JPWO2014103027A1 - 作業機、および、位置ズレデータ取得方法 - Google Patents

Abstract

(a)作業デバイス２８と、作業デバイスを昇降させる第１昇降装置３０とを有する昇降ユニット３４と、(b)その昇降ユニットを昇降させる第２昇降装置３６とを備えるように構成された作業ヘッド２４を有する作業機において、作業デバイスの昇降方向に直角な方向の位置ズレ（Δｘ，Δｙ）を解消する。上記位置ズレは、第１昇降装置による作業デバイスの昇降の軸線Ｌ1の傾斜と、第２昇降装置による昇降ユニットの昇降の軸線Ｌ2の傾斜との両者に起因するものであるため、作業デバイスの昇降位置および昇降ユニットの昇降位置との両方に関連付けられた位置ズレデータに基づいて、ヘッド移動装置による作業ヘッドの上記直角方向の移動における目標移動位置を補正する。そのような補正を行うことで、上記位置ズレが解消されて、正確な作業を行うことができる。

Description

本発明は、作業デバイスを有してその作業デバイスによる作業を実行する作業機、および、その作業デバイスの位置ズレのデータを取得する方法に関する。

作業デバイスと作業デバイスを昇降させる装置を有する作業ヘッドを、一平面に沿って移動させて作業を行う作業機の中には、例えば、下記特許文献に記載されているように、２段階的に作業デバイスを昇降させる機能を有するものが存在する。そのような作業機では、例えば、作業ヘッドが、(a)作業デバイスと、作業デバイスを昇降させる第１昇降装置とを有する昇降ユニットと、(b)その昇降ユニットを昇降させる第２昇降装置とを備えるように構成される。そして、そのような作業機は、作業デバイスの昇降範囲が大きいため、１つの作業デバイスで互いに高さが比較的大きく異なる箇所に作業を行うことができ、便利な作業機となる。

特開２０１１−２５３８６９号公報

発明の解決しようとする課題

上述のような構成を有する作業ヘッドでは、作業デバイスが、上記第１昇降装置によって、上下方向に延びる第１昇降軸線に沿って昇降させられ、昇降ユニットが、上記第２昇降装置によって、上下方向に延びる第２昇降軸線に沿って昇降させられる。しかしながら、第１昇降軸線，第２昇降軸線は、延びる方向が必ずしも正確であるとは限らず、また、互いの延びる方向に差が生じている可能性もあり、作業デバイスの昇降位置に応じた位置ズレ、つまり、上下方向に直角な直角方向の位置ズレが発生する。その位置ズレを解消するためには、ヘッド移動装置による作業ヘッドの上記直角方向の移動を、位置ズレを考慮して制御するのであるが、上記２つの昇降軸線が存在するため、単に、作業デバイスの昇降位置に基づいたのでは、正確には位置ズレを解消することができない。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、作業デバイスが２段階的に昇降させられる構成を有しているにも拘わらずその作業デバイスの位置ズレを正確に解消可能な作業機を提供することを課題とし、また、その位置ズレの正確な解消のために用いられる位置ズレデータを取得する方法を提供することを課題とする。

本発明の作業機は、上記構成を有する作業機であって、当該作業機の制御を司る制御装置が、少なくとも上記第１昇降軸線の傾斜と上記第２昇降軸線の傾斜とに起因する作業デバイスの上記直角方向の位置ズレが作業デバイスの昇降位置および上記昇降ユニットの昇降位置との両方に関連付けられた位置ズレデータに基づいて、ヘッド移動装置による作業ヘッドの上記直角方向の移動における目標移動位置を補正するように構成されたことを特徴とする。また、上記位置ズレデータを取得するための本発明の位置ズレデータ取得方法は、(A)作業デバイスの昇降位置および昇降ユニットの昇降位置の両者を設定された複数の位置の間で変更するようにして作業デバイスを動作させる工程と、(B)その動作の結果に基づいて、作業デバイスの複数の昇降位置の各々と昇降ユニットの複数の昇降位置との各々との両方に関連付けられた作業デバイスの上記直角方向の位置ズレを取得する工程とを含むことを特徴とする。

