(57)【要約】【課題】作業ポイントのＸＹ座標を軸座標と極座標とからなる合成座標に簡単に変換できる旋回アーム付単軸ロボットを提供する。【解決手段】  本発明に係る旋回アーム付単軸ロボット１は、ねじ締めユニット５を備える旋回アーム４の極座標の原点軸を単軸ロボット３の軸座標上に位置させ、軸座標Ｙｙｎと極座標θｎとからなる合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）で与えられる作業ポイントを作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換するための変換式を、Ｘｔｎ＝Ｒｔ＊ｓｉｎ（θｎ）Ｙｔｎ＝Ｙｙｎ−Ｒｔ＊ｃｏｓ（θｎ）とする座標変換部２９を制御装置９に備えることを特徴としている。この構成により、作業ポイントのＸＹ座標を軸座標と極座標とからなる合成座標に簡単に変換でき、またその逆変換も可能となるばかりか、ＣＣＤカメラ６を旋回アーム４に付設して作業ポイントのＸＹ座標を補正しながら所定の作業を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業ユニットを備える旋回アームを単軸ロボットに付設し、旋回アームの極座標の原点軸を単軸ロボットの軸座標上に位置させ、作業対象物の作業ポイントを単軸ロボットが軸移動および旋回移動する際の軸座標Ｙｙｎと旋回アームの旋回角をθｎとする極座標θｎとによりなる合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）として記憶する記憶部および当該旋回アームと一体に旋回する作業ユニットまでの旋回半径Ｒｔを記憶する記憶部、並びに前記合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）を作業ユニットの作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換するための座標変換部を制御装置に備え、この制御装置により、作業軸ＸＹ座標データ（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に基づいて前記軸移動および旋回移動を制御することを特徴とする旋回アーム付単軸ロボット。
【請求項２】
作業対象物の作業ポイントを単軸ロボットが軸移動および旋回移動する際の軸座標Ｙｙｎと旋回アームの旋回角をθｎとする極座標θｎとによりなる合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）として記憶する記憶部、当該旋回アームと一体に旋回する作業ユニットまでの旋回半径Ｒｔおよび作業ポイントを検出するためのＣＣＤカメラまでの旋回半径Ｒｃを記憶する記憶部、前記旋回アームの回転中心に対して作業ユニットとＣＣＤカメラとの間の取付角θｔｃを記憶する記憶部、並びに前記合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）を作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換する座標変換部、この作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）をカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）に変換する座標変換部を制御装置に備え、この制御装置により、ＣＣＤカメラを前記作業ポイントに移動させることを可能としたことを特徴とする旋回アーム付単軸ロボット。
【請求項３】
前記制御装置は、前記作業ポイントの一つの作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）を撮像座標上の撮像原点として、当該撮像原点と実際にＣＣＤカメラを通じて作業ポイントを撮影することにより取り込まれる撮像画像中の作業ポイントの撮像ＸＹ座標との差から作業ポイントの補正後作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）を算出する撮像補正部を更に備え、補正後の作業軸ＸＹ座標に基づいて前記軸移動および旋回移動を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の旋回アーム付単軸ロボット。
【請求項４】
前記撮像補正部は、前記撮像原点と撮像画像中の作業ポイントの撮像座標とから未処理補正座標（Ｃｘｍｎ，Ｃｙｍｎ）を算出する画像処理部と、前記極座標の原点軸に対する前記撮像座標の傾きθｎと未処理補正座標（Ｃｘｍｎ，Ｃｙｍｎ）とからＸＹ座標の補正座標を算出して補正後カメラ軸ＸＹ座標（Ｘｃｆｎ，Ｙｃｆｎ）に変換し、これを補正後作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）とする構成を備えることを特徴とする請求項３に記載の旋回アーム付単軸ロボット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの構成を備え、当該構成中の軸座標Ｙｙｎ、合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）およびカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）を、それぞれ軸座標Ｘｘｎ、合成座標（Ｘｘｎ，θｎ）、カメラ軸合成座標（Ｘｘｃｎ，θｃｎ）に置換する構成を備えることを特徴とする旋回アーム付単軸ロボット。
【請求項６】
作業対象物に対してあらかじめ記憶された作業ポイントのうち、離れて位置する３点の作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３のＸＹ座標を順次１点ごと呼出して、当該作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３をＣＣＤカメラの撮像画像に取り込んで、撮像画像中の撮像座標から作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の撮像ＸＹ座標を補正して補正後カメラ軸ＸＹ座標として算出し、これらを基準ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３として記憶しておくとともに、当該補正後カメラ軸ＸＹ座標に基づいて作業ユニットを位置決めして作業ユニットを駆動するロボット制御部と、３点の基準ポイント算出後または所定作業完了後に、順次作業ポイントのＸＹ座標を呼出し、これを前記基準ポイントに対応する作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の隣接する２点を結ぶ線分でなる非直交座標に置き換えるとともに、前記３点の基準ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の隣接する２点を結ぶ線分でなる補正後非直交座標に置き換える座標変換部とを制御装置に備え、この制御装置により前記作業対象物の傾きに対応可能としたことを特徴とする旋回アーム付単軸ロボット。
【請求項７】
作業対象物に対してあらかじめ記憶された作業ポイントのうち、基点から離れて位置する２点の作業ポイントＴ１，Ｔ２のＸＹ座標を順次１点ごと呼出して、当該作業ポイントＴ１，Ｔ２をＣＣＤカメラの撮像画像に取り込んで、撮像画像中の撮像座標から作業ポイントＴ１，Ｔ２の撮像ＸＹ座標を補正して補正後カメラ軸ＸＹ座標として算出し、これらを基準ポイントＰ１，Ｐ２として記憶しておくとともに、当該補正後カメラ軸ＸＹ座標に基づいて作業ユニットを位置決めして作業ユニットを駆動するロボット制御部と、２点の基準ポイント算出後または所定作業完了後に、順次作業ポイントのＸＹ座標を呼出し、これを前記基準ポイントに対応する作業ポイントＴ１，Ｔ２と前記基点を結ぶ線分でなる非直交座標に置き換えるとともに、前記２点の基準ポイントＰ１，Ｐ２と基点を結ぶ線分でなる補正後非直交座標に置き換える座標変換部とを制御装置に備え、この制御装置により前記作業対象物の傾きに対応可能としたことを特徴とする旋回アーム付単軸ロボット。
【請求項８】
前記座標変換部は、非直交座標の各座標軸上の座標点を各線分の分配点として各線分の分配比を算出するとともに、当該分配比から補正後非直交座標の座標軸の分配点座標を算出し、当該分配点座標から作業ポイントの補正後ＸＹ座標を算出する構成であることを特徴とする請求項６または７に記載の旋回アーム付単軸ロボット。
【請求項９】
