(57)【要約】  本発明のワークハンドリング装置は、ワークを異なる位置にてそれぞれ保持する複数のハンドとしての第１ハンド（１４０）及び第２ハンド（１５０）、複数のハンドを３次元的に移動させるハンド駆動機構（１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０）を備え、第１ハンド（１４０）は、ワークを所定平面内において回転自在に担持する第１回転担持部（１４３）を含み、第２ハンド（１５０）は、第１回転担持部を支点として、ワークを担持しつつ所定平面内において移動させる担持駆動機構（１５２，１５４，１５５）を含む。これにより、ワークとして面積の大きな大型の基板等を取り扱う場合でも、ワークを確実に保持して、位置ずれを補正しつつ移載することができる。
2008117350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する複数のハンドと、前記複数のハンドを少なくとも二次元的に移動させるハンド駆動機構を備え、
前記複数のハンドは、ワークを異なる位置にてそれぞれ保持する第１ハンド及び第２ハンドを含み、
前記第１ハンドは、ワークを所定平面内において回転自在に担持する第１回転担持部を含み、
前記第２ハンドは、前記第１回転担持部を支点として、ワークを担持しつつ前記所定平面内において移動させる担持駆動機構を含む、
ワークハンドリング装置。
【請求項２】
前記担持駆動機構は、ワークを前記所定平面内において回転自在に担持する第２回転担持部、前記第２回転担持部を前記所定平面内の一方向に移動可能に駆動する一方向駆動機構、前記第２回転担持部を前記所定平面内の他方向に移動自在に支持する他方向支持機構を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第１項にワークハンドリング装置。
【請求項３】
前記第１回転担持部及び第２回転担持部は、ワークを吸着する吸着パッドを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項４】
前記複数のハンドは、前記第１ハンド及び第２ハンドと協働してワークを保持するべく、さらに少なくとも１つのハンドを含み、
前記少なくとも１つのハンドは、ワークを前記所定平面内で全方向に移動自在に担持する担持部を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項５】
前記複数のハンドにより保持されたワークの所定領域を撮影する複数の撮影カメラと、
前記撮影カメラにより得られた画像情報を処理してワークの位置ずれ量を演算する画像処理演算手段と、
前記画像処理演算手段の出力情報に基づいてワークの位置ずれを補正するべく、前記ハンド駆動機構及び一方向駆動機構を駆動制御する制御手段と、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項６】
前記制御手段は、ワークの角度位置のずれを補正するべく前記一方向駆動機構を駆動制御した後に、ワークの中心位置のずれを補正するべく前記複数のハンドの相対的な距離を一定に維持した状態で前記ハンド駆動機構を駆動制御する、
ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項７】
前記所定平面は、水平面であり、
前記ハンド駆動機構は、水平面内の所定方向に伸長する固定フレームと、前記固定フレームに沿って移動可能に前記固定フレームに支持された可動フレームと、前記可動フレームに沿って移動可能にかつ鉛直方向に可動に前記可動フレームに支持された，前記第１ハンドを保持する第１可動ホルダ及び前記第２ハンドを保持する第２可動ホルダを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記固定フレームの一端側寄りの受取エリアから中間エリアを経て他端側寄りの移載エリアまでワークを保持して移載するように、前記ハンド駆動機構を駆動制御し、
前記複数の撮影カメラは、前記中間エリアの領域に配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲第７項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記受取エリアから前記移載エリアまでワークを保持して移送する移送動作中に、前記ハンド駆動機構及び一方向駆動機構を駆動制御してワークの位置ずれを補正する、
ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項１０】
前記複数のハンドは、前記第１ハンド及び第２ハンドと協働してワークを保持するべく、ワークを前記所定平面内で全方向に移動自在に担持する担持部をそれぞれ有する第３ハンド及び第４ハンドをさらに含み、
前記可動フレームに沿って移動可能にかつ鉛直方向に可動に前記可動フレームに支持された，前記第３ハンドを保持する第３可動ホルダ及び前記第４ハンドを保持する第４可動ホルダを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第７項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項１１】
前記可動フレームは、お互いに平行に配置されて前記固定フレームに沿って移動可能に支持された第１可動フレーム及び第２可動フレームを含み、
前記第１可動フレームは、前記第１可動ホルダ及び第３可動ホルダを支持し、
前記第２可動フレームは、前記第２可動ホルダ及び第４可動ホルダを支持している、
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のワークハンドリング装置。
【請求項１２】
前記可動フレームは、前記固定フレームに沿って移動可能な鉛直軸回りに回転可能に支持された第１可動フレーム及び第２可動フレームを含み、
前記第１可動フレームは、前記第１可動ホルダ及び第２可動ホルダを支持し、
前記第２可動フレームは、前記第３可動ホルダ及び第４可動ホルダを支持している、
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のワークハンドリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板状のワークを保持して移載するワークハンドリング装置に関し、特に、一箇所にて保持するのが困難な大型のワーク（例えば、液晶基板等）を、所定の収容位置から取り出して複数箇所にて保持し、保持した状態にあるワークの位置ずれ（中心位置及び向き（角度位置）のずれ等）を補正しつつ所定の載置位置に位置決めして移載するワークハンドリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワークハンドリング装置としては、コンベアに載置された被装着ワークに対して装着する部品（ワーク）を把持して三軸方向に移動可能でかつ鉛直軸回りに回転可能な１つの把持ハンド、把持ハンドにより把持された部品及びコンベア上の被装着ワークを同時に撮影する撮像装置、撮像装置を移動させる移動機構、部品及び被装着ワークの相対的な位置関係を演算する画像処理装置、部品及び被装着ワークの回転ずれを補正する制御装置を備え、部品及び被装着ワークの複数点における位置ずれを計測することにより、相対的な回転ずれを補正して、部品と被装着ワークの位置合わせを行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
