(57)【要約】      （修正有）【課題】加工設備の停止時間を短縮することができるワーク把持具及びワーク把持具を用いたワーク搬送装置を提供する。【解決手段】ワーク２００を搬送して少なくとも３つ以上の加工設備４０ａ〜４０ｆにて加工を行う生産ライン１００において、ワーク２００を加工設備４０ａ〜４０ｆ間で搬送するためにワーク２００の把持及び載置を行うワーク把持具１０であって、ワーク２００を把持及び載置可能な二つのハンドと、二つのハンドをワーク２００の搬送方向に沿う線上にて回動させることによって、加工設備４０ａ〜４０ｆからワーク２００を把持するハンドを切り替えると共に、把持しているワーク２００を加工設備４０ａ〜４０ｆに載置するハンドを切り替える回動機構とを備える。【選択図】図１
2009091129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送して少なくとも３つ以上の加工設備にて加工を行う生産ラインにおいて、前記ワークを加工設備間で搬送するために当該ワークの把持及び載置を行うワーク把持具であって、
前記ワークを把持及び載置可能な二つのハンドと、
前記二つのハンドを前記ワークの搬送方向に沿う線上にて回動させることによって、前記加工設備から前記ワークを把持するハンドを切り替えると共に、把持している前記ワークを前記加工設備に載置するハンドを切り替える切替機構と、
を備えることを特徴とするワーク把持具。
【請求項２】
前記二つのハンドは、前記ワークの搬送方向に沿う線上に配置される基部材に所定角度開いた状態で設けられるものであり、前記切替機構は、前記基部材を回動させることによって前記二つのハンドを前記ワークの搬送方向に沿う線上にて回動させることを特徴とする請求項１に記載のワーク把持具。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の前記ワーク把持具を用いたワーク搬送装置であって、
前記二つのハンドにおける第１のハンドで前記少なくとも３つの以上の加工設備における所定の加工設備から前記ワークを把持する第１工程と、
次の加工設備である第２の加工設備へ前記ワーク把持具を移動させると共に、前記切替機構にて前記ワークを把持するハンドを前記第１のハンドから第２のハンドへ切り替える第２工程と、
前記第２のハンドにて前記第２の加工設備から前記ワークを把持する第３工程と、
前記第３工程後に、前記切替機構にて前記第２のハンドから前記第１のハンドに切り替える第４工程と、
前記第４工程後に、前記第１のハンドが把持している前記ワークを前記第２加工設備に載置する第５工程と、
前記第５工程後に、次の加工設備である第３加工設備へ前記ワーク把持具を移動させると共に、前記第１のハンドにて前記第３加工設備から前記ワークを把持する第６工程と、
前記第６工程後に、前記切替機構にて前記ワークを載置するハンドを前記第２のハンドに切り替える第７工程と、
前記第７工程後に、前記第２のハンドが把持している前記ワークを前記第３加工設備に載置する第８工程と、
を備えることを特徴とするワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送工程が２工程以上あるような製造ラインに適用されるワーク把持具及びワーク把持具を用いたワーク搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークを把持して搬送するワーク把持具の一例として特許文献１に示される搬送ロボットがあった。
【０００３】
この特許文献１に示される搬送ロボットは、第１ハンドと第２ハンドとを有しており、この第１ハンドと第２ハンドとによってワークを把持して搬送するものである。
【特許文献１】特開２００１−１９１２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の特許文献１に示される搬送ロボットを搬送工程が２工程以上あるような製造ライン（例えば、加工設備１から加工設備３）に用いた場合、設備停止時間が増加するという問題がある。
【０００５】
つまり、特許文献１に示される搬送ロボットは、加工設備２（以下、設備２とも称する）にあるワークをピックアップする為にハンド（第１ハンドと第２ハンド）を降下してワークを把握して上昇する。次に、搬送ロボットは、設備２からピックアップしたワークを加工設備３（以下、設備３とも称する）へ移動させて置く。次に、搬送ロボットは、設備３にワークを下ろすと、加工設備１（以下、設備１とも称する）へ戻って、設備１にあるワークをピックアップする為にハンドを降下してワークを把握して上昇して設備２へ移動させて置く。このように、設備２は、ワークの着脱の為に加工を停止させる必要がある。つまり、設備２は、ハンドが４区間移動する間と８回アップダウンする間、加工を停止させる必要がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、加工設備の停止時間を短縮することができるワーク把持具及びワーク把持具を用いたワーク搬送装置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に記載のワーク把持具は、ワークを搬送して少なくとも３つ以上の加工設備にて加工を行う生産ラインにおいて、ワークを加工設備間で搬送するためにワークの把持及び載置を行うワーク把持具であって、ワークを把持及び載置可能な二つのハンドと、二つのハンドをワークの搬送方向に沿う線上にて回動させることによって、加工設備からワークを把持するハンドを切り替えると共に、把持しているワークを加工設備に載置するハンドを切り替える切替機構とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
このようにすることによって、二つのハンドで同時に異なるワークを把持することができると共に、一方のハンドでワークを把持しつつ、他方のハンドでワークを載置することもできる。したがって、加工設備から一方のハンドでワークを把持しつつ、他方のハンドで把持しているワークをその加工設備に載置することができるので、加工設備の停止時間を短縮することができる。
【０００９】
つまり、一方のハンドで最初の加工設備（設備１）からワークを把持して、その状態で次の加工設備（設備２）へ移動してハンドを切り替えて他方のハンドでこの加工設備からワークを把持する。その後、設備２において、ハンドを切り替えて、設備１にて把持したワークを設備２に載置する。この時点で設備２は動作可能となる。このように、一つのハンドでワークを搬送する場合に比べて必要な動作を少なくすることができ加工設備の停止時間を短縮することがきる。
【００１０】
また、請求項２に示すように、二つのハンドは、ワークの搬送方向に沿う線上に配置される基部材に所定角度開いた状態で設けられるものであり、切替機構は、基部材を回動させることによって二つのハンドをワークの搬送方向に沿う線上にて回動させるようにしてもよい。
【００１１】
このようにすることによって、基部材を回動させて二つのハンドをワークの搬送方向に沿う線上にて回動させることによって容易にハンドを切り替えることができる。
【００１２】
また、上記目的を達成するために請求項３に記載のワーク搬送装置は、請求項１又は請求項２に記載のワーク把持具を用いたワーク搬送装置であって、二つのハンドにおける第１のハンドで少なくとも３つの以上の加工設備における所定の加工設備から前記ワークを把持する第１工程と、次の加工設備である第２の加工設備へワーク把持具を移動させると共に切替機構にてワークを把持するハンドを第１のハンドから第２のハンドへ切り替える第２工程と、第２のハンドにて第２の加工設備からワークを把持する第３工程と、第３工程後に切替機構にて前記第２のハンドから第１のハンドに切り替える第４工程と、第４工程後に第１のハンドが把持しているワークを第２加工設備に載置する第５工程と、第５工程後に次の加工設備である第３加工設備へワーク把持具を移動させると共に第１のハンドにて第３加工設備からワークを把持する第６工程と、第６工程後に切替機構にてワークを載置するハンドを第２のハンドに切り替える第７工程と、第７工程後に第２のハンドが把持しているワークを第３加工設備に載置する第８工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
このようにすることによって、第５工程が終了した時点で第２の加工設備（設備２）は動作可能となる。このように、一つのハンドでワークを搬送する場合に比べて必要な動作を少なくすることができ加工設備の停止時間を短縮することがきる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態におけるワーク把持具を有するワーク搬送装置が適用された生産ラインの概略構成を示すイメージ図である。図２は、本発明の実施の形態におけるワーク把持具の概略構成を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態におけるワーク把持具がレールに搭載された場合のイメージ図である。図４（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態におけるワーク搬送装置の搬送工程を示すフロー図である。図５は、本発明のワーク搬送装置と１ハンドの搬送装置との違いを説明する説明図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態におけるワーク把持具１０を有するワーク搬送装置は、複数の加工設備４０ａ〜４０ｆ（少なくとも３つ以上）にてワーク２００の加工を行う生産ライン１００に適用されるものである。つまり、プリント基板やプリント基板に回路部品が実装された回路基板などからなるワーク２００を自動搬送して複数の加工設備４０ａ〜４０ｆにて加工を行う生産ライン１００に適用されるものである。
【００１６】
生産ライン１００には、ワーク２００の加工工程毎に設けられる複数の加工設備４０ａ〜４０ｆとその複数の加工設備４０ａ〜４０ｆのそれぞれにワーク２００を搬送するワーク搬送装置が設けられる。本実施の形態においては、加工設備４０ａ〜４０ｆは、略直線状に配置されている例を採用するものである。また、この各加工設備４０ａ〜４０ｆには、ワーク２００が載置される治具５０ａ〜５０ｆが設けられるものである。また、ワーク搬送装置は、ワーク把持具１０、ワーク把持具１０を移動させるためのレール３０、ワーク把持具１０を駆動制御する制御装置（図示省略）などを備えるものである。