前記作業ユニットはねじ締めユニットであって、請求項１〜８のいずれかに記載の構成を備えることを特徴とする旋回アーム付ねじ締めロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ、ボルト、ナット等の締結部品の締結、組立部品の装着、各種接合材料のボンディング等に幅広く使用される旋回アーム付単軸ロボット、特にねじ、ボルト、ナット等の締結部品の締結に使用される旋回アーム付ねじ締めロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、締結部品の締結、組立部品の装着、接合部材のボンディングに際しては、その設置スペースが小さく、作業域が隣接するロボットと干渉することがないことから、所定の作業ユニットを備える旋回アーム付単軸ロボットが多用されている。この旋回アーム付単軸ロボットにあっては、その作業位置はダイレクトティーチングによりＹ軸座標上のＹｙｎ値（単軸ロボットをＹ軸ロボットとして使用する場合について説明）と旋回アームを旋回させるモータの回転角θｎとが選択され、これらが記憶されている。この種の旋回アーム付単軸ロボットにあっては、特許文献１に記載の自動ねじ締め装置にあるように、作業ポイントのティーチング作業を正確に行え、しかも作業対象物の加工データであるＸＹ平面上の座標データ（Ｘｎ，Ｙｎ）の利用が可能となることから、ＣＣＤカメラの搭載が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３７７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この旋回アーム付単軸ロボットにあっては、ＣＣＤカメラを搭載するとなると、ＣＣＤカメラを旋回アームに取付ける必要があることから、ＣＣＤカメラも旋回アームと同様に旋回する。これにより、作業ポイントを取り込んだＣＣＤカメラの撮像画像が単軸ロボットのＹ軸座標に対して傾くので、ＣＣＤカメラの中心からの変位量を算出しても、この変位量を作業ユニットの作業ポイントに反映させることができない。そのため、撮像画像の傾きを補正して作業ユニットの作業ポイントに反映させる必要があるが、その補正方法がないのが現状である。また、この撮像画像の傾きを補正する方法がないことから、作業ポイントのＸＹ座標と極座標との関連付けができず、作業ポイントのティーチング作業に作業対象物の加工用ＸＹ座標データ（Ｘｎ，Ｙｎ）を利用してオフラインティーチングすることができないという問題が生じている。さらに、作業ポイントのＸＹ座標と極座標との関連付けができないことから、作業ポイントが等ピッチで配置されているような場合でも、数値入力でのティーチングを行うことができず、すべての作業ポイントについてティーチング作業を行わねばならないという問題も生じている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するために発明されたもので、作業ユニットを備える旋回アームを単軸ロボットに付設し、旋回アームの極座標の原点軸を単軸ロボットの軸座標上に位置させ、作業対象物の作業ポイントを単軸ロボットが軸移動および旋回移動する際の軸座標Ｙｙｎと旋回アームの旋回角をθｎとする極座標θｎとによりなる合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）として記憶する記憶部および当該旋回アームと一体に旋回する作業ユニットまでの旋回半径Ｒｔを記憶する記憶部、並びに前記合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）を作業ユニットの作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換するための座標変換部を制御装置に備え、この制御装置により、作業軸ＸＹ座標データ（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に基づいて前記軸移動および旋回移動を制御することを特徴としている。この構成によれば、旋回アームの極座標の原点軸を単軸ロボットの軸座標に一致させているので、単軸ロボットのＸ軸座標またはＹ軸座標を含むＸＹ座標と旋回アームの極座標とを関連付けすることができ、各作業ポイントの合成座標をＸＹ座標に変換するに際して、またその逆変換に際して、公知の極座標変換式を利用することができる。これにより、作業対象物が大型化して、作業ポイントの数が膨大となっても、作業対象物に作業ポイントを加工する際の加工用ＸＹ座標データの利用が可能となり、作業ポイントのオフラインティーチングを行うことができるばかりか、作業ポイントが等ピッチで配置されているような場合には、数値入力でのティーチングを行うことができ、ティーチング作業を簡単、かつ短時間で行うことができる。
【０００６】
また、本発明は作業対象物の作業ポイントを単軸ロボットが軸移動および旋回移動する際の軸座標Ｙｙｎと旋回アームの旋回角をθｎとする極座標θｎとによりなる合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）として記憶する記憶部、当該旋回アームと一体に旋回する作業ユニットまでの旋回半径Ｒｔおよび作業ポイントを検出するためのＣＣＤカメラまでの旋回半径Ｒｃを記憶する記憶部、前記旋回アームの回転中心に対して作業ユニットとＣＣＤカメラとの間の取付角θｔｃを記憶する記憶部、並びに前記合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）を作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換する座標変換部、この作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）をカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）に変換する座標変換部を制御装置に備え、この制御装置により、ＣＣＤカメラを前記作業ポイントに移動させることを可能としたことを特徴としている。この構成によれば、前述の効果に加え、合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）で与えられる作業ポイントを作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換することができるばかりか、ＣＣＤカメラ軸ＸＹ座標に、またこのカメラ軸ＸＹ座標からカメラ軸合成座標（Ｙｃｎ，θｃｎ）に変換することができ、希望の作業に応じた座標変換を簡単に行うことができる。
【０００７】
さらに、本発明に係る制御装置は前記作業ポイントの一つの作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）を撮像座標上の撮像原点として、当該撮像原点と実際にＣＣＤカメラを通じて作業ポイントを撮影することにより取り込まれる撮像画像中の作業ポイントの撮像ＸＹ座標との差から作業ポイントの補正後作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）を算出する撮像補正部を更に備え、補正後の作業軸ＸＹ座標に基づいて前記軸移動および旋回移動を制御する構成を備えていることが望ましい。この場合、作業ポイントを撮像画像に取り込むＣＣＤカメラの撮像画像が旋回アームの旋回にともなって軸座標Ｙｙｎに対して傾いても、撮像画像上で撮像原点からの作業ポイントの補正座標を算出し、これを単軸ロボットの軸座標Ｙｙｎに対する傾きから前記軸座標Ｙｙｎを持つＸＹ座標に変換することができ、作業ポイントのＸＹ座標に反映させることができる。また、これにより、作業ポイントのラフティーチングが可能となり、ティーチング作業を簡単に行うことができる。
【０００８】
本発明に係る撮像補正部は、前記撮像原点と撮像画像中の作業ポイントの撮像座標とから未処理補正座標（Ｃｘｍｎ，Ｃｙｍｎ）を算出する画像処理部と、前記極座標の原点軸に対する前記撮像座標の傾きθｎと未処理補正座標（Ｃｘｍｎ，Ｃｙｍｎ）とからＸＹ座標の補正座標を算出して補正後カメラ軸ＸＹ座標（Ｘｃｆｎ，Ｙｃｆｎ）に変換し、これを補正後作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）とする構成を備えることが望ましい。
【０００９】
本発明に係る旋回アーム付単軸ロボットは、前述のいずれかの構成を備え、当該構成中の軸座標Ｙｙｎ、合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）およびカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）を、それぞれ軸座標Ｘｘｎ、合成座標（Ｘｘｎ，θｎ）、カメラ軸合成座標（Ｘｘｃｎ，θｃｎ）に置換する構成を備えることを特徴としている。この構成により、旋回アームの極座標の原点軸を単軸ロボットの軸座標Ｘｘｎ上に位置させることができるので、旋回アームの極座標の原点軸を軸座標Ｙｙｎに配置する場合と同様の効果が得られる。
【００１０】
その上、本発明は作業対象物に対してあらかじめ記憶された作業ポイントのうち、離れて位置する３点の作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３のＸＹ座標を順次１点ごと呼出して、当該作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３をＣＣＤカメラの撮像画像に取り込んで、撮像画像中の撮像座標から作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の撮像ＸＹ座標を補正して補正後カメラ軸ＸＹ座標として算出し、これらを基準ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３として記憶しておくとともに、当該補正後カメラ軸ＸＹ座標に基づいて作業ユニットを位置決めして作業ユニットを駆動するロボット制御部と、３点の基準ポイント算出後または所定作業完了後に、順次作業ポイントのＸＹ座標を呼出し、これを前記基準ポイントに対応する作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の隣接する２点を結ぶ線分でなる非直交座標に置き換えるとともに、前記３点の基準ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の隣接する２点を結ぶ線分でなる補正後非直交座標に置き換える座標変換部とを制御装置に備え、この制御装置により前記作業対象物の傾きに対応可能としたことを特徴としている。この構成によれば、作業ポイントが多数に及ぶ場合、最初の３点の作業ポイントの座標を補正しながら作業ユニットを作動させ、３点の作業ポイントの座標算出または所定作業が完了すると、順次作業ポイントのＸＹ座標を呼出して、これを前記３点の作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の隣接する２個の作業ポイントで結ばれる線分でなる非直交座標、前記３点の基準ポイントの隣接する２個の基準ポイントで結ばれる線分でなる補正後非直交座標に置き換えることができ、４点目以降の作業ポイントのＸＹ座標の補正を順次無駄な時間を消費することなく行うことができる。
