(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットのハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させて位置合わせするハンドの位置合わせ方法であって、上記ハンドは、左右方向に並んで配置された一対の第１センサと、側部に設けられた第２センサとを有し、上記ハンドを前後方向から上記ワークの上方又は下方に進入させるハンド進入工程と、上記ハンドの進入時に上記一対の第１センサが上記ワークの前端縁又は後端縁を検出する上記ロボットの座標の差に基づいて上記ワークの左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程と、上記ワークの上方又は下方において上記ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程と、上記ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で上記第２センサが上記ワークの側縁を検出するまで上記ハンドを左右方向に移動させる第１の左右位置合わせ工程と、上記ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で上記一対の第１センサが上記ワークの前端縁又は後端縁を検出するまで上記ハンドを前後方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させる第１の前後位置合わせ工程を備えることを特徴とするハンドの位置合わせ方法。
【請求項２】
ロボットのハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させて位置合わせするハンドの位置合わせ方法であって、上記ハンドは、左右方向に並んで配置された一対の第１センサと、側部に設けられた第２センサとを有し、上記ハンドを前後方向から上記ワークの上方又は下方に進入させるハンド進入工程と、上記ハンドの進入時に上記一対の第１センサが上記ワークの前端縁又は後端縁を検出する上記ロボットの座標の差に基づいて上記ワークの左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程と、上記ワークの上方又は下方において上記ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程と、上記ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で上記一対の第１センサが上記ワークの前端縁又は後端縁を検出するまで上記ハンドを前後方向に移動させる第２の前後位置合わせ工程と、上記ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で上記第２センサが上記ワークの側縁を検出するまで上記ハンドを左右方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させる第２の左右位置合わせ工程を備えることを特徴とするハンドの位置合わせ方法。
【請求項３】
ロボットのハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させて上記ワークを保持して取り出すと共に上記ワークを位置合わせするハンドの位置合わせ方法において、上記ハンドは左右方向に並んで配置された一対の前後センサを有すると共に上記ハンドを取り付けたアームを上下方向に移動可能に支持したアームコラム部はエッジセンサを有し、尚かつ上記ハンドを前後方向から上記ワークの上方又は下方に進入させるハンド進入工程と、上記ハンドの進入時に上記一対の前後センサが上記ワークの前端縁又は後端縁を検出する上記ロボットの座標の差に基づいて上記ワークの左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程と、上記ワークの上方又は下方において上記ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程と、上記ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させて上記前後センサがオンする立ち上がりポイントで上記ワークを保持して取り出す取り出し工程と、上記エッジセンサにより上記ワークのエッジを測定する左右測定工程と、左右のずれ量を補正して教示位置にワークを位置させる位置合わせ工程とを備えることを特徴とするハンドの位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンドの位置合わせ方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の製造ライン等では、カセット内に収納されているガラス基板をアームロボットを使用して次の作業場所に搬送することがある。アームロボットはカセット内のガラス基板の下方空間にハンドを進入させた後、そのハンドを真っ直ぐ上昇させてガラス基板に吸着させる。そして、ガラス基板ごとハンドをカセット内から引き抜き、次の作業場所の受け渡し位置まで搬送する。
