JP6228120B2

JP6228120B2 - 多関節型ロボットを備えた作業機および電気部品装着機

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Publication number: JP6228120B2
Application number: JP2014527908A
Authority: JP
Inventors: 政利藤田; 児玉　誠吾; 誠吾児玉; 良永田
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2032-08-02
Also published as: JPWO2014020739A1; EP2881226A4; WO2014020739A1; US20150158176A1; CN104540648B; US10099365B2; EP2881226A1; CN104540648A

Description

本発明は、作業ヘッドを多関節型ロボットによって移動させることによって作業を行う作業機および電気部品装着機に関する。

多関節ロボットを備えた作業機に関して、下記特許文献に記載されているような技術、詳しく言えば、そのロボットの先端に撮像装置を取り付け、その撮像装置によって得られた撮像データを基に、そのロボットの動作を制御する技術が検討されている。

特開２００３−３０５６７６号公報

発明の解決しようとする課題

画像データに基づく多関節型ロボットの動作の制御には、改良の余地が多分に残されており、何らかの改良を施すことにより、そのロボットを備えた作業機の実用性を向上させることが可能である。また、その作業機が電気部品装着機である場合には、特にその実用性を高めることが期待されている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い作業機および電気部品装着機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明による作業機は、
部品を離脱可能に保持する作業ヘッドと、
その作業ヘッドを保持してその作業ヘッドを、作業対象物に対して、作業空間内の所定の基準位置を基準とする目標移動位置まで移動させる多関節型ロボットと、
(a)前記目標移動位置に基づいて、前記多関節型ロボットの目標動作位置を決定する目標動作位置決定部と、(b)その目標動作位置に基づいて前記多関節型ロボットに動作指令を発する動作指令発令部とを有して、前記多関節型ロボットを制御する制御装置と
を備えた作業機であって、
当該作業機が、
前記作業ヘッドに、若しくは、前記作業ヘッドの近傍において前記多関節型ロボットに取り付けられて、前記作業対象物の少なくとも一部分を撮像する撮像装置を、さらに備えるとともに、
前記制御装置が、
(c)参照データを保有する参照データ保有部と、(d)前記撮像装置の撮像によって得られた撮像データと参照データとに基づいて前記作業ヘッドのズレを検出するズレ検出部と、(e)そのズレ検出部によって検出された前記ズレに基づいて前記目標動作位置を補正する目標動作位置補正部とをさらに備えて、（Ａ）前記作業対象物と前記作業ヘッドとの相対位置に関するズレに基づく第１補正と、（Ｂ）前記作業ヘッドが通るべき移動経路からのズレに基づく第２補正とを、選択的に実行可能とされ、
前記第１補正を実行する場合に、
前記参照データ保有部が、前記参照データとして、前記作業対象物の設計データに基づいて作成されたデータであって、前記基準位置を基準として、その作業対象物の複数の特徴点の各々についてのその作業対象物における位置を示すデータの集合を保有し、前記ズレ検出部が、前記撮像データに含まれる前記特徴点の位置を示すデータと、前記参照データから抽出された前記特徴点に関する位置データとに基づいて、前記作業ヘッドと前記作業対象物との相対位置に関するズレを検出するとともに、
前記撮像装置が、前記作業ヘッドの前記目標移動位置への移動中において前記作業対象物の少なくとも一部分が撮像可能な領域に入った場合に、その作業対象物の少なくとも一部分を逐次撮像し、
前記ズレ検出部が、前記撮像装置の逐次の撮像によって得られた撮像データに基づいて、前記作業ヘッドと前記作業対象物との相対位置に関するズレを逐次検出し、前記目標動作位置補正部が、その逐次検出されたズレに基づいて、前記目標動作位置を逐次補正することを、前記作業ヘッドが前記目標移動位置に到達するまで行うように構成され、
前記第２補正を実行する場合に、
前記参照データ保有部が、前記参照データとして、前記作業機の一部に対して設定された複数の特徴点の各々についての作業空間を基準とした位置を示すデータを保有し、
前記ズレ検出部が、前記撮像データと前記参照データとに基づいて、前記作業ヘッドの移動において予定される移動経路からのその作業ヘッドのズレを検出するように構成されたことを特徴とする。

