JP2023048658A - 板状ワークの位置決め搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外観品質を低下させることなく板状ワークの位置決め保持と搬送とを高速に実施する。【解決手段】板状ワークＷの位置決め搬送装置１０は、板状ワークＷの下面中央側を吸着保持可能な吸着保持装置１１，１２と、吸着保持装置１１，１２を板状ワークＷの搬送方向Ｘに沿って移動可能な移動装置１３，１４と、板状ワークＷの下面周縁側を吸着して位置決め保持可能な位置決め装置１５，１６とを備える。位置決め搬送装置１０は、吸着保持装置１１，１２で吸着保持した状態の板状ワークＷを移動装置１３，１４により作業工程Ｓ２，Ｓ３に搬入又は搬出可能に構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、板状ワークの位置決め搬送装置に関する。

例えば自動車用ドアを構成するアウタパネルのシーラー塗布工程では、車種ごとに異なる三次元形状をなすアウタパネルを位置決め保持するために、複数の位置決め部材と、位置決めされた状態のアウタパネルを吸着保持するための吸着保持部材とが用いられている。例えば、特許文献１には、シーラー塗布後のアウタパネルをヘミングダイ上に載置した状態でアウタパネルの周縁部を位置決めする複数のロケータと、アウタパネルの下面を吸着固定するバキュームパッドとを用いて、アウタパネルの位置決め保持を図る方法が開示されている。また、製品の外観品質に直結するアウタパネルの外面を傷付けることなく搬送するために、搬送面を柔らかい材質で形成したベルトコンベアが用いられている。

この場合、シーラーの塗布工程にアウタパネルが例えば手作業で搬入されると、複数の位置決め部材でアウタパネルを所定の位置及び姿勢に位置決めした後、位置決めされた状態のアウタパネルを吸着保持部材で吸着保持する。そして、アウタパネルの所定位置にシーラーを塗布した後、吸着保持部材によるアウタパネルの吸着状態を解消して、例えば位置決め部材と共にアウタパネルを下降させることによりアウタパネルをベルトコンベア上に載置し、ベルトコンベアを駆動することで、アウタパネルを次工程に向けて搬送する。このようにして、アウタパネルのシーラー塗布工程が実施され得る。

特開２０１９－２１４０５８号公報

ところで、上述した位置決め搬送設備では、アウタパネルの位置決め、保持、及び搬送を複数の部材で分担しているため、次工程にアウタパネルを搬送して、次工程に係る作業を実施するまでに必要な工数（各部材の動作数）が多くならざるを得ない。そのため、この種の工程において更なる作業時間の短縮を図ろうとした場合、このような設備構成が時間短縮の妨げとなっていた。特に、上述したようにアウタパネルをベルトコンベアで搬送する場合、ベルトコンベアの側方にアウタパネルをガイドする部材が必要になるが、搬送速度を高めるにつれて、上記ガイド部材とアウタパネルとが強く擦れる等の事態が想定されるため、搬送速度を高めることが難しい。また、アウタパネルを高速で移動させることで例えばロケータなどの位置決め部材と強く当たり、またガイド部材と強く擦れたりすることでアウタパネルの外観品質の低下を招くおそれがある。

上述した問題はなにもアウタパネルのシーラー塗布工程に限ったことではなく、板状ワークの作業工程における位置決め保持と工程間の搬送とを行う場合全般に起こり得る。

以上の事情に鑑み、本明細書では、外観品質を低下させることなく板状ワークの位置決め保持と搬送とを高速に実施することを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る板状ワークの位置決め搬送装置によって達成される。すなわち、この位置決め搬送装置は、板状ワークを所定の作業工程で位置決め保持すると共に、板状ワークを作業工程に搬入及び搬出可能な板状ワークの位置決め搬送装置であって、板状ワークの下面中央側を吸着保持可能な吸着保持装置と、吸着保持装置を板状ワークの搬送方向に沿って移動可能な移動装置と、板状ワークの下面周縁側を吸着して位置決め保持可能な位置決め装置とを備え、吸着保持装置で吸着保持した状態の板状ワークを、移動装置により作業工程に搬入又は搬出可能に構成されている点をもって特徴付けられる。

本発明者らは、鋭意検討の結果、板状ワークの下面を吸着により保持した状態で搬送する場合に、板状ワークの吸着位置次第では、板状ワークを安定して保持した状態で高速搬送し得ることを見出した。本発明は、上記知見に基づき成されたもので、板状ワークの下面中央側を吸着保持可能な吸着保持装置を設けると共に、この吸着保持装置を板状ワークの搬送方向に沿って移動可能な移動装置を設けることを特徴とする。このように板状ワークの搬送機構を構成し、板状ワークの下面中央側の所定位置を吸着することによって、板状ワークを吸着保持した際の位置及び姿勢を保った状態で作業工程に板状ワークを搬入することができる。また、作業工程では、吸着保持装置により水平方向の位置決めがなされた状態の板状ワーク周縁側を吸着により位置決めすることで、板状ワーク周縁側の高さ方向位置を含めた三次元の位置決めを高精度に行うことができる。このように吸着保持装置が搬送装置を兼ねることで、板状ワークの搬送から位置決めに至る一連の動作に要する時間を短縮することができる。また、吸着により保持搬送並びに位置決めすることで、各装置の動作を速めても板状ワークとの擦れが増大するおそれは小さいので、外観品質の低下を心配することなく高速で板状ワークを搬送することができる。以上より、本発明に係る位置決め搬送装置によれば、外観品質を低下させることなく板状ワークの位置決め保持と搬送とを高速に実施することが可能となる。

