(57)【要約】  作業装置を保持する保持部と、保持部移動手段と、情報処理部と、記憶部と、変数記憶部とを備え、プログラムの命令に従って保持部とワークを相対移動して作業を行う作業ロボットであって、前記プログラムは、作業の実行中は、作業状況情報を逐次変数記憶部に記憶し、作業の途中でプログラムが強制終了され、その後当該作業を再開する場合において、前記変数記憶部に記憶された作業状況情報に基づき、作業を再開する。これにより、プログラムが強制終了された際にも、直前の作業状態から作業を再開することが可能となる。
2007083585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公知の作業装置を保持する保持部と、ワークと保持部を相対移動させる相対移動手段と、情報処理部と、記憶部と、変数記憶部とを備え、プログラムの命令に従って保持部とワークを相対移動して所望とする作業を行う作業ロボットであって、
前記プログラムは、所望とする作業の実行中は、作業状況情報を逐次変数記憶部に記憶し、所望とする作業の途中でプログラムが強制終了され、その後当該作業を再開する場合において、前記変数記憶部に記憶された作業状況情報に基づき、作業を再開することを特徴とする作業ロボット。
【請求項２】
前記変数記憶部は、作業ロボットに供給される電源と独立した電源を有することを特徴とする請求項1に記載の作業ロボット。
【請求項３】
前記変数記憶部は、書換可能な不揮発性のメモリであることを特徴とする請求項1に記載の作業ロボット。
【請求項４】
前記変数記憶部は、記憶部よりもリード／ライトタイムが短いメモリであることを特徴とする請求項1、2または3のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項５】
前記変数記憶部は、作業状況情報として前記所望とする作業の各ステップに割り当てられた作業番号を記憶することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項６】
前記変数記憶部は、作業状況情報として保持部の基準位置からの絶対位置情報を記憶することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項７】
公知の作業装置による作業を強制終了する強制終了スイッチを備えることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項８】
前記公知の作業装置は、吐出装置または塗布装置であることを特徴とする1ないし7のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項９】
前記変数記憶部は、作業状況情報として吐出または塗布を行った回数を記憶することを特徴とする請求項8に記載の作業ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公知の作業装置をワークに対して相対移動させることができ、ワークに対して、所望とする作業を行なう作業ロボットに関し、より具体的には、作業の再開性に優れた作業ロボットに関する。
なお、本発明における「作業」とは、主に、液体材料の供給や塗布、ネジ締め、半田付け、組立、実装、などを含むものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の作業ロボットとして、液体の塗布または吐出装置や、ネジ締め手段などの作業装置を、作業対象であるワークに対して相対移動できるように保持し、所望とする作業を行なうものがある。このような作業ロボットは、作業内容が記載されたプログラムが組み込まれている。このプログラムは、一般に、作業手段の移動や動作などの命令を、命令を行なう順に記載して作成される。必要に応じて、プログラム内に、プログラム内の命令を繰り返し実行するように指示する命令を設けることもある。【０００３】
例えば、卓上型のねじ締め等の組立ロボットにプログラムを組み込み自動実行させるものとしては、特許文献1に記載のものがある。
【特許文献１】特開平06−312389号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業ロボットは、プログラムによる通常の作業終了が行われない状態で、作業が中断される場合がある。このような中断の例としては、作業者が緊急事態を判断して作業ロボットの非常停止ボタンを押した場合や、作業ロボットがエラーを判断して、自動的に非常停止する場合、停電などによって作業ロボットが止まってしまう場合や、緊急事態ではないが、意図的に作業者が作業を一時中止するために、電源スイッチを切る場合などもある。【０００５】
