(57)【要約】【課題】ロボットが目的の箇所において適切に作業を行うことができるよう制御することが可能な制御装置、ロボットおよびロボットシステムを提供すること。【解決手段】対象物に対して射出物を射出可能な射出部と、力検出部とを含む可動部を有するロボットを制御する制御装置であって、前記力検出部からの出力に基づいて前記可動部と前記対象物との接触を検知した後に前記可動部を前記対象物から第１距離移動させたときの前記可動部の位置における教示データを生成する生成部を備えることを特徴とする制御装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に対して射出物を射出可能な射出部と、力検出部とを含む可動部を有するロボットを制御する制御装置であって、前記力検出部からの出力に基づいて前記可動部と前記対象物との接触を検知した後に前記可動部を前記対象物から第１距離移動させたときの前記可動部の位置における教示データを生成する生成部を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記生成部は、前記射出部と前記対象物との接触を検知した後に前記射出部を前記対象物から前記第１距離移動させたときの前記射出部の位置に関するデータを生成する第１処理を行う請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記生成部は、前記対象物に対する前記射出部の角度を検出する角度検出部からの出力に基づいて前記対象物に対する前記射出部の姿勢を変化させたときの前記射出部の姿勢に関するデータを生成する第２処理を行う請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記角度検出部が前記可動部に設けられた前記ロボットを制御する請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記角度検出部としての傾斜計からの出力に基づいて前記第２処理を行う請求項３または４に記載の制御装置。
【請求項６】
ダイレクトティーチにより前記可動部を移動させた後、前記第１処理または前記第２処理を行う請求項３ないし５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１処理の後、前記第２処理を行う請求項３ないし６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第２処理の後、前記第１処理を行う請求項３ないし６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記第１処理と前記第２処理とを同時または時間的に重複して行う請求項３ないし６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記第１距離は、予め設定可能である請求項１ないし９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記生成部は、前記可動部と前記対象物の第１箇所との接触を検知した後に前記可動部を前記第１距離移動させたときの前記可動部の位置に関する第１データと、前記可動部と前記対象物の前記第１箇所とは異なる第２箇所との接触を検知した後に前記可動部を前記第１距離移動させたときの前記可動部の位置に関する第２データと、に基づいて、前記第１箇所と前記第２箇所との間の前記対象物の形状に沿った連続的な前記可動部の移動経路を生成する請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記生成部は、前記力検出部からの出力に基づいて前記可動部と前記ロボットが作業する前記対象物との接触を検知した後に前記可動部を前記対象物から前記第１距離とは異なる第２距離移動させたときの前記可動部の位置における教示データを生成し、
前記第１距離と前記第２距離を選択可能な選択部を備える請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の制御装置によって制御されていることを特徴とするロボット。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の制御装置と、当該制御装置によって制御され、前記力検出部を含む前記可動部を有するロボットとを備えることを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、ロボットおよびロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロボットアームと、ロボットアームの先端に取り付けられたエンドエフェクターとを備えた産業用ロボットが知られている。かかるロボットは、対象物の把持、搬送および組立等の各種作業を行う。
【０００３】
このようなロボットの一例として、例えば、特許文献１には、対象物に対して液剤を吐出するノズルを有するヘッドを備えたロボットが開示されている。そして、このロボットは、制御装置によって教示（ティーチング）された位置で吐出を行うよう制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３４７８５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、特許文献１における制御装置では、ロボットに液剤を目的の箇所に正確に吐出するよう教示することが難しかった。また、ロボットの教示においては、一般的に、作業者がロボットのノズルを直接手で微小に移動させながら、その移動させた位置を制御装置に記憶させる方法が用いられている。このような方法では、作業者によるバラツキが大きいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下により実現することが可能である。
【０００７】
本発明の制御装置は、対象物に対して射出物を射出可能な射出部と、力検出部とを含む可動部を有するロボットを制御する制御装置であって、前記力検出部からの出力に基づいて前記可動部と前記対象物との接触を検知した後に前記可動部を前記対象物から第１距離移動させたときの前記可動部の位置における教示データを生成する生成部を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明の制御装置によれば、接触を検知した後に第１距離移動させたときの可動部の位置における教示データを生成することができるため、本発明の制御装置により制御されたロボットは、目的の箇所において適切に作業を行うことができる。例えば、可動部と対象物とが接触せずに第１距離を保って行う作業において、特に有効である。また、力検出部からの出力に基づいて対象物への接触を検知することができるため、接触の判断における作業者のバラツキを低減することができる。また、作業者の目視による確認を省略できるので、教示データに基づいたロボットが行う作業の信頼性を高めることができる。ここで、「教示データ」とは、ロボットが行うべき動作をロボットに教示するためのデータである。
【０００９】
本発明の制御装置では、前記生成部は、前記射出部と前記対象物との接触を検知した後に前記射出部を前記対象物から前記第１距離移動させたときの前記射出部の位置に関するデータを生成する第１処理を行うことが好ましい。
【００１０】
このようなデータを基に生成した教示データによりロボットを制御することで、本発明の制御装置により制御されたロボットは、射出物を適切な箇所に適正な形状、大きさおよび量で射出することができる。
【００１１】
本発明の制御装置では、前記生成部は、前記対象物に対する前記射出部の角度を検出する角度検出部からの出力に基づいて前記対象物に対する前記射出部の姿勢を変化させたときの前記射出部の姿勢に関するデータを生成する第２処理を行うことが好ましい。
【００１２】
このようなデータを基に生成した教示データによりロボットを制御することで、本発明の制御装置により制御されたロボットは、射出物をより適正な形状、大きさおよび量で射出することができる。
【００１３】
本発明の制御装置では、前記角度検出部が前記可動部に設けられた前記ロボットを制御することが好ましい。
【００１４】
これにより、対象物に対する射出部の角度をより正確に計測することができる。そのため、本発明の制御装置により制御されたロボットによる対象物に対する作業の精度をより高めることができる。
【００１５】
本発明の制御装置では、前記角度検出部としての傾斜計からの出力に基づいて前記第２処理を行うことが好ましい。
【００１６】
このような傾斜計は比較的簡易な構成であり、かつ、対象物に対する射出部の角度を容易に計測できる点で有効である。
【００１７】
本発明の制御装置では、ダイレクトティーチにより前記可動部を移動させた後、前記第１処理または前記第２処理を行うことが好ましい。
【００１８】
このダイレクトティーチにより可動部を対象物の目的の箇所に接近させる動作を迅速かつ容易に教示することができるため、次の第１処理または第２処理をスムーズに行うことができる。
【００１９】
本発明の制御装置では、前記第１処理の後、前記第２処理を行うことが好ましい。
これにより、教示データの精度を高めることができる。
【００２０】
本発明の制御装置では、前記第２処理の後、前記第１処理を行うことが好ましい。
