(57)【要約】【課題】  物品を過度なストレスを与えることなく搬送可能であり、併せて搬送した物品を所定の位置に精度良く配置可能である物品搬送ロボットを提供する。【解決手段】  ハンドのベース１に取り付けられた吸着子２は、物品３に接触していないピックアップ位置から真空による吸引力により物品３を吸い上げて吸着する。ハンドを移動させて吸着子２をリリース位置に吸着子２を移動させ、吸着子２に作用している真空を切って物品３を解放し、所定の配置場所４に配置する。吸着時及び解放時に吸着子２が物品３を押圧することがないので、不都合なストレスを物品に与えることなく搬送することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空吸着手段を有するハンドを備え、物品をピックアップして搬送する物品搬送ロボットにおいて、
前記真空吸着手段を前記物品に近接させ前記物品と非接触のピックアップ位置から前記物品を吸い上げて前記吸着手段に吸着させることを特徴とする、物品搬送ロボット。
【請求項２】
前記吸着手段に吸着した前記物品を所定の配置場所に近接させ、前記配置場所と前記物品とが非接触であるリリース位置から前記物品を解放することを特徴とする、請求項１に記載の物品搬送ロボット。
【請求項３】
前記物品を吸い上げるために前記吸着手段を前記ピックアップ位置に移動する動作、及び、前記物品を解放するために前記吸着手段を前記リリース位置に移動する動作の少なくとも一方の動作がロボットの教示プログラムの実行により行われることを特徴とする、請求項２に記載の物品搬送ロボット。
【請求項４】
前記吸着手段がフローティング機構によって前記ハンドのベースに取り付けられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項５】
前記ハンドは視覚センサを有し、該視覚センサによる前記物品の位置及び方向の検出結果に基づく前記吸着手段の前記ピックアップ位置への移動、及び、前記視覚センサによる前記配置場所に関連する配置目標の検出結果に基づく前記吸着手段の前記リリース位置への移動の少なくとも一方を行うことを特徴とする、請求項２に記載の物品搬送ロボット。
【請求項６】
前記ハンドはレーザ距離計を有し、該レーザ距離計による前記レーザ距離計と前記物品の上面との間の距離の計測結果に基づく前記吸着手段の前記ピックアップ位置への移動、及び、前記レーザ距離計による前記レーザ距離計と前記配置場所との間の距離の計測結果に基づく前記吸着手段の前記リリース位置への移動の少なくとも一方を行うことを特徴とする、請求項２に記載の物品搬送ロボット。
【請求項７】
前記ハンドは視覚センサ及びレーザ距離計を有し、前記視覚センサによる前記物品の位置及び方向の検出結果に基づいて、前記レーザ距離計と前記物品の上面との間の距離を計測するための位置へ前記レーザ距離計を移動させること、及び、前記視覚センサによる前記配置場所に関連する配置目標の検出結果に基づいて、前記レーザ距離計と前記配置場所との間の距離を計測するための位置へ前記レーザ距離計を移動させることの少なくとも一方を行うことを特徴とする、請求項６に記載の物品搬送ロボット。
【請求項８】
固定部位に設けられた固定レーザ距離計を有し、該固定レーザ距離計による前記固定レーザ距離計と前記吸着手段との距離の計測結果に基づく前記吸着手段の前記ピックアップ位置への移動、及び、前記吸着手段に吸着された前記物品までの距離の計測結果に基づく前記吸着手段の前記リリース位置への移動の少なくとも一方を行うことを特徴とする、請求項２に記載の物品搬送ロボット。
【請求項９】
前記フローティング機構は前記吸着手段及びギャップ制御部材を備え、該ギャップ制御部材を前記物品が置かれている場所の周辺に押し当てたときに、前記吸着手段を前記ピックアップ位置に位置決めすること、及び、前記物品を配置すべき場所の周辺に押し当てたときに前記吸着手段を前記リリース位置に位置決めすることの少なくとも一方を行うことを特徴とする、請求項２に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１０】
固定部位に取り付けられた固定カメラを有し、前記吸着手段に吸着された前記物品の前記吸着手段に対する相対位置関係を前記固定カメラで検出した結果に基づき、前記物品を前記配置場所に所定の方向に向けて配置できるように、前記ハンドの姿勢制御を行う手段を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１１】
前記ハンドに取り付けられた視覚センサを有し、前記吸着手段に吸着された前記物品の前記吸着手段に対する相対位置関係を前記視覚センサで検出した結果に基づき、前記物品を前記配置場所に所定の方向に向けて配置できるように、前記ハンドの姿勢制御を行う手段を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１２】
前記吸着手段に吸着された前記物品の前記吸着手段に対する相対位置関係を前記固定カメラ又は前記視覚センサで検出した結果に基づき、前記物品を前記配置場所に所定の方向に向けて配置できるように、前記ハンドの回転に伴う前記吸着手段の高さの変化を、前記ハンドの回転角度をパラメータとする数値計算で補正する手段を備えることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１３】
前記吸着手段に吸着された前記物品の前記吸着手段に対する相対位置関係を前記固定カメラ又は前記視覚センサで検出した結果、前記物品の前記吸着手段に対する相対位置が正常な位置と異なっている場合に、前記物品を解放して再度前記物品又は次の物品のピックアップ動作を行うことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１４】
前記固定カメラ又は前記視覚センサにより、前記吸着手段から解放され前記配置場所に配置された前記物品を検出し、前記物品の位置及び方向が正常な位置及び方向からずれている場合に、前記配置場所より前記吸着手段で前記物品を吸い上げて、前記物品が正常な位置及び方向に配置されるように前記吸着手段を移動して再度前記物品を解放することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１５】
前記ピックアップ位置の近傍に設けられた物品姿勢矯正治具と、前記物品を前記吸着手段に吸着するための真空度を下げる手段とを備え、該手段により前記物品姿勢矯正治具に前記物品を押し当てることによって、前記吸着手段に前記物品を吸着させたときに生じ得る前記吸着手段に対する前記物品の位置ずれが矯正されることを特徴する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１６】
前記配置場所に隣接したストッパーと、前記物品を前記吸着手段に吸着させるための真空度を下げる手段とを備え、該手段により前記ストッパーの側面に前記物品を押し当ててさらに前記吸着手段を移動させることによって、前記物品が前記吸着手段から離脱し、前記物品が前記配置場所に配置されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１７】