【００１１】
その他に、本発明は作業対象物に対してあらかじめ記憶された作業ポイントのうち、ＸＹ座標の原点のような基点から離れて位置する２点の作業ポイントＴ１，Ｔ２のＸＹ座標を順次１点ごと呼出して、当該作業ポイントＴ１，Ｔ２をＣＣＤカメラの撮像画像に取り込んで、撮像画像中の撮像座標から作業ポイントＴ１，Ｔ２の撮像ＸＹ座標を補正して補正後カメラ軸ＸＹ座標として算出し、これらを基準ポイントＰ１，Ｐ２として記憶しておくとともに、当該補正後カメラ軸ＸＹ座標に基づいて作業ユニットを位置決めして作業ユニットを駆動するロボット制御部と、２点の基準ポイント算出後または所定作業完了後に、順次作業ポイントのＸＹ座標を呼出し、これを前記基準ポイントに対応する作業ポイントＴ１，Ｔ２と前記基点を結ぶ線分でなる非直交座標に置き換えるとともに、前記２点の基準ポイントＰ１，Ｐ２と基点を結ぶ線分でなる補正後非直交座標に置き換える座標変換部とを制御装置に備え、この制御装置により前記作業対象物の傾きに対応可能としたことを特徴としている。この構成によれば、前記２点の基準ポイントＰ１，Ｐ２と基点を結ぶ線分によっても補正後非直交座標を構成できるので、３点目以降から補正後非直交座標に置き換えることができ、その分ＸＹ座標変換に要する時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明に係る座標変換部は、４点目以降の作業ポイントを３点の作業ポイントでなる非直交座標から３点の基準ポイントでなる補正後非直交座標に簡単に置き換えるために（２点の基準ポイントの場合も同様）、非直交座標の各座標軸上の座標点を各線分の分配点として各線分の分配比を算出するとともに、当該分配比から補正後非直交座標の座標軸の分配点座標を算出し、当該分配点座標から作業ポイントの補正後ＸＹ座標を算出する構成であることが望ましい。
【００１３】
本発明に係る作業ユニットは、ねじ締めユニットであって、前述の構成を備える旋回アーム付ねじ締めロボットであることが望ましい。この場合には、作業ポイントのティーチング作業に要する時間を短縮して、作業対象物の締結に要する総時間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明した本発明によれば、作業ポイントのＸＹ座標を単軸ロボットの軸座標と旋回アームの極座標とからなる合成座標に簡単に変換できるばかりか、ＣＣＤカメラを旋回アームに付設して作業ポイントのＸＹ座標を補正しながら所定の作業を行うことができる旋回アーム付単軸ロボットおよび旋回アーム付ねじ締めロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの作業ポイントの座標変換を説明する一部を切り欠いた説明図。
【図２】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの全体構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの制御装置の記憶部を説明するブロック図。
【図４】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの作動範囲を説明する平面図。
【図５】本発明の実施形態に係るねじ締めユニットのＸＹ座標からＣＣＤカメラのカメラ軸合成座標を算出する時のねじ締めユニットとＣＣＤカメラとの位置関係を説明する要部平面図。
【図６】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの設定動作を説明するフローチャート。
【図７】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの締付同時カメラ補正動作を説明する第１段フローチャート。
【図８】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの締付同時カメラ補正動作を説明する第２段フローチャート。
【図９】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの締付同時ＸＹ座標変換動作を説明する第１段フローチャート。
【図１０】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの締付同時ＸＹ座標変換動作を説明する第２段フローチャート。
【図１１】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの締付同時ＸＹ座標変換動作を説明する第３段フローチャート。
【図１２】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの締付同時ＸＹ座標変換動作を説明する第４段フローチャート。
【図１３】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの締付同時ＸＹ座標変換動作を説明する第５段フローチャート。
【図１４】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの設定動作時のティーチング作業を説明する動作説明図。
【図１５】本発明の実施形態に係る旋回アーム付ねじ締めロボットの撮像原点を設定する設定作業の説明図。
【図１６】図１５の要部拡大図。
【図１７】本発明の実施形態に係る締付同時ＸＹ座標変換動作の非直交座標変換を説明する説明図。
【図１８】本発明の実施形態に係る締付同時ＸＹ座標変換動作の補正後非直交座標変換を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る旋回アーム付単軸ロボットの一例である旋回アーム付ねじ締めロボットを図面に基づき説明する。図２に示すように、１は旋回アーム付ねじ締めロボットであり、基台２に対して前進後退可能な単軸ロボット３と、この単軸ロボット３の先端に取付けられた旋回アーム４とを有している。前記旋回アーム４の先端には、作業ユニット一例のねじ締めユニット５と、ＣＣＤカメラ６とが取付けられている。前記単軸ロボット３は、ＸＹ座標面のＹ軸方向に延びるように配置されており、Ｙ軸モータ（図示せず）により駆動されて、あらかじめ決められた位置まで軸移動するように構成されている。また、この単軸ロボット３はその前進時に（−）方向に、また後退時には（＋）方向に移動し、そのＹ軸座標Ｙｙｎを変更するように構成されている。
【００１７】
前記旋回アーム４は、単軸ロボット３の先端に取付けられたθ軸モータ７の回転を受けて旋回するように構成されており、図４に示すように旋回アーム４の旋回角をθｎとする極座標θｎとしてその先端のねじ締めユニット５を左旋回させてθ（＋）方向に、また右旋回させてθ（―）方向に旋回移動させるように構成されている。これにより、前記ねじ締めユニット５は前述の単軸ロボット３のビット軸座標Ｙｙｔｎとビット軸極座標θｔｎとからなる合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）により位置決めされる（以下、ビット軸に係る座標には「ｔ」が付される）。また、前記旋回アーム４はその極座標θｔｎのθ原点軸を単軸ロボット３のＹ軸座標Ｙｙと一致させるように配置されており、旋回アーム４の回転中心からねじ締めユニット５までの旋回半径をＲｔとする時、前記ねじ締めユニット５のビット軸合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）が、次のＸＹ座標変換式により、ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換されるように構成されている。
【００１８】
Ｘｔｎ＝Ｒｔ＊ｓｉｎ（θｔｎ）
【００１９】
Ｙｔｎ＝Ｙｙｔｎ−Ｒｔ＊ｃｏｓ（θｔｎ）
【００２０】
前記ねじ締めユニット５とＣＣＤカメラ６とは、図５に示すように旋回アーム４の回転中心に対して取付角θｔｃをなすように取付けられており、旋回アームの回転中心からＣＣＤカメラ６までの旋回半径をＲｃとする時、前述のビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）から、ＣＣＤカメラ６のカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）が、次の合成座標変換式により算出されるように構成されている（以下、カメラ軸に係る座標には「ｃ」が付される）。
【００２１】
Ｙｙｃｎ＝Ｙｔｎ＋Ｒｃ＊ｃｏｓ（ａｃｏｓ（Ｘｔｎ／Ｒｃ））
【００２２】
θｃｎ＝ａｃｏｓ（Ｘｔｎ／Ｒｃ）―θｔｃ
【００２３】
前記旋回アーム４の先端のねじ締めユニット５は、Ｚ軸モータ（図示せず）によりＺ軸方向に昇降するＺ軸ユニット８に取付けられており、あらかじめ設定された高さ位置に位置決めされて、所定作業対象物Ｗにねじを締付けて、被締結物（図示せず）を取付けることができるように構成されている（図２参照）。
【００２４】
前記ＣＣＤカメラ６は、図１に示すように作業対象物Ｗの作業ポイントＴｎを検出するために取付けられたもので、作業ポイントＴｎをＣＣＤカメラ６の合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）により呼出すと、ＣＣＤカメラ６がその上方に移動して、作業ポイントＴｎを撮像してその撮像画像が後記画像処理部１７に取り込まれるように構成されている。
【００２５】