これにより、例えば対象物が水平面に対して傾斜している場合における教示データの精度を特に高めることができる。
【００２１】
本発明の制御装置では、前記第１処理と前記第２処理とを同時または時間的に重複して行うことが好ましい。
【００２２】
これにより、射出部の姿勢を検出しつつ射出部の位置に関するデータを生成することができ、教示データの精度をより高めることができる。
【００２３】
本発明の制御装置では、前記第１距離は、予め設定可能であることが好ましい。
これにより、例えばロボットが行う作業内容、作業環境および射出物の種類等に応じた第１距離を用いることができる。
【００２４】
本発明の制御装置では、前記生成部は、前記可動部と前記対象物の第１箇所との接触を検知した後に前記可動部を前記第１距離移動させたときの前記可動部の位置に関する第１データと、前記可動部と前記対象物の前記第１箇所とは異なる第２箇所との接触を検知した後に前記可動部を前記第１距離移動させたときの前記可動部の位置に関する第２データと、に基づいて、前記第１箇所と前記第２箇所との間の前記対象物の形状に沿った連続的な前記可動部の移動経路を生成することが好ましい。
【００２５】
これにより、対象物の第１箇所と第２箇所との間の箇所に可動部を接触させなくても、第１箇所と第２箇所との間における可動部の移動経路を生成することができる。
【００２６】
本発明の制御装置では、前記生成部は、前記力検出部からの出力に基づいて前記可動部と前記ロボットが作業する前記対象物との接触を検知した後に前記可動部を前記対象物から前記第１距離とは異なる第２距離移動させたときの前記可動部の位置における教示データを生成し、前記第１距離と前記第２距離を選択可能な選択部を備えることが好ましい。
【００２７】
これにより、用途に応じて対象物に対する可動部の適切な距離を設定することが可能になる。
【００２８】
本発明のロボットは、本発明の制御装置によって制御されていることを特徴とする。
このような本発明のロボットによれば、目的の箇所での作業を適切に行うことができる。
【００２９】
本発明のロボットシステムは、本発明の制御装置と、当該制御装置によって制御され、前記力検出部を含む前記可動部を有するロボットとを備えることを特徴とする。
【００３０】
このような本発明のロボットシステムによれば、ロボットが目的の箇所において適切に作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの概略側面図である。
【図２】図１に示すロボットシステムのシステム構成図である。
【図３】図２に示す制御装置によるロボットの教示を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３に示すダイレクトティーチにより対象物に対してディスペンサーを接近させた状態を示す図である。
【図５】図３に示す第１処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示す第１処理において対象物とディスペンサーの先端とが接触した状態を示す図である。
【図７】図５に示す第１処理において対象物からディスペンサーの先端を第１距離離間させた状態を示す図である。
【図８】図３に示す第２処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図５に示す第２処理において第１検出結果と第２検出結果とが一致したときのディスペンサーの状態を示す図である。
【図１０】ディスペンサーの変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るロボットシステムが備える制御装置によるロボットの教示を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るロボットシステムのシステム構成図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るロボットシステムが備える制御装置によるロボットの教示を説明するための図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係るロボットシステムが備える制御装置によるロボットの教示を説明するための図である。
【図１５】本発明の第６実施形態における教示で用いる対象物を示す図である。
【図１６】図１５に示す対象物に対する教示を説明するための図である。
【図１７】本発明の第７実施形態に係るロボットシステムが備える制御装置によるロボットの教示を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の制御装置、ロボットおよびロボットシステムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
＜第１実施形態＞
≪ロボットシステム≫
まず、本発明のロボットシステムの第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムの概略側面図である。図２は、図１に示すロボットシステムのシステム構成図である。なお、以下では、図１中の基台側を「基端」、その反対側を「先端」と言う。また、図１では、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を図示している。本実施形態では、図１に示すｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、ベース座標系を示している。また、以下では、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」とも言い、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」とも言い、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」とも言う。また、以下では、図示された各矢印の先端側を「＋（プラス）」、基端側を「−（マイナス）」といい、＋ｘ軸方向に平行な方向を「＋ｘ軸方向」とも言い、−ｘ軸方向に平行な方向を「−ｘ軸方向」とも言い、＋ｙ軸方向に平行な方向を「＋ｙ軸方向」とも言い、−ｙ軸方向に平行な方向を「−ｙ軸方向」とも言い、＋ｚ軸方向に平行な方向を「＋ｚ軸方向」とも言い、−ｚ軸方向に平行な方向を「−ｚ軸方向」とも言う。
【００３４】
また、図１中において、＋ｚ軸側を「上」、−ｚ軸側を「下」と言う。また、図１において、ｚ軸方向を「鉛直方向」とし、ｚ軸方向に対して直交する方向（ｘ−ｙ平面に平行な方向）を「水平方向」とする。本明細書において、「水平」とは、水平に対して５°以下の範囲内で傾斜している場合も含む。同様に、本明細書において、「鉛直」とは、鉛直に対して５°以下の範囲内で傾斜している場合も含む。
【００３５】
図１に示すロボットシステム１００は、ロボット１と、ロボット１の作動を制御する制御装置５と、第１角度検出部４１と、第２角度検出部４２とを備えている。このロボットシステム１００は、例えば腕時計や携帯電話のような精密機器やその部品等の「対象物」を製造する製造工程等で用いることができる。なお、本実施形態では、「対象物」として、平面視で四角形をなす板状の部材である対象物８０を用いた場合を例に以下説明する。
【００３６】
〈ロボット〉
本実施形態におけるロボット１は、対象物８０に対して吐出物９０（射出物）を吐出（射出）する作業を行う。
【００３７】
図１に示すロボット１は、６軸の垂直多関節ロボットである。このロボット１は、基台１１０と、可動部１２３とを有する。可動部１２３は、基台１１０に接続されたロボットアーム１０と、ロボットアーム１０の先端部に設けられた力検出部２０と、力検出部２０の先端側に設けられたエンドエフェクターとしてのディスペンサー３０（吐出部、射出部）とを有する。また、図２に示すように、ロボット１は、複数の駆動源１３０および複数のモータードライバー１２０を有する。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態では、ロボット１は、例えば床等の設置箇所７０に設置された作業台７１の上面である作業面７１０上に設けられている。
【００３９】
ロボットアーム１０は、第１アーム１１（アーム）と、第２アーム１２（アーム）と、第３アーム１３（アーム）と、第４アーム１４（アーム）と、第５アーム１５（アーム）と、第６アーム１６（アーム）とを有する。第１アーム１１と第２アーム１２と第３アーム１３と第４アーム１４と第５アーム１５と第６アーム１６とは、基端側から先端側に向ってこの順に連結されている。第１アーム１１は、作業面７１０上に取り付けられた基台１１０に接続されている。
【００４０】
基台１１０と第１アーム１１とは、関節を介して連結されており、第１アーム１１は、基台１１０に対して鉛直方向に沿う第１回動軸Ｏ１まわりに回動可能となっている。また、第１アーム１１と第２アーム１２とは、関節を介して連結されており、第２アーム１２は、第１アーム１１に対して水平方向に沿う第２回動軸Ｏ２まわりに回動可能となっている。また、第２アーム１２と第３アーム１３とは、関節を介して連結されており、第３アーム１３は、第２アーム１２に対して水平方向に沿う第３回動軸Ｏ３まわりに回動可能となっている。また、第３アーム１３と第４アーム１４とは、関節を介して連結されており、第４アーム１４は、第３アーム１３に対して第３回動軸Ｏ３と直交した第４回動軸Ｏ４まわりに回動可能となっている。また、第４アーム１４と第５アーム１５とは、関節を介して連結されており、第５アーム１５は、第４アーム１４に対して第４回動軸Ｏ４と直交した第５回動軸Ｏ５まわりに回動可能となっている。また、第５アーム１５と第６アーム１６とは、関節を介して連結されており、第６アーム１６は、第５アーム１５に対して第５回動軸Ｏ５と直交した第６回動軸Ｏ６まわりに回動可能となっている。
