JP2018001320A - ロボット、ロボットの制御方法、教示用治具およびロボットの教示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときの教示作業を不要とすることが可能なロボットを提供する。
【解決手段】トレイステージ７上のトレイ３から表示パネルを搬出するロボット９は、パネル把持部２９と、パネル把持部２９の移動機構３５とを備えている。トレイステージ７側の座標系を第１座標系とし、ロボット９側の座標系を第２座標系とし、第１座標系で表されるパネル把持部２９の目標到達位置の座標を第１座標とし、第２座標系で表されるパネル把持部２９の目標到達位置の座標を第２座標とすると、第１座標系と第２座標系とは、トレイステージ７側の所定の位置をパネル把持部２９に教示することで予め対応付けられている。パネル把持部２９の動作時には、ロボット９の制御部に第１座標が入力され、制御部は、第１座標を第２座標に変換し、第２座標に基づいて移動機構３５を制御して、パネル把持部２９を目標到達位置に移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネル等の表示パネルを搬送するロボットおよびロボットの制御方法に関する。また、本発明は、液晶パネル等の表示パネルを搬送するロボットの教示作業時に使用される教示用治具、および、かかる教示用治具を用いたロボットの教示方法に関する。

従来、携帯機器等で使用される液晶表示装置の組立ラインに組み込まれる搬送装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の搬送装置は、５個の搬送ユニットを備えており、各搬送ユニットには、液晶表示装置の組立工程における各種の組立加工処理が割り当てられている。また、この搬送装置は、トレイに収容された液晶パネルを搬送ユニットに供給する自動ローダーを備えている（特許文献１の図１９参照）。自動ローダーは、搬送ユニット内の位置決め用治具に液晶パネルを自動で供給する。

国際公開第２０１２／１２０９５６号

特許文献１に記載の搬送装置では、自動ローダーは、たとえば、トレイから位置決め用治具へ液晶パネルを搬送する搬送用のロボットを備えている。この搬送用のロボットには、一般に、トレイに収容される複数の液晶パネルのそれぞれの位置が予め教示される。この場合、トレイ内の液晶パネルの収容位置が変わらなければ、トレイに収容される複数の液晶パネルのそれぞれの位置をロボットに１回教示すれば、トレイから位置決め用治具へ液晶パネルを搬送することが可能になる。

しかしながら、トレイに収容される液晶パネルの大きさが変わる等の理由で、トレイ内の液晶パネルの収容位置が変わることがある。このときには、液晶パネルの収容位置をロボットに教示しなければ、トレイから位置決め用治具へ液晶パネルを搬送することができなくなる。そのため、トレイ内の液晶パネルの収容位置が変わったときには、ロボットの教示作業が必要になる。

そこで、本発明の課題は、トレイに対して表示パネルの搬送を行うロボットの、トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときの教示作業を不要とすることが可能なロボットおよびロボットの制御方法を提供することにある。また、本発明の課題は、トレイに対して表示パネルの搬送を行うロボットの、トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときの教示作業を不要とすることが可能となる教示用治具およびかかる教示用治具を用いたロボットの教示方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のロボットは、トレイステージに載置されたトレイからの表示パネルの搬出およびトレイステージに載置されたトレイへの表示パネルの搬入の少なくともいずれか一方を行うロボットであって、表示パネルを把持するパネル把持部と、パネル把持部を移動させる移動機構と、ロボットを制御する制御部とを備え、トレイステージ上のトレイに収容された表示パネルをパネル把持部が把持する位置またはパネル把持部が把持している表示パネルをトレイステージ上のトレイに収容するためにパネル把持部が表示パネルを解放する位置をパネル把持部の目標到達位置とし、トレイステージ側に設定される基準点に基づく座標系を第１座標系とし、ロボット側に設定される基準点に基づく座標系を第２座標系とし、第１座標系を用いて表されるパネル把持部の目標到達位置の座標を第１座標とし、第２座標系を用いて表されるパネル把持部の目標到達位置の座標を第２座標とすると、第１座標系と第２座標系とは、トレイステージ側の所定の位置をパネル把持部に教示することで予め対応付けられており、パネル把持部の動作時には、制御部に第１座標が入力され、制御部は、入力された第１座標を第２座標に変換し、第２座標に基づいて移動機構を制御して、パネル把持部の目標到達位置にパネル把持部を移動させることを特徴とする。

また、上記の課題を解決するため、本発明のロボットの制御方法は、表示パネルを把持するパネル把持部と、パネル把持部を移動させる移動機構とを備え、トレイステージに載置されたトレイからの表示パネルの搬出およびトレイステージに載置されたトレイへの表示パネルの搬入の少なくともいずれか一方を行うロボットの制御方法であって、トレイステージ上のトレイに収容された表示パネルをパネル把持部が把持する位置またはパネル把持部が把持している表示パネルをトレイステージ上のトレイに収容するためにパネル把持部が表示パネルを解放する位置をパネル把持部の目標到達位置とし、トレイステージ側に設定される基準点に基づく座標系を第１座標系とし、ロボット側に設定される基準点に基づく座標系を第２座標系とし、第１座標系を用いて表されるパネル把持部の目標到達位置の座標を第１座標とし、第２座標系を用いて表されるパネル把持部の目標到達位置の座標を第２座標とすると、第１座標系と第２座標系とは、トレイステージ側の所定の位置をパネル把持部に教示することで予め対応付けられており、第１座標が入力される座標入力ステップと、座標入力ステップで入力された第１座標を第２座標に変換し、第２座標に基づいて移動機構を制御して、パネル把持部の目標到達位置にパネル把持部を移動させるパネル把持部動作ステップとを備えることを特徴とする。