また、本発明に係る位置決め搬送装置において、吸着保持装置は複数の搬送用吸着部材を有し、複数の搬送用吸着部材は、板状ワークの重心又はその近傍を通り板状ワークの搬送方向と平行な仮想直線上で板状ワークの下面中央側を吸着可能に構成されてもよい。

このように、板状ワークの下面中央側でかつ当該板状ワークの重心又はその近傍を吸着保持することで、板状ワークを安定して搬送できる。また、吸着保持装置が複数の吸着部材を有する場合、板状ワークの重心又はその近傍を通る搬送方向に平行な仮想直線上で板状ワークを吸着できるように、各吸着部材を配置することで、搬送動作に伴う板状ワークの傾き又は脱落を確実に防止することができる。よって、このことによっても板状ワークを高速にかつ安定的に搬送することが可能となる。

また、本発明に係る位置決め搬送装置において、吸着保持装置上の所定位置に板状ワークを搬入可能な搬入ロボットをさらに備えてもよい。

このように板状ワークを吸着保持装置上の所定位置に板状ワークを搬入可能な搬入ロボットを設けることにより、板状ワークを吸着保持装置上の所定位置に正確に搬入することができる。ロボットアームなどのワーク搬送用ロボットには、ワーク（板状ワーク）をどのような位置及び姿勢で保持しているかについての情報を取得（検知）することができ、かつ取得した情報に基づき、当該ワークの搬入位置を補正できる機能が備わっているものがある。よって、例えばパレット上から板状ワークをピックアップして、吸着保持装置上の所定位置に搬入する際、搬入ロボットによる板状ワークの保持位置に基づいて板状ワークの搬入位置を補正することにより、常に板状ワークを吸着保持装置上の所定位置に正確に搬入することができる。これにより、常に板状ワークを下面中央側の所定位置で正確に吸着することができるので、作業工程で正確な位置決めを安定的に行うことが可能となる。

また、本発明に係る位置決め搬送装置において、位置決め装置は、板状ワークの下面周縁側を吸着可能な複数の位置決め用吸着部材と、複数の位置決め用吸着部材による板状ワークの吸着位置の高さ方向位置を検出可能な位置検出部とを有し、位置決め用吸着部材はそれぞれ、位置検出部で検出した高さ方向位置に基づいて高さ方向位置を調整可能に構成されてもよい。

作業工程に搬入される板状ワークは既に吸着保持装置により水平方向の位置決めがなされた状態にある。そのため、位置検出部により位置決め用吸着部材の高さ方向位置を調整することで、板状ワークの周縁側高さ方向の位置を含めた三次元の位置決めを行うことができる。よって、吸着のみの動作で板状ワークの高精度な位置決めが可能となる。

以上の説明に係る位置決め搬送装置は、外観品質を低下させることなく板状ワークの位置決め保持と搬送とを高速に実施可能とするものであるから、例えば作業工程が、板状ワークとしてのアウタパネルにシーラーを塗布するシーラー塗布工程である場合に特に好適である。すなわち、本発明に係る位置決め搬送装置によれば、位置決め搬送に要した時間の一部を作業時間に割り振ることができるので、シーラー塗布工程において、二種以上のシーラーを塗布することができ、これにより例えばシーラーロボットの設置必要台数の削減など、作業効率だけでなく設備コストの低減化も可能となる。

また、本発明に係る位置決め搬送装置において、板状ワークの吸着保持装置上への搬入を行う搬入工程と、作業工程としての第一及び第二作業工程とが設けられる場合、吸着保持装置として、搬入工程と第一作業工程との間、及び第一作業工程と第二作業工程との間でそれぞれ板状ワークを搬送可能とする第一吸着保持装置及び第二吸着保持装置が設けられてもよい。また、この場合、第一吸着保持装置と第二吸着保持装置は、第一作業工程の位置決め装置による板状ワークの位置決め位置で板状ワークを受渡し可能に構成されてもよい。

このように搬入工程と第一作業工程との間、及び第一作業工程と第二作業工程との間でそれぞれ板状ワークを搬送可能とする吸着保持装置を別個に設けることで、各吸着保持装置の空状態での移動距離（板状ワークを保持していない状態の移動距離）を極力短くすることができる。よって、短時間で次の板状ワークをピックアップすることが可能となり、更なる作業効率の向上が可能となる。また、二つの吸着保持装置の搬送経路が重なる第一作業工程の位置決め位置で板状ワークを受渡し可能に構成することで、例えば第一作業工程における所定の作業時に板状ワークを第一吸着保持装置から第二吸着保持装置に受渡すことができる。よって、作業終了後、直ちに次の工程（第二作業工程）に向けて板状ワークの搬送を開始することができ、更なる作業効率の向上を図ることが可能となる。言い換えると、各工程に与えられた時間のうち搬送時間を極力減らして作業時間を増やすことができるので、例えば二つの作業工程で実施していた作業を一つの作業工程でまとめて実施することも可能となる。

