JPWO2009031305A1 - 移動プログラムを作成するプログラムおよび装置 - Google Patents

Abstract

課題：移動プログラムのプログラミング作業において、移動経路図等の描画作業とプログラミング作業を並行して行うことができ、しかも高さ情報を視覚的に把握することができる作業環境の提供。解決手段：作業装置の移動情報をキャラクターベースで入力可能とするテキスト入力画面（７１）を表示するステップと、作業装置の移動情報を、高さ情報と関連付けた２次元平面上の経路として入力可能とする図形入力画面（７２）を表示するステップと、前記テキスト入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記図形入力画面に２次元平面上の経路およびその高さ情報としてリアルタイム出力するステップと、前記図面入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記テキスト入力画面にキャラクターベースでリアルタイム出力するステップと、作業装置の経路の３Ｄ表示画面（７３）を表示するステップと、作業装置の移動プログラムを自動生成するステップとを備えることを特徴とするプログラムおよび装置。

Description

本発明は、公知の作業装置をワークに対して相対移動させることができ、ワークに対して、所望とする作業を行なう作業ロボットの動作を制御する移動プログラムを作成するプログラムおよび装置に関し、例えば、液体材料を吐出する吐出口を有し、吐出口から液体材料を吐出してワークに塗布する塗布装置の動作を制御する移動プログラムの作成機能を有するプログラムおよび装置に関する。
なお、本発明における「作業」とは、主に、液体材料の供給や塗布、ネジ締め、半田付け、組立、実装、などを含むものである。

公知の作業装置をワークに対して相対移動させることができ、ワークに対して、所望とする作業を行なう作業ロボットとしては、例えば、塗布装置とＸＹＺ方向の移動手段を組み合わせた卓上型の直交作業ロボットがある。この種の作業ロボットにおいては、ワークに対する作業装置の相対移動の経路や動作などが記載された移動プログラムに基づいて作業が行われる。

作業装置に効率的に作業を行わせるためには、移動プログラムを最適化する必要がある。しかしながら、キャラクターベース（すなわち、文字、数字および記号等）で入力した移動プログラムが最適であるかは、実際に移動プログラムを実行しなくては分からなかった。そこで、作成した移動プログラムを実行しなくとも検証できるように、種々のシミュレーションの技術が提言されている。

特許文献１には、塗布ヘッドを効率よく移動させる移動プログラムを自動作成する塗布装置であって、基板サイズを複数のブロックに分割し、指定したブロック単位で、最短時間で移動する経路のシミュレーションを行うことが開示されている。

特許文献２は、プリント基板上に塗布ノズルを介して塗布剤を塗布する塗布装置において、記憶装置に記憶された、基板上の塗布位置や塗布量等のデータがある塗布順番毎に設定された塗布に関するデータに基づいた塗布作業を、表示装置の画面上に図形化して表示された基板上にシミュレーションするシミュレーション装置を有する塗布装置が開示されている。

特許第２８３５３９２号 特許第３３９７８７９号

文字、数字および記号等のキャラクターベースで行われる移動プログラムのプログラミング作業においては、作成された移動プログラムを実機で或いはシミュレーションとして実行しなくては、作成された移動プログラムの妥当性を検証することができなかった。
キャラクターベースでのプログラミング作業は、作業装置の移動経路の模式図等を作成し、それに基づいてプログラミングが行われるのが実際である。しかしながら、模式図等を作成する作業とプログラミング作業が別個に行われることは作業効率の観点から望ましくない。移動経路図等の描画作業とプログラミング作業を並行して行える作業環境が求められていた。

一方、移動経路図等の作成は２次元平面上で行われるのが通常であるが、作業装置による作業は３次元空間で行われるため、２次元情報に高さ情報を付加する必要があった。高さ情報も同時に付加しながら、プログラミング作業を行える作業環境が求められていた。
ところで、実際の作業装置においては、高さ情報のプログラミングミスが最も致命的である。例えば、塗布作業は、吐出口と対向するワークとを相対的に移動して、ワークに液体材料を、所望のパターンで描画する作業であるが、ここで高さ情報に誤りがあると、ノズルとワークが接触してしまい、ノズルやワークを損傷ないしは破損させてしまうことがあるからである。
プログラミング作業をしながら、高さ情報を視覚的に把握することができる作業環境が求められていた。

本発明は、移動プログラムのプログラミング作業において、移動経路図等の描画作業とプログラミング作業を並行して行うことができ、しかも高さ情報を視覚的に把握することができる作業環境を提供することを目的とする。

