(57)【要約】【課題】スループットを高めることができるロボットシステムを提供すること。【解決手段】対象物を供給する供給部と、供給された前記対象物を検査する複数の第１検査部を有する第１検査部群と、供給された前記対象物を検査する複数の第２検査部を有する第２検査部群と、検査された前記対象物を回収する回収部と、ロボットアームを有し、前記対象物の保持、搬送および離脱を行うロボットと、を備え、前記ロボットは、複数の前記対象物を一括して搬送することが可能であり、前記対象物の供給から回収までの間で、前記ロボットによる前記対象物の搬送にかかる搬送時間の合計が、前記ロボットによる前記対象物の保持および離脱にかかる処理時間の合計よりも短いことを特徴とするロボットシステム。【選択図】図１
2018069413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を供給する供給部と、
供給された前記対象物を検査する複数の第１検査部を有する第１検査部群と、
供給された前記対象物を検査する複数の第２検査部を有する第２検査部群と、
検査された前記対象物を回収する回収部と、
ロボットアームを有し、前記対象物の保持、搬送および離脱を行うロボットと、を備え、
前記ロボットは、複数の前記対象物を一括して搬送することが可能であり、
前記対象物の供給から回収までの間で、前記ロボットによる前記対象物の搬送にかかる搬送時間の合計が、前記ロボットによる前記対象物の保持および離脱にかかる処理時間の合計よりも短いことを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
前記ロボットによる前記対象物の保持および離脱の少なくとも一方は、前記供給部、前記第１検査部群、前記第２検査部群および前記回収部のそれぞれで行われる請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記ロボットによる前記対象物の搬送は、前記供給部と前記第１検査部群との間、前記第１検査部群と前記回収部との間、前記供給部と前記第２検査部群との間および前記第２検査部群と前記回収部との間のそれぞれで行われる請求項１または２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記ロボットによる前記対象物に対する作業は、前記供給部、前記第１検査部群および前記回収部における前記対象物の保持および離脱の少なくとも一方と、前記供給部と前記第１検査部群との間および前記第１検査部群と前記回収部との間における前記対象物の搬送とを含む第１ステージと、
前記供給部、前記第２検査部群および前記回収部における前記対象物の保持および離脱の少なくとも一方と、前記供給部と前記第２検査部群との間および前記第２検査部群と前記回収部との間における前記対象物の搬送とを含む第２ステージと、を有し、
前記第１ステージにおいて、前記ロボットによる前記対象物の搬送時間の合計が、前記ロボットによる前記対象物の処理時間の合計よりも短く、
前記第２ステージにおいて、前記ロボットによる前記対象物の搬送時間の合計が、前記ロボットによる前記対象物の処理時間の合計よりも短い請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記ロボットは、前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記供給部から保持する第１作業と、
前記第１作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記供給部から前記第１検査部群に搬送する第２作業と、
前記第２作業の後に前記第１検査部群で前記ロボットアームにより複数の前記対象物を離脱する作業と複数の前記対象物を保持する作業とを行う第３作業と、
前記第３作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記第１検査部群から前記回収部に搬送する第４作業と、
前記第４作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記回収部で離脱する第５作業と、
前記第５作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記供給部から保持する第６作業と、
前記第６作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記供給部から前記第２検査部群に搬送する第７作業と、
前記第７作業の後に前記第２検査部群で前記ロボットアームにより複数の前記対象物を離脱する作業と複数の前記対象物を保持する作業とを行う第８作業と、
前記第８作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記第２検査部群から前記回収部に搬送する第９作業と、
前記第９作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記回収部で離脱する第１０作業と、を行い、
前記第２作業にかかる前記搬送時間としての第２時間と、前記第４作業にかかる前記搬送時間としての第４時間との合計は、前記第１作業にかかる前記処理時間としての第１時間と、前記第３作業にかかる前記処理時間としての第３時間と、前記第５作業にかかる前記処理時間としての第５時間との合計よりも短く、
前記第７作業にかかる前記搬送時間としての第７時間と、前記第９作業にかかる前記搬送時間としての第９時間との合計は、前記第６作業にかかる前記処理時間としての第６時間と、前記第８作業にかかる前記処理時間としての第８時間と、前記第１０作業にかかる前記処理時間としての第１０時間との合計よりも短い請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記ロボットは、前記ロボットアームに接続されたエンドエフェクターを有し、
前記エンドエフェクターは、回動軸周りに回動可能な回動部材と、前記回動部材に設けられ、前記対象物を保持する複数の保持部と、を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項７】
複数の前記第１検査部および複数の前記第２検査部は、それぞれ、重力方向から見て、前記ロボットを中心とした円弧上に配置される請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記第１検査部と前記第２検査部とは、重力方向から見て重なって配置されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記ロボットおよび前記供給部は、重力方向から見て、前記第１検査部群および前記第２検査部群の内側に位置しており、
前記供給部の上部の高さは、前記第１検査部の上部の高さ以下であり、かつ、前記供給部の上部の高さは、前記第２検査部の上部の高さ以下である請求項１ないし８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
設置面積は、２５６ｍ２以下である請求項１ないし９のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項１１】
前記供給部と、前記第１検査部と、前記第２検査部と、前記回収部と、前記ロボットとを収容する筐体を備え、
前記第１検査部および前記第２検査部は、それぞれ、前記対象物が載置される検査台と、前記検査台を前記筐体の外部に移動させることが可能な移動機構と、を有する請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項１２】
前記第１検査部および前記第２検査部は、それぞれ、前記検査台に接続され、前記検査台が前記筐体の内部に位置している状態で前記筐体に設けられている第１部材と、前記検査台が前記筐体の内部に位置している状態で前記検査台の上部に位置する第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを連結する連結部材と、を有し、
前記検査台は、前記第１部材を前記筐体の外側に引き出すことにより前記筐体の外部に位置し、
前記第２部材は、前記検査台が前記筐体の外部に位置している状態において、前記筐体の内部と外部とを仕切る仕切部として機能する請求項１１に記載のロボットシステム。
【請求項１３】
前記ロボットは、前記第１検査部群が有する複数の前記第１検査部のうちの選択された前記第１検査部に対して前記対象物の保持および離脱を行い、
前記第２検査部群が有する複数の前記第２検査部のうちの選択された前記第２検査部に対して前記対象物の保持および離脱を行う請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項１４】
前記ロボットアームは、連結された少なくとも２つのアームを有し、
前記ロボットは、前記対象物の供給から回収までの間、前記少なくとも２つのアームが交差した状態で前記対象物の搬送を行う請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項１５】
前記ロボットは、前記ロボットアームに接続され、前記対象物を吸着により保持する複数の吸着部を有する部材と、
前記吸着部に接続され、気体が流れる流路を備える流路部と、
前記流路部における前記気体の圧力または単位時間当たりの流量を検出する検出部と、
撮像機能を有する撮像部と、を備え、
前記撮像部からの検出結果と、前記検出部からの検出結果とに基づいて、前記ロボットによる前記対象物の保持および離脱における教示点を求める請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば電子部品の電気的特性を検査するテストハンドラーが知られている。
このようなテストハンドラーとして、例えば特許文献１には、基板を搬送する供給コンベアーと、供給コンベアーから搬送された基板の検査を行う検査チャンバーと、検査が完了した基板を搬送する排出コンベアーとを有するテストハンドラーモジュールが開示されている。また、かかるテストハンドラーモジュールは、供給コンベアーから基板を引き受け、検査チャンバーに基板を搬送する搬送ロボットを備えている。また、搬送ロボットは、検査チャンバーから基板を引き受け、排出コンベアーに基板を引き渡す作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１９３５４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、特許文献１に記載のテストハンドラーモジュールでは、搬送ロボットが一度に１つの対象物の搬送しかできないため、複数の対象物を供給コンベアーから検査チャンバーに搬送する時間が長くなってしまう。同様に、複数の対象物を検査チャンバーから排出コンベアーに搬送する時間が長くなってしまう。そのため、かかるテストハンドラーモジュールでは、スループットを高めることが難しいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の本発明により実現することが可能である。
【０００６】
本発明のロボットシステムは、対象物を供給する供給部と、
供給された前記対象物を検査する複数の第１検査部を有する第１検査部群と、
供給された前記対象物を検査する複数の第２検査部を有する第２検査部群と、
検査された前記対象物を回収する回収部と、
ロボットアームを有し、前記対象物の保持、搬送および離脱を行うロボットと、を備え、
前記ロボットは、複数の前記対象物を一括して搬送することが可能であり、
前記対象物の供給から回収までの間で、前記ロボットによる前記対象物の搬送にかかる搬送時間の合計が、前記ロボットによる前記対象物の保持および離脱にかかる処理時間の合計よりも短いことを特徴とする。
【０００７】
このような本発明のロボットシステムによれば、ロボットが複数の対象物を一括して搬送することができるため、複数の対象物を第１検査部群または第２検査部群に一度にまとめて搬送することができる。また、第１検査部および第２検査部を複数有するため、１つのロボットシステムで複数の対象物の検査を行うことができる。さらに、本発明のロボットシステムによれば、ロボットによる搬送時間の合計を処理時間（保持、離脱の時間：給除材時間）の合計よりも短くすることができるため、例えば対象物の保持ミス等の発生を低減しつつ、対象物をより短い時間でより多く第１検査部または第２検査部に搬送することができる。このようなことから、より短い時間でより多くの対象物を検査することができる。そのため、スループット（単位時間あたりに処理できる対象物の検査数）を従来よりも高くすることができる。
【０００８】
ここで、搬送時間とは、１つの領域（例えば、供給部、検査部群または回収部のいずれか）で加速し始める状態から、前記１つの領域とは異なる他の領域で減速し終える状態までの動作のことを言う。また、処理時間とは、１つの領域（例えば、供給部、検査部群または回収部）において、ロボットが１つめの対象物を保持（または離脱）する動作を開始し始める状態から、ロボットによる最後の対象物の保持（または離脱）が完了し、ロボットが他のユニットへの搬送を始める直前の状態までの動作のことを言う。
【０００９】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットによる前記対象物の保持および離脱の少なくとも一方は、前記供給部、前記第１検査部群、前記第２検査部群および前記回収部のそれぞれで行われることが好ましい。
【００１０】
このような箇所での処理時間を長くすることで、例えば対象物の破損のおそれを低減しつつ、対象物を適切に保持および離脱することができる。
【００１１】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットによる前記対象物の搬送は、前記供給部と前記第１検査部群との間、前記第１検査部群と前記回収部との間、前記供給部と前記第２検査部群との間および前記第２検査部群と前記回収部との間のそれぞれで行われることが好ましい。
【００１２】
このような区間での搬送時間を短くすることで、搬送時間の合計をより短くすることができ、スループットをより高くすることができる。
【００１３】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットによる前記対象物に対する作業は、前記供給部、前記第１検査部群および前記回収部における前記対象物の保持および離脱の少なくとも一方と、前記供給部と前記第１検査部群との間および前記第１検査部群と前記回収部との間における前記対象物の搬送とを含む第１ステージと、
前記供給部、前記第２検査部群および前記回収部における前記対象物の保持および離脱の少なくとも一方と、前記供給部と前記第２検査部群との間および前記第２検査部群と前記回収部との間における前記対象物の搬送とを含む第２ステージと、を有し、
前記第１ステージにおいて、前記ロボットによる前記対象物の搬送時間の合計が、前記ロボットによる前記対象物の処理時間の合計よりも短く、
前記第２ステージにおいて、前記ロボットによる前記対象物の搬送時間の合計が、前記ロボットによる前記対象物の処理時間の合計よりも短いことが好ましい。
【００１４】
これにより、第１ステージおよび第２ステージの双方において、搬送時間の合計が処理時間の合計よりも短いため、スループットをより高くすることができる。
ここで、「ステージ」とは、ロボットの作業の単位のことを示す。
【００１５】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットは、前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記供給部から保持する第１作業と、
前記第１作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記供給部から前記第１検査部群に搬送する第２作業と、
前記第２作業の後に前記第１検査部群で前記ロボットアームにより複数の前記対象物を離脱する作業と複数の前記対象物を保持する作業とを行う第３作業と、
前記第３作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記第１検査部群から前記回収部に搬送する第４作業と、
前記第４作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記回収部で離脱する第５作業と、
前記第５作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記供給部から保持する第６作業と、
前記第６作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記供給部から前記第２検査部群に搬送する第７作業と、
前記第７作業の後に前記第２検査部群で前記ロボットアームにより複数の前記対象物を離脱する作業と複数の前記対象物を保持する作業とを行う第８作業と、
前記第８作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記第２検査部群から前記回収部に搬送する第９作業と、
前記第９作業の後に前記ロボットアームにより複数の前記対象物を前記回収部で離脱する第１０作業と、を行い、
前記第２作業にかかる前記搬送時間としての第２時間と、前記第４作業にかかる前記搬送時間としての第４時間との合計は、前記第１作業にかかる前記処理時間としての第１時間と、前記第３作業にかかる前記処理時間としての第３時間と、前記第５作業にかかる前記処理時間としての第５時間との合計よりも短く、
前記第７作業にかかる前記搬送時間としての第７時間と、前記第９作業にかかる前記搬送時間としての第９時間との合計は、前記第６作業にかかる前記処理時間としての第６時間と、前記第８作業にかかる前記処理時間としての第８時間と、前記第１０作業にかかる前記処理時間としての第１０時間との合計よりも短いことが好ましい。
【００１６】
これにより、例えば対象物の保持ミス等の発生を低減しつつ、より短い時間でより多くの対象物を第１検査部および第２検査部で検査することができる。そのため、スループットをより高くすることができる。
【００１７】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットは、前記ロボットアームに接続されたエンドエフェクターを有し、
前記エンドエフェクターは、回動軸周りに回動可能な回動部材と、前記回動部材に設けられ、前記対象物を保持する複数の保持部と、を有することが好ましい。
【００１８】
これにより、小型で、かつ、複数の対象物を一括して搬送することができるエンドエフェクターを実現することができる。
【００１９】
ここで、「ロボットアームに接続されたエンドエフェクター」とは、ロボットアームに設けられた任意の部材（例えば力検出部）を介して接続されたエンドエフェクターを含む。
【００２０】
本発明のロボットシステムでは、複数の前記第１検査部および複数の前記第２検査部は、それぞれ、重力方向から見て、前記ロボットを中心とした円弧上に配置されることが好ましい。
【００２１】
これにより、ロボットアームの先端部の可動範囲に複数の第１検査部および第２検査部を効率よく設置することができる。
【００２２】
本発明のロボットシステムでは、前記第１検査部と前記第２検査部とは、重力方向から見て重なって配置されていることが好ましい。
【００２３】
これにより、比較的小さな設置面積で、より多くの第１検査部および第２検査部を設置することができる。そのため、ロボットシステムの設置面積の省スペース化を図ることができる。
【００２４】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットおよび前記供給部は、重力方向から見て、前記第１検査部群および前記第２検査部群の内側に位置しており、
前記供給部の上部の高さは、前記第１検査部の上部の高さ以下であり、かつ、前記供給部の上部の高さは、前記第２検査部の上部の高さ以下であることが好ましい。
【００２５】
これにより、ロボットによる対象物の保持、搬送および離脱を行う際に、ロボットが供給部、第１検査部および第２検査部に干渉するおそれを低減または防止することができる。
【００２６】
本発明のロボットシステムでは、設置面積は、２５６ｍ２以下であることが好ましい。
このように、比較的小さな設置面積の箇所に設置可能である。そのため、ロボットシステムを十分に小型にすることができる。
【００２７】
本発明のロボットシステムでは、前記供給部と、前記第１検査部と、前記第２検査部と、前記回収部と、前記ロボットとを収容する筐体を備え、
前記第１検査部および前記第２検査部は、それぞれ、前記対象物が載置される検査台と、前記検査台を前記筐体の外部に移動させることが可能な移動機構と、を有することが好ましい。
【００２８】
これにより、検査台を筐体の外部（ロボットシステムの外部）に移動させることができるため、作業者は、例えば検査台のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００２９】
本発明のロボットシステムでは、前記第１検査部および前記第２検査部は、それぞれ、前記検査台に接続され、前記検査台が前記筐体の内部に位置している状態で前記筐体に設けられている第１部材と、前記検査台が前記筐体の内部に位置している状態で前記検査台の上部に位置する第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを連結する連結部材と、を有し、
前記検査台は、前記第１部材を前記筐体の外側に引き出すことにより前記筐体の外部に位置し、
前記第２部材は、前記検査台が前記筐体の外部に位置している状態において、前記筐体の内部と外部とを仕切る仕切部として機能することが好ましい。
【００３０】
これにより、検査台が筐体の内部に位置しているときは、第２部材は検査台の上部を覆うカバー部として機能する。また、検査台が筐体の外部に位置しているときは、第２部材は仕切部として機能するため、作業者が例えば筐体の外部で検査台等をメンテナンスしている際に誤って筐体内に手を入れてしまうことを防ぐことができる。
