WO2010109923A1 - 移載装置、移載ハンド、および、移載方法 - Google Patents

移載装置、移載ハンド、および、移載方法 Download PDF

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WO2010109923A1
WO2010109923A1 PCT/JP2010/002279 JP2010002279W WO2010109923A1 WO 2010109923 A1 WO2010109923 A1 WO 2010109923A1 JP 2010002279 W JP2010002279 W JP 2010002279W WO 2010109923 A1 WO2010109923 A1 WO 2010109923A1
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WO
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workpiece
robot arm
liquid crystal
crystal panel
transfer
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PCT/JP2010/002279
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古川正信
沢戸瑛昌
▲吉▼田光伸
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シャープ株式会社
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
    • B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0052—Gripping heads and other end effectors multiple gripper units or multiple end effectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0208—Compliance devices

Definitions

  • the present invention relates to a transfer hand used when a certain part (work) is transferred onto another part (target).
  • the present invention also relates to a transfer method for transferring a part (work) using such a transfer hand.
  • the present invention also relates to a transfer apparatus provided with such a transfer hand.
  • a first part (hereinafter referred to as “work”) disposed at a first position is transferred onto a second part (hereinafter referred to as “target”) disposed at a second position.
  • robots can be used to do this.
  • a technique is known in which a transfer hand having an error absorbing mechanism that absorbs these errors is attached to the tip of a robot arm, and the workpiece is held by the transfer hand.
  • Patent Document 1 discloses an error correction mechanism having an arm main body and a holding mechanism slidably connected to the arm main body. This error correction mechanism urges the holding mechanism toward the central axis of the arm body by a plurality of springs, thereby aligning the central axis of the arm body with the central axis of the holding mechanism (hereinafter referred to as an origin return function).
  • Patent Document 2 discloses a positioning error absorbing device in which the origin return function can be controlled from the outside by supplying and discharging fluid. The origin return function in these documents absorbs a placement error associated with the supply of the workpiece when the workpiece is held accurately by the holding mechanism, for example, when gripping four sides of a rectangular parallelepiped workpiece. Works effectively as a mechanism.
  • Japanese Patent Publication “Japanese Utility Model Publication No. 6-3529” Japanese Patent Publication “JP-A-6-218688” (published on August 9, 1994) Japanese Patent Publication “JP-A-5-50339” (March 2, 1993)
  • an arrangement error when the workpiece is supplied may remain as an error in the position of the workpiece with respect to the holding mechanism.
  • the arrangement error when the workpiece is supplied cannot be absorbed only by the origin return function as described above.
  • the placement error in the plate surface direction of the workpiece the arrangement error in the axial direction remains unresolved.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to determine the position of the workpiece with respect to the robot arm even if the error in the workpiece supply position remains as an error in the workpiece position with respect to the holding mechanism. It is to realize a transfer hand capable of absorbing the error of the above.
  • a transfer apparatus includes a robot arm, a base portion fixed to the robot arm, and a holding mechanism for holding a workpiece, and slides on the base portion. It is characterized by comprising a transfer hand having a holding mechanism connected in a possible manner and a position regulating mechanism for regulating the position of the workpiece.
  • a transfer method is a transfer method for transferring a work slidably held on a robot arm using the robot arm, the robot arm being A positioning step of positioning the position of the workpiece with respect to a base to be fixed or a base portion fixed to the robot arm by using a position restricting mechanism fixed to the base or the base portion. It is said.
  • the error can be absorbed by positioning the workpiece using the position regulating mechanism. Therefore, the workpiece can be transferred to an appropriate position on the target.
  • the transfer hand includes a base portion fixed to the robot arm and a holding mechanism for holding the workpiece, and is slidably connected to the base portion. And a position restricting mechanism for restricting the position of the workpiece relative to the base portion, the position restricting mechanism being fixed to the base portion.
  • the holding mechanism is slidably connected to the base portion, and the position of the workpiece with respect to the base portion is set. Since the position restriction mechanism for restriction is provided, the position of the workpiece with respect to the base portion, that is, the robot arm can be adjusted to a normal position. That is, even if the error in the workpiece supply position remains as the error in the workpiece position with respect to the holding mechanism, the workpiece position error with respect to the robot arm can be absorbed.
