パネルの搬送装置
【課題】ロボットに保持されたパネルを仮置きすることなく位置検出し直接所定位置に配置するパネルの搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケース１１に、別位置に配置されていたパネル１２を載置するパネルの搬送装置１０であって、パネル１２を吸着保持する吸着パッド１３が設けられたロボット１４と、吸着パッド１３に吸着保持されているパネル１２を撮像する第１の撮像手段１５と、搬送経路上の停止位置で静止した収容ケース１１を撮像する第２の撮像手段１６と、第１の撮像手段１５によって撮像された画像からパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量を検出すると共に、第２の撮像手段１６によって撮像された画像からケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量を検出し、収容ケース１１の特定位置にパネル１２を載置する吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する制御手段１７とを有している。
【解決手段】搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケース１１に、別位置に配置されていたパネル１２を載置するパネルの搬送装置１０であって、パネル１２を吸着保持する吸着パッド１３が設けられたロボット１４と、吸着パッド１３に吸着保持されているパネル１２を撮像する第１の撮像手段１５と、搬送経路上の停止位置で静止した収容ケース１１を撮像する第２の撮像手段１６と、第１の撮像手段１５によって撮像された画像からパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量を検出すると共に、第２の撮像手段１６によって撮像された画像からケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量を検出し、収容ケース１１の特定位置にパネル１２を載置する吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する制御手段１７とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等のパネルを吸着保持して所定位置に載置するパネルの搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産現場等において多くのパネルを順次所定位置に配置するための装置は、所定位置へ確実にパネルを配置する正確性と作業の迅速性が求められる。そして、これらの装置には、正確な作業を迅速に行えるロボットがしばしば用いられ、その具体例が特許文献１に記載されている。
特許文献１では、パレット内にあるパネル（ワーク）がロボットによってパネルの仮置き場であるテーブル上に搬送され、そのテーブル上にあるパネルをカメラで撮像した画像からそのパネルの位置検出を行う。そして、検出されたパネルの位置情報を基にそのパネルを把持するロボットのパネル把持部の移動先の座標が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３９６８２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では、テーブル上に仮置きされる際にパネルに疵や塵が付くおそれがあるのに加え、パネルは仮置き後に把持されて目的の載置位置に搬送されるので時間のロスが生じるという問題があった。
また、パネルは仮置き場で位置の検出がなされてからロボットによって把持されるため、ロボットがパネルを把持する際にパネルの位置ずれを招来する可能性が高く、要求されるパネルの配置精度が高い場合には採用することができない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、ロボットに保持されたパネルを仮置きすることなく位置検出し直接所定位置に配置するパネルの搬送装置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】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係るパネルの搬送装置は、搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケースに、別位置に配置されていたパネルを載置するパネルの搬送装置であって、前記パネルを吸着保持する吸着パッドが設けられたロボットと、前記吸着パッドに吸着保持されている前記パネルを撮像する第１の撮像手段と、前記搬送経路上の停止位置で静止した前記収容ケースを撮像する第２の撮像手段と、前記第１の撮像手段によって撮像された画像から予め定められたパネル基準位置に対する前記パネルの位置ずれ量を検出すると共に、前記第２の撮像手段によって撮像された画像から予め定められたケース基準位置に対する前記収容ケースの位置ずれ量を検出し、前記収容ケースの特定位置に前記パネルを載置する前記吸着パッドの移動先の座標及び向きを算出する制御手段とを有し、前記制御手段によって算出された前記移動先の座標に前記吸着パッドを移動して前記パネルを前記収容ケースの特定位置に載置する。
【０００６】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記パネルは、平面視して矩形で前記吸着パッドによって吸着保持されるパネル本体を有し、前記第１の撮像手段は、前記パネル本体の角部ａ及び角部ｂをそれぞれ撮像するカメラＡ及びカメラＢを備え、前記制御手段は、前記吸着パッドが吸着保持している前記パネル本体の前記角部ａ、ｂを前記カメラＡ、Ｂによりそれぞれ撮像した各画像を基にして、前記パネル基準位置に対する前記パネルの位置ずれ量を検出するのが好ましい。
【０００７】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記カメラＡは、前記吸着パッドによって吸着保持されている前記パネル本体の前記角部ａを撮像可能な位置に配設され、前記カメラＢは、前記制御手段が外部からの入力信号を基に前記パネル本体の前記角部ａと前記角部ｂの間隔を検知して決定する該角部ｂを撮像可能な位置まで向きを変えることなく移動可能であるのが好ましい。
【０００８】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記収容ケースには、該収容ケース内で前記パネルを保持する位置決め部材が設けられ、前記制御手段は、前記第２の撮像手段によって撮像される前記停止位置にある前記収容ケースの画像中の前記位置決め部材の位置を、前記制御手段が記憶している前記ケース基準位置に配置された前記収容ケースの画像中の前記位置決め部材の位置と比較して該収容ケースの位置ずれ量を検出するのが好ましい。
【０００９】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記収容ケースに載置される前記パネルを載せて、前記吸着パッドに吸着保持される位置まで該パネルと共に搬送されるパレットと、前記パネルが前記吸着パッドによって吸着保持され空状態になった前記パレットを把持してパレット退避位置に移動させるパレット搬出ロボットとが設けられるのが好ましい。
【００１０】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記ロボットの静電気を除去するイオナイザーが設けられるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るパネルの搬送装置は、パネルを吸着保持する吸着パッドが設けられたロボットと、吸着パッドに吸着保持されているパネルを撮像する第１の撮像手段と、搬送経路上の停止位置で静止した収容ケースを撮像する第２の撮像手段と、第１の撮像手段によって撮像された画像から、パネル基準位置に対するパネルの位置ずれ量を検出すると共に、第２の撮像手段によって撮像された画像からケース基準位置に対する収容ケースの位置ずれ量を検出し、収容ケースの特定位置にパネルを載置する吸着パッドの移動先の座標及び向きを算出する制御手段とを有し、制御手段によって算出された移動先の座標に吸着パッドを移動してパネルを収容ケースの特定位置に載置するので、パネルを仮置きすることなく、ロボットに保持されたパネルを収容ケースの特定位置に載置でき、パネルに疵を付けるのを防止することができるのに加え、パネルを仮置きする場合に比べ収容ケースの特定位置にパネルを載置する作業に要する時間の短縮化を図ることが可能である。
更に、パネルは、ロボットに保持されて位置ずれ量が算出された後にロボットに保持された状態のまま収容ケースに載置されるため、位置ずれ量を算出した後にロボットがパネルを改めて保持することはなく、パネルとロボットの位置関係が変わる可能性を抑制することができる。
【００１２】
