴准备作业。更具体地说，粘贴准备模块108ab向稍后描述的指令模块108ae通知从主收纳器105（参见图1）取出与电路板的类型对应的必要胶带并将它们收纳在副收纳器107中的指令。此时，当相对于必要胶带存在不必要的多余胶带时，粘贴准备模块108ab还通知将多余胶带返回到主收纳器105的指令。

在电路板示教信息108bb中，限定与电路板类型对应的必要胶带的类型。稍后将参照图9B描述电路板示教信息108bb的细节。

在粘贴准备作业完成后，粘贴准备模块108ab进一步向保持状况获取模块108ac通知完成通知。完成通知可以包括存在保持胶带、当保持胶带存在时保持胶带的类型、副收纳器107中的必要胶带的收纳状况等。

保持状况获取模块108ac从手部10获取关于保持胶带的状况（诸如是否存在保持胶带），并从副收纳器107获取关于副收纳器107的状况（诸如必要胶带的收纳状况），并且通知指令确定模块108ad。尽管能够通过在手部10和副收纳器107上安装诸如压力传感器的相应检测装置来实现获取这种保持状况，但这并不是要限制所述方法。

指令确定模块108ad基于从保持状况获取模块108ac接收的表示保持桩孔的通知、电路板示教信息108bb和剩余胶带信息108bc确定关于遮蔽胶带T的粘贴的用于机器人101和手部10的指令。指令确定模块108ad然后将所确定的指令通知指令模块108ae。

将参照图9A至9C和图10详细描述指令确定模块109ad所确定的指令的内容。图9A是示出了电路板类型区别示例的图，图9B是示出了电路板示教信息108bb的示例的表，图9C是示出了剩余胶带信息108bc的示例的表。图10是示出了在根据所述实施方式的机器人系统100中的指令控制序列的示例的图。

如图9A所示，假定存在不同类型的电路板α和电路板β。在电路板α上，假定存在五个点a至e用于粘贴遮蔽胶带T（以下描述为示教点）。类似地，在电路板β上，假定存在三个示教点f至h。

在图9A中所示的电路板α和电路板β之间，除了各个示教点之外，假定还存在在角部处是否存在切口的形状区别。因而，在电路板识别信息108ba中，限定诸如电路板α在其角部处没有切口以及电路板β在其角部处具有切口之类的识别信息。

接下来，如图9B所示，在电路板示教信息108bb中，限定了关于电路板类型的示教的信息。例如，这里的示例表明电路板示教信息108bb包含由电路板类型确定的必要胶带的类型以及由必要胶带的类型确定的示教数据组。

例如，对于电路板α，将胶带A和胶带B限定为必要胶带的类型。对于胶带A，限定示教数据组，该示教数据组示教以从示教点a开始，经过示教点b，然后到达示教点c的顺序使用胶带A进行粘贴。

所述示教数据组不仅包括粘贴顺序，而且包括各个示教点的粘贴的位置、预定长度、粘贴方向等。

对于用于同一电路板α的胶带B，限定了示教以从示教点d到示教点e的顺序使用胶带B进行粘贴的示教数据组。

类似的限定能够应用于电路板β。例如，如图9B所示，限定了电路板β需要两种类型的胶带A和胶带B作为必要胶带。为胶带A限定以从示教点f到示教点g的顺序的示教数据组，同时为胶带C限定仅具有示教点h的示教数据组。

然而，图9B中所示的实施例并不是要限制电路板示教信息108bb的构造。例如，通过以彼此相关联的方式将“胶带类型”的信息和“示教数据组”的信息存储为示教信息，并且将与“电路板类型”相联系的“示教信息”进一步存储为电路板信息或工件信息，可以布置与电路板示教信息108bb类似的构造。

在以下说明中，按照“电路板类型+胶带类型”的规则予以标记图9B中所示的示教数据组。因而，例如用于图9B中所示的电路板α的胶带A的示教数据组给予符号αA。

接下来，如图9C所示，在剩余胶带信息108bc中，为每种胶带类型存储遮蔽胶带T的剩余量。例如，图9C示出了包括对于每个表示主收纳器105的保持件的标识符的“收纳器保持件编号.”都彼此相互关联的“胶带类型”、“剩余量”和“阈值”的剩余胶带信息108bc的示例。尽管这里以毫米（mm）为单位示出了剩余量和阈值，但本发明并不限于此。

