(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる種類の製品毎に異なる種類のワークを取り付ける組み立て工程で、同一種類のワークが複数配置され且つ各パレット毎で異なる種類のワークが配置された複数の第１のパレットから、ワーク取り出し手段が取り付けられたロボットにより所定のワークを取り出した後、前記製品の生産順番となるように、前記ワークを第２のパレットへ移し替えて配列させるワーク移し替え方法であって、
第１エリアに固定された第１のロボットを取り囲むようにして複数配置された第１のパレットにアクセスし得る第１のロボットと、第２のパレットを挟んで前記第１エリアと反対側の第２エリアに固定された第２のロボットを取り囲むようにして複数配置された第１のパレットにアクセスし得る第２のロボットにより、前記製品の生産順番に応じて各エリアに配置された所定の第１のパレットから前記第１及び第２のロボットがワークを取り出して、前記第１エリアと前記第２エリア間に第２のパレット搬入位置からワーク移し替え位置へ移動して来た前記第２のパレットに移し替える際に、そのワークを保持した何れかのロボットに、ワーク投入口を向けて前記第２のパレットを回転させる
ことを特徴とするワーク移し替え方法。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク移し替え方法であって、
前記第１のロボットまたは前記第２のロボットの何れか一方が所定のワークを前記第２のパレットに移し替える動作中に、他方のロボットが次に移し替えるワークを第１のパレットから取り出す動作を行う
ことを特徴とするワーク移し替え方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のワーク移し替え方法であって、
前記第１エリアと前記第２エリアに配置されるワークは、どちらか一方が他方に対して取り付けられる製品の生産量が多い
ことを特徴とするワーク移し替え方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一つに記載のワーク移し替え方法であって、
前記ワーク取り出し手段で前記ワークを保持したワーク保持位置を、前記ロボットの基準位置に合致させるワーク保持位置補正動作を行ってから第２のパレットへワークを配置する
ことを特徴とするワーク移し替え方法。
【請求項５】
請求項４に記載のワーク移し替え方法であって、
前記ワーク保持位置補正動作は、前記ワーク取り出し手段で保持した前記ワークの保持位置を撮像し、その撮像した画像から所定位置に対するワーク保持位置のずれ量を算出し、そのずれ量に応じて前記ワーク保持位置を補正して位置出しを行う
ことを特徴とするワーク移し替え方法。
【請求項６】
請求項５に記載のワーク移し替え方法であって、
前記ワークは透明体であり、前記ワークの端縁部に光を照射して発光させ、その発光部を前記撮像手段で撮像する
ことを特徴とするワーク移し替え方法。
【請求項７】
請求項４に記載のワーク移し替え方法であって、
前記ワークは矩形状であり、前記ワーク保持位置補正動作は、前記ワーク取り出し手段で保持した前記ワークに基準ピンを接触させてワーク奥行き方向、ワーク幅方向及びワーク縦方向のそれぞれの位置出しを行う
ことを特徴とするワーク移し替え方法。
【請求項８】
異なる種類の製品毎に異なる種類のワークを取り付ける組み立て工程で、同一種類のワークが複数配置され且つ各パレット毎で異なる種類のワークが配置された複数の第１のパレットから、前記製品の生産順番となるように前記ワークを配列させる第２のパレットへ、前記ワークを移し替えるワーク移し替え装置であって、
第１エリアに複数配置された第１のパレットと、
前記第１エリアの第１のパレットに取り囲まれるようにして該第１エリアに固定され、前記第１エリアの第１のパレットと第２のパレットにアクセスし得る第１のロボットと、
第２エリアに複数配置された第１のパレットと、
前記第２エリアの第１のパレットに取り囲まれるようにして該第２エリアに固定され、前記第２エリアの第１のパレットと第２のパレットにアクセスし得る第２のロボットと、
前記第１エリアと前記第２エリアの間に第２のパレット搬入位置からワーク移し替え位置へ移動して、各エリアに配置される第１のロボット及び第２のロボットにワーク投入口を向けて回転自在とされる第２のパレットと、
前記第１のロボット及び前記第２のロボットが前記第１のパレットから前記第２のパレットにワークを移し替える動作と、何れかのロボットが第２のパレットにワークを移し替える際にそのロボットに向けて前記第２のパレットを回転させる動作とを行わせる制御部とを備えた
ことを特徴とするワーク移し替え装置。
【請求項９】
請求項８に記載のワーク移し替え装置であって、
前記制御部は、前記第１のロボットまたは前記第２のロボットの何れか一方が所定のワークを前記第２のパレットに移し替える動作中に、他方のロボットが次に移し替えるワークを第１のパレットから取り出す動作を行わせる
ことを特徴とするワーク移し替え装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のワーク移し替え装置であって、
前記ワーク取り出し手段で前記ワークを保持したワーク保持位置を、前記ロボットの基準位置に合致させる位置合わせ手段を備えた
ことを特徴とするワーク移し替え装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のワーク移し替え装置であって、
前記位置合わせ手段は、前記ワーク取り出し手段で保持した前記ワークの保持位置を撮像する撮像手段と、撮像手段で撮像したワークの保持位置と正規の保持位置とのずれ量を算出しそのずれ量を求めて前記ロボットにフィードバックし、該ワーク保持位置を前記基準位置に合致させるように該ロボットに指示するずれ量検出指示手段とを備えた
ことを特徴とするワーク移し替え装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のワーク移し替え装置であって、
前記ワークは透明体であり、前記ワークの端縁部に光を照射して発光させる照射手段を備え、その発光部を前記撮像手段で撮像する
ことを特徴とするワーク移し替え装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載のワーク移し替え装置であって、
前記ワークは矩形状であり、前記位置合わせ手段は、前記ワーク取り出し手段で保持した前記ワークに基準ピンに接触させてワーク奥行き方向、ワーク幅方向及びワーク縦方向のそれぞれの位置出しを行い、前記ワーク保持位置を前記ロボットの基準位置に合致させる
ことを特徴とするワーク移し替え装置。
【請求項１４】
異なる種類の製品毎に異なる種類のワークを取り付ける組み立て工程で、同一種類のワークが複数配置され且つ各パレット毎で異なる種類のワークが配置された複数の第１のパレットから、前記製品の生産順番となるように前記ワークを配列させる第２のパレットへ、前記ワークを移し替えるワーク移し替えシステムであって、
前記第１エリアの第１のパレットに取り囲まれるようにして該第１エリアに固定され且つ該第１エリアに複数配置された第１のパレットと第２のパレットにアクセスし得る第１のロボットと、前記第２エリアの第１のパレットに取り囲まれるようにして該第２エリアに固定され且つ該第２エリアに複数配置された第１のパレットと第２のパレットにアクセスし得る第２のロボットと、第１エリアと第２エリアの間に第２のパレット搬入位置からワーク移し替え位置へ移動し且つ、各エリアに配置される第１のロボットまたは第２のロボットにワーク投入口を向けて回転自在とされる第２のパレットとを備えており、
