JPH09155777A - ワーク保持位置検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決めステーションを採用せず、所定位置
にワークを載置する。 【解決手段】 薄板状の液晶用ガラス基板等から成るワ
ーク２を保持するワーク保持部１０をアーム部９の屈伸
動作によって例えばフィーダ６から載置台７に搬送する
ワーク搬送装置１に、ワーク保持部１０に保持したワー
ク２の保持位置を検出するワーク位置検出部１１を設け
てワーク保持位置検出機構を構成する。ワーク位置検出
部１１は、ワーク保持部１０に設けると共にワーク２の
一の所定部分である端辺２ａの位置を検出する第１位置
検出センサ１２，１２と、アーム部９に取り付けると共
に該アーム部９が伸長動作をした時にはワーク２から退
避しアーム部９が屈曲動作をした時にはワーク２に当接
して該ワーク２の他の所定部分である側辺２ｂの位置を
検出する第２位置検出センサ１３とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、供給されたワーク
を搬送し目標位置に載置するワーク搬送装置のワーク保
持位置検出機構に関する。更に詳述すると、本発明は、
ワークの保持位置を位置検出センサにより検出するワー
ク保持位置検出機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば液晶ディスプレイ用のガラス基板
等の薄板状のワークが段積みされたフィーダから１枚の
ワークを取り出して搬送し所定位置に載置するために、
スカラー型ロボットを備えたワーク搬送装置が用いられ
る。このワーク搬送装置によるワークの載置は、所定位
置に正確に行われなければならない。このため、ワーク
を所定位置に載置する前に、位置決めステーションに載
置して位置決めを行っている。該位置決めステーション
では、予めセンタリングを行ったセンタリングユニット
をワークの側方に押圧して、該ワークの位置を所定の位
置に補正している。そして、位置補正後のワークを取り
出して搬送し、所定位置に載置する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たワーク搬送装置では、位置決めステーションでワーク
の側方からセンタリングユニットを押圧して位置補正を
行うので、大型で薄板状のワークの位置補正を行う場合
はこの押圧により該ワークが撓んでしまう。このため、
撓みによりワークの補正量が不十分になり、ワークの位
置補正が正確に行われないことがある。これにより、ワ
ークが不適正な位置に載置されてしまう。また、位置決
めステーションを配置することにより、ワーク搬送の工
程の簡略化や作業面積の縮小が困難となってしまう。

【０００４】そこで、本発明は、位置決めステーション
を採用することなく所定位置にワークを載置することが
できるワーク保持位置検出機構を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１のワーク保持位置検出機構は、薄板状のワ
ークを保持するワーク保持部をアームの屈伸動作によっ
て一の位置から他の位置に搬送するワーク搬送装置に設
けると共に、ワーク保持部に保持したワークの保持位置
を検出するワーク位置検出部を備えて成るワーク保持位
置検出機構において、ワーク位置検出部は、ワーク保持
部に設けると共にワークの一の所定部分の保持位置を検
出する第１位置検出センサと、アームに取り付けると共
に該アームが伸長動作をした時にはワークから退避しア
ームが屈曲動作をした時にはワークに当接して該ワーク
の他の所定部分の保持位置を検出する第２位置検出セン
サとから成るものとしている。

【０００６】したがって、ワーク保持部がワークを保持
しているときに、第１位置検出センサがワークの一の所
定部分の保持位置を検出する。そして、ワークを保持し
ながらアームが屈曲動作をした時に、第２位置検出セン
サがワークに当接して他の所定部分の保持位置を検出す
る。このため、ワーク保持部がワークを保持して搬送し
ている最中に、第１及び第２位置検出センサによる検出
結果からワーク全体の保持位置が算出される。また、ワ
ークを一の位置から取り出す時や他の位置に載置する時
は、アームを伸長する。この時、第２位置検出センサは
ワークから退避するので、ワークの取り出しや載置の作
業の妨げとならない。

【０００７】また、請求項２のワーク保持位置検出機構
では、第１位置検出センサはワークの一の辺に当接して
該辺の位置を検出する２つの位置検出センサから成り、
第２位置検出センサはワークの他の辺に当接する１つの
位置検出センサから成るものとしている。したがって、
第１位置検出センサによりワークの一の辺の位置を検出
し、第２位置検出センサにより他の辺の位置を検出す
る。そして、これらの検出の結果から、ワーク全体の保
持位置が算出される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態に基づいて詳細に説明する。