剩余胶带信息108bc的剩余量由稍后描述的胶带减去模块108af适当地更新。所述阈值是剩余量的下限阈值，胶带剩余量低于阈值的胶带被替换为与主收纳器105中的更多剩余的类型相同的胶带。

将在上述假定前提下描述在机器人系统100的粘贴作业中执行的指令控制序列。在图10中，示出了以电路板α作为工件的情况下的序列。

如图10中所示，机器人系统100首先使手部10保持作为保持胶带的用于第一电路板α的预定必要胶带。此时，当由于前一过程中的作业等而在手部10中已存在保持胶带并且该保持胶带是用于电路板α的必要胶带时，机器人系统10使手部10继续保持该保持胶带。这里假定胶带A用作第一保持胶带。

对于第一电路板α来说，指令确定模块108ad首先基于电路板示教信息108bb将示教数据组αA确定为指令，并且通知指令模块108ae以使指令模块108ae执行所述指令。

然后，在执行基于示教数据组αA的粘贴作业之后，指令确定模块108ad将保持胶带更换为胶带B的指令通知给指令模块108ae，以使指令模块108ae执行所述更换。在更换完成之后，指令确定模块108ad随后将示教数据αB确定为指令，并且然后使指令模块108ae执行所述指令。

如图10中所示，在结束第一电路板α的粘贴作业的步骤中，手部10将胶带B作为保持胶带来保持。因而，指令确定模块108ad首先将示教数据组αB确定为用于第二电路板α的指令，并且通知指令模块108ae以使指令模块108ae执行所述指令。在完成指令数据组αB的执行之后，指令确定模块108ad使指令模块108ae将保持胶带更换为胶带A并执行示教数据组αA。

随后，在类似的序列中，指令确定模块108ad确定用于机器人101和手部10的指令，同时切换与保持胶带的类型对应的指令，指令模块108ae根据这些指令启动机器人101和手部10。

更具体地说，当使用多种遮蔽胶带来加工单个电路板时，根据当前实施方式的机器人系统100执行指令控制，该指令控制将用于在加工电路板的随后循环中首先使用在加工电路板的先前循环中最后保持的遮蔽胶带的操作指令发给机器人101和手部10。

例如，在图10中所示的实施例中，执行这种指令控制可以使得保持胶带的更换定时exT为每个电路板α一次。换言之，与为每个单一电路板α按照示教数据组αA和示教数据组αB的顺序执行时的情况相比，能够减少更换定时exT的数量。因而，能够降低更换保持胶带所需的机器人101和手部10的操作的费用，由此能够提高产量。

尽管这里以电路板类型使用的必要胶带是两种类型的情况为例进行说明（参见图9B），但所述实施方式明显适合于三种或更多种胶带的类型。在这种情况下，例如，通过将电路板示教信息108bb限定为包括执行标记，指令确定模块108ad可以基于保持胶带的类型和执行标记的开/关状态确定将要指示的随后示教数据组。

返回参照图8的说明，将描述控制装置108的指令模块108ae。尽管在参照图10的说明中提到了指令模块108ae，但指令模块108ae基于由指令确定模块108ad确定的关于粘贴遮蔽胶带T的指令实际启动机器人101和手部10。该指令模块108ae进一步向胶带减去模块108af通知遮蔽胶带T的实际粘贴量。

胶带减去模块108af从对应的剩余胶带信息108bc的剩余量减去从指令模块108ae通知的遮蔽胶带T的量，并且更新剩余胶带信息108bc的剩余量。因而，因为其计算剩余量，所以还可以将胶带减去模块称为剩余量计算模块。

存储模块108b是诸如硬盘驱动器和非易失性存储器之类的存储装置，并且在其中存储电路板识别信息108ba、电路板示教信息108bb和剩余胶带信息108bc。已经说明了电路板识别信息108ba、电路板示教信息108bb和剩余胶带信息108bc的内容，因而这里省略它们的详细描述。