本発明に係るパネルの搬送装置において、第１の撮像手段が、パネル本体の角部ａ及び角部ｂをそれぞれ撮像するカメラＡ及びカメラＢを備え、制御手段が、吸着パッドが吸着保持しているパネル本体の角部ａ、ｂをカメラＡ、Ｂによりそれぞれ撮像した各画像を基にして、パネル基準位置に対するパネルの位置ずれ量を検出する場合、パネルにパネルの位置ずれ量を検出するためにのみ用いられるマーキングを付与する必要はなく、パネルを収容ケースに載置するのに要する工程数の増加を抑制して作業の効率化を図ることが可能である。
【００１３】
本発明に係るパネルの搬送装置において、カメラＡが、吸着パッドによって吸着保持されているパネル本体の角部ａを撮像可能な位置に配設され、カメラＢが、制御手段が外部からの入力信号を基にパネル本体の角部ａと角部ｂの間隔を検知して決定する角部ｂを撮像可能な位置まで向きを変えることなく移動可能である場合、角部ａ及び角部ｂは、それぞれカメラＡ及びカメラＢによって確実に撮像され、パネルの位置ずれ量の計測を安定的に行うことができる。
【００１４】
本発明に係るパネルの搬送装置において、収容ケースには、収容ケース内でパネルを保持する位置決め部材が設けられ、制御手段が、第２の撮像手段によって撮像される停止位置にある収容ケースの画像中の位置決め部材の位置を、制御手段が記憶しているケース基準位置に配置された収容ケースの画像中の位置決め部材の位置と比較して収容ケースの位置ずれ量を検出する場合、収容ケースに収容ケースの位置を検出するためにのみ用いられる部品を設ける必要がなく、収容ケースを構成する部品点数の増加を抑制でき、収容ケースの製造コストの低減化を図ることができる。
【００１５】
本発明に係るパネルの搬送装置において、空状態になったパレットを把持してパレット退避位置に移動させるパレット搬出ロボットが設けられる場合、空状態のパレットは確実に退避され、ロボットが空状態のパレットに対してパネルの把持を行うことを回避することが可能である。
【００１６】
本発明に係るパネルの搬送装置において、ロボットの静電気を除去するイオナイザーが設けられる場合、ロボットにパネルの不具合等を招来する静電気が帯電するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るパネルの搬送装置の平面図である。
【図２】同パネルの搬送装置の説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ同パネルの搬送装置で用いられる収容ケースの開いた状態及び閉じた状態を示す説明図である。
【図４】同パネルの搬送装置の制御手段の信号接続を示すブロック図である。
【図５】制御手段による吸着パッドの移動先の座標計算の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２、図４に示すように、本発明の一実施の形態に係るパネルの搬送装置１０は、搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケース１１に、別位置に配置されていたパネル１２を載置する装置である。
パネルの搬送装置１０は、パネル１２を吸着保持する吸着パッド１３が設けられたロボット１４と、吸着パッド１３に吸着保持されているパネル１２を撮像する第１の撮像手段１５と、搬送経路上の停止位置で静止した収容ケース１１を撮像する第２の撮像手段１６と、第１の撮像手段１５によって撮像された画像から予め定められたパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量を検出すると共に、第２の撮像手段１６によって撮像された画像から予め定められたケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量を検出し、収容ケース１１の特定位置にパネル１２を載置する吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する制御手段１７とを有している。
そして、パネルの搬送装置１０は、制御手段１７によって算出された移動先の座標に吸着パッド１３を移動し、かつ吸着パッド１３の向きを制御手段１７によって算出した向きに合わせ、パネル１２を収容ケース１１の特定位置に載置する。
以下、これらについて詳細に説明する。
【００１９】
収容ケース１１に載置されるパネル１２は、図１に示すように、パネルの搬送装置１０に設けられたチェーンコンベア１８によって搬送されるパレット１９に載せられ、チェーンコンベア１８の設置経路に沿って搬送される。
パネル１２を載せたパレット１９は、ロボット１４の吸着パッド１３に吸着保持される位置までチェーンコンベア１８によってパネル１２と共に搬送され、チェーンコンベア１８の設置経路に設けられたストッパ２０に当接して停止する。
本実施の形態では、図２に示すように、それぞれパネル１２を載せた複数のパレット１９が、段積みされた状態でチェーンコンベア１８により搬送されるが、段積みすることなく一つずつチェーンコンベア１８で搬送してもよい。
【００２０】
ストッパ２０により停止されているパレット１９上のパネル１２は、図１、図２に示すロボット１４によって保持されて、チェーンコンベア１８と距離を有して配置されたベルトコンベア２１上で停止している収容ケース１１の特定位置に載置される。
ロボット１４は、６つの駆動軸を備えたアーム型の産業用ロボットであり、先端部に吸引力によってパネル１２を一側から吸着して保持する吸着パッド１３を有している。吸着パッド１３は、それぞれ間隔を有して配置された複数の吸着盤２２を備え、パネル１２を安定して吸着保持することができる。また、吸着パッド１３の吸着盤２２は、吸着保持の際にパネル１２を疵付けない素材（例えばシリコン樹脂）で形成されている。
【００２１】
パネル１２は、図３（Ａ）に示すように、平面視して矩形（長方形又は正方形を意味する）で吸着パッド１３によって吸着保持されるパネル本体２４とパネル本体２４の両側にそれぞれ複数設けられ、パネル本体２４の両側から突出するフィルム状の電極２５を有している。なお、パネル本体２４は、パネル１２の電極２５を除く部位であり、本実施の形態では平面視して長方形である。
収容ケース１１は、２つ折りが可能な矩形のプラスチックプレート２６と、プラスチックプレート２６を２つ折りし収容ケース１１を閉じた状態にすることによってパネル１２を包み込むクッション材２７を有している。
【００２２】
プラスチックプレート２６には、パネル１２を内側に収めた収容ケース１１内でパネル１２を保持する複数の位置決め部材２８が設けられている。位置決め部材２８は、プラスチックプレート２６の一側半分の部位にパネル１２を載置した際に、パネル本体２４の長手方向両側にそれぞれ突出して設けられた複数の電極２５が隙間を有して嵌入する位置に配置された突起物である。位置決め部材２８は、２つが一組となって、各組の位置決め部材２８の間に電極２５がそれぞれ配置される。
パネルが配置される収容ケースの特定位置とは、パネルが収容ケースに固定される位置を意味し、本実施の形態においては、パネル１２が備える複数の電極２５の全てが、各組の位置決め部材２８の間にそれぞれ配置される位置が特定位置である。
【００２３】
プラスチックプレート２６の他側半分の両側には、図３（Ｂ）に示すように、プラスチックプレート２６を２つ折りした際に、各位置決め部材２８がそれぞれ嵌入する複数の貫通孔２９が形成されている。
パネル１２は、各電極２５が対となる２つの位置決め部材２８の間に配置され固定された状態であるため、パネル１２が収められた収容ケース１１を閉じる際に、パネル１２がずれて電極２５が折れ曲がったり、パネル１２の一部が収容ケース１１から外に出たりするのを回避できる。
また、プラスチックプレート２６には、複数の面状ファスナー２３が取り付けられており、プラスチックプレート２６はこの面状ファスナー２３によって２つ折りされた状態を維持される。
【００２４】
ここで、αを０．５≦α≦２．０の値とすると、位置決め部材２８の各組における位置決め部材２８の間隔は、電極２５の幅Ｌｍｍに比べてαｍｍ長いＬ＋αｍｍであるので、ロボット１４は、ベルトコンベア２１に載っている開いた状態の収容ケース１１上にα／２の精度（±α／２の誤差）でパネル１２を配置する必要がある（Ｌは本実施の形態において３０≦Ｌ≦１００）。
これに対し、パレット１９へのパネル１２の載置作業は、人の手によって又は図示しない機器によって行われ、その精度は、収容ケース１１へのパネル１２の載置作業に比べて低い。
従って、仮にパネル１２が、パレット１９上に配置される精度で収容ケース１１上に配置される場合には、複数の電極２５を各組の位置決め部材２８の間にそれぞれ収めることはできない。なお、本実施の形態では、パレット１９へのパネル１２の載置位置の許容誤差Ｄは、例えば±１０〜±５０ｍｍである。
【００２５】
そこで、パネル１２を収容ケース１１に置く精度を±α／２にするために、ロボット１４の動作制御を行う制御手段１７が、吸着パッド１３によって吸着保持されたパネル１２の位置ずれ量の検出を行い、その検出した位置ずれ量を補正する吸着パッド１３の座標及び向きを演算する。