本発明では、トレイステージ側に設定される基準点に基づく第１座標系とロボット側に設定される基準点に基づく第２座標系とが、トレイステージ側の所定の位置をパネル把持部に教示することで予め対応付けられており、第１座標系を用いて表されるパネル把持部の目標到達位置の第１座標が入力されると、第２座標系を用いて表されるパネル把持部の目標到達位置の第２座標に第１座標が変換され、第２座標に基づいて移動機構が制御されて、パネル把持部の目標到達位置にパネル把持部が移動している。

そのため、本発明では、第１座標系と第２座標系との対応付けを行うためのロボットの教示作業を行えば、その後、トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときにロボットの教示作業を行わなくても、入力された第１座標を第２座標に変換して、トレイ内の表示パネルの収容位置にパネル把持部を移動させることが可能になる。すなわち、本発明では、第１座標系と第２座標系との対応付けを行うためのロボットの教示作業を行えば、その後、トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときに、ロボットの教示作業を行わなくても良くなる。したがって、本発明では、トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときのロボットの教示作業を不要とすることが可能になる。

本発明において、たとえば、移動機構は、本体部と、本体部に基端側が回動可能に連結される複数のレバーと、複数のレバーの先端側のそれぞれに基端側のそれぞれが回動可能に連結される複数のアーム部と、複数のアーム部の先端側に回動可能に連結される可動部と、複数のレバーのそれぞれを回動させる複数の回動駆動機構とを備え、複数のレバーは、本体部の外周側へ略等角度ピッチで略放射状に伸びるように本体部に連結され、アーム部は、互いに平行な直線状の２本のアームを備え、レバーの先端側に２本のアームのそれぞれの基端側が回動可能に連結されるとともに、２本のアームの先端側に可動部が回動可能に連結され、パネル把持部は、可動部に取り付けられている。すなわち、ロボットは、たとえば、パラレルリンクロボットである。

また、上記の課題を解決するため、本発明の教示用治具は、表示パネルを把持するパネル把持部と、パネル把持部を移動させる移動機構とを備え、トレイステージに載置されたトレイからの表示パネルの搬出およびトレイステージに載置されたトレイへの表示パネルの搬入の少なくともいずれか一方を行うロボットの教示作業時に使用される教示用治具であって、トレイステージに載置される板状の載置部と、載置部の厚さ方向の一方側の面から載置部の厚さ方向の一方側に向かって立ち上がる第１基準ピン、第２基準ピンおよび第３基準ピンとを備え、載置部の厚さ方向に直交する所定の方向を第１方向とし、載置部の厚さ方向と第１方向とに直交する方向を第２方向とすると、第１基準ピンの外径と第２基準ピンの外径と第３基準ピンの外径とは等しくなっており、第２基準ピンは、第１方向において第１基準ピンとずれた位置に配置され、第３基準ピンは、第２方向において第１基準ピンとずれた位置に配置されていることを特徴とする。

本発明の教示用治具では、第２基準ピンは、第１方向において第１基準ピンとずれた位置に配置され、第３基準ピンは、第２方向において第１基準ピンとずれた位置に配置されている。そのため、本発明では、トレイステージに載置された教示用治具の第１基準ピンと第２基準ピンとを用いてトレイステージ側の所定の位置をパネル把持部に教示することで、トレイステージ側に設定される基準点に基づく第１座標系とロボット側に設定される基準点に基づく第２座標系との第１方向における対応付けをすることが可能になる。また、トレイステージに載置された教示用治具の第１基準ピンと第３基準ピンとを用いてトレイステージ側の所定の位置をパネル把持部に教示することで、第１座標系と第２座標系との第２方向における対応付けをすることが可能になる。

したがって、本発明では、教示用治具を用いてロボットの教示作業を行えば、その後、第１座標系を用いて表されるパネル把持部の目標到達位置の第１座標を、第２座標系を用いて表されるパネル把持部の目標到達位置の第２座標に変換して、第２座標に基づいて、パネル把持部の目標到達位置にパネル把持部を移動させることが可能になる。すなわち、本発明では、教示用治具を用いてロボットの教示作業を行えば、その後、トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときにロボットの教示作業を行わなくても、トレイ内の表示パネルの収容位置にパネル把持部を移動させることが可能になる。そのため、本発明の教示用治具を用いてロボットの教示作業を行えば、トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときのロボットの教示作業を不要とすることが可能になる。

本発明において、教示用治具は、載置部の厚さ方向の一方側の面から載置部の厚さ方向の一方側に向かって立ち上がる第４基準ピンを備え、第４基準ピンは、第１基準ピンに隣接配置され、第１基準ピンと第４基準ピンとの距離は、第１基準ピンと第２基準ピンとの距離、および、第１基準ピンと第３基準ピンとの距離よりも近くなっていることが好ましい。このように構成すると、トレイステージに載置された教示用治具の第１基準ピンと第４基準ピンとを用いてトレイステージ側の所定の位置をパネル把持部に教示することで、鉛直方向を回動の軸方向とする回動方向における第１座標系と第２座標系との対応付けを行うことが可能になる。

本発明において、第１基準ピンの外径と第４基準ピンの外径とが異なっていることが好ましい。このように構成すると、第１基準ピンと第４基準ピンとを用いて鉛直方向を回動の軸方向とする回動方向における第１座標系と第２座標系との対応付けを行う際の、操作ミスを防止することが可能になる。

本発明において、教示用治具は、載置部の厚さ方向の一方側の面から載置部の厚さ方向の一方側に向かって立ち上がる第５基準ピンを備え、第５基準ピンの先端面は、載置部の厚さ方向に直交する平面となっていることが好ましい。このように構成すると、トレイステージに載置された教示用治具の第５基準ピンを用いてトレイステージ側の所定の位置をパネル把持部に教示することで、第１座標系と第２座標系との鉛直方向における対応付けをすることが可能になる。