本発明の作業機若しくは電気部品装着機によれば、撮像データに基づいてロボットの動作が適正化されるため、具体的に言えば、作業ヘッド（電気部品装着機の場合は、電気部品保持ヘッドである）による実際の作業の位置が正確なものとされるため、精度のよい作業が、実行可能となる。

本発明の実施例の作業機としての電気部品装着機の斜視図である。多関節型ロボットの動作を制御する制御装置の機能ブロック図である。第１補正において撮像装置により撮像された画像を示す模式図である。第２補正において撮像装置により撮像された画像を示す模式図である。

以下、本発明の代表的な実施形態を、電気部品装着機についての実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。

（ａ）電気部品装着機のハード構成
実施例の電気部品装着機（以下、単に「装着機」と言う場合がある）は、図１に示すように、回路基板（以下、単に「基板」と言う場合がある）Ｓに、複数の電気部品（以下、単に「部品」と言う場合がある）Ｐを装着する作業機である。装着機は、基板Ｓを所定の作業位置に保持する基板保持装置１０と、それぞれが部品Ｐを供給する複数の部品供給装置１２と、各部品供給装置１２から供給される部品Ｐを離脱可能に保持する作業ヘッドとしての電気部品保持ヘッド（以下、単に「ヘッド」と言う場合がある）１４と、先端においてヘッド１４を保持してそのヘッド１４を移動させる多関節型ロボット（以下、単に「ロボット」と言う場合がある）１６とを含んで構成されている。

ヘッド１４は、吸着ノズル（以下、単に「ノズル」と言う場合がある）２０を有しており、供給される負圧の作用によって、部品Ｐを、ノズル２０の下端において離脱可能に吸着保持する。ヘッド１４は一般的なものであり、ノズル２０の他に、ノズル昇降装置，ノズル回転装置等を有し、それらがケースの中に収められている。図では、ケース，それらの装置，負圧をノズル２０に供給するためのチューブ等は省略している。

ロボット１６は、ベース（図示を省略）が当該装着機の躯体の一部をなすビーム（図示を省略）に固定されており、そのベースに対して、ショルダ２２が軸線θ１回りに水平面内において回転するように構成されている。そして、ショルダ２２に対して、上アーム２４が軸線θ２回りに回転し、上アーム２４に対して、下アーム２６が軸線θ３回りに回転し、下アーム２６に対して、ヘッド１４が固定的に保持されたリスト２８が軸線θ４回りに回転するように構成されている。つまり、ロボット１６は、制御軸が４つあるシリアルリンク型のロボットとされている。なお、ショルダ２２，上アーム２４，下アーム２６，リスト２８は、４つの制御軸に対応した４つのモータの各々によって、個別に回転させられる。また、ショルダ２２，上アーム２４，下アーム２６，リスト２８の各々の回転位置（回転角度）を把握するため、各モータには、エンコーダが付設されている。

リスト２８には、それぞれが撮像装置として機能する下方カメラ３０、側方カメラ３２が取付られている。下方カメラ３０は、主に、作業対象物、つまり、基板保持装置１０に保持された基板Ｐの一部および基板Ｓに既に装着されている部品Ｐを撮像する。一方、側方カメラ３２は、主に、当該装着機のパネル３４の内側面に描かれている基準マトリクス３６の一部を撮像する。なお、詳しい説明は省略するが、側方カメラ３２は、ショルダ２２の回転に対応して、ショルダ２２の軸θ１に平行な軸線θ５回りに回転させられ、常に、パネル３４に正対した姿勢で、基準マトリクス３６を撮像するようにされている。

