パラレルリンク式搬送装置とその制御方法
【課題】構成部材やその設置位置に誤差があり、或いは構成部材が自重により弾性変形する場合でも、計算負荷が小さい補正手段により、パネル把持部が取り付けられているアーム先端部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に正確に位置決めすることができるパラレルリンク式搬送装置とその制御方法を提供する。
【解決手段】パネル把持部１５と、パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアーム６と、リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライド４，５と、各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上を移動させるスライド駆動装置１１，１２と、制御装置２０とを備える。制御装置２０により、パネル把持部１５のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、この補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］に位置決め制御する。
【解決手段】パネル把持部１５と、パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアーム６と、リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライド４，５と、各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上を移動させるスライド駆動装置１１，１２と、制御装置２０とを備える。制御装置２０により、パネル把持部１５のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、この補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］に位置決め制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラレルリンク機構を駆動して搬送物を搬送するパラレルリンク式搬送装置とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばタンデムプレスなどのプレス間搬送装置として、スライド軸とパラレルリンクアームを組み合わせた新しいパネル搬送装置が既に提案されている（例えば特許文献１）。
以下、本出願において、この装置を「パラレルリンク式搬送装置」と呼ぶ。
【０００３】
一方、本出願に関連する誤差補正の手段として、特許文献２が開示されている。
【０００４】
特許文献１の「パネル搬送装置」は、プレスステーション毎に異なるモーションを持たせることができ、可動部を容易に軽量化でき、可動部の剛性を高め、撓みや振動を抑制することができ、更にマルチスライド方式のトランスファプレスにも適用できることを目的とし、図７に示すように、パネルを把持するパネル把持部５１と、該パネル把持部に接続されたリンク機構５２と、該リンク機構の一部に接続され、その駆動領域のうち搬送ライン上流側で高位置となり搬送ライン下流側で低位置となるように水平面に対して傾斜して直線駆動される第１スライド５３と、該リンク機構の一部に接続され、その駆動領域のうち搬送ライン上流側で低位置となり搬送ライン下流側で高位置となるように水平面に対して傾斜して直線駆動される第２スライド５４と、前記第１スライド及び前記第２スライドをそれぞれ駆動する第１スライド駆動手段５５及び第２スライド駆動手段５６とを備え、第１スライド５３と第２スライド５４が駆動されることによる位置変動によりパネル把持部５１をパネル搬送方向に移動させるものである。
【０００５】
特許文献２の「工作機械の制御方法」は、パラレルリンク機構を高精度に制御し得ることを目的とし、図８に示すように、トラベリングプレート６１に取付けられた測定器６２と、テーブル６３に載置される測定治具６４とにより、指令値に従って移動した工具先端（測定器６２の各ダイヤルゲージの先端）の目標位置に対する駆動制御の誤差を実測し、その測定値から算出した各機構パラメータを制御装置６５の内部パラメータに置き換えることによって、直交座標系で与えられる工具先端の位置および姿勢の指令値から各サーボモータの出力値への高精度変換を可能にするものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４４８９９号公報、「パネル搬送装置」
【特許文献２】特開平１１−１１４７７７号公報、「工作機械の制御方法」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、パラレルリンク式搬送装置は、垂直軸に対して傾斜を成した２本のスライド軸と、そのスライド部から回転自由に接続された２本のリンクの先端にパネル把持部を備えた、２次元平面に自由度を持ったパラレルリンク構造となっている。以下、パネル把持部が移動可能な２次元平面をＸＹ平面とする。
この装置において、パネル把持部をＸＹ平面状の任意の点［Ｘ，Ｙ］に移動させるためには、パラレルリンクの構造から決定される変換式を用いて、２つのスライド軸の座標［ｐ，ｑ］に変換し、モータ制御によりスライドブロックを座標［ｐ，ｑ］に位置決め制御すれば良い。
【０００８】
この座標変換式はリンク系が理想的に設置され、アームやスライドブロックの寸法にも誤差がない場合を想定した理論式である。しかし実際には、搬送装置の設置位置には誤差があり、機械寸法にも公差がある。また、アームは装置中央近くでは釣り合いによりほとんど変形しないが、可動範囲の端に近づくにつれ、重力の影響を受け弾性変形し、ダレる状態になる。
そのため、スライド部を正確に座標［ｐ，ｑ］に位置決めしたとしても、パネル把持部が取り付けられているアーム先端部は目標位置［Ｘ，Ｙ］からずれを生じる問題点がある。
【０００９】
同様の問題点を解決するため、上述した特許文献２では、装置設置後に複数点で理想値と実測値の誤差を求め、そこから機械寸法の誤差をニュートン法などの収束演算により推定して補正するという方法が提案されている。しかし、この方法は機械寸法のパラメータが増えるほど計測点が増大し、また収束演算を使用しているため、計算負荷が大きいという問題点がある。
【００１０】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものである。すなわち本発明の目的は、構成部材やその設置位置に誤差があり、或いは構成部材が自重により弾性変形する場合でも、計算負荷が小さい補正手段により、パネル把持部が取り付けられているアーム先端部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に正確に位置決めすることができるパラレルリンク式搬送装置とその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置と、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する制御装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置が提供される。