本発明の作業機によれば、上記第１昇降軸線の傾斜と上記第１昇降軸線の傾斜との両方を考慮した位置ズレデータに基づいて、作業ヘッドの上記直角方向における移動が制御されるため、その直角方向における作業デバイスの位置ズレを正確に解消することが可能となる。また、本発明の位置ズレデータ取得方法によれば、そのような位置ズレデータを、容易に取得することが可能となる。

実施例の作業機のハードウェア構成を示す斜視図である。 作業デバイスの位置ズレを説明するための図である。 位置ズレデータの一例を示すテーブルである。 作業機が有する制御装置の機能構成を示すブロック図である。 撮像装置を利用した位置ズレデータの取得を説明するための図である。 部品組付作業によって位置ズレデータを取得する際に用いられる治具を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を、実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

［Ａ］作業機のハードウェア構成
実施例の作業機は、図１に示すように、部品Ｐを基材Ｓに組み付ける部品組付機１０であり、この部品組付機１０は、ベース１２と、ベース１２に取り付けられた基材コンベア装置１４と、トレイ型の部品供給装置１６と、支柱１８によって上架された１対の固定ビーム２０に支持されたＸＹロボット型のヘッド移動装置２２と、ヘッド移動装置２２によってベース１２上方の作業空間を移動させられる作業ヘッド２４とを備えている。

基材コンベア装置１４は、基材Ｓを搬入，搬出するとともに、基材Ｓを設定位置に保持する機能を有している。部品供給装置１６は、複数のトレイ２６を収容しており、それらのうちの１つを設定位置に押し出すことでその１つに載置されている部品Ｐを供給する。ヘッド移動装置２２は、図に示すＸ方向に作業ヘッド２４を移動させる装置とＹ方向に移動させる装置とが複合した装置であり、Ｘ方向およびＹ方向に平行な一平面に沿って、作業ヘッド２４を、上下方向に直角な方向（以下、「直角方向」と言う場合がある）に移動させる装置である。ちなみに、直角方向とは、Ｘ方向成分とＹ方向成分とで規定される方向と考えることができる。

作業ヘッド２４は、(a)部品保持デバイス（「作業デバイス」の一種）である吸着ノズル２８と、吸着ノズル２８を上下方向（Ｚ方向）に昇降させる第１昇降装置としてのノズル昇降装置３０と、吸着ノズル２８を上下方向に延びるそれの軸線回りに回転させるデバイス回転装置としてのノズル回転装置３２とを含んで構成される昇降ユニット３４と、(b)昇降ユニット３４を上下方向（Ｚ方向）に昇降させる第２昇降装置としてのユニット昇降装置３６とを含んで構成されている。ちなみに、図では、ノズル昇降装置３０による吸着ノズル２８の昇降の方向がＺ₁と、ユニット昇降装置３６による昇降ユニット３４の昇降の方向がＺ₂と、ノズル回転装置３２による吸着ノズル２８の回転の方向がθと、それぞれ表わされている。ノズル昇降装置３０は、図示を省略するが、下端部に吸着ノズル２８が取り付けられた軸体と、その軸体の上下方向の移動を案内するガイドを有するガイド機構と、その軸体をボールねじ機構を利用してそのガイドに沿って昇降させる昇降機構とを含んで構成されている。同様に、ユニット昇降装置３６は、昇降ユニット３４の上下方向の移動を案内するガイドを有するガイド機構と、昇降ユニット３４をボールねじ機構を利用してそのガイドに沿って昇降させる昇降機構とを含んで構成されている。図には、ユニット昇降装置３６のガイド機構および昇降機構のボールねじ機構をそれぞれ構成するガイド３６ａおよびねじロッド３６ｂが表わされている。なお、ユニット昇降装置３６の昇降機構は、ねじロッド３６ｂが固定されており、そのねじロッド３６ｂに螺合するナット（図示を省略）を回転することによって昇降ユニット３４を昇降させるような構造とされている。

部品供給装置１６によって供給された部品Ｐは、作業ヘッド２４が有する吸着ノズル２８によって吸着保持され、ヘッド移動装置２２によって作業ヘッド２４が移動させられることで、基材コンベア装置１４に保持された基材Ｓの上方まで運ばれる。所定位置にまで運ばれた部品Ｐは、その位置において、ユニット昇降装置３６およびノズル昇降装置３０によって所定の高さまで下降させられて、基材Ｓの上面である組付面に組み付けられる。

