JP6467132B2 - ロボット、ロボットの制御方法、およびロボットの制御プログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明ではロボットを卓上型ロボットとして説明するが、本発明は、直交型、水平多関節型、垂直多関節型等、種々のロボットの構造に適用可能である。また、ロボットに接続される塗布装置としては、半田供給装置や接着材塗布装置等、液体や粉体の塗材を塗布する装置を用いることができる。図1には、本実施形態の一例として、塗布装置として半田供給装置が接続される卓上型ロボットAを示す。
まず、ロボットAに接続される塗布装置Bについて説明する。塗布装置Bが半田装置の場合、塗布装置Bは塗布材であるひも状の半田が収容された収容容器B1と、半田を被塗布物に塗布する塗布部B2とを有する。塗布装置Bは、図示しないステッピングモータ等の供給用モータの動力によって、ひも状の半田を収容容器B1から塗布部B2側に供給するように構成されている。従って、使用する塗布装置Bの構成により、1パルス当たりの信号で駆動する供給用モータによって供給される半田の量は予め決定されている。塗布部B2としては、半田ごて又はレーザー加熱機を用いることができる。
塗布装置Bに接続されるロボットAは、作業用テーブルA1、支柱A2、水平状アームA3、Y軸方向移動体A4、保持部A5、スライドテーブルA6と、を有する。作業用テーブルA1は、上面がほぼ長方形状の平面である、被塗布物を支持するためのテーブルである。以下の説明では、作業用テーブルA1側を下側として、上下を説明する場合がある。作業用テーブルA1には、四角柱状の支柱A2が立設されている。支柱A2の上方には、支柱A2と直交する方向に延びる水平状アームA3が装着されている。
以上のような構成を有するロボットAは、図2の機能ブロック図に示すような制御装置を有する。この制御装置は、制御部11、ロボット制御プログラム記憶部12、操作部13、表示部14、一時記憶部15、ポイント列記憶部16、作業命令列記憶部17、移動速度決定部18、供給量調整部19を備える。本実施形態では、ロボットAの制御は、CP制御により行われるものとする。すなわち、軌跡上において、定められた地点間を連続的に補完するポイントを複数設け、塗布部Bが各ポイント間を直線で結ぶ方向に移動する制御を行う。
指令値C=A×V÷B
V:保持部の移動速度(例えば、単位mm/s)
A:単位作業長さ当たりの前記塗布材の供給量(例えば、単位μL/mm)
B:1パルス当たりの供給用モータによる塗布材の供給量(例えば、単位μL/pls)
供給用モータ駆動条件決定部19cが決定したパルスレートは、供給用モータ22bの駆動条件として、制御部11を介して後述する供給用モータ駆動制御部21bに対して出力される。
以上のようなロボットAの動作例を、従来例と比較しつつ説明する。
(1)従来例1
従来例1として、軌跡を優先し、塗布装置の供給量を一定としたままで、ロボットの保持部の移動速度を変更していたロボットによる塗布例を図4に示して説明する。図4においては、(a)は被塗布物上において塗布部B2が辿る軌跡、(b)はX、Y軸方向の移動速度を示すグラフ、(c)は塗布材の塗布態様が示されている。
従来例2として、速度を優先し、塗布装置の供給量を一定としたままで、ロボットの保持部の移動速度を変更していたロボットによる塗布例を図5に示して説明する。図5においては、(a)は被塗布物上において塗布部B2が辿る軌跡、(b)はX、Y軸方向の移動速度を示すグラフ、(c)は塗布材の塗布態様が示されている。
本実施形態では、移動速度記憶部18aに記憶されている移動速度に基づいてモータ22aを制御している。すなわち、目的とする軌跡を再現できる移動速度で、塗布部B2が各ポイント間を移動するように制御されている。また、供給量調整部19においては、移動速度記憶部18aに記憶されている移動速度と、供給量記憶部19aおよびパルス供給量記憶部19bに記憶されている供給量に基づいて、塗布装置Bの供給用モータ22bに対する指令パルスレートを算出している。すなわち、単位長さ当たりの塗布材の供給量が一定になるように供給用モータ22bが制御されている。
以上のような構成を有する本実施形態のロボットAの作用効果は以下の通りである。
(1)入力された保持部の移動速度と、1パルス当たりの供給用モータ22bによる塗布材の供給量と、単位作業長さ当たりの塗布材の供給量とから、供給用モータ22bに対する指令パルスレートを算出する供給量調整部19を有し、単位長さ当たりの塗布材の供給量が一定になるように制御している。従って、目的とする軌跡を正確に再現するとともに、塗布材のダマの発生を防止することができる。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