しかしながら、このワークハンドリング装置においては、ハンドリングの対象が比較的小物の部品であり、１つの把持ハンドにより（一箇所にて）部品を把持し、１つの把持ハンドを回転させて回転ずれを補正するものである。したがって、ハンドリングの対象が大型の基板等の場合は、１つの把持ハンドで把持するのが困難であり、又、それ故に位置ずれを補正する上記の補正手法を適用することができない。【０００４】
また、他のワークハンドリング装置としては、シート状のワークの四隅部をクランプする４つのクランプ部（ハンド）、基準となる１つのクランプ部を回転可能に又３つのクランプ部を回転可能にかつ基準となる１つのクランプ部に対して近接及び離隔する方向に移動可能にそれぞれ支持する位置決めテーブル、位置決めテーブルを回転自在に支持する回転テーブル、位置決めテーブルをＸＹ平面内で二次元的に移動可能に支持するＸテーブル及びＹテーブル、ワークに形成されたアライメントマークの位置を認識する認識カメラ等を備え、４つのクランプ部でシート状のワークをクランプし、３つのクランプ部を移動させてワークを引っ張ることにより皺を伸ばし、認識カメラでマークを認識し、その位置が目標位置になるように、Ｘテーブル、Ｙテーブル、及び回転テーブルを適宜駆動して位置補正するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。【０００５】
しかしながら、このワークハンドリング装置においては、４つのクランプ部（ハンド）は全てワークを上下方向から挟み込んで固定するものであるため、ワークとして変形しない硬い基板等を取り扱う場合、挟み込んで保持することはできても、ワーク（基板）を挟み込んで保持（固定）した状態で回転ずれ等の位置ずれを補正することができない。【０００６】
【特許文献１】特開平６−３００５２３号公報
【特許文献２】特開２００２−２７３６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、部品の集約化、装置の小型化等を図りつつ、平板状のワーク、特に大型の基板状（例えば、液晶パネル等）のワークを、所定の収容位置から取り出して複数箇所にて保持し、保持した状態にあるワークの位置ずれ（中心位置のずれ、角度位置のずれ等）を補正しつつ、所定の載置位置に位置決めして移載できるワークハンドリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明のワークハンドリング装置は、ワークを保持する複数のハンドと、複数のハンドを少なくとも二次元的に移動させるハンド駆動機構を備え、複数のハンドは、ワークを異なる位置にてそれぞれ保持する第１ハンド及び第２ハンドを含み、第１ハンドは、ワークを所定平面内において回転自在に担持する第１回転担持部を含み、第２ハンドは、第１回転担持部を支点として、ワークを担持しつつ所定平面内において移動させる担持駆動機構を含む。
この構成によれば、第１ハンド及び第２ハンドが、異なる二箇所の位置においてワークを保持し、第１ハンドの第１回転担持部を支点（所定平面内における回転中心）として、第２ハンドの担持駆動機構が、駆動力（例えば、直線駆動力、回転駆動力等）を及ぼして、ワークを担持しつつ所定平面内においてワークを移動させる。これにより、ワークは位置ずれ（角度位置又は中心位置のずれ）が補正される。また、ハンド駆動機構は、ワークを保持した複数のハンドを少なくとも二次元的に移動させて、位置ずれが補正されたワークを所定の移載位置に移載することができる。
ここで、ハンド駆動機構が二次元的な駆動を行う場合は、ワークを載置するテーブル等が昇降駆動して、ハンドにワークを受け渡し又はハンドからワークを受け取る。また、ハンド駆動機構が三次元的な駆動を行う場合は、複数のハンドは三次元的に移動してワークの受け取り及び受け渡し（移載）を行う。
このように、少なくとも２つのハンドでワークを保持するため、ワークとして面積の大きな大型の基板等を取り扱う場合でも、確実に保持して、位置ずれを補正しつつ移載することができる。【０００９】
上記構成において、担持駆動機構は、ワークを所定平面内において回転自在に担持する第２回転担持部、第２回転担持部を所定平面内の一方向に移動可能に駆動する一方向駆動機構、第２回転担持部を所定平面内の他方向に移動自在に支持する他方向支持機構を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、一方向駆動機構が一方向に駆動力を及ぼすと、ワークを担持した第２回転担持部が自在に回転しつつ所定平面内の一方向に移動させられ、又、この移動に伴って第２回転担持部が他方向支持機構を介して所定平面内の他方向に自在に移動する。このように、第２ハンドがワークを担持しつつも一方向への補正駆動により、ワークの位置ずれを確実に補正することができる。【００１０】
上記構成において、第１回転担持部及び第２回転担持部は、ワークを吸着する吸着パッドを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、吸着パッドによりワークを吸引吸着することで、ワークを確実に保持することができる。したがって、ワークが比較的軽量物であっても、ワークを移動させる際に第１ハンド及び第２ハンドからの滑り落ちあるいは位置ずれを防止することができる。【００１１】
上記構成において、複数のハンドは、第１ハンド及び第２ハンドと協働してワークを保持するべく少なくとも１つのハンドをさらに含み、少なくとも１つのハンドは、ワークを所定平面内で全方向に移動自在に担持する担持部を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、３つ以上のハンドによりワークが保持されるため、ワークをより確実に保持することができ、又、第１ハンド及び第２ハンド以外に追加されたハンドが全方向に移動自在であるため、ワークの担持箇所を増加させつつも、位置ずれを補正する際にワークを円滑に移動させることができる。【００１２】
上記構成において、複数のハンドにより保持されたワークの所定領域を撮影する複数の撮影カメラと、撮影カメラにより得られた画像情報を処理してワークの位置ずれ量を演算する画像処理演算手段と、画像処理演算手段の出力情報に基づいてワークの位置ずれを補正するべく、ハンド駆動機構及び一方向駆動機構を駆動制御する制御手段とを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、ワークが複数のハンドに保持された状態で、その所定領域（例えば、予め決められた位置を含む領域又は予め設けられたマークを含む範囲）が複数の撮影カメラにより撮影されると、画像処理演算手段によりその撮影画像が処理されて所定の基準位置に対するワークの位置ずれ量（所定平面内での直交する座標方向におけるずれ量、角度のずれ量等）が演算により計測され、制御手段が、得られた位置ずれ量に応じてハンド駆動機構及び一方向駆動機構を駆動制御し、ワークを所定の基準位置に合わせるように補正動作が行われる。このように、複数の撮影カメラでワークを撮影するため、大型のワークでも容易に位置ずれを計測することができ、ワークの位置決め（位置合わせ）を高精度に行うことができる。【００１３】
上記構成において、制御手段は、ワークの角度位置のずれを補正するべく一方向駆動機構を駆動制御した後に、ワークの中心位置のずれを補正するべく複数のハンドの相対的な距離を一定に維持した状態でハンド駆動機構を駆動制御する、構成を採用することができる。