【００４１】
各アーム１１〜１６には、それぞれ、サーボモーター等のモーターおよび減速機を有する複数の駆動源１３０が設けられている（図２参照）。すなわち、ロボット１は、アーム１１〜１６と同じ数（本実施形態では６つ）の駆動源１３０を有している。各アーム１１〜１６は、それぞれ、対応する駆動源１３０に電気的に接続された複数（本実施形態では６つ）のモータードライバー１２０を介して制御装置５により制御されている。
【００４２】
また、各駆動源１３０には、例えば、エンコーダー等の角度センサー（図示せず）が設けられている。これにより、各駆動源１３０が有するモーターまたは減速機の回転軸の回転角度を検出することができる。
【００４３】
図１に示すように、第６アーム１６の先端部には、力検出部２０が着脱可能に取り付けられている。力検出部２０は、ディスペンサー３０の先端部に加わる力やモーメントを検出する力検出器である。本実施形態では、力検出部２０として、互いに直交する３つの軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向の並進力成分Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚおよび３つの軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）周りの回転力成分（モーメント）Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚの６成分を検出することができる６軸力覚センサーを用いている。
【００４４】
図１に示すように、力検出部２０の先端部には、吐出物９０を吐出する「吐出部（射出部）」としてのディスペンサー３０が着脱可能に取り付けられている。ディスペンサー３０は、吐出物９０を充填している充填部を有する本体部３１と、本体部３１の先端側に接続され、吐出物９０を吐出するノズル３２とを有している。ここで、本明細書における「ディスペンサー」とは、吐出物吐出装置であり、ディスペンサー３０が吐出する吐出物９０としては、液体状のものに限定されず、例えば、ゲル、固体状をなすものを含む。なお、本明細書では、吐出（射出）された物およびこれから吐出（射出）する物全てを総称して吐出物９０（射出物）と言う。
【００４５】
以上説明したようなロボット１では、前述したように、可動部１２３と、可動部１２３に加わる力を検出する力検出部２０とを有している。そして、このような本発明のロボットの一例であるロボット１は、後述する本発明の制御装置の一例である制御装置５により制御されている。このようなロボット１によれば、後述する制御装置５により制御されているため、対象物８０の目的の箇所に吐出物９０を吐出する作業等を適切に行うことができる。
【００４６】
〈第１角度検出部〉
図１に示すように、ディスペンサー３０には、第１角度検出部４１が着脱可能に設けられている。
【００４７】
第１角度検出部４１は、水平方向に平行な作業面７１０に対するディスペンサー３０の角度を検出する。より具体的には、第１角度検出部４１は、支軸としての作業面７１０に平行な軸線に対するノズル３２の中心線Ａの角度を検出することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、対象物８０の上面は作業面７１０に対してほぼ平行である。このため、第１角度検出部４１を用いることにより、対象物８０の上面に対するディスペンサー３０の中心線Ａの角度を計測することができる。
【００４９】
第１角度検出部４１としては、所定の支軸（例えば作業面７１０に平行な軸線）に対するディスペンサー３０の角度を検出することができれば如何なる構成であってもよいが、例えば、加速度センサー、傾斜計等が挙げられる。これらの中でも、第１角度検出部４１（角度検出部）は、傾斜計であることが好ましい。すなわち、制御装置５は、第１角度検出部４１（角度検出部）としての傾斜計からの出力に基づいて後述する教示（特に第２処理）を行うことが好ましい。
【００５０】
傾斜計としては、例えば、角度変化を対応した電圧を出力して所定の支軸に対する角度を計測するものが挙げられる。このような傾斜計は比較的簡易な構成であり、かつ、作業面７１０に対するディスペンサー３０の中心線Ａの角度を容易に計測できる点で有効である。また、傾斜計の分解能は、特に限定されないが、例えば０．０１°〜０．０５°程度であると、接着剤である吐出物９０を吐出する作業を特に好適に行うことができる。なお、第１角度検出部４１としては、レーザー変位計（レーザー変位センサー）を含む構成であってもよい。
【００５１】
また、前述したように、第１角度検出部４１（角度検出部）は、可動部１２３に設けられている。特に、本実施形態では、第１角度検出部４１は、ディスペンサー３０に設けられている。すなわち、制御装置５は、第１角度検出部４１（角度検出部）が可動部１２３（本実施形態ではディスペンサー３０）に設けられたロボット１を制御する。これにより、作業面７１０に対するディスペンサー３０の角度をより正確に計測することができる。そのため、ロボット１による対象物８０に対する作業の精度をより高めることができる。
【００５２】
〈第２角度検出部〉
図１に示すように、作業面７１０上には、第１角度検出部４１と同様の構成である第２角度検出部４２が着脱可能に設けられている。第２角度検出部４２は、水平面に対する作業面７１０の角度を検出する。本実施形態では、作業面７１０が水平方向に平行になるように作業台７１が設置されているが、第２角度検出部４２を用いることで、作業面７１０がより正確に水平方向に平行であるか否かを計測することができる。
【００５３】
このような第２角度検出部４２と前述した第１角度検出部４１とを用いることで、第２角度検出部４２から出力された検出結果である第２検出結果と第１角度検出部４１から出力された検出結果である第１検出結果とに基づいて、作業面７１０に対するディスペンサー３０の中心線Ａの角度をより正確に計測することができる。
【００５４】
また、第２角度検出部４２と前述した第１角度検出部４１とは、それぞれ、互いの検出結果が一致したときに、ディスペンサー３０の中心線Ａが作業面７１０に対して垂直になるよう設置されている。
【００５５】
なお、第１角度検出部４１および第２角度検出部４２は、作業面７１０に対するディスペンサー３０の角度を計測することができれば、如何なるように設置されていてもよい。また、例えば対象物８０の上面の水平面に対する角度が既知であれば、必要に応じて、第２角度検出部４２は省略してもよい。また、第２角度検出部４２を省略し、必要に応じて第１角度検出部４１をディスペンサー３０から取り外して作業面７１０上に設置することで、第１角度検出部４１を第２角度検出部４２の代用として用いてもよい。
【００５６】
〈制御装置〉
図１に示すように、本実施形態では、制御装置５は、設置箇所７０上に設置され、作業台７１の下方に位置している。この制御装置５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）が内蔵されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）等で構成することができる。
【００５７】
図２に示すように、制御装置５は、駆動制御部５１と、検知部５２１および生成部５２２を有する処理部５２と、記憶部５３と、を備える。
【００５８】
駆動制御部５１は、各アーム１１〜１６の駆動を担う各駆動源１３０の駆動を制御する。例えば、駆動制御部５１は、力検出部２０および各駆動源１３０に設けられた角度センサー（図示せず）から出力された検出結果（信号）に基づき、各アーム１１〜１６をそれぞれ独立して駆動させたり停止させたりすることができる。また、本実施形態では、駆動制御部５１は、ディスペンサー３０の駆動も制御可能である。例えば、駆動制御部５１は、ディスペンサー３０から吐出される吐出物９０の量や吐出タイミングを制御することができる。
【００５９】
処理部５２は、各種データの演算等を行う。また、処理部５２は、力検出部２０からの出力に基づいて、ディスペンサー３０の先端（ノズル３２の先端）が対象物８０に接触したか否かを検知する検知部５２１を有する。また、処理部５２は、検知部５２１で検知した結果等を基にして教示データを生成する生成部５２２を有する。ここで、教示データとは、ロボット１が行うべき動作をロボット１に教示するためのデータである。
【００６０】
記憶部５３は、制御装置５が各種処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶する。また、記憶部５３には、例えば、力検出部２０から出力された検出結果等を記憶することができる。
【００６１】