（ｂ）多関節型ロボットの基本的な制御
本装着機による部品Ｐの装着作業は、ヘッド１４を、ロボット１６によって移動させて行う。詳しく説明すれば、まず、装着すべき部品Ｐが供給される部品供給装置１２の上方にノズル２０が位置するようにヘッド２０を移動させて、ノズル２０に部品Ｐを保持させ、次いで、そのヘッド１４を、基板保持装置１０によって保持された基板Ｓにおけるその部品Ｐの装着位置の上方にノズル２０が位置するように移動させ、その位置において、保持している部品Ｐを離脱させる。この一連の装着動作を、装着すべき部品Ｐの数だけ繰り返えすことで、１つの基板Ｓに対する装着作業が行われる。なお、部品Ｐの吸着保持・離脱の動作は、ノズル昇降装置によるノズル２０の昇降を伴って行われる。また、詳しい説明は省略するが、部品Ｐの離脱、つまり、部品Ｐの装着の動作の際には、部品Ｐの水平面内での姿勢を適正化させるため、ノズル回転装置によるノズル２０の回転動作が行われる。

上記装着作業におけるヘッド１４の移動は、ロボット１６の動作が制御装置によって制御されることによって、制御される。その制御装置４０は、コンピュータを主体として構成されたものであり、図２に示すように、目標動作位置決定部４２，動作指令発令部４４といった機能部を有している。

ヘッド１４の移動位置は、作業空間内の所定の基準位置を基準とする３次元直交座標系における座標値として、Ｈ（ｘ，ｙ，ｚ）で定義されており、装着作業を行うためのソースデータも、３次元若しくは２次元直交座標系における値で定義されている。一方、ロボット１６の動作位置は、４つの軸θ１，θ２，θ３，θ４に対応するショルダ２２，上アーム２４，下アーム２６，リスト２８の各々の回転位置の値の集合としてＲ（θ１，θ２，θ３，θ４）で定義される。目標動作位置決定部４２は、ソースデータからヘッド１４の目標移動位置Ｈ^*（ｘ^*，ｙ^*，ｚ^*）を決定し、その目標移動位置Ｈ^*（ｘ^*，ｙ^*，ｚ^*）に基づいて、目標動作位置Ｒ^*（θ１^*，θ２^*，θ３^*，θ４^*）を決定する。ちなみに、本装着機では、ノズル２０が鉛直方向に延びる姿勢を常に維持するように、リスト２８の目標回転位置θ４^*が決定される。

ロボット１６の動作位置Ｒ（θ１，θ２，θ３，θ４）は、先に説明したエンコーダ４６により、常に把握されており、動作指令発令部４４は、極めて短い時間ピッチで、把握されている動作位置Ｒ（θ１，θ２，θ３，θ４）の目標動作位置Ｒ^*（θ１^*，θ２^*，θ３^*，θ４^*）に対する偏差ΔＲ（θ１^*−θ１，θ２^*−θ２，θ３^*−θ３，θ４^*−θ４）を求め、その偏差ΔＲ（θ１^*−θ１，θ２^*−θ２，θ３^*−θ３，θ４^*−θ４）に基づいて、各モータへ供給すべき電流についての指令値（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４）を、ＰＩＤ制御の手法等に従って決定する。そして、その決定された指令値（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４）を各モータの駆動回路であるドライバ４８に送信し、各ドライバ４８から、その指令値（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４）に応じた電流が、各モータＭに供給される。

（ｃ）多関節型ロボットの制御における目標動作位置の補正
上記多関節型ロボット１６は、いわゆるＸＹ型ロボットに比べ、剛性が低いため、ヘッド１４の位置精度が低いという問題がある。特に、シリアルリンク型のロボットの場合に、その問題は大きくなる。また、作業対象物である基板Ｓが、基板保持装置１０に正確な位置において保持されない可能性もある。それらのことに鑑み、作業の精度を向上させるべく、本装着機におけるロボット１６の動作の制御において、下方カメラ３０または側方カメラ３２の撮像によって得られた撮像データに基づいて、目標動作位置の補正を行っている。

上記目標動作位置の補正を行うための機能部として、制御装置４０は、下方カメラ３０または側方カメラ３２による撮像を制御する撮像制御部５０，上記撮像データとの比較処理を行うための参照データを保有する参照データ保有部５２，撮像データと参照データとに基づいて動作位置に関するズレを検出するズレ検出部５４，検出されたズレに基づいて目標動作位置を補正する目標動作位置補正部５６を有している。