この構成によれば、複数のハンドで大型のワークを保持した状態であっても、複数のハンドを一緒に（同期させて）直線的に移動させることで、ワークの中心位置を合わせる補正動作を容易に行うことができる。【００１４】
上記構成において、所定平面は水平面であり、ハンド駆動機構は、水平面内の所定方向に伸長する固定フレームと、固定フレームに沿って移動可能にかつ固定フレームに支持された可動フレームと、可動フレームに沿って移動可能にかつ鉛直方向に可動に可動フレームに支持された，第１ハンドを保持する第１可動ホルダ及び第２ハンドを保持する第２可動ホルダを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、固定フレームに沿って可動フレームが移動することで、第１可動ホルダ（第１ハンド）及び第２可動ホルダ（第２ハンド）が水平面内の所定方向に移動させられ、可動フレームに沿って第１可動ホルダ及び第２可動ホルダが移動することで、第１ハンド及び第２ハンドが水平面内の他方向に移動させられる。また、第１可動ホルダ及び第２可動ホルダが鉛直方向に移動することで、第１ハンド及び第２ハンドが上下方向に移動させられる。
すなわち、ハンド駆動機構（固定フレーム、可動フレーム、可動ホルダ）により、第１ハンド及び第２ハンドが水平面内及び鉛直方向に三次元的に駆動させられるため、ワークを保持しつつ容易に移動させることができる。【００１５】
上記構成において、制御手段は、固定フレームの一端側寄りの受取エリアから中間エリアを経て他端側寄りの移載エリアまでワークを保持して移載するように、ハンド駆動機構を駆動制御し、複数の撮影カメラは、中間エリアの領域に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ワークは、固定フレームに対して、一端側寄りの受取エリアにおいて複数のハンドにより保持され、中間エリアを通過して、他端側寄りの移載エリアにおいて所定の移載位置（例えば、トレイ、パレット等）に移載される。したがって、ワークの受け取り、ワークの移送、ワークの位置ずれ測定、ワークの位置ずれ補正、ワークの移載等の一連の動作を直線的に連続するエリアに沿って行うことができる。
また、ワークが受取エリアから中間エリアを通過して移載エリアに移送される行程において、中間エリアの領域で撮影カメラにより撮影され、その撮影画像に基づいてワークの位置ずれ量が求められる。このように、ある程度の経路長さを確保できる中間エリアにおいてワークが撮影されるため、複数の箇所の撮影が可能であると共に、移載エリアに至るまでの間に位置ずれを補正する補正動作を行うことができる。【００１６】
上記構成において、制御手段は、受取エリアから移載エリアまでワークを保持して移送する移送動作中に、ハンド駆動機構及び一方向駆動機構を駆動制御してワークの位置ずれを補正する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ワークを受取エリアから中間エリアを経て移載エリアまで移動する際に、ワークを移送しつつ位置ずれを補正するため、移送動作及び補正動作を一連の流れの中で一体的に行うことができ、全体としてのハンドリング動作の作業効率を向上させることができる。【００１７】
上記構成において、複数のハンドは、第１ハンド及び第２ハンドと協働してワークを保持するべく、ワークを所定平面内で全方向に移動自在に担持する担持部をそれぞれ有する第３ハンド及び第４ハンドをさらに含み、可動フレームに沿って移動可能にかつ鉛直方向に可動に可動フレームに支持された，第３ハンドを保持する第３可動ホルダ及び第４ハンドを保持する第４可動ホルダを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、固定フレームに沿って可動フレームが移動することで、第１可動ホルダ（第１ハンド），第２可動ホルダ（第２ハンド），第３可動ホルダ（第３ハンド）及び第４可動ホルダ（第４ハンド）が水平面内の所定方向に移動させられ、可動フレームに沿って第１可動ホルダ，第２可動ホルダ，第３可動ホルダ及び第４可動ホルダが移動することで、第１ハンド〜第４ハンドが水平面内の他方向に移動させられ、第１可動ホルダ〜第４可動ホルダが鉛直方向に移動することで、第１ハンド〜第４ハンドが上下方向に移動させられる。
すなわち、ハンド駆動機構（固定フレーム、可動フレーム、可動ホルダ）により、第１ハンド〜第４ハンドが水平面内及び鉛直方向に三次元的に駆動させられるため、大型のワークであっても確実に保持して容易に移動させることができる。【００１８】
上記構成において、可動フレームは、お互いに平行に配置されて固定フレームに沿って移動可能に支持された第１可動フレーム及び第２可動フレームを含み、第１可動フレームは第１可動ホルダ及び第３可動ホルダを支持し、第２可動フレームは第２可動ホルダ及び第４可動ホルダを支持している、構成を採用することができる。
この構成によれば、二つの可動フレームはお互いに平行な状態で固定フレームに沿って移動するため、その移動方向と平行に伸長する方向を、水平面を画定する例えはＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ方向付けすることで、可動フレームの位置決めを容易に行うことができる。【００１９】
上記構成において、可動フレームは、固定フレームに沿って移動可能な鉛直軸回りに回転可能に支持された第１可動フレーム及び第２可動フレームを含み、第１可動フレームは第１可動ホルダ及び第２可動ホルダを支持し、第２可動フレームは第３可動ホルダ及び第４可動ホルダを支持している、構成を採用することができる。
この構成によれば、二つの可動フレームは鉛直軸回りに回転可能でかつ鉛直軸を介して固定フレームに沿って移動するため、お互いがなす角度を適宜調整（制御）することで、種々の幅寸法をなすワークに容易に対応させることができ、固定フレームも１つでよく、構造を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成をなすワークハンドリング装置によれば、構造の簡素化、部品の集約化、装置の小型化等を達成しつつ、平板状のワーク、特に大型の液晶基板等のワークを、所定の収容位置から取り出して保持し、保持した状態にあるワークの位置ずれ（中心位置のずれ、角度位置のずれ等）を補正しつつ、所定の載置位置に位置決めして移載できるワークハンドリング装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るワークハンドリング装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す装置の正面図である。
【図３】図１に示す装置の平面図である。
【図４】図１に示す装置に含まれる４つのハンド及びワークを示す平面図である。
【図５】図１に示す装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】図１に示す装置に含まれる４つのハンドのうちの基準となる第１ハンドを示す部分断面図である。
【図７】図１に示す装置に含まれる４つのハンドのうちの補助的な役割をなす第３ハンド及び第４ハンドを示す部分断面図である。
【図８】図１に示す装置に含まれる４つのハンドのうちの第１ハンドと対の関係にある第２ハンドを示す平面図である。
