パネルワーク取出システム
【課題】特別な追加設備を追加することなく、ティーチングプログラムの変更といった簡単な方法によって、パネルワークの吸着不良を低減できるパネルワーク取出システムを提供すること。
【解決手段】パネルワーク取出システム１の制御装置は、アーム先端部２１が移動し、複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂがパネルワーク８を吸着する吸着動作と、吸着動作を開始した後、所定時間内に吸着検出センサが吸着状態を検出したか否かを判定する判定動作と、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたとき、アーム先端部２１を移動させてパレット７からパネルワーク８を取り出す取出動作とを実行する。また、制御装置は、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、吸着動作を継続した状態で、特定吸着部４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するようアーム先端部２１の姿勢を変更する補正動作を実行する。
【解決手段】パネルワーク取出システム１の制御装置は、アーム先端部２１が移動し、複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂがパネルワーク８を吸着する吸着動作と、吸着動作を開始した後、所定時間内に吸着検出センサが吸着状態を検出したか否かを判定する判定動作と、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたとき、アーム先端部２１を移動させてパレット７からパネルワーク８を取り出す取出動作とを実行する。また、制御装置は、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、吸着動作を継続した状態で、特定吸着部４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するようアーム先端部２１の姿勢を変更する補正動作を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パレットに載置されたパネルワークを、産業用ロボットによって取り出して搬送するパネルワーク取出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車におけるドア等のパネルワークは、製品を製造する過程において、パレットに複数並べて保管することが行われる。パレットは、パネルワークを安定して載置するために、パネルワークの下端部及び両側端部を支持するよう構成される。そして、パレットからパネルワークを取り出す際には、その取出を容易にするために、パネルワークの一方の側端部の上側部位を開放することが行われる場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１の吸着ハンド及び吸着ハンドの姿勢追従方法においては、パレット上に縦姿勢で積載された複数枚の板状ワークから、ロボットが、吸着パッドにより１枚ずつ板状ワークを吸着して自動的に取り出すことが開示されている。そして、各吸着パッドを板状ワーク面に押し付け、各吸着パッドに設けたドグによってオンオフする第１のセンサーと第２のセンサーのオンオフ情報に基づき、すべての吸着パッドが、板状ワークを吸着可能な圧力に到達するまで、ロボットハンドの姿勢を設定角度ずつ繰り返し補正する。その後、すべての吸着パッドの圧力が、板状ワークを吸着可能な圧力に到達した時点で、板状ワークの移載を行うようにしている。これにより、板状ワークの接触キズの発生を防止して、板状ワークを短時間で移載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、パレットによってパネルワークを支持する際に、パネルワークの一方の側端部の上側部位が開放されていると、この上側部位が振動して、位置ずれを生じやすくなる。そのため、ビジョンセンサ（カメラ）によってパネルワークの位置・姿勢を計測し、この計測データに応じてロボットの位置・姿勢を変更することが考えられる。また、パレットにクランプユニット等を追加し、パネルワークの一方の側端部の上側部位の位置ずれを矯正することも考えられる。
しかしながら、ビジョンセンサ、クランプユニット等を用いる場合には、追加設備が必要となり、設備を複雑化させてしまう。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、特別な追加設備を追加することなく、ティーチングプログラムの変更といった簡単な方法によって、パネルワークの吸着不良を低減させることができるパネルワーク取出システムを提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、パネルワークを載置するパレットと、
該パレットに載置された上記パネルワークを取り出して移動させる産業用ロボットと、
該産業用ロボットを動作させる制御装置と、
上記産業用ロボットのアーム先端部に配設され、上記パネルワークを吸着する複数の吸着部を有する吸着ヘッドと、
上記複数の吸着部に吸着力を発生させる吸着力発生装置と、
上記複数の吸着部が上記パネルワークを吸着したときに、吸着状態を検出する吸着検出センサと、を備えており、
上記パレットは、上記パネルワークの下端部を支持する下受部と、上記パネルワークの一側端部の上側部位を支持する側受部とを有しているとともに、上記パネルワークの他側端部の上側部位が自由状態になるよう構成されており、
上記複数の吸着部は、上記パネルワークの他側端部に近い側の上側部位を吸着する特定吸着部と、上記パネルワークの他の部位を吸着する複数の一般吸着部とによって構成されており、
上記制御装置は、上記アーム先端部が移動し、上記吸着力発生装置による吸着力を受けて上記複数の吸着部が上記パネルワークを吸着する吸着動作と、
該吸着動作を開始した後、所定時間内に上記吸着検出センサが上記吸着状態を検出したか否かを判定する判定動作と、
該判定動作において上記所定時間内に上記吸着状態が検出されたとき、上記アーム先端部を移動させて上記パレットから上記パネルワークを取り出す取出動作と、を実行する制御プログラムを有しており、
該制御プログラムは、上記判定動作において上記所定時間内に上記吸着状態が検出されなかったときには、上記吸着動作を継続した状態で、上記特定吸着部が上記パネルワークに近づく方向に移動するよう上記アーム先端部及び上記吸着ヘッドの姿勢を変更する補正動作を実行するよう構成されていることを特徴とするパネルワーク取出システムにある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００８】
上記パネルワーク取出システムは、パネルワークの他側端部の上側部位が自由状態になる構造のパレットに対し、産業用ロボット、制御装置、吸着ヘッド、吸着力発生装置及び吸着検出センサを用いて構成したものである。
吸着ヘッドにおける複数の吸着部は、パネルワークの他側端部に近い側の上側部位を吸着する特定吸着部と、パネルワークの他の部位を吸着する複数の一般吸着部とによって構成している。そして、産業用ロボットを動作させる制御装置の制御プログラムにおいて、最も位置ずれが生じやすい、パネルワークの他側端部における上側部位に最も近い特定吸着部の位置を変更するように、産業用ロボットのアーム先端部の姿勢を変更する。
【０００９】
より具体的には、制御プログラムは、次の各動作を行うよう構成されている。
まず、吸着動作として、産業用ロボットのアーム先端部を移動させるとともに、吸着力発生装置による吸着力を発生させて、吸着ヘッドにおける複数の吸着部によってパネルワークの吸着を開始する。
次いで、判定動作として、吸着動作を開始した後、所定時間内に吸着検出センサが吸着状態を検出したか否かを判定する。そして、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたときには、取出動作として、アーム先端部を移動させてパレットからパネルワークを取り出す。一方、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、補正動作として、吸着動作を継続した状態で、特定吸着部がパネルワークに近づく方向に移動するようアーム先端部の姿勢を変更する。