【０００３】
ガラス基板はカセット内で正規の位置からずれて収納されていることがあり、アームロボットはこの位置のずれを補正しながら次の作業場所の受け渡し位置に正確に搬送する。
【０００４】
ハンドにはガラス基板の後端縁（手前側の端縁）を検出する前後位置検出センサが設けられている。ガラス基板の後端縁を前後位置検出センサによって検出することで、ガラス基板の前後方向の位置ずれ量ΔＸを求めている。また、前後位置検出センサはハンドの左右に１つずつ設けられており、左右の前後位置検出センサがガラス基板の後端縁を検出した時間差に基づいてガラス基板の左右方向の傾きθを求めている。
【０００５】
また、アームロボットの隣にはガラス基板の側縁を検出する左右位置検出センサが設置されている。アームロボットはガラス基板をカセット内から真っ直ぐ引き抜いた後、左右位置検出センサがガラス基板の側縁を検出するまで横方向に移動する。そして、左右位置検出センサがガラス基板の側縁を検出するまでにアームロボットが移動した距離に基づいてガラス基板の左右方向の位置ずれ量ΔＹを求めている。
【０００６】
そして、アームロボットは、求めた位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ及び傾きθを補正しながらガラス基板を搬送し、次の作業場所の受け渡し位置に正確に置くようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、左右位置検出センサをアームロボットとは別に設置しているので、必要なスペースが広くなってしまい、装置全体が大型化してしまう。通常、ガラス基板はクリーンルーム内で取り扱われるものであり、装置全体の大型化により広いクリーンルームが必要になる。クリーンルームの単位面積あたり必要なコストは通常の工場の単位面積あたり必要なコストに比べて非常に高く、装置の大型化は製造コストの増加を招いてしまう。
【０００８】
また、カセットから引き抜いたガラス基板を直接次の作業場所に搬送することができず、一旦左右位置検出センサに向けて移動させる必要があるので、その分だけタクト・タイムが長くなり、生産性を悪化させてしまう。
【０００９】
さらに、位置ずれ量ΔＹを求めるためにアームロボットを実際に横方向に移動させており、その移動量を測定することで位置ずれ量ΔＹを求めているので、位置ずれ量ΔＹの値自体に誤差が含まれる可能性があり、ガラス基板の位置決め精度を悪化させてしまう。
【００１０】
本発明は、設置に必要なスペースを狭くすることができると共に、タクト・タイムを短くすることができ、さらに、誤差要因が少ないハンドの位置合わせ方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、ロボットのハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させて位置合わせするハンドの位置合わせ方法であって、ハンドは、左右方向に並んで配置された一対の第１センサと、側部に設けられた第２センサとを有し、ハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させるハンド進入工程と、ハンドの進入時に一対の第１センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するロボットの座標の差に基づいてワークの左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程と、ワークの上方又は下方においてハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で第２センサがワークの側縁を検出するまでハンドを左右方向に移動させる第１の左右位置合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で一対の第１センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するまでハンドを前後方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させる第１の前後位置合わせ工程を備えるものである。
【００１２】
したがって、ハンド進入工程を行うとハンドがワークに対向し、傾斜角算出工程を行うと、ハンドとワークの向きのずれ（傾斜）を求めることができる。そして、傾斜角合わせ工程を行ってハンドの向きをワークの向きに一致させ、第１の左右位置合わせ工程を行ってハンドの左右方向の位置ずれを修正し、第１の前後位置合わせ工程を行ってハンドの前後方向の位置ずれを修正する。即ち、ワークの左右方向の傾斜角θ、左右方向の位置ずれ、前後方向の位置ずれを解消した状態でハンドはワークをハンドリングする。