【００３１】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットは、前記第１検査部群が有する複数の前記第１検査部のうちの選択された前記第１検査部に対して前記対象物の保持および離脱を行い、
前記第２検査部群が有する複数の前記第２検査部のうちの選択された前記第２検査部に対して前記対象物の保持および離脱を行うことが好ましい。
【００３２】
これにより、例えばメンテナンス中の第１検査部または第２検査部を飛ばして、残りの第１検査部または第２検査部に対して対象物の保持または離脱を行うことができる。そのため、例えばメンテナンス中にロボットによる全ての作業（保持、搬送および離脱）等を停止する必要がなくなるので、ロボットの待機時間を減らすことができる。その結果、スループットの低下を低減することができる。
【００３３】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットアームは、連結された少なくとも２つのアームを有し、
前記ロボットは、前記対象物の供給から回収までの間、前記少なくとも２つのアームが交差した状態で前記対象物の搬送を行うことが好ましい。
【００３４】
これにより、対象物の搬送の際のロボットアームの振動を低減することができるので、対象物を移動させる際のロボットの速度および加速度をより速くすることができる。そのため、スループットをより高めることができる。また、搬送後の対象物の保持および離脱をより迅速に開始することができる。
【００３５】
本発明のロボットシステムでは、前記ロボットは、前記ロボットアームに接続され、前記対象物を吸着により保持する複数の吸着部を有する部材と、
前記吸着部に接続され、気体が流れる流路を備える流路部と、
前記流路部における前記気体の圧力または単位時間当たりの流量を検出する検出部と、
撮像機能を有する撮像部と、を備え、
前記撮像部からの検出結果と、前記検出部からの検出結果とに基づいて、前記ロボットによる前記対象物の保持および離脱における教示点を求めることが好ましい。
【００３６】
これにより、教示点を高精度に求めることができ、この教示点を用いてロボットが対象物の保持および離脱を行うことで、例えば対象物の保持ミス等を低減または防止することができる。そのため、ロボットによる対象物の保持および離脱を的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボットシステムを正面側から見た斜視図である。
【図２】図１に示すロボットシステムを背面側から見た斜視図である。
【図３】図１に示すロボットシステムの左側面図である。
【図４】図１に示すロボットシステムの内部を示す斜視図である。
【図５】図１に示すロボットシステムの内部を示す平面図である。
【図６】図１に示すロボットシステムのブロック図である。
【図７】図１に示す供給部が有する載置部材を示す平面図である。
【図８】図１に示す検査ユニットを示す斜視図である。
【図９】図１に示す検査部の側面図である。
【図１０】図８に示す検査台の平面図である。
【図１１】図８に示す検査台を筐体の外部に引き出した状態を示す図である。
【図１２】図１に示すロボットの正面図である。
【図１３】図１２に示すエンドエフェクターを示す図である。
【図１４】図１２に示すエンドエフェクターを示す図である。
【図１５】図１３に示す回動部材および保持部を示す図である。
【図１６】図１３に示すエンドエフェクターと図８に示す検査部との関係を示す模式図である。
【図１７】図１３に示すエンドエフェクターと図８に示す検査部との関係を示す模式図である。
【図１８】図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターの他の形態を示す図である。
【図１９】図１５に示す回動部材および保持部を示す模式図である。
【図２０】図１９に示す回動部材および保持部の変形例を示す模式図である。
【図２１】図１９に示す回動部材および保持部の変形例を示す模式図である。
【図２２】図１９に示す回動部材および保持部の変形例を示す模式図である。
【図２３】図１２に示すロボットの一部を示す図である。
【図２４】図１２に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なってない状態を示す側面図である。
【図２５】図１２に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なっている状態を示す側面図である。
【図２６】図１２に示すロボットの動作におけるロボットアームの先端の移動経路を示す図である。
【図２７】図１２に示すロボットの第１アームおよび第３アームが交差している状態の概略側面図である。
【図２８】図１２に示すロボットの第１アームおよび第４アームが重なっている状態の概略側面図である。
【図２９】図１２に示すロボットが有するロボットアームの先端部の可動範囲を説明するための図である。
【図３０】図１２に示すロボットが有するロボットアームの先端部の可動範囲を説明するための図である。
【図３１】図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターの先端の可動範囲を示す図である。
【図３２】図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターの先端の可動範囲を示す図である。
【図３３】図１２に示すロボットの作業の一例を説明するためフローチャートである。
【図３４】図１２に示すロボットの作業の一例を説明するための図である。
【図３５】図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターによる対象物の保持および離脱を説明するための図である。
【図３６】図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターによる対象物の保持および離脱を説明するための図である。
【図３７】図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターによる対象物の保持および離脱を説明するための図である。
【図３８】図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターによる対象物の保持および離脱を説明するための図である。
【図３９】図１２に示すロボットにより搬送される対象物の数とタクトタイムとの関係を示すグラフである。
【図４０】図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングの一例を説明するためフローチャートである。
【図４１】図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングについて説明するためのロボットの先端部を示す図である。
【図４２】図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングについて説明するための検査台を示す図である。
【図４３】図４２に示すソケットに設けられた基準マークを示す図である。
【図４４】図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングについて説明するためのロボットの先端部を示す図である。
【図４５】図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングについて説明するためのエンドエフェクターの保持部と検査台上の対象物との距離を示す図である。
【図４６】本発明の第２実施形態に係るロボットシステムが有する検査部を示す側面図である。
【図４７】図４６に示す検査部で検査する対象物の一例を示す図である。
【図４８】本発明の第３実施形態に係るロボットシステムの内部を上側から見た模式図である。
【図４９】本発明の第４実施形態に係るロボットシステムの内部を上側から見た模式図である。
【図５０】図４９に示すロボットシステムを複数有するロボットシステムユニットを示す図である。
【図５１】図４９に示す供給回収ユニットの変形例を示す模式図である。
【図５２】図４９に示す供給回収ユニットの変形例を示す模式図である。
【図５３】本発明の第５実施形態に係るロボットシステムの左側面図である。
【図５４】本発明の第６実施形態に係るロボットシステムの正面図である。
【図５５】本発明の第７実施形態に係るロボットシステムの上側から見た概略図である。
【図５６】図５５に示すロボットシステムが備える載置台に設けられた載置部材の一例を示す図である。
【図５７】本発明の第８実施形態に係るロボットシステムの上側から見た概略図である。
【図５８】本発明の第９実施形態に係るロボットシステムの上側から見た概略図である。
【図５９】本発明の第１０実施形態に係るロボットシステムの上側から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明のロボットシステムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
＜第１実施形態＞
１、ロボットシステムの構成
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムを正面側から見た斜視図である。図２は、図１に示すロボットシステムを背面側から見た斜視図である。図３は、図１に示すロボットシステムの左側面図である。図４は、図１に示すロボットシステムの内部を示す斜視図である。図５は、図１に示すロボットシステムの内部を示す平面図である。図６は、図１に示すロボットシステムのブロック図である。図７は、図１に示す供給部が有する載置部材を示す平面図である。図８は、図１に示す検査ユニットを示す斜視図である。図９は、図１に示す検査部の側面図である。図１０は、図８に示す検査台の平面図である。図１１は、図８に示す検査台を筐体の外部に引き出した状態を示す図である。なお、図７では検査部が有するソケット３０７の図示を省略している。
【００４０】
なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を矢印で図示しており、その矢印の先端側を「＋（プラス）」、基端側を「−（マイナス）」としている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。また、＋Ｚ軸側を「上側」、−Ｚ軸側を「下側」、＋Ｙ軸側を「背面側」、−Ｙ軸側を「表側」、＋Ｘ軸側を「左側」、−Ｘ軸側を「右側」と言う。また、Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ平面が水平となっており、Ｚ軸が鉛直となっている。ここで、本願明細書で言う「水平」とは、完全な水平に限定されず、水平に対して±５°以内の範囲で傾斜している場合も含む。また、本願明細書で言う「鉛直」とは、完全な鉛直に限定されず、鉛直に対して±５°以内の範囲で傾斜している場合も含む。また、鉛直方向と重力方向とは、一致しているものとする。
【００４１】
図１〜図６に示すロボットシステム１００は、例えば各種電子機器に用いられる電子部品や電子機器等の対象物（検査対象物）の検査を行う装置である。
【００４２】
電子部品としては、例えば、ダイオードやトランジスタ等の能動部品、コンデンサ等の受動部品、パッケージや基板等の機能部品、および、これらを組み合わせた部品（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール基板、ＳｉＰ（System in Package）デバイス）等が挙げられる。また、電子機器としては、例えば、パソコン、携帯電話（多機能型携帯電話（スマートフォン）を含む）、時計（例えば、ＧＰＳ機能付き時計等）、カメラ、ゲーム機等が挙げられる。
【００４３】
また、対象物の検査としては、例えば、導通検査（電気的な検査）、音声検査、画像検査、通信検査、外観検査、バイブレーター、センサー等の各部の駆動状態を確認する機能検査等が挙げられる。
【００４４】
ロボットシステム１００は、筐体６と、供給ユニット２と、検査ユニット３と、回収ユニット４と、ロボットアーム１０を有するロボット１と、アライメント用撮像部９と、ロボット制御装置７１と、周辺機器制御装置７２と、検査制御装置７３と、を有する（図１〜図５参照）。
【００４５】
このロボットシステム１００では、供給ユニット２と、検査ユニット３と、回収ユニット４は、それぞれ、ロボット１のロボットアーム１０の先端が供給ユニット２と、検査ユニット３と、回収ユニット４に対してアクセス可能なように配置されている。
以下、ロボットシステム１００の各部を順次説明する。
【００４６】
＜筐体＞
図１〜図４に示すように、筐体６は、フレーム６１と、フレーム６１に設けられたカバー部材６２とを有する。この筐体６は、供給ユニット２、検査ユニット３、回収ユニット４、ロボット１、アライメント用撮像部９、ロボット制御装置７１、周辺機器制御装置７２および検査制御装置７３を収容する箱であり、これらを外部から保護している。
【００４７】
また、筐体６の正面側には、開閉可能な扉６３が設けられている。作業者は、扉６３を開けることで、筐体６の内部にアクセスすることができる。また、扉６３は、例えば透明なガラスや樹脂等で構成された部材を有する。そのため、扉６３は、筐体６の内部を視認可能な窓部材としても機能している。これにより、作業者は、扉６３を開閉せずとも筐体６の内部を視認することができる。
【００４８】
また、筐体６の上部には、発色する色の組み合わせによりロボットシステム１００の内部の状態等を報知する報知部６５（シグナルランプ）が設けられている。これにより、作業者は、ロボットシステム１００の内部において異常等が起きているか否かを把握することができる。
【００４９】
また、筐体６の正面側上部には、ウィンドウ等の各種画面を表示させる液晶パネル等で構成されている表示装置６０が取り付けられている。作業者は、表示装置６０を介して例えば対象物の検査結果等を把握することができる。なお、図示はしないが、筐体６には、例えばマウスやキーボード等で構成され入力装置を設けることもできる。これにより、作業者は、入力装置を操作してロボット制御装置７１、周辺機器制御装置７２および検査制御装置７３に対して各種処理等の指示を行うことができる。また、表示装置６０は、この入力装置の機能を兼ね備えていてもよい。その場合には、表示装置６０を例えばタッチパネル（表示入力装置）等で構成することができる。
【００５０】
＜供給ユニット＞
図４および図５に示すように、筐体６の内部の−Ｙ軸側（正面側）には、供給ユニット２が設けられている。
【００５１】
供給ユニット２は、対象物が供給される供給部２０を有している。なお、本実施形態では、供給部２０の数は１つであるが、供給部２０の数は２つ以上であってもよい。
【００５２】
この供給部２０は、図７に示すような対象物を載置可能な載置部材２５を配置できるように構成されている。図７に示すように、載置部材２５は、ＪＥＤＥＣ規格に準拠したトレイで構成されており、平面視形状が四角形をなす板状をなし、対象物が載置される凹部２５６を複数有している。この載置部材２５では、１つの凹部２５６に対して１つの対象物を載置することができる。また、載置部材２５の板面は、供給部２０に載置された状態で、ＸＹ平面とほぼ平行になっている。なお、「載置部材」としては、ＪＥＤＥＣ規格に準拠したトレイ以外のものを用いてもよい。
【００５３】
また、載置部材２５は、供給部２０から取り出し可能である。例えば、作業者は、扉６３を開けて載置部材２５を供給部２０に取り出したり、供給部２０に設置したりすることができる。
【００５４】
＜検査ユニット＞
図４および図５に示すように、筐体６の内部の＋Ｙ軸側（背面側）には、検査ユニット３が設けられている。
【００５５】
図８に示すように、検査ユニット３は、対象物を載置でき、載置された対象物を検査する検査部３００を複数有している。各検査部３００では、後述する検査制御装置７３の制御の下、上述したような内容の検査（例えば、導通検査等）を行う。
【００５６】
また、本実施形態では、複数の検査部３００を後述するロボット１の作業に合わせて４つのグループに分割している。具体的には、検査ユニット３は、４つの第１検査部３１０（検査部３００）を有する第１検査部群３１と、４つの第２検査部３２０（検査部３００）を有する第２検査部群３２と、４つの第３検査部３３０（検査部３００）を有する第３検査部群３３と、４つの第４検査部３４０（検査部３００）を有する第４検査部群３４と、を有する。なお、本実施形態では、各検査部３００は、同じ検査内容であるが、それぞれ異なる検査内容であってもよい。
【００５７】
ここで、第１検査部３１０、第２検査部３２０、第３検査部３３０および第４検査部３４０は、それぞれ、同様の構成であり、以下では「検査部３００」とも言う。また、第１検査部群３１、第２検査部群３２、第３検査部群３３および第４検査部群３４をそれぞれ以下では「検査部群３０」とも言う。
【００５８】
図５および図７に示すように、複数の検査部３００は、Ｚ軸方向（重力方向）から見て円弧状に配置されている。また、４つの第１検査部３１０と４つの第３検査部３３０は、同一平面上に位置している。同様に、４つの第２検査部３２０と４つの第４検査部３４０は、同一平面上に位置している。また、４つの第１検査部３１０は、４つの第２検査部３２０の上方に位置している。同様に、４つの第３検査部３３０は、４つの第４検査部３４０の上方に位置している。
【００５９】
図９に示すように、検査部３００は、検査台３０１と、検査台３０１に接続された第１部材３０２と、検査台３０１の上方に位置する第２部材３０３と、第１部材３０２と第２部材３０３とを連結する連結部材３０４と、検査台３０１を移動させる移動機構３０５と、を有する。
【００６０】
図９および図１０に示すように、検査台３０１は、平面視形状が四角形をなす平板状の部材である。検査台３０１の上部には、対象物が載置される凹部３０７１を有するソケット３０７と、ソケット３０７を支持する支持部材３０６とが設けられている。なお、支持部材３０６は省略してもよい。その場合には、例えば、ソケット３０７が検査台３０１に固定されていてもよい。また、ソケット３０７が基板（図示さず）を介して検査台３０１に固定されていてもよい。ここで、各検査部３００は、後述する検査制御装置７３に電気的に接続された検査用回路（図示せず）を備えており、この検査用回路にソケット３０７が電気的に接続されている。この検査用回路により、凹部３０７１に載置された対象物に関する検出結果が検査制御装置７３に出力される。
【００６１】
第１部材３０２は、平面視形状が四角形をなす平板状の部材であり、検査台３０１の支持部材３０６とは反対側の端部に固定されている。この第１部材３０２は、図１に示すように、筐体６のカバー部材６２に設けられている。また、第１部材３０２には、取っ手３０８が設けられている。作業者は、取っ手３０８を把持して筐体６の外部に向かって引っ張ることで、図１１に示すように、検査台３０１を筐体６の外部に引き出すことができる。これにより、作業者は、筐体６の外部で検査台３０１に設けられたソケット３０７等のメンテナンスを行うことができる。このように、第１部材３０２は、検査台３０１を引き出す扉部材としての機能を有する。
【００６２】
図９に示す第２部材３０３は、平板状の部材であり、その平面視形状が第１部材３０２とほぼ同じかそれよりも大きい。この第２部材３０３の第１部材３０２側の端部には、ヒンジ３０３１が取り付けられている。第２部材３０３は、このヒンジ３０３１によって筐体６に接続されている。また、第２部材３０３の第１部材３０２とは反対側には、連結部材３０４（リンク）の一端部が接続されている。連結部材３０４の他端部は、第１部材３０２の検査台３０１側に接続されている。
【００６３】
このような第２部材３０３は、筐体６の内部に検査台３０１が位置している状態では、図９に示すように、検査台３０１の上方に位置し、検査台３０１の上面とほぼ平行になっている。この状態から、作業者が取っ手３０８を操作して検査台３０１を筐体６の外部に移動させると、第２部材３０３は、ヒンジ３０３１を回動中心部として矢印ａ３方向に回動する。これにより、図１１に示すように、第１部材３０２が開放されたことによりカバー部材６２に形成された開口６２０を塞ぐように第２部材３０３が設けられた状態となる。このように、第２部材３０３は、検査台３０１が筐体６の内部に位置しているときは、検査台３０１の上部を覆うカバー部として機能し、検査台３０１が筐体６の外部に位置しているときは、開口６２０を塞ぎ、筐体６の内部と外部とを仕切る仕切部として機能する。これにより、作業者は、筐体６の外部でメンテナンスをしている際に、誤って筐体６内に手を入れてしまうことを防ぐことができる。
【００６４】
また、検査台３０１が筐体６の内部に位置しているときは、図９に示すように、連結部材３０４は、支持部材３０６の斜め上方（検査部３００の第１部材３０２および第２部材３０３側）に位置している。一方、検査台３０１が筐体６の外部に位置しているときは、図１１に示すように、連結部材３０４は、支持部材３０６の下方（検査部３００の検査台３０１側）に位置し、検査台３０１の上面とほぼ平行になっている。このように、連結部材３０４は、検査台３０１が筐体６の内部に位置しているときには、検査台３０１にアクセスするロボット１の動作を阻害しないような配置を実現している。一方、連結部材３０４は、検査台３０１が筐体６の外部に位置しているときには、作業者によるソケット３０７等のメンテナンスを阻害しないような配置を実現している。
【００６５】
図９に示すように、検査台３０１の下方には、検査台３０１を往復移動させる移動機構３０５が設けられている。これにより、上述したように、作業者が取っ手３０８を操作することで、検査台３０１を筐体６の内部と外部との間を移動させることができる。
【００６６】
移動機構３０５の構成としては、図示はしないが、例えば、レールと、レールに摺動可能に設けられたスライダー等を備える。なお、移動機構３０５は、モーター等を備える構成としてもよい。これにより、検査台３０１を、作業者が取っ手３０８を操作せずとも、自動的に検査台３０１を筐体６の内部と外部との間を移動させることができる。
