TW201641235A - 機器人系統及機器人裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係於短時間內靈活地應對機器人裝置之設置位置之變化。機器人系統具有機器人裝置(1)。機器人裝置(1)可設置於作業場內之複數個設置位置，且具備多關節臂機構(200)。於多關節臂機構之臂前端安裝有末端效應器(3)。為了檢測設置機器人裝置之設置位置而設置有位置檢測部(104、9-1~9-4)。將描述多關節臂機構與末端效應器之動作之複數個作業程式分別關聯於複數個設置位置而記憶於記憶部(106)。自記憶部選擇性讀出與位置檢測部檢測之設置位置關聯的作業程式。控制部(107)依照讀出之作業程式控制多關節臂機構與末端效應器之動作。

Description

機器人系統及機器人裝置

本發明之實施形態係關於一種機器人系統及機器人裝置。

近年來，產業用機器人進出以前只有作業者專用之空間之作業場所的狀況不斷擴大。發明者實現實用化之直動伸縮臂機構並無如先前之垂直多關節臂機構之肘關節且亦無臨界點，故而期待成為使上述狀況快速擴大者。

具備該直動伸縮臂機構之機器人裝置具備顯著之優異性，無需將機器人裝置與作業者隔離之隔離柵欄，而在作業員旁邊執行動作。無需該柵欄設備之優異性實現將該機器人裝置自在規定位置動作等制約中解放出來。即，若能夠自由移動機器人裝置，於其場所進行必要之作業，例如因作業員缺勤等而某些步驟出現必要之人員不足之狀況時，可使用於此場所配置機器人裝置，彌補人員不足之方法。

但，每次必須對機器人裝置根據作業內容而教示末端 軌道或末端作業等，此教示作業不僅成為很大的負擔，且還存在在教示期間步驟中斷之問題。

本發明之目的係於短時間內靈活地應對機器人裝置之設置位置之變化。

本實施形態之機器人系統具有機器人裝置。機器人裝置可設置於作業場內之複數個設置位置，且具備多關節臂機構。於多關節臂機構之臂前端安裝有末端效應器。為了檢測設置機器人裝置之設置位置而設置有位置檢測部。將描述多關節臂機構與末端效應器之動作之複數個作業程式分別關聯於複數個設置位置而記憶於記憶部。自記憶部選擇性讀出與由位置檢測部檢測之設置位置關聯的作業程式。控制部依照讀出之作業程式控制多關節臂機構與末端效應器之動作。

1‧‧‧機器人裝置

2‧‧‧臂部

3‧‧‧吸附部

4‧‧‧腕部

5‧‧‧輸送機裝置

33‧‧‧手控攝像機

34、35、36‧‧‧接觸感測器

39‧‧‧吸附部驅動器

51‧‧‧搬送線

60‧‧‧俯瞰攝像機

70‧‧‧基板檢查裝置

9-1~9-4‧‧‧條碼標籤

100‧‧‧動作控制裝置

101‧‧‧系統控制部

102‧‧‧攝像機介面

103‧‧‧圖像處理部

104‧‧‧條碼讀取器

105‧‧‧設置位置特定部

106‧‧‧作業程式記憶部

107‧‧‧機器人控制部

109‧‧‧控制/資料匯流排

200‧‧‧多關節臂機構

圖1係本實施形態之機器人系統之外觀立體圖。

圖2係圖1之機器人系統之平面圖。

圖3係圖1之機器人系統之側視圖。

圖4係圖1之機器人裝置之外觀立體圖。

圖5係表示圖1之機器人系統之構成之方塊圖。

圖6係表示記憶於圖5之作業程式記憶部之作業程式之描述例的圖。

圖7係表示圖6之作業程式之末端軌道與作業內容之平面圖。

圖8係表示本實施形態之變形例1之機器人系統之構成之方塊圖。

圖9係表示本實施形態之變形例2之機器人系統之構成之方塊圖。

圖10係表示顯示於圖9之懸垂裝置之顯示部之作業程式選擇畫面之一例的圖。

圖11係表示本實施形態之變形例3之機器人系統之構成的方塊圖。

圖12係表示顯示於圖11之懸垂裝置之顯示部之作業程式選擇畫面之一例的圖。

以下，一面參照圖式一面對本實施形態之機器人系統進行說明。於以下之說明中，對具有大致相同功能及構成之構成要素附加相同符號，且僅於必要之情形時進行重複說明。

圖1係本實施形態之機器人系統之外觀立體圖。圖2係圖1之機器人系統之平面圖。圖3係圖1之機器人系統之側視圖。本實施形態之機器人系統具有可設置於複數個 設置位置之機器人裝置1。機器人裝置1具備可搬性。於倉庫、工場等作業區域內預先設定有複數個設置位置。於需要增產體制、或作業員意外缺勤、或因各種狀況而人員不足之情形時，此時可於與該步驟相應的設置位置搬送並設置機器人裝置1。機器人裝置1中預設有複數個作業程式，描述於複數個設置位置分別預定之末端軌道或各經由點之末端作業。機器人裝置1之控制部可選擇性加載與設置位置相應的作業程式，並於此設置位置讓機器人裝置1進行作業。