本発明の教示用治具を用いたロボットの教示方法では、たとえば、パネル把持部に形成される第１基準穴に、トレイステージに載置された教示用治具の第１基準ピンが挿入され、かつ、パネル把持部に形成される第２基準穴に、トレイステージに載置された教示用治具の第４基準ピンが挿入される位置と、トレイステージに載置された教示用治具の第２基準ピンが第１基準穴に挿入される位置と、トレイステージに載置された教示用治具の第３基準ピンが第１基準穴に挿入される位置とをパネル把持部に教示する。

以上のように、本発明では、トレイに対して表示パネルの搬送を行うロボットの、トレイ内の表示パネルの収容位置が変わったときの教示作業を不要とすることが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるロボットが組み込まれる搬送システムの側面図である。 図１のＥ−Ｅ方向から搬送システムを示す平面図である。 図２に示すトレイに液晶パネルが収容された状態を説明するための平面図である。 図１に示すロボットの斜視図である。 図４に示すパネル把持部の平面図である。 図４に示すロボットの教示作業時に使用される教示用治具の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（搬送システムの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるロボット９が組み込まれる搬送システム１の側面図である。図２は、図１のＥ−Ｅ方向から搬送システム１を示す平面図である。図３は、図２に示すトレイ３に液晶パネル２が収容された状態を説明するための平面図である。図４は、図１に示すロボット９の斜視図である。図５は、図４に示すパネル把持部２９の平面図である。

本形態のロボット９は、トレイステージ６、７に載置されたトレイ３から表示パネルである液晶パネル２を搬出するためのロボットである。このロボット９は、搬送システム１に組み込まれて使用される。搬送システム１は、携帯機器等で使用される液晶ディスプレイの製造ラインに組み込まれている。この搬送システム１は、液晶パネル２を搬送して、液晶パネル２に対して所定の処理を行う処理装置１５（図２参照）に液晶パネル２を供給する。また、搬送システム１は、小型や中型の液晶パネル２（たとえば、４インチ〜１５インチの液晶パネル２）を搬送する。

液晶パネル２は、長方形の平板状に形成されている。トレイ３も、長方形の平板状に形成されている。トレイ３には、液晶パネル２が収容可能となっており、トレイ３の上面には、液晶パネル２が収容される収容凹部が形成されている。トレイ３に収容される液晶パネル２の枚数は、液晶パネル２の大きさ等に応じて変わる。たとえば、トレイ３には、液晶パネル２の大きさに応じて、図３（Ａ）に示すように、２枚の液晶パネル２が収容されたり、図３（Ｂ）に示すように、４枚の液晶パネル２が収容されたり、図３（Ｃ）に示すように、８枚の液晶パネル２が収容されたりする。なお、図２では、トレイ３に収容された液晶パネル２の図示を省略している。

搬送システム１は、２個のトレイステージ６、７およびロボット９に加えて、トレイ３を搬送する２個のコンベヤ４、５を備えている。コンベヤ４、５は、複数段に積み重なったトレイ３（すなわち、段積みされたトレイ３）を水平方向へ直線的に搬送する。たとえば、コンベヤ４、５は、２０段に段積みされたトレイ３を水平方向へ直線的に搬送する。また、搬送システム１は、コンベヤ４、５とトレイステージ６、７との間でトレイ３を搬送するロボット８と、ロボット９から液晶パネル２を受け取って処理装置１５に供給する供給ユニット１０とを備えている。

以下の説明では、コンベヤ４、５によるトレイ３の搬送方向（図１等のＸ方向）を「前後方向」とし、上下方向（鉛直方向）と前後方向とに直交する方向（図１等のＹ方向）を「左右方向」とする。また、前後方向の一方側（図１等のＸ１方向側）を「前」側とし、その反対側（図１等のＸ２方向側）を「後（後ろ）側」とし、左右方向の一方側（図２等のＹ１方向側）を「右」側とし、その反対側（図２等のＹ２方向側）を「左」側とする。本形態では、搬送システム１の後ろ側に処理装置１５が配置されている。また、トレイステージ６、７は、コンベヤ４、５よりも後ろ側に配置され、供給ユニット１０は、トレイステージ６、７よりも後ろ側に配置されている。

また、搬送システム１は、コンベヤ４、５とトレイステージ６、７とロボット８と供給ユニット１０とが設置される本体フレーム１１と、ロボット９が設置される本体フレーム１２とを備えている。本体フレーム１１の上面は、上下方向に直交する平面状に形成されており、本体フレーム１１の上面に、コンベヤ４、５とトレイステージ６、７とロボット８と供給ユニット１０とが設置されている。本体フレーム１２は、略門型に形成された門型フレームであり、左右方向で本体フレーム１１の後端側部分を跨ぐように設置されている。ロボット９は、本体フレーム１２の上面部に設置されている。

コンベヤ４、５は、複数のローラを備えるローラコンベヤである。コンベヤ４とコンベヤ５とは、左右方向で隣接配置されている。コンベヤ４は、段積みされたトレイ３を後ろ側へ向かって搬送し、コンベヤ５は、段積みされたトレイ３を前側に向かって搬送する。コンベヤ４で搬送されるトレイ３には、液晶パネル２が収容されている。一方、コンベヤ５で搬送されるトレイ３には、液晶パネル２は収容されておらず、コンベヤ５で搬送されるトレイ３は空トレイとなっている。なお、コンベヤ４、５は、ベルトコンベヤ等であっても良い。

コンベヤ４の前端側には、仮置き用の棚（図示省略）から作業者によって運ばれてきた段積み状態のトレイ３が載置される。コンベヤ４の前端側に載置された段積み状態のトレイ３は、後ろ側へ搬送され、コンベヤ４の後端側まで搬送された段積み状態のトレイ３は、後述のようにロボット８によって段ばらしされる。また、コンベヤ５の後端側には、後述のようにロボット８によって空のトレイ３が段積みされる。所定の段数までトレイ３が段積みされると、段積み状態のトレイ３は、前側に搬送される。コンベヤ５の前端側まで搬送された段積み状態のトレイ３は、作業者によって空トレイ用の棚まで運ばれる。

