JPH10207522A

JPH10207522A - プレイバックロボット制御方法

Info

Publication number: JPH10207522A
Application number: JP9009850A
Authority: JP
Inventors: Genichi Tagata; 源一田形; Tomohide Uchida; 友秀内田
Original assignee: TENRYU TECHNIC KK
Current assignee: TENRYU TECHNIC KK
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】プレイバック動作において、効率の良い高速
搭載を可能とするプレイバックロボット制御方法を提供
することを目的とする。【解決手段】制御手段８０には、３つのメモリが設け
られている。第一メモリには搭載座標系の機械座標系に
対するオフセット値、第二メモリには搭載座標系の座標
値、第三メモリには機械座標系の座標値をそれぞれ保存
する。教示された一方の座標系の座標値はそのままメモ
リに保存され、教示されなかった他方の座標系の座標値
は、オフセット値に基づいてそれぞれ算出してメモリに
保存される。この算出及び保存は、プレイバック動作前
に行われ、プレイバック動作は、機械座標の座標値を読
み出しながら行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明（各請求項に係る発
明）は、部品供給機から供給された比較的小型の部品
（例えば電子部品）を吸着ノズルに吸着させたまま、所
定の位置まで移送させて、装置内で位置決めされたプリ
ント基板に小型部品を順次装着していく部品装着装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような部品実装装置におけるプレイ
バックロボット制御方法として、従来は、特公平４−５
０６０１号記載の技術がある。これは、直交座標のロボ
ット絶対座標系（第一座標系）とこの座標系の任意の点
を原点とするオフセットされた直交座標系（第二座標
系）を設定する。教示が倣いによるときには移動教示点
は第一座標で行い、これらの移動教示点を第二座標に変
換して、その座標値を記録・保存している。一方、数値
指定によるときは移動教示点は第二座標で行い、そのま
ま記録・保存している。

【０００３】ここで、移動教示点の倣いを第一座標で行
っていたのは、第二座標の指定が浮動点であるので、基
準点として採用するのは適当ではないことによる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プレイ
バック動作では、第二座標に変換された移動教示点に絶
対座標とのオフセット値を加えて行っているため、オフ
セットのデータ処理とプレイバックの機械的な走行動作
が交互に行われるため、作業効率が良くない。

【０００５】また、第二座標系は、第一座標系に対して
オフセット値により変動するので、第二座標での数値指
定は、部品をプリント基板に搭載する基準点をその都度
変更することになり、作業上からも不適切である。

【０００６】すなわち、基準点の選択においては共通の
約束がなく、自由度があるので、作業者によってその基
準点が異なる。このため、他人がプレイバックロボット
を引き継ぐ場合の引き継ぎ作業が煩雑で、作業の引き継
ぎの際に作業者のミス等により作業誤りの原因ともなり
得る。部品実装装置においては、生産ラインを組んでお
り、その生産量も数多いことから、一旦作業ミスが発生
すると、その損害は莫大なものとなる。

【０００７】本発明は、かかる課題を解決しようとして
なされたものであり、プレイバック動作において、効率
の良い高速搭載を可能とするプレイバックロボット制御
方法を提供することを目的とする。

【０００８】別の目的は、前述の目的に加えて、たとえ
オフセット値又は第二座標の教示ミスがあっても、再度
の教示を可能にすることにより、プレイバック動作に支
障のないように対応することである。

【０００９】別の目的は、前述の目的に加えて、オフセ
ット値の教示誤りを自動修正することにより、教示作業
の負担軽減を図ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めになされた発明は、直交座標のロボット絶対座標系
（第一座標系）、又はこの座標系の任意の点を原点とす
るオフセットされた直交座標系（第二座標系）を用いて
移動すべき点を教示した後に第一座標系によりプレイバ
ック動作を行わせるプレイバックロボット制御方法にお
いて、前記第二座標系のオフセット値は第一メモリに保
存され、第二座標系の座標値は第二メモリに保存され、
第一座標系の座標値は第三メモリに保存され、前記教示
が第一座標系によるときは、前記第二メモリには、オフ
セット値に基づいて第二座標系に変換した座標値が保存
され、前記教示が第二座標系によるときは、前記第三メ
モリには、オフセット値に基づいて第一座標系に変換し
た座標値が保存されるものであり、前記プレイバック動
作は、すべての前記メモリへの保存終了後に、前記第三
メモリに保存された座標値によりなされたことを特徴と
するプレイバックロボット制御方法である（請求項
１）。