実行される目標動作位置の補正は、２種類のものが準備されている。２種類のもののうちの１つは、部品Ｐの基板Ｓへの装着位置の適正化を目的とする第１補正であり、もう１つは、ヘッド１４の移動経路の適正化を目的とする第２補正である。本装着機では、それら第１補正と第２補正との一方を選択的に実行可能とされている。以下に、その２種類の補正について、順次、説明する。

i）第１補正
装着位置の適正化を目的とする第１補正は、簡単に言えば、基板保持装置１０に保持された基板Ｓと、ヘッド１４との相対位置に関するズレに基づく補正、具体的には、そのズレをなくすための補正である。この補正は、下方カメラ３０の撮像によって得られた撮像データと上記参照データとに基づいて行われる。

第１補正において、参照データ保有部５２に保有されている参照データは、基板Ｓ若しくはその基板Ｓに部品Ｒが既に装着されている場合におけるその部品Ｐ、つまり、作業対象物についての複数の特徴点のその基板Ｓにおける位置を示すデータを含んだデータとされている。言い換えれば、基板Ｓが正確な位置において基板保持装置１０に保持された場合の、上記特徴点の上記作業空間内の所定の基準位置を基準とした位置データを含むデータとされている。上記特徴点は、基板Ｓに印刷された各はんだランド（「はんだパッド」と呼ばれることもある）Ｌの上面の中心とされており、また、部品Ｐが既に装着されている場合は、その部品Ｐの上面の中心されている。具体的には、参照データは、各特徴点ＳＰ₁，ＳＰ₂，・・・の、上記基準位置を基準とした３次元直交座標系における位置データＳＰ₁（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁），ＳＰ₂（ｘ₂，ｙ₂，ｚ₂），・・・の集合である。

この参照データは、基板Ｓ若しくは部品Ｐが装着された基板Ｓを実際に撮像することによって得られた撮像データに基づいて作成されるのではなく、基板Ｓおよび部品Ｐの設計データ（電気回路の設計データと考えることもできる）に基づいて作成される。したがって、参照データのデータ量が比較的小さく、参照データ作成のための処理を比較的簡便に行うことができ、また、その参照データと、後述する撮像データとの比較処理をも迅速に行うことができる。

部品Ｐを保持したヘッド１４が、その部品の装着位置に対応した目標移動位置Ｈ^*（ｘ^*，ｙ^*，ｚ^*）に移動させられる最中において、下方カメラ３０が基板Ｓを撮像可能な領域に入った場合に、そのヘッド１４が減速させられ、第１補正のための処理が開始される。詳しく説明すれば、まず、撮像制御部５０が、下方カメラ３０に撮像させる指令を発令し、その撮像によって得られた撮像データを、その撮像が行われた時点でのロボット１４の動作位置Ｒ（θ１，θ２，θ３，θ４）に関連付けて、ズレ検出部５４に送る。図３は、下方カメラ３０によって撮像された基板Ｓの一部の画像、つまり、下方カメラ３０の一視野内の２次元画像を示しており、この画像に対応する撮像データが、ズレ検出部５４に送られる。

図３を参照しつつ説明すれば、ズレ検出部５４は、まず、送られてきた撮像データに基づいて、その撮像データに含まれる複数の特徴点のうち、適当な２つの特徴点ＳＰ１，ＳＰ２を特定する。次いで、参照データの中から、その２つの特徴点ＳＰ１，ＳＰ２に関する位置データを抽出し、その後に、撮像データとその抽出された位置データとに基づいて、ズレを検出する。解り易く説明すれば、まず、送られてきた動作位置Ｒ（θ１，θ２，θ３，θ４）に基づいて、その位置にロボット１４が動作させられた場合に撮像されるべき上記特定された２つの特徴点ＳＰ１，ＳＰ２を、正規特徴点ＳＰ１’，ＳＰ２’として、上記画像に重ね合わせる。そして、それら特徴点ＳＰ１，ＳＰ２、正規特徴点ＳＰ１^*，ＳＰ２^*の各々の画像内の位置ＳＰ１（ｘ１，ｙ１），ＳＰ２（ｘ２，ｙ２），ＳＰ１^*（ｘ１^*，ｙ１^*），ＳＰ２^*（ｘ２^*，ｙ２^*）に基づいて、幾何学的手法に従って、基板Ｓとヘッド１４の相対位置ズレ（δｘ，δｙ，δｚ）を検出する。この相対位置ズレ（δｘ，δｙ，δｚ）は、上記基準位置を基準とした３次元直交座標系におけるズレであり、そのズレを基に、ロボット１４の動作位置に関するズレδＲ（δθ１，δθ２，δθ３，δθ４）、つまり、補正量を求めるのである。目標動作位置補正部５６は、求められたズレδＲ（δθ１，δθ２，δθ３，δθ４）に基づいて、目標動作位置Ｒ^*（θ１^*，θ２^*，θ３^*，θ４^*）を補正する。