トレイステージ６、７には、１個のトレイ３が載置される。トレイステージ６、７は、本体フレーム１１に固定されている。トレイステージ６とトレイステージ７とは、左右方向において所定の間隔をあけた状態で配置されている。トレイステージ６、７の上面は、上下方向に直交する平面状に形成されている。トレイステージ６、７には、長方形の平板状に形成されるトレイ３の長辺の方向と前後方向とが一致するようにトレイ３が載置される。

ロボット８は、いわゆる３軸直交ロボットである。このロボット８は、門型に形成される本体フレーム２０と、本体フレーム２０に対して左右方向へのスライドが可能となるように本体フレーム２０に保持される可動フレーム２１と、可動フレーム２１に対して前後方向へスライドが可能となるように可動フレーム２１に保持される可動フレーム２２と、可動フレーム２２に対して上下方向へのスライドが可能となるように可動フレーム２２に保持される可動フレーム２３と、可動フレーム２３に取り付けられるトレイ把持部２４とを備えている。また、ロボット８は、可動フレーム２１を左右方向へスライドさせる駆動機構と、可動フレーム２２を前後方向へスライドさせる駆動機構と、可動フレーム２３を上下方向へスライドさせる駆動機構とを備えている。

本体フレーム２０は、左右方向でコンベヤ４、５を跨ぐように設置されている。可動フレーム２１は、本体フレーム２０の上面側に取り付けられている。可動フレーム２２は、可動フレーム２１の右側に取り付けられている。可動フレーム２３は、可動フレーム２２の後端側に取り付けられている。トレイ把持部２４は、可動フレーム２３の下端に取り付けられている。このトレイ把持部２４は、トレイ３を吸着する複数の吸着部を備えている。この吸着部は、ロボット８がトレイ３を搬送するときにトレイ３の上面に接触してトレイ３を真空吸着する。

ロボット８は、コンベヤ４からトレイステージ６、７へのトレイ３の搬送と、トレイステージ６、７からコンベヤ５へのトレイ３の搬送とを行う。具体的には、ロボット８は、コンベヤ４の後端側まで搬送された段積み状態のトレイ３をトレイステージ６またはトレイステージ７に１個ずつ搬送して、コンベヤ４上の段積み状態のトレイ３を段ばらしする。また、ロボット８は、空になった１個のトレイ３をトレイステージ６またはトレイステージ７からコンベヤ５の後端側に搬送して、コンベヤ５にトレイ３を段積みする。

ロボット９は、いわゆるパラレルリンクロボットである。このロボット９は、本体部２５と、本体部２５に連結される３本のレバー２６と、３本のレバー２６のそれぞれに連結される３個のアーム部２７と、３個のアーム部２７に連結される可動部としてのヘッドユニット２８と、ヘッドユニット２８に取り付けられるパネル把持部２９とを備えている。本体部２５は、本体フレーム１２の上面部にぶら下がるように設置されている。また、本体部２５は、トレイステージ６、７の上方に配置されるとともに、ロボット８の本体フレーム２０よりも後ろ側に配置されている。

３本のレバー２６は、本体部２５の外周側へ略等角度ピッチで略放射状に伸びるように本体部２５に連結されている。すなわち、３本のレバー２６は、本体部２５の外周側へ略１２０°ピッチで略放射状に伸びるように本体部２５に連結されている。また、３本のレバー２６の基端側は、本体部２５に回動可能に連結されている。本体部２５とレバー２６との連結部には、レバー２６を回動させる回動駆動機構としての減速機付きのモータ３０が配置されている。本形態のロボット９は、３本のレバー２６のそれぞれを回動させる３個のモータ３０を備えている。モータ３０の出力軸は、レバー２６の基端側に固定されている。

アーム部２７の基端側は、レバー２６の先端側に回動可能に連結されている。具体的には、アーム部２７は、互いに平行な直線状の２本のアーム３２を備えており、２本のアーム３２のそれぞれの基端側がレバー２６の先端側に回動可能に連結されている。ヘッドユニット２８は、３個のアーム部２７の先端側に回動可能に連結されている。すなわち、ヘッドユニット２８は、６本のアーム３２の先端側に回動可能に連結されている。ロボット９では、３個のモータ３０を個別に駆動することで、所定のエリア内において、上下方向、左右方向および前後方向の任意の位置へ、かつ、ヘッドユニット２８が一定の姿勢を保ったままの状態で（具体的には、パネル把持部２９が下側を向いたままの状態で）、ヘッドユニット２８を移動させることが可能になっている。

パネル把持部２９は、略長方形の平板状に形成されている。このパネル把持部２９は、平板状に形成されるパネル把持部２９の厚さ方向と上下方向とが一致するようにヘッドユニット２８の下端に取り付けられている。また、ヘッドユニット２８の上端には、モータ３３が取り付けられている。パネル把持部２９は、モータ３３に連結されており、モータ３３の動力によって、上下方向を回動の軸方向とする回動が可能になっている。本形態では、本体部２５と３本のレバー２６と３個のアーム部２７とヘッドユニット２８と３個のモータ３０とモータ３３とによって、パネル把持部２９を移動させる移動機構３５が構成されている。

パネル把持部２９は、液晶パネル２を真空吸着する複数の吸着部（図示省略）を備えている。この吸着部は、パネル把持部２９の下面側に設けられており、パネル把持部２９は、吸着部によって液晶パネル２の上面を吸着することで液晶パネル２を把持する。また、パネル把持部２９には、ロボット９の教示作業時に使用される２個の基準穴２９ａ、２９ｂが形成されている（図５参照）。本形態の基準穴２９ａは、第１基準穴であり、基準穴２９ｂは、第２基準穴である。