前記ワークの種類が増えた場合、前記第１エリアまたは前記第２エリアの何れかに隣接する第３エリアに複数配置された第１のパレットと、ワーク仮置き台と、このワーク仮置き台と第３エリアの第１のパレットにアクセスし得る第３のロボットとからなるパッケージを追加し、
前記第１及び第２のロボットのワーク移し替え動作と共に、前記第３のロボットが組み立て生産順番となる次のワークを前記第３エリアの第１のパレットから取り出して前記ワーク仮置き台に配置させる
ことを特徴とするワーク移し替えシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のワーク移し替えシステムであって、
前記ワークの種類がさらに増えた場合、前記パッケージをさらに追加する
ことを特徴とするワーク移し替えシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク移し替え方法、ワーク移し替え装置及びワーク移し替えシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の組立ラインを自動化するための技術として、既に自動化されている工程と、技術の進歩による将来の自動化が予測される工程と、将来においても自動化が困難と判断される工程とが存在することを考慮し、将来の自動化が予測される工程については当面は人間による作業とし、自動化が可能となった時点でライン設備を変更することなく直ちに自動化作業に切り替えることができるようにする技術が開示されている（例えば、特許文献１など参照）。
【０００３】
車両の組立ラインにおいては、複数ある組み立て部品のうち、例えばフロントガラス或いはリアガラスを専用パレットから車両の組立生産順序に従って、シンクロパレットに移し替える作業（ピッキング作業）を自動化ではなく作業者の人でにより行っている。
【特許文献１】特公平６−８３９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業者は、多車種，多仕様の組み付け部品が存在することから広大なエリアで作業を行っている。そのため、作業者は、所定の部品を求めてその広いエリアを歩く必要があり、歩行数が増え作業性が悪化する。また、ガラスなどの重量部品の場合は、パレットへの移し替え作業が大変であり、作業者への負担が大きい。
【０００５】
そこで、本発明は、部品の仕様数（種類）が増えた場合でも作業者による手作業をすることなくワークの移し替え作業を容易に行うことができ、またサイクルタイムを最小に抑えることのできるワーク移し替え方法、ワーク移し替え装置及びワーク移し替えシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のワーク移し替え方法は、異なる種類の製品毎に異なる種類のワークを取り付ける組み立て工程で、同一種類のワークが複数配置され且つ各パレット毎で異なる種類のワークが配置された複数の第１のパレットから、ワーク取り出し手段が取り付けられたロボットにより所定のワークを取り出した後、前記製品の生産順番となるように、前記ワークを第２のパレットへ移し替えて配列させるワーク移し替え方法であって、第１エリアに固定された第１のロボットを取り囲むようにして複数配置された第１のパレットにアクセスし得る第１のロボットと、第２のパレットを挟んで前記第１エリアと反対側の第２エリアに固定された第２のロボットを取り囲むようにして複数配置された第１のパレットにアクセスし得る第２のロボットにより、前記製品の生産順番に応じて各エリアに配置された所定の第１のパレットから前記第１及び第２のロボットがワークを取り出して、前記第１エリアと前記第２エリア間に第２のパレット搬入位置からワーク移し替え位置へ移動して来た前記第２のパレットに移し替える際に、そのワークを保持した何れかのロボットに、ワーク投入口を向けて前記第２のパレットを回転させることを特徴とする。
【０００７】
本発明のワーク移し替え装置は、異なる種類の製品毎に異なる種類のワークを取り付ける組み立て工程で、同一種類のワークが複数配置され且つ各パレット毎で異なる種類のワークが配置された複数の第１のパレットから、前記製品の生産順番となるように前記ワークを配列させる第２のパレットへ、前記ワークを移し替えるワーク移し替え装置であって、第１エリアに複数配置された第１のパレットと、前記第１エリアの第１のパレットに取り囲まれるようにして該第１エリアに固定され、前記第１エリアの第１のパレットと第２のパレットにアクセスし得る第１のロボットと、第２エリアに複数配置された第１のパレットと、前記第２エリアの第１のパレットに取り囲まれるようにして該第２エリアに固定され、前記第２エリアの第１のパレットと第２のパレットにアクセスし得る第２のロボットと、前記第１エリアと前記第２エリアの間に第２のパレット搬入位置からワーク移し替え位置へ移動して、各エリアに配置される第１のロボット及び第２のロボットにワーク投入口を向けて回転自在とされる第２のパレットと、前記第１のロボット及び前記第２のロボットが前記第１のパレットから前記第２のパレットにワークを移し替える動作と、何れかのロボットが第２のパレットにワークを移し替える際にそのロボットに向けて前記第２のパレットを回転させる動作とを行わせる制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明のワーク移し替えシステムは、異なる種類の製品毎に異なる種類のワークを取り付ける組み立て工程で、同一種類のワークが複数配置され且つ各パレット毎で異なる種類のワークが配置された複数の第１のパレットから、前記製品の生産順番となるように前記ワークを配列させる第２のパレットへ、前記ワークを移し替えるワーク移し替えシステムであって、前記第１エリアの第１のパレットに取り囲まれるようにして該第１エリアに固定され且つ該第１エリアに複数配置された第１のパレットと第２のパレットにアクセスし得る第１のロボットと、前記第２エリアの第１のパレットに取り囲まれるようにして該第２エリアに固定され且つ該第２エリアに複数配置された第１のパレットと第２のパレットにアクセスし得る第２のロボットと、第１エリアと第２エリアの間に第２のパレット搬入位置からワーク移し替え位置へ移動し且つ、各エリアに配置される第１のロボットまたは第２のロボットにワーク投入口を向けて回転自在とされる第２のパレットとを備えており、前記ワークの種類が増えた場合、前記第１エリアまたは前記第２エリアの何れかに隣接する第３エリアに複数配置された第１のパレットと、ワーク仮置き台と、このワーク仮置き台と第３エリアの第１のパレットにアクセスし得る第３のロボットとからなるパッケージを追加し、前記第１及び第２のロボットのワーク移し替え動作と共に、前記第３のロボットが組み立て生産順番となる次のワークを前記第３エリアの第１のパレットから取り出して前記ワーク仮置き台に配置させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のワーク移し替え方法によれば、作業者の人でによらずワーク（部品）をロボットにより第１のパレットから第２のパレットへ組み立て生産順番となるように移し替える作業を自動化することができると共に、製品の生産順番に応じて第１のパレットから第２のパレットへ２台のロボットで効率良くワークを移し替えて配列させることができ、ワーク移し替え作業のサイクルタイムを大幅に短縮することができる。すなわち、本発明方法によれば、一方のロボットが第２のパレットにワークを移し替える動作中に、他方のロボットも次のワークを第１のパレットに取りに行き第２のパレットへと移し替える動作を行うことができるからワーク移し替え作業を効率良く行うことができる。
【００１０】