第１補正に関する上記一連の処理は、ヘッド１４が目標移動位置Ｈ^*（ｘ^*，ｙ^*，ｚ^*）に到達するまで、つまり、ロボット１６が目標動作位置Ｒ^*（θ１^*，θ２^*，θ３^*，θ４^*）に動くまで、上記一連処理の可能なピッチで、繰り返し行われる。つまり、撮像制御部５０は、ヘッド１４の移動中に、逐次、下方カメラ３０に撮像させ、ズレ検出部５４は、逐次、ズレを検出し、目標動作位置補正部５６は、逐次、目標動作位置を補正するように構成されているのである。

上記のような補正の処理が行われることで、ロボット１６は、下方カメラ３０によって得られた撮像データと上記参照データとに基づいて、動作位置がフィードバック制御されることになる。また、上記のような補正の処理を行うことで、撮像データに基づいてロボットの動作が適正化される。詳しく言えば、基板Ｓの基板保持装置１０に対するズレ、ロボット１６の剛性不足等に起因するヘッド１４の作業空間内における位置ズレ等が解消されるような電気部品装着作業が行われるため、上記第１補正を実行することで、その作業の精度、特に、部品Ｐの装着位置の精度は高いものとなる。

ii）第２補正
ヘッド１４の移動経路の適正化を目的とする第２補正は、簡単に言えば、ヘッド１４が通るべき移動経路からのズレに基づく補正、具体的には、そのズレをなくするための補正である。この補正は、側方カメラ３２の撮像によって得られた撮像データと上記参照データとに基づいて行われる。

第２補正において、参照データ保有部５２に保有されている参照データは、パネル３４の内側面に描かれている基準マトリクス３６の複数の特徴点の上記作業空間内の所定の基準位置を基準とした位置データを含むデータとされている。上記複数の特徴点は、基準マトリクス３６における縦線と横線との各交点とされている。具体的には、参照データは、各特徴点ＳＰ₁₁，ＳＰ₁₂，・・・，ＳＰ₂₁，ＳＰ₂₂，・・・の、上記基準位置を基準とした３次元直交座標系における位置データの集合である。

この参照データは、パネル３４を実際に撮像することによって得られた撮像データに基づいて作成されたものであってもよく、当該作業機の設計データに基づいて作成されたものであってもよい。

ヘッド１４が、次の目標移動位置Ｈ^*（ｘ^*，ｙ^*，ｚ^*）に移動させられるときは、その位置にまで最短の移動経路、つまり、予定される移動経路に沿って移動させるように、ロボット１６の動作が制御される。撮像制御部５０は、ヘッド１４のその移動中に、側方カメラ３２に、パネル３４に描かれた基準マトリクス３６を撮像する旨の指令を発する。そして、その指令に基づく撮像によって得られた基準マトリクス３６の一部分の撮像データを、その撮像が行われた時点でのロボット１４の動作位置Ｒ（θ１，θ２，θ３，θ４）に関連付けて、ズレ検出部５４に送る。図４は、側方カメラ３２によって撮像された基準マトリクス３６の一部分の画像、つまり、側方カメラ３２の一視野内の２次元画像を示しており、この画像に対応する撮像データが、ズレ検出部５４に送られる。