このような中断がなされた場合は、意図した作業が完了していない状態であり、ワークに施されるべき作業も中断された状態となっている。
このような場合には、ワークの状態をハード的な面からもソフト的な面からも把握できていない。そのため、プログラム停止時の状態から作業を再開することができず、ワークを交換し、再度一からプログラムを実行するしかなかった。【０００６】
しかし、始めの命令から、プログラムを実行させると、それまで作業していたワークに対して続けて作業を行なうことができず、新規のワークに作業をしなければならない。このため、それまでに作業を行なっていたワークや液体材料が無駄になっていた。特に、ワークや液体材料が高価なものの場合は、このような無駄の解決は切実な問題である。
また、作業時間の点でも、新たなワークで一から作業をやり直さなくてはならないという問題がある。【０００７】
更には、非常停止などによりプログラムが強制的に中断された場合においては、作業が切りのよいところまで達する前に、即座に停止させる必要があるので、作業再開後は、一度、作業ロボットを原点復帰させるなどの更正をしてから、プログラムを最初の命令から実行させる必要がある。
人的側面としては、作業者が強制終了による無駄やロスを恐れて、実際に緊急事態が発生していても判断に躊躇してしまい、非常停止が遅れてしまうという問題もある。【０００８】
上記課題を鑑み、本発明は、プログラムが強制終了された際にも、直前の作業状態から作業を再開することができる作業ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための第1の発明は、公知の作業装置を保持する保持部と、ワークと保持部を相対移動させる相対移動手段と、情報処理部と、記憶部と、変数記憶部とを備え、プログラムの命令に従って保持部とワークを相対移動して所望とする作業を行う作業ロボットであって、前記プログラムは、所望とする作業の実行中は、作業状況情報を逐次変数記憶部に記憶し、所望とする作業の途中でプログラムが強制終了され、その後当該作業を再開する場合において、前記変数記憶部に記憶された作業状況情報に基づき、作業を再開することを特徴とする作業ロボットである。
第2の発明は、第1の発明において、前記変数記憶部は、作業ロボットに供給される電源と独立した電源を有することを特徴とする。
第3の発明は、第1の発明において、前記変数記憶部は、書換可能な不揮発性のメモリであることを特徴とする。
第4の発明は、第1、2または3の発明において、前記変数記憶部は、記憶部よりもリード／ライトタイムが短いメモリであることを特徴とする。
第5の発明は、第1ないし4のいずれかの発明において、前記変数記憶部は、作業状況情報として前記所望とする作業の各ステップに割り当てられた作業番号を記憶することを特徴とする。
第6の発明は、第1ないし5のいずれかの発明において、前記変数記憶部は、作業状況情報として保持部の基準位置からの絶対位置情報を記憶することを特徴とする。
第7の発明は、第1ないし6のいずれかの発明において、公知の作業装置による作業を強制終了する強制終了スイッチを備えることを特徴とする。
第8の発明は、第1ないし7のいずれかの発明において、前記公知の作業装置は、吐出装置または塗布装置であることを特徴とする。
第9の発明は、第8の発明において、前記変数記憶部は、作業状況情報として吐出または塗布を行った回数を記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プログラムが中断される直前に、どこまで作業を行なっていたかを把握することができるため、プログラムの中断が生じても、前回の作業の続きから作業を再開できるようになる。
また、制御部の電源が不意に切断されても、電源切断時の状態から作業を再開することができるので、ワークの無駄や作業時間のロスなどを最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】卓上型のXYZの直交型作業ロボットに搭載された吐出装置によって、マイクロプレート上のウェルに液体材料を順次塗布(供給)していく装置の例である。
【図２】本作業ロボットの制御ブロック図である。
【図３】マイクロプレートの平面図である。
【図４】実施例1のユーザー側で作成するプログラムの処理を示したフローチャートである。
【図５】実施例2の作業が施されたワークの平面図である。
【図６ａ】実施例2のユーザー側で作成するプログラムの処理を示したフローチャート（1/2）である。
【図６ｂ】実施例2において、ユーザー側で作成するプログラムの処理を示したフローチャート（2/2）である。