以上、検査ユニット３について説明した。
【００６７】
上述したように、ロボットシステム１００は、供給部２０と、第１検査部３１０と、第２検査部３２０と、第３検査部３３０と、第４検査部３４０と、回収部４０と、ロボット１とを収容する筐体６を備え、第１検査部群３１、第２検査部群３２、第３検査部群３３および第４検査部群３４は、それぞれ、対象物が載置される検査台３０１と、検査台３０１を筐体６の外部に移動させることが可能な移動機構３０５と、を有する。これにより、検査台３０１を筐体６の外部（ロボットシステム１００の外部）へ移動させることができる。そのため、作業者は、例えば検査台３０１のメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００６８】
また、上述したように、第１検査部群３１、第２検査部群３２、第３検査部群３３および第４検査部群３４は、それぞれ、検査台３０１に接続され、検査台３０１が筐体６の内部に位置している状態で筐体６に設けられている第１部材３０２と、検査台３０１が筐体６の内部に位置している状態で検査台３０１の上部に位置する第２部材３０３と、第１部材３０２と第２部材３０３とを連結する連結部材３０４と、を有する。検査台３０１は、第１部材３０２を筐体６の外側に引き出すことにより筐体６の外部に位置する。第２部材３０３は、検査台３０１が筐体６の外部に位置している状態において、筐体６の内部と外部とを仕切る仕切部として機能する。これにより、検査台３０１が筐体６の内部に位置しているときは、第２部材３０３は検査台３０１の上部を覆うカバー部として機能する。また、検査台３０１が筐体６の外部に位置しているときは、第２部材３０３は仕切部として機能する。そのため、作業者が例えば筐体６の外部で検査台３０１等をメンテナンスしている際に誤って筐体６内に手を入れてしまうことを防ぐことができる。
【００６９】
また、上述した説明では、検査ユニット３は、複数の検査部３００を４つに分割しているが、この分割数や分割する箇所は、特に限定されない。したがって、上述した説明では、第１検査部群３１、第２検査部群３２、第３検査部群３３および第４検査部群３４を有する場合を説明したが、少なくとも２つの検査部群３０を有していればよい、また５つ以上の検査部群３０を有していてもよい。また、第１検査部群３１と第３検査部群３３とをまとめて「第１検査部群」と捉えてもよい。また、上述した説明では、「第１検査部群３１」を特許請求の範囲に記載の「第１検査部群」と捉え、「第２検査部群３２」を特許請求の範囲に記載の「第２検査部群」と捉えているが、第１検査部群３１、第２検査部群３２、第３検査部群３３および第４検査部群３４のうちのいずれかの検査部群３０を特許請求の範囲に記載の「第１検査部群」または「第２検査部群」と捉えてもよい。例えば、「第３検査部群３３」を「第１検査部群」と捉え、「第４検査部群３４」を「第２検査部群」と捉えてもよい。また、同様に、上述した説明では、「第１検査部３１０」を特許請求の範囲に記載の「第１検査部」と捉え、「第２検査部３２０」を特許請求の範囲に記載の「第２検査部」と捉えているが、第１検査部３１０、第２検査部３２０、第３検査部３３０および第４検査部３４０のうちのいずれかの検査部３００を特許請求の範囲に記載の「第１検査部」および「第２検査部」と捉えてもよい。
【００７０】
また、検査部３００の数は、任意であり、図示の数に限定されない。また、本実施形態では、検査部３００は、ロボットシステム１００の正面側に設けられていないが、検査部３００をロボットシステム１００の正面側にも設けてもよい。すなわち、Ｚ軸方向から見てロボット１の全周にわたって設けられていてもよい。
【００７１】
また、検査部３００の構成は、上述した構成に限定されず、検査内容等に応じて適宜設置することができる。例えば、押圧耐久試験を行う場合には、ソケット３０７に載置された対象物を押圧するようなシリンダー（図示せず）を第２部材３０３に設けてもよい。
【００７２】
＜回収ユニット＞
図４および図５に示すように、筐体６の内部の−Ｙ軸側（正面側）には、回収ユニット４が設けられている。回収ユニット４は、供給ユニット２の−Ｘ軸側に設けられている。なお、回収ユニット４と上述した供給ユニット２との配置の関係は、図示のものに限定されない。例えば、回収ユニット４が供給ユニット２の＋Ｘ側に設けられていてもよい。また、回収ユニット４と上述した供給ユニット２とは、Ｚ軸方向から見て、検査ユニット３よりもロボットシステム１００の中心部側に配置されている。
【００７３】
回収ユニット４は、検査部３００での検査を終えた対象物が回収される複数の回収部４０を有している。本実施形態では、回収ユニット４は、３つの回収部４０を有し、検査部３００での検査結果を基にして分類された対象物がその分類ごとに分けて回収される。本実施形態では、対象物は、「良品」、「不良品」および「再検査」に分類される。例えば、「良品」は、対象物の機能上の欠陥等が無いことを示す。「不良品」とは、対象物の機能上の欠陥等が有ったことを示す。「再検査」とは、検査結果がエラーであった場合等に再び検査をやり直すことを示す。
【００７４】
本実施形態では、回収ユニット４は、良品用回収部４１（回収部４０）と、不良品用回収部４２（回収部４０）と、再検査用回収部４３（回収部４０）とを有する。良品用回収部４１には、検査部３００で良品であると判断された対象物が載置される。不良品用回収部４２には、検査部３００で不良品であると判断された対象物が載置される。再検査用回収部４３には、検査部３００で再検査であると判断された対象物が載置される。
【００７５】
ここで、良品用回収部４１、不良品用回収部４２および再検査用回収部４３は、回収される対象物の種類（具体的には、良品、不良品または再検査）が異なること以外は、同様の構成である。そのため、以下では、良品用回収部４１、不良品用回収部４２および再検査用回収部４３をそれぞれ「回収部４０」とも言う。
【００７６】
回収部４０は、供給部２０と同様に、図７に示すような対象物を載置可能な載置部材２５を配置できるように構成されている。また、回収部４０は、供給部２０と同様に、また、載置部材２５の板面は、回収部４０に載置された状態で、ＸＹ平面とほぼ平行になっている。また、載置部材２５は、回収部４０から取り出し可能である。
【００７７】
以上、回収ユニット４について説明した。なお、本実施形態では、回収部４０の数は３つであるが、回収部４０の数は１つ、２つ、または４つ以上であってもよい。また、回収ユニット４では、対象物を良品、不良品および再検査に分けて回収しているが、対象物を分けずに回収してもよい。その場合には、１つの載置部材２５に回収する全ての対象物を載置する。そして、載置部材２５の載置された各対象物が良品、不良品および再検査のいずれであるかをロボット制御装置７１または周辺機器制御装置７２で記憶しておく。これにより、ロボットシステム１００から対象物を回収した後に、記憶したデータを基に対象物が良品、不良品および再検査に分けることも可能である。
【００７８】
また、本実施形態では、全ての検査部群３０（第１検査部群３１〜第４検査部群３４）に共通の１組の回収部４０（良品用回収部４１、不良品用回収部４２および再検査用回収部４３）が設けられているが、これに限定されず、例えば、検査部群３０（第１検査部群３１〜第４検査部群３４）ごとに別個の回収部４０（良品用回収部４１、不良品用回収部４２および再検査用回収部４３）が設けられていてもよい。また、供給部２０についても同様である。
【００７９】
＜ロボット＞
図１２は、図１に示すロボットの正面図である。図１３および図１４は、それぞれ、図１２に示すエンドエフェクターを示す図である。図１５は、図１３に示す回動部材および保持部を示す図である。図１６および図１７は、それぞれ、図１３に示すエンドエフェクターと図８に示す検査部との関係を示す模式図である。図１８は、図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターの他の形態を示す図である。図１９は、図１５に示す回動部材および保持部を示す模式図である。図２０、図２１および図２２は、それぞれ、図１９に示す回動部材および保持部の変形例を示す模式図である。図２３は、図１２に示すロボットの一部を示す図である。なお、図１２中の基台側を「基端」または「上流」、その反対側（エンドエフェクター側）を「先端」または「下流」と言う。
【００８０】
以下のロボットの説明では、図１〜図１１とともに、これら図１２〜図２３を参照しつつ説明する。
【００８１】
図５に示すように、筐体６の内部の中央部には、ロボット１が設けられている。また、図４に示すように、ロボット１は、筐体６のフレーム６１の天井部に取り付けられている。すなわち、ロボット１は、いわゆる天吊り型のロボットである。なお、ロボット１の設置箇所は天井部に限定されず、例えば、床部や側壁部等であってもよい。
【００８２】
図１２に示すように、ロボット１は、基台１１０と、ロボットアーム１０と、力検出部１２０と、エンドエフェクター５と、負圧発生装置１３０と、撮像部１４０とを有する。また、ロボット１は、図６に示すように、駆動部１８と、位置センサー１９と、を有する。
【００８３】
このロボット１は、上述した供給部２０、各検査部３００、各回収部４０にアクセスして、各種作業を行う。例えば、ロボット１は、供給部２０、各検査部３００および各回収部４０のそれぞれにおいて、対象物の保持または離脱を行う。また、ロボット１は、供給部２０と各検査部３００との間および各検査部３００と各回収部４０との間のそれぞれにおいて、対象物の搬送を行う。
以下、ロボット１の構成について詳述する。
【００８４】
〈基台〉
図１２に示す基台１１０は、筐体６にロボット１を取り付けるために用いられる部材である。また、基台１１０には、基台１１０を囲むように基台１１０に取り付けられたフランジ１１０１が設けられている。また、基台１１０の下端部には、ロボットアーム１０が接続されている。
【００８５】
本実施形態では、上述したように、ロボット１は、フレーム６１の天井部に取り付けられているため、基台１１０よりもロボットアーム１０が鉛直下方に位置している。これにより、ロボット１に対して鉛直下方の領域におけるロボット１の作業性を特に高めることができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、基台１１０が天井部に取り付けられているが、基台１１０は他の箇所に取り付けられていてもよく、例えば、床部に取り付けられていてもよい。
【００８７】
〈ロボットアーム〉
図１２に示すロボットアーム１０は、基台１１０に対して回動可能に接続されている。このロボットアーム１０は、第１アーム１１（アーム）と、第２アーム１２（アーム）と、第３アーム１３（アーム）と、第４アーム１４（アーム）と、第５アーム１５（アーム）と、第６アーム１６（アーム）とを有する。
【００８８】
第１アーム１１は、基台１１０の下端部に接続されている。第１アーム１１と第２アーム１２と第３アーム１３と第４アーム１４と第５アーム１５と第６アーム１６とは、基端側から先端側に向かってこの順に連結されている。
【００８９】
図１２に示すように、第１アーム１１は、湾曲または屈曲した形状をなし、その基端部が基台１１０に接続されている。この第１アーム１１は、基台１１０に接続され、水平方向に延びる第１部分１１１と、第２アーム１２に接続され、鉛直方向（垂直方向）に延びる第２部分１１２と、第１部分１１１と第２部分１１２との間に位置し、水平方向および鉛直方向に対して傾斜した方向に延びる第３部分１１３と、を有している。なお、第１部分１１１、第２部分１１２および第３部分１１３は、一体で形成されている。
【００９０】
第２アーム１２は、長手形状をなし、第１アーム１１の先端部に接続されている。
第３アーム１３は、長手形状をなし、第２アーム１２の第１アーム１１が接続されている端部とは反対の端部に接続されている。
【００９１】
第４アーム１４は、第３アーム１３の第２アーム１２が接続されている端部とは反対の端部に接続されている。第４アーム１４は、互いに対向する１対の支持部１４１、１４２を有している。支持部１４１、１４２は、第５アーム１５との接続に用いられる。なお、第４アーム１４は、この構造に限らず、例えば、支持部が１つ（片持ち）であってもよい。
【００９２】
第５アーム１５は、支持部１４１、１４２の間に位置し、支持部１４１、１４２に取り付けられることで第４アーム１４に接続されている。
【００９３】
第６アーム１６は、平面視形状が円形である板状をなし、第５アーム１５の先端部に接続されている。
【００９４】
このような各アーム１１〜１６の外装（外形を構成する部材）は、それぞれ、１つの部材で構成されていてもよいし、複数の部材で構成されていてもよい。
【００９５】
また、図１２に示すように、ロボットアーム１０は、一方のアームを他方のアーム（または基台１１０）に対して回動可能に支持する機構を有する６つの関節１７１〜１７６を有している。
【００９６】
基台１１０と第１アーム１１とは、関節１７１を介して連結されており、第１アーム１１は、基台１１０に対して鉛直方向に沿う第１回動軸Ｏ１周りに回動可能となっている。また、第１アーム１１と第２アーム１２とは、関節１７２を介して連結されており、第２アーム１２は、第１アーム１１に対して水平方向に沿う第２回動軸Ｏ２周りに回動可能となっている。また、第２アーム１２と第３アーム１３とは、関節１７３を介して連結されており、第３アーム１３は、第２アーム１２に対して水平方向に沿う第３回動軸Ｏ３周りに回動可能となっている。また、第３アーム１３と第４アーム１４とは、関節１７４を介して連結されており、第４アーム１４は、第３アーム１３に対して第３回動軸Ｏ３と直交した第４回動軸Ｏ４周りに回動可能となっている。また、第４アーム１４と第５アーム１５とは、関節１７５を介して連結されており、第５アーム１５は、第４アーム１４に対して第４回動軸Ｏ４と直交した第５回動軸Ｏ５周りに回動可能となっている。また、第５アーム１５と第６アーム１６とは、関節１７６を介して連結されており、第６アーム１６は、第５アーム１５に対して第５回動軸Ｏ５と直交した第６回動軸Ｏ６周りに回動可能となっている。
【００９７】
このようなロボットアーム１０を有するロボット１は、６つ（複数）のアーム１１〜１６を有する垂直多関節ロボットであるため、駆動範囲が広く、高い作業性を発揮することができる。
【００９８】
図１２には図示しないが、関節１７１〜１７６には、それぞれ、駆動部１８と、位置センサー１９（角度センサー）とが設けられている（図６参照）。すなわち、ロボット１は、６つのアーム１１〜１６と同じ数（本実施形態では６つ）の駆動部１８および位置センサー１９を有している。
【００９９】
駆動部１８は、対応するアームを回動させる駆動力を発生させるモーター（図示せず）とモーターの駆動力を減速する減速機（図示せず）とを有する。位置センサー１９は、駆動部１８が有するモーターまたは減速機の回転軸の回転角度等を検出する。
【０１００】
駆動部１８が有するモーターとしては、例えば、ＡＣサーボモーター、ＤＣサーボモーター等のサーボモーターを用いることができる。駆動部１８が有する減速機としては、例えば、遊星ギア型の減速機、波動歯車装置等を用いることができる。位置センサー１９としては、例えば、エンコーダー、ロータリーエンコーダー等を用いることができる。また、各駆動部１８は、電気的に接続されたモータードライバー（図示せず）を介してロボット制御装置７１により制御されている。なお、モータードライバーは例えば基台１１０に内蔵されている。
【０１０１】
〈力検出部〉
図１２に示すように、ロボットアーム１０の先端部（下端部）には、力検出部１２０が着脱可能に取り付けられている。なお、本実施形態では、第６アーム１６の第６回動軸Ｏ６と、力検出部１２０の中心軸Ｏ１２０とは、ほぼ一致している（重なっている）。
【０１０２】
力検出部１２０は、例えばロボット１に加わる力（モーメントを含む）、すなわち外力を検出し、その外力に応じた検出結果（力出力値）を出力するものである。力検出部１２０は、例えば、力覚センサーやトルクセンサー等で構成することができる。
【０１０３】
本実施形態では、力検出部１２０として、互いに直交する３つの軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向の並進力成分Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚおよび３つの軸周りの回転力成分（モーメント）Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚの６成分を検出することができる６軸力覚センサーを用いている。また、本実施形態では、力検出部１２０の先端部にエンドエフェクター５が設置されており、力検出部１２０によってエンドエフェクター５に加わる力を検出している。
【０１０４】
〈エンドエフェクター〉
図１２に示すように、力検出部１２０の先端部（下端部）には、エンドエフェクター５が着脱可能に取り付けられている。エンドエフェクター５は、対象物を保持する機器である。ここで、対象物の「保持」とは、対象物の把持や吸着（負圧、吸着等による）等によって対象物を固定的に支持することを言う。
【０１０５】
図１３および図１４に示すように、エンドエフェクター５は、接続部材５１と、駆動部５４と、取付部材５５と、シャフト５３と、回動部材５２と、５つの保持部５２０と、規制部材５６と、を有する。このエンドエフェクター５は、第６アーム１６の回動に伴って第６回動軸Ｏ６周りに回動可能となっている。また、エンドエフェクター５は、第６回動軸Ｏ６周りに回動しても第２アーム１２と干渉しないよう構成されている。
【０１０６】
接続部材５１は、板状の部材であり、エンドエフェクター５を力検出部１２０に取り付けるために用いられる。また、図１２に示すように、接続部材５１は、力検出部１２０よりも、力検出部１２０の中心軸Ｏ１２０と直交（交差）する方向に突出した部分を有する。この突出した部分に、後述する撮像部１４０が設置されている。なお、撮像部１４０は、接続部材５１の力検出部１２０と同一面側に設けられている。
【０１０７】
図１３および図１４に示すように、接続部材５１の下方には、接続部材５１に接続された取付部材５５が取り付けられている。この取付部材５５によって接続部材５１に駆動部５４が取り付けられている。また、駆動部５４には、シャフト５３が接続されている。
【０１０８】
駆動部５４は、シャフト５３をその回動軸Ｏ５３周りに回動させるモーター（図示せず）等と、モーター等を収容するケース５４１とを有している。また、シャフト５３は、駆動部５４から力検出部１２０の中心軸Ｏ１２０と直交（交差）する方向に突出している。シャフト５３の回動軸Ｏ５３は、中心軸Ｏ１２０と直交（交差）している。
【０１０９】
また、シャフト５３の先端部（駆動部５４とは反対側の端部）には、平板状の回動部材５２がシャフト５３に対して着脱可能に取り付けられている。この回動部材５２は、撮像部１４０の下方に位置している。
【０１１０】
また、回動部材５２は、板面が回動軸Ｏ５３に直交（交差）するようにシャフト５３に取り付けられている。このシャフト５３に取り付けられた回動部材５２は、シャフト５３が回動軸Ｏ５３周りに回動可能であるため、シャフト５３の回動とともに回動する。具体的には、図１５に示すように、回動部材５２は、矢印ａ１方向および矢印ａ２方向にそれぞれ回動可能である。なお、シャフト５３は、その回動軸Ｏ５３に沿って摺動可能に構成されていてもよい。
【０１１１】
また、図１５に示すように、回動部材５２は、平面視で六角形をなす。具体的には、回動部材５２は、正八角形の上部を欠いた平面視形状をなす。より具体的には、回動部材５２の平面視形状は、図１５の上側に位置する２つの頂点における内角が、残りの４つの頂点における内角よりも小さい六角形をなす。本実施形態では、上部の２つの頂点における内角がそれぞれ９０°であり、残りの４つの頂点における内角がそれぞれ１３５°である。
【０１１２】
このような回動部材５２の上部の辺（縁）を除く５つの辺（縁）には、それぞれ、保持部５２０が回動部材５２に対して着脱可能に取り付けられている。すなわち、回動部材５２には、５つの保持部５２０が設けられている。また、各保持部５２０は、回動部材５２が回動しても撮像部１４０に接触しないように回動部材５２に設けられている。
【０１１３】
各保持部５２０は、対象物を保持する部分である。本実施形態では、各保持部５２０として、対象物を負圧により吸着して保持することが可能な吸着パッドを用いている。この保持部５２０には、気体（具体的には、空気）が通過する貫通孔５２０１が設けられている（図４５参照）。そして、各保持部５２０には、図１３および図１４に示すように、配管５０（流路部）が接続されている。この配管５０を通って、保持部５２０の貫通孔５２０１に気体が供給される。
【０１１４】
ここで、各配管５０が、ロボットアーム１０の回動の妨げにならないよう、上述した取付部材５５には、配管５０の動きを規制する規制部材５６が取り付けられている。この規制部材５６は、取付部材５５と、駆動部５４と、複数の配管５０とを覆うようにして取付部材５５の外表面に接続されている。
【０１１５】
このような構成のエンドエフェクター５によれば、上述したように、回動部材５２が六角形状をなし、回動部材５２の５つの辺のそれぞれに保持部５２０が設けられているため、複数の対象物を保持することでき、また、エンドエフェクター５の幅Ｌ５１０をより小さくすることができる（図１５参照）。
【０１１６】
また、このようなエンドエフェクター５の外形の大きさは、検査部３００の大きさに応じて設定することが好ましい。
【０１１７】