前記旋回アーム付ねじ締めロボット１は、単軸ロボット３および旋回アーム４並びにねじ締めユニット５を制御する制御装置９を有している。この制御装置９は、内部に動作モード選択部１０と操作部１１とを有するロボット制御部１２、前記Ｙ軸モータ、θ軸モータ７、Ｚ軸モータをそれぞれ駆動するＹ軸モータ駆動部１３、θ軸モータ駆動部１４、Ｚ軸モータ駆動部１５、所定の締付を行うための各種情報を記憶する記憶部１６およびＣＣＤカメラ６の撮像画像を取り込む画像処理部１７並びにねじ締めユニット制御部１８を備えている。前記動作モード選択部１０は、設定動作モード、締付同時カメラ補正モードおよび締付同時ＸＹ座標変換モードを有している。前記設定動作モードは、締付作業前に必要なデータを記憶させる後記設定動作プログラムを選択でき、締付同時カメラ補正モードは作業ポイントの位置をＣＣＤカメラ６により補正して締付けを行う締付同時カメラ補正プログラムを選択できるように構成されている。また、前記締付同時ＸＹ座標変換モードは締付けを行うと同時に作業ポイントのＸＹ座標を順次合成座標に変換する締付同時ＸＹ座標変換プログラムを選択できるように構成されている。
【００２６】
前記操作部１１は、締付同時カメラ補正モードおよび締付同時ＸＹ座標変換モード時に締付開始信号を出力でき、また設定動作モード、締付同時カメラ補正モード時には作業ポイントＴｎをティーチングする際に、カメラ軸記憶指令信号、ビット軸記憶指令信号、ティーチング完了信号を出力できるように構成されている。
【００２７】
前記画像処理部１７は、ロボット制御部１２から設定動作モード時に画像取込指令信号を受けると、ＣＣＤカメラ６の撮像画像を取り込み、当該撮像画像中の作業ポイントＴ１の中心の座標を撮像原点として記憶するように構成されている。また、前記画像処理部１７は締付同時カメラ補正モード、締付同時ＸＹ座標変換モード時にそれぞれ画像取込指令信号を受けると、撮像画像中の作業ポイントＴｎの中心座標を算出するとともに、撮像原点からの未処理補正座標（Ｃｘｍ１，Ｃｙｍ１）を算出し、これをロボット制御部１２に出力するように構成されている。さらに、前記画像処理部１７は締付同時ＸＹ座標変換モード時に撮像原点設定信号を受けると、ＣＣＤカメラ６の撮像画像を取り込み、当該撮像画像中の作業ポイントＴ１の中心の座標を撮像原点として記憶するとともに、ロボット制御部１２に撮像原点設定完了信号を出力するように構成されている。
【００２８】
前記記憶部１６は、図３に示すように設定動作プログラムおよび締付同時カメラ補正プログラム並びに締付同時ＸＹ座標データ変換プログラムを記憶する動作プログラム記憶部１９を有している。また、前記記憶部１６は作業ポイントＴｎをビット軸合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）として記憶するビット軸合成座標記憶部２０と、作業ポイントＴｎをビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）として記憶するビット軸ＸＹ座標記憶部２１と、作業ポイントＴｎをカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）として記憶するカメラ軸合成座標記憶部２２と、ＣＣＤカメラ６による位置補正をした補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）を記憶する補正後ビット軸ＸＹ座標記憶部２３と、補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）から変換される補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）を記憶する補正後ビット軸合成座標記憶部２４、ねじ締めユニット５の高さ位置を記憶するＺ軸座標（Ｚｔｎ）記憶部２５とを有している。前記カメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）は、ビット軸合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）から、順次前述のＸＹ座標変換式および合成座標変換式により算出され、前記カメラ軸合成座標記憶部２２に記憶される。
【００２９】
さらに、前記記憶部１６はビット軸旋回半径Ｒｔをあらかじめ記憶するビット軸旋回半径Ｒｔ記憶部２６と、カメラ軸旋回半径Ｒｃをあらかじめ記憶するカメラ軸旋回半径Ｒｃ記憶部２７と、前記旋回アームの回転中心に対してねじ締めユニット５とＣＣＤカメラ６との間の取付角θｔｃをあらかじめ記憶するカメラ取付角θｔｃ記憶部２８とを有している。
【００３０】
前記ねじ締めユニット制御部１８は、ビットモータ駆動部３０と、トルク判定部３１と、トルク制御部３２と、各作業ポイントに応じた設定トルクを記憶するトルク記憶部３３とを有している。このねじ締めユニット制御部１８は、ロボット制御部１２から駆動指令信号を受けると、作業ポイントに応じた設定トルクを呼出すとともに、ビットモータ駆動部３０を作動させて、設定締付けトルクで締付を行うとともに、その良否をトルク判定部３１で行うように構成されている。
【００３１】
前述の設定動作プログラムは、作業ポイントＴｎをティーチングするとともにＣＣＤカメラ６の撮像画像の撮像原点を設定するためのもので、図６に示すように、
【００３２】
Ｐ１）操作部１１からのビット軸記憶指令信号の入力を待つ。
【００３３】
Ｐ２）ビット軸記憶指令信号が入力すると、Ｙ軸モータからＹ軸座標
Ｙｙｎ、θ軸モータ７から極座標θｎを算出し、これらをビット軸合成座標
（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）として記憶する（ｎをインクリメント（初期値＝１））。
【００３４】
Ｐ３）操作部１１からのティーチング完了信号の入力の有無を判断し、当該信号の入力がない時、Ｐ１に戻る。
【００３５】
Ｐ４）ティーチング完了信号が入力すると、操作部１１からのカメラ軸記憶指令信号の入力を待つ。
【００３６】
Ｐ５）画像取込指令信号を画像処理部１７に出力する。  
【００３７】
Ｐ６）エンド
上記Ｐ１〜Ｐ６のステップを実行するように構成されている。
【００３８】
前記締付同時カメラ補正プログラムは、締付同時カメラ補正モード時に操作部１１から締付開始信号が出力されると、図７および図８に示すように、
【００３９】
Ｑ１）作業ポイントＴｎのビット軸合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）をビット軸合成座標記憶部２０から読出す（初期値ｎ＝１）。
【００４０】
Ｑ２）ビット軸合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）を、次のＸＹ座標変換式によりＸＹ座標に変換し、ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）として記憶する。
【００４１】
Ｘｔｎ＝Ｒｔ＊ｓｉｎ（θｔｎ）
【００４２】
Ｙｔｎ＝Ｙｙｎ−Ｒｔ＊ｃｏｓ（θｔｎ）
【００４３】
Ｑ３）ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）から、次の合成座標変換式により、カメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）を算出し、記憶する。
【００４４】
Ｙｙｃｎ＝Ｙｔｎ＋Ｒｃ＊ｃｏｓ（ａｃｏｓ（Ｘｔｎ／Ｒｃ））
【００４５】
θｃｎ＝ａｃｏｓ（Ｘｔｎ／Ｒｃ）−θｔｃ
【００４６】
Ｑ４）カメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号を出力する。
【００４７】
Ｑ５）Ｙ軸モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４からの位置決め完了信号の入力を待つ。
【００４８】
Ｑ６）位置決め完了信号が入力すると、画像取込指令信号を画像処理部１７に出力する。
【００４９】
Ｑ７）画像処理部１７からの未処理補正座標（Ｃｘｍｎ，Ｃｙｍｎ）の入力を待つ。
【００５０】
Ｑ８）ＸＹ座標に対する撮像座標の傾きθｎと未処理補正座標（Ｃｘｍｎ，
Ｃｙｍｎ）とから、ＸＹ座標上の補正座標（ΔＸｎ、ΔＹｎ）を算出する。
【００５１】
Ｑ９）補正座標（ΔＸｎ，ΔＹｎ）と作業ポイントＴｎのカメラ軸ＸＹ座標すなわちビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）とから、補正後カメラ軸ＸＹ座標すなわち補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）を算出して、これを補正後ビット軸ＸＹ座標記憶部２３に記憶する（以下、補正後ＸＹ座標に「ｆ」が付される）。
【００５２】
Ｑ１０）作業ポイントＴｎの補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）から、補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆｎ，θｔｆｎ）を次の合成座標変換式により算出し、補正後ビット軸合成座標記憶部２４に記憶する。
【００５３】
Ｙｙｔｆｎ＝Ｙｔｆｎ＋Ｒｔ＊ｃｏｓ（ａｓｉｎ（Ｘｔｆｎ／Ｒｔ））
【００５４】
θｔｆｎ＝ａｓｉｎ（Ｘｔｆｎ／Ｒｔ）
【００５５】
Ｑ１１）補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆｎ，θｔｆｎ）を読出す。
【００５６】
Ｑ１２）補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆｎ，θｔｆｎ）に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号を出力する。
【００５７】
Ｑ１３）Ｙ軸モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４からの位置決め完了信号の入力を待つ。
【００５８】
Ｑ１４）位置決め完了信号が入力すると、ねじ締めユニット制御部１８にねじ締めユニット駆動指令（Ｚ軸下降・ビットモータ駆動）信号を出力する。
【００５９】
Ｑ１５）ねじ締めユニット制御部１８からの締付完了信号の入力を待つ。