ここでいう「位置ずれ量」とは、向きのずれ成分及び位置（ＸＹ座標）のずれ成分を含む概念を示し、以下も同様とする。
【００２６】
制御手段１７は、図４に示すように、ロボット１４を含む被制御機器に信号接続され、被制御機器のインターフェース、各種制御用プログラムを搭載した記憶媒体、ＣＰＵ等を有している。
チェーンコンベア１８及びベルトコンベア２１は、制御手段１７によって運転速度等が制御されており、異状発生時には制御手段１７からの停止信号により運転を停止する。
なお、ストッパ２０により停止させられているパレット１９の有無を検出するセンサ３０が、ベルトコンベア２１に設置されており、このセンサ３０も制御手段１７に信号接続されている。
【００２７】
また、収容ケース１１は、パレット１９と同様に、ベルトコンベア２１上に人の手によって又は図示しない機器によって載置され、その精度は、収容ケース１１へのパネル１２の載置作業に比べて低い。なお、本実施の形態では、ベルトコンベア２１への収容ケース１１の載置位置の許容誤差Ｄ’は、例えば±１０〜±５０ｍｍである。
このため、制御手段１７は、吸着パッド１３によって吸着保持されたパネル１２の位置ずれ量に加え、ベルトコンベア２１により搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケース１１の位置ずれ量も検出して、この２つの位置ずれ量からパネル１２を収容ケース１１の特定位置に配置するための吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する。
【００２８】
パネルの搬送装置１０には、図１、図２に示すように、吸着パッド１３に吸着保持されパレット１９から持ち上げられたパネル１２を撮像する第１の撮像手段１５と、予め定められたベルトコンベア２１上の停止位置で停止中の収容ケース１１を撮像する第２の撮像手段１６が設けられている。
第１、第２の撮像手段１５、１６は、図４に示すように、制御手段１７に信号接続されている。制御手段１７は、第１の撮像手段１５が撮像する画像から、予め定められたパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量を検出すること及び第２の撮像手段１６が撮像する画像から予め定められたケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量を検出することが可能である。
【００２９】
第１の撮像手段１５は、図１、図２、図５に示すように、パネル本体２４の一の角部３１ａ（角部ａ）及び他の角部３１ｂ（角部ｂ）をそれぞれ撮像するカメラ３２ａ（カメラＡ）及びカメラ３２ｂ（カメラＢ）を備えている。
カメラ３２ａ、３２ｂは、パネル本体２４の一方の面（パネル１２の一側）を吸着した吸着パッド１３が予め定められた撮像位置に配置されたときに、パネル本体２４の他方の面（パネル１２の他側）を撮像可能な位置に配置されている。この撮像位置は、パネル１２がカメラ３２ａ、３２ｂによって撮像されるときの吸着パッド１３の配置位置を意味している。
本実施の形態では、吸着パッド１３が撮像位置に配置されたとき、パネル本体２４は水平配置され、吸着パッド１３はその水平配置されたパネル本体２４の上面を吸着し、カメラ３２ａ、３２ｂは、パネル本体２４の下面を撮像可能な位置、即ち撮像位置の下位置に配置されている。
【００３０】
カメラ３２ａは、撮像位置に配置された吸着パッド１３によって吸着保持されているパネル本体２４の角部３１ａを撮像可能な位置に配置されている。本実施の形態では、カメラ３２ａは、パネル基準位置に配置されたパネルの角部ａを画像の中央（実質的に中央）で撮像可能な位置に配置されている。
パネルの搬送装置１０には、ロボット１４の近傍に、図示しないフレームに軸受けを介して固定されたボールねじ３３と、そのフレームに固定され、ボールねじ３３を軸心回りに回転するサーボモータ３４が設けられている。カメラ３２ｂは、ボールねじ３３に装着された雌ねじブロック３５に固定され、ボールねじ３３の回転により雌ねじブロック３５と共にボールねじ３３の軸心に沿って向きを変えることなく移動可能である。
【００３１】
パネルの搬送装置１０は、大きさの異なるパネルを収容ケースの特定位置に載置できるように設計されている。
制御手段１７は、図４に示すように、チェーンコンベア１８上にパレットと共に載せられるパネルの大きさや、収容ケースへのパネルの収容状況等を検知している中央制御装置３６に信号接続されている。
制御手段１７は、中央制御装置３６（外部）からのパネルの大きさを示す入力信号を基にして、パレットと共にチェーンコンベア１８によって搬送されるパネルの角部ａと角部ｂの間隔を検知することができる。制御手段１７は、その検知したパネルの角部ａと角部ｂの間隔から、カメラ３２ｂが、撮像位置に配置された吸着パッド１３に吸着保持されるパネルの角部ｂを撮像可能な位置を決定し、サーボモータ３４を作動してその位置にカメラ３２ｂを配置する。
【００３２】
吸着パッド１３の撮像位置及びパネル基準位置はそれぞれ、パネルの大きさごとに異なり、制御手段１７には、その各撮像位置及び各パネル基準位置に加え、各パネル基準位置にあるパネルの角部ｂを撮像可能なカメラ３２ｂの配置位置が記憶されている。
制御手段１７は、中央制御装置３６からの入力信号によりパネルの大きさを検知すると、そのパネルの大きさに対応するカメラ３２ｂの配置位置を選択し、カメラ３２ａ、３２ｂの距離とパネルの角部ａ、角部ｂ間の間隔が略同一になる位置にカメラ３２ｂを配置して、カメラ３２ｂによるそのパネルの角部ｂの撮像を行う。
そのパネルを撮像する際のカメラ３２ｂの配置は、カメラ３２ｂがパネル基準位置に配置されたパネルの角部ｂを画像の中央（実質的に中央）で撮像する位置でもある。
なお、サーボモータ３４及びボールねじ３３が固定されているフレームは、パネルの大きさに合わせて、カメラ３２ａ、３２ｂがパネル本体の角部ａ及び角部ｂをそれぞれ画像の中央で撮像できる位置に、サーボモータ３４及びボールねじ３３を移動可能であってもよい。
【００３３】
パレットへのパネルの配置が±Ｄｍｍの一定の精度で行われる場合において、カメラ３２ａ、３２ｂの各撮像範囲は、それぞれパネルの角部ａ及び角部ｂを撮像できる大きさになっている。本実施の形態では、カメラ３２ａ、３２ｂはそれぞれパネルの角部ａ及び角部ｂを画像の中央近傍で撮像する。
制御手段１７は、カメラ３２ａ、３２ｂがそれぞれ撮像する各画像中の角部ａ及び角部ｂの位置と、予めカメラ３２ａ、３２ｂでそれぞれ撮像したパネル基準位置にあるパネルの画像中の角部ａ及び角部ｂの位置を対比することにより、即ち、パネルの角部ａ、ｂをカメラ３２ａ、３２ｂによりそれぞれ撮像した各画像を基にして、パネル基準位置に対するパネルの位置ずれ量を検出することができる。
【００３４】
本実施の形態では、カメラ３２ａ、３２ｂでそれぞれ撮像される角部３１ａ及び角部３１ｂは、平面視して矩形のパネル本体２４を形成する辺の一つの辺の両端に位置する角部である。制御手段１７は、カメラ３２ａ、３２ｂで撮像しようとするパネル本体２４の角部３１ａ、角部３１ｂの間にある辺の長さと、カメラ３２ａ、３２ｂ間の距離が同一になるのを検出する位置にカメラ３２ｂを移動しパネル１２を撮像する。
なお、カメラ３２ａは固定されているが、移動可能であってもよい。
【００３５】
また、図４に示す中央制御装置３６は、パネルの大きさとベルトコンベア２１に載せられる収容ケースの大きさを管理している。
中央制御装置３６は、チェーンコンベア１８によって搬送されるパネルの大きさに応じた大きさの収容ケースがベルトコンベア２１に載せられるよう、収容ケースをベルトコンベア２１に載せる機器等の制御を行う。
ベルトコンベア２１の設置経路（即ち収容ケース１１の搬送経路）には、図１、図２に示すように、ベルトコンベア２１によって搬送される収容ケース１１を予め定められた停止位置で停止する昇降式のストッパ３８が設けられている。
【００３６】
ストッパ３８は制御手段１７に信号接続されている（図４参照）。制御手段１７は、ロボット１４が停止位置で停止中の収容ケース１１にパネル１２を載せたことを検知すると、ストッパ３８を下げて収容ケース１１を搬送経路に沿って搬送する。
なお、制御手段１７には、ストッパ３８が収容ケース１１を停止していることを検知するセンサ３９が信号接続されている（図４参照）。
【００３７】
第２の撮像手段（例えばデジタルカメラ）１６は、図１、図２に示すように、停止位置で停止中の収容ケース１１の上位置で、その収容ケース１１の一側にある複数の位置決め部材２８の全てを撮像可能な位置に配置されている。
制御手段１７には、予め大きさの異なる収容ケースごとに定められた、停止位置で停止した収容ケースの基準位置を示すケース基準位置が記憶されている。
【００３８】
制御手段１７は、このケース基準位置に配置されている収容ケースを第２の撮像手段１６により撮像した画像中の位置決め部材２８の位置を記憶している。
なお、第２カメラ１６により撮像された画像中の位置決め部材２８の、制御手段１７による画像認識は、画像中の色彩、形状等を分析する周知の画像認識技術によって行われる。カメラ３２ａ、３２ｂにより撮像された各画像中のパネル本体２４の角部ａ及び角部ｂの画像認識も同じである。