ベース１２には、基材コンベア装置１４と部品供給装置１６との間において、上方を撮像する撮像装置としてのカメラ３８が取り付けられており、このカメラ３８は、吸着ノズル２８によって保持された部品Ｐを下方から撮像し、その撮像によって得られた撮像データによって、部品Ｐの吸着ノズル２８による保持の位置および姿勢が把握される。この把握された保持位置および保持姿勢を基に、ヘッド移動装置２２による組付位置の調整およびノズル回転装置３２による組付姿勢（回転位置，方位）の調整が行われて、部品Ｐは、基材Ｓの適正な取付位置に適正な取付姿勢で組み付けられる。このように行われる部品Ｐの基材Ｓへの組付作業（部品組付作業）に際し、ヘッド移動装置２２，ノズル昇降装置３０，ノズル回転装置３２，ユニット昇降装置３６等の作動の制御は、コンピュータを主要構成要素として構成されてベース１２内部に配設された制御装置４０によって行われる。

［Ｂ］作業デバイスの昇降と直角方向の位置ズレとの関係および位置ズレデータ
本部品組付機１０は、基材Ｓの互いに高さが比較的大きく異なる組付面に部品Ｐを組み付けること、あるいは、互いに高さが比較的大きく異なる複数の基材Ｓの上面に部品を組み付けることが可能とされており、そのため、作業デバイスである吸着ノズル２８の昇降範囲が比較的大きくされている。この昇降範囲を大きくするために、本部品組付機１０では、先に説明したように、第１昇降装置であるノズル昇降装置３０と第２昇降装置であるユニット昇降装置３６との両者によって、吸着ノズル２８を２段階的に昇降させるように構成されている。図２を参照しつつ説明すれば、部品組付機１０は、吸着ノズル２８が、ノズル昇降装置３０によって、上下方向に延びる第１昇降軸線Ｌ₁に沿って昇降させられるとともに、昇降ユニット３４が、ユニット昇降装置３６によって、上下方向に延びる第２昇降軸線Ｌ₂に沿って昇降させられるように構成されているのである。

上記第１昇降軸線Ｌ₁，第２昇降軸線Ｌ₂は、ともに、当該部品組付機１０の基準軸線（）Ｌ_Mと平行であるべきではあるが、部品組付機１０の製造精度の関係で、それら第１昇降軸線Ｌ₁，第２昇降軸線Ｌ₂が、基準軸線Ｌ_Mに対して若干傾斜することを許容せざるを得ない。具体的に言えば、例えば、ノズル昇降装置３０およびユニット昇降装置３６の各々を構成する上記ガイド機構のガイドの傾斜や、それらノズル昇降装置３０およびユニット昇降装置３６自体の傾斜によって、第１昇降軸線Ｌ₁，第２昇降軸線Ｌ₂がある程度傾斜することを許容せざるを得ないのである。したがって、吸着ノズル２８の上下方向の位置によって、直角方向の位置ズレが生じるため、部品組付作業において、その位置ズレを解消することが望ましいのである。ちなみに、図では、第１昇降軸線Ｌ₁，第２昇降軸線Ｌ₂の傾斜を２次元的なものとして扱っているが、それらの傾斜はＸ方向およびＹ方向における傾斜の向きと傾斜量とを含む概念である。したがって、上記位置ズレも、Ｘ方向およびＹ方向における位置ズレの方向と位置ズレ量とを含むことになるため、位置ズレは、位置ズレ量のＸ方向成分およびＹ方向成分を用いて位置ズレ（Δｘ，Δｙ）と表すことにする。

しかしながら、吸着ノズル２８が上述のように２段階に昇降させられるため、上記位置ズレ（Δｘ，Δｙ）は、当該部品組付機のＺ方向における基準からの吸着ノズル２８の位置（ノズル絶対位置）ｚ_Aに対して、直線的な関係（リニアな関係）にはならない。詳しく言えば、第１昇降軸線Ｌ₁と第２昇降軸線Ｌ₂とが平行であるとは限らないため、たとえノズル絶対位置ｚ_Aが同じであったとしても、ノズル昇降装置３０による吸着ノズル２８の昇降の位置であるノズル昇降位置ｚ₁と、ユニット昇降装置３６による昇降ユニット３４の昇降の位置であるユニット昇降位置ｚ₂との組み合わせ如何によっては、上記位置ズレ（Δｘ，Δｙ）は、異なるものとなる。つまり、位置ズレ（Δｘ，Δｙ）は、ノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との両方に依存するものとなる。言い換えれば、ノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との組み合わせに応じたものとなるのである。