【００１７】
各加工設備４０ａ〜４０ｆの上側（上空）には、ワーク２００を把持して搬送するワーク把持具１０を支持（懸架）する支持梁２０が設けられている。より具体的には、支持梁２０は、各加工設備４０ａ〜４０ｆに設けられた治具５０ａ〜５０ｆの上側（上空）に設けられる。この支持梁２０の加工設備４０ａ〜４０ｆと対向する側（重量方向）には、ワーク把持具１０を支持梁２０の長さ方向にわたって移動可能な状態で支持するレール３０が設けられている。
【００１８】
この支持梁２０及びレール３０は、複数の加工設備４０ａ〜４０ｆが配置される列の少なくとも一方の端部から他方の端部に渡って設けられる。つまり、支持梁２０及びレール３０は、全ての加工設備４０ａ〜４０ｆの上側に連続的に設けられる。これによって、ワーク把持具１０は、全加工設備４０ａ〜４０ｆに移動可能となる。なお、ワーク把持具１０は、例えば、リニアモータによって、レール３０（リニアモータ駆動レール）に懸架された状態で移動するものである。
【００１９】
ここで、ワーク把持具１０に関して説明する。図２、図３に示すように、ワーク把持具１０は、支持部１１、Ｙ軸調整部１２、Ｚ軸調整部１３、θ軸調整部１４、基部材１５、ハンド１６ａ，１６ｂなどを備える。支持部１１には、ワーク把持具１０を構成するＹ軸調整部１２、Ｚ軸調整部１３、θ軸調整部１４、基部材１５、ハンド１６ａ，１６ｂが設けられる。また、支持部１１は、レール３０に移動可能な状態で懸架される駆動部（図示省略）を備えるものである。
【００２０】
Ｙ軸調整部１２は、アクチュエータなどを含み、ハンド１６ａ，１６ｂをＹ軸方向に調整するものである。このＹ軸方向とは、地面に対して平行な方向であり、ワーク２００の搬送方向に対して垂直方向である。なお、Ｙ軸調整部１２は、図示を省略する制御装置からの指示に基づいてハンド１６ａ，１６ｂをＹ軸方向に調整する。
【００２１】
Ｚ軸調整部１３は、アクチュエータなどを含み、ハンド１６ａ，１６ｂをＺ軸方向に調整するものである。このＺ軸方向とは、地面に対して垂直方向である。つまり、Ｚ軸調整部１３は、ハンド１６ａ，１６ｂを地面に垂直な方向に移動させることによって、ワーク２００を加工設備４０ａ〜４０ｂに対して近づけたり、遠ざけたりする。換言すると、Ｚ軸調整部１３は、ハンド１６ａ，１６ｂを上下に移動させるものである。なお、Ｚ軸調整部１３は、図示を省略する制御装置からの指示に基づいてハンド１６ａ，１６ｂをＺ軸方向に調整する。
【００２２】
θ軸調整部１４は、アクチュエータなどを含み、ハンド１６ａ，１６ｂをシータ軸方向に調整するものである。このシータ軸方向とは、地面に対して垂直方向を回転軸として回転する方向である。つまり、θ軸調整部１４は、ハンド１６ａ，１６ｂを地面に垂直な方向を回転軸にして回転させる。なお、θ軸調整部１４は、図示を省略する制御装置からの指示に基づいてハンド１６ａ，１６ｂをシータ軸方向に調整する。
【００２３】
基部材１５は、二つハンド１６ａ，１６ｂが所定角度開いた状態で設けられ、アクチュエータなどからなる回動機構（切替機構）１５ａを備えるものである。この基部材１５は、回動機構１５ａによってワーク２００の搬送方向に沿う線上にて回動されるものである。つまり、基部材１５は、二つハンド１６ａ，１６ｂを支持した状態でワーク２００の搬送方向に沿う線上にて回動するものである。換言すると、基部材１５は、回動機構１５ａによって、地面に対して平行であり、ワーク２００の搬送方向に対して垂直である回転軸を中心に回動するものである。また、ハンド１６ａとハンド１６ｂとは、この回転軸を中心に所定角度開いた状態で基部材１５に設けられるものである。
【００２４】
このように、本実施の形態においては、回動機構１５ａによって基部材１５を回動させることによって、ハンド１６ａとハンド１６ｂとを切り替えるものである。つまり、回動機構１５ａは、加工設備４０ａ〜４０ｆからワーク２００を把持するハンド１６ａ、１６ｂを切り替えると共に、把持しているワーク２００を加工設備４０ａ〜４０ｆに載置するハンド１６ａ、１６ｂを切り替える。換言すると、ハンド１６ａとハンド１６ｂとを切り替えるとは、治具５０ａ〜５０ｆもしくは、治具５０ａ〜５０ｆに載置されたワーク２００に対向する位置に配置するハンドをハンド１６ａとするか、もしくはハンド１６ｂとするかを切り替えるものである。なお、二つのハンド１６ａ，１６ｂは、基部材１５に対して取り付け、取り外し自在に設けられるようにしてもよい。
【００２５】
ハンド１６ａとハンド１６ｂとは、それぞれが独立してワーク２００を把持及び載置するものである。例えば、筒状の部材をワーク２００に接触させて真空吸引するようなものであってもよいし、ワーク２００を挟みこむようなものであってもよい。また、ワーク２００が穴を有するものである場合は、ハンド１６ａ，１６ｂは、その穴に挿入してワーク２００を把持するようなものであってもよい。つまり、ワーク２００の穴に挿入されるものであり穴の軸方向に延びる筒部と筒部の端部が複数に分割された分割部とを有する内パイプと、穴の開口幅よりも小さく、かつ内パイプの開口幅よりも大きい突状部を有する棒部材とを備え、内パイプ及び棒部材の一部が穴に挿入される前の状態では突状部は内パイプ外に配置され、内パイプ及び棒部材の一部が穴に挿入された状態では棒部材が穴への挿入方向とは反対方向に移動することによって突状部は内パイプ内に配置され、突状部によって分割部が押し広げられ、この分割部によってワーク２００を把持するものであってもよい。なお、上述のようにワーク２００として採用するプリント基板や回路基板は、穴を有する場合が多く、たとえ、穴を有していない場合であっても、穴を設けるのは比較的容易、すなわち、意匠的、機能的に問題が少ない。
【００２６】
このようにすることによって、二つのハンド１６ａ，１６ｂで同時に異なるワーク２００を把持することができると共に、一方のハンド（例えば、ハンド１６ａ）でワークを把持しつつ、他方のハンド（例えば、ハンド１６ｂ）でワーク２００を載置することもできる。したがって、加工設備４０ａ〜４０ｆのいずれかから一方のハンド（例えば、ハンド１６ａ）でワーク２００を把持しつつ、他方のハンド（例えば、ハンド１６ｂ）で把持しているワーク２００をその加工設備に載置することができるので、加工設備４０ａ〜４０ｆの停止時間を短縮することができる。
【００２７】
また、このようにすることによって、基部材１５を回動させて二つのハンド１６ａ，１６ｂをワーク２００の搬送方向に沿う線上にて回動させることによって容易にハンド１６ａ，１６ｂを切り替えることができる。
【００２８】
ここで、図４及び図５を用いて、本実施の形態におけるワーク搬送装置におけるワーク搬送工程に関して説明する。図３においては、加工設備４０ａに設けられた治具５０ａにワーク２００ｂが載置されている場合を例として説明する。なお、加工設備４０ａは、加工するワーク２００ｂを交換する時は動作を停止する必要がある。
【００２９】
まず、図４（ａ）に示すように、前工程から加工設備４０ａにワーク把持具１０を移動させる。この時、ワーク把持具１０は、一方のハンド１６ａにワーク２００ａを把持した状態である。
【００３０】
そして、図４（ｂ）に示すように、他方のハンド１６ｂ（ワーク２００ａを把持していない方のハンド）で治具５０ａに載置されているワーク２００ｂを把持する（掴む）ために、ハンド１６ａ、ハンド１６ｂを下げて（治具５０ａに近づけて）、ハンド１６ｂにてワーク２００ｂを把持する（掴む）。
【００３１】
そして、図４（ｃ）に示すように、ハンド１６ａとハンド１６ｂとを切り替えて、ハンド１６ａが把持しているワーク２００ａを治具５０ａに載置するために、ハンド１６ａ、１６ｂを上げる（治具５０ａから遠ざける）。
【００３２】
そして、図４（ｄ）に示すように、基部材１５を回動させることによってハンド１６ａとハンド１６ｂとを切り替える。つまり、ハンド１６ａとハンド１６ｂとを切り替える前は、ハンド１６ｂの鉛直方向に治具５０ａがあったのに対して、切り替えることによって、ハンド１６ａの鉛直方向に治具５０ａがくるようにする。このようにすることによって、ハンド１６ａが把持しているワーク２００ａを治具５０ａに載置することができるようになる。
【００３３】
そして、図４（ｅ）に示すように、ハンド１６ａが把持しているワーク２００ａを治具５０ａに載置するために、ハンド１６ａ、ハンド１６ｂを下げる（治具５０ａに近づける）。
【００３４】
そして、図４（ｆ）に示すように、ハンド１６ａが把持しているワーク２００ａを治具５０ａに載置して、ワーク把持具を次工程に移動させるために、ハンド１６ａ、１６ｂを上げる（治具５０ａから遠ざける）。この時点で治具５０ａが設けられた加工設備４０ａは動作（加工）可能となる。つまり、図４（ａ）〜図４（ｅ）の間は、加工設備４０ａは動作（加工）が停止された状態となっている。
【００３５】
次に、本実施の形態におけるワーク把持具１０及びワーク搬送装置と、１ハンドの把持具及びその把持具を用いたワーク搬送装置とを比較する。図５に示すように、加工設備（図面では、設備４０ａ、設備４０ｂ、設備４０ｃと記載）が３つある生産ラインを例として説明する。図５においては、設備４０ａにはワーク２００ｂが載置されており、設備４０ｂにはワーク２００ａが載置されている。そして、ワーク２００ａ及び２００ｂを搬送して、設備４０ｂにワーク２００ｂが載置され、設備４０ｃにワーク２００ａが載置されるようする。
【００３６】
まず、１ハンドの把持具及びその把持具を用いたワーク搬送装置の場合の搬送ダイアグラムでは、把持具は、設備４０ｂにあるワーク２００ａをピックアップする為にハンドを降下してワーク２００ａを把握して上昇する。次に、把持具は、設備４０ｂからピックアップしたワークを設備４０ｃへ移動させて置く。次に、把持具は、設備４０ｃにワークを下ろすと、設備４０ａへ戻って、設備４０ａにあるワーク２００ｂをピックアップする為にハンドを降下してワーク２００ｂを把握して上昇して設備４０ｂへ移動させて置く。このように、設備４０ｂは、ワーク２００ａ、２００ｂの着脱の為に加工を停止させる必要がある。つまり、設備４０ｂの停止時間は、把持具が４区間移動する間と８回アップダウンする間である。