【０００９】図１及び図２に示すように、ワーク搬送装
置１は、スカラー型ロボットから成ると共に薄板状の液
晶ディスプレイ用のガラス板から成るワーク２を保持し
て搬送するロボット３と、該ロボット３を直動軸４に沿
ってＸ軸方向に摺動させる摺動機構５とを備えている。
ワーク搬送装置１の近辺には、ワーク２を段積みした一
の位置としてのフィーダ６と、ワーク２を載置する他の
位置としての載置台７とが配置されている。

【００１０】ロボット３は、摺動機構５に載置された基
体部８と、該基体部８に対してＺ軸方向に摺動可能であ
ると共に該Ｚ軸を中心に旋回可能なアーム部９と、該ア
ーム部９の先端部にＺ軸を中心に回転可能に設けられる
と共にワーク２を吸着保持するワーク保持部１０と、該
ワーク保持部１０に保持したワーク２の保持位置を検出
するワーク位置検出部１１とを備えている。

【００１１】ワーク位置検出部１１は、ワーク保持部１
０に設けると共にワーク２の一の所定部分の保持位置を
検出する第１位置検出センサ１２，１２と、アーム部９
に取り付けると共に、該アーム部９が伸長動作をした時
にはワーク２から退避しアーム部９が屈曲動作をした時
にはワーク２に当接して該ワーク２の他の所定部分の保
持位置を検出する第２位置検出センサ１３とから成るも
のとしている。

【００１２】基体部８は、Ｚ軸方向を長手方向とする摺
動軸１４をＺ軸方向に摺動・回転させるモータ１５，１
５を内蔵している。また、基体部８付近の空気を吸い込
んでフィルタで浄化した後、下方に吹き出す図示しない
ブロアを内蔵している。なお、モータ１５，１５は、ス
テッピングモータ等のように回転角を制御可能なモータ
により構成している。

【００１３】アーム部９は、基端部が摺動軸１４に固着
された第１アーム１６と、該第１アーム１６の先端部に
Ｚ軸を中心に回転可能に設けられた第２アーム１７とを
備えている。第１アーム１６の両端部の回転中心間の距
離と第２アーム１７の両端部の回転中心間の距離とは、
等しくされている。そして、第１アーム１６の先端部に
は、第１アーム１６及び第２アーム１７の曲折角度を変
更する図示しないアームモータを内蔵したモータユニッ
ト１８が設けられている。アームモータは、ステッピン
グモータ等のように回転角を制御可能なモータにより構
成している。なお、本実施形態では、アーム部９を２つ
のアーム１６，１７を備えたものとしているが、これに
限らず３つ以上のアームを備えたものとしても構わな
い。

【００１４】第２アーム１７の先端部には、ワーク保持
部１０がＺ軸を中心に回転可能に取り付けられている。
ここで、アームモータとワーク保持部１０とは例えば歯
付きベルトで連結されている。ここで、該歯付きベルト
が巻き掛けられたアームモータ側のプーリの歯数とワー
ク保持部１０に固定したプーリの歯数との比は、１：２
とされている。

【００１５】したがって、本実施形態では、第１アーム
１６と第２アーム１７との長さが等しく、またアームモ
ータ側のプーリの歯数とワーク保持部１０に固定したプ
ーリの歯数との比が１：２とされているので、アーム部
９の屈曲の際に第１アーム１６の基体部８に対する角度
の変化量と各アーム１６，１７間の角度の変化量との比
を１：２とすれば、ワーク保持部１０が方向を変えるこ
となく摺動軸１４に対して遠近するよう水平移動され
る。

【００１６】第２アーム１７の基端部の側方には、ポテ
ンショメータから成る第２位置検出センサ１３が取り付
けられている。第２位置検出センサ１３の取付位置は、
アーム部９が基体部８側に最も引き込まれた時に保持さ
れているワーク２の側辺２ｂに当接する位置とされてい
る。これにより、該側辺２ｂの位置を検出することがで
きる。本実施形態では第２位置検出センサ１３をポテン
ショメータとしているが、これに限らず例えばリミット
スイッチや光電スイッチ等としても構わない。この場
合、スイッチがワーク２の側辺２ｂに当接してオンした
時のアーム部９の屈曲の角度を検出することにより、該
側辺２ｂの位置を算出することができる。