本発明者は、移動プログラムのプログラミング作業を、高さ情報を含む移動経路を視覚的に把握しながら行うことを可能とすべく、本発明を創作した。

すなわち、第１の発明は、作業装置を保持する保持部とワークとを相対移動して所望とする作業を行う作業ロボットの移動プログラムを作成するプログラムにおいて、作業装置の移動情報をキャラクターベースで入力可能とするテキスト入力画面を表示するステップと、作業装置の移動情報を、高さ情報と関連付けた２次元平面上の経路として入力可能とする図形入力画面を表示するステップと、前記テキスト入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記図形入力画面に２次元平面上の経路およびその高さ情報としてリアルタイム出力するステップと、前記図面入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記テキスト入力画面にキャラクタベースでリアルタイム出力するステップと、前記テキスト入力画面および／または図形入力画面から入力された作業装置の移動情報に基づき、作業装置の移動情報を３次元空間上の経路として出力する３Ｄ表示画面を表示するステップと、前記入力された作業装置の移動プログラムを自動生成するステップとを備えることを特徴とするプログラムである。
第２の発明は、第１の発明において、前記３Ｄ表示画面に、３次元空間上の経路と当該経路を２次元平面に投影した経路とを同時に表示可能とするステップを備えることを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、前記３Ｄ表示画面に表示される３次元空間を回転可能とするステップを備えることを特徴とする。
第４の発明は、第１、２または３の発明において、前記テキスト入力画面および／または図形入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記３Ｄ表示画面に３次元空間上の経路としてリアルタイム出力するステップを備えることを特徴とする。
第５の発明は、第１ないし４のいずれかの発明において、前記図形入力画面に、選択された一の経路を構成する二の端点における作業装置の高さ情報を、高さを表すメモリ軸と当該メモリ軸と連動する図形により表示するステップを備えることを特徴とする。
第６の発明は、第５の発明において、前記メモリ軸と連動した図形をスライドさせることにより、作業装置の高さ情報を変更可能とするステップを備えることを特徴とする。
第７の発明は、第１ないし６のいずれか発明において、前記図形入力画面は、所望の画像データを背景表示させ、背景表示上に作業装置の移動情報を入力可能とするステップを備えることを特徴とする。
第８の発明は、第１ないし７のいずれかの発明に係るプログラムが記憶された記憶部と、表示部と、入力部と、情報処理部と、前記作業ロボットに作成した移動プログラムを受け渡すデータ連携部とを備えることを特徴とする装置である。
ここで、データ連携部は、有線通信および／または無線通信によりデータ連携をはかるものであってもよいし、フラッシュメモリ等の記憶媒体によるものであってもよい。

本発明によれば、移動プログラムのプログラミング作業において、移動経路図等の描画作業とプログラミング作業を並行して行うことができ、しかも高さ情報を視覚的に把握することができる作業環境を提供することが可能である。

移動プログラム入力して作動させる塗布装置の構成図である。 塗布ロボット、ディスペンサおよびコンピュータの接続関係を示す図面である。 実施例１に係る図形入力画面である。 実施例１に係るテキスト入力画面である。 実施例１に係る３Ｄ表示画面の一つの表示態様（ＸＹＺ空間）である。 実施例１に係る３Ｄ表示画面の一つの表示態様（Ｘ−Ｚ平面）である。 実施例１に係る３Ｄ表示画面の一つの表示態様（ＸＹＺ空間）である。 Ｚ方向の変位が無い描画パターンにおける３Ｄ表示画面の表示態様（Ｘ−Ｚ平面）である。 Ｚ方向の変位が無い描画パターンにおける３Ｄ表示画面の表示態様（ＸＹＺ空間）である。 実施例１に係る３Ｄ表示画面の画面ダンプである。 実施例１に係るテキスト画面の画面ダンプである。 実施例１に係るプロジェクトリストとチャンネルデータを関連付けたツリーである。 実施例１に係るテキスト入力画面、図形入力画面、３Ｄ表示画面およびプロジェクトリスト画面の画面遷移図である。 実施例１に係るプロジェクトリストとチャンネルデータおよび表示する画面を関連付けたツリーである。

符号の説明

図面に用いた主な凡例を以下に示す。
１０ 塗布ロボット／１１ 移動ヘッド／１２ テーブル／１３ シリンジホルダ／１４ 昇降装置／１５ シリンジ／１６ ノズル／１７ 圧力供給チューブ／１８ 吐出口／１９ ワーク／２０ ディスペンスコントローラ／３０ コンピュータ／３１ キーボード／３２ マウス／３３ モニタ／３５ 応用ＣＡＤプログラム／４０ 制御部／５０ 塗布装置／５１ ケーブルＡ／５２ ケーブルＢ／７１ テキスト入力画面／７２ 図形入力画面／７３ ３Ｄ表示画面／７４ プロジェクトリスト画面／７６ 描画入力用平面／８０ 移動線／８１ 描画開始点／８２ 端点Ａ／８３ 端点Ｂ／８４ 端点Ｃ／８５ 描画終了点／８６ 描画線Ａ／８７ 描画線Ｂ／８８ 描画線Ｃ／８９ 描画線Ｄ／９０ Ｚ軸バー／１００ 移動プログラム

最良の形態の発明は、公知の作業装置を保持する保持部と、情報処理部と、記憶部とを備え、移動プログラムの命令に従って保持部とワークとを相対移動して所望とする作業を行う作業ロボットの移動プログラムを作成するプログラムにおいて、作業装置の移動情報をキャラクターベースで入力可能とするテキスト入力画面を表示するステップと、作業装置の移動情報を、高さ情報と関連付けた２次元平面上の経路として入力可能とする図形入力画面を表示するステップと、前記テキスト入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記図形入力画面に２次元平面上の経路およびその高さ情報としてリアルタイム出力するステップと、前記図面入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記テキスト入力画面にキャラクタベースでリアルタイム出力するステップと、前記テキスト入力画面および／または図形入力画面から入力された作業装置の移動情報に基づき、作業装置の移動情報を３次元空間上の経路として出力する３Ｄ表示画面を表示するステップと、前記入力された作業装置の移動プログラムを自動生成するステップとを備えることを特徴とするプログラムであり、好ましくは、前記３Ｄ表示画面は、３次元空間上の経路と当該経路を２次元平面に投影した経路とを同時に表示可能とするステップを備えること、より好ましくは、前記３Ｄ表示画面に表示される３次元空間を回転可能とするステップを備えることを特徴とする。

