JP6671939B2 - 搬送装置、処理装置、搬送方法、および処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ステージ上に載置された対象物を搬送する搬送装置、当該搬送装置を備えた処理装置、ステージ上に載置された対象物を搬送する搬送方法、および当該搬送方法を有する処理方法に関する。

自動車部品などの工業製品の製造工程では、製造後の製品の外観に異常がないかどうかを調べる外観検査が行われる。外観検査は、作業者の目視により行われる場合が多い。しかしながら、作業者の目視に依存すると、複数の作業者間で、検査にかかる時間や検査結果にばらつきが生じる。また、同一の作業者であっても、体調不良や集中力の低下により、検査に時間がかかったり、欠陥の見落としが発生したりする虞がある。このため、工業製品の外観検査を、自動かつ高速に行うことができる装置の開発が求められている。

外観検査装置における検査対象物の搬送方法としては、例えば、ターンテーブルによる搬送や、ベルト搬送などが考えられる。しかしながら、検査位置において、ターンテーブルやベルトに検査対象物を載置したまま検査対象物を撮影すると、搬入・搬出位置の振動が、ターンテーブルまたはベルトを介して検査位置まで伝達する。このため、検査対象物の静止画像を撮影することが困難となる。

一方、検査対象物をステージ上に載置して、当該ステージをレール搬送する方式では、搬入・搬出位置の振動が検査位置まで伝達しにくい。したがって、検査位置において検査対象物を静止させつつ撮影することができる。対象物をステージ上に載置して搬送する従来の搬送方法については、例えば、特許文献１に記載されている。

特開２０１１−１９２９２７号公報

しかしながら、１つのステージで搬入・搬出位置と検査位置との間を往復させると、１つの検査対象物の検査中に、他の検査対象物を搬入または搬出することができない。このため、検査時間に律速されて、処理時間が増大するという問題がある。

一方、複数のステージを用いれば、１つのステージを検査位置に配置して検査対象物を検査する間に、他のステージを搬入・搬出位置に配置して、検査対象物を搬入または搬出することができる。ただし、複数のステージを用いると、搬入・搬出位置と検査位置との間で、各ステージを互いに干渉することなく往復させることが難しい。往路用のレールとは別に、帰還用のレールを設けることも考えられるが、帰還用のレールを別設すると、装置が大型化してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、対象物をステージ上に載置して搬送する搬送装置において、帰還用の搬送経路を設けることなく、２つのステージによる対象物の搬送を効率よく行うことができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、第１方向に順に配置された第１位置、中間位置、および第３位置と、前記中間位置から前記第１方向に対して交差する第２方向に隣接する第２位置との間で、対象物を搬送する搬送装置であって、少なくとも２つのステージと、前記第１位置と前記中間位置との間で前記ステージを移動させる第１移動機構と、前記第２位置と前記中間位置との間で前記ステージを移動させる第２移動機構と、前記第３位置と前記中間位置との間で前記ステージを移動させる第３移動機構と、前記第１移動機構、前記第２移動機構、および前記第３移動機構を制御する制御部と、を備え、前記第１位置は、前記ステージ上に対象物を搬入する搬入位置、前記ステージ上の対象物に対して処理を行う処理位置、および、前記ステージから対象物を搬出する搬出位置のうちの１つであり、前記第２位置は、前記搬入位置、前記処理位置および前記搬出位置のうち前記第１位置とは異なる１つであり、前記第３位置は、前記搬入位置、前記処理位置および前記搬出位置のうち前記第１位置および前記第２位置とは異なる１つであり、前記制御部は、１つの前記ステージを前記第２位置に配置しつつ、前記第１移動機構および前記第３移動機構を動作させて、他の１つの前記ステージを、前記第１位置と前記第３位置との間で移動させる。

本願の第２発明は、第１発明の搬送装置であって、前記第１位置は、前記搬入位置であり、前記第２位置は、前記処理位置であり、前記第３位置は、前記搬出位置である。

本願の第３発明は、第１発明の搬送装置であって、前記第１位置は、前記搬出位置および前記処理位置のいずれか一方であり、前記第２位置は、前記搬入位置であり、前記第３位置は、前記搬出位置および前記処理位置の他方である。

本願の第４発明は、第１発明の搬送装置であって、前記第１位置は、前記搬入位置および前記処理位置のいずれか一方であり、前記第２位置は、前記搬出位置であり、前記第３位置は、前記搬入位置および前記処理位置の他方である。

本願の第５発明は、処理装置であって、第２発明から第４発明までのいずれか１発明の搬送装置と、前記処理位置に配置された前記ステージ上の対象物に対して処理を行う処理部と、を備える。

本願の第６発明は、第５発明の処理装置であって、前記処理部は、前記処理位置に配置された前記ステージ上の対象物を検査する検査部である。

本願の第７発明は、第１方向に順に配置された第１位置、中間位置、および第３位置と、前記中間位置から前記第１方向に対して交差する第２方向に隣接する第２位置との間で、ステージ上に載置された対象物を搬送する搬送方法であって、ａ）前記第１位置から前記中間位置を経て前記第２位置へ、第１ステージを移動させる工程と、ｂ）前記工程ａ）の後、前記第２位置から前記中間位置を経て前記第３位置へ、前記第１ステージを移動させる工程と、ｃ）前記工程ｂ）の後、前記第１位置から前記中間位置を経て前記第２位置へ、第２ステージを移動させる工程と、ｄ）前記工程ｃ）の後、前記第３位置から前記中間位置を経て前記第１位置へ、前記第１ステージを移動させる工程と、を有し、前記第１位置は、前記ステージ上に対象物を搬入する搬入位置、前記ステージ上の対象物に対して処理を行う処理位置、および、前記ステージから対象物を搬出する搬出位置のうちの１つであり、前記第２位置は、前記搬入位置、前記処理位置および前記搬出位置のうち前記第１位置とは異なる１つであり、前記第３位置は、前記搬入位置、前記処理位置および前記搬出位置のうち前記第１位置および前記第２位置とは異なる１つである。