【図９】図８中のＥ１−Ｅ１における第２ハンドの部分断面図である。
【図１０】図８中のＥ２−Ｅ２における第２ハンドの部分断面図である。
【図１１】ワークの角度位置のずれを補正する動作を示す模式図である。
【図１２】装置のキャリブレーションを行う際の方法を示す説明図である。
【図１３】ワークの位置ずれを補正する動作を示す模式図である。
【図１４】本発明に係るワークハンドリング装置の他の実施形態を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｗ  ワーク
１０，１０´  固定フレーム（ハンド駆動機構）
２０，２０´  第１可動フレーム（ハンド駆動機構）
２１  Ｘ軸駆動モータ
２２  可撓ケーブル
３０，３０´  第２可動フレーム（ハンド駆動機構）
３１  Ｘ軸駆動モータ
３２  可撓ケーブル
４０  第１可動ホルダ（ハンド駆動機構）
４１  Ｙ軸駆動モータ
４２，４４  可撓ケーブル
４３  Ｚ軸駆動モータ
５０  第２可動ホルダ（ハンド駆動機構）
５１  Ｙ軸駆動モータ
５２，５４  可撓ケーブル
５３  Ｚ軸駆動モータ
６０  第３可動ホルダ（ハンド駆動機構）
６１  Ｙ軸駆動モータ
６２，６４  可撓ケーブル
６３  Ｚ軸駆動モータ
７０  第４可動ホルダ（ハンド駆動機構）
７１  Ｙ軸駆動モータ
７２，７４  可撓ケーブル
７３  Ｚ軸駆動モータ
１４０  第１ハンド
１４１  ハンド本体
１４２  軸受け
１４３  第１回転担持部
１４３ａ  環状担持面
１４５  吸着パッド
１５０  第２ハンド
１５１  ハンド本体
１５２  テーブル（他方向支持機構）
１５３  軸受け
１５４  第２回転担持部
１５４ａ  環状担持面
１５５  一方向駆動機構
１５６  吸着パッド
１６０  第３ハンド
１６１  ハンド本体
１６２  キャリヤ
１６３  ボールベアリング
１６４  球体（担持部）
１７０  第３ハンド
１７１  ハンド本体
１７２  キャリヤ
１７３  ボールベアリング
１７４  球体（担持部）
２００，２１０  撮影カメラ
２２０  検出センサ
２３０  制御回路（制御手段）
２４０  記憶回路
２５０  画像処理回路（画像処理演算手段）
２６０  演算回路（画像処理演算手段）
３００  スライダ（鉛直軸）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。尚、ここで取り扱われるワークＷは、四隅部をもつ矩形平板状をなす大型（例えば、約１３００ｍｍ×約７００ｍｍのサイズをなす液晶パネル等）の基板である。
このワークハンドリング装置は、図１ないし図５に示すように、Ｘ軸方向に伸長する一対の固定フレーム１０、Ｙ軸方向に伸長し一対の固定フレーム１０に移動自在に支持された第１可動フレーム２０及び第２可動フレーム３０、第１可動フレーム２０においてＹ軸方向及び鉛直方向Ｚに移動自在に支持された第１可動ホルダ４０及び第３可動ホルダ６０、第２可動フレーム３０においてＹ軸方向及び鉛直方向Ｚに移動自在に支持された第２可動ホルダ５０及び第４可動ホルダ７０、第１可動ホルダ４０に設けられた第１ハンド１４０、第２可動ホルダ５０に設けられた第２ハンド１５０、第３可動ホルダ６０に設けられた第３ハンド１６０、第４可動ホルダ７０に設けられた第４ハンド１７０、一対の固定フレーム１０の中間エリアの下方に配置された２つの撮影カメラ２００，２１０、ワークＷが中間エリアに移送されて撮影のタイミングを検出する検出センサ２２０、種々の制御を司る制御手段としての制御回路２３０、種々の情報を予め記憶する記憶回路２４０、撮影カメラ２００，２１０により撮影された画像情報を処理する画像処理回路２５０、画像処理回路２５０により得られた画像データに関する情報と記憶回路２４０に記憶された情報等に基づいてワークＷの位置ずれ等を演算する演算回路２６０等を備えている。【００２４】
そして、一対の固定フレーム１０、第１可動フレーム２０及び第２可動フレーム３０、第１可動ホルダ４０，第２可動ホルダ５０，第３可動ホルダ６０，第４可動ホルダ７０により、複数のハンド（第１ハンド１４０，第２ハンド１５０，第３ハンド１６０，第４ハンド１７０）をそれぞれ直交する三軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）に三次元的に移動させるハンド駆動機構が形成されている。また、画像処理回路２５０及び演算回路２６０等によりワークＷの位置ずれを演算する画像処理演算手段が形成されている。さらに、一対の固定フレーム１０の伸長方向に平行なＸ軸と２つの可動フレーム２０，３０の伸長方向に平行なＹ軸（互いに直交する二軸）により画定される水平面が、ワークＷを回転又は水平移動させて位置ずれを補正する所定平面として適用される。【００２５】
一対の固定フレーム１０は、図１ないし図３に示すように、水平面内において互いに平行にＸ軸方向に伸長するように形成されている。そして、固定フレーム１０は、第１可動フレーム２０及び第２可動フレーム３０を独立してＸ軸方向に移動可能に支持している。
ここで、一対の固定フレーム１０は、図２及び図３に示すように、その下方において、Ｘ軸方向の一端側寄りにおいてワークＷを受け取る受取エリアＡ１、ワークＷの位置ずれを計測する中間エリアＡ２、Ｘ軸方向の他端側寄りにおいてワークＷを所定位置に移載する移載エリアＡ３を画定している。【００２６】
第１可動フレーム２０は、図１ないし図３に示すように、Ｙ軸方向に伸長するように形成されてその両端が一対の固定フレーム１０に可動に支持されている。そして、第１可動フレーム２０は、第１可動ホルダ４０及び第３可動ホルダ６０をＹ軸方向に移動可能にかつ鉛直方向Ｚに移動可能に支持している。
第２可動フレーム３０は、図１ないし図３に示すように、Ｙ軸方向に伸長するように形成されてその両端が一対の固定フレーム１０に可動に支持されると共に、第１可動フレーム２０と平行に配置されている。そして、第２可動フレーム３０は、第２可動ホルダ５０及び第４可動ホルダ７０をＹ軸方向に移動可能にかつ鉛直方向Ｚに移動可能に支持している。【００２７】
ここで、第１可動フレーム２０及び第２可動フレーム３０は、図１に示すように、Ｘ軸駆動モータ２１，３１、Ｘ軸駆動モータ２１、３１に直結された駆動プーリ（不図示）、固定フレーム１０上においてＸ軸方向に伸長して配設され駆動プーリが噛合又は転動するベルト（不図示）、固定フレーム１０の上面に沿うように屈曲自在に配置された可撓ケーブル２２，３２等を備えている。すなわち、Ｘ軸駆動モータ２１，３１が回転することで、駆動モータ２１，３１と一体となって第１可動フレーム２０及び第２可動フレーム３０がそれぞれＸ軸方向に移動するようになっている。【００２８】
第１可動ホルダ４０は、図１に示すように、Ｙ軸方向に移動可能にかつ鉛直方向Ｚに移動可能に、第１可動フレーム２０に支持されている。そして、第１可動ホルダ４０は、図１に示すように、その下端において第１ハンド１４０を保持している。
ここで、第１可動ホルダ４０は、図１に示すように、Ｙ軸駆動モータ４１、Ｙ軸駆動モータ４１に直結された駆動プーリ（不図示）、第１可動フレーム２０に沿ってＹ軸方向に伸長して配設され駆動プーリが噛合又は転動するベルト（不図示）、第１可動フレーム２０の上面に沿うように屈曲自在に配置された可撓ケーブル４２、Ｚ軸駆動モータ４３、Ｚ軸駆動モータ４３により昇降駆動される昇降機構（不図示）、可撓ケーブル４４等を備えている。すなわち、Ｙ軸駆動モータ４１が回転することで、Ｙ軸駆動モータ４１と一体となって第１可動ホルダ４０がＹ軸方向に移動し、Ｚ軸駆動モータ４３が回転することで、第１可動ホルダ４０がＺ軸方向に移動するようになっている。【００２９】