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、ロボットのハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させて位置合わせするハンドの位置合わせ方法であって、ハンドは、左右方向に並んで配置された一対の第１センサと、側部に設けられた第２センサとを有し、ハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させるハンド進入工程と、ハンドの進入時に一対の第１センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するロボットの座標の差に基づいてワークの左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程と、ワークの上方又は下方においてハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で一対の第１センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するまでハンドを前後方向に移動させる第２の前後位置合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で第２センサがワークの側縁を検出するまでハンドを左右方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させる第２の左右位置合わせ工程を備えるものである。
【００１４】
したがって、ハンド進入工程を行うとハンドがワークに対向し、傾斜角算出工程を行うと、ハンドとワークの向きのずれ（傾斜）を求めることができる。そして、傾斜角合わせ工程を行ってハンドの向きをワークの向きに一致させ、第２の前後位置合わせ工程を行ってハンドの前後方向の位置ずれを修正し、第２の左右位置合わせ工程を行ってハンドの左右方向の位置ずれを修正する。即ち、ワークの左右方向の傾斜角θ、前後方向の位置ずれ、左右方向の位置ずれを解消した状態でハンドはワークをハンドリングする。
【００１５】
さらに、請求項３記載の発明は、ロボットのハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させてワークを保持して取り出すと共にワークを位置合わせするハンドの位置合わせ方法において、ハンドは左右方向に並んで配置された一対の前後センサを有すると共にハンドを取り付けたアームを上下方向に移動可能に支持したアームコラム部はエッジセンサを有し、尚かつハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させるハンド進入工程と、ハンドの進入時に一対の前後センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するロボットの座標の差に基づいてワークの左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程と、ワークの上方又は下方においてハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させて前後センサがオンする立ち上がりポイントでワークを保持して取り出す取り出し工程と、エッジセンサによりワークのエッジを測定する左右測定工程と、左右のずれ量を補正して教示位置にワークを位置させる位置合わせ工程とを備えるようにしている。
【００１６】
したがって、ハンド進入工程を行うとハンドがワークに対向し、傾斜角算出工程を行うと、ハンドとワークの向きのずれ（傾斜）を求めることができる。そして、傾斜角合わせ工程を行ってハンドの向きをワークの向きに一致させ、取り出し工程を行ってワークを保持して取り出す。さらに、左右測定工程を行ってワークのエッジを測定し、位置合わせ工程を行って左右のずれ量を補正して教示位置にワークを位置させる。即ち、ワークの左右方向の傾斜角θ、左右方向の位置ずれ、前後方向の位置ずれを解消した状態でハンドはワークをハンドリングする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１から図５に、本発明を適用したハンドの位置合わせ装置の実施形態の一例を示す。このハンドの位置合わせ装置（以下、単に位置合わせ装置という）は、前後左右に移動可能且つ旋回可能なロボットのハンド１を前後方向からワーク２の上方又は下方に進入させて位置合わせするもので、ハンド１に左右方向に並んで設けられた一対の第１センサ３と、ハンド１の側部に設けられた第２センサ４を備え、ハンド１の進入時に一対の第１センサ３がワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出するロボットの座標の差に基づいてワーク２の左右方向の傾斜角θを求め、一対の第１センサ３に基づいてワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出し、第２センサ４に基づいてワーク２の側縁を検出するものである。なお、図中前後方向を矢印Ａで、左右方向を矢印Ｂで示す。
【００２７】
ワーク２は、例えばガラス基板等の板材である。ワーク２は図示しないカセットに上下方向に所定間隔をあけて重ねて収納されている。カセット内のワーク２の下方にハンド１を進入させた後、ハンド１を上昇させてワーク２を負圧によって吸着する。ハンド１は、例えばフォーク形状を成している。