【００１１】搭載に関する作業（教示）が第二座標によ
る場合には、一括して第一座標に変換して予め第三メモ
リに保存される。プレイバック動作は、第三メモリを読
み出して行う。よって、データ処理系と機械走行系とを
完全に分離するので、効率の良い高速搭載が可能とな
る。ここで、教示方法は、倣い動作による場合であって
も、数値指定による場合であっても良く、いずれの手段
でも、本発明を応用できる。

【００１２】上記プレイバックロボット制御方法（請求
項１）において、前記教示が第二座標系による場合で、
プレイバック動作開始前の確認により教示誤りが判明し
たときには、オフセット値又は第二座標系による座標値
の修正を行うとともに、第三メモリに保存すべき座標値
をオフセット値に基づいて変換することを特徴とするよ
うに構成すると（請求項２）、更に別の目的も解決でき
る。

【００１３】オフセット値又は第二座標系による座標値
に教示誤りが判明したときには、再教示することでプレ
イバック動作前に第一座標系による座標値を再変換でき
る。すなわち、予め第三メモリに保存しているので、修
正が容易となるとともに修正作業の誤りが防止され、そ
の結果、プレイバック動作の信頼性が向上する。

【００１４】上記プレイバックロボット制御方法（請求
項１）において、前記プリント基板に設けられた認識マ
ークの位置がオフセット値となる場合であって、位置決
めされた前記プリント基板の認識マークの位置検出をプ
レイバック動作開始前に行い、前記第一メモリに保存さ
れたオフセット値との誤差が予め定められた許容範囲外
のときには、前記位置検出の結果に基づいて第三メモリ
に保存すべき座標値を変換することを特徴とするように
構成すると（請求項３）、別の目的を解決できる。

【００１５】オフセット値であるプリント基板の認識マ
ークの位置検出を行い、誤差が許容範囲外のときは、そ
の結果に基づいて第一座標系による座標値を変換するの
で、自動修正が可能となる。そのため、プレイバックロ
ボットの引き継ぎが容易になり、プレイバック動作前の
教示作業及び確認作業をする際の作業者の負担が軽減さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】請求項に係る発明の実施の形態の
うち最良と思われるものについて、図面を参照しつつ説
明する。

【００１７】本発明に係るプレイバックロボット制御方
法を実施するための装置の一例は、図１に示すような部
品搭載装置である。なお、図１は、本装置を平面から見
た図面である。

【００１８】装置の機体１０には、移動手段２０、進退
手段３０、可動体４０、部品供給部５０、部品搭載部６
０、ノズル自動交換機７０および制御手段８０が設けら
れている。機体１０上には、機械座標（第一座標系）の
原点である機械原点が存在する。これら搭載に関わる要
素は、機械原点からのオフセットをもって配置されてい
る。

【００１９】移動手段２０は、可動体４０をＸ軸方向へ
移動させ、進退手段５０は、可動体４０をＹ軸方向へ移
動させるものである。これらにより可動体４０は、装置
上を平面的に自在に移動する。

【００２０】部品搭載部６０には、ベルトコンベア６１
及び位置決め手段６２を有する。プリント基板１００
は、ベルトコンベア６１により装置内へ搬送されるとと
もに、部品搭載後は装置外へ搬送される。装置内に搬送
されたときには、位置決め手段６２で所定の位置にセッ
トされる。

【００２１】部品供給部５０は、複数の部品供給機５１
・５２を有する。本実施形態においては、２種類の部品
供給機５１・５２が設けられている。また、部品供給部
５０から部品搭載部６０に移送される際に、部品認識カ
メラ９０により部品の画像が取り込まれる。

【００２２】可動体４０には、複数のヘッド４１・４２
・４３が取り付けられている。本実施形態においては、
３個のヘッド４１・４２・４３が取り付けられている。
ヘッド４１・４２・４３は、部品を吸着するものであ
り、それぞれのヘッド４１・４２・４３には、装置上下
方向（図面垂直方向）への移動機構（図示省略）が設け
られているので、その方向への移動も可能である。ま
た、可動体４０には教示する際に使用するティーチング
カメラ４４も取り付けられている。

