JP6690455B2 - シール貼着方法及びシール貼着装置 - Google Patents

Description

本明細書開示の発明は、シール貼着方法及びシール貼着装置に関する。

従来、把持機構等を備えたロボットハンドを用い、電子機器用の基板にマスキングテープを張り付けるロボットシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ハンド部で被着体の貼着位置にテープの仮貼着及び本貼着を行うテープ貼着装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３−９１１３７号公報 特開２０１３−２７９５７号公報

ところで、ロボットハンドを用いてテープやシール（以下、単にシールという）を被着物に貼着する場合、シールは、ロボットハンドによって把持されて台紙から剥がされ、被着位置まで搬送され、被着物に貼着される。これらの一連の動作をロボットハンドが行う場合、ロボットハンドは、予め準備されているティーチングデータに基づいて作動する。このティーチングデータには、台紙上のシールを把持する把持位置のデータと、最終的な貼着位置のデータも含まれている。ここで、最終的な貼着位置は、ロボットハンドがシールの正確な位置を把持していることを前提として設定されている。このため、ロボットハンドのシールの把持位置がずれていると、把持したシールを正確な位置に貼着することができない。ロボットハンドが台紙に張り合わされているシールを把持し、そのシールを台紙から剥がすとき、シールの粘着力等の影響を受けて、その把持位置がずれることがある。把持位置がずれているにもかかわらず、ロボットハンドが、当初の設定通りのティーチングデータに基づいて移動すると、把持位置がずれた分だけシールがずれた位置に搬送されることになる。このような把持位置のずれに対処するために、シールを把持したロボットハンドを撮像し、その撮像画像から本来の把持位置とのずれ量を取得し、そのずれ量分だけ、貼着位置のティーチングデータを補正することが考えられる。

しかしながら、シールが柔軟性を有すると、ロボットハンドに把持され、台紙から剥がされた状態のシールに捻じれや撓み、皺等が生じて変形している可能性がある。ロボットハンドに把持されているシールが変形していると、その状態のシールを撮像したとしても、ロボットハンドの把持位置のずれ量を正確に認識することができないと考えられる。把持位置のずれ量を正確に認識することができなければ、シールを適切に貼着位置に貼着することができない。

特許文献１や特許文献２は、このようなシールの変形に対応するものとはなっていない。

１つの側面では、本明細書開示のシール貼着方法及びシール貼着装置は、ロボットハンドによって、柔軟性を有するシールを台紙から剥がし、剥がしたシールを所望の貼着位置に貼着することを課題とする。

本明細書開示のシール貼着方法は、第１ハンドにより台紙上のシールの第１端部を吸着保持すると共に、第２ハンドにより前記シールの第２端部を把持して、前記シールを前記台紙から引き剥がす工程と、前記第１ハンドと前記第２ハンドとによって保持されている前記シールを撮像位置へ移動し、前記第１ハンドの初期位置情報と、前記第２ハンドの初期位置情報とを取得する工程と、前記シールの撮像画像に基づいて、前記第１ハンドと前記第２ハンドの少なくとも一方を稼働させて、前記撮像画像における前記シールの外形を、予め準備されている理想のシール形状と一致させて前記シールの変形を解消する工程と、前記第１ハンドの変形解消後位置情報と、前記第２ハンドの変形解消後位置情報とを取得する工程と、前記第１ハンドの初期位置情報と前記第１ハンドの変形解消後位置情報とに基づいて、前記第１ハンドの貼着指示位置の情報を補正し、前記第２ハンドの初期位置情報と前記第２ハンドの変形解消後位置情報とに基づいて、前記第２ハンドの貼着指示位置の情報を補正する工程と、前記第１ハンドと前記第２ハンドをそれぞれ補正された前記貼着指示位置の情報に基づいて移動させ、前記シールを貼着する工程と、を含む。