【００１０】
パレットに保管されたパネルワークは、下端部と一側端部の上側部位とが支持されていることにより、下端部及び一側端部に位置ずれが生じにくい一方、他側端部の上側部位には位置ずれが生じやすい。
パネルワークにおける他側端部の上側部位が、アーム先端部によって移動した吸着ヘッドの特定吸着部に近づく方向に位置ずれしている場合には、判定動作において、所定時間内に吸着検出センサが吸着状態を検出すると考えられる。そして、所定時間内に吸着状態が検出された場合には、補正動作は行われない。
【００１１】
これに対し、パネルワークにおける他側端部の上側部位が、アーム先端部によって移動した吸着ヘッドの特定吸着部から離れる方向に位置ずれしている場合には、判定動作において、所定時間内に吸着検出センサが吸着状態を検出しない可能性が高くなる。所定時間内に吸着状態が検出されなかった場合には、補正動作を行う。
この補正動作を行うことにより、パネルワークにおける他側端部の上側部位が、吸着ヘッドの特定吸着部から離れる方向に位置ずれしている場合でも、特定吸着部を含めた複数の吸着部の全体によって、パネルワークを吸着することができる。
【００１２】
それ故、上記パネルワーク取出システムによれば、ビジョンセンサ、クランプ等の特別な追加設備を追加することなく、ティーチングプログラムの変更といった簡単な方法によって、パネルワークの吸着不良を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例にかかる、パネルワーク取出システムを側方から見た状態で示す側面図。
【図２】実施例にかかる、パネルワークを載置したパレットを示す斜視図。
【図３】実施例にかかる、パネルワークを載置したパレットと、パネルワークを吸着する吸着ヘッドとを示す正面図。
【図４】実施例にかかる、パネルワーク取出システムの装置の構成を模式的に示す説明図。
【図５】実施例にかかる、吸着ヘッドの周辺を側方から見た状態で示す側面図。
【図６】実施例にかかる、複数の吸着部、吸着力発生装置及び吸着検出センサによるエア回路を示す回路図。
【図７】実施例にかかる、ティーチングプログラムの流れを簡略的に示すフローチャート。
【図８】実施例にかかる、補正動作を行う前の吸着ヘッドにおける複数の吸着パッドを、吸着ヘッドの側方から見た状態で示す側面図。
【図９】実施例にかかる、補正動作を行った後の吸着ヘッドにおける複数の吸着パッドを、吸着ヘッドの側方から見た状態で示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上述したパネルワーク取出システムにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記パネルワーク取出システムにおいては、上記吸着部は、弾性変形可能な吸着部材を有する吸着パッドであり、上記吸着検出センサは、上記複数の吸着パッドが上記パネルワークを吸着したときに真空度が高くなることを利用して、上記パネルワークの上記吸着状態を検出するよう構成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、吸着パッド及び吸着検出センサを用いたパネルワーク取出システムの構造により、パネルワークの位置ずれに対して補正動作を行うことにより、パネルワークの吸着を一層安定して行うことができる。
【００１５】
上記吸着部は、吸着パッド以外にも、磁気吸引力によって吸着を行う電磁マグネットとすることもできる。この場合、上記吸着検出センサは、パネルワークが吸着されたことを検出する接触型又は非接触型のセンサとすることができる。また、この場合、上記吸着力発生装置は、電磁マグネットに磁気吸引力を発生させるための通電装置とすることができる。
【００１６】
また、上記パレットは、上記パネルワークを横に並ぶ状態で複数載置するよう構成されており、上記下受部は、上記パネルワークの下端部における２箇所を支持し、上記側受部は、上記パネルワークの一側端部の上側部位の１箇所と、場合に応じて上記パネルワークの他側端部の下側部位の１箇所とを支持するよう構成されていてもよい（請求項３）。
この場合には、吸着動作、判定動作、取出動作、場合による補正動作を繰り返し行い、複数のパネルワークを１枚ずつ順次吸着して取り出すことができる。
【００１７】
また、上記制御プログラムは、上記アーム先端部及び上記吸着ヘッドを移動させながら位置・姿勢の教示を行ったティーチングプログラムとしてもよい（請求項４）。
この場合には、制御装置におけるティーチングプログラムの一部を変更することにより、容易に補正動作を実現することができる。
【実施例】
【００１８】
以下に、本例のパネルワーク取出システムの実施例につき、図面を参照して説明する。
本例のパネルワーク取出システム１は、図１、図４に示すごとく、パネルワーク８を載置するパレット７と、パレット７に載置されたパネルワーク８を取り出して移動させる産業用ロボット２と、産業用ロボット２を動作させる制御装置３と、産業用ロボット２のアーム先端部２１に配設され、パネルワーク８を吸着する複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂを有する吸着ヘッド４と、複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂに吸着力を発生させる吸着力発生装置５と、複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂがパネルワーク８を吸着したときに、吸着状態を検出する吸着検出センサ６１とを備えている。
【００１９】
図２、図３に示すごとく、パレット７は、パネルワーク８の下端部８３を支持する下受部７１と、パネルワーク８の一側端部８１の上側部位８１１を支持する側受部７２とを有しているとともに、パネルワーク８の他側端部８２の上側部位８２１が自由状態になるよう構成されている。複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂは、パネルワーク８の他側端部８２に近い側の上側部位８２１Ａを吸着する特定吸着部４１Ａと、パネルワーク８の他の部位を吸着する複数の一般吸着部４１Ｂとによって構成されている。
【００２０】
図７に示すごとく、制御装置３は、アーム先端部２１が移動し、吸着力発生装置５による吸着力を受けて複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂがパネルワーク８を吸着する吸着動作と（ステップＳ３，Ｓ４）、吸着動作を開始した後、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出したか否かを判定する判定動作と（Ｓ５）、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたとき、アーム先端部２１を移動させてパレット７からパネルワーク８を取り出す取出動作と（Ｓ９）、を実行する制御プログラムを有している。
制御プログラムは、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、吸着動作を継続した状態で、特定吸着部４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するようアーム先端部２１の姿勢を変更する補正動作を実行するよう構成されている（Ｓ６，Ｓ７）。
【００２１】
以下に、本例のパネルワーク取出システム１につき、図１〜図９を参照して詳説する。
本例のパネルワーク取出システム１は、パネルワーク８の他側端部８２の上側部位８２１が自由状態になる構造のパレット７に対し、産業用ロボット２、制御装置３、吸着ヘッド４、吸着力発生装置５及び吸着検出センサ６１を用いて構成したものである。
産業用ロボット２は、サーボモータによって動作する複数の関節部を有しており、各サーボモータを動作させることにより、アーム先端部２１の位置・姿勢を３次元に変更できるよう構成されている。
【００２２】