本発明における作業装置の移動情報とは、作業装置の移動に関する情報であり、座標データ、移動経路の形状（直線、曲線、円弧等）および作業装置の移動速度などが例示されるがこれらに限定されない。
本発明のプログラムにより作成した移動プログラムが稼動する作業装置としては、ノズルなどから液体を吐出または塗布する塗布装置が例示されるが、これに限定されず、ネジを締める作業装置、部品をピックアップしてワークに実装するような手段などを備えた作業装置、或いは、ドリリングマシンの穴開け深さを確認するために、ワークに対し近づくまたは遠ざかるような移動を伴う作業装置も対象となる。

以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。

本実施例の移動プログラム１００が稼動する作業装置は、移動プログラム１００にしたがって塗布ロボット１０上のワーク１９とノズル１６とを相対的に移動しながらワーク１９上に所望の描画パターンを描画する塗布装置５０である。
図１に示す如く、塗布装置５０は、塗布ロボット１０およびディスペンサ２０で構成される。塗布装置５０にはコンピュータ３０がケーブルＡ５１により接続されており、塗布ロボット１０とディスペンサ２０とはケーブルＢ５２により接続される。
図２は、塗布ロボット１０、ディスペンサ２０およびコンピュータ３０の接続関係を示す図面である。

塗布ロボット１０は、Ｘ方向に移動する移動ヘッド１１およびＹ方向に移動するテーブル１２を有する。テーブル１２は、その上面に載置されたワーク１９を保持することができ、移動ヘッド１１とテーブル１２を相対移動させて塗布動作をする。
移動ヘッド１１は、シリンジホルダー１３とシリンジホルダー１３をＺ方向に昇降自在とする昇降装置１４を有する。シリンジホルダー１３には、液体材料が充填されたシリンジ１５がセットされる。シリンジ１５は、筒型であり、一端には吐出口１８を有するノズル１６が装着され、逆の一端には圧力供給チューブ１７が接続され、圧力供給チューブ１７を介してディスペンサー２０と連通される。
ディスペンサ２０は、圧力供給チューブ１７を介してシリンジ１５内の液体材料を、所望の圧力、所望の時間で加圧することが可能である。

塗布装置５０は、塗布ロボット１０が有する制御部４０（図示せず）内の記憶部に記憶された移動プログラム１００に基づいて塗布動作をする。移動プログラム１００は、コンピュータ３０から、制御部４０にケーブルＡ５１を介して転送される。
塗布ロボット１０が有する制御部４０は、塗布ロボット１０のみならず、ディスペンサ２０をも制御するものであり、従って移動プログラム１００にはディスペンサ２０に対する指令も含まれる。制御部４０が、ケーブルＢ５２を介してディスペンサ２０に対し指令を送信することで、液体材料の吐出量等を制御する。

コンピュータ３０は、汎用的なＯＳが可動するパーソナルコンピュータであり、その主記憶装置には移動プログラム１００を作成するためのアプリケーションプログラムである応用ＣＡＤプログラム３５がインストールされている。ここで、移動プログラム１００とは、テーブル１２に対する移動ヘッド１１の移動経路、液体材料の吐出量等を規定した、塗布装置５０の制御データないしは制御プログラムのことを指し、一般的なアプリケーションプログラムとは相違する。
コンピュータ３０は、図１に示すようなラップトップに限定されず、情報処理部、記憶部、表示部および入力部を含むものであればよい。ここで、表示部は外部の機器を利用してもよく、モニタ３３をマルチモニタにより構成してもよい。また、本実施例では、入力部としてキーボード３１またはマウス３２を使用しているが、トラックボール、ペンタブレット等の他の入力デバイスを使用できることは言うまでもない。
本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５は、線、点、円等を所望位置に容易に作図できる機能を有しており、汎用的なＣＡＤ（Computer Aided DesignないしはComputer Assisted Drawing）としても機能する。

ユーザーによるプログラミング作業は、テキスト入力画面７１と図形入力画面７２において行われる。ユーザーは、モニタ３３に表示されたテキスト入力画面７１にキーボード３１でコマンド等を入力することにより移動プログラム１００を記述することができる。また、ユーザーが、モニタ３３に表示された図形入力画面７２にマウス３２で図形を描画することで、自動で移動プログラム１００を生成することもできる。

テキスト入力画面７１は、文字、数字または記号等により所望する命令をテキスト入力（キャラクターベースで入力）するダイアログボックス等の画面であり、例えば図４に示すようなコマンド等を入力することにより移動プログラム１００を記述する。
図形入力画面７２は、主に塗布ロボット１０の移動情報を所望移動経路として図形描画入力する画面であり、例えば図３に示すような移動経路を入力することにより移動プログラム１００が自動生成される。