前記物品を傾斜した配置場所に配置するか、前記物品を前記配置場所に配置した後に前記配置場所を傾斜させて、前記物品を一方向に寄せる手段を備えることを特徴とする、請求項２に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１８】
前記ギャップ制御部材を前記物品が置かれている又は配置すべき場所の周辺に押し当てたときの荷重を検出する荷重センサを有し、該荷重センサの検出値が所定の値に達したときに前記ギャップ制御部材を停止させることを特徴とする、請求項９に記載の物品搬送ロボット。
【請求項１９】
押し当てられた前記ギャップ制御部材と嵌合する受容する受け部が前記配置場所の周辺に形成され、それにより前記ギャップ制御部材はガイドピンとして作用することを特徴とする、請求項９又は１８に記載の物品搬送ロボット。
【請求項２０】
積み上げられた前記物品を保持しかつ可動に構成されたホルダーを有し、該ホルダーは、前記配置場所を変えずに前記物品を積み上げることができるように、積み上げられた前記物品の最上段の位置が一定となるように移動可能であることを特徴とする、請求項２に記載の物品搬送ロボット。
【請求項２１】
前記吸着手段が樹脂製又はプラスチック製であることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項２２】
前記吸着手段の少なくとも吸着面が樹脂又はプラスチックでコーティングされていることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の物品搬送ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体結晶のような、ストレス（機械的応力）によって結晶欠陥等が発生してその特性や品質が低下する物品を、搬送して所定の位置に配置するための物品搬送ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの製造現場では、製造コストの低減や品質の安定化のために、ロボットを使用した自動製造システムの導入が要求されている。このため、半導体デバイスの製造現場においてもロボットの導入が進められつつあるが、半導体デバイスの組立にロボットを使用する場合は、ストレスを与えることなく半導体結晶（半導体チップや半導体集積回路等）を搬送する物品搬送ロボットが使用される。この物品搬送ロボットには、搬送した半導体結晶を所定の位置に精度よく配置することが要求される。
【０００３】
半導体等の物品はストレスに非常に敏感なので、上述のような物品搬送ロボットにおいては、搬送すべき物品にストレスをかけないように種々の工夫がなされている。例えば特許文献１には、半導体等の基板を搬送するための、ロボットアームに設けられた真空吸着装置が開示されている。この装置は、基板に接するシート部材に軟質の弾性部材を設けることにより、基板に反りがある場合でも真空吸着を確実に行いかつ基板を傷付けないように構成されている。これ以外にも、物品に押し付ける真空吸着子を、バネを利用したフローティング機構を介してハンドのベースに取り付ける構成や、物品にかかる力をモニタリングできるように物品を掴み上げるチャックに荷重センサを設ける構成も採用されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のようなフローティング機構を用いても、吸着子の自重とバネの力によって０．５Ｎ程度の力が物品にかかり、また荷重センサを装備したチャックを用いた場合でも、センサの感度やチャックの制御精度による制限から同程度の力がかかることは避けられない。この程度の力であっても、半導体結晶のように小さい物品に対しては大きな圧力が作用することになるため、物品が損傷を受ける虞がある。さらに物品が半導体結晶、特に硬度の低い化合物半導体結晶等である場合は、半導体結晶内に結晶欠陥等が発生する等の悪影響が生じ、その物品を使用した半導体デバイス等の特性や品質が低下するという問題が生じていた。
【０００６】
そこで本発明は、搬送しようとする物品に吸着子やチャックを押し付けることによるストレスを与えることなく、物品の搬送ができ、併せて搬送した物品を所定の位置に精度よく配置することができる物品搬送ロボット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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、真空吸着手段を有するハンドを備え、物品をピックアップして搬送する物品搬送ロボットにおいて、前記真空吸着手段を前記物品に近接させ前記物品と非接触のピックアップ位置から前記物品を吸い上げて前記吸着手段に吸着させることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記吸着手段に吸着した前記物品を所定の配置場所に近接させ、前記配置場所と前記物品とが非接触であるリリース位置から前記物品を解放することを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記物品を吸い上げるために前記吸着手段を前記ピックアップ位置に移動する動作、及び、前記物品を解放するために前記吸着手段を前記リリース位置に移動する動作の少なくとも一方の動作がロボットの教示プログラムの実行により行われることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記吸着手段がフローティング機構によって前記ハンドのベースに取り付けられることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記ハンドは視覚センサを有し、該視覚センサによる前記物品の位置及び方向の検出結果に基づく前記吸着手段の前記ピックアップ位置への移動、及び、前記視覚センサによる前記配置場所に関連する配置目標の検出結果に基づく前記吸着手段の前記リリース位置への移動の少なくとも一方を行うことを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記ハンドはレーザ距離計を有し、該レーザ距離計による前記レーザ距離計と前記物品の上面との間の距離の計測結果に基づく前記吸着手段の前記ピックアップ位置への移動、及び、前記レーザ距離計による前記レーザ距離計と前記配置場所との間の距離の計測結果に基づく前記吸着手段の前記リリース位置への移動の少なくとも一方を行うことを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記ハンドは視覚センサ及びレーザ距離計を有し、前記視覚センサによる前記物品の位置及び方向の検出結果に基づいて、前記レーザ距離計と前記物品の上面との間の距離を計測するための位置へ前記レーザ距離計を移動させること、及び、前記視覚センサによる前記配置場所に関連する配置目標の検出結果に基づいて、前記レーザ距離計と前記配置場所との間の距離を計測するための位置へ前記レーザ距離計を移動させることの少なくとも一方を行うことを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