図４は、パネルワーク取出システム１の装置の構成を模式的に示す図である。
同図に示すごとく、産業用ロボット２の制御装置３は、作業者が、アーム先端部２１を動作させて、アーム先端部２１の位置・姿勢を教示するためのリモートコントローラ（ティーチングペンダント）３１を有している。制御装置３は、リモートコントローラ３１からの入力を受けて、アーム先端部２１及び吸着ヘッド４の位置・姿勢の教示点及び移動経路を、ティーチングプログラム（制御プログラム）として記憶するよう構成されている。
制御装置３は、ティーチングプログラムによる指令によって吸着力発生装置５を動作させる出力信号を出力し、ティーチングプログラムの動作において、吸着検出センサ６１からの入力信号を受け取るよう構成されている。
【００２３】
図５は、吸着ヘッド４の周辺を側方から見た状態で示す図である。
同図に示すごとく、本例の吸着部４１Ａ，４１Ｂは、弾性変形可能な吸着部材４１１を有する吸着パッド４１Ａ，４１Ｂである。吸着部材４１１は、先端に開口吸引口を有し、丸いラッパ形状に形成されている。吸着パッド４１Ａ，４１Ｂは、吸着部材４１１を、吸引口が形成された基部４１２に対して取り付けて形成されている。
本例の吸着ヘッド４は、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂと、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂを産業用ロボット２のアーム先端部２１に取り付けるブラケット４２とによって構成されている。図３に示すごとく、４つの吸着パッド４１Ａ，４１Ｂは、ブラケット４２において四方に並ぶ状態で配設されている。
【００２４】
図６は、複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂ、吸着力発生装置５及び吸着検出センサ６１によるエア回路５０を示す。
同図に示すごとく、本例の吸着力発生装置５は、工場から供給される圧縮空気（空気圧）Ａ１を用い、圧縮空気Ａ１をノズルから噴出させる際に、ノズル付近に接続した真空配管から吸引を行うエジェクタポンプ５１（コンバムの原理によるポンプ）を用いて構成されている。
制御装置３からの出力信号が可動バルブ５２Ａ（本例ではソレノイドバルブ）に送られ、可動バルブ５２Ａが動作した際に、圧縮空気Ａ１が噴出されるとともに、この噴出に伴って吸着パッド４１Ａ，４１Ｂから空気Ａ２が吸引される。吸着パッド４１Ａ，４１Ｂから吸引される空気Ａ２は、圧縮空気Ａ１とともに排気される。
【００２５】
本例では、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂから空気Ａ２を吸引し、吸着動作を行うための２つの可動バルブ５２Ａと、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂから空気を噴出し、開放動作を行うための２つの可動バルブ５２Ｂとを用いて、吸着パッド４１Ａ，４１Ｂのエア回路５０を構成している。
本例では、特定吸着部４１Ａと複数の一般吸着部４１Ｂとの各吸着パッド４１Ａ，４１Ｂごとに、複数（４つ）の可動バルブ５２Ａ，５２Ｂを用いたエア回路５０を構成している。エア回路５０の構成は、吸着パッド４１Ａ，４１Ｂの仕様に応じて、適宜変更することができる。
【００２６】
図３に示すごとく、本例の吸着パッド（吸着部）４１Ａ，４１Ｂは、１つの特定吸着パッド（特定吸着部）４１Ａと、３つの一般吸着パッド（一般吸着部）４１Ｂとによって構成されている。複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂの全体は、特定吸着パッド４１Ａが、パネルワーク８の他側端部８２に近い側の上側部位８２１Ａを吸着し、１つの一般吸着パッド４１Ｂ１が、パネルワーク８の他側端部８２に近い側の下側部位８２２Ａを吸着し、他の１つの一般吸着パッド４１Ｂ２が、パネルワーク８の一側端部８１に近い側の上側部位８１１Ａを吸着し、残りの１つの一般吸着パッド４１Ｂ３が、パネルワーク８の一側端部８１に近い側の下側部位８１２Ａを吸着する。この複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂによるパネルワーク８の吸着位置は、リモートコントローラ３１による産業用ロボット２の教示によって決定される。
【００２７】
図６に示すごとく、本例の吸着検出センサ６１は、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂがパネルワーク８を吸着したときに真空度が高くなることを利用して、パネルワーク８の吸着状態を検出するよう構成されている。吸着検出センサ６１は、可動バルブ５２Ａ，５２Ｂと吸着パッド４１Ａ，４１Ｂとの間の配管に接続されており、この配管における真空度（圧力）の変化を測定するよう構成されている。
また、図４に示すごとく、吸着ヘッド４には、吸着ヘッド４におけるパネルワーク８の有無を確認するワーク検知センサ６２が設けられている。ワーク検知センサ６２は、パネルワーク８の有無を制御装置３へ送信するよう構成されている。
【００２８】
図２、図３に示すごとく、本例のパネルワーク８は、自動車のフロントドアのアウターパネルである。
本例のパレット７は、パネルワーク８を横に並ぶ状態で複数載置するよう構成されている。パネルワーク８としてのフロントドアのアウターパネルは、自動車を構成する際に前側に位置する前端部を下方に向けて、パレット７に載置される。パレット７は、四角形の下面部を構成する枠部の４つの角部から支柱７３を設けて構成されている。
パレット７の下受部７１は、フロントドアのアウターパネルの前端部における前後の２箇所を支持するよう構成されている。パレット７の側受部７２は、アウターパネルの一側端部８１の上側部位８１１の１箇所と、アウターパネルの他側端部８２の下側部位８２２の１箇所とを支持するよう構成されている。
【００２９】
図１、図２に示すごとく、２箇所の下受部７１及び２箇所の側受部７２は、複数のパネルワーク８を並べて載置するように、長尺形状に形成されている。下受部７１及び側受部７２には、パネルワーク８を支持するための支持凹部７１１，７２１が所定の間隔で複数形成されている。各パネルワーク８は、それらの板面方向を互いに平行にするようにして、下受部７１及び側受部７２に支持される。
パレット７は、支柱７３同士の間において、パネルワーク８の板面が位置する奥行方向の両側が開口されている。
なお、図１、図２においては、両端にあるパネルワーク８以外のパネルワーク８を省略して示す。
【００３０】
図２、図３に示すごとく、パレット７において、パネルワーク８の他側端部８２の上側部位８２１に対向する位置には、可動式側受部７２Ａが設けられている。可動式側受部７２Ａは、パレット７に対して回動するよう構成されている。可動式側受部７２Ａは、産業用ロボット２によるパネルワーク８の取出を行う際には、パネルワーク８の他側端部８２の上側部位８２１を自由状態にするために、パネルワーク８に接触しない位置に退避させておく。可動式側受部７２Ａは、パネルワーク８を載置したパレット７を搬送する際に、パネルワーク８を支持する位置に回動させておく。
【００３１】
本例においては、産業用ロボット２を動作させる制御装置３の制御プログラムにおいて、最も位置ずれが生じやすい、パネルワーク８の他側端部８２における上側部位８２１に最も近い特定吸着部４１Ａの位置を変更するように、産業用ロボット２のアーム先端部２１の姿勢を変更する。
パネルワーク取出システム１を動作させるに際しては、作業者は、リモートコントローラ３１を用い、産業用ロボット２の教示を行っておく。具体的には、アーム先端部２１及び吸着ヘッド４を移動させ、パレット７に載置されたパネルワーク８を吸着する位置の教示を行う。また、この教示位置に対し、特定吸着部４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するよう、アーム先端部２１の姿勢を変更する補正を行った位置についても教示を行う。アーム先端部２１及び吸着ヘッド４を移動させた教示は、パレット７の複数の位置におけるパネルワーク８に対してもそれぞれ行う。そして、アーム先端部２１及び吸着ヘッド４の移動経路を特定して、ティーチングプログラムを作成する。
