JP2014061561A - ロボットシステムおよび物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの大きさが複数種類存在する場合でも、固定的に配置された検出部によりワークの被検出部分を確実に検出することが可能なロボットシステムを提供する。
【解決手段】このロボットシステム１００は、ガラス基板３０１とは大きさの異なるガラス基板３１１の角部３１１ａ〜３１１ｄを検出する際には、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３１１を保持してガラス基板３１１をずらすように移動させた状態で、カメラ２によりガラス基板３１１の角部３１１ａ〜３１１ｄを検出する制御を行う制御部１４ａを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、ロボットシステムおよび物品製造方法に関する。

従来、固定的に配置されガラス基板（ワーク）の頂点（被検出部分）を検出するためのカメラ（検出部）を備えるガラス基板位置特定装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。このガラス基板位置特定装置では、ガラス基板が載置される作業ステーションに、矩形形状のガラス基板の４つの頂点（角部）に対応する位置に４つのカメラが設けられている。そして、各々のカメラによって撮影したガラス基板の４つの頂点近傍の画像に基づいて、各頂点の座標が検出されるとともに、検出された各頂点の座標からガラス基板の位置および向きが算出されるように構成されている。

特開２０１１−４０４７４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のガラス基板位置特定装置では、４つのカメラが固定的に配置されているため、大きさの異なる複数種類のガラス基板が存在する場合、ガラス基板（ワーク）の大きさによっては、カメラの視野からガラス基板の頂点がずれてしまう場合があり、その結果、４つの頂点の全てを検出することができない場合があるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ワークの大きさが複数種類存在する場合でも、固定的に配置された検出部によりワークの被検出部分を確実に検出することが可能なロボットシステムおよび物品製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、第１の局面によるロボットシステムは、固定的に配置され、ワークの被検出部分を検出するための検出部と、ワークを保持するための保持部が取り付けられるロボットアームと、ワークのうち、基準となる大きさを有する第１ワークとは大きさの異なる第２ワークの被検出部分を検出する際には、ロボットアームの保持部により第２ワークを保持して第２ワークをずらすように移動させた状態で、検出部により第２ワークの被検出部分を検出する制御を行うワーク検出制御手段とを備える。

この第１の局面によるロボットシステムでは、上記のように、基準となる大きさを有する第１ワークとは大きさの異なる第２ワークの被検出部分を検出する際には、ロボットアームの保持部により第２ワークを保持して第２ワークをずらすように移動させた状態で、検出部により第２ワークの被検出部分を検出する制御を行うワーク検出制御手段を備える。これにより、固定的に配置された検出部により、第２ワークの被検出部分を検出できない場合でも、第２ワークがずらすように移動されるので、固定的に配置された検出部により第２ワークの被検出部分を検出することができる。その結果、ワークの大きさが複数種類存在する場合でも、固定的に配置された検出部によりワークの被検出部分を確実に検出することができる。

第２の局面による物品製造方法は、ワークを搬送する工程と、搬送されたワークのうち、基準となる大きさを有する第１ワークとは大きさの異なる第２ワークの被検出部分を検出する際には、ロボットアームの保持部により第２ワークを保持して第２ワークをずらすように移動させた状態で、検出部により第２ワークの被検出部分を検出する工程とを備える。

この第２の局面による物品製造方法では、上記のように、基準となる大きさを有する第１ワークとは大きさの異なる第２ワークの被検出部分を検出する際には、ロボットアームの保持部により第２ワークを保持して第２ワークをずらすように移動させた状態で、検出部により第２ワークの被検出部分を検出する工程を備える。これにより、固定的に配置された検出部により、第２ワークの被検出部分を検出できない場合でも、第２ワークがずらすように移動されるので、固定的に配置された検出部により第２ワークの被検出部分を検出することができる。その結果、ワークの大きさが複数種類存在する場合でも、固定的に配置された検出部によりワークの被検出部分を確実に検出することが可能な物品製造方法を提供することができる。

上記のように構成することによって、ワークの大きさが複数種類存在する場合でも、固定的に配置された検出部によりワークの被検出部分を確実に検出することができる。

第１実施形態によるロボットシステムの全体図である。 第１実施形態によるロボットシステムを上方から見た図である。 基準となる大きさを有するガラス基板（基準基板）の上面図である。 基準となる大きさと異なる大きさを有するガラス基板（非基準基板）の上面図である。 第１実施形態によるロボットシステムのエンドエフェクタの斜視図である。 第１実施形態によるロボットシステムのブロック図である。 第１実施形態によるロボットシステムのトリミング装置の斜視図である。 第１実施形態によるロボットシステムの基準基板をトリミングする動作を説明するためのフロー図である。 基準位置に位置した基準基板を側方から見た図である。 第１実施形態によるロボットシステムのロボットアームによって基板を搬送している状態を示す図である。 第１実施形態によるロボットシステムの辺部から角部に向かってトリミングしている動作を示す図である。 第１実施形態によるロボットシステムの角部から辺部に向かってトリミングしている動作を示す図である。 第１実施形態によるロボットシステムの非基準基板をトリミングする動作を説明するためのフロー図である。 非基準基板がコンベアに配置された状態を上方から見た図である。 基準位置に位置した非基準基板を側方から見た図である。 基準位置からずらすように移動された非基準基板を上方から見た図である。 基準位置からずらすように移動された非基準基板を側方から見た図である。 第２実施形態による非基準基板がコンベアに配置された状態を上方から見た図である。 第２実施形態による基準位置からずらすように移動された非基準基板を上方から見た図である。 第３実施形態による基準基板および非基準基板がコンベアに配置された状態を上方から見た図である。 図２０に示す状態から移動された基準基板および非基準基板を上方から見た図である。 第３実施形態の変形例による基準基板がコンベアに配置された状態を上方から見た図である。