【００１２】
また本発明によれば、パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置と、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記パネル把持部の鉛直平面上の実測位置［Ｘ’，Ｙ’］に応じて前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する制御装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置が提供される。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記制御装置は、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、該補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置となるように前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する。
【００１４】
また本発明によれば、パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送するパラレルリンク式搬送装置の制御方法であって、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置の制御方法が提供される。
【００１５】
また本発明によれば、パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送するパラレルリンク式搬送装置の制御方法であって、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記パネル把持部の鉛直平面上の実測位置［Ｘ’，Ｙ’］に応じて前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置の制御方法が提供される。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、該補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置となるように前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する。
【発明の効果】
【００１７】
上述した本発明の装置及び方法によれば、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値［Ｘ，Ｙ］と実測値［ｘ，ｙ］のずれ（後述するように４点のみの計測）を基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求めることができるので、補正行列Ａを比較的小さな計算負荷で求めることができる。また制御装置のＣＰＵに求められる演算能力を低く抑えることができ、装置コストを抑えることが可能となる。
【００１８】
また、この補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を求め、この目標位置に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］に２つのスライドを位置決め制御することにより、パネル把持部の最終誤差を低減し、プレス搬送に必要な精度補正が実現できる。
【００１９】
従って、設置後の調整作業を軽減でき、かつ行列要素を求める演算に収束演算を必要としないので、計算負荷が小さく、これによりパネル把持部が取り付けられているアーム先端部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に正確に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明によるパラレルリンク式搬送装置の全体構成図である。
この図では、説明の便宜上、上流側、下流側の２つのプレスステーション１４とその間に設けられた本発明のパラレルリンク式搬送装置（以下、単に「搬送装置」と呼ぶ）をプレスラインの内側から見た図で示している。
また、実機では、通常、プレスステーションは２〜５つ程度の複数台設けられる。なお、本明細書において、「上流側」、「下流側」とは、それぞれ搬送ラインの上流側、下流側を意味するものとする。
【００２２】
上流側プレスステーション１４から成形された材料（パネル）１を受け取り、下流側プレスステーション１４へ搬送するために、本発明の搬送装置がプレスステーション１４、１４の間に設置されている。本発明の搬送装置１０は、プレス成形するパネル１を搬送する送り方向Ｘの両側にプレスステーション毎に互いに対称に設けられている。
【００２３】
図１に示すように本発明のパラレルリンク式搬送装置１０は、パネル把持部１５、２組のリンクアーム６、２つのスライド４，５、スライド駆動装置１１，１２、及び制御装置２０を備える。
【００２４】
パネル把持部１５は、パネル（ワーク１）を吸着するバキュームカップ等のワーク把持具２と、ワーク把持具２が取り付けられ搬送ラインと直角方向に延びるクロスバー３とを備えており、このクロスバー３の両端にそれぞれ２組のリンクアーム６が接続されている。
【００２５】
２組のリンクアーム６は、この例では互いに長さの等しい２本のアーム６ａと別のアーム６ｂとからなり、それぞれの一端がパネル把持部１５に回転可能に接続されている。またスライド４，５には、アーム６ａ，６ｂの他端がそれぞれ回転可能に接続されている。
スライド駆動装置１１，１２は、各スライド４，５を鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるようになっている。
【００２６】
制御装置２０は、後述する各計算式を記憶したコンピュータであり、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、この補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］に位置決め制御する。
このスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］の位置制御により、パネル把持部１５が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように制御することができる。