【００２３】制御手段８０は、これらの作動を次のよう
に制御する。すなわち、可動体４０を、移動手段２０お
よび進退手段３０により部品供給機５１・５２まで移動
させる。同時に、ベルトコンベア６１および位置決め手
段６２を作動させて、プリント基板１００を搬送した後
に所定の位置にセットする。そして、部品供給機の部品
がノズル（図示省略）によりプリント基板の予め定めら
れた位置に移送され、搭載される（プレイバック動
作）。このように、順次部品がプリント基板１００に搭
載されていく。

【００２４】次に、プレイバック動作前に行うプリント
基板１００の搭載位置の教示について説明する。プリン
ト基板の搭載座標（第二座標系）は、図２に示すよう
に、機械原点からのオフセット値で定義される。図２で
は、機械原点Ｏを原点とする機械座標（Ｘ−Ｙ）におい
て、例えば（ｘ₀,ｙ ₀）だけオフセットされた点Ｏ’が
搭載座標（ｘ−ｙ）の原点となっている。なお、上述し
た搭載に関わる他の要素についても、同様にオフセット
されており、図２に示すように、部品供給機５１・５２
は、機械座標における点Ｏ”を原点としている。

【００２５】搭載するための位置は、機械座標系でも搭
載座標系でも教示できるので、これらに、搭載座標のオ
フセット値を含めて、３つのデータは、制御手段８０内
の３つのメモリにそれぞれ保存される。例えば、第一メ
モリには搭載座標系（第二座標系）のオフセット値、第
二メモリには搭載座標系（第二座標系）の座標値、第三
メモリには機械座標系（第一座標系）の座標値をそれぞ
れ保存する。なお、メモリに保存したデータは、外部記
録装置等に記録させることも可能であり、このような装
置を設けることにより、教示作業の省略やデータの活用
も可能となる。以下に、教示方法を含めたプレイバック
ロボット制御方法について、図３のフローチャートを用
いて説明する。教示には、倣いによる教示と数値指定に
よる教示とがあるが、本実施形態においては、一例とし
て倣いによる教示の場合を説明する。

【００２６】まず、ステップ１では、機械原点Ｏを設定
する。本実施形態では、移動手段２０と進退手段３０と
によって可動体４０がＸ軸方向及びＹ軸方向の移動距離
が零となる位置で、可動体４０に装着されているヘッド
４１・４２・４３のノズル（図示省略）の中心を機械原
点Ｏと定義する。

【００２７】ステップ２では、搭載に関わる作業を行う
搭載座標（ｘ−ｙ）の絶対座標に対するオフセット値
（ｘ₀、ｙ ₀）を第一メモリに保存する。ここにいう搭載
座標は、第二座標系に相当する直交座標系であり、その
原点はＯ’である。部品を搭載する前に、搭載に関わる
要素は、機械原点Ｏからの距離で表されるオフセットに
より機械座標（Ｘ−Ｙ）と結合され、機械原点Ｏを原点
とする搭載座標で位置づけられる。

【００２８】なお、部品供給機５１・５２の基準点Ｏ”
は、部品供給機５１・５２の吸着点に対して設置され
る。その際、複数設置された部品供給機５１・５２相互
間の距離は構造的に設定されているので、それぞれ等間
隔のオフセットを順次加えることで、位置づけができ
る。座標（ｘ’−ｙ’）は基準点Ｏ”を原点とする座標
である。

【００２９】ステップ３では、ベルトコンベア６１で搬
送された教示用のプリント基板１００を予め定めた搭載
位置にセットする。すなわち、教示用のプリント基板１
００は、プリント基板１００の位置決めピンなどの固定
機構とストッパで固定される。

【００３０】セットされた教示用のプリント基板は、図
４（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、フィデューシャ
ルマークｆ₁$ｆ ₄が四隅にそれぞれ設けられている。搭
載座標におけるその位置の座標値は、（ｆｘ_i、ｆｙ _i）
である。ただし、ｉ＝１，２，３，４である。四隅に設
けられているのは、図４及び図５に示すように、プリン
ト基板の流れ方向が逆の場合にも対応できるようにする
ためである。