【００６０】
Ｑ１６）締付完了信号が入力すると、全作業ポイントの締付完了か否かを判断し、全作業ポイントの締付完了でない時、ｎ＝ｎ＋１として、Ｑ１に戻る。
【００６１】
Ｑ１７）全作業ポイントの締付完了である時、エンド。
上記Ｑ１〜Ｑ１７のステップを実行するように構成されている。なお、次の作業ポイントの呼出しは、現作業ポイントでの締付完了後に行われているが、補正後カメラ軸合成座標算出後であってもよい。
【００６２】
前記締付同時ＸＹ座標データ変換プログラムは、締付同時ＸＹ座標データ変換モード時に操作部１１から締付開始信号が出力されると、図９ないし図１３に示すように、
【００６３】
Ｒ１）作業対象物Ｗが持つ全作業ポイントＴｎの加工上のＸＹ座標データ（Ｘｎ，Ｙｎ）をビット軸ＸＹ座標記憶部２１に読込む。
【００６４】
Ｒ２）操作部１１からのカメラ軸記憶指令信号の入力を待つ。
【００６５】
Ｒ３）画像取込指令信号を画像処理部１７に出力する。
【００６６】
Ｒ４）画像処理部１７からの撮像原点設定完了信号を待つ。
【００６７】
Ｒ５）作業ポイント中、離れた位置にある３点（Ｔ１,Ｔ２、Ｔ３）を選択し、これらを一時記憶する。
【００６８】
Ｒ６）作業ポイントＴ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）を、次の合成座標変換式によりビット軸合成座標（Ｙｙｔ１，θｔ１）に変換する。
【００６９】
Ｙｙｔ１＝Ｙ１＋Ｒｔ＊ｃｏｓ（ａｓｉｎ（Ｘ１／Ｒｔ））
【００７０】
θｔ１＝ａｓｉｎ（Ｘ１／Ｒｔ）
【００７１】
Ｒ７）作業ポイントＴ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）から次の合成座標変換式によりカメラ軸合成座標（Ｙｙｃ１，θｃ１）を算出し、カメラ軸合成座標記憶部２２に記憶する。
【００７２】
Ｙｙｃ１＝Ｙｔ１＋Ｒｃ＊ｃｏｓ（ａｃｏｓ（Ｘｔ１／Ｒｃ））
【００７３】
θｃ１＝ａｃｏｓ（Ｘｔ１／Ｒｃ）−θｔｃ
【００７４】
Ｒ８）カメラ軸合成座標 （Ｙｙｃ１，θｃ１）に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号を出力する。
【００７５】
Ｒ９）Ｙ軸モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４からの位置決め完了信号の入力を待つ。
【００７６】
Ｒ１０）位置決め完了信号が入力すると、画像取込指令信号を画像処理部１７に出力する。
【００７７】
Ｒ１１）画像処理部１７からの未処理補正座標（Ｃｘｍ１，Ｃｙｍ１）の入力を待つ。
【００７８】
Ｒ１２）ＸＹ座標に対する撮像座標の傾きθ１と未処理補正座標（Ｃｘｍ１，
Ｃｙｍ１）とから、ＸＹ座標上の補正座標（ΔＸ１、ΔＹ１）を算出する。
【００７９】
Ｒ１３）補正座標（ΔＸ１，ΔＹ１）と作業ポイントＴ１のカメラ軸ＸＹ座標すなわち作業ポイントＴ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）とから、補正後カメラ軸ＸＹ座標すなわち補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１）を算出し、これを補正後ビット軸ＸＹ座標記憶部２３に記憶する。
【００８０】
Ｒ１４）作業ポイントＴ１の補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１）から、次の合成座標変換式により補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆ１，θｔｆ１）を算出し、補正後ビット軸合成座標記憶部２４に記憶する。
Ｙｙｔｆ１＝Ｙｔｆ１＋Ｒｔ＊ｃｏｓ（ａｓｉｎ（Ｘｔｆ１／Ｒｔ））
θｔｆ１＝ａｓｉｎ（Ｘｔｆ１／Ｒｔ）
【００８１】
Ｒ１５）補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆ１，θｔｆ１）に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号を出力する。
【００８２】
Ｒ１６）Ｙ軸モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４からの位置決め完了信号の入力を待つ。
【００８３】
Ｒ１７）位置決め完了信号が入力すると、ねじ締めユニット駆動指令（Ｚ軸下降・ビットモータ駆動）信号をＺ軸モータ駆動部１５に出力する。
【００８４】
Ｒ１８）締付完了信号の入力を待つ。
【００８５】
（以下、前記Ｒ６〜Ｒ１８のステップを締付ＳＴＰという）
【００８６】
Ｒ１９）作業ポイントＴ３の締付完了信号の入力があるか否かを判断し、作業ポイントＴ３の締付完了信号の入力がない時、作業ポイントＴ２，Ｔ３について、順次前記締付ＳＴＰを実行する（各符号中の数字を作業ポイント番号に合せて読み替える）。
【００８７】
Ｒ２０）作業ポイントＴ３の締付完了信号が入力すると、ビット軸ＸＹ座標記憶部２１から、前記作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３に対応する３点のビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１），（Ｘｔ２，Ｙｔ２），（Ｘｔ３，Ｙｔ３）を呼出す。
【００８８】
Ｒ２１）３点のビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１），（Ｘｔ２，Ｙｔ２），（Ｘｔ３，Ｙｔ３）から、隣接する２点を結ぶ線分よりなる非直交座標の座標軸の傾きをそれぞれ算出し、一時記憶する。
【００８９】
Ｒ２２）ｎ番目の作業ポイントＴｎのビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）を呼出す（ｎの初期値４）。
【００９０】
Ｒ２３）作業ポイントＴ１とＴ２およびＴ２とＴ３のなす線分（座標軸）と、作業ポイントＴｎを通り、各線分と交差する平行線分との交点Ｐｚｎａ、Ｐｚｎｂによる各線分の分配比を算出し、一時記憶する。
【００９１】
Ｒ２４）作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１），（Ｘｔｆ２，Ｙｔｆ２），（Ｘｔｆ３，Ｙｔｆ３）を呼出す。
【００９２】
Ｒ２５）３点の補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１），（Ｘｔｆ２，Ｙｔｆ２），（Ｘｔｆ３，Ｙｔｆ３）から、隣接する２点を結ぶ線分よりなる補正後非直交座標の座標軸をそれぞれ前記分配比で分配する分配点Ｐｚｆｎａ，ＰｚｆｎｂのＸＹ座標（Ｘｚｎａ，Ｙｚｎａ），（Ｘｚｎｂ，Ｙｚｎｂ）をそれぞれ算出し、一時記憶する。
【００９３】
Ｒ２６）分配点Ｐｚｎａ．Ｐｚｎｂを通る２本の平行線分が交差する交点を作業ポイントＴｎの補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）として算出し、一時記憶する。
【００９４】
Ｒ２７）作業ポイントＴｎの補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）から、次の合成座標変換式により補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆｎ，θｔｆｎ）を算出し、記憶する。
【００９５】
Ｙｙｆｎ＝Ｙｔｆｎ＋Ｒｔ＊ｃｏｓ（ａｓｉｎ（Ｘｔｆｎ／Ｒｔ））
【００９６】
θｔｆｎ＝ａｓｉｎ（Ｘｔｆｎ／Ｒｔ）
【００９７】
Ｒ２８）補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆｎ，θｔｆｎ）に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号を出力する。
【００９８】
Ｒ２９）Ｙ軸モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４からの位置決め完了信号の入力を待つ。
【００９９】
Ｒ３０）位置決め完了信号が入力すると、ねじ締めユニット駆動指令（Ｚ軸下降・ビットモータ駆動）信号をＺ軸モータ駆動部１５に出力する。
【０１００】
Ｒ３１）締付完了信号の入力を待つ。
【０１０１】
Ｒ３２）全作業ポイントの締付完了か否かを判断し、全作業ポイントの締付完了でない時、ｎ=ｎ+１として、Ｒ２２に戻る。
【０１０２】
Ｒ３３）全作業ポイントの締付完了である時、エンド。
上記Ｒ１〜Ｒ３３のステップを実行するように構成されている。
【０１０３】
なお、前記ステップＲ２３の４点からの分配比算出に際しては、各種算出方法があるが、詳述はしないが、４点（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４）からなる２直線（Ａ１〜Ａ３、Ａ２〜Ａ４）の交点を求めるのに外積を応用した方法を採用することにより、他の４点の組み合わせに対しても同様に算出することができる。
【０１０４】
前述の締付同時カメラ補正動作プログラムのステップＱ２，Ｑ３，Ｑ１０と、締付同時ＸＹ座標変換動作プログラムのステップＲ６．Ｒ７，Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２４とは、ロボット制御部１２で動作する際には座標変換部２９を構成する。また、締付同時カメラ補正動作プログラムのステップＱ７〜Ｑ１０と、締付同時ＸＹ座標変換動作プログラムのステップＲ１１〜Ｒ１４は、撮像補正部を構成している。さらに、これら座標変換部２９および撮像補正部３４は動作プログラム内に構成されているが、あらかじめ演算部（図示せず）としてロボット制御部１２内に構成しておいてもよい。
【０１０５】