【００３２】
本例のティーチングプログラムは、図７のフローチャートに示すごとく、次の各動作を行う。
まず、吸着ヘッド４におけるワーク検知センサ６２がパネルワーク８を検出していないかを確認し（同図のステップＳ１）、パネルワーク８がある場合には、パネルワーク取出システム１を異常停止する（Ｓ２）。
吸着ヘッド４にパネルワーク８がない場合には、移動動作として、産業用ロボット２のアーム先端部２１及び吸着ヘッド４を、パレット７におけるパネルワーク８の位置まで移動させる（Ｓ３）。
次いで、吸着動作として、吸着力発生装置５による吸着力を発生させて、吸着ヘッド４における複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂによってパネルワーク８の吸着を開始する（Ｓ４）。
【００３３】
次いで、判定動作として、吸着動作を開始した後、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出したか否かを判定する（Ｓ５）。そして、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたときには、取出動作として、アーム先端部２１を移動させてパレット７からパネルワーク８を取り出す（Ｓ９）。一方、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、補正動作として、吸着動作を継続した状態で、特定吸着部４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するようアーム先端部２１の姿勢を変更する（Ｓ６）。
【００３４】
次いで、再び、判定動作として、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出したか否かを判定する（Ｓ７）。そして、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、パネルワーク取出システム１を異常停止する（Ｓ８）。
一方、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたときには、取出動作として、アーム先端部２１を移動させてパレット７からパネルワーク８を取り出す（Ｓ９）。
その後、産業用ロボット２が所定の位置までパネルワーク８を搬送し（Ｓ１０）、吸着力発生装置５の吸着動作を停止する（Ｓ１１）。以降、パレット７に載置されたパネルワーク８の数の分だけ、ステップＳ１〜Ｓ１１を繰り返す。
【００３５】
次に、パネルワーク取出システム１による作用効果につき説明する。
パレット７に保管されたパネルワーク８は、下端部８３と一側端部８１の上側部位８１１とが支持されていることにより、下端部８３及び一側端部８１に位置ずれが生じにくい一方、他側端部８２の上側部位８２１には位置ずれが生じやすい。
パネルワーク８における他側端部８２の上側部位８２１が、アーム先端部２１によって移動した吸着ヘッド４の特定吸着パッド４１Ａに近づく方向に位置ずれしている場合には、判定動作において、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出すると考えられる。そして、所定時間内に吸着状態が検出された場合には、補正動作は行われない。
【００３６】
これに対し、パネルワーク８における他側端部８２の上側部位８２１が、アーム先端部２１によって移動した吸着ヘッド４の特定吸着パッド４１Ａから離れる方向に位置ずれしている場合には、判定動作において、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出しない可能性が高くなる。そして、所定時間内に吸着状態が検出されなかった場合には、補正動作を行う。
図８、図９には、吸着ヘッド４における複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂを、吸着ヘッド４の側方から見た状態で示す。各図は、特定吸着パッド４１Ａと、特定吸着パッド４１Ａの対角位置にある一般吸着パッド４１Ｂとが上下位置に見える状態で図示する。
【００３７】
図８は、パネルワーク８が特定吸着パッド４１Ａから離れ、３つの一般吸着パッド４１Ｂがパネルワーク８によって押し込まれた（圧縮された）状態が形成された吸着ヘッド４の周辺を示す。各吸着パッド４１Ａ，４１Ｂは、吸着部材４１１が弾性変形されることによって、容易に圧縮されるようになっている。図９は、補正動作として、特定吸着パッド４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するように、アーム先端部２１及び吸着ヘッド４の姿勢を変更した状態を示す。このときには、特定吸着パッド４１Ａ及び複数の一般吸着パッド４１Ｂのすべてが、パネルワーク８に吸着する。
【００３８】
この補正動作を行うことにより、パネルワーク８における他側端部８２の上側部位８２１が、吸着ヘッド４の特定吸着部４１Ａから離れる方向に位置ずれしている場合でも、特定吸着パッド４１Ａを含めた複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂの全体によって、パネルワーク８を吸着することができる。
それ故、上記パネルワーク取出システム１によれば、ビジョンセンサ、クランプ等の特別な追加設備を追加することなく、ティーチングプログラムの変更といった簡単な方法によって、パネルワーク８の吸着不良を低減させることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ パネルワーク取出システム
２ 産業用ロボット
２１ アーム先端部
３ 制御装置
３１ リモートコントローラ
４ 吸着ヘッド
４１Ａ 特定吸着部（特定吸着パッド）
４１Ｂ 一般吸着部（一般吸着パッド）
５ 吸着力発生装置
５０ エア回路
６１ 吸着検出センサ
７ パレット
７１ 下受部
７２ 側受部
８ パネルワーク
８１ 一側端部
８２ 他側端部
８３ 下端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パレットに載置されたパネルワークを、産業用ロボットによって取り出して搬送するパネルワーク取出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車におけるドア等のパネルワークは、製品を製造する過程において、パレットに複数並べて保管することが行われる。パレットは、パネルワークを安定して載置するために、パネルワークの下端部及び両側端部を支持するよう構成される。そして、パレットからパネルワークを取り出す際には、その取出を容易にするために、パネルワークの一方の側端部の上側部位を開放することが行われる場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１の吸着ハンド及び吸着ハンドの姿勢追従方法においては、パレット上に縦姿勢で積載された複数枚の板状ワークから、ロボットが、吸着パッドにより１枚ずつ板状ワークを吸着して自動的に取り出すことが開示されている。そして、各吸着パッドを板状ワーク面に押し付け、各吸着パッドに設けたドグによってオンオフする第１のセンサーと第２のセンサーのオンオフ情報に基づき、すべての吸着パッドが、板状ワークを吸着可能な圧力に到達するまで、ロボットハンドの姿勢を設定角度ずつ繰り返し補正する。その後、すべての吸着パッドの圧力が、板状ワークを吸着可能な圧力に到達した時点で、板状ワークの移載を行うようにしている。これにより、板状ワークの接触キズの発生を防止して、板状ワークを短時間で移載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、パレットによってパネルワークを支持する際に、パネルワークの一方の側端部の上側部位が開放されていると、この上側部位が振動して、位置ずれを生じやすくなる。そのため、ビジョンセンサ（カメラ）によってパネルワークの位置・姿勢を計測し、この計測データに応じてロボットの位置・姿勢を変更することが考えられる。また、パレットにクランプユニット等を追加し、パネルワークの一方の側端部の上側部位の位置ずれを矯正することも考えられる。