【００３７】
これに対して、本実施の形態におけるワーク把持具１０及びワーク搬送装置の場合の搬送ダイアグラムでは、二つのハンドにおけるハンド１６ａ（第１のハンド）で設備４０ａからワーク２００ｂを把持して（第１工程）、次の加工設備である設備４０ｂへワーク把持具１０を移動させると共に回動機構１５ａにてワークを把持するハンドをハンド１６ａ（第１のハンド）からハンド１６ｂ（第２のハンド）へ切り替えて（第２工程）、ハンド１６ｂにて設備４０ｂからワーク２００ａを把持して(第３工程)、第３工程後に回動機構１５ａにてハンド１６ｂからハンド１６ａに切り替えて（第４工程）、第４工程後にハンド１６ａが把持しているワーク２００ｂを設備４０ｂに載置して(第５工程)、第５工程後に次の加工設備である設備４０ｃへワーク把持具１０を移動させると共にハンド１６ａにて設備４０ｃからワーク（図示省略）を把持して(第６工程)、第６工程後に回動機構１５ａにてワークを載置するハンドをハンド１６ａからハンド１６ｂに切り替えて（第７工程）と、第７工程後にハンド１６ｂが把持しているワーク２００ａを設備４０ｃに載置する（第８工程）。
【００３８】
換言すると、設備４０ａでハンド１６ａにてワーク２００ｂをピックアップして、設備４０ｂへ移動して、ハンドを切り替えて、設備４０ｂから空いているもう一方のハンド１６ｂにてワーク２００ａをピックアップし、その後、ハンドを切り替えて、ハンド１６ａに把持しているワーク２００ａを設備４０ｂに載置する。この時点で、設備４０ｂは、動作可能となる。つまり、設備４０ｂの停止時間は、ワーク把持具１０の４回アップダウンとハンドの切替時間である。
【００３９】
このように、一つのハンドでワークを搬送する場合に比べて必要な動作を少なくすることができ加工設備の停止時間を短縮することがきる。
【００４０】
また、ワーク交換に伴う設備加工停止時間を低減することができるので、自動搬送生産ラインにおけるワークの交換時間の増大による加工設備４０ａ〜４０ｆの負荷時間の増大を抑制することができる。さらに、１台のワーク把持具１０で複数の加工設備４０ａ〜４０ｆに渡ってワーク２００を搬送できるので、自動搬送生産ラインにおける投資を抑制することができる。
【００４１】
ここで、ワーク把持具１０（ワーク搬送装置）の駆動精度補正に関して説明する。
【００４２】
ワーク把持具１０（以下、ロボットとも称する）を治具（例えば、５０ａ）に接触（例えば、基準バーなどに接触）させるなどして、治具端部まで正確に移動させることはできる。ところが、ワーク把持具１０に設けられたハンド１６ａ，１６ｂをワーク２００に設けられた穴に挿入してワーク２００を把持する場合、図６に示すようにハンド１６ａ，１６ｂ（以下、ツール１６とも称する）を穴位置まで移動指令値どおりに正確に移動させる必要がある。つまり、図６に示すように、ワーク把持具１０を基準バーに接触した位置からワーク２００に設けられた穴位置に正確に移動させる必要がある。ここで、ワーク把持具１０が基準バーに接触した時の駆動量をＦＤＭとする。本実施の形態における移動精度計測と校正は、ワーク把持具１０を基準バーに接触した位置からワーク２００に設けられた穴位置までの範囲の移動制度を事前に計測して補正するものである。
【００４３】
本実施の形態における生産ライン１００では、図７に示すように、治具の位置を接触検知して、実際に使用する治具５０の基準バーの座標系を確立して、その座標系からワーク２００の穴位置までの距離を移動して、ツール１６の先端をワーク２００の穴に位置決めする。
【００４４】
この時、着脱Ｘ座標値、Ｙ座標値の移動は、指令された寸法どおりの移動距離を移動する絶対精度が必要になる。しかしながら、一般のロボットシステムでは、繰り返し精度のみが保証されていて、絶対精度が保証されていないという問題がある。
【００４５】
絶対精度の計測と校正は、この問題に対処する為に行うものであり、図８に示すような治具を使って行う。この治具は、所定の格子点上の位置に金属角柱のコーナ部が配置してある。そして、三段階の高さ（例えば、１０、６０、１１０ｍｍ）にあるコーナに、ツール１６を図９に示すように当てて、この時のワーク把持具１０のＸ／Ｙ／Ｚ駆動値を読み取る。この治具に接触させる事より、３００×３００×１００ｈのエリア内の各格子点のワーク把持具１０のＸ／Ｙ／Ｚ駆動値を得る。
【００４６】
これにより、各格子点の真の座標（治具が完成した時点で計測しておく）と、そこにツール１６を接触させる為のＸＹＺ駆動値がわかった事になり、この両者を使って所定の座標値に行く為のＸＹＺ駆動値を得る補正マップを生成する事ができる。
【００４７】
補正式（補正マップ）は、１次元で説明すれば、真値軸と軸の駆動値軸をとって図１０に示すように表現できる。補正マップによる座標の変換は、３次元空間上のある位置へ移動の指示を受けた際に、真値から駆動値に変換する真値＝＞駆動値変換と、この逆に治具に接触した際に、駆動値から真値を求める駆動値＝＞真値変換がある。
【００４８】
上記の１次元の補正を３次元の補正に拡張する際には、格子点で囲まれた空間とそれを取り巻く空間があるとする（図１１）。
【００４９】
図１１に示す空間は、校正の為に使用できる格子点（参照点）の数から分類すると図１２（ａ）〜（ｄ）の様になる。校正の方法は、参照可能な格子の点数により異なるので参照可能な格子点数別に説明する。図１１は、座標を校正した空間とその空間を取り巻く空間のイメージ図である。
【００５０】
ここで、計測治具の機構と設置手順について説明する。計測治具は、レール３０と並行に、且つ水平に設置する必要があるので、図１３（ａ），（ｂ）に示すような調整機構を持つ。図１３（ａ），（ｂ）において、（ｂ）は回転調整用マイクロを回転させて治具搭載面を動かした状態を示している。
【００５１】
図１４は、補正バーを載せたイメージ図である。治具の設置は、この機構を使って下記の手順で実施する。まず、Ｚ軸まわりの回転調整用マイクロメータを動かしてレールで計測したＸ軸のＹ値が治具の左端と右端で同じ値にする。次に、Ｙ軸まわりの回転調整用マイクロメータを動かして治具を左右方向（Ｘ軸方向）で水平にする（なお、水平は水準器で計測する）。そして、Ｘ軸まわりの回転調整用マイクロメータを動かして治具を奥行き方向（Ｙ軸方向）で水平にする（なお、水平は水準器で計測する）。
【００５２】
なお、実際の治具は、上記の様な突起によって参照点を作るのではなく、３層板の角型の穴（３００ａ〜３００ｃ）を利用して計測用の格子点を作っている。図１５に、この治具３００の平面図示す。また、図１６に、この治具３００の断面図を示す。符号３２０は、カラー付固定棒であり、図１７に示すように（例えば４５ｍｍの）カラーを計測板間に入れて上から締め付けて固定するものである。また、符号３１０は、位置決め段付棒である。また、図１８に示すように、３層板の角型の穴（３００ａ〜３００ｃ）は、３層で所定間隔ずらしており、それぞれエッジを有する。
【００５３】
また、治具３００は、治具３００に付随するマイクロメータを動かして、治具３００をレールに対して並行で、且つ重力線に対して直交する様に設置する（治具のアライメント）。つまり、図１９（ａ）に示すように、レール３０に対して平行調整すると共に、図１９（ｂ）に示すように、水平調整する。
【００５４】
また、図２０、図２１に示すように、治具上のある計測点の真値（真の座標値）は治具の座標系から計測した値であり、一方、駆動値は駆動原点からの距離であり、両者は全く異なるものである。この両者を位置的に関連させて真値と駆動値間の相互変換を可能にする為に以下の事を行う。最初に、絶対精度校正治具の原点（座標０の位置）を検出する。次に、原点を検出した駆動値を真値とする。そして、治具上の格子点の原点からの「真の座標値＝原点駆動値＋格子点計測値」とする。これを１次元の図で示すと図２２のようになる。また、レール３０上に複数の校正治具がある場合を想定して描くと図２３の様になる。
【００５５】
補正実施方法は、重量補正とトラベル補正の２通りがある。重量補正は、重量によるたわみ位置誤差が発生する事に対する補正である。トラベル補正は、ＸＹＺ軸がある距離動く際にレールが直線でない事や正確に直交していない事により発生する位置の誤差である。
【００５６】
重量補正は、ＸＹＺロボットが搬送重量に対して、どの程度の剛性を有しているかによるので、十分剛性がある場合はこの補正は不要であり、剛性がない場合は何通りかの重量で格子点に接触する重量をサンプリングして補間する必要がある。なお、重量とは、ワーク把持具１０の総重量。この表を基に任意重量に置ける駆動値を以下の方法で推定する。
【００５７】
任意重さＷでの駆動値、推定値をＸｅｄｗ、Ｙｅｄｗ、Ｚｅｄｗとする。また、任意重さＷより軽い側で、最も近い重さをＷＬ、その時の駆動量をＸｅｄｌ、Ｙｅｄｌ、Ｚｅｄｌとする。さらに、任意重さＷより重い側で、最も近い重さをＷＨ、その時の駆動量をＸｅｄｈ、Ｙｅｄｈ、Ｚｅｄｈとする。この時、任意重さＷでの駆動値、推定値Ｘｅｄｗ、Ｙｅｄｗ、Ｚｅｄｗを式１で推定する。
（式１）
2009091129.tif 000003
【００５８】
なお、推定しようとした重さＷに対して、サンプルした重量が上下２つ存在せず。全て下側又は上側の場合は、最も近い重量の駆動値を推定値とする。この方式を取る場合、サンプリング重量が1点の場合は、全重量に対して、その時の駆動値を使う事になる。
【００５９】
次に、トラベル補正に関しては、ＸＹＺ軸トラベルによる絶対位置の補正は参照点の数によって、参照点が１個の場合、参照点が２個の場合、参照点が４個の場合、参照点が８個の場合の４つの場合がある。
【００６０】
まず、参照点が１個の場合について説明する。参照点が１つしかない空間は、駆動値を取得した空間のコーナに対して８箇所、図２６の様に広がっている。この場合、真値と駆動値の関係は、図２７に示すようになっている。この場合、駆動値＝＞真値、真値＝＞駆動値変換は以下となる。
【００６１】
真値＝＞駆動値の変換は、Ｄ＝Ｄ１＋（Ｒ−Ｒ１）＝Ｄ１＋Ｒ−Ｒ１＝Ｒ−（Ｒ１−Ｄ１）である。また、駆動値＝＞真値の変換は、Ｒ＝Ｒ１＋（Ｄ−Ｄ１）＝Ｒ１＋Ｄ−Ｄ１＝Ｄ＋（Ｒ１−Ｄ１）である。
【００６２】