上記旋回アーム付ねじ締めロボットにおいて、作業対象物Ｗへの締付けに先立ち、動作モード選択部１０で設定動作モードが選択されると、動作プログラム記憶部１９から設定動作プログラムがロボット制御部１２に呼出され、ロボット制御部１２はこの設定動作プログラムにより制御される。すなわち、図１４に示すように作業者が単軸ロボット３および旋回アーム４を手動で移動させて任意の作業ポイントＴ１上にねじ締めユニット５を移動させる。その後、操作部１１からビット軸記憶指令信号が入力すると、このビット軸記憶指令信号によりＹ軸モータからＹ軸座標Ｙｙｎ、θ軸モータ７から極座標θｎが読み出され、これらがビット軸合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）として記憶される（ｎをインクリメント。初期値ｎ＝１）。
【０１０６】
このティーチング動作は、作業者が操作部１１からティーチング完了信号を入力するまで繰り返される。
【０１０７】
全作業ポイントのティーチングが終わり、作業者が操作部１１からティーチング完了信号を入力した後、図１５に示すように任意の作業ポイントＴ１上にＣＣＤカメラ６を移動させ、操作部１１からカメラ軸記憶指令信号を入力する。このカメラ軸記憶指令信号により、図１６に示すようにＣＣＤカメラ６の撮像画像が画像処理部１７に取り込まれ、作業ポイントＴ１の中心の座標が撮像画像のなす撮像座標の撮像原点に設定される。
【０１０８】
その後、動作モード選択部１０で締付同時カメラ補正モードが選択されると、動作プログラム記憶部１９から締付同時カメラ補正動作プログラムがロボット制御部１２に呼出され、ロボット制御部１２はこの締付同時カメラ補正動作プログラムにより制御される。すなわち、作業者が操作部１１から締付開始信号を入力すると、ティーチングされた作業ポイントＴｎの位置がビット軸合成座標（Ｙｙｔｎ，θｔｎ）として、初期値ｎ＝１から順に呼出される。このビット軸合成座標（Ｙｙｔ１，θｔ１）から、ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１）が、
Ｘｔ１＝Ｒｔ＊ｓｉｎ（θｔ１）
Ｙｔ１＝Ｙｙｔ１−Ｒｔ＊ｃｏｓ（θｔ１）
として算出される（図４参照）。
【０１０９】
前記ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１）が算出されると、当該ＸＹ座標から、カメラ軸合成座標（Ｙｙｃ１，θｃ１）が、
Ｙｙｃ１＝Ｙｔ１＋Ｒｃ＊ｃｏｓ（ａｃｏｓ（Ｘｔ１／Ｒｃ））
θｃ１＝ａｃｏｓ（Ｘｔ１／Ｒｃ）−θｔｃ
として算出され、カメラ軸合成座標記憶部２２に記憶される。前記カメラ軸合成座標（Ｙｙｃ１，θｃ１）の算出を、図５について説明すると、ｎ＝１の時、ＣＣＤカメラ６を作業ポイントＴ１のＸ座標Ｘｔ１に移動させるためのＣＣＤカメラ６の旋回角がａｃｏｓ（Ｘｔｎ/Ｒｃ）として算出されるので、この時の旋回アーム４の旋回角θｃ１は、θｃ１＝ａｃｏｓ（Ｘｔ１／Ｒｃ）−θｔｃとして求まる。また、前記ＣＣＤカメラ６の旋回により、Ｙｙ座標成分が加わるので、Ｙｙｃ１はＹｔ１＋Ｒｃ＊ｃｏｓ（ａｃｏｓ（Ｘｔ１／Ｒｃ））として求まる。
【０１１０】
前記カメラ軸合成座標（Ｙｙｃ１，θｃ１）が算出されると、当該合成座標に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号が出力され、Ｙ軸モータおよびθ軸モータ７が駆動され、ＣＣＤカメラ６が作業ポイントＴ１のティーチング位置に位置決めされる。これにともない、Ｙ軸駆モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４から位置決め完了信号が入力し、この位置決め完了信号により画像処理部１７に画像取込指令信号が出力されて、作業ポイントＴ１が撮像されたＣＣＤカメラ６の撮像画像が画像処理部１７に取り込まれる。同時に、図１に示すように画像処理部１７はこの撮像画像のなす撮像座標上で、作業ポイントＴ１の中心座標を算出するとともに、同中心座標と設定動作モード時に設定された撮像原点との間の未処理補正座標（Ｃｘｍ１，Ｃｙｍ１）を算出して、これをロボット制御部１２に出力する。
【０１１１】
画像処理部１７から前記未処理補正座標（Ｃｘｍ１，Ｃｙｍ１）が入力すると、ＸＹ座標に対する撮像座標の傾きθｎと当該未処理補正座標（Ｃｘｍ１，Ｃｙｍ１）とから、ＸＹ座標上の補正座標（ΔＸ１、ΔＹ１）が算出される。この補正座標（ΔＸ１，ΔＹ１）と作業ポイントＴ１のカメラ軸ＸＹ座標すなわちビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１）とから、作業ポイントＴ１の補正後カメラ軸ＸＹ座標すなわち補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１）が算出され、補正後ビット軸ＸＹ座標記憶部２３に記憶される。
【０１１２】
前記補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１）から、補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆ１，θｔｆ１）が次の合成座標変換式により算出され、補正後ビット軸合成座標記憶部２４に記憶される。
【０１１３】
Ｙｙｆ１＝Ｙｔｆ１＋Ｒｔ＊ｃｏｓ（ａｓｉｎ（Ｘｔｆ１／Ｒｔ））
【０１１４】
θｔｆ１＝ａｓｉｎ（Ｘｔｆ１／Ｒｔ）
【０１１５】
前記補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆ１，θｔｆ１）が算出されると、当該合成座標に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号が出力され、単軸ロボット３および旋回アーム４が移動してねじ締めユニット５が作業ポイントＴ１の直上に位置決めされるとともに、その位置決め完了信号を受けてねじ締めユニット駆動指令（Ｚ軸下降・ビットモータ駆動）信号がねじ締めユニット制御部１８に送られる。
【０１１６】
前記ねじ締めユニット制御部１８から、締付完了信号を受けると、全作業ポイントの締付完了か否かを判断して、全作業ポイントの締付完了でない時、順次作業ポイントＴｎを呼出して、全作業ポイントについて同様に締付同時カメラ補正動作を行うことができる。
【０１１７】
次に、締付同時ＸＹ座標変換動作について説明する。作業ポイントの加工時のＸＹ座標を持つ作業対象物Ｗの締付けを行う場合には、作業対象物Ｗが旋回アーム付ねじ締めロボット１の作業域に配置されると、動作モード選択部１０で締付同時ＸＹ座標変換モードが選択される。これにより、ロボット制御部１２に締付同時ＸＹ変換動作プログラムが呼出され、ロボット制御部１２はこの締付同時ＸＹ変換動作プログラムにより制御される。すなわち、操作部１１から締付開始信号が入力すると、当該加工時のＸＹ座標がビット軸ＸＹ座標記憶部２１に取り込まれる。
【０１１８】
続いて、作業者が任意の作業ポイントＴ１上にＣＣＤカメラ６を移動させ、操作部１１からカメラ軸記憶指令信号を入力する。このカメラ軸記憶指令信号により、ＣＣＤカメラ６の撮像画像が画像処理部１７に取り込まれ、作業ポイントＴ１の中心座標が撮像画像のなす撮像座標の撮像原点に設定される。
【０１１９】
その後、前記画像処理部１７から撮像原点設定完了信号が入力すると、全作業ポイントのビット軸ＸＹ座標の中から、離れた位置にある３点（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）のＸＹ座標（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，Ｙ３）が選択され、一時記憶される。
【０１２０】
続いて、作業ポイントＴ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）が呼出されて、これが、次の合成座標変換式によりビット軸合成座標（Ｙｙｔ１，θｔ１）に変換され、ビット軸合成座標記憶部２０に記憶される。
【０１２１】
Ｙｙｔ１＝Ｙ１＋Ｒｔ＊ｃｏｓ（ａｓｉｎ（Ｘ１／Ｒｔ））
【０１２２】
θｔ１＝ａｓｉｎ（Ｘ１／Ｒｔ）
【０１２３】
前記ビット軸合成座標（Ｙｙｔ１，θｔ１）が算出されると、当該合成座標から次の合成座標変換式によりカメラ軸合成座標（Ｙｙｃ１，θｃ１）が算出され、カメラ軸合成座標記憶部２２に記憶される（図５参照）。
Ｙｙｃ１＝Ｙｔ１＋Ｒｃ＊ｃｏｓ（ａｃｏｓ（Ｘｔ１／Ｒｃ））
θｃ１＝ａｃｏｓ（Ｘｔ１／Ｒｃ）−θｔｃ
【０１２４】
同時に、このカメラ軸合成座標（Ｙｙｃ１，θｃ１）に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号が出力され、単軸ロボット３および旋回アーム４が移動し、ねじ締めユニット５が作業ポイントＴ１の上方に位置決めされる。これにともない、Ｙ軸駆モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４から位置決め完了信号が入力し、この位置決め完了信号により画像処理部１７に画像取込指令信号が出力されて、ＣＣＤカメラ６の撮像画像が画像処理部１７に取り込まれる。この時、画像処理部１７は締付同時カメラ補正動作時と同様に作業ポイントＴ１の中心座標を算出するとともに、同中心座標と撮像原点との間の未処理補正座標（Ｃｘｍ１，Ｃｙｍ１）を算出して、これをロボット制御部１２に出力する。ロボット制御部１２は、前記未処理補正座標（Ｃｘｍ１，Ｃｙｍ１）と、ＸＹ座標に対する撮像座標の傾きθｎとから、ＸＹ座標上の補正座標（ΔＸ１、ΔＹ１）を算出する。この補正座標（ΔＸ１，ΔＹ１）と作業ポイントＴ１のカメラ軸ＸＹ座標すなわちビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１）とから、作業ポイントＴ１の補正後カメラ軸ＸＹ座標すなわち補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１）が算出され、これが補正後ビット軸ＸＹ座標記憶部２３に記憶される。
【０１２５】