しかしながら、ビジョンセンサ、クランプユニット等を用いる場合には、追加設備が必要となり、設備を複雑化させてしまう。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、特別な追加設備を追加することなく、ティーチングプログラムの変更といった簡単な方法によって、パネルワークの吸着不良を低減させることができるパネルワーク取出システムを提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、パネルワークを載置するパレットと、
該パレットに載置された上記パネルワークを取り出して移動させる産業用ロボットと、
該産業用ロボットを動作させる制御装置と、
上記産業用ロボットのアーム先端部に配設され、上記パネルワークを吸着する複数の吸着部を有する吸着ヘッドと、
上記複数の吸着部に吸着力を発生させる吸着力発生装置と、
上記複数の吸着部が上記パネルワークを吸着したときに、吸着状態を検出する吸着検出センサと、を備えており、
上記パレットは、上記パネルワークの下端部を支持する下受部と、上記パネルワークの一側端部の上側部位を支持する側受部とを有しているとともに、上記パネルワークの他側端部の上側部位が自由状態になるよう構成されており、
上記複数の吸着部は、上記パネルワークの他側端部に近い側の上側部位を吸着する特定吸着部と、上記パネルワークの他の部位を吸着する複数の一般吸着部とによって構成されており、
上記制御装置は、上記アーム先端部が移動し、上記吸着力発生装置による吸着力を受けて上記複数の吸着部が上記パネルワークを吸着する吸着動作と、
該吸着動作を開始した後、所定時間内に上記吸着検出センサが上記吸着状態を検出したか否かを判定する判定動作と、
該判定動作において上記所定時間内に上記吸着状態が検出されたとき、上記アーム先端部を移動させて上記パレットから上記パネルワークを取り出す取出動作と、を実行する制御プログラムを有しており、
該制御プログラムは、上記判定動作において上記所定時間内に上記吸着状態が検出されなかったときには、上記吸着動作を継続した状態で、上記特定吸着部が上記パネルワークに近づく方向に移動するよう上記アーム先端部及び上記吸着ヘッドの姿勢を変更する補正動作を実行するよう構成されていることを特徴とするパネルワーク取出システムにある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００８】
上記パネルワーク取出システムは、パネルワークの他側端部の上側部位が自由状態になる構造のパレットに対し、産業用ロボット、制御装置、吸着ヘッド、吸着力発生装置及び吸着検出センサを用いて構成したものである。
吸着ヘッドにおける複数の吸着部は、パネルワークの他側端部に近い側の上側部位を吸着する特定吸着部と、パネルワークの他の部位を吸着する複数の一般吸着部とによって構成している。そして、産業用ロボットを動作させる制御装置の制御プログラムにおいて、最も位置ずれが生じやすい、パネルワークの他側端部における上側部位に最も近い特定吸着部の位置を変更するように、産業用ロボットのアーム先端部の姿勢を変更する。
【０００９】
より具体的には、制御プログラムは、次の各動作を行うよう構成されている。
まず、吸着動作として、産業用ロボットのアーム先端部を移動させるとともに、吸着力発生装置による吸着力を発生させて、吸着ヘッドにおける複数の吸着部によってパネルワークの吸着を開始する。
次いで、判定動作として、吸着動作を開始した後、所定時間内に吸着検出センサが吸着状態を検出したか否かを判定する。そして、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたときには、取出動作として、アーム先端部を移動させてパレットからパネルワークを取り出す。一方、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、補正動作として、吸着動作を継続した状態で、特定吸着部がパネルワークに近づく方向に移動するようアーム先端部の姿勢を変更する。
【００１０】
パレットに保管されたパネルワークは、下端部と一側端部の上側部位とが支持されていることにより、下端部及び一側端部に位置ずれが生じにくい一方、他側端部の上側部位には位置ずれが生じやすい。
パネルワークにおける他側端部の上側部位が、アーム先端部によって移動した吸着ヘッドの特定吸着部に近づく方向に位置ずれしている場合には、判定動作において、所定時間内に吸着検出センサが吸着状態を検出すると考えられる。そして、所定時間内に吸着状態が検出された場合には、補正動作は行われない。
【００１１】
これに対し、パネルワークにおける他側端部の上側部位が、アーム先端部によって移動した吸着ヘッドの特定吸着部から離れる方向に位置ずれしている場合には、判定動作において、所定時間内に吸着検出センサが吸着状態を検出しない可能性が高くなる。所定時間内に吸着状態が検出されなかった場合には、補正動作を行う。
この補正動作を行うことにより、パネルワークにおける他側端部の上側部位が、吸着ヘッドの特定吸着部から離れる方向に位置ずれしている場合でも、特定吸着部を含めた複数の吸着部の全体によって、パネルワークを吸着することができる。
【００１２】
それ故、上記パネルワーク取出システムによれば、ビジョンセンサ、クランプ等の特別な追加設備を追加することなく、ティーチングプログラムの変更といった簡単な方法によって、パネルワークの吸着不良を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例にかかる、パネルワーク取出システムを側方から見た状態で示す側面図。
【図２】実施例にかかる、パネルワークを載置したパレットを示す斜視図。
【図３】実施例にかかる、パネルワークを載置したパレットと、パネルワークを吸着する吸着ヘッドとを示す正面図。
【図４】実施例にかかる、パネルワーク取出システムの装置の構成を模式的に示す説明図。
【図５】実施例にかかる、吸着ヘッドの周辺を側方から見た状態で示す側面図。
【図６】実施例にかかる、複数の吸着部、吸着力発生装置及び吸着検出センサによるエア回路を示す回路図。
【図７】実施例にかかる、ティーチングプログラムの流れを簡略的に示すフローチャート。
【図８】実施例にかかる、補正動作を行う前の吸着ヘッドにおける複数の吸着パッドを、吸着ヘッドの側方から見た状態で示す側面図。
【図９】実施例にかかる、補正動作を行った後の吸着ヘッドにおける複数の吸着パッドを、吸着ヘッドの側方から見た状態で示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上述したパネルワーク取出システムにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記パネルワーク取出システムにおいては、上記吸着部は、弾性変形可能な吸着部材を有する吸着パッドであり、上記吸着検出センサは、上記複数の吸着パッドが上記パネルワークを吸着したときに真空度が高くなることを利用して、上記パネルワークの上記吸着状態を検出するよう構成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、吸着パッド及び吸着検出センサを用いたパネルワーク取出システムの構造により、パネルワークの位置ずれに対して補正動作を行うことにより、パネルワークの吸着を一層安定して行うことができる。
【００１５】
上記吸着部は、吸着パッド以外にも、磁気吸引力によって吸着を行う電磁マグネットとすることもできる。この場合、上記吸着検出センサは、パネルワークが吸着されたことを検出する接触型又は非接触型のセンサとすることができる。また、この場合、上記吸着力発生装置は、電磁マグネットに磁気吸引力を発生させるための通電装置とすることができる。
【００１６】
また、上記パレットは、上記パネルワークを横に並ぶ状態で複数載置するよう構成されており、上記下受部は、上記パネルワークの下端部における２箇所を支持し、上記側受部は、上記パネルワークの一側端部の上側部位の１箇所と、場合に応じて上記パネルワークの他側端部の下側部位の１箇所とを支持するよう構成されていてもよい（請求項３）。