以下、本実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図７を参照して、第１実施形態によるロボットシステム１００の構成について説明する。

図１および図２に示すように、ロボットシステム１００は、ロボット１と、コンベア２００に取り付けられるカメラ２とを備えている。ロボット１は、基台１１と、基台１１に取り付けられるロボットアーム１２と、ロボットアーム１２の先端に取り付けられるエンドエフェクタ１３と、ロボット１の全体の動作を制御するロボットコントローラ１４とを備えている。また、ロボット１に隣接するように、基板３００を搬送するためのコンベア２００が配置されている。また、図２に示すように、ロボット１に隣接するように、後述する基板３００のはみ出し部分３０３のトリミングを行うトリミング装置４００が配置されている。なお、カメラ２は、「検出部」の一例である。また、エンドエフェクタ１３は、「保持部」の一例である。

コンベア２００は、台部２０１と、台部２０１上に配置され基板３００を移動させるためのローラ部（コロ部）２０２とを含む。また、図２に示すように、コンベア２００には、基板３００を大まかに位置決めするためのストッパ２０３が設けられている。ストッパ２０３は、基板３００が搬送される方向（矢印Ｘ２方向）側に１つと、基板３００が搬送される方向と直交する方向（矢印Ｙ１方向および矢印Ｙ２方向）側に２つ設けられている。

図３に示すように、基板３００（基準基板）は、ガラス基板３０１と、ラミネート処理によりガラス基板３０１を覆うように形成されたシート状部材３０２とを含む。シート状部材３０２は、ガラス基板３０１の四方から外側にはみ出すはみ出し部分３０３を有するように形成されている。また、ガラス基板３０１は、略矩形形状に形成されており、４つの角部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃおよび３０１ｄを有する。また、ガラス基板３０１は、基準となる大きさを有しており、長手方向に長さＬ１を有するとともに、短手方向に長さＬ２を有する。

また、図４に示すように、基板３１０（非基準基板）は、ガラス基板３１１と、ラミネート処理によりガラス基板３１１を覆うように形成されたシート状部材３１２とを含む。シート状部材３１２は、ガラス基板３１１の四方から外側にはみ出すはみ出し部分３１３を有するように形成されている。また、ガラス基板３１１は、略矩形形状に形成されており、４つの角部３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃおよび３１１ｄを有する。また、ガラス基板３１１は、基準となる大きさを有するガラス基板３０１と異なる大きさを有している。具体的には、ガラス基板３１１の長手方向の長さＬ３は、ガラス基板３０１の長手方向の長さＬ１よりも小さく（Ｌ３＜Ｌ１）、ガラス基板３１１の短手方向の長さＬ２は、ガラス基板３０１の短手方向の長さＬ２と同じである。なお、ガラス基板３０１は、「ワーク」および「第１ワーク」の一例である。また、角部３１１ａおよび３１１ｂは、「被検出部分」および「第１被検出部分」の一例である。また、角部３１１ｃおよび３１１ｄは、「被検出部分」および「第２被検出部分」の一例である。

図１に示すように、基台１１はフロア・壁・天井等の設置面Ｆに固定されている。ロボットアーム１２は本実施形態では、６自由度を有して構成されている。ロボットアーム１２は複数のアーム構造体を有しており、設置面Ｆに対して垂直な回転軸Ａ１まわりにアーム構造体１２ａが基台１１に対して回転可能に連結されている。アーム構造体１２ｂは、回転軸Ａ１に対して垂直な回転軸Ａ２まわりに回転可能にアーム構造体１２ａに連結されている。アーム構造体１２ｃは、回転軸Ａ２に対して平行な回転軸Ａ３まわりに回転可能にアーム構造体１２ｂに連結されている。アーム構造体１２ｄは、回転軸Ａ３に対して垂直な回転軸Ａ４まわりに回転可能にアーム構造体１２ｃに連結されている。アーム構造体１２ｅは、回転軸Ａ４に対して垂直な回転軸Ａ５まわりに回転可能にアーム構造体１２ｄに連結されている。アーム構造体１２ｆは、回転軸Ａ５に対して垂直な回転軸Ａ６まわりに回転可能にアーム構造体１２ｅに連結されている。なお、ここでいう「平行」「垂直」は必ずしも厳密に定義されるものではなく、実質的なものであればよい。各回転軸Ａ１〜Ａ６にはそれぞれサーボモータ（関節１５）が設けられており、各サーボモータはそれぞれの回転位置を検出するエンコーダを有している。各サーボモータはロボットコントローラ１４に接続されており、ロボットコントローラ１４の指令に基づいて各サーボモータが動作するように構成されている。