この数式を３次元に拡張した、真値＝＞駆動値、駆動値＝＞真値変換は以下の様に行う。参照点（格子点）の治具事前計測値をＸｊｒ、Ｙｊｒ、Ｚｊｒ、参照点（格子点）に接触した時の駆動値をＸｄ、Ｙｄ、Ｚｄとする。この時、目標位置＝＞駆動値変換（式３）と駆動値＝＞真位置変換（式４）は、以下のようになる。
（式２）
2009091129.tif 000004
【００６３】
（式３）
2009091129.tif 000005
【００６４】
（式４）
2009091129.tif 000006
【００６５】
次に、参照点が２個の場合に関して説明する。参照点が２個の補正対象空間は、計測した格子立体の周囲に図２８の様に１２箇所ある。この空間は、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸いづれかの方向に２点の参照点がある補正対象空間である。この場合、２点間の任意の点の値は２点の誤差量を推測点から２点の格子点までの距離で内分した値で推測する。この部分の補正は以下の様に行う。
【００６６】
参照点１（格子点１）の治具事前計測値をＸｊｒ１、Ｙｊｒ１、Ｚｊｒ１、参照点１（格子点１）に接触した時の駆動値をＸｄｒ１、Ｙｄｒ１、Ｚｄｒ１とする。参照点２（格子点２）の治具事前計測値をＸｊｒ２、Ｙｊｒ２、Ｚｊｒ２、参照点２（格子点２）に接触した時の駆動値をＸｄｒ２、Ｙｄｒ２、Ｚｄｒ２とする。目標位置決め位置をＸｔ、Ｙｔ、Ｚｔ、目標位置決め位置にする時の駆動値Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄとする。
（式５）
2009091129.tif 000007
【００６７】
（式６）
2009091129.tif 000008
【００６８】
ここで、Ｘ軸方向に２つの参照点が存在する場合、目標位置＝＞駆動値変換（式７）と駆動値＝＞真位置変換（式８）は、以下のようになる。
（式７）
2009091129.tif 000009
【００６９】
（式８）
2009091129.tif 000010
【００７０】
ここで、Ｙ軸方向に２つの参照点が存在する場合、目標位置＝＞駆動値変換（式９）と駆動値＝＞真位置変換（式１０）は、以下のようになる。
（式９）
2009091129.tif 000011
【００７１】
（式１０）
2009091129.tif 000012
【００７２】
ここで、Ｚ軸方向に２つの参照点が存在する場合、目標位置＝＞駆動値変換（式１１）と駆動値＝＞真位置変換（式１２）は、以下のようになる。
（式１１）
2009091129.tif 000013
【００７３】
（式１２）
2009091129.tif 000014
【００７４】
次に、参照点が４個の場合に関して説明する。参照点が４個の補正対象空間は、計測した格子立体の周囲に図２９の様に６箇所ある。この空間は、ＸＹ、ＹＺ、又はＸＺ平面上の４点の参照点がある補正対象空間であり、この部分の補正をＸＹ編面上の４点を例にとって説明する。参照点が４点ある場合は、上述の参照点が２個ある補正を２回Ｘ方向補正とＹ方向補正を行い補正する（図３０参照）。
【００７５】
まず、Ｘ軸方向の２点補正でｒ１とｒ１からｒ１２の座標とＥｒｒを求める。次に、Ｘ軸方向の２点補正でｒ３とｒ４からｒ３４の座標とＥｒｒを求める。そして、Ｙ軸方向の２点補正でｒ１２とｒ３４からｒ１２３４の座標とＥｒｒを求める
参照点１（格子点１）の治具事前計測値をＸｊｒ１、Ｙｊｒ１、Ｚｊｒ１、参照点１（格子点１）に接触した時の駆動値をＸｄｒ１、Ｙｄｒ１、Ｚｄｒ１とする。参照点２（格子点２）の治具事前計測値をＸｊｒ２、Ｙｊｒ２、Ｚｊｒ２、参照点２（格子点２）に接触した時の駆動値をＸｄｒ２、Ｙｄｒ２、Ｚｄｒ２とする。参照点３（格子点３）の治具事前計測値をＸｊｒ３、Ｙｊｒ３、Ｚｊｒ３、参照点３（格子点３）に接触した時の駆動値をＸｄｒ３、Ｙｄｒ３、Ｚｄｒ３とする。参照点４（格子点４）の治具事前計測値をＸｊｒ４、Ｙｊｒ４、Ｚｊｒ４、参照点４（格子点４）に接触した時の駆動値をＸｄｒ４、Ｙｄｒ４、Ｚｄｒ４とする。目標位置決め位置をＸｔ、Ｙｔ、Ｚｔ、目標位置決め位置にする時の駆動値Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄとする。
（式１３）
2009091129.tif 000015
【００７６】
（式１４）
2009091129.tif 000016
【００７７】
（式１５）
2009091129.tif 000017
【００７８】
（式１６）
2009091129.tif 000018
【００７９】
Ｘ軸方向の２点補正でｒ１とｒ２とからｒ１２の座標とＥｒｒを求める。ｒ１２点の誤差推測量Ｅｒｒ１２。
（式１７）
2009091129.tif 000019
【００８０】
ｒ１２点の真値推測量ｔ１２。
（式１８）
2009091129.tif 000020
【００８１】
ｒ１２点の駆動量推測量ｄ１２。
（式１９）
2009091129.tif 000021
【００８２】
Ｘ軸方向の２点補正でｒ３とｒ４とからｒ３４の座標とＥｒｒを求める。
ｒ３４点の誤差推測量Ｅｒｒ３４。
（式２０）
2009091129.tif 000022
【００８３】
ｒ３４点の真値推測量ｔ３４。
（式２１）
2009091129.tif 000023
【００８４】
ｒ３４点の駆動量推測量ｄ３４。
（式２２）
2009091129.tif 000024
【００８５】
Ｘ軸方向の２点補正でｒ１２とｒ３４とからｒ１２３４の座標とＥｒｒを求める。
目標位置＝＞駆動値変換
（式２３）
2009091129.tif 000025
【００８６】
駆動値＝＞真位置変換
（式２４）
2009091129.tif 000026
【００８７】
次に、参照点が８個の場合に関して説明する。８点ある場合は、上述で示した４点ある場合の拡張でＸ軸＝＞Ｙ軸＝＞Ｚ軸の順に同じ方法で内分した点のＥｒｒと座標軸を推測するという方法で指定されたＸＹＺ点の目標位置＝＞駆動値変換式と駆動値＝＞目標位置変換式を得る（図３１参照）。
【００８８】
なお、校正システムは、図３２に示すように、ロボットインスタンスは、ロボットドライバーに移動命令を発行する直前に補正ＰＧで真値＝＞駆動値変換した上でロボットドライバーに駆動指示を出す。また、ロボットドライバーから駆動値をもらった際には、最初に駆動値＝＞真値変換を実施した上でその後の計算に使用する。これをイメージで示すと図３３のようになる。これにおいて、重量別校正システムの内部は、真値＝＞駆動値、駆動地＝＞真値変換それぞれ図３４、図３５の様になる。なお、領域判定とは、図３６の校正域内の座標かどうかの判定である。
【００８９】
図３６では、校正域が治具の格子点がある箇所だけとなっているが格子点のある範囲だけだと格子点外部の近傍の補正ができないので、実際には、際外部格子点の所定範囲（例えば２５ｍｍぐらい）外側をまでを校正範囲にする（図３７参照）。また、校正域と非構成域の境界では、断続点が発生するが位置決め精度が必要なワークの着脱点及びワーク着脱点を参照する為の基準バーは、全て校正域内に存在するので断続点があっても問題は発生しない。
【００９０】
次に、設備・治具位置補正に関して説明する。
【００９１】
ワーク把持具１０に設けられたハンド１６ａ，１６ｂをワーク２００に設けられた穴に挿入してワーク２００を把持する場合（１点保持ハンドを使用する場合）、多形状のワーク搬送が可能になるが、多形状のワークを搬送する際に、ワーク把握位置のロボットティーチングが必要である。ここでいうロボットティーチングとは、ロボット操作パネルで実際にロボット（ワーク把持具１０）を物理的に動かし、ハンド１６ａ，１６ｂの先端をワーク２００の穴（保持部）まで持って行き、その座標を記憶させる行為である。
【００９２】
一般に多種の製品が流動している生産ラインでは、新しく出てくる製品がと生産中止になる製品が常に入れ替わっており、この様な生産環境で新製品の自動着脱の為の  ロボットティーチングを実施しようとすると以下の問題が発生する。
【００９３】
生産ラインは、新製品品以外の流動品を生産しているのでティーチングの為にラインを停止させるのが困難であり、且つラインを停止させれば、その分ラインとして生産に使える時間が減少する。
【００９４】
この問題点を解決する為の手段としてオフラインティーチングがある。これは、図３８に示すように、ＤＯ、ＪＯ、Ｈを数値として制御装置に与えて、ハンド１６ａ，１６ｂの先を穴に入れる為の駆動量ＤをＤ＝ＪＯ＋Ｈ―ＤＯという計算で求める方法である。
【００９５】
しかしながら、実際にこの方法を適用しようとした場合、例えば、床面上の基準線からレールの端部までの計測精度がｍｍオーダしかでない、床面上の基準線から治具５０の端部までの計測精度がｍｍオーダしかでないなどの問題があり、ワーク２００の穴にハンド１６ａ，１６ｂを入れる際に要求される±０．１ｍｍ程度の精度で上記方式を実施するのは非常に困難である。
【００９６】
接触式設備治具位置較正は、上述の様な環境でオフラインティーチングを成立させる為の方法であり、アイデアとしては、治具３０のエッジより少し手前からハンド１６ａ，１６ｂを自動でインチングさせ、ハンド１６ａ，１６ｂと治具５が接触した時に駆動量ＤＣを記憶し、ここからＨ＋ｒ（ｒは、ハンド１６ａ，１６ｂの半径分）だけ移動させる事によりハンド１６ａ，１６ｂを穴の中心に持っていくというものである。
【００９７】
１次元の世界では、この様に簡単なのであるが、実際に加工設備や治具が設置されるのは、３次元の空間である。したがって、加工設備や治具の水平度（設置時のＸＹ平面に対する傾き）、１軸レールに対する傾きを考慮して加工設備と治具の位置と角度を校正する必要がある。
【００９８】
まず、構成としては、図３９に示す例を採用することができる。本実施の形態においては、治具位置を自動で検出する為に、図３９に示す導通チェックによるハンド１６ａ，１６ｂと治具の接触による位置検出を行う。
【００９９】
この場合、ハンド１６ａ，１６ｂ先端部は絶縁されており、接触確認する時だけ５Ｖが加えられるので、非試験時には、ワーク２００との接触により、この部分に静電気が溜まる可能性がある。短絡ＳＷは、この為に接触探査時以外は、ハンド１６ａ，１６ｂ先端を
支持部１１に接続する為のＳＷである。接触試験時は、試験ＳＷはクローズ、短絡ＳＷはオープンの状態とし、非試験時は、試験ＳＷはオープン、短絡ＳＷはクローズの状態とする。
【０１００】