このような制御装置５は、ロボット１に対して図示しない配線等を介して接続されている。なお、ロボット１と制御装置５とは無線通信により接続されていてもよい。また、本実施形態では、制御装置５は、図１に示すように、ロボット１とは別体で設けられているが、ロボット１に内蔵されていてもよい。
【００６２】
また、図２に示すように、制御装置５には、画面を有するモニターを備える表示装置４５と、マウスやキーボード等の入力装置４６とがそれぞれ接続（無線通信を含む）されている。なお、制御装置５には、タッチパネル等が接続されていてもよい。
【００６３】
以上、ロボットシステム１００の基本的な構成について簡単に説明した。このようなロボットシステム１００では、ロボット１が対象物８０に対して吐出物９０を吐出する作業を行うに際し、ロボット１に吐出作業における動作を教示する。以下、制御装置５によるロボット１の教示について説明する。
【００６４】
図３は、図２に示す制御装置によるロボットの教示を説明するためのフローチャートである。図４は、図３に示すダイレクトティーチにより対象物に対してディスペンサーを接近させた状態を示す図である。図５は、図３に示す第１処理を説明するためのフローチャートである。図６は、図５に示す第１処理において対象物とディスペンサーの先端とが接触した状態を示す図である。図７は、図５に示す第１処理において対象物からディスペンサーの先端を第１距離離間させた状態を示す図である。図８は、図３に示す第２処理を説明するためのフローチャートである。図９は、図５に示す第２処理において第１検出結果と第２検出結果とが一致したときのディスペンサーの状態を示す図である。
【００６５】
図３に示すように、ロボット１の教示（ティーチング）は、［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）と、［２］第１処理（ステップＳ２）と、［３］第２処理（ステップＳ３）とをこの順に行うことによりなされる。以下、各処理を順次説明する。また、以下では、対象物８０の上面に液状の接着剤である吐出物９０を吐出する場合の例を説明する。
【００６６】
［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）
まず、図４に示すように、作業者は、ディスペンサー３０の先端を対象物８０の吐出箇所８０ａ（吐出予定箇所）に接近させ、この接近させる動作をロボット１に教示する。本実施形態では、作業者は、ディスペンサー３０の先端を対象物８０の吐出箇所８０ａの上方（＋ｚ軸側）に位置させる動作をロボット１に教示する。このような作業は、作業者がロボットアーム１０を直接手で持って動かし、その動作を、入力装置４６等を用いて制御装置５を手動で操作することにより制御装置５に記憶させる教示、いわゆるダイレクトティーチにより行う。
【００６７】
このように、ダイレクトティーチにより可動部１２３を移動させた後、後述する第１処理を行うことが好ましい。このダイレクトティーチによれば、ディスペンサー３０の先端を吐出箇所８０ａ（目的の箇所）に接近させる動作を迅速かつ容易に教示することができるため、次の第１処理をスムーズに行うことができる。
【００６８】
ここで、制御装置５は、力検出部２０のリセットを行う。また、制御装置５は、必要に応じて、ローカル座標系を設定することができる。例えば、制御装置５は、ローカル座標系として、図４に示すように、ディスペンサー３０の先端を原点とした互いに直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）を設定することができる。これにより、教示の確認等を容易に行うことができ、教示に要する時間や教示結果を確認する時間等を短縮することができる。
【００６９】
［２］第１処理（ステップＳ２）
次に、制御装置５は、第１処理を開始する。
第１処理は、吐出箇所８０ａにおけるディスペンサー３０の先端の位置に関するデータを生成する処理である。より具体的には、第１処理は、力検出部２０からの出力に基づいてディスペンサー３０の先端と吐出箇所８０ａとの接触を検知した後に、ディスペンサー３０を対象物８０から第１距離移動させたときのディスペンサー３０の先端の位置に関するデータを生成する処理である。以下、図５に示すフローチャートを参照しつつ第１処理について説明する。
【００７０】
制御装置５の駆動制御部５１は、図６に示すように、ディスペンサー３０の先端が吐出箇所８０ａに接触するようにロボット１を駆動させる（ステップＳ２１）。本実施形態では、駆動制御部５１は、ロボットアーム１０を駆動させて、吐出箇所８０ａに接近する方向である−ｚ軸方向にディスペンサー３０の先端を移動させる。
【００７１】
次いで、検知部５２１は、ディスペンサー３０の先端が吐出箇所８０ａに接触したか否かを判断する（ステップＳ２２）。この判断は、力検出部２０から出力された検出結果に基づいて行う。ここで、記憶部５３は、ディスペンサー３０の先端が対象物８０に接触したときの力検出部２０の検出結果（並進力成分Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚおよび回転力成分Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）を記憶（記録）している。そのため、検知部５２１は、力検出部２０から出力された検出結果と、予め記憶部５３に記憶された検出結果とに基づき、ディスペンサー３０の先端が吐出箇所８０ａに接触したか否かを判断することができる。
【００７２】
検知部５２１が接触したと判断した場合（ステップＳ２２の「Ｙｅｓ」）、駆動制御部５１は、ロボット１の駆動を停止する（ステップＳ２３）。このとき、ディスペンサー３０の先端は、図６に示すような状態となる。一方、検知部５２１が接触していないと判断した場合（ステップＳ２２の「Ｎｏ」）、駆動制御部５１は、検知部５２１が接触したと判断するまでロボット１を駆動し続ける（ステップＳ２１）。
【００７３】
検知部５２１が接触したと判断したら、生成部５２２は、吐出箇所８０ａに接触したときのディスペンサー３０の先端の位置に関するデータを生成する（ステップＳ２４）。また、記憶部５３は、このデータを記憶する。このデータにおけるディスペンサー３０の先端の位置は、ロボット座標系（ベース座標系およびローカル座標系を含む）で表される。
【００７４】
次いで、駆動制御部５１は、ディスペンサー３０の先端が吐出箇所８０ａから第１距離ｄ移動するようにロボット１を駆動させる（ステップＳ２５）。本実施形態では、駆動制御部５１は、ロボットアーム１０を駆動させて、吐出箇所８０ａから離間する方向である＋ｚ軸方向にディスペンサー３０の先端を移動させる。これにより、図７に示すように、ディスペンサー３０の先端が吐出箇所８０ａから＋ｚ軸方向に第１距離ｄ離間した位置Ｐに移動した状態となる。
【００７５】
ここで、第１距離ｄは、予め設定可能である。すなわち、第１距離ｄは、予め制御装置５の記憶部５３が記憶（記録）している。このように、制御装置５は、ロボット１が行う作業内容、作業環境および吐出物９０の種類等に応じて第１距離ｄを設定しておくことができる。例えば、本実施形態のように、液状の接着剤である吐出物９０を吐出する場合、第１距離ｄは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度にすることができる。これにより、対象物８０上に吐出される吐出物９０を適切な形状および大きさ（広がり）にすることができる。なお、本実施形態では、第１距離ｄは、予め設定された距離であるが、作業内容に応じて変更や設定をしてもよい。例えば、第１距離ｄは、作業者が対象物８０に吐出物９０を吐出しながら、適切な距離（例えば、対象物８０上に吐出された吐出物９０が適切な大きさになるような距離）を探って設定してもよい。
【００７６】
次いで、生成部５２２は、位置Ｐにおけるディスペンサー３０の先端の位置に関するデータを生成する（ステップＳ２６）。また、記憶部５３は、このデータを記憶する。このデータにおけるディスペンサー３０の先端の位置は、ロボット座標系で表される。なお、このデータを教示データとして用いてもよい。
以上により、第１処理（ステップＳ２）が終了する。
【００７７】
前述したように、生成部５２２は、ディスペンサー３０と対象物８０との接触を検知した後に、ディスペンサー３０を対象物８０から第１距離ｄ移動させたときのディスペンサー３０の位置（本実施形態では、ディスペンサー３０の先端の位置）に関するデータを生成する第１処理（ステップＳ１）を行う。ここで、前述したように、ディスペンサー３０の先端の位置は、ロボット座標系で表される。この第１処理（ステップＳ２）により得たデータを基に生成した教示データによりロボット１を制御することで、ロボット１は、吐出物９０を適切な箇所（例えば吐出箇所８０ａ）に適正な形状、大きさおよび量で吐出することができる。また、このような第１処理（ステップＳ１）によれば、第１距離ｄが例えば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のように比較的小さくても、吐出箇所８０ａから所望の第１距離ｄで離間した位置に関するデータを生成することができる。
【００７８】
［３］第２処理（ステップＳ３）
次に、制御装置５は、第２処理を開始する。