本願の第８発明は、第７発明の搬送方法であって、前記第１位置は、前記搬入位置であり、前記第２位置は、前記処理位置であり、前記第３位置は、前記搬出位置である。

本願の第９発明は、第７発明の搬送方法であって、前記第１位置は、前記搬出位置および前記処理位置のいずれか一方であり、前記第２位置は、前記搬入位置であり、前記第３位置は、前記搬出位置および前記処理位置の他方である。

本願の第１０発明は、第７発明の搬送方法であって、前記第１位置は、前記搬入位置および前記処理位置のいずれか一方であり、前記第２位置は、前記搬出位置であり、前記第３位置は、前記搬入位置および前記処理位置の他方である。

本願の第１１発明は、処理方法であって、第８発明から第１０発明までのいずれか１発明の搬送方法により、対象物を搬送する搬送工程と、前記処理位置に配置された前記ステージ上の対象物に対して処理を行う処理工程と、を備える。

本願の第１２発明は、第１１発明の処理方法であって、前記処理工程は、前記処理位置に配置された前記ステージ上の対象物を検査する検査工程である。

本願の第１発明〜第６発明によれば、第１位置、第２位置、および第３位置の順に１つのステージを移動させ、続いて、他のステージを第１位置から第２位置に移動させた後、先に移動させた１つのステージを、他のステージに妨害されずに、第３位置から第１位置へ移動させることができる。このため、帰還用の搬送経路を別に設けることなく、２つのステージによる対象物の搬送処理を、効率よく行うことができる。

特に、本願の第２発明によれば、搬入位置、中間位置、および搬出位置が直線状に配置される。このため、搬入位置から搬出位置までの直線状の搬送経路と、搬送経路に隣接する処理位置を含む処理部とを、コンパクトに配置することができる。

特に、本願の第３発明または第４発明によれば、搬入位置と搬出位置との距離が近くなる。このため、同一の作業者または同一のロボットによって、対象物の搬入および搬出を行いやすくなる。

また、本願の第７発明〜第１２発明によれば、第１位置、第２位置、および第３位置の順に第１ステージを移動させ、続いて、第２ステージを第１位置から第２位置に移動させた後、先に移動させた第１ステージを、第２ステージに妨害されずに、第３位置から第１位置へ移動させることができる。このため、帰還用の搬送経路を別に設けることなく、２つのステージによる対象物の搬送処理を、効率よく行うことができる。

特に、本願の第８発明によれば、搬入位置、中間位置、および搬出位置が直線状に配置される。このため、搬入位置から搬出位置までの直線状の搬送経路と、搬送経路に隣接する処理位置を含む処理部とを、コンパクトに配置することができる。

特に、本願の第９発明または第１０発明によれば、搬入位置と搬出位置との距離が近くなる。このため、同一の作業者または同一のロボットによって、対象物の搬入および搬出を行いやすくなる。

検査装置の上面図である。 検査装置の上面図である。 検査装置の正面図である。 検査装置の正面図である。 第１移動機構、第２移動機構、および第３移動機構の構造を示した図である。 ステージの上面図である。 受け部材の付近におけるステージの部分縦断面図である。 搬送制御部と搬送装置内の各部との接続構成を示したブロック図である。 検査対象物の搬送および検査の流れを示したフローチャートである。 検査対象物の搬送および検査の流れを示したフローチャートである。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 処理中のある時点におけるステージの位置を示した図である。 変形例に係る検査装置のレイアウトを示した図である。 変形例に係る検査装置のレイアウトを示した図である。 変形例に係る検査装置のレイアウトを示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．外観検査装置の構成＞
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る搬送装置１を備えた検査装置１００の上面図である。図３および図４は、検査装置１００の正面図である。この検査装置１００は、立体的な形状を有する検査対象物９を複数のカメラ２０１で撮影し、得られた画像に基づいて、検査対象物９の状態を検査する装置である。検査装置１００は、例えば、検査対象物９となる工業製品に取り付けられた複数の部品の位置や取り付け状態が、正常であるか否かを検査するために用いられる。

図１〜図４に示すように、本実施形態の検査装置１００は、検査対象物９を搬送する搬送装置１と、検査対象物９を検査する検査部２と、を備えている。また、搬送装置１は、２つのステージ１０と、互いに別体の第１レール２１、第２レール２２、第３レール２３、および予備レール２４と、第１移動機構３１、第２移動機構３２、第３移動機構３３、および第４移動機構３４と、搬送制御部４０とを備えている。

ステージ１０は、検査対象物９を載置する板状の部材である。２つのステージ１０は、それぞれ、水平に広がる上面を有する。検査対象物９は、ステージ１０上面に載置されるとともに、ステージ１０に対して固定される。したがって、各ステージ１０に載置された検査対象物９は、ステージ１０とともに移動する。搬送装置１は、複数の検査対象物９を、２つのステージ１０を用いて順次に搬送する。したがって、検査装置１００の稼働時には、検査装置１００内に、２つの検査対象物９が同時に存在する場合がある。

搬送装置１は、搬入位置Ｐ１、中間位置Ｐｍ、検査位置Ｐ２、および搬出位置Ｐ３の間で、ステージ１０を搬送する。搬入位置Ｐ１は、検査前の検査対象物９をステージ１０上に搬入する位置である。検査位置Ｐ２は、検査部２内において、ステージ１０上に載置された検査対象物９を検査する位置（処理位置）である。搬出位置Ｐ３は、検査後の検査対象物９をステージ１０から搬出する位置である。本実施形態では、搬入位置Ｐ１が第１位置となり、検査位置Ｐ２が第２位置となり、搬出位置Ｐ３が第３位置となる。