また、図５に示すように、エンドエフェクタ１３は、基板３００を吸着して保持するための６つの吸着部１６と、６つの吸着部１６が取り付けられる取付部１７とを有する。６つの吸着部１６は、Ａ方向に沿って２つ配置されるとともに、Ｂ方向に沿って３つ配置（合計６つ（＝２×３）配置）されている。

また、図２に示すように、カメラ２は、４つ（カメラ２ａ〜２ｄ）設けられている。ここで、第１実施形態では、４つのカメラ２ａ〜２ｄは、平面視において、基準となる大きさを有する略矩形形状のガラス基板３０１の一方側の角部３０１ａおよび３０１ｂに対応する位置に配置されるカメラ２ａおよび２ｂと、他方側の角部３０１ｃおよび３０１ｄに対応する位置に配置されるカメラ２ｃおよび２ｄとを含む。具体的には、４つのカメラ２ａ〜２ｄは、４つのカメラ２ａ〜２ｄのそれぞれの視野（たとえば、約２００ｍｍ×約３００ｍｍの面積を有する範囲、図２の一点鎖線参照）に、基準となる大きさを有する略矩形形状のガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄが配置されるように設けられている。また、４つのカメラ２ａ〜２ｄは、コンベア２００の基板３００が配置される位置（コンベア２００の上面）から下方に所定の間隔Ｌ４（たとえば約２８０ｍｍ、図１参照）を隔てた位置に固定的に配置されている。なお、カメラ２ａおよび２ｂは、「検出部」および「第１検出部」の一例である。また、カメラ２ｃおよび２ｄは、「検出部」および「第２検出部」の一例である。

また、図６に示すように、ロボットコントローラ１４は、制御部１４ａと、記憶部１４ｂとを含んでいる。記憶部１４ｂは、制御部１４ａに接続されている。また、４つのカメラ２は、制御部１４ａに接続されている。ここで、第１実施形態では、制御部１４ａは、基準となる大きさを有するガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄを撮影（検出）する際には、ガラス基板３０１を基準位置（図９参照）に位置させた状態でカメラ２ａ〜２ｄによりガラス基板３０１の４つの角部３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃおよび３０１ｄを撮影するように構成されている。なお、基準位置とは、ガラス基板３０１の角部３０１ａおよび３０１ｂ（角部３０１ａおよび３０１ｂの間の辺部３０１ｅ、図２参照）が、カメラ２ａおよび２ｂの上方（矢印Ｚ１方向）に配置された状態のガラス基板３０１の位置である。また、制御部１４ａは、ガラス基板３０１とは大きさの異なるガラス基板３１１の角部３１１ａ〜３１１ｄを撮影する際には、ガラス基板３１１を基準位置（図１５参照）に位置させた状態でカメラ２ａおよび２ｂによりガラス基板３１１の角部３１１ａおよび３１１ｂを撮影するとともに、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３１１を保持してガラス基板３１１を基準位置からずらして移動させた状態（図１７参照）で、カメラ２ｃおよび２ｄによりガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを撮影するように構成されている。なお、ガラス基板３１１は、「ワーク」および「第２ワーク」の一例である。また、制御部１４ａは、「ワーク検出制御手段」および「ワーク搬送指令手段」の一例である。また、記憶部１４ｂは、「記憶手段」の一例である。

また、第１実施形態では、記憶部１４ｂには、ガラス基板３０１およびガラス基板３１１の大きさが予め記憶されている。具体的には、ガラス基板３０１の長手方向の長さＬ１および短手方向の長さＬ２と、ガラス基板３１１の長手方向の長さＬ３、短手方向の長さＬ２とが記憶部１４ｂに記憶されている。

また、図７に示すように、トリミング装置４００には、シート状部材３０２（３１２）のガラス基板３０１（３１１）の四方から外側にはみ出すはみ出し部分３０３（３１３）をトリミングするためのカッタ刃部４０１およびカッタ刃部４０２が設けられている。また、カッタ刃部４０２の周辺には、基板３００（３１０）をガイドするためのローラ４０３が設けられている。

次に、図２および図８〜図１２を参照して、基準となる大きさを有するガラス基板３０１を含む基板３００（基準基板）をトリミングする際のロボットシステム１００の動作について説明する。

まず、図８に示すように、ステップＳ１において、図２に示すように、基板３００がコンベア２００により矢印Ｘ１方向側から矢印Ａ２方向側に向かって搬送される。なお、基板３００は、４つのカメラ２ａ〜２ｄの視野にガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄがそれぞれ配置されるようにコンベア２００によって搬送される。

次に、図９に示すように、ステップＳ２において、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により基板３００が保持（吸着）されるとともに、矢印Ｚ１方向に持ち上げられて（移動されて）、基板３００が基準位置に配置される。その後、ステップＳ３において、カメラ２ａ〜２ｄにより、ガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄがそれぞれ撮影される。

次に、ステップＳ４において、第１実施形態では、カメラ２ａ〜２ｄにより撮影されたガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄの画像に基づいて、ガラス基板３０１の中心位置Ｃ１（図９および図１０参照）が取得（算出）される。さらに、取得したガラス基板３０１の中心位置Ｃ１とロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３の中心位置に対応するガラス基板３０１の位置Ｃ２との間のずれ量ｄが取得（算出）される。なお、ガラス基板３０１が、搬送方向（矢印Ｘ方向、図２参照）から傾斜して配置された場合でも、４つの角部３０１ａ〜３０１ｄの画像に基づいて、ガラス基板３０１の中心位置Ｃ１を取得することが可能である。