また、この場合、第一作業工程が、板状ワークとしてのアウタパネルにシーラーを塗布するシーラー塗布工程で、第二作業工程が、アウタパネルにインナーサブアッシーをセットするセット工程であり、シーラー塗布工程でアウタパネルにシーラーを塗布している間に、第一吸着保持装置と第二吸着保持装置によるアウタパネルの受渡しが行われるように構成されてもよい。

このように構成することで、シーラー塗布作業を行っている間にアウタパネルを第一吸着保持装置から第二吸着保持装置に受渡すことができる。よって、シーラーの塗布終了後、直ちに次の工程（セット工程）に向けてアウタパネルの搬送を開始することができ、更なる作業効率の向上を図ることが可能となる。

以上のように、本発明に係る板状ワークの位置決め搬送装置によれば、外観品質を低下させることなく板状ワークの位置決め保持と搬送とを高速に実施することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る板状ワークの位置決め搬送装置の全体構成を示す平面図である。 図１に示す位置決め搬送装置を水平方向から見た正面図である。 図１に示す位置決め搬送装置の一使用例に係る図で、搬入工程に板状ワークが搬入された状態を示す要部正面図である。 図１に示す位置決め搬送装置の一使用例に係る図で、第一作業工程に板状ワークが搬入された状態を示す平面図である。 図１に示す位置決め搬送装置の一使用例に係る図で、第一作業工程における位置決め用吸着部材の高さ調整を行う際の状態を示す要部正面図である。 図１に示す位置決め搬送装置の一使用例に係る図で、第一作業工程における位置決めが完了した状態を示す要部正面図である。 図１に示す位置決め搬送装置の一使用例に係る図で、第一作業工程の実施時における第二吸着保持装置の受渡し動作を示す平面図である。 図１に示す位置決め搬送装置の一使用例に係る図で、第二吸着保持装置の受渡し動作が完了した状態を示す平面図である。 図１に示す位置決め搬送装置の一使用例に係る図で、第二吸着保持装置の受渡し動作が完了した状態を示す要部正面図である。 図１に示す位置決め搬送装置の一使用例に係る図で、第一作業工程の実施時における第一吸着保持装置の受渡し動作が完了した状態を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係る板状ワークの位置決め搬送装置の全体構成を示す平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る板状ワークの位置決め搬送装置及びこの装置を用いた板状ワークの位置決め搬送方法の内容を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る板状ワークの位置決め搬送装置１０の平面図を示している。また、図２は、図１に示す位置決め搬送装置１０を水平方向から見た正面図を示している。これらの図に示すように、この位置決め搬送装置１０は、搬送対象となる板状ワークとしてのアウタパネルＷを搬入工程Ｓ１で搬入して、次工程となるシーラー塗布工程Ｓ２まで搬送すると共に、シーラー塗布工程Ｓ２でアウタパネルＷを位置決め保持するように構成される。また、この位置決め搬送装置１０は、シーラー塗布工程Ｓ２での作業を終えたアウタパネルＷを次工程となるインナーサブアッシーのセット工程Ｓ３まで搬送すると共に、セット工程Ｓ３でアウタパネルＷを位置決め保持するように構成される。なお、ここでいうアウタパネルＷが本発明に係る板状ワークに相当する。また、ここでいうシーラー塗布工程Ｓ２とセット工程Ｓ３とがともに本発明に係る作業工程に相当する。

上述した動作を可能とするため、本実施形態に係る位置決め搬送装置１０は、アウタパネルＷの下面中央側を吸着保持可能な吸着保持装置１１，１２と、吸着保持装置１１，１２をアウタパネルＷの搬送方向（図１でいえばＸ方向）に沿って移動可能な移動装置１３，１４と、アウタパネルＷの下面周縁側を吸着して位置決め保持可能な位置決め装置１５，１６とを備える。また、本実施形態では、位置決め搬送装置１０は、搬入工程Ｓ１にアウタパネルＷを搬入可能な第一搬入ロボット１７をさらに備える。この場合、第一搬入ロボット１７が本発明に係る搬入ロボットに相当する。

また、シーラー塗布工程Ｓ２に隣接する位置には、シーラー塗布工程Ｓ２で位置決め保持された状態のアウタパネルＷに対して一又は二以上のシーラー塗布作業を行うための塗布ロボット１８が配設されると共に、セット工程Ｓ３に隣接する位置には、セット工程Ｓ３で位置決め保持された状態のアウタパネルＷ上に所定の部品（ここではインナーサブアッシー）を搬入するための第二搬入ロボット１９が配設される。