可以不将图8中所示的各个组成元件布置在控制装置108的单个本体中。例如，可以将存储在存储模块108ba中的电路板识别信息108ba、电路板示教信息108bb和剩余胶带信息108bc中的任何一些或全部存储在机器人101的内存中，以实现产量的提高和费用的降低。

处理程序的说明

接下来，将参照图11描述由根据所述实施方式的机器人系统100执行的处理程序。图11是示出了由根据所述实施方式的机器人系统100执行的处理程序的流程图。如下的流程图示出了用于一种类型的电路板的处理程序。

如图11所示，电路板识别模块108aa基于摄像机109的图像数据和电路板识别信息108ba识别作为工件的电路板的类型（步骤S101）。然后粘贴准备模块108ab基于电路板的类型执行多余胶带返回处理（步骤S102）和必要胶带取出处理（步骤S103）。

多余胶带返回处理和必要胶带取出处理是为每种类型的电路板执行的粘贴准备处理。稍后将参照图12描述多余胶带返回处理，并且稍后将参照图13描述必要胶带取出处理。

保持状况获取模块108ac然后从手部10和副收纳器107获取保持状况（步骤S104）。基于所获取的保持状况，指令确定模块108ad、指令模块108ae和胶带减去模块108af执行胶带粘贴处理（步骤S105）。稍后将参照图14描述胶带粘贴处理的处理程序。

然后确定是否存在用于一种类型的电路板的未加工电路板（步骤S106），并且当存在未加工电路板（在步骤S106处为真）时，则重复在步骤S104和随后的步骤处的处理。当不存在未加工电路板（在步骤S106处为假）时，则处理结束。

接下来将参照图12描述图11中所示的多余胶带返回处理的处理程序。图12是示出了图11中所示的多余胶带返回处理的处理程序的流程图。

在图12中，将使用唯一识别副收纳器107的每个保持件的变量M。副收纳器M的描述是指副收纳器107的第M个保持件。

如图12中所示，粘贴准备模块108ab确定当前保持胶带是否是多余的（步骤S201）。当满足步骤S210处的判断条件（在步骤S201处为真）时，粘贴准备模块108ab设置将要返回的保持胶带（步骤S202）。当不满足步骤S201处的判断条件（在步骤S201处为假）时，粘贴准备模块108ab将控制移动到步骤S203。

粘贴准备模块108ab然后将变量M设置为初始值1（步骤S203），并且确定副收纳器中的胶带M是否是多余的（步骤S204）。当满足步骤S204处的判段条件（在步骤S104处为真）时，粘贴准备模块108ab确定是否存在保持胶带（步骤S205）。当不满足判断条件（在步骤S204处为假）时，粘贴准备模块108ab将控制移动到步骤S210。

当满足步骤S205处的判断条件（在步骤S205处为真）时，粘贴准备模块108ab然后将控制移动到步骤S106。当不满足判断条件（在步骤S205处为假）时，粘贴准备模块108ab确定副收纳器107是否存在可用的空保持件（步骤S207）。

当满足步骤S207处的判断条件（在步骤S207为真）时，粘贴准备模块108ab设置将被收纳在副收纳器107的空保持件中的保持胶带（步骤S208）。当不满足步骤S207处的判断条件（步骤S207处为假）时，粘贴制备模块108ab设置将被返回到主收纳器105的保持胶带（步骤S209）。

粘贴准备模块108ab然后设置将被返回到主收纳器105的副收纳器中的胶带M（步骤S206）。

然后，粘贴准备模块108ab使变量M增加1（步骤S210），并且确定变量M是否超过副收纳器107的保持件的数量（步骤S211）。当满足步骤S211处的判断条件（在步骤211处为真）时，粘贴准备模块108ab结束处理。当不满足步骤S211处的判断条件（在步骤S211处为假）时，粘贴准备模块108ab从步骤S104开始重复所述处理。