基準穴２９ａ、２９ｂは、パネル把持部２９を上下方向で貫通する丸穴状に形成されている。基準穴２９ａの内径は、基準穴２９ｂの内径よりも大きくなっている。上下方向から見たときに、基準穴２９ａ、２９ｂは、モータ３３の動力で回動するパネル把持部２９の回動中心Ｃ１からずれた位置に形成されている。また、上下方向から見たときに、基準穴２９ａと基準穴２９ｂとは、回動中心Ｃ１を挟むように形成されている。なお、基準穴２９ａ、２９ｂは、パネル把持部２９を上下方向で貫通しないようにパネル把持部２９の下面から窪む丸孔状に形成されていても良い。

ロボット９は、トレイステージ６に載置されたトレイ３またはトレイステージ７に載置されたトレイ３から液晶パネル２を１枚ずつ搬出する。具体的には、ロボット９は、トレイステージ６、７に載置されたトレイ３が空になるまでトレイ３から液晶パネル２を１枚ずつ搬出する。また、ロボット９は、トレイ３から搬出した液晶パネル２を後述のパネルステージ３８へ搬送する。

供給ユニット１０は、液晶パネル２に記録された液晶パネル２の検査データ等のデータを読み取るデータ読取装置３６を備えている。また、供給ユニット１０は、データ読取装置３６で液晶パネル２のデータが読み取られる前に液晶パネル２の位置合わせをするアライメント装置３７を備えている。アライメント装置３７は、液晶パネル２が載置されるパネルステージ３８を備えており、トレイステージ６、７上のトレイ３からロボット９によって搬出された液晶パネル２は、パネルステージ３８に載置される。

また、供給ユニット１０は、データ読取装置３６でデータが読み取られた後の液晶パネル２を処理装置１５へ搬送するロボット３９と、処理装置１５へ搬送される液晶パネル２から静電気を除去するイオナイザー（静電気除去装置）４０と、アライメント装置３７で位置合わせされた後の液晶パネル２をロボット３９に向かって搬送する搬送装置４１と、アライメント装置３７で位置合わせされた液晶パネル２を搬送装置４１に搬送するロボット４２とを備えている。

供給ユニット１０では、アライメント装置３７で液晶パネル２が位置合わせされると、ロボット４２が搬送装置４１に液晶パネル２を搬送する。搬送装置４１は、ロボット３９に向かって液晶パネル２を搬送する。また、搬送装置４１は、ロボット３９に向かって液晶パネル２を搬送する際に、データ読取装置３６によって液晶パネル２のデータを読み取るために一次停止する。イオナイザー４０は、搬送装置４１の上方に配置されており、搬送装置４１で搬送される液晶パネル２の静電気を除去する。

（ロボットの制御方法）
トレイステージ６、７側に設定される基準点に基づく座標系を第１座標系とし、ロボット９側に設定される基準点に基づく座標系（ロボット座標系）を第２座標系とすると、第１座標系と第２座標系とは、後述の教示用治具５０を用いてトレイステージ６、７側の所定の箇所をパネル把持部２９に教示することで予め対応付けられている。なお、本形態では、トレイステージ６側の第１座標系とトレイステージ７側の第１座標系とが個別に設定されており、トレイステージ６側の第１座標系と第２座標系とが予め対応付けされるとともに、トレイステージ７側の第１座標系と第２座標系とが予め対応付けられている。

また、トレイステージ６、７上のトレイ３に収容された液晶パネル２をパネル把持部２９が把持する位置をパネル把持部２９の目標到達位置とし、第１座標系を用いて表されるパネル把持部２９の目標到達位置の座標を第１座標とし、第２座標系を用いて表されるパネル把持部２９の目標到達位置の座標を第２座標とすると、パネル把持部２９の動作時には、ロボット９を制御する制御部４５（図４参照）に第１座標が入力される（座標入力ステップ）。すなわち、パネル把持部２９の動作時には、トレイステージ６、７上のトレイ３に収容された液晶パネル２をパネル把持部２９が把持する位置の座標を第１座標系によって表した第１座標が制御部４５に入力される。

制御部４５は、座標入力ステップで入力された第１座標を第２座標に変換し、第２座標に基づいて移動機構３５を制御して、パネル把持部２９の目標到達位置にパネル把持部２９を移動させる（パネル把持部動作ステップ）。目標到達位置まで移動したパネル把持部２９は、液晶パネル２を把持してパネルステージ３８まで搬送する。なお、トレイ３内の液晶パネル２の収容位置は、液晶パネル２の大きさ等によって変わる（図３参照）。そのため、パネル把持部２９の目標到達位置は、液晶パネル２の大きさ等によって変わる。一方、液晶パネル２が載置される際のパネルステージ３８の位置は一定となっており、パネル把持部２９が把持している液晶パネル２をパネルステージ３８に載置するためにパネル把持部２９が液晶パネル２を解放する位置は一定となっている。

（教示用治具の構成）
図６は、図４に示すロボット９の教示作業時に使用される教示用治具５０の図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。

第１座標系と第２座標系とを対応付けるためのロボット９の教示作業時には、教示用治具５０が使用される。教示用治具５０は、トレイステージ６、７に載置される載置部５１と、載置部５１から立ち上がる５本の基準ピン５２〜５６とを備えている。本形態の基準ピン５２は、第１基準ピンであり、基準ピン５３は、第２基準ピンであり、基準ピン５４は、第３基準ピンであり、基準ピン５５は、第４基準ピンであり、基準ピン５６は、第５基準ピンである。