【００３１】ステップ４では、このフィデューシャルマ
ークｆ_i の位置（ｆｘ_i 、ｆｙ_i ）を検出して第二メモ
リに保存する。ただし、添字としてのｉは、ｉ＝１，
２，３，４である。

【００３２】ステップ５では、同一２番目の基板判定を
行い、同一のときにはステップ６に進み、同一でないと
きはステップ７に進む。

【００３３】ステップ６では、フィデューシャルマーク
の検出を行うとともに、搭載情報の修正と記録を行った
後、ステップ１０に進む。

【００３４】ここで、修正の方法について説明する。同
一のプリント基板Ｐ’の座標は、プリント基板の基準点
０’に対して、（ｘ'_i，ｙ'_i）（ｉ＝１、・・・ｎ）
で、フィデューシャルマークｆ'_i（ｉ＝１、・・・４）
の位置を（ｆ'x _i，ｆ'y _i）（ｉ＝１、・・・４）とす
る。

【００３５】ステップ４で第二メモリに保存したフィデ
ューシャルマークｆ_i （ｉ＝１、・・・４）の位置が、
プリント基板Ｐ’のフィデューシャルマークｆ'_i（ｉ＝
１、・・・４）と一致しない場合は、

【００３６】

【数１】となる。また、プリント基板の座標について
は、

【００３７】

【数２】である。

【００３８】教示されたプリント基板Ｐの座標を別の同
一プリント基板Ｐ’に合わせるためには、教示されたプ
リント基板Ｐの座標を、平行移動と回転移動によって修
正する。

【００３９】まず、平行移動の修正の場合について説明
する。教示されたフィデューシャルマークｆとその座標
（ｆ' ｘ_i ，ｆ' ｙ_i ）の差を、

【００４０】

【数３】とする。この量がそれぞれ、Ｘ軸方向とＹ軸方
向の移動補正量に相当する。この平行移動を行うと、プ
リント基板Ｐのフィデューシャルマークｆ_i とプリント
基板Ｐ’のフィデューシャルマークｆ'_iの位置が重なり
合う。

【００４１】次に、回転移動について説明する。いま、
教示されたフィデューシャルマークｆ₂ の座標（ｆｘ₂,
ｆｙ ₂）をθだけ回転させて、別の同一のフィデューシ
ャルマークｆ'₂の座標（ｆ' ｘ₂ ，ｆ' ｙ₂ ）に合わせ
る。そのためには、

【００４２】

【数４】が成り立つ。

【００４３】これらの式から

【００４４】

【数５】が得られる。通常は、回転角θは大きくはない
ので、回転角が小さいときに線形性が成り立つ式８又は
式９を用いて回転角θを求めるのが好ましい。すなわ
ち、

【００４５】

【数６】であり、この式から回転角θが定まる。

【００４６】上述の平行移動の補正を行うと、プリント
基板Ｐの各搭載座標（ｘ_i ，ｙ_i ）（ｉ＝１、・・・
ｎ）は、平行補正座標を（<x_i>，< ｙ_i>）（ｉ＝１、・
・・ｎ）とすると、

【００４７】

【数７】となる。更に、（ｆ'x _i，ｆ'y _i）を中心にθ
だけ回転させたときの座標（ｘ'_i，ｙ'_i）は、

【００４８】

【数８】となる。この修正された搭載点（ｘ'_i，ｙ'_i）
（ｉ＝１、・・・ｎ）に従って、後述するステップ１３
の搭載チェック及び安全な搭載の範囲内にあることの確
認、並びに、ステップ１４の部品搭載の実行に進んでい
く。

【００４９】一方、ステップ７では、搭載データを搭載
座標による倣いで順次教示する。教示された座標値は、
部品に関するデータとともに、第二メモリに順次保存さ
れていく。ここで、部品を搭載する座標は、図４及び図
５に示すように、（ｘ_i,ｙ _i）である。ただし、添字の
ｉは、ｉ＝１〜ｎである。