また、本明細書開示のシール貼着装置は、台紙上のシールの第１端部を吸着保持する第１ハンドと、前記台紙上のシールの第２端部を把持する第２ハンドと、前記第１ハンド及び前記第２ハンドによって保持された前記シールを撮像するカメラと、前記第１ハンドと前記第２ハンドにより、前記シールを前記台紙から引き剥がし、前記カメラにより取得された撮像画像から前記第１ハンドの初期位置情報と、前記第２ハンドの初期位置情報とを取得し、前記シールの撮像画像に基づいて、前記第１ハンドと前記第２ハンドの少なくとも一方を稼働させて、前記撮像画像における前記シールの外形を、予め準備されている理想のシール形状と一致させ、前記第１ハンドの変形解消後位置情報と、前記第２ハンドの変形解消後位置情報とを取得し、前記第１ハンドの初期位置情報と前記第１ハンドの変形解消後位置情報とに基づいて、前記第１ハンドの貼着指示位置の情報を補正し、前記第２ハンドの初期位置情報と前記第２ハンドの変形解消後位置情報とに基づいて、前記第２ハンドの貼着指示位置の情報を補正し、前記第１ハンドと前記第２ハンドをそれぞれ補正された前記貼着指示位置の情報に基づいて移動させ、前記シールを貼着する制御部と、を含む。

本明細書開示のシール貼着方法及びシール貼着装置によれば、ロボットハンドによって、柔軟性を有するシールを台紙から剥がし、剥がしたシールを所望の貼着位置に貼着することができる。

図１は実施形態のシール貼着装置の概略構成を模式的に示す説明図である。 図２（Ａ）は台紙が張り合わされた状態の素材シートの一部の平面図であり、図２（Ｂ）はシールの側面図である。 図３（Ａ）は台紙からシールが剥がされる様子を上方から観た模式図であり、図３（Ｂ）は台紙からシールが剥がされる様子を側方から観た模式図である。 図４（Ａ）は第１ハンドと第２ハンドとで、シールを保持した様子を示す説明図であり、図４（Ｂ）は、第１ハンドの吸着位置と第２ハンドの把持位置がずれる様子を模式的に示す説明図である。 図５は実施形態のシール貼着方法の一例を示すフローチャートである。 図６（Ａ）は第１ハンドと第２ハンドとでシールを保持する様子を上方から観た説明図であり、図６（Ｂ）は第１ハンドと第２ハンドとでシールを保持する様子を側方から観た説明図である。 図７（Ａ）はシールを台紙から剥がし始める様子を上方から観た説明図であり、図７（Ｂ）はシールを台紙から剥がし始める様子を側方から観た説明図である。 図８（Ａ）は第１ハンドと第２ハンドとで、シールを保持した様子を示す説明図であり、図８（Ｂ）は、第１ハンドの吸着位置と第２ハンドの把持位置がずれる様子を模式的に示す説明図である。 図９（Ａ）は撮像領域を上方から示す説明図であり、図９（Ｂ）は撮像領域を側方から示す説明図である。 図１０（Ａ）は撮像画像における頂点が、予め準備されている理想のシール形状における対応する頂点とずれた様子を示す説明図であり、図１０（Ｂ）撮像画像における頂点を、予め準備されている理想のシール形状における対応する頂点に一致させる様子を示す説明図であり、図１０（Ｃ）は、第２端部に含まれる頂点を形成する２辺を理想のシール形状における対応する頂点を形成する２辺に一致させる様子を示す説明図である。 図１１（Ａ）は、確認点と仮想確認とがずれている様子を示す説明図であり、図１１（Ｂ）は確認点と仮想確認点とが一致した様子を示す説明図である。 図１２は第２ハンドを稼働させるときの負荷及び変形量を示すグラフである。 図１３は撮像画像におけるシールの外形を、予め準備されている理想のシール形状と一致させた様子を示す説明図である。 図１４（Ａ）はシールが補正前の貼着指示位置の上方に移動した状態を示す説明図であり、図１４（Ｂ）はシールが補正された貼着指示位置の上方に待機した状態を示す説明図であり、図１４（Ｃ）はシールが補正された貼着指示位置に移動し、シールを貼着した様子を示す説明図である。