載置部５１は、長方形の平板状に形成されている。具体的には、載置部５１の厚さ方向に直交する所定の方向（図６（Ａ）のＶ方向）を第１方向とし、載置部５１の厚さ方向と第１方向とに直交する方向（図６（Ａ）のＷ方向）を第２方向とすると、載置部５１は、第１方向を長辺の方向とし、第２方向を短辺の方向とする長方形の平板状に形成されている。載置部５１の外形は、トレイ３の外形と等しくなっている。以下では、第１方向をＶ方向とし、第２方向をＷ方向とする。

基準ピン５２〜５６は、円柱状に形成されている。この基準ピン５２〜５６は、載置部５１の厚さ方向の一方側の面に固定されており、載置部５１の厚さ方向の一方側の面から載置部５１の厚さ方向の一方側に向かって立ち上がっている。基準ピン５２〜５４は、長方形状に形成される載置部５１の四隅のうちの３箇所のそれぞれに配置されている。基準ピン５６は、載置部５１の中心に配置されている。

基準ピン５３は、Ｗ方向において基準ピン５２と同じ位置に配置されるとともにＶ方向において基準ピン５２とずれた位置に配置されている。基準ピン５４は、Ｖ方向において基準ピン５３と同じ位置に配置されるとともにＷ方向において基準ピン５２とずれた位置に配置されている。基準ピン５５は、基準ピン５２に隣接配置されている。具体的には、基準ピン５５は、Ｗ方向において基準ピン５２に隣接配置されている。基準ピン５２と基準ピン５５との距離は、基準ピン５２と基準ピン５３との距離、および、基準ピン５２と基準ピン５４との距離よりも近くなっている。また、基準ピン５２と基準ピン５５とのピッチは、パネル把持部２９の基準穴２９ａと基準穴２９ｂとのピッチと等しくなっている。

基準ピン５２と基準ピン５３と基準ピン５４とは、同形状に形成されており、基準ピン５２の外径と基準ピン５３の外径と基準ピン５４の外径とは等しくなっている。また、基準ピン５２〜５４の外径は、パネル把持部２９の基準穴２９ａの内径とほぼ等しくなっている。基準ピン５２〜５４の先端側には、基準ピン５２〜５４の先端側に向かうにしたがって外径が次第に小さくなる円錐台状のテーパ部が形成されている。

基準ピン５５の外径は、基準ピン５２と外径と異なっている。具体的には、基準ピン５５の外径は、基準ピン５２の外径よりも小さくなっている。また、基準ピン５５の外径は、パネル把持部２９の基準穴２９ｂの内径とほぼ等しくなっている。基準ピン５５の先端側にも、基準ピン５５の先端側に向かうにしたがって外径が次第に小さくなる円錐台状のテーパ部が形成されている。基準ピン５６の先端面は、載置部５１の厚さ方向に直交する平面となっている。

（ロボットの教示方法）
本形態では、以下のようにロボット９の教示作業を行って、第１座標系と第２座標系とを対応付ける。まず、教示用治具５０をトレイステージ６に載置する。具体的には、載置部５１の厚さ方向と上下方向とが一致し、かつ、載置部５１の長辺の方向と前後方向とが一致するとともに基準ピン５２〜５６が上側に突出するように教示用治具５０をトレイステージ６に載置する。また、トレイステージ６へのトレイ３の載置位置と、トレイステージ６への教示用治具５０の載置位置とが同じ位置となるように、教示用治具５０をトレイステージ６に載置する。

その後、パネル把持部２９を移動させて、図６（Ａ）の二点鎖線で示すように、パネル把持部２９の基準穴２９ａに基準ピン５２が挿入され、かつ、パネル把持部２９の基準穴２９ｂに基準ピン５５が挿入される位置をパネル把持部２９に教示する（第１教示ステップ）。第１教示ステップでは、上下方向を回動の軸方向とする回動方向において、第１座標系と第２座標系とが対応付けられる。

また、パネル把持部２９を移動させて、図６（Ａ）の破線で示すように、基準穴２９ａに基準ピン５３が挿入される位置をパネル把持部２９に教示する（第２教示ステップ）。第１教示ステップと第２教示ステップとによって、前後方向において、第１座標系と第２座標系とが対応付けられる。また、パネル把持部２９を移動させて、図６（Ａ）の一点鎖線で示すように、基準穴２９ａに基準ピン５４が挿入される位置をパネル把持部２９に教示する（第３教示ステップ）。第１教示ステップと第３教示ステップとによって、あるいは、第２教示ステップと第３教示ステップとによって、左右方向において、第１座標系と第２座標系とが対応付けられる。

また、パネル把持部２９を移動させて、図６（Ｂ）の二点鎖線で示すように、パネル把持部２９の下面と基準ピン５６の先端面（上端面）とがわずかな隙間をあけた状態で対向する位置をパネル把持部２９に教示する（第４教示ステップ）。第４教示ステップによって、上下方向において、第１座標系と第２座標系とが対応付けられる。なお、第４教示ステップでは、パネル把持部２９の下面と基準ピン５６の先端面とが接触する位置をパネル把持部２９に教示しても良い。

第１教示ステップ、第２教示ステップ、第３教示ステップおよび第４教示ステップは、この順番で実行されても良いし、任意の順番で実行されても良い。また、上述のように、基準穴２９ａは、パネル把持部２９の回動中心Ｃ１からずれた位置に形成されているため、左右方向において基準穴２９ａが回動中心Ｃ１からずれている場合には、基準穴２９ａと回動中心Ｃ１とのずれが補正されるように左右方向での第１座標系と第２座標系との対応付けが行われる。また、前後方向において基準穴２９ａが回動中心Ｃ１からずれている場合には、基準穴２９ａと回動中心Ｃ１とのずれが補正されるように前後方向での第１座標系と第２座標系との対応付けが行われる。