図形入力画面７２で表示される平面は、塗布ロボット１０が作動するＸ−Ｙ平面と対応しており、ここで描画された図形の通りのパターンがワーク１９上に塗布描画される。すなわち、移動プログラム１００に規定される描画パターンに基づき、移動ヘッド１１がＸ方向に移動し、テーブル１２がＹ方向に移動しながら、ノズル１６の吐出口１８から吐出された液体材料がワーク１９上に塗布描画される。

図３は、図形入力画面７２の一例であり、「Ｍ」のパターンを描画する場合の入力例を示すものである。図３では、「Ｍ」の左下の端点である描画開始点８１から描画を開始して右下の端点である描画終了点８５で描画を終了する。図３上、左側に破線で示される移動線８０は、吐出口１８から液体材料を吐出せずに移動する非塗布描画線であり、描画開始点８１から描画終了点８５までの連続線が、塗布描画線（塗布経路）である。
なお、本実施例では、移動線８０を破線で表示することで非塗布描画線であることを識別可能としているが、他の線種で表示することで識別可能としてもよいし、塗布描画線とは異なる色で表示することによって識別可能としてもよい。

本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５においては、テキスト入力画面７１と図形入力画面７２とがリアルタイムに連動している。より具体的には、図形入力画面７２に所望の描画パターンを図形入力すると、それに連動して、テキスト入力画面７１に描画命令が自動的に表示され、逆に、テキスト入力画面７１に所望の描画パターンを描画する命令を記述すると、図形入力画面７２に描画パターンが自動的に描画される。
テキスト入力画面７１と図形入力画面７２は、モニタ３３に同時に表示することが可能である。また、各々の画面にリアルタイムに作業装置の移動情報が出力されるので、作業装置の移動情報の入力を、テキスト入力画面７１と図形入力画面７２を随時切換ながら入力することも可能である。

以上では、図３を参照しながら、直線をつなげた文字描画を行う「Ｍ」のパターンを例示したが、曲線を含む描画パターンも同様の手順により図形入力画面７２で作成した描画パターンに基づき塗布描画できることは言うまでもない。また、連続線による描画のみならず、点描画にも対応可能である。すなわち、図形入力画面７２にドット描画を入力すると、ドット描画位置でノズル１６を下降し、ワーク１９に液体材料を塗布した後にノズル１６を上昇させる命令が自動で生成される。

ところで、図形入力画面７２では、２次元平面である描画入力用平面７６で描画作業を行う。描画入力用平面７６は、塗布ロボット１０が作動するＸ−Ｙ平面に対応するものであり、この作業だけではＺ方向の情報を規定することができない。そこで、本実施例では、図形入力画面７２の右端側に設けられたＺ軸バー９０においてＺ方向の位置を表示し、編集可能とする仕様とした。

Ｚ軸バー９０の機能を、図３の例で説明する。図３におけるＺ軸バー９０には、描画開始点８１と端点Ａ８２を結ぶ直線（二重線）を描画する際のＺ方向の情報（高さ情報）が表示される。すなわち、Ｚ軸バー９０における「０００１Ｅ」と白抜きされた長方形の図形は描画開始点８１におけるノズル１６のＺ方向高さを示し、「０００４Ｅ」と白抜きされた長方形の図形は端点８２におけるノズル１６のＺ方向高さを示している。ここで、「０００１Ｅ」および「０００４Ｅ」の図形は、テキスト入力画面７１における当該Ｚ高さを命令する行番号（ステップ番号）を示すものであり、テキスト入力画面７１における編集作業を容易にしている。「０００１Ｅ」および「０００４Ｅ」の図形の位置とＺ軸バー９０に設けられたメモリの指示値は一致している。別の言い方をすれば、Ｚ軸バー９０は、左側にメモリ軸、その右側に長方形の図形を有し、前記メモリ軸に対する前記長方形の位置により、選択された描画線のＺ方向高さを一目で認識することができる。図３の表示においては、「０００１Ｅ」で命令されるＺ方向高さに比べ、「０００４Ｅ」で命令されるＺ方向高さが低いことを容易に読み取ることができる。

Ｚ軸バー９０による高さ情報の表示は、選択した描画線単位に表示することが可能である。すなわち、図形入力画面７２において選択した描画線が二重線で表示され、そのＺ方向高さが、Ｚ軸バー９０に図形表示される。本実施例では、Ｚ軸バー９０にＺ方向高さが表示される直線を二重線で表示しているが、その色を換えることにより識別できるようにしてもよいし、点線、破線等の線種別により識別できるようにしてもよい。選択する描画線は曲線でもよく、直線同様に描画線を構成する端点のＺ方向高さが表示される。

本実施例では、Ｚ軸バー９０において着色表示された行番号を、マウス３２でドラッグすることにより、Ｚ方向の高さ情報を変更することを可能としている。すなわち、行番号「０００１Ｅ」を下方にスライドすると、テキスト入力画面７１の「０００１Ｅ」の行に規定されるＺ方向高さの指示値が減少する。これにより、移動プログラム１００を実行した際のノズル１６とワーク１９との距離が近くなる（ノズル１６の下降量が増える）。同様に、行番号「０００４Ｅ」を上方にスライドするとテキスト入力画面７１の「０００４Ｅ」の行に規定されるＺ方向高さの指示値が増加する（ノズル１６の下降量が減る）。