本実施形態では、搬入位置Ｐ１、中間位置Ｐｍ、および搬出位置Ｐ３が、この順に、直線状に配列されている。また、検査位置Ｐ２は、中間位置Ｐｍに隣接し、かつ、搬入位置Ｐ１、中間位置Ｐｍ、および搬出位置Ｐ３を結ぶ直線から外れた位置に配置されている。また、搬入位置Ｐ１、中間位置Ｐｍ、検査位置Ｐ２、および搬出位置Ｐ３は、同一の水平面内に配置されている。

なお、以下では、搬入位置Ｐ１、中間位置Ｐｍ、および搬出位置Ｐ３の配列方向を「第１方向」と称する。また、中間位置Ｐｍおよび検査位置Ｐ２の配列方向を「第２方向」と称する。本実施形態では、第１方向と第２方向とは、互いに直交する。

第１レール２１は、搬入位置Ｐ１から中間位置Ｐｍへ向けて延びるガイドレールである。第１レール２１は、第２方向に配列され、各々が第１方向に延びる一対の第１レール部材２１１を有する。第１レール２１上にステージ１０を配置したときには、ステージ１０の下面に設けられた一対の被案内部１０１が、第１レール部材２１１に対して、第１方向にスライド移動可能に係合される。これにより、ステージ１０は、第１レール２１に沿って、第１方向に案内される。

第２レール２２は、中間位置Ｐｍと検査位置Ｐ２との間で位置を変更することが可能なガイドレールである。図１および図３のように、第２レール２２を中間位置Ｐｍに配置すると、第１レール２１と第３レール２３との間に、第２レール２２が介挿される。第２レール２２は、第２方向に配列され、各々が第１方向に延びる一対の第２レール部材２２１を有する。第２レール２２上にステージ１０を配置したときには、ステージ１０の下面に設けられた一対の被案内部１０１が、第２レール部材２２１に対して、第１方向にスライド移動可能に係合される。これにより、ステージ１０は、第２レール２２に沿って、第１方向に案内される。

第３レール２３は、搬出位置Ｐ３から中間位置Ｐｍへ向けて延びるガイドレールである。第３レール２３は、第２方向に配列され、各々が第１方向に延びる一対の第３レール部材２３１を有する。第３レール２３上にステージ１０を配置したときには、ステージ１０の下面に設けられた一対の被案内部１０１が、第３レール部材２３１に対して、第１方向にスライド移動可能に係合される。これにより、ステージ１０は、第３レール２３に沿って、第１方向に案内される。

予備レール２４は、中間位置Ｐｍと、中間位置Ｐｍの下方に位置する待機位置Ｐｗとの間で、位置を変更することが可能なガイドレールである。予備レール２４は、図２および図４のように、第２レール２２を検査位置Ｐ２に移動させたときに、第２レール２２に代わって、中間位置Ｐｍに配置される。予備レール２４を中間位置Ｐｍに配置すると、第１レール２１と第３レール２３との間に、予備レール２４が介在する。予備レール２４は、第２方向に配列され、各々が第１方向に延びる一対の予備レール部材２４１を有する。予備レール２４上にステージ１０を配置したときには、ステージ１０の下面に設けられた一対の被案内部１０１が、予備レール部材２４１に対して、第１方向にスライド移動可能に係合される。これにより、ステージ１０は、予備レール２４に沿って、第１方向に案内される。

第１移動機構３１は、搬入位置Ｐ１と中間位置Ｐｍとの間で、ステージ１０を移動させる機構である。第１移動機構３１は、第１レール２１と、中間位置Ｐｍに配置された第２レール２２または予備レール２４とに沿って、ステージ１０を第１方向に移動させる。第２移動機構３２は、検査位置Ｐ２と中間位置Ｐｍとの間で、ステージ１０を移動させる機構である。第２移動機構３２は、第２レール２２上に載置されたステージ１０を第２方向に移動させることによって、ステージ１０とともに第２レール２２を第２方向に移動させる。第３移動機構３３は、搬出位置Ｐ３と中間位置Ｐｍとの間で、ステージ１０を移動させる機構である。第３移動機構３３は、第３レール２３と、中間位置Ｐｍに配置された第２レール２２または予備レール２４とに沿って、ステージ１０を第１方向に移動させる。

すなわち、第１移動機構３１、第２移動機構３２、および第３移動機構３３は、中間位置Ｐｍと、中間位置Ｐｍに対して互いに異なる向きに配置された搬入位置Ｐ１、検査位置Ｐ２、および搬出位置Ｐ３との間で、それぞれステージ１０を移動させることができる。搬送装置１は、第１移動機構３１、第２移動機構３２、および第３移動機構３３の間でステージ１０を受け渡しながら、ステージ１０を移動させる。

第１移動機構３１、第２移動機構３２、および第３移動機構３３は、いずれも同等の機構を有する。図５は、当該機構の構造を示した図である。図５に示すように、第１移動機構３１、第２移動機構３２、および第３移動機構３３は、それぞれ、駆動源であるモータ５１と、ボールねじ５２と、ナット部材５３とを有する。

ボールねじ５２は、各移動機構におけるステージ１０の移動方向と平行に延び、その一端がモータ５１に接続されている。ナット部材５３は、ボールねじ５２の外周面に設けられた螺旋状のねじ溝と噛み合うように、ボールねじ５２に取り付けられている。モータ５１を駆動させると、ボールねじ５２がその軸心周りに回転する。これにより、ナット部材５３が、ボールねじ５２に沿って移動する。すなわち、モータ５１の回転運動が、ボールねじ５２を介してナット部材５３の直進運動に変換される。

また、各移動機構３１〜３３は、さらに、一対の固定ピン５４と、ステージ１０に対して固定ピン５４を着脱する着脱機構５５とを有する。一対の固定ピン５４は、ナット部材５３よりも中間位置Ｐｍ側に配列され、各々が上下方向に延びている。一対の固定ピン５４の下部は、共通の支持部材５６に固定されている。