【００５０】教示される座標値は、搭載座標系でも機械
座標系でも良いが、機械座標系による場合は、教示点は
搭載座標系にかかわらず一義的に定まる一方、搭載座標
系による場合は、オフセット値の採り方で教示点の機械
座標系に対する座標は異なってしまう。しかしながら、
搭載座標系の基準点（オフセット値）を固定的なものと
すれば、一義的なものになる。また、その基準点がその
都度変化しても、教示された搭載座標のデータは、オフ
セット値を修正することにより対応可能である。

【００５１】すなわち、搭載座標のデータは、オフセッ
ト値の補正のみで機械座標に変換できるので、自由度が
あり、あらゆる場合に対処できるという利点がある。こ
の観点からして、搭載座標を基準とするデータで保存す
ると便利である。また、オフセット値で固定された搭載
座標によると、作業者は、特に熟練を要せずに教示作業
が可能となる。また、個々の搭載座標は機械座標のオフ
セットですべてが統一できるので、個々の搭載座標にお
ける作業を簡潔させるために、倣いと数値指定入力を一
貫性処理して、独立性のある搭載座標で行うことができ
る。

【００５２】いま、教示点が機械座標系に対して、（Ｘ
₁ ，Ｙ₁ ）、（Ｘ₂~Ｙ ₂）、・・・（Ｘ_n,Ｙ _n）とする
と、搭載座標系の基準点Ｏ’が（ｘ₀,ｙ ₀）であるか
ら、搭載座標系で教示された点は、（Ｘ₁-ｘ ₀，Ｙ₁-ｙ
₀）、（Ｘ₂-ｘ ₀，Ｙ₂-ｙ ₀）、・・・（Ｘ_n −ｘ₀ ，
Ｙ_n −ｙ₀ ）で表される。部品供給機５１・５２が平面
的に並べられているときは、図２に示すように、各吸着
点としては、部品供給機５１・５２の基準点Ｏ”の座標
（ｘ'₀，ｙ'₀）を使用すればよく、プリント基板１００
と全く同様に取り扱うことが可能である。このような対
象座標はいくつあっても、同様に取り扱うことができ
る。

【００５３】座標の教示（ステップ７）が終了したとき
には、ステップ８により、各搭載データの誤りの有無を
調べて、修正の必要性を判定する。必要性があると判断
したときにはステップ９に進み、必要性がないと判断し
たときにはステップ１０に進む。

【００５４】ステップ９では、手入力又は教示でやり直
しして、数値入力又は教示によるデータの修正を行った
後、ステップ１０に進む。

【００５５】ステップ１０では、第二座標によるデータ
をオフセット補正して第一座標データに変換する。例え
ばオフセット値が（ｘ₀ 、ｙ₀~の場合、第二座標値が
（ｘ ₁、ｙ₁ ）であれば、第一座標値は、（ｘ₀+ｘ ₁、
ｙ₀+ｙ ₁）となる。一つの対象座標の固定基準点に基づ
いて、他の対象座標のオフセットも修正され、同時に移
動点の座標も変換される。対象座標の基準点が固定であ
るから、作業者によって基準点の違いは生ずることはな
く、作業の引き継ぎも円滑に行われ、作業上のケアレス
ミスは回避可能となる。さらに、固定である基準点は、
プリセットできるので、作業の標準化も可能となる。

【００５６】このように、教示が第二座標系であって
も、第一座標で行うプレイバック動作（機械処理系）を
始める前に、第二座標を第一座標に変換するとともに、
後述するように、第三メモリに保存される。したがっ
て、機械処理前にデータ処理を完了しているので、デー
タ処理系と機械処理系を完全に分離することができ、効
率的な搭載が可能になる。

【００５７】ステップ１１では、第一座標データに変換
されたデータを第三メモリに保存する。すべてのデータ
が処理されたときには、ステップ１３に進み、そうでな
いときにはステップ１０に戻り、完了するまで処理を継
続する。

【００５８】ステップ１３では、搭載上の安全とデータ
ミスを点検して、不具合があるときにはステップ８に戻
り、そうでないときにはステップ１４に進んで、機械座
標による座標値に基づいて搭載を開始する。このように
して、プリント基板に部品を正常搭載することができ
る。他の対象座標の作業でも、基準マークがあると、そ
れを検出して補正し、同様の機能が遂行できる。なお、
対象座標の基準点は、精度のある固定点であるので、機
械原点よりオフセットされた基準点をプレイバックの基
準点にも使用できる。