第２処理は、ディスペンサー３０の姿勢に関するデータを生成する処理である。より具体的には、第２処理は、ディスペンサー３０の中心線Ａの角度を検出する第１角度検出部４１（角度検出部）からの出力に基づいて対象物８０の上面に対するディスペンサー３０の姿勢を変化させたときの中心線Ａの姿勢に関するデータを生成する処理である。以下、図８に示すフローチャートを参照しつつ第２処理について説明する。
【００７９】
検知部５２１は、第２角度検出部４２から出力された検出結果である第２検出結果を検知し、記憶部５３は、検知部５２１で検知した第２検出結果を記録する（ステップＳ３１）。本実施形態では、第２角度検出部４２は作業面７１０上に載置されており、よって、第２角度検出部４２の値は不変である。ここで、本実施形態では、前述したように、第２角度検出部４２は、制御装置５に接続されているが、第２角度検出部４２が制御装置５に接続されていない場合、作業者が入力装置４６等を用いて制御装置５を手動で操作して制御装置５に記憶させてもよい。これは、第１角度検出部４１についても同様である。
【００８０】
次いで、検知部５２１は第１角度検出部４１から出力された検出結果である第１検出結果を検知し、駆動制御部５１は、第１検出結果が第２検出結果に一致するようにロボット１を駆動させる（ステップＳ３２）。具体的には、駆動制御部５１は、ロボットアーム１０を駆動させることにより、ディスペンサー３０の姿勢を変化させる。
【００８１】
次いで、検知部５２１は、第１検出結果が第２検出結果に一致したか否かを判断する（ステップＳ３３）。
【００８２】
検知部５２１が一致したと判断した場合（ステップＳ３３の「Ｙｅｓ」）、駆動制御部５１は、ロボット１の駆動を停止する（ステップＳ３４）。このとき、図９に示すように、ディスペンサー３０の中心線Ａは、対象物８０の上面に対して垂直になる。一方、検知部５２１が一致していないと判断した場合（ステップＳ３３の「Ｎｏ」）、駆動制御部５１は、検知部５２１が一致したと判断するまでロボット１を駆動し続ける（ステップＳ３２）。
【００８３】
検知部５２１が一致したと判断したら、生成部５２２は、第１検出結果が第２検出結果に一致したときのディスペンサー３０の姿勢に関するデータを生成する（ステップＳ３５）。また、記憶部５３は、このデータを記憶する。このデータにおけるディスペンサー３０の姿勢（より具体的には、ノズル３２の中心線Ａの姿勢）は、ロボット座標系で表される。また、ここで、生成部５２２は、ディスペンサー３０の先端の位置と、各アーム１１〜１６の位置および姿勢とに関するデータについても生成することができる。
【００８４】
そして、記憶部５３は、ステップＳ３５を経て得たデータを教示データとして記憶する。教示データは、前述のディスペンサー３０の姿勢に関するデータと、ディスペンサー３０の先端の位置に関するデータと、各アーム１１〜１６の位置および姿勢とに関するデータとを含む。
以上により、第２処理（ステップＳ３）が終了する。
【００８５】
前述したように、制御装置５が有する生成部５２２は、対象物８０に対するディスペンサー３０（吐出部）の角度を検出する第１角度検出部４１（角度検出部）からの出力に基づいて対象物８０に対するディスペンサー３０（吐出部）の姿勢を変化させたときのディスペンサー３０（吐出部）の姿勢に関するデータを生成する第２処理を行う。ここで、前述したように、ディスペンサー３０（吐出部）の先端の位置は、ロボット座標系で表される。この第２処理（ステップＳ３）により得たデータを基に生成した教示データによりロボット１を制御することで、ロボット１は、吐出物９０をより適正な形状、大きさおよび量で吐出することができる。
【００８６】
以上説明したように、制御装置５は、対象物８０に対して吐出物９０（射出物）を吐出（射出）可能なディスペンサー３０（射出部）と、力検出部２０とを含む可動部１２３を有するロボット１を制御する。そして、制御装置５は、力検出部２０からの出力に基づいて可動部１２３と対象物８０（ロボット１が作業する対象）との接触を検知した後に、可動部１２３を対象物８０から第１距離ｄ移動させたときの可動部１２３（本実施形態では、ディスペンサー３０の先端）の位置における教示データを生成する生成部５２２を備える。これにより、制御装置５により制御されたロボット１は、吐出箇所８０ａ（目的の箇所）に吐出物９０を吐出する作業等を適切に行うことができる。特に、本実施形態のように、ディスペンサー３０の先端と対象物８０とが接触せずに第１距離ｄを保ちながら行う作業を適切に行うことができる。このような作業は、吐出物９０をより適正な形状、大きさおよび量で吐出することを要するためである。対象物８０とが接触せずに第１距離ｄを保ちながら行う作業としては、本実施形態のように液状の接着剤である吐出物９０を吐出する作業に限らず、例えば、グリス等の吐出物９０を塗布する作業が挙げられる。このような作業をするロボット１を制御する際にも制御装置５を用いることは有効である。
【００８７】
また、力検出部２０からの出力に基づいて対象物８０への接触を検知することができるため、接触の判断における作業者のバラツキを低減することができる。また、作業者の目視による確認を省略できるので、教示データに基づいたロボット１が行う作業の信頼性を高めることができる。
【００８８】
また、本実施形態では、第１処理（ステップＳ２）の後に第２処理（ステップＳ３）を行っている。これにより、教示データの精度を高めることができる。
【００８９】
以上のような［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）と［２］第１処理（ステップＳ２）と［３］第２処理（ステップＳ３）を経て、吐出箇所８０ａにおける教示データの生成が終了する。
【００９０】
また、吐出箇所８０ａにおける教示データの生成が終了したら、制御装置５は、図９に示す吐出箇所８０ａとは異なる吐出箇所８０ｂにおいて、上記と同様にして［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）と［２］第１処理（ステップＳ２）と［３］第２処理（ステップＳ３）とをこの順に行う。これにより、吐出箇所８０ｂにおける教示データを生成する。なお、対象物８０の大きさ等によっては、ダイレクトティーチ（ステップＳ１）は省略してもよい。
【００９１】
このようにして、制御装置５は、吐出箇所８０ａおよび吐出箇所８０ｂを含むいくつかの所定の箇所において、教示データを生成して記憶する。そして、制御装置５は、得られた複数の教示データを基に、ロボット１の動作およびディスペンサー３０の先端の移動経路を生成して記憶する。このようにして得られたロボット１の動作およびディスペンサー３０の先端の移動経路に基づいてロボット１を制御することで、対象物８０に対して吐出物９０を吐出する作業を適切に行うことができる。
【００９２】
このように、生成部５２２は、可動部１２３と対象物８０の吐出箇所８０ａ（第１箇所）との接触を検知した後に可動部１２３を第１距離ｄ移動させたときの可動部１２３（本実施形態では、ディスペンサー３０の先端）の位置に関する第１データと、可動部１２３と対象物８０の吐出箇所８０ａ（第１箇所）とは異なる吐出箇所８０ｂ（第２箇所）との接触を検知した後に可動部１２３を第１距離ｄ移動させたときの可動部１２３（本実施形態では、ディスペンサー３０の先端）の位置に関する第２データと、に基づいて、吐出箇所８０ａ（第１箇所）と吐出箇所８０ｂ（第２箇所）との間の対象物８０の形状に沿った連続的な可動部１２３（本実施形態では、ディスペンサー３０の先端）の移動経路を生成することができる。これにより、対象物８０の吐出箇所８０ａと吐出箇所８０ｂとの間の箇所にディスペンサー３０の先端を接触させなくても、吐出箇所８０ａと吐出箇所８０ｂとの間におけるディスペンサー３０の先端の移動経路を生成することができる。
【００９３】
また、連続的な移動経路に限らず、吐出箇所８０ａと吐出箇所８０ｂとの間の対象物８０の形状に沿った、段階的な移動経路であってもよいし、断続したポイントを有する移動経路を生成することも可能である。
【００９４】
また、吐出箇所８０ａから吐出箇所８０ｂまでディスペンサー３０の先端を対象物８０に接触し続けながら移動させ、その移動させた軌跡（線分）から第１距離ｄ離間させた線分の位置に関するデータを生成することも可能である。この対象物８０に接触し続けているか否かは、力検出部２０からの出力（検出結果）を基にして判断することができる。
【００９５】
以上説明したようなロボットシステム１００は、前述したように、制御装置５と、制御装置５によって制御され、力検出部２０を含む可動部１２３を有するロボット１とを備える。このようなロボットシステム１００によれば、ロボット１が目的の箇所において適切に作業を行うことができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、吐出物９０を吐出するディスペンサーとしては、図９に示すようなディスペンサー３０を用いたが、例えば、図１０に示すようなジェットディスペンサー３０ａを用いてもよい。
【００９７】
図１０は、ディスペンサーの変形例を示す図である。
ジェットディスペンサー３０ａは、吐出物９０を充填している充填部を有する本体部３１ａと、本体部３１ａの先端側に接続され、吐出物９０を吐出するノズル３２ａとを有し、これらが直方体状の筐体３３内に設けられている。このようなジェットディスペンサー３０ａを用いる場合には、筐体３３よりも基端側（下方側）に突出した部分を有する治具４０を筐体３３に取り付ける。これにより、治具４０と対象物８０との接触を力検出部２０により検出することができ、よって、前述した本実施形態と同様にして教示データを生成することができる。