此處，作為作業內容之一例，係於印刷電路板之外觀檢查線附近之設置位置設置機器人裝置1，機器人裝置1根據設置位置，對在外觀檢查線旁由運搬台車71載置搬運來的複數個印刷電路板，執行向外觀檢查線上釋放之裝載作業、及將外觀檢查後之印刷電路板釋放至外觀檢查線旁之運搬台車72的卸載作業。外觀檢查線具備輸送機裝置5及外觀檢查裝置70，該外觀檢查裝置70介置於輸送機裝置5之搬送線51之途中，對由搬送線51連續搬送之印刷電路板進行外觀檢查。

本實施形態之機器人系統具有機器人裝置1、輸送機裝置5、俯瞰攝像機60、外觀檢查裝置70、複數個、此處4個擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4、以及記錄互不相同之編碼之複數個、此處為4個條碼標籤9-1、9-2、9-3、9-4。4個條碼標籤9-1、9-2、9-3、9-4分別貼附於4個擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4。另，於本實施形態中，係使用 條碼標籤，但亦可代替條碼而使用二維碼標籤、RFID標籤等。

輸送機裝置5具有連續地搬送複數個工件300之功能。工件300於此處為印刷電路板。例如，輸送機裝置5具有配設成直線狀以沿著直線搬送工件300之搬送線51。搬送線51以由使用者等預先設定之搬送速度，搬送載置於搬送線51上之工件300。外觀檢查裝置70介置於搬送線51之途中。

擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4於作業場內係預先配設於輸送機裝置5附近。擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4係用於將機器人裝置1之位置固定之治具。擴展塢8-1、8-2、8-3分別安置於作業場之地面之複數個設置位置A-1、A-2、A-3。與擴展塢8-1對接之機器人裝置1之設置位置係與安置擴展塢8-1之設置位置A-1相同。擴展塢8-4係裝備於輸送機裝置5之框架側面，將機器人裝置1固定於作業場之設置位置A-4。於該等擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4安裝有條碼標籤(亦稱為條碼籤)9-1、9-2、9-3、9-4。該等條碼標籤9-1、9-2、9-3、9-4之條碼係與分別對應於設置位置A-1、A-2、A-3、A-4之位置碼一併記憶於後述之設置位置特定部105之對應表。機器人裝置1具有用於讀取該等條碼標籤9-1、9-2、9-3、9-4之條碼讀取器104。例如，條碼讀取器104為了讀取安裝於擴展塢8-1、8-2、8-3之底面之條碼標籤9-1、9-2、9-3，而設置於機器人裝置1之基部底面。又，讀取器為了讀取安裝於擴展塢8-4 之條碼標籤9-4，亦設置於機器人裝置1之基部側面。

擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4具有向機器人裝置1供給商用電源之功能。例如，於擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4設置有電力供給用之插入口(插座)。插座連接於外部之商用電源。機器人裝置1之與插座對應之位置設置有電力供給用之連接器(插座)。例如，藉由以預定朝向將機器人裝置1對接於擴展塢8-1，機器人裝置1之插座連接於擴展塢8-1之插座。藉此，機器人裝置1與擴展塢8-1通電，經由插座而自外部電源被供給商用電源。

另，於本實施形態中，為了將機器人裝置1固定於作業場內規定之設置位置A-1、A-2、A-3、A-4，而將固定機器人裝置1之擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4設置於作業場或輸送機裝置5，但例如亦可代替地面之擴展塢8-1、8-2、8-3，而於地面設置規定機器人裝置1之位置及朝向的標記，並於標記位置貼設條碼標籤9-1、9-2、9-3。

俯瞰攝像機60係設置於俯瞰輸送機裝置5之全體之位置。俯瞰攝像機60例如以動畫模式攝像輸送機裝置5之全體。藉由俯瞰攝像機60攝像之圖像係輸出至後述之動作控制裝置100。藉由後述之圖像處理部103，利用例如圖案識別而自俯瞰攝像機60攝像之圖像抽取機器人裝置1之區域，將與抽取之機器人區域之例如底部位置相關之圖像座標系所表現的座標，藉由預先基於俯瞰攝像機60之安裝位置及方向、以及攝像視野等求出之變換矩陣，變換成作業場座標系上之位置。藉此，特定出作業場 座標系上之機器人裝置1之位置。另，為了簡化自圖像特定機器人裝置1之位置之處理並提高精度，亦可於機器人裝置1之基部底部周圍貼附複數個黃色等特定色、橢圓形等特定形狀且特定尺寸之標記。

俯瞰攝像機60係提供用於特定機器人裝置1配置於作業場內之哪個位置之圖像者。因此，俯瞰攝像機60可作為自側方攝像機器人裝置1之攝像機設置於輸送機裝置5之框架，且亦可將複數個俯瞰攝像機60設置於作業場內。