【００５９】使用状態によっては、プリント基板１００
が流れる方向が逆になる場合もあるが、その場合、プリ
ント基板１００の流れる方向によって、機械原点からの
オフセット量は異なる。しかしながら、基準点は、両者
ともに機械原点からのオフセット量が異なるだけである
ので、プリント基板１００の流れが逆の場合にも適用で
きる。

【００６０】また、プリント基板１００の大きさが変わ
るときには、コンベア６１の幅が流れる方向と直交する
方向に変わるのみで、基準点の変更はない。さらに、プ
リント基板１００の流れに対して固定基準点は４つしか
なく、プリセットが可能で、作業の標準化によって異な
る作業者による誤りはなくなる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、第
三メモリを備え、プレイバック動作の第一座標系の座標
値を予め保存しておくので、高速で搭載することがで
き、搭載効率が良くなる。

【００６２】請求項２に記載された発明によれば、前記
効果に加えて、プレイバック動作前の再度の教示をする
ことができ、教示ミスをプレイバック動作前に修正でき
るので、プレイバック動作の信頼性を高めることができ
る。

【００６３】請求項３に記載された発明によれば、前記
効果に加えて、オフセット値の教示誤りを自動修正する
ことができるので、教示作業及び確認作業の負担が軽減
され、また、引継作業の簡易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態として用いられる部品実装
装置外観の平面図である。

【図２】図１において座標相互間の関係を示した説明図
である。

【図３】本発明の一実施形態に係るプレイバックロボッ
ト制御方法のフローチャートを示したものである。

【図４】図１の装置のベルトコンベアで搬送されるプリ
ント基板の状態を示した説明図である。

【図５】図４の場合と逆方向に搬送される場合の状態を
示した説明図である。

【符号の説明】

１０機体２０移動手段３０進退手段４０可動体４１、４２、４３ヘッド４４ティーチングカメラ５０部品供給部５１・５２部品供給機６０部品搭載部６１ベルトコンベア６２位置決め手段７０ノズル自動交換機８０制御手段９０部品認識カメラ１００プリント基板

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年３月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】プレイバックロボット制御方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００４】

【００１０】

【００１６】

【００３６】

【数１】

【００３７】となる。また、プリント基板の座標につい
ては、

【００３８】

【数２】

【００３９】である。

【００４０】教示されたプリント基板Ｐの座標を別の同
一プリント基板Ｐ’に合わせるためには、教示されたプ
リント基板Ｐの座標を、平行移動と回転移動によって修
正する。

【００４１】まず、平行移動の修正の場合について説明
する。教示されたフィデューシャルマークｆとその座標
（ｆ' ｘ_i ，ｆ' ｙ_i ）の差を、

【００４２】

【数３】

【００４３】とする。この量がそれぞれ、Ｘ軸方向とＹ
軸方向の移動補正量に相当する。この平行移動を行う
と、プリント基板Ｐのフィデューシャルマークｆ_i とプ
リント基板Ｐ’のフィデューシャルマークｆ'_iの位置が
重なり合う。

【００４４】次に、回転移動について説明する。いま、
教示されたフィデューシャルマークｆ₂ の座標（ｆｘ₂,
ｆｙ ₂）をθだけ回転させて、別の同一のフィデューシ
ャルマークｆ'₂の座標（ｆ' ｘ₂ ，ｆ' ｙ₂ ）に合わせ
る。そのためには、

【００４５】

【数４】

【００４６】が成り立つ。

【００４７】これらの式から

【００４８】

【数５】

【００４９】が得られる。通常は、回転角θは大きくは
ないので、回転角が小さいときに線形性が成り立つ式８
又は式９を用いて回転角θを求めるのが好ましい。すな
わち、

【００５０】

【数６】

【００５１】であり、この式から回転角θが定まる。

【００５２】上述の平行移動の補正を行うと、プリント
基板Ｐの各搭載座標（ｘ_i ，ｙ_i ）（ｉ＝１、・・・
ｎ）は、平行補正座標を（<x_i>，< ｙ_i>）（ｉ＝１、・
・・ｎ）とすると、