  • a transfer device includes a robot arm, a base portion fixed to the robot arm, and a holding mechanism for holding a workpiece, the holding mechanism being slidably connected to the base portion. And a position restricting mechanism for restricting the position of the workpiece.
  • the transfer method according to the present invention is a transfer method for transferring a work slidably held on the robot arm using a robot arm, the pedestal for fixing the robot arm, or the robot
  • a positioning step is included in which the position of the workpiece with respect to the base portion fixed to the arm is positioned using a position restricting mechanism fixed to the pedestal or the base portion.
  • the transfer hand includes a base portion fixed to the robot arm, a holding mechanism for holding a workpiece, a holding mechanism slidably connected to the base portion, and the base portion A position restricting mechanism for restricting the position of the workpiece with respect to the position, and a position restricting mechanism fixed to the base portion.
  • the error can be absorbed by positioning the workpiece using the position regulating mechanism. Therefore, the workpiece can be transferred to an appropriate position on the target.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an overall structure of a transfer hand according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a perspective view showing a base portion, FIG. 1B is a perspective view showing an origin return mechanism 113, and FIG. It is a perspective view which shows a locking mechanism.
  • 1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view showing a base portion, FIG. 1B is a cross-sectional view along line BB in FIG. 1A, and FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 3A, and FIG. 3D is a cross-sectional view taken along line DD in FIG.
  • the usage example of the 1st Embodiment of this invention is shown, Comprising: (a) is a perspective view which shows the state before transfer, (b) is a perspective view which shows the state at the time of transfer. is there. It is a flowchart which shows the 1st Embodiment of this invention and shows the operation
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, in which (a) is a plan view showing the entire structure of the transfer hand, (b) is a sectional view taken along line BB in (a), (C) is a CC sectional view in (a), (d) is a DD sectional view in (a), and (e) is an EE sectional view in (a). .
  • FIG. 9 is a perspective view of a transfer device according to a third embodiment of the present invention.
  • (A) shows a state when the liquid crystal panel is gripped, and
  • (b) shows a state when the liquid crystal panel is fitted into the frame. It is a perspective view of the transfer hand with which the transfer apparatus shown in FIG. 8 is equipped.
  • FIG. 8 It is a top view of the position control mechanism with which the transfer apparatus shown in FIG. 8 is provided. It is a top view which shows the modification of the position control mechanism shown in FIG. It is a flowchart which shows operation
  • A) is a perspective view of the base part with which the transfer hand shown in FIG. 13 is equipped,
  • (b) is a perspective view of the base part which removed the arm attachment plate, (c) is an arm attachment. It is a top view of the base part which removed the board.
  • Embodiment 1 The following describes the first embodiment of the present invention with reference to the drawings.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a usage example of the transfer hand 100.
  • the transfer hand 100 is applied to fitting the liquid crystal panel 10 into the frame 41.
  • the liquid crystal panel 10 corresponds to a work
  • the frame 41 corresponds to a target.
  • the transfer hand 100 is attached to the tip of the robot arm 20 of the vertical articulated robot and is used to hold the liquid crystal panel 10.
  • the robot arm 20 transfers the liquid crystal panel 10 arranged in the supply box 30 onto a frame 41 arranged in the pallet 40.
  • 4A shows a state before the liquid crystal panel 10 is transferred
  • FIG. 4B shows a state when the liquid crystal panel 10 is transferred.
  • the liquid crystal panel 10 is supplied by being stacked in the supply box 30.
  • the clearance between the end of the liquid crystal panel 10 and the inner wall of the supply box 30 is accommodated with a margin of about 5 mm.
  • the liquid crystal panel 10 is supplied in a state where it is not accurately positioned.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the transfer hand 100.
  • the transfer hand 100 includes a base portion 110 fixed to the robot arm 20, a holding mechanism 120 slidably connected to the base portion 110, and a position restriction mechanism 130 fixed to the base portion 110. And has.
  • the mechanism around the base portion 110 will be described later with reference to another drawing.
