JP6403822B2 - パネル把持装置及びパネル把持方法 - Google Patents

Description

本発明は、パネル把持装置及びパネル把持方法に関する。より詳しくは、ストッカに置かれているパネルを把持するパネル把持装置及びパネル把持方法に関する。

車両の製造設備に設けられるロボットには、ストッカに整列された複数のパネルの中から１つを取り出し、これを溶接ライン等の位置まで搬送する搬送ロボットがある。この搬送ロボットは、搬送しようとするパネルが、ストッカのどのような位置にどのような姿勢で置かれているかを、センサを用いることによって把握し、対象とするパネルの状態に応じた適切な姿勢で位置決めしながらパネルを保持する。

特許文献１には、ロボットのアームに設けられた治具を用いて、ハンガーに吊るされたパネルを保持する方法が示されている。特許文献１に示された治具には、パネルの３箇所を吸着保持する３個のバキュームパッドと、これらバキュームパッドの近傍に設けられた３つの距離センサとが設けられている。特許文献１の方法では、３つの距離センサでパネルの姿勢に関する情報を取得し、これを用いて各バキュームパッドでパネルの適切な位置を吸着保持する。

特許第４１０３９５０号

このように従来のパネル保持装置では、パネルの姿勢を検出するために３つの距離センサを用いていることから、設備にかかるコストが上昇するおそれがある。また従来のパネル保持装置では、複数の距離センサを用いてパネルの姿勢を検出することから、治具やロボットの制御方法が複雑になるおそれがある。

本発明は、複数のセンサを用いずにパネルを適切な位置及び姿勢で把持できるパネル把持装置及びパネル把持方法を提供することを目的とする。

（１）本発明のパネル把持装置（例えば、後述のパネル搬送システムＳ）は、孔部（例えば、後述の孔部Ｗ２）が形成されたパネル（例えば、後述のパネルＷ）を把持するものであって、前記パネルは、前記孔部が鉛直方向上方側に配置されるようにストッカ（例えば、後述のストッカＳＴ）に置かれ、前記パネル把持装置は、前記孔部の位置を検知する検知手段（例えば、後述のカメラ５３）と、前記孔部に挿通するピン部材（例えば、後述のピン部材５２）と、前記ピン部材に吊るされた前記パネルの当該ピン部材からの抜けを防止する抜け止め機構（例えば、後述の係止部５４ａ，５４ｂ）と、前記ピン部材を支持するフレーム部材（例えば、後述の主フレーム部材２、ツール取付部３、及びアーム部材４等）と、前記ピン部材に吊るされている前記パネルを、前記孔部を通過する鉛直線（例えば、後述の鉛直線ＶＬ）で左右に分けたときに、前記左右の何れか一方かつ前記孔部より下方の部分を第１パネル部（例えば、後述のパネル右下部ＷＲ）とし、前記左右の他方かつ前記孔部より下方の部分を第２パネル部（例えば、後述のパネル左下部ＷＬ）とした場合、前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第１パネル部に対向するように前記フレーム部材に支持された第１当接部材（例えば、後述のバーパッド６２）と、前記フレーム部材によって前記第１当接部材の近傍に支持され、前記第１パネル部を吸着する吸着手段（例えば、後述の６つのバキュームカップ６３）と、前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第２パネル部に対向するように前記フレーム部材に支持された第２当接部材（例えば、後述のブロックパッド７１）と、前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第２パネル部の外縁端（例えば、後述の外縁端Ｗ３）より外側に位置するように前記フレーム部材に支持された第３当接部材（例えば、後述のバーガイド７２）と、前記フレーム部材によって前記第３当接部材の近傍に支持され、前記第２パネル部を把持する把持手段（例えば、後述のクランプ７３）と、前記フレーム部材を移動させる移動手段（例えば、後述の搬送ロボット９）と、前記移動手段、前記吸着手段、前記把持手段、及び前記抜け止め機構を制御する制御手段（例えば、後述の制御装置８）と、を備える。前記制御手段は、前記検知手段の出力を用いて前記移動手段を制御することにより、前記ピン部材を前記孔部に挿通させるとともに前記抜け止め機構を抜け防止状態にし、前記パネルを前記ピン部材に吊るすパネル取出制御手段（例えば、後述の制御装置８及び図８のパネル取出し工程の実行に係る手段）と、前記パネルを前記ピン部材に吊るしたまま前記移動手段を制御することにより、前記第１当接部材を前記第１パネル部の表面に、前記第２当接部材を前記第２パネル部の表面に、前記第３当接部材を前記第２パネル部の前記外縁端にそれぞれ当接させ、前記パネルを仮保持する仮保持制御手段（例えば、後述の制御装置８及び図８のパネル仮保持工程の実行に係る手段）と、前記仮保持された前記パネルのうち前記第２パネル部を前記把持手段で把持させるとともに前記第１パネル部を前記吸着手段に吸着させる把持制御手段（例えば、後述の制御装置８及び図８のパネル位置決め把持工程の実行に係る手段）と、を備えることを特徴とするパネル把持装置。