接下来将参照图13描述在图11中所示的必要胶带取出处理的处理程序。图13是示出了图11中所示的必要胶带取出处理的处理程序的流程图。

在图13中，将使用唯一识别一种类型的电路板所需的必要胶带的变量N。必要胶带N的描述是指将被取出的第N个必要胶带。

如图13中所示，将变量N设置为初始值1（步骤S301），并且确定在手部上是否不存在必要胶带N（步骤S302）。这里“在手部上”是指手部10和副收纳器107。

当满足步骤S302处的判断条件（在步骤S302处为真）时，粘贴准备模块108ab确定是否不存在保持胶带（步骤S303）。当不满足步骤S302处的判断条件（在步骤S302处为假）时，粘贴准备模块108ab将控制移动到步骤S311。

当满足步骤S303处的判断条件（在步骤S303处为真）时，粘贴准备模块108ab将控制移动到步骤S307。当不满足步骤S303处的判断条件（在步骤S303处为假）时，粘贴准备模块108ab确定副收纳器107是否存在可用的空保持件（步骤S304）。

当满足步骤S304处的判断条件（在步骤S304处为真）时，粘贴准备模块108ab设置将被收纳在副收纳器107的空保持件中的保持胶带（步骤S305）。当不满足步骤S304处的判断条件（在步骤S304处为假）时，粘贴准备模块108ab发出警报并等待条件改变（步骤S306），然后从步骤S304开始重复所述处理。

粘贴准备模块108ab然后确定必要胶带N是否位于主收纳器105中（步骤S307）。当满足步骤S307处的判断条件（步骤S307处为真）时，粘贴准备模块108ab设置将从主收纳器105取出的必要胶带N（步骤S309）。当不满足步骤S307处的判断条件（在步骤S307为假）时，粘贴准备模块108ab发出警报并等待条件改变（步骤S310），并且从步骤S307开始重复所述处理。

然后，粘贴准备模块108ab使变量N增加1（步骤S311），并且确定变量N是否超过必要胶带的数量（步骤S312）。当满足步骤S312处的判断条件（在步骤S312处为真）时，粘贴准备模块108ab结束处理。当不满足步骤S312处的判断条件（在步骤S312处为假）时，粘贴准备模块108ab从步骤S302开始重复所述处理。

接下来，将参照图14描述图11中所示的胶带粘贴处理的处理程序。图14是示出了图11中所示的胶带粘贴处理的处理程序的流程图。

如图14中所示，指令确定模块108ad基于由保持状况获取模块108ac获取的保持状况确定是否不存在保持胶带（步骤S401）。当满足步骤S401处的判断条件（在步骤S401处为真）时，指令确定模块108ad设置将借助于指令模块108ae保持的预定必要胶带（步骤S402）。当不满足步骤S401处的判断条件（在步骤S401为假）时，指令确定模块108ad将控制移动到步骤S403。

指令确定模块108ad然后设置将借助于指令模块108ae执行的保持胶带的粘贴（步骤S403）。在完成保持胶带的粘贴之后，胶带减去模块108af减去所粘贴的胶带量（即粘贴量）（步骤S404），并且更新剩余胶带信息108bc。

然后，指令确定模块108ad基于剩余胶带信息108bc确定保持胶带的剩余量是否是阈值或更大（步骤S405）。当满足步骤S405处的判断条件（在步骤S405处为真）时，指令确定模块108ad将控制移动到步骤S407。当不满足步骤S405处的判断条件（在步骤S405处为假）时，指令确定模块108ad设置将借助于指令模块108ae返回的保持胶带（步骤S406）。

指令确定模块108ad然后确定是否存在与所述保持胶带不同的另一个必要胶带（步骤S407）。当满足步骤S407处的判断条件（步骤S407处为真）时，指令确定模块108ad设置将借助于指令模块108ae更换的保持胶带（步骤S408），并且从步骤S403开始重复所述程序。当不满足步骤S407处的判断条件（在步骤S407处为假）时，指令确定模块108ad结束所述处理。

如上所述，根据所述实施方式的机器人系统包括机器人和指令模块。机器人保持用于加工工件的多种类型的供给材料中的一种。当使用多种供给材料来加工单个工件时，指令模块向机器人发出用于在加工工件的随后循环中首先使用在加工工件的在前循环中最后保持的供给材料的操作的指令。