【００２８】
ハンド１が取り付けられているアームロボット５は、第１のアーム６と第２のアーム７を互いに逆方向に回動させることでハンド１を前後方向に移動させる。また、アームロボット５は架台８上に左右方向に移動可能に載置されており、左右に移動することでハンド１を左右に移動させる。さらに、アームロボット５は、第１のアーム６の取付位置を上下動させることでハンド１を上下動させる。アームロボット５は、コンピュータより成るコントローラ（図示せず）によって制御される。
【００２９】
第１センサ３はワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出するもので、例えばハンド１の、ワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂに対向する部位に上方に向けて設けられている。本実施形態では、第１センサ３によってワーク２の後端縁２ｂを検出するので、第１センサ３はワーク２の後端縁２ｂに対応する部位、即ち左右のフォーク１ａ，１ｂの付け根部分に設けられている。
【００３０】
第１センサ３は、例えば光学的にワーク２の後端縁２ｂを検出するセンサである。第１センサ３は、例えば上方に向けて光を発する発光部と、発光部から発せられてワーク２で反射された光を受ける受光部を備えている。受光部の受光量がワーク２の有無に応じて変化するため、この受光量に基づいてワーク２に対向しているか否か、即ちワーク２の有無の境界である縁を検出することができる。
【００３１】
第２センサ４はワーク２の側縁を検出するもので、ハンド１の、ワーク２の側縁に対向する部位に上向きに設けられている。本実施形態では、第２センサ４によってワーク２の左側縁２ｃを検出するようにしているので、第２センサ４はワーク２の左側縁２ｃに対応する位置、例えば左側フォーク１ａに形成された突出部２ｅに設けられている。
【００３２】
第２センサ４は、例えば光学的にワーク２の左側縁２ｃを検出するセンサである。第２センサ４は、例えば上方に向けて光を発する発光部と、発光部から発せられてワーク２で反射された光を受ける受光部を備えている。受光部の受光量がワーク２の有無に応じて変化するため、この受光量に基づいてワーク２に対向しているか否か、即ちワーク２の有無の境界である縁を検出することができる。
【００３３】
次に、ハンド１の位置合わせ方法（以下、単に位置合わせ方法という）について説明する。図６に本発明を適用した位置合わせ方法を示す。この位置合わせ方法は、ロボットのハンド１を前後方向からワーク２の上方又は下方に進入させて位置合わせするもので、ハンド１は、左右方向に並んで配置された一対の第１センサ３と、側部に設けられた第２センサ４とを有しており、ハンド１を前後方向からワーク２の上方又は下方に進入させるハンド進入工程（Ｓ１１）と、ハンド１の進入時に一対の第１センサ３がワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出するロボットの座標の差に基づいてワーク２の左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程（Ｓ１２）と、ワーク２の上方又は下方においてハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程（Ｓ１３）と、ハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で第２センサ４がワーク２の側縁を検出するまでハンド１を左右方向に移動させる第１の左右位置合わせ工程（Ｓ１４）と、ハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で一対の第１センサ３がワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出するまでハンド１を前後方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させる第１の前後位置合わせ工程（Ｓ１５）を備えている。
【００３４】
ハンド進入工程（Ｓ１１）では、ハンド１を前進させてワーク２の下方に進入させる（図１）。いま、ワーク２が左に傾斜角θだけ傾いていると、最初に左側の第１センサ３がワーク２の後端縁２ｂを検出する。アームロボット５のコントローラは、ハンド１の現在位置の座標を常に把握している。コントローラは、左側の第１センサ３がワーク２の後端縁２ｂを検出した瞬間のハンド１の位置座標に基づいて第１のアーム６の回動中心Ｏ１から左側の第１センサ３までの前後方向における距離Ｘ１を算出する。
【００３５】
そして、ハンド１がさらに前進すると、右側の第１センサ３がワーク２の後端縁２ｂを検出する（図２）。コントローラは、右側の第１センサ３がワーク２の後端縁２ｂを検出した瞬間のハンド１の位置座標に基づいて第１のアーム６の回動中心Ｏ１から右側の第１センサ３までの前後方向における距離Ｘ２を算出する。
【００３６】
傾斜角算出工程（Ｓ１２）では、ワーク２の左右方向の傾斜角θを求める。左右の第１センサ３の間隔をＬ１とすると、傾斜角θ＝ｔａｎ−１（（Ｘ２−Ｘ１）／Ｌ１）である。コントローラはこの式を計算して傾斜角θを求める。
