(57)【要約】【課題】センサを用いることなく熱変位補正を高精度で実現すること。【解決手段】ロボット装置はリンクと関節部とを有するアーム機構を有する。アーム先端にはハンドが装着される。モータドライバ３３は関節部のモータを駆動する。プロセッサ２１はハンドの基準点を目標位置に移動するために指令値をモータドライバに出力する。記憶装置２５はアーム機構の運転に伴う発熱に起因してハンド基準点が冷却位置から熱平衡位置まで変位する熱変位量の運転継続時間に対する変化を表す第１熱変位量時間変化と、アーム機構の運転停止に伴ってハンド基準点が熱平衡位置から冷却位置まで復帰する熱変位量の運転停止時間に対する変化を表す第２熱変位量時間変化とを記憶する。プロセッサは第１、第２の熱変位量時間変化を参照してアーム機構の運転継続時間と停止継続時間とに基づいてハンド基準点の熱変位量を推定し、推定した熱変位量に基づいて目標位置を補正する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリンクと前記複数のリンクを連結する複数の関節部とを有するアーム機構と、
前記アーム機構の先端に装着されたエンドエフェクタと、
前記複数の関節部の動力をそれぞれ発生する複数のモータと、
前記モータを駆動するモータドライバと、
前記エンドエフェクタの基準点を目標位置に移動するために前記関節部各々の指令値を前記モータドライバに出力する指令値出力部と、
前記アーム機構の運転により生じる発熱に起因して前記エンドエフェクタの基準点が冷却位置から熱平衡位置まで変位する熱変位量の運転継続時間に対する変化を表す第１の熱変位量時間変化に関するデータと、前記アーム機構の運転停止に伴って前記エンドエフェクタの基準点が前記熱平衡位置から前記冷却位置まで復帰する熱変位量の運転停止時間に対する変化を表す第２の熱変位量時間変化に関するデータとを記憶する記憶部と、
前記第１、第２の熱変位量時間変化を参照して前記アーム機構の起動後の運転継続時間と停止継続時間とに基づいて前記エンドエフェクタの基準点の熱変位量を推定するとともに、前記推定した熱変位量に基づいて前記目標位置を補正する位置補正処理部とを具備するロボット装置。
【請求項２】
前記位置補正処理部は、前記第１の熱変位量時間変化を初期的に参照して前記アーム機構の起動後の運転継続時間に基づいて前記熱変位量を推定し、前記アーム機構の運転停止時に参照対象を前記第１の熱変位量時間変化から前記第２の熱変位量時間変化に切り替えて前記第２の熱変位量時間変化を参照して運転停止継続時間に基づいて前記熱変位量を推定し、前記アーム機構の運転再開時に参照対象を前記第２の熱変位量時間変化から前記第１の熱変位量時間変化に切り替えて前記第１の熱変位量時間変化を参照して運転再開後の運転継続時間に基づいて前記熱変位量を推定する請求項１記載のロボット装置。
【請求項３】
前記エンドエフェクタの基準点の実測熱変位量と実測時の前記アーム機構の運転継続時間とに基づいて前記第１の熱変位量時間変化を校正するとともに前記校正された第１の熱変位量時間変化に基づいて前記第２の熱変位量時間変化を校正する校正処理部をさらに備える請求項１又は２記載のロボット装置。
【請求項４】
前記校正処理部は、前記冷却位置から前記熱平衡位置に至るまでの熱平衡時間を固定した状態で前記実測時の運転継続時間で前記実測熱変位量を通過するように前記第１の熱変位量時間変化を校正し、前記校正された第１の熱変位量時間変化上の熱平衡変位量を始点とするように前記第２の熱変位量時間変化を校正する請求項３記載のロボット装置。
【請求項５】
前記エンドエフェクタの基準点の熱変位量を目視測定するためのスケールをさらに備える請求項１乃至４のいずれか一項記載のロボット装置。
【請求項６】
前記エンドエフェクタの基準点の熱変位量を光学的に測定するためのセンサデバイスをさらに備える請求項１乃至４のいずれか一項記載のロボット装置。
【請求項７】
複数のリンクと前記複数のリンクを連結する複数の関節部とを有するアーム機構と、
前記アーム機構の先端に装着されたエンドエフェクタと、
前記複数の関節部の動力をそれぞれ発生する複数のモータと、
前記モータを駆動するモータドライバと、
前記エンドエフェクタの基準点を目標位置に移動するために前記関節部各々の指令値を前記モータドライバに出力する指令値出力部と、
前記アーム機構の運転により生じる発熱に起因して前記エンドエフェクタの基準点が冷却位置から熱平衡位置まで変位する熱変位量の運転継続時間に対する変化を表す熱変位量時間変化に関するデータを記憶する記憶部と、
前記熱変位量時間変化を参照して前記アーム機構の起動後の運転継続時間に基づいて前記エンドエフェクタの基準点の熱変位量を推定するとともに、前記推定した熱変位量に基づいて前記目標位置を補正する位置補正処理部とを具備するロボット装置。