ここで、ハンド１６ａ，１６ｂの絶縁は、図４０に示すように、ハンド１６ａ，１６ｂの根元である位置で実施することができる。また、絶縁は、図４１に示すように、絶縁体１６ａ１，１６ｂ１を介してフランジ部１６ａ２とそれ以降を接続する。また、絶縁部材としては、高さ調整兼用絶縁プレート１６ａ３を用いることができる。この場合、絶縁部以降のワーク把持具１０は、＋５Ｖになったり、１ｍΩを介してアースに接続される状態になったりするので、ハンド１６ａ，１６ｂをアースに使う様な配線をしてはいけない。
【０１０１】
また、設備と治具の位置は、図４２乃至図４６に示すように、基準バーにツールを接触させて検出する構成とする。なお、設備は、±１０ｍｍ程度の精度で設置すればよく、治具は、±３ｍｍ程度の精度で設置すればよい。
【０１０２】
例えば、治具座標校正を例にとって座標系の視点から見ると図４７の様になる。ここで、設備座標系Mから見た治具定義座標系ＪＤは、ＭＪＤの４×４同次座標で表現される。意味としは、設備図面と治具図面から設備座標系から見た場合に、治具座標系がここにくるはずという図面上の治具位置と角度を示すデータ。治具定義座標系ＪＤから見た治具計測座標系ＪＭは、ＪＤＪＭの４×４同次座標で表現される。意味としは、図面上の治具座標系から見た実際の治具が設置されている位置と角度を示すデータ。これは、治具定義座標系ＪＤ上で実際の治具の基準バーの位置を計測したＬ１、Ｌ２、Ｌ３から導出される。
【０１０３】
上記の場合、設備座標系Ｍから見た実際の治具設置座標系ＪＭの４×４同次座標ＭＪＭは、ＭＪＭ＝ＭＪＤＪＤＪＭで示される座標変換式で求められる。まず、接触探査を行い、接触で得たＸＹＺ値から誤差４×４同次座標系を得て、誤差４×４同次座標系を設備（ＷＭ）や治具（ＭＪ）の実位置の４×４同次座標系に変換する。
【０１０４】
ここで、この点に関して説明する。接触探査を行う為には、まず、触探査開始点を求め、接触探査終了点を求め、ワーク把持具１０を動作させて接触探査を行い接触座標値を得るという手順が必要である
上述の３つは、実際の駆動なので、ここでは、接触探査開始座標と接触探査終了座標の求め方に関して述べる。なお、接触探査終了座標とは、接触探査を実施しても設備又は治具が全く異なった場所においてあり、接触が発生しない場合に、ここまで探査して接触しない場合は、接触探査をエラー終了させる座標の事である。
【０１０５】
基準バーにハンド１６ａ，１６ｂで接触させて位置を計測する際には、設備上にある障害物をよけて、基準バーの特定の位置で接触させる必要があるのでハンド１６ａ，１６ｂ接触位置を図４８に示すように治具・設備毎に定義する。この寸法で、例えば、ＰＯは平面を求める為の原点の近い位置（Plane Origin）という意味であり、図４８では、接触の為には、ハンド１６ａ，１６ｂの先端は、Ｚ軸に並行にＺ−の方向へ動く。
【０１０６】
補正対象となるＸＹＺ並行移動と角度に応じた座標値記号を図４９に示すように命名する。なお、ハッチングセルは、計測箇所の場所を人により指示される事を意味する。Ｍｅｓセルは、その軸を計測する、つまり、その軸に沿って接触探査を行う事を意味する。接触値の補正前とは、ツールが接触した際の生の座標値である。接触値の補正後とは、接触した生の座標値からツールの半径（ＸＹ）と飛び出し量（Ｚ）を補正した値である。ＸＳ、ＸＬとＹＳ、ＹＬの計測は、ＸＳ、ＸＬを計測した場合は、ＸＳだけＹＳ、ＹＬを計測した場合はＸＳだけ計測する図５０（ａ）、（ｂ）は、ＸＳ補正を例にとった、Ｘ_ＸＳ、Ｍｅｓ、Ｚ_ＸＳ、ＹｓｔｔＸＳ、ＹｓｔｐＸＳの説明図である。
【０１０７】
接触探査の開始・終了位置を決める為には、ツールの座標径がツールの中心で決めてあるのに対して実際に接触するのがツールの外形部分であるので、この分を補正して開始＆終了座標を決める必要がある。
【０１０８】
よって、ツール中心のツール座標系と実際に接触するツール外形部との寸法差を次の様に命名する。ＨＩＲは、接触位置較正時、水平インチング実施時の接触部のツールの半径。ＨＩＨは、接触位置較正時  水平インチング実施時の接触部のツールの接触Z座標。ＶＩＨは、接触位置較正時  垂直インチング実施時の接触部のツールの接触Z座標。ＸＹＥｒｒＭ／Ｊは、実際にはＸＹＥｒｒＭとＸＹＥｒｒｊがあり、それぞれ設備又は治具の宣言された位置と実際の位置のＸ軸及びＹ軸方向（水平面）の誤差。ＺＥｒｒＭ／Ｊは、実際にはＺＥｒｒＭとＺｅｒｒがあり、それぞれ設備又は治具の宣言された位置と実際の位置のＺ軸（垂直）誤差。なお、図５１〜図５３は、設備、治具、ツールの用語を説明する図面である。
【０１０９】
このような記号体系を取る時、接触探査開始、探査軸探査方向、探査長（接触がない場合探査を中止するまでの探査距離）は図５４の様になる。なお、Ｘ軸及びＹ軸の探査開始、終了点がＸ_ＰＸ又はＹ_ＰＹの正負で異なっているのは、基準バーが探査する２つの面（正側又は負側）のどちらに存在すかによって異なる為である。
【０１１０】
ＹＳ計測を例にとって、Ｘ_ＰＹ＞０の基準バーと座標系の関係とＸ_ＰＹ＜０の基準bバーと座標系の関係を図５５に示す。図５５から、Ｘ_ＰＹ＞0の時はＸ軸−側から＋の方向へ探査、Ｘ_ＰＹ＜0の時はＸ軸＋側から―の方向へ探査することが明らかである。
【０１１１】
Ｚ軸の探査開始・終了に関しては、必ず天（設備又は治具Ｚ軸正）から地（設備又は治具Ｚ軸負）の方向に探査する（基準面が必ず地の方向にある）ので、ＸＹ軸探査の様な場合分けは必要ない。
【０１１２】
なお、接触した治具座標は、下記のＨＩＨ、ＨＩＲ、ＶＩＨ分だけオフセットした位置であるので、接触値からこの分だけ引き算又は足し算してツール座標系の位置を出す必要がある。接触した治具座標系の値をＣＰＯ、ＣＰＸ、ＣＰＹ、ＣＸＳ、ＣＸＬ、ＣＹＳ、ＣＹＬとすると、上述のオフセット補正後の接触座標ＭＰＯ、ＭＰＸ、ＭＰＹ、ＭＸＳ、ＭＸＬ、ＭＹＳ、ＭＹＬは図５６に示す計算で求める。
【０１１３】
次に、接触で得たＸＹＺ値から誤差４×４同次座標系を得る。設備と治具の設置されている座標の較正を実施したら得られたＸＹＺ値（ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＹＸＳ、ＭＹＸＬ、ＭＸＹＳ、ＭＸＹＬから次の２つを求める必要がある。まず、設備の場合は、設備定義座標系ＭＤから見た設備計測座標系ＭＭの４×４同次座標変換行列ＭＤＭＭ。治具の場合は、治具定義座標系ＭＤから見た治具計測座標系ＭＭの４×４同次座標変換行列ＪＤＪＭ。４×４同次座標系は、式２５の形で表現される。
（式２５）
2009091129.tif 000027
【０１１４】
ベース座標系から見たターゲット座標系の４×４同次座標変換行列（ベースターゲット）が上記で表現される場合、ＸＸからＯＺは次のことを意味する。Ｘｘは、ターゲット座標系のＸ単位ベクトルに含まれるベース座標系Ｘ単位ベクトル成分割合。Ｘｙは、ターゲット座標系のＸ単位ベクトルに含まれるベース座標系Ｙ単位ベクトル成分割合。Ｘｚは、ターゲット座標系のＸ単位ベクトルに含まれるベース座標系Ｚ単位ベクトル成分割合。Ｙｘは、ターゲット座標系のＹ単位ベクトルに含まれるベース座標系Ｘ単位ベクトル成分割合。Ｙｙは、ターゲット座標系のＹ単位ベクトルに含まれるベース座標系Ｙ単位ベクトル成分割合。Ｙｚは、ターゲット座標系のＹ単位ベクトルに含まれるベース座標系Ｚ単位ベクトル成分割合。Ｚｘは、ターゲット座標系のＺ単位ベクトルに含まれるベース座標系Ｘ単位ベクトル成分割合。Ｚｙは、ターゲット座標系のＺ位ベクトルに含まれるベース座標系Ｙ単位ベクトル成分割合。Ｚｚは、ターゲット座標系のＺ単位ベクトルに含まれるベース座標系Ｚ単位ベクトル成分割合。Ｏｚは、ベース座標系のＸ軸上のターゲット座標系の原点。Ｏｙは、ベース座標系のＹ軸上のターゲット座標系の原点。Ｏｚベース座標系のＺ軸上のターゲット座標系の原点。
【０１１５】
従って、たとえば、治具の場合、治具定義座標系ＭＤから見た治具計測座標系ＭＭの４×４同次座標変換行列ＪＤＪＭを求めるという事は、４×４同次座標変換行列ＪＤＪＭの行列要素Ｘｘ〜Ｏｘ１２個の値を求めるという事である。この１２個の値を求める為には、角度成分を求め、次に並行移動成分を求める（図５７参照）。
【０１１６】
角度成分を先に求めるのは、原点は空間上の１点なので、その近傍を計測する事は出来ても、その場所ズバリの位置を接触計測する事はできない。よって、原点を求める為には、計測点から直線Ｘ（治具計測座標系のＸ軸）と直線ｙ（治具計測座標系のＹ軸）を求めて２直線の交点を求める事により原点を求めるという方式で行う。
【０１１７】
以下、それぞれの場合において計測値から補正すべき角度ベクトルと原点の求め方を示す。なお、実際の計測がＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＸＹＳ、ＭＸＹＬ、ＭＹＸＳの組み合わせか、ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＹＸＳ、ＭＹＸＬ、ＭＸＹＳの組み合わせからのいずれかの組み合わせ測定が行われるので、それぞれ別に記載する。
【０１１８】
まず、ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＸＹＳ、ＭＸＹＬ、ＭＹＸＳを測定した場合（Ｙ軸２点計測）に関して説明する。
【０１１９】
ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＸＹＳ、ＭＸＹＬ、ＭＹＸＳとは、図５８の箇所の計測値である。ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＸＹＳ、ＭＸＹＬ、ＭＹＸＳから治具定義座標系ＪＤから見た治具計測座標系ＪＭの４×４同次座標変換行列ＪＤＪＭ（式２６）は以下の手順で求める。
（式２６）
2009091129.tif 000028
【０１２０】
まず、ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹから治具計測座標系ＭＭのＸＹ平面の式を求める（図５９）。
【０１２１】
次に、ＸＹ平面の式に（ＭＸＹＳ、Ｙ_ＹＳ）と（ＭＸＹＬ、Ｙ_ＹＬ）を代入して、それぞれの点のＺ座標値を計算する（図６０）。
【０１２２】