【符号の説明】
【００１２】
1  作業ロボット
2  Y方向移動手段
3  ワークテーブル
4  中間板
5  支柱
6  X方向移動手段
7  Z方向移動手段
8  ヘッド
9  シリンジホルダ
10  シリンジ
11  ノズル
12  エアチュ−ブ
13  ディスペンサ
14  通信ケーブル
15  電源スイッチ
16  非常停止スイッチ
17  ワーク
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の作業ロボットは、公知の作業装置を保持する保持部と、ワークと保持部を相対移動させる相対移動手段と、情報処理部と、記憶部と、変数記憶部とを備え、プログラムの命令に従って保持部とワークを相対移動して所望とする作業を行う作業ロボットであって、所望とする作業の実行中は、作業状況情報を逐次変数記憶部に記憶することを特徴とする。例えば、所望の作業が64ステップからなる場合には、各ステップの処理を実行するごとに（逐次）、実行済みのステップを、変数記憶部に記憶するのである。このような機能を備えることにより、所望とする作業の途中でプログラムが強制終了され、その後当該作業を再開する場合において、前記変数記憶部に記憶された作業状況情報に基づき、作業を再開することが可能となる。  なお、プログラムが強制終了される場合としては、強制終了スイッチが押下される場合だけでなく、停電や、電源コードの断線・脱落などによる強制終了が例示される。【００１４】
変数記憶部に記憶された作業状況情報は、外的事情による強制終了により逸失されることがあってはならない。そのため、例えば、停電や人的行為により作業ロボットに供給される電源が断たれたとしても、変数記憶部に記憶されたデータが逸失しないように、変数記憶部は、作業ロボットに供給される電源と独立した電源を有することが好ましい。
作業再開時に作業状況情報を使用可能な状態に保存されていることが要件であるため、想定される中断時間が短い場合には、揮発性RAMに充電池等のバッテリー電源を搭載した構成としてもよい。想定される中断時間が長い場合には、書換可能な不揮発性のメモリ、フラッシュメモリ、ハードディスクなどにより構成してもよいが、処理速度の制限を考慮する必要がある。
変数記憶部にどのようなハードウェアを採用するかは、処理速度、データ容量、想定される中断の時間、コストなどの観点から適宜最適となるような設計をする。
また、変数記憶部へのデータの書き込みが、プログラムの実行速度のボトルネックとならないように、変数記憶部は、記憶部よりもリード／ライトタイムが短いメモリであることが好ましい。【００１５】
上記のプログラムとは、ユーザーが作成したプログラムのことを指す。プログラムは、装着する公知の作業装置や作業の内容に合わせて、ユーザーサイドで作成されるものであり、書き換えることが可能である。書き換えが不要な基本プログラムについては、記憶部の備えるROMに予め組み込まれているが、上記のプログラムには含まれない。【００１６】
上記作業状況情報は、本発明の作業ロボットに保持される公知の作業装置により、適宜変更される。例えば、公知の作業装置が吐出装置である場合には、ワークとノズルの相対位置のみならず、プランジャの進出状況も作業状況情報として記憶することで、プランジャの進出途中で強制終了命令が出された際も、その途中の位置からプランジャの進出を再開することが可能となる。
所定の作業が繰り返し行われる場合においては、繰り返した回数に対応する値を保持するようにしてもよいし、複数個のワークを作成する作業においては、作成済みのワークの個数に対応した値を保持するようにしてもよい。
所望とする作業に微細な精度を要求されない場合には、ワークと作業装置の位置情報を相対情報として保持することにより、記憶しなくてはならないデータ量を少なくすることもできる。  【００１７】
本発明の詳細を実施例に基づき説明するが、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
本実施例においては、卓上型のXYZの直交型作業ロボットに搭載された吐出装置によって、マイクロプレート上のウェルに液体材料を順次塗布(供給)していく装置を例に説明する。
図1は、卓上型の作業ロボット(1)である。
作業ロボット(1)は、ベース台上にY方向移動手段(2)によりY方向に移動可能にワークテーブル(3)が設置され、このワークテーブル上にワークに当たる図3に記載のマイクロプレート(4)が載置される。
