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公開番号2025018519
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122293
出願日2023-07-27
発明の名称ロボットシステムおよび位置検出方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B25J 13/08 20060101AFI20250130BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】ツールの位置を精度よく検出することのできるロボットシステムおよび位置検出方法を提供すること。
【解決手段】ロボットシステムは、ロボットアームと、前記ロボットアームに取り付けられているツールと、前記ツールとの相対的位置関係が一定となるように配置され、対象物に対する並進量を検出する複数の光学センサーと、複数の前記光学センサーが検出した前記並進量に基づいて前記ツールの並進量および回転量を検出し、前記ツールの並進量および回転量からを前記ツールの位置を検出する制御装置と、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられているツールと、
前記ツールとの相対的位置関係が一定となるように配置され、対象物に対する並進量を検出する複数の光学センサーと、
複数の前記光学センサーが検出した前記並進量に基づいて前記ツールの並進量および回転量を検出し、前記ツールの並進量および回転量から前記ツールの位置を検出する制御装置と、を有することを特徴とするロボットシステム。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記光学センサーは、光学トラッキングセンサーであり、
光源と、
前記光源からの光を前記対象物に照射するレンズ部材と、
前記対象物で反射した前記光を受光する撮像素子と、を備え、
前記撮像素子によって撮像された複数の画像を比較して前記画像の移動量を算出することにより、前記対象物に対する並進量を検出する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記光学センサーは、前記対象物に対して斜め方向から前記光を照射する請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記光学センサーは、互いに直交する２つの検出軸を有する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記複数の光学センサーの間に、前記ツールが配置されている請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記ツールは、印刷ヘッドであり、
前記対象物に対する印刷作業を行う請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記印刷ヘッドの位置に基づいて前記印刷ヘッドの印刷軌道を補正する請求項６に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記対象物との接触を検出する力覚センサーを有する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記対象物を搬送するコンベアを有し、
前記コンベアで搬送される前記対象物に対して前記ツールを用いて作業を行う請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
ロボットアームと、前記ロボットアームに取り付けられているツールと、前記ツールとの相対的位置関係が一定となるように配置され、対象物に対する並進量を検出する複数の光学センサーと、を有し、
複数の前記光学センサーが検出した前記並進量に基づいて前記ツールの並進量および回転量を検出し、前記ツールの並進量および回転量から前記ツールの位置を検出することを特徴とする位置検出方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットシステムおよび位置検出方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された印刷システムは、先端に装着された印刷ヘッドを備えたロボットを動かして、対象物に向けてインクを吐出することにより、対象物への印刷を行う。また、印刷システムは、印刷ヘッドの実際の位置を検出するための回転角度センサーと、印刷ヘッドとの間に配置され印刷ヘッドの実際の位置に基づいて印刷ヘッドの位置を補正するピエゾアクチュエーターと、を有する。このように、印刷ヘッドの実際の位置に基づいて印刷ヘッドの位置を補正することにより、ストリップ（隙間）のない印刷を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－２０２７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の印刷システムでは、回転角度センサーの配置の都合上、印刷ヘッドの並進方向に対する姿勢変化の検出が困難である。そのため、印刷ヘッドの実際の位置の検出精度が低く、高精度な印刷作業を行うことができないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のロボットシステムは、ロボットアームと、
前記ロボットアームに取り付けられているツールと、
前記ツールとの相対的位置関係が一定となるように配置され、対象物に対する並進量を検出する複数の光学センサーと、
複数の前記光学センサーが検出した前記並進量に基づいて前記ツールの並進量および回転量を検出し、前記ツールの並進量および回転量から前記ツールの位置を検出する制御装置と、を有する。
【０００６】
本発明の位置検出方法は、ロボットアームと、前記ロボットアームに取り付けられているツールと、前記ツールとの相対的位置関係が一定となるように配置され、対象物に対する並進量を検出する複数の光学センサーと、を有し、
複数の前記光学センサーが検出した前記並進量に基づいて前記ツールの並進量および回転量を検出し、前記ツールの並進量および回転量から前記ツールの位置を検出する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係るロボットシステムの全体図である。
印刷作業の様子を示す模式図である。
移動ステージを示す平面図である。
光学センサーの断面図である。
光学センサーの検出原理を示す模式図である。
光学センサーの問題点を説明するための模式図である。
並進量および回転量を検出する方法を説明するための模式図である。
回転量を検出する方法を説明するための模式図である。
回転量を検出する方法を説明するための模式図である。
光学センサーの配置の変形例を示す平面図である。
光学センサーの配置の変形例を示す平面図である。
光学センサーの配置の変形例を示す平面図である。
光学センサーの配置の変形例を示す平面図である。
光学センサーの配置の変形例を示す平面図である。
光学センサーの配置の変形例を示す平面図である。
光学センサーの配置の変形例を示す平面図である。
第２実施形態に係るロボットシステムの全体図である。
印刷作業の様子を示す模式図である。
印刷作業の様子を示す模式図である。
印刷作業の様子を示す模式図である。
第３実施形態に係るロボットシステムの全体図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明のロボットシステムおよび位置検出方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るロボットシステムの全体図である。図２は、印刷作業の様子を示す模式図である。図３は、移動ステージを示す平面図である。図４は、光学センサーの断面図である。図５は、光学センサーの検出原理を示す模式図である。図６は、光学センサーの問題点を説明するための模式図である。図７は、並進量および回転量を検出する方法を説明するための模式図である。図８および図９は、それぞれ、回転量を検出する方法を説明するための模式図である。図１０ないし図１６は、それぞれ、光学センサーの配置の変形例を示す平面図である。
【００１０】
図１に示すロボットシステム１は、対象物Ｗへの印刷作業を行う印刷システムに適用されている。ロボットシステム１は、ロボット２と、ロボット２の先端に装着されたツールとしての印刷ヘッド３と、ロボット２と印刷ヘッド３との間に配置された移動ステージ４と、印刷ヘッド３に配置された複数の光学センサー５と、ロボット２の駆動を制御する制御装置９と、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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