この場合には、吸着動作、判定動作、取出動作、場合による補正動作を繰り返し行い、複数のパネルワークを１枚ずつ順次吸着して取り出すことができる。
【００１７】
また、上記制御プログラムは、上記アーム先端部及び上記吸着ヘッドを移動させながら位置・姿勢の教示を行ったティーチングプログラムとしてもよい（請求項４）。
この場合には、制御装置におけるティーチングプログラムの一部を変更することにより、容易に補正動作を実現することができる。
【実施例】
【００１８】
以下に、本例のパネルワーク取出システムの実施例につき、図面を参照して説明する。
本例のパネルワーク取出システム１は、図１、図４に示すごとく、パネルワーク８を載置するパレット７と、パレット７に載置されたパネルワーク８を取り出して移動させる産業用ロボット２と、産業用ロボット２を動作させる制御装置３と、産業用ロボット２のアーム先端部２１に配設され、パネルワーク８を吸着する複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂを有する吸着ヘッド４と、複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂに吸着力を発生させる吸着力発生装置５と、複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂがパネルワーク８を吸着したときに、吸着状態を検出する吸着検出センサ６１とを備えている。
【００１９】
図２、図３に示すごとく、パレット７は、パネルワーク８の下端部８３を支持する下受部７１と、パネルワーク８の一側端部８１の上側部位８１１を支持する側受部７２とを有しているとともに、パネルワーク８の他側端部８２の上側部位８２１が自由状態になるよう構成されている。複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂは、パネルワーク８の他側端部８２に近い側の上側部位８２１Ａを吸着する特定吸着部４１Ａと、パネルワーク８の他の部位を吸着する複数の一般吸着部４１Ｂとによって構成されている。
【００２０】
図７に示すごとく、制御装置３は、アーム先端部２１が移動し、吸着力発生装置５による吸着力を受けて複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂがパネルワーク８を吸着する吸着動作と（ステップＳ３，Ｓ４）、吸着動作を開始した後、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出したか否かを判定する判定動作と（Ｓ５）、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたとき、アーム先端部２１を移動させてパレット７からパネルワーク８を取り出す取出動作と（Ｓ９）、を実行する制御プログラムを有している。
制御プログラムは、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、吸着動作を継続した状態で、特定吸着部４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するようアーム先端部２１の姿勢を変更する補正動作を実行するよう構成されている（Ｓ６，Ｓ７）。
【００２１】
以下に、本例のパネルワーク取出システム１につき、図１〜図９を参照して詳説する。
本例のパネルワーク取出システム１は、パネルワーク８の他側端部８２の上側部位８２１が自由状態になる構造のパレット７に対し、産業用ロボット２、制御装置３、吸着ヘッド４、吸着力発生装置５及び吸着検出センサ６１を用いて構成したものである。
産業用ロボット２は、サーボモータによって動作する複数の関節部を有しており、各サーボモータを動作させることにより、アーム先端部２１の位置・姿勢を３次元に変更できるよう構成されている。
【００２２】
図４は、パネルワーク取出システム１の装置の構成を模式的に示す図である。
同図に示すごとく、産業用ロボット２の制御装置３は、作業者が、アーム先端部２１を動作させて、アーム先端部２１の位置・姿勢を教示するためのリモートコントローラ（ティーチングペンダント）３１を有している。制御装置３は、リモートコントローラ３１からの入力を受けて、アーム先端部２１及び吸着ヘッド４の位置・姿勢の教示点及び移動経路を、ティーチングプログラム（制御プログラム）として記憶するよう構成されている。
制御装置３は、ティーチングプログラムによる指令によって吸着力発生装置５を動作させる出力信号を出力し、ティーチングプログラムの動作において、吸着検出センサ６１からの入力信号を受け取るよう構成されている。
【００２３】
図５は、吸着ヘッド４の周辺を側方から見た状態で示す図である。
同図に示すごとく、本例の吸着部４１Ａ，４１Ｂは、弾性変形可能な吸着部材４１１を有する吸着パッド４１Ａ，４１Ｂである。吸着部材４１１は、先端に開口吸引口を有し、丸いラッパ形状に形成されている。吸着パッド４１Ａ，４１Ｂは、吸着部材４１１を、吸引口が形成された基部４１２に対して取り付けて形成されている。
本例の吸着ヘッド４は、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂと、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂを産業用ロボット２のアーム先端部２１に取り付けるブラケット４２とによって構成されている。図３に示すごとく、４つの吸着パッド４１Ａ，４１Ｂは、ブラケット４２において四方に並ぶ状態で配設されている。
【００２４】
図６は、複数の吸着部４１Ａ，４１Ｂ、吸着力発生装置５及び吸着検出センサ６１によるエア回路５０を示す。
同図に示すごとく、本例の吸着力発生装置５は、工場から供給される圧縮空気（空気圧）Ａ１を用い、圧縮空気Ａ１をノズルから噴出させる際に、ノズル付近に接続した真空配管から吸引を行うエジェクタポンプ５１（コンバムの原理によるポンプ）を用いて構成されている。
制御装置３からの出力信号が可動バルブ５２Ａ（本例ではソレノイドバルブ）に送られ、可動バルブ５２Ａが動作した際に、圧縮空気Ａ１が噴出されるとともに、この噴出に伴って吸着パッド４１Ａ，４１Ｂから空気Ａ２が吸引される。吸着パッド４１Ａ，４１Ｂから吸引される空気Ａ２は、圧縮空気Ａ１とともに排気される。
【００２５】
本例では、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂから空気Ａ２を吸引し、吸着動作を行うための２つの可動バルブ５２Ａと、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂから空気を噴出し、開放動作を行うための２つの可動バルブ５２Ｂとを用いて、吸着パッド４１Ａ，４１Ｂのエア回路５０を構成している。
本例では、特定吸着部４１Ａと複数の一般吸着部４１Ｂとの各吸着パッド４１Ａ，４１Ｂごとに、複数（４つ）の可動バルブ５２Ａ，５２Ｂを用いたエア回路５０を構成している。エア回路５０の構成は、吸着パッド４１Ａ，４１Ｂの仕様に応じて、適宜変更することができる。
【００２６】
図３に示すごとく、本例の吸着パッド（吸着部）４１Ａ，４１Ｂは、１つの特定吸着パッド（特定吸着部）４１Ａと、３つの一般吸着パッド（一般吸着部）４１Ｂとによって構成されている。複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂの全体は、特定吸着パッド４１Ａが、パネルワーク８の他側端部８２に近い側の上側部位８２１Ａを吸着し、１つの一般吸着パッド４１Ｂ１が、パネルワーク８の他側端部８２に近い側の下側部位８２２Ａを吸着し、他の１つの一般吸着パッド４１Ｂ２が、パネルワーク８の一側端部８１に近い側の上側部位８１１Ａを吸着し、残りの１つの一般吸着パッド４１Ｂ３が、パネルワーク８の一側端部８１に近い側の下側部位８１２Ａを吸着する。この複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂによるパネルワーク８の吸着位置は、リモートコントローラ３１による産業用ロボット２の教示によって決定される。
【００２７】