因此，根据当前实施方式的机器人系统，能够实现产量的提高。

尽管在上述实施方式中以工件是用于电子装置的电路板并且作为供给材料的遮蔽胶带被粘贴到电路板的预定位置的实施例为例进行了说明，但本发明不限于所述工件、所述供给材料、所述加工的各个方面等。例如，通过将工件限定为晶片，将供给材料限定为粘合剂，则当执行在晶片上涂覆粘合剂的过程时可以采用在本申请中公开的技术。

尽管在上述实施方式中以更换相同类型的作为遮蔽胶带的供给材料的实施例为例进行了说明，但本发明不限于这些。例如，当用粘合剂更换遮蔽胶带时或用遮蔽胶带更换粘合剂时也可以采用在本申请中公开的技术。

在上述实施方式中，以所谓的双臂机器人为例进行了说明。然而，本发明并不限于此，例如，当单臂机器人对工件进行加工同时更换供给材料时也可以采用本申请公开的技术，或者本发明也可以应用于包括三个臂或更多个臂的机器人。

Claims (7)

1.一种机器人系统，该机器人系统包括：

机器人，该机器人保持用来加工工件的多个供给材料中的一个；以及

指令模块，当使用多个所述供给材料来加工单个所述工件时，所述指令模块向所述机器人发出操作指令，指示在加工工件的随后循环中首先使用在加工工件的在前循环中最后保持的所述供给材料。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，该机器人系统进一步包括：

存储模块，当使用所述供给材料来加工所述工件时，在该存储模块中存储示教信息，该示教信息包括所述供给材料的类型和为所述机器人预先准备的与所述类型对应的示教数据，所述类型和所述示教数据彼此相关联；和

获取模块，该获取模块获取所述机器人正保持的所述供给材料的类型，其中：

所述指令模块从所述示教信息获取与由所述获取模块获取的所述供给材料的类型对应的示教数据，并且基于所获取的所述示教数据发出操作指令。

3.根据权利要求2所述的机器人系统，该机器人系统进一步包括：

主收纳器，所述主收纳器设置在能够被所述机器人保持的区域中，并且在该主收纳器中收纳所述供给材料；以及

副收纳器，所述副收纳器设置在比所述主收纳器更接近所述机器人的位置，其中所述存储模块中还存储工件信息，所述工件信息为与所述工件的类型相关联的所述示教信息；并且

所述指令模块从所述工件信息获取与所述工件的类型对应的所述供给材料的类型，并且发出操作指令，指示所述副收纳器优先于所述主收纳器作为与所获取的所述供给材料的类型对应的所述供给材料的存储目的地。

4.根据权利要求3所述的机器人系统，该机器人系统进一步包括：

计算模块，该计算模块基于所使用的所述供给材料的量计算所述供给材料的剩余量，其中

在所述机器人正保持的所述供给材料的剩余量低于给定阈值时，所述指令模块发出操作指令，指示将所述供给材料更换为在所述主收纳器中收纳的相同类型的所述供给材料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人系统，其中：

所述机器人是包括第一手部机构和第二手部机构的双臂机器人，

所述机器人系统进一步包括：

第一收纳单元，该第一收纳单元布置在所述第一手部机构附近并且在该第一收纳单元中收纳加工前的所述工件；

第二收纳单元，该第二收纳单元布置在所述第二手部机构附近并且在该第二收纳单元中收纳加工后的所述工件；以及

台架，所述工件在被加工时放置在该台架上；并且

所述指令模块发出操作指令，指示利用所述第一手部机构将加工前的所述工件从所述第一收纳单元移动到所述台架，利用所述第二手部机构将加工后的所述工件从所述台架移动到所述第二收纳单元。

6.根据权利要求1所述的机器人系统，其中：

所述工件均是用于电子装置的电路板；并且

所述供给材料均是待粘贴到对应的所述电路板的表面上的遮蔽胶带。

7.一种制造工件的方法，该方法包括：

使机器人保持用来加工工件的多个供给材料中的一个；并且

当使用所述供给材料来加工单个所述工件时，向所述机器人发出操作指令，指示在加工工件的随后循环中首先使用在加工工件的在前循环中最后保持的所述供给材料。

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