【００２７】
なお、この例において、スライド駆動装置１１，１２は、Ｖ字型のベース部材１６に取り付けられている。また、この２つの駆動手段１１、１２は、それぞれ同じ長さの直動アクチュエータを備えており、この直動アクチュエータの駆動により、それぞれスライド４，５が直線駆動され、かつ、数値制御等で正確に位置決めできるようになっている。１７は直動アクチュエータ用駆動モータである。
本実施形態において直動アクチュエータはボールネジとボールナットであるが、本発明はこれに限定されず、タイミングベルト、液圧シリンダ、ラックアンドピニオン、リニアモータ、等であってもよい。
【００２８】
上述した構成により、制御装置２０から動作指令を与えることによって、駆動モータ１７を駆動させ、２組のリンクアーム６をそれぞれ独立して駆動する。すると、２組のリンクアーム６の相互位置関係によってパネル把持部１５の位置が決まる。従って、制御装置２０により、スライド４，５の軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御することにより、パネル把持部１５を鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置決めすることができる。
【００２９】
図１の例において、スライド駆動装置１１，１２は鉛直軸から一定の角度を成し、互いに交差する２本の直線上を移動自由なスライド４、５を駆動モータ１７で駆動する。スライドには回転自由なリンクアーム６が接続され、アーム先端にパネル把持部１５が取り付けられている。１４は左が上流プレスステーション、右が下流プレスステーションであり、パラレルリンク式搬送装置１０は上流から下流へと成型パネル１を搬送する。
【００３０】
図２は、図１のパラレルリンク式搬送装置の模式図である。この図において、パネル把持部１５のＸ−Ｙ平面上の位置座標を［Ｘ，Ｙ］、スライド位置のｐ軸、ｑ軸上の位置座標を［ｐ，ｑ］とすると、両者には数１の（Ａ−１式）〜（Ｂ−４式）の関係が成り立つ。
なお、スライド駆動装置１１，１２のｐ軸、ｑ軸の交点のＸ−Ｙ平面上の位置座標が［Ｘ０，Ｙ０］であり、ｐ軸、ｑ軸の原点でもある。また、Ｌはアームの長さ、α、βは図中の角度である。
【００３１】
【数１】
【００３２】
パネル把持部１５を目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置決めしたい場合、（Ａ−１式）（Ａ−２式）から対応するスライド位置［ｐ，ｑ］を求めてやれば良い。
【００３３】
図３は、リンクアーム６のたわみの影響を示す模式図である。パネル把持部１５は、上流側でパネルを吸着して持ち上げ、下流側でパネルを下降させて離すので、この図に矩形で示す範囲内で作動する。
中央付近の釣り合い位置では問題にならないが、リンクアーム６は、可動範囲の端部に移動するに従って自重によるたわみが発生し、この図のようにアーム先端で目標位置［Ｘ，Ｙ］から［Ｘ’，Ｙ’］へのずれが発生する。これはパネル把持部１５の位置ずれに他ならない。
【００３４】
図４は、構成部材や設置位置の誤差の影響を示す模式図である。この図に示すように、搬送装置のスライド軸自体が理想的な鉛直軸から誤差θのずれで傾いている場合や、搬送装置の本来の設置位置Ｘ０から誤差ΔＸ０だけずれて設置されている場合もある。また、パネルの搬送先である下流ボルスタ位置が本来の設置位置ＸＲから誤差ΔＸＲだけずれて設置されている場合もある。
そのため、パネル把持部１５を正確に位置決めし、パネル把持を正確に行うためには、このような設置誤差や、機構のたわみ誤差を何らかの方法で補正してやることが必要となる。
【００３５】
本発明では、アーム先端の目標位置［Ｘ，Ｙ］と実測値［ｘ，ｙ］の間に数２の（式１）の関係式が成り立つと仮定する。以下、目標位置を大文字のＸ，Ｙで、実測値を小文字のｘ、ｙで示す。ここで、Ａは２×２の線形行列である。
【００３６】
搬送装置の特性行列Ａがわかれば、パネル把持部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に追従させるための補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］は、（式２）から計算できる。
【００３７】
【数２】
【００３８】
この［Ｘｔ，Ｙｔ］を（Ａ−１式）、（Ａ−２式）に代入して、スライド補正目標位置［ｐｔ、ｑｔ］を求め、スライドがこの位置に移動するように制御することによって、アーム先端のパネル把持部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に移動させることができる。
【００３９】
図５は、パネル把持部１５（アーム先端）の可動範囲の模式図である。プレス用パネル搬送装置の場合、パラレルリンクの先端位置精度が要求されるのは、上流側で成型済みパネルを吸着する上流側端点Ａと、パネルを下流側金型に投入する下流側端点Ｃとなる。
また、パラレルリンク構造の対称性から、アームが釣り合う中心軸を境に特性が変化すると考えられる。
【００４０】
そのため、図５のようにアームの釣り合い点Ｄ［Ｘ１，Ｙ１］とＢ［Ｘ１，Ｙ２］を結ぶ中心線を境に上流側を「領域１」、下流側を「領域２」として、それぞれ数３の（式３）（式４）の特性方程式が成り立つと仮定する。
【００４１】
【数３】
【００４２】
この特性方程式の未知パラメータは（ａ１，ａ２，ｂ，ｃ１，ｃ２，ｄ，ｘ１，ｙ１）の８つである。ただし、［ｘ１、ｙ１］は、目標位置を［Ｘ１，Ｙ１］とした場合のアームの実測位置であるので、パネル搬送装置の実機設置後に計測することができる。
【００４３】
残りの未知パラメータ６つ（ａ１，ａ２，ｂ，ｃ１，ｃ２，ｄ）を決定するためには、６元の連立方程式が必要であるので、［Ｘ，Ｙ］の組み合わせで独立した３点の目標位置と実測値の計測をすればよい。
ただし、３点のうち少なくとも１点ずつは［領域１］、［領域２］の点である必要がある。
【００４４】
なお、以下の３点を計測した場合、未知パラメータは数４の（式５）〜（式１０）で求まる。
・目標位置Ｂ［Ｘ１，Ｙ２］に対する、実測位置Ｂ［ｘ２、ｙ２］
・目標位置Ａ［Ｘ３，Ｙ１］に対する、実測位置Ａ［ｘ３、ｙ３］：パネル吸着位置
・目標位置Ｃ［Ｘ４，Ｙ１］に対する、実測位置Ｃ［ｘ４、ｙ４］：パネル離し位置
このようにパネル吸着位置Ａ、パネル離し位置Ｃで計測し、補正式を求めることで、プレス搬送装置に要求されるパネル搬送の最終目標位置での位置精度が確保できる。
【００４５】
【数４】
【００４６】
（式５）〜（式１０）により、搬送装置の特性行列Ａ１，Ａ２が判明するので、目標位置［Ｘ，Ｙ］から補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を求める補正式は数５の（式１１）、（式１２）のように求まる。
【００４７】
【数５】
【００４８】
図６は、本発明によるパラレルリンク式搬送装置の制御方法のブロック図である。