【００１７】また、本実施形態では、第２位置検出セン
サ１３がワーク２の側辺２ｂに当接する時をアーム部９
が基体部８側に最も引き込まれた時としているが、これ
に限らずアーム部９が屈曲してワーク保持部１０がフィ
ーダ６から退避した時であれば何時でも構わない。この
場合、アーム部９が最も引き込まれる前に第２位置検出
センサ１３が側辺２ｂに当接してから、該第２位置検出
センサ１３がワーク２から退避する機構を設けることが
好ましい。この機構を設ければ、第２位置検出センサ１
３がワーク２に当接してそれ以上アーム部９が屈曲でき
なくなる事態が回避され、ワーク保持部１０を最も引き
込むことができるので、摺動軸１４を中心とするワーク
２の旋回を容易に行うことができる。

【００１８】一方、ワーク保持部１０は、下方に開口し
た多数の吸着孔１０ａが一列に連続して配置された吸着
棒１０ｂを平行に２本備えている。各吸着棒１０ｂの基
端部付近には、ポテンショメータ等から成る第１位置検
出センサ１２，１２が取り付けられている。各第１位置
検出センサ１２，１２の取付位置は、保持したワーク２
の基体部８側の端辺２ａに当接する位置とされている。

【００１９】さらに、摺動機構５は、Ｘ軸方向を長手方
向とする直動軸４と、該直動軸４に平行なガイド棒１
９，１９及び雄ねじから成る送りねじ２０と、該送りね
じを回転させるステッピングモータ等から成るモータ２
１とを備えている。ガイド棒１９，１９には、基体部８
の下部のスライダ２２，２２が摺動可能に載置されてい
る。また、送りねじ２０には、基体部８の下部の雌ねじ
から成るねじ受け２３が噛合されている。このため、送
りねじ２０がモータ２１により回転するとねじ受け２３
がＸ軸方向に付勢され、ロボット３がガイド棒１９，１
９に案内されてＸ軸方向に摺動される。そして、モータ
２１の回転角を制御することにより、ロボット３の移動
距離を制御することができる。

【００２０】また、フィーダ６から離隔して載置台７が
配置されている。本実施形態では、載置台７は位置設定
のための仮置き台とされている。ただし、これに限ら
ず、載置台７をコンベア等の装置やワーク２を装着する
他の部材により構成しても構わない。

【００２１】上述したワーク搬送装置１によりワーク２
をフィーダ６から取り出して載置台７に載置する場合
は、アーム部９を伸長させてフィーダ６から供給された
ワーク２を吸着保持する。この時、各第１位置検出セン
サ１２，１２はワーク２の端辺２ａに当接する。そし
て、摺動軸１４が基体部８から離隔する方向に摺動し
て、ワーク保持部１０と共にワーク２を持ち上げる。こ
こで、アーム部９を屈曲させてワーク２をＹ軸方向に移
動させ、ワーク保持部１０を最も引き込んだ状態、すな
わちフィーダ６から最も離隔した状態にする。この時、
第２位置検出センサ１３がワーク２の側辺２ｂに当接す
る。この状態で、摺動部５を駆動して、ロボット３をＸ
軸方向に移動させる。

【００２２】ところで、ワーク２の保持位置を算出する
には、ワーク２の搬送中に例えば以下の手順で行われ
る。図３に示すように、各第１位置検出センサ１２，１
２の検出結果から、ワーク２の端辺２ａの基準位置Ｂに
対する位置・傾きを算出する。そして、この算出結果及
び第２位置検出センサ１３の検出結果と、ワーク２の端
辺２ａ及び側辺２ｂが直交するという条件とから、側辺
２ｂの基準位置Ｂに対する位置・傾きを算出する。さら
に、端辺２ａと側辺２ｂとの交点２ｃの基準位置Ｂに対
する位置を算出する。したがって、端辺２ａ及び側辺２
ｂの傾き及び交点位置２ｃにより、ワーク２の基準位置
Ｂに対する保持位置が算出される。