具体的には、図１６に示すように、エンドエフェクター５の幅Ｌ５１（長さ）は、検査部３００の幅の半分の長さＬ３１と同じであるかまたはそれ以下であることが好ましい。これにより、ロボット１が検査部３００で対象物の離脱（保持の解除）および保持を行う際、エンドエフェクター５が、隣接した検査部３００に侵入することを低減または防止することができる。また、図１７に示すように、エンドエフェクター５の高さＬ５３（長さ）は、積み重ねられた２つに検査部３００が有する検査台３０１同士の間の距離Ｌ３３よりも小さい。厳密には、図１７には図示していないが、距離Ｌ３３は、下方に位置する検査部３００が有するソケット３０７と上部に位置する検査部３００の下端（下面）との間の距離である。これにより、積み重ねられた２つに検査部３００が有する検査台３０１同士の間にエンドエフェクター５の先端部を効率良く潜り込ませることができる。また、エンドエフェクター５の突出長さＬ５２は、検査部３００上にエンドエフェクター５の先端部が位置している状態で、力検出部１２０と検査部３００との間に所定の距離ｄ１０を確保できるよう設定することが好ましい。これにより、ロボット１が検査部３００で対象物の保持および離脱を行う際、検査部３００に力検出部１２０または第６アーム１６が干渉することを低減または防止することができる。ここで、エンドエフェクター５は、第６回動軸Ｏ６の軸方向から見たときに力検出部１２０よりも外側に突出している突出部１９０を有する（図１２参照）。上述したエンドエフェクター５の突出長さＬ５２とは、この突出部１９０の長さのことを意味する。なお、力検出部１２０の幅が第６アーム１６の幅よりも小さい場合や力検出部１２０を備えていない場合には、突出部１９０は、第６回動軸Ｏ６の軸方向から見たときに第６アーム１６よりも外側に突出している部分のことを意味する。また、突出長さＬ５２は、力検出部１２０の代わりに第６アーム１６を基準とした長さのことを示す。
【０１１８】
以上、エンドエフェクター５について説明した。なお、エンドエフェクター５は、上述した構成に限定されない。例えば、図１８に示すようなエンドエフェクター５ａを用いてもよい。このエンドエフェクター５ａは、１列に配置された５つの保持部５２０ａを有する。保持部５２０ａの先端は、同一直線上に位置する。このようなエンドエフェクター５ａによれば、例えば載置部材２５に載置された複数の対象物を一括して保持することができる。
【０１１９】
ただし、上述した本実施形態のエンドエフェクター５によれば、回動部材５２を備えるため、エンドエフェクター５の先端部の幅Ｌ５１０を、エンドエフェクター５ａの幅Ｌ５１０ａよりも小さくすることができる（図１５および図１８参照）。そのため、先端部の幅をより小さくするという観点からは、エンドエフェクター５を用いることが好ましい。
【０１２０】
また、図１９に示すように、エンドエフェクター５が「対象物」の一例としての対象物８０を複数保持している状態でのエンドエフェクター５の先端部における幅Ｌ５１１は、エンドエフェクター５ａが複数の対象物８０を保持している状態でのエンドエフェクター５ａの先端部における幅Ｌ５１１ａよりも小さい。幅Ｌ５１１は、複数の対象物８０とエンドエフェクター５の先端部とを含む大きさである。同様に、幅Ｌ５１１ａは、複数の対象物８０とエンドエフェクター５ａの先端部とを含む大きさである。なお、図１９では、エンドエフェクター５ａの図示を省略し、エンドエフェクター５ａで保持している複数の対象物８０のみを図示している。
【０１２１】
具体的には、例えば、大きさが２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍである対象物８０を用いて、対象物８０同士が接触しないように対象物８０同士の間を５ｍｍに設定すると、エンドエフェクター５ａの先端部における幅Ｌ５１１ａは、１２５ｍｍ以上に設定する必要がある。これに対しエンドエフェクター５は、エンドエフェクター５ａのように複数の対象物を１例に並べずに済むため、対象物８０の幅、厚さおよび対象物８０同士の隙間をエンドエフェクター５ａほど考慮する必要がない。本実施形態では、例えば、エンドエフェクター５の先端部である回動部材５２と複数の保持部５２０を含む構造体５００の幅Ｌ５１０を７３ｍｍとしている。そのため、対象物８０の厚さを考慮したエンドエフェクター５の先端部における幅Ｌ５１１を７５ｍｍにすることができる。このように、エンドエフェクター５によれば、エンドエフェクター５ａと同じ数の対象物８０を保持しても、エンドエフェクター５の幅Ｌ５１１をエンドエフェクター５ａの幅Ｌ５１１ａよりも小さくすることができる。
【０１２２】
また、エンドエフェクター５の幅方向における最大必要幅Ｌ５１２が、エンドエフェクター５ａの幅方向における最大必要幅Ｌ５１２ａよりも小さい（図１５、図１８および図１９参照）。最大必要幅Ｌ５１２は、対象物８０を保持および離脱する保持部５２０の位置から、対象物８０を含めたエンドエフェクター５の幅方向の一方の端部までの距離である（図１５および図１９参照）。エンドエフェクター５の場合は、５つの保持部５２０のうちのいずれの保持部５２０で保持しても、最大必要幅Ｌ５１２は変わらない。また、最大必要幅Ｌ５１２ａは、最も端に位置する保持部５２０ａの位置から、対象物８０を含めたエンドエフェクター５ａの幅方向の一方の端部までの距離である（図１８および図１９参照）。このように、エンドエフェクター５によれば、エンドエフェクター５ａよりも最大必要幅Ｌ５１２を小さくすることができるので、隣接した検査部３００に侵入することをより効果的に低減または防止することができる。また、隣接した検査部３００に侵入することを低減または防止する観点から、エンドエフェクター５の最大必要幅Ｌ５１２や、エンドエフェクター５ａの最大必要幅Ｌ５１２ａは、検査部３００の幅の半分の長さＬ３１よりも小さいことが好ましい（図１６、図１９参照）。本実施形態では、例えば、検査部３００の長さＬ３１が、１１２．５ｍｍであり、エンドエフェクター５ａの最大必要幅Ｌ５１２ａは、１１０ｍｍであり、エンドエフェクター５の最大必要幅Ｌ５１２は、３７．５ｍｍである。
また、上述のように複数の対象物を保持しつつ、小型化を図る観点から、エンドエフェクター５は、例えば、図２０、図２１および図２２に示す構成とすることもできる。
【０１２３】
図２０に示すエンドエフェクター５ｂは、平面視形状が正八角形である回動部材５２と、回動部材５２の各辺に設けられた８つの保持部５２０とを有する。このようなエンドエフェクター５ｂによれば、回動部材５２の辺の数を増やすことで、エンドエフェクター５の幅Ｌ５１１と同様の幅のまま、エンドエフェクター５よりも、より多くの対象物８０を保持することができる。
【０１２４】
図２１に示すエンドエフェクター５ｃは、平面視形状が正五角形である回動部材５２と、回動部材５２の各辺に設けられた５つの保持部５２０とを有する。このようなエンドエフェクター５ｃによれば、回動部材５２の辺の数を減らすことで、エンドエフェクター５で保持可能な対象物８０よりも大きな対象物８０を保持することができる。
【０１２５】
上述したように、ロボット１は、ロボットアーム１０に接続されたエンドエフェクター５を有し、エンドエフェクター５は、回動軸Ｏ５３周りに回動可能な回動部材５２と、回動部材５２に設けられ、対象物８０を保持する複数の保持部５２０と、を有する（図１５参照）。これにより、小型で、かつ、複数の対象物８０を一括して搬送することができるエンドエフェクター５を実現することができる。
【０１２６】
なお、本発明における「ロボット」は、図１２に示すロボット１に限定されない。例えば、図１２に示すロボット１以外の垂直多関節ロボットや、いわゆる水平多関節ロボットであってもよい。ただし、供給部、検査部および回収部での載置された対象物の姿勢がそれぞれ、異なる場合には、ロボットアームの先端に設けられたエンドエフェクターの姿勢を変更することができるよう、複数のアームを有する垂直多関節ロボットであることが好ましい。
【０１２７】
〈負圧発生装置〉
図２３に示すように、第３アーム１３の第２アーム１２とは反対側の領域Ｓ１には、負圧発生装置１３０が設けられている。負圧発生装置１３０は、ロボットアーム１０の第３アーム１３に取り付けられている。
【０１２８】
負圧発生装置１３０は、図示はしないが、ロボット１の第１アーム１１および第２アーム１２内に挿通された配管を介して、気体（具体的には圧縮空気）を発生させる圧縮空気供給装置に接続されている。また、負圧発生装置１３０は、エンドエフェクター５の配管５０に接続されている。
【０１２９】
この負圧発生装置１３０は、図示はしないが、気体（具体的には圧縮空気）を利用して配管５０の内部を負圧状態（真空状態）にするエジェクターと、配管５０内を負圧状態または正圧状態に切り替えるために用いられるエアバルブと、配管をエンドエフェクター５の保持部５２０の数と同じ数の配管５０に分岐するための分岐ユニットと、を備える。
【０１３０】
このような負圧発生装置１３０により、エンドエフェクター５に接続された配管５０（流路部）の気体の流れを切り替えることができる。すなわち、配管５０内を負圧状態と正圧状態とに切り替えることができる。したがって、配管５０内と連通している保持部５２０の貫通孔５２０１内を負圧状態と正圧状態とに切り替えることができる（図４５参照）。これにより、貫通孔５２０１を負圧状態とすることにより、保持部５２０により対象物８０を吸着して把持することができる。一方、貫通孔５２０１を正圧状態とすることにより、保持部５２０から対象物８０を離脱することができる。
【０１３１】
また、図２３では、領域Ｓ１に負圧発生装置１３０を設けているが、例えば、領域Ｓ２に負圧発生装置１３０を設けてもよい。領域Ｓ２は、第６アーム１６および力検出部１２０の図中左側の領域であり、第１アーム１１の下方の領域である。この領域Ｓ２に負圧発生装置１３０を配置することで、負圧発生装置１３０と保持部５２０との間の距離をより短くすることができる。そのため、保持部５２０の吸着の応答速度を高めることができる。また、第３アーム１３から負圧発生装置１３０まで引き回される配管の数を少なくすることができるので、配管の引き回しを簡易にすることができる。
【０１３２】
また、負圧発生装置１３０は、ロボット１の保持部５２０による保持（吸着）の状態を検出する検出部１５０を備えている。本実施形態では、検出部１５０として、保持部５２０に接続された配管５０（流路部）内の気体の圧力を検出する圧力センサー（気圧センサー）を用いている。なお、圧力センサーの構成は特に限定されず、配管５０内の圧力を検出できるものであれば如何なるものであってもよい。また、検出部１５０は、圧力センサーに限定されず、例えば、配管５０内の単位時間当たりの流量を検出することが可能な流量センサー（流量計）等で構成されていてもよい。また、検出部１５０の数は２つ以上であってもよい。その場合には、例えば、圧力センサーで構成された検出部１５０と、流量センサーで構成された検出部１５０とを備えていてもよい。また、検出部１５０は、負圧発生装置１３０以外に設けられていてもよい。
【０１３３】
また、上述した領域Ｓ１、Ｓ２は、ロボット１が自身等と干渉し難い領域である。そのため、領域Ｓ１、Ｓ２に、負圧発生装置１３０を配置することはロボット１が自身等との干渉を回避する観点から効果的である。また、領域Ｓ１、Ｓ２は、ロボット１が自身等と干渉し難い領域であるため、負圧発生装置１３０以外の各種部品等を配置することも効果的である。
【０１３４】
〈撮像部〉
図２３に示すように、エンドエフェクター５の上部には、撮像機能を有する撮像部１４０が設けられている。この撮像部１４０は、撮像部１４０の下方、すなわち回動部材５２の下方を撮像することができるよう設置されている。なお、撮像部１４０は、回動部材５２に設けられており、回動部材５２とともに回動してもよい。
【０１３５】
撮像部１４０は、ＬＥＤ等を備える照明部１４３と、複数のレンズを備えるレンズ群１４４と、光を屈折させるプリズム１４５と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等で構成された撮像素子１４６とを備える。照明部１４３より照射された光は、撮像対象物等で反射し、その反射光がレンズ群１４４およびプリズム１４５に入射して撮像素子１４６の受光面上に結像する。そして、撮像部１４０は、光を電気信号に変換して、その電気信号をロボット制御装置７１に出力する。
【０１３６】
このような撮像部１４０は、光の方向を変更するプリズム１４５等の光学部品を備えるため、撮像部１４０の高さ方向（図２３の上下方向）の長さを抑えることができる。そのため、ロボット１の先端部であるエンドエフェクター５および撮像部１４０を含む構造体５１０を扁平薄型で、かつ、幅が小さい構成とすることができる。そのため、積み重ねられた２つの検査部３００が有する検査台３０１同士の間に構造体５１０を効率良く潜り込ませることができる（図１７参照）。
【０１３７】
また、撮像部１４０は、自動的にピントを調整するオートフォーカス機能や、撮像の倍率を調整するズーム機能を備えている。
【０１３８】
また、撮像部１４０に接続された配線１４７は、上述したエンドエフェクター５の保持部５２０に接続された配管５０とともに、ロボット１の第３アーム１３まで引き回されている。なお、第３アーム１３に引き回された配線１４７は、第２アーム１２および第１アーム１１内を通り、基台１１０内の回路基板（図示せず）を介してロボット制御装置７１に電気的に接続されている。
以上、ロボット１の構成について説明した。
【０１３９】
＜アライメント用撮像部＞
図５に示すように、筐体６の内部の中央部には、アライメント用撮像部９が設けられている。このアライメント用撮像部９は、ロボット１の下方に位置している。
【０１４０】
アライメント用撮像部９は、撮像機能を有し、例えば筐体６の床面に固定されている。また、アライメント用撮像部９は、図示はしないが、ＬＥＤ等を備える照明部と、複数のレンズを備えるレンズ群と、ＣＣＤ等で構成された撮像素子とを備える。照明部より照射された光は、撮像対象物等で反射し、その反射光がレンズ群に入射して撮像素子の受光面上に結像する。そして、アライメント用撮像部９は、光を電気信号に変換して、その電気信号を例えば周辺機器制御装置７２に出力する。なお、このアライメント用撮像部９からの信号は、ロボット制御装置７１に出力するよう構成されていてもよい。
【０１４１】
このようなアライメント用撮像部９は、アライメント用撮像部９の上方を撮像可能である。したがって、アライメント用撮像部９は、その上方に位置するロボット１の先端部を撮像することができる。よって、アライメント用撮像部９で撮像された画像を基にして、ロボット１による対象物の保持状態を把握することができる。また、保持が適切に行われていない場合には、その適正値からのずれ分を補正値として算出し、その補正値を周辺機器制御装置７２に出力する。これにより、周辺機器制御装置７２から取得した補正値に関するデータを基にして、ロボット制御装置７１の制御の下、ロボット１が対象物の搬送および離脱等の作業を行うことができる。そのため、ロボット１の作業をより高精度に行うことができる。
【０１４２】
＜ロボット制御装置７１＞
図１に示すように、ロボット制御装置７１は、筐体６の内部の正面側（−Ｙ軸側）に設けられている。このロボット制御装置７１は、ロボット１の各部を制御する。
【０１４３】
ロボット制御装置７１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）が内蔵されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）等で構成することができる。このロボット制御装置７１は、ロボット１に有線通信または無線通信のいずれにより接続されていてもよい。
【０１４４】
図６に示すように、ロボット制御装置７１は、制御部７１１（処理部）と、入出力部７１２（情報取得部）と、記憶部７１３と、を備える。
【０１４５】
制御部７１１は、ロボット１の駆動や撮像部１４０の作動等を制御する機能、各種演算等の処理する機能等を有する。この制御部７１１は、例えばＣＰＵ等で構成され、制御部７１１の各機能は、ＣＰＵにより記憶部７１３に記憶された各種プログラムを実行することにより実現することができる。具体的には、制御部７１１は、ロボット１が有する各駆動部１８の駆動を制御し、各アーム１１〜１６をそれぞれ独立して制御する。また、制御部７１１は、エンドエフェクター５の駆動部５４の駆動を制御する。また、例えば、制御部７１１は、位置センサー１９、力検出部１２０および撮像部１４０から出力された信号（検出結果）を基にして、エンドエフェクター５の保持部５２０を目標位置に移動させる。また、例えば、制御部７１１は、撮像部１４０の画像を基にして画像座標系における撮像対象の座標を演算する。また、例えば、制御部７１１は、撮像部１４０の画像座標系での座標（画像座標）をロボット１の座標系での座標（ロボット座標）に変換するための補正パラメーターを求める。同様に、制御部７１１は、アライメント用撮像部９の画像座標系での座標（画像座標）をロボット１の座標系での座標に変換するための補正パラメーターを求める。
【０１４６】
入出力部７１２は、例えばインターフェイス回路等で構成されており、位置センサー１９、力検出部１２０および撮像部１４０から出力された信号を取得する。また、入出力部７１２、各駆動部１８や駆動部５４に対してモーターの目標値を出力する。また、入出力部７１２は、周辺機器制御装置７２および検査制御装置７３とのデータ等のやり取りを行う。なお、ロボット制御装置７１、周辺機器制御装置７２および検査制御装置７３は、互いに有線通信または無線通信のいずれにより接続されていてもよい。
【０１４７】
また、記憶部７１３は、例えばＲＡＭおよびＲＯＭ等で構成されており、ロボット制御装置７１が各種処理等を行うためのプログラムや、各種データ等を記憶する。なお、記憶部７１３は、ロボット制御装置７１に内蔵されるもの（ＲＡＭおよびＲＯＭ等）に限らず、いわゆる外部記憶装置（図示せず）を有する構成であってもよい。
【０１４８】
＜周辺機器制御装置７２＞
図１に示すように、周辺機器制御装置７２は、筐体６の内部の正面側（−Ｙ軸側）に設けられている。この周辺機器制御装置７２は、アライメント用撮像部９や表示装置６０等を制御する。また、周辺機器制御装置７２は、供給部２０、各検査部３００、各回収部４０の構成によってはこれらの各部を制御するよう構成されていてもよい。また、図示はしないが、周辺機器制御装置７２は、筐体６に設けられた照明や温度センサー等を制御するよう構成されている。なお、アライメント用撮像部９や表示装置６０等は、周辺機器制御装置７２で制御する代わりに、ロボット制御装置７１で制御してもよい。
【０１４９】
周辺機器制御装置７２は、例えば、ＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭが内蔵されたパーソナルコンピューター等で構成することができる。この周辺機器制御装置７２は、アライメント用撮像部９や表示装置６０等に有線通信または無線通信のいずれにより接続されていてもよい。
【０１５０】
図６に示すように、周辺機器制御装置７２は、制御部７２１（処理部）と、入出力部７２２（情報取得部）と、記憶部７２３と、を備える。
【０１５１】
制御部７２１は、アライメント用撮像部９の作動等を制御する機能、各種演算等の処理する機能等を有する。この制御部７２１は、例えばＣＰＵ等で構成され、制御部７２１の各機能は、ＣＰＵにより記憶部７２３に記憶された各種プログラムを実行することにより実現することができる。例えば、制御部７２１は、アライメント用撮像部９の画像を基にして画像座標系における撮像対象の座標を演算する。
【０１５２】
入出力部７２２は、例えばインターフェイス回路等で構成されており、アライメント用撮像部９から出力された信号を取得する。また、入出力部７２２は、所望のウィンドウ（画面）を表示装置６０に表示するための信号を出力する。また、入出力部７２２は、ロボット制御装置７１および検査制御装置７３とのデータ等のやり取りを行う。また、記憶部７２３は、例えばＲＡＭおよびＲＯＭ等で構成されており、周辺機器制御装置７２が各種処理等を行うためのプログラムや、各種データ等を記憶する。なお、記憶部７２３は、周辺機器制御装置７２に内蔵されるもの（ＲＡＭおよびＲＯＭ等）に限らず、いわゆる外部記憶装置（図示せず）を有する構成であってもよい。
【０１５３】
＜検査制御装置７３＞
図１に示すように、検査制御装置７３は、筐体６の内部の背面側（＋Ｙ軸側）に設けられている。この検査制御装置７３は、各検査部３００を制御する。
【０１５４】
検査制御装置７３は、例えば、ＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭが内蔵されたパーソナルコンピューター等で構成することができる。この検査制御装置７３は、各検査部３００に有線通信または無線通信のいずれにより接続されていてもよい。
【０１５５】
図６に示すように、検査制御装置７３は、制御部７３１（処理部）と、入出力部７３２（情報取得部）と、記憶部７３３と、を備える。
【０１５６】
制御部７３１は、各検査部３００の作動等を制御する機能、各種演算等の処理する機能等を有する。この制御部７３１は、例えばＣＰＵ等で構成され、制御部７３１の各機能は、ＣＰＵにより記憶部７３３に記憶された各種プログラムを実行することにより実現することができる。例えば、制御部７３１は、検査部３００からの検査結果に基づいて、対象物の良品、不良品または再検査を判断等する。
【０１５７】
入出力部７３２は、例えばインターフェイス回路等で構成されており、各検査部３００から出力された信号を取得する。また、入出力部７３２は、ロボット制御装置７１および検査制御装置７３とのデータ等のやり取りを行う。また、記憶部７３３は、例えばＲＡＭおよびＲＯＭ等で構成されており、検査制御装置７３が各種処理等を行うためのプログラムや、各種データ等を記憶する。なお、記憶部７３３は、検査制御装置７３に内蔵されるもの（ＲＡＭおよびＲＯＭ等）に限らず、いわゆる外部記憶装置（図示せず）を有する構成であってもよい。
【０１５８】
なお、検査制御装置７３は、ロボットシステム１００の構成として含んでいなくてもよい。その場合には、例えば、検査ユニット３、ロボット制御装置７１および周辺機器制御装置７２が、それぞれ、ロボットシステム１００とは別体の「検査制御装置」と有線通信または無線通信を行うことが可能なよう構成されていればよい。
以上、ロボットシステム１００の各部の構成について説明した。
【０１５９】
２、ロボットの動作、および、ロボットシステムの各部の配置等