トレイステージ６に載置された教示用治具５０を用いたロボット９の教示作業が終了すると、教示用治具５０をトレイステージ７に載置する。また、同様にして、トレイステージ７に載置された教示用治具５０を用いたロボット９の教示作業を行う。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、教示用治具５０を用いてトレイステージ６、７側の所定の箇所をパネル把持部２９に教示することで第１座標系と第２座標系とが予め対応付けられている。また、本形態では、パネル把持部２９の動作時に、制御部４５に第１座標が入力され、制御部４５は、入力された第１座標を第２座標に変換し、第２座標に基づいて移動機構３５を制御して、パネル把持部２９の目標到達位置にパネル把持部２９を移動させている。

そのため、本形態では、教示用治具５０を用いて第１座標系と第２座標系との対応付けを行うためのロボット９の教示作業を行えば、その後、トレイ３内の液晶パネル２の収容位置が変わったときにロボット９の教示作業を行わなくても、入力された第１座標を第２座標に変換して、トレイ３内の液晶パネル２の収容位置にパネル把持部２９を移動させることが可能になる。すなわち、本形態では、教示用治具５０を用いてロボット９の教示作業を行えば、その後、トレイ３内の液晶パネル２の収容位置が変わったときに、ロボット９の教示作業を行わなくても良くなる。したがって、本形態では、トレイ３内の液晶パネル２の収容位置が変わったときのロボット９の教示作業を不要とすることが可能になる。

本形態では、パネル把持部２９の基準穴２９ａの内径と基準穴２９ｂの内径とが異なっており、かつ、基準ピン５２の外径と基準ピン５５の外径とが異なっている。そのため、本形態では、第１教示ステップにおいて、基準穴２９ａに基準ピン５５が挿入され、かつ、基準穴２９ｂに基準ピン５２が挿入されるといった操作ミスを防止することが可能になる。したがって、本形態では、上下方向を回動の軸方向とする回動方向における第１座標系と第２座標系との対応付けを行う際の操作ミスを防止することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、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変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、ロボット９は、処理装置１５に供給される液晶パネル２を搬送する搬送システム１に組み込まれているが、ロボット９は、処理装置１５から排出される液晶パネル２を搬送する搬送システムに組み込まれても良い。この場合には、ロボット９は、トレイステージ６、７に載置されたトレイ３への液晶パネル２の搬入を行う。また、この場合には、パネル把持部２９が把持している液晶パネル２をトレイステージ６、７上のトレイ３に収容するためにパネル把持部２９が液晶パネル２を解放する位置がパネル把持部２９の目標到達位置となる。

また、ロボット９は、処理装置１５に供給される液晶パネル２を搬送するとともに処理装置１５から排出される液晶パネル２を搬送する搬送システムに組み込まれても良い。この場合には、ロボット９は、トレイステージ６、７に載置されたトレイ３からの液晶パネル２の搬出と、トレイステージ６、７に載置されたトレイ３への液晶パネル２の搬入とを行う。また、この場合には、トレイステージ６、７上のトレイ３に収容された液晶パネル２をパネル把持部２９が把持する位置、または、パネル把持部２９が把持している液晶パネル２をトレイステージ６、７上のトレイ３に収容するためにパネル把持部２９が液晶パネル２を解放する位置がパネル把持部２９の目標到達位置となる。

上述した形態において、教示用治具５０は、基準ピン５６を備えていなくても良い。この場合には、たとえば、基準ピン５２〜５４のいずれかの先端面とパネル把持部２９の下面とがわずかな隙間をあけた状態で対向する位置をパネル把持部２９に教示することで、上下方向における第１座標系と第２座標系との対応付けを行っても良い。また、上述した形態において、教示用治具５０は、基準ピン５５を備えていなくても良い。この場合には、たとえば、上下方向を回動の軸方向とする回動方向における第１座標系と第２座標系との対応付けを行うための２本または２本以上の基準ピンが載置部５１に固定される。

上述した形態では、トレイステージ６、７に１個のトレイ３が載置されているが、複数のトレイ３が互いに重ならないようにトレイステージ６、７に載置されても良い。また、上述した形態では、基準ピン５５の外径は、基準ピン５２の外径よりも小さくなっているが、基準ピン５５の外径は、基準ピン５２の外径より大きくなっていても良い。また、基準ピン５５の外径と基準ピン５２の外径とが等しくなっていても良い。

上述した形態では、ロボット９は、パラレルリンクロボットであるが、ロボット９は、水平多関節ロボットであっても良い。また、上述した形態では、ロボット９で搬送される表示パネルは、液晶パネル２であるが、ロボット９で搬送される表示パネルは、液晶パネル２以外の表示パネルであっても良い。たとえば、ロボット９で搬送される表示パネルは、有機ＥＬパネルであっても良い。

２ 液晶パネル（表示パネル）
３ トレイ
６、７ トレイステージ
９ ロボット
２５ 本体部
２６ レバー
２７ アーム部
２８ ヘッドユニット（可動部）
２９ パネル把持部
２９ａ 基準穴（第１基準穴）
２９ｂ 基準穴（第２基準穴）
３０ モータ（回動駆動機構）
３２ アーム
３５ 移動機構
４５ 制御部
５０ 教示用治具
５１ 載置部
５２ 基準ピン（第１基準ピン）
５３ 基準ピン（第２基準ピン）
５４ 基準ピン（第３基準ピン）
５５ 基準ピン（第４基準ピン）
５６ 基準ピン（第５基準ピン）
Ｖ 第１方向
Ｗ 第２方向

Claims (8)