【請求項８】
複数のリンクと前記複数のリンクを連結する複数の関節部とを有するアーム機構と、
前記アーム機構の先端に装着されたエンドエフェクタと、
前記複数の関節部の動力をそれぞれ発生する複数のモータと、
前記モータを駆動するモータドライバと、
前記エンドエフェクタの基準点を目標位置に移動するために前記関節部各々の指令値を前記モータドライバに出力する指令値出力部と、
前記アーム機構の運転継続時間と停止継続時間とに基づいて前記エンドエフェクタの基準点の熱変位量を推定するとともに、前記推定した熱変位量に基づいて前記目標位置を補正する位置補正処理部とを具備するロボット装置。
【請求項９】
アーム機構の先端に装着されたエンドエフェクタの基準点が、前記アーム機構の運転により生じる発熱に起因して冷却位置から熱平衡位置まで変位する熱変位量を推定する熱変位量推定装置において、
前記エンドエフェクタの基準点が前記冷却位置から前記熱平衡位置まで変位する熱変位量の前記アーム機構の運転継続時間に対する変化を表す第１の熱変位量時間変化に関するデータと、前記アーム機構の運転停止に伴って前記エンドエフェクタの基準点が前記熱平衡位置から前記冷却位置まで復帰する熱変位量の運転停止時間に対する変化を表す第２の熱変位量時間変化に関するデータとを記憶する記憶部と、
前記第１、第２の熱変位量時間変化を参照して前記アーム機構の起動後の運転継続時間と停止継続時間とに基づいて前記エンドエフェクタの基準点の熱変位量を推定する熱変位量推定処理部とを具備する熱変位量推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ロボット装置及び熱変位量推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット装置が電源ＯＦＦの状態から起動した後、その運転時間の経過に伴って関節部の動力源であるモータ自体の発熱や関節内部構造の摩擦熱等によりアーム機構の温度が上昇し、熱膨張によりアーム機構に熱変形が生じる。それによりアームに取り付けられたハンドの先端点が変位し、ワークに対する位置ずれが生じる。アプリケーションによっては、０．１ｍｍ単位の変位がタスクエラーを引き起こすこともあり、この場合、熱によるアーム機構の変形を無視することはできない。
【０００３】
熱変位量を高い精度でもって推定する方法として、アーム機構上の複数箇所の温度をセンサで測定し、実験又は構造モデル等から予め導き出した熱変位関数から熱変位量を計算する方法、ハンドの先端の変位量を光学的センサにより直接的に測定する方法などが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-289608号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これら従来の方法では、センサ導入及びその設置工数増加に伴うコスト高は避けられない。またセンサの設置環境に制限があり、センサ自体を設置させることができないこともある。またセンサのアライメント誤差によって期待した補正精度が得られないこともある。さらに稼働中にセンサの設置位置がずれることやセンサ自体の動作不良が不意に発生することもあり、その場合には、作業を中断して、専門技術者に熱変位量補正の校正作業を依頼する事が必要とされる。
【０００６】
センサを用いることなく熱変位補正を高精度で実現すること、さらに熱変位の補正処理に何らかの不具合が生じて位置ずれが発生したときであってもロボット専門技術者によらず現場にて即時対処できることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様によるロボット装置は、複数のリンクと複数のリンクを連結する複数の関節部とを有するアーム機構を有する。アーム機構の先端にはエンドエフェクタが装着される。複数のモータは複数の関節部の動力をそれぞれ発生する。モータドライバはモータを駆動する。指令値出力部はエンドエフェクタの基準点を目標位置に移動するために関節部各々の指令値をモータドライバに出力する。記憶部は第１、第２の熱変位量時間変化に関するデータを記憶する。第１の熱変位量時間変化は、アーム機構の運転により生じる発熱に起因してエンドエフェクタの基準点が冷却位置から熱平衡位置まで変位する熱変位量の運転継続時間に対する変化を表す。第２の熱変位量時間変化は、アーム機構の運転停止に伴ってエンドエフェクタの基準点が熱平衡位置から冷却位置まで復帰する熱変位量の運転停止時間に対する変化を表す。位置補正処理部は、第１、第２の熱変位量時間変化を参照してアーム機構の運転継続時間と停止継続時間とに基づいてエンドエフェクタの基準点の熱変位量を推定するとともに、推定した熱変位量に基づいて目標位置を補正する。