本発明のワーク移し替え装置によれば、何れかのロボットが第２のパレットにワークを移し替える際にそのロボットに向けて第２のパレットを回転させる動作を行うため、２台のロボットによるワーク移し替え動作をロスなく行うことができ、効率良くワークを移し替えることができる。
【００１１】
本発明のワーク移し替えシステムによれば、第１エリアまたは第２エリアの何れかに隣接する第３エリアに複数配置された第１のパレットと、ワーク仮置き台と、このワーク仮置き台と第３エリアの第１のパレットにアクセスし得る第３のロボットとからなるパッケージを追加することで、ワークの種類が増えた場合でもシステム構成を大幅に変更することなくワークの種類増加に容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、自動車（製品）に組み付ける自動車用部品の一つであるガラス（ワーク）を第１のパレットから第２のパレットに組み立て生産順番となるように移し替える例としたものである。
【００１３】
「ワーク移し替え装置の説明」
図１はワーク移し替え装置の一例を示すレイアウト図、図２は第１のパレットからワーク取り出し手段でワークを取り出し第２のパレットへ移し替える前にワーク保持位置をロボットの基準位置に合致させる補正動作を行うための位置合わせ手段を示す斜視図である。
【００１４】
ワーク移し替え装置は、２台のハンドリングロボット１、２と、各ハンドリングロボット１、２（一方のハンドリングロボット１を第１ハンドリングロボット（第１のロボット）１、他方のハンドリングロボット２を第２ハンドリングロボット（第２のロボット）２とする）がそれぞれアクセスし得るエリアＡ（第１エリアＡ１と第２エリアＡ２）に置かれ、同一種類の矩形状をなすワーク（ガラス）３（３Ａ〜３Ｈ）が複数配置された複数台の第１のパレット４（４Ａ〜４Ｈ）と、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２の間に配置され、第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２がその周囲にあるアクセス可能な第１のパレット４Ａ〜４Ｈの中から所定のワーク３を取り出し、そのワーク３を移し替える第２のパレット５（５Ａ〜５Ｃ）と、第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２が保持したワーク保持位置をロボットの基準位置に合致させる位置合わせ手段を有している。
【００１５】
さらに、このワーク移し替え装置は、第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２が第１のパレット４から第２のパレット５にワーク３を移し替える動作と、何れかのロボット１、２が第２のパレット５にワーク３を移し替える際にそのロボット１、２に向けて前記第２のパレット５を回転させる動作とを行わせる制御部６とを備えている。
【００１６】
第１のパレット４は、ワーク３を製造しているワーク製造メーカとそのワーク３を使用して自動車を組み立てる車両生産工場間を巡回する専用パレットであって、台車の上に配置された状態で作業フロアの所定位置に配置される。本実施の形態では、第１ハンドリングロボット１がアクセスし得る第１エリアＡ１に、この第１ハンドリングロボット１を取り囲むようにして第１のパレット４Ａ〜４Ｄが４箇所に配置されている。同様に、第２ハンドリングロボット２がアクセスし得る第２エリアＡ２に、この第２ハンドリングロボット２を取り囲むようにして第１のパレット４Ｅ〜４Ｈが４箇所に配置されている。図１では、各ハンドリングロボット１、２がそれぞれ４つの第１のパレット４にアクセスするようになされており、トータルで８台の第１のパレット４を第１エリアＡ１と第２エリアＡ２に配置させている。
【００１７】
第１のパレット４は、作業フロア上に設けられたパレット位置決め部７にパレットの角部を突き当てることで、その配置位置が決められるようになっている。４つある角部のうち一つの角部のみをパレット位置決め部７に突き当てているため、第１ハンドリングロボット１に対するワーク３の配置位置には多少のバラツキがある。また、第１のパレット４は、組み立て精度や部品精度のバラツキによって、各パレット４Ａ〜４Ｈ毎でその大きさや各部位寸法などにバラツキを有している。
【００１８】
そして、これら第１のパレット４には、同一種類のワーク３が所定間隔を置いて複数配置されると共に、各第１のパレット４のそれぞれには車種又は仕様によって異なる種類のワーク３が配置されている。例えば、第１エリアＡ１には、搬入側の第２のパレット５Ａに一番近い第１のパレット４ＣにはＣ車用のワーク３Ｃ、その左隣りの第１のパレット４ＡにはＡ車用のワーク３Ａ、搬出側の第２のパレット５Ｃに一番近い第１のパレット４ＤにはＤ車用のワーク３Ｄ、その左隣りの第１のパレット４ＢにはＢ車用のワーク３Ｂが配置されている。
【００１９】
本実施の形態では、ワークの移し替え作業効率を高めるために、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２に配置されるワーク３は、どちらか一方が他方に対して、車両を組み立てる生産量の多いワークを配置する。この場合、２台のロボット１、２でワーク移し替え作業を同時進行するので、生産量の多いワーク３をどちらのエリアに配置しても構わない。
【００２０】
第２のパレット５は、第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２の手首部分１０に取り付けられたワーク取り出し手段１１によって第１のパレット４から取り出されたワーク３を順次配列させるためのいわば生産順列パレットである。この第２のパレット５には、各第１のパレット４Ａ〜４Ｈ毎で異なる種類とされたワーク３Ａ〜３Ｈの中から車体組み立て生産順番に従って取り出されたワーク３Ａ〜３Ｈをパレット奥から手前側に所定間隔を置いて配列させる。例えば、車体生産順番がＥ車、Ｃ車、Ｇ車、Ａ車の順番であるとした場合には、第２のパレット５Ｂには、パレット奥よりＡ車、Ｇ車、Ｃ車、Ｅ車用のワーク３Ａ、３Ｇ、３Ｃ、３Ｅを順に配置して行き、パレット手前から奥に向かって車体生産順番となるように配列される。
【００２１】
第２のパレット５（５Ａ〜５Ｃ）は、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２の間に設けられており、第１エリアＡ１に設けられた第１ハンドリングロボット１で第１のパレット４Ａ〜４Ｄから取り出されたワーク３Ａ〜３Ｄと、第２エリアＡ２に設けられた第２ハンドリングロボット２で第１のパレット４Ｅ〜４Ｈから取り出されたワーク３Ｅ〜３Ｈが配置される。この第２のパレット５は、第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２より移し替えられる位置であるガラス移し替え位置と、その上のパレット搬入位置と、その下のパレット搬出位置にそれぞれ設けられており、上から順に下へと流れるようになっている。
【００２２】
これら第２のパレット５は、作業フロアーに敷設された一対のレール８に沿ってスライド自在とされるスライドプレート９上に位置決め固定された状態で、パレット搬入位置とガラス移し替え位置とパレット搬出位置へ順に移動するようになされている。第２のパレット５は、各位置において位置ズレが生じないように図示を省略するロック機構でその位置が保持されるようになっている。パレット搬入位置には、作業者が空のパレットを搬入し、パレット搬出位置には、作業者が組み立て生産順番に配列し終えたパレットを搬出するようになっている。ガラス移し替え位置には、第２のパレット５を、第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２に向けて回転させるパレット回転手段が設けられている。