次に、図１０に示すように、ステップＳ５において、ガラス基板３０１の中心位置Ｃ１とロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３の中心位置に対応するガラス基板３０１の位置Ｃ２との間のずれ量ｄに基づいて、ガラス基板３０１がトリミング装置４００のトリミング位置に搬送される。具体的には、ロボットアーム１２は、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３の中心位置Ｃ２がガラス基板３０１の中心位置Ｃ１に略一致するようにガラス基板３０１を保持した場合に、ガラス基板３０１をトリミング装置４００に適切に搬送するように教示されている。そして、ガラス基板３０１の中心位置Ｃ１とロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３の中心位置に対応するガラス基板３０１の位置Ｃ２とがずれた場合には、ずれ量ｄに基づいて、ロボットアーム１２が移動する軌道が補正されて、ガラス基板３０１がトリミング装置４００に搬送される。

次に、ステップＳ６において、図１１に示すように、シート状部材３０２のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０３が、ガラス基板３０１の辺部３０１ｅから角部３０１ａ（３０１ｂ〜３０１ｄ）に向かってトリミングされる。その後、シート状部材３０２のガラス基板３０１からのはみ出し部分３０３が、ガラス基板３０１の角部３０１ａ（３０１ｂ〜３０１ｄ）から辺部３０１ｅに向かってトリミングされる。そして、ガラス基板３０１の４辺の全てのはみ出し部分３０３がトリミングされて、トリミング動作が終了される。

次に、図１０〜図１７を参照して、ガラス基板３０１とは異なる大きさを有するガラス基板３１１を含む基板３１０（非基準基板）をトリミングする際のロボットシステム１００の動作について説明する。

まず、図１３に示すように、ステップＳ１１において、図１４に示すように、基板３１０がコンベア２００により矢印Ｘ１方向側から矢印Ａ２方向側に向かって搬送される。なお、基板３１０は、矢印Ｘ２方向側のカメラ２ａおよび２ｂの視野にガラス基板３１１の角部３１１ａおよび３１１ｂがそれぞれ配置されるようにコンベア２００によって搬送される。

次に、図１５に示すように、ステップＳ１２において、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により基板３１０が保持（吸着）されるとともに、矢印Ｚ１方向に持ち上げられて（移動されて）、基板３１０が基準位置に配置される。その後、ステップＳ１３において、カメラ２ａおよび２ｂにより、ガラス基板３１１の一方側（矢印Ｘ２方向側）の角部３１１ａおよび３１１ｂがそれぞれ撮影される。

次に、図１６および図１７に示すように、ステップＳ１４において、第１実施形態では、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３１１（基板３１０）を保持した状態のままガラス基板３１１（基板３１０）を基準位置から矢印Ｘ１方向にずらして移動させた状態で、カメラ２ｃおよび２ｄによりガラス基板３１１の他方側（矢印Ｘ１方向側）の角部３１１ｃおよび３１１ｄが撮影される。具体的には、ガラス基板３１１を基準位置から、カメラ２ｃおよび２ｄの上方（カメラ２ｃおよび２ｄの視野）にずらされる。また、ガラス基板３１１は、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により保持された状態のまま基準位置から水平方向にずらすように移動される。

また、第１実施形態では、ガラス基板３１１は、記憶部１４ｂに記憶されたガラス基板３１１の大きさに基づいて、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により保持された状態のまま基準位置から所定の水平距離分ずらすように水平方向に移動される。具体的には、ガラス基板３１１は、ガラス基板３０１の長手方向の長さＬ１とガラス基板３１１の長手方向の長さＬ２との差Ｌ５（＝Ｌ１−Ｌ２、図１５参照）分、基準位置からずらすように水平方向に移動される。

次に、ステップＳ１５において、上記基板３００のトリミング動作のステップＳ４と同様に、ガラス基板３１１の中心位置Ｃ１が取得（算出）されるとともに、ガラス基板３１１の中心位置Ｃ１とロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３の中心位置に対応するガラス基板３１１の位置Ｃ２との間のずれ量ｄが取得（算出）される。そして、ステップＳ１６において、図１０に示すように、上記基板３００のトリミング動作のステップＳ５と同様に、ガラス基板３１１の中心位置Ｃ１とロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３の中心位置に対応するガラス基板３１１の位置Ｃ２との間のずれ量ｄに基づいて、ガラス基板３１１がトリミング装置４００に搬送される。

次に、ステップＳ１７において、上記基板３００のトリミング動作のステップＳ６と同様に、図１１および図１２に示すように、シート状部材３１２のガラス基板３１１からのはみ出し部分３１３がトリミングされて、トリミング動作が終了される。上記のように、第１実施形態では、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により基板３１０（ガラス基板３１１）を保持した後、基板３１０の保持状態を維持した状態で、基板３１０の基準位置への移動およびガラス基板３１１の角部３１１ａ〜３１１ｄの検出と、カメラ２により撮影したガラス基板３１１の角部３１１ａ〜３１１ｄの画像に基づく基板３１０のトリミング装置４００への搬送とが行われる。