の物品搬送ロボットにおいて、固定部位に設けられた固定レーザ距離計を有し、該固定レーザ距離計による前記固定レーザ距離計と前記吸着手段との距離の計測結果に基づく前記吸着手段の前記ピックアップ位置への移動、及び、前記吸着手段に吸着された前記物品までの距離の計測結果に基づく前記吸着手段の前記リリース位置への移動の少なくとも一方を行うことを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記フローティング機構は前記吸着手段及びギャップ制御部材を備え、該ギャップ制御部材を前記物品が置かれている場所の周辺に押し当てたときに、前記吸着手段を前記ピックアップ位置に位置決めすること、及び、前記物品を配置すべき場所の周辺に押し当てたときに前記吸着手段を前記リリース位置に位置決めすることの少なくとも一方を行うことを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の物品搬送ロボットにおいて、固定部位に取り付けられた固定カメラを有し、前記吸着手段に吸着された前記物品の前記吸着手段に対する相対位置関係を前記固定カメラで検出した結果に基づき、前記物品を前記配置場所に所定の方向に向けて配置できるように、前記ハンドの姿勢制御を行う手段を備えることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記ハンドに取り付けられた視覚センサを有し、前記吸着手段に吸着された前記物品の前記吸着手段に対する相対位置関係を前記視覚センサで検出した結果に基づき、前記物品を前記配置場所に所定の方向に向けて配置できるように、前記ハンドの姿勢制御を行う手段を備えることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は１１に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記吸着手段に吸着された前記物品の前記吸着手段に対する相対位置関係を前記固定カメラ又は前記視覚センサで検出した結果に基づき、前記物品を前記配置場所に所定の方向に向けて配置できるように、前記ハンドの回転に伴う前記吸着手段の高さの変化を、前記ハンドの回転角度をパラメータとする数値計算で補正する手段を備えることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１０又は１１に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記吸着手段に吸着された前記物品の前記吸着手段に対する相対位置関係を前記固定カメラ又は前記視覚センサで検出した結果、前記物品の前記吸着手段に対する相対位置が正常な位置と異なっている場合に、前記物品を解放して再度前記物品又は次の物品のピックアップ動作を行うことを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１０又は１１に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記固定カメラ又は前記視覚センサにより、前記吸着手段から解放され前記配置場所に配置された前記物品を検出し、前記物品の位置及び方向が正常な位置及び方向からずれている場合に、前記配置場所より前記吸着手段で前記物品を吸い上げて、前記物品が正常な位置及び方向に配置されるように前記吸着手段を移動して再度前記物品を解放することを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記ピックアップ位置の近傍に設けられた物品姿勢矯正治具と、前記物品を前記吸着手段に吸着するための真空度を下げる手段とを備え、該手段により前記物品姿勢矯正治具に前記物品を押し当てることによって、前記吸着手段に前記物品を吸着させたときに生じ得る前記吸着手段に対する前記物品の位置ずれが矯正されることを特徴する、物品搬送ロボットを提供する。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記配置場所に隣接したストッパーと、前記物品を前記吸着手段に吸着させるための真空度を下げる手段とを備え、該手段により前記ストッパーの側面に前記物品を押し当ててさらに前記吸着手段を移動させることによって、前記物品が前記吸着手段から離脱し、前記物品が前記配置場所に配置されることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、請求項２に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記物品を傾斜した配置場所に配置するか、前記物品を前記配置場所に配置した後に前記配置場所を傾斜させて、前記物品を一方向に寄せる手段を備えることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００２４】
請求項１８に記載の発明は、請求項９に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記ギャップ制御部材を前記物品が置かれている又は配置すべき場所の周辺に押し当てたときの荷重を検出する荷重センサを有し、該荷重センサの検出値が所定の値に達したときに前記ギャップ制御部材を停止させることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００２５】
請求項１９に記載の発明は、請求項９又は１８に記載の物品搬送ロボットにおいて、押し当てられた前記ギャップ制御部材と嵌合する受容する受け部が前記配置場所の周辺に形成され、それにより前記ギャップ制御部材はガイドピンとして作用することを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００２６】
請求項２０に記載の発明は、請求項２に記載の物品搬送ロボットにおいて、積み上げられた前記物品を保持しかつ可動に構成されたホルダーを有し、該ホルダーは、前記配置場所を変えずに前記物品を積み上げることができるように、積み上げられた前記物品の最上段の位置が一定となるように移動可能であることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００２７】
請求項２１に記載の発明は、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記吸着手段が樹脂製又はプラスチック製であることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【００２８】
請求項２２に記載の発明は、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の物品搬送ロボットにおいて、前記吸着手段の少なくとも吸着面が樹脂又はプラスチックでコーティングされていることを特徴とする、物品搬送ロボットを提供する。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、搬送しようとする物品に吸着手段やチャックを押し付けることによる過度なストレスを与えることなく、物品の搬送を行うことが可能になる。その結果、物品が化合物半導体等のようにストレスによって結晶欠陥等が発生しやすい物質であっても、ロボットによる搬送によって物品の品質が低下することがないので、特性や信頼性の高い半導体デバイスの組立が可能になり、製造コストの低減、製品の品質安定化を図ることができる。