【００９８】
また、本実施形態では、［２］第１処理（ステップＳ２）において、第１角度検出部４１および第２角度検出部４２からの出力に基づいてディスペンサー３０の姿勢を変化させたが、力検出部２０からの出力に基づいてディスペンサー３０の姿勢を変化させてもよい。この場合、例えば、力検出部２０からの出力に基づいて、ディスペンサー３０を対象物８０に接触させた後にディスペンサー３０の先端面を対象物８０の上面に倣わすことで、中心線Ａを対象物８０の上面に対して垂直にする。なお、ディスペンサー３０が対象物８０に接触したか否か等の判断は、例えば、力検出部２０からの出力が所定の閾値以上になったか否かで行うことができる。
【００９９】
また、図示はしないが、例えば、力検出部２０からの出力に基づいて、ディスペンサー３０あるいはディスペンサー３０をロボットアーム１０に固定している固定具を、水平面に対する角度が既知である（例えば、水平面に対して垂直な）治具や壁等に接触させて倣わすことで、ディスペンサー３０の姿勢を変化させてもよい。
【０１００】
また、本実施形態では、［２］第１処理（ステップＳ２）において、ディスペンサー３０の中心線Ａが水平面（対象物８０の上面）に対して垂直になるようにディスペンサー３０の姿勢を変化させたが、ディスペンサー３０の姿勢はこれに限定されない。［２］第１処理（ステップＳ２）では、中心線Ａを水平面に対して傾斜するようにディスペンサー３０の姿勢を変化させてもよい。ディスペンサー３０の中心線Ａを水平面に対して傾斜させることで、例えば、水平面に対して傾斜した方向から接着剤等の吐出物９０を吐出（塗布）する作業を行うことができる。また、用途等に応じて、［２］第１処理（ステップＳ２）では、中心線Ａを水平面に対して平行になるようにディスペンサー３０の姿勢を変化させてもよい。
【０１０１】
また、本実施形態では、［２］第１処理（ステップＳ２）において、第１距離ｄを予め設定（教示）しているが、ディスペンサー３０の姿勢も予め設定（教示）してもよい。この場合には、［２］第１処理（ステップＳ２）を省略してもよい。
【０１０２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムが備える制御装置によるロボットの教示を説明するためのフローチャートである。
【０１０３】
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０１０４】
図１１に示すように、本実施形態では、［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）と［２］第２処理（ステップＳ３）と［３］第１処理（ステップＳ２）とをこの順に行うことによりなされる。
【０１０５】
このように、第２処理（ステップＳ３）の後に第１処理（ステップＳ２）を行う。このような順番によっても、教示データの精度を特に高めることができる。特に、対象物８０が水平面に対して傾斜している場合に有効である。
【０１０６】
また、ダイレクトティーチにより可動部１２３を移動させた後に、第２処理を行う。このダイレクトティーチによれば、ディスペンサー３０の先端を吐出箇所８０ａ（目的の箇所）に接近させる動作を迅速かつ容易に教示することができるため、第２処理をスムーズに行うことができる。
【０１０７】
また、このような第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、ディスペンサー３０の姿勢に関するデータと、ディスペンサー３０の先端の位置に関するデータと、各アーム１１〜１６の位置および姿勢とに関するデータとを含む教示データを生成することができる。
【０１０８】
以上説明したような第２実施形態によっても、制御装置５により制御されたロボット１は、対象物８０の目的の箇所に吐出物９０を吐出する作業等を適切に行うことができる。
【０１０９】
また、前述した実施形態では、第１処理と第２処理とは別の時間帯で行ったが、第１処理と第２処理とを同時または時間的に重複して行うこともできる。すなわち、第１処理を行う時間帯と第２処理を行う時間帯とで重なる時間があってもよいし、また、第１処理が有する各ステップと、第２処理が有する各ステップとが、それぞれ、任意に組み合わされていてもよい。このように、第１処理と第２処理とを同時または時間的に重複して行うことで、例えば、ディスペンサー３０の姿勢を検出しつつディスペンサー３０の先端の位置に関するデータを生成することができるので、教示データの精度をより高めることができる。
【０１１０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第３実施形態に係るロボットシステムのシステム構成図である。
【０１１１】
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０１１２】
図１２に示すように、本実施形態において、制御装置５は、さらに選択部５２３を有する。すなわち、本実施形態において、制御装置５は、検知部５２１、生成部５２２および選択部５２３を有する。
【０１１３】
選択部５２３は、例えば作業者の入力装置４６等を用いた指示に応じて、予め設定された第１距離ｄと第２距離ｄ２とのいずれかを選択する。第１距離ｄと第２距離ｄ２とは、記憶部５３に予め設定されていてもよいし、例えは作業者が対象物８０に吐出物９０を吐出しながら、適切な距離を探って設定してもよい。
【０１１４】
このような選択部５２３を有することで、ロボット１の作業内容、作業箇所または吐出物９０の種類等に応じて、第１距離ｄを適用するか第２距離ｄ２を適用するかを選択することができる。そのため、例えば作業者の入力装置４６等を用いた指示に応じて選択部５２３が第２距離ｄ２を選択すれば、生成部５２２は、第１距離ｄとは異なる第２距離ｄ２移動させたときの可動部１２３の位置における教示データを生成することができる。
【０１１５】
ここで、前述の選択は、ダイレクトティーチ（ステップＳ１）の前に行ってもよいし、ダイレクトティーチ（ステップＳ１）の後で第１処理（ステップＳ２）の前に行ってもよい（図３参照）。また、前述の選択は、例えば、第１処理（ステップＳ２）のステップＳ２５の前に行ってもよい（図５参照）。
【０１１６】
このような本実施形態における制御装置５では、生成部５２２は、力検出部２０からの出力に基づいて可動部１２３とロボット１が作業する対象物８０との接触を検知した後に可動部１２３を対象物８０から第１距離ｄとは異なる第２距離ｄ２移動させたときの可動部１２３（本実施形態ではディスペンサー３０の先端）の位置における教示データを生成する。そして、制御装置５は、第１距離ｄと第２距離ｄ２を選択可能な選択部５２３を備える。これにより、用途に応じて対象物８０に対する可動部１２３（本実施形態ではディスペンサー３０の先端）の適切な距離を設定することができる。そのため、ロボット１は、作業内容に応じた最適な動作をすることができる。
【０１１７】
なお、本実施形態では、選択部５２３は、第１距離ｄおよび第２距離ｄ２の２つの距離を選択可能であったが、選択部５２３が選択可能な距離は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。
【０１１８】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第４実施形態に係るロボットシステムが備える制御装置によるロボットの教示を説明するための図である。
【０１１９】
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０１２０】
本実施形態では、例えばレーザー変位計を含む距離検出部４３を有する。レーザー変位計としては、例えば、レーザー光を照射可能な光源（図示せず）と、対象物８０で反射したレーザー光が集光して結像する受光素子（図示せず）とを備えるものを適用することができる。このレーザー変位計を含む距離検出部４３は、対象物８０までの距離に応じて受光素子に集光した光の結像位置が変化する。
【０１２１】
このような距離検出部４３を用いることで、凹凸を有する上面（吐出平面）を備える対象物８０に対するディスペンサー３０の先端の移動経路Ｒを容易に生成することができる（図１３参照）。
【０１２２】
具体的には、まず、前述した実施形態のように［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）と［２］第１処理（ステップＳ２）と［３］第２処理（ステップＳ３）を経て、吐出箇所８０ａにおける教示データを生成する。その後、第１距離ｄを保ったまま、吐出箇所８０ａの上方から吐出箇所８０ｂの上方までディスペンサー３０の先端を＋ｘ方向に移動させる（図１３参照）。この際、距離検出部４３からの出力に応じて、ディスペンサー３０の先端を＋ｚ軸方向または−ｚ軸方向に移動させつつ、＋ｘ方向にディスペンサー３０の先端を移動させる。前述したように、距離検出部４３は、対象物８０までの距離に応じて受光素子に集光した光の結像位置が変化する。このため、距離検出部４３からの出力に変化があれば、その変化に応じてディスペンサー３０の先端を＋ｚ軸方向または−ｚ軸方向に移動させることで、対象物８０の上面から第１距離ｄ離間したディスペンサー３０の先端の移動経路Ｒを容易かつ的確に生成することができる。特に、図１３に示すような凹凸を有する上面を備える対象物８０に対する移動経路Ｒを生成する場合に、距離検出部４３を用いることは有用である。