次に、ロボット１の動作、および、ロボットシステム１００の各部の配置等について
説明する。
【０１６０】
図２４は、図１２に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なってない状態を示す側面図である。図２５は、図１２に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なっている状態を示す側面図である。図２６は、図１２に示すロボットの動作におけるロボットアームの先端の移動経路を示す図である。図２７は、図１２に示すロボットの第１アームおよび第３アームが交差している状態の概略側面図である。図２８は、図１２に示すロボットの第１アームおよび第４アームが重なっている状態の概略側面図である。図２９および図３０は、それぞれ、図１２に示すロボットが有するロボットアームの先端部の可動範囲を説明するための図である。図３１および図３２は、それぞれ、図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターの先端の可動範囲を示す図である。なお、図２４、図２５、図２７〜図３０では、エンドエフェクター５等の図示を省略している。また、図３２では、筐体６のカバー部材６２の図示を省略している。
【０１６１】
図２４に示すように、ロボット１では、第１アーム１１の長さＬ１が、第２アーム１２の長さＬ２よりも長く設定されている。ここで、第１アーム１１の長さＬ１とは、第２回動軸Ｏ２から見たときの、第２回動軸Ｏ２と、フランジ１１０１の板面に沿って延びる線分１８１（または基台１１０に設けられた駆動部１８が備える軸受部１１０５の中心線）との間の距離である。なお、フランジ１１０１は基台１１０を囲うように設けられた枠状をなし、よって、フランジ１１０１の板面と基台１１０の下面とは一致している。また、第２アーム１２の長さＬ２とは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見たときの第２回動軸Ｏ２と第３回動軸Ｏ３との間の距離である。
【０１６２】
また、図２５に示すように、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１１と第２アーム１２とのなす角度θを０°にすることが可能なように構成されている。すなわち、ロボット１は、図２５に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１１と第２アーム１２とが重なることが可能なように構成されている。そして、第２アーム１２は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１１と第２アーム１２とが重なったときに、第２アーム１２が第１アーム１１に干渉しないように構成されている。ここで、第１アーム１１と第２アーム１２とのなす角度θとは、図２４に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見たときの第２回動軸Ｏ２と第３回動軸Ｏ３とを通る直線１８２と第１回動軸Ｏ１とのなす角度である。
【０１６３】
また、図２５に示すように、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２アーム１２と第３アーム１３とが重なることが可能なように構成されている。したがって、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１１と、第２アーム１２と、第３アーム１３とが同時に重なることが可能なように構成されている。
【０１６４】
また、図２４に示すように、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６の合計の長さＬ３は、第２アーム１２の長さＬ２よりも長く設定されている。そして、ロボット１は、図２５に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２アーム１２と第３アーム１３とが重なったとき、第２アーム１２からロボットアーム１０の先端を突出させることができるよう構成されている。ここで、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６の合計の長さＬ３とは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第３回動軸Ｏ３と、第６アーム１６の先端との間の距離である。この場合、第３アーム１３、第４アーム１４および第５アーム１５は、図２５に示すように、第４回動軸Ｏ４と第６回動軸Ｏ６とが一致しているか、または平行である状態とする。
【０１６５】
このようなロボットアーム１０を有するロボット１では、前記のような関係を満たすことにより、第１アーム１１を回動させずに、第２アーム１２、第３アーム１３を回動させることにより、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て第１アーム１１と第２アーム１２とが重なった状態を経て、ロボットアーム１０の先端を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させることができる。そのため、図２６に示すように、第１回動軸Ｏ１方向から見て、ロボットアーム１０の先端を矢印１９２、１９３で示すように移動させる動作を行わずに矢印１９１で示すように移動させる動作を行うことができる。すなわち、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て、ロボットアーム１０の先端を直線上に移動させる動作を行うことができる。これにより、ロボット１が干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。
【０１６６】
また、ロボットアーム１０の先端を直線上に移動させる動作を行うことが可能であるため、ロボットアーム１０の先端を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させる際に、第１アーム１１を回動させないか、または、第１アーム１１の回動角（回動量）を小さくすることができる。そのため、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見たときに基台１１０よりも外側に張り出している部分である第１アーム１１の第２部分１１２および第３部分１１３がロボット１の周辺機器に干渉することを低減することができる。また、ロボットアーム１０の先端を直線上に移動させる動作を行うことが可能であるため、ロボット１の動きを把握し易い。
【０１６７】
ここで、例えば、ロボットアーム１０の先端を図２６の矢印１９２、１９３のように移動させようとすると、ロボット１が周辺装置に干渉するおそれがあるので、その干渉を回避するための多くの退避点をロボット１に教示する必要がある。そのため、教示に多くの手間および長い時間を要する。これに対し、ロボット１では、ロボットアーム１０の先端を図２６の矢印１９１のように移動させることができるため、周辺機器に干渉するおそれがある領域が非常に少ない。そのため、教示する退避点の数を低減することができ、教示に要する手間および時間を低減することができる。例えば、ロボット１によれば、教示する退避点の数を従来のロボットの１／３程度に削減することができ、よって、飛躍的に教示が容易になる。
【０１６８】
また、図２７に示すように、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１１と、第３アーム１３、第４アーム１４および第５アーム１５のうちの少なくとも１つのアームとが交差することが可能なように構成されている。図２７では、第１アーム１１と第３アーム１３が交差している。この交差した姿勢を取ることができるため、ロボット１の駆動範囲をより広くすることができる。また、図２８に示すように、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１１と、第３アーム１３、第４アーム１４および第５アーム１５のうちの少なくとも１つのアームとが重なることが可能なように構成されている。図２８では、第１アーム１１と第４アーム１４が重なっている。このように重なる姿勢を取ることができるため、ロボット１の駆動範囲をより広くすることができる。
【０１６９】
また、図２９および図３０に示すように、ロボット１は、球面状をなす仮想面Ｃ１上に沿って、ロボットアーム１０の先端部（具体的には、第５回動軸Ｏ５）を移動させることができる。なお、図２９は、ロボット１の側面図を示し、図３０はロボット１の下面図を示している。仮想面Ｃ１は、ロボット１が図２５に示すような状態における第１回動軸Ｏ１と第２回動軸Ｏ２との交点Ｐを中心とする球面であって、交点Ｐと第５回動軸Ｏ５との間の距離を最も離間させた状態（図２９および図３０の２点鎖線で示されたロボット１の姿勢）で、ロボットアーム１０を駆動したときの第５回動軸Ｏ５の描く軌跡の集合体により形成された面である。したがって、この仮想面Ｃ１は、ロボットアーム１０の先端部（具体的には、第５回動軸Ｏ５）の最大可動域を示している。
【０１７０】
また、図２９および図３０に示すように、ロボット１は、球面状をなす仮想面Ｃ２上に沿ってロボットアーム１０の先端部を移動させることができる。仮想面Ｃ２は、交点Ｐを中心とする球面であって、交点Ｐと第５回動軸Ｏ５との間の距離を最も近づけた状態（図２９および図３０の実線で示されたロボット１の状態）で、ロボットアーム１０を駆動したときの第５回動軸Ｏ５の描く軌跡の集合体により形成された面である。したがって、この仮想面Ｃ２は、ロボットアーム１０の先端部（具体的には、第５回動軸Ｏ５）の最小可動域を示している。
【０１７１】
そして、上述したように、ロボット１は、図２５、図２７および図２８に示すような各姿勢をとることが可能である。そのため、上述した最大可動域と最小可動域との間の範囲内にロボットアーム１０の先端部を移動させることができる。したがって、ロボットアーム１０の先端部の可動範囲は、仮想面Ｃ１と仮想面Ｃ２との間の空間Ｓ１０である（図２９および図３０参照）。なお、厳密には、ロボットアーム１０が基台１１０等（ロボット１自身）に干渉しないよう、ロボットアーム１０の先端部の可動範囲は、空間Ｓ１０のうちの基台１１０およびその近傍を除く範囲である。
【０１７２】
このように、ロボット１は、交点Ｐを中心としてほぼ球状にロボットアーム１０の先端部を移動させることができる。
【０１７３】
ここで、上述したように、ロボット１は、突出部１９０を有する。本実施形態では、突出部１９０は、撮像部１４０と、エンドエフェクター５のシャフト５３、回動部材５２および複数の保持部５２０等を含む。そのため、エンドエフェクター５の先端の可動範囲は、突出部１９０の分、上述したロボットアーム１０の先端部の可動範囲からシフトしている。このシフトしている分を考慮して、ロボットシステム１００では、供給部２０、複数の検査部３００および複数の回収部４０の各配置を設定している。
【０１７４】
図３１に、エンドエフェクター５の保持部５２０の最大可動域を示す仮想面Ｃ５１、Ｃ５２、Ｃ５３、Ｃ５４、Ｃ５５、Ｃ５６を示す。仮想面Ｃ５１〜Ｃ５５は、それぞれ、突出部１９０を各検査部３００側に向けた状態での保持部５２０の最大可動域を示している。また、仮想面Ｃ５６は、突出部１９０を供給部２０および複数の回収部４０に側に向けた状態での保持部５２０の最大可動域を示している。したがって、これら仮想面Ｃ５１〜Ｃ５６のロボット１の基台１１０から最も離間した箇所を繋ぐ仮想面Ｃ５が、全方位での保持部５２０の最大可動域であると言える。そのため、仮想面Ｃ５内に供給部２０、複数の検査部３００が有するソケット３０７の凹部３０７１および複数の回収部４０を配置することで、これらへのロボット１のアクセスが可能となる。特に、図３１に示すように、仮想面Ｃ５上またはその近傍にソケット３０７の凹部３０７１を配置することが好ましい。これにより、ロボット１を効率良く動作させることができる。
【０１７５】
また、図３２に、ロボットシステム１００を正面側から見た場合の、仮想面Ｃ５を示す。また、図３２に、全方位での保持部５２０の最小可動域を示す仮想面Ｃ７を示す。また、図３２に示す仮想面Ｃ６の内側は、ロボット１が自身に干渉等する領域である。したがって、保持部５２０の可動範囲は、仮想面Ｃ１の内側の空間から仮想面Ｃ７の内側の空間および仮想面Ｃ６の内側の空間を除く空間Ｓ５である。それゆえ、本実施形態では、ロボット１がアクセルできるよう、空間Ｓ５に供給部２０、各検査部３００が有するソケット３０７の凹部３０７１および各回収部４０等を配置している。
【０１７６】
このように、ロボット１によれば、保持部５２０の最大可動範囲をほぼ球状にすることができる。そのため、図８および図３１に示すように、ロボットシステム１００では、複数の第１検査部３１０、複数の第２検査部３２０、複数の第３検査部３３０および複数の第４検査部３４０は、それぞれ、Ｚ軸方向から見て（重力方向から見て）、ロボット１（厳密には第１回動軸Ｏ１）を中心とした円弧上に配置されていることが好ましい。これにより、エンドエフェクター５が有する保持部５２０の可動範囲に複数の第１検査部３１０、複数の第２検査部３２０、複数の第３検査部３３０および複数の第４検査部３４０を効率よく設置することができる。そのため、ロボットシステム１００の設置面積の省スペース化を図ることができる。
【０１７７】
また、上述したように、第１検査部３１０と第２検査部３２０とは、Ｚ軸方向から見て（重力方向から見て）重なって配置されている（図８参照）。同様に、第３検査部３３０と第４検査部３４０とは、Ｚ軸方向から見て（重力方向から見て）重なって配置されている（図８参照）。これにより、比較的小さな設置面積で、より多くの第１検査部３１０、第２検査部３２０、第３検査部３３０および第４検査部３４０を設置することができる。そのため、ロボットシステム１００の設置面積の省スペース化をさらに高めることができる。なお、第１検査部３１０と第２検査部３２０とが重なっているとは、第１検査部３１０の少なくとも一部と第２検査部３２０の少なくとも一部とが重なっていることを含む。２つの検査部３００が重なっているとは、一方の検査部３００の少なくとも一部と他方の検査部３００の少なくとも一部とが重なっていることを含む。
【０１７８】
具体的には、ロボットシステム１００の設置面積は、２５６ｍ２以下であることが好ましく、２５０ｍ２以下であることがより好ましく、２４０ｍ２以下であることがさらに好ましい。本実施形態では、図５に示すように、ロボットシステム１００のＸ軸方向の長さＬ１３は、約１６００ｍｍである。また、ロボットシステム１００のＹ軸方向の長さＬ１２は、約１６００ｍｍである。したがって、ロボットシステム１００の設置面積は、２５６ｍ２以下である。このように、ロボットシステム１００は、比較的小さな設置面積の箇所に設置可能である。そのため、ロボットシステム１００を十分に小型にすることができる。
【０１７９】
また、ロボットシステム１００は、上述したような構成のロボット１を備え、ロボット１の駆動に応じて供給部２０、各検査部３００および各回収部４０の各配置等を工夫している。そのため、ロボットシステム１００によれば、従来のロボットシステムよりも小さな設置面積であっても、従来のロボットシステムに比べて、検査部３００の数を、１．３〜２．６倍程度に増やすことができる。
【０１８０】
また、ロボットシステム１００では、設置面積は、１５０ｍ２以上であることが好ましく、１６０ｍ２以上であることがより好ましく、１７０ｍ２以上であることがさらに好ましい。これにより、ロボット１を特に効率良く駆動させることができる。
【０１８１】
また、図３に示すように、ロボットシステム１００では、設置高さＬ１１（ロボットシステム１００のＺ軸方向の長さ）は、２１００ｍｍ以下であることが好ましく、２０００ｍｍ以下であることがより好ましく、１９００ｍｍ以下であることがさらに好ましい。本実施形態では、設置高さＬ１１は、約１８８０ｍｍである。このように、ロボット１を備え、ロボット１の駆動に応じて供給部２０、各検査部３００および各回収部４０の各配置等を工夫することで、ロボットシステム１００の設置高さを十分に小さくすることができる。
【０１８２】
また、図５に示すように、ロボット１、上述した各回収部４０および供給部２０は、Ｚ軸方向から見て（重力方向から見て）、第１検査部群３１、第２検査部群３２、第３検査部群３３および第４検査部群３４の内側に位置している（ロボットシステム１００の中心側に位置している）。そして、供給部２０（厳密には載置部材２５）の上部の高さは、第１検査部３１０の上部の高さ以下であり、かつ、供給部２０（厳密には載置部材２５）の上部の高さは、第２検査部３２０の上部の位置の高さ以下である（図３２参照）。また、本実施形態では、供給部２０（厳密には載置部材２５）の上部の高さは、第３検査部３３０の上部の高さ以下であり、かつ、供給部２０（厳密には載置部材２５）の上部の高さは、第４検査部３４０の上部の位置の高さ以下である（図３２参照）。特に、本実施形態では、図３２に示すように、検査台３０１の上面の位置と、載置部材２５の上面の位置とがほぼ同等である。これにより、ロボット１による対象物の保持、搬送および離脱を行う際に、ロボット１が供給部２０、第１検査部３１０、第２検査部３２０、第３検査部３３０および第４検査部３４０に干渉するおそれを低減または防止することができる。
【０１８３】
３、ロボット１の作業の一例
次に、ロボット１の作業の一例について説明する。
【０１８４】
図３３は、図１２に示すロボットの作業の一例を説明するためフローチャートである。図３４は、図１２に示すロボットの作業の一例を説明するための図である。図３５〜図３８は、それぞれ、図１２に示すロボットが有するエンドエフェクターによる対象物の保持および離脱を説明するための図である。図３９は、図１２に示すロボットにより搬送される対象物の数とタクトタイムとの関係を示すグラフである。
【０１８５】
なお、以下の作業に際し、ロボット１のキャリブレーション、ロボット１と撮像部１４０とのキャリブレーション、ロボット１とアライメント用撮像部９とのキャリブレーションとは、済んでいるものとする。また、以下の作業に際し、ロボット１の動作や、供給部２０、各検査部３００および回収部４０の位置等に関するロボット１のティーチングは済んでいるものとする。
【０１８６】
図３３に示すように、ロボット１は、［１］供給部２０で複数の対象物の保持を行い（ステップＳ１１）、［２］検査部群３０への複数の対象物の搬送を行い（ステップＳ１２）、［３］検査部群３０での複数の対象物の保持および離脱を行い（ステップＳ１３）、［４］回収部４０への複数の対象物の搬送を行い（ステップＳ１４）、［５］回収部４０での複数の対象物の離脱を行う（ステップＳ１５）。その後、ロボット１は、［６］供給部２０に戻る（ステップＳ１６）。
【０１８７】
ロボット１は、［１］〜［６］の一連の作業を含むステージ（作業の単位）を複数行う。本実施形態では、ロボット１は、第１検査部群３１、第２検査部群３２、第３検査部群３３および第４検査部群３４のそれぞれに対して［１］〜［６］の一連の作業を行う。ここで、第１検査部群３１に対して行う一連の作業を「第１ステージ」とも言い、第２検査部群３２に対して行う一連の作業を「第２ステージ」とも言い、第３検査部群３３に対して行う一連の作業を「第３ステージ」とも言い、第４検査部群３４に対して行う一連の作業を「第４ステージ」とも言う。また、各ステージでは、４つの対象物の保持、搬送および離脱を一括して行う。
【０１８８】
第１ステージ、第２ステージ、第３ステージおよび第４ステージにおける作業は、対象とする検査部群３０が異なる以外は、同様であるため、以下では、代表して第１ステージを例に説明する。
【０１８９】
［１］供給部２０での複数の対象物の保持（ステップＳ１１）
まず、ロボット１は、ロボットアーム１０を駆動させてエンドエフェクター５の先端部を供給部２０上に位置させ、供給部２０の載置部材２５から４つの対象物８０を保持する（図１２、図３４および図３６参照）。具体的には、図３６に示すように、ロボット１が有するエンドエフェクター５で４つの対象物８０を保持する。ここで、図３６に示すエンドエフェクター５が有する５つの保持部５２０を、図３６中の最も上側に位置する保持部５２０から順に時計周りに、「第１保持部５２１」、「第２保持部５２２」、「第３保持部５２３」、「第４保持部５２４」および「第５保持部５２５」とも言う。また、図３６に図示されている複数の対象物８０を、図３６中の最も上側に位置する対象物８０から順に時計回りに、「第１対象物８１」、「第２対象物８２」、「第３対象物８３」および「第４対象物８４」とも言う。
【０１９０】
ロボット１による４つの対象物８０の保持は、エンドエフェクター５の１つの保持部５２０で１つの対象物８０を吸着して保持する処理を繰り返すことで完了する。具体的には、まず、図３５に示すように、第１保持部５２１で第１対象物８１を保持する。その後、回動部材５２をその回動軸Ｏ５３周りに（本実施形態では矢印ａ１方向に）回動させ、第２保持部５２２で第２対象物８２を保持する。同様にして、回動部材５２を矢印ａ１方向に回動させ、第３保持部５２３で第３対象物８３を保持した後、回動部材５２を矢印ａ１方向に回動させ、第４保持部５２４で第４対象物８４を保持する。そして、回動部材５２を矢印ａ１方向に回動させ、第５保持部５２５を最も下側に位置させる。これにより、図３６に示すように、第５保持部５２５を除く４つの保持部５２０のそれぞれで対象物８０を保持した状態となる。このように、回動部材５２と複数の保持部５２０を有するエンドエフェクター５によれば、回動部材５２を回動させて、複数の対象物８０を保持することができる。また、隣り合う保持部５２０同士の間隔が等しいため、回動部材５２を同方向に一定量ずつ回動させることで各対象物８０を保持することができる。そのため、その制御が比較的容易である。
【０１９１】
［２］検査部群３０への複数の対象物の搬送（ステップＳ１２）