【００３７】
傾斜角合わせ工程（Ｓ１３）では、まず最初にアームロボット５を左右方向に移動させる距離Ｙ１を求める。ワーク２のストック位置の中心、即ちワーク２を収納しているカセットの設置位置の中心Ｏ２から第１のアーム６の回動中心Ｏ１までの距離をＬ２とすると、左右方向への移動距離Ｙ１＝Ｌ２×ｔａｎθである。コントローラはこの式を計算して左右方向への移動距離Ｙ１を求める。そして、アームロボット５を右方向に距離Ｙ１だけ移動させながら、同時にアームロボット５を傾斜角θだけ左方向に旋回させると、ハンド１がカセット設置位置の中心Ｏ２を中心にして左方向に角度θだけ傾斜することになり、ワーク２の傾斜とハンド１の傾斜が一致する（図３）。
【００３８】
第１の左右位置合わせ工程（Ｓ１４）では、アームロボット５を左方向に移動させ、第２センサ４がワーク２の左側縁２ｃを検出した位置で停止させる（図４）。これにより、ワーク２とハンド１の左右方向の位置関係が調整される。
【００３９】
第１の前後位置合わせ工程（Ｓ１５）では、ハンド１を前後方向から傾斜角θだけ傾斜する方向、即ちワーク２の側縁２ｃ，２ｄに沿う方向に後退させ、一対の第１センサ３がワーク２の後端縁２ｂを検出した位置で停止させる（図５）。これにより、ワーク２とハンド１の前後方向の位置関係が調整される。
【００４０】
即ち、ワーク２に対して、ハンド１の傾斜角θ、前後左右位置が合わされる。この後、ハンド１を上昇させてワーク２を吸着する。このように、ワーク２に対してハンド１を位置合わせした後ワーク２を吸着するので、たとえワーク２が置かれていた位置がカセットに対して多少ずれていたとしても、ハンド１とワーク２の位置関係は正確なものとなり、アームロボット５はワーク２を次の作業場所の受け渡し位置に正確に搬送することができる。
【００４１】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００４２】
例えば、図６の位置合わせ方法では、第１の左右位置合わせ工程（Ｓ１４）においてハンド１を左右方向に移動させ、その後、第１の前後位置合わせ工程（Ｓ１５）においてハンド１を前後方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させるようにしていたが、これに限るものではない。例えば図７に示すように、第２の前後位置合わせ工程（Ｓ１６）においてハンド１を前後方向に移動させ、その後、第２の左右位置合わせ工程（Ｓ１７）においてハンド１を左右方向から傾斜角θだけ傾斜する方向、即ちワーク２の左右の側縁２ｃ，２ｄに沿う方向に移動させるようにしても良い。
【００４３】
即ち、ロボットのハンド１を前後方向からワーク２の上方又は下方に進入させて位置合わせするハンド１の位置合わせ方法であって、ハンド１は、左右方向に並んで配置された一対の第１センサ３と、側部に設けられた第２センサ４とを有し、ハンド１を前後方向からワーク２の上方又は下方に進入させるハンド進入工程（Ｓ１１）と、ハンド１の進入時に一対の第１センサ３がワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出するロボットの座標の差に基づいてワーク２の左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程（Ｓ１２）と、ワーク２の上方又は下方においてハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程（Ｓ１３）と、ハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で一対の第１センサ３がワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出するまでハンド１を前後方向に移動させる第２の前後位置合わせ工程（Ｓ１６）と、ハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で第２センサ４がワーク２の側縁を検出するまでハンド１を左右方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させる第２の左右位置合わせ工程（Ｓ１７）を備えるものであっても良い。
【００４４】
この位置合わせ方法でも、図１の位置合わせ方法と同様に、ワーク２に対して、ハンド１の傾斜角θ、前後左右位置を合わすことができる。したがって、たとえワーク２が置かれていた位置がカセットに対して多少ずれていたとしても、ハンド１とワーク２の位置関係は正確なものとなり、アームロボット５はワーク２を次の作業場所の受け渡し位置に正確に搬送することができる。
【００４５】
また、上述の説明では、一対の第１センサ３によってワーク２の後端縁２ｂを検出するようにしていたが、一対の第１センサ３によってワーク２の前端縁２ａを検出するようにしても良い。
【００４６】
また、上述の説明では、第２センサ４によってワーク２の左側縁２ｃを検出するようにしていたが、第２センサ４によってワーク２の右側縁２ｄを検出するようにしても良い。
【００４７】