図６に示すごとく、本例の吸着検出センサ６１は、複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂがパネルワーク８を吸着したときに真空度が高くなることを利用して、パネルワーク８の吸着状態を検出するよう構成されている。吸着検出センサ６１は、可動バルブ５２Ａ，５２Ｂと吸着パッド４１Ａ，４１Ｂとの間の配管に接続されており、この配管における真空度（圧力）の変化を測定するよう構成されている。
また、図４に示すごとく、吸着ヘッド４には、吸着ヘッド４におけるパネルワーク８の有無を確認するワーク検知センサ６２が設けられている。ワーク検知センサ６２は、パネルワーク８の有無を制御装置３へ送信するよう構成されている。
【００２８】
図２、図３に示すごとく、本例のパネルワーク８は、自動車のフロントドアのアウターパネルである。
本例のパレット７は、パネルワーク８を横に並ぶ状態で複数載置するよう構成されている。パネルワーク８としてのフロントドアのアウターパネルは、自動車を構成する際に前側に位置する前端部を下方に向けて、パレット７に載置される。パレット７は、四角形の下面部を構成する枠部の４つの角部から支柱７３を設けて構成されている。
パレット７の下受部７１は、フロントドアのアウターパネルの前端部における前後の２箇所を支持するよう構成されている。パレット７の側受部７２は、アウターパネルの一側端部８１の上側部位８１１の１箇所と、アウターパネルの他側端部８２の下側部位８２２の１箇所とを支持するよう構成されている。
【００２９】
図１、図２に示すごとく、２箇所の下受部７１及び２箇所の側受部７２は、複数のパネルワーク８を並べて載置するように、長尺形状に形成されている。下受部７１及び側受部７２には、パネルワーク８を支持するための支持凹部７１１，７２１が所定の間隔で複数形成されている。各パネルワーク８は、それらの板面方向を互いに平行にするようにして、下受部７１及び側受部７２に支持される。
パレット７は、支柱７３同士の間において、パネルワーク８の板面が位置する奥行方向の両側が開口されている。
なお、図１、図２においては、両端にあるパネルワーク８以外のパネルワーク８を省略して示す。
【００３０】
図２、図３に示すごとく、パレット７において、パネルワーク８の他側端部８２の上側部位８２１に対向する位置には、可動式側受部７２Ａが設けられている。可動式側受部７２Ａは、パレット７に対して回動するよう構成されている。可動式側受部７２Ａは、産業用ロボット２によるパネルワーク８の取出を行う際には、パネルワーク８の他側端部８２の上側部位８２１を自由状態にするために、パネルワーク８に接触しない位置に退避させておく。可動式側受部７２Ａは、パネルワーク８を載置したパレット７を搬送する際に、パネルワーク８を支持する位置に回動させておく。
【００３１】
本例においては、産業用ロボット２を動作させる制御装置３の制御プログラムにおいて、最も位置ずれが生じやすい、パネルワーク８の他側端部８２における上側部位８２１に最も近い特定吸着部４１Ａの位置を変更するように、産業用ロボット２のアーム先端部２１の姿勢を変更する。
パネルワーク取出システム１を動作させるに際しては、作業者は、リモートコントローラ３１を用い、産業用ロボット２の教示を行っておく。具体的には、アーム先端部２１及び吸着ヘッド４を移動させ、パレット７に載置されたパネルワーク８を吸着する位置の教示を行う。また、この教示位置に対し、特定吸着部４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するよう、アーム先端部２１の姿勢を変更する補正を行った位置についても教示を行う。アーム先端部２１及び吸着ヘッド４を移動させた教示は、パレット７の複数の位置におけるパネルワーク８に対してもそれぞれ行う。そして、アーム先端部２１及び吸着ヘッド４の移動経路を特定して、ティーチングプログラムを作成する。
【００３２】
本例のティーチングプログラムは、図７のフローチャートに示すごとく、次の各動作を行う。
まず、吸着ヘッド４におけるワーク検知センサ６２がパネルワーク８を検出していないかを確認し（同図のステップＳ１）、パネルワーク８がある場合には、パネルワーク取出システム１を異常停止する（Ｓ２）。
吸着ヘッド４にパネルワーク８がない場合には、移動動作として、産業用ロボット２のアーム先端部２１及び吸着ヘッド４を、パレット７におけるパネルワーク８の位置まで移動させる（Ｓ３）。
次いで、吸着動作として、吸着力発生装置５による吸着力を発生させて、吸着ヘッド４における複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂによってパネルワーク８の吸着を開始する（Ｓ４）。
【００３３】
次いで、判定動作として、吸着動作を開始した後、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出したか否かを判定する（Ｓ５）。そして、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたときには、取出動作として、アーム先端部２１を移動させてパレット７からパネルワーク８を取り出す（Ｓ９）。一方、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、補正動作として、吸着動作を継続した状態で、特定吸着部４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するようアーム先端部２１の姿勢を変更する（Ｓ６）。
【００３４】
次いで、再び、判定動作として、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出したか否かを判定する（Ｓ７）。そして、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されなかったときには、パネルワーク取出システム１を異常停止する（Ｓ８）。
一方、判定動作において所定時間内に吸着状態が検出されたときには、取出動作として、アーム先端部２１を移動させてパレット７からパネルワーク８を取り出す（Ｓ９）。
その後、産業用ロボット２が所定の位置までパネルワーク８を搬送し（Ｓ１０）、吸着力発生装置５の吸着動作を停止する（Ｓ１１）。以降、パレット７に載置されたパネルワーク８の数の分だけ、ステップＳ１〜Ｓ１１を繰り返す。
【００３５】
次に、パネルワーク取出システム１による作用効果につき説明する。
パレット７に保管されたパネルワーク８は、下端部８３と一側端部８１の上側部位８１１とが支持されていることにより、下端部８３及び一側端部８１に位置ずれが生じにくい一方、他側端部８２の上側部位８２１には位置ずれが生じやすい。
パネルワーク８における他側端部８２の上側部位８２１が、アーム先端部２１によって移動した吸着ヘッド４の特定吸着パッド４１Ａに近づく方向に位置ずれしている場合には、判定動作において、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出すると考えられる。そして、所定時間内に吸着状態が検出された場合には、補正動作は行われない。
【００３６】
これに対し、パネルワーク８における他側端部８２の上側部位８２１が、アーム先端部２１によって移動した吸着ヘッド４の特定吸着パッド４１Ａから離れる方向に位置ずれしている場合には、判定動作において、所定時間内に吸着検出センサ６１が吸着状態を検出しない可能性が高くなる。そして、所定時間内に吸着状態が検出されなかった場合には、補正動作を行う。
図８、図９には、吸着ヘッド４における複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂを、吸着ヘッド４の側方から見た状態で示す。各図は、特定吸着パッド４１Ａと、特定吸着パッド４１Ａの対角位置にある一般吸着パッド４１Ｂとが上下位置に見える状態で図示する。
【００３７】