また、ベース台の両サイドの後端部付近には2本の支柱(5)が設置され、この2本の支柱によってベース台の上方に水平にX方向移動手段(6)が支えられている。X方向移動手段(6)にはX方向に移動可能にZ方向移動手段(7)が搭載されたヘッド(8)が設置される。Z方向移動手段(7)には、シリンジホルダ(9)がZ方向に移動可能に設置される。
シリンジホルダ(9)には、液体材料が貯留されたシリンジ(10)が搭載され、シリンジ(10)の下側端部には、液体材料を吐出するノズル(11)がシリンジ内部に連通するように設置される。【００１９】
このような構成により、ワークテーブル上に載置されたワーク(作業対象物)であるマイクロプレート(4)に対して、作業手段であるノズル(11)を、3次元方向に自在に動かすことができる。
シリンジ(10)の上側端部には、エアチューブ(12)が取り付けられ、このエアチューブはディスペンサ(13)に接続される。ディスペンサ(13)は、所望とする圧力のエアを所望とする時間だけエアチューブ(12)に供給することが出来る。
ディスペンサ(13)と作業ロボット(1)は通信ケーブル(14)により接続され、ディスペンサと作業ロボットの間でデータの受け渡しを行うことができる。
卓上型ロボット(1)のベース台には、卓上型ロボットの本体の電源をON・OFFする電源スイッチ(15)と、作業中に予想外の緊急事態が発生した場合に、作業者が強制的に作業を停止できる非常停止スイッチ(16)が設けられている。【００２０】
図2は、本作業ロボットの制御ブロック図である。
本体制御部は、機能の側面から捉えると、演算処理を行なうCPUと、CPUに接続されるそれぞれの異なる機能を持ったRAM・ROM・補助記憶部のメモリで構成される。
ROMは読み込み可能だが書き込み不可であるメモリで、作業ロボット出荷時に予め備わっている作業ロボットの基本的な制御命令や情報が保存されている。
RAMは高速に読み書きが可能なメモリで、主にプログラム実行中に発生したデータを一時的に保存する。
補助記憶部は、読み書きが可能で、さらに制御部に供給される電源が断たれても保存されたデータが消去(リセット)されないメモリであり、ユーザーが作成した所望の作業内容が記載された作業プログラムなどが保存される。
X方向移動手段(6)、Y方向移動手段(2)、Z方向移動手段(7)およびディスペンサ(13)はCPUに接続されており、さまざまな信号を送受信できるようになっている。【００２１】
さらに本装置は、変数記憶部を有している。変数記憶部は、補助記憶部と同様に、制御部に供給される電源が断たれても、保存されたデータが消去されないメモリであり、プログラム実行中にリアルタイムで変数の値が保存される。変数記憶部のメモリは、バッテリなどの制御部の主電源とは別系統の電源に接続された揮発性のメモリや、ハードディスクやフラッシュメモリなどの不揮発性のメモリなどで構成される。変数記憶部はプログラム実行中にリアルタイムで書き込みが行われるので、補助記憶部に比べて書き込み速度が速いほうが好ましい。揮発性のRAMのようなメモリは書き込みが高速なので、このようなメモリにバッテリを接続して、書き込んだ内容が消去されないように構成したものが、特に好ましい。【００２２】
なお、変数記憶部は、実際の部品構成としては、単体で存在していても、補助記憶部に相当する部品と共用するように存在してもよい。但し、変数の値は、随時変更されるので、補助記憶部と共用する場合においても、読み書き速度が遅くならない構成であることが好ましい。
必ずしもプログラム中の全ての変数の値が変数記憶部に記憶される必要は無く、プログラム内で指定した特定の変数の値のみが記憶されるようにしてもよい。このようにして、記憶部に記憶させる変数を必要最小限のものにすることで、記憶部に読み書きする時間を短縮することができる。
本実施例においては、CPUが情報処理部に、ROM、RAMおよび補助記憶部が記憶部に相当する。情報処理部であるCPUは、X〜Z方向移動手段、ディスペンサ、記憶部であるROM、RAMおよび補助記憶部、並びに、変数記憶部から、各種の情報に関する信号を受信し、必要に応じて演算などの情報処理を行い、X〜Z方向移動手段およびディスペンサに作業命令の信号を送信し、記憶部のうち書き込み可能であるRAMおよび補助記憶部に記憶させる情報の信号を送信する。【００２３】
図3は、マイクロプレートの平面図である。マイクロプレート(4)は液体材料を貯留できる凹部であるウェルがXY方向に一定の間隔で格子状に並んで配置されたものである。本実施例のものは、X方向にウェルが8個、Y方向にウェルが12個並んでいる。
本実施例においては、X方向に並んだウェル群に対して、左から右に向けて順次液体材料を供給し、一番右のウェルの供給が完了した後は、Y方向に一つずれて位置するX方向に並んだウェル群に対して、同様に左から右に向けて順次液体材料の供給を繰り返して、最終的にはマイクロプレートの全てのウェルに液体材料の供給を行うものである。