さらに、上述の説明では、ハンド１にワーク２の後端縁２ｂを検出する一対の第１センサ３と、ワーク２の左側縁２ｃを検出する第２センサ４を取り付けていたが、取り付けるセンサの数を増やしても良い。例えば、図８に示すように、ワーク２の後端縁２ｂを検出する一対の第１センサ３と、ワーク２の左側縁２ｃを検出する第２センサ４に加え、ワーク２の前端縁２ａを検出する第１センサ３と、ワーク２の右側縁２ｄを検出する第２センサ４を設けても良い。センサの数を増やすことで、ハンド１の位置決め精度を向上させることが可能になる。また、ワーク２の寸法の公差が大きい場合でも、ワーク２のセンタでハンドリングすることが可能になる。
【００４８】
また、上述の説明では、ワーク２の縁２ａ〜２ｄをセンサ３，４によって検出し、ワーク２の縁２ａ〜２ｄにセンサ３，４の位置を合わせた状態でワーク２を吸着してハンドリングするようにしていたが、必ずしもセンサ３，４の位置をワーク２の縁２ａ〜２ｄに合わせる必要はない。例えば、センサ３，４の位置をワーク２の縁２ａ〜２ｄから所定のオフセット寸法だけ内側に離れた位置に合わせるようにしても良い。
【００４９】
一方、上述した実施形態ではハンド１に少なくとも１個の第２センサ４を取り付けているが、これには限られずハンド１に第２センサ４を設けずに、図９に示すようにハンド１を取り付けたアーム６，７を上下方向に移動可能に支持したアームコラム部１８にエッジセンサ１９を設け、このエッジセンサ１９によりハンド１に吸着されたワーク２の左右方向位置を検出するようにしても良い。この場合、エッジセンサ１９を利用してワーク２の左右方向位置を検出するので、従来のように左右位置検出センサをアームロボット５とは別に設置する場合に比べて装置全体を小型化することができる。よって、必要なクリーンルームの面積を小さくして製造コストを下げることができる。
【００５０】
また、この場合、従来のようにカセットから引き抜いたワーク２をアームロボット５とは別位置に設けた左右位置検出センサまで移動させる必要が無く、またエッジセンサ１９がアーム６，７と共に上下方向に移動するので、タクト・タイムを短縮して生産性を高めることができる。
【００５１】
さらに、エッジセンサ１９はアームコラム部１８に設けられているので、ワーク２とエッジセンサ１９との間の可動部はハンド１及びアーム６，７のみになる。このため、従来のようにワーク２と左右位置検出センサとの間にアームロボット５及び架台８が存在する場合に比べて、ワーク２とセンサ１９との間の可動部が遥かに少ないので測定誤差を小さくすることができる。
【００５２】
ここでは、ハンド１は左右方向に並んで設けられた一対の第１センサ３，３を備えている。そして、ハンド１の進入時に一対の第１センサ３，３がワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出すると共に、これに基づいてワーク２の左右方向の傾斜角θを求める。これにより、ハンド１とワーク２との向きを合わせることができる。
【００５３】
そして、エッジセンサ１９はラインセンサであるようにしている。このため、ワーク２のエッジ、即ち左側縁２ｃまたは右側縁２ｄを広範囲で正確に検出することができる。
【００５４】
また、ラインセンサ１９は発光部と受光部とを備えると共に、その光軸は図１０に示すようにワーク２に対して斜め向きになるように設置されている。このため、発光部からの光線がワーク２に反射して元の方向に戻ってしまう等の誤動作の原因の発生を抑えることができる。なお、図１０中、符号１’、６’、７’はそれぞれ２つ目のハンドおよびアームを設けた場合を示す。
【００５５】
さらに、ラインセンサ１９は、図９に示すようにアーム６，７の折れ曲がり方向とは反対側に設けられている。このため、アーム６，７とラインセンサ１９とが干渉することがなく、操作性を阻害することがない。
【００５６】
この実施形態でのハンド１の位置合わせ方法について説明する。この位置合わせ方法は、ロボットのハンド１を前後方向からワーク２の上方又は下方に進入させてワーク２を保持して取り出すと共にワーク２を位置合わせするものである。そして、この位置合わせ方法は、図１１に示すように、ハンド１を前後方向からワーク２の上方又は下方に進入させるハンド進入工程（Ｓ１１）と、ハンド１の進入時に一対の前後センサ３，３がワーク２の前端縁２ａ又は後端縁２ｂを検出するロボットの座標の差に基づいてワーク２の左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程（Ｓ１２）と、ワーク２の上方又は下方においてハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程（Ｓ１３）と、ハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させて前後センサ３，３がオンする立ち上がりポイントでワーク２を保持して取り出す取り出し工程（Ｓ１８）と、エッジセンサ１９によりワーク２のエッジ２ｃ，２ｄを測定する左右測定工程（Ｓ１９）と、左右のずれ量を補正して教示位置にワーク２を位置させる位置合わせ工程（Ｓ２０）とを備えている。
【００５７】