本発明の制御方法では、上述した搬送装置を用い、パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、スライドの軸方向位置（ｐ、ｑ）を位置制御する。
すなわちこの図に示すように、ステップＳ１において（式１１）、（式１２）を用いて目標位置［Ｘ，Ｙ］から補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を求め、ステップＳ２において得られる補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を（Ａ−１式）、（Ａ−２式）に代入して、スライド補正目標位置［ｐｔ、ｑｔ］を求める。このスライド補正目標位置［ｐｔ、ｑｔ］に位置制御することで、パネル把持部を鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置決めすることができる。
【００４９】
上述した本発明の装置及び方法によれば、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値［Ｘ，Ｙ］と実測値［ｘ，ｙ］のずれ（４点のみの計測）を基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求めることができるので、補正行列Ａを比較的小さな計算負荷で求めることができる。
【００５０】
また、この補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を求め、この目標位置に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］に２つのスライドを位置決め制御することにより、パネル把持部の最終誤差を低減し、プレス搬送に必要な精度補正が実現できる。
【００５１】
従って、設置後の調整作業を軽減でき、かつ行列要素を求める演算に収束演算を必要としないので、計算負荷が小さく、これによりパネル把持部が取り付けられているアーム先端部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に正確に位置決めすることができる。
【００５２】
次に、上述した（式１１）、（式１２）の切換条件の導出方法を説明する。
【００５３】
（式３）、（式４）のような特性を持つ搬送装置の先端位置を目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置決めするための補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］は、数６の（式Ａ１）（式Ａ２）から逆関数を求めればよい。
【００５４】
【数６】
【００５５】
［領域１］に対応する（式Ａ１）の逆関数は数７の（式Ａ３）、［領域２］に対応する（式Ａ２）の逆関数は数７の（式Ａ４）となる。
（式Ａ３）と（式Ａ４）の切換点は、［領域１］と［領域２］の切換点、つまり、数７の（式Ａ５）で表されるＸ１を通り、Ｙ軸に垂直な直線である。
【００５６】
【数７】
【００５７】
（式Ａ５）に対応する［Ｘ，Ｙ］を求めるため、（式Ａ５）を（式Ａ１）、（式Ａ２）に代入すると、結果は（式Ａ１）、（式Ａ２）からも同じ式が得られ、数８の（式Ａ６）（式Ａ７）となる。
（式Ａ６）（式Ａ７）からＹｎを消去すると、数８の（式Ａ８）となり、上述した（式１１）、（式１２）の切換条件が求まる。
【００５８】
【数８】
【００５９】
なお、上述した実施形態では、２自由度のパラレルリンク機構をもつパラレルリンク式搬送装置を対象としたが、本発明の適用範囲はこれに限られず、３自由度以上のパラレルリンク機構をもつパラレルリンク式搬送装置にも同様に適用可能である。
【００６０】
また、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明によるパラレルリンク式搬送装置の全体構成図である。
【図２】図１のパラレルリンク式搬送装置の模式図である。
【図３】リンクアームのたわみの影響を示す模式図である。
【図４】構成部材や設置位置の誤差の影響を示す模式図である。
【図５】パネル把持部（アーム先端）の可動範囲の模式図である。
【図６】本発明によるパラレルリンク式搬送装置の制御方法のブロック図である。
【図７】特許文献１の「パネル搬送装置」の模式図である。
【図８】特許文献２の「「工作機械の制御方法」」の模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ パネル、２ ワーク把持具、３ クロスバー、
スライド、６ リンクアーム、６ａ，６ｂ アーム、
１０ パラレルリンク式搬送装置、
１１，１２ スライド駆動装置、１４ プレスステーション、
１５ パネル把持部、１６ Ｖ字型ベース部材、
１７ 駆動モータ、２０ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラレルリンク機構を駆動して搬送物を搬送するパラレルリンク式搬送装置とその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばタンデムプレスなどのプレス間搬送装置として、スライド軸とパラレルリンクアームを組み合わせた新しいパネル搬送装置が既に提案されている（例えば特許文献１）。
以下、本出願において、この装置を「パラレルリンク式搬送装置」と呼ぶ。
【０００３】
一方、本出願に関連する誤差補正の手段として、特許文献２が開示されている。
【０００４】
特許文献１の「パネル搬送装置」は、プレスステーション毎に異なるモーションを持たせることができ、可動部を容易に軽量化でき、可動部の剛性を高め、撓みや振動を抑制することができ、更にマルチスライド方式のトランスファプレスにも適用できることを目的とし、図７に示すように、パネルを把持するパネル把持部５１と、該パネル把持部に接続されたリンク機構５２と、該リンク機構の一部に接続され、その駆動領域のうち搬送ライン上流側で高位置となり搬送ライン下流側で低位置となるように水平面に対して傾斜して直線駆動される第１スライド５３と、該リンク機構の一部に接続され、その駆動領域のうち搬送ライン上流側で低位置となり搬送ライン下流側で高位置となるように水平面に対して傾斜して直線駆動される第２スライド５４と、前記第１スライド及び前記第２スライドをそれぞれ駆動する第１スライド駆動手段５５及び第２スライド駆動手段５６とを備え、第１スライド５３と第２スライド５４が駆動されることによる位置変動によりパネル把持部５１をパネル搬送方向に移動させるものである。
【０００５】