圖4係圖1之機器人裝置1之外觀立體圖。機器人裝置1具有多關節臂機構200。於本實施形態之機器人系統之機器人裝置1之多關節臂機構200中，複數個關節之一係由直動伸縮關節構成。

機器人裝置1具有大致圓筒形狀之基部10及與基部10連接之臂部2。於臂部2之前端安裝有腕部4。於腕部4設置有未圖示之轉接器。轉接器係設置於後述之第6旋轉軸RA6之旋轉部。經由腕部4之轉接器而安裝吸附部3。

機器人裝置1具有複數個、此處6個關節部J1、J2、J3、J4、J5、J6。複數個關節部J1、J2、J3、J4、J5、J6係自基部10依序配設。一般而言，將第1、第2、第3關節部J1、J2、J3稱為根部3軸，將第4、第5、第6關節部J4、J5、J6稱為改變吸附部3之姿勢之腕部3軸。腕部4具有第4、第5、第6關節部J4、J5、J6。構成根部 3軸之關節部J1、J2、J3之至少一者為直動伸縮關節。此處，第3關節部J3係構成為直動伸縮關節、尤其係伸縮距離相對較長之關節部。臂部2係構成第3關節部J3之主要構成要素。

第1關節部J1係以例如垂直地被基座面支持之第1旋轉軸RA1為中心之扭轉關節。第2關節部J2係以與第1旋轉軸RA1垂直地配置之第2旋轉軸RA2為中心之彎曲關節。第3關節部J3係以與第2旋轉軸RA2垂直配置之第3軸(移動軸)RA3為中心而讓臂部2直線伸縮之關節。

第4關節部J4係以與第3移動軸RA3一致之第4旋轉軸RA4為中心之扭轉關節，第5關節部J5係以與第4旋轉軸RA4正交之第5旋轉軸RA5為中心之彎曲關節。第6關節部J6係以與第4旋轉軸RA4正交、且與第5旋轉軸RA5垂直配置之第6旋轉軸RA6為中心之彎曲關節。

形成基部10之臂支持體(第1支持體)11a具有以第1關節部J1之第1旋轉軸RA1為中心形成之圓筒形狀之中空構造。第1關節部J1係安裝於未圖示之固定台。當第1關節部J1旋轉時，第1支持體11a係與臂部2之迴旋一併進行軸旋轉。另，第1支持體11a亦可固定於接地面。於此情形時，係設為與第1支持體11a分開而臂部2獨立迴旋之構造。於第1支持體11a之上部連接有第2支持部11b。

第2支持部11b具有與第1支持部11a連續之中空構造。第2支持部11b之一端係安裝於第1關節部J1之旋轉部。第2支持部11b之另一端開放，第3支持部11c係於第2關節部J2之第2旋轉軸RA2轉動自如地嵌入。第3支持部11c具有與第1支持部11a及第2支持部連通之鱗片狀之外裝形成的中空構造。第3支持部11c係伴隨第2關節部J2之彎曲旋轉而其後部被收容至第2支持部11b、或自第2支持部11b送出。構成機器人裝置1之直動關節部J3(第3關節部J3)之臂部2之後部係藉由其收縮而被收納於第1支持部11a與第2支持部11b連續之中空構造之內部。

第3支持部11c係其後端下部以第2旋轉軸RA2為中心轉動自如地嵌入至第2支持部11b之開放端下部。藉此，構成作為以第2旋轉軸RA2為中心之彎曲關節部之第2關節部J2。當第2關節部J2轉動時，臂部2與腕部4及吸附部3一併以第2關節部J2之第2旋轉軸RA2為中心朝垂直方向轉動、即起伏動作。

第4關節部J4係具有與沿著臂部2之伸縮方向之臂中心軸、即第3關節部J3之第3移動軸RA3典型地一致之第4旋轉軸RA4的扭轉關節。當第4關節部J4旋轉時，自第4關節部J4遍及前端而與吸附部3一併以第4旋轉軸RA4為中心旋轉。第5關節部J5係具有與第4關節部J4之第4旋轉軸RA4正交之第5旋轉軸RA5的彎曲關節部。當第5關節部J5旋轉時，自第5關節部J5遍及 前端而與吸附部3一併上下轉動。第6關節部J6係具有與第4關節部J4之第4旋轉軸RA4正交、且與第5關節部J5之第5旋轉軸RA5垂直之第6旋轉軸RA6的彎曲關節。當第6關節部J6旋轉時，吸附部3左右迴旋。

如上述般安裝於腕部4之轉接器之吸附部3係藉由第1、第2、第3關節部J1、J2、J3而移動至任意位置，且藉由第4、第5、第6關節部J4、J5、J6而配置成任意姿勢。尤其係，第3關節部J3之直動伸縮距離之長度可使吸附部3到達自基部10之近接位置至遠隔位置之廣範圍之對象。第3關節部J3之特徵為藉由構成其之直動伸縮機構而實現之直動伸縮距離之長度。