【００２３】そして、算出された保持位置から基準位置
Ｂへの補正量を算出し、また載置すべき所定位置までの
ＸＹ軸方向への移動距離やＺ軸を中心とする回転角度を
求め、これに応じて摺動機構５やアーム部９の駆動量を
制御する。ワーク保持部１０及びワーク２が載置台７上
に位置してから摺動軸１４を下方に摺動させて吸着保持
を解除することにより、該ワーク２は載置台７の所定位
置に載置される。

【００２４】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施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。例えば、本実施形態では、薄板状の液晶ディスプ
レイ用のガラス板をワーク２とするワーク保持位置検出
機構について説明しているが、ガラス基板のマスクやウ
ェハー等の他の部材をワーク２とするワーク保持位置検
出機構としても構わない。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１のワーク保持位置検出機構では、ワーク位置検出部を
ワーク保持部に設けた第１位置検出センサとアームに取
り付けた第２位置検出センサとにより構成したので、こ
れら第１及び第２位置検出センサによる検出結果からワ
ーク全体の保持位置が算出される。したがって、ワーク
を一の位置から他の位置に搬送する最中にワークの保持
位置を検出して、ワークを保持した状態でその保持位置
を正規位置に補正することができる。これにより、他の
位置へ載置する際には、載置すべき所定位置に正確に載
置することができる。このため、位置決めステーション
を採用することなく所定位置にワークを載置することが
できるので、ワーク装着の作業工程を減少させ、また作
業面積を縮小することができる。

【００２６】また、アームを伸長した時は第２位置検出
センサはワークから退避するので、ワークの取り出しや
載置の作業の妨げとならない。このため、ワークを一の
位置から取り出す際に、該ワークに対してワーク保持部
を高精度に近接させる必要はなく、ワーク保持部の移動
の制御を容易に行うことができる。

【００２７】さらに、請求項２のワーク保持位置検出機
構では、第１位置検出センサはワークの一の辺に当接し
て該辺の位置を検出する２つの検出センサから成り、第
２位置検出センサはワークの他の辺に当接する１つの検
出センサから成るものとしている。したがって、第１位
置検出センサによりワークの一の辺の位置を検出し、第
２位置検出センサにより他の辺の位置を検出するので、
各辺の位置からワーク全体の保持位置を正確に算出する
ことができる。そして、請求項１の効果を奏することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク保持位置検出機構を搭載したワ
ーク搬送装置及びその周辺装置の配置レイアウトを示す
平面図である。

【図２】ワーク搬送装置を示す側面図である。

【図３】ワーク及び各位置検出センサの位置関係を示す
平面図である。

【符号の説明】

１ ワーク搬送装置 ２ ワーク ２ａ 端辺（一の辺） ２ｂ 側辺（他の辺） ３ ロボット（ワーク搬送装置） ５ 摺動機構（ワーク搬送装置） ６ フィーダ（一の位置） ７ 載置台（他の位置） ９ アーム部（アーム） １０ ワーク保持部 １１ ワーク位置検出部 １２ 第１位置検出センサ（ワーク位置検出部） １３ 第２位置検出センサ（ワーク位置検出部） １６ 第１アーム １７ 第２アーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄板状のワークを保持するワーク保持部
   をアームの屈伸動作によって一の位置から他の位置に搬
   送するワーク搬送装置に設けると共に、前記ワーク保持
   部に保持したワークの保持位置を検出するワーク位置検
   出部を備えて成るワーク保持位置検出機構において、前
   記ワーク位置検出部は、前記ワーク保持部に設けると共
   に前記ワークの一の所定部分の保持位置を検出する第１
   位置検出センサと、前記アームに取り付けると共に該ア
   ームが伸長動作をした時には前記ワークから退避し前記
   アームが屈曲動作をした時には前記ワークに当接して該
   ワークの他の所定部分の保持位置を検出する第２位置検
   出センサとから成ることを特徴とするワーク保持位置検
   出機構。
2. 【請求項２】 前記第１位置検出センサは前記ワークの
   一の辺に当接して該辺の位置を検出する２つの位置検出
   センサから成り、前記第２位置検出センサは前記ワーク
   の他の辺に当接する１つの位置検出センサから成ること
   を特徴とする請求項１記載のワーク保持位置検出機構。