【００５３】

【数７】

【００５４】となる。更に、（ｆ'x _i，ｆ'y _i）を中心
にθだけ回転させたときの座標（ｘ'_i，ｙ'_i）は、

【００５５】

【数８】

【００５６】となる。この修正された搭載点（ｘ'_i，
ｙ'_i）（ｉ＝１、・・・ｎ）に従って、後述するステッ
プ１３の搭載チェック及び安全な搭載の範囲内にあるこ
との確認、並びに、ステップ１４の部品搭載の実行に進
んでいく。

【００５７】一方、ステップ７では、搭載データを搭載
座標による倣いで順次教示する。教示された座標値は、
部品に関するデータとともに、第二メモリに順次保存さ
れていく。ここで、部品を搭載する座標は、図４及び図
５に示すように、（ｘ_i,ｙ _i）である。ただし、添字の
ｉは、ｉ＝１〜ｎである。

【００５８】教示される座標値は、搭載座標系でも機械
座標系でも良いが、機械座標系による場合は、教示点は
搭載座標系にかかわらず一義的に定まる一方、搭載座標
系による場合は、オフセット値の採り方で教示点の機械
座標系に対する座標は異なってしまう。しかしながら、
搭載座標系の基準点（オフセット値）を固定的なものと
すれば、一義的なものになる。また、その基準点がその
都度変化しても、教示された搭載座標のデータは、オフ
セット値を修正することにより対応可能である。

【００５９】すなわち、搭載座標のデータは、オフセッ
ト値の補正のみで機械座標に変換できるので、自由度が
あり、あらゆる場合に対処できるという利点がある。こ
の観点からして、搭載座標を基準とするデータで保存す
ると便利である。また、オフセット値で固定された搭載
座標によると、作業者は、特に熟練を要せずに教示作業
が可能となる。また、個々の搭載座標は機械座標のオフ
セットですべてが統一できるので、個々の搭載座標にお
ける作業を簡潔させるために、倣いと数値指定入力を一
貫性処理して、独立性のある搭載座標で行うことができ
る。

【００６０】いま、教示点が機械座標系に対して、（Ｘ
₁ ，Ｙ₁ ）、（Ｘ₂~Ｙ ₂）、・・・（Ｘ_n,Ｙ _n）とする
と、搭載座標系の基準点Ｏ’が（ｘ₀,ｙ ₀）であるか
ら、搭載座標系で教示された点は、（Ｘ₁-ｘ ₀，Ｙ₁-ｙ
₀）、（Ｘ₂-ｘ ₀，Ｙ₂-ｙ ₀）、・・・（Ｘ_n −ｘ₀ ，
Ｙ_n −ｙ₀ ）で表される。部品供給機５１・５２が平面
的に並べられているときは、図２に示すように、各吸着
点としては、部品供給機５１・５２の基準点Ｏ”の座標
（ｘ'₀，ｙ'₀）を使用すればよく、プリント基板１００
と全く同様に取り扱うことが可能である。このような対
象座標はいくつあっても、同様に取り扱うことができ
る。

【００６１】座標の教示（ステップ７）が終了したとき
には、ステップ８により、各搭載データの誤りの有無を
調べて、修正の必要性を判定する。必要性があると判断
したときにはステップ９に進み、必要性がないと判断し
たときにはステップ１０に進む。

【００６２】ステップ９では、手入力又は教示でやり直
しして、数値入力又は教示によるデータの修正を行った
後、ステップ１０に進む。

【００６３】ステップ１０では、第二座標によるデータ
をオフセット補正して第一座標データに変換する。例え
ばオフセット値が（ｘ₀ 、ｙ₀~の場合、第二座標値が
（ｘ ₁、ｙ₁ ）であれば、第一座標値は、（ｘ₀+ｘ ₁、
ｙ₀+ｙ ₁）となる。一つの対象座標の固定基準点に基づ
いて、他の対象座標のオフセットも修正され、同時に移
動点の座標も変換される。対象座標の基準点が固定であ
るから、作業者によって基準点の違いは生ずることはな
く、作業の引き継ぎも円滑に行われ、作業上のケアレス
ミスは回避可能となる。さらに、固定である基準点は、
プリセットできるので、作業の標準化も可能となる。