位置決め部材２８には、画像認識が容易にできるように、プラスチックプレート２６及びクッション材２７と異なる色彩が施されており、例えば、プラスチックプレート２６及びクッション材２７は白色で、位置決め部材２８は黒色又は茶色である。
【００３９】
制御手段１７は、停止位置に停止中でパネル１２を載置する前の収容ケース１１を第２の撮像手段１６で撮像し、その撮像された画像中の位置決め部材２８の位置を、記憶しているケース基準位置に配置された収容ケース１１の画像中の位置決め部材２８の位置と比較して、収容ケース１１の現在位置を検知する。そして、制御手段１７は、その検知した収容ケース１１の現在位置のケース基準位置に対する位置ずれ量を検出する。
制御手段１７は、ケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量と、撮像位置に配置された吸着パッド１３に吸着保持されているパネル１２のパネル基準位置に対する位置ずれ量を基にして、収容ケース１１の特定位置にパネル１２を配置するための吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する。
【００４０】
ここで、制御手段１７による吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する方法を詳細に説明する。
図５に示すように、パネル基準位置にあるパネル本体２４の角部３１ａ、３１ｂのＸＹ座標をそれぞれ、（Ｘ１、Ｙ１）及び（Ｘ２、Ｙ２）、撮像位置にある吸着パッド１３によって吸着保持されているパネル本体２４の角部３１ａ、３１ｂのＸＹ座標をそれぞれ、（Ｘ１’、Ｙ１’）及び（Ｘ２’、Ｙ２’）とする。また、ケース基準位置にある収容ケース１１の一側に線分に沿って配列されている複数の位置決め部材２８のうち一端側及び他端側にある位置決め部材２８（以下、それぞれを単に「一端側の位置決め部材２８」及び「他端側の位置決め部材２８」という）のＸＹ座標をそれぞれ（ｘ１、ｙ１）及び（ｘ２、ｙ２）、停止位置で停止中の収容ケース１１の一端側の位置決め部材２８及び他端側の位置決め部材２８のＸＹ座標をそれぞれ（ｘ１’、ｙ１’）及び（ｘ２’、ｙ２’）とする。
【００４１】
制御手段１７は、（Ｘ１’−Ｘ１、Ｙ１’−Ｙ１）及び（Ｘ２’−Ｘ２、Ｙ２’−Ｙ２）からパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量を算出し、（ｘ１’−ｘ１、ｙ１’−ｙ１）及び（ｘ２’−ｘ２、ｙ２’−ｙ２）からケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量を算出する。
制御手段１７には、ケース基準位置にある収容ケース１１の、特定位置に配置されたパネル本体２４の角部３１ａ、３１ｂの各ＸＹ座標（Ｐ１、Ｑ１）及び（Ｐ２、Ｑ２）が記憶されている。
制御手段１７は、算出したパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量、ケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量から、パネル１２を停止位置で停止中の収容ケース１１の特定位置に配置するための、（Ｐ１、Ｑ１）及び（Ｐ２、Ｑ２）に対する角部３１ａ、３１ｂの各ＸＹ座標の補正値を演算する。そして、制御手段１７は、演算した角部３１ａ、３１ｂの各補正値を（Ｐ１、Ｑ１）及び（Ｐ２、Ｑ２）にそれぞれ加算して角部３１ａ、３１ｂの配置すべき座標を得て、吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する。
【００４２】
ベルトコンベア２１の設置経路の終端地点には、図１に示すように、ローラコンベア４０が配置されている。
ローラコンベア４０は、パネル１２が載置された収容ケース１１をローラコンベア４０に近接配置されたローラコンベア４１に送り、パネル１２は、ローラコンベア４１の設置経路に沿って、収容ケース１１を閉じる作業が行われる場所まで搬送される。
ローラコンベア４０、４１は、制御手段１７に信号接続されており（図４参照）、それぞれ制御手段１７からの信号によって運転が制御されている。
【００４３】
また、チェーンコンベア１８上でストッパ２０によって止められるパレット１９には、図１、図２に示すように、吸着パッド１３によって吸着保持され空状態になったパレット１９を把持してパレット退避位置にそのパレット１９を移動させるパレット搬出ロボット４２が設けられている。
パレット搬出ロボット４２は６つの可動軸を備えるアーム型ロボットであり、先端部にパレット１９を把持する把持機構４３が設けられている。
なお、パレット退避位置には、パレット搬出ロボット４２によってチェーンコンベア１８から移動された空のパレット１９が段済みされている。
また、ロボット１４の近傍には、ロボット１４の静電気を除去するイオナイザー４４が設けられているので、ロボット１４は、パネル１２に故障等を発生させる静電気が帯電しない環境を確保されている。そして、ベルトコンベア２１の近傍には、ベルトコンベア２１に載せられる収容ケース１１の静電気を除去するイオナイザー４４ａが設けられている。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、ロボット及びパレット搬出ロボットは、６軸のアーム型ロボットに限定されず複数のアクチュエータとリニアガイド等から構成されたロボットを用いることもできる。
また、チェーンコンベア、ベルトコンベア及びローラコンベアの組み合わせを変更してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０：パネルの搬送装置、１１：収容ケース、１２：パネル、１３：吸着パッド、１４：ロボット、１５：第１の撮像手段、１６：第２の撮像手段、１７：制御手段、１８：チェーンコンベア、１９：パレット、２０：ストッパ、２１：ベルトコンベア、２２：吸着盤、２３：面状ファスナー、２４：パネル本体、２５：電極、２６：プラスチックプレート、２７：クッション材、２８：位置決め部材、２９：貫通孔、３０：センサ、３１ａ、３１ｂ：角部、３２ａ、３２ｂ：カメラ、３３：ボールねじ、３４：サーボモータ、３５：雌ねじブロック、３６：中央制御装置、３８：ストッパ、３９：センサ、４０、４１：ローラコンベア、４２：パレット搬出ロボット、４３：把持機構、４４、４４ａ：イオナイザー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等のパネルを吸着保持して所定位置に載置するパネルの搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産現場等において多くのパネルを順次所定位置に配置するための装置は、所定位置へ確実にパネルを配置する正確性と作業の迅速性が求められる。そして、これらの装置には、正確な作業を迅速に行えるロボットがしばしば用いられ、その具体例が特許文献１に記載されている。
特許文献１では、パレット内にあるパネル（ワーク）がロボットによってパネルの仮置き場であるテーブル上に搬送され、そのテーブル上にあるパネルをカメラで撮像した画像からそのパネルの位置検出を行う。そして、検出されたパネルの位置情報を基にそのパネルを把持するロボットのパネル把持部の移動先の座標が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３９６８２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では、テーブル上に仮置きされる際にパネルに疵や塵が付くおそれがあるのに加え、パネルは仮置き後に把持されて目的の載置位置に搬送されるので時間のロスが生じるという問題があった。
また、パネルは仮置き場で位置の検出がなされてからロボットによって把持されるため、ロボットがパネルを把持する際にパネルの位置ずれを招来する可能性が高く、要求されるパネルの配置精度が高い場合には採用することができない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、ロボットに保持されたパネルを仮置きすることなく位置検出し直接所定位置に配置するパネルの搬送装置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】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係るパネルの搬送装置は、搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケースに、別位置に配置されていたパネルを載置するパネルの搬送装置であって、前記パネルを吸着保持する吸着パッドが設けられたロボットと、前記吸着パッドに吸着保持されている前記パネルを撮像する第１の撮像手段と、前記搬送経路上の停止位置で静止した前記収容ケースを撮像する第２の撮像手段と、前記第１の撮像手段によって撮像された画像から予め定められたパネル基準位置に対する前記パネルの位置ずれ量を検出すると共に、前記第２の撮像手段によって撮像された画像から予め定められたケース基準位置に対する前記収容ケースの位置ずれ量を検出し、前記収容ケースの特定位置に前記パネルを載置する前記吸着パッドの移動先の座標及び向きを算出する制御手段とを有し、前記制御手段によって算出された前記移動先の座標に前記吸着パッドを移動して前記パネルを前記収容ケースの特定位置に載置する。