次に、ロボット１は、ロボットアーム１０を駆動させ、エンドエフェクター５の先端部を矢印Ａ１１に沿って移動させることで、供給部２０から第１検査部群３１に４つの対象物８０を搬送する（図１２、図３４および図３６参照）。ここでは、エンドエフェクター５の先端部を供給部２０に最も近い位置にある第１検査部３１０に移動させる。
【０１９２】
また、このステップＳ１２では、アライメント用撮像部９上を経由した搬送をすることもできる。これにより、アライメント用撮像部９で対象物の保持状態を把握することができる。そのため、ステップＳ１３において、検査部３００への対象物の載置を高精度に行うことができる。
【０１９３】
［３］検査部群３０での複数の対象物の保持および離脱（ステップＳ１３）
次に、図３４に示すように、ロボット１は、第１検査部群３１の各第１検査部３１０で対象物８０の保持および離脱を行う。本実施形態では、１つの第１検査部３１０に対して検査前の１つの対象物８０を保持した後、検査後の１つの対象物８０を離脱する。また、各第１検査部３１０には、検査済みの対象物８０が載置されているものとする。なお、検査済みの対象物８０が検査部３００に載置されていない場合には、対象物８０の保持を省略すればよい。また、図３４中の最も左側に位置する第１検査部３１０から順に右側に向かって、各第１検査部３１０を「第１検査部３１０ａ」、「第１検査部３１０ｂ」、「第１検査部３１０ｃ」および「第１検査部３１０ｄ」とも言う。
【０１９４】
具体的には、まず、ロボット１は、第１検査部３１０ａにおいて、第５保持部５２５により第１検査部３１０ａに載置された第５対象物８５（対象物８０）を保持した後、回動部材５２をその回動軸Ｏ５３周りに（本実施形態では矢印ａ１とは反対の矢印ａ２方向に）回動させ、第４保持部５２４で第４対象物８４を離脱する（図１２、図３４および図３７参照）。これにより、図３７に示すように、第４保持部５２４を除く４つの保持部５２０のそれぞれで対象物８０を保持した状態となる。
【０１９５】
次いで、ロボット１は、ロボットアーム１０を駆動させ、エンドエフェクター５の先端部を矢印Ａ１２に沿って移動させて第１検査部３１０ｂに位置させる（図１２、図３４および図３７参照）。その後、第４保持部５２４により第１検査部３１０ｂに載置された第６対象物８６（対象物８０）を保持した後、回動部材５２を矢印ａ２方向に回動させ、第３保持部５２３で第３対象物８３を離脱する。次いで、同様にして、図３４に示すように、エンドエフェクター５の先端部を矢印Ａ１３に沿って移動させて第１検査部３１０ｃに位置させる。その後、第３保持部５２３により第１検査部３１０ｃに載置された第７対象物８７（対象物８０）を保持した後、回動部材５２を矢印ａ２方向に回動させ、第２保持部５２２で第２対象物８２を離脱する。次いで、同様にして、図３４に示すようにエンドエフェクター５の先端部を矢印Ａ１４に沿って移動させて第１検査部３１０ｄに位置させる。その後、第２保持部５２２により第１検査部３１０ｄに載置された第８対象物８８（対象物８０）を保持した後、回動部材５２を矢印ａ２方向に回動させ、第１保持部５２１で第１対象物８１を離脱する。これにより、図３８に示すように、第１保持部５２１を除く４つの保持部５２０のそれぞれで対象物８０を保持した状態となる。
【０１９６】
ここで、上述したステップＳ１１において、５つの保持部５２０のうち最も端に位置する第５保持部５２５（または第１保持部５２１）は、対象物８０を保持していない状態とした。そして、上述したように、第１検査部群３１でのロボット１による対象物８０の保持および離脱（ステップＳ１３）では、供給部２０でのロボット１による対象物８０の保持（ステップＳ１１）における回動部材５２の回動方向とは反対方向に回動部材５２を回動させる。これにより、対象物８０の保持および離脱を効率良く行うことができる。
【０１９７】
なお、本実施形態では、第１検査部３１０ａ、第１検査部３１０ｂ、第１検査部３１０ｃおよび第１検査部３１０ｄの順に対象物８０の保持および離脱を行ったが、この順番に限定されず、順番は任意である。例えば、第１検査部３１０ｄ、第１検査部３１０ｃ、第１検査部３１０ｂおよび第１検査部３１０ａの順に対象物８０の保持および離脱を行ってもよい。
【０１９８】
［４］回収部４０への複数の対象物の搬送（ステップＳ１４）
次に、ロボット１は、ロボットアーム１０を駆動させ、エンドエフェクター５の先端部を矢印Ａ１５に沿って移動させることで、第１検査部群３１から回収ユニット４に４つの対象物８０（第５対象物８５、第６対象物８６、第７対象物８７および第８対象物８８）を搬送する（図１２、図３４および図３８参照）。
【０１９９】
［５］回収部４０での複数の対象物の離脱（ステップＳ１５）
次に、ロボット１は、回収ユニット４で対象物８０の離脱を行う。具体的には、検査制御装置７３からロボット制御装置７１に送られた各対象物８０の各検査（良品、不良品または再検査）を基に、各対象物８０を対応する回収部４０の載置部材２５に載置する。また、回収部４０への対象物８０の載置は、回動部材５２を矢印ａ１方向に回動させつつ、各保持部５２０で１つずつ対象物８０を離脱することにより行う（図３８参照）。
【０２００】
［６］供給部２０に戻る（ステップＳ１６）
そして、ロボット１は、回収ユニット４での全ての対象物８０の離脱（載置）が完了したら、ロボットアーム１０を駆動させ、エンドエフェクター５の先端部を矢印Ａ１６に沿って移動させることで、回収ユニット４から供給部２０に戻る（図１２および図３４参照）。
【０２０１】
以上により、ロボット１による第１ステージが完了する。第１ステージにおいて、ロボット１による搬送時間の合計は、ステップＳ１２およびステップＳ１４に費やされる時間の合計ｔ１であり、第１ステージにおいて、ロボット１による処理時間の合計は、ステップＳ１１、ステップＳ１３およびステップＳ１５に費やされる時間の合計Ｔ１である。この第１ステージにおける時間（搬送時間）の合計ｔ１と第１ステージにおける時間（処理時間）の合計Ｔ１とは、ｔ１＜Ｔ１の関係にある。また、第１ステージが完了したら、ロボット１は、上述の第１ステージと同様にして、第２ステージ、第３ステージおよび第４ステージを順次行う。第２、第３、第４ステージにおいても、それぞれ、時間の合計ｔ１と時間の合計Ｔ１の関係は同様である。第２ステージにおける時間（搬送時間）の合計ｔ２と第２ステージにおける時間（処理時間）の合計Ｔ２とは、ｔ２＜Ｔ２の関係にある。第３ステージにおける時間（搬送時間）の合計ｔ３と第３ステージにおける時間（処理時間）の合計Ｔ３とは、ｔ３＜Ｔ３の関係にある。第４ステージにおける時間（搬送時間）の合計ｔ４と第４ステージにおける時間（処理時間）の合計Ｔ４とは、ｔ４＜Ｔ４の関係にある。そして、第４ステージが終了すると、ロボットシステム１００の検査作業が終了する。なお、第４ステージが終了した後に、さらに、第１ステージから第４ステージまでを複数回繰り返すことも可能である。また、上述の説明では、第１ステージ、第２ステージ、第３ステージおよび第４ステージの順で作業を行ったが、この順番は任意である。例えば、第１ステージの後に第３ステージを行ってもよい。
【０２０２】
また、全てのステージ（第１〜第４ステージ）の搬送時間の合計Σｔ１〜４と、全てのステージ（第１〜第４ステージ）の処理時間の合計ΣＴ１〜４とは、Σｔ１〜４＜ΣＴ１〜４の関係にある。また、全てのステージを複数回（ｍ回：ｍは１以上の整数）繰り返した場合の、搬送時間の合計（Σｔ１〜４）×ｍと処理時間との合計（ΣＴ１〜４）×ｍも、Σｔ１〜４＜ΣＴ１〜４の関係にある。
以上、ロボット１の作業の一例について説明した。
【０２０３】
上述したように、ロボット１によれば、複数の対象物８０を一括して搬送することができる。そのため、タクトタイムを短くすることができる。
【０２０４】
ここで、ロボット１により対象物８０を１つずつ４回に分けて搬送した場合、すなわち、図３４の矢印Ａ１１、Ａ１７を経由する搬送を４回行った場合、そのタクトタイム（Σｔ１〜４＋ΣＴ１〜４）は、約２２．４ｓであった。これは、例えば、ロボット１により１．５ｋｇの対象物８０を搬送した場合の結果（シミュレーション結果）である。一方、同様の条件（対象物８０の重さ、ロボット１の速度および加速度）で、ロボット１により４つの対象物８０を一括して搬送した場合、すなわち、図３４の矢印Ａ１１〜Ａ１５を経由する搬送を行った場合、そのタクトタイム（Σｔ１〜４＋ΣＴ１〜４）は、約１９．５ｓであった。このように、ロボット１により複数の対象物８０を一括して搬送することで、タクトタイムを大幅に削減することができる。
【０２０５】
また、各ステップＳ１１〜Ｓ１５における時間を実測したところ、ロボット１により４つの対象物８０を一括して第１検査部群３１に搬送等した場合、ステップＳ１１におけるタクトタイムは２．８４ｓであり、ステップＳ１２におけるタクトタイムは１．３０ｓであり、ステップＳ１３におけるタクトタイムは５．８７ｓであり、ステップＳ１４におけるタクトタイムは１．５３ｓであり、ステップＳ１５におけるタクトタイムは３．２４ｓであった。そのため、ロボット１により４つの対象物８０を一括して第１検査部群３１に搬送等した場合、すなわち第１ステージでは、搬送時間は２．８３ｓであり、処理時間は１１．９５ｓであった。また、第２ステージでは、搬送時間は２．４０ｓであり、処理時間は１４．０２ｓであった。
【０２０６】
一方、ロボット１により対象物８０を１つずつ４回に分けて搬送等した場合、すなわち第１ステージでは、搬送時間は９．４４ｓであり、処理時間は１０．６４ｓであった。また、第２ステージでは搬送時間は、９．０４ｓであり、処理時間は１２．４ｓであった。
【０２０７】
また、図３９に、一度に搬送した対象物８０の数とタクトタイム（Σｔ１〜ｚ＋ΣＴ１〜ｚ：Ｚは１以上の整数）との関係（シミュレーション結果）を示す。グラフの横軸は、一度に搬送した対象物８０の数を示しており、縦軸は、１つの対象物８０あたりのタクトタイム［ｓ］を示している。この例では、一度に搬送する対象物８０の数が２つ以上４つ以下であると、１つの対象物８０あたりのタクトタイム［ｓ］が大幅に減少している。また、この例では、一度に搬送する対象物８０の数が５つ以上であると、１つの対象物８０あたりのタクトタイムの減少が緩やかになった。
【０２０８】
ロボット１により一度に搬送する対象物８０の数は、タクトタイムを短くする観点から複数であればよく、特に限定されないが、２〜８個が好ましく、６個以下がより好ましく、５個以下が特に好ましい。特に、本実施形態では、上述したように、一度に搬送する対象物８０の数を４つとした。これにより、タクトタイムを特に短くしつつ、また、複数の対象物８０を保持するエンドエフェクター５を特に小型なものにすることができる。
【０２０９】
また、ロボットシステム１００によれば、全てのステージ（第１〜第４ステージ）を含む作業におけるロボット１の搬送時間の合計（Σｔ１〜４）が処理時間（保持離脱時間）の合計（ΣＴ１〜４）よりも短い。このように、搬送時間の合計が短いことでタクトタイムを短くでき、また、処理時間の合計が長いことで対象物８０の保持ミス等を低減できる。その結果、スループットを高めることができる。さらに、ロボットシステム１００によれば、第１ステージ、第２ステージ、第３ステージおよび第４ステージのそれぞれにおいて、ロボット１の搬送時間の合計を処理時間の合計よりも短くすることができる。そのため、上述の効果をより顕著に発揮することができる。
【０２１０】
ここで、搬送時間とは、例えば、ロボット１による供給部２０と検査部群３０との間での搬送にかかる時間や、ロボット１による検査部群３０と回収部４０との間での搬送にかかる時間である。本実施形態では、ステップＳ１２に費やされる時間や、ステップＳ１４に費やされる時間が搬送時間に相当する。なお、搬送時間には、対象物８０の搬送において、任意の箇所（例えば、アライメント用撮像部９上の箇所）を経由する搬送を含む。ただし、この搬送時間には、対象物８０の保持や離脱にかかる時間は含まない。より厳密には、搬送時間とは、１つの領域（例えば、供給部２０、検査部群３０または回収部４０のいずれか）で加速し始める状態から、前記１つの領域とは異なる他の領域で減速し終える状態までの動作のことを言う。
【０２１１】
また、処理時間とは、例えば、ロボット１による供給部２０での対象物８０の保持にかかる時間や、ロボット１による検査部群３０での対象物８０の保持および離脱にかかる時間や、ロボット１による回収部４０での対象物８０の離脱にかかる時間である。処理時間には、ロボット１の検査部群３０が有する各検査部３００間の移動を含む。また、処理時間には、ロボット１の回収ユニット４が有する各回収部４０間の移動を含む。すなわち、１つのユニット（供給ユニット２、検査ユニット３または回収ユニット４）内での移動は、処理時間に含む。本実施形態では、ステップＳ１１に費やされる時間、ステップＳ１３に費やされる時間や、ステップＳ１５に費やされる時間が処理時間に相当する。また、より厳密には、処理時間とは、１つのユニットにおいて、ロボット１が１つめの対象物を保持（または離脱）する動作を開始し始める状態から、ロボット１による最後の対象物の保持（または離脱）が完了し、ロボット１が他のユニットへの搬送を始める直前の状態までの動作のことを言う。本明細書のおいて、処理時間は、ロボット１による保持のみにかかる時間を含み、また、ロボット１による離脱のみにかかる時間を含む意味である。
【０２１２】
以上説明したように、ロボットシステム１００は、対象物８０を供給する供給部２０と、供給された対象物８０を検査する複数の第１検査部３１０を有する第１検査部群３１と、供給された対象物８０を検査する複数の第２検査部３２０を有する第２検査部群３２と、検査された対象物８０を回収する回収部４０と、ロボットアーム１０を有し、対象物８０の保持、搬送および離脱を行うロボット１とを備える。そして、ロボット１は、複数の対象物８０を一括して搬送することが可能であり、対象物８０の供給から回収までの間で、ロボット１による対象物８０の搬送にかかる搬送時間の合計が、ロボット１による対象物８０の保持または離脱にかかる処理時間の合計よりも短い。
【０２１３】
このようなロボットシステム１００によれば、ロボット１が複数の対象物８０を一括して搬送することができるため、複数の対象物８０を第１検査部群３１または第２検査部群３２に一度にまとめて搬送することができる。また、第１検査部３１０および第２検査部３２０を複数有するため、１つのロボットシステム１００で複数の対象物８０の検査を行うことができる。さらに、ロボット１による搬送時間の合計が処理時間（保持、離脱の時間：給除材時間）の合計よりも短いため、例えば対象物８０の保持ミス等の発生を低減しつつ、対象物８０をより短い時間でより多く第１検査部３１０または第２検査部３２０に搬送することができる。このようなことから、ロボットシステム１００によれば、より短い時間でより多くの対象物８０を検査することができる。そのため、スループット（単位時間あたりに処理できる対象物の検査数）を従来よりも高くすることができる。
【０２１４】
また、搬送時間の合計は処理時間の合計の１／３以下が好ましく、１／４以下がより好ましい。これにより、例えば対象物８０の保持ミス等の発生を低減しつつ、より短い時間でより多くの対象物８０を第１検査部３１０および第２検査部３２０で検査することができる。
【０２１５】
さらに、本実施形態では、供給された対象物８０を検査する複数の第３検査部３３０を有する第３検査部群３３と、供給された対象物８０を検査する複数の第４検査部３４０を有する第４検査部群３４とを有する。そのため、１つのロボットシステム１００でより多くの対象物８０を検査することができる。
【０２１６】
ここで、一般的に、ＩＣ（集積回路）単体を検査するＩＣテストハンドラーは、１つの検査部を有し、その１つの検査部で複数のＩＣを一括して検査する。これに対し、一般的に、ＩＣ等が搭載された回路基板の検査では、１つの検査部で１つの回路基板を検査する。したがって、ロボットシステム１００は、検査部３００を複数有するため、ＩＣ等が搭載された回路基板等（例えば、ＳｉＰ等）の検査をする場合に特に顕著に上述した効果を発揮することができる。すなわち、１つの検査部３００で１つの対象物８０を検査するような場合に特に顕著に上述した効果を発揮することができる。
【０２１７】
また、ロボットシステム１００が２つ以上の「ロボット」を備える場合には、各ロボットによる搬送時間の合計が処理時間の合計よりも短く、また、各ロボットの搬送時間の合計を足し合わせた時間が、各ロボットの処理時間の合計を足し合わせた時間よりも短い。これにより、スループットをより高くすることができる。
【０２１８】
また、ロボット１による対象物８０の保持および離脱の少なくとも一方は、供給部２０、第１検査部群３１、第２検査部群３２および回収部４０のそれぞれで行われる。このような箇所での処理時間を長くすることで、例えば対象物８０の破損や保持ミスのおそれを低減しつつ、対象物８０を適切に保持および離脱することができる。
【０２１９】
また、ロボット１による対象物８０の搬送は、供給部２０と第１検査部群３１との間、第１検査部群３１と回収部４０との間、供給部２０と第２検査部群３２との間、第２検査部群３２と回収部４０との間のそれぞれで行われる。このような区間での搬送時間を短くすることで、搬送時間の合計をより短くすることができ、スループットをより高くすることができる。
【０２２０】
さらに、本実施形態では、ロボット１による対象物８０の搬送は、供給部２０と第３検査部群３３との間、第３検査部群３３と回収部４０との間、供給部２０と第４検査部群３４との間、第４検査部群３４と回収部４０との間のそれぞれで行われる。これにより、搬送時間の合計をより短くすることができ、スループットをより高くすることができる。
【０２２１】
また、上述したように、ロボット１による対象物８０に対する作業は、供給部２０、第１検査部群３１および回収部４０における対象物８０の保持および離脱の少なくとも一方と、供給部２０と第１検査部群３１との間および第１検査部群３１と回収部４０との間における対象物８０の搬送とを含む第１ステージと、供給部２０、第２検査部群３２および回収部４０における対象物８０の保持および離脱の少なくとも一方と、供給部２０と第２検査部群３２との間および第２検査部群３２と回収部４０との間における対象物８０の搬送とを含む第２ステージと、を有する。そして、第１ステージにおいて、ロボット１による対象物８０の搬送時間の合計が、ロボット１による対象物８０の保持時間の合計よりも短く、第２ステージにおいて、ロボット１による対象物８０の搬送時間の合計が、ロボット１による対象物８０の保持時間の合計よりも短い。このように、第１ステージおよび第２ステージの双方において、搬送時間の合計が処理時間の合計よりも短いため、スループットをより高くすることができる。
【０２２２】
より具体的には、ロボット１は、ロボットアーム１０により複数の対象物８０を供給部２０から保持する第１作業（第１ステージのステップＳ１１）と、第１作業の後にロボットアーム１０により複数の対象物８０を供給部２０から第１検査部群３１に搬送する第２作業（第１ステージのステップＳ１２）と、第２作業の後に第１検査部群３１でロボットアーム１０により複数の対象物８０を離脱する作業と複数の対象物８０を保持する作業とを行う第３作業（第１ステージのステップＳ１３）と、第３作業の後にロボットアーム１０により複数の対象物８０を第１検査部群３１から回収部４０に搬送する第４作業（第１ステージのステップＳ１４）と、第４作業の後にロボットアーム１０により複数の対象物８０を回収部４０で離脱する第５作業（第１ステージのステップＳ１５）とを行う。また、ロボット１は、第５作業の後にロボットアーム１０により複数の対象物８０を供給部２０から保持する第６作業（第２ステージのステップＳ１１）と、第６作業の後にロボットアーム１０により複数の対象物８０を供給部２０から第２検査部群３２に搬送する第７作業（第２ステージのステップＳ１２）と、第７作業の後に第２検査部群３２でロボットアーム１０により複数の対象物８０を離脱する作業と複数の対象物８０を保持する作業とを行う第８作業（第２ステージのステップＳ１３）と、第８作業の後にロボットアーム１０により複数の対象物８０を第２検査部群３２から回収部４０に搬送する第９作業（第２ステージのステップＳ１４）と、第９作業の後にロボットアーム１０により複数の対象物８０を回収部４０で離脱する第１０作業（第２ステージのステップＳ１５）と、を行う。そして、第２作業にかかる搬送時間としての第２時間と、第４作業にかかる搬送時間としての第４時間との合計は、第１作業にかかる処理時間としての第１時間と、第３作業にかかる処理時間としての第３時間と、第５作業にかかる処理時間としての第５時間との合計よりも短い。さらに、第７作業にかかる搬送時間としての第７時間と、第９作業にかかる搬送時間としての第９時間との合計は、第６作業にかかる処理時間としての第６時間と、第８作業にかかる処理時間としての第８時間と、第１０作業にかかる処理時間としての第１０時間との合計よりも短い。これにより、例えば対象物８０の保持ミス等の発生を低減しつつ、より短い時間でより多くの対象物８０を第１検査部３１０および第２検査部３２０で検査することができる。そのため、スループットをより高くすることができる。
【０２２３】
さらに、本実施形態では、第３ステージにおいて、ロボット１による対象物８０の搬送時間の合計が、ロボット１による対象物８０の保持時間の合計よりも短い。また、第４ステージにおいて、ロボット１による対象物８０の搬送時間の合計が、ロボット１による対象物８０の保持時間の合計よりも短い。これにより、スループットをさらに高くすることができる。
【０２２４】
また、上述したように、ロボットアーム１０は、連結された少なくとも２つのアーム（例えば、第１アーム１１および第２アーム１２）を有する。そして、ロボット１は、供給から回収までの間、少なくとも２つのアーム（例えば、第１アーム１１および第２アーム１２）が交差した状態で対象物８０の搬送を行うことが好ましい。これにより、対象物８０の搬送の際のロボットアーム１０の振動を低減することができるので、対象物８０を移動させる際のロボット１の速度および加速度をより速くすることができる。そのため、スループットをより高めることができる。また、搬送後の対象物８０の保持および離脱をより迅速に開始することができる。
【０２２５】