【００６４】このように、教示が第二座標系であって
も、第一座標で行うプレイバック動作（機械処理系）を
始める前に、第二座標を第一座標に変換するとともに、
後述するように、第三メモリに保存される。したがっ
て、機械処理前にデータ処理を完了しているので、デー
タ処理系と機械処理系を完全に分離することができ、効
率的な搭載が可能になる。

【００６５】ステップ１１では、第一座標データに変換
されたデータを第三メモリに保存する。すべてのデータ
が処理されたときには、ステップ１３に進み、そうでな
いときにはステップ１０に戻り、完了するまで処理を継
続する。

【００６６】ステップ１３では、搭載上の安全とデータ
ミスを点検して、不具合があるときにはステップ８に戻
り、そうでないときにはステップ１４に進んで、機械座
標による座標値に基づいて搭載を開始する。このように
して、プリント基板に部品を正常搭載することができ
る。他の対象座標の作業でも、基準マークがあると、そ
れを検出して補正し、同様の機能が遂行できる。なお、
対象座標の基準点は、精度のある固定点であるので、機
械原点よりオフセットされた基準点をプレイバックの基
準点にも使用できる。

【００６７】使用状態によっては、プリント基板１００
が流れる方向が逆になる場合もあるが、その場合、プリ
ント基板１００の流れる方向によって、機械原点からの
オフセット量は異なる。しかしながら、基準点は、両者
ともに機械原点からのオフセット量が異なるだけである
ので、プリント基板１００の流れが逆の場合にも適用で
きる。

【００６８】また、プリント基板１００の大きさが変わ
るときには、コンベア６１の幅が流れる方向と直交する
方向に変わるのみで、基準点の変更はない。さらに、プ
リント基板１００の流れに対して固定基準点は４つしか
なく、プリセットが可能で、作業の標準化によって異な
る作業者による誤りはなくなる。

【００６９】

【００７０】請求項２に記載された発明によれば、前記
効果に加えて、プレイバック動作前の再度の教示をする
ことができ、教示ミスをプレイバック動作前に修正でき
るので、プレイバック動作の信頼性を高めることができ
る。

【００７１】請求項３に記載された発明によれば、前記
効果に加えて、オフセット値の教示誤りを自動修正する
ことができるので、教示作業及び確認作業の負担が軽減
され、また、引継作業の簡易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【符号の説明】１０機体２０移動手段３０進退手段４０可動体４１、４２、４３ヘッド４４ティーチングカメラ５０部品供給部５１・５２部品供給機６０部品搭載部６１ベルトコンベア６２位置決め手段７０ノズル自動交換機８０制御手段９０部品認識カメラ１００プリント基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直交座標のロボット絶対座標系（第一座
標系）、又はこの座標系の任意の点を原点とするオフセ
ットされた直交座標系（第二座標系）を用いて移動すべ
き点を教示した後に第一座標系によりプレイバック動作
を行わせるプレイバックロボット制御方法において、前記第二座標系のオフセット値は第一メモリに保存さ
れ、第二座標系の座標値は第二メモリに保存され、第一
座標系の座標値は第三メモリに保存され、前記教示が第一座標系によるときは、前記第二メモリに
は、オフセット値に基づいて第二座標系に変換した座標
値が保存され、前記教示が第二座標系によるときは、前
記第三メモリには、オフセット値に基づいて第一座標系
に変換した座標値が保存されるものであり、前記プレイバック動作は、すべての前記メモリへの保存
終了後に、前記第三メモリに保存された座標値によりな
されたことを特徴とするプレイバックロボット制御方
法。
【請求項２】前記教示が第二座標系による場合で、プ
レイバック動作開始前の確認により教示誤りが判明した
ときには、オフセット値又は第二座標系による座標値の
修正を行うとともに、第三メモリに保存すべき座標値を
オフセット値に基づいて変換することを特徴とする請求
項１に記載のプレイバックロボット制御方法。
【請求項３】前記プリント基板に設けられた認識マー
クの位置がオフセット値となる場合であって、位置決めされた前記プリント基板の認識マークの位置検
出をプレイバック動作開始前に行い、前記第一メモリに
保存されたオフセット値との誤差が予め定められた許容
範囲外のときには、前記位置検出の結果に基づいて第三
メモリに保存すべき座標値を変換することを特徴とする
請求項１に記載のプレイバックロボット制御方法。