図４を参照しつつ説明すれば、ズレ検出部５４は、上述の第１補正の場合と同様に、まず、送られてきた撮像データに基づいて、その撮像データに含まれる複数の特徴点のうち、適当な２つの特徴点ＳＰ１，ＳＰ２を特定する。次いで、参照データの中から、その２つの特徴点ＳＰ１，ＳＰ２に関する位置データを抽出し、その後に、撮像データとその抽出された位置データとに基づいて、ズレを検出する。先に第１補正について説明したのと同様のプロセスに従って、特徴点ＳＰ１，ＳＰ２およびそれに対応する正規特徴点ＳＰ１^*，ＳＰ２^*の各々の画像内の位置ＳＰ１（ｙ１，ｚ１），ＳＰ２（ｙ２，ｚ２），ＳＰ１^*（ｙ１^*，ｚ１^*），ＳＰ２^*（ｙ２^*，ｚ２^*）に基づいて、ヘッド１４の上記移動経路からの位置ズレ（δｘ，δｙ，δｚ）を検出する。この位置ズレ（δｘ，δｙ，δｚ）を基に、ロボット１４の動作位置に関するズレδＲ（δθ１，δθ２，δθ３，δθ４）、つまり、補正量を求めるのである。目標動作位置補正部５６は、求められたズレδＲ（δθ１，δθ２，δθ３，δθ４）に基づいて、上記目標移動位置Ｈ^*（ｘ^*，ｙ^*，ｚ^*）に対応して決定された目標動作位置Ｒ^*（θ１^*，θ２^*，θ３^*，θ４^*）を補正する。

第２補正に関する上記一連の処理は、ヘッド１４が目標移動位置Ｈ^*（ｘ^*，ｙ^*，ｚ^*）に到達するまで、上記一連処理の可能なピッチで、繰り返し行われる。つまり、撮像制御部５０は、ヘッド１４の移動中のすべての過程において、逐次、側方カメラ３０に撮像させ、ズレ検出部５４は、逐次、ズレを検出し、目標動作位置補正部５６は、逐次、目標動作位置を補正するように構成されているのである。

上記のような補正の処理が行われることで、ロボット１６は、側方カメラ３２によって得られた撮像データと上記参照データとに基づいて、動作位置がフィードバック制御されることになる。また、上記のような補正の処理を行うことで、ヘッド１４は、予定される移動経路から殆ど外れることなく、次の目標移動位置にまで到達することになる。したがって、上記第２補正は、例えば、ヘッド１４の予定される移動経路からのズレが、そのヘッド１４の当該作業機の一部等への干渉を生じさせる虞のある作業を行うような場合に、特に有効である。上記第２補正を実行することで、撮像データに基づいてロボットの動作が適正化され、作業の精度は高いものとなる。

（ｄ）変形例
上記実施例は、電気部品装着機に関する実施例であるが、本発明は、種々の作業ヘッドを備えた種々の作業機にも適用可能である。上記実施例の装着機におけるロボット１６は、制御軸が４つの多関節型ロボットであるが、制御軸の数が３つ以下、若しくは、５つ以上の多関節型ロボットを採用する作業機にも、本発明は適用可能である。なお、多関節型ロボットではなく、ＸＹＺ直交型移動装置で構成されるいわゆるＸＹＺ型ロボットを採用する作業機にも、本発明を適用することも可能である。

上記実施例では、撮像装置としての下方カメラ３０，側方カメラ３２が、ロボット１６のリスト２８に取り付けられているが、作業ヘッドに取り付けられていてもよい。なお、２つの撮像装置を取り付けることなく、１つの撮像装置しか取り付けられていないような作業機であっても、本発明は適用可能である。