以下、本明細書開示の発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。

（実施形態）
まず、図１を参照して、実施形態のシール貼着装置の概略構成について説明し、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して、シール貼着装置によって貼着されるシールについて説明する。また、図３（Ａ）乃至図４（Ｂ）を参照して台紙からシールが剥がされる様子を説明する。図１は実施形態のシール貼着装置の概略構成を模式的に示す説明図である。図２（Ａ）は台紙が張り合わされた状態の素材シートの一部の平面図であり、図２（Ｂ）はシールの側面図である。図３（Ａ）は台紙からシールが剥がされる様子を上方から観た模式図であり、図３（Ｂ）は台紙からシールが剥がされる様子を側方から観た模式図である。図４（Ａ）は第１ハンドと第２ハンドとで、シールを保持した様子を示す説明図であり、図４（Ｂ）は、第１ハンドの吸着位置と第２ハンドの把持位置がずれる様子を模式的に示す説明図である。

図１を参照すると、シール貼着装置１００は、第１ロボット１０と第２ロボット２０を備える。第１ロボット１０は、垂直多関節６軸ロボットであり、第１ロボットコントローラ１１と電気的に接続されている。第１ロボット１０には、第１ハンド１２が装備されている。第１ハンド１２は、吸着パッド１２ａを備えており、後に説明するシール５０ａの第１端部５０１を吸着保持する。第２ロボット２０は、垂直多関節６軸ロボットであり、第２ロボットコントローラ２１と電気的に接続されている。第２ロボット２０には、第２ハンド２２が装備されている。第２ハンド２２は、力覚センサ２２ａを介して把持爪部２２ｂを備えており、後に説明するシール５０ａの第２端部５０２を把持する。把持爪部２２ｂは二枚の爪を対向させて設けられており、後に説明する粘着層５０ａ１と台紙５０ａ２との間に挿し込まれる爪には、非粘着材を付着される加工が施されている。

シール貼着装置１００は、制御部３０を備える。制御部３０は、画像処理部３１及び演算部３２を備えている。制御部３０は、第１ロボットコントローラ１１及び第２ロボットコントローラ２１と電気的に接続されている。シート貼着装置１は、カメラ３５を備える。カメラ３５は、制御部３０に電気的に接続されており、カメラ３５により撮像された撮像画像は、画像処理部３１において、各種画像処理に供される。画像処理部３１は、シール５０ａの状態を把握するために、撮像画像から所望の点の座標を抽出することができる。演算部３２は、後に詳説するように、第１ハンド１２の吸着位置や、第２ハンド２２の把持位置のずれ量を算出する。

制御部３０は、記憶部３３を備えており、記憶部３３には、シール貼着装置１００を作動させるプログラムが格納されている。また、記憶部３３には、第１ハンド１２及び第２ハンド２２をそれぞれ所望の位置に移動させるための位置データ（ティーチングデータ）が格納されている。位置データには、シール５０ａを保持してから、所望の貼着位置へシールを貼着するまでの第１ハンド１２及び第２ハンド２２の軌跡に沿った座標データが含まれている。

さらに、記憶部３３には、理想のシール形状６０に関する情報が格納されている。ここで、理想のシール形状６０とは、シール５０ａが捻じれたり、撓んだり、皺になったりすることがなく、さらに、第１ハンド１２や第２ハンド２２がずれを生じることなくシール５０ａを保持したときに撮像されるシールの形状である。理想のシール形状６０に関する情報は予め作成され、記憶部３３に格納されている。

また、記憶部３３には、カメラ３５によって撮像された撮像画像を理想のシール形状６０と一致させるために用いる各種情報が格納されている。これらの各種情報については、後に説明する。

つぎに、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照しつつ、シール貼着装置１００によって貼着されるシール５０ａについて説明する。シール５０ａは、例えば、ノートパソコン等のユビキタス製品に用いられる衝撃吸収用のゴムシート材である。シール５０ａは、柔軟性を有している。シール貼着装置１００は、柔軟性を有し、捻じれたり、撓んだり、皺になったりすることがあるシール５０ａに好適に用いることができる。シール５０ａは、複数のシール５０ａが粘着層５０ａ１を介して一枚の台紙５０ａ２上に張り合わされた素材シート５０の状態で工場に納品される。素材シート５０は、シール５０ａの搭載効率を高めるために、極力余白を排除した状態とされている。また、隣り合うシール５０ａとの間にも切れ込み５０ｂが存在しているのみであり、隣り合うシール５０ａ同士は台紙５０ａ２上で密着している。このようなシール５０ａは、一枚のシートに切れ込み５０ｂを設けることで準備されている。切れ込み５０ｂは、シール５０ａの表面側から切込刃を導入することで設けられている。切れ込み５０ｂの深さは、台紙５０ａ２を切り離すことがない深さとされている。