特許文献２の「工作機械の制御方法」は、パラレルリンク機構を高精度に制御し得ることを目的とし、図８に示すように、トラベリングプレート６１に取付けられた測定器６２と、テーブル６３に載置される測定治具６４とにより、指令値に従って移動した工具先端（測定器６２の各ダイヤルゲージの先端）の目標位置に対する駆動制御の誤差を実測し、その測定値から算出した各機構パラメータを制御装置６５の内部パラメータに置き換えることによって、直交座標系で与えられる工具先端の位置および姿勢の指令値から各サーボモータの出力値への高精度変換を可能にするものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４４８９９号公報、「パネル搬送装置」
【特許文献２】特開平１１−１１４７７７号公報、「工作機械の制御方法」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、パラレルリンク式搬送装置は、垂直軸に対して傾斜を成した２本のスライド軸と、そのスライド部から回転自由に接続された２本のリンクの先端にパネル把持部を備えた、２次元平面に自由度を持ったパラレルリンク構造となっている。以下、パネル把持部が移動可能な２次元平面をＸＹ平面とする。
この装置において、パネル把持部をＸＹ平面状の任意の点［Ｘ，Ｙ］に移動させるためには、パラレルリンクの構造から決定される変換式を用いて、２つのスライド軸の座標［ｐ，ｑ］に変換し、モータ制御によりスライドブロックを座標［ｐ，ｑ］に位置決め制御すれば良い。
【０００８】
この座標変換式はリンク系が理想的に設置され、アームやスライドブロックの寸法にも誤差がない場合を想定した理論式である。しかし実際には、搬送装置の設置位置には誤差があり、機械寸法にも公差がある。また、アームは装置中央近くでは釣り合いによりほとんど変形しないが、可動範囲の端に近づくにつれ、重力の影響を受け弾性変形し、ダレる状態になる。
そのため、スライド部を正確に座標［ｐ，ｑ］に位置決めしたとしても、パネル把持部が取り付けられているアーム先端部は目標位置［Ｘ，Ｙ］からずれを生じる問題点がある。
【０００９】
同様の問題点を解決するため、上述した特許文献２では、装置設置後に複数点で理想値と実測値の誤差を求め、そこから機械寸法の誤差をニュートン法などの収束演算により推定して補正するという方法が提案されている。しかし、この方法は機械寸法のパラメータが増えるほど計測点が増大し、また収束演算を使用しているため、計算負荷が大きいという問題点がある。
【００１０】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものである。すなわち本発明の目的は、構成部材やその設置位置に誤差があり、或いは構成部材が自重により弾性変形する場合でも、計算負荷が小さい補正手段により、パネル把持部が取り付けられているアーム先端部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に正確に位置決めすることができるパラレルリンク式搬送装置とその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置と、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する制御装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置が提供される。
【００１２】
また本発明によれば、パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置と、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記パネル把持部の鉛直平面上の実測位置［Ｘ’，Ｙ’］に応じて前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する制御装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置が提供される。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記制御装置は、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、該補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置となるように前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する。
【００１４】
また本発明によれば、パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送するパラレルリンク式搬送装置の制御方法であって、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置の制御方法が提供される。
【００１５】
また本発明によれば、パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送するパラレルリンク式搬送装置の制御方法であって、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記パネル把持部の鉛直平面上の実測位置［Ｘ’，Ｙ’］に応じて前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置の制御方法が提供される。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、該補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置となるように前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する。
【発明の効果】
【００１７】
上述した本発明の装置及び方法によれば、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値［Ｘ，Ｙ］と実測値［ｘ，ｙ］のずれ（後述するように４点のみの計測）を基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求めることができるので、補正行列Ａを比較的小さな計算負荷で求めることができる。また制御装置のＣＰＵに求められる演算能力を低く抑えることができ、装置コストを抑えることが可能となる。
【００１８】
また、この補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を求め、この目標位置に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］に２つのスライドを位置決め制御することにより、パネル把持部の最終誤差を低減し、プレス搬送に必要な精度補正が実現できる。
【００１９】
従って、設置後の調整作業を軽減でき、かつ行列要素を求める演算に収束演算を必要としないので、計算負荷が小さく、これによりパネル把持部が取り付けられているアーム先端部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に正確に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明によるパラレルリンク式搬送装置の全体構成図である。