【０１２３】
また、上述したように移動経路Ｒを生成する際に限らず、ロボット１の作業中においても、距離検出部４３の出力に応じてディスペンサー３０の先端を＋ｚ軸方向または−ｚ軸方向に移動させることも可能である。すなわち、ロボット１の作業中にリアルタイムで第１距離ｄ（ディスペンサー３０の先端の対象物８０に対する位置）のフィードバックを行うことも可能である。これにより、例えば、複数の対象物に高さ（厚さ）等にばらつきがある場合であっても、ロボット１は、移動経路Ｒとロボット１の作業中における距離検出部４３の出力とに基づいて、複数の対象物に対して適切な作業を行うことができる。
【０１２４】
また、移動経路Ｒを生成する際には距離検出部４３の出力を用いずに、ロボット１の作業中に距離検出部４３の出力を用いて第１距離ｄのフィードバックを行ってもよい。
【０１２５】
なお、前述した実施形態における第１角度検出部４１が、上述のようなレーザー変位計を含んでいてもよい。
【０１２６】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第５実施形態に係るロボットシステムが備える制御装置によるロボットの教示を説明するための図である。
【０１２７】
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０１２８】
本実施形態では、食品（吐出物）を吐出する作業について説明する。以下では、ビスケット８５（対象物）に対して、食品であるチョコレート９１（吐出物）をデコレーションする作業を例に説明する。
【０１２９】
本実施形態におけるロボット１は、チョコレート９１を吐出する食品用吐出器具３００（射出部）を備える（図１４参照）。食品用吐出器具３００は、チョコレート９１を充填している充填部を有する本体部３１０と、本体部３１０の先端に接続され、チョコレート９１を吐出するノズル３２０（ニードル）とを有している。ニードル式の食品用吐出器具３００を用いることで、ジェット式の食品用吐出器具を用いる場合に比べて、高い精度でチョコレート９１を吐出することができる。そのため、より綺麗にチョコレート９１をビスケット８５に対して塗布することができる。
【０１３０】
本実施形態の教示においても、前述した実施形態と同様に、［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）と、［２］第１処理（ステップＳ２）と、［３］第２処理（ステップＳ３）とをこの順で行う。
【０１３１】
簡単に説明すると、まず、［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）では、制御装置５は、食品用吐出器具３００の先端をビスケット８５の吐出箇所８５１（吐出予定箇所）に接近させた後、力検出部２０のリセットを行う。
【０１３２】
次に、［２］第１処理（ステップＳ２）では、制御装置５は、図１４の破線で示すように力検出部２０からの出力に基づいて食品用吐出器具３００の先端とビスケット８５との接触を検知したら、図１４の実線で示すように食品用吐出器具３００の先端をビスケット８５から＋ｚ軸方向に第１距離ｄ移動させる。そして、制御装置５は、この移動させたときの食品用吐出器具３００の先端の位置に関するデータを生成する。
【０１３３】
次に、［３］第２処理（ステップＳ３）では、制御装置５は、第１角度検出部４１および第２角度検出部４２からの出力（第１検出結果および第２検出結果）を基に、必要に応じて食品用吐出器具３００の姿勢を変化させ、姿勢に関するデータを生成する。
【０１３４】
そして、制御装置５は、第１処理で生成した食品用吐出器具３００の先端の位置に関するデータと、第２処理で生成した食品用吐出器具３００の姿勢に関するデータとを含む教示データを生成し、この教示データを吐出開始点（吐出を開始する点）に関するデータとして用いる。これにより、吐出開始点を基準にして食品用吐出器具３００の先端をｘ−ｙ平面内に移動させることで、第１距離ｄを保った状態で、ビスケット８５に対してチョコレート９１を吐出することができる。例えば、制御装置５は、吐出開始点と、予め記憶されたｘ−ｙ平面内に「Ａ」と描く経路とを基にして食品用吐出器具３００の先端の移動経路を生成することで、図１４に示すように、ビスケット８５の表面にチョコレート９１で「Ａ」という文字を描くことができる。
【０１３５】
また、複数のビスケット８５に対してデコレーションの作業を行う場合、前述の教示データの生成、すなわち吐出開始点に関するデータの生成を各ビスケット８５に対して行う。これにより、複数のビスケット８５の高さ等に個体差があっても、各ビスケット８５に対して精度よくかつ均質なデコレーション作業を行うことができる。また、上述のようにして吐出開始点に関するデータを簡単に生成することができるため、各ビスケット８５に対して、作業者が食品用吐出器具３００を直接手で微小に移動させてチョコレート９１の吐出に適した食品用吐出器具３００の先端の位置を探る作業を省くことができる。
【０１３６】
なお、前述した説明では、食品用吐出器具３００が吐出する食品は、チョコレート９１であったが、チョコレート９１に限定されず、例えば、生クリーム等であってもよい。また、前述した説明では、対象物は、ビスケット８５に限定されず、例えばケーキ等の他の食品であってもよい。
【０１３７】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
図１５は、本発明の第６実施形態における教示で用いる対象物を示す図である。図１６は、図１５に示す対象物に対する教示を説明するための図である。
【０１３８】
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０１３９】
本実施形態では、容器８６内に収容されたビスケット８５（対象物）に対してチョコレート９１（吐出物）をデコレーションする作業を例に説明する。
【０１４０】
図１５に示すように、ビスケット８５は凹部を有する容器８６内に収容されている。本実施形態では、この容器８６内に収容されたビスケット８５の外周部にチョコレート９１をデコレーションする。
【０１４１】
本実施形態におけるロボット１は、食品用吐出器具３００（射出部）と、治具４００とを備えている（図１６参照）。食品用吐出器具３００と治具４００とは、力検出部２０に接続されている。治具４００の先端は、食品用吐出器具３００のノズル３２０（ニードル）の先端より下方（−ｚ軸側）に突出している。
【０１４２】
本実施形態の教示においても、前述した実施形態と同様に、［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）と、［２］第１処理（ステップＳ２）と、［３］第２処理（ステップＳ３）とを行う。ただし、本実施形態では、［２］第１処理（ステップＳ２）と、［３］第２処理（ステップＳ３）とを繰り返して行う。
【０１４３】
簡単に説明すると、まず、［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）では、食品用吐出器具３００の先端をビスケット８５の上方（＋ｚ軸側）に位置させ、かつ、治具４００を容器８６に接近させた後、力検出部２０のリセットを行う。
【０１４４】
次に、［２］第１処理（ステップＳ２）と、［３］第２処理（ステップＳ３）とを繰り返し行い、複数の教示データを生成する。
【０１４５】
具体的には、制御装置５は、力検出部２０からの出力に基づいて治具４００の先端と容器８６との接触を検知したら、治具４００の先端を＋ｙ軸方向（図１６の紙面手前側）に第１距離ｄ移動させる（図１５および図１６参照）。そして、制御装置５は、この移動させたときの食品用吐出器具３００の先端の位置に関するデータを生成する。次いで、制御装置５は、第１角度検出部４１および第２角度検出部４２からの出力（第１検出結果および第２検出結果）を基にして、必要に応じて食品用吐出器具３００の姿勢を変化させ、姿勢に関するデータを生成する。そして、制御装置５は、第１処理で生成した食品用吐出器具３００の先端の位置に関するデータと、第２処理で生成した食品用吐出器具３００の姿勢に関するデータとを含む教示データを生成する。
【０１４６】
さらに、制御装置５は、第１処理と第２処理とを繰り返し行い、複数の教示データを生成する。なお、第１処理での第１距離ｄの移動は、容器８６の外周に亘って行う。
【０１４７】
そして、制御装置５は、複数の教示データを複数の吐出点（チョコレート９１を吐出する点）に関するデータとして用い、複数の吐出点に関するデータを基にしてデコレーションを行う際の移動経路を生成する。これにより、食品用吐出器具３００の先端とビスケット８５との間のクリアランスを保ったままチョコレート９１をビスケット８５上面の外周に吐出する作業を教示することができる。このようにして、吐出点に関するデータを簡単に生成することができるため、教示作業を容易に行うことができる。そのため、作業者が食品用吐出器具３００を直接手で微小に移動させてデコレーションの作業における吐出点を設定することを省くことができる。また、力検出部２０からの出力を基に治具４００と容器８６との接触を検知できるので、吐出点を教示しながらチョコレート９１の吐出をリアルタイムで行うことも可能である。また、前述のようにして生成した移動経路を用いることで、容器８６内に順次複数のビスケット８５を交換しさえすれば、複数のビスケット８５の上面に対してチョコレート９１のデコレーションを簡単に行うことができる。