シール貼着装置１００は、シール５０ａの貼着対象となるワーク４１が載置されているワークステージ４０を備える。ワークステージ４０には、素材シート５０が搭載され、シール５０ａを供給する供給ステージ４０ａが設けられている。

つぎに、図３（Ａ）乃至図４（Ｂ）を参照しつつ、台紙５０ａ２からシール５０ａが剥がされるときの様子について説明する。シール貼着装置１００を用いてシール５０ａが台紙５０ａ２から剥がされるとき、シール５０ａは、第１端部５０１を吸着パッド１２ａで吸着され、第２端部５０２を把持爪部２２ｂで把持された状態で上方に引き上げられる。台紙５０ａ２は、図３（Ｂ）に示すように、供給ステージ４０ａの下面側に設けられている台紙固定部２３ａ、２３ｂにより、供給ステージ４０ａに固定されている。台紙固定部２３ａ、２３ｂは、吸着により台紙５０ａ２を固定している。

このとき、シール５０ａは、長手方向に沿って延びる中心軸線ＡＸ上を吸着パッド１２ａで吸着されるとともに、把持爪部２２ｂで把持されている。ところが、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、第２端部５０２を第１端部５０１に近づけるように把持爪部２２ｂを上方に引き上げると、図４（Ｂ）に示すように、吸着位置や把持位置がずれることがある。これは、剥がされるシール５０ａが粘着層５０ａ１や切れ込み５０ｂを介して隣接するシール５０ａの影響を受けるためである。このように、吸着位置や把持位置がずれ、何らの措置も採らないまま第１ハンド１２及び第２ハンド２２を貼着指示位置に移動させると、シール５０ａが規定域内に貼着されないことが想定される。そこで、本実施形態のシール貼着装置１００は、以下に説明する方法でシール５０ａを適切な位置に貼着する。

以下、図５乃至図１４を参照しつつ、シール貼着装置１００を用いたシール貼着方法の一例につき、説明する。図５は実施形態のシール貼着方法の一例を示すフローチャートである。図６（Ａ）は第１ハンドと第２ハンドとでシールを保持する様子を上方から観た説明図であり、図６（Ｂ）は第１ハンドと第２ハンドとでシールを保持する様子を側方から観た説明図である。図７（Ａ）はシールを台紙から剥がし始める様子を上方から観た説明図であり、図７（Ｂ）はシールを台紙から剥がし始める様子を側方から観た説明図である。図８（Ａ）は第１ハンドと第２ハンドとで、シールを保持した様子を示す説明図であり、図８（Ｂ）は、第１ハンドの吸着位置と第２ハンドの把持位置がずれる様子を模式的に示す説明図である。図９（Ａ）は撮像領域を上方から示す説明図であり、図９（Ｂ）は撮像領域を側方から示す説明図である。図１０（Ａ）は撮像画像における頂点が、予め準備されている理想のシール形状における対応する頂点とずれた様子を示す説明図であり、図１０（Ｂ）撮像画像における頂点を、予め準備されている理想のシール形状における対応する頂点に一致させる様子を示す説明図であり、図１０（Ｃ）は、第２端部に含まれる頂点を形成する２辺を理想のシール形状における対応する頂点を形成する２辺に一致させる様子を示す説明図である。図１１（Ａ）は、確認点と仮想確認とがずれている様子を示す説明図であり、図１１（Ｂ）は確認点と仮想確認点とが一致した様子を示す説明図である。図１２は第２ハンドを稼働させるときの負荷及び変形量を示すグラフである。図１３は撮像画像におけるシールの外形を、予め準備されている理想のシール形状と一致させた様子を示す説明図である。図１４（Ａ）はシールが補正前の貼着指示位置の上方に移動した状態を示す説明図であり、図１４（Ｂ）はシールが補正された貼着指示位置の上方に待機した状態を示す説明図であり、図１４（Ｃ）はシールが補正された貼着指示位置に移動し、シールを貼着した様子を示す説明図である。