以上では、図形入力画面７２でのＺ方向高さの変更手順を説明したが、テキスト入力画面７１からＺ方向高さの指示値を直接編集できることはいうまでもない。

塗布描画用平面７６には、背景画像を表示させることができる。背景画像としては任意の画像データを表示することができ、例えば、ガーバデータを背景画像に読み込んでもよい。ガーバデータを読み込む際には、プログラミング作業を容易にすべく、ガーバデータに含まれる寸法データ等の文字情報、ハッチングおよび塗りつぶしに関する情報は読み込み対象から除外することが好ましい。

本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５においては、プログラミング作業中に、作成した描画パターンを種々の態様で立体的に表示させることが可能である。応用ＣＡＤプログラム３５の立体表示機能を図３の例で説明する。
図３の描画パターンにおけるＺ方向の移動は次のとおりである。すなわち、描画開始点８１から端点Ａ８２への移動時にはノズル１６が上昇しながら描画線Ａ８６を塗布描画し、端点Ａ８２から端点Ｂ８３への移動時にはノズル１６をさらに上昇しながら描画線Ｂ８７を塗布描画し、端点Ｂ８３から端点Ｃ８４への移動時にはノズル１６を下降しながら描画線Ｃ８８を塗布描画し、端点Ｃ８４から描画終了点８５への移動時にはノズル１６をさらに下降しながら描画線Ｄ８９を塗布描画する。
以上のようなＺ方向の移動がなされる図３の描画パターンを、３Ｄ表示画面７３で表示させたものが図５である。

３Ｄ表示画面７３では、図５に示す如く、高さ方向（Ｚ方向）の情報を持つ空間（ＸＹＺ空間）に投影された３次元描画パターンと、高さ方向（Ｚ方向）の情報を持たない平面（ＸＹ平面）に投影された２次元描画パターン（Ｘ−Ｙ平面投影図形）とが同時に表示される。すなわち、Ｚ方向の情報を持った３次元描画パターンは、端点８１’から８２’、８３’、８４’を通って８５’につながる連続線で形成される図形であり、Ｚ方向の情報を持たない２次元描画パターンは、端点８１”から８２”、８３”、８４”を通って８５”につながる連続線で形成される図形である。なお、３Ｄ表示画面７３においてプライム（’）およびダブルプライム（”）が付された符号は、図３の符号に対応させている。
３Ｄ表示画面７３上において表示される２次元描画パターンと３次元描画パターンとは、描画線の色を変えて表示させることで識別を容易にしている。なお、２次元描画パターンと３次元描画パターンを、二重線、点線、破線のように線種別を変えて識別できるようにしてもよい。

また、本実施例では、２次元描画パターンが形成される面をメッシュ表示（グリッド表示）することで、視認性を向上させている。このメッシュ表示のデフォルト値はＺ＝０であるが、高さを自由に変えることができる仕様となっており、投影面を上下にオフセットすることも可能である。
なお、２次元描画パターンが形成される面は平面としているが、立体的に表示されたワーク上に投影してもよく、この場合ノズル１６とワーク１９との接触が確認しやすくなるので描画パターンの作成作業を支援することが可能となる。

メッシュ表示はＸ−Ｙ平面に限定されず、選択した任意の２次元平面を対象とすることが可能である。
また、２次元描画パターンおよびメッシュ表示は、表示／非表示の切替ができるようにしてもよい。
このように３Ｄ表示画面７３では、図形入力画面７２では把握することができなかったＺ方向のノズル１６の動作を、視覚的（ビジュアル的）に把握することが可能である。

テキスト入力画面７１または図形入力画面７２から作業装置の位置情報を入力する作業においては、その入力された位置情報が、モニタ３３上の３Ｄ表示画面７３に３次元空間上の移動経路として表示することができる。したがって、作業者は、入力された位置情報を３次元空間上の経路で確認しながら入力作業を行うことができる。この際、入力された位置情報が、その入力時に３次元空間上の経路としてリアルタイム表示されることが好ましい。
また、テキスト入力画面７１および／または図形入力画面７２と、３Ｄ表示画面７３をモニタ３３に同時に表示可能とすることが好ましい。視認性が向上し入力作業がしやすくなるためである。

３Ｄ表示画面７３は、マウス３２等の操作により任意の視点から描画パターン（描画経路）を表示させることができることが好ましく、例えば、マウスの操作により表示される２次元および３次元描画パターンを回転させることが開示される。この機能を以下に具体例で説明する。

本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５における他の表示態様を開示する。
文字「Ｍ」のパターンを塗布描画する場合において、端点８１から端点８３および端点８４から端点８５にかけての高さは一定であるが、端点８３から端点８４にかけて高さが変わる描画パターンの例で説明する。
図６は、３Ｄ表示画面を回転して、上記描画パターンをＸ−Ｚ平面に投影したように表示させた表示態様である。図６の表示態様によれば、Ｚ方向におけるノズル１６の移動経路を視覚的に把握することが可能である。ワーク１９に凹凸がある場合等に効果的な表示態様である。
また、図６と同じ描画パターンを、立体的に表示した表示態様が図７である。図７は、図５と同様に３次元描画パターンと２次元描画パターンとが同時に表示されるが、図５と比べると立体空間を手前に回転させた表示態様となっている。