ここで、便宜上、X方向に並んだウェルを左から順に1から8の番号であらわす。同様にY方向に並んだウェルを上から順に1から12の番号であらわす。そして、各ウェルを(X方向の番号、Y方向の番号)であらわす。即ち、図中Aで指示されたウェルは、ウェル(6,5)であらわされる。【００２４】
図4は、マイクロプレートに塗布する卓上ロボットにおいて、ユーザー側で作成するプログラムの処理の一例である。
本実施例で変数記憶部に記憶される2つの変数として、CxとCyとを用いる。CxはマイクロプレートのX方向のウェルの位置に対応し、CyはマイクロプレートのY方向のウェルの位置に対応している。
X0、Y0は、作業ロボットの基準点(すなわち原点)からみたウェル(1,1)のX座標値、Y座標値である。
また、Xp、YpはウェルのX方向およびY方向の間隔の値であり、プログラム動作中に変更されない固定値である。
なお、本実施例では、変数の値を1つずつ増加させているが、減少させてもよいし、複数の変数の演算から求められる値を変数に用いてもよいことは言うまでもない。【００２５】
まず、新規の作業であるか、それとも、前回の作業を中断した後の作業であるかの判断をする（ステップ1）。この判断は、作業者が指示する場合や、中断されたことを記憶手段に格納して自動的に判断させる場合がある。
新規作業の場合（マイクロプレートに最初から塗布を行う場合）は、変数Cx、Cyのリセットを行い、これにより、変数CxおよびCyに0が代入される（ステップ2）。【００２６】
次に、ノズルをマイクロプレートに対して移動させる（ステップ3）。移動させる座標は、(X0+Cx×Xp,Y0+Cy×Yp)の演算式により求められる。例えば、新規作業の一回目においてはウェル(1,1)に塗布を行う必要があるが、このときCx=0、Cy=0なので、上記演算式によりウェル(1,1)の座標は、(X0,Y0)となる。【００２７】
所望とするウェルに移動後、ウェルに液体材料を供給する（ステップ4）。ここでは、卓上型ロボットの制御部から通信ケーブルを介してディスペンサに信号を発信することにより、ディスペンサから予め設定した圧力と時間のエアを、エアチューブを介してシリンジ内に供給することで、シリンジ内の液体材料をノズルから吐出して、ウェル内に液材供給を行う。
塗布作業終了後、変数Cxの値を一つ増加させ（ステップ5）、行方向の塗布作業が終了したか（Cx≧8であるか）の判断を行う（ステップ6）。CxはX方向に並んだウェルの左端からの番号を表すから、Cx＜8の場合はまだノズルが一番右端のウェルの塗布を行っていないこととなり、Cx=8である場合はノズルが一番右端のウェルの塗布を完了していることとなる。Cxの値が8未満の場合はステップ3〜5の作業を繰り返し、Cxの値が8である場合はCx=0にリセットされ、Cyの値は一つ増加する（ステップ7）。【００２８】
続いて、列方向の塗布作業が終了したか（Cy≧12であるか）の判断を行う（ステップ8）。CyはY方向に並んだウェルの左端からの番号を表すから、Cy＜12の場合はまだノズルが一番右下に位置するウェル(8,12)の塗布を行っていないこととなり、Cy=12である場合は一番右端のウェル(8,12)の塗布を完了していることとなる。Cyの値が12未満の場合はステップ3〜5の作業を繰り返し、Cyの値が12である場合は全てのウェルの塗布が終了したこととなるから、塗布作業を終了する。【００２９】
このように変数をCx、Cyを用いて、ノズルを原点からみたウェルのXY座標に対応した位置に移動させることで、全てのウェルに対して、座標を指定した移動命令を作成する必要が無く、一つの移動命令のみでマイクロプレート上の全てのウェルに対しての移動命令をまかなうことができる。【００３０】
上記のフローチャートの一連の命令は、図2のような作業ロボット内の制御部にて行われるが、ここにおいて、変数Cx、Cyの値は、変数記憶部にもリアルタイムに保存される。このようにすることで、例えば、非常停止スイッチを押した場合、停電が起きた場合および、装置内でエラーが発生した場合など、変数を保存する作業を行わずに即座に作業を停止しても、直前までの変数の値を残しておくことができる。
そして、この変数の値を参照することにより、再度プログラムを始めから動作させた場合でも、作業再開時に続きから作業を行なうことができる。【００３１】
作業再開後の流れを、具体例で説明する。