この図では、説明の便宜上、上流側、下流側の２つのプレスステーション１４とその間に設けられた本発明のパラレルリンク式搬送装置（以下、単に「搬送装置」と呼ぶ）をプレスラインの内側から見た図で示している。
また、実機では、通常、プレスステーションは２〜５つ程度の複数台設けられる。なお、本明細書において、「上流側」、「下流側」とは、それぞれ搬送ラインの上流側、下流側を意味するものとする。
【００２２】
上流側プレスステーション１４から成形された材料（パネル）１を受け取り、下流側プレスステーション１４へ搬送するために、本発明の搬送装置がプレスステーション１４、１４の間に設置されている。本発明の搬送装置１０は、プレス成形するパネル１を搬送する送り方向Ｘの両側にプレスステーション毎に互いに対称に設けられている。
【００２３】
図１に示すように本発明のパラレルリンク式搬送装置１０は、パネル把持部１５、２組のリンクアーム６、２つのスライド４，５、スライド駆動装置１１，１２、及び制御装置２０を備える。
【００２４】
パネル把持部１５は、パネル（ワーク１）を吸着するバキュームカップ等のワーク把持具２と、ワーク把持具２が取り付けられ搬送ラインと直角方向に延びるクロスバー３とを備えており、このクロスバー３の両端にそれぞれ２組のリンクアーム６が接続されている。
【００２５】
２組のリンクアーム６は、この例では互いに長さの等しい２本のアーム６ａと別のアーム６ｂとからなり、それぞれの一端がパネル把持部１５に回転可能に接続されている。またスライド４，５には、アーム６ａ，６ｂの他端がそれぞれ回転可能に接続されている。
スライド駆動装置１１，１２は、各スライド４，５を鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるようになっている。
【００２６】
制御装置２０は、後述する各計算式を記憶したコンピュータであり、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、この補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］に位置決め制御する。
このスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］の位置制御により、パネル把持部１５が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように制御することができる。
【００２７】
なお、この例において、スライド駆動装置１１，１２は、Ｖ字型のベース部材１６に取り付けられている。また、この２つの駆動手段１１、１２は、それぞれ同じ長さの直動アクチュエータを備えており、この直動アクチュエータの駆動により、それぞれスライド４，５が直線駆動され、かつ、数値制御等で正確に位置決めできるようになっている。１７は直動アクチュエータ用駆動モータである。
本実施形態において直動アクチュエータはボールネジとボールナットであるが、本発明はこれに限定されず、タイミングベルト、液圧シリンダ、ラックアンドピニオン、リニアモータ、等であってもよい。
【００２８】
上述した構成により、制御装置２０から動作指令を与えることによって、駆動モータ１７を駆動させ、２組のリンクアーム６をそれぞれ独立して駆動する。すると、２組のリンクアーム６の相互位置関係によってパネル把持部１５の位置が決まる。従って、制御装置２０により、スライド４，５の軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御することにより、パネル把持部１５を鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置決めすることができる。
【００２９】
図１の例において、スライド駆動装置１１，１２は鉛直軸から一定の角度を成し、互いに交差する２本の直線上を移動自由なスライド４、５を駆動モータ１７で駆動する。スライドには回転自由なリンクアーム６が接続され、アーム先端にパネル把持部１５が取り付けられている。１４は左が上流プレスステーション、右が下流プレスステーションであり、パラレルリンク式搬送装置１０は上流から下流へと成型パネル１を搬送する。
【００３０】
図２は、図１のパラレルリンク式搬送装置の模式図である。この図において、パネル把持部１５のＸ−Ｙ平面上の位置座標を［Ｘ，Ｙ］、スライド位置のｐ軸、ｑ軸上の位置座標を［ｐ，ｑ］とすると、両者には数１の（Ａ−１式）〜（Ｂ−４式）の関係が成り立つ。
なお、スライド駆動装置１１，１２のｐ軸、ｑ軸の交点のＸ−Ｙ平面上の位置座標が［Ｘ０，Ｙ０］であり、ｐ軸、ｑ軸の原点でもある。また、Ｌはアームの長さ、α、βは図中の角度である。
【００３１】
【数１】
【００３２】
パネル把持部１５を目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置決めしたい場合、（Ａ−１式）（Ａ−２式）から対応するスライド位置［ｐ，ｑ］を求めてやれば良い。
【００３３】
図３は、リンクアーム６のたわみの影響を示す模式図である。パネル把持部１５は、上流側でパネルを吸着して持ち上げ、下流側でパネルを下降させて離すので、この図に矩形で示す範囲内で作動する。
中央付近の釣り合い位置では問題にならないが、リンクアーム６は、可動範囲の端部に移動するに従って自重によるたわみが発生し、この図のようにアーム先端で目標位置［Ｘ，Ｙ］から［Ｘ’，Ｙ’］へのずれが発生する。これはパネル把持部１５の位置ずれに他ならない。
【００３４】
図４は、構成部材や設置位置の誤差の影響を示す模式図である。この図に示すように、搬送装置のスライド軸自体が理想的な鉛直軸から誤差θのずれで傾いている場合や、搬送装置の本来の設置位置Ｘ０から誤差ΔＸ０だけずれて設置されている場合もある。また、パネルの搬送先である下流ボルスタ位置が本来の設置位置ＸＲから誤差ΔＸＲだけずれて設置されている場合もある。
そのため、パネル把持部１５を正確に位置決めし、パネル把持を正確に行うためには、このような設置誤差や、機構のたわみ誤差を何らかの方法で補正してやることが必要となる。
【００３５】
本発明では、アーム先端の目標位置［Ｘ，Ｙ］と実測値［ｘ，ｙ］の間に数２の（式１）の関係式が成り立つと仮定する。以下、目標位置を大文字のＸ，Ｙで、実測値を小文字のｘ、ｙで示す。ここで、Ａは２×２の線形行列である。
【００３６】
搬送装置の特性行列Ａがわかれば、パネル把持部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に追従させるための補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］は、（式２）から計算できる。