吸着保持装置１１，１２は、本実施形態では、搬入工程Ｓ１でアウタパネルＷを吸着保持可能な第一吸着保持装置１１と、シーラー塗布工程Ｓ２でアウタパネルＷを受渡し可能な第二吸着保持装置１２である。この場合、移動装置１３，１４は、第一吸着保持装置１１を搬入工程Ｓ１とシーラー塗布工程Ｓ２との間で移動可能な第一移動装置１３と、第二吸着保持装置１２をシーラー塗布工程Ｓ２とセット工程Ｓ３との間で移動可能な第二移動装置１４である。

第一吸着保持装置１１と第二吸着保持装置１２はともに、複数の搬送用吸着部材２０，２１を有する。本実施形態では、第一吸着保持装置１１は、二つの第一搬送用吸着部材２０を有し、第二吸着保持装置１２は，二つの第二搬送用吸着部材２１を有する。ここで、これら二つの搬送用吸着部材２０，２１はともに、アウタパネルＷの重心Ｃを通りアウタパネルＷの搬送方向（本実施形態ではＸ方向）と平行な仮想直線Ｌ上でアウタパネルＷの下面中央側の所定位置を吸着可能に構成されている。ここでは、二つの搬送用吸着部材２０，２１の間に重心Ｃが位置するように、より好ましくは上述の条件を満たした上で極力平坦な位置を吸着できるように、これら二つの搬送用吸着部材２０，２１が後述する第一移動装置１３又は第二移動装置１４により仮想直線Ｌ上の所定位置に配置され得る。

なお、搬送用吸着部材２０（２１）の配置態様は上記形態には限られない。例えば図示は省略するが、アウタパネルＷの重心Ｃから搬送方向と直交する向き（本実施形態ではＹ方向）にオフセットした重心Ｃの近傍位置を通る仮想直線上に搬送用吸着部材２０（２１）を配置してもよい。また、三つ以上の搬送用吸着部材２０（２１）を仮想直線Ｌ上の所定位置に配置してもよい。あるいは、三つ以上の搬送用吸着部材２０（２１）の吸着位置を結んでできる多角形の重心がアウタパネルＷの重心Ｃと一致するように、三つ以上の搬送用吸着部材２０（２１）を配置してもよい。また、本実施形態では、搬送用吸着部材２０（２１）として、円形の吸着盤を有する吸着部材を例示したが（図１を参照）、もちろん円形以外の吸着盤を有する吸着部材を搬送用吸着部材２０（２１）として用いてもよい。

第一移動装置１３は、第一吸着保持装置１１を搬入工程Ｓ１とシーラー塗布工程Ｓ２との間で移動可能に構成される。本実施形態では、第一吸着保持装置１１をアウタパネルＷの搬送方向Ｘに沿ってスライド可能に構成される。また、第一移動装置１３は、搬送方向Ｘに直交するＹ方向に沿って第一吸着保持装置１１をスライド可能に構成される。これにより、第一吸着保持装置１１は、搬入工程Ｓ１及びシーラー塗布工程Ｓ２において任意の水平方向位置に配置可能とされる。なお、この際、スライド動作時の位置精度を担保する観点から、第一移動装置１３はＸ方向とＹ方向ともにＬＭガイドなどの高精度直動装置で構成することが望ましい。

本実施形態では、アウタパネルＷは、第一搬入ロボット１７により、搬入工程Ｓ１の所定位置に搬入される。ここでは、アウタパネルＷの所定位置（例えばアウタパネルＷの端部位置Ｐ１，Ｐ２）が、搬入工程Ｓ１内の固定系座標で設定される基準位置（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）と一致するように、アウタパネルＷが搬入される。そのため、第一搬入ロボット１７としては、保持しているアウタパネルＷの位置及び姿勢が検知でき、かつ検知したアウタパネルＷの位置及び姿勢に基づいて搬入工程Ｓ１へのアウタパネルＷの搬入位置及び姿勢を補正可能なロボットが好適である。これにより、アウタパネルＷが常に搬入工程Ｓ１内の所定位置に搬入されるので、搬入された際のアウタパネルＷの重心Ｃの位置（固定系座標における三次元位置）も常に同じ三次元位置となり得る。よって、常にアウタパネルＷの中央側の同じ位置を複数の第一搬送用吸着部材２０で吸着保持し得る。

第二移動装置１４は、第二吸着保持装置１２をシーラー塗布工程Ｓ２とセット工程Ｓ３との間で移動可能に構成される。本実施形態では、第二吸着保持装置１２をアウタパネルＷの搬送方向Ｘに沿ってスライド可能に構成される。また、第二移動装置１４は、搬送方向Ｘに直交するＹ方向に沿って第二吸着保持装置１２をスライド可能に構成される。これにより、第二吸着保持装置１２は、シーラー塗布工程Ｓ２及びセット工程Ｓ３において任意の水平方向位置に配置可能とされる。なお、第二移動装置１４についても、位置精度を担保する観点から、Ｘ方向とＹ方向ともにＬＭガイドなどの高精度直動装置で構成することが望ましい。