【００３０】
また、視覚センサ及びレーザ距離計を使用することにより、吸着手段の吸着面と物品の上面との間の距離を微小かつ高精度の値（例えば０．２±０．０５ｍｍ）に制御することが可能となる。その結果、物品を吸着手段の吸着面に低い真空度で吸い上げることができ、物品が吸い上げられ吸着手段に接触するときの衝撃、吸着中の物品へのストレス、及び解放された物品が所定の配置場所に落下した時の衝撃が低減でき、さらに落下した衝撃による物品の飛び跳ねによる目標とする配置場所からの物品の位置ずれを少なくすることができる。
【００３１】
また吸着手段をピックアップ位置に移動する動作、あるいは、吸着手段をリリース位置に移動する動作の一部をロボットの教示プログラムの実行により行うことも可能である。この場合、吸着手段の位置精度が低下することもあり得るが、吸着手段の移動、レーザ距離計による計測、視覚センサによる検出動作が減少するので、タクトタイムが短くなり、物品搬送ロボットを使用した製造の生産性が向上する。
【００３２】
ハンド以外の固定部位に設けられた固定レーザ距離計を使用することにより、吸着手段のリリース位置の高さが物品の厚さに応じて補正可能となる。また厚さにばらつきがある物品についても、吸着手段に吸着された物品の下面と物品の配置場所とが確実に非接触である状態を保ち、かつ吸着手段に吸着された物品の下面と配置場所との間の距離を小さく維持できる。
【００３３】
吸着手段に吸着された物品の吸着手段に対する相対位置関係を固定カメラ又は視覚センサで検出した結果に基づいて、ハンドの姿勢制御を行うことにより、吸着手段に吸着させた物品の位置が常に同じ位置でなくとも、物品を精度よく所定の配置場所に搬送することができる。特に、ハンドの回転に伴う吸着手段の高さの変化を、ハンドの回転角度をパラメータとする数値計算で補正することにより、吸着手段がリリース位置に移動したときに、吸着手段に吸着された物品の下面と配置場所との間の距離を高精度に制御することが可能になる。
【００３４】
吸着手段に吸着された物品の吸着手段に対する相対位置が正常な位置と大きく異なっている場合に、そのまま物品を配置場所に配置しようとすると、例えばハンドに取り付けられた部品が物品配置場所の周辺に配置された他の部品と干渉する等の虞がある。しかし物品を一旦解放して再度その物品あるいは次の物品のピックアップ動作を行うことによって、物品搬送ロボットを使用した製造システムをエラーとして停止させないので、物品搬送ロボットを使用した製造システムの生産性向上が図られる。
【００３５】
また配置場所に配置された物品の位置や方向が正常な位置や方向からずれている場合に、配置場所より吸着手段で物品を吸い上げて、物品が正常な位置や方向に配置されるように吸着手段を移動してから再度物品を解放することにより、物品を配置場所に精度よく配置することができ、物品搬送ロボットを使用した製造システムをエラーとして停止させることがない。
【００３６】
吸着手段で物品を吸い上げたときに、真空度を下げて物品姿勢矯正治具に物品を押し当てることによって、物品に過剰のストレスを与えることなく物品の吸着手段に対する位置ずれを矯正することができる。従って、ハンドの回転等の姿勢制御を行うことなく、物品を配置場所に所定の方向に向けて配置できるようになる。また物品の配置場所に隣接したストッパーの側面に物品を押し当て、さらに吸着手段を移動させ、物品が吸着手段から離脱して配置場所に配置されるようにすることによって、物品を配置場所に精度よく配置させることができるようになり、組立精度や生産性の向上が図られる。
【００３７】
物品を傾斜した配置場所に配置するか、物品配置後の配置場所を傾斜させて物品を一方向に寄せることにより、物品の配置場所に対する配置精度を向上することができ、物品を使用した半導体デバイス等の組立精度の向上が図られる。
【００３８】
吸着手段をフローティング機構を介してハンドのベースに取り付けることによって、教示中の誤操作等により吸着手段が配置場所等に接触した場合の吸着手段の損傷を防止することができる。また、フローティング機構にさらにギャップ制御部材を設けることにより、吸着手段がピックアップ位置に移動したときの吸着手段の吸着面と物品の上面との間の距離、及び吸着手段がリリース位置に移動したときの吸着手段に吸着された物品の下面と物品の配置場所との間の距離を、ロボットのハンドの制御精度に依存せず、制御することができる。
【００３９】
特に、ギャップ制御部材を押し当てた時の荷重を検出し、その荷重が一定になるように押し当てた状態でギャップ制御部材を停止させるというフィードバック制御を行うことにより、ハンドの姿勢制御のための教示を高精度に行う必要がなくなり、搬送前の物品が置かれている場所や配置場所の高さが個々に異なっていても柔軟に対応して、吸着手段をピックアップ位置やリリース位置に移動させることができる。さらに、物品の配置場所の周辺に形成された受け部にギャップ制御部材を嵌合させることにより、ギャップ制御部材はガイドピンの役割を果たすので、吸着手段の高さがリリース位置に位置決めされるだけでなく、水平方向にも正確に位置決めされるので、ロボットの制御精度以上に配置場所に対する配置精度を向上させることができる。なおこの効果は、上述の物品姿勢矯正治具への物品の押し当てによる、吸着手段に吸着された物品の位置ずれの矯正と組み合わせることによってさらに大きくなる。
【００４０】
また、複数の物品を所定の場所に積み上げて配置する場合に、積み上げられた物品の最上段の高さが変わらないように、物品を保持するホルダーを移動させることによって、配置場所を変えずに物品を積み上げることが可能になり、配置精度の向上が図られる。
【００４１】
吸着手段を樹脂又はプラスチックから製作するか、あるいは吸着手段の少なくとも吸着面を樹脂又はプラスチックでコーティングすることによって、物品が吸着手段に吸い上げられて接触したときの衝撃による物品に対するストレスが低減できる。また、物品を吸着手段に対して滑らせてその相対位置を矯正するときに物品に傷が付くことを防止できる効果もあるので、物品を使用した半導体デバイス等の製品の性能や品質の向上が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の基本原理の説明図である。図示するように、真空吸着手段として吸着子２が取付けられたハンドベース１を備えた物品搬送ロボット（他の部分は図示省略）において、吸着子２を搬送すべき物品３に近接させ（図１（ａ））、吸着子２が物品３に接触していないピックアップ位置から物品３を吸引力により吸着子２に吸い上げて吸着（図１（ｂ））する。この操作は、従来のように吸着子を物品に押し当てることを含まないので、物品３に過度のストレスを与えることなく物品３を吸着手段に吸着させることができる。
【００４３】