図８は、パネルワーク８が特定吸着パッド４１Ａから離れ、３つの一般吸着パッド４１Ｂがパネルワーク８によって押し込まれた（圧縮された）状態が形成された吸着ヘッド４の周辺を示す。各吸着パッド４１Ａ，４１Ｂは、吸着部材４１１が弾性変形されることによって、容易に圧縮されるようになっている。図９は、補正動作として、特定吸着パッド４１Ａがパネルワーク８に近づく方向に移動するように、アーム先端部２１及び吸着ヘッド４の姿勢を変更した状態を示す。このときには、特定吸着パッド４１Ａ及び複数の一般吸着パッド４１Ｂのすべてが、パネルワーク８に吸着する。
【００３８】
この補正動作を行うことにより、パネルワーク８における他側端部８２の上側部位８２１が、吸着ヘッド４の特定吸着部４１Ａから離れる方向に位置ずれしている場合でも、特定吸着パッド４１Ａを含めた複数の吸着パッド４１Ａ，４１Ｂの全体によって、パネルワーク８を吸着することができる。
それ故、上記パネルワーク取出システム１によれば、ビジョンセンサ、クランプ等の特別な追加設備を追加することなく、ティーチングプログラムの変更といった簡単な方法によって、パネルワーク８の吸着不良を低減させることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１ パネルワーク取出システム
２ 産業用ロボット
２１ アーム先端部
３ 制御装置
３１ リモートコントローラ
４ 吸着ヘッド
４１Ａ 特定吸着部（特定吸着パッド）
４１Ｂ 一般吸着部（一般吸着パッド）
５ 吸着力発生装置
５０ エア回路
６１ 吸着検出センサ
７ パレット
７１ 下受部
７２ 側受部
８ パネルワーク
８１ 一側端部
８２ 他側端部
８３ 下端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルワークを載置するパレットと、
該パレットに載置された上記パネルワークを取り出して移動させる産業用ロボットと、
該産業用ロボットを動作させる制御装置と、
上記産業用ロボットのアーム先端部に配設され、上記パネルワークを吸着する複数の吸着部を有する吸着ヘッドと、
上記複数の吸着部に吸着力を発生させる吸着力発生装置と、
上記複数の吸着部が上記パネルワークを吸着したときに、吸着状態を検出する吸着検出センサと、を備えており、
上記パレットは、上記パネルワークの下端部を支持する下受部と、上記パネルワークの一側端部の上側部位を支持する側受部とを有しているとともに、上記パネルワークの他側端部の上側部位が自由状態になるよう構成されており、
上記複数の吸着部は、上記パネルワークの他側端部に近い側の上側部位を吸着する特定吸着部と、上記パネルワークの他の部位を吸着する複数の一般吸着部とによって構成されており、
上記制御装置は、上記アーム先端部が移動し、上記吸着力発生装置による吸着力を受けて上記複数の吸着部が上記パネルワークを吸着する吸着動作と、
該吸着動作を開始した後、所定時間内に上記吸着検出センサが上記吸着状態を検出したか否かを判定する判定動作と、
該判定動作において上記所定時間内に上記吸着状態が検出されたとき、上記アーム先端部を移動させて上記パレットから上記パネルワークを取り出す取出動作と、を実行する制御プログラムを有しており、
該制御プログラムは、上記判定動作において上記所定時間内に上記吸着状態が検出されなかったときには、上記吸着動作を継続した状態で、上記特定吸着部が上記パネルワークに近づく方向に移動するよう上記アーム先端部及び上記吸着ヘッドの姿勢を変更する補正動作を実行するよう構成されていることを特徴とするパネルワーク取出システム。
【請求項２】
請求項１に記載のパネルワーク取出システムにおいて、上記吸着部は、弾性変形可能な吸着部材を有する吸着パッドであり、
上記吸着検出センサは、上記複数の吸着パッドが上記パネルワークを吸着したときに真空度が高くなることを利用して、上記パネルワークの上記吸着状態を検出するよう構成されていることを特徴とするパネルワーク取出システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパネルワーク取出システムにおいて、上記パレットは、上記パネルワークを横に並ぶ状態で複数載置するよう構成されており、
上記下受部は、上記パネルワークの下端部における２箇所を支持し、上記側受部は、上記パネルワークの一側端部の上側部位の１箇所と、場合に応じて上記パネルワークの他側端部の下側部位の１箇所とを支持するよう構成されていることを特徴とするパネルワーク取出システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のパネルワーク取出システムにおいて、上記制御プログラムは、上記アーム先端部及び上記吸着ヘッドを移動させながら教示を行ったティーチングプログラムであることを特徴とするパネルワーク取出システム。
【請求項１】
パネルワークを載置するパレットと、
該パレットに載置された上記パネルワークを取り出して移動させる産業用ロボットと、
該産業用ロボットを動作させる制御装置と、
上記産業用ロボットのアーム先端部に配設され、上記パネルワークを吸着する複数の吸着部を有する吸着ヘッドと、
上記複数の吸着部に吸着力を発生させる吸着力発生装置と、
上記複数の吸着部が上記パネルワークを吸着したときに、吸着状態を検出する吸着検出センサと、を備えており、
上記パレットは、上記パネルワークの下端部を支持する下受部と、上記パネルワークの一側端部の上側部位を支持する側受部とを有しているとともに、上記パネルワークの他側端部の上側部位が自由状態になるよう構成されており、
上記複数の吸着部は、上記パネルワークの他側端部に近い側の上側部位を吸着する特定吸着部と、上記パネルワークの他の部位を吸着する複数の一般吸着部とによって構成されており、
上記制御装置は、上記アーム先端部が移動し、上記吸着力発生装置による吸着力を受けて上記複数の吸着部が上記パネルワークを吸着する吸着動作と、
該吸着動作を開始した後、所定時間内に上記吸着検出センサが上記吸着状態を検出したか否かを判定する判定動作と、
該判定動作において上記所定時間内に上記吸着状態が検出されたとき、上記アーム先端部を移動させて上記パレットから上記パネルワークを取り出す取出動作と、を実行する制御プログラムを有しており、
該制御プログラムは、上記判定動作において上記所定時間内に上記吸着状態が検出されなかったときには、上記吸着動作を継続した状態で、上記特定吸着部が上記パネルワークに近づく方向に移動するよう上記アーム先端部及び上記吸着ヘッドの姿勢を変更する補正動作を実行するよう構成されていることを特徴とするパネルワーク取出システム。
【請求項２】
請求項１に記載のパネルワーク取出システムにおいて、上記吸着部は、弾性変形可能な吸着部材を有する吸着パッドであり、
上記吸着検出センサは、上記複数の吸着パッドが上記パネルワークを吸着したときに真空度が高くなることを利用して、上記パネルワークの上記吸着状態を検出するよう構成されていることを特徴とするパネルワーク取出システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパネルワーク取出システムにおいて、上記パレットは、上記パネルワークを横に並ぶ状態で複数載置するよう構成されており、
上記下受部は、上記パネルワークの下端部における２箇所を支持し、上記側受部は、上記パネルワークの一側端部の上側部位の１箇所と、場合に応じて上記パネルワークの他側端部の下側部位の１箇所とを支持するよう構成されていることを特徴とするパネルワーク取出システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のパネルワーク取出システムにおいて、上記制御プログラムは、上記アーム先端部及び上記吸着ヘッドを移動させながら教示を行ったティーチングプログラムであることを特徴とするパネルワーク取出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５９８１９（Ｐ２０１３−５９８１９Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８６４６（Ｐ２０１１−１９８６４６）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００１１０３２１）トヨタ車体株式会社 (1,272)
【Ｆターム（参考）】
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