第２可動ホルダ５０は、図１に示すように、Ｙ軸方向に移動可能にかつ鉛直方向Ｚに移動可能に、第２可動フレーム３０に支持されている。そして、第２可動ホルダ５０は、図１に示すように、その下端において第２ハンド１５０を保持している。
ここで、第２可動ホルダ５０は、図１に示すように、Ｙ軸駆動モータ５１、Ｙ軸駆動モータ５１に直結された駆動プーリ（不図示）、第２可動フレーム３０に沿ってＹ軸方向に伸長して配設され駆動プーリが噛合又は転動するベルト（不図示）、第２可動フレーム３０の上面に沿うように屈曲自在に配置された可撓ケーブル５２、Ｚ軸駆動モータ５３、Ｚ軸駆動モータ５３により昇降駆動される昇降機構（不図示）、可撓ケーブル５４等を備えている。すなわち、Ｙ軸駆動モータ５１が回転することで、Ｙ軸駆動モータ５１と一体となって第２可動ホルダ５０がＹ軸方向に移動し、Ｚ軸駆動モータ５３が回転することで、第２可動ホルダ５０がＺ軸方向に移動するようになっている。【００３０】
第３可動ホルダ６０は、図１に示すように、Ｙ軸方向に移動可能にかつ鉛直方向Ｚに移動可能に、第１可動フレーム２０に支持されている。そして、第３可動ホルダ６０は、図１に示すように、その下端において第３ハンド１６０を保持している。
ここで、第３可動ホルダ６０は、図１に示すように、Ｙ軸駆動モータ６１、Ｙ軸駆動モータ６１に直結された駆動プーリ（不図示）、第１可動フレーム２０に沿ってＹ軸方向に伸長して配設され駆動プーリが噛合又は転動するベルト（不図示）、第１可動フレーム２０の上面に沿うように屈曲自在に配置された可撓ケーブル６２、Ｚ軸駆動モータ６３、Ｚ軸駆動モータ６３により昇降駆動される昇降機構（不図示）、可撓ケーブル６４等を備えている。すなわち、Ｙ軸駆動モータ６１が回転することで、Ｙ軸駆動モータ６１と一体となって第３可動ホルダ６０がＹ軸方向に移動し、Ｚ軸駆動モータ６３が回転することで、第３可動ホルダ６０がＺ軸方向に移動するようになっている。【００３１】
第４可動ホルダ７０は、図１に示すように、Ｙ軸方向に移動可能にかつ鉛直方向Ｚに移動可能に、第２可動フレーム３０に支持されている。そして、第４可動ホルダ７０は、図１に示すように、その下端において第４ハンド１７０を保持している。
ここで、第４可動ホルダ７０は、図１に示すように、Ｙ軸駆動モータ７１、Ｙ軸駆動モータ７１に直結された駆動プーリ（不図示）、第２可動フレーム３０に沿ってＹ軸方向に伸長して配設され駆動プーリが噛合又は転動するベルト（不図示）、第２可動フレーム３０の上面に沿うように屈曲自在に配置された可撓ケーブル７２、Ｚ軸駆動モータ７３、Ｚ軸駆動モータ７３により昇降駆動される昇降機構（不図示）、可撓ケーブル７４等を備えている。すなわち、Ｙ軸駆動モータ７１が回転することで、Ｙ軸駆動モータ７１と一体となって第４可動ホルダ７０がＹ軸方向に移動し、Ｚ軸駆動モータ７３が回転することで、第４可動ホルダ７０がＺ軸方向に移動するようになっている。【００３２】
第１ハンド１４０は、図４及び図６に示すように、第１可動ホルダ４０の下端に保持されており、略Ｌ字型のハンド本体１４１、ハンド本体１４１に軸受１４２を介して回転自在に支持された第１回転担持部１４３、第１回転担持部１４３の内側に配置された吸着パッド１４５等を備えている。【００３３】
第１回転担持部１４３は、ワークＷを水平面（ＸＹ平面）内において回転自在に担持する平坦な環状担持面１４３ａ、貫通孔１４３ｂ，１４３ｃ等を有する。環状担持面１４３ａは、鉛直方向Ｚの下方からワークＷの隅部領域Ｗ１を支持するように形成されている。貫通孔１４３ｂは、後述する吸着パッド１４５の筒部１４５ｂを受け入れて、吸引ポンプ（不図示）による空気の吸込みを可能にしている。
吸着パッド１４５は、ワークＷの下面に密接するラッパ状のパッド部１４５ａ、パッド部１４５ａに接続されて下方に伸長する筒部１４５ｂ等を有する。【００３４】
そして、第１ハンド１４０においては、第１回転担持部１４３（の環状担持面１４３ａ）が、吸着パッド１４５によりワークＷを吸引した状態でワークＷの隅部領域Ｗ１を担持し、後述する第２ハンド１５０の担持駆動機構１５５が一方向に駆動力を及ぼすと、第１回転担持部１４３を支点として、ワークＷが水平面（ＸＹ平面）内において移動（回転）するのを許容するようになっている。
ここでは、ワークＷを吸着して保持する吸着パッド１４５を採用しているため、ワークＷを確実に保持することができ、ワークＷが比較的軽量物であっても、ワークＷを移動させる際に第１ハンド１４０からの滑り落ちあるいは位置ずれを防止することができる。【００３５】
第２ハンド１５０は、図８ないし図１０に示すように、第２可動ホルダ５０の下端に保持されており、略Ｌ字型のハンド本体１５１、ハンド本体１５１上に設けられてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能な他方向支持機構としてのテーブル１５２、テーブル１５２に対して軸受け１５３を介して回転自在に支持された第２回転担持部１５４、テーブル１５２（第２回転担持部１５４）をＸ軸方向（所定平面内の一方向）に駆動する一方向駆動機構１５５、第２回転担持部１５４の内側に配置された吸着パッド１５６等を備えている。【００３６】
テーブル１５２は、ハンド本体１５１に対して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に支持され、後述する吸着パッド１５６の筒部１５６ｂを通す貫通孔１５２ａ、後述する第２駆動機構１５５の連結部１５５ｃをＸ軸方向において不動にかつＹ軸方向において移動可能に連結するガイドレール１５２ｂ等を有する。
第２回転担持部１５４は、ワークＷを水平面（ＸＹ平面）内において回転自在に担持する平坦な環状担持面１５４ａ、貫通孔１５４ｂ等を有する。環状担持面１５４ａは、鉛直方向Ｚの下方からワークＷの隅部領域Ｗ２を支持するように形成されている。貫通孔１５４ｂは、後述する吸着パッド１５６の筒部１５６ｂを受け入れて、吸引ポンプ（不図示）による空気の吸込みを可能にしている。
一方向駆動機構１５５は、ハンド本体１５１に固定されて回転駆動力を及ぼす駆動モータ１５５ａ，駆動モータ１５５ａに直結されたリードスクリュー１５５ｂ、リードスクリュー１５５ｂに螺合されると共にテーブル１５２のガイドレール１５２ｂにＹ軸方向に摺動自在に連結される連結部１５５ｃ、駆動モータ１５５ａに付随する部品（不図示）等を有する。
吸着パッド１５６は、ワークＷの下面に密接するラッパ状のパッド部１５６ａ、パッド部１５６ａに接続されて下方に伸長する筒部１５６ｂ等を有する。【００３７】
そして、第２ハンド１５０においては、第２回転担持部１５４（の環状担持面１５４ａ）が、吸着パッド１５６によりワークＷを吸引した状態で、ワークＷの隅部領域Ｗ２を自由に回転するようにかつ水平面（ＸＹ平面）内のＹ軸方向に自由に移動するように担持し、一方向駆動機構１５５がＸ軸方向（一方向）に駆動力を及ぼすと、テーブル１５２（第２回転担持部１５４）がワークＷを水平面（ＸＹ平面）内のＸ軸方向に移動させるようになっている。
ここでは、ワークＷを吸着して保持する吸着パッド１５６を採用しているため、ワークＷを確実に保持することができ、ワークＷが比較的軽量物であっても、ワークＷを移動させる際に第２ハンド１５０からの滑り落ちあるいは位置ずれを防止することができる。