その後、ハンドを移動させて吸着子２に吸着された物品３を配置すべき場所４に近接させて、物品３が配置場所に接触しないリリース位置に吸着子２を移動し（図１（ｃ））、吸着子２に作用している真空を切って物品３を解放する（図１（ｄ））。この操作も、物品の配置時に吸着子により物品を押圧することを含まないので、不都合なストレスを与えることなく物品を所定の位置に配置することができる。
【００４４】
物品のピックアップ直前（図１（ａ））において、物品３が吸い上げられ吸着子２に接触するときの衝撃、吸着中の物品３へのストレスを低減するためには、吸着真空度は低い方が望ましい。また低い真空度で吸着可能とするためには、吸着直前すなわちピックアップ位置にある吸着子２の吸着面２ａと物品３の上面３ａとの間の距離ｄ１は、両者が接触しない範囲でできるだけ短いことが好ましい。
【００４５】
また、物品３が配置場所４に未だ接触していない位置すなわちリリース位置（図１（ｃ））から物品３を解放するときにおいても、落下時の衝撃を低減し、さらに落下後の物品３の飛び跳ねによる配置の位置ずれを低減又は排除するためには、リリース直前の配置場所４と物品３の下面３ｂとの距離ｄ２はできるだけ短いことが好ましい。
【００４６】
本発明の目的は、物品３のピックアップ時における吸着子２の吸着面２ａと物品３の上面３ａとの距離ｄ１、あるいは物品３のリリース時における配置場所４と物品３の下面３ｂとの距離ｄ２を微小な距離に精度よく制御することによって、物品３のピックアップ時およびリリース時における物品３への衝撃を最小限に抑えることにある。これは、後述する視覚センサやレーザ距離計を使用してレーザ距離計と物品３との距離あるいはレーザ距離計と配置場所４との距離を正確に計測した結果に基づいて吸着子２を移動させることによって実現できる。
【００４７】
また、上述の距離ｄ１及びｄ２を精度よく微小な距離に制御することによって物品３のピックアップ時およびリリース時における物品３への衝撃を最小限に抑えるという目的は、後述するフローティング機構に吸着子２とともにギャップ制御部品を備え、ギャップ制御部材を物品３が置かれているあるいは配置する場所の周辺に押し当てた状態にしたときに、吸着子２がピックアップ位置あるいはリリース位置に位置決めされるようにすることによっても実現できる。
【００４８】
図２（ａ）〜（ｈ）は、本発明に係る第１の実施形態を説明する図であり、ハンドのベースに吸着子がフローティング機構で取り付けられ、視覚センサとレーザ距離計が搭載されたハンドと物品の搬送方法が示されている。
【００４９】
先ず図２（ａ）に示すように、ハンドのベース１には、搬送しようとする物品３を撮像して物品３の位置や方向を検出するための視覚センサ７と、物品３の上面３ａまでの距離を測定するレーザ距離計８とを設けることができる。視覚センサ７が物品３を撮像できる位置へのハンドのベース１の移動は、ロボットの教示プログラムの実行等によって行うことができる。物品３のピックアップ時に物品３を吸引力で吸い上げて吸着子２に吸着させる場合は、物品３が必ずしも吸着面２ａの同一部位に吸着されないという問題が生じ得る。しかし、視覚センサ７を使用することにより、吸着子２に吸着された物品３の吸着子２に対する位置を測定することによって、物品３を精度よく所定の配置場所に搬送することが可能となる。
【００５０】
また図２（ｂ）に示すように、物品３の位置や方向の検出結果に基づいて、レーザ距離計８と物品３の上面３ａとの間の距離を計測するための位置にレーザ距離計８を移動して計測を行う。
【００５１】
次に図２（ｃ）に示すように、視覚センサ７の検出結果及びレーザ距離計８の計測結果に基づいて、吸着子２を、物品３の上面３ａに近接したピックアップ位置に移動し、真空引き等によって吸着子２に物品３を吸い上げて吸着する（図２（ｄ））。図１（ａ）に示した吸着子２の吸着面２ａと物品３の上面３ａの距離ｄ１は、０．２±０．０５ｍｍ程度に制御可能である。この状態では、吸い上げ時に物品３に不都合な力がかからないような低い真空度で吸引しても、物品３を吸い上げることが可能である。
【００５２】
次に図２（ｅ）に示すように、吸着子２に物品３を吸着させた状態で、物品３の所定の配置場所に関連する配置目標９を視覚センサ７で検出する。ハンドのこの位置への移動も、ロボットの教示プログラムの実行等によって行うことができる。
【００５３】
さらに図２（ｆ）に示すように、視覚センサ７の検出結果に基づいて、レーザ距離計８と物品３の配置場所との間の距離を計測するための位置にレーザ距離計８を移動し、計測を行う。
【００５４】
次に図２（ｇ）に示すように、視覚センサ７の検出結果及びレーザ距離計８の計測結果に基づいて、吸着子２に吸着した物品３が配置場所に近接するリリース位置に吸着子２を移動させる。図１（ｃ）に示した物品３の下面３ｂと配置場所４の表面との距離は、０．２±０．０５ｍｍ程度に制御できる。この状態では、吸引を止めて物品３を配置場所にリリースしても、落下による物品３への衝撃は小さく、また目標とする配置場所からの物品３の位置ずれも小さくすることができる。
【００５５】
なお、物品に大きな厚さの差がある場合には、図２（ｄ）に示すように物品を吸着子２でピックアップした後、再度レーザ距離計８を図２（ｂ）に示した位置に移動し、レーザ距離計８と物品３が置いてあった場所との間の距離を測定し、物品３の厚さをレーザ距離計８と物品の上面３ａとの間の距離と、レーザ距離計８と物品３が置いてあった場所との間の距離との差として算出する方法が有効である。この場合、図２（ｇ）では、視覚センサ７で物品の配置場所に関連した配置目標９を検出した結果と、レーザ距離計８によるレーザ距離計８と物品の配置場所との間の距離の計測結果と、物品３の厚さの算出結果とに基づいて、吸着子２に吸着した物品３を上述の物品のリリース位置に移動すればよい。
【００５６】
最後に、図２（ｇ）の状態から吸着子２による吸引を切り、物品３を解放して一連の物品搬送が完了する（図２（ｈ））。
【００５７】
図２（ａ）〜（ｈ）に示す構成では、吸着子２はバネ６を備えたフローティング機構５を用いてハンドのベース１に取り付けられる。第１の実施形態における上述の通常の動作ではフローティング機構５は使用されないが、吸着子２がフローティング機構５を介してベース１に取り付けられることによって、教示中の誤操作等により、吸着子２が配置場所等に接触した場合に吸着子２の損傷を防止することができる。
【００５８】
物品の配置場所やリリース位置の高さをそれほど厳密に制御する必要がない場合等は、ロボットの教示プログラムの実行により、図２（ｅ）及び（ｆ）に示す操作を省略してもよい。このように、吸着子２を、物品３を吸い上げるピックアップ位置に移動する動作、あるいは、吸着子２を、物品３を解放するリリース位置に移動する動作の少なくとも一方の動作をロボットの教示プログラムの実行により行うことによって、ハンドの移動が少なくなり、視覚センサ７による検出又はレーザ距離計８による計測を省くことができ、タクトタイムが低減できる。
【００５９】
また物品を配置場所に精度よく配置する必要はあるが、リリース位置の高さをそれほど厳密に制御する必要がない場合は、レーザ距離計８は使用せずに視覚センサ７のみを使用して、物品３の位置及び方向並びに配置目標９の検出結果のみによって吸着子２のピックアップ位置への移動、あるいはリリース位置への移動を行ってもよい。この場合も、ハンドの移動が少なくなり、レーザ距離計８による計測が省かれるので、タクトタイムが低減できる。なおこの場合、吸着子２の高さはロボットの教示プログラムで設定した値に制御される。