そこで、本部品組付機１０では、予め、上記位置ズレ（Δｘ，Δｙ）がノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との両方に関連付けられた位置ズレデータを用意し、部品組付作業において、その位置ズレ（Δｘ，Δｙ）を解消するための処理を行うようにされている。位置ズレデータは、図３に示すものであり、詳しくは、Ｘ方向成分に対応した図３（ａ）のＸ方向位置ズレテーブルと、Ｙ方向成分に対応した図３（ｂ）のＹ方向位置ズレテーブルとによって構成されている。

上記２つのテーブルは、いずれも、行において、吸着ノズル２８の昇降範囲に応じた複数のノズル昇降位置ｚ₁が離散的に設定されており（それらの値を便宜的に“#.#”と便宜的に示す）、列において、昇降ユニット３４の昇降範囲に応じた複数のユニット昇降位置ｚ₂が離散的に設定されている（それらの値を便宜的に“&.&”と示す）。特定のノズル昇降位置ｚ₁に対応する行に属し、かつ、特定のユニット昇降位置ｚ₂に対応した列に属するセルに記載された値（それらの値を便宜的に“*.***”と示す）が、それら特定のユニット昇降位置ｚ₂および特定のユニット昇降位置ｚ₂において生じる吸着ノズル２８の位置ズレの成分Δｘ，Δｙである。ちなみに、位置ズレの成分Δｘ，Δｙが“0.000”となっているノズル昇降位置ｚ₁およびユニット昇降位置ｚ₂が、直角方向の位置ズレが生じていないとみなす標準ノズル昇降位置ｚ₁₀および標準ユニット昇降位置ｚ₂₀である。

なお、ヘッド移動装置２２の構造に起因して、上記第１昇降軸線Ｌ₁の基準軸線Ｌ_Mに対する傾斜および上記第２昇降軸線Ｌ₂の基準軸線Ｌ_Mに対する傾斜は、ヘッド移動装置２２による作業ヘッド２４の移動の位置、つまり、作業ヘッド２４の直角方向による移動の位置であるヘッド移動位置（ｘ，ｙ）によって異なることも予想される。その場合には、例えば、作業ヘッド２４の移動範囲に応じて離散的に設定されたヘッド移動位置（ｘ，ｙ）の各々に対しての位置ズレデータを用意すればよい。つまり、その場合、位置ズレ（Δｘ，Δｙ）は、ヘッド移動位置（ｘ，ｙ）にも関連付けられたものとなる。

［Ｃ］制御装置による制御および制御装置の機能構成
部品組付作業における制御に関し、制御装置４０は、図４に示すような機能構成を有すると考えることができる。図に示すように、制御装置４０は、上記位置ズレデータを記憶する位置ズレデータ記憶部５０を有している。そして、部品組付作業において、部品Ｐの組付位置および組付面の高さに対応して、ヘッド移動位置（ｘ，ｙ）の目標である目標ヘッド目標移動位置（ｘ^*，ｙ^*）、ノズル昇降位置ｚ₁の目標である第１目標昇降位置としてのノズル目標昇降位置ｚ₁ ^*，ユニット昇降位置ｚ₂の目標である第２目標昇降位置としてのユニット目標昇降位置ｚ₂ ^*を、それぞれ決定する目標位置決定部５２を有している。