（２）この場合、前記把持手段は、前記第２パネル部をその厚み方向から把持するクランプ（例えば、後述のクランプ７３）であることが好ましい。

（３）この場合、前記把持手段は、前記第２パネル部を所定の把持位置で位置決めしながら把持し、前記把持位置で位置決めされた前記第２パネル部は、前記第２当接部材から離れていることが好ましい。

（４）この場合、前記仮保持制御手段は、前記パネルを前記ピン部材に吊るしたまま前記移動手段を制御することにより、前記第１当接部材で前記第１パネル部の表面を厚み方向裏側へ押圧し、前記第２当接部材で前記第２パネル部の表面を厚み方向裏側へ押圧し、さらに第３当接部材で前記第２パネル部の前記外縁端を内側へ押圧し、前記仮保持することが好ましい。

（５）この場合、前記把持制御手段は、前記第２パネル部を前記把持手段で把持させた後に、前記第１パネル部を前記吸着手段に吸着させることが好ましい。

（６）本発明のパネル把持方法は、孔部が形成されたパネルを、パネル把持装置を用いて把持する方法であって、前記パネルは、前記孔部が鉛直方向上方側に配置されるようにストッカに置かれ、前記パネル把持装置は、前記孔部に挿通するピン部材と、前記ピン部材に吊るされた前記パネルの当該ピン部材からの抜けを防止する抜け止め機構と、前記ピン部材を支持するフレーム部材と、前記ピン部材に吊るされている前記パネルを、前記孔部を通過する鉛直線で左右に分けたときに、前記左右の何れか一方かつ前記孔部より下方の部分を第１パネル部とし、前記左右の他方かつ前記孔部より下方の部分を第２パネル部とした場合、前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第１パネル部に対向するように前記フレーム部材に支持された第１当接部材と、前記フレーム部材によって前記第１当接部材の近傍に支持され、前記第１パネル部を吸着する吸着手段と、前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第２パネル部に対向するように前記フレーム部材に支持された第２当接部材と、前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第２パネル部の外縁端より外側に位置するように前記フレーム部材に支持された第３当接部材と、前記フレーム部材によって前記第３当接部材の近傍に支持され、前記第２パネル部を把持する把持手段と、を備える。前記パネル把持方法は、前記フレーム部材を移動することにより、前記ピン部材を前記孔部に挿通させるととともに前記抜け止め機構を抜け防止状態にし、前記パネルを前記ピン部材に吊るすパネル取出し工程（例えば、後述の図８のパネル取出し工程）と、記パネルを前記ピン部材に吊るしたまま当該パネルに対する前記フレーム部材の姿勢を変えることにより、前記第１当接部材を前記第１パネル部の表面に、前記第２当接部材を前記第２パネル部の表面に、前記第３当接部材を前記第２パネル部の前記外縁端にそれぞれ当接させ、前記パネルを仮保持する仮保持工程（例えば、後述の図８のパネル仮保持工程）と、前記仮保持された前記パネルのうち前記第２パネル部を前記把持手段で把持させるとともに前記第１パネル部を前記吸着手段に吸着させる把持工程（例えば、後述の図８のパネル位置決め把持工程）と、を備えることを特徴とする。

（１）本発明において、先ずパネル取出制御手段は、パネルの孔部の位置を検出する検知手段の出力を用いて移動手段を制御し、ピン部材をストッカに置かれているパネルの孔部に挿通させるとともに抜け止め機構を抜け防止状態にし、このパネルをピン部材に吊るした状態にする。ここでピン部材に吊るされているパネルの姿勢（以下、「自然姿勢」ともいう）は、パネルの形状、重心の位置、及び孔部の位置等に応じてほぼ一意的である。例えば、このようにピン部材に吊るされているパネルに対し、その姿勢を自然姿勢から変化させる外力を加えると、この外力を加える部分には重力によってパネルが自然姿勢に戻ろうとする反力が加わる。本発明の仮保持制御手段では、このようにパネルが自然姿勢に戻ろうとして生じる反力を利用して、常に同じ位置及び姿勢でパネルを仮保持する。より具体的には、仮保持制御手段は、パネルをピン部材に吊るしたまま移動手段を制御し、第１当接部材を第１パネル部の表面に当接させ、第２当接部材を第２パネル部の表面に当接させ、さらに第３当接部材を第２パネル部の外縁端にそれぞれ当接させる。これにより、各当接部材にはパネルが自然姿勢に戻ろうとする反力が作用するため、これら当接部材により常に同じ位置及び姿勢でパネルを仮保持することができる。特に本発明では、ピン部材に吊るされているパネルを、孔部を通過する鉛直線で第１及び第２パネル部に分け、第１当接部材を第１パネル部の表面に当接させ、第２当接部材を第２パネル部の表面に当接させることにより、鉛直線を軸としてパネルが回動しないようにしながらパネルをこれら第１及び第２当接部材で掬うようにして仮保持できる。また本発明では、第３当接部材を、パネルの外縁端に当接させることにより、その厚み方向に対し垂直な面に沿った位置ずれを抑制しながらパネルを仮保持できる。また把持制御手段は、以上のようにして仮保持されたパネルのうち第２パネル部を把持手段で把持させるとともに反対側の第１パネル部を吸着手段に吸着させる。これにより、パネルは、鉛直線上にあるピン部材と、ピン部材より下方側でありかつ鉛直線に対し左右それぞれにある把持手段及び吸着手段と、によって３つの位置で把持される。したがって本発明のパネル把持装置では、複数のセンサを用いずにパネルを適切な位置及び姿勢で把持できる。また本発明では、上述のようにピン部材にパネルを吊るしながらフレーム部材を移動させるため、パネルに対するピン部材の角度は移動中に変化する。これに対し本発明では、ピン部材に抜け止め機構を設けることにより、フレーム部材の移動中にパネルがピン部材から抜け落ちるのを防止できる。