直動伸縮機構具有臂部2。臂部2具有第1連結鏈節排21及第2連結鏈節排22。第1連結鏈節排21包含複數個第1連結鏈節23。第1連結鏈節23係大致平板地構成。前後之第1連結鏈節23係於相互之端部部位藉由銷而彎曲自如地呈排狀連結。藉此，第1連結鏈節排21具有可朝內側與外側彎曲之性質。第2連結鏈節排22包含複數個第2連結鏈節24。第2連結鏈節24係構成為剖面字形狀之短槽狀體。前後之第2連結鏈節24係於相互之底面端部部位藉由銷而彎曲自如地呈排狀連結。藉由第2連結鏈節24之剖面形狀及利用銷之連結位置，第2連結鏈節排22具備可朝內側彎曲但不可朝外側彎曲之性質。

第1連結鏈節排21中最前端之第1連結鏈節23、與 第2連結鏈節排22中最前端之第2連結鏈節24係藉由結合鏈節27而結合。例如，結合鏈節27具有將第1連結鏈節23與第2連結鏈節24合成後之形狀。

當臂部2伸長時，結合鏈節27成為始端，第1、第2連結鏈節排21、22自第3支持部11c之開口朝外被送出。第1、第2連結鏈節排21、22係於第3支持體11c之開口附近相互接合。第1、第2連結鏈節排21、22之後部被保持於第3支持體11c之內部防止脫出，藉此保持第1、第2連結鏈節排21、22之接合狀態。當第1、第2連結鏈節排21、22之接合狀態得到保持時，第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排22之彎曲被限制。藉由接合且各自之彎曲被限制的第1、第2連結鏈節排21、22，構成具備一定剛性之柱狀體。所謂柱狀體係指於第2連結鏈節排22接合第1連結鏈節排21而成之柱狀之棒體。

當臂部2收縮時，於第3支持體11c之開口拉回第1、第2連結鏈節排21、22。構成柱狀體之第1、第2連結鏈節排21、22於第3支持體11c之內部相互遠離。遠離後之第1、第2連結鏈節排21、22分別恢復成可彎曲之狀態，分別朝同方向之內側彎曲，而大致平行地被收納於第1支持體11a之內部。

如圖4所示，本實施形態中，於腕部4之轉接器安裝有吸附部3，作為適合作業內容之末端效應器。吸附部3具有吸附板31及感測器單元32。吸附板31可為真空吸附方式、庫侖力方式、極化方式、電性接著方式之任一 者。吸附板31典型而言具有相對較薄之長方形之平板形狀，以包圍感測器單元32之方式形成。

吸附板31之背面及側面係被殼體38覆蓋。吸附板31之吸附面與感測器單元32之表面構成同一平面。此處，將吸附面之中心位置設為CP。若為庫侖力方式，則吸附部驅動器39對電極層施加電壓。於電極層與工件、此處為印刷電路板之間介置有絕緣層。若對電極施加電壓，則於基板之表面(吸附面)形成強電場，藉此於電極與基板之間激發庫侖力，而吸附印刷電路板。釋放時反過來阻斷對電極之施加電壓，則約束印刷電路板之表面極化之電極之電場消失，故而基板表面之極化亦瞬間消失，電極面與基板表面之間沒有電位差，從而使得抽吸力消失。

感測器單元32具備例如CCD形式之手控攝像機33及接觸感測器34、35、36。感測器單元32係收納於例如樹脂製之殼體37內。於殼體37之底面之中央開設有鏡頭孔，嵌入手控攝像機33之鏡頭。手控攝像機33典型而言係以其攝像視野中心線與吸附板31之吸附面大致垂直之朝向安裝於殼體37。藉此，距吸附板31特定距離處之吸附對象進入手控攝像機33之攝像視野。當然，手控攝像機33亦可以其攝像視野中心線相對於吸附板31之吸附面傾斜之朝向安裝於殼體37。於吸附部3固定有感測器單元32，故而相對於吸附部3而言手控攝像機33之位置固定。因此，吸附部3之中心與手控攝像機33攝像之圖像之中心之位置關係為固定。於殼體37之鏡頭孔之周圍開 設有感測器孔。於該等感測器孔嵌入有接觸感測器34、35、36之感度面。接觸感測器34、35、36係以其等感度方向大致垂直於吸附板31之吸附面之朝向安裝於殼體37內。即，接觸感測器34、35、36之感度方向係與手控攝像機33之攝像視野中心線大致平行，且於手控攝像機33之攝像方向具有感度。另，吸附部3並不限定於靜電方式，亦可為抽吸方式。又，手控攝像機33亦可安裝於吸附板31之側面。