尚、第２ハンド１５０においては、ワークＷを担持していない状態で、テーブル１５２（及び第２回転担持部１５４）がＹ軸方向に勝手に移動しないようにロックするために、例えば、シリンダ機構、フック機構等を用いたロック手段（不図示）が設けられている。【００３８】
上記第２回転担持部１５４、第２回転担持部１５４を水平面（所定平面）内のＸ軸方向（一方向）に移動可能に駆動する一方向駆動機構１５５、第２回転担持部１５４を水平面（所定平面）内のＹ軸方向（他方向）に移動自在に支持するテーブル１５２（他方向支持機構）により、第１回転担持部１４３を支点として、ワークＷを担持しつつ水平面（所定平面）内において移動させる担持駆動機構が形成されている。
これによれば、第２ハンド１５０の一方向駆動機構１５５が一方向に駆動させられると、第１回転担持部１４３を支点として、第２回転担持部１５４が自在に回転すると共に、第２回転担持部１５４が水平面内のＸ軸方向（一方向）に移動させられ、又、この移動に伴って第２回転担持部１５４がテーブル１５２を介して水平面内のＹ軸方向（他方向）に自在に移動するようになっている。【００３９】
すなわち、第１ハンド１４０及び第２ハンド１５０が、ワークＷの対角線上に位置する異なる二箇所の隅部領域Ｗ１，Ｗ２を保持した状態で、第２ハンド１５０の一方向駆動機構１５５が駆動させられると、第１ハンド１４０の第１回転担持部１４３を支点として、ワークＷが水平面内において移動し、ワークＷの位置ずれ（角度位置又は中心位置のずれ）が補正されるようになっている。
このように、少なくとも２つのハンド１４０，１５０でワークＷを保持するだけでも、ワークＷを確実に保持して移載することができ、又、ワークＷの位置ずれを確実に補正して移載することができる。【００４０】
第３ハンド１６０は、図４及び図７に示すように、第３可動ホルダ６０の下端に保持されており、略Ｌ字型のハンド本体１６１、ハンド本体１６１に設けられた半球状の凹部を画定するキャリヤ１６２、キャリヤ１６２内に配列されたボールベアリング１６３、ボールベアリング１６３により全方向に回転自在に支持された担持部としての球体１６４等を備えている。
球体１６４は、ワークＷを水平面（ＸＹ平面）内において全方向に移動自在に担持する球面１６４ａを有する。【００４１】
そして、第３ハンド１６０においては、球体１６４（の球面１６４ａ）が、ワークＷの隅部領域Ｗ３を水平面内の全方向に自由に移動するように担持している。
これによれば、第２ハンド１５０の第２回転担持部１５４が、ワークＷを担持した状態で一方向駆動機構１５５により移動させられると、その移動量に応じてワークＷが移動する際に、球体１６４がワークＷの隅部領域Ｗ３を担持しつつ自在に回転して、ワークＷが水平面内において移動するのを許容するになっている。【００４２】
第４ハンド１７０は、第３ハンド１６０と同一の構成をなすものであり、図４及び図７に示すように、第４可動ホルダ７０の下端に保持されており、略Ｌ字型のハンド本体１７１、ハンド本体１７１に設けられた半球状の凹部を画定するキャリヤ１７２、キャリヤ１７２内に配列されたボールベアリング１７３、ボールベアリング１７３により全方向に回転自在に支持された担持部としての球体１７４等を備えている。
球体１７４は、ワークＷを水平面（ＸＹ平面）内において全方向に移動自在に担持する球面１７４ａを有する。【００４３】
そして、第４ハンド１７０においては、球体１７４（の球面１７４ａ）が、ワークＷの隅部領域Ｗ４を水平面内の全方向に自由に移動するように担持している。
これによれば、第２ハンド１５０の第２回転担持部１５４が、ワークＷを担持した状態で一方向駆動機構１５５により移動させられると、その移動量に応じてワークＷが移動する際に、球体１７４がワークＷの隅部領域Ｗ４を担持しつつ自在に回転して、ワークＷが水平面内において移動するのを許容するになっている。【００４４】
上記構成によれば、一対の固定フレーム１０に対して、第１可動フレーム２０がＸ軸方向に移動することで、第１可動ホルダ４０（第１ハンド１４０）及び第３可動ホルダ６０（第３ハンド１６０）がＸ軸方向に移動させられ、又、第２可動フレーム３０がＸ軸方向に移動することで、第２可動ホルダ５０（第２ハンド１５０）及び第４可動ホルダ７０（第４ハンド１７０）がＸ軸方向に移動させられる。
また、第１可動フレーム２０に沿って第１可動ホルダ４０及び第３可動ホルダ６０がＹ軸方向に移動することで、第１ハンド１４０及び第３ハンド１６０がＹ軸方向に移動させられ、又、第２可動フレーム３０に沿って第２可動ホルダ５０及び第４可動ホルダ７０がＹ軸方向に移動することで、第２ハンド１５０及び第４ハンド１７０がＹ軸方向に移動させられ、さらに、第１可動ホルダ４０〜第４可動ホルダ７０が鉛直方向Ｚに移動することで、第１ハンド１４０〜第４ハンド１７０が上下方向（鉛直方向Ｚ）に移動させられる。
すなわち、一対の固定フレーム１０、２つの可動フレーム２０，３０、４つの可動ホルダ４０〜７０を含むハンド駆動機構により、第１ハンド１４０〜第４ハンド１７０が水平面（ＸＹ平面）内及び鉛直方向Ｚに三次元的に移動させられるため、大型のワークＷであっても確実に保持して容易に移動させることができる。【００４５】
さらに、第１ハンド１４０，第２ハンド１５０，第３ハンド１６０，及び第４ハンド１７０は、図１１に示すように、お互いに協働してワークＷを担持し、一方向駆動機構１５５がワークＷの角度位置のずれを補正するためにＸ軸方向に駆動力を及ぼすと、その駆動量に応じてワークＷの移動を許容するように、第１回転担持部１４３が自在に回転し、第２回転担持部１５４が自在に回転及び水平面内で移動し、第３ハンド１６０の球体１６４及び第４ハンド１７０の球体１７４が自在に転動し、ワークＷの角度位置のずれが補正される。
このように、４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０によりワークＷが保持されるため、ワークＷをより確実に保持することができ、又、第３ハンド１６０及び第４ハンド１７０が全方向に移動自在であるため、ワークＷの担持箇所を増加させつつも、位置ずれを補正する際にワークＷを円滑に移動させることができる。【００４６】
２つの撮影カメラ２００，２１０は、図２及び図３に示すように、照明（不図示）と共に中間エリアＡ２の領域に配置されており、ワークＷの対角線上に位置する隙部領域Ｗ１，Ｗ２を下方から撮影するように、上向きにした状態で固定されている。
そして、撮影カメラ２００，２１０は、４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０により保持されたワークＷが、受取エリアＡ１から中間エリアＡ２に移送されると、ワークＷの二箇所の隅部領域Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ撮影して、その画像情報を画像処理回路２５０に送るようになっている。
すなわち、２つの撮影カメラ２００，２１０は、ワークＷが受取エリアＡ１から中間エリアＡ２を通過して移載エリアＡ３に移送される行程において、中間エリアＡ２の領域に移送されてきたワークＷを撮影し、その撮影画像に基づいて後述するようにワークＷの位置ずれ量が求められる。
このように、ある程度の経路長さを確保できる中間エリアＡ２においてワークＷが撮影されるため、複数の箇所の撮影が可能であると共に、移載エリアＡ３に至るまでの間に位置ずれを補正する補正動作を行うことができる。【００４７】