【００２３】
パレット回転手段は、作業フロアー下であって一対のレール８間に設けられ、第２のパレット５を載せたスライドプレート９をレール８よりも高い位置に上昇させた後、ガラス投入口を第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２に向けて回転させる昇降回転機構部１００とされている。この昇降回転機構部１００は、その上に配置させるスライドプレート９に対して位置ずれが生じないように図示しない位置決めロック機構部を有しており、当該第２のパレット５の回転動作を確実に行うことができるようになっている。
【００２４】
ハンドリングロボット１、２は、各エリアＡ１、Ａ２に配置された４つの第１のパレット４に対してそれぞれアクセス可能な位置に配置されており、第１エリアＡ１の第１のパレット４Ａ〜４Ｄにアクセスして取り出したワーク３Ａ〜３Ｄをガラス移し替え位置に配置された第２のパレット５Ｂに移し替える第１ハンドリングロボット１と、第２エリアＡ２の第１のパレット４Ｅ〜４Ｈにアクセスして取り出したワーク３Ｅ〜３Ｈを第２のパレット５Ｂに移し替える第２ハンドリングロボット２とからなる。
【００２５】
第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２は、何れも手首部分１０に取り付けらたワーク取り出し手段１１を有している。ワーク取り出し手段１１は、ワーク３を吸着保持する吸着パッド１２を複数有した吸着保持機構部からなり、その吸着パッド１２でワーク３の表面を吸着して保持するようになっている。また、このワーク取り出し手段１１は、手首部分１０に対して三次元方向（Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向）並びにＺ軸を中心とする回転方向であるθｚ方向に可動自在とされている。
【００２６】
位置合わせ手段は、ワーク取り出し手段１１で保持したワーク３の保持位置を撮像する撮像手段である第１カメラ１３及び第２カメラ１４と、撮影箇所をこれらカメラ１３，１４で認識し易くするレーザ光やＬＥＤ光を照射する光源１５と、第１カメラ１３及び第２カメラ１４で撮像したワーク保持位置と正規の保持位置（第２のパレット５に位置ずれなく載置するための適正なワーク保持位置）とのずれ量を算出しそのずれ量を求めて第１及び第２ハンドリングロボット１、２にフィードバックし、該ワーク保持位置を前記第１及び第２ハンドリングロボット１、２の基準位置（第２のパレット５に位置ずれなく載置するための適正な位置）に合致させるように該第１及び第２ハンドリングロボット１、２に指示するずれ量検出指示手段１６とを備えている。
【００２７】
第１カメラ１３は、ガラス移し替え位置のほぼ真上の天井から吊り下げられたカメラ取付ポール１７の先端に取り付けられている。この第１カメラ１３は、車両高さ方向（Ｚ方向）におけるワーク上端縁（ワーク端縁部）３ａの２箇所に光源１５から光を照射し、その照射部分の画像を撮像してその画像データをずれ量検出指示手段１６に送りモニターに映し出す。第２カメラ１４は、車両前後方向（Ｙ方向）であって前記ワーク３と対面する位置となるように前記カメラ取付ポール１７に取り付けられている。この第２カメラ１４は、ワーク取り出し手段１１に取り付けられた光源（図示は省略する）からワーク上端縁角部３ｂに照射された部位の画像を撮像し、その画像データをずれ量検出指示手段１６に送りモニターに映し出す。このように、ワーク３の端縁部に光を照射して発光させることにより、透明体であるガラスが第２カメラ１４により認識しずらいという問題を防ぐことができる。
【００２８】
ずれ量検出指示手段１６は、第１カメラ１３で撮像した画像データからＹ方向及びθｚ方向におけるワーク保持位置（ワーク取り出し手段１１で保持している実際のワーク保持位置）と正規の保持位置とを比較してそのずれ量を求める（これを、第１ずれ量検出動作とする）。また、ずれ量検出指示手段１６は、第２カメラ１４で撮像した画像データからＸ方向及びＺ方向におけるワーク保持位置と正規の保持位置とを比較してそのずれ量を求める（これを、第２ずれ量検出動作とする）。
【００２９】
そして、ずれ量検出指示手段１６は、これら第１カメラ１３と第２カメラ１４で撮影した画像データから求めたそれぞれのずれ量を第１及び第２ハンドリングロボット１、２にフィードバックし、前記ワーク保持位置を該第１及び第２ハンドリングロボット１、２の基準位置に合致させるように該ロボットに指示する。この指示を受けた第１及び第２ハンドリングロボット１、２は、ワーク取り出し手段１１にて保持しているワーク３をそのずれ量に応じて動かして補正し、正規の保持位置にワーク３を保持させる。このずれ量検出動作は、第１ずれ量検出動作を行った後、第２ずれ量検出動作を行い、さらに第１ずれ量検出動作を行うことで、ずれ量検出の精度を高める。
【００３０】
制御部６は、第１ハンドリングロボット１と、第２ハンドリングロボット２と、パレット回転手段である昇降回転機構部１００とをそれぞれ制御する。ここでは、制御部６は、第１及び第２ハンドリングロボット１、２がその周囲にあるアクセス可能な第１及び第２エリアＡ１、Ａ２のそれぞれに配置された所定の第１のパレット４Ａ〜４Ｈから所定のワーク３Ａ〜３Ｈを取り出して第２のパレット５に移し替える動作を、当該第１及び第２ハンドリングロボット１、２に指令する。
【００３１】
これら第１及び第２ハンドリングロボット１、２に指令する動作は、自動車の組み立て生産順番に応じた指令が制御部６から出される。例えば、第１エリアＡ１にある第１のパレット４Ａ〜４Ｄの所定のワーク３Ａ〜３Ｄを取り出す指令が第１ハンドリングロボット１に出されその第１ハンドリングロボット１が取り出し動作又は移し替え動作をしている間に、次に移し替えるワーク３が第２エリアＡ２の第１のパレット４Ｅ〜４Ｈにある場合は、第２ハンドリングロボット２が第１のパレット４Ｅ〜４Ｈから所定のワーク３Ｅ〜３Ｈを取り出す動作を同時に行う。また、制御部６は、第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２の何れかが取り出したワーク３を第２のパレット５に移し替える場合、そのワーク３を保持したロボットに向けて第２のパレット５を回転させて移し替える準備を昇降回転機構部１００に指令する。
【００３２】
なお、本実施の形態のワーク移し替え装置では、第１エリアＡ１または第２エリアＡ２内に誤って作業者が入ったことを知らせるためのセンサー２０が、それぞれのエリアＡ１、Ａ２の四隅にそれぞれ設けられている。第１エリアＡ１または第２エリアＡ２内に作業者などが入り込むとセンサー２０が作動し、サイレンが鳴ると共に警報用ランプが点灯して第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２によるワーク３の移し替え作業が一時停止する。移し替え作業が一時停止した場合には、電源まで落ちてシステム全体が停止する訳ではない。また、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２には、それぞれ安全柵１８が配置されている。
【００３３】
本実施の形態のワーク移し替え装置によれば、第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２の何れかのロボットが第２のパレット５にワーク３を移し替える際に、そのロボット１、２に向けて第２のパレット５を回転させる動作を行うため、２台のロボット１、２によるワーク移し替え動作をロスなく行うことができ、効率良くワークを移し替えることができる。
【００３４】