圖5係表示圖1之機器人裝置1之構成之方塊圖。本實施形態之機器人裝置1具有動作控制裝置100、多關節臂機構200及吸附部3。

多關節臂機構200之關節部J1、J2、J3、J4、J5、J6分別設有由步進馬達及馬達驅動器等形成之臂關節致動器201。於該等步進馬達之驅動軸連接有每隔一定旋轉角便輸出脈衝之旋轉編碼器202。藉由計數器對自旋轉編碼器202之輸出脈衝進行加減算而測定關節角度。吸附部3具有手控攝像機33、接觸感測器34、35、36及吸附部驅動器39。手控攝像機33對吸附部3之下方進行攝像。手控攝像機33係為了提供用於特定吸附對象之印刷電路板之位置及朝向之圖像而設置。藉由手控攝像機33攝像之圖像之資料係輸出至動作控制裝置100。接觸感測器34、35、36係為了特定吸附對象之印刷電路板是否接觸吸附板31而設置。該等接觸感測器34、35、36於其等之感度面接觸印刷電路板等時，向動作控制裝置100輸出接觸偵 測信號。吸附部驅動器39依照後述之機器人控制部107之控制，對電極層施加電壓。

動作控制裝置100具有系統控制部101、攝像機介面102、圖像處理部103、條碼讀取器104、設置位置特定部105、作業程式記憶部106、及機器人控制部107。

於系統控制部101經由控制/資料匯流排109而連接有各部。系統控制部101具有CPU(Central Processing Unit)及半導體記憶體等，統括地控制動作控制裝置100。

於動作控制裝置100經由攝像機介面102而連接有俯瞰攝像機60。俯瞰攝像機60係設置於俯瞰輸送機裝置5之位置，並將攝像之圖像之資料輸出至動作控制裝置100。

圖像處理部103使用變換矩陣式及對應表，該變換矩陣式係將由俯瞰攝像機60攝像之圖像之以圖像座標系表現的機器人位置，變換成作業場座標系之表現，該對應表用於將以作業場座標系表現之機器人位置變換成位置碼。圖像處理部103自俯瞰攝像機60之攝像圖像收取與機器人裝置1或機器人裝置1之特徵點對應之區域，並特定所抽取之區域之於圖像上之位置。所謂特徵點係指安裝於機器人裝置1之標記等。然後，圖像處理部103將圖像座標系上之機器人位置變換成作業場座標系上之位置。圖像處理部103參照對應表，將變換後之作業場座標系上之位置變換成位置碼。又，圖像處理部103自藉由手控攝像機 33攝像之圖像抽取與印刷電路板對應之區域，特定吸附對象之印刷電路板之於機器人座標系上之位置及朝向。

條碼讀取器104光學地讀取條碼標籤。設置位置特定部105保持將條碼與位置碼關聯而成之對應表之資料。位置碼係表示作業場內預先設定之機器人裝置1之設置位置的編碼。該對應表係將條碼與位置碼一併管理者，可適當地更新。例如，於切換條碼標籤時，使用者將對應表之切換前條碼變更為切換後之條碼。又，於作業場內新設置條碼標籤時，使用者將條碼與對應於設置位置之位置碼一併追加至對應表。設置位置特定部105參照對應表，特定與條碼讀取器104讀取的條碼關聯的位置碼。

於作業程式記憶部106記憶有描述末端軌道、經由地(作業位置)、各作業位置之末端作業內容之複數個作業程式。例如，將複數個作業程式分別關聯於複數個位置碼。

系統控制部101參照作業程式記憶部106，自複數個作業程式讀出與由設置位置特定部105或圖像處理部103特定之位置碼關聯的作業程式。另，為了特定機器人裝置1之設置位置而並用條碼方式及攝像機方式，但亦可具備任一方式。較佳為以條碼方式優先之使用方法，當使用條碼方式無法特定機器人設置位置時，例如在未貼附條碼標籤之位置設置機器人裝置1時，便利用攝像機方式來特定位置。

機器人控制部107依照讀出至系統控制部101之作業 程式、圖像處理部103特定之印刷電路板之位置與朝向、及接觸感測器34、35、36之接觸偵測信號，而控制多關節臂機構200及吸附部3之動作。

圖6係表示記憶於圖5之作業程式記憶部106之作業程式之描述例的圖。圖6之作業程式係對應於將印刷電路板自運搬台車71釋放至搬送線51之機器人裝置1的裝載作業。例如，裝載作業之作業程式對應於條碼標籤9-1。即，裝載作業之作業程式係於機器人裝置1固定於擴展塢8-1時自動地被選擇。機器人裝置1依照使用者指示開始其動作。「Substrate=1」係明示如下之命令：基於手控攝像機33攝像之圖像，系統控制部101判定有吸附對象之印刷電路板時，以此為觸發使機器人裝置1依照後述之次序動作。於各次序，「MOV」係使機器人裝置1之末端基準點移動之命令。末端基準點係設定於例如吸附部3之吸附中心位置CP。於各次序之「MOV」之右側描述經由地Pwait、Pt、Pdown、Pp、Pv、Pr。