1. トレイステージに載置されたトレイからの表示パネルの搬出およびトレイステージに載置されたトレイへの表示パネルの搬入の少なくともいずれか一方を行うロボットであって、
   前記表示パネルを把持するパネル把持部と、前記パネル把持部を移動させる移動機構と、前記ロボットを制御する制御部とを備え、
   前記トレイステージ上の前記トレイに収容された前記表示パネルを前記パネル把持部が把持する位置または前記パネル把持部が把持している前記表示パネルを前記トレイステージ上の前記トレイに収容するために前記パネル把持部が前記表示パネルを解放する位置を前記パネル把持部の目標到達位置とし、前記トレイステージ側に設定される基準点に基づく座標系を第１座標系とし、前記ロボット側に設定される基準点に基づく座標系を第２座標系とし、前記第１座標系を用いて表される前記パネル把持部の目標到達位置の座標を第１座標とし、前記第２座標系を用いて表される前記パネル把持部の目標到達位置の座標を第２座標とすると、前記第１座標系と前記第２座標系とは、前記トレイステージ側の所定の位置を前記パネル把持部に教示することで予め対応付けられており、
   前記パネル把持部の動作時には、前記制御部に前記第１座標が入力され、前記制御部は、入力された前記第１座標を前記第２座標に変換し、前記第２座標に基づいて前記移動機構を制御して、前記パネル把持部の目標到達位置に前記パネル把持部を移動させることを特徴とするロボット。
2. 前記移動機構は、本体部と、前記本体部に基端側が回動可能に連結される複数のレバーと、複数の前記レバーの先端側のそれぞれに基端側のそれぞれが回動可能に連結される複数のアーム部と、複数の前記アーム部の先端側に回動可能に連結される可動部と、複数の前記レバーのそれぞれを回動させる複数の回動駆動機構とを備え、
   複数の前記レバーは、前記本体部の外周側へ略等角度ピッチで略放射状に伸びるように前記本体部に連結され、
   前記アーム部は、互いに平行な直線状の２本のアームを備え、
   前記レバーの先端側に２本の前記アームのそれぞれの基端側が回動可能に連結されるとともに、２本の前記アームの先端側に前記可動部が回動可能に連結され、
   前記パネル把持部は、前記可動部に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のロボット。
3. 表示パネルを把持するパネル把持部と、前記パネル把持部を移動させる移動機構とを備え、トレイステージに載置されたトレイからの前記表示パネルの搬出およびトレイステージに載置されたトレイへの前記表示パネルの搬入の少なくともいずれか一方を行うロボットの制御方法であって、
   前記トレイステージ上の前記トレイに収容された前記表示パネルを前記パネル把持部が把持する位置または前記パネル把持部が把持している前記表示パネルを前記トレイステージ上の前記トレイに収容するために前記パネル把持部が前記表示パネルを解放する位置を前記パネル把持部の目標到達位置とし、前記トレイステージ側に設定される基準点に基づく座標系を第１座標系とし、前記ロボット側に設定される基準点に基づく座標系を第２座標系とし、前記第１座標系を用いて表される前記パネル把持部の目標到達位置の座標を第１座標とし、前記第２座標系を用いて表される前記パネル把持部の目標到達位置の座標を第２座標とすると、前記第１座標系と前記第２座標系とは、前記トレイステージ側の所定の位置を前記パネル把持部に教示することで予め対応付けられており、
   前記第１座標が入力される座標入力ステップと、前記座標入力ステップで入力された前記第１座標を前記第２座標に変換し、前記第２座標に基づいて前記移動機構を制御して、前記パネル把持部の目標到達位置に前記パネル把持部を移動させるパネル把持部動作ステップとを備えることを特徴とするロボットの制御方法。
4. 表示パネルを把持するパネル把持部と、前記パネル把持部を移動させる移動機構とを備え、トレイステージに載置されたトレイからの前記表示パネルの搬出およびトレイステージに載置されたトレイへの前記表示パネルの搬入の少なくともいずれか一方を行うロボットの教示作業時に使用される教示用治具であって、
   前記トレイステージに載置される板状の載置部と、前記載置部の厚さ方向の一方側の面から前記載置部の厚さ方向の一方側に向かって立ち上がる第１基準ピン、第２基準ピンおよび第３基準ピンとを備え、
   前記載置部の厚さ方向に直交する所定の方向を第１方向とし、前記載置部の厚さ方向と前記第１方向とに直交する方向を第２方向とすると、
   前記第１基準ピンの外径と前記第２基準ピンの外径と前記第３基準ピンの外径とは等しくなっており、
   前記第２基準ピンは、前記第１方向において前記第１基準ピンとずれた位置に配置され、前記第３基準ピンは、前記第２方向において前記第１基準ピンとずれた位置に配置されていることを特徴とする教示用治具。
5. 前記載置部の厚さ方向の一方側の面から前記載置部の厚さ方向の一方側に向かって立ち上がる第４基準ピンを備え、
   前記第４基準ピンは、前記第１基準ピンに隣接配置され、
   前記第１基準ピンと前記第４基準ピンとの距離は、前記第１基準ピンと前記第２基準ピンとの距離、および、前記第１基準ピンと前記第３基準ピンとの距離よりも近くなっていることを特徴とする請求項４記載の教示用治具。
6. 前記第１基準ピンの外径と前記第４基準ピンの外径とが異なっていることを特徴とする請求項５記載の教示用治具。
7. 前記載置部の厚さ方向の一方側の面から前記載置部の厚さ方向の一方側に向かって立ち上がる第５基準ピンを備え、
   前記第５基準ピンの先端面は、前記載置部の厚さ方向に直交する平面となっていることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の教示用治具。
8. 請求項４から７のいずれかに記載の教示用治具を用いたロボットの教示方法であって、
   前記パネル把持部に形成される第１基準穴に、前記トレイステージに載置された前記教示用治具の前記第１基準ピンが挿入され、かつ、前記パネル把持部に形成される第２基準穴に、前記トレイステージに載置された前記教示用治具の前記第４基準ピンが挿入される位置と、前記トレイステージに載置された前記教示用治具の前記第２基準ピンが前記第１基準穴に挿入される位置と、前記トレイステージに載置された前記教示用治具の前記第３基準ピンが前記第１基準穴に挿入される位置とを前記パネル把持部に教示することを特徴とするロボットの教示方法。

Images