位置決め装置１５，１６は、本実施形態では、シーラー塗布工程Ｓ２でアウタパネルＷの下面周縁側を吸着して位置決め保持可能な第一位置決め装置１５と、セット工程Ｓ３でアウタパネルＷの下面周縁側を吸着して位置決め保持可能な第二位置決め装置１６である。

各位置決め装置１５，１６はともに、アウタパネルＷの下面周縁側を吸着可能な複数の位置決め用吸着部材２２と、複数の位置決め用吸着部材２２によるアウタパネルＷの吸着位置の高さ方向位置（本実施形態ではＺ方向位置）を検出可能な位置検出部２３とを有する。本実施形態では、各位置決め装置１５，１６は、四つの位置決め用吸着部材２２を有する。また、全ての位置決め用吸着部材２２に位置検出部２３が設けられている。具体的には、図１及び図２に示すように、各位置決め用吸着部材２２に隣接する位置に位置検出部２３が配設されており、各位置決め用吸着部材２２によるアウタパネルＷの吸着位置又はその近傍の高さ方向位置を検出可能に構成されている（図５を参照）。なお、位置検出部２３としては、例えばレーザー変位センサなどが精度面、サイズ面などから好適である。

また、各位置決め装置１５，１６は、各位置決め用吸着部材２２の高さ位置を調整可能な調整装置２４を有する。本実施形態では、位置決め用吸着部材２２ごとに調整装置２４が設けられている。そして、位置検出部２３で検出した位置決め用吸着部材２２によるアウタパネルＷの吸着予定位置Ｐ３又はその近傍位置の高さ位置情報に基づいて、各位置決め用吸着部材２２（の吸着盤）の高さ方向位置を別個独立に調整可能としている。詳細は後述する。

また、本実施形態では、第一吸着保持装置１１と第二吸着保持装置１２は、シーラー塗布工程Ｓ２の第一位置決め装置１５によるアウタパネルＷの位置決め位置でアウタパネルＷを受渡し可能に構成されている。これについても詳細は後述する。

次に、上記構成の位置決め搬送装置１０の一使用例を、主に図３～図１０に基づいて説明する。

（Ｓ１）搬入工程
この工程では、第一搬入ロボット１７により、図示しないパレット上に載置された状態のアウタパネルＷをピックアップし、搬入工程Ｓ１上まで搬送する。また、図１に示すように、アウタパネルＷの二点の端部位置Ｐ１，Ｐ２が予め設定しておいた固定系座標の基準位置（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）と一致するようにアウタパネルＷを搬入した際のアウタパネルＷの重心Ｃに基づいて、第一搬送用吸着部材２０を第一移動装置１３により搬入工程Ｓ１内の所定位置に配置する（図１を参照）。

然る後、アウタパネルＷを上記所定位置に搬入し、第一搬送用吸着部材２０の吸着盤上にアウタパネルＷを載置する。そして、第一搬送用吸着部材２０でアウタパネルＷの下面を吸着して、アウタパネルＷの下面中央側の所定位置（ここでは重心Ｃを間に挟む位置）を二つの第一搬送用吸着部材２０で吸着する。これにより、アウタパネルＷは所定の水平方向位置に位置決めされた状態で保持される（図１及び図３を参照）。

（Ｓ２）シーラー塗布工程
次に、第一移動装置１３により第一吸着保持装置１１をアウタパネルＷの搬送方向Ｘに沿って移動させる。これにより、第一吸着保持装置１１に吸着保持されたアウタパネルＷはシーラー塗布工程Ｓ２に向けて搬送される。そして予め設定しておいたＸ方向位置で第一吸着保持装置１１を停止させる。これにより、アウタパネルＷが水平方向に位置決め保持された状態で、シーラー塗布工程Ｓ２内の所定位置に搬入される（図４を参照）。この状態では、アウタパネルＷの下面周縁側の吸着予定位置Ｐ３は、各位置決め用吸着部材２２の直上にある。

この状態から、各位置決め用吸着部材２２の位置検出部２３は、各位置決め用吸着部材２２による吸着予定位置Ｐ３又はその近傍の高さ方向位置を検出する。ここでは位置検出部２３から吸着予定位置Ｐ３の近傍までの距離Ｄ１を測定する（図５を参照）。そして、予め算出しておいた、位置決め時のアウタパネルＷ（図５中、二点鎖線で示す状態）の吸着予定位置Ｐ３の近傍までの距離Ｄ２との差分Ｄ２－Ｄ１を算出し、この差分Ｄ２－Ｄ１だけ位置決め用吸着部材２２を高さ方向に移動させる。これにより、各位置決め用吸着部材２２により適正な高さ方向位置でアウタパネルＷの周縁側が吸着可能な状態となるので（図６を参照）、第一搬送用吸着部材２０と併せて、アウタパネルＷの三次元位置決めが高精度に実行される。然る後、塗布ロボット１８（図１を参照）によるシーラーの塗布作業が、位置決め保持された状態のアウタパネルＷに対して実行される。