第１実施形態では、上記のように、基準となる大きさを有するガラス基板３０１とは大きさの異なるガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを撮影する際には、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３１１を保持してガラス基板３１１を基準位置からずらすように移動させた状態で、カメラ２ｃおよび２ｄによりガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを撮影する制御を行う制御部１４ａを備える。これにより、固定的に配置されたカメラ２ｃおよび２ｄにより、基準位置に位置するガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを撮影できない場合でも、ガラス基板３１１が基準位置からずらすように移動されるので、固定的に配置されたカメラ２ｃおよび２ｄによりガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを撮影することができる。その結果、ガラス基板３１１の大きさが複数種類存在する場合でも、固定的に配置されたカメラ２ｃおよび２ｄによりガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを確実に撮影することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１４ａを、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３１１を保持してガラス基板３１１を基準位置から水平方向にずらすように移動させた状態で、カメラ２ｃおよび２ｄによりガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを撮影するように構成する。これにより、ガラス基板３１１を基準位置から垂直方向や斜め方向にずらすように移動させる場合と異なり、カメラ２ｃおよび２ｄとガラス基板３１１との間の垂直距離（撮影距離）を保った状態で、ガラス基板３１１が移動される。その結果、移動後に改めてカメラ２ｃおよび２ｄとガラス基板３１１との間の垂直距離を調整することなくガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを撮影することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１４ａを、ガラス基板３１１の角部３１１ａおよび３１１ｂを撮影する際には、ガラス基板３１１を基準位置に位置させた状態でカメラ２ａおよび２ｂによりガラス基板３１１の角部３１１ａおよび３１１ｂを撮影するとともに、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３１１を保持してガラス基板３１１を基準位置からずらすように移動させた状態で、カメラ２ｃおよび２ｄによりガラス基板３１１の角部３１１ｃおよび３１１ｄを撮影するように構成する。これにより、カメラ２ａ〜２ｄを移動させることなく、ガラス基板３１１の全ての角部３１１ａ〜３１１ｄを撮影することができる。その結果、カメラ２ａ〜２ｄを移動させる場合と異なり、カメラ２ａ〜２ｄのキャリブレーション（撮影条件の再調整）を行うことなく、ガラス基板３１１の全ての角部３１１ａ〜３１１ｄを撮影することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１４ａを、基準となる大きさを有するガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄを撮影する際には、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３０１を保持してガラス基板３０１を基準位置に移動させた状態でカメラ２ａ〜２ｄによりガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄを撮影するように構成する。これにより、ガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄを撮影する際には、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３０１を保持して水平方向に移動させることなく全ての角部３０１ａ〜３０１ｄを撮影することができるので、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３０１を保持して水平方向に移動させながら全ての角部３０１ａ〜３０１ｄを撮影する場合と比べて、ガラス基板３０１の角部３０１ａ〜３０１ｄを撮影する動作のタクトタイムを短くすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、カメラ２ａ〜２ｄを、コンベア２００のガラス基板３０１（ガラス基板３１１）が配置される位置から下方に所定の間隔Ｌ４を隔てた位置に固定的に配置する。これにより、容易に、カメラ２ａ〜２ｄの上方に配置されたガラス基板３０１（ガラス基板３１１）の角部３０１ａ〜３０１ｄ（角部３１１ａ〜３１１ｄ）を撮影することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１４ａを、カメラ２ａ〜２ｄにより撮影したガラス基板３０１（ガラス基板３１１）の角部３０１ａ〜３０１ｄの撮影結果に基づいて、ガラス基板３０１の中心位置Ｃ１を取得するように構成して、取得したガラス基板３０１の中心位置Ｃ１とロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３の中心位置に対応するガラス基板３０１の位置Ｃ２との間のずれ量ｄに基づいて、ガラス基板３０１をトリミング位置（トリミング装置４００）に搬送するように構成する。これにより、ガラス基板３０１の中心位置Ｃ１とロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３の中心位置に対応するガラス基板３０１の位置Ｃ２とがずれている場合でも、容易に、ガラス基板３０１をトリミング装置４００のトリミング位置に正確に搬送することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３１１を保持した後、ガラス基板３１１の保持状態を維持した状態で、ガラス基板３１１の基準位置への移動およびガラス基板３１１の角部３１１ａ〜３１１ｄの撮影と、カメラ２ａ〜２ｄにより撮影したガラス基板３１１の角部３１１ａ〜３１１ｄの撮影結果に基づくガラス基板３１１のトリミング位置への搬送とを行うように制御部１４ａを構成する。これにより、移動および撮影動作毎にガラス基板３１１の保持状態を解除（たとえばコンベア２００にガラス基板３１１を載置）する場合と異なり、ガラス基板３１１の保持位置がずれるのを抑制することができる。その結果、ガラス基板３１１をトリミング位置により正確に搬送することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部１４ａを、記憶部１４ｂに記憶されたガラス基板３１１の大きさに基づいて、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３１１を保持してガラス基板３１１を基準位置から所定の水平距離分ずらすように水平方向に移動させた状態で、カメラ２ａ〜２ｄによりガラス基板３１１の角部３１１ａ〜３１１ｄを撮影するように構成する。これにより、コンベア２００によって搬送されたガラス基板３１１の大きさを測定して、ガラス基板３１１を保持してガラス基板３１１を基準位置から所定の水平距離分ずらすように移動させるか否かを判断する場合と異なり、ガラス基板３１１を撮影および搬送する動作のタクトタイムを短縮することができる。