【００３７】
【数２】
【００３８】
この［Ｘｔ，Ｙｔ］を（Ａ−１式）、（Ａ−２式）に代入して、スライド補正目標位置［ｐｔ、ｑｔ］を求め、スライドがこの位置に移動するように制御することによって、アーム先端のパネル把持部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に移動させることができる。
【００３９】
図５は、パネル把持部１５（アーム先端）の可動範囲の模式図である。プレス用パネル搬送装置の場合、パラレルリンクの先端位置精度が要求されるのは、上流側で成型済みパネルを吸着する上流側端点Ａと、パネルを下流側金型に投入する下流側端点Ｃとなる。
また、パラレルリンク構造の対称性から、アームが釣り合う中心軸を境に特性が変化すると考えられる。
【００４０】
そのため、図５のようにアームの釣り合い点Ｄ［Ｘ１，Ｙ１］とＢ［Ｘ１，Ｙ２］を結ぶ中心線を境に上流側を「領域１」、下流側を「領域２」として、それぞれ数３の（式３）（式４）の特性方程式が成り立つと仮定する。
【００４１】
【数３】
【００４２】
この特性方程式の未知パラメータは（ａ１，ａ２，ｂ，ｃ１，ｃ２，ｄ，ｘ１，ｙ１）の８つである。ただし、［ｘ１、ｙ１］は、目標位置を［Ｘ１，Ｙ１］とした場合のアームの実測位置であるので、パネル搬送装置の実機設置後に計測することができる。
【００４３】
残りの未知パラメータ６つ（ａ１，ａ２，ｂ，ｃ１，ｃ２，ｄ）を決定するためには、６元の連立方程式が必要であるので、［Ｘ，Ｙ］の組み合わせで独立した３点の目標位置と実測値の計測をすればよい。
ただし、３点のうち少なくとも１点ずつは［領域１］、［領域２］の点である必要がある。
【００４４】
なお、以下の３点を計測した場合、未知パラメータは数４の（式５）〜（式１０）で求まる。
・目標位置Ｂ［Ｘ１，Ｙ２］に対する、実測位置Ｂ［ｘ２、ｙ２］
・目標位置Ａ［Ｘ３，Ｙ１］に対する、実測位置Ａ［ｘ３、ｙ３］：パネル吸着位置
・目標位置Ｃ［Ｘ４，Ｙ１］に対する、実測位置Ｃ［ｘ４、ｙ４］：パネル離し位置
このようにパネル吸着位置Ａ、パネル離し位置Ｃで計測し、補正式を求めることで、プレス搬送装置に要求されるパネル搬送の最終目標位置での位置精度が確保できる。
【００４５】
【数４】
【００４６】
（式５）〜（式１０）により、搬送装置の特性行列Ａ１，Ａ２が判明するので、目標位置［Ｘ，Ｙ］から補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を求める補正式は数５の（式１１）、（式１２）のように求まる。
【００４７】
【数５】
【００４８】
図６は、本発明によるパラレルリンク式搬送装置の制御方法のブロック図である。
本発明の制御方法では、上述した搬送装置を用い、パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、スライドの軸方向位置（ｐ、ｑ）を位置制御する。
すなわちこの図に示すように、ステップＳ１において（式１１）、（式１２）を用いて目標位置［Ｘ，Ｙ］から補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を求め、ステップＳ２において得られる補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を（Ａ−１式）、（Ａ−２式）に代入して、スライド補正目標位置［ｐｔ、ｑｔ］を求める。このスライド補正目標位置［ｐｔ、ｑｔ］に位置制御することで、パネル把持部を鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置決めすることができる。
【００４９】
上述した本発明の装置及び方法によれば、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値［Ｘ，Ｙ］と実測値［ｘ，ｙ］のずれ（４点のみの計測）を基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求めることができるので、補正行列Ａを比較的小さな計算負荷で求めることができる。
【００５０】
また、この補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］を求め、この目標位置に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置［ｐ，ｑ］に２つのスライドを位置決め制御することにより、パネル把持部の最終誤差を低減し、プレス搬送に必要な精度補正が実現できる。
【００５１】
従って、設置後の調整作業を軽減でき、かつ行列要素を求める演算に収束演算を必要としないので、計算負荷が小さく、これによりパネル把持部が取り付けられているアーム先端部を目標位置［Ｘ，Ｙ］に正確に位置決めすることができる。
【００５２】
次に、上述した（式１１）、（式１２）の切換条件の導出方法を説明する。
【００５３】
（式３）、（式４）のような特性を持つ搬送装置の先端位置を目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置決めするための補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］は、数６の（式Ａ１）（式Ａ２）から逆関数を求めればよい。
【００５４】
【数６】
【００５５】
［領域１］に対応する（式Ａ１）の逆関数は数７の（式Ａ３）、［領域２］に対応する（式Ａ２）の逆関数は数７の（式Ａ４）となる。
（式Ａ３）と（式Ａ４）の切換点は、［領域１］と［領域２］の切換点、つまり、数７の（式Ａ５）で表されるＸ１を通り、Ｙ軸に垂直な直線である。
【００５６】
【数７】
【００５７】
（式Ａ５）に対応する［Ｘ，Ｙ］を求めるため、（式Ａ５）を（式Ａ１）、（式Ａ２）に代入すると、結果は（式Ａ１）、（式Ａ２）からも同じ式が得られ、数８の（式Ａ６）（式Ａ７）となる。
（式Ａ６）（式Ａ７）からＹｎを消去すると、数８の（式Ａ８）となり、上述した（式１１）、（式１２）の切換条件が求まる。
【００５８】
【数８】
【００５９】
なお、上述した実施形態では、２自由度のパラレルリンク機構をもつパラレルリンク式搬送装置を対象としたが、本発明の適用範囲はこれに限られず、３自由度以上のパラレルリンク機構をもつパラレルリンク式搬送装置にも同様に適用可能である。
【００６０】
また、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明によるパラレルリンク式搬送装置の全体構成図である。
【図２】図１のパラレルリンク式搬送装置の模式図である。
【図３】リンクアームのたわみの影響を示す模式図である。
【図４】構成部材や設置位置の誤差の影響を示す模式図である。
【図５】パネル把持部（アーム先端）の可動範囲の模式図である。
【図６】本発明によるパラレルリンク式搬送装置の制御方法のブロック図である。