また、この際（シーラー塗布作業の際）、第一吸着保持装置１１と第二吸着保持装置１２との間で、アウタパネルＷの受渡しを行う。詳述すると、シーラー塗布作業時、第一吸着保持装置１１が、シーラー塗布工程Ｓ２の所定位置でアウタパネルＷの下面中央側を吸着保持した状態で（図６を参照）、第二吸着保持装置１２を第二移動装置１４によりセット工程Ｓ３側からシーラー塗布工程Ｓ２に向けて移動させる。この際、例えば図７に示すように、予め第二移動装置１４により第二吸着保持装置１２をＹ方向で仮想直線Ｌから遠ざかる向きに移動させた後、シーラー塗布工程Ｓ２に向けてＸ方向に第二吸着保持装置１２を移動させる（図７中、二点鎖線で示す位置まで）。

然る後、第二移動装置１４により第二吸着保持装置１２をＹ方向で仮想直線Ｌに近づく向きに移動させて、二つの第二搬送用吸着部材２１をそれぞれ、仮想直線Ｌ上でかつ第一搬送用吸着部材２０に隣接する位置に配置する。これにより、二つの第二搬送用吸着部材２１がアウタパネルＷの重心Ｃを間に挟む位置に配置されるので（図８を参照）、この位置でアウタパネルＷの下面を吸着することにより、アウタパネルＷが、第一及び第二搬送用吸着部材２０，２１で吸着保持されると共に、位置決め用吸着部材２２で位置決め保持された状態となる（図９を参照）。この後、第一搬送用吸着部材２０によるアウタパネルＷの吸着状態を解除して、第一搬送用吸着部材２０を仮想直線Ｌから遠ざかる向きにＹ方向に移動させることで、第一吸着保持装置１１から第二吸着保持装置１２へのアウタパネルＷの受け渡しが完了する（図１０を参照）。なお、上述した受け渡しは、常に位置決め用吸着部材２２でアウタパネルＷを吸着保持した状態で行われるため、受け渡しの前後でアウタパネルＷの位置決め精度は維持される。

なお、上述した第二吸着保持装置１２（第二搬送用吸着部材２１）の受け渡しに係る動作は、上記の態様には限られない。例えば図示は省略するが、第二搬送用吸着部材２１がアウタパネルＷの重心Ｃを通る仮想直線Ｌ上に位置する状態から、第二搬送用吸着部材２１をＸ方向に沿って重心Ｃに近い位置まで移動させた後、Ｙ方向に沿って第一搬送用吸着部材２０から遠ざかる向きに移動させ、Ｘ方向、次いでＹ方向に移動させることで、図８に示す水平方向位置に第二搬送用吸着部材２１を移動させてもよい。

（Ｓ３）セット工程
この工程では、上述した受け渡しが行われかつシーラーの塗布作業が完了したアウタパネルＷを第二移動装置１４によりセット工程Ｓ３に向けて移動させる。そして、予め設定しておいたＸ方向位置で第二吸着保持装置１２を停止させる。これにより、アウタパネルＷが水平方向に位置決め保持された状態で、セット工程Ｓ３内の所定位置に搬入される（図示は参照）。そして、この状態から、シーラー塗布工程Ｓ２の場合と同じように、セット工程Ｓ３に配設された位置検出部２３により吸着予定位置又はその近傍の高さ方向位置を検出し、検出した高さ方向位置に基づいて各位置決め用吸着部材２２の高さ方向位置を調整する（図５及び図６を参照）。これにより、第二搬送用吸着部材２１と併せて、アウタパネルＷのセット工程Ｓ３における三次元位置決めが高精度に実行される。然る後、第二搬入ロボット１９によるインナーサブアッシーのセット作業が、位置決め保持された状態のアウタパネルＷに対して実行される。以上のようにして、シーラーの塗布作業を含むアウタパネルＷに対する一連の作業が完了する。

そして、受け渡しが完了した第一吸着保持装置１１をシーラー塗布工程Ｓ２から搬入工程Ｓ１に移動させて、搬入工程Ｓ１上の所定位置（図１を参照）に配置することで、次のアウタパネルＷに対する搬入準備を行う。また、セット作業が完了したアウタパネルＷを第二搬入ロボット１９又は図示しない搬出ロボットでセット工程Ｓ３から搬出して、第二吸着保持装置１２をシーラー塗布工程Ｓ２に向けて移動可能な状態とすることで、受け渡しの準備を行う。以上のようにして、アウタパネルＷに対する一連の作業が繰り返し行われる。