ここで、本実施形態のステージ１０の構造について、説明する。図６は、ステージ１０の上面図である。図６に示すように、ステージ１０は、矩形状のステージ本体１１と、３つの受け部材１２とを有する。検査対象物９は、ステージ本体１１の上面に載置される。３つの受け部材１２は、ステージ本体１１の搬入位置Ｐ１側の端縁付近、検査位置Ｐ２側の端縁付近、および搬出位置Ｐ３側の端縁付近に、それぞれ固定されている。ステージ本体１１の材料には、例えば、鉄が用いられる。受け部材１２の材料には、例えば、固定ピン５４との接触により損傷が生じにくい銅合金が用いられる。

図７は、受け部材１２の付近におけるステージ１０の部分縦断面図である。図６および図７に示すように、各受け部材１２には、一対の貫通孔１３が設けられている。一対の貫通孔１３は、ステージ１０の端縁に沿って配列され、各々が受け部材１２を上下方向に貫通する。貫通孔１３への固定ピン５４の挿入を円滑に行うために、各貫通孔１３の下部には、下方へ向かうにつれて拡径するテーパ面１３１が設けられている。また、本実施形態では、ステージ本体１１とは別の部材である受け部材１２に、貫通孔１３が設けられている。このため、固定ピン５４の挿入によるステージ本体１１の損傷が抑制される。

図５に戻る。着脱機構５５は、ステージ１０の貫通孔１３に対して、一対の固定ピン５４を着脱するための機構である。図５に示すように、着脱機構５５は、エアシリンダ６１、変換機構６２、およびコイルばね６３を有する。エアシリンダ６１は、第１方向に沿って水平に配置されている。エアシリンダ６１は、シリンダ本体６１１とロッド６１２とを有する。ロッド６１２は、シリンダ本体６１１に供給される空気圧によって第１方向に進退する。

変換機構６２は、ロッド６１２の水平移動を、固定ピン５４の昇降移動に変換する機構である。本実施形態の変換機構６２は、Ｌ字部材６２０を有する。Ｌ字部材６２０は、ナット部材５３の移動方向に対して垂直かつ水平な回転軸６２９を中心として回転する板状の部材である。Ｌ字部材６２０は、回転軸６２９の周りにおいて略９０°離れた２つのアーム６２１，６２２を有する。一方のアーム６２１は、エアシリンダ６１のロッド６１２の先端に接続されている。他方のアーム６２２は、支持部材５６に接続されている。Ｌ字部材６２０は、回転軸６２９を中心として回転することで、ロッド６１２の第１方向の水平移動を、支持部材５６および一対の固定ピン５４の昇降移動に変換する。

コイルばね６３は、固定ピン５４を、ステージ１０の貫通孔１３へ向かう方向に付勢するための弾性部材である。コイルばね６３は、エアシリンダ６１のシリンダ本体６１１とロッド６１２の先端との間に、自然長よりも圧縮された状態で介挿されている。エアシリンダ６１のシリンダ本体６１１に空気圧が供給されていない状態では、コイルばね６３の反発力によって、ロッド６１２は中間位置側へ突出した状態となる。そうすると。Ｌ字部材６２０を介して、支持部材５６および一対の固定ピン５４が上昇する。

上昇した一対の固定ピン５４は、ステージ１０の貫通孔１３に、それぞれ挿入される。これにより、ナット部材５３とステージ１０とが、第１方向に相対移動不能に固定される。すなわち、本実施形態では、一対の固定ピン５４が、ステージ１０に固定される固定部となる。一対の固定ピン５４が貫通孔１３に挿入された状態で、モータ５１を駆動させると、ナット部材５３とともにステージ１０が、ボールねじ５２と平行に移動する。

一方、エアシリンダ６１のシリンダ本体６１１に空気圧を供給すると、ロッド６１２は、コイルばね６３の反発力に抗して、シリンダ本体６１１側へ移動する。そうすると、Ｌ字部材６２０を介して、支持部材５６および一対の固定ピン５４が下降する。これにより、ステージ１０の貫通孔１３から、一対の固定ピン５４が引き抜かれる。その結果、ナット部材５３に対するステージ１０の固定が解除される。

後述する搬送制御部４０は、常時、第１移動機構３１、第２移動機構３２、および第３移動機構３３のうちの少なくとも１つの移動機構の固定ピン５４が、ステージ１０の貫通孔１３に挿入されるように、着脱機構５５を制御する。ステージ１０は、常に、第１移動機構３１、第２移動機構３２、および第３移動機構３３のうちの少なくとも１つの移動機構によって保持される。これにより、ステージ１０が意図しない方向へ移動することが、防止されている。

また、本実施形態では、停電等でエアシリンダ６１への電力供給が停止した場合には、コイルばね６３の反発力によって、ロッド６１２が中間位置側へ突出し、固定ピン５４が上昇状態となる。したがって、固定ピン５４は、貫通孔１３に挿入された状態に維持される。したがって、停電時に、貫通孔１３から固定ピン５４が外れてステージ１０の位置がずれることを防止できる。

図３および図４に戻る。第４移動機構３４は、中間位置Ｐｍと待機位置Ｐｗとの間で、予備レール２４を昇降移動させる機構である。第４移動機構３４は、予備レール２４の下方に鉛直に配置されたエアシリンダ７０を有する。エアシリンダ７０は、シリンダ本体７１とロッド７２とを有する。予備レール２４は、ロッド７２の上端部に固定される。ロッド７２は、シリンダ本体７１に供給される空気圧によって上下方向に進退する。これにより、予備レール２４を上下に昇降移動させることができる。

本実施形態では、第２レール２２上に配置されたステージ１０を、中間位置Ｐｍから検査位置Ｐ２へ、第２レール２２ごと移動させることができる。そして、第２レール２２の代わりに、中間位置Ｐｍに予備レール２４を配置することができる。したがって、１つのステージ１０を検査位置Ｐ２に配置しつつ、搬入位置Ｐ１と搬出位置Ｐ３との間で他のステージ１０を移動させることができる。