【図７】特許文献１の「パネル搬送装置」の模式図である。
【図８】特許文献２の「「工作機械の制御方法」」の模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ パネル、２ ワーク把持具、３ クロスバー、
スライド、６ リンクアーム、６ａ，６ｂ アーム、
１０ パラレルリンク式搬送装置、
１１，１２ スライド駆動装置、１４ プレスステーション、
１５ パネル把持部、１６ Ｖ字型ベース部材、
１７ 駆動モータ、２０ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置と、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する制御装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置。
【請求項２】
パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置と、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記パネル把持部の鉛直平面上の実測位置[Ｘ’，Ｙ’]に応じて前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する制御装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置。
【請求項３】
前記制御装置は、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、該補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置となるように前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパラレルリンク式搬送装置。
【請求項４】
パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送するパラレルリンク式搬送装置の制御方法であって、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置の制御方法。
【請求項５】
パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送するパラレルリンク式搬送装置の制御方法であって、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記パネル把持部の鉛直平面上の実測位置[Ｘ’，Ｙ’]に応じて前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置の制御方法。
【請求項６】
パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、該補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置となるように前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のパラレルリンク式搬送装置の制御方法。
【請求項１】
パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置と、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する制御装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置。
【請求項２】
パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置と、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記パネル把持部の鉛直平面上の実測位置[Ｘ’，Ｙ’]に応じて前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する制御装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置。
【請求項３】
前記制御装置は、パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、該補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置となるように前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパラレルリンク式搬送装置。
【請求項４】
パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送するパラレルリンク式搬送装置の制御方法であって、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置の制御方法。
【請求項５】
パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に一端が回転可能に接続された２組のリンクアームと、
該リンクアームの他端がそれぞれ回転可能に接続された２つのスライドと、
該各スライドを鉛直平面上で互いに交差する２本の直線上をそれぞれ移動させるスライド駆動装置とを備え、搬送ラインに沿ってパネルを搬送するパラレルリンク式搬送装置の制御方法であって、
前記パネル把持部が鉛直平面上の目標位置［Ｘ，Ｙ］に位置するように、前記パネル把持部の鉛直平面上の実測位置[Ｘ’，Ｙ’]に応じて前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とするパラレルリンク式搬送装置の制御方法。
【請求項６】
パネル把持部のＸＹ座標上の目標値と実測値のずれを基に、目標位置［Ｘ，Ｙ］の補正行列Ａを求め、該補正行列によって補正された補正目標位置［Ｘｔ，Ｙｔ］に対してパラレルリンクの変換式を適用し、その結果から得られたスライド軸方向位置となるように前記スライドの軸方向位置［ｐ，ｑ］を位置制御する、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のパラレルリンク式搬送装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１４２７２４（Ｐ２００８−１４２７２４Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３０３４１（Ｐ２００６−３３０３４１）
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
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