次に、文字「Ｍ」のパターンを塗布描画する場合において、端点８１から端点８５にかけてノズル１６に高さ方向の移動が生じない描画パターンの例で説明する。
ノズル１６に高さ方向の移動が生じない、或いは高さ方向の移動が僅かである場合には、Ｘ−Ｚ平面投影画像は図８の如く表示される。また、図５と同様の表示態様では、２次元描画パターンと３次元描画パターンとが重なってしまい、描画パターンを立体的に把握することができない。かかる場合には、図７同様に、立体空間を手前に回転させた態様、すなわち図９の表示態様で表示させることにより、２次元描画パターンと３次元描画パターンとを立体的に把握することが可能である。この際、２次元描画パターンをＺ＝０で表示すると、２次元描画パターンと３次元描画パターンとの間隔が、Ｚ方向高さを示すこととなる。

図１０は、本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５の３Ｄ表示画面７３の画面ダンプである。
符号６１は、テキスト入力画面７１、または図形入力画面７２で作成した移動プログラム１００に基づき３次元空間に表示したノズル１６の移動経路（３次元描画パターン）である。符号６２は、符号６１の移動経路を２次元平面に投影した投影線（２次元描画パターン）である。符号６３は、グリッド（メッシュ）である。グリッドの高さおよび格子の大きさは設定値で変更することが可能である。符号６４は、環境設定で定義したノズル１６の移動有効範囲である。符号６５は、ノズル１６の原点である。符号６６は、現在表示している３次元空間の方向を示すコンパスである。符号６７は、ツールバーであり、例えば、３Ｄ表示画面７３を表示する視点を切り替えたり、デバッグツールを呼び出すためのアイコンが格納されている。符号６８は、３Ｄ表示画面７３を呼び出すアイコンであり、画面左のフレーム内でチャンネルリストを選択し、このアイコンを押下することで３Ｄ表示画面７３が呼び出される。

移動プログラム１００の設計思想について説明する。
本実施例の塗布装置５０を含む一般的な塗布装置は、移動ヘッド（塗布ヘッド）とワークを保持するテーブルとを相対的に移動して塗布作業を行うものである。このような塗布作業を行うための移動プログラム１００を作成するにあたっては、塗布装置の動作は次のように分類することが効果的である。すなわち、（Ａ）塗布ロボットの原点からワークに対するアプローチ動作（ワーク上の塗布開始点までの動作）、（Ｂ）ワークに対する塗布動作、（Ｃ）ワークから塗布ロボットの原点への退避動作である。ここでは、（Ａ）および（Ｃ）については「絶対座標」で動作を規定し、（Ｂ）については「相対座標」で動作を規定することが重要である。

例えば、ガーバーデータを使用した図形入力画面７２によるプログラミング作業は、上記（Ｂ）に分類される動作のプログラミングに対応するから、相対座標で移動プログラム１００を生成する。すなわち、背景に表示したワーク画像に対し、相対座標により移動プログラム１００を作成することで、塗布ロボット１０の原点に対するワーク１９の位置関係については考慮することなく、プログラミング作業を行うことができる。このように作成された（Ｂ）の類型の移動プログラム１００は、（Ａ）および（Ｃ）の類型の移動プログラム１００と絶対座標で指示された塗布開始点を基準に結合される。換言すれば、（Ｂ）の類型の移動プログラム１００では、塗布開始点のみが絶対座標で指示され、その後の作業は相対座標で指示される。以下に具体例で説明する。

図１１は、本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５のテキスト入力画面７１の画面ダンプである。図１１において、符号４１は移動プログラム１００の行を示すＳＴＥＰ列であり、符号４２は移動・塗布等の命令が入力されるコマンド列であり、符号４３は移動・塗布等の具体的な数量等が入力されるデータ列であり、符号４４はＳＴＥＰ列４１、コマンド列４２、データ列４３で構成されたプログラムリスト列であり、符号４５はテキスト入力画面７１を呼び出すアイコンであり、符号４６はアンドゥー／リドゥーアイコンである。

図１１に開示される移動プログラム１００は、次の９つのＳＴＥＰで構成される。
まず、ＳＴＥＰ１では、「イドウ」命令により、塗布ロボット１０の原点から、塗布開始点である（Ｘ，Ｙ）＝（５０，５０）に移動ヘッド１１が移動する。
ＳＴＥＰ２では、サブチャンネルである１００ＣＨが呼び出される。１００ＣＨは、いわゆるサブルーチン的なプログラムであり、移動ヘッド１１を下降させ、ワーク１９とのクリアランスを所望の距離とする一連の動作が記述されている。

ＳＴＥＰ３は、吐出開始信号である。「ＯＵＴ」命令により、１番のフラッグがセットされ、１番のポートがＯＮとなる。ここで、１番のポートはディスペンスコントローラ２０の吐出信号ポートとなっており、このポートがＯＮになると、電磁弁が開きシリンジ１５に圧力が供給され、液体材料の吐出が開始される。