例えば、ウェル(6,5)の塗布が完了後のステップ5終了時に、緊急事態が起きて、非常停止がなされた場合を想定する。このとき、変数はCx=6、Cy=4となっているが、非常停止スイッチが押されたことにより強制的に中断され、制御部内のRAMに格納された情報は一端リセットされる。しかし、変数記憶部に保存された変数Cx、Cyは、リセットされずに強制終了される直前の値Cx=6、Cy=4を保持している。【００３２】
作業再開時には、プログラムは、始めの命令からスタートされる。この場合、ステップ1においてはNoが選択され、変数Cx、Cyは非常停止時の値であるCx=6、Cy=4を維持して、ステップ3に移る。
ステップ3でノズルの移動が行われるが、変数Cx、Cyは、変更前の値のCx=6、Cy=4 なので、(X0+6×Xp, Y0+4×Yp)の座標にノズルが移動する。すなわち、ノズルは、ウェル(6,5)の右隣のウェル(6.6)に相当する座標に移動される。【００３３】
ノズルの移動後、ウェル(6,6)に液体材料が供給される（ステップ6）。後続の作業は、非常停止が無い場合と同じであり、ステップ3〜8の処理が繰り返されることにより、全てのウェル内に液体材料の塗布が行われる。
以上のとおり、非常停止スイッチが押されるなどして、再び、プログラムの始めからスタートしても、変数記憶部によって変数の値を保持しているので、作業再開後に続きから作業を行なうことができる。【００３４】
本実施例においては、ウェルの位置に対応した値に関する変数を設定しているが、変数記憶部に記憶される変数はこのような用途に限定されるものではなく、さまざまな要素を変数として設定することが可能であるので、その実施態様について若干補足する。【００３５】
例えば、プログラムの各命令に番号を設け、この番号を格納する変数を用いることも可能である。上記の実施例において、ウェルの位置に対応した値の変数とプログラムの命令に設けた番号を格納する変数とを組み合わせて用いれば、例えば、塗布が完了したか、および、変数の更新は完了したかなどの情報まで知る事ができ、プログラムを始めから実行した際に、より作業中断時に近い状態で作業を再開することができる。
他にも、同じ作業を複数のワークに対して行なう場合は、作業が完了したワークの枚数に対応する変数を設けてもよい。この場合は、所望の枚数になったら作業を完了するようなプログラムを実行させれば、作業が中断されても、これまでに作業が完了したワークの個数を記憶できる。また、緊急時の非常停止に限らず、一端作業ロボットの電源を切って翌日に作業を再開したいような場合においても、昨日までに変数としてカウントされたワークの個数を参照して、続きからカウントすることができる。【００３６】
また、吐出を行った回数に対応する変数を設定することもできる。このような値を設定することで、シリンジ内の液体材料が空になる吐出回数になったら、自動的に、作業手段を原点に移動させ、アラームにより液体材料の補給の必要を作業者に知らせるようにすることもできる。この場合は、非常停止などの作業の中断があっても、シリンジ内の液材の残量に関する情報を継続して保持することができる。【００３７】
作業装置の位置指定に関しては、本実施例では、変数を用いて移動先を原点となる基準点からの座標値（絶対座標）を指定している。作業ロボットの移動先の指定方法は、移動する前の位置から移動先の位置までの移動量（相対座標）で指定する方法もあるが、絶対座標にて指定した方が、移動後の位置をより正確に指定することができるからである。
作業ロボットにおいては、作業手段を移動させると、駆動手段の脱調や移動分解能の誤差などのコントロールしきれない微細な誤差がどうしても発生し、所望する位置と移動した位置とで微小なずれが起きる。従って、相対座標で移動先を指定すると、微小なずれが累積されて大きなずれになる可能性がある。
特に、位置センサのような移動量を客観的に測定して、移動のずれを補正するような手段を有さない安価な移動手段を搭載したロボットにおいては、特定位置を基準とした絶対座標による移動の方が効果は大きい。より好ましくは、移動させるたびに一端作業手段を基準位置に移動させて、位置の更正を行うと更に移動誤差は少なくなる。【００３８】
作業再開時には、作業ロボットを一旦原点などの基準位置に復帰させるなどして、作業ロボットの更正を行ってから再開させることも可能である。特に、非常停止の場合は、作業者の安全のために、停止させることを最優先にしているので、その他の部品などの状態が、狂ったりしているので、一旦更正してから再開して、非常停止時の影響を排除するのが好ましい。
【実施例２】
【００３９】
本実施例の作業ロボットの基本的な構成は実施例1と同様である。本実施例の作業ロボットに搭載される塗布装置は、シリンジ内に塗布を行うべき液体材料が50cc貯留されており、塗布点Aの塗布を一回行うのに液体材料を1cc消耗し、塗布線Bの塗布を一回行うのに液体材料を2cc消耗するものである。