また、本実施の形態のワーク移し替え装置によれば、第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２の何れか一方が所定のワーク３を第２のパレット５に移し替える動作中に、他方のロボットが次に移し替えるワーク３を第１のパレット４から取り出す動作を行うため、無駄な停止時間を無くすことができる。
【００３５】
また、本実施の形態のワーク移し替え装置によれば、ワーク取り出し手段１１でワーク３を保持したワーク保持位置をロボットの基準位置に合致させる位置合わせ手段を備えているので、第１のパレット４を第１及び第２エリアＡ１、Ａ２にラフに配置し、また第１のパレット４の上にワーク３をラフに置いたとしてもワーク保持位置をロボットの基準位置に合わせることができるから、第１のパレット４の第１及び第２エリアＡ１、Ａ２への配置精度及び第１のパレット４へのワーク３の配置精度を高める必要が無くなる。
【００３６】
また、本実施の形態のワーク移し替え装置によれば、位置合わせ手段として撮像手段を使用しているので、目視により位置ずれを確認することができると共に装置コストを低減することもできる。
【００３７】
「ワーク移し替え方法の説明」
次に、上述のように構成されたワーク移し替え装置を使用し、第１のパレットの中から所定のワークを取り出して組み立て生産順番となるように第２のパレットに移し替えるワーク移し替え方法について説明する。以下、図３のワーク移し替えフローチャートを参照しながら説明するものとする。
【００３８】
図３のワーク移し替えフローチャートは、制御部６が生産指示を受けることでスタートする。なお、フローチャートの中では、ワークをガラスとして表記してある。そして、ステップＳ１の処理で、第２のパレット５に移し替えるワーク３としてＮ枚目のワーク３が指示された場合、ステップＳ２の処理で、制御部６はＮ枚目のワーク３が第１ハンドリングロボット１がアクセス可能な第１エリアＡ１の第１のパレット４Ａ〜４Ｄにあるか否かを判断する。第１ハンドリングロボット１側にＮ枚目のワーク３が無ければ、ステップＳ３の処理で、第２ハンドリングロボット２がアクセス可能な第２エリアＡ２の第１のパレット４Ｅ〜４ＨにＮ枚目のワーク３があるか否かを判断する。
【００３９】
ステップＳ２の処理において、第１ハンドリングロボット１側（第１エリアＡ１）にＮ枚目のワーク３が有れば、次のステップＳ４の処理で、制御部６は昇降回転機構部１００を駆動制御して第２のパレット５を図４に示すように１８０度回転させ、ガラス投入口を第１ハンドリングロボット１に向ける。また、ステップＳ３の処理において、第１ハンドリングロボット１側には無く第２ハンドリングロボット２側（第２エリアＡ２）にＮ枚目のワーク３が有れば、ステップＳ４の処理で、制御部６は昇降回転機構部１００を駆動制御して第２のパレット５を回転させ、ガラス投入口を第２ハンドリングロボット２に向ける。
【００４０】
なお、ステップＳ３の処理において、Ｎ枚目のワーク３が第１ハンドリングロボット１側及び第２ハンドリングロボット２側のパレットに無ければ、制御部６はステップＳ５の処理で異常であると判断し、このワーク移し替え処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ４の処理が終了すると、次のステップＳ６の処理で、制御部６はそのＮ枚目のワーク３があるパレットにワーク３が残っているか否か（パレット内ワーク残数ゼロか否か）を判断する。パレット内ワーク残数ゼロの場合は、制御部６はステップＳ７の処理でアラームを発生した後、作業者に空パレットを第１エリアＡ１または第２エリアＡ２外へ搬出させる動作を促す。そして、次のステップＳ８の処理で、作業者１０１は、空になったパレットを第１エリアＡ１または第２エリアＡ２外へと搬出させた後、新たなワーク３を配置したパレットを搬入するパレット交換を行う。
【００４２】
ステップＳ６の処理において、ワーク３がパレットに残っていれば、ステップＳ９の処理で、制御部６はＮ−１枚目のワーク３の第２のパレット５への移し替えが終了しているか否か（整列完了か否か）を判断する。整列完了でなければ、次のステップＳ１０の処理で、制御部６はＮ−１枚目のワーク３が第２のパレット５に移し替えられるまで次の動作を待つ。
【００４３】
そして、ステップＳ９の処理で、Ｎ−１枚目のワーク３の第２のパレット５への移し替えが完了した場合、ステップＳ１１のワーク取り出し処理を行う。このワーク取り出し処理は、指定されたＮ枚目のワーク３を第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２が把持しに行く。この時、ワーク３は第１のパレット４にラフに位置決めされているため、ワーク取り出し手段１１に取り付けられた超音波センサ等でワーク３のＹ方向量（車両進行方向であるワーク厚み方向におけるずれ量）を補正してワーク取り出し手段１１にて当該ワーク３を把持する。このように、超音波センサ等でＹ方向のずれを計測することにより第１のパレット４内に配置されるワーク３の歯抜けにも対応できる。
【００４４】
そして、ステップＳ１２の処理でＮ枚目のワーク３の取り出しが完了すると、ステップＳ１３の処理で、制御部６は次に取り出すＮ＋１枚目のワーク３の取り出し要求（Ｎ＋１部品指示要求）を指示し、このワーク移し替えフローチャートをステップＳ２の処理に戻す。
【００４５】
そして、ワーク取り出し手段１１にて保持されたワーク３は、移し替え位置に配置された第２のパレット５Ｂへ移し替る前に、制御部６はステップＳ１４の処理を行う。ステップＳ１４の処理は、前記ワーク取り出し手段１１で保持したワーク３の保持位置と第２のパレット５に載置するためのワーク保持位置である正規の所定位置とのずれ量を求め、そのずれ量に応じてワーク保持位置を第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２の基準位置に合致させる視覚補正動作を行う。
【００４６】
次に、制御部６はステップＳ１５の処理を第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２に指示し、保持したワーク３を第２のパレット５Ｂの所定位置に整列させる。そして、ステップＳ１６の処理でワーク３の第２のパレット５Ｂへの整列を完了する。以上が本実施の形態のワーク移し替え装置を使用したワーク移し替え方法の動作処理である。
【００４７】
なお、図３のフローチャートには記載していないが、例えば第１エリアＡ１の第１のパレット４Ａ〜４Ｄから移し替えるべきワーク３Ａ〜３Ｄを第１ハンドリングロボット１が取り出して第２のパレット５に移し替える動作を行っている間に、これと同時進行または少し時間を遅らせて、第２エリアＡ２の第１のパレット４Ｅ〜４Ｈから次に移し替えるワーク３Ｅ〜３Ｈを取り出して第２のパレット５に移し替える動作を行う処理がなされる。なお、ワーク移し替えプログラムとしては、第１ハンドリングロボット１と第２ハンドリングロボット２が交互に第２のパレット５にワーク３を移し替える動作をするように、予めワーク３を第１エリアＡ１と第２エリアＡ２に分けて配置することが望ましい。
【００４８】
本実施の形態のワーク移し替え方法によれば、作業者の人でによらずワーク３をロボット１、２により第１のパレット４から第２のパレット５へ組み立て生産順番となるように移し替える作業を自動化することができると共に、製品の生産順番に応じて第１のパレット４から第２のパレット５へ２台のロボットで効率良くワーク３を移し替えて配列させることができ、ワーク移し替え作業のサイクルタイムを大幅に短縮することができる。
【００４９】
また、本実施の形態のワーク移し替え方法によれば、２台のロボット１、２の何れかが所定のワーク３を第２のパレット５に移し替える場合、そのワーク３を保持したロボット１、２に向けて第２のパレット５を回転させるようにしているので、２台のロボット１、２で効率良くワーク３を移し替えることができる。