【００６０】
逆に、リリース位置の高さは厳密に制御する必要があるが、物品の配置場所については厳しい配置精度は必要なく、また物品サイズが大きいためレーザ距離計８と物品の配置場所との間の距離を計測するためのレーザ距離計８の位置も厳密に制御する必要がない場合は、視覚センサ７を使用せずにレーザ距離計８のみを使用して、レーザ距離計８と物品の上面３ａとの間の距離の計測結果に基づいて吸着子２のピックアップ位置への移動を行うか、あるいはレーザ距離計８と配置場所との間の距離の計測結果に基づいて吸着子２のリリース位置への移動を行ってもよい。この場合もハンドの移動が少なくなり、視覚センサ７による検出が省かれるので、タクトタイムが低減できる。
【００６１】
図３は、本発明に係る第２の実施形態を説明する図である。第２の実施形態では、ハンドのような可動部ではない適当な固定部位に設けられた固定レーザ距離計１０を使用し、固定レーザ距離計１０から吸着子２に吸着された物品３の下面３ｂまでの距離を計測する。
【００６２】
第２の実施形態では、物品３のピックアップからリリースまでの間に、図３に示すように、固定レーザ距離計１０から吸着子２に吸着された物品３の下面３ｂまでの距離を計測して、物品３の厚さを測定する操作がさらに追加されており、吸着子２のリリース位置への移動は、視覚センサ７による配置目標９の検出結果及びレーザ距離計８によるレーザ距離計８と配置場所との間の距離の計測結果に加えて、物品３の厚さの測定結果に基づいて行われる。なお吸着子２の図３に示す位置への移動は、ロボットの教示プログラムの実行等によって行うことができる。物品の厚さの計測結果を取り入れることによって、厚さの差が大きい物品に対しても、吸着子２がリリース位置に移動した時の物品の下面３ｂと物品の配置場所との間の距離を適正に制御することができる。
【００６３】
ハンドに搭載できる機器のスペースや重量に制限がある場合には、物品３に厚さの差が少なく、物品が置いてある場所の高さや物品の配置場所の高さの差が少ないという諸条件が満たされれば、ハンドに搭載したレーザ距離計８は使用せず、固定レーザ距離計１０のみを使用して、固定レーザ距離計１０から吸着子２までの距離の計測結果に基づいて、吸着子２のピックアップ位置への移動を行うことが可能であり、さらに、固定レーザ距離計１０から吸着子２に吸着された物品３までの距離の計測結果に基づいて、吸着子２のリリース位置への移動を行うことも可能である。
【００６４】
図４（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る第３の実施形態を説明する図である。第３の実施形態は、ハンドのベース１に視覚センサ７が搭載され、フローティング機構５に取り付けられた吸着子２がギャップ制御部材１１を備える。
【００６５】
先ず図４（ａ）に示すように、視覚センサ７を用いて搬送すべき物品３を撮像し、その位置及び方向を検出する。ハンドのこの位置への移動は、ロボットの教示プログラムの実行等によって行うことができる。
【００６６】
次に図４（ｂ）に示すように、視覚センサ７で検出した物品３位置及び方向の検出結果に基づいて、ギャップ制御部材１１を物品３が置かれている場所の周辺に押し当てて、吸着子２を物品３を吸い上げるピックアップ位置に移動させる。ギャップ制御部材１１の使用により、高さ方向に関して吸着子２の極めて正確な位置決めが可能になる。この状態から、図４（ｃ）に示すように、真空操作によって吸着子２に物品３を吸い上げて吸着する。
【００６７】
次に図４（ｄ）に示すように、吸着子２に物品３を吸着させた状態で、物品３の所定の配置場所に関連した配置目標９を視覚センサ７で検出する。ハンドのこの位置への移動は、ロボットの教示プログラムの実行等によって行うことができる。
【００６８】
次に図４（ｅ）に示すように、視覚センサ７による配置目標９の検出結果に基づいて、ギャップ制御部材１１を物品の配置場所の周辺に移動させて押し当て、物品３を開放するリリース位置に吸着子２を移動させる。
【００６９】
最後に、図４（ｅ）の状態から吸着子２による吸引（真空）を切り、物品３を解放して一連の物品搬送が完了する（図４（ｆ））。
【００７０】
図５は、本発明に係る第４の実施形態を説明する図である。第４の実施形態では、吸着子２に吸着された物品３の吸着子２に対する相対位置関係をハンド以外の固定部位に取り付けられた固定カメラ１２で検出する。
【００７１】
吸着子２が物品３と非接触のピックアップ位置から物品３を吸引して吸着子に吸着させるときには、物品３が真上に移動せず、吸着子２に対する物品３の位置や方向が所望のものにならない場合がある。従ってそのまま物品を配置場所に配置すると、物品は所定の位置や方向とずれた状態に配置されるという問題が生じ得る。そこで、吸着子２が物品３を吸着している間に、固定カメラ１２を用いて吸着子２に対する物品３の相対位置関係を検出することにより、その検出結果に基づいてハンドの姿勢制御を行い、物品を配置場所に所定の方向に向けて配置することができる。
【００７２】
図６は、本発明に係る第５の実施形態を説明する図である。第６の実施形態では、ハンドのベース１に取り付けられた視覚センサ７が、吸着子２に吸着された状態での物品３の吸着子２に対する相対位置関係を検出することができるように、視覚センサ７及び吸着子２の一方又は双方が構成される（図示例では吸着子２が変形）。そのため、第４の実施形態と同様に、その検出結果に基づいてハンドの姿勢制御を行うことにより、物品３を配置場所に所定の方向に向けて配置することができる。
【００７３】
図５に示す第４の実施形態は、物品の相対位置が下方から検出されるので、吸着子２の吸着面積を大きくして、比較的重い物品を比較的低い真空度で吸引できるという長所を有する。一方図６に示す第５の実施形態は、視覚センサ７が固定カメラ１２としても機能する（固定カメラが不要）という長所を有する。
【００７４】
第４の実施形態あるいは第５の実施形態において、吸着子２に吸着された物品３の吸着子２に対する相対位置関係を検出した結果に基づき、物品３を物品の配置場所に所定の方向に向けて配置できるようにするには、ハンドを回転させることが必要な場合が多い。理論上は、ハンドの回転軸を垂直に設定していればハンドを回転させても吸着子２の高さは変化しないはずであるが、実際は僅かに変化する場合が少なくない。そのため、レーザ距離計８あるいは固定レーザ距離計１０で距離を測定した後にハンドを回転すると、吸着子２の高さが測定時とは異なったものとなり、ピックアップ位置における吸着子２と物品３の上面との間の距離や、リリース位置における物品３の下面と物品の配置場所との間の距離が、適正な距離でなくなるという問題がある。
【００７５】
従って、吸着子２に吸着された物品３の吸着子２に対する相対位置関係を、ハンド以外に取り付けられた固定カメラ１２あるいはハンドに取り付けられた視覚センサ７で検出した結果に基づき、物品３を物品の配置場所に所定の方向に向けて配置できるように、ロボットは、ハンドを回転させたときは、回転に伴う吸着子２の高さの変化を、ハンドの回転角度をパラメータとする数値計算で補正することが望ましい。この補正によって、ハンドを回転させたときも、ピックアップ位置における吸着子２と物品３の上面との間の距離やリリース位置における物品３の下面と配置場所との間の距離を適正な距離に保つことができる。