（第２実施形態）
次に、図１８を参照して、第２実施形態によるロボットシステム１００について説明する。この第２実施形態では、基準となる大きさを有するガラス基板３０１と短手方向の長さＬ６が異なるガラス基板３２１がコンベア２００により搬送される。

図１８に示すように、基板３２０は、ガラス基板３２１と、ラミネート処理によりガラス基板３２１を覆うように形成されたシート状部材３２２とを含む。また、ガラス基板３２１は、略矩形形状に形成されており、４つの角部３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃおよび３２１ｄを有する。また、ガラス基板３２１は、基準となる大きさを有するガラス基板３０１と異なる大きさを有している。具体的には、ガラス基板３２１の長手方向の長さＬ１は、ガラス基板３０１の長手方向の長さＬ１と同じであり、ガラス基板３２１の短手方向の長さＬ６は、ガラス基板３０１の短手方向の長さＬ２よりも小さい（Ｌ６＜Ｌ２）。なお、ガラス基板３２１は、「ワーク」および「第２ワーク」の一例である。また、角部３２１ｂおよび３２１ｃは、「被検出部分」および「第１被検出部分」の一例である。また、角部３２１ａおよび３２１ｄは、「被検出部分」および「第２被検出部分」の一例である。また、カメラ２ｂおよび２ｃは、「検出部」および「第１検出部」の一例である。また、カメラ２ａおよび２ｄは、「検出部」および「第２検出部」の一例である。

次に、図１３、図１８および図１９を参照して、基板３２０をトリミングする際のロボットシステム１００の動作について説明する。

まず、図１３に示すように、ステップＳ１１において、基板３２０がコンベア２００により矢印Ｘ１方向側から矢印Ａ２方向側に向かって搬送される。次に、ステップＳ１２において、図１８に示すように、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により基板３２０が保持（吸着）されるとともに、矢印Ｚ１方向に持ち上げられて（移動されて）、基板３２０が基準位置に配置される。その後、ステップＳ１３において、カメラ２ｂおよび２ｃにより、ガラス基板３２１の矢印Ｙ２方向側の角部３２１ｂおよび３２１ｃがそれぞれ撮影される。

次に、ステップＳ１４において、図１９に示すように、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３２１（基板３２０）を保持した状態のままガラス基板３２１（基板３２０）を基準位置から矢印Ｙ１方向にずらして移動させた状態で、カメラ２ａおよび２ｄによりガラス基板３２１の矢印Ｙ１方向側の角部３２１ａおよび３２１ｄが撮影される。具体的には、基板３２０は、ガラス基板３０１の短手方向の長さＬ２とガラス基板３２１の短手方向の長さＬ６との差Ｌ７（＝Ｌ２−Ｌ６）分、基準位置からずらすように水平方向に移動される。なお、その後（ステップＳ１５〜ステップＳ１７）の動作は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図２０を参照して、第３実施形態によるロボットシステム１００について説明する。この第３実施形態では、コンベア２００に４つのカメラ２が配置されている上記第１および第２実施形態と異なり、コンベア２００に１つのカメラ２ｂが配置されている。

図２０に示すように、第３実施形態では、略矩形形状のガラス基板３０１の矢印Ｘ２方向側でかつ矢印Ｙ２方向側の角部３０１ｂに対応する位置に１つのカメラ２ｂが配置されている。なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。

次に、図８および図２０を参照して、第３実施形態によるロボットシステム１００のトリミング動作について説明する。

図８に示すステップＳ１の基板３００の搬送動作、および、ステップＳ２の基板３００の基準位置への移動動作は、上記第１実施形態と同様である。そして、ステップＳ３において、第３実施形態では、ガラス基板３０１（基板３００）を基準位置に位置させた状態でカメラ２ｂにより略矩形形状のガラス基板３０１の４つの角部のうちの１つの角部３０１ｂが撮影される。さらに、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により基板３００（ガラス基板３０１）を保持してカメラ２ｂにより検出対象の角部３０１ａ、３０１ｃおよび３０１ｄを検出可能な位置に順次移動させることにより、カメラ２ｂによりガラス基板３０１の残りの角部３０１ａ、３０１ｃおよび３０１ｄが撮影される。たとえば、図２０に示す状態から、図２１に示すように、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により、基板３００（ガラス基板３０１）を矢印Ｙ２方向側に移動させて、カメラ２ｂにより角部３０１ａが撮影される。さらに、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により、基板３００（ガラス基板３０１）を矢印Ｘ２方向側に移動させて、カメラ２ｂにより角部３０１ｄが撮影された後、基板３００（ガラス基板３０１）を矢印Ｙ１方向側に移動させて、カメラ２ｂにより角部３０１ｃが撮影される。その後、ステップＳ４〜ステップＳ６の動作が行われる。