次に、上記で求まった２点（ＭＸＹＳ、Ｙ_ＹＳ、ＰＺＹＳ）と（ＭＸＹＬ、Ｙ_ＹＬ、 ＰＺＹＬ）は、治具計測座標系ＪＭのＹ軸を通る２点なので、この２点を通る直線のＸＹＺ成分から、式２６の治具計測座標系ＪＭのＹ軸成分（Ｙｘ、Ｙｙ、Ｙｚ）を求める。
【０１２３】
次に、ＸＹ平面の式に（Ｘ_ＸＳ、ＭＹＸＳ）の値を代入して、Ｚ座標値を計算する（図６１）。これで、求まった点を（Ｘ_ＸＳ、ＭＹＸＳ、ＰＺＸＳ）とする。
【０１２４】
次に、治具定義座標系ＪＤ治具計測座標系ＪＭの原点が座標（Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｘ）とした場合（Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚ）と上記で求めた（Ｘ_ＸＳ、ＭＹＸＳ、ＰＺＸＳ）の２点を通る線は、治具計測座標系ＪＭのＸ軸となるので以下の１、２の関係を使ってＯｘ、Ｏｙ、Ｏｚを求める。１、（Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚ）と（Ｘ_ＸＳ、ＭＹＸＳ、ＰＺＸＳ）を結ぶ線（座標系ＪＭのＸ軸）と座標系ＪＭのＹ軸が直行する（内積＝０）。２、（Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚ）は上記３番目で求めたＹ軸上の点である（Ｙ軸の直線の式を満たす）。
【０１２５】
次に、上記５番目で求めた治具計測座標系ＪＭの原点座標（Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚ）とＸ軸上の点（Ｘ_ＸＳ、ＭＹＸＳ、ＰＺＸＳ）を使って治具計測座標系ＪＭのＸ軸成分（Ｘｘ、Ｘｙ、Ｘｚ）を得る。
【０１２６】
次に、治具計測座標系ＪＭのＸ軸成分（Ｘｘ、Ｘｙ、Ｘｚ）と治具計測座標系ＪＭのＹ軸成分（Ｙｘ、Ｙｙ、Ｙｚ）から、そのベクトルの外積を求める事により、治具計測座標系ＪＭのＺ軸成分（Ｚｘ、Ｚｙ、Ｚｚ）を得る。
【０１２７】
ここで、３つの計測点から平面の式を求める。ここで使う３点は、図６２の３点のＸＹＺ値の組み合わせである。なお、各文字列が長いので図６３の様に置き換える。ここで、Ｚ軸に５０を加えたのは、平面の式を求める便宜上ｄ＝０の状態を避けたい為の処置である。図形的には、便宜上、本来のＸＹ平面よりＺ軸方向を５０ｍｍ高い平面を求める事になる。
【０１２８】
上述の３点は、平面上の点なので下記３式が成立しこれを解く事によりａｂｃの計数が下記の様に求まる（図６４参照）。
【０１２９】
上記３点を平面の式ax+by+cz+d=0に代入すると、式２７が成立する。
（式２７）
2009091129.tif 000029
【０１３０】
上記３式を解いて、ａ、ｂ、ｃを求める（式２８）。
（式２８）
2009091129.tif 000030
【０１３１】
ｄ≠０なので、式２９とし、
（式２９）
2009091129.tif 000031
【０１３２】
平面の式は、式３０のようになる。
（式３０）
2009091129.tif 000032
【０１３３】
ただし、ａ’、ｂ’、ｃ’は、式３１である。
（式３１）
2009091129.tif 000033
【０１３４】
この式を整形すると、式３２となる。
（式３２）
2009091129.tif 000034
【０１３５】
次に、平面の式から式２５のＹ軸成分Ｙｘ、Ｙｙ、Ｙｚを求める。ここでは、上記で求めた平面の式から治具計測座標系ＪＭのＹ軸を通る２点なので、この２点を通る直線のＸＹＺ成分から下記のＹ軸成分を求める
上記で求めた平面の式を式３３の様に変形する。
（式３３）
2009091129.tif 000035
【０１３６】
さらに、便宜上５０ｍｍ上方にシフトした平面を前章で求めていたので、この５０ｍｍを補正する式３４で座標を求める。
（式３４）
2009091129.tif 000036
【０１３７】
式３４に図６５の２点のＸＹ座標を代入してＺ座標を求める。
【０１３８】
計算で求めたＺ座標をＰＺＹＳ、ＰＺＹＬとすると、治具計測座標系ＪＭのＹ軸は（ＭＸＹＳ、Ｙ_ＹＳ、ＰＺＹＳ）、（ＭＸＹＬ、Ｙ_ＹＬ、ＰＺＹＬ）の２点を通る事になる。
【０１３９】
これより、治具計測座標系ＪＭのＹ軸の成分Ｙｘ，Ｙｙ，Ｙｚは、式３５の様に求まる。
（式３５）
2009091129.tif 000037
【０１４０】
次に、平面の式からＰＺＸＳを求める。上述と同様の手法でＸ_ＸＳとＭＹＸＳを代入してＰＺＸＳを求める。このとき、式３６を用いる。そして、図６６に代入する値と求まった値の記号を示す。
（式３６）
2009091129.tif 000038
【０１４１】
次に、原点Ｏｘ，Ｏｙ，Ｏｚを求める。たとえば、２次元の座標で直線の傾きと直線上の１点の座標がわかっている場合、直線の式は図６７の様に表現できる。これは、３次元座標系でも同じなので上記求めた治具計測座標系ＪＭのＹ軸上の任意の点は、X=MXYS+tYx、Y=Y_YS+tYy、Z=PZYS+tYzの様に表現できる。治具計測座標系ＪＭのＹ軸とＸ軸の交点の座標をＯｘ、Ｏｙ、Ｏｚとする（図６８参照）。この場合、点（Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚ）Ｘ軸上の点であると同時にＹ軸上の点でもあるのでOx=MXYS+tYx、Oy=Y_YS+tYy、Oz=PZYS+tYzを満たすｔが存在する事になる。
【０１４２】
さらに、Ｘ軸の成分Ｘｘ，Ｘｙ，Ｘｚは、式３７の様に表現される。
（式３７）
2009091129.tif 000039
【０１４３】
治具計測座標系ＪＭのＸ軸とＹ軸は、直行するのでその内積は０となるのでXxYx+XyYy+XzYz=0が成立する
これを解くと式３８の様にｔが求まる
（式３８）
2009091129.tif 000040
【０１４４】
ここで求まったｔをOx=MXYS+tYx、Oy=Y_YS+tYy、Oz=PZYS+tYzに代入して、Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚを求める。
【０１４５】
次に、Ｘ軸成分Ｘｘ、Ｘｙ、Ｘｚを求める。上記で求めたＯｘ、Ｏｙ、Ｏｚを式３８に代入してＸｘ、Ｘｙ、Ｘｚを求める。
（式３９）
2009091129.tif 000041
【０１４６】
次に、Ｚ軸成分Ｚｘ、Ｚｙ、Ｚｚを求める。図６９に示すように、ベクトルａとｂの外積abは、ベクトルabに両方に対して垂直でａからｂの方向へ右ネジを回したベクトルとなる。これは、図６９においてａベクトルを治具計測座標系ＪＭのＸ軸単位ベクトルｂベクトルをＹ軸単位ベクトルとすれば、外戚ａｂは治具計測座標系ＪＭのＺ軸単位ベクトルとなる事を示す。よって、治具計測座標系ＪＭのＺ軸単位ベクトル（Ｚｘ、Ｚｙ、Ｚｚ）は、上記で求めたＸ軸単位ベクトル（Ｘｘ、Ｘｙ、Ｘｚ）とＹ軸単位ベクトル（Ｙｘ、Ｙｙ、Ｙｚ）を使ってZx=XyYz-XzYy、Zy=XzYx-XxYz、Zz=XxYy-XyYxの様に求める
次に、ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＹＸＳ、ＭＹＸＬ、ＭＸＹＳを測定した場合(X軸２点計測)に関して説明する。
【０１４７】
ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＹＸＳ、ＭＹＸＬ、ＭＸＹＳとは、図７０の計測値である。なお、計算の考え方は、ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＸＹＳ、ＭＸＹＬ、ＭＹＸＳと同様なので説明を省略する。
【０１４８】
３つの計測点から平面の式を求める。ここで使う３点は、図７１の３点のＸＹＺ値の組み合わせである。これは、ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＸＹＳ、ＭＸＹＬ、ＭＹＸＳで説明した組み合わせとおなじである。よって、全く同じ算定方法で平面の式a’x+b’y+c’z+d=0を得る事ができる。
【０１４９】
ただし、ａ’、ｂ’、ｃ’は、式４０である。
（式４０）
2009091129.tif 000042
【０１５０】
平面の式からＸ軸成分Ｘｘ、Ｘｙ、Ｘｚを求める。ここでは、上記で求めた平面の式から、治具計測座標系ＪＭのＹ軸を通る２点なので、この２点を通る直線のＸＹＺ成分から式２５のＸ軸成分を求める。
【０１５１】
上記で求めた平面の式を式４１の様に変形する。
（式４１）
2009091129.tif 000043
【０１５２】
さらに、便宜上５０ｍｍ上方にシフトした平面を前章で求めていたので、この５０ｍｍを補正する式４２で座標を求める。
（式４２）
2009091129.tif 000044
【０１５３】
上記式に図７２の２点のＸＹ座標を代入してＺ座標を求める。計算で求めたＺ座標をＰＺＸＳ、ＰＺＸＬとすると、治具計測座標系ＪＭのＹ軸は（Ｘ_ＸＳ、ＭＹＸＳ、ＰＺＸＳ）、（Ｘ_ＸＬ、ＭＹＸＬ、ＰＺＸＬ）の２点を通る事になる。
【０１５４】
これより、治具計測座標系ＪＭのＹ軸の成分Ｙｘ，Ｙｙ，Ｙｚは式４３の様に求まる。
（式４３）
2009091129.tif 000045
【０１５５】
平面の式からＰＺＹＳを求める。上記と同様の手法でＹ_ＹＳとＭＸＹＳを代入してＰＺＹＳを求める。式４４を使用する。図７３に代入する値と求まった値の記号を示す。
（式４４）
2009091129.tif 000046
【０１５６】
原点Ｏｘ，Ｏｙ，Ｏｚを求める。たとえば、２次元の座標で直線の傾きと直線上の１点の座標がわかっている場合、直線の図７４の様に表現できる。これは、３次元座標系でも同じなので、上記で求めた治具計測座標系ＪＭのＸ軸上の任意の点はX=X_XS+tXx、Y=MYXS+tXy、Z=PZXS+tXzの様に表現できる（図７５参照）。
【０１５７】
治具計測座標系ＪＭのＸ軸とＹ軸の交点の座標をＯｘ、Ｏｙ、Ｏｚとする（図７６参照）。この場合Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏｚは、Ｙ軸上の点であると同時にＸ軸上の点でもあるのでOx=X_XS+tXx、Oy=MYXS+tXy、Oz=PZXS+tXzを満たすｔが存在する事になる。
【０１５８】
さらに、Ｙ軸の成分Ｙｘ、Ｙｙ、Ｙｚは式４５の様に表現される。
（式４５）
2009091129.tif 000047
【０１５９】