【００５０】
また、本実施の形態のワーク移し替え方法によれば、何れか一方のロボット１、２が所定のワーク３を第２のパレット５に移し替える動作中に、他方のロボット１、２が次に移し替えるワーク３を第１のパレット４から取り出す動作を行うため、ロボットによるワーク移し替え作業を停止させることなく連続して行うことができる。
【００５１】
また、本実施の形態のワーク移し替え方法によれば、作業効率を考慮して第１エリアＡ１と第２エリアＡ２に配置されるワーク３を、どちらか一方が他方に対して取り付けられる車両の生産量が多いものとすることもできる。
【００５２】
また、本実施の形態のワーク移し替え方法によれば、ワーク取り出し手段１１でワーク３を保持したワーク保持位置をロボットの基準位置に合致させるワーク保持位置補正動作を行ってから第２のパレットへワークを配置しているので、ワーク３の第２のパレット５への位置ずれを無くすことができる。
【００５３】
また、本実施の形態のワーク移し替え方法によれば、ワーク取り出し手段１１で保持したワーク３の保持位置を撮像し、その画像から所定位置に対する前記ワーク保持位置のずれ量を算出し、そのずれ量に応じてワーク３の保持位置を補正して位置出しを行うので、第２のパレット５に対してワーク３を正確に配列させることができる。また、ワーク保持位置のずれ量を補正できるため、作業者が第１のパレット４を作業エリア９にセットするセット位置を意識せずにセットすることができると共に、ワーク３も第１のパレット４にラフにセットすることができる。
【００５４】
「ワーク移し替えシステム」
図５はワークの種類（仕様数）が増えたときに各エリアに第１のパレットを増やすことでワーク種類増加に対応させたワーク移し替えシステムの一例を示すレイアウト図である。
【００５５】
図５では、第１エリアＡ１と第２エリアＡ２に、それぞれ仕様数が増えたワーク３Ｉ、ワーク３Ｊを配置した第１のパレット４Ｉ、４Ｊを配置する。これら第１のパレット４Ｉ、４Ｊを配置する位置は、第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２がアクセスし得る位置とする。
【００５６】
このようにすれば、各エリアＡ１、Ａ２にそれぞれ５つの第１のパレット４が配置されることになるため、システム全体で合計１０個の第１のパレット４を配置することができる。さらに、ワークの種類が増えた場合は、第１ハンドリングロボット１及び第２ハンドリングロボット２がアクセスし得る範囲内で第１のパレット４を増やすことができる。
【００５７】
図６はワークの種類（仕様数）が増えたときにパッケージを追加することでワーク種類増加に対応させたワーク移し替えシステムの一例を示すレイアウト図である。
【００５８】
ワーク３の種類が増えた場合、第１エリアＡ１または第２エリアＡ２の何れかに隣接する第３エリアＡ３に、第３ハンドリングロボット２００と、この第３ハンドリングロボット２００がアクセスし得る複数台の第１のパレット４Ｉ〜４Ｌと、ロボット間（第２ハンドリングロボット２と第３ハンドリングロボット２００間）に配置されるワーク仮置き台２０１とからなるパッケージを、図１のワーク移し替え装置に追加する。第３ハンドリングロボット２００は、第１ハンドリングロボット１と第２ハンドリングロボット２と同一直線上に配置されるように設け、その第２ハンドリングロボット２と第３ハンドリングロボット２００の間にワーク仮置き台２０１を配置する。
【００５９】
前記パッケージ２０２を追加することで、例えば、第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２が第１のパレット４Ａ〜４Ｄまたは第１のパレット４Ｅ〜４Ｈから取り出した所定のワーク３（Ｎ番目のワークとＮ＋１番目のワーク）を第２のパレット５に移し替える動作を行っている際に、これと同時に、組み立て生産順番となる次のワークであるＮ＋２番目のワーク３が、パッケージ２０２として追加されたロボット（第３ハンドリングロボット２００）側にある場合は、その第３ハンドリングロボット２００の周囲にあるアクセス可能な第１のパレット４Ｉ〜４Ｌの中からＮ＋２番目のワーク３を取り出してワーク仮置き台２０１に配置する。そして、ワーク仮置き台２０１に配置されたワーク３は、第２ハンドリングロボット２にて保持された後、第２のパレット５に移し替えられる。
【００６０】
なお、図６では、ワーク３の種類をトータルで１２としたが、ワーク３の仕様数がさらに増えた場合には、このワーク移し替え装置に対して前記パッケージ２０２をさらに追加するようにする。
【００６１】
このように、本実施の形態のワーク移し替えシステムによれば、ロボットと、このロボットがアクセスする複数台の第１のパレットと、ロボット間に配置されるワーク仮置き台をパッケージ化すれば、ワーク３の仕様数が増えた場合でもそのパッケージ２０２を追加するだけで、簡単にワーク仕様数の増加に対応することができる。
【００６２】
また、このワーク移し替えシステムによれば、パッケージ２０２毎に車両を組み立てる生産量の多いワーク３とそれよりも生産量の少ないワーク３とに分類し、第２のパレット５に近いエリアＡ１、Ａ２には生産量の多いワーク３を配置し、第２のパレット５から離れるに従って次第に生産量の少ないワーク３を配置するようにすれば、さらにワーク移し替え作業のサイクルタイムを短縮することができる。
【００６３】
「その他の実施の形態」
前記した実施の形態では、位置合わせ手段として撮像手段を使用してワーク保持位置と正規の保持位置に対するずれ量を算出しそのずれ量を求めてワーク保持位置をロボットの基準位置に合致させるようにしたが、撮像手段を使用することなく機械的手段にて補正動作を行わせるようにしてもよい。
【００６４】
機械的手段による位置合わせ手段としては、ワーク取り出し手段１１で保持した矩形状のワーク３を、基準ピンに接触させてワーク奥行き方向、ワーク幅方向及びワーク縦方向のそれぞれの位置出しを行う。この位置合わせ手段を備えたワーク取り出し手段１１の構造について以下に説明する。
【００６５】
ワーク取り出し手段１１には、図７〜図９に示すように、ワーク３を吸着保持する吸着保持機構部と、該ワーク３の奥行き方向のワーク保持位置をロボットの基準位置に合致させる位置調整機構部とを備えた吸着保持位置調整手段４１と、この吸着保持位置調整手段４１で吸着したワーク３の有無を検知するワーク有無検知手段４２と、吸着保持位置調整手段４１で保持したワーク３の幅方向及び縦方向のワーク保持位置を、ロボット２の基準位置に合致させるワーク保持位置調整手段４３とが設けられている。なお、前記吸着保持位置調整手段４１とワーク保持位置調整手段４３が、本実施の形態の位置合わせ手段に相当する。
【００６６】
吸着保持位置調整手段４１は、ハンドリングロボット１の手首部分１０に取り付けられたハンドフレーム４４に設けられる一対の取付アーム部４５のそれぞれに３つずつ取り付けられている。さらに詳しく説明すると、各取付アーム部４５に固定されたブラケット４６に、前記吸着保持位置調整手段４１がそれぞれ取り付けられている。この吸着保持位置調整手段４１は、ワーク３を吸着保持する吸着保持機構部４７と、該ワーク３の奥行き方向のワーク保持位置を前記ロボットの基準位置に合致させる位置調整機構部４８とを備える。
【００６７】
吸着保持機構部４７は、図１０に示すように、ワーク３を吸着保持する吸着パッド４９と、この吸着パッド４９をワーク３の曲面に合わせて追従揺動可能とする揺動機構（図示は省略する）とを備えている。これら吸着パッド４９と揺動機構は、図示は省略する空圧回路から送り込まれる圧縮空気の導出入によって動作するようになっており、圧縮空気が導入されると吸着パッド４９によるワーク３への吸着は行われず且つワーク面に対して揺動自在となる。この一方、圧縮空気が空圧回路によって負圧にされると、吸着パッド４９によりワーク３が吸引されると共にその吸着パッド４９の揺動動作が停止しロックされる。