搬送制御部４０は、搬送装置１内の各部を動作制御するための手段である。図１および図２中に概念的に示したように、搬送制御部４０は、ＣＰＵ等の演算処理部４１、ＲＡＭ等のメモリ４２、およびハードディスクドライブ等の記憶部４３を有するコンピュータにより構成される。記憶部４３内には、検査対象物９の搬送処理を実行するためのコンピュータプログラム４４が、インストールされている。

図８は、搬送制御部４０と、搬送装置１内の各部との接続構成を示したブロック図である。図８に示すように、搬送制御部４０は、上述した第１移動機構３１のモータ５１、第１移動機構３１のエアシリンダ６１、第２移動機構３２のモータ５１、第２移動機構３２のエアシリンダ６１、第３移動機構３３のモータ５１、第３移動機構３３のエアシリンダ６１、および第４移動機構３４のエアシリンダ７０と、それぞれ通信可能に接続されている。搬送制御部４０は、記憶部４３に記憶されたコンピュータプログラム４４をメモリ４２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラム４４に基づいて、演算処理部４１が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、複数の検査対象物９の搬送が、順次に進行する。

検査部２は、検査位置Ｐ２に配置されたステージ１０上の検査対象物９を検査するための処理部である。図１および図２に示すように、検査部２は、複数のカメラ２０１と、複数の光照射部２０２と、画像処理部２０３とを有する。複数のカメラ２０１は、検査対象物９の検査すべき箇所に、それぞれ向けられている。カメラ２０１には、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の受光素子を有し、多階調のデジタル画像を取得可能なカメラが用いられる。光照射部２０２には、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられる。

検査部２は、光照射部２０２を発光させつつ、カメラ２０１による撮影を行うことにより、検査対象物９の検査すべき箇所の画像を取得する。取得された画像は、画像処理部２０３へ入力される。画像処理部２０３は、取得された画像と、正常な検査対象物９の画像とを比較する。そして、その比較結果に基づいて、各検査対象物９の状態に、欠陥がないかどうかを判断する。

なお、画像処理部２０３には、例えば、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭ等のメモリ、およびハードディスクドライブ等の記憶部を有するコンピュータが用いられる。搬送制御部４０と画像処理部２０３とは、同一のコンピュータにより実現されていてもよい。

＜２．検査装置の動作について＞
続いて、上述した検査装置１００における検査対象物９の搬送および検査の流れについて、説明する。図９および図１０は、検査装置１００における検査対象物９の搬送および検査の流れを示したフローチャートである。図１１〜図２７は、各時点におけるステージ１０の位置を示した図である。以下の動作におけるステージ１０の動きは、搬送制御部４０が、第１移動機構３１、第２移動機構３２、第３移動機構３３、および第４移動機構３４を動作制御することによって実現される。

この検査装置１００では、最初の検査対象物９を搬入する前に、まず、第２レール２２を中間位置Ｐｍに配置し、予備レール２４を待機位置Ｐｗに配置する。また、２つのステージ１０のうちの一方（以下、「第１ステージ１０ａ」と称する）を、第１レール２１上の搬入位置Ｐ１に配置する。そして、２つのステージ１０のうちの他方（以下、「第２ステージ１０ｂ」と称する）を、第３レール２３上の搬出位置Ｐ３に配置する。

検査装置１００のオペレータは、まず、搬入位置Ｐ１に配置された第１ステージ１０ａの上面に、検査対象物９を搬入する（ステップＳ１，図１１の状態）。なお、検査対象物９の搬入作業は、図示しないフィーダによって、自動的に行われてもよい。搬入された検査対象物９は、第１ステージ１０ａの上面に、予め定められた向きで載置される。

次に、第１移動機構３１は、第１ステージ１０ａを、搬入位置Ｐ１から中間位置Ｐｍへ移動させる（ステップＳ２，図１２の状態）。これにより、第１ステージ１０ａ上の検査対象物９も、搬入位置Ｐ１から中間位置Ｐｍへ移動する。

続いて、第１移動機構３１から第２移動機構３２への、第１ステージ１０ａの受け渡しが行われる（ステップＳ３）。具体的には、まず、第２移動機構３２が、第１ステージ１０ａの検査位置Ｐ２側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３に、一対の固定ピン５４を挿入する。これにより、第１ステージ１０ａが第２移動機構３２に保持される。次に、第１移動機構３１が、第１ステージ１０ａの搬入位置Ｐ１側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３から、一対の固定ピン５４を引き抜く。これにより、第１ステージ１０ａから第１移動機構３１が切り離される。

その後、第２移動機構３２は、第１ステージ１０ａを、中間位置Ｐｍから検査位置Ｐ２へ移動させる（ステップＳ４，図１３の状態）。これにより、第１ステージ１０ａ上の検査対象物９も、中間位置Ｐｍから検査位置Ｐ２へ移動する。

検査対象物９を載置した第１ステージ１０ａが、検査位置Ｐ２に配置されると、検査部２は、第１ステージ１０ａ上の検査対象物９を検査する（ステップＳ５）。具体的には、複数の光照射部２０２を発光させつつ、複数のカメラ２０１による撮影を行う。これにより、検査対象物９の検査すべき箇所の画像が取得される。画像処理部２０３は、取得された画像に基づいて、検査対象物９の検査すべき箇所が、それぞれ正常であるか否かを判断する。

一方、ステップＳ４の後、第４移動機構３４は、予備レール２４を、待機位置Ｐｗから中間位置Ｐｍへ上昇させる（ステップＳ６）。これにより、第１レール２１と第３レール２３との間に、第２レール２２に代わって、予備レール２４が配置される。この搬送装置１では、ステップＳ４における第２レール２２の移動と、ステップＳ６における予備レール２４の移動とが、連動して実行される。

予備レール２４が中間位置Ｐｍに配置されると、第３移動機構３３は、第２ステージ１０ｂを、搬出位置Ｐ３から中間位置Ｐｍへ移動させる（ステップＳ７，図１４の状態）。

続いて、第３移動機構３３から第１移動機構３１への、第２ステージ１０ｂの受け渡しが行われる（ステップＳ８）。具体的には、まず、第１移動機構３１が、第２ステージ１０ｂの搬入位置Ｐ１側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３に、一対の固定ピン５４を挿入する。これにより、第２ステージ１０ｂが第１移動機構３１に保持される。次に、第３移動機構３３が、第２ステージ１０ｂの搬出位置Ｐ３側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３から、一対の固定ピン５４を引き抜く。これにより、第２ステージ１０ｂから第３移動機構３３が切り離される。