ステップＳ１では、シール５０ａを剥離する。シール５０ａを剥離するためには、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、第１端部５０１を吸着パッド１２ａで吸着し、把持爪部２２ｂで第２端部５０２を把持する。このとき、図６（Ａ）に示すように、吸着パッド１２ａの中心は、座標Ｈ１０に位置し、把持爪部２２ｂの先端部中心は、座標Ｈ２０に位置している。座標Ｈ１０及び座標Ｈ２０は、素材シート５０上の剥離の対象となるシール５０ａの位置座標に対応させて予め設定されている。把持爪部２２ｂは、座標Ｈ２０に位置することで、一枚の爪が粘着層５０ａ１と台紙５０ａ２との間に挿し込まれ、把持爪部２２ｂを閉じることで第２端部５０２を把持する。第２端部５０２を把持している把持爪部２２ｂは、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、吸着パッド１２ａによる吸引を継続しつつ、予め定められた所定の軌跡を描くように移動し、シール５０ａを台紙５０ａ２から剥離する。ここで、剥離動作完了時の吸着パッド１２ａの中心座標を座標Ｈ１１とし、把持爪部２２ｂの先端部中心座標を座標Ｈ２１とする。吸着位置や把持位置にずれが生じていなければ、シール５０ａの中心軸線ＡＸは、図８（Ａ）に示すように座標Ｈ１１及び座標Ｈ２１を通過する。しかしながら、シール５０ａを台紙５０ａ２から剥がすとき、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照して説明したように、粘着層５０ａ１や隣接するシール５０ａの影響を受ける。この結果、図８（Ｂ）に示すように、矢示５１で示すように吸着位置がずれたり、矢示５２で示すように把持位置がずれたりする。なお、このとき、例えば、矢示５３で示すように、シール５０ａが捻じれたりすることもある。

ステップＳ１でシール５０ａを剥離した後は、ステップＳ２において、シール５０ａの把持認識を行い、ステップＳ３へ進む。シール５０ａの把持認識は、吸着パッド１２ａに接続されている減圧経路の圧力や、力覚センサ２２ａの測定値から判定することができる。ステップＳ３では、第１ハンド１２と第２ハンド２２とによって保持されているシール５０ａを撮像位置へ移動する。そして、ステップＳ４において、第１ハンド１２の初期位置情報Ｈ１ｉ（ｘ１ｉ、ｙ１ｉ、ｚ１ｉ、θ１ｉ）と、第２ハンド２２の初期位置情報Ｈ２ｉ（ｘ２ｉ、ｙ２ｉ、ｚ２ｉ、θ２ｉ）とを取得する。図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照すると、第２ハンド２２の初期位置情報Ｈ２ｉは、撮像領域Ｘ内に写し出されている把持爪部２２ｂの先端部中心の座標である。画像処理部３１は、撮像した画像から把持爪部２２ｂの形状を抽出し、その先端部中心を特定し、その座標を初期位置情報Ｈ２ｉとして取得する。第１ハンド１２の初期位置情報Ｈ１ｉについても同様に取得する。なお、カメラ３５は、把持爪部２２ｂの周囲を撮像するもの、吸着パッド１２ａの周囲を撮像するものの２台を準備してもよいし、シール５０ａの全体を撮像するようにしてもよい。

ステップＳ４に引き続いて行われるステップＳ５では、シール５０ａの変形解消を開始する指令が出される。すなわち、カメラ３５によるシール５０ａの撮像画像に基づいて、撮像画像におけるシール５０ａの外形を、予め準備されている理想のシール形状と一致させる。図１０（Ａ）乃至図１０（Ｃ）において、理想のシール形状６０は破線で示されている。シール５０ａの外形を、理想のシール形状６０と一致させるのは、第１ハンド１２及び第２ハンド２２に保持されたシール５０ａが柔軟性を有することに起因して、シール５０ａに生じている捻じれや撓み等の変形を解消するためである。