【０００６】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記パネルは、平面視して矩形で前記吸着パッドによって吸着保持されるパネル本体を有し、前記第１の撮像手段は、前記パネル本体の角部ａ及び角部ｂをそれぞれ撮像するカメラＡ及びカメラＢを備え、前記制御手段は、前記吸着パッドが吸着保持している前記パネル本体の前記角部ａ、ｂを前記カメラＡ、Ｂによりそれぞれ撮像した各画像を基にして、前記パネル基準位置に対する前記パネルの位置ずれ量を検出するのが好ましい。
【０００７】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記カメラＡは、前記吸着パッドによって吸着保持されている前記パネル本体の前記角部ａを撮像可能な位置に配設され、前記カメラＢは、前記制御手段が外部からの入力信号を基に前記パネル本体の前記角部ａと前記角部ｂの間隔を検知して決定する該角部ｂを撮像可能な位置まで向きを変えることなく移動可能であるのが好ましい。
【０００８】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記収容ケースには、該収容ケース内で前記パネルを保持する位置決め部材が設けられ、前記制御手段は、前記第２の撮像手段によって撮像される前記停止位置にある前記収容ケースの画像中の前記位置決め部材の位置を、前記制御手段が記憶している前記ケース基準位置に配置された前記収容ケースの画像中の前記位置決め部材の位置と比較して該収容ケースの位置ずれ量を検出するのが好ましい。
【０００９】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記収容ケースに載置される前記パネルを載せて、前記吸着パッドに吸着保持される位置まで該パネルと共に搬送されるパレットと、前記パネルが前記吸着パッドによって吸着保持され空状態になった前記パレットを把持してパレット退避位置に移動させるパレット搬出ロボットとが設けられるのが好ましい。
【００１０】
本発明に係るパネルの搬送装置において、前記ロボットの静電気を除去するイオナイザーが設けられるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るパネルの搬送装置は、パネルを吸着保持する吸着パッドが設けられたロボットと、吸着パッドに吸着保持されているパネルを撮像する第１の撮像手段と、搬送経路上の停止位置で静止した収容ケースを撮像する第２の撮像手段と、第１の撮像手段によって撮像された画像から、パネル基準位置に対するパネルの位置ずれ量を検出すると共に、第２の撮像手段によって撮像された画像からケース基準位置に対する収容ケースの位置ずれ量を検出し、収容ケースの特定位置にパネルを載置する吸着パッドの移動先の座標及び向きを算出する制御手段とを有し、制御手段によって算出された移動先の座標に吸着パッドを移動してパネルを収容ケースの特定位置に載置するので、パネルを仮置きすることなく、ロボットに保持されたパネルを収容ケースの特定位置に載置でき、パネルに疵を付けるのを防止することができるのに加え、パネルを仮置きする場合に比べ収容ケースの特定位置にパネルを載置する作業に要する時間の短縮化を図ることが可能である。
更に、パネルは、ロボットに保持されて位置ずれ量が算出された後にロボットに保持された状態のまま収容ケースに載置されるため、位置ずれ量を算出した後にロボットがパネルを改めて保持することはなく、パネルとロボットの位置関係が変わる可能性を抑制することができる。
【００１２】
本発明に係るパネルの搬送装置において、第１の撮像手段が、パネル本体の角部ａ及び角部ｂをそれぞれ撮像するカメラＡ及びカメラＢを備え、制御手段が、吸着パッドが吸着保持しているパネル本体の角部ａ、ｂをカメラＡ、Ｂによりそれぞれ撮像した各画像を基にして、パネル基準位置に対するパネルの位置ずれ量を検出する場合、パネルにパネルの位置ずれ量を検出するためにのみ用いられるマーキングを付与する必要はなく、パネルを収容ケースに載置するのに要する工程数の増加を抑制して作業の効率化を図ることが可能である。
【００１３】
本発明に係るパネルの搬送装置において、カメラＡが、吸着パッドによって吸着保持されているパネル本体の角部ａを撮像可能な位置に配設され、カメラＢが、制御手段が外部からの入力信号を基にパネル本体の角部ａと角部ｂの間隔を検知して決定する角部ｂを撮像可能な位置まで向きを変えることなく移動可能である場合、角部ａ及び角部ｂは、それぞれカメラＡ及びカメラＢによって確実に撮像され、パネルの位置ずれ量の計測を安定的に行うことができる。
【００１４】
本発明に係るパネルの搬送装置において、収容ケースには、収容ケース内でパネルを保持する位置決め部材が設けられ、制御手段が、第２の撮像手段によって撮像される停止位置にある収容ケースの画像中の位置決め部材の位置を、制御手段が記憶しているケース基準位置に配置された収容ケースの画像中の位置決め部材の位置と比較して収容ケースの位置ずれ量を検出する場合、収容ケースに収容ケースの位置を検出するためにのみ用いられる部品を設ける必要がなく、収容ケースを構成する部品点数の増加を抑制でき、収容ケースの製造コストの低減化を図ることができる。
【００１５】
本発明に係るパネルの搬送装置において、空状態になったパレットを把持してパレット退避位置に移動させるパレット搬出ロボットが設けられる場合、空状態のパレットは確実に退避され、ロボットが空状態のパレットに対してパネルの把持を行うことを回避することが可能である。
【００１６】
本発明に係るパネルの搬送装置において、ロボットの静電気を除去するイオナイザーが設けられる場合、ロボットにパネルの不具合等を招来する静電気が帯電するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るパネルの搬送装置の平面図である。
【図２】同パネルの搬送装置の説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ同パネルの搬送装置で用いられる収容ケースの開いた状態及び閉じた状態を示す説明図である。
【図４】同パネルの搬送装置の制御手段の信号接続を示すブロック図である。
【図５】制御手段による吸着パッドの移動先の座標計算の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２、図４に示すように、本発明の一実施の形態に係るパネルの搬送装置１０は、搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケース１１に、別位置に配置されていたパネル１２を載置する装置である。
パネルの搬送装置１０は、パネル１２を吸着保持する吸着パッド１３が設けられたロボット１４と、吸着パッド１３に吸着保持されているパネル１２を撮像する第１の撮像手段１５と、搬送経路上の停止位置で静止した収容ケース１１を撮像する第２の撮像手段１６と、第１の撮像手段１５によって撮像された画像から予め定められたパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量を検出すると共に、第２の撮像手段１６によって撮像された画像から予め定められたケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量を検出し、収容ケース１１の特定位置にパネル１２を載置する吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する制御手段１７とを有している。
そして、パネルの搬送装置１０は、制御手段１７によって算出された移動先の座標に吸着パッド１３を移動し、かつ吸着パッド１３の向きを制御手段１７によって算出した向きに合わせ、パネル１２を収容ケース１１の特定位置に載置する。
以下、これらについて詳細に説明する。
【００１９】
収容ケース１１に載置されるパネル１２は、図１に示すように、パネルの搬送装置１０に設けられたチェーンコンベア１８によって搬送されるパレット１９に載せられ、チェーンコンベア１８の設置経路に沿って搬送される。
パネル１２を載せたパレット１９は、ロボット１４の吸着パッド１３に吸着保持される位置までチェーンコンベア１８によってパネル１２と共に搬送され、チェーンコンベア１８の設置経路に設けられたストッパ２０に当接して停止する。
本実施の形態では、図２に示すように、それぞれパネル１２を載せた複数のパレット１９が、段積みされた状態でチェーンコンベア１８により搬送されるが、段積みすることなく一つずつチェーンコンベア１８で搬送してもよい。