ＳＴＥＰ４では、「ライン」命令により、（Ｘ，Ｙ）＝（５０，５０）に位置する移動ヘッド１１が、（Ｘ，Ｙ）＝（２０，０）に向かって速度Ｖ＝０で移動する。ここで、同じ移動ヘッド１１を移動させる命令であっても、ＳＴＥＰ１の「イドウ」命令と、ＳＴＥＰ４の「ライン」命令では、塗布ロボット１０の動作が異なるので補足の説明をする。「イドウ」命令は、現在の位置から指示された位置（座標）に移動することが重要であり、その移動経路はコントローラ（制御部４０）が判断し決定する。いわゆるＰＴＰ移動（Point to Point移動）である。これに対し、「ライン」命令では、指定位置まで「ライン」で移動する移動経路となる。因みに、ＳＴＥＰ１の「ＡＢＳ」は絶対座標を意味し、ＳＴＥＰ４〜７の「ＩＮＣ」は相対座標を意味している。「イドウ」命令、「ライン」命令のいずれも、「ＡＢＳ」または「ＩＮＣ」のどちらかを指定しなければならない。
また、速度Ｖ＝０とは、予め他のダイアログで設定された「速度Ｎｏ．０」を適用するということであり、移動しないということではない。例えば、Ｖ＝０に２５０ｍｍ／ｓと設定されている場合には、移動ヘッド１１は、２５０ｍｍ／ｓで移動される。

ＳＴＥＰ５〜７は、ＳＴＥＰ４と同様に「ライン」命令が規定される。ＳＴＥＰ３で吐出が開始されているので、ＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ７では液体材料の吐出が継続して行われることとなり、これによりワーク１９上に所望の描画パターンが形成される。
ＳＴＥＰ８は、吐出終了信号である。「ＯＵＴ」命令により、１番のフラグがクリアーされ、１番のポートがＯＦＦとなる。１番のポートがＯＦＦになると、電磁弁が閉じてシリンジ１５への圧力供給が停止され、液体材料の吐出が終了する。

ＳＴＥＰ９では、サブチャンネルである１０１ＣＨが呼び出される。１０１ＣＨには、移動ヘッド１１を上昇し、原点位置ないしは次の塗布作業に備える待機位置等への移動に関する一連の動作や、ノズルクリーニングに関する動作などが記述されている。

以上の設計思想に基づき移動プログラム１００を作成する本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５は、種々の構造を有する塗布装置、例えば、（１）固定されたワークテーブル上で、塗布ヘッドを搭載するＸ−Ｙロボットが縦横自在に移動して塗布作業を行う構造の塗布装置、（２）塗布ヘッドを二の支柱に渡す梁に固定し、梁の下方でＸ−Ｙテーブルを縦横自在に移動して塗布作業を行う構造の塗布装置、（３）本実施例と同様に門型に配置されたガントリーフレームに、Ｘ方向に移動自在に配設された塗布ヘッドと、ガントリーフレームの下方にＹ方向に移動自在に配設されたワークテーブルとを備える構造の塗布装置、のいずれにも適用可能な移動プログラムを作成することができる。すなわち、本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５によれば、塗布ヘッドとワークとを相対移動させる動作態様の塗布装置であれば、塗布ヘッドやテーブルなどの動作対象機器の構造等を考慮することなく、相対座標による汎用的な移動プログラム１００を作成することが可能である。

本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５における移動プログラム１００の管理について説明する。応用ＣＡＤプログラム３５では、作成した複数の移動プログラム１００がチャンネル単位で管理される。例えば「Ｍ」のパターンを描画する移動プログラム１００ａに一意のチャンネル番号が振られ、「Ｎ」のパターンを描画する移動プログラム１００ｂに一意のチャンネル番号が振られ、チャンネル番号を入力することで、所望の移動プログラム１００を呼び出すことが可能である。また、チャンネル単位で実行時間を算出することも可能である。
チャンネルデータは、コンピュータ３０の主記憶装置または補助記憶装置（ハードディスクやフラッシュメモリ等）に記憶されるが、ＦＤ、ＤＶＤ、ＭＯ等の記録メディアに直接記憶させる設定とすることもできる。もちろん、これらに記憶された移動プログラム１００を呼出し、応用ＣＡＤプログラム３５で編集することもできる。

図形入力画面７２での作業においては、移動プログラム１００のチャンネル番号が描画入力用平面７６に描かれた図形と関連づけて表示される。例えば、図３において、描画開始点８１付近に表示された「Ｃ１０１」の文字は、描画開始点８１において１０１チャンネルが呼び出されることを示している。１０１チャンネルが呼び出されると、１０１チャンネルに対応する移動プログラム１００が実行される。
描画終了点８５付近に表示された「Ｃ１０２」は、描画終了点８５において１０２チャンネルに対応する移動プログラム１００が呼び出されることを示している。このように複数のチャンネルを関連付けることにより、所定の描画パターンを組み合わせた塗布描画を行うことができる。

使用頻度の高い定型の描画パターンをチャンネルとして登録し、描画パターンをコンポートネントとして管理することで、作業効率を向上させることが可能である。
チャンネルの関連付けはテキスト入力画面７１で行うこともできるし、図形入力画面７２で行うこともできる。いずれかの入力画面で入力されたチャンネルデータの関連付け情報は、他方の入力画面で確認することができる。