Pwait表示吸附部3之待機位置。Pt表示用於對印刷電路板進行攝像之位置。Pdown表示吸附部3之下降開始位置。Pp表示進行吸附部3之吸附動作之吸附位置。Pr表示進行吸附部3之釋放動作之釋放位置。Pv表示自吸附位置Pp移動至釋放位置Pr時經由的移動位置。該等經由地係描述移動目標之末端基準點之位置及移動目標之末端姿勢的參數，其等係利用機器人座標系進行描述。該等經由點之中，待機位置Pwait、攝像位置Pt、移動位置Pv 及釋放位置Pr係設為固定位置。下降位置Pdown、吸附位置Pp及移動位置Pv係基於圖像處理部103特定之印刷電路板之位置及朝向而設定。

於圖6之作業程式中，「V」係指定經由點間之移動速度之參數。例如，「V=90」指定預先設定之基準移動速度之90%之速度。次序003之作業內容「吸附動作」係使吸附部3進行吸附動作之命令。次序005之作業內容「釋放動作」係使吸附部3進行釋放動作之命令。與該等作業內容對應之基本動作程式係記憶於作業程式記憶部106。

以下，參照圖7對依照圖6之作業程式動作之機器人裝置1進行說明。圖7係表示圖6之作業程式之末端軌道之平面圖。圖7中，將複數個經由點與搬送線51及機器人裝置1一併表示。

待機位置Pwait係設定於搬送線51之上方。藉此，機器人裝置1之吸附部3不會妨礙載置印刷電路板之台車或操作台車之運搬者。攝像位置Pt係預先設定於載置於台車被搬運至預定位置之印刷電路板進人攝像視野的位置。基於在攝像位置Pt攝像之圖像，藉由系統控制部101設定下降位置Pdown。下降位置Pdown係設定於印刷電路板之中心位置之上方。此時，末端姿勢係藉由系統控制部101對應印刷電路板之朝向而設定。吸附部3自下降位置Pdown朝正下方下降，直至自接觸感測器34、35、36檢測到接觸偵測信號。自接觸感測器34、35、36檢測到接 觸偵測信號之位置係對應於吸附位置Pp。吸附部3係於吸附位置Pp進行吸附動作。移動位置Pv係為了使吸附部3自吸附位置Pp臨時提升至搬送線51上方，而設定於高於搬送線51之位置。釋放位置Pr係設定於搬送線51之線中心線之上方。吸附部3於釋放位置Pr進行釋放動作。吸附部3於釋放動作後返回至待機位置Pwait。

基於由手控攝像機33攝像之圖像，藉由系統控制部101判定有吸附對象之印刷電路板時，以此為觸發，機器人裝置1對吸附對象之印刷電路板之全體反覆進行上述一系列動作。吸附對象之印刷電路板之有無係由系統控制部101基於手控攝像機33之攝像圖像進行判定。

於圖6、7中，係以機器人裝置1之裝載作業為例說明作業程式及吸附部3之末端軌道。例如，當機器人裝置1固定於擴展塢8-2時，依照與條碼讀取器104讀取之條碼標籤9-2對應的卸載作業之作業程式而動作。於卸載作業中，機器人裝置1吸附搬送線51上之印刷電路板，將吸附之印刷電路板釋放至配置於預定位置的搬送台車73。吸附搬送線51上之印刷電路板之吸附位置及釋放吸附之印刷電路板之位置係基於手控攝像機33之攝像圖像而由系統控制部101進行設定。

如以上所說明般，本實施形態之機器人系統中，機器人裝置1自預先準備之複數個作業程式選擇與配置位置對應之作業程式，並依照所選擇之作業程式而動作。於作業場內，準備有機器人裝置1之複數個設置位置，機器人裝 置1設置於哪個設置位置，可藉由俯瞰攝像機60之攝像圖像或貼附於設置位置之條碼等標籤之讀取而特定。藉此，本實施形態之機器人系統可根據機器人裝置1之位置之變化，而動態地改變機器人裝置1之作業程式。例如，於如複數個作業者在每個作業步驟中將在搬送線上搬送的工件配置於預定位置之生產線中，存在因缺勤等不足之事態而作業者不足之情形。本實施形態之機器人系統之機器人裝置1並無如先前之垂直多關節臂機構之肘關節且亦無臨界點，故而可不用在意其他作業者之位置，且可靠近作業者而配置。因此，僅藉由於作業者不足之位置上設置機器人裝置1，便可代替作業者而使機器人裝置1執行與此設置位置對應的作業。即，為了讓機器人裝置代行此作業，無需如先前之該作業之教示作業，實質上消除停工時間之產生。

(變形例1)

於上述之本實施形態中，於動作控制裝置100之作業程式記憶部106，事先對複數個作業程式分別關聯設置位置(表示設置位置之位置碼)而記憶。因此，選擇作業程式時特定設置機器人裝置1之位置之位置碼，並將此位置碼藉由預先作成之對應表變換成作業程式ID。藉由對應表之更新，而具有設置位置與作業程式之對應關係之修正、更新作業變得容易之優點。但，亦可於條碼標籤直接記錄與此設置位置相應的作業程式固有之作業程式ID。