検出センサ２２０は、図３に示すように、固定フレーム１０に設けられており、第１可動ホルダ２０又は第２可動ホルダ３０の一部を検出することで、ワークＷが中間エリアＡ２内の所定位置に移送されたことを検出すると共に、図５に示すように、撮影カメラ２００，２１０の撮影タイミングを知らせるトリガ信号を制御回路２３０に向けて発するようになっている。【００４８】
制御手段としての制御回路２３０は、図５に示すように、全体の制御を司るべく、撮影カメラ２００，２１０、検出センサ２２０、記憶回路２４０、画像処理回路２５０、演算回路２６０、ハンド駆動機構（２１，３１，４１，４３，５１，５３，６１，６３，７１，７３）、一方向駆動機構１５５等との間で種々の信号を受け取り又制御信号を発するようになっている。
記憶回路２４０は、種々の情報を予め記憶するものであり、ワークＷを４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０で保持して移送する際の基準位置に関するデータ情報、ワークＷのサイズに関する情報、その他の情報が記憶されている。【００４９】
画像処理回路２５０は、撮影カメラ２００，２１０により撮影されたワークＷの画像データを適宜処理して、ワークＷの所定位置（例えば、隅部領域Ｗ１，Ｗ２に予め設けられた２つのマーク）がＸＹ平面内の何処にあるかをＸＹ座標にして出力するようになっている。
演算回路２６０は、画像処理回路２５０により求められた２つのＸＹ座標と、記憶回路２４０に記憶された基準位置に関するＸＹ座標とを比較して、所定の基準位置に対するワークＷの位置ずれ量（Ｘ軸方向のずれ量、Ｙ軸方向のずれ量、角度位置のずれ量）を演算にて計測するようになっている。
すなわち、画像処理回路２５０及び演算回路２６０により、撮影カメラ２００，２１０により得られた画像情報に基づいてワークＷの位置ずれ量を演算する画像処理演算手段が形成されている。【００５０】
続いて、このワークハンドリング装置におけるＸＹ座標のキャリブレーションについて、図１２を参照しつつ説明する。尚、キャリブレーションは、装置を駆動させてハンドリングを行う前に予め、ダミーのワークＷを用いて行われる。
先ず、第１ハンド１４０及び第２ハンド１５０をＮ箇所の任意の多数位置（Ｘｉ，Ｙｉ）、（但しｉ＝１〜Ｎ）に移動させたとき、これら多数位置における撮影カメラ２００，２１０内でのマークＰ１の座標（ｘ１，ｙ１）及びマークＰ２の座標（ｘ２，ｙ２）を測定する。【００５１】
そして、評価関数Ｆｘ１，Ｆｙ１，Ｆｘ２，Ｆｙ２を次式（１），（２），（３），（４）で定義し、
（１）  ｘ１＝Ｆｘ１（ａ１，ａ２，ａ３・・・、ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）
（２）  ｙ１＝Ｆｙ１（ａ１，ａ２，ａ３・・・、ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）
（３）  ｘ２＝Ｆｘ２（ａ１，ａ２，ａ３・・・、ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）
（４）  ｙ２＝Ｆｙ２（ａ１，ａ２，ａ３・・・、ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）
次式（５）の値が最小となるときのキャリブレーションパラメータ（ａ１，ａ２，ａ３・・・，ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・）を求める。
（５）  Σｉ＝１〜Ｎ（Ｆｘ１（ｉ）−ｘ１（ｉ））２＋（Ｆｙ１（ｉ）−ｙ１（ｉ））２＋（Ｆｘ２（ｉ）−ｘ２（ｉ））２＋（Ｆｙ２（ｉ）−ｙ２（ｉ））２【００５２】
一方、実際に移動させたときの第１ハンド１４０及び第２ハンド１５０の位置Ｈ１，Ｈ２が（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２）のとき、撮影カメラ２００，２１０内でのマークＰ１，Ｐ２の座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）は、
ｘ１＝Ｆｘ１（ａ１，ａ２，ａ３・・・、ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）
ｙ１＝Ｆｙ１（ａ１，ａ２，ａ３・・・、ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）
ｘ２＝Ｆｘ２（ａ１，ａ２，ａ３・・・、ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）
ｙ２＝Ｆｙ２（ａ１，ａ２，ａ３・・・、ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２）
であり、撮影カメラ２００，２１０の中心位置の座標（ｘｋ１，ｙｋ１），（ｘｋ２，ｙｋ２）を加算しかつカメラ倍率を乗算することで、外部座標系によるマークＰ１，Ｐ２の座標（ｘｇ１，ｙｇ１），（ｘｇ２，ｙｇ２）が求まる。
すなわち、上記キャリブレーションはワークＷが位置ずれしていない状態で行われ、上記外部座標系によるマークＰ１，Ｐ２の座標Ｓ（ｘｇ１，ｙｇ１、ｘｇ２，ｙｇ２）を基準位置の座標として記憶回路２４０に予め記憶させる。
そして、実際にワークＷをハンドリングする際に、撮影カメラ２００，２１０で撮影して求められたマークＰ１，Ｐ２の座標Ｓ´（ｘｇ１´，ｙｇ１´、ｘｇ２´，ｙｇ２´）を求め、座標Ｓと座標Ｓ´の差からワークＷの中心位置Ｃの座標（Ｘｃ，Ｙｃ）とずれ角度θを求め、位置ずれ量（補正量）（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）を算出する。
尚、キャリブレーションにおいては、移載エリアＡ３においても、中間エリアＡ２から移載エリアＡ３に至る間に上記位置ずれ量に基づいて位置ずれ補正されたワークＷを、撮影カメラにて再び撮影し、ワークＷの中心位置Ｃが移載されるトレイＴの中心位置Ｔｃに正確に合っているか否かを確認する。【００５３】
次に、このハンドリング装置によりワークＷの移送動作及び位置ずれ補正動作について、図１３を参照しつつ説明する。
先ず、４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０が、受取エリアＡ１において、同期して駆動されて、Ｘ軸方向において挟み込むように近づきワークＷを持ち上げて担持する。そして、吸着パッド１４５，１５６によりワークＷを吸引吸着する。このとき、ワークＷは、図１３の受取エリアＡ１にて示すように位置ずれを生じている。【００５４】
続いて、４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０は、ワークＷを保持した状態で、中間エリアＡ２に向けてワークＷを移送する。
この移送行程において、検出センサ２２０がトリガ信号を発すると、２つの撮影カメラ２００，２１０がワークＷの隅部領域Ｗ１，Ｗ２を撮影する。そして、得られた撮影画像は、画像処理演算手段（画像処理回路２５０，演算回路２６０）により処理されて、ワークＷの位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ、Δθ）、すなわち、中心位置Ｃのずれ量及び角度位置のずれ量が演算により計測される。【００５５】