上記実施例では、第１補正，第２補正の２つの補正が選択的に実行可能とされているが、第１補正と第２補正との一方のみが実行可能とされてもよい。上記実施例では、２つの特徴点を利用してズレの検出を行っているが、３以上の数の特徴点を利用し、先の手法とは別の幾何学的手法に従って、ズレを検出してもよい。なお、第１補正として、はんだランドＬ，装着された部品Ｐの中心を特徴点としていたが、はんだランドＬ，装着された部品Ｐのコーナや、それら以外の基板Ｓの一部分に特徴点を設定してもよい。また、コネクタ部品等、基板Ｓに設けられた穴に挿入若しくは嵌合される部品が装着される場合においては、その穴に基づいて特徴点を設定してもよい。さらに、第２補正においては、１つのパネル３４に描かれた基準マトリクス３６を利用していたが、向かい合う若しくは交差し合う２つ以上のパネルの各々に描かれた基準マトリクスを利用して、ズレを検出することも可能である。さらに、作業機のパネル以外の部分、例えば躯体部分に特徴点を設け、その特徴点を利用してズレを検出してもよい。

１４：部品保持ヘッド（作業ヘッド）１６：多関節型ロボット３０：下方カメラ（撮像装置）３２：側方カメラ（撮像装置）３４：パネル３６：基準マトリクス４０：制御装置４２：目標動作位置決定部４４：動作指令発令部４６：エンコーダ５０：撮像制御部５２：参照データ保有部５４：ズレ検出部５６：目標動作位置補正部Ｓ：回路基板（作業対象物）Ｐ：電気部品（作業対象物）Ｌ：はんだランド

Claims

部品を離脱可能に保持する作業ヘッドと、
その作業ヘッドを保持してその作業ヘッドを、作業対象物に対して、作業空間内の所定の基準位置を基準とする目標移動位置まで移動させる多関節型ロボットと、
(a)前記目標移動位置に基づいて、前記多関節型ロボットの目標動作位置を決定する目標動作位置決定部と、(b)その目標動作位置に基づいて前記多関節型ロボットに動作指令を発する動作指令発令部とを有して、前記多関節型ロボットを制御する制御装置と
を備えた作業機であって、
当該作業機が、
前記作業ヘッドに、若しくは、前記作業ヘッドの近傍において前記多関節型ロボットに取り付けられて、前記作業対象物の少なくとも一部分を撮像する撮像装置を、さらに備えるとともに、
前記制御装置が、
(c)参照データを保有する参照データ保有部と、(d)前記撮像装置の撮像によって得られた撮像データと参照データとに基づいて前記作業ヘッドのズレを検出するズレ検出部と、(e)そのズレ検出部によって検出された前記ズレに基づいて前記目標動作位置を補正する目標動作位置補正部とをさらに備えて、（Ａ）前記作業対象物と前記作業ヘッドとの相対位置に関するズレに基づく第１補正と、（Ｂ）前記作業ヘッドが通るべき移動経路からのズレに基づく第２補正とを、選択的に実行可能とされ、
前記第１補正を実行する場合に、
前記参照データ保有部が、前記参照データとして、前記作業対象物の設計データに基づいて作成されたデータであって、前記基準位置を基準として、その作業対象物の複数の特徴点の各々についてのその作業対象物における位置を示すデータの集合を保有し、前記ズレ検出部が、前記撮像データに含まれる前記特徴点の位置を示すデータと、前記参照データから抽出された前記特徴点に関する位置データとに基づいて、前記作業ヘッドと前記作業対象物との相対位置に関するズレを検出するとともに、
前記撮像装置が、前記作業ヘッドの前記目標移動位置への移動中において前記作業対象物の少なくとも一部分が撮像可能な領域に入った場合に、その作業対象物の少なくとも一部分を逐次撮像し、
前記ズレ検出部が、前記撮像装置の逐次の撮像によって得られた撮像データに基づいて、前記作業ヘッドと前記作業対象物との相対位置に関するズレを逐次検出し、前記目標動作位置補正部が、その逐次検出されたズレに基づいて、前記目標動作位置を逐次補正することを、前記作業ヘッドが前記目標移動位置に到達するまで行うように構成され、
前記第２補正を実行する場合に、
前記参照データ保有部が、前記参照データとして、前記作業機の一部に対して設定された複数の特徴点の各々についての作業空間を基準とした位置を示すデータを保有し、
前記ズレ検出部が、前記撮像データと前記参照データとに基づいて、前記作業ヘッドの移動において予定される移動経路からのその作業ヘッドのズレを検出するように構成された作業機。