以上述べたように、本実施形態に係る板状ワークの位置決め搬送装置１０によれば、板状ワークとしてのアウタパネルＷを吸着保持した際の位置及び姿勢を保った状態でシーラー塗布工程Ｓ２にアウタパネルＷを搬入することができる。また、シーラー塗布工程Ｓ２では、第一吸着保持装置１１により水平方向の位置決めがなされた状態のアウタパネルＷの周縁側を位置決め用吸着部材２２の吸着により位置決めすることで、アウタパネルＷ周縁側の高さ方向位置を含めた三次元の位置決めを高精度に行うことができる。このように第一吸着保持装置１１がアウタパネルＷの搬送装置を兼ねることで、アウタパネルＷの搬送から位置決めに至る一連の動作に要する時間を短縮することができる。よって、例えば従来であれば位置決め搬送に要した時間の一部を作業時間に割り振ることができるので、例えばシーラー塗布工程Ｓ２において、二種以上のシーラーを塗布することができ、これにより例えばシーラーロボットの設置必要台数の削減など、作業効率だけでなく設備コストの低減化も可能となる。また、吸着により保持搬送並びに位置決めすることで、各装置１１，１３，１５の動作を速めてもアウタパネルＷとの擦れが増大するおそれは小さいので、外観品質の低下を心配することなく高速でアウタパネルＷを搬送することができる。以上より、本実施形態に係る位置決め搬送装置１０によれば、外観品質を低下させることなくアウタパネルＷの位置決め保持と搬送とを高速に実施して、アウタパネルＷに対する所定の作業を効率よくかつ低コストに実施することが可能となる。

また、本実施形態では、各吸着保持装置１１，１２に設けられた複数の搬送用吸着部材２０，２１で、アウタパネルＷの重心Ｃを通りアウタパネルＷの搬送方向Ｘと平行な仮想直線Ｌ上でアウタパネルＷの下面中央側を吸着可能に構成したので、搬送動作に伴うアウタパネルＷの搬送方向への傾き又は脱落を確実に防止することができる。よって、板状ワークをより高速にかつ安定的に搬送することが可能となる。また、本実施形態のように、アウタパネルＷを二点で吸着するのであれば、アウタパネルＷの吸着対象面がどのような形状であっても合わせやすいため、汎用性の面でも好適である。

また、本実施形態では、搬入工程Ｓ１と、搬入工程Ｓ１に隣接するシーラー塗布工程Ｓ２との間、及びシーラー塗布工程Ｓ２と、シーラー塗布工程Ｓ２に隣接するセット工程Ｓ３との間でそれぞれアウタパネルＷを搬送可能とする吸着保持装置１１，１２を別個に設けることで、各吸着保持装置１１，１２の空状態での移動距離（アウタパネルＷを保持していない状態の移動距離）を極力短くすることができる。よって、短時間で次のアウタパネルＷをピックアップすることが可能となり、更なる作業効率の向上が可能となる。また、図１に示すように二つの吸着保持装置の搬送経路が重心Ｃを通る仮想直線Ｌ上で重なる場合に、第一吸着保持装置１１と第二吸着保持装置１２との間で、シーラー塗布工程Ｓ２の位置決め位置でアウタパネルＷを受渡し可能に構成することで、シーラー塗布作業を行っている間にアウタパネルＷを第一吸着保持装置１１から第二吸着保持装置１２に受渡すことができる。よって、シーラーの塗布終了後、直ちに次の工程（セット工程Ｓ３）に向けてアウタパネルＷの搬送を開始することができ、更なる作業効率の向上を図ることが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る板状ワークの位置決め搬送装置及びこの装置を用いた板状ワークの位置決め搬送方法は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。

図１１は、本発明の他の実施形態に係る位置決め搬送装置３０及び搬送方法の概要を示す平面図である。図１１に示すように、本実施形態では、二種以上のアウタパネルＷ（Ｗａ，Ｗｂ）に対応可能な構成を示している。例えば搬入工程Ｓ１では、アウタパネルＷａ，Ｗｂの種類によらず、常に固定座標系の所定位置（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）に各アウタパネルＷａ，Ｗｂの所定位置Ｐ１，Ｐ２を一致させるように、第一搬入ロボット１７で各アウタパネルＷａ，Ｗｂを搬入する。この場合、アウタパネルＷａ，Ｗｂによって異なる重心Ｃ１，Ｃ２の位置に応じて、第一搬送用吸着部材２０の待機位置を変更する。これにより、二種以上のアウタパネルＷａ，Ｗｂが搬入される場合であっても、搬入されるアウタパネルＷａ，Ｗｂの種類に応じて適切な位置｛重心Ｃ１，Ｃ２を挟む仮想直線Ｌ（Ｌ１），Ｌ（Ｌ２）上の所定位置｝でアウタパネルＷを吸着保持して、安定的に高速搬送することが可能となる。また、この際、第一搬送用吸着部材２０の待機位置の変更は、第一移動装置１３が有するＹ方向への移動機能を利用するだけで容易に実施できるので、設備変更の必要なく低コストに複数車種への対応が可能となる。

シーラー塗布工程Ｓ２及びセット工程Ｓ３において、位置決め用吸着部材２２による位置決め用吸着位置は、アウタパネルＷａ，Ｗｂの種類（形状）に応じて変更されることが想定されるが、この場合、例えば図１１に示すように、複数種類のアウタパネルＷａ，Ｗｂに共通の位置で吸着可能な位置決め用吸着部材２２ａと、位置検出部２３と共に水平方向に移動可能な位置決め用吸着部材２２ｂとで位置決め装置１５，１６を構成することによって、二種以上のアウタパネルＷａ，Ｗｂに対応することが可能となる。もちろん、設設置スペースの関係上、位置決め用吸着部材２２を水平方向に移動させることが困難な場合は、例えば図示は省略するが、二種以上のアウタパネルＷａ，Ｗｂ全てに対応可能な位置に位置決め用吸着部材２２を配置し、アウタパネルＷａ，Ｗｂの種類に応じて、必要な位置決め用吸着部材２２のみを使用（高さ方向位置を調整）すればよい。