ここで、ロボットアーム１０を伸ばした状態でロボットアーム１０を動かした方が、ロボットアーム１０を曲げている状態で動かすよりも振動の影響が大きくなる。振動は各アーム１１〜１６にかかる力が原因で発生する。したがって、ロボットアーム１０を伸ばした状態で動作させると、ロボット１の重心位置が第１回動軸Ｏ１の回転中心から遠くなるので、重心位置の加速度が大きくなる。力（Ｆ）は、質量（ｍ）×加速度（ａ）の関係にあるため、重心位置の加速度が大きくなると、ロボットアーム１０にかかる力が大きくなり、よって、振幅（振動量）が大きくなる。また、ロボットアーム１０を伸ばした方がロボットアーム１０の先端までの距離が遠くなるので、ロボットアーム１０を伸ばした状態と曲げた状態とでロボットアーム１０の根元（基台１１０との接続部分）の振幅量が同じ場合であっても、ロボットアーム１０の先端の位置が根元から遠くなるロボットアーム１０を伸ばした状態の方が、ロボットアーム１０の先端での振動量が大きく変位する。このようなことから、少なくとも２つのアームが交差した状態で対象物８０の搬送を行うことが好ましい。
【０２２６】
また、上述したロボット１の作業では、検査部群３０が有する４つの検査部３００全てにおいてロボット１による対象物８０の保持および離脱を行っているが、これら全ての検査部３００のうちに任意の検査部３００に対してのみ対象物８０の保持および離脱を行ってもよい。したがって、ロボット１は、第１検査部群３１が有する複数の第１検査部３１０のうちの選択された第１検査部３１０に対して対象物８０の保持または離脱を行い、第２検査部群３２が有する複数の第２検査部３２０のうちの選択された第２検査部３２０に対して対象物８０の保持または離脱を行うことも可能である。これにより、ロボット１は、例えばメンテナンス中の第１検査部３１０または第２検査部３２０を飛ばして、残りの第１検査部３１０または第２検査部３２０に対して対象物８０の保持または離脱を行うことができる。そのため、例えばメンテナンス中にロボット１による全ての作業（保持、搬送および離脱）等を停止する必要がなくなるので、ロボット１の待機時間を減らすことができる。その結果、スループットの低下を低減することができる。なお、このようなロボット１の作業は、ロボット制御装置７１の制御の下で行われる。
【０２２７】
また、第１検査部３１０のいずれかがメンテナンス等をしている場合には、ロボット１が、第１ステージを飛ばして、第２ステージ、第３ステージおよび第４ステージを行うように、ロボット制御装置７１はロボット１を制御することもできる。すなわち、ロボット制御装置７１は、検査部３００ごとにロボット１が作業を行うか否かの選択を行ってもよいし、検査部群３０ごとにロボット１が作業を行うか否かの選択を行ってもよい。また、例えば、ロボット制御装置７１は、メンテナンスが完了した検査部３００または検査部群３０から随時ロボット１に作業をさせるよう制御してもよい。
【０２２８】
４、オートティーチング
次に、ロボット制御装置７１によるオートティーチングについて説明する。
【０２２９】
図４０は、図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングの一例を説明するためフローチャートである。図４１は、図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングについて説明するためのロボットの先端部を示す図である。図４２は、図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングについて説明するための検査台を示す図である。図４３は、図４２に示すソケットに設けられた基準マークを示す図である。図４４は、図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングについて説明するためのロボットの先端部を示す図である。図４５は、図１２に示すロボットに対するソケットのオートティーチングについて説明するためのエンドエフェクターの保持部と検査台上の対象物との距離を示す図である。
【０２３０】
以下、オートティーチングの一例について説明する。以下では、例えば、ロボット１に対する検査部３００のソケット３０７のティーチングを例に説明する（図４２参照）。
【０２３１】
図４０に示すように、ロボット制御装置７１は、［１］撮像部１４０の画像座標系とロボット１のロボット座標系とのキャリブレーションを行い（ステップＳ２１）、［２］ティーチングするためにロボット１を移動させ（ステップＳ２２）、［３］ティーチングを行う（ステップＳ２３）。
【０２３２】
［１］撮像部１４０の画像座標系とロボット１のロボット座標系とのキャリブレーション（ステップＳ２１）
【０２３３】
まず、ロボット制御装置７１は、撮像部１４０に例えばキャリブレーションボード（図示せず）に設けられた任意のマーク（図示せず）を撮像させ、ロボット１にそのマークを保持部５２０の先端で接触させる。これにより、保持部５２０のロボットアーム１０の先端に対するオフセット量を求める。なお、接触箇所は、保持部５２０に限定されない。次いで、いわゆる９点キャリブレーションを行い、ロボット１のロボット座標系との対応付け、すなわちキャリブレーションを行う。これにより、ロボット１のロボット座標系における座標（ロボット座標）を撮像部１４０の画像座標系における座標（画像座標）に変換することができる。
【０２３４】
なお、このステップＳ２１は、エンドエフェクター５の交換等を行った場合に行うことが好ましく、適宜省略してもよい。
【０２３５】
［２］ソケット３０７をティーチングするためのロボット１の移動（ステップＳ２２）
次に、ロボット制御装置７１は、ロボット１に対してソケット３０７をティーチングするためにロボット１を移動させる。
【０２３６】
具体的には、まず、ロボット制御装置７１は、ソケット３０７の設計上の座標（より厳密には凹部３０７１の設計上の座標）を基にして、撮像部１４０でソケット３０７が撮像できる位置までロボット１のエンドエフェクター５を移動させる（図４１参照）。または、ロボット制御装置７１は、撮像部１４０で検査台３０１を撮像させつつ、ある決められた領域Ｓ３内にエンドエフェクター５の先端部が移動するようにロボット１を駆動させることで、ソケット３０７の位置を見つける（図４１および図４２参照）。これにより、ソケット３０７のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置を決める。次いで、ロボット制御装置７１は、撮像部１４０のオートフォーカスで焦点が合う位置を探す。これにより、ソケット３０７のＺ軸方向の位置を決める。
【０２３７】
［３］ティーチング（ステップＳ２３）
次に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のティーチングを行い、Ｚ軸方向のティーチングを行う。
【０２３８】
Ｘ軸方向およびＹ軸方向のティーチングでは、撮像部１４０を用いる。具体的には、ソケット３０７に用意した凹部３０７１の基準マーク３０７２を撮像部１４０で撮像し、その位置でのＸ軸およびＹ軸のロボット座標（ｘ、ｙ）を記憶する（図４３および図４４参照）。なお、基準マーク３０７２は、凹部３０７１のいずれの箇所にあってもよい。ただし、基準マーク３０７２は、図４３に示すように凹部３０７１の底面の中心に設けられていることが好ましい。または、基準マーク３０７２は、凹部３０７１の底面の隅等に設けられていることが好ましい。これにより、対象物８０の保持および離脱をより的確に行うための教示点をより高精度に求めることができる。
【０２３９】
また、Ｚ軸方向のティーチングでは、負圧発生装置１３０に設けられた検出部１５０を用いる（図２３参照）。また、ここでは、ソケット３０７の凹部３０７１内に対象物８０を予め載置しておく（図４５参照）。
【０２４０】
具体的には、まず、図４４に示すように、ソケット３０７の凹部３０７１の中心上に、エンドエフェクター５の保持部５２０が位置するようにロボット１を駆動させる。次いで、負圧発生装置１３０を作動させて配管５０内を負圧状態にし、例えば、０．０１〜０．０５ｍｍずつ保持部５２０の先端を凹部３０７１内の対象物８０に近づけていく。そして、ロボット制御装置７１は、検出部１５０からの検出結果（圧力値）が閾値未満になったとき）の地点を記憶する。この地点を、保持部５２０による対象物８０の吸着が可能な高さ（Ｚ軸方向における位置）の上限値とする。
【０２４１】
次いで、負圧発生装置１３０を作動させて配管５０内を正圧状態にし、さらに例えば０．０１〜０．０５ｍｍずつ保持部５２０の先端を凹部３０７１内の対象物８０に近づけていく。そして、ロボット制御装置７１は、検出部１５０からの検出結果（圧力値）が閾値超えの地点を記憶する。この地点を、保持部５２０による対象物８０の吸着が可能な高さの下限値とする。
【０２４２】
次いで、求めた高さの上限値と下限値を基に、図４５に示すように、保持部５２０による対象物８０の吸着が可能な高さの範囲ｄ２０を決定する。そして、この範囲ｄ２０の例えば中間の高さにおけるＺ軸のロボット座標（ｚ）を記憶する。
【０２４３】
そして、このようにして求めたロボット座標（ｘ、ｙ、ｚ）をソケット３０７の凹部３０７１における教示点として記憶する。
【０２４４】
なお、本実施形態では、凹部３０７１に対象物８０を載置した状態でティーチングを行ったが、例えば、対象物８０を凹部３０７１に載置せずに、凹部３０７１の底面に対してティーチングを行ってもよい。その場合には、求めたロボット座標に対象物８０の設計上の厚さを足し合わせて求めた座標を教示点として用いればよい。
【０２４５】
また、本実施形態では、検出部１５０に圧力センサーを用いているが、検出部１５０に流量センサーを用いている場合には、検出部１５０で検出した配管５０における気体の単位時間当たりの流量を検出することで、上述の高さの上限値と下限値を求めてもよい。また、力検出部１２０を用いて、例えばエンドエフェクター５の保持部５２０と対象物８０との接触を検知することにより上述の高さを求めてもよい。
以上、オートティーチングについて説明した。
【０２４６】
上述したように、ロボット１は、ロボットアーム１０に接続され、対象物８０を吸着により保持する複数の「吸着部」として機能する保持部５２０を有する「部材」としてのエンドエフェクター５と、「吸着部」として機能する保持部５２０に接続され、気体が流れる流路（配管５０の内部）を備える「流路部」としての配管５０と、「流路部」としての配管５０における気体の圧力または単位時間当たりの流量を検出する検出部１５０と、撮像機能を有する撮像部１４０と、を備える（図２３参照）。そして、撮像部１４０からの検出結果（画像データ）と、検出部１５０からの検出結果（圧力値）とに基づいて、ロボット１による対象物８０の保持および離脱における教示点を求める。このような方法によれば、教示点を高精度に求めることができる。そのため、この教示点を用いてロボット１が対象物８０の保持および離脱を行うことで、例えば対象物８０の保持ミス等を低減または防止することができるので、ロボット１による対象物８０の保持および離脱を的確に行うことができる。
【０２４７】
ここで、検査部３００の機種切替のためのメンテナンスや、日常点検、クリーニング等で、検査部３００が有する検査台３０１の筐体６内外の出し入れを行うと、ソケット３０７の位置がずれる可能性がある。そこで、本実施形態では、例えば検査台３０１を筐体６内に戻した後等に、ロボット制御装置７１の制御の下で、上述のようにして、自動で、ロボット１のソケット３０７に対するティーチング（オートティーチング）を行うことが好ましい。これにより、例えば検査部３００の機種切替に伴って、作業者が手動でソケット３０７の位置合わせ（教示）を行う手間を省くことができる。そのため、機種切替を効率良く行うことができるので、ロボットシステム１００によれば、変種変量生産に好適に対応することができる。なお、供給部２０や回収部４０においても同様のことが言える。
【０２４８】
また、例えば、撮像部１４０および検出部１５０を用いることで、例えば、供給部２０または回収部４０に載置された載置部材２５の位置ずれや、載置部材２５の供給部２０または回収部４０に対する浮きや、載置部材２５の反り等を検出することができる。これらは、例えば、上述のオートティーチングのステップＳ２３と同様にして求めることができる。例えば、ロボット制御装置７１は、撮像部１４０を用いて載置部材２５の８つの隅部２５７の位置（ロボット座標：ｘ、ｙ）を求め、その求めた位置に基づいて、載置部材２５の設計上の位置（ロボット座標：ｘ、ｙ）からのずれ量を補正値として求め、記憶する（図７参照）。なお、８つの隅部２５７の位置を求めずとも、載置部材２５の角に位置する４つの隅部２５７を用いて補正値を求めてもよい。また、例えば、ロボット制御装置７１は、検出部１５０を用いて載置部材２５の８つの隅部２５７の高さ（ロボット座標：ｚ）を求め、その求めた位置に基づいて、載置部材２５の設計上の高さ（ロボット座標：ｚ）からのずれ量を補正値として求め、記憶する。
【０２４９】
このような補正値を考慮してロボット１を駆動させることで、供給部２０や回収部４０でのロボット１の作業をより高精度に行うことができる。
【０２５０】
ここで、例えば、ソケット３０７の凹部３０７１にゴミ等の異物が混入した場合等に、検査において導通不良を起こす場合がある。そのような場合には、負圧発生装置１３０を作動させて配管５０内を正圧状態にして保持部５２０の貫通孔５２０１から気体（具体的には圧縮空気）を噴出させる。これにより、ソケット３０７の凹部３０７１から異物を取り除くことができる。すなわち、保持部５２０やソケット３０７をオートクリーニングすることができる。また、図示はしないが、例えば、ロボット制御装置７１に対して作業者がオートクリーニングの開始を指示するボタンをロボットシステム１００に設けて置くことが好ましい。これにより、作業者は、そのボタンを操作することにより任意のタイミングでオートクリーニングを実行することができる。このオートクリーニングは、例えば、同一の検査内容で数回の不良が生じた場合に行うことが好ましい。なお、エンドエフェクター５に保持部５２０以外のオートクリーニング専用のパッド（図示せず）を設けてもよい。
【０２５１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【０２５２】
図４６は、本発明の第２実施形態に係るロボットシステムが有する検査部を示す側面図である。図４７は、図４６に示す検査部で検査する対象物の一例を示す図である。
【０２５３】
本実施形態に係るロボットシステムは、検査部の構成が異なること以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０２５４】
本実施形態における検査部３００は、図４６に示すように、対象物８０を挿入可能な挿入部としての凹部３０９１を有するソケット３０９を備えている。凹部３０９１は、図４６中右側に開口している。このようなソケット３０９は、例えば、平板状をなし、検査対象部分が外周部にある対象物の検査に適している。当該対象物としては、例えば、図４７に示すような、ＳＳＤ（solid state drive）等で構成され、外周部に設けられたコネクタ８９１が検査対象である対象物８９が挙げられる。
【０２５５】
このような対象物８９をロボット１が搬送等する場合には、ロボット１は、「エンドエフェクター」として、複数の指を有するハンド（図示せず）を用い、複数の指で対象物８９の外周部を把持すればよい。また、ロボット１により凹部３０９１に対象物８９のコネクタ８９１の挿入および抜き出しをする際には、力検出部１２０からの検出結果に基づいて凹部３０９１へのコネクタ８９１の挿入や凹部３０９１からコネクタ８９１の抜き出しを行うことが好ましい。これにより、コネクタ８９１の挿入および抜き出しをより適切に行うことができる。
【０２５６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０２５７】
図４８は、本発明の第３実施形態に係るロボットシステムの内部を上側から見た模式図である。
【０２５８】
本実施形態に係るロボットシステムは、検査部の構成が異なること以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第３実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０２５９】
本実施形態における検査ユニット３は、８つの検査部３００を有する。具体的には、第１検査部群３１が２つの第１検査部３１０（検査部３００）を有し、第２検査部群３２が２つの第２検査部３２０（検査部３００）を有し、第３検査部群３３が２つの第３検査部３３０（検査部３００）を有し、第４検査部群３４が２つの第４検査部３４０（検査部３００）を有する。
【０２６０】
また、本実施形態では、第１検査部群３１および第３検査部群３３に対して行う一連の作業を「第１ステージ」とし、第２検査部群３２および第４検査部群３４に対して行う一連の作業を「第２ステージ」とする。したがって、本実施形態では、例えば、供給部２０で複数の対象物を保持した後、２つの第１検査部３１０および２つの第３検査部３３０に対して複数の対象物を搬送して保持および離脱をした後、回収部４０で複数の対象物の離脱を行う。同様に、例えば、供給部２０で複数の対象物を保持した後、２つの第２検査部３２０および２つの第４検査部３４０に対して複数の対象物を搬送して保持および離脱をした後、回収部４０に複数の対象物の離脱を行う。なお、本実施形態においても、あらかじめ検査部３００に対象物が載置されていない場合には、検査部３００では対象物の保持を行わなくてもよい。このように、１つのステージで２つ以上の検査部群３０に対して作業を行うことも可能である。
【０２６１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【０２６２】
図４９は、本発明の第４実施形態に係るロボットシステムの内部を上側から見た模式図である。図５０は、図４９に示すロボットシステムを複数有するロボットシステムユニットを示す図である。図５１および図５２は、それぞれ、図４９に示す供給回収ユニットの変形例を示す模式図である。なお、図４９〜図５２では、カバー部材６２の図示を省略している。
【０２６３】
本実施形態に係るロボットシステムは、供給部および回収部の構成が異なること以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第４実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０２６４】
図４９に示すように、本実施形態におけるロボットシステム１００は、供給部および回収部の機能を有するコンベアー２４１を有する供給回収ユニット２４を備えている。
本実施形態では、コンベアー２４１は、筐体６の外部に設けられている。なお、コンベアー２４１の一部または全部が、筐体６の内部に設けられていてもよい。このコンベアー２４１は、搬送方向が−Ｘ軸方向であり、−Ｘ軸方向に（図４９中の左から右に）対象物を搬送することができる。なお、コンベアー２４１は、搬送方向が＋Ｘ軸方向であり、であり、＋Ｘ軸方向に（図４９中の右から左に）対象物を搬送してもよい。また、コンベアー２４１は、対象物を搬送可能な構成であればその構成は特に限定されず、いわゆるベルトコンベアーやいわゆるローラコンベアー等いかなるものであってもよい。
【０２６５】
また、コンベアー２４１の＋Ｘ軸側の領域は、供給部として機能し、コンベアー２４１の−Ｘ軸側の領域は、回収部として機能する。したがって、ロボット１は、コンベアー２４１の＋Ｘ軸側の領域で対象物の保持を行った後、保持した対象物を検査部３００に搬送する。また、ロボット１は、検査が完了した対象物をコンベアー２４１の−Ｘ軸側の領域に載置する（で離脱する）。
【０２６６】
このような構成の供給回収ユニット２４を備えることで、作業者が対象物をロボットシステム１００に対して供給したり回収したりする手間を省くことができ、全ての作業を自動化することができる。
【０２６７】
また、図５０に複数のロボットシステム１００を備えるロボットシステムユニット１０００を示す。複数のロボットシステム１００は、Ｘ軸方向に並んで設けられており、各ロボットシステム１００が有するコンベアー２４１が連結されている。これにより、例えば各ロボットシステム１００で異なる内容の検査を行うことで、多種検査を行うことができるロボットシステムユニット１０００を実現することができる。
【０２６８】
また、供給回収ユニット２４は、例えば、図５１および図５２に示す構成とすることもできる。
【０２６９】
図５１に示す供給回収ユニット２４は、コンベアー２４２を有する。コンベアー２４２は、回収部として機能する−Ｘ軸側の領域が３つの領域２４２１、２４２２、２４２３に分けられている。領域２４２１は、検査部３００で良品であると判断された対象物が載置される良品用の回収部として機能している。領域２４２２は、検査部３００で不良品であると判断された対象物が載置される不良品用の回収部として機能している。領域２４２３は、検査部３００で再検査であると判断された対象物が載置される再検査用の回収部として機能している。このように、回収部として機能する−Ｘ軸側の領域を検査結果に応じて分けることで、後で検査結果ごとに対象物を分別する手間を省くことができる。
【０２７０】
図５２に示す供給回収ユニット２４は、３つのコンベアー２４３、２４４、２４５を有する。
【０２７１】
コンベアー２４３は、供給部としての機能と、良品用の回収部としての機能を有する。また、コンベアー２４３の＋Ｘ軸側が供給部としての機能し、コンベアー２４３の−Ｘ軸側が良品用の回収部として機能する。コンベアー２４４は、不良品用の回収部として機能する。また、コンベアー２４４は、−Ｘ軸方向に加えて＋Ｘ軸方向に対象物を搬送することができるよう構成されている。このコンベアー２４４は、対象物の検査後の後処理の内容に応じて、搬送方向を変えている。例えば、コンベアー２４４は、載置された対象物を分析したり廃棄したりする場合には、−Ｘ軸方向に対象物を搬送するように駆動する。また、例えば、コンベアー２４４は、載置された対象物を前工程に戻す場合には、＋Ｘ軸方向に対象物を搬送するように駆動する。