ステップＳ５で開始指令を受けた後、ステップＳ６では、実際に第１ハンド１２及び第２ハンド２２を稼働させて、シール５０ａの外形を、理想のシール形状６０と一致させる。ここでは、まず、第１ハンド１２を固定し、第２ハンド２２を稼働させて、シール５０ａの変形を大まかに修正する。具体的に、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を参照すると、実線で示した撮像画像における頂点Ｃ２１をシール形状における対応する頂点Ｃ２０に一致させる。このとき、第１ハンド１２は固定した状態で、第２ハンド２２のみを動かす。頂点Ｃ２１は、第２ハンド２２が保持する第２端部５０２に含まれる頂点であり、第２ハンド２２の初期位置情報Ｈ２ｉに最も近い頂点として選ばれている。頂点Ｃ２１を頂点Ｃ２０に一致させた後は、図１０（Ｃ）で示すように、実線で示した撮像画像における辺Ｃ２１ａ及び辺Ｃ２１ｂを、破線で示した理想のシール形状６０における辺Ｃ２０ａ及び辺Ｃ２０ｂに一致させる。辺Ｃ２１ａ及び辺Ｃ２１ｂは頂点Ｃ２１を形成する２辺であり、辺Ｃ２０ａ及び辺Ｃ２０ｂは理想のシール形状６０における対応する頂点Ｃ２０を形成する２辺である。

このように、頂点Ｃ２１を頂点Ｃ２０に一致させ、辺Ｃ２１ａ及び辺Ｃ２１ｂを辺Ｃ２０ａ及び辺Ｃ２０ｂに一致させると、シール５０ａの変形を概ね修正することができる。このように、シール５０ａの変形を概ね修正した後は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、撮像画像上に設定された確認点Ｃ３１を理想のシール形状６０上に設定された仮想確認点Ｃ３０と一致させる。この工程では、第１ハンド１２及び第２ハンド２２の双方を稼働させる。図１１（Ｂ）に示すように、撮像画像におけるシール上の少なくとも２点、すなわち、頂点Ｃ２１と確認点Ｃ３１を理想のシール形状における対応する２点、すなわち、頂点Ｃ２０と仮想確認点Ｃ３０に一致させることで、変形を解消できる。また、このような２点を一致させ、撮像画像におけるシール５０ａと理想のシール形状６０とを重ねることで、シール５０ａの状態を、吸着位置や把持位置のずれがなく、変形もない理想の状態とすることができる。

ステップＳ７では、撮像画像におけるシール５０ａと理想のシール形状とが一致したかを確認し、Ｎｏと判断したときは、ステップＳ６からの処理を繰り返し、ステップＳ７でＹｅｓと判断したときは、ステップＳ８へ進む。

なお、第２ハンド２２は、シール５０ａの変形量、シール５０ａに加わる負荷が、図１２に示す規定値以内となる範囲で稼働させる。これにより、シール５０ａが破損したり、塑性変形が生じたりしないように、管理することができる。シール５０ａに加わる負荷は、力覚センサ２２ａの測定値に基づいて判断することができる。

ステップＳ７までの工程を経ることで、シール５０ａが理想の状態となっている一方で、第１ハンド１２及び第２ハンド２２の位置は、本来の位置からずれた位置となっている。ステップＳ８では、図１３に示すように、第１ハンド１２の変形解消後位置情報Ｈ１ｅ（ｘ１ｅ、ｙ１ｅ、ｚ１ｅ、θ１ｅ）と、第２ハンド２２の変形解消後位置情報Ｈ２ｅ（ｘ２ｅ、ｙ２ｅ、ｚ２ｅ、θ２ｅ）とを取得する。

そして、ステップＳ９では、演算部３２にいて各ハンドの補正量を算出する。第１ハンド１２の補正量ΔＴｚ１は、初期位置情報Ｈ１ｉと変形解消後位置情報Ｈ１ｅとの差として算出される。従って、ΔＴｚ１＝Ｈ１ｉ−Ｈ１ｅによって算出される。第２ハンド２２の補正量ΔＴｚ２は、初期位置情報Ｈ２ｉと変形解消後位置情報Ｈ２ｅとの差として算出される。従って、ΔＴｚ２＝Ｈ２ｉ−Ｈ２ｅによって算出される。

ステップＳ９に引き続いて行われるステップＳ１０では、予め設定されている貼着指示位置を補正する。そして、ステップＳ１１では、補正された貼着指示位置の情報に基づいて第１ハンド１２及び第２ハンド２２を移動させ、シール５０ａをワーク４１に貼着する。