その後、第１移動機構３１は、第２ステージ１０ｂを、中間位置Ｐｍから搬入位置Ｐ１へ移動させる（ステップＳ９，図１５の状態）。第２ステージ１０ｂが搬入位置Ｐ１に配置されると、第４移動機構３４は、予備レール２４を、中間位置Ｐｍから再び待機位置Ｐｗへ下降させる（ステップＳ１０）。また、検査装置１００のオペレータは、搬入位置Ｐ１に配置された第２ステージ１０ｂの上面に、次の検査対象物９を搬入する（ステップＳ１１，図１６の状態）。

検査部２による検査が終了すると、第２移動機構３２は、第１ステージ１０ａを、検査位置Ｐ２から中間位置Ｐｍへ移動させる（ステップＳ１２，図１７の状態）。これにより、第１ステージ１０ａ上の検査対象物９も、検査位置Ｐ２から中間位置Ｐｍへ移動する。

続いて、第２移動機構３２から第３移動機構３３への、第１ステージ１０ａの受け渡しが行われる（ステップＳ１３）。具体的には、まず、第３移動機構３３が、第１ステージ１０ａの搬出位置Ｐ３側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３に、一対の固定ピン５４を挿入する。これにより、第１ステージ１０ａが第３移動機構３３に保持される。次に、第２移動機構３２が、第１ステージ１０ａの検査位置Ｐ２側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３から、一対の固定ピン５４を引き抜く。これにより、第１ステージ１０ａから第２移動機構３２が切り離される。

その後、第３移動機構３３は、第１ステージ１０ａを、中間位置Ｐｍから搬出位置Ｐ３へ移動させる（ステップＳ１４，図１８の状態）。これにより、第１ステージ１０ａ上の検査対象物９も、中間位置Ｐｍから搬出位置Ｐ３へ移動する。検査装置１００のオペレータは、搬出位置Ｐ３に配置された第１ステージ１０ａの上面から、検査後の検査対象物９を搬出する（ステップＳ１５，図１９の状態）。

次に、第１移動機構３１は、第２ステージ１０ｂを、搬入位置Ｐ１から中間位置Ｐｍへ移動させる（ステップＳ１６，図２０の状態）。これにより、第２ステージ１０ｂ上の検査対象物９も、搬入位置Ｐ１から中間位置Ｐｍへ移動する。

続いて、第１移動機構３１から第２移動機構３２への、第２ステージ１０ｂの受け渡しが行われる（ステップＳ１７）。具体的には、まず、第２移動機構３２が、第２ステージ１０ｂの検査位置Ｐ２側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３に、一対の固定ピン５４を挿入する。これにより、第２ステージ１０ｂが第２移動機構３２に保持される。次に、第１移動機構３１が、第２ステージ１０ｂの搬入位置Ｐ１側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３から、一対の固定ピン５４を引き抜く。これにより、第２ステージ１０ｂから第１移動機構３１が切り離される。

その後、第２移動機構３２は、第２ステージ１０ｂを、中間位置Ｐｍから検査位置Ｐ２へ移動させる（ステップＳ１８，図２１の状態）。これにより、第２ステージ１０ｂ上の検査対象物９も、中間位置Ｐｍから検査位置Ｐ２へ移動する。

検査対象物９を載置した第２ステージ１０ｂが、検査位置Ｐ２に配置されると、検査部２は、第２ステージ１０ｂ上の検査対象物９を検査する（ステップＳ１９）。具体的には、複数の光照射部２０２を発光させつつ、複数のカメラ２０１による撮影を行う。これにより、検査対象物９の検査すべき箇所の画像が取得される。画像処理部２０３は、取得された画像に基づいて、検査対象物９の検査すべき箇所が、それぞれ正常であるか否かを判断する。

一方、ステップＳ１８の後、第４移動機構３４は、予備レール２４を、待機位置Ｐｗから中間位置Ｐｍへ上昇させる（ステップＳ２０）。これにより、第１レール２１と第３レール２３との間に、第２レール２２に代わって、予備レール２４が配置される。この搬送装置１では、ステップＳ１８における第２レール２２の移動と、ステップＳ２０における予備レール２４の移動とが、連動して実行される。

予備レール２４が中間位置Ｐｍに配置されると、第３移動機構３３は、第１ステージ１０ａを、搬出位置Ｐ３から中間位置Ｐｍへ移動させる（ステップＳ２１，図２２の状態）。

続いて、第３移動機構３３から第１移動機構３１への、第１ステージ１０ａの受け渡しが行われる（ステップＳ２２）。具体的には、まず、第１移動機構３１が、第１ステージ１０ａの搬入位置Ｐ１側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３に、一対の固定ピン５４を挿入する。これにより、第１ステージ１０ａが第１移動機構３１に保持される。次に、第３移動機構３３が、第１ステージ１０ａの搬出位置Ｐ３側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３から、一対の固定ピン５４を引き抜く。これにより、第１ステージ１０ａから第３移動機構３３が切り離される。

その後、第１移動機構３１は、第１ステージ１０ａを、中間位置Ｐｍから搬入位置Ｐ１へ移動させる（ステップＳ２３，図２３の状態）。第１ステージ１０ａが搬入位置Ｐ１に配置されると、第４移動機構３４は、予備レール２４を、中間位置Ｐｍから再び待機位置Ｐｗへ下降させる（ステップＳ２４）。また、検査装置１００のオペレータは、搬入位置Ｐ１に配置された第１ステージ１０ａの上面に、次の検査対象物９を搬入する（ステップＳ２５，図２４の状態）。