(1)上記の実施形態では、塗布装置Bはステッピングモータの動力により、半田を収容容器B1から塗布部B2側に供給する半田供給装置を例に説明したが、塗布装置Bの構成はこれに限定されるものではない。薬液塗布を精密に制御することができる塗布装置Bであれば、ロボットAに接続した場合に、上記と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、図7(a)に示すような、塗布材が通るチューブを潰している部材を、モータ駆動で移動させて供給量を制御するロータリー・チュービング式塗布装置を用いることができる。また、図7(b)に示すような、スクリュー式のポンプモータにより駆動されることにより供給量を制御するスクリュー式塗布装置を用いることができる。他にも、1ショット当たりの吐出量が微少かつ正確に制御されている非接触式ディスペンス装置も用いることができる。
A1 作業用テーブル
A2 支柱
A3 水平状アーム
A4 Y軸方向移動体
A5 保持部
A6 スライドテーブル
B 塗布装置
B1 収容容器
B2 塗布部
11 制御部
12 ロボット制御プログラム記憶部
13 操作部
14 表示部
15 一時記憶部
16 ポイント列記憶部
17 作業命令列記憶部
18 移動速度決定部
18a 移動速度記憶部
18b モータ駆動条件決定部
19 供給量調整部
19a 供給量記憶部
19b パルス供給量記憶部
19c 供給用モータ駆動条件決定部
21a モータ駆動制御部
21b 供給用モータ駆動制御部
22a モータ
22b 供給用モータ
23 信号入出力部
Claims (6)
- 塗布材が収容された収容容器と、前記塗布材を被塗布物に塗布する塗布部と、を有し、モータの動力によって前記塗布材を前記収容容器から前記塗布部に供給する塗布装置に接続されるロボットにおいて、
前記ロボットは、
前記塗布部を前記被塗布物に対して相対移動させる保持部と、
前記塗布装置の塗布材の供給量を調整する供給量調整部と、
前記保持部の移動速度を設定する移動速度設定部と、を備え、
前記供給量調整部は、
前記保持部の移動速度と、1パルス当たりの前記モータによる前記塗布材の供給量と、予め設定された単位作業長さ当たりの前記塗布材の供給量とから、単位作業長さ当たりの前記塗布材の供給量が一定となるように前記モータに対する指令パルスレートを算出するパルスレート演算部を有することを特徴とするロボット。 - 前記パルスレート演算部は、前記保持部の移動速度×単位作業長さ当たりの前記塗布材の供給量÷1パルス当たりの前記モータによる前記塗布材の供給量を演算し、所定の間隔におけるパルス数を前記指令パルスレートとして算出することを特徴とする請求項1記載のロボット。
- 前記移動速度設定部は、前記保持部の移動速度を軌跡に併せて変化させ、
前記パルスレート演算部は、変化する移動速度を用いて前記モータに対する指令パルスレートを逐次算出すること、
を特徴とする請求項1又は2記載のロボット。 - 前記塗布装置が、半田供給装置又は接着材塗布装置であることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項記載のロボット。
- 塗布材が収容された収容容器と、前記塗布材を被塗布物に塗布する塗布部と、を有し、モータの動力によって前記塗布材を前記収容容器から前記塗布部に供給する塗布装置に接続されるロボットを、コンピュータ又は電子回路により制御するロボットの制御方法において、
前記ロボットは、
前記塗布部を前記被塗布物に対して相対移動させる保持部を備え、
前記コンピュータ又は電子回路は、
前記塗布装置の塗布材の供給量を調整する供給量調整処理と
前記保持部の移動速度を設定する移動速度設定処理、を実行し、
前記供給量調整処理は、
前記保持部の移動速度と、1パルス当たりの前記モータによる前記塗布材の供給量と、予め設定された単位作業長さ当たりの前記塗布材の供給量とから、単位作業長さ当たりの前記塗布材の供給量が一定となるように前記モータに対する指令パルスレートを算出する処理を含むことを特徴とするロボットの制御方法。 - 塗布材が収容された収容容器と、前記塗布材を被塗布物に塗布する塗布部と、を有し、モータの動力によって前記塗布材を前記収容容器から前記塗布部に供給する塗布装置に接続されるロボットを、コンピュータ又は電子回路により制御するロボットの制御プログラムにおいて、
前記ロボットは、
前記塗布部を前記被塗布物に対して相対移動させる保持部を備え、
前記制御プログラムは、
前記コンピュータ又は電子回路に
前記塗布装置の塗布材の供給量を調整する供給量調整処理と
前記保持部の移動速度を設定する移動速度設定処理、を実行させ、
前記供給量調整処理は、
前記保持部の移動速度と、1パルス当たりの前記モータによる前記塗布材の供給量と、予め設定された単位作業長さ当たりの前記塗布材の供給量とから、単位作業長さ当たりの前記塗布材の供給量が一定となるように前記モータに対する指令パルスレートを算出する処理を含むことを特徴とするロボットの制御プログラム。
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