図３の描画パターンでは、図示された１０１チャンネル、１０２チャンネルの他に図示されない１チャンネルが実行される。１チャンネルはメインプログラムであり、１０１チャンネルおよび１０２チャンネルは、１チャンネルに対するサブプログラムである。この３つのチャンネルで完結する一つの塗布作業は、プロジェクトとして管理される。作成されたプロジェクトは、コンピュータ３０の主記憶装置に記憶される。

複数のプロジェクトは、図１２に示す如く、プロジェクトリストにより管理される。１ＣＨ（チャンネル）、２ＣＨおよび３ＣＨは夫々メインのプログラムである。メインプログラムにぶら下がって表記されるチャンネルは、それぞれのメインプログラムに対するサブプログラムとして機能するサブチャンネルである。図１２から、１０１ＣＨ、１０２ＣＨは、１ＣＨおよび２ＣＨの両方で使用されるサブプログラムであることが分かる。プロジェクトリストは、プロジェクトリスト画面７４で確認することができる。

本実施例における、テキスト入力画面７１、図形入力画面７２、３Ｄ表示画面７３およびプロジェクトリスト画面７４の画面遷移は図１３に示すとおりである。
また、図１４に示す如く、テキスト入力画面７１、図形入力画面７２および３Ｄ表示画面７３と、チャンネルとを関連付けることが可能である。なお、図１４では、メインチャンネルのみを図示しているが、サブチャンネルに対しても同様に、テキスト入力画面７１、図形入力画面７２および３Ｄ表示画面７３と関連付けできることはいうまでもない。

コンピュータ３０の主記憶装置に記憶されたプロジェクトは、塗布装置５０の塗布ロボット１０に送信される。塗布ロボット１０に記憶されたプロジェクトは、ケーブルＡ５１を介して塗布ロボット１０の有する操作パネル９９から作業開始の指示が出されるか、或いはコンピューター３０から作業開始の信号を受信することにより実行される。

塗布ロボット１０は、チャンネル単位で塗布作業を実行することもできる。この場合、塗布ロボット１０の主記憶装置にチャンネル単位で送信された移動プログラム１００が記憶される。

本実施例の応用ＣＡＤプログラム３５は、ＥＸＣＥＬ（登録商標）等の市販のアプリケーションプログラムとのデータ連携も可能である。座標値の入ったＣＳＶ等のデータを読み込み、座標値をもとに移動プログラム１００を自動生成することも可能である。

本発明は、ＸＹＺ方向の移動手段を組み合わせた卓上型の直交作業ロボットのみならず、ワークと作業手段とが相対的に移動するものであれば、全て適用することができる。Ｘ方向だけなどのような一次元の移動しかできないようなものでもよく、スカラーロボットなど曲線の移動をするものでもよい。
保持部に搭載する作業装置とワークとの距離を視覚化させ、その距離が適正であるか否かを容易に判断することにその本質があり、特に複数の作業点を一度に確認することができることによる効果は大きい。

Claims (8)

1. 作業装置を保持する保持部とワークとを相対移動して所望とする作業を行う作業ロボットの移動プログラムを作成するプログラムにおいて、
   作業装置の移動情報をキャラクターベースで入力可能とするテキスト入力画面を表示するステップと、
   作業装置の移動情報を、高さ情報と関連付けた２次元平面上の経路として入力可能とする図形入力画面を表示するステップと、
   前記テキスト入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記図形入力画面に２次元平面上の経路およびその高さ情報としてリアルタイム出力するステップと、
   前記図面入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記テキスト入力画面にキャラクタベースでリアルタイム出力するステップと、
   前記テキスト入力画面および／または図形入力画面から入力された作業装置の移動情報に基づき、作業装置の移動情報を３次元空間上の経路として出力する３Ｄ表示画面を表示するステップと、
   前記入力された作業装置の移動プログラムを自動生成するステップとを備えることを特徴とするプログラム。
2. 前記３Ｄ表示画面に、３次元空間上の経路と当該経路を２次元平面に投影した経路とを同時に表示可能とするステップを備えることを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
3. 前記３Ｄ表示画面に表示される３次元空間を回転可能とするステップを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプログラム。
4. 前記テキスト入力画面および／または図形入力画面から入力された作業装置の移動情報を、前記３Ｄ表示画面に３次元空間上の経路としてリアルタイム出力するステップを備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載のプログラム。
5. 前記図形入力画面に、選択された一の経路を構成する二の端点における作業装置の高さ情報を、高さを表すメモリ軸と当該メモリ軸と連動する図形により表示するステップを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプログラム。
6. 前記メモリ軸と連動した図形をスライドさせることにより、作業装置の高さ情報を変更可能とするステップを備えることを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
7. 前記図形入力画面は、所望の画像データを背景表示させ、背景表示上に作業装置の移動情報を入力可能とするステップを備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のプログラム。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載のプログラムが記憶された記憶部と、表示部と、入力部と、情報処理部と、前記作業ロボットに作成した移動プログラムを受け渡すデータ連携部とを備えることを特徴とする装置。