【発明の効果】
【０００８】
本態様によれば、センサを用いることなく、熱変位補正を高精度で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に係るロボット装置のアーム機構の外観図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るロボット装置のブロック図である。
【図３】図３は、図１のハンド先端の基準点の熱変位量を目視測定するためのスケールを示す図である。
【図４】図４は、図３のスケールで測定した実測変位量の入力画面の一例を示す図である。
【図５】図５は、図１のハンド先端の基準点の熱変位量を目視測定するための変位量センサデバイスを示す図である。
【図６】図６は、図２の記憶装置に記憶される熱変位量の時間変化の一例を示す図である。
【図７】図７は、図２のプロセッサにより実行される熱変位量の時間変化の校正処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図６の工程Ｓ３，Ｓ５における熱変位量の時間変化の校正処理の補足説明図である。
【図９】図９は、図２のプロセッサにより実行される熱変位量の推定処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、図９の熱変位量の推定処理の補足説明図である。
【図１１】図１１は、図２のプロセッサにより実行される熱変位量の補正処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るロボット装置を説明する。なお、周知の通りロボット装置には、極座標型ロボット、円筒座標型ロボット、直角座標型ロボット、垂直多関節型ロボット、水平多関節型(スカラ型)ロボット、パラレルリンク型ロボットなど様々な種類が存在するが、本実施形態はいずれの種類にも適用することができる。ここでは垂直多関節型ロボットを一例に説明する。
【００１１】
図１は本実施形態に係るロボット装置のアーム機構を示している。アーム機構１は基部２を有する。基部２上には旋回用関節部３を介してリンク４が配置される。リンク４及び他のリンク６，８，１０，１２は、複数の関節部５，７，９，１１により連結される。この構造によりアーム機構１は複数の自由度を備える。リンク１２の先端には手首部１４を介してエンドエフェクタとしてここでは一対のフィンガ１７を有するハンド１６が接続される。手首部１４にはハンド１６を自由に方向付けするために複数の関節部１３，１５が装備される。典型的にはハンド１６の一対のフィンガ１７の把持中心（基準点Ｒ）を基準として動作制御がなされる。基準点Ｒが目標位置Ｔに一致するように動作制御が行われるものの、アーム機構１の運転継続に伴う発熱に起因する主に関節部５，７，９，１１及びリンク４，６，８，１０，１２の熱変形により基準点Ｒは目標位置Ｔからずれる。目標位置Ｔに対する基準点Ｒのずれ量を熱変位量（Δｘ，Δｙ，Δｚ）と表記する。
【００１２】
図２は本実施形態に係るロボット装置の構成をブロック図により示している。プロセッサ２１にはデータ・制御バス２３を介して記憶装置２５、表示デバイス２７、キーボードやポインティングデバイス等の入力デバイス２９、変位量センサデバイス３１、モータドライバ３３が接続される。モータドライバ３３には上記複数の関節部３，５，７，９，１１，１３，１５の動力を発生するための複数のモータ３５がロータリーエンコーダ３７とともに接続される。モータドライバ３３はプロセッサ２１からの指令値（関節角度）に従ってモータ３５を駆動する。プロセッサ２１は記憶装置２５に記憶されたモータ制御プログラムを実行するとき、ハンド１６の基準点Ｒを目標位置Ｔに移動させるために関節部３，５，７，９，１１，１３，１５各々の指令値をモータドライバ３３に出力する指令値出力部として機能する。記憶装置２５にはモータ制御プログラムとともに、ティーチングにより作成された作業手順、動作、条件などを指示するタスクプログラム、校正処理プログラム、位置補正処理プログラムが記憶される。プロセッサ２１は校正処理プログラムを実行するとき、後述する熱変位量の時間変化を実測値に従って校正するための校正処理部として機能する。プロセッサ２１は位置補正処理プログラムを実行するとき、校正された熱変位量の時間変化を用いてアーム機構１の起動後の運転継続時間と停止継続時間とに基づいてハンド１６の基準点Ｒの熱変位量を推定するとともに、推定した熱変位量に基づいて目標位置Ｔを補正するための位置補正処理部として機能する。
【００１３】