ヘッド目標移動位置補正部５４は、上記決定されたノズル目標昇降位置ｚ₁ ^*，ユニット目標昇降位置ｚ₂ ^*に基づいて、上記記憶されている位置ズレデータを参照しつつ、上記決定されたヘッド目標移動位置（ｘ^*，ｙ^*）を補正する。具体的には、位置ズレデータにおいて、ノズル目標昇降位置ｚ₁ ^*，ユニット目標昇降位置ｚ₂ ^*に対応するセルに属する位置ズレの成分Δｘ，Δｙを認定し、その認定されたΔｘ，Δｙに基づいて、次式に従って、補正後のヘッド目標移動位置（ｘ_C ^*，ｙ_C ^*）が決定される。
ｘ_C ^*＝ｘ^*−*.*** ， ｙ_C ^*＝ｙ^*−*.***
ちなみに、上記位置ズレデータでは、ノズル昇降位置ｚ₁, ユニット昇降位置ｚ₂が離散的に設定されており、ノズル目標昇降位置ｚ₁ ^*，ユニット目標昇降位置ｚ₂ ^*が設定されたノズル昇降位置ｚ₁, ユニット昇降位置ｚ₂でない場合には、近傍のノズル昇降位置ｚ₁, ユニット昇降位置ｚ₂に対応する複数の位置ズレの値*.***に基づいて補間処理を行い、近似的に、位置ズレの成分Δｘ，Δｙが認定される。この補間処理は、公知の純粋な数学的手法に従うものであるため、ここでの説明は省略する。

なお、ヘッド移動位置（ｘ，ｙ）にも関連付けられて複数の位置ズレデータを有する場合、ヘッド目標移動位置（ｘ^*，ｙ^*）に対応する位置ズレデータを選択し、その選択された位置ズレデータに基づいて、位置ズレの成分Δｘ，Δｙを認定するようにすればよい。

そして、作業実行部５６は、上記のようにして補正されたヘッド目標移動位置（ｘ_C ^*，ｙ_C ^*）と、決定されたノズル目標昇降位置ｚ₁ ^*，ユニット目標昇降位置ｚ₂ ^*とに基づいて、ノズル昇降装置３０，ユニット昇降装置３６，ヘッド移動装置２２等を制御することで、吸着ノズル２８による部品組付作業を実行する。

［Ｄ］位置ズレデータ取得方法
上記位置ズレデータは、実施例の位置ズレデータ取得方法に従って、取得することができる。詳しく言えば、(A)ノズル昇降位置ｚ₁を設定され複数の位置で変更しつつ、かつ、ユニット昇降位置ｚ₂を設定された複数の位置で変更するようにして、吸着ノズル２８を動作させ（デバイス動作工程）、(B)その際の吸着ノズル２８の動作結果を基に、複数のノズル昇降位置ｚ₁の各々と、複数のユニット昇降位置ｚ₂の各々との両方に関連付けられた位置ズレ（Δｘ，Δｙ）を認定する（位置ズレ認定工程）ことで、取得することが可能である。言い換えれば、図３のテーブルに示されているノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との種々の組み合わせの各々を実現した状態において、吸着ノズル２８の上記直角方向における位置ズレ（Δｘ，Δｙ）を認定し、その認定した位置ズレ（Δｘ，Δｙ）に基づいて上記位置ズレデータを作成するのである。具体的には、例えば、それぞれが実施例である以下の２つの方法にて位置ズレデータ取得することができる。

i）第１の方法
実施例の１つの方法は、吸着ノズル２８を、図１に示すカメラ３８の上方にて動作させて、吸着ノズル２８を撮像し、その撮像によって得られた撮像データに基づいて、位置ズレ（Δｘ，Δｙ）を取得する方法である。具体的には、図５（ａ）に示すようにして、カメラ３８の上方にて、先に説明したノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との複数の組み合わせの各々を実現した状態において、吸着ノズル２８の先端を撮像する。撮像によって得られた撮影像は、図５（ｂ）に示すようなものであり、位置ズレがないと仮定した場合の基準点Ｏからの吸着ノズル２８の先端の変位を、位置ズレ（Δｘ，Δｙ）として認定する。

ちなみに、吸着ノズル２８の曲り等の影響を排除するために、ノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との組み合わせの各々において、ノズル回転装置３２によって吸着ノズル２８を種々の回転位置（例えば、互いに９０°位相が異なる４つの回転位置）に位置させ、それぞれの回転位置における撮像によって認定した複数の位置ズレ（Δｘ，Δｙ）に基づいて、例えば、それらを平均することによって、個々の組み合わせにおける位置ズレを認定すればよい。