圖8係表示本實施形態之變形例1之機器人系統之構成的方塊圖。於本實施形態之變形例1之機器人系統中，動作控制裝置100具有系統控制部101、條碼讀取器104、作業程式記憶部106、及機器人控制部107。將分別記憶複數種之作業程式ID碼之複數個條碼標籤分別配置於複數個設置位置。於各設置位置預先決定此位置固有之作業程式。於各作業程式對應之設置位置，將記錄有此作業程式固有之作業程式ID之條碼標籤配置於此設置位置。

系統控制部101於設置機器人裝置1之設置位置藉由條碼讀取器104讀取的條碼標籤之作業程式ID，對作業程式記憶部106讀出作業程式而進行控制。該作業程式係基於系統控制部101之控制而自作業程式記憶部106加載至機器人控制部107。機器人控制部107依照加載之作業程式而向多關節臂機構200及吸附部3輸出控制信號。

藉此，藉由將機器人裝置1設置於要求之設置位置，選擇與此設置位置相應的作業程式，並使機器人裝置1執行與此設置位置相應之作業。

(變形例2)

於上述之本實施形態之機器人系統中，係自動選擇與設置機器人裝置1之設置位置相應的作業程式。亦可手動選擇作業程式。

圖9係表示本實施形態之變形例2之機器人系統之構 成的方塊圖。於本實施形態之變形例2之機器人系統中，動作控制裝置100具有系統控制部101、作業程式記憶部106、機器人控制部107、設置感測器110、及懸垂裝置111。作業程式記憶部106中，複數個作業程式分別與位置碼關聯而記憶。進而，於複數個作業程式，作為用於讓使用者明確地識別此作業程式之作業與其它作業程式之作業而容易地選擇所要之作業程式的資訊，關聯有簡單且明確地表現此作業上之特徵的作業概要。各作業程式之作業概要係事先手動作成。

設置感測器110偵測機器人裝置1設置於擴展塢8-1、8-2、8-3、8-4之任一者，並輸出設置偵測信號。設置感測器110可應用壓力感測器、接觸感測器、光電感測器等。懸垂裝置111包含顯示部及操作部，典型而言係利用觸控屏幕進行提供。系統控制部101於自設置感測器110輸出設置偵測信號時，即機器人裝置1設置於複數個設置位置之任一者時，作成包含與作業程式記憶部106記憶之複數個作業程式相關之清單的作業程式選擇畫面，並於懸垂裝置111之顯示部顯示此清單。又，系統控制部101將使用者經由操作部而自此清單選擇的作業程式，自作業程式記憶部106加載至機器人控制部107。

圖10係表示圖9之懸垂裝置111之顯示部上顯示的作業程式清單之顯示例。如圖10所示，將與作業程式記憶部106記憶之複數個作業程式分別對應的設置位置及作業概要，與作業程式ID一併進行清單顯示。例如，於作 業程式選擇畫面中，表示對機器人設置位置A-1關聯兩種作業程式。使用者可視認作業程式選擇畫面，選擇與機器人裝置1之設置位置及作業概要一致的作業程式。

(變形例3)

於變形例2所例示之作業程式選擇畫面中，一覽顯示作業程式記憶部106記憶之所有作業程式相關之資訊。但，亦可自作業程式記憶部106記憶之複數個作業程式抽取與機器人裝置1之設置位置關聯的2以上之作業程式，並將該等2以上之作業程式相關之設置位置及作業概要，與作業程式ID一併進行清單顯示。

圖11係表示本實施形態之變形例3之機器人系統之構成的方塊圖。本實施形態之變形例3之機器人系統之系統控制部101自作業程式記憶部106讀出與表示由設置位置特定部105或圖像處理部103特定之機器人裝置1之設置位置之位置碼關聯的作業程式，且於顯示部顯示作業程式選擇畫面。系統控制部101將使用者於作業程式選擇畫面上選擇之作業程式輸出至機器人控制部107。

圖12係表示圖11之懸垂裝置111之顯示部上顯示的作業程式選擇畫面之一例之圖。圖12表示當機器人裝置1設置於設置位置A-2時，顯示部上顯示的作業程式選擇畫面。如圖12所示，於作業程式選擇畫面上，包含作業程式記憶部106記憶之作業程式之中、與機器人裝置1之設置位置關聯的2以上之作業程式之設置位置及作業概 要、以及作業程式ID之清單。圖12中係以與機器人裝置1之設置位置A-2關聯之2個作業程式(ID003、ID004)作為清單顯示之對象。藉此，可減少使用者要選擇的作業程式之選項，故而可提升作業效率。

雖對本發明之若干實施形態進行了說明，但該等實施形態係作為示例而提示者，並不意圖限定發明之範圍。該等實施形態能以其它各種形態實施，且於不脫離發明主旨之範圍內，可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變形包含於發明之範圍及主旨，且同樣包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍內。