また、上記実施形態では、各吸着保持装置１１、１２の搬送用吸着部材２０，２１がＸ方向及びＹ方向に沿ってそれぞれ直線的に移動可能なように、対応する移動装置１３，１４を構成した場合を例示したが（図１等を参照）、もちろんこれ以外の態様で各搬送用吸着部材２０，２１を移動させることも可能である。例えば図示は省略するが、仮想直線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）から外れた位置に設けたＺ方向に伸びる仮想直線まわりに各搬送用吸着部材２０，２１を回転（軸回転）可能に構成してもよい。このように構成することで、各搬送用吸着部材２０，２１をそれぞれ仮想直線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）上と仮想直線Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）上からＹ方向にオフセットした位置との間で、移動させることが可能となる。よって、この場合も、シーラー塗布工程Ｓ２の位置決め位置において、アウタパネルＷの受け渡しが可能となる。

また、以上の説明では、アウタパネルＷのシーラー塗布工程Ｓ２を含む一連の流れ作業に本発明に係る位置決め搬送装置を適用した場合を説明したが、本発明はアウタパネルＷ以外の板状ワークに適用できることはもちろんである。

１０，３０ 板状ワークの位置決め搬送装置
１１，１２ 吸着保持装置
１３，１４ 移動装置
１５，１６ 位置決め装置
１７ 第一搬入ロボット
１８ 塗布ロボット
１９ 第二搬入ロボット
２０，２１ 搬送用吸着部材
２２，２２ａ，２２ｂ 位置決め用吸着部材
２３ 位置検出部
２４ 調整装置
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２ 重心
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２ 仮想直線
Ｐ１，Ｐ２ 端部位置
Ｐ３ 吸着予定位置
Ｓ１ 搬入工程
Ｓ２ シーラー塗布工程
Ｓ３ セット工程
Ｗ，Ｗａ，Ｗｂ アウタパネル

Claims (6)

1. 板状ワークを所定の作業工程で位置決め保持すると共に、前記板状ワークを前記作業工程に搬入及び搬出可能な板状ワークの位置決め搬送装置であって、
   前記板状ワークの下面中央側を吸着保持可能な吸着保持装置と、
   前記吸着保持装置を前記板状ワークの搬送方向に沿って移動可能な移動装置と、
   前記板状ワークの下面周縁側を吸着して位置決め保持可能な位置決め装置とを備え、
   前記吸着保持装置で吸着保持した状態の前記板状ワークを、前記移動装置により作業工程に搬入又は搬出可能に構成されている、板状ワークの位置決め搬送装置。
2. 前記吸着保持装置は複数の搬送用吸着部材を有し、前記複数の搬送用吸着部材は、前記板状ワークの重心又はその近傍を通り前記板状ワークの搬送方向と平行な仮想直線上で前記板状ワークの下面中央側を吸着可能に構成されている請求項１に記載の板状ワークの位置決め搬送装置。
3. 前記位置決め装置は、前記板状ワークの下面周縁側を吸着可能な複数の位置決め用吸着部材と、前記複数の位置決め用吸着部材による前記板状ワークの吸着位置の高さ方向位置を検出可能な位置検出部とを有し、
   前記位置決め用吸着部材はそれぞれ、前記位置検出部で検出した高さ方向位置に基づいて高さ方向位置を調整可能に構成されている請求項１又は２に記載の板状ワークの位置決め搬送装置。
4. 前記板状ワークの前記吸着保持装置上への搬入を行う搬入工程と、前記作業工程としての第一及び第二作業工程とが設けられ、
   前記吸着保持装置として、前記搬入工程と前記第一作業工程との間、及び前記第一作業工程と前記第二作業工程との間でそれぞれ前記板状ワークを搬送可能とする第一吸着保持装置及び第二吸着保持装置が設けられ、
   前記第一吸着保持装置と前記第二吸着保持装置は、前記第一作業工程の前記位置決め装置による前記板状ワークの位置決め位置で前記板状ワークを受渡し可能に構成されている請求項１～３の何れか一項に記載の板状ワークの位置決め搬送装置。
5. 前記作業工程は、前記板状ワークとしてのアウタパネルにシーラーを塗布するシーラー塗布工程である請求項１～３の何れか一項に記載の板状ワークの位置決め搬送装置。
6. 前記第一作業工程は、前記板状ワークとしてのアウタパネルにシーラーを塗布するシーラー塗布工程で、前記第二作業工程は、前記アウタパネルにインナーサブアッシーをセットするセット工程であり、
   前記シーラー塗布工程で前記アウタパネルに前記シーラーを塗布している間に、前記第一吸着保持装置と前記第二吸着保持装置による前記アウタパネルの受渡しが行われるように構成されている請求項４に記載の板状ワークの位置決め搬送装置。

Images