治具計測座標系ＪＭのＸ軸とＹ軸は、直行するので、その内積は０となるので、XxYx+XyYy+XzYz=0が成立する。
【０１６０】
これを解くと、式４６の様にｔが求まる。
（式４６）
2009091129.tif 000048
【０１６１】
ここで求まったｔをOx=XforOY+tXx、Oy=MOy+tXy、Oz=Zoy+tXzに代入して、Ox,Oy,Oz を求める。
【０１６２】
Ｙ軸成分Ｙｘ、Ｙｙ、Ｙｚを求める。上記で求めたＯｘ、Ｏｙ、Ｏｚを式４７に代入してYx,Yy,Yzを求める。
（式４７）
2009091129.tif 000049
【０１６３】
Ｚ軸成分Ｚｘ、Ｚｙ、Ｚｚを求める。上記での説明と同様にＸベクトルとＹベクトルの外積を求める事により、Zx=XyYz-XzYy、Zy=XzYx-XxYz、Zz=XxYy-XyYxの様にＺ軸単位ベクトル成分（Zx,Zy,Zz）を得る。
【０１６４】
本実施の形態における生産ラインにおいては、搬送において、あるワーク把持具（例えば、１０ａ）の搬送範囲と次のワーク把持具（例えば、１０ｂ）の搬送範囲の継ぎ目の箇所では、ワーク把持具がある治具にワーク２００を入れ、次のワーク把持具がその治具からワークを取り出すという作業が必要となる。
【０１６５】
図７７の場合、設備４０ｃがワーク把持具１０ａとワーク把持具１０ｂの搬送境界の設備であり、ワーク把持具１０ａがワーク２００ｃを設備４０ｃに投入し、ワーク把持具１０ｂがワーク２００ｃを設備４０ｃから取り出す。
【０１６６】
この場合、設備４０ｃ及びその上に載っている治具５０ｃの正しい位置は、ワーク把持具１０ａとワーク把持具１０ｂの両者に必要であり、単純に対応するとワーク把持具１０ａとワーク把持具１０ｂが設備４０ｃに対して、おのおの接触位置校正するという事になる。
【０１６７】
同一の治具（例えば、治具５０ｃ）に対して、２台のワーク把持具（ワーク把持具１０ａとワーク把持具１０ｂ）が、おのおの位置較正すれば、段取り交換停止時間が増加する。そこで、一方のワーク把持具が接触位置校正した結果を他のロボットが利用する方法を採用する。
【０１６８】
この問題を検討する為には、設備・治具の接触位置較正が単に設備や治具の位置較正という意味だけでなくレール３０やワーク把持具の取り付け精度を含めた校正になっている事から理解する必要があるので、ここで最初に説明し、その後、これを前提にしていかに他ワーク把持具の測定結果を利用するかを説明する。なお、以下の説明及び図面において、ワーク把持具をワーク把持具R、ワーク把持具Bとも称する。
【０１６９】
図７８に示すように、レールとワーク把持具R及びワーク把持具B及び校正する基準バーが位置関係にある時を考える。ワーク把持具R、ワーク把持具Bから見た基準バー（図面では基準Ｂａｒ）の位置は、それぞれ図７９の様に計測される。座標計算システムは、上記の位置をワーク把持具Rを例に取ると以下の様に計算して校正する様指示を与える。
WTTRRE＝WC
（TR）−１（WT）−１WTTRRE＝（TR）−１（WT）−１WC
RE＝（TR）−１（WT）−１WC
よって、ワーク把持具Rはワーク把持具座標系から見てX=4、Y=7の位置に基準バーがあるものとして、この基準バーが計算された位置（設備又は治具定義座標系）に対してどれだけズレているかを計測する。
【０１７０】
世界座標系上のレールの位置とレール上のワーク把持具の位置が1/１００ミリオーダで正確に計測されていれば、予定した位置に基準バーが存在する。しかしながら、世界座標系上のレールの位置とレール上のワーク把持具の位置を1/１００ミリオーダで正確に計測する事は不可能であり、通常は設定してある世界座標系上のレールの位置とレール上のワーク把持具の位置と実際の位置には数ミリオーダの誤差が発生する。
【０１７１】
たとえば定義してある位置と実際の位置に世界座標系上のレールY=-1、レール上のワーク把持具RがX=-1、レール上のワーク把持具BがX=＋1のズレがあったとする。この場合、世界座標系上のレール、レール上のワーク把持具R及びワーク把持具Bの定義されている座標は前回とまったく同じなのでワーク把持具R、ワーク把持具Bは、それぞれ、図８０の様に基準バー（図面では基準Ｂａｒ）があるものとして座標校正を始める。この場合、ワーク把持具R、ワーク把持具Bが、それぞれが想定した基準バーの位置から実際の基準バーの位置は、図８１の様にズレていると計測する。これにおいてワーク把持具は当初想定したX=4、Y=7ではなく、これにX=1、Y=1だけ補正したX=５、Y=８だけ動かせば基準バー原点上にルーツ（ハンド１６ａ、１６ｂ）を持って行く事ができる。
【０１７２】
この場合、システム上の認識は図８２の様に世界座標系上のレール位置、レール上のワーク把持具位置がズレているにも関わらず、全てのズレが設備位置ズレに集約され、設備位置が図８２の位置にあるものとして認識される。
【０１７３】
これは、接触位置補正が単に設備や治具の位置を補正するだけでなく世界座標系上の設備位置、世界座標系上のレール位置、レール上のワーク把持具位置の定義位置と実際の位置ズレを含めて、それぞれのワーク把持具に対する基準バーの位置を補正できる事を示しており、位置を補正するという意味では、非常に強力な機能を有している事を意味しているが、反面他ワーク把持具が補正した世界座標系上の設備位置をそのまま使う事が出来ない事も意味している。
【０１７４】
この様に、他ワーク把持具が位置較正した設備位置は世界座標系上の設備位置、世界座標系上のレール位置、レール上のワーク把持具位置の定義位置と実際の位置ズレを含んで校正されるので、そのままでは使用できない。よって、他ワーク把持具の校正情報を利用する方法としては以下に説明する。
【０１７５】
まず、設備座標位置較正は、各ワーク把持具が重複しても校正を行う。そして、設備座標系から見た治具座標ＭＪは、他設備の校正情報をそのまま使用する。ただし、設備位置較正は、治具位置較正に先立って必ず実施されている事とする。
【０１７６】
この方式を採用する利用としては、設備座標位置較正は、電源オン時に１回実施されるので、各ワーク把持具がダブって座標校正しても稼動時間ロスに対する影響が治具位置較正に比較して低い。また、治具位置較正に先行して、設備位置較正が実施され、この時点で各ワーク把持具から見た設備の位置は補正される（この時点で、世界座標系上の設備位置、世界座標系上のレール位置、レール上のワーク把持具位置の定義位置と実際の位置ズレは折込済み）。その後、補正された設備座標系上で治具の基準バーをサーチするので設備座標系から見た治具座標系ＭＪには、世界座標系上の設備位置、世界座標系上のレール位置、レール上のワーク把持具位置の定義位置と実際の位置ズレの影響が出ない。
【０１７７】
また、上述のように接触の設備・治具位置計測・補正機能を説明したが、光学的な方法をとってもよい。例えば、図８４などに示すように、２次元カメラ＋レーザ距離計を採用することができる。設備や治具の基準バーに、図８３の様にマーキング（画像認識マーク）して、２次元カメラ（図示省略）で撮像し、且つレーザ距離計Ｃで、その高さを計測すれば、ワーク把持具による接触位置補正と同じ方法で設備や治具の位置を出す事ができる。
【０１７８】
この場合、ハンド１６ａとカメラ中心軸線のオフセット、ハンド１６ａとレーザ高さ計測器Ｃの高さオフセットが発生する。ここで、このオフセットを自動計測する例を説明する。まず、図８５、図８６に示すような治具を準備する。治具は、図８５、図８６に示すよう、基板４００上に、基板４００よりも平面積が小さく上面を黒く塗装した第１部材４１０を設け、さらに、第１部材４１０上に、第１部材４１０よりも平面積が小さく上面を白く塗装した第２部材４２０を設ける。
【０１７９】
そして、図８７、図８８に示すように、治具の白黒境界がカメラ中心線となるRobot駆動量DCを求める。次に、治具の白黒境界の壁にハンド１６ａが接触するワーク把持具駆動量DHを求める。この時、カメラＤとハンド１６ａのオフセット量はO=DH-DC-HR（HRは、ハンド１６ａの半径）となる。
【０１８０】
次に、ハンド１６ａとレーザ高さ計測器Ｃの高さオフセットに関して説明する。図８９、図９０に示すように、距離計Ｃで距離LHを計測する、次に、ハンド１６ａを降下させて設備上面に接触させ、この時の降下駆動量をDHとする。計測器から駆動量０の時のハンド１６ａ先端までのオフセットOはO＝LH-DHで求まる。
【０１８１】
なお、カメラだけを使用するようにしてもよい。この場合、上記の距離計Ｃにて距離を計測する代わりに、図９１に示すように、カメラのフォーカスを合わせる際の焦点距離から距離を計算すると共に、マークを規定のサイズとしてその視野に占める角度から距離を求めるようにする。図９２に示すように。Lが既知ならば、H＝L/tanθとなる。
【０１８２】
また、図９３（ａ）、（ｂ）に示すような分離型の接触基準バーを用いてもよい。なお、図９３（ａ）は、Ｙ軸を先に校正する場合であり、図９３（ｂ）は、Ｘ軸を先に校正する場合を示す図面である。
【０１８３】
分離型の接触基準バーは、図９４に示すように、分離しているので中央の開いている部分ｆｅを全て自由になるので使いやすくなる。また、Ｙ軸先校正の場合、平面位置決めを担当するＰＸだけを分離する又は、Ｘ軸先校正の場合、平面位置決めを担当するＰＹだけを分離する事により、ＰＸ、ＰＹ、基準Ｂａｒは、単に高さ方向の精度だけ、他方の基準バーに合わせればよくなり、これは、単純に同一厚さで２つの基準バーを製作しておき両者を設備４０や治具５０の天板にボルト締めするという簡単な方法で実施できる。
【０１８４】
また、電子回路基板の製造ラインでは、先頭工程では、プリント板の状態で流動するがプリント板状態での加工が完了した後は、プリント板はケースに入れられ、その後ケースのネーム印刷や外部取り付けブラケットの取り付けなどの工程がある。このようにプリント基板を封入したケース（ワーク）を搬送するようにしてもよい。
【０１８５】
この場合、ケースにも穴をあけて、１点保持ハンドを使うこともできるし、ケースになると真空吸着するΦ３０以上の広い平面があるので真空吸着ハンドを使うようにしてもよい。
【０１８６】