検査部２による検査が終了すると、第２移動機構３２は、第２ステージ１０ｂを、検査位置Ｐ２から中間位置Ｐｍへ移動させる（ステップＳ２６，図２５の状態）。これにより、第２ステージ１０ｂ上の検査対象物９も、検査位置Ｐ２から中間位置Ｐｍへ移動する。

続いて、第２移動機構３２から第３移動機構３３への、第２ステージ１０ｂの受け渡しが行われる（ステップＳ２７）。具体的には、まず、第３移動機構３３が、第２ステージ１０ｂの搬出位置Ｐ３側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３に、一対の固定ピン５４を挿入する。これにより、第２ステージ１０ｂが第３移動機構３３に保持される。次に、第２移動機構３２が、第２ステージ１０ｂの検査位置Ｐ２側の端辺に設けられた一対の貫通孔１３から、一対の固定ピン５４を引き抜く。これにより、第２ステージ１０ｂから第２移動機構３２が切り離される。

その後、第３移動機構３３は、第２ステージ１０ｂを、中間位置Ｐｍから搬出位置Ｐ３へ移動させる（ステップＳ２８，図２６の状態）。これにより、第２ステージ１０ｂ上の検査対象物９も、中間位置Ｐｍから搬出位置Ｐ３へ移動する。検査装置１００のオペレータは、搬出位置Ｐ３に配置された第２ステージ１０ｂの上面から、検査後の検査対象物９を搬出する（ステップＳ２９，図２７の状態）。

その後、ステップＳ２に戻り、検査装置１００は、ステップＳ２〜Ｓ２９の処理を繰り返す。

以上のように、この搬送装置１では、１つのステージ１０を検査位置Ｐ２に配置しつつ、他のステージ１０を、搬出位置Ｐ３から中間位置Ｐｍを経て搬入位置Ｐ１へ移動させることができる。このため、１つのステージ１０を搬出位置Ｐ３まで移動させ、他のステージ１０を搬入位置Ｐ１から検査位置Ｐ２に移動させた後、先に移動させたステージ１０を、他のステージ１０に妨害されずに、搬出位置Ｐ３から搬入位置Ｐ１へ移動させることができる。このため、帰還用の搬送経路を別に設けることなく、２つのステージ１０による検査対象物９の搬送処理を、効率よく行うことができる。

特に、本実施形態では、ステージ１０を中間位置Ｐｍから検査位置Ｐ２に移動させるときに、ステージ１０とともに第２レール２２も、検査位置Ｐ２に移動させる。そして、中間位置Ｐｍに、第２レール２２に代えて予備レール２４を配置する。このような構造では、第１レール２１と第３レール２３との間で、１つの搬送機構でステージ１０を搬送することが困難である。しかしながら、本実施形態の構造では、第１移動機構３１と第３移動機構３３との間でステージ１０を受け渡しながら、ステージ１０を移動させることができる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、第１位置を搬入位置とし、第２位置を検査位置とし、第３位置を搬出位置としていた。すなわち、搬入位置、中間位置、および搬出位置が、直線状に配置されていた。このようにすれば、搬入位置から搬出位置までの直線状の搬送経路と、搬送経路に隣接する処理位置を含む処理部とを、コンパクトに配置することができる。

しかしながら、例えば、図２８のように、第２位置を搬入位置としてもよい。この場合、第１位置を、搬出位置および検査位置のいずれか一方とし、第３位置を搬出位置および検査位置の他方とすればよい。また、例えば、図２９のように、第２位置を搬出位置としてもよい。この場合、第１位置を、搬入位置および検査位置のいずれか一方とし、第３位置を搬入位置および検査位置の他方とすればよい。

このように、第２位置を搬入位置または搬出位置にすれば、上記の実施形態よりも、搬入位置と搬出位置との距離が近くなる。したがって、搬入位置と搬出位置との間の作業位置Ｐｏに配置された同一のロボットまたは同一の作業者によって、検査対象物の搬入および搬出を行いやすくなる。

また、上記の実施形態では、１つの検査装置内に存在する検査位置が１箇所のみであった。しかしながら、図３０のように、１つの検査装置内に、２つの検査位置Ｐ２を設けてもよい。この場合、検査対象物９が載置された２つのステージ１０を、第１検査位置Ｐ２および第２検査位置Ｐ２にそれぞれ配置している間に、他の１つのステージ１０を、搬出位置Ｐ３から搬入位置Ｐ１へ移動させるようにすればよい。図３０の例では、搬送装置内において、３つのステージ１０を移動させることができる。

同様に、検査位置の数を３つ以上としてもよい。その場合、ステージの数は、搬入位置、搬出位置、および検査位置の合計数よりも１少ない数とすればよい。

また、上記の実施形態では、予備レールを待機させるための待機位置が、中間位置の下方に配置されていた。これにより、搬送装置の水平方向の広がりが抑制されていた。しかしながら、予備レールを待機させるための待機位置は、他の位置であってもよい。例えば、第２方向に十分なスペースがある場合には、中間位置に対して第２位置とは反対側に、待機位置を配置してもよい。

また、上記の実施形態では、ステージに設けられた貫通孔に、固定ピンが挿入されていた。しかしながら、ステージは、貫通孔に代えて凹部を有し、当該凹部にピンを挿入する構造であってもよい。また、一対の部材による挟持などの他の方法で、ナット部材に対してステージを固定してもよい。

また、上記の実施形態では、エアシリンダを水平に配置していた。そして、ロッドの水平移動を、Ｌ字部材を介して昇降移動に変換していた。このように、エアシリンダを水平に配置すれば、着脱機構の高さ方向の寸法を抑制できる。しかしながら、高さ方向のスペースが十分にある場合には、Ｌ字部材を省略し、エアシリンダを鉛直方向に配置してもよい。

また、上記の実施形態では、検査位置に配置されたステージ上の検査対象物に対して、検査を行う装置について説明した。しかしながら、本発明の搬送装置の適用対象は、ステージ上の対象物に対して、検査以外の処理を行う処理装置であってもよい。例えば、ステージ上の対象物に対して、塗布、描画、印刷等の処理を行う装置に、本発明を適用してもよい。