図３にはハンド１６の基準点Ｒの熱変位量を目視測定するためのスケール４１の一例を示す。スケール４１は例えば底板４２と、底板４２に立設された左右の側板４３，４５及び背面板４７とからなり、側板４３，４５及び背面板４７のそれぞれの内面にはＸＹＺの目盛り４４，４６，４８が表記される。スケール４１は熱変位量を測定する際に適用され、稼働中は取り外される。適用する際には、スケール４１のスケール中心が目標位置Ｔに位置合わせされる。熱変位量を測定する際には、アーム機構１をある程度の時間継続的に運転させ、ハンド１６を制御上の目標位置Ｔで停止させる。作業者はスケール中心に対するハンド１６の基準点Ｒのずれ、つまり測定時点の熱変位量（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を目盛り４４，４６，４８を参照して測定する。実測熱変位量（Δｘ，Δｙ，Δｚ）は、アーム機構１を起動して熱変位量を測定するまでのアーム機構１の運転継続時間とともに、図４に例示する入力画面上で入力デバイス２９を介して入力される。
【００１４】
なお、スケール４１に代えて、図５（ａ）、図５（ｂ）に例示する変位量センサデバイス３１を用いて熱変位量（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を測定してもよい。変位量センサデバイス３１としては例えばハンド１６が導通するように天井面が開放された箱体をなす。箱体の内側にラインセンサの投光素子アレイ５１と受光素子アレイ５３がＺ軸と平行に配置され、且つＹ軸に沿って配列される。同様に箱体の内側に複数のラインセンサの投光素子アレイ６３と受光素子アレイ６５がＸ軸と平行に配置され、Ｙ軸に沿って配列される。プロセッサ２１の画像処理プログラムにより、これらラインセンサの出力からハンド１６のフィンガ１７の輪郭を抽出し、それらの中心点を同定し、中心点間の中央をセンサ座標系上の基準位置Ｒの座標として認識し、予め目標位置に整合されているセンサ座標系の原点に対する基準位置Ｒの座標の３軸方向のずれを実測熱変位量（Δｘ，Δｙ，Δｚ）変位量として特定する。
【００１５】
記憶装置２５には、加熱時の熱変位量の時間変化のデータと冷却時の熱変位量の時間変化のデータとがＸＹＺ各軸ごとに記憶されている。図６（ａ）に例示するように、加熱時の熱変位量の時間変化は、アーム機構１の運転により生じる発熱に起因してハンド１６の基準点Ｒが、アーム機構１が常温に冷却している時点の位置（冷却位置）からアーム機構１が熱平衡に達した時点の位置（熱平衡位置）まで変位する熱変位量の運転時間経過に対する変化を表している。図６（ｂ）に例示するように、冷却時の熱変位量の時間変化は、アーム機構１の運転停止に伴ってハンド１６の基準点Ｒが熱平衡位置から冷却位置まで復帰する熱変位量の運転停止時間経過に対する変化を表している。
【００１６】
これら熱変位量の時間変化はアーム機構１を実際に基準動作で繰り返し運転させて基準姿勢における基準点Ｒの熱変位量を繰り返し測定して求めても良いし、アーム機構１の構造に応じた熱的分布モデルと発熱モデルとから計算処理により求めても良い。好ましくは基準動作及び基準姿勢では無く、タスクプログラムによる実際の動作でアーム機構１を繰り返し運転させて作業姿勢における基準点Ｒの熱変位量を繰り返し測定される。
【００１７】
ここで発明者はアーム機構１の熱容量は機種、構造に応じてほぼ決まっており、冷却時点から熱的に平衡状態に達するまでの時間（熱平衡時間ｔ(hb)）はアーム機構１ごとに固定的であり、同様に熱平衡状態から冷却状態に復帰するまでの時間（冷却時間ｔ(r)）もアーム機構１ごとに固定的であることに着目した。また発熱量はアーム機構１の運転パターンに応じて変化し、それに応じて熱平衡時間ｔ(hb)における最大の熱変位量Δｘ(hb)，Δｙ(hb)，Δｚ(hb)も変化することに着目した。
【００１８】
記憶された「加熱時の熱変位量の時間変化」を基準として、熱平衡時間ｔ(hb)を固定した状態で、実測時の運転継続時間に実際に測定した熱変位量（実測熱変位量）を通過するように「加熱時の熱変位量の時間変化」を変位方向に拡大・縮小させることにより、アーム機構１に固有の熱容量、運転パターンに応じた発熱量、さらに環境温度等に対応して高精度に「加熱時の熱変位量の時間変化」を校正することができる。同様に、記憶された「冷却時の熱変位量の時間変化」を基準として、冷却時間ｔ(r)を固定した状態で、校正された「加熱時の熱変位量の時間変化」の熱平衡状態の熱変位量（熱平衡変位量）を始点とするように「冷却時の熱変位量の時間変化」を変位方向に拡大・縮小させることにより、同様に高精度に「冷却時の熱変位量の時間変化」を校正することができる。またこの校正作業は、専門知識を必要とせず、熱変位量を測定するという簡易な作業だけで対応できるので、ハンド１６の基準点Ｒの位置誤差が生じたときに、ロボット装置が稼動している作業現場で専門技術者によらず即時対処することができる。