（２）本発明では、上記のようにして仮保持されたパネルを、クランプでその厚み方向から把持する。これにより、一旦仮保持したパネルの位置や姿勢を大きく変化させることなく強固にパネルを把持することができる。

（３）本発明では、上述のように第１〜第３当接部材をそれぞれ当接させることによって仮保持されたパネルを、把持手段によって第２当接部材から離れた把持位置で位置決めしながら把持する。把持手段によって位置決めされるパネルの位置を、パネルが第２当接部材に当接する位置に設定したとすると、把持手段をパネルの形状や厚みに応じた適切な位置まで移動させる必要があるため、把持手段の制御プログラムをパネルの種類に応じて変更する必要がある。これに対し本発明では、把持位置をパネルが第２当接部材から離れた位置に設定することにより、把持手段の制御プログラムを変更することなく多くのパネルを規定の把持位置で把持することが可能となる。

（４）本発明では、第１当接部材で第１パネル部の表面を厚み方向裏側へ押圧する動作と、第２当接部材で第２パネル部の表面を厚み方向裏側へ押圧する動作と、第３当接部材で第２パネル部の外縁端を内側へ押圧する動作と、を組み合わせて行う。これにより本発明では、パネルが自然姿勢に戻ろうとする反力を利用して、第１〜第３当接部材でパネルを掬うようにしてパネルを適切な位置及び姿勢で仮保持することができる。

（５）本発明では、第２パネル部を把持手段で把持させた後に、第１パネル部を吸着手段に吸着させることにより、一旦仮保持したパネルの位置や姿勢を大きく変化させることなく強固にパネルを把持することができる。

（６）本発明のパネル把持方法の発明は、上記（１）のパネル把持装置の発明を方法の発明としたものであるから、このパネル把持装置の発明とほぼ同じ効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るパネル把持方法が適用されたパネル搬送システムの側面図である。 パネル搬送システムの背面図である。 ストッカに吊るされた複数のパネルを搬送ロボット側から視た図である。 図２における水平な線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図２における水平な線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。 図２における水平な線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。 図２における水平な線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。 パネル搬送システムにおけるパネル把持処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 パネル取出し工程におけるパネル及び把持ツールの側面図である。 自然姿勢におけるパネルを搬送ロボット側から視た図である。 仮保持されている状態におけるパネルの側面図である。 仮保持されている状態におけるパネルを搬送ロボット側から視た図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るパネル把持方法が適用されたパネル搬送システムＳの側面図であり、図２は、同パネル搬送システムＳの背面図である。

パネル搬送システムＳは、複数の板状のパネルＷが整列して置かれているストッカＳＴと、パネルＷを把持する把持ツール１が取り付けられた搬送ロボット９と、これら把持ツール１及び搬送ロボット９を制御する制御装置８と、を備える。パネル搬送システムＳは、例えば車両の製造ラインに設けられ、ストッカＳＴに置かれた複数のパネルＷのうちの１つを把持ツール１及び搬送ロボット９によって取出し、取り出したパネルＷを、次の工程（例えば、溶接工程）に係る所定の位置まで搬送する。

パネルＷは、複数枚重ねられた状態で図示しない部品の供給ラインから側面視で略Ｌ字状のストッカＳＴに吊り下げられ、搬送ロボット９の正面に定められた所定の取出し位置まで搬送される。図３に示すように、パネルＷは、例えば、車両のサイドパネルである。パネルＷは、そのフロントピラーＷ１にストッカＳＴの二本の腕部ＳＴ１，ＳＴ２が当接した状態で吊り下げられている。各パネルＷはストッカＳＴによって概ね整列した状態で吊るされているが、ストッカＳＴに固定されていないため、その位置や姿勢はそれぞれ若干異なっている。またパネルＷのうち、ストッカＳＴに吊るされた状態では鉛直上方側に配置されるフロントピラーＷ１の幅方向略中央には、孔部Ｗ２が形成されている（図３参照）。