【０２７２】
また、コンベアー２４５は、再検査用の回収部としての機能を有する。このコンベアー２４５は、供給部としての機能を有していないため、図５２に示すように、供給部としての機能を有するコンベアー２４３よりも搬送方向における長さが短くなっている。このように、図５２に示す供給回収ユニット２４は、回収部および良品用の回収部としての機能を有するコンベアー２４３と、不良品用の回収部としての機能を有するコンベアー２４４と、再検査用の回収部としての機能を有するコンベアー２４５とを有する。これにより、対象物の供給および回収と後処理とをより効率良く行うことができる。
【０２７３】
なお、図５２では、コンベアー２４３、コンベアー２４４およびコンベアー２４５が＋Ｙ軸側からこの順にＹ軸方向（水平方向）に沿って並んで設けられているが、コンベアー２４３、２４４、２４５の並び順はこれに限定されず、任意である。
【０２７４】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【０２７５】
図５３は、本発明の第５実施形態に係るロボットシステムの左側面図である。なお、図５３では、カバー部材の図示を省略している。
【０２７６】
本実施形態に係るロボットシステムは、供給部および回収部の構成が異なること以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第５実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０２７７】
図５３に示すように、供給ユニット２と回収ユニット４とがＺ軸方向（鉛直方向）に沿って並んでいる。また、本実施形態では、供給ユニット２の下方に回収ユニット４が位置している。また、回収ユニット４が有する良品用回収部４１（回収部４０）、不良品用回収部４２（回収部４０）および再検査用回収部４３（回収部４０）が＋Ｚ軸側からこの順にＺ軸方向に沿って並んで設けられている。このような構成の供給ユニット２および回収ユニット４を備えることで、供給部２０および各回収部４０がＸ軸方向に沿って並んで設けられている場合に比べロボットシステム１００のＸ軸方向の長さを小さくすることができる。
【０２７８】
また、このような本実施形態における供給ユニット２および回収ユニット４は、図示はしないが、例えば、Ｚ軸方向に並んで配置された４つの棚板を有する棚を備えた構成とすることができる。最も上側に位置する棚板を供給部２０として機能させ、上から２番目に位置する棚板を良品用回収部４１として機能させ、上から３番目に位置する棚板を不良品用回収部４２として機能させ、最も下側に位置する棚板を再検査用回収部４３として機能させることができる。また、例えば、供給ユニット２および回収ユニット４は、それぞれ、Ｘ軸方向を搬送方向とするコンベアーで構成することもできる。
【０２７９】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
【０２８０】
図５４は、本発明の第６実施形態に係るロボットシステムの正面図である。なお、図５４では、カバー部材の図示を省略している。
【０２８１】
図５４に示すように、本実施形態に係るロボットシステム１００は、供給部および回収部の構成が異なること以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第６実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
【０２８２】
図５４に示すように、供給部２０および３つの回収部４０は、それぞれ、いわゆるトレイローダー（搬送装置）で構成されている。このトレイローダーは、図示はしないが、複数の対象物を載置可能である載置部材であるトレイをＺ軸方向に沿って複数積み重ねて置くことが可能な装置であり、また、所望のトレイをＹ軸方向に沿って移動させてロボット１の可動範囲内に位置させることが可能な装置である。このトレイローダーは、例えば、周辺機器制御装置７２で制御される。
【０２８３】
このような構成の供給部２０および３つの回収部４０を備えることで、複数の対象物を供給部および３つの回収部４０に載置しておくことができる。そのため、供給部２０および３つの回収部４０を対象物を保管しておく保管部として有効利用することができる。また、このような構成の供給部２０および３つの回収部４０を備えることで作業者が対象物をロボットシステム１００に対して供給したり回収したりする手間を省くことができ、全ての作業を自動化することができる。
【０２８４】
なお、供給部２０および３つの回収部４０は、１つのトレイローダーで構成されており、トレイごとに供給部２０および３つの回収部４０が分かれていてもよい。
【０２８５】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
【０２８６】
図５５は、本発明の第７実施形態に係るロボットシステムの上側から見た概略図である。図５６は、図５５に示すロボットシステムが備える載置台に設けられた載置部材の一例を示す図である。
【０２８７】
本実施形態に係るロボットシステムは、主に、空載置部材収集部と、２つの載置台と、２つのロボットとを有すること以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第７実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
【０２８８】
図５５に示すように、本実施形態に係るロボットシステム１００は、空載置部材収集部４４と、２つの載置台７４、７５と、第１実施形態で述べた図１２に示す構成のロボット１と、ロボット１とは異なるロボット１Ａと、を有する。
【０２８９】
供給ユニット２と回収ユニット４との間には、対象物が載置されていない空の載置部材２５を回収する空載置部材収集部４４が設けられている。また、図示はしないが、空載置部材収集部４４と供給ユニット２と回収ユニット４とは、連結されており、これらの間を載置部材２５が自動で移動可能なよう構成されている。これにより、例えば、供給部２０の載置部材２５から全ての対象物が無くなったとき、供給部２０の載置部材２５を空載置部材収集部４４に移動させることができる。また、回収部４０の載置部材２５が取り除かれたとき、空載置部材収集部４４の載置部材２５を回収部４０に移動させることができる。その他に、回収部４０の載置部材２５が満載になったときに、その満載になった載置部材２５に対して積み重ねるように空載置部材収集部４４の載置部材２５を回収部４０に移動させることができる。
【０２９０】
ロボット１Ａは、ロボットシステム１００の床部に設けられている。また、ロボット１Ａまたはロボット１Ａの対象物に対して作業を行う箇所（例えばエンドエフェクター）は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に沿って移動可能である。また、ロボット１Ａの対象物に対して作業を行う箇所は、供給部２０、空載置部材収集部４４、各回収部４０、載置台７４、７５へのアクセスが可能である。ロボット１Ａの対象物に対して作業を行う箇所の可動範囲は、図５５に示す領域Ｓ７内である。一方、ロボット１が有するエンドエフェクター５の可動範囲は、仮想面Ｃ５内である。本実施形態では、各検査部３００に対する対象物の搬送、把持および離脱をロボット１で行い、供給部２０および各回収部４０に対する対象物の搬送、把持および離脱をロボット１Ａで行う。このように、ロボット１およびロボット１Ａで対象物に対する作業を分担することで、ロボット１のエンドエフェクター５およびロボット１Ａの対象物に対して作業を行う箇所の各移動距離を短くすることができる。そのため、タクトタイムをより高めることができる。
【０２９１】
また、ロボット１Ａをいわゆる床置きにして、ロボット１をいわゆる天吊りとすることで、ロボット１Ａとロボット１とが作業中に互いに干渉することを低減することができる。
【０２９２】
また、供給ユニット２および回収ユニット４と、検査ユニット３との間には、載置台７４、７５が設けられている。より具体的には、載置台７４は、供給ユニット２と検査ユニット３との間に位置し、載置台７５は、回収ユニット４と検査ユニット３との間に位置している。これら載置台７４、７５は、ロボット１Ａとロボット１との間での対象物の受け渡し場所として用いることができる。例えば、ロボット１Ａは、供給部２０で対象物を保持して載置台７４に対象物を搬送し、載置する。一方、ロボット１は、載置台７４で対象物を保持して検査部３００に対象物を搬送し、載置する。また、ロボット１は、検査部３００で対象物を保持して載置台７５に対象物を搬送し、載置する。一方、ロボット１Ａは、載置台７５で対象物を保持して回収部４０に対象物を搬送し、載置する。このように、載置台７４、７５を利用することで、ロボット１およびロボット１Ａ間での対象物の受け渡しを効率良く行うことができ、ロボット１およびロボット１Ａで対象物に対する作業を分担することができる。また、例えば、ロボット１は、載置台７４で対象物を保持して検査部３００に対象物を搬送し、保持および離脱をした後、載置台７５に対象物を搬送し、載置する。その後、ロボット１は、載置台７４に戻ってもよいが、ロボット１は、載置台７５で対象物を保持して検査部３００に対象物を搬送し、保持および離脱をした後、載置台７４に対象物を搬送し、載置することもできる。これにより、タクトタイムをより短くすることができる。
【０２９３】
また、載置台７４に載置された載置部材２５は、反り等が小さく、高精度に位置決めされた状態であることが好ましい。これにより、ロボット１が対象物を保持した後、アライメント用撮像部９により対象物の保持状態を把握することを省いても、検査部３００への対象物の載置を高精度に行うことができる。なお、載置台７５に載置された載置部材２５は、検査済みの対象物が載置されるので、載置台７４に載置された載置部材２５より位置決め精度が低くてもよい。
【０２９４】
なお、本実施形態では、載置台７４、７５を有していたが、「載置台」は１つであってもよい。その場合には、載置台には、図５６に示すように、載置部材２５Ａと、載置部材２５Ａよりも高精度に位置決めされた載置部材２５Ｂとが設けられていることが好ましい。
【０２９５】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態について説明する。
【０２９６】
図５７は、本発明の第８実施形態に係るロボットシステムの上側から見た概略図である。
【０２９７】
本実施形態に係るロボットシステムは、主に、供給ユニット、検査ユニット、回収ユニットおよびロボットをそれぞれ２つずつ有すること以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第８実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
【０２９８】
図５７に示すように、本実施形態に係るロボットシステム１００は、２つの供給ユニット２、２つの検査ユニット３、２つの回収ユニット４および２つのロボット１を有する。すなわち、ロボットシステム１００は、１つの供給ユニット２、１つの検査ユニット３、１つの回収ユニット４および１つのロボット１を有するユニット群２００を２つ有する。このような構成により、例えば、各ユニット群２００で異なる内容の検査を行うことで、多種検査を行うことができるロボットシステム１００を実現することができる。
【０２９９】
また、２つのロボット１の間には、各種「エンドエフェクター」が用意され、エンドエフェクターを交換することができるツールチェンジャー７６を配置することができる。これにより、各ロボット１は、ツールチェンジャー７６で検査内容に応じたエンドエフェクターを取り付けることができる。
【０３００】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態について説明する。
【０３０１】
図５８は、本発明の第９実施形態に係るロボットシステムの上側から見た概略図である。
【０３０２】
本実施形態に係るロボットシステムは、主に、移動機構を備えること、および、供給ユニットと回収ユニットとがそれぞれ２つ設けられていること以外は、上述した第８実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第９実施形態に関し、上述した第８実施形態との相違点を中心に説明する。
【０３０３】
図５８に示すロボットシステム１００は、２つの供給ユニット２と、２つの回収ユニット４とを有する。これにより、例えば２つの供給部２０に供給される対象物を異なる種類とすることで、２種類の対象物の検査を行うことができるロボットシステム１００を実現することができる。
【０３０４】
また、ロボット１は、移動機構９１に設けられている。移動機構９１は、ロボット１をＸ軸方向に沿って往復移動可能に支持する機能を有する。移動機構９１は、図示はしないが、例えば、基台１１０を取り付けるための取付部と、取付部をＸ軸方向に沿って往復移動させる走行軸と、走行軸を駆動させる駆動源とを備える。この駆動源は、例えば、周辺機器制御装置７２で制御される。
【０３０５】
このような移動機構９１によって、ロボット１はＸ軸方向に沿って移動できるため、ロボット１は、水平方向に沿って広範囲にわたって設けられている複数の検査部３００、複数の供給部２０および複数の回収部４０において作業することができる。
【０３０６】
また、筐体６内の外周部には、例えばツールチェンジャー７６を配置することができる。これにより、ロボット１は、様々な種類の対象物に対応することができる。
【０３０７】
＜第１０実施形態＞
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。
【０３０８】
図５９は、本発明の第１０実施形態に係るロボットシステムの上側から見た概略図である。なお、図５９では、カバー部材の図示を省略している。
【０３０９】
本実施形態に係るロボットシステムは、主に、後工程領域を備えること以外は、上述した実施形態と同様である。なお、以下の説明では、第１０実施形態に関し、上述した実施形態との相違点を中心に説明する。
【０３１０】
図５９に示すロボットシステム１００は、検査済みの対象物の後工程を行うことが可能な作業ユニット９００を有する。作業ユニット９００では、例えば、後工程として、ロボット１による対象物の組立て（例えば、基板への実装、はんだ付けを含む）、箱詰め、梱包等を行うことができる。
【０３１１】
また、ロボットシステム１００では、供給ユニット２が配置されている供給エリアＳ２５と、第１検査部群３１および第２検査部群３２が配置されている第１検査エリアＳ３１と、第３検査部群３３および第４検査部群３４が配置されている第２検査エリアＳ３２と、作業ユニット９００が配置された作業エリアＳ４１とに分けられている。
【０３１２】
このようなロボットシステム１００では、ロボット１は、供給エリアＳ２５から対象物を保持して、第１検査エリアＳ３１に対象物を搬送し、載置する。第１検査エリアＳ３１では、例えば対象物の導通検査等を行う。また、ロボット１は、第１検査エリアＳ３１から検査済の対象物を保持して、作業エリアＳ４１に検査済の対象物を搬送し、載置する。作業エリアＳ４１では、例えば良品と判断された対象物の梱包等を行う。また、ロボット１は、作業エリアＳ４１から梱包等された対象物を保持して、第２検査エリアＳ３２に梱包等された対象物を搬送し、載置する。第２検査エリアＳ３２では、例えば、梱包等された対象物の外観検査等を行う。また、ロボット１は、第２検査エリアＳ３２から梱包等された対象物を保持して、作業エリアＳ４１に梱包等された対象物を搬送し、載置する。そして、作業者は、作業エリアＳ４１から梱包等された対象物を回収する。したがって、作業エリアＳ４１に設けられた作業ユニット９００は回収ユニットとしても機能している。
【０３１３】
このようにして、１つのロボットシステム１００で、検査と、検査後の後工程と、後工程後の検査とを行うことができる。
【０３１４】
また、例えば、第１検査エリアＳ３１で対象物（例えばＩＣ）の導通検査等を行い、作業ユニット９００で基板に対象物（例えばＩＣ）を実装し、はんだ付けして、モジュール基板を作製し、第２検査エリアＳ３２でモジュール基板の導通検査等を行ってもよい。
【０３１５】
以上、本発明のロボットシステムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０３１６】
また、前記実施形態では、ロボットが有するロボットアームの回動軸の数は、６つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの回動軸の数は、例えば、２つ、３つ、４つ、５つまたは７つ以上でもよい。また、前記実施形態では、ロボットが有するアームの数は、６つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットが有するアームの数は、例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、または、７つ以上でもよい。
【０３１７】
また、前記実施形態では、ロボットが有するロボットアームの数は、１つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットが有するロボットアームの数は、例えば、２つ以上でもよい。すなわち、ロボットは、例えば、双腕ロボット等の複数腕ロボットであってもよい。
【符号の説明】
【０３１８】
１…ロボット、１Ａ…ロボット、２…供給ユニット、３…検査ユニット、４…回収ユニット、５…エンドエフェクター、５ａ…エンドエフェクター、５ｂ…エンドエフェクター、５ｃ…エンドエフェクター、５ｄ…エンドエフェクター、６…筐体、９…アライメント用撮像部、１０…ロボットアーム、１１…第１アーム、１２…第２アーム、１３…第３アーム、１４…第４アーム、１５…第５アーム、１６…第６アーム、１８…駆動部、１９…位置センサー、２０…供給部、２４…供給回収ユニット、２５…載置部材、２５Ａ…載置部材、２５Ｂ…載置部材、３０…検査部群、３１…第１検査部群、３２…第２検査部群、３３…第３検査部群、３４…第４検査部群、４０…回収部、４１…良品用回収部、４２…不良品用回収部、４３…再検査用回収部、４４…空載置部材収集部、５０…配管、５１…接続部材、５２…回動部材、５３…シャフト、５４…駆動部、５５…取付部材、５６…規制部材、６０…表示装置、６１…フレーム、６２…カバー部材、６３…扉、６５…報知部、７１…ロボット制御装置、７２…周辺機器制御装置、７３…検査制御装置、７４…載置台、７５…載置台、７６…ツールチェンジャー、８０…対象物、８１…第１対象物、８２…第２対象物、８３…第３対象物、８４…第４対象物、８５…第５対象物、８６…第６対象物、８７…第７対象物、８８…第８対象物、８９…対象物、９１…移動機構、１００…ロボットシステム、１１０…基台、１１１…第１部分、１１２…第２部分、１１３…第３部分、１２０…力検出部、１３０…負圧発生装置、１４０…撮像部、１４１…支持部、１４２…支持部、１４３…照明部、１４４…レンズ群、１４５…プリズム、１４６…撮像素子、１４７…配線、１５０…検出部、１７１…関節、１７２…関節、１７３…関節、１７４…関節、１７５…関節、１７６…関節、１８１…線分、１８２…直線、１９０…突出部、１９１…矢印、１９２…矢印、１９３…矢印、２００…ユニット群、２４１…コンベアー、２４２…コンベアー、２４３…コンベアー、２４４…コンベアー、２４５…コンベアー、２５６…凹部、２５７…隅部、３００…検査部、３０１…検査台、３０２…第１部材、３０３…第２部材、３０４…連結部材、３０５…移動機構、３０６…支持部材、３０７…ソケット、３０８…取っ手、３０９…ソケット、３１０…第１検査部、３１０ａ…第１検査部、３１０ｂ…第１検査部、３１０ｃ…第１検査部、３１０ｄ…第１検査部、３２０…第２検査部、３３０…第３検査部、３４０…第４検査部、５００…構造体、５１０…構造体、５２０…保持部、５２０ａ…保持部、５２１…第１保持部、５２２…第２保持部、５２３…第３保持部、５２４…第４保持部、５２５…第５保持部、５３０…突出部、５４１…ケース、６２０…開口、７１１…制御部、７１２…入出力部、７１３…記憶部、７２１…制御部、７２２…入出力部、７２３…記憶部、７３１…制御部、７３２…入出力部、７３３…記憶部、８９１…コネクタ、９００…作業ユニット、１０００…ロボットシステムユニット、１１０１…フランジ、１１０５…軸受部、２４２１…領域、２４２２…領域、２４２３…領域、３０３１…ヒンジ、３０７１…凹部、３０７２…基準マーク、３０９１…凹部、５２０１…貫通孔、Ａ１１…矢印、Ａ１２…矢印、Ａ１３…矢印、Ａ１４…矢印、Ａ１５…矢印、Ａ１６…矢印、Ａ１７…矢印、Ｃ１…仮想面、Ｃ２…仮想面、Ｃ５…仮想面、Ｃ５１…仮想面、Ｃ５２…仮想面、Ｃ５３…仮想面、Ｃ５４…仮想面、Ｃ５５…仮想面、Ｃ５６…仮想面、Ｃ６…仮想面、Ｃ７…仮想面、Ｌ１１…設置高さ、Ｌ３３…距離、Ｌ５３…高さ、Ｏ１…第１回動軸、Ｏ１２０…中心軸、Ｏ２…第２回動軸、Ｏ３…第３回動軸、Ｏ４…第４回動軸、Ｏ５…第５回動軸、Ｏ５３…回動軸、Ｏ６…第６回動軸、Ｐ…交点、Ｓ１…領域、Ｓ１０…空間、Ｓ１１…ステップ、Ｓ１２…ステップ、Ｓ１３…ステップ、Ｓ１４…ステップ、Ｓ１５…ステップ、Ｓ１６…ステップ、Ｓ２…領域、Ｓ２１…ステップ、Ｓ２２…ステップ、Ｓ２３…ステップ、Ｓ２５…供給エリア、Ｓ３…領域、Ｓ３１…第１検査エリア、Ｓ３２…第２検査エリア、Ｓ４１…作業エリア、Ｓ５…空間、Ｓ７…領域、ａ１…矢印、ａ２…矢印、ａ３…矢印、ｄ１０…距離、ｄ２０…範囲、θ…角度、Ｌ１…長さ、Ｌ２…長さ、Ｌ３…長さ、Ｌ３１…長さ、Ｌ５１…幅、Ｌ５２…突出長さ、Ｌ１２…長さ、Ｌ１３…長さ、Ｌ５１０…幅、Ｌ５１１…幅、Ｌ５１０ａ…幅、Ｌ５１１ａ…幅、Ｌ５１２…幅、Ｌ５１２ａ…幅
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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