【００７６】
また、第４の実施形態あるいは第５の実施形態において、吸着子２に対する物品３の位置が正常な位置から大きくずれており、そのまま物品３を配置場所に配置しようとすると、例えばハンドに取り付けられた部品が配置場所の周辺に配置された他の部品と干渉する虞がある場合は、吸着子２が物品３を適当な位置（干渉を回避するため、正確な配置場所とはいくらかずれた位置）に一旦解放して、再度その物品あるいは次の物品のピックアップ動作を行うようにすることが好ましい。このように、エラーとしてロボットを停止させないで、次のピックアップ動作に進むことによって、生産性の低下を防ぐことができる。
【００７７】
図７（ａ）〜（ｄ）は、図６に示す第５の実施形態において、上述の吸着子によって一旦解放した物品を再度ピックアップすることを詳細に説明する図である。
【００７８】
図７（ａ）に示すように、吸着子２からリリースされた物品３が所定の配置場所よりもやや右側にずれて配置された場合を考える。先ずハンドのベース１に取り付けられた視覚センサ７により、物品３の位置や方向が正常な位置や方向からどの程度ずれているかを検出する。次に図７（ｂ）に示すように、視覚センサ７の検出結果に基づいて、吸着子２を、物品３との相対関係が正常になる位置まで移動させる。次に図７（ｃ）に示すように、吸着子２で物品３を再度吸い上げる。最後に図７（ｄ）に示すように、物品３が正常な位置や方向に配置されるように吸着子２を移動して、再度物品３を解放する。
【００７９】
このように、固定カメラ、あるいはハンドに取り付けられた視覚センサ７により、吸着子２から解放され配置場所に配置された物品３を検出し、物品の位置や方向が正常な位置や方向からずれている場合に、配置場所より吸着子２で物品３を吸い上げて、物品３が正常な位置や方向に配置されるように吸着子２を移動してから再度物品３を解放することによって、物品３を所定の配置場所に精度よく配置することができる。再度解放してもまだ物品３の位置や方向が正常な位置や方向からずれている場合には、図７（ａ）〜（ｄ）の操作を繰り返せばよい。
【００８０】
図８（ａ）〜（ｈ）は、本発明に係る第６の実施形態を説明する図であり、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）及び（ｈ）はそれぞれ（ａ）、（ｃ）、（ｅ）及び（ｇ）に示す各状態を前記物品の上方から見た図である。なお図８（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）及び（ｈ）では、ハンドのベース１、ベース１に取り付けられているフローティング機構５、視覚センサ７及びレーザ距離計８は省略している。本実施形態の特徴は、ピックアップすべき物品３の近傍に物品姿勢矯正治具１３が配置され、また搬送した物品の配置場所４の近傍にストッパー１４が配置されることである。
【００８１】
先ず図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、吸着子２で物品３を吸着させたときに吸着子２に対する物品３の位置及び姿勢が所定のものからずれた場合を考える。このときに、物品３を吸着している吸着子２の真空度をいくらか下げて、吸着子２を移動させて物品３を物品姿勢矯正治具１３に押し当てることによって、上述の位置及び姿勢のずれを矯正する（図８（ｃ）及び（ｄ））ことができる。なお図中の矢印は、吸着子２の移動方向を示している。吸着するための真空度をいくらか下げているので、吸着子２に物品３は上述の場合より弱く吸着されており、故に物品３が吸着子２の吸着面２ａを滑って位置ずれが矯正される過程で物品３に過度のストレスがかかることはない。このようにして物品３の位置及び姿勢のずれを矯正すれば、物品３を物品の配置場所に所定の方向に向けて配置するためにハンドの回転等の姿勢制御を行うことなく、物品３を配置場所に所定の方向に向けて配置できるようになる。なお物品３の位置及び姿勢を矯正するときに、吸着子２を移動させる代りに矯正治具１３を移動させることももちろん可能である。
【００８２】
また、図８（ｅ）及び（ｆ）に示すように、吸着子２で物品３を吸着させたときに吸着子２に対する物品３の位置及び姿勢が所定のものからずれたままの状態で物品３を所定の配置場所まで搬送してきた場合を考える。このときに、物品３を吸着子２に吸着するための真空度をいくらか下げて、物品の配置場所に隣接配置されたストッパー１４の側面に物品３を押し当てて、物品３の位置及び姿勢を矯正することができる。また、図８（ｇ）及び（ｈ）に示すように、吸着子２をさらに移動させることによって、物品３を吸着子２から離脱させるとともに所定の配置場所に精度よく配置させることができる。矢印は吸着子２の移動方向を示している。
【００８３】
図９（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る第７の実施形態を説明する図である。本実施形態では、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、物品３が傾斜した配置場所４に配置され、さらに配置場所の傾斜面を滑って配置場所に隣接配置されたストッパー１４に当接するので、物品３は所定の配置場所に精度よく配置される。
【００８４】
あるいは図９（ｃ）及び（ｄ）に示すように、物品３を傾斜していない配置場所４に配置後、物品配置場所を傾斜させて、物品３を配置場所に隣接配置されたストッパー１４に当接させることによっても、図９（ａ）及び（ｂ）と同様の作用効果が得られる。一般には、傾斜面に物品を配置する場合（図９（ａ）及び（ｂ））よりも、水平な場所に物品を配置する場合（図９（ｃ）及び（ｄ））の方がロボットの制御が容易であり、かつ回転軸数の少ないロボットでも適用可能である。
【００８５】
図１０は、本発明に係る第３の実施形態に関連する第８の実施形態を説明する図である。本実施形態の特徴は、フローティング機構５が、図４を参照して説明した第３の実施形態のギャップ制御部材１１を物品３が置かれているあるいは配置する場所の周辺に押し当てたときの押し当て荷重を検出する荷重センサ１５を有し、さらに荷重センサ１５による押し当て荷重の検出値が設定した値になったときにフローティング機構５が停止するように構成されていることである。
【００８６】
換言すれば、本実施形態においては、押し当て荷重は設定値に概ね一定に維持可能となる。従って押し当て荷重が一定となるようなフィードバック機能を用いてハンドの姿勢制御のための教示を高精度に行う必要がなくなり、搬送前の物品が置かれている場所や物品の配置場所の高さが個々に異なっていても柔軟に対応して、吸着子をピックアップ位置やリリース位置に移動させることができる。また、ギャップ制御部材１１を物品の配置場所等に強く押し当て過ぎて、ギャップ制御部材１１を変形させたり、損傷させたりすることもない。