図２に示すように、把持ツール１は、パネルＷの長手方向に沿って延びる柱状の主フレーム部材２と、主フレーム部材２の略中央に設けられたツール取付部３と、ツール取付部３から主フレーム部材２に対し略垂直な向きであってパネルＷの短手方向に沿って延びる柱状のアーム部材４と、主フレーム部材２の鉛直上方側の上端部２１に設けられた吊り下げユニット５と、主フレーム部材２の鉛直下方側の下端部２２に設けられた右下部保持ユニット６と、アーム部材４の先端部４１に設けられた左下部保持ユニット７と、を備える。

把持ツール１は、ツール取付部３において搬送ロボット９の多関節アーム９１の先端部９２に固定されている（図１参照）。したがって搬送ロボット９によって多関節アーム９１の先端部９２の位置及び姿勢を制御することにより、把持ツール１を移動させることができる。

吊り下げユニット５は、図２に示すように、主フレーム部材２の上端部２１からパネルＷの短手方向に沿って延びる板状のフレーム５１と、このフレーム５１のうちパネルＷ側の面に設けられフレーム５１に対し略垂直に突出する棒状のピン部材５２と、フレーム５１のうちパネルＷ側の面に設けられパネルＷの孔部Ｗ２及びその近傍の画像を撮影し、画像データを制御装置８へ送信するカメラ５３と、を備える。

図４は、図２における水平な線Ａ−Ａに沿った断面図であり、吊り下げユニット５を鉛直上方からパネルＷの長手方向に沿って視た図である。ピン部材５２の外径はパネルＷの孔部Ｗ２の内径よりもやや小さく形成されている。これにより図４に示すように、孔部Ｗ２にピン部材５２を挿通することができ、またこのピン部材５２にパネルＷを吊り下げることができる。またピン部材５２の先端側には孔部Ｗ２の内径よりも大きな外径を有する係止部５４ａ，５４ｂが、図示しないエアポンプやモータ等の駆動源によって突没自在に設けられている。すなわち、駆動源によって係止部５４ａ，５４ｂをピン部材５２に埋没させるとピン部材５２は孔部Ｗ２に挿入できる。またピン部材５２を孔部Ｗ２に挿入した後、係止部５４ａ，５４ｂをピン部材５２から突出させると、パネルＷのピン部材５２からの抜けを防止することができる。なおこれら係止部５４ａ，５４ｂは、弾性部材等で突出側に常に付勢されているものでもよい。

図２に戻り、右下部保持ユニット６は、主フレーム部材２の下端部２２に固定されパネルＷの短手方向に沿って延びる板状のフレーム６１と、このフレーム６１の図２中右側の端部に設けられパネルＷの長手方向に沿って延びる棒状のバーパッド６２と、このバーパッド６２の近傍であって、フレーム６１のうちパネルＷ側の面に設けられた複数（例えば、６つ）のバキュームカップ６３と、を備える。右下部保持ユニット６は、ピン部材５２に吊るされているワークＷのうち孔部Ｗ２より鉛直方向下方側の部分を保持する。

図５は、図２における水平な線Ｂ−Ｂに沿った断面図であり、右下部保持ユニット６を鉛直上方からパネルＷの長手方向に沿って視た図である。バーパッド６２は、フレーム６１の端部６１ａからパネルＷ側へ延びるブラケット６４を介してフレーム６１に固定されている。図５に示すように、右下部保持ユニット６を構成する各種部材のうち、バーパッド６２の当接面６２ａが最もパネルＷの表面に近い。また各バキュームカップ６３は、フレーム６１からパネルＷの表面へ向けて進退可能に設けられている。すなわち、各バキュームカップ６３をフレーム６１側に退避させた状態で右下部保持ユニット６をパネルＷの表面に接近させると、右下部保持ユニット６は、バーパッド６２の当接面６２ａにおいてのみパネルＷの表面に当接する。またバーパッド６２の当接面６２ａをパネルＷの表面に当接させた状態で各バキュームカップ６３をパネルＷ側へ前進させ、図示しない真空ポンプによってこれらバキュームカップ６３の内部の空気を抜くと、バーパッド６２をパネルＷの表面に当接させたまま、パネルＷの表面を各バキュームカップ６３に吸着保持させることができる。

図６及び図７は、図２における水平な線Ｃ−Ｃに沿った断面図であり、左下部保持ユニット７を鉛直上方からパネルＷの長手方向に沿って視た図である。図２、図６及び図７に示すように、左下部保持ユニット７は、それぞれアーム部材４の先端部４１に設けられたブロックパッド７１と、バーガイド７２と、クランプ７３と、を備える。