そして、制御回路２３０が、得られた位置ずれ量に関する情報に基づいて、一方向駆動機構１５５を駆動制御して、先ずワークＷの角度位置のずれ量（Δθ）を補正する。この補正動作は、第１ハンド１４０の第１回転担持部１４３を支点としてワークＷが水平面内で移動するように、一方向駆動機構１５５により第２ハンド１５０の第２回転担持部１５４がＸ軸方向に移動させられると、第２回転担持部１５４が自在に回転しつつテーブル１５２が自在にＹ軸方向に移動して、ワークＷが正規の角度位置に合うように補正される。【００５６】
続いて、ハンド駆動機構（可動ホルダ４０，５０，６０，７０）により、４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０が、相対的な距離を一定に維持した状態でＹ軸方向に適宜移動させられて移載エリアＡ３の直上に至る。このとき、ワークＷの中心位置Ｃは、その位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ）が補正されて、移載されるべくトレイＴ上の中心位置Ｔｃと一致するようになっている。
上記位置ずれの補正動作は、ワークＷをＸ軸方向において停止させることなく、ワークＷを中間エリアＡ２から移載エリアＡ３まで移送する移送動作中に行われる。【００５７】
このように、ワークＷの角度位置のずれ（Δθ）が補正された後に、４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０の相対的な距離を一定に維持した状態でワークＷの中心位置Ｃのずれ（ΔＸ，ΔＹ）が補正されるため、大型のワークＷを保持した状態であっても、４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０を一緒に（同期させて）直線的に移動させることで、ワークＷの中心位置Ｃを合わせる補正動作を容易に行うことができる。
また、受取エリアＡ１から移載エリアＡ３までワークＷを保持して移送する移送動作中に（ワークＷを移送しつつ）、ワークＷの位置ずれが補正されるため、移送動作及び補正動作を一連の流れの中で一体的に行うことができ、全体としてのハンドリング動作の作業効率を向上させることができる。
尚、ワークＷの位置ずれ量（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）は、基本的には回転角度のずれ量（Δθ）を補正した後に中心位置Ｃのずれ量（ΔＸ，ΔＹ）が補正されるが、これらのずれ量（ΔＸ，ΔＹ，Δθ）が同時に補正される場合もあり得る。【００５８】
以上述べたように、この装置によれば、構造の簡素化、部品の集約化、装置の小型化等を達成しつつ、特に大型の基板状（例えば、液晶パネル等）のワークＷを、所定の受取エリアＡ１（収容位置）から取り出して保持し、保持した状態にあるワークＷの位置ずれ（中心位置のずれ、角度位置のずれ等）を補正しつつ、移載エリアＡ３のトレイＴ（所定の載置位置）に高精度に位置決めして、円滑に移載することができる。【００５９】
図１４は、本発明に係るワークハンドリング装置の他の実施形態を示す平面図である。
この装置は、図１４に示すように、Ｘ軸方向に伸長する１つの固定フレーム１０´、固定フレーム１０´に沿って移動自在に支持されたスライダ３００、スライダ３００を共通の鉛直軸として同軸にて回転可能に支持された第１可動フレーム２０´及び第２可動フレーム３０´、第１可動フレーム２０´に沿って移動可能にかつ鉛直方向Ｚに移動可能に支持された第１可動ホルダ４０及び第２可動ホルダ５０、第２可動フレーム３０´に沿って移動可能にかつ鉛直方向Ｚに移動可能に支持された第３可動ホルダ６０及び第４可動ホルダ７０、第１可動ホルダ４０に設けられた第１ハンド１４０、第２可動ホルダ５０に設けられた第２ハンド１５０、第３可動ホルダ６０に設けられた第３ハンド１６０、第４可動ホルダ７０に設けられた第４ハンド１７０等を備えている。
また、この装置は、前述の実施形態と同様に（図１４において図示せず）、２つの撮影カメラ２００，２１０、検出センサ２２０、制御回路２３０、記憶回路２４０、画像処理回路２５０、演算回路２６０等を備えている。【００６０】
すなわち、この装置においては、１つの固定フレーム１０´に沿って移動可能な鉛直軸（スライダ３００）回りに回転可能に支持された第１可動フレーム２０´及び第２可動フレーム３０´を備えている。
そして、第１可動フレーム２０´は、第１ハンド４０を保持する第１可動ホルダ１４０及び第２ハンド５０を保持する第２可動ホルダ１５０を支持している。また、第２可動フレーム３０´は、第３ハンド６０を保持する第３可動ホルダ１６０及び第４ハンド７０を保持する第４可動ホルダ１７０を支持している。
この装置によれば、二つの可動フレーム２０´，３０´は鉛直軸回りに回転可能でかつスライダ３００を介して固定フレーム１０´に沿って移動するため、お互いがなす角度を適宜調整（制御）することで、種々の幅寸法をなすワークに容易に対応させることができる。また、固定フレーム１０´は１つでもよいため、構造を簡素化することができる。【００６１】
上記実施形態においては、ワークＷを保持するハンドとして４つのハンド１４０，１５０，１６０，１７０を適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、第１ハンド１４０及び第２ハンド１５０の２つのハンド、又は、第１ハンド１４０及び第２ハンド１５０に第３ハンド１６０又は第４ハンド１７０の一方を加えた３つのハンドを適用してもよい。また、５つ以上のハンドを適用してもよい。
上記実施形態においては、第２ハンド１５０において、第２回転担持部１５４を直線駆動する方向としてＸ軸方向を適用したが、これに限定されるものではなく、第２回転担持部１５４を直線駆動する方向としてＹ軸方向を採用してもよい。
上記実施形態においては、ハンド駆動機構として、固定フレーム１０，１０´、２つの可動フレーム２０，３０、２０´，３０´、各々のハンド１４０、１５０、１６０、１７０を保持する可動ホルダ４０、５０、６０、７０を適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、複数のハンドを少なくとも二次元的に駆動できるものであれば、その他の機構を採用してもよい。
上記実施形態においては、ワークＷを撮影するために２つの撮影カメラ２００，２１０を適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、３つ以上の撮影カメラを採用してもよい。
上記実施形態においては、ワークＷに予めマークＰ１，Ｐ２を施し、このマークＰ１，Ｐ２を含む領域を撮影カメラ２００，２１０にて撮影する場合を示したが、マークを設けず、ワークＷ上の所定の基準位置を含む領域を撮影カメラ２００，２１０にて撮影するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上述べたように、本発明のワークハンドリング装置は、構造の簡素化、部品の集約化、装置の小型化等を達成しつつ、平板状のワークを、位置ずれ（中心位置のずれ、角度位置のずれ等）を補正しつつ所定位置に移載できるため、大型の液晶パネル等を生産する分野で適用できるのは勿論のこと、液晶パネル以外の大型の平板状のワークを取り扱う必要のあるその他の分野においても有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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