【００２０】
ストッパ２０により停止されているパレット１９上のパネル１２は、図１、図２に示すロボット１４によって保持されて、チェーンコンベア１８と距離を有して配置されたベルトコンベア２１上で停止している収容ケース１１の特定位置に載置される。
ロボット１４は、６つの駆動軸を備えたアーム型の産業用ロボットであり、先端部に吸引力によってパネル１２を一側から吸着して保持する吸着パッド１３を有している。吸着パッド１３は、それぞれ間隔を有して配置された複数の吸着盤２２を備え、パネル１２を安定して吸着保持することができる。また、吸着パッド１３の吸着盤２２は、吸着保持の際にパネル１２を疵付けない素材（例えばシリコン樹脂）で形成されている。
【００２１】
パネル１２は、図３（Ａ）に示すように、平面視して矩形（長方形又は正方形を意味する）で吸着パッド１３によって吸着保持されるパネル本体２４とパネル本体２４の両側にそれぞれ複数設けられ、パネル本体２４の両側から突出するフィルム状の電極２５を有している。なお、パネル本体２４は、パネル１２の電極２５を除く部位であり、本実施の形態では平面視して長方形である。
収容ケース１１は、２つ折りが可能な矩形のプラスチックプレート２６と、プラスチックプレート２６を２つ折りし収容ケース１１を閉じた状態にすることによってパネル１２を包み込むクッション材２７を有している。
【００２２】
プラスチックプレート２６には、パネル１２を内側に収めた収容ケース１１内でパネル１２を保持する複数の位置決め部材２８が設けられている。位置決め部材２８は、プラスチックプレート２６の一側半分の部位にパネル１２を載置した際に、パネル本体２４の長手方向両側にそれぞれ突出して設けられた複数の電極２５が隙間を有して嵌入する位置に配置された突起物である。位置決め部材２８は、２つが一組となって、各組の位置決め部材２８の間に電極２５がそれぞれ配置される。
パネルが配置される収容ケースの特定位置とは、パネルが収容ケースに固定される位置を意味し、本実施の形態においては、パネル１２が備える複数の電極２５の全てが、各組の位置決め部材２８の間にそれぞれ配置される位置が特定位置である。
【００２３】
プラスチックプレート２６の他側半分の両側には、図３（Ｂ）に示すように、プラスチックプレート２６を２つ折りした際に、各位置決め部材２８がそれぞれ嵌入する複数の貫通孔２９が形成されている。
パネル１２は、各電極２５が対となる２つの位置決め部材２８の間に配置され固定された状態であるため、パネル１２が収められた収容ケース１１を閉じる際に、パネル１２がずれて電極２５が折れ曲がったり、パネル１２の一部が収容ケース１１から外に出たりするのを回避できる。
また、プラスチックプレート２６には、複数の面状ファスナー２３が取り付けられており、プラスチックプレート２６はこの面状ファスナー２３によって２つ折りされた状態を維持される。
【００２４】
ここで、αを０．５≦α≦２．０の値とすると、位置決め部材２８の各組における位置決め部材２８の間隔は、電極２５の幅Ｌｍｍに比べてαｍｍ長いＬ＋αｍｍであるので、ロボット１４は、ベルトコンベア２１に載っている開いた状態の収容ケース１１上にα／２の精度（±α／２の誤差）でパネル１２を配置する必要がある（Ｌは本実施の形態において３０≦Ｌ≦１００）。
これに対し、パレット１９へのパネル１２の載置作業は、人の手によって又は図示しない機器によって行われ、その精度は、収容ケース１１へのパネル１２の載置作業に比べて低い。
従って、仮にパネル１２が、パレット１９上に配置される精度で収容ケース１１上に配置される場合には、複数の電極２５を各組の位置決め部材２８の間にそれぞれ収めることはできない。なお、本実施の形態では、パレット１９へのパネル１２の載置位置の許容誤差Ｄは、例えば±１０〜±５０ｍｍである。
【００２５】
そこで、パネル１２を収容ケース１１に置く精度を±α／２にするために、ロボット１４の動作制御を行う制御手段１７が、吸着パッド１３によって吸着保持されたパネル１２の位置ずれ量の検出を行い、その検出した位置ずれ量を補正する吸着パッド１３の座標及び向きを演算する。
ここでいう「位置ずれ量」とは、向きのずれ成分及び位置（ＸＹ座標）のずれ成分を含む概念を示し、以下も同様とする。
【００２６】
制御手段１７は、図４に示すように、ロボット１４を含む被制御機器に信号接続され、被制御機器のインターフェース、各種制御用プログラムを搭載した記憶媒体、ＣＰＵ等を有している。
チェーンコンベア１８及びベルトコンベア２１は、制御手段１７によって運転速度等が制御されており、異状発生時には制御手段１７からの停止信号により運転を停止する。
なお、ストッパ２０により停止させられているパレット１９の有無を検出するセンサ３０が、ベルトコンベア２１に設置されており、このセンサ３０も制御手段１７に信号接続されている。
【００２７】
また、収容ケース１１は、パレット１９と同様に、ベルトコンベア２１上に人の手によって又は図示しない機器によって載置され、その精度は、収容ケース１１へのパネル１２の載置作業に比べて低い。なお、本実施の形態では、ベルトコンベア２１への収容ケース１１の載置位置の許容誤差Ｄ’は、例えば±１０〜±５０ｍｍである。
このため、制御手段１７は、吸着パッド１３によって吸着保持されたパネル１２の位置ずれ量に加え、ベルトコンベア２１により搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケース１１の位置ずれ量も検出して、この２つの位置ずれ量からパネル１２を収容ケース１１の特定位置に配置するための吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する。
【００２８】
パネルの搬送装置１０には、図１、図２に示すように、吸着パッド１３に吸着保持されパレット１９から持ち上げられたパネル１２を撮像する第１の撮像手段１５と、予め定められたベルトコンベア２１上の停止位置で停止中の収容ケース１１を撮像する第２の撮像手段１６が設けられている。
第１、第２の撮像手段１５、１６は、図４に示すように、制御手段１７に信号接続されている。制御手段１７は、第１の撮像手段１５が撮像する画像から、予め定められたパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量を検出すること及び第２の撮像手段１６が撮像する画像から予め定められたケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量を検出することが可能である。
【００２９】
第１の撮像手段１５は、図１、図２、図５に示すように、パネル本体２４の一の角部３１ａ（角部ａ）及び他の角部３１ｂ（角部ｂ）をそれぞれ撮像するカメラ３２ａ（カメラＡ）及びカメラ３２ｂ（カメラＢ）を備えている。
カメラ３２ａ、３２ｂは、パネル本体２４の一方の面（パネル１２の一側）を吸着した吸着パッド１３が予め定められた撮像位置に配置されたときに、パネル本体２４の他方の面（パネル１２の他側）を撮像可能な位置に配置されている。この撮像位置は、パネル１２がカメラ３２ａ、３２ｂによって撮像されるときの吸着パッド１３の配置位置を意味している。
本実施の形態では、吸着パッド１３が撮像位置に配置されたとき、パネル本体２４は水平配置され、吸着パッド１３はその水平配置されたパネル本体２４の上面を吸着し、カメラ３２ａ、３２ｂは、パネル本体２４の下面を撮像可能な位置、即ち撮像位置の下位置に配置されている。
【００３０】
カメラ３２ａは、撮像位置に配置された吸着パッド１３によって吸着保持されているパネル本体２４の角部３１ａを撮像可能な位置に配置されている。本実施の形態では、カメラ３２ａは、パネル基準位置に配置されたパネルの角部ａを画像の中央（実質的に中央）で撮像可能な位置に配置されている。
パネルの搬送装置１０には、ロボット１４の近傍に、図示しないフレームに軸受けを介して固定されたボールねじ３３と、そのフレームに固定され、ボールねじ３３を軸心回りに回転するサーボモータ３４が設けられている。カメラ３２ｂは、ボールねじ３３に装着された雌ねじブロック３５に固定され、ボールねじ３３の回転により雌ねじブロック３５と共にボールねじ３３の軸心に沿って向きを変えることなく移動可能である。
【００３１】
パネルの搬送装置１０は、大きさの異なるパネルを収容ケースの特定位置に載置できるように設計されている。
制御手段１７は、図４に示すように、チェーンコンベア１８上にパレットと共に載せられるパネルの大きさや、収容ケースへのパネルの収容状況等を検知している中央制御装置３６に信号接続されている。
制御手段１７は、中央制御装置３６（外部）からのパネルの大きさを示す入力信号を基にして、パレットと共にチェーンコンベア１８によって搬送されるパネルの角部ａと角部ｂの間隔を検知することができる。制御手段１７は、その検知したパネルの角部ａと角部ｂの間隔から、カメラ３２ｂが、撮像位置に配置された吸着パッド１３に吸着保持されるパネルの角部ｂを撮像可能な位置を決定し、サーボモータ３４を作動してその位置にカメラ３２ｂを配置する。