ブロックパッド７１は、立方体状であり、先端部４１のうちパネルＷ側の面に固定されている。バーガイド７２は、アーム部材４の上端面に設けられ、このアーム部材４に対し略垂直、すなわちパネルＷの厚み方向に沿って延びる棒状である。バーガイド７２は、先端部４１のうちブロックパッド７１の近傍でありかつこのブロックパッド７１よりも外側（すなわち、ブロックパッド７１よりもツール取付部３から遠い位置）に設けられている。このため、パネルＷの外縁端Ｗ３をバーガイド７２の内側端面７２ａに当接させながら、アーム部材４の先端部４１をパネルＷに接近させることにより、パネルＷの表面にブロックパッド７１の当接面７１ａを当接させることができる。すなわち、左下部保持ユニット７では、バーガイド７２をパネルＷの外縁端Ｗ３に当接させ、同時にブロックパッド７１をパネルＷの表面に当接させることにより、パネルＷを仮保持することができる。

クランプ７３は、先端部４１のうちブロックパッド７１の近傍でありかつこのブロックパッド７１よりも外側に設けられている。またクランプ７３は、先端部４１からワークＷの厚み方向に延びるフレーム７３１と、このフレーム７３１の先端側に設けられた軸７３２を支点として開閉可能に設けられた２つの爪部７３３，７３４と、これら爪部７３３，７３４を開閉する図示しないアクチュエータと、を備える。軸７３２は、パネルＷの厚み方向に対し垂直である。このため、図７に示すように、上記のようにブロックパッド７１及びバーガイド７２によって仮保持されたパネルＷに対し、両爪部７３３，７３４をパネルＷの厚み方向に沿って互いに接近させることにより、パネルＷの縁部Ｗ４を両爪部７３３，７３４によって厚み方向から把持し、パネルＷを規定の位置で位置決めすることが可能となっている。なおブロックパッド７１の当接面７１ａから軸７３２までのパネルＷの厚み方向に沿った距離は、パネルＷの厚みよりも十分に大きくなるように設定される。このため、図７に示すようにクランプ７３では、パネルＷをブロックパッド７１から離れた位置で位置決めしながら把持することができる。

次に、以上のように構成された把持ツール１及び搬送ロボット９を用いてパネルＷを搬送する手順のうち、特にパネルＷを把持ツール１及び搬送ロボット９によって規定の位置及び姿勢で把持する手順について説明する。

図８は、パネル搬送システムにおけるパネル把持処理の具体的な手順を示すフローチャートである。ここでパネル把持処理とは、把持ツール１及び搬送ロボット９によってストッカＳＴに吊るされている複数のパネルのうち最も把持ツール１に近いものを取り出し、さらにこの取り出したパネルを所定の位置で位置決めしながら把持する一連の処理をいう。

図８に示すように、本実施形態に係るパネル把持処理は、パネルをピン部材で吊るしながら取り出すパネル取出し工程（Ｓ１）と、取り出したパネルを仮保持する仮保持工程（Ｓ２）と、仮保持したパネルを位置決めしながら把持する位置決め把持工程（Ｓ３）と、の３つの工程に分けられる。以下、各工程の具体的な内容について、図面を参照しながら説明する。

Ｓ１のパネル取出し工程では、制御装置８は、搬送ロボット９を制御し、把持ツール１をストッカＳＴに吊るされたパネルＷの正面に移動させ、カメラＣでパネルＷの孔部Ｗ２の画像を撮影することによって孔部Ｗ２の位置を検出しながら、把持ツール１のピン部材５２をこの孔部Ｗ２に挿入し、さらに係止部５４ａ，５４ｂをピン部材５２から突出させ、パネルＷを抜け防止状態にすることにより、パネルＷをピン部材５２に吊るす。またＳ１では、制御装置８は、搬送ロボット９を制御し、パネルＷをピン部材５２に吊るしたまま把持ツール１を手前側に引き寄せることにより、図９に示すように、パネルＷをストッカＳＴから取り出す。なおこの際、主フレーム部材２をパネルＷに対しやや傾斜させることにより、右下部保持ユニット６及び左下部保持ユニット７はパネルＷの表面からやや離すことが好ましい。これにより、パネルＷを、ピン部材５２のみによって吊るしながらストッカＳＴから取り出すことができる。

図１０は、ピン部材のみによって吊るされている状態、すなわち自然姿勢におけるパネルＷを搬送ロボット側から視た図である。Ｓ１のパネル取出し工程の直後におけるパネルＷは、図１０に示すようになる。以下では、図１０に示すような自然姿勢におけるパネルＷのうち、孔部Ｗ２を通過する鉛直線ＶＬに対し搬送ロボットから視て右側でありかつ孔部Ｗ２より鉛直下方側の部分をパネル右下部ＷＲと定義する。また自然姿勢におけるパネルＷのうち上記鉛直線ＶＬに対し搬送ロボットから視て左側でありかつ孔部Ｗ２より鉛直下方側の部分をパネル左下部ＷＬと定義する。

次に、Ｓ２のパネル仮保持工程では、制御装置８は、以下の手順によってパネルＷを把持ツール１で仮保持する。ここで仮保持とは、パネルＷを把持ツール１に対し十分に位置合わせした状態で、クランプ７３やバキュームカップ６３を用いずにパネルＷの重みによって保持することをいう。