【００６８】
位置調整機構部４８は、先端に吸着保持機構部４７を保持したスライド軸５０と、このスライド軸５０のスライド位置をロックするロック機構を内蔵するスライドガイド５１と、スライド軸５０の周囲に配置されたコイルスプリング５２とからなる。
【００６９】
このスライド軸５０には、先端に吸着保持機構部４７が取り付けられ、後端にスライド軸５０の最突出位置を規制するストッパ５３が取り付けられている。吸着パッド４９が最もワーク３から離れた状態では、図１０（Ａ）の如くスライドガイド５１の上面から上方に突き出た位置にストッパ５３が位置し、吸着パッド４９が最もワーク３に接近（接触）する状態では、図１０（Ｂ）の如くスライドガイド５１の上面にストッパ５３が接触する。
【００７０】
スライドガイド５１は、前記したフランジ４６に固定されており、スライド軸５０を図１０の上下方向においてスライド自在にガイドする。このスライドガイド５１の内部には、スライド軸５０のスライド位置をロックするロック機構が設けられている。ロック機構は、図示を省略する空圧回路から送り込まれる圧縮空気の導出入によって動作するようになっており、圧縮空気が導入されるとロック機構が解除されてスライド軸５０が前記コイルスプリング５２によって図１０（Ｂ）で示す吸着パッド４９をワーク３に接近させる最突出位置となす。この一方、圧縮空気が空圧回路によって負圧にされると、ロック機構が作動しスライド軸５０のスライド位置がロックされる。
【００７１】
ワーク有無検知手段４２は、図１１に示すように、ワーク３の有無を検知する検出スイッチ５４と、この検出スイッチ５４をオンオフさせる検出ロッド５５と、この検出ロッド５５の上方に配置される間接検出体５６及び圧縮スプリング５７とからなる。
【００７２】
検出ロッド５５の先端にワーク３が接触すると、この検出ロッド５５が検出本体５８内に押し込まれ、間接検出体５６を圧縮スプリング５７の付勢力に抗して上昇して検出スイッチ５４をオンする。この間接検出体５６が圧縮スプリング５７によって下方へ付勢されると検出スイッチ５４から離れてオフになる。検出スイッチ５４がオンになった場合は、ワーク３が有りと判断され、オフとなった場合は、ワーク３が無いと判断される。
【００７３】
なお、本実施の形態では、ワーク３が傾いて配置されている場合でもワーク３の有無を検知することができるように、ワーク有無検知手段４２を対角の位置に配置している。
【００７４】
ワーク保持位置調整手段４３は、前記した吸着保持位置調整手段４１で保持したワーク３の幅方向及び縦方向のワーク保持位置を、ロボットの基準位置に合致させる機能をするＸ−Ｙテーブルからなる。Ｘ−Ｙテーブルは、ハンドフレーム４４上に固定される第１テーブル５９と、ロボットの手首部分１０に固定される第２テーブル６０と、第１テーブル５９の上にワーク幅方向（Ｘ方向）に沿って固定された一対のＸ軸ガイドレール６１と、第２テーブル６０の下面にワーク縦方向（Ｙ方向）に沿って固定された一対のＹ軸ガイドレール６２と、Ｘ軸ガイドレール６１とＹ軸ガイドレール６２の両方にスライド自在に設けられるリニアガイド６３と、Ｘ−ＹテーブルのＸ方向とＹ方向へのスライドをロックするロック機構とから構成される。
【００７５】
ロック機構は、図示を省略した空圧回路から供給される圧縮空気の導出入により、第１テーブル５９の第２テーブル６０に対するＸ方向またはＹ方向へのスライド移動を可能とする一方で、そのスライド移動を不可能にロックする。これら第１テーブル５９の第２テーブル６０に対するスライドは、リニアガイド６３を共有しているため、一方向へのスライドをロックさせてからでないと、他方向にスライドできないようになっている。このため、例えば第１テーブル５９を第２テーブル６０に対してＸ方向に移動させるには、Ｙ方向のスライドをロックした後に行い、第１テーブル５９を第２テーブル６０に対してＹ方向に移動させるには、逆にＸ方向のスライドをロックさせた後に行う必要がある。
【００７６】
また、前記ロボットの手首部分１０の先端には、ワーク移し替え装置１１を回転させる回転手段６４が設けられている。かかる回転手段６４は、吸着保持位置調整手段４１で吸着したワーク３のワーク保持位置補正動作を行うときに、当該ワーク３の向きを９０度に変える機能をする。
【００７７】
このように構成されたワーク移し替え装置１１を備えた前記ロボットは、制御部６からの指令を受けて作動し、手首部分１０に取り付けたワーク移し替え装置１１をその指令に応じて動かすようになっている。
【００７８】
次に、前記した機械的手段による位置合わせ手段を備えたワーク取り出し手段１１をロボットに装着したワーク移し替え装置で、第１のパレット４からワーク３を第２のパレット５に移し替える動作について説明する。
【００７９】
図１２はワーク保持位置とロボットの基準位置を示す状態図であり、（Ａ）はワーク保持位置とロボットの基準位置が一致した状態、（Ｂ）はそれらの位置がワーク幅方向左にずれている状態、（Ｃ）はそれらの位置がワーク幅方向右にずれいている状態、図１３はワーク幅方向及びワーク縦方向におけるワーク保持位置とロボットの基準位置とを位置調整する調整方法を示し、（Ａ）はワーク幅方向の位置調整、（Ｂ）はワーク縦方向の位置調整を示す図である。
【００８０】
先ず、制御部６からの指令を受けて組み立て生産順番に従い所望の第１のパレット４へ第１ハンドリングロボット１または第２ハンドリングロボット２が移動し、その手首部分１０に取り付けられたワーク取り出し手段１１を、その第１のパレット４に配置されたワーク３に対して接近させる。
【００８１】
ワーク取り出し手段１１がワーク３に接近すると、図７及び図８に示すように、吸着保持位置調整手段４１の吸着パッド４９がワーク３に接触する。このとき、吸着保持位置調整手段４１では、吸着保持機構部４７及び位置調整機構部４８におけるロックがそれぞれ解除状態にあるため、ワーク３の曲面に合わせて吸着パッド４９が首振り方向及びワーク３に対する進退方向に追従し揺動することになる。そして、吸着パッド４９がワーク３の曲面に倣うと、吸着保持機構部４７がロックされ、ワーク３が吸着パッド４９によって吸着保持される。
【００８２】
その後、吸着パッド４９で保持したワーク３を、第１のパレット４の上方へと持ち上げ、その第１のパレット４の上方位置に設けられた基準ピンであるワーク奥行き方向位置調整用基準ピン６５にワーク３を押し付ける。ワーク３がこのワーク奥行き方向位置調整用基準ピン６５に押し付けられると、ワーク奥行き方向でのワーク保持位置がハンドリングロボット１、２の基準位置（手首部分１０のセンタ位置Ｃ）と合致する。このワーク保持位置とハンドリングロボット１、２の基準位置が合致したら前記位置調整機構部４８をロックし、ワーク保持位置を固定する。
【００８３】
このようにして前記吸着保持位置調整手段４１によってワーク３が吸着保持される形態としては、ワーク３を実際に吸着保持したワーク保持位置と、ハンドリングロボット１、２の基準位置（手首部分１０のセンタ位置Ｃ）とが一致した形態（図１２（Ａ））、ワーク保持位置とハンドリングロボット１、２の基準位置とがワーク幅方向である左側または右側にずれた形態（図１２（Ｂ）、（Ｃ））の何れかになる。この位置ずれは、第１のパレット４の組み立て精度の誤差、各第１のパレット４の大きさのバラツキ、第１のパレット４に配置されるワーク３の配置バラツキ、第１のパレット４の各エリアＡ１、Ａ２への配置バラツキなどによって生じる。
【００８４】