【００１９】
図７に校正処理プログラムによる校正処理手順を示している。図８（ａ）に「加熱時の熱変位量の時間変化」の校正処理の補足説明図を示し、図８（ｂ）に「冷却時の熱変位量の時間変化」の校正処理の補足説明図を示している。なお、ここではＺ軸に関する熱変位量の時間変化の校正処理のみについて説明する。Ｘ軸、Ｙ軸に関する熱変位量の時間変化の校正処理はＺ軸に関する熱変位量の時間変化の校正処理に等価である。
【００２０】
校正処理は、例えばロボット装置導入時、タスクプログラムの更新時、熱変位の補正処理に何らかの不具合が生じたことを確認した時に行なわれる。まず、タスクプログラムに従って実際の運転パターンでアーム機構１が繰り返し運転され、ある程度時間経過した任意の時点で、ハンド１６を制御上の目標位置Ｔで停止させる（Ｓ１）。もちろん実際のタスク実行中にハンド１６を停止させてもよいし、校正処理を目的として運転させ、ハンド１６を停止させるものであってもよい。作業者はスケール４１を利用して目標位置Ｔに対するハンド１６の基準点Ｒのずれ、つまり実測変位量Δz(tm)´を測定する。この実測変位量Δz(tm)´が、実測時の運転継続時間ｔ(m)とともに入力デバイス２９を介して図４の入力画面上で入力される（Ｓ２）。スケール４１に代えて変位量センサデバイス３１を用いる場合、手動作業は不要とされる。
【００２１】
熱平衡時間ｔ(hb)を固定した状態で実測時の運転継続時間ｔ(m)に実測変位量Δz(tm)´を通過するように加熱時の熱変位量の時間変化ＳＤＣ(H)を変位方向に拡大し、又は縮小する（Ｓ３）。それにより校正された加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)が発生される。続いて、校正された加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)における熱平衡時間ｔ(hb)の熱変位量Δz(hb)´が特定される（Ｓ４）。校正された加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)に関するデータは記憶装置２５に保存される。
【００２２】
特定された熱平衡変位量Δz(hb)´を始点とするように冷却時の熱変位量の時間変化ＳＤＣ(Ｃ)を変位方向に拡大し、又は縮小する（Ｓ５）。それにより校正された冷却時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(C)が発生される。校正された冷却時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)に関するデータは記憶装置２５に保存される。
【００２３】
これら校正された加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)、校正された冷却時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)を用いて、タスクプログラムにしたがって運転するアーム機構１の起動後の運転継続時間と停止継続時間とに基づいてハンド１６の基準点Ｒの熱変位量を繰り返し推定するとともに、推定した熱変位量に基づいて目標位置を繰り返し補正する。
【００２４】
図９にハンド１６の基準点Ｒの熱変位量の推定処理手順を示している。図１０に熱変位量の推定処理の補足説明図を示している。なお、ここではＺ軸に関する熱変位量の推定処理のみについて説明する。Ｘ軸、Ｙ軸に関する熱変位量の推定処理はＺ軸に関する熱変位量の推定処理に等価である。
【００２５】
タスクプログラムにしたがってアーム機構１が運転開始したとき（工程Ｓ１１、ＹＥＳ）、運転開始時刻ｔ(0)以後の運転継続時間が計測される。「加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)」が熱変位量推定処理の参照対象として初期的に適用され、運転開始時刻ｔ(0)から、計測された運転継続時間が経過した時点に対応する熱変位量が特定される（工程Ｓ１２）。「加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)」を参照して熱変位量Δｚを特定する工程Ｓ１２は、アーム機構１の運転が停止されるまで繰り返される（工程Ｓ１３）。
【００２６】