【００３２】
吸着パッド１３の撮像位置及びパネル基準位置はそれぞれ、パネルの大きさごとに異なり、制御手段１７には、その各撮像位置及び各パネル基準位置に加え、各パネル基準位置にあるパネルの角部ｂを撮像可能なカメラ３２ｂの配置位置が記憶されている。
制御手段１７は、中央制御装置３６からの入力信号によりパネルの大きさを検知すると、そのパネルの大きさに対応するカメラ３２ｂの配置位置を選択し、カメラ３２ａ、３２ｂの距離とパネルの角部ａ、角部ｂ間の間隔が略同一になる位置にカメラ３２ｂを配置して、カメラ３２ｂによるそのパネルの角部ｂの撮像を行う。
そのパネルを撮像する際のカメラ３２ｂの配置は、カメラ３２ｂがパネル基準位置に配置されたパネルの角部ｂを画像の中央（実質的に中央）で撮像する位置でもある。
なお、サーボモータ３４及びボールねじ３３が固定されているフレームは、パネルの大きさに合わせて、カメラ３２ａ、３２ｂがパネル本体の角部ａ及び角部ｂをそれぞれ画像の中央で撮像できる位置に、サーボモータ３４及びボールねじ３３を移動可能であってもよい。
【００３３】
パレットへのパネルの配置が±Ｄｍｍの一定の精度で行われる場合において、カメラ３２ａ、３２ｂの各撮像範囲は、それぞれパネルの角部ａ及び角部ｂを撮像できる大きさになっている。本実施の形態では、カメラ３２ａ、３２ｂはそれぞれパネルの角部ａ及び角部ｂを画像の中央近傍で撮像する。
制御手段１７は、カメラ３２ａ、３２ｂがそれぞれ撮像する各画像中の角部ａ及び角部ｂの位置と、予めカメラ３２ａ、３２ｂでそれぞれ撮像したパネル基準位置にあるパネルの画像中の角部ａ及び角部ｂの位置を対比することにより、即ち、パネルの角部ａ、ｂをカメラ３２ａ、３２ｂによりそれぞれ撮像した各画像を基にして、パネル基準位置に対するパネルの位置ずれ量を検出することができる。
【００３４】
本実施の形態では、カメラ３２ａ、３２ｂでそれぞれ撮像される角部３１ａ及び角部３１ｂは、平面視して矩形のパネル本体２４を形成する辺の一つの辺の両端に位置する角部である。制御手段１７は、カメラ３２ａ、３２ｂで撮像しようとするパネル本体２４の角部３１ａ、角部３１ｂの間にある辺の長さと、カメラ３２ａ、３２ｂ間の距離が同一になるのを検出する位置にカメラ３２ｂを移動しパネル１２を撮像する。
なお、カメラ３２ａは固定されているが、移動可能であってもよい。
【００３５】
また、図４に示す中央制御装置３６は、パネルの大きさとベルトコンベア２１に載せられる収容ケースの大きさを管理している。
中央制御装置３６は、チェーンコンベア１８によって搬送されるパネルの大きさに応じた大きさの収容ケースがベルトコンベア２１に載せられるよう、収容ケースをベルトコンベア２１に載せる機器等の制御を行う。
ベルトコンベア２１の設置経路（即ち収容ケース１１の搬送経路）には、図１、図２に示すように、ベルトコンベア２１によって搬送される収容ケース１１を予め定められた停止位置で停止する昇降式のストッパ３８が設けられている。
【００３６】
ストッパ３８は制御手段１７に信号接続されている（図４参照）。制御手段１７は、ロボット１４が停止位置で停止中の収容ケース１１にパネル１２を載せたことを検知すると、ストッパ３８を下げて収容ケース１１を搬送経路に沿って搬送する。
なお、制御手段１７には、ストッパ３８が収容ケース１１を停止していることを検知するセンサ３９が信号接続されている（図４参照）。
【００３７】
第２の撮像手段（例えばデジタルカメラ）１６は、図１、図２に示すように、停止位置で停止中の収容ケース１１の上位置で、その収容ケース１１の一側にある複数の位置決め部材２８の全てを撮像可能な位置に配置されている。
制御手段１７には、予め大きさの異なる収容ケースごとに定められた、停止位置で停止した収容ケースの基準位置を示すケース基準位置が記憶されている。
【００３８】
制御手段１７は、このケース基準位置に配置されている収容ケースを第２の撮像手段１６により撮像した画像中の位置決め部材２８の位置を記憶している。
なお、第２カメラ１６により撮像された画像中の位置決め部材２８の、制御手段１７による画像認識は、画像中の色彩、形状等を分析する周知の画像認識技術によって行われる。カメラ３２ａ、３２ｂにより撮像された各画像中のパネル本体２４の角部ａ及び角部ｂの画像認識も同じである。
位置決め部材２８には、画像認識が容易にできるように、プラスチックプレート２６及びクッション材２７と異なる色彩が施されており、例えば、プラスチックプレート２６及びクッション材２７は白色で、位置決め部材２８は黒色又は茶色である。
【００３９】
制御手段１７は、停止位置に停止中でパネル１２を載置する前の収容ケース１１を第２の撮像手段１６で撮像し、その撮像された画像中の位置決め部材２８の位置を、記憶しているケース基準位置に配置された収容ケース１１の画像中の位置決め部材２８の位置と比較して、収容ケース１１の現在位置を検知する。そして、制御手段１７は、その検知した収容ケース１１の現在位置のケース基準位置に対する位置ずれ量を検出する。
制御手段１７は、ケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量と、撮像位置に配置された吸着パッド１３に吸着保持されているパネル１２のパネル基準位置に対する位置ずれ量を基にして、収容ケース１１の特定位置にパネル１２を配置するための吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する。
【００４０】
ここで、制御手段１７による吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する方法を詳細に説明する。
図５に示すように、パネル基準位置にあるパネル本体２４の角部３１ａ、３１ｂのＸＹ座標をそれぞれ、（Ｘ１、Ｙ１）及び（Ｘ２、Ｙ２）、撮像位置にある吸着パッド１３によって吸着保持されているパネル本体２４の角部３１ａ、３１ｂのＸＹ座標をそれぞれ、（Ｘ１’、Ｙ１’）及び（Ｘ２’、Ｙ２’）とする。また、ケース基準位置にある収容ケース１１の一側に線分に沿って配列されている複数の位置決め部材２８のうち一端側及び他端側にある位置決め部材２８（以下、それぞれを単に「一端側の位置決め部材２８」及び「他端側の位置決め部材２８」という）のＸＹ座標をそれぞれ（ｘ１、ｙ１）及び（ｘ２、ｙ２）、停止位置で停止中の収容ケース１１の一端側の位置決め部材２８及び他端側の位置決め部材２８のＸＹ座標をそれぞれ（ｘ１’、ｙ１’）及び（ｘ２’、ｙ２’）とする。
【００４１】
制御手段１７は、（Ｘ１’−Ｘ１、Ｙ１’−Ｙ１）及び（Ｘ２’−Ｘ２、Ｙ２’−Ｙ２）からパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量を算出し、（ｘ１’−ｘ１、ｙ１’−ｙ１）及び（ｘ２’−ｘ２、ｙ２’−ｙ２）からケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量を算出する。
制御手段１７には、ケース基準位置にある収容ケース１１の、特定位置に配置されたパネル本体２４の角部３１ａ、３１ｂの各ＸＹ座標（Ｐ１、Ｑ１）及び（Ｐ２、Ｑ２）が記憶されている。
制御手段１７は、算出したパネル基準位置に対するパネル１２の位置ずれ量、ケース基準位置に対する収容ケース１１の位置ずれ量から、パネル１２を停止位置で停止中の収容ケース１１の特定位置に配置するための、（Ｐ１、Ｑ１）及び（Ｐ２、Ｑ２）に対する角部３１ａ、３１ｂの各ＸＹ座標の補正値を演算する。そして、制御手段１７は、演算した角部３１ａ、３１ｂの各補正値を（Ｐ１、Ｑ１）及び（Ｐ２、Ｑ２）にそれぞれ加算して角部３１ａ、３１ｂの配置すべき座標を得て、吸着パッド１３の移動先の座標及び向きを算出する。
【００４２】
ベルトコンベア２１の設置経路の終端地点には、図１に示すように、ローラコンベア４０が配置されている。
ローラコンベア４０は、パネル１２が載置された収容ケース１１をローラコンベア４０に近接配置されたローラコンベア４１に送り、パネル１２は、ローラコンベア４１の設置経路に沿って、収容ケース１１を閉じる作業が行われる場所まで搬送される。
ローラコンベア４０、４１は、制御手段１７に信号接続されており（図４参照）、それぞれ制御手段１７からの信号によって運転が制御されている。
【００４３】
また、チェーンコンベア１８上でストッパ２０によって止められるパレット１９には、図１、図２に示すように、吸着パッド１３によって吸着保持され空状態になったパレット１９を把持してパレット退避位置にそのパレット１９を移動させるパレット搬出ロボット４２が設けられている。
パレット搬出ロボット４２は６つの可動軸を備えるアーム型ロボットであり、先端部にパレット１９を把持する把持機構４３が設けられている。
なお、パレット退避位置には、パレット搬出ロボット４２によってチェーンコンベア１８から移動された空のパレット１９が段済みされている。