始めに制御装置８は、搬送ロボット９を制御し、パネルＷをピン部材５２に吊るしたまま、この自然姿勢のパネルＷに対する把持ツール１の姿勢を変えることにより、右下部保持ユニット６のバーパッド６２をパネル右下部ＷＲに対向する位置に移動させ、左下部保持ユニット７のブロックパッド７１をパネル左下部ＷＬに対向する位置に移動させ、かつ左下部保持ユニット７のバーガイド７２をパネル左下部ＷＬの外縁端Ｗ３より外側の位置（すなわち、鉛直線ＶＬからの距離が外縁端Ｗ３よりも遠い位置）に移動させる。

次に制御装置８は、搬送ロボット９を制御し、パネルＷをピン部材５２に吊るしたまま、この自然姿勢のパネルＷに対する把持ツール１の姿勢を変えることにより、バーパッド６２をパネル右下部ＷＲの表面に当接させ、ブロックパッド７１をパネル左下部ＷＬの表面に当接させ、さらにバーガイド７２をパネル左下部Ｗｌの外縁端Ｗ３に当接させることにより、パネルＷをこれらバーパッド６２、ブロックパッド７１、及びバーガイド７２によって仮保持する。より具体的には、制御装置８は、バーパッド６２でパネル右下部ＷＲの表面をパネルＷの厚み方向裏側へ押圧する動作と、ブロックパッド７１でパネル左下部ＷＬの表面をパネルＷの厚み方向裏側へ押圧する動作と、バーガイド７２で外縁端Ｗ３を内側へ押圧する動作と、同時に組み合わせて行うことにより、パネルＷをバーパッド６２、ブロックパッド７１、及びバーガイド７２によって掬うようにして仮保持する。

図１１は、仮保持されている状態におけるパネルＷの側面図であり、図１２は、仮保持されている状態におけるパネルＷを搬送ロボット側から視た図である。なお図１１及び図１２には、比較のため自然姿勢におけるパネルＷ´をその孔部の位置を一致させて一点鎖線で示す。

上述のように仮保持工程では、バーパッド６２及びブロックパッド７１でそれぞれパネル右下部ＷＲ及びパネル左下部ＷＬを厚み方向裏側へ押圧する。このため、図１１に示すように、仮保持されている状態におけるパネルＷは、パネルＷの側面から視ると、鉛直方向に沿って延びる自然姿勢におけるパネルＷ´に対し、矢印１１ａに示すようにパネルＷの下部がやや浮き上がるように、孔部Ｗ２を中心としてパネルＷの裏側へやや傾斜する。なおこの際、パネル右下部ＷＲ又はパネル左下部ＷＬのみを押圧すると、パネルＷは鉛直線を軸として回動してしまい、位置合わせをすることができない。これに対し本実施形態では、バーパッド６２とブロックパッド７１の両方でパネルＷを押圧することにより、パネルＷが回動しないように位置合わせすることができる。

また仮保持工程では、バーガイド７２で外縁端Ｗ３を内側へ押圧する。このため、図１２に示すように、仮保持されている状態におけるパネルＷは、パネルＷの正面から視ると、鉛直方向に沿って延びる自然姿勢におけるパネルＷ´に対し、矢印１２ａに示すようにパネル右下部ＷＲがやや浮き上がるように、ピン部材５２を中心として図１２中反時計周りにやや傾斜している。

次に、Ｓ３のパネル位置決め把持工程では、制御装置８は、把持ツール１の姿勢を、パネルＷがバーパッド６２、ブロックパッド７１及びバーガイド７２によって仮保持された姿勢を維持しながら、クランプ７３を駆動し図６及び図７を参照して説明したようにクランプ７３でパネル左下部ＷＬの縁部Ｗ４を厚み方向から把持した後、パネル右下部ＷＲの表面を６つのバキュームカップ６３に吸着保持させる。これによりパネルＷは、鉛直線ＶＬ上の孔部Ｗ２においてピン部材５２によって支持され、孔部Ｗ２より下方でありかつ鉛直線ＶＬより右側のパネル右下部ＷＲにおいて複数のバキュームカップ６３によって吸着保持され、孔部Ｗ２より下方でありかつ鉛直線ＶＬより左側のパネル左下部ＷＬにおいてクランプ７３によって把持される。以上により、ストッカＳＴから取り出されたパネルＷは、把持ツール１によって位置決めしながら把持される。

なお、パネルＷの把持ツール１による把持状態を解除する場合は、係止部５４ａ，５４ｂをピン部材５２から突出しないように収納させた後にピン部材５２をパネルＷの孔部Ｗ２から抜き、その後クランプ７３による把持を解除すればよい。