図１４（Ａ）を参照すると、シール５０ａは、補正前の貼着指示位置の上方に移動している。このときの、第１ハンド１２が備える吸着パッド１２ａの中心座標は、Ｐ_１（１）＝（ｘ_１（１）、ｙ_１（１）、ｚ_１（１）、θ_１（１））である。また、第２ハンド２２が備える把持爪部２２ｂの先端部中心の座標は、Ｐ_１（２）＝（ｘ_１（２）、ｙ_１（２）、ｚ_１（２）、θ_１（２））である。座標Ｐ_１（１）と座標Ｐ_１（２）は、いずれも予め規定されている座標であり、補正量ΔＴｚ１、補正量ΔＴｚ２は考慮されていない。

シール５０ａは、図１４（Ａ）に示す位置から、図１４（Ｂ）に示す位置に移動する。図１４（Ｂ）を参照すると、シール５０ａは、補正された貼着指示位置の上方に待機した状態となっている。このときの、第１ハンド１２が備える吸着パッド１２ａの中心座標は、Ｐ_{ｎ−１´（１）}＝（ｘ１_{ｎ−１（１）}＋Δｘ_１、ｙ_{ｎ−１（１）}＋Δｙ_１、ｚ_{ｎ−１（１）}＋Δｚ_１、θ_{ｎ−１（１）}＋Δθ_１）である。Ｐ_{ｎ−１´（１）}は予め定められている補正前の座標Ｐ_{ｎ−１（１）}に補正量ΔＴｚ１＝（Δｘ_１、Δｙ_１、Δｚ_１、Δθ_１）を反映させた座標である。また、第２ハンド２２が備える把持爪部２２ｂの先端部中心の座標は、Ｐ_{ｎ−１´（２）}＝（ｘ_{ｎ−１（２）}＋Δｘ_２、ｙ_{ｎ−１（２）}＋Δｙ_２、ｚ_{ｎ−１（１）}＋Δｚ_２、θ_{ｎ−１（２）}＋Δθ_２）である。Ｐ_{ｎ−１´（２）}は予め定められている補正前の座標Ｐ_{ｎ−１（２）}に補正量ΔＴｚ２＝（Δｘ_２、Δｙ_２、Δｚ_２、Δθ_２）を反映させた座標である。なお、添え字における“ｎ−１”は、最終的な貼着指示位置の座標を添え字“ｎ”を付して表現するときに、最終的な貼着指示位置に到達する１段階前の位置の座標であることを示している。

図１４（Ｂ）で示す状態では、吸着パッド１２ａの中心座標及び把持爪部２２ｂの先端部中心の座標に補正量が反映されているため、シール５０ａを上方から観たときに、その外形は、ワーク４１の表面に設定されている貼着領域に一致している。そのため、図１４（Ｃ）で示すように、シール５０ａを降下させれば、シール５０ａをワーク４１に貼着することができる。このときの、吸着パッド１２ａの中心座標は、Ｐ_{ｎ´（１）}＝（ｘ１_ｎ（１）＋Δｘ_１、ｙ_ｎ（１）＋Δｙ_１、ｚ_ｎ（１）＋Δｚ_１、θ_ｎ（１）＋Δθ_１）である。Ｐ_{ｎ´（１）}は予め定められている補正前の座標Ｐ_ｎ（１）に補正量ΔＴｚ１＝（Δｘ_１、Δｙ_１、Δｚ_１、Δθ_１）を反映させた座標である。また、第２ハンド２２が備える把持爪部２２ｂの先端部中心の座標は、Ｐ_{ｎ´（２）}＝（ｘ_ｎ（２）＋Δｘ_２、ｙ_ｎ（２）＋Δｙ_２、ｚ_ｎ（１）＋Δｚ_２、θ_ｎ（２）＋Δθ_２）である。Ｐ_{ｎ´（２）}は予め定められている補正前の座標Ｐ_{ｎ１（２）}に補正量ΔＴｚ２＝（Δｘ_２、Δｙ_２、Δｚ_２、Δθ_２）を反映させた座標である。