また、搬送装置の細部の形状や、検査装置の細部の形状については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 搬送装置
２ 検査部
９ 検査対象物
１０ ステージ
１０ａ 第１ステージ
１０ｂ 第２ステージ
１１ ステージ本体
１２ 受け部材
１３ 貫通孔
２１ 第１レール
２２ 第２レール
２３ 第３レール
２４ 予備レール
３１ 第１移動機構
３２ 第２移動機構
３３ 第３移動機構
３４ 第４移動機構
４０ 搬送制御部
５１ モータ
５２ ボールねじ
５３ ナット部材
５４ 固定ピン
５５ 着脱機構
５６ 支持部材
６１ エアシリンダ
６２ 変換機構
６３ コイルばね
７０ エアシリンダ
１００ 検査装置
１０１ 被案内部
１３１ テーパ面
２０１ カメラ
２０２ 光照射部
２０３ 画像処理部
Ｐ１ 搬入位置
Ｐ２ 検査位置
Ｐ３ 搬出位置
Ｐｍ 中間位置
Ｐｗ 待機位置
Ｐｏ 作業位置

Claims (12)

1. 第１方向に順に配置された第１位置、中間位置、および第３位置と、前記中間位置から前記第１方向に対して交差する第２方向に隣接する第２位置との間で、対象物を搬送する搬送装置であって、
   少なくとも２つのステージと、
   前記第１位置と前記中間位置との間で前記ステージを移動させる第１移動機構と、
   前記第２位置と前記中間位置との間で前記ステージを移動させる第２移動機構と、
   前記第３位置と前記中間位置との間で前記ステージを移動させる第３移動機構と、
   前記第１移動機構、前記第２移動機構、および前記第３移動機構を制御する制御部と、
   を備え、
   前記第１位置は、前記ステージ上に対象物を搬入する搬入位置、前記ステージ上の対象物に対して処理を行う処理位置、および、前記ステージから対象物を搬出する搬出位置のうちの１つであり、
   前記第２位置は、前記搬入位置、前記処理位置および前記搬出位置のうち前記第１位置とは異なる１つであり、
   前記第３位置は、前記搬入位置、前記処理位置および前記搬出位置のうち前記第１位置および前記第２位置とは異なる１つであり、
   前記制御部は、１つの前記ステージを前記第２位置に配置しつつ、前記第１移動機構および前記第３移動機構を動作させて、他の１つの前記ステージを、前記第１位置と前記第３位置との間で移動させる搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記第１位置は、前記搬入位置であり、
   前記第２位置は、前記処理位置であり、
   前記第３位置は、前記搬出位置である搬送装置。
3. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記第１位置は、前記搬出位置および前記処理位置のいずれか一方であり、
   前記第２位置は、前記搬入位置であり、
   前記第３位置は、前記搬出位置および前記処理位置の他方である搬送装置。
4. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記第１位置は、前記搬入位置および前記処理位置のいずれか一方であり、
   前記第２位置は、前記搬出位置であり、
   前記第３位置は、前記搬入位置および前記処理位置の他方である搬送装置。
5. 請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の搬送装置と、
   前記処理位置に配置された前記ステージ上の対象物に対して処理を行う処理部と、
   を備える処理装置。
6. 請求項５に記載の処理装置であって、
   前記処理部は、前記処理位置に配置された前記ステージ上の対象物を検査する検査部である処理装置。
7. 第１方向に順に配置された第１位置、中間位置、および第３位置と、前記中間位置から前記第１方向に対して交差する第２方向に隣接する第２位置との間で、ステージ上に載置された対象物を搬送する搬送方法であって、
   ａ）前記第１位置から前記中間位置を経て前記第２位置へ、第１ステージを移動させる工程と、
   ｂ）前記工程ａ）の後、前記第２位置から前記中間位置を経て前記第３位置へ、前記第１ステージを移動させる工程と、
   ｃ）前記工程ｂ）の後、前記第１位置から前記中間位置を経て前記第２位置へ、第２ステージを移動させる工程と、
   ｄ）前記工程ｃ）の後、前記第３位置から前記中間位置を経て前記第１位置へ、前記第１ステージを移動させる工程と、
   を有し、
   前記第１位置は、前記ステージ上に対象物を搬入する搬入位置、前記ステージ上の対象物に対して処理を行う処理位置、および、前記ステージから対象物を搬出する搬出位置のうちの１つであり、
   前記第２位置は、前記搬入位置、前記処理位置および前記搬出位置のうち前記第１位置とは異なる１つであり、
   前記第３位置は、前記搬入位置、前記処理位置および前記搬出位置のうち前記第１位置および前記第２位置とは異なる１つである、搬送方法。
8. 請求項７に記載の搬送方法であって、
   前記第１位置は、前記搬入位置であり、
   前記第２位置は、前記処理位置であり、
   前記第３位置は前記搬出位置である搬送方法。
9. 請求項７に記載の搬送方法であって、
   前記第１位置は、前記搬出位置および前記処理位置のいずれか一方であり、
   前記第２位置は、前記搬入位置であり、
   前記第３位置は、前記搬出位置および前記処理位置の他方である搬送方法。
10. 請求項７に記載の搬送方法であって、
    前記第１位置は、前記搬入位置および前記処理位置のいずれか一方であり、
    前記第２位置は、前記搬出位置であり、
    前記第３位置は、前記搬入位置および前記処理位置の他方である搬送方法。
11. 請求項８から請求項１０までのいずれか１項に記載の搬送方法により、対象物を搬送する搬送工程と、
    前記処理位置に配置された前記ステージ上の対象物に対して処理を行う処理工程と、
    を備える処理方法。
12. 請求項１１に記載の処理方法であって、
    前記処理工程は、前記処理位置に配置された前記ステージ上の対象物を検査する検査工程である処理方法。
    

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