ハンド進入工程（Ｓ１１）と傾斜角算出工程（Ｓ１２）は、図６および図７に示すものと同様であるので詳細な説明は省略する。なお、ワーク２を収納しているカセットの設置位置の中心Ｏ２と第１のアーム６の回動中心Ｏ１とが最短距離にあるアームコラム部１８の位置（図９に示す状態）をアームロボット５の仮想原位置とする。
【００５８】
傾斜角合わせ工程（Ｓ１３）では、まず最初にアームロボット５を左右方向に移動させる距離Ｙ２を求める。そのためにワーク２の前後方向の中心Ｏ３を求める。ワーク２の前後方向の中心Ｏ３から第１のアーム６の回動中心Ｏ１までの距離をＬ３とすると、Ｌ３は数式１により算出される。
【数１】
Ｌ３＝Ｘ１＋ｔａｎθ×（Ｌ１／２）＋ｃｏｓθ×（ｂ／２）
【００５９】
さらに、左右方向への移動距離は、Ｙ２＝Ｌ３×ｔａｎθである。コントローラはこの式を計算して左右方向への移動距離Ｙ２を求める。そして、図１３に示すようにアームロボット５を右方向に距離Ｙ２だけ移動させながら、同時にアームロボット５を傾斜角θだけ左方向に旋回させると、ハンド１がワーク２の中心Ｏ３を中心にして左方向に角度θだけ傾斜することになり、ワーク２の傾斜とハンド１の傾斜が一致する。
【００６０】
取り出し工程（Ｓ１８）では、図１３に示すようにハンド１を左右方向に傾斜角θだけ傾斜させると共にアームロボット５をＹ２だけ移動させて、前後センサ３，３がオンする立ち上がりポイントでワーク２を保持して取り出す。その後、図１４に示すようにアームロボット５をＹ２だけ戻すと共に、ハンド１を傾斜角θだけ戻す。これにより、アームロボット５を仮想原位置に位置させることができる。
【００６１】
左右測定工程（Ｓ１９）では、図１５に示すようにエッジセンサ１９によりワーク２のエッジ２ｃを測定する。そして、位置合わせ工程（Ｓ２０）で、左右のずれ量を補正して教示位置にワーク２を位置させる。
【００６２】
上述したように、この実施形態によればハンド１に前後センサ３，３を搭載しているので、ハンド１に対してワーク２を真っ直ぐ保持することができる。このため、ワーク２をストッカから抜き出すときにワーク２の角を誤って何かにぶつけて欠けてしまうことを防止できる。
【００６３】
また、上述した実施形態ではハンド１に前後センサ３，３を搭載しているが、これには限られず無くても良い。この場合、エッジセンサ１９のみによりワーク２の位置を決定する。すなわち、ワーク２を保持するときは測定を行うことなく保持する。そして、保持した後にエッジセンサ１９を利用してワーク２の左右の側縁２ｃ，２ｄと前後端縁２ａ，２ｂのうちの少なくとも３箇所の測定を行ってアームロボット５に対するワーク２の位置を測定して、次の装置の正規位置に搭載するようにすれば良い。
【００６４】
さらに、上述した実施形態ではエッジセンサ１９を１つのみ設けているが、これには限られず２個以上設けても良い。エッジセンサ１９を例えばアームロボット５の左右に１つずつ設けて、ワーク２の左右の側縁２ｃ，２ｄを同時に計測するようにしても良い。この場合、ハンド１を前後動させる等によりワーク２の傾きθを検出して補正することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のハンドの位置合わせ方法では、ハンドは、左右方向に並んで配置された一対の第１センサと、側部に設けられた第２センサとを有し、ハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させるハンド進入工程と、ハンドの進入時に一対の第１センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するロボットの座標の差に基づいてワークの左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程と、ワークの上方又は下方においてハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で第２センサがワークの側縁を検出するまでハンドを左右方向に移動させる第１の左右位置合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で一対の第１センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するまでハンドを前後方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させる第１の前後位置合わせ工程を備えているので、ハンドに設けたセンサのみによってハンドの位置合わせを行うことができる。このため、例えばアームロボットの脇等にセンサを別個に取り付ける必要がなくなり、装置を小型化することができ、設置に必要なスペースを狭くすることができる。また、ワークのハンドリング後にはワークを直接次の作業場所に搬送することができるので、搬送に要する時間が短縮され、タクト・タイムを短縮することができる。さらに、ハンドに設けたセンサによって直接的にハンドの位置合わせを行っているため、誤差要因を少なくすることができる。
【００６６】