なお、ノズル昇降位置ｚ₁，ユニット昇降位置ｚ₂は、吸着ノズル２８の先端がカメラ３８の被写界深度内に収まる範囲で変更することが望ましく、また、吸着ノズル２８の先端被写界深度の中央の高さに位置するノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との１つの組み合わせを、標準ノズル昇降位置ｚ₁₀，標準ユニット昇降位置ｚ₂₀の組み合わせとすればよい。

ii）第２の方法
実施例のもう１つの方法は、基材Ｓに代えて、基準治具を基材コンベア装置１４にセットし、吸着ノズル２８の動作として、吸着ノズル２８によってその治具に実際に部品Ｐを組み付ける動作を行わせ、その動作結果としての組み付けられた部品の位置ズレを、検査機等によって検出し、その検出された位置ズレを基に、吸着ノズル２８の直角方向の位置ズレ（Δｘ，Δｙ）を認定するのである。

基準治具６０は、例えば、図６に示すように、基板６２と、基板上に設置された台板６４とを有している。部品Ｐは、台板６４の上面に組み付けられるため、ノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との種々の組み合わせを実現するために、互いに高さｈの異なる台板６４が設置された複数の基準治具６０を用いて、部品Ｐの組み付けを行う。部品Ｐの組付位置の位置ズレの検出の際には、基板６２のコーナの上面に付された位置基準マーク６６が、検出基準として参照される。この位置基準マークは、実際の基材Ｓにおいても付されており、基材Ｓに付されている位置基準マークと同じ高さの位置に付されることが望ましい。

この第２の方法では、ヘッド移動位置（ｘ，ｙ）をも変更して、台板６４の全面に亘って部品Ｐを組み付けることができる。したがって、この第２の方法は、前述のヘッド移動位置（ｘ，ｙ）にも関連付けられた複数の位置ズレデータを取得するのに好適である。

また、第１の方法と同様に、吸着ノズル２８の曲り等の影響を排除するために、ノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との組み合わせの各々において、ノズル回転装置３２によって吸着ノズル２８を種々の回転位置に回転させ、それぞれの回転位置において部品Ｐを組み付けることが望ましい。その場合は、各回転位置における部品Ｐの組付位置の位置ズレに基づいて、例えば、それらを平均することによって、個々の組み合わせにおける位置ズレを認定すればよい。

なお、部品Ｐを基準治具６０に組み付ける場合、吸着ノズル２８による部品Ｐの保持の位置，姿勢がばらつくため、ノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との１つの組み合わせにおいて、ある程度たくさんの部品Ｐの組み付けを行い、検出されたたくさんの位置ズレに基づき、それらに対して統計学的手法を用いて得られた値を、位置ズレとして認定することが望ましい。

［Ｅ］変形例
上記実施例の部品組付機１０は、作業ヘッド２４に部品保持デバイスとしての吸着ノズル２８を有しているが、作業デバイス若しくは作業ヘッドを交換することによって、例えば、クランプ型の部品保持デバイス、接着剤等の塗布を行うためのアプリケーションデバイス、レーザ加工等を行う加工デバイス、表面改質等の処理を行う処理デバイス等を有する各種の作業ヘッドを備えることができる汎用の作業機として機能させることが可能である。

また、上記実施例の部品組付機１０では、制御装置４０の位置ズレデータ記憶部５０に、テーブル形式の位置ズレデータが記憶されているが、そのような位置ズレデータに代え、例えば、ノズル昇降位置ｚ₁とユニット昇降位置ｚ₂との各々を変数とする関数を、位置ズレデータとして記憶してもよい。

上記実施例の位置ズレデータ取得方法では、実際の吸着ノズル２８を利用して、位置ズレデータが取得されるようにされていたが、実際の吸着ノズル２８に代え、例えば上述の曲り等が管理された専用の基準ノズル（治具ノズル）を利用して、位置ズレデータを取得してもよく、また、上記第１の方法の場合には、部品Ｐを吸着保持する機能を有していない基準治具を利用して、位置ズレデータを取得してもよい。