また、基準となる大きさと異なる大きさを有する基板（たとえば、ガラス基板３１１、図４参照）のトリミング動作では、ガラス基板を基準位置に位置させた状態でカメラ２ｂにより略矩形形状のガラス基板の４つの角部のうちの１つの角部（たとえば、角部３１１ｂ）が撮影される。その後、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により基板（ガラス基板）を保持して上記基準となる大きさを有するガラス基板３０１の角部３０１ａ、３０１ｃおよび３０１ｄを撮影する際とは異なる距離分ずらすように移動させた状態で、残りの角部（たとえば、角部３１１ａ、３１１ｃおよび３１１ｄ）が撮影される。なお、第３実施形態のその他の動作は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、カメラ２ｂを、略矩形形状のガラス基板３０１の一方側（矢印Ｘ２方向側）の角部３０１ｂに対応する位置に１つ配置して、制御部１４ａを、ガラス基板３０１を基準位置に位置させた状態でカメラ２ｂにより略矩形形状のガラス基板３０１の４つの角部３０１ａ〜３０１ｄのうちの１つの角部３０１ｂを撮影するとともに、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３によりガラス基板３０１を保持してカメラ２ｂにより撮影対象の角部３０１ａ、３０１ｃおよび３０１ｄを撮影可能な位置に順次移動させることにより、カメラ２ｂによりガラス基板３０１の残りの角部３０１ａ、３０１ｃおよび３０１ｄを撮影するように構成する。これにより、カメラ２の数を減らすことができるので、ロボットシステム１００の構成を簡略化することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、略矩形形状を有するガラス基板からはみ出すシート状部材をトリミングする例を示したが、たとえば、ガラス基板以外の半導体基板からはみ出すシート状部材をトリミングしてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、略矩形形状を有するガラス基板の角部を撮影（検出）する例を示したが、たとえば、略矩形形状以外の形状を有するガラス基板の検出対象となる部分を撮影（検出）してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、カメラによってガラス基板の角部を撮影（検出）する例を示したが、たとえば、カメラ以外の赤外線センサによって、ガラス基板の角部を検出してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、カメラがコンベアに固定的に取り付けられている例を示したが、たとえば、カメラをコンベア以外の部分に固定的に取り付けても（配置しても）よい。

また、上記第１および第２実施形態では、４つのカメラがコンベアに固定的に取り付けられている例を示したが、たとえば、３つのカメラを固定的に取り付けても（配置しても）よい。また、上記第１および第２実施形態では、４つのカメラによって撮影された４つの角部の撮影結果に基づいて、ガラス基板の中心位置が取得される例を示したが、３つのカメラによって撮影された３つの角部の画像に基づいて、ガラス基板の中心位置を取得することも可能である。

また、上記第１〜第３実施形態では、ガラス基板からはみ出すシート状部材をトリミングする例を示したが、トリミング以外の加工を行うために、ガラス基板の被検出部分を撮影（検出）するようにしてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、吸着によってガラス基板（基板）を保持する例を示したが、吸着以外の方法によってガラス基板（基板）を保持してもよい。

また、上記第３実施形態では、コンベアに１つのカメラが配置されている例を示したが、たとえば、図２２に示す変形例のように、コンベアの矢印Ｘ２方向側に２つのカメラを配置してもよい。この場合、ガラス基板３０１を基準位置に位置させた状態でカメラ２ａおよび２ｂにより略矩形形状のガラス基板３０１の４つの角部のうちの２つの角部３０１ａおよび３０１ｂが撮影される。さらに、ロボットアーム１２のエンドエフェクタ１３により基板３００（ガラス基板３０１）を保持してガラス基板３０１を１８０度回転させることにより、カメラ２ａおよび２ｂによりそれぞれ検出対象の角部３０１ｃおよび３０１ｄが撮影される。

２ａ〜２ｄ カメラ（検出部、第１検出部、第２検出部）
１２ ロボットアーム
１３ エンドエフェクタ（保持部）
１４ａ 制御部（ワーク検出制御手段、ワーク搬送指令手段）
１４ｂ 記憶部（記憶手段）
１００ ロボットシステム
２００ コンベア
３０１ ガラス基板（ワーク、第１ワーク）
３０２、３１２、３２２ シート状部材
３０３、３１３ はみ出し部分
３１１、３２１ ガラス基板（ワーク、第２ワーク）
３１１ａ、３１１ｂ 角部（第１被検出部分）
３１１ｃ、３１１ｄ 角部（第２被検出部分）
３２１ｂ、３２１ｃ 角部（第１被検出部分）
３２１ａ、３２１ｄ 角部（第２被検出部分）

Claims (12)