本実施形態のパネル搬送システムＳによれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態のパネル搬送システムＳでは、パネルＷをピン部材５２に吊るしたまま搬送ロボット９を制御し、バーパッド６２をパネル右下部ＷＲの表面に当接させ、ブロックパッド７１をパネル左下部ＷＬの表面に当接させ、さらにバーガイド７２をパネル左下部ＷＬの外縁端Ｗ３にそれぞれ当接させる。これにより、バーパッド６２、ブロックパッド７１、及びバーガイド７２にはパネルＷが自然姿勢に戻ろうとする反力が作用するため、これら当接部材により常に同じ位置及び姿勢でパネルＷを仮保持することができる。特にパネル搬送システムＳでは、ピン部材５２に吊るされているパネルＷを、孔部Ｗ２を通過する鉛直線ＶＬでパネル右下部ＷＲ及びパネル左下部ＷＬに分け、バーパッド６２をパネル右下部ＷＲの表面に当接させ、ブロックパッド７１をパネル左下部ＷＬの表面に当接させることにより、鉛直線ＶＬを軸としてパネルが回動しないようにしながらパネルＷをこれらバーパッド６２及びブロックパッド７１で掬うようにして仮保持できる。またパネル搬送システムＳでは、バーガイド７２を、パネルＷの外縁端Ｗ３に当接させることにより、その厚み方向に対し垂直な面に沿った位置ずれを抑制しながらパネルＷを仮保持できる。またパネル搬送システムＳでは、以上のようにして仮保持されたパネルＷのうちパネル左下部ＷＬをクランプ７３で把持させるとともに、パネル右下部ＷＲを複数のバキュームカップ６３に吸着させる。これにより、パネルＷは、鉛直線ＶＬ上の孔部Ｗ２においてピン部材５２によって支持され、孔部Ｗ２より下方でありかつ鉛直線ＶＬより右側のパネル右下部ＷＲにおいて複数のバキュームカップ６３によって吸着保持され、孔部Ｗ２より下方でありかつ鉛直線ＶＬより左側のパネル左下部ＷＬにおいてクランプ７３によって把持される。したがってパネル搬送システムＳでは、複数のセンサを用いずにパネルＷを適切な位置及び姿勢で把持できる。またパネル搬送システムＳでは、ピン部材５２にパネルＷの抜けを防止する係止部５４ａ，５４ｂを設けることにより、把持ツール１の移動中にパネルＷがピン部材５２から抜け落ちるのを防止できる。

（２）パネル搬送システムＳでは、上記のようにして仮保持されたパネルＷを、クランプ７３でその厚み方向から把持することによって把持する。これにより、一旦仮保持したパネルＷの位置や姿勢を大きく変化させることなく強固にパネルＷを把持することができる。

（３）パネル搬送システムＳでは、図７に示すようにクランプ７３による把持位置をパネルＷがブロックパッド７１から離れた位置に設定することにより、クランプ７３の制御プログラムを変更することなく多くのパネルを規定の把持位置で把持することが可能となる。

（４）パネル搬送システムＳでは、バーパッド６２でパネル右下部ＷＲの表面を厚み方向裏側へ押圧する動作と、ブロックパッド７１でパネル左下部ＷＬの表面を厚み方向裏側へ押圧する動作と、バーガイド７２でパネル左下部ＷＬの外縁端Ｗ３を内側へ押圧する動作と、を組み合わせて行う。これによりパネル搬送システムＳでは、パネルＷが自然姿勢に戻ろうとする反力を利用して、これらバーパッド６２、ブロックパッド７１及びバーガイド７２でパネルＷを掬うようにしてパネルＷを適切な位置及び姿勢で仮保持することができる。

（５）パネル搬送システムＳでは、パネル左下部ＷＬをクランプ７３で把持させた後に、パネル右下部ＷＲをバキュームカップ６３に吸着させることにより、一旦仮保持したパネルＷの位置や姿勢を大きく変化させることなく強固にパネルＷを把持することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。

Ｓ…パネル搬送システム（パネル把持装置）
Ｗ…パネル
Ｗ２…孔部
Ｗ３…外縁端
ＳＴ…ストッカ
１…把持ツール
２…主フレーム部材（フレーム部材）
４…アーム部材４（フレーム部材）
５…吊り下げユニット
５２…ピン部材
５３…カメラ（検知手段）
５４ａ，５４ｂ…係止部（抜け止め機構）
６…右下部保持ユニット
６２…バーパッド（第１当接部材）
６３…バキュームカップ（吸着手段）
７…左下部保持ユニット
７１…ブロックパッド（第２当接部材）
７２…バーガイド（第３当接部材）
７３…クランプ（把持手段）
８…制御装置（制御手段、パネル取出制御手段、仮保持制御手段、把持制御手段）
９…搬送ロボット（移動手段）

Claims (6)