また、上記実施例の第２の方法は、ノズル昇降装置２４とユニット昇降装置３６のように複数の昇降装置を備えた作業ヘッドだけでなく、昇降装置を１つ（例えばノズル昇降装置２４）だけを備えた作業ヘッドにおいて、昇降装置の昇降範囲が大きく（例えば２０ｃｍ以上、望ましくは１５ｃｍ以上）、その昇降範囲内における位置ズレを補正しなければ作業機に必要とされる組付精度を実現し得ない場合に適用してもよい。例えば、本発明の実施例の部品組付機１０に対して、ユニット昇降装置３６は備えていないが、他の構造は同様の構造である作業機に適用してもよい。言い換えると、作業デバイスと、その作業デバイスを上下方向に延びる第１昇降軸線に沿って昇降させる第１昇降装置とを有する昇降ユニットを有する作業ヘッドと、その作業ヘッドを上下方向に直角な直角方向に移動させるヘッド移動装置と、前記第１昇降装置および前記ヘッド移動装置を制御する制御装置とを備えた作業機に適用してもよい。このような作業機では、制御装置は、ノズル昇降位置ｚ₁に応じた位置ズレデータを記憶し、ノズル目標昇降位置ｚ₁ ^*に基づいて、上記位置ズレデータを参照しつつ、ヘッド目標移動位置（ｘ^*，ｙ^*）を補正してもよい。また、位置ズレデータを取得するためには、基材Ｓの各組付面の高さに対応したノズル昇降位置ｚ₁毎に位置ズレデータを取得してもよい。

１０：部品組付機〔作業機〕 ２２：ヘッド移動装置 ２４：作業ヘッド ２８：吸着ノズル〔部品保持デバイス，作業デバイス〕 ３０：ノズル昇降装置〔第１昇降装置〕 ３２：ノズル回転装置〔デバイス回転装置〕 ３４：昇降ユニット ３６：ユニット昇降装置〔第２昇降装置〕 ３８：カメラ〔撮像装置〕 ４０：制御装置 ５０：位置ズレデータ記憶部 ５２：目標位置決定部 ５４：ヘッド目標移動位置補正部 ５６：作業実行部 Ｌ₁：第１昇降軸線 Ｌ₂：第２昇降軸線 Ｌ_M：部品組付機の基準軸線 （Δｘ，Δｙ）：位置ズレ ｚ₁：ノズル昇降位置 ｚ₂：ユニット昇降位置 （ｘ，ｙ）：ヘッド移動位置 ｚ₁ ^*：ノズル目標昇降位置〔第１目標昇降位置〕 ｚ₂ ^*：ユニット目標昇降位置〔第２目標昇降位置〕 （ｘ^*，ｙ^*）：目標ヘッド移動位置 （ｘ_C ^*，ｙ_C ^*）：補正後ヘッド目標移動位置

Claims (7)