1. 固定的に配置され、ワークの被検出部分を検出するための検出部と、
   前記ワークを保持するための保持部が取り付けられるロボットアームと、
   前記ワークのうち、基準となる大きさを有する第１ワークとは大きさの異なる第２ワークの被検出部分を検出する際には、前記ロボットアームの前記保持部により前記第２ワークを保持して前記第２ワークをずらすように移動させた状態で、前記検出部により前記第２ワークの被検出部分を検出する制御を行うワーク検出制御手段とを備える、ロボットシステム。
2. 前記ワーク検出制御手段は、前記ロボットアームの前記保持部により前記第２ワークを保持して前記第２ワークを基準位置から水平方向にずらすように移動させた状態で、前記検出部により前記第２ワークの被検出部分を検出するように構成されている、請求項１に記載のロボットシステム。
3. 前記検出部は、第１検出部および第２検出部を含み、
   前記ワークの被検出部分は、第１被検出部分と第２被検出部分とを含み、
   前記ワーク検出制御手段は、前記第２ワークの被検出部分を検出する際には、前記第２ワークを基準位置に位置させた状態で前記第１検出部により前記第２ワークの前記第１被検出部分を検出するとともに、前記ロボットアームの前記保持部により前記第２ワークを保持して前記第２ワークを前記基準位置からずらすように移動させた状態で、前記第２検出部により前記第２ワークの前記第２被検出部分を検出するように構成されている、請求項１または２に記載のロボットシステム。
4. 前記ワーク検出制御手段は、
   前記第１ワークの被検出部分を検出する際には、前記ロボットアームの前記保持部により前記第１ワークを保持して前記第１ワークを前記基準位置に移動させた状態で前記第１検出部および前記第２検出部により前記第１ワークの前記第１被検出部分と前記第２被検出部分とを検出し、
   前記第２ワークの被検出部分を検出する際には、前記ロボットアームの前記保持部により前記第２ワークを保持して前記第２ワークを前記基準位置に移動させた状態で前記第１検出部により前記第２ワークの前記第１被検出部分を検出するとともに、前記ロボットアームの前記保持部による前記第２ワークの保持状態を維持して前記第２ワークを前記基準位置からずらすように移動させた状態で、前記第２検出部により前記第２ワークの前記第２被検出部分を検出するように構成されている、請求項３に記載のロボットシステム。
5. 前記検出部は、コンベアの前記ワークが配置される位置から下方に所定の間隔を隔てた位置に固定的に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
6. 前記ワーク検出制御手段は、前記検出部により検出した前記ワークの被検出部分の検出結果に基づいて、前記ワークの中心位置を取得するように構成され、
   取得した前記ワークの中心位置と前記ロボットアームの前記保持部の中心位置に対応する前記ワークの位置との間のずれ量に基づいて、前記ワークをワーク加工位置に搬送するように制御を行うワーク搬送指令手段をさらに備える、請求項１〜５のいずれか1項に記載のロボットシステム。
7. 前記ワークは、シート状部材に覆われており、
   前記ワーク搬送指令手段は、取得した前記ワークの中心位置と前記ロボットアームの前記保持部の中心位置に対応する前記ワークの位置との間のずれ量に基づいて、前記ワークを覆う前記シート状部材の前記ワークからのはみ出し部分をトリミングするトリミング位置に前記ワークを搬送する制御を行うように構成されている、請求項６に記載のロボットシステム。
8. 前記ロボットアームの前記保持部により前記ワークを保持した後、前記ワークの保持状態を維持した状態で、前記ワーク検出制御手段による前記ワークの基準位置への移動および前記ワークの被検出部分の検出と、前記ワーク搬送指令手段による前記検出部により検出した前記ワークの被検出部分の検出結果に基づく前記ワークの前記ワーク加工位置への搬送とが行われるように構成されている、請求項６および７に記載のロボットシステム。
9. 前記第１ワークおよび前記第２ワークの大きさを予め記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記ワーク検出制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記第２ワークの大きさに基づいて、前記ロボットアームの前記保持部により前記第２ワークを保持して前記２ワークを基準位置から所定の水平距離分ずらすように水平方向に移動させた状態で、前記検出部により前記第２ワークの被検出部分を検出するように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
10. 前記第１ワークおよび前記第２ワークは、４つの角部を有する略矩形形状を有しており、
    前記検出部は、前記略矩形形状のワークの一方側の角部に対応する位置に配置される第１検出部と、他方側の角部に対応する位置に配置される第２検出部とを含み、
    前記ワーク検出制御手段は、
    前記第１ワークの被検出部分を検出する際には、前記第１ワークを基準位置に位置させた状態で前記第１検出部および前記第２検出部により前記第１ワークの前記４つの角部を検出し、
    前記第２ワークの被検出部分を検出する際には、前記第２ワークを前記基準位置に位置させた状態で前記第１検出部により前記第２ワークの前記４つの角部のうちの２つの角部を検出するとともに、前記ロボットアームの前記保持部により前記第２ワークを保持して前記第２ワークを前記基準位置からずらすように移動させた状態で、前記第２検出部により前記第２ワークの残りの２つの角部を検出するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載のロボットシステム。
11. 前記ワークは、４つの角部を有する略矩形形状を有しており、
    前記検出部は、前記略矩形形状のワークの一方側の角部に対応する位置に少なくとも１つ配置されており、
    前記ワーク検出制御手段は、前記ワークを基準位置に位置させた状態で前記検出部により前記略矩形形状のワークの前記４つの角部のうちの一部の角部を検出するとともに、前記ロボットアームの前記保持部により前記ワークを保持して前記検出部により検出対象の角部を検出可能な位置に順次移動させることにより、前記検出部により前記ワークの残りの角部を検出するように構成されている、請求項１または２に記載のロボットシステム。
12. ワークを搬送する工程と、
    前記搬送されたワークのうち、基準となる大きさを有する第１ワークとは大きさの異なる第２ワークの被検出部分を検出する際には、ロボットアームの保持部により前記第２ワークを保持して前記第２ワークをずらすように移動させた状態で、検出部により前記第２ワークの被検出部分を検出する工程とを備える、物品製造方法。

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