何らかの理由でアーム機構１の運転が停止されたとき（工程Ｓ１３、ＹＥＳ）、熱変位量推定処理の参照対象が「加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)」から、「冷却時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(C)」に切り替えられる（工程Ｓ１４）、また運転停止時刻ｔ(1)の時点の熱変位量Δｚ(1)が特定される（工程Ｓ１５）。運転停止時刻ｔ(1)以後の運転停止継続時間が計測される。
【００２７】
「冷却時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(C)」上で、運転停止時刻ｔ(1)の熱変位量Δｚ(1)を示す時点を始点として、この始点から運転停止以後の運転停止継続時間を経過した時点の熱変位量Δｚが「冷却時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(C)」を参照して特定される（工程Ｓ１６）。「冷却時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(C)」を参照して熱変位量Δｚを特定する工程Ｓ１６は、アーム機構１の運転が再開されるまで繰り返される（工程Ｓ１７）。
【００２８】
アーム機構１の運転が再開されたとき（工程Ｓ１７、ＹＥＳ）、熱変位量推定処理の参照対象が「冷却時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(C)」から、「過熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)」に切り替えられる（工程Ｓ１８）、また運転再開時刻ｔ(2)の時点の熱変位量Δｚ(2)が特定される（工程Ｓ１９）。運転再開時刻ｔ(2)以後の運転継続時間が計測される。
【００２９】
「加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)」上で、運転再開時刻ｔ(2)の熱変位量Δｚ(2)を示す時点を始点として、この始点から運転再開以後の運転継続時間を経過した時点の熱変位量Δｚが「加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)」を参照して特定される（工程Ｓ２０）。「加熱時の熱変位量の時間変化ＣＤＣ(H)」を参照して熱変位量Δｚを特定する工程Ｓ２０は、アーム機構１の運転が停止されるまで繰り返される（工程Ｓ２１）。
【００３０】
アーム機構１の運転が停止されたとき（工程Ｓ２１、ＹＥＳ）、工程Ｓ１４にリターンし、工程Ｓ１４−Ｓ２１の処理が運転終了するまで繰り返される。
【００３１】
図１１には熱変位量推定処理で推定された熱変位量による補正処理手順を示している。補正処理は所定時間ごとに繰り返し実行される。そのために運転開始（工程Ｓ３１、ＹＥＳ）とともにタイマーが起動され（工程Ｓ３２）、所定時間経過した時点で（工程Ｓ３３、ＹＥＳ）、その時点に熱変位量推定処理で推定された熱変位量Δｘ，Δｙ，Δｚに基づいてモータ制御プログラム上の目標位置Ｔが補正され（工程Ｓ３４）、補正された目標位置Ｔに従って関節部３，５，７，９，１３，１５の指令値（関節角度）が再計算され（工程Ｓ３５）、再計算された指令値がモータドライバに送信される（工程Ｓ３６）。タイマーリセットされる（工程Ｓ３７）。工程Ｓ３２−Ｓ３７は運転終了（工程Ｓ３８、ＹＥＳ）するまで繰り返される。このように補正処理は一定時間ごとに繰り返し実行されるが、熱変位量の変化の大きい加熱初期期間や冷却初期期間には補正処理周期を短く、熱変位量の変化の小さい期間には補正処理周期を長く、このように補正処理周期を変動させるようにしてもよい。また熱平衡状態に達した以後は運転停止するまで、また冷却状態に復帰した以後は運転再開するまで、補正処理を休止するようにしても良い。
【００３２】
以上の通り本実施形態によると、センサを用いることなく高い精度で熱変位補正を実現することができ、さらにタスクプログラムを更新したときや熱変位の補正処理に何らかの不具合が生じたときにロボット装置が稼動している作業現場で専門作業者によらず即時対応することができる。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３４】
２１…プロセッサ、２３…データ・制御バス、２５…記憶装置、２７…表示デバイス、２９…入力デバイス、３１…変位量センサデバイス、３３…モータドライバ、３５…モータ、３７…ロータリーエンコーダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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