続いて、補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１）から、補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆ１，θｔｆ１）が次の合成座標変換式により算出され、補正後ビット軸合成座標記憶部２４に記憶される。
【０１２６】
Ｙｙｆ１＝Ｙｔｆ１＋Ｒｔ＊ｃｏｓ（ａｓｉｎ（Ｘｔｆ１／Ｒｔ））
【０１２７】
θｔｆ１＝ａｓｉｎ（Ｘｔｆ１／Ｒｔ）
この時、この作業ポイントＴ１は基準ポイントＰ１としても記憶される。
【０１２８】
前記補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆ１，θｔｆ１）が算出されると、当該合成座標に基づき、Ｙ軸モータ、θ軸モータ７の各駆動部１３，１４に駆動指令信号が出力され、単軸ロボット３および旋回アーム４が移動してねじ締めユニット５が作業ポイントＴ１の直上に位置決めされる。この位置決め完了にともなって、Ｙ軸モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４から位置決め完了信号を受け、ねじ締めユニット駆動指令（Ｚ軸下降・ビットモータ駆動）信号がねじ締めユニット制御部１８に送られ、作業ポイントＴ１での締付けが開始される。
【０１２９】
前記ねじ締めユニット制御部１８から、締付完了信号を受けると、作業ポイントＴ３での締付完了信号か否かを判断し、作業ポイントＴ３の締付完了でない時、順次作業ポイントＴ２，Ｔ３を呼出して、作業ポイントＴ１と同様に作業ポイントＴ２，Ｔ３のカメラ補正が行われ、これらが基準ポイントＰ２，Ｐ３として記憶され、同時に作業ポイントＴ２，Ｔ３での締付が行われる。
【０１３０】
前記作業ポイントＴ３での締付けが完了して、締付完了信号が入力すると、ビット軸ＸＹ座標記憶部２１から基準ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３のビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１），（Ｘｔ２，Ｙｔ２）、（Ｘｔ３，Ｙｔ３）が呼出される。これら３点のビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ１，Ｙｔ１），（Ｘｔ２，Ｙｔ２）、（Ｘｔ３，Ｙｔ３）から、隣接する２点を結ぶ線分によりなる非直交座標を特定するために、各線分すなわち各座標軸の傾きが算出され、一時記憶される。
【０１３１】
続いて、４番目の作業ポイントＴ４のビット軸ＸＹ座標（Ｘｔ４，Ｙｔ４）が呼出され、図１７に示すように作業ポイントＴ１，Ｔ２，およびＴ２，Ｔ３のなす線分（座標軸）と、作業ポイントＴ４を通り、各線分と交差する平行線分との交点Ｐｚ４ａ、Ｐｚ４ｂによる各線分（座標軸）の分配比が算出され、一時記憶される。
【０１３２】
また、前述の３点の基準ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のＸＹ座標である補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ１，Ｙｔｆ１），（Ｘｔｆ２，Ｙｔｆ２），（Ｘｔｆ３，Ｙｔｆ３）から、図１８に示すように隣接する２点を結ぶ線分でなる補正後非直交座標の座標軸が算出される。この座標軸はそれぞれ前記分配比で分配されて、補正後分配点Ｐｚｆ４ａ，Ｐｚｆ４ｂがＸＹ座標（Ｘｚｆ４ａ，Ｙｚｆ４ａ），（Ｘｚｆ４ｂ，Ｙｚｆ４ｂ）としてそれぞれ算出され、一時記憶される。前記補正後分配点Ｐｚｆ４ａ．Ｐｚｆ４ｂを通り、各線分と交差する２本の平行線分が交差する交点が作業ポイントＴ４の補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ４，Ｙｔｆ４）として算出され、一時記憶される。以後、作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の締付けの場合と同様に、補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆ４，Ｙｔｆ４）から補正後ビット軸合成座標（Ｙｙｔｆ４，θｔｆ４）が算出され、補正後ビット軸合成座標記憶部２４に記憶されるとともに、当該座標に基づいて単軸ロボット３および旋回アーム４が駆動されて、ねじ締めユニット５が作業ポイントＴ４の直上に位置決めされる。
【０１３３】
ねじ締めユニット５が位置決めされ、Ｙ軸モータ駆動部１３およびθ軸モータ駆動部１４から位置決め完了信号を受けると、ねじ締めユニット駆動指令（Ｚ軸下降・ビットモータ駆動）信号がねじ締めユニット制御部１８に送られる。
【０１３４】
前記ねじ締めユニット制御部１８から、締付完了信号が入力すると、全作業ポイントの締付完了か否かを判断して、全作業ポイントの締付完了でない時、順次５番目以降の作業ポイントを呼出して、全作業ポイントについて同様に締付同時ＸＹ座標変換動作を行うことができる。
【０１３５】
なお、前述の締付同時ＸＹ座標変換動作の場合、３点の基準点の補正後ＸＹ座標を算出した後に、４点目以降の座標変換を行っているが、基準点としてＸＹ座標の原点を基点とすることにより、前述の場合と同様に２点の基準ポイントＰ１，Ｐ２と基点を結ぶ線分によっても補正後非直交座標を構成できるので、３点目以降から補正後非直交座標に置き換えることができ、その分ＸＹ座標変換に要する時間を短縮することができる。
【０１３６】
なお、前述の単軸ロボット３はＸＹ座標上のＹ軸に沿って配置されているが、同座標上のＸ軸に沿って配置されてもよい。この場合、Ｙ軸座標Ｙｙｎ、合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）およびカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）を、Ｙ→Ｘ、Ｘ→−Ｙの関係に留意して、それぞれ軸座標Ｘｘｎ、合成座標（Ｘｘｎ，θｎ）、カメラ軸合成座標（Ｘｘｃｎ，θｃｎ）に置換すればよい。また、ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）、補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）、その他Ｙ軸座標をＸ軸座標に置き換えるにともなって置換の必要な各座標のＸ座標をＹ座標に、Ｙ座標をＸ座標に置換すればよい。これら置換により、前述と同様の座標変換が可能となる。
【０１３７】
以上説明したように、本発明の旋回アーム付ねじ締めロボット１にあっては、ねじ締めユニット５を備える旋回アーム４を単軸ロボット３に付設し、旋回アーム４の極座標の原点軸を単軸ロボット３の軸座標上に位置させ、作業対象物Ｗの作業ポイントを単軸ロボット３が軸移動および旋回移動する際の軸座標Ｙｙｎと旋回アーム４の旋回角をθｎとする極座標θｎとによりなる合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）として記憶するビット軸合成座標記憶部２０および当該旋回アーム４と一体に旋回するねじ締めユニット５までの旋回半径Ｒｔを記憶するビット軸旋回半径Ｒｔ記憶部２６、並びに前記合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）をねじ締めユニット５のビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換するための変換式を、
【０１３８】
Ｘｔｎ＝Ｒｔ＊ｓｉｎ（θｎ）
【０１３９】
Ｙｔｎ＝Ｙｙｎ−Ｒｔ＊ｃｏｓ（θｎ）
として、ねじ締めユニット５のビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）を算出する座標変換部２９を制御装置９に備え、この制御装置９により、作業軸ＸＹ座標データ（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に基づいて前記軸移動及び旋回移動を制御することを特徴としている。この構成によれば、旋回アーム４の極座標の原点軸を単軸ロボット３の軸座標に一致させているので、単軸ロボット３のＸ軸座標またはＹ軸座標を含むＸＹ座標と旋回アームの極座標とを関連付けすることができ、各作業ポイントの合成座標をＸＹ座標に変換するに際して、またその逆変換に際して、公知の極座標変換式を利用することができる。これにより、作業対象物Ｗが大型化して、作業ポイントの数が膨大となっても、作業対象物Ｗに作業ポイントを加工する際の加工用ＸＹ座標データの利用が可能となり、作業ポイントのオフラインティーチングを行うことができるばかりか、作業ポイントが等ピッチで配置されているような場合には、数値入力でのティーチングを行うことができ、ティーチング作業を簡単、かつ短時間で行うことができる。
【０１４０】
また、本発明の他の旋回アーム付ねじ締めロボット１は、作業対象物Ｗの作業ポイントを単軸ロボット３が軸移動および旋回移動する際の軸座標Ｙｙｎと旋回アーム４の旋回角をθｎとする極座標θｎとによりなる合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）として記憶するビット軸合成座標記憶部２０、当該旋回アーム４と一体に旋回するねじ締めユニット５までの旋回半径Ｒｔを記憶するビット軸旋回半径Ｒｔ記憶部２６、作業ポイントを検出するためのＣＣＤカメラ６までの旋回半径Ｒｃを記憶するカメラ軸旋回半径Ｒｃ記憶部２７、前記旋回アーム４の回転中心に対してねじ締めユニット５とＣＣＤカメラ６との間の取付角θｔｃを記憶するカメラ取付角θｔｃ記憶部２８、並びに前記合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）をビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換する座標変換部２９、この作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）をカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）に変換するための変換式を、