また、請求項２記載のハンドの位置合わせ方法では、ハンドは、左右方向に並んで配置された一対の第１センサと、側部に設けられた第２センサとを有し、ハンドを前後方向からワークの上方又は下方に進入させるハンド進入工程と、ハンドの進入時に一対の第１センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するロボットの座標の差に基づいてワークの左右方向の傾斜角θを求める傾斜角算出工程と、ワークの上方又は下方においてハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させる傾斜角合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で一対の第１センサがワークの前端縁又は後端縁を検出するまでハンドを前後方向に移動させる第２の前後位置合わせ工程と、ハンドを左右方向に傾斜角θだけ傾斜させた状態で第２センサがワークの側縁を検出するまでハンドを左右方向から傾斜角θだけ傾斜する方向に移動させる第２の左右位置合わせ工程を備えるので、ハンドに設けたセンサのみによってハンドの位置合わせを行うことができる。このため、例えばアームロボットの脇等にセンサを別個に取り付ける必要がなくなり、装置を小型化することができ、設置に必要なスペースを狭くすることができる。また、ワークのハンドリング後にはワークを直接次の作業場所に搬送することができるので、搬送に要する時間が短縮され、タクト・タイムを短縮することができる。さらに、ハンドに設けたセンサによって直接的にハンドの位置合わせを行っているため、誤差要因を少なくすることができる。
【００６７】
さらに、請求項３記載のハンドの位置合わせ方法によれば、ハンドおよびアームコラム部に設けたセンサのみによってハンドの位置合わせを行うことができる。このため、例えばアームロボットの脇等にセンサを別個に取り付ける必要がなくなり、装置を小型化することができ、設置に必要なスペースを狭くすることができる。また、ワークのハンドリング後にはワークをアームロボットとは別個の箇所に設けられたセンサを経由させることなく直接次の作業場所に搬送することができるので、搬送に要する時間が短縮され、タクト・タイムを短縮することができる。さらに、エッジセンサはアームコラム部に設けられているので、ワークとエッジセンサとの間の可動部はハンド及びアームのみになる。このため、従来のようにワークと左右位置検出センサとの間にアームロボットや架台が存在する場合に比べて、ワークとセンサとの間の可動部が遥かに少ないので測定誤差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したハンドの位置合わせ装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】同位置合わせ装置を示し、図１の状態から更にハンドを進入させた状態の概略構成図である。
【図３】同位置合わせ装置を示し、ハンドの傾斜角をワークの傾斜角に一致させた状態の概略構成図である。
【図４】同位置合わせ装置を示し、左右方向の位置合わせを行った状態の概略構成図である。
【図５】同位置合わせ装置を示し、前後方向の位置合わせを行った状態の概略構成図である。
【図６】本発明を適用したハンドの位置合わせ方法の実施形態の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明を適用したハンドの位置合わせ方法の他の実施形態を示すフローチャートである。
【図８】本発明を適用したハンドの位置合わせ装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図９】本発明を適用したハンドの位置合わせ装置の別の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】同位置合わせ装置を示す側面図である。
【図１１】本発明を適用したハンドの位置合わせ方法の他の実施形態を示すフローチャートである。
【図１２】本発明のハンドの位置合わせ装置を示し、図９の状態から更にハンドを進入させた状態の概略構成図である。
【図１３】同位置合わせ装置を示し、ハンドの傾斜角をワークの傾斜角に一致させた状態の概略構成図である。
【図１４】同位置合わせ装置を示し、ハンドの傾斜角をコラム部に対して垂直にした状態の概略構成図である。
【図１５】同位置合わせ装置を示し、左右方向の位置合わせを行った状態の概略構成図である。
【符号の説明】
１  ハンド
２  ワーク
２ａ  ワークの前端縁
２ｂ  ワークの後端縁
２ｃ  ワークの左側縁
２ｄ  ワークの右側縁
３  第１センサ（前後センサ）
４  第２センサ
１８  アームコラム部
１９  エッジセンサ
Ｓ１１  ハンド進入工程
Ｓ１２  傾斜角算出工程
Ｓ１３  傾斜角合わせ工程
Ｓ１４  第１の左右位置合わせ工程
Ｓ１５  第１の前後位置合わせ工程
Ｓ１６  第２の前後位置合わせ工程
Ｓ１７  第２の左右位置合わせ工程
Ｓ１８  取り出し工程
Ｓ１９  左右測定工程
Ｓ２０  位置合わせ工程
【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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