3‧‧‧吸附部

33‧‧‧手控攝像機

34、35、36‧‧‧接觸感測器

39‧‧‧吸附部驅動器

60‧‧‧俯瞰攝像機

9-1~9-4‧‧‧條碼標籤

100‧‧‧動作控制裝置

101‧‧‧系統控制部

102‧‧‧攝像機介面

103‧‧‧圖像處理部

104‧‧‧條碼讀取器

105‧‧‧設置位置特定部

106‧‧‧作業程式記憶部

107‧‧‧機器人控制部

109‧‧‧控制/資料匯流排

200‧‧‧多關節臂機構

201‧‧‧臂關節致動器(關節部J1-J6)

202‧‧‧旋轉編碼器

Claims (9)

1. 一種機器人系統，其特徵在於具備：機器人裝置，其可設置於作業場內之複數個設置位置，且具備多關節臂機構；末端效應器，其安裝於上述多關節臂機構之臂前端；位置檢測部，其檢測設置上述機器人裝置之設置位置；記憶部，其將描述上述多關節臂機構與上述末端效應器之動作之複數個作業程式，分別關聯於上述複數個設置位置而記憶；以及機器人控制部，其自上述記憶部選擇性讀出與上述位置檢測部檢測之設置位置關聯的作業程式，並依照上述讀出之作業程式，控制上述多關節臂機構與上述末端效應器之動作。
2. 如申請專利範圍第1項之機器人系統，其中上述位置檢測部係用於讀取用於特定配設於上述複數個設置位置之複數個條碼標籤、複數個二維碼標籤或複數個RFID標籤中記錄之上述設置位置之資訊的讀取器，且搭載於上述機器人裝置。
3. 如申請專利範圍第2項之機器人系統，其進而具備複數個擴展塢，其等安裝於上述複數個設置位置，裝卸上述機器人裝置；上述條碼標籤、二維碼標籤或RFID標籤係安裝於上述擴展塢。
4. 如申請專利範圍第1項之機器人系統，其中上述位置檢測部具備：攝像機，其俯瞰上述作業場內；及圖像處理部，其自上述攝像機攝像之圖像抽取上述機器人裝置之區域，且將上述圖像內之上述機器人裝置之區域之位置變換成上述作業場內之位置。
5. 如申請專利範圍第1項之機器人系統，其中上述多關節臂機構具有：基部；扭轉旋轉關節部，其繞上述基部之大致中心線之第1軸；彎曲旋轉關節部，其繞與上述第1軸正交之第2軸；及直動伸縮關節部，具有沿著與上述第2軸正交之第3軸之直動伸縮性。
6. 如申請專利範圍第5項之機器人系統，其中上述直動伸縮關節部具有：複數個連結鏈節，其等可彎曲地連結，藉由約束上述連結鏈節之彎曲而柱狀體構成為上述臂部；射出部，其支持上述柱狀體；及收納部，其將上述連結鏈節以可彎曲之狀態收納於上述基部內。
7. 一種機器人裝置，其可設置於複數個設置位置，且其特徵在於具備：多關節臂機構；末端效應器，其安裝於上述多關節臂機構之臂前端；記憶部，其記憶與上述複數個設置位置分別對應之複數個作業程式；以及動作控制部，其自上述記憶部選擇性讀出與設置有上 述機器人裝置之上述設置位置對應的作業程式，並依照上述讀出之作業程式控制上述多關節臂機構與上述末端效應器之動作。
8. 一種機器人裝置，其可設置於複數個設置位置，其特徵在於具備：多關節臂機構；末端效應器，其安裝於上述多關節臂機構之臂前端；記憶部，其記憶用於控制上述多關節臂機構與上述末端效應器之動作之複數個作業程式；顯示部；操作部；以及動作控制部，以上述機器人裝置向上述複數個設置位置之任一者之設置為契機，將上述記憶之複數個作業程式相關之清單顯示於上述顯示部，且依照由上述操作部之使用者操作而自上述顯示之清單選擇之一個作業程式，控制上述多關節臂機構與上述末端效應器之動作。
9. 一種機器人裝置，其可設置於複數個設置位置，其特徵在於具備：多關節臂機構；末端效應器，其安裝於上述多關節臂機構之臂前端；記憶部，其將用於控制上述多關節臂機構與上述末端效應器之動作之複數個作業程式關聯於上述設置位置而記憶，且於上述複數個設置位置之至少一者關聯有2以上之作業程式； 顯示部；操作部；以及動作控制部，其自上述記憶部讀出與設置有上述機器人裝置之上述設置位置對應的作業程式，並依照上述讀出之作業程式控制上述多關節臂機構與上述末端效應器之動作，且於設置有上述機器人裝置之上述設置位置關聯有上述2以上之作業程式時將上述2以上之作業程式相關之清單顯示於上述顯示部，並依照由上述操作部之使用者操作而自上述顯示之清單選擇的一個作業程式，控制上述多關節臂機構與上述末端效應器之動作。