例えば、ワーク把持具１０のハンドとして真空吸着パッド使用する場合、図９５、図９６に示すように、筒状部材５２０の先端にラバー５１０を設け、真空吸着パッドの中心にスプリングで伸縮するコンタクトプローブ５００を設ける。このようにすることによって、接触位置校正する上で安価な導通による接触検知が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】本発明の実施の形態におけるワーク把持具を有するワーク搬送装置が適用された生産ラインの概略構成を示すイメージ図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるワーク把持具の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるワーク把持具がレールに搭載された場合のイメージ図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態におけるワーク搬送装置の搬送工程を示すフロー図である。
【図５】本発明のワーク搬送装置と１ハンドの搬送装置との違いを説明する説明図である。
【図６】本実施の形態におけるワーク搬送装置の駆動精度補正を説明するためのイメージ図である。
【図７】治具の位置を接触検知によって検知する際の説明図である。
【図８】絶対精度の計測と校正を行うための補正バー（校正治具）のイメージを示す斜視図である。
【図９】図８の部分的拡大図である。
【図１０】真値と指令値・駆動値の関係を示すグラフである。
【図１１】座標を校正した空間とその空間を取り巻く空間のイメージ図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、参照点の数毎のイメージ図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は、計測治具の校正を示す斜視図である。
【図１４】計測治具に補正バー（校正治具）をのせた場合の斜視図である。
【図１５】計測治具に実際の校正治具をのせた場合の平面図である。
【図１６】図１５の側面図である。
【図１７】図１６の部分的拡大図である。
【図１８】補正治具の穴部分を説明する断面図である。
【図１９】（ａ），（ｂ）は平行及び水平調整を説明するイメージ図である。
【図２０】真Ｘ値と真Ｙ値を説明するイメージ図である。
【図２１】ワーク把持具の駆動値を説明するイメージ図である。
【図２２】ワーク把持具の真座標値を説明するイメージ図である。
【図２３】レール上に複数の校正治具がある場合の真座標と駆動量の関係を示すグラフである。
【図２４】サンプリング数が１である場合の駆動値と重量の関係（駆動値推定曲線）を示すグラフである。
【図２５】サンプリング数が４である場合の駆動値と重量の関係（駆動値推定曲線）を示すグラフである。
【図２６】参照点１個の空間と駆動値を取得した空間の関係を説明するイメージ図である。
【図２７】参照点が１個の場合の真値と駆動値の関係を示すグラフである。
【図２８】参照点２個の空間と駆動値を取得した空間の関係を説明するイメージ図である。
【図２９】参照点４個の空間と駆動値を取得した空間の関係を説明するイメージ図である。
【図３０】参照点が４個の場合の真値と駆動値の関係を示すグラフである。
【図３１】参照点が８個の場合の真値と駆動値の関係を示すグラフである。
【図３２】校正システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３３】ロボットインスタンスの概略構成を示すイメージ図である。
【図３４】駆動値＝＞真値変換機能を説明するイメージ図である。
【図３５】真値＜＝駆動値変換機能を説明するイメージ図である。
【図３６】領域判定を説明するための真座標と駆動量との関係を示すイメージ図である。
【図３７】校正範囲を説明するための真座標と駆動量との関係を示すイメージ図である。
【図３８】設備・治具位置校正を説明するためのワーク把持具と治具との概略構成を示すイメージ図である。
【図３９】設備・治具位置校正システムの概略構成を示すイメージ図である。
【図４０】ワーク把持具のハンドの構成を示す断面図である。
【図４１】ワーク把持具のフランジ部を示す拡大図である。
【図４２】設備のインチング自動検出を説明するイメージ図である。
【図４３】（ａ），（ｂ）は、治具のインチング自動検出を説明するイメージ図である。
【図４４】インチング自動検出する際の設備とツール（ハンド）との位置関係を示すイメージ図である。
【図４５】インチング自動検出する際の治具とツール（ハンド）との位置関係を示すイメージ図である。
【図４６】インチング自動検出のシステム構成を示すイメージ図である。
【図４７】設備座標系と治具定義座標系とを説明するイメージ図である。
【図４８】ツールの接触位置を説明するイメージ図である。
【図４９】補正対象となるＸＹＺ平行移動と角度に応じた座標記号を示す図面である。
【図５０】（ａ），（ｂ）は、ＸＳ補正を例にとった、Ｘ_ＸＳ、Ｍｅｓ、Ｚ_ＸＳ、ＹｓｔｔＸＳ、ＹｓｔｐＸＳの説明図である。
【図５１】ハンドの用語と寸法を説明する図面である。
【図５２】接触校正時の用語と寸法を説明する図面である。
【図５３】ワーク把持時の用語と寸法を説明する図面である。
【図５４】接触探査開始、探査軸探査方向、探査長の関係を示す図面である。
【図５５】（ａ），（ｂ）は、Ｘ_ＰＹ＞０の基準バーと座標系の関係、Ｘ_ＰＹ＜０の基準バーと座標系の関係を示すイメージ図である。
【図５６】オフセット補正後の接触座標ＭＰＯ、ＭＰＸ、ＭＰＹ、ＭＸＳ、ＭＸＬ、ＭＹＳ、ＭＹＬを示す図面である。
【図５７】直線Ｘと直線ｙの交点から原点を求める方式を説明する図面である。
【図５８】ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＸＹＳ、ＭＸＹＬ、ＭＹＸＳを示す図面である。
【図５９】ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹから治具計測座標系ＭＭのＸＹ平面の式を求める場合のイメージ図である。
【図６０】ＸＹ平面の式に（ＭＸＹＳ、Ｙ_ＹＳ）と（ＭＸＹＬ、Ｙ_ＹＬ）を代入して、それぞれの点のＺ座標値を計算する場合のイメージ図である。
【図６１】ＸＹ平面の式に（Ｘ_ＸＳ、ＭＹＸＳ）の値を代入して、Ｚ座標値を計算する場合のイメージ図である。
【図６２】３つの計測点から平面の式を求める際の補正項目と座標と接触値を示す図面である。
【図６３】平面の式の置き換えを説明する図面である。
【図６４】治具定義座標系ＪＤのＺ軸に５０を加えた場合のイメージ図である。
【図６５】Ｚ座標を求める際の補正項目と座標と接触値を示す図面である。
【図６６】ＰＺＸＳを求める際の補正項目と座標と接触値を示す図面である。
【図６７】直線の傾きと直線上お１点の座標がわかっている場合の直線の式を示す図面である。
【図６８】治具定義座標系ＪＤのＹ軸とＸ軸の交点の座標をＯｘ、Ｏｙ，Ｏｚとした場合のイメージ図である。
【図６９】Ｚ軸成分Ｚｘ、Ｚｙ、Ｚｚを求める際のベクトルを説明する図面である。
【図７０】ＭＺＰＯ、ＭＺＰＸ、ＭＺＰＹ、ＭＹＸＳ、ＭＹＸＬ、ＭＸＹＳを示す図面である。
【図７１】３つの計測点から平面の式を求める際の補正項目と座標と接触値を示す図面である。
【図７２】Ｚ座標を求める際の補正項目と座標と接触値を示す図面である。
【図７３】ＰＺＹＳを求める際の補正項目と座標と接触値を示す図面である。
【図７４】直線の傾きと直線上お１点の座標がわかっている場合の直線の式を示す図面である。
【図７５】原点Ｏｘ、Ｏｙ，Ｏｚを求める際の補正項目と座標と接触値を示す図面である。
【図７６】治具定義座標系ＪＤのＹ軸とＸ軸の交点の座標をＯｘ、Ｏｙ，Ｏｚとした場合のイメージ図である。
【図７７】生産ラインの概略構成を示すイメージ図である。
【図７８】レールとワーク把持具Rとワーク把持具Bと基準バーとの位置関係を示す図面である。
【図７９】ワーク把持具R及びワーク把持具Bから見た基準バーとの位置を示す計算結果を示す図面である。
【図８０】基準バーの実際の位置とワーク把持具R及びワーク把持具Bに指示された位置との関係を示す図面である。
【図８１】基準バーの位置ズレを示す図面である。
【図８２】ワーク把持具Rにとっての基準バーの位置と、ワーク把持具Bにとっての基準バーの位置との関係を示す図面である。
【図８３】カメラ及びレーザ距離計で高さを計測する場合の設備の上視図である。
【図８４】カメラ及びレーザ距離計で高さを計測する場合のワーク把持具と設備との位置関係を示す側面図である。
【図８５】ハンドとカメラ中心軸線のオフセットを自動計測する際に用いる治具の概略構成を示す側面図である。
【図８６】図８５の上視図である。
【図８７】オフセットの自動計測する際のハンド及びカメラの動作を説明する図面であり、カメラ中心軸線が治具の白黒境界上にある場合を示す図面である。
【図８８】オフセットの自動計測する際のハンド及びカメラの動作を説明する図面であり、ハンドが治具に接触した場合を示す図面である。
【図８９】ハンドとレーザ高さ計測器のオフセットの自動計測を説明する図面である。
【図９０】ハンドとレーザ高さ計測器のオフセットの自動計測を説明する図面であり、ハンドを設備まで降下させた場合を示す図面である。
【図９１】カメラのフォーカスと焦点距離を説明する図面である。
【図９２】視点とマークとの位置関係を示す図面である。
【図９３】（ａ），（ｂ）は、分離型基準バーを示す平面図である。
【図９４】（ａ），（ｂ）は、分離型基準バーの利点説明するための図面である。
【図９５】ハンドとして用いる真空吸着パッドの概略構成を示す側面面である。
【図９６】図９５の断面図である。
【符号の説明】
【０１８８】
１０  ワーク把持具、１１  支持部、１２  Ｙ軸調整部、１３  Ｚ軸調整部、１４  θ軸調整部、１５  基部材、１５ａ  回動機構、１６ａ，１６ｂ  ハンド、２０  支持梁、３０  レール、４０ａ〜４０ｆ  加工設備、５０ａ〜５０ｆ  治具、１００  生産ライン、２００，２００ａ，２００ｂワーク
【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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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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