また、ロボット１４の近傍には、ロボット１４の静電気を除去するイオナイザー４４が設けられているので、ロボット１４は、パネル１２に故障等を発生させる静電気が帯電しない環境を確保されている。そして、ベルトコンベア２１の近傍には、ベルトコンベア２１に載せられる収容ケース１１の静電気を除去するイオナイザー４４ａが設けられている。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、ロボット及びパレット搬出ロボットは、６軸のアーム型ロボットに限定されず複数のアクチュエータとリニアガイド等から構成されたロボットを用いることもできる。
また、チェーンコンベア、ベルトコンベア及びローラコンベアの組み合わせを変更してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０：パネルの搬送装置、１１：収容ケース、１２：パネル、１３：吸着パッド、１４：ロボット、１５：第１の撮像手段、１６：第２の撮像手段、１７：制御手段、１８：チェーンコンベア、１９：パレット、２０：ストッパ、２１：ベルトコンベア、２２：吸着盤、２３：面状ファスナー、２４：パネル本体、２５：電極、２６：プラスチックプレート、２７：クッション材、２８：位置決め部材、２９：貫通孔、３０：センサ、３１ａ、３１ｂ：角部、３２ａ、３２ｂ：カメラ、３３：ボールねじ、３４：サーボモータ、３５：雌ねじブロック、３６：中央制御装置、３８：ストッパ、３９：センサ、４０、４１：ローラコンベア、４２：パレット搬出ロボット、４３：把持機構、４４、４４ａ：イオナイザー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケースに、別位置に配置されていたパネルを載置するパネルの搬送装置であって、
前記パネルを吸着保持する吸着パッドが設けられたロボットと、
前記吸着パッドに吸着保持されている前記パネルを撮像する第１の撮像手段と、
前記搬送経路上の停止位置で静止した前記収容ケースを撮像する第２の撮像手段と、
前記第１の撮像手段によって撮像された画像から予め定められたパネル基準位置に対する前記パネルの位置ずれ量を検出すると共に、前記第２の撮像手段によって撮像された画像から予め定められたケース基準位置に対する前記収容ケースの位置ずれ量を検出し、前記収容ケースの特定位置に前記パネルを載置する前記吸着パッドの移動先の座標及び向きを算出する制御手段とを有し、
前記制御手段によって算出された前記移動先の座標に前記吸着パッドを移動して前記パネルを前記収容ケースの特定位置に載置することを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載のパネルの搬送装置において、前記パネルは、平面視して矩形で前記吸着パッドによって吸着保持されるパネル本体を有し、前記第１の撮像手段は、前記パネル本体の角部ａ及び角部ｂをそれぞれ撮像するカメラＡ及びカメラＢを備え、
前記制御手段は、前記吸着パッドが吸着保持している前記パネル本体の前記角部ａ、ｂを前記カメラＡ、Ｂによりそれぞれ撮像した各画像を基にして、前記パネル基準位置に対する前記パネルの位置ずれ量を検出することを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項３】
請求項２記載のパネルの搬送装置において、前記カメラＡは、前記吸着パッドによって吸着保持されている前記パネル本体の前記角部ａを撮像可能な位置に配設され、前記カメラＢは、前記制御手段が外部からの入力信号を基に前記パネル本体の前記角部ａと前記角部ｂの間隔を検知して決定する該角部ｂを撮像可能な位置まで向きを変えることなく移動可能であることを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のパネルの搬送装置において、前記収容ケースには、該収容ケース内で前記パネルを保持する位置決め部材が設けられ、前記制御手段は、前記第２の撮像手段によって撮像される前記停止位置にある前記収容ケースの画像中の前記位置決め部材の位置を、前記制御手段が記憶している前記ケース基準位置に配置された前記収容ケースの画像中の前記位置決め部材の位置と比較して該収容ケースの位置ずれ量を検出することを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のパネルの搬送装置において、前記収容ケースに載置される前記パネルを載せて、前記吸着パッドに吸着保持される位置まで該パネルと共に搬送されるパレットと、前記パネルが前記吸着パッドによって吸着保持され空状態になった前記パレットを把持してパレット退避位置に移動させるパレット搬出ロボットとが設けられることを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のパネルの搬送装置において、前記ロボットの静電気を除去するイオナイザーが設けられることを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項１】
搬送経路に沿って順次送られてくる収容ケースに、別位置に配置されていたパネルを載置するパネルの搬送装置であって、
前記パネルを吸着保持する吸着パッドが設けられたロボットと、
前記吸着パッドに吸着保持されている前記パネルを撮像する第１の撮像手段と、
前記搬送経路上の停止位置で静止した前記収容ケースを撮像する第２の撮像手段と、
前記第１の撮像手段によって撮像された画像から予め定められたパネル基準位置に対する前記パネルの位置ずれ量を検出すると共に、前記第２の撮像手段によって撮像された画像から予め定められたケース基準位置に対する前記収容ケースの位置ずれ量を検出し、前記収容ケースの特定位置に前記パネルを載置する前記吸着パッドの移動先の座標及び向きを算出する制御手段とを有し、
前記制御手段によって算出された前記移動先の座標に前記吸着パッドを移動して前記パネルを前記収容ケースの特定位置に載置することを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載のパネルの搬送装置において、前記パネルは、平面視して矩形で前記吸着パッドによって吸着保持されるパネル本体を有し、前記第１の撮像手段は、前記パネル本体の角部ａ及び角部ｂをそれぞれ撮像するカメラＡ及びカメラＢを備え、
前記制御手段は、前記吸着パッドが吸着保持している前記パネル本体の前記角部ａ、ｂを前記カメラＡ、Ｂによりそれぞれ撮像した各画像を基にして、前記パネル基準位置に対する前記パネルの位置ずれ量を検出することを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項３】
請求項２記載のパネルの搬送装置において、前記カメラＡは、前記吸着パッドによって吸着保持されている前記パネル本体の前記角部ａを撮像可能な位置に配設され、前記カメラＢは、前記制御手段が外部からの入力信号を基に前記パネル本体の前記角部ａと前記角部ｂの間隔を検知して決定する該角部ｂを撮像可能な位置まで向きを変えることなく移動可能であることを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のパネルの搬送装置において、前記収容ケースには、該収容ケース内で前記パネルを保持する位置決め部材が設けられ、前記制御手段は、前記第２の撮像手段によって撮像される前記停止位置にある前記収容ケースの画像中の前記位置決め部材の位置を、前記制御手段が記憶している前記ケース基準位置に配置された前記収容ケースの画像中の前記位置決め部材の位置と比較して該収容ケースの位置ずれ量を検出することを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のパネルの搬送装置において、前記収容ケースに載置される前記パネルを載せて、前記吸着パッドに吸着保持される位置まで該パネルと共に搬送されるパレットと、前記パネルが前記吸着パッドによって吸着保持され空状態になった前記パレットを把持してパレット退避位置に移動させるパレット搬出ロボットとが設けられることを特徴とするパネルの搬送装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のパネルの搬送装置において、前記ロボットの静電気を除去するイオナイザーが設けられることを特徴とするパネルの搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１０６３１８（Ｐ２０１２−１０６３１８Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５８０８７（Ｐ２０１０−２５８０８７）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００１９６７０５）西部電機株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００１９６７０５）西部電機株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
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