1. (a)作業デバイスと、その作業デバイスを上下方向に延びる第１昇降軸線に沿って昇降させる第１昇降装置とを有する昇降ユニットと、(b)その昇降ユニットを上下方向に延びる第２昇降軸線に沿って昇降させる第２昇降装置とを有する作業ヘッドと、
   その作業ヘッドを上下方向に直角な直角方向に移動させるヘッド移動装置と、
   前記第１昇降装置、前記第２昇降装置、および、前記ヘッド移動装置を制御する制御装置と
   を備えた作業機であって、
   前記制御装置が、
   前記作業デバイスによる作業に際し、前記作業デバイスの昇降位置の目標である第１目標昇降位置、前記昇降ユニットの昇降位置の目標である第２目標昇降位置、および、前記直角方向における前記作業ヘッドの移動位置の目標であるヘッド目標移動位置を、それぞれ決定する目標位置決定部と、
   少なくとも前記第１昇降軸線の傾斜と前記第２昇降軸線の傾斜とに起因する前記作業デバイスの前記直角方向の位置ズレが、前記作業デバイスの昇降位置および前記昇降ユニットの昇降位置との両方に関連付けられた位置ズレデータを記憶する位置ズレデータ記憶部と、
   前記記憶されている位置ズレデータを参照しつつ、前記決定された第１目標昇降位置および第２目標昇降位置に基づいて、前記決定されたヘッド目標移動位置を補正するヘッド目標移動位置補正部と、
   前記決定された第１目標昇降位置、前記決定された第２目標昇降位置、および、前記補正されたヘッド目標移動位置に基づいて、前記第１昇降装置、前記第２昇降装置、および、前記ヘッド移動装置を制御することで、前記作業デバイスによる作業を実行する作業実行部と
   を有する作業機。
2. 前記位置ズレデータが、それぞれが離散的に設定された前記作業デバイスの昇降位置および前記昇降ユニットの昇降位置との両方に関連付けられており、
   前記ヘッド目標移動位置補正部が、
   前記決定された第１目標昇降位置と前記決定された第２目標昇降位置との少なくとも一方が、前記位置ズレデータにおいて設定されていない前記作業デバイスの昇降位置若しくは前記昇降ユニットの昇降位置である場合に、前記位置ズレデータにおいて設定されている前記作業デバイスの昇降位置および前記昇降ユニットの昇降位置に関連付けられた位置ズレを基に補間処理を行い、その補間処理によって得られた位置ズレに基づいて前記決定されたヘッド目標移動位置を補正するように構成された請求項１に記載の作業機。
3. 前記位置ズレデータが、
   前記作業デバイスの前記直角方向の位置ズレが、さらに、前記作業ヘッドの前記直角方向における移動位置にも関連付けられたものである請求項１または請求項２に記載の作業機。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の作業機の前記位置ズレデータ記憶部に記憶される位置ズレデータを取得する位置ズレデータ取得方法であって、
   前記作業デバイスの昇降位置を設定された複数の位置の間で変更しつつ、かつ、前記昇降ユニットの昇降位置を設定された複数の位置の間で変更するようにして、前記作業デバイスを動作させるデバイス動作工程と、
   前記デバイス動作工程における前記作業デバイスの動作結果を基に、前記作業デバイスの複数の昇降位置の各々と前記昇降ユニットの複数の昇降位置との各々との両方に関連付けられた前記作業デバイスの前記直角方向の位置ズレを認定する位置ズレ認定工程と
   を含む位置ズレデータ取得方法。
5. 前記昇降ユニットが、前記作業デバイスを上下方向に平行なそれの軸線回りに回転させるデバイス回転装置を有しており、
   前記デバイス動作工程が、前記作業デバイスの回転位置をも変更するようにして行われ工程であり、
   前記位置ズレ認定工程が、前記作業デバイスの複数の回転位置の各々における前記作業デバイスの前記直角方向の位置ズレに基づいて、前記作業デバイスの複数の昇降位置の各々と前記昇降ユニットの複数の昇降位置との各々との両方に関連付けられた前記作業デバイスの前記直角方向の位置ズレを認定する工程である請求項４に記載の位置ズレデータ取得方法。
6. 前記作業機が、前記作業デバイスを上方若しくは下方から撮像する撮像装置を備えており、
   前記デバイス動作工程が、前記撮像装置の下方方若しくは上方において行われるとともに、前記作業デバイスを、互いに異なる前記作業デバイスの複数の昇降位置および前記昇降ユニットの複数の昇降位置において、前記撮像装置によって撮像する工程を含み、
   前記位置ズレ認定工程が、前記作業デバイスの動作結果としての、前記撮像装置によって撮像された前記作業デバイスの撮像データを基に、前記作業デバイスの複数の昇降位置の各々と前記昇降ユニットの複数の昇降位置との各々との両方に関連付けられた前記作業デバイスの前記直角方向の位置ズレを認定する工程を含む請求項４または請求項５に記載の位置ズレデータ取得方法。
7. 前記作業デバイスが、部品を保持する部品保持デバイスであり、かつ、前記作業機が、その部品保持デバイスによって保持された部品を基材に組み付ける部品組付機であり、
   前記デバイス動作工程が、上下方向において互いに異なる位置に部品を組み付ける工程を含み、
   前記位置ズレ認定工程が、前記作業デバイスの動作結果としての、組み付けられた部品の前記直角方向の位置ズレを基に、前記作業デバイスの複数の昇降位置の各々と前記昇降ユニットの複数の昇降位置との各々との両方に関連付けられた前記作業デバイスの前記直角方向の位置ズレを認定する工程を含む請求項４または請求項５に記載の位置ズレデータ取得方法。
   

Images