【０１４１】
Ｘｔｎ＝Ｒｔ＊ｓｉｎ（θｎ）
【０１４２】
Ｙｔｎ＝Ｙｙｎ−Ｒｔ＊ｃｏｓ（θｎ）
【０１４３】
Ｙｙｃｎ＝Ｙｔｎ＋Ｒｃ＊ｃｏｓ（ａｃｏｓ（Ｘｔ／Ｒｃ））
【０１４４】
θｎ＝ａｃｏｓ（Ｘｔｎ／Ｒｃ）―θｔｃ
として、ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）とカメラ軸合成座標（Ｙｃｎ，θｃｎ）とを算出する座標変換部２９を制御装置に備え、この制御装置９により、ＣＣＤカメラ６を前記作業ポイントに移動させることを可能としたことを特徴としている。この構成によれば、前述の効果に加え、合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）で与えられる作業ポイントをビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に変換することができるばかりか、ビット軸合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）からＣＣＤカメラ軸ＸＹ座標に、またこのカメラ軸ＸＹ座標からカメラ軸合成座標（Ｙｃｎ，θｃｎ）に変換することができ、希望の作業に応じた座標変換を簡単に行うことができる。
【０１４５】
本発明の実施形態に係る制御装置９は作業ポイントの一つの作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）を撮像座標上の撮像原点として、当該撮像原点と実際にＣＣＤカメラ６を通じて作業ポイントを撮影することにより取り込まれる撮像画像中の作業ポイントの撮像ＸＹ座標との差から作業ポイントの補正後作業軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）を算出する撮像補正部３４を更に備え、補正後の作業軸ＸＹ座標に基づいて前記軸移動及び旋回移動を制御する構成であってもよい。この場合、作業ポイントを撮像画像に取り込むＣＣＤカメラ６の撮像画像が旋回アーム４の旋回にともなって軸座標Ｙｙｎに対して傾いても、撮像画像上で撮像原点からの作業ポイントの補正座標を算出し、これを単軸ロボット３の軸座標Ｙｙｎに対する傾きから前記軸座標Ｙｙｎを持つＸＹ座標に変換することができ、作業ポイントのＸＹ座標に反映させることができる。また、これにより、作業ポイントのラフティーチングが可能となり、ティーチング作業を簡単に行うことができる。
【０１４６】
本発明の実施形態に係る撮像補正部３４は、前記撮像原点と撮像画像中の作業ポイントの撮像座標とから未処理補正座標（Ｃｘｍｎ，Ｃｙｍｎ）を算出する画像処理部１７と、前記極座標の原点軸に対する前記撮像座標の傾きθｎと未処理補正座標（Ｃｘｍｎ，Ｃｙｍｎ）とからＸＹ座標の補正座標を算出して補正後カメラ軸ＸＹ座標（Ｘｃｆｎ，Ｙｃｆｎ）に変換するための変換式を、
Ｘｃｆｎ＝Ｘｔｎ＋（Ｃｘｍｎ＊ｃｏｓ（θｎ）＋Ｃｙｍｎ＊ｓｉｎ（θｎ））
Ｙｃｆｎ＝Ｙｔｎ＋（Ｃｘｍｎ＊ｓｉｎ（θｎ）＋Ｃｙｍｎ＊ｃｏｓ（θｎ））
として、これを補正後ビット軸ＸＹ座標（Ｘｔｆｎ，Ｙｔｆｎ）とする構成を備えていてもよい。この場合、ＣＣＤカメラ６の心出し作業を不要にして旋回アーム４へのＣＣＤカメラ６の取付けを簡単に行うことができる。
【０１４７】
本発明の実施形態に係る旋回アーム付単軸ロボット１は、前述のいずれかの構成を備え、当該構成中の軸座標Ｙｙｎ、合成座標（Ｙｙｎ，θｎ）およびカメラ軸合成座標（Ｙｙｃｎ，θｃｎ）を、それぞれ軸座標Ｘｘｎ、合成座標（Ｘｘｎ，θｎ）、カメラ軸合成座標（Ｘｘｃｎ，θｃｎ）に置換する構成を備えることを特徴としている。この構成により、旋回アーム４の極座標の原点軸を単軸ロボット３の軸座標Ｘｘｎ上に位置させることができるので、旋回アーム４の極座標の原点軸を軸座標Ｙｙｎに配置する場合と同様の効果が得られる。
【０１４８】
さらに、本発明は作業対象物Ｗに対してあらかじめ記憶された作業ポイントのうち、離れて位置する３点の作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３のＸＹ座標を順次１点ごと呼出して、当該作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３をＣＣＤカメラ６の撮像画像に取り込んで、撮像画像中の撮像座標から作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の撮像ＸＹ座標を補正して補正後カメラ軸ＸＹ座標として算出し、これらを基準ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３として記憶するとともに、当該補正後カメラ軸ＸＹ座標に基づいてねじ締めユニット５を位置決めしてねじ締めユニット５を駆動するロボット制御部１２と、３点の基準ポイント算出後または所定作業完了後に、順次作業ポイントのＸＹ座標を呼出し、これを前記基準ポイントに対応する作業ポイントＴ１，Ｔ２，Ｔ３の隣接する２点を結ぶ線分でなる非直交座標に置き換えるとともに、前記３点の基準ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の隣接する２点を結ぶ線分でなる補正後非直交座標に置き換える座標変換部２９とを制御装置９に備え、この制御装置９により前記作業対象物Ｗの傾きに対応可能としたことを特徴としている。この構成によれば、作業ポイントが多数に及ぶ場合、最初の３点の作業ポイントの座標を補正しながらねじ締めユニット５を作動させるとともにこれら３点を基準ポイントとし、所定の作業完了後、または作業ポイントの座標補正が完了すると、順次作業ポイントのＸＹ座標を呼出して、これを前記３点の作業ポイントの隣接する２個の作業ポイントで結ばれる線分でなる非直交座標、前記３点の基準ポイントの隣接する２個の基準ポイントで結ばれる線分でなる補正後非直交座標に置き換えることができ、４点目以降の作業ポイントのＸＹ座標の補正を順次無駄な時間を消費することなく行うことができる。
【０１４９】
その他に、本発明の実施形態に係る旋回アーム付ロボットは、作業対象物に対してあらかじめ記憶された作業ポイントのうち、ＸＹ座標の原点のような基点から離れて位置する２点の作業ポイントＴ１，Ｔ２のＸＹ座標を順次１点ごと呼出して、当該作業ポイントＴ１，Ｔ２をＣＣＤカメラ６の撮像画像に取り込んで、撮像画像中の撮像座標から作業ポイントＴ１，Ｔ２の撮像ＸＹ座標を補正して補正後カメラ軸ＸＹ座標として算出し、これらを基準ポイントＰ１，Ｐ２として記憶しておくとともに、当該補正後カメラ軸ＸＹ座標に基づいてねじ締めユニット５を位置決めしてねじ締めユニット５を駆動するロボット制御部１２と、２点の基準ポイント算出後または所定作業完了後に、順次作業ポイントのＸＹ座標を呼出し、これを前記基準ポイントに対応する作業ポイントＴ１，Ｔ２と前記基点を結ぶ線分でなる非直交座標に置き換えるとともに、前記２点の基準ポイントＰ１，Ｐ２と基点を結ぶ線分でなる補正後非直交座標に置き換える座標変換部２９とを制御装置９に備え、この制御装置９により前記作業対象物の傾きに対応可能とする構成であってもよい。この場合、２点の基準ポイントＰ１，Ｐ２と基点を結ぶ線分によっても補正後非直交座標を構成できるので、３点目以降から補正後非直交座標に置き換えることができ、その分ＸＹ座標変換に要する時間を短縮することができる。
【０１５０】
本発明の実施形態に係る座標変換部２９は、非直交座標の各座標軸上の座標点を各線分の分配点Ｐｚｎａ、Ｐｚｎｂとして各線分の分配比を算出するとともに、当該分配比から補正後非直交座標の座標軸の補正後分配点Ｐｚｆｎａ、Ｐｚｆｎｂの座標を算出し、当該補正後分配点Ｐｚｆｎａ、Ｐｚｆｎｂの座標から作業ポイントの補正後ＸＹ座標を算出する構成であってもよい。この場合、４点目以降の作業ポイントを３点の基準ポイントでなる補正後非直交座標に簡単に置き換えることができる（２点の基準ポイントの場合も同様）。
【０１５１】
なお、本実施形態では旋回アーム付ねじ締めロボット１について説明されているが、部品のかしめ用ロボット（図示せず）であってもよく、また部品装着用ロボット（図示せず）であっても、同様の効果が得られる。また、本発明の各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【０１５２】
１…旋回アーム付ねじ締めロボット、  
２…基台、  
３…単軸ロボット、
４…旋回アーム、  
５…ねじ締めユニット、  
６…ＣＣＤカメラ、  
７…θ軸モータ、    
９…制御装置、
１２…ロボット制御部、
１６…記憶部、  
１７…画像処理部、  
１８…ねじ締めユニット制御部、
Ｗ…作業対象物
【図１】
2019038057.tif 000003
【図２】
2019038057.tif 000004
【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】
2019038057.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2019038057.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2019038057.tif 000016
【図１５】
2019038057.tif 000017
【図１６】
2019038057.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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