以上の工程を経ることにより、第１ハンド１２及び第２ハンド２２によって、柔軟性を有するシール５０ａを台紙５０ａ２から剥がし、剥がしたシール５０ａを所望の貼着位置に貼着することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１０ 第１ロボット
１１ 第１ロボットコントローラ
１２ 第１ハンド
１２ａ 吸着パッド
２０ 第２ロボット
２１ 第２ロボットコントローラ
２２ 第２ハンド
２２ｂ 把持爪部
３０ 制御部
３５ カメラ
４１ ワーク
５０ 素材シート
５０ａ シール
５０ａ１ 粘着層
５０ａ２ 台紙
５０１ 第１端部
５０２ 第２端部
１００ シール貼着装置

Claims (5)

1. 第１ハンドにより台紙上のシールの第１端部を吸着保持すると共に、第２ハンドにより前記シールの第２端部を把持して、前記シールを前記台紙から引き剥がす工程と、
   前記第１ハンドと前記第２ハンドとによって保持されている前記シールを撮像位置へ移動し、前記第１ハンドの初期位置情報と、前記第２ハンドの初期位置情報とを取得する工程と、
   前記シールの撮像画像に基づいて、前記第１ハンドと前記第２ハンドの少なくとも一方を稼働させて、前記撮像画像における前記シールの外形を、予め準備されている理想のシール形状と一致させて前記シールの変形を解消する工程と、
   前記第１ハンドの変形解消後位置情報と、前記第２ハンドの変形解消後位置情報とを取得する工程と、
   前記第１ハンドの初期位置情報と前記第１ハンドの変形解消後位置情報とに基づいて、前記第１ハンドの貼着指示位置の情報を補正し、前記第２ハンドの初期位置情報と前記第２ハンドの変形解消後位置情報とに基づいて、前記第２ハンドの貼着指示位置の情報を補正する工程と、
   前記第１ハンドと前記第２ハンドをそれぞれ補正された前記貼着指示位置の情報に基づいて移動させ、前記シールを貼着する工程と、
   を、含むシール貼着方法。
2. 前記シールの変形を解消する工程において、前記第１ハンドを固定し、前記第２ハンドを稼働させる工程を含む請求項１に記載のシール貼着方法。
3. 前記シールの変形を解消する工程において、前記第２ハンドが保持する前記第２端部に含まれる頂点を、予め準備されている前記理想のシール形状における対応する頂点に一致させ、その後、前記頂点を形成する２辺を前記理想のシール形状における対応する前記頂点を形成する２辺に一致させる工程を含む請求項１又は２に記載のシール貼着方法。
4. 前記シールの変形を解消する工程において、撮像画像における前記シールの外形を、予め準備されている理想のシール形状と一致させるときに、前記撮像画像におけるシール上の少なくとも２点を前記理想のシール形状における対応する２点に一致させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシール貼着方法。
5. 台紙上のシールの第１端部を吸着保持する第１ハンドと、前記台紙上のシールの第２端部を把持する第２ハンドと、
   前記第１ハンド及び前記第２ハンドによって保持された前記シールを撮像するカメラと、
   前記第１ハンドと前記第２ハンドにより、前記シールを前記台紙から引き剥がし、前記カメラにより取得された撮像画像から前記第１ハンドの初期位置情報と、前記第２ハンドの初期位置情報とを取得し、前記シールの撮像画像に基づいて、前記第１ハンドと前記第２ハンドの少なくとも一方を稼働させて、前記撮像画像における前記シールの外形を、予め準備されている理想のシール形状と一致させ、前記第１ハンドの変形解消後位置情報と、前記第２ハンドの変形解消後位置情報とを取得し、前記第１ハンドの初期位置情報と前記第１ハンドの変形解消後位置情報とに基づいて、前記第１ハンドの貼着指示位置の情報を補正し、前記第２ハンドの初期位置情報と前記第２ハンドの変形解消後位置情報とに基づいて、前記第２ハンドの貼着指示位置の情報を補正し、前記第１ハンドと前記第２ハンドをそれぞれ補正された前記貼着指示位置の情報に基づいて移動させ、前記シールを貼着する制御部と、
   を、含むシール貼着装置。

Images