【０１４８】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
図１７は、本発明の第７実施形態に係るロボットシステムが備える制御装置によるロボットの教示を説明するための図である。
【０１４９】
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０１５０】
本実施形態では、バリ取り作業について説明する。以下では、図１７に示すように、複数のバリ８７１を有する対象物８７のバリ取り作業を例に説明する。
【０１５１】
本実施形態におけるロボット１は、射出部としてのバリ取りルーター３５（電動切削工具）を備えている（図１７参照）。バリ取りルーター３５は、例えば、その先端部に砥石等で構成された研磨するための部材が取り付けられており、当該部材は、図示しない駆動機構によって高速で回転するよう構成されている。
【０１５２】
本実施形態の教示においても、前述した実施形態と同様に、［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）と、［２］第１処理（ステップＳ２）と、［３］第２処理（ステップＳ３）とを行う。また、［２］第１処理（ステップＳ２）と、［３］第２処理（ステップＳ３）とを繰り返して行う。
【０１５３】
簡単に説明すると、まず、［１］ダイレクトティーチ（ステップＳ１）では、バリ取りルーター３５の先端を対象物８７に接近させた後、力検出部２０のリセットを行う。
【０１５４】
次に、［２］第１処理（ステップＳ２）と、［３］第２処理（ステップＳ３）とを繰り返し行い、複数の教示データを生成する。
【０１５５】
具体的には、制御装置５は、力検出部２０からの出力に基づいてバリ取りルーター３５の先端が対象物８７に対して−ｚ軸方向に所定の力で押し付けている状態を検知したら、すなわち力検出部２０から出力されたｚ軸方向における所定の力を検知したら、バリ取りルーター３５の先端を＋ｘ軸方向に第１距離ｄ移動させる。そして、制御装置５は、この移動させたときのバリ取りルーター３５の先端の位置に関するデータを生成する。次いで、制御装置５は、第１角度検出部４１および第２角度検出部４２からの出力（第１検出結果および第２検出結果）を基にして、必要に応じてバリ取りルーター３５の姿勢を変化させ、姿勢に関するデータを生成する。そして、制御装置５は、第１処理で生成したバリ取りルーター３５の先端の位置に関するデータと、第２処理で生成したバリ取りルーター３５の姿勢に関するデータとを含む教示データを生成する。
【０１５６】
さらに、制御装置５は、第１処理と第２処理とを繰り返し行い、複数の教示データを生成する。なお、第１処理での第１距離ｄの移動は、対象物８７の−ｘ軸側の端部から＋ｘ軸側の端部に亘って行う。
【０１５７】
そして、制御装置５は、複数の教示データを複数の作業点（バリ取りルーター３５の先端が通過する点）に関するデータとして用い、これら作業点に関するデータを基にしてバリ取りを行う際の移動経路を生成する。このようにして、作業点に関するデータを簡単に生成することができるため、教示作業を容易に行うことができる。そのため、作業者がバリ取りルーター３５を直接手で微小に移動させてバリ取り作業における作業点を設定することを省くことができる。また、力検出部２０からの出力を基に対象物８７に対して一定圧で−ｚ軸方向に押し付けた状態を維持しつつ教示することができるため、対象物８７に対してバリ取り作業をより高精度に行うことができる。
【０１５８】
なお、本実施形態では、ロボット１（本実施形態では力検出部２０）にバリ取りルーター３５が取り付けられており、作業台７１に対象物８７が載置されているが、ロボット１に対象物８７が取り付けられており、作業台７１にバリ取りルーター３５に相当する電動切削工具が載置されていてもよい。
【０１５９】
以上、本発明の制御装置、ロボットおよびロボットシステムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１６０】
また、前述した実施形態では、ロボットは、作業台上に設置されている場合を例に説明したが、ロボットの設置箇所はこれに限定されず任意である。ロボットは、例えば、壁、天井、移動可能な台車上等に設けられていてもよい。
【０１６１】
また、前述した実施形態では、６軸の垂直多関節ロボットについて説明したが、本発明のロボットは、本発明の制御装置により制御され、可動部と力検出部を有する構成であればこれに限定されず、例えば、水平多関節ロボットにも適用可能である。
【０１６２】
また、前述した実施形態では、ロボットが有する力検出部として、６軸力覚センサーを例に説明したが、力検出部としてはこれに限定されず、ロボットの構成や作業内容等によっては、いわゆる３軸力覚センサーを用いてもよい。例えば、ロボットが水平多関節ロボットである場合等では、３軸力覚センサーを用いてもよい。
【０１６３】
また、前述した実施形態では、力検出部は、可動部が有するロボットアームの先端部に設けられている例を説明したが、力検出部の設置箇所は、可動部にかかる力やモーメントを検出することができれば如何なる箇所であってもよい。例えば、力検出部は、第６アームの基端部（第５アームと第６アームとの間）に設けられていてもよい。
【０１６４】
また、前述した実施形態では、可動部は、ロボットアームと力検出部と射出部とを有する構成を例に説明したが、ロボットの構成等によっては、可動部は、ロボットアーム、力検出部および射出部以外の部品を有していてもよい。
【０１６５】
また、射出物の形態としては、液体であってもよいし、ゲル、固体、空気等の気体であってもよい。さらには、射出物としては、レーザーのような光であってもよい。また、射出部は、対象物に対して射出物を射出可能なものであればよく、例えば、グリス等を塗布する塗布器具、バリ取り等の加工を行う例えばレーザー式の加工器具等であってもよい。例えば、レーザー式の加工器具を用いた場合、第１処理において、対象物と加工器具との接触を検知した後に対象物に対して加工器具を第１距離離間させたときの加工器具の位置（特に加工器具のレーザーを出射する部分の位置）に関するデータを生成し、当該位置に関するデータを用いて教示データを生成すればよい。
【０１６６】
また、前述した実施形態では、制御装置は、第１距離対象物から離間する方向に移動させる処理をしたが、第１距離移動するようロボットを制御すれば、移動させる方向はこれに限定されない。本発明の制御装置によれば、例えば、ロボットの作業内容等によっては、対象物に対して可動部を押し込む方向に移動させることも可能である。また、ｘ方向およびｙ方向に移動させることも可能である。
【０１６７】
また、前述した実施形態では、第１距離が一定である場合を例に説明したが、第１距離は、例えば第１箇所と第２箇所とで異なっていてもよい。
【符号の説明】
【０１６８】
１…ロボット、５…制御装置、１０…ロボットアーム、１１…第１アーム、１２…第２アーム、１３…第３アーム、１４…第４アーム、１５…第５アーム、１６…第６アーム、２０…力検出部、３０…ディスペンサー、３０ａ…ジェットディスペンサー、３１…本体部、３１ａ…本体部、３２…ノズル、３２ａ…ノズル、３３…筐体、４０…治具、４１…第１角度検出部、４２…第２角度検出部、４５…表示装置、４６…入力装置、５１…駆動制御部、５２…処理部、５３…記憶部、７０…設置箇所、７１…作業台、８０…対象物、８０ａ…吐出箇所、８０ｂ…吐出箇所、９０…吐出物、１００…ロボットシステム、１１０…基台、１２０…モータードライバー、１３０…駆動源、５２１…検知部、５２２…生成部、７１０…作業面、Ａ…中心線、Ｏ１…第１回動軸、Ｏ２…第２回動軸、Ｏ３…第３回動軸、Ｏ４…第４回動軸、Ｏ５…第５回動軸、Ｏ６…第６回動軸、Ｓ１…ステップ、Ｓ２…ステップ、Ｓ２１…ステップ、Ｓ２２…ステップ、Ｓ２３…ステップ、Ｓ２４…ステップ、Ｓ２５…ステップ、Ｓ２６…ステップ、Ｓ３…ステップ、Ｓ３１…ステップ、Ｓ３２…ステップ、Ｓ３３…ステップ、Ｓ３４…ステップ、Ｓ３５…ステップ、ｄ…第１距離、Ｐ…位置、１２３…可動部、Ｒ…移動経路、５２３…選択部、４３…距離検出部、３５…バリ取りルーター、８７…対象物、８７１…バリ、９１…チョコレート、８５…ビスケット、８５１…吐出箇所、８６…容器、３００…食品用吐出器具、３１０…本体部、３２０…ノズル、４００…治具
【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】
2018034296.tif 000013
【図１２】
2018034296.tif 000014
【図１３】
2018034296.tif 000015
【図１４】
2018034296.tif 000016
【図１５】
2018034296.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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