本実施例で作業対象としているワークは、図5に示すように、ワーク(17)に塗布点Aおよび塗布線Bの2つ塗布を行うものである。変数記憶部に記憶する変数としては、塗布回数に関する変数としてC1、C2を、ワークの枚数に関する変数としてC3、C4を設けている。C1は塗布点Aの塗布を行った回数に対応する変数であり、C2は塗布線Bの塗布を行った回数に対応する変数であり、C3は作業が完了したワークの枚数に関する変数であり、C4は作業を行なうワークの枚数に対応する変数である。【００４０】
図6は、本実施例におけるユーザー側で作成するプログラムの処理の一例を示している。
まず、新規の作業であるか、それとも、前回の作業を中断した後の作業であるかの判断する（ステップ1）。新規作業の場合は、変数C1、C2、C3、C4の値をそれぞれ0にリセットする（ステップ2）。続いて、C4の値として作業を行なうワークの枚数を入力する（ステップ3）。本実施例では、20枚のワークに塗布作業を行なうものととし、C4に20を代入する。なお、変数の設定は、図示しない入力手段から行う。その後、ワークテーブル(3)にワークを搬入する（ステップ4）。
次にノズルをワークに対して移動させる（ステップ5）。移動させる座標は、塗布点Aに相当する座標で、予め決定された固定値である。
所望とする位置に移動後、液体材料の塗布を行う（ステップ6）。卓上型ロボットの制御部から通信ケーブルを介してディスペンサに信号を発信することにより、ディスペンサから予め設定した圧力と時間のエアを、エアチューブを介してシリンジ内に供給することで、シリンジ内の液体材料をノズルから吐出して、ワークに点塗布を行う。この際1ccに相当する液体材料が塗布される。その後、塗布点Aを塗布した回数に相当する変数C1の値を一つ増加させる（ステップ7）。【００４１】
続いて、吐出した回数から、演算式（C1×1＋C2×2≧45）により、シリンジ内の液体の残量が空に近づいたかの判定を行う（ステップ8）。塗布点Aに一回塗布をすると1ccの液体が吐出されるので、C1に1が乗算される。塗布線Bに一回塗布をすると2ccの液体材料が吐出されるので、C2に2が乗算される。シリンジ内に充填する液材は50ccであるので、余裕をみて45ccの液体材料が吐出されたら、液体の補充が必要との判定を行う演算式としている。【００４２】
ステップ8にて、Yesの判定がされた場合は、液体材料を補充する（ステップ17）。液体材料の補充は自動的に行ってもよいし、アラームを出して人が補充を行ってもよい。液体補充後、シリンジ内に貯留される液体材料は再び50ccになったので、シリンジ内の残量に関係する塗布点Aへの吐出回数を表すC1と塗布線Bへの吐出回数を表すC2の値をそれぞれ0にリセットする。
ステップ9において、Noの判断がされた場合またはステップ17が完了した場合は、塗布線Bを塗布するために、塗布線Bの塗布開始位置の座標に移動させる（ステップ9）。この座標は、予め決定された固定値である。
その後、ワークに塗布線Bの塗布を行う（ステップ10）。ワークへの塗布は、ステップ9で移動した位置から、作業ロボットによってノズルとワークとを相対移動させながら液体材料を吐出することで行われる。液体の吐出は、卓上型ロボットの制御部から通信ケーブルを介してディスペンサに信号を発信することにより、ディスペンサから予め設定した圧力と時間のエアを、エアチューブを介してシリンジ内に供給することで行われる。塗布線Bの塗布により、2ccに相当する液体材料が塗布される。
その後、塗布線Bを塗布した回数に相当する変数C2の値を一つ増加させ（ステップ11）再び液体材料の補充が必要であるかの判定を行う（ステップ12）。【００４３】
ステップ12にて、Yesの判定がされた場合は、ステップ16,17のときと同様に、液体材料の補充を行い(ステップ18)、変数C1、C2の値をそれぞれ0にリセットする(ステップ19)。
ステップ12において、Noの判断がされた場合またはステップ19が完了した場合は、ワークを搬出する（ステップ13）。
その後、作業が完了したワークの枚数と同一の値である変数C3の値を一つ増加する（ステップ14）。そして、作業を行うワークの枚数に達したかどうかを、C3の値がC4の値に達したかにより判定する（ステップ15）。
ステップ15にて、Yesの判定がなされると、所望とする枚数つまり20枚のワークに塗布が完了したので作業は終了となる。
ステップ15にて、Noの判定がなされた場合は、さらに、新しいワークに塗布をするべく、次のワークをワークテーブル(3)に搬入する（ステップ4）。【００４４】