次に、ワーク有無検知手段４２の検出ロッド５５がワーク３に接触し、前記吸着保持位置調整手段４１でワーク３を保持できたか否かを検知する。ワーク３の検知が確認されない場合は、ワーク３を吸着保持できていないため、もう一度ワーク３を吸着保持する作業を繰り返す。
【００８５】
ワーク３が吸着保持機構部４７にて吸着保持されたことが確認されると、ワーク保持位置調整手段４３のワーク幅方向（図７Ｘ方向）へのロックを解除（ワーク縦方向はロック状態のまま）し、前記ワーク取り出し手段１１をワーク幅方向に移動自在なようにフリー状態にする。その結果、第１テーブル５９が手首部分１０に固定された第２テーブル６０に対してワーク幅方向にのみ移動自在なフリー状態となる。
【００８６】
そして、前記吸着保持位置調整手段４１で吸着保持したワーク３の幅方向における両端縁３ｃ、３ｄを、図１３（Ａ）に示すように、第１のパレット４の上方位置に設けた基準ピンであるワーク幅縦方向位置調整用基準ピン６６、６７に向かってロボットが予め決められた同じ量だけ移動する。例えば、図１２（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにワーク保持位置とハンドリングロボット１、２の基準位置とがずれていた場合は、このワーク３の幅方向両側にそれぞれ２つずつ配置されたワーク幅縦方向位置調整用基準ピン６６、６７の何れか片方に接触することになるので、第１テーブル５９が第２テーブル６０に対してワーク幅方向に相対的にスライドして、前記ワーク保持位置が前記ハンドリングロボット１、２の基準位置に対して合致する。
【００８７】
次に、ワーク３の向きを回転手段６４にて９０度回転させた後、今度は、ワーク保持位置調整手段４３のワーク縦方向（図７Ｙ方向）へのロックを解除（ワーク幅方向はロック状態）し、前記ワーク取り出し手段１１をワーク縦方向に移動自在なようにフリー状態にする。その結果、第１テーブル５９が手首部分１０に固定された第２テーブル６０に対してワーク縦方向にのみ移動自在なフリー状態となる。
【００８８】
そして、前記吸着保持位置調整手段４１で吸着保持したワーク３の縦方向における両端縁３ｃ、３ｄを、図１３（Ｂ）に示すように、第１のパレット４の上方位置に設けたワーク幅縦方向位置調整用基準ピン６６、６７に向かってロボットが予め決められた同じ量だけ移動する。このワーク幅縦方向位置調整用基準ピン６６、６７に片方ずつワーク３の両端縁３ｃ、３ｄを接触させると、第１テーブル５９が第２テーブル６０に対してワーク縦方向に相対的にスライドして、前記ワーク保持位置が前記ハンドリングロボット１、２の基準位置に対して合致する。
【００８９】
そして、ワーク幅方向及びワーク縦方向のワーク保持位置とハンドリングロボット１、２との基準位置とが一致したら、ワーク保持位置調整手段４３をロックして第２テーブル６０に対する第１テーブル５９のワーク幅方向及びワーク縦方向のスライド移動を停止させる。その結果、ワーク奥行き方向、ワーク幅方向及びワーク縦方向におけるそれぞれのワーク保持位置とハンドリングロボット１、２の基準位置とが、前記第２のパレット５に移し替える前に位置補正される。これで、ワーク保持位置補正動作が終了することになる。
【００９０】
次に、ワーク３を正規の位置に位置決めしたらハンドリングロボット１、２によって第２のパレット５にワーク３を移し替える。第２のパレット５の所定位置にワーク３を配置したら吸着パッド４９による吸着を解除し、当該ワーク３を第２のパレット５上に置く。
【００９１】
このように、本実施の形態によれば、機械的手段による位置合わせ手段を使用してワーク保持位置をロボットの基準位置に合致させるようにしているので、機械的精度に応じた補正を行うことができ、また装置コストも抑えることができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、ワーク位置補正動作は、ワーク奥行き方向、ワーク幅方向及びワーク縦方向のそれぞれの位置出しを行うため、正確な位置補正を行うことができ、第２のパレット５にバラツキ無くワーク３を整列させることができる。
【００９３】
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、上述の実施の形態は本発明の一例であり、これら実施の形態に制限されることはない。
【００９４】
前記したように、基準ピン６５，６６，６７を第１のパレット４の上方位置にそれぞれ設ける例に限らず、第２のパレット５の搬入口前段に設けて該第２のパレット５へワーク３を投入する直前で位置決めを行うようにしてもよい。
【００９５】
また、本実施の形態では、ワーク３としてガラスを例にとり説明したが、ガラス以外の組み付け部品であるパネルやトリム部品などを、本発明の移し替え対象であるワークに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】ワーク移し替え装置の一例を示すレイアウト図である。
【図２】第１のパレットからワーク取り出し手段でワークを取り出し第２のパレットへ移し替える前にワーク保持位置をロボットの基準位置に合致させる補正動作を行うための位置合わせ手段を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態のワーク移し替えフローチャートである。
【図４】ワークの種類が増えたときにパッケージを追加したワーク移し替えシステムの一例を示すレイアウト図である。
【図５】ワークの種類（仕様数）が増えたときに各エリアに第１のパレットを増やすことでワーク種類増加に対応させたワーク移し替えシステムの一例を示すレイアウト図である。
【図６】ワークの種類（仕様数）が増えたときにパッケージを追加することでワーク種類増加に対応させたワーク移し替えシステムの一例を示すレイアウト図である。
【図７】ワーク取り出し手段の平面図である。
【図８】ワーク取り出し手段の正面図である。
【図９】ワーク取り出し手段の側面図である。
【図１０】吸着保持位置調整手段の拡大図である。
【図１１】ワーク有無検知手段の拡大図である。
【図１２】ワーク保持位置とロボットの基準位置を示す状態図であり、（Ａ）はワーク保持位置とロボットの基準位置が一致した状態、（Ｂ）はそれらの位置がワーク幅方向左にずれている状態、（Ｃ）はそれらの位置がワーク幅方向右にずれいている状態を示す。
【図１３】ワーク幅方向及びワーク縦方向におけるワーク保持位置とロボットの基準位置とを位置調整する調整方法を示し、（Ａ）はワーク幅方向の位置調整、（Ｂ）はワーク縦方向の位置調整を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１…第１ハンドリングロボット（第１のロボット）
２…第２ハンドリングロボット（第２のロボット）
３…ワーク（３Ａ〜３Ｌ）
４（４Ａ〜４Ｌ）…第１のパレット
５（５Ａ〜５Ｃ）…第２のパレット
６…制御部
８…レール
１０…ロボットの手首部分
１１…ワーク取り出し手段
１２、４９…吸着パッド
１３…第１カメラ（撮像手段）
１４…第２カメラ（撮像手段）
１５…光源
１６…ずれ量検出指示手段
４１…吸着保持位置調整手段
４２…ワーク有無検知手段
４３…ワーク保持位置調整手段
４４…ハンドフレーム
４７…吸着保持機構部（保持機構部）
４８…位置調整機構部
５９…第１テーブル
６０…第２テーブル
６６，６７…ワーク幅縦方向位置調整用基準ピン（基準ピン）
６５…ワーク奥行き方向位置調整用基準ピン（基準ピン）
１００…昇降回転機構部（パレット回転手段）
２００…第３ハンドリングロボット
２０１…ワーク仮置き台
２０２…パッケージ
【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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