1. 孔部が形成されたパネルを把持するパネル把持装置であって、
   前記パネルは、前記孔部が鉛直方向上方側に配置されるようにストッカに置かれ、
   前記パネル把持装置は、
   前記孔部の位置を検知する検知手段と、
   前記孔部に挿通するピン部材と、
   前記ピン部材に吊るされた前記パネルの当該ピン部材からの抜けを防止する抜け止め機構と、
   前記ピン部材を支持するフレーム部材と、
   前記ピン部材に吊るされている前記パネルを、前記孔部を通過する鉛直線で左右に分けたときに、前記左右の何れか一方かつ前記孔部より下方の部分を第１パネル部とし、前記左右の他方かつ前記孔部より下方の部分を第２パネル部とした場合、前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第１パネル部に対向するように前記フレーム部材に支持された第１当接部材と、
   前記フレーム部材によって前記第１当接部材の近傍に支持され、前記第１パネル部を吸着する吸着手段と、
   前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第２パネル部に対向するように前記フレーム部材に支持された第２当接部材と、
   前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第２パネル部の外縁端より外側に位置するように前記フレーム部材に支持された第３当接部材と、
   前記フレーム部材によって前記第３当接部材の近傍に支持され、前記第２パネル部を把持する把持手段と、
   前記フレーム部材を移動させる移動手段と、
   前記移動手段、前記吸着手段、前記把持手段、及び前記抜け止め機構を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記検知手段の出力を用いて前記移動手段を制御することにより、前記ピン部材を前記孔部に挿通させるとともに前記抜け止め機構を抜け防止状態にし、前記パネルを前記ピン部材に吊るすパネル取出制御手段と、
   前記パネルを前記ピン部材に吊るしたまま前記移動手段を制御することにより、前記第１当接部材を前記第１パネル部の表面に、前記第２当接部材を前記第２パネル部の表面に、前記第３当接部材を前記第２パネル部の前記外縁端にそれぞれ当接させ、前記パネルを仮保持する仮保持制御手段と、
   前記仮保持された前記パネルのうち前記第２パネル部を前記把持手段で把持させるとともに前記第１パネル部を前記吸着手段に吸着させる把持制御手段と、を備えることを特徴とするパネル把持装置。
2. 前記把持手段は、前記第２パネル部をその厚み方向から把持するクランプであることを特徴とする請求項１に記載のパネル把持装置。
3. 前記把持手段は、前記第２パネル部を所定の把持位置で位置決めしながら把持し、
   前記把持位置で位置決めされた前記第２パネル部は、前記第２当接部材から離れていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパネル把持装置。
4. 前記仮保持制御手段は、前記パネルを前記ピン部材に吊るしたまま前記移動手段を制御することにより、前記第１当接部材で前記第１パネル部の表面を厚み方向裏側へ押圧し、前記第２当接部材で前記第２パネル部の表面を厚み方向裏側へ押圧し、さらに第３当接部材で前記第２パネル部の前記外縁端を内側へ押圧し、前記仮保持することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のパネル把持装置。
5. 前記把持制御手段は、前記第２パネル部を前記把持手段で把持させた後に、前記第１パネル部を前記吸着手段に吸着させることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のパネル把持装置。
6. 孔部が形成されたパネルを、パネル把持装置を用いて把持するパネル把持方法であって、
   前記パネルは、前記孔部が鉛直方向上方側に配置されるようにストッカに置かれ、
   前記パネル把持装置は、
   前記孔部に挿通するピン部材と、
   前記ピン部材に吊るされた前記パネルの当該ピン部材からの抜けを防止する抜け止め機構と、
   前記ピン部材を支持するフレーム部材と、
   前記ピン部材に吊るされている前記パネルを、前記孔部を通過する鉛直線で左右に分けたときに、前記左右の何れか一方かつ前記孔部より下方の部分を第１パネル部とし、前記左右の他方かつ前記孔部より下方の部分を第２パネル部とした場合、前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第１パネル部に対向するように前記フレーム部材に支持された第１当接部材と、
   前記フレーム部材によって前記第１当接部材の近傍に支持され、前記第１パネル部を吸着する吸着手段と、
   前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第２パネル部に対向するように前記フレーム部材に支持された第２当接部材と、
   前記パネルを前記ピン部材に吊るした状態では前記第２パネル部の外縁端より外側に位置するように前記フレーム部材に支持された第３当接部材と、
   前記フレーム部材によって前記第３当接部材の近傍に支持され、前記第２パネル部を把持する把持手段と、を備え、
   前記パネル把持方法は、
   前記フレーム部材を移動することにより、前記ピン部材を前記孔部に挿通させるととともに前記抜け止め機構を抜け防止状態にし、前記パネルを前記ピン部材に吊るすパネル取出し工程と、
   前記パネルを前記ピン部材に吊るしたまま当該パネルに対する前記フレーム部材の姿勢を変えることにより、前記第１当接部材を前記第１パネル部の表面に、前記第２当接部材を前記第２パネル部の表面に、前記第３当接部材を前記第２パネル部の前記外縁端にそれぞれ当接させ、前記パネルを仮保持する仮保持工程と、
   前記仮保持された前記パネルのうち前記第２パネル部を前記把持手段で把持させるとともに前記第１パネル部を前記吸着手段に吸着させる把持工程と、を備えることを特徴とするパネル把持方法。

Images