以上の図６に記載の処理に従った塗布作業において、変数C1、C2、C3、C4の値は、逐次変数記憶部に記憶される。このようにすることで、強制終了（例えば、非常停止スイッチを押した場合、停電が起きた場合および、装置内でエラーが発生した場合など）の直前の変数の値を残しておくことかできる。
そして、この変数の値を参照することにより、作業再開時には、強制終了時の状態から作業を行なうことができる。【００４５】
作業再開後においては、ステップ1で新規の作業であるかの判定がされるときに、Noが選択され、変数C1、C2、C3、C4はそのままの値を維持して、ステップ4に移ることとなる。そのため、強制終了後、再びプログラムを始めからスタートしても、変数記憶部に記憶された変数C1、C2、C3、C4の値を強制終了時のままとなるので、強制終了時の状態から作業は再開されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、XYZの移動手段を組み合わせた卓上型の直交作業ロボットのみならず、ワークと作業手段とが相対的に移動するものであれば、全て適用することができる。X方向だけなどのような一次元の移動しかできないようなものでもよく、スカラーロボットなど曲線の移動をするものでもよい。【００４７】
本発明は、ノズルなどから液体を吐出または塗布する装置との組み合わせにより、最適な効果を得ることができるが、これに限定されるものではなく、ネジを締める装置や、部品をピックアップしてワークに実装するような手段などと組み合わせてもよい。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月4日(2008.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業装置を保持する保持部と、ワークと保持部を相対移動させる相対移動手段と、情報処理部と、記憶部と、変数記憶部とを備え、プログラムの命令に従って保持部とワークを相対移動して所望とする作業を行う作業ロボットであって、
前記プログラムは、所望とする作業の実行中は、作業状況情報を逐次変数記憶部に記憶し、所望とする作業の途中でプログラムが強制終了され、その後当該作業を再開する場合において、前記変数記憶部に記憶された作業状況情報に基づき、作業を再開することを特徴とする作業ロボット。
【請求項2】
前記変数記憶部は、作業状況情報として前記プログラム中の変数のうち、前記プログラム内で指定した変数に対する値のみを記憶することを特徴とする請求項1に記載の作業ロボット。
【請求項3】
前記変数記憶部は、作業ロボットに供給される電源と独立した電源を有することを特徴とする請求項1または2に記載の作業ロボット。
【請求項4】
前記変数記憶部は、書換可能な不揮発性のメモリであることを特徴とする請求項1または2に記載の作業ロボット。
【請求項5】
前記変数記憶部は、記憶部よりもリード／ライトタイムが短いメモリであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項6】
前記変数記憶部は、作業状況情報として前記所望とする作業の各ステップに割り当てられた作業番号を記憶することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項7】
前記変数記憶部は、作業状況情報として保持部の基準位置からの絶対位置情報を記憶することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項8】
前記プログラムは、作業開始時に新規作業であるか、作業を中断した後の作業であるかを判断するステップを有し、作業を中断した後の作業である場合、前記保持部を基準位置に復帰させた後、作業を再開させることを特徴とする請求項7に記載の作業ロボット。
【請求項9】
前記作業装置による作業を強制終了する強制終了スイッチを備えることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項10】
前記作業装置は、吐出装置または塗布装置であることを特徴とする1ないし9のいずれかに記載の作業ロボット。
【請求項11】
前記変数記憶部は、作業状況情報として吐出または塗布を行った回数を記憶することを特徴とする請求項10に記載の作業ロボット。
【請求項12】
前記作業装置は、プランジャを備え、
前記変数記憶部は、作業状況情報としてプランジャの進出状況を記憶することを特徴とする請求項10に記載の作業ロボット。
【国際調査報告】
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