WO2014020739A1 - 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 - Google Patents
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- Two types of target motion position corrections are prepared.
- One of the two types is a first correction for the purpose of optimizing the mounting position of the component P on the board S, and the other is a first correction for the purpose of optimizing the movement path of the head 14. 2 corrections.
- one of the first correction and the second correction can be selectively executed.
- the two types of correction will be sequentially described.
- the target motion position correction unit 56 determines the target determined in accordance with the target movement position H * (x * , y * , z * ) based on the obtained deviation ⁇ R ( ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4).
- the operating position R * ( ⁇ 1 * , ⁇ 2 * , ⁇ 3 * , ⁇ 4 * ) is corrected.
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (6)
- 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移動させる多関節型ロボットと、
(a)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、
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、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を含む参照データを保有する参照データ保有部と、
前記撮像装置の撮像によって得られた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ズレ検出部と、
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、さらに有する作業機。 - 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空間内において移動させる多関節型ロボットと、
(a)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、当該作業機の一部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、
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前記作業空間を基準とした位置を示すデータを含む参照データを保有する参照データ保有部と、
前記撮像装置の撮像によって得られた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検出するズレ検出部と、
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、さらに有する作業機。 - 前記制御装置が、さらに、前記作業ヘッドの移動の際中に前記撮像装置に逐次撮像させる撮像制御部を有し、
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、逐次、前記ズレを検出するように構成され、かつ、前記目標動作位置補正部が、前記ズレ検出部によって逐次検出された前記ズレに基づいて、逐次、前記目標動作位置を補正するように構成された請求項1または請求項2に記載の作業機。 - 前記ズレ検出部が、前記撮像装置による撮像が行われた時点における前記多関節型ロボットの実際の動作位置に基づいて、前記複数の特徴点のうちのその時点で撮像されるべき2以上のものの各々の位置を示すデータを前記参照データから抽出し、その抽出したデータと前記撮像データとに基づいて、前記ズレを検出するように構成された請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の作業機。
- 前記作業ヘッドが、供給された電気部品を離脱可能に保持するための電気部品保持ヘッドであり、かつ、前記多関節型ロボットが、電気部品を保持した前記部品保持ヘッドを、その保持した電気部品を回路基板に装着するために移動させるように構成されることで、当該作業機が、電気部品装着機として機能する請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の作業機。
- 供給された電気部品を離脱可能に保持する電気部品保持ヘッドと、
その電気部品保持ヘッドを保持し、その電気部品保持ヘッドを回路基板に対して移動させる多関節型ロボットと、
前記電気部品保持ヘッドに、若しくは、前記部品保持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、前記回路基板と前記回路に装着された電気部品との少なくとも一方の少なくとも一部を撮像する撮像装置と、
前記多関節型ロボットを制御する制御装置と
を備えた電気部品装着機であって、
前記制御装置が、
前記撮像装置によって得られた撮像データと、前記回路基板と前記電気部品との少なくとも一方の設計データに基づいて作成されたデータである参照データとに基づいて、前記多関節型ロボットの動作位置をフィードバック制御するように構成された電気部品装着機。
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