【００８７】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る第３の実施形態に関連する第９の実施形態を説明する図である。本実施形態の特徴は、物品の配置場所の周辺の、ギャップ制御部材１１が押し当てられる部位に、ギャップ制御部材１１の端部が係合する受け部１６を形成し、ギャップ制御部材１１がガイドピンとして作用するようにしたことである。
【００８８】
本実施形態によれば、ギャップ制御部材１１を受け部１６に嵌合させることにより、吸着子２がリリース位置に高さ方向に高精度に位置決めされるだけでなく、水平方向にも高精度に位置決めされるので、ロボットの制御精度以上に物品の配置場所に対する配置精度を向上させることができる。なお、本実施形態は、図８（ａ）〜（ｈ）に示す第６の実施形態のように、吸着子２に吸着された物品３の吸着子２に対する相対位置の位置ずれを矯正することによって、物品の配置場所に対する配置精度を一層向上させることができる。また、受け部１６をスライダー（図示せず）等を用いて可動に構成し、受け部１６がギャップ制御部材１１と嵌合した状態で、図８（ｅ）〜（ｈ）に示すように、吸着子２を移動させて、物品３を吸着子２から離脱させて所定の配置場所に精度よく配置させることもできる。
【００８９】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る第１０の実施形態を説明するための図である。本実施形態は、複数の物品を積み上げていく場合に適用可能である。図示するように、積み上げられた物品３の最上段の高さを透過型あるいは反射型（図示例では透過型）の光学センサ１７、１８で検出し、積み上げられた物品の最上段の高さが変わらないように、積み上げられた物品３を保持するホルダー１９をスライダー２０等により移動させることによって、配置場所を変えずに物品３を積み上げられるようにしている。センサ発光部１７からの光をセンサ受光部１８で受光できるようにするために、物品を保持するホルダー１９およびホルダー１９をスライドさせるスライダー２０には、スリット（図示せず）を設けて光が透過できるようにしている。本実施形態では、吸着子２がリリース位置に移動したときのロボットのハンドの姿勢制御状態が常に同じなので、吸着子２の位置精度が向上する。また本実施形態に、第９の実施形態について説明したような、ギャップ制御部材が受け部と嵌合する構造を適用することもできる。
【００９０】
上述の全ての実施形態において、吸着子を樹脂製あるいはプラスチック製とするか、吸着子の吸着面を樹脂あるいはプラスチックでコーティングすることによって、物品が吸着子に吸い上げられて接触したときの衝撃による物品に対するストレスが低減できる。さらに第６の実施形態のように、物品を吸着子に対して滑らせて、相対位置を矯正したり、物品を吸着子から離脱させたりしたときに、物品に傷が付くことを防止することもできる。
【００９１】
また吸着子が微小な場合等、吸着子全体を樹脂あるいはプラスチックから製作することが困難である場合は、先ず吸着子を加工し易い金属で製作し、吸着子の吸着面に樹脂あるいはプラスチックをコーティングすることによっても、同様の作用効果を有する吸着子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の原理を説明するための図であり、（ａ）吸着子がピックアップ位置にある状態、（ｂ）物品をピックアップした状態、（ｃ）吸着子がリリース位置にある状態、（ｄ）物品をリリースした状態を示す図である。
【図２】本発明に係る第１の実施形態を説明するための図であり、（ａ）視覚センサで物品の位置や方向を検出している状態、（ｂ）レーザ距離計と物品上面との間の距離を計測している状態、（ｃ）吸着子がピックアップ位置に移動した状態、（ｄ）物品が吸着された状態、（ｅ）物品の配置目標を視覚センサで検出している状態、（ｆ）レーザ距離計と配置場所との間の距離を計測している状態、（ｇ）吸着子をリリース位置に移動した状態、（ｈ）物品をリリースした状態を示す図である。
【図３】本発明に係る第２の実施形態を説明する図である。
【図４】本発明に係る第３の実施形態を説明するための図であり、（ａ）視覚センサで物品の位置や方向を検出している状態、（ｂ）吸着子がピックアップ位置に位置決めされた状態、（ｃ）物品が吸着子に吸着された状態、（ｄ）物品の配置目標を視覚センサで検出している状態、（ｅ）吸着子がリリース位置に位置決めされた状態、（ｆ）物品をリリースした状態を示す図である。
【図５】本発明に係る第４の実施形態を説明する図である。
【図６】本発明に係る第５の実施形態を説明する図である。
【図７】本発明に係る第５の実施形態の作用を説明する図であり、（ａ）視覚センサにより物品の位置や方向を検出している状態、（ｂ）吸着子を物品との相対関係が正常になる位置まで移動させた状態、（ｃ）物品を再度ピックアップした状態、（ｄ）物品を再度リリースした状態を示す図である。
【図８】本発明に係る第６の実施形態を説明する図であり、（ａ）姿勢矯正治具に物品を押し当てようとしている状態、（ｂ）（ａ）の物品の上面、（ｃ）姿勢矯正治具に物品を押し当てた状態、（ｄ）（ｃ）の物品の上面、（ｅ）ストッパー側面に物品を押し当てた状態、（ｆ）（ｅ）の物品の上面、（ｇ）物品を吸着子から離脱させた状態、（ｈ）（ｇ）の物品の上面を示す図である。
【図９】本発明に係る第７の実施形態を説明する図であり、（ａ）物品が傾斜した配置場所にリリースされた状態、（ｂ）物品がストッパー側面に当接した状態、（ｃ）物品が水平な配置場所に配置された状態、（ｄ）（ｃ）の状態から配置場所を傾斜させた状態を示す図である。
【図１０】本発明に係る第８の実施形態を説明する図である。
【図１１】本発明に係る第９の実施形態を説明する図であり、（ａ）ギャップ制御部材が受け部に嵌合する前の状態、（ｂ）嵌合した後の状態を示す図である。
【図１２】本発明に係る第１０の実施形態を説明する図であり、（ａ）複数の物品を積み上げていく状態、（ｂ）物品の最上段の高さが（ａ）の状態と変わらないようにホルダーをスライドさせた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１    ハンドベース
２    吸着子
３    物品
４    配置場所
５    フローティング機構
６    バネ
７    視覚センサ
８    レーザ距離計
９    配置目標
１０    固定レーザ距離計
１１    ギャップ制御部材
１２    固定カメラ
１３    姿勢矯正治具
１４    ストッパー
１５    荷重センサ
１６    受け部
１７    発光部
１８    受光部
１９    ホルダー
２０    スライダー
【図１】
2007069316.tif 000003
【図２】
2007069316.tif 000004
【図３】
2007069316.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007069316.tif 000009
【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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