  • the holding mechanism 120 and the position restriction mechanism 130 will be mainly described.
  • the holding mechanism 120 is a mechanism for holding a workpiece. More specifically, it is a mechanism for adsorbing and holding a flat workpiece.
  • the holding mechanism 120 is configured by a holding frame 121 made of bars combined in a cross pattern and a suction pad 122 fixed to the workpiece facing surface side of the holding frame 121. Can do.
  • the holding frame 121 is made of a bar material, thereby reducing the weight of the holding mechanism 120.
  • the plurality of suction pads 122 are arranged at different positions on the holding frame 121, thereby realizing stable holding of the workpiece.
  • Each of the plurality of suction pads 122 is supported so as to be movable in a normal direction of a plane formed by the holding frame 121 (hereinafter referred to as “holding frame surface”), and no external force is applied. It is pressurized by a spring so as to be arranged at a predetermined position. Thereby, for example, when the workpiece is bent, when the workpiece is supplied while being inclined with respect to the holding frame surface, or when the suction pad 122 is fixed to the holding frame 121 with an installation error. However, all the suction pads 122 can be attracted to the workpiece.
  • the shape and size of the holding mechanism 120 may vary depending on the shape and size of the workpiece, but in the present embodiment, the structure is optimized to hold the quadrilateral liquid crystal panel 10 by suction. Yes.
  • the position regulation mechanism 130 is a mechanism for regulating the position of the workpiece with respect to the base body 111. More specifically, it is a mechanism for regulating the position of the workpiece relative to the base body 111 using a plurality of position regulating pins that can simultaneously contact the side surface of the workpiece.
  • a total of three position restricting portions 131, 132, and 133, and the position restricting portion 131 are arranged so as to contact the side surface in the short side direction of the liquid crystal panel 10.
  • the linear support member 134 and the V-shaped support member 135 for arranging the position restricting portions 132 and 133 so as to contact the side surface in the long side direction of the liquid crystal panel 10 are configured.
  • the position restricting portion 131 includes a base 131a, a slider 131b, and a position restricting pin 131c.
  • the slider 131b is attached to the base 131a so as to be slidable in a specific direction, and the position restricting pin 131c is fixed to the slider 131b. Therefore, the position restricting pin 131c is slidably attached to the base 131a.
  • the position restriction parts 132 and 133 are the same as the position restriction part 131.
  • the position restricting portion 131 is fixed to one end of the linear support member 134. At the other end of the support member 134, the position restricting portion 131 is arranged with respect to the side surface in the short side direction of the liquid crystal panel 10, and the position restricting pin 131 c slides in the normal direction of the holding frame surface. It is fixed to the arm mounting plate 111a in such a direction as to be possible.
  • Position restricting portions 132 and 133 are fixed to both ends of the V-shaped support member 135, respectively.
  • the position restricting pins 132c and 133c are fixed to the arm mounting plate 111a so as to be arranged and to be slidable in the normal direction of the holding frame surface.
  • the position restricting portions 131, 132, and 133 are arranged such that when the position restricting pins 131c, 132c, and 133c slide downward, they can come into contact with the side surface of the liquid crystal panel 10, and the position restricting pins 131c, 132c, and 133c are arranged. Is adjusted so as not to come into contact with the side surface of the liquid crystal panel 10. Therefore, the position restriction mechanism 130 in the present embodiment is a retractable position restriction mechanism.
  • the sliders 131a, 132a, and 133a can be slid upward and downward by control from the outside (for example, a PLC that will be described later, the same applies hereinafter). Therefore, the position restricting pins 131c, 132c and 133c can be retracted upward or lowered to a position where they abut against the liquid crystal panel 10 by external control.
  • the position of the liquid crystal panel 10, which is a workpiece in the present embodiment, is brought into contact with the position restricting pins 131 c on the side surface in the short side direction of the liquid crystal panel 10 and the position restricting pins 132 c and 133 c on the side surface in the long side direction of the liquid crystal panel 10.
  • the base body 111 is determined.
  • the position restricting pins are simultaneously brought into contact with the side face in the short side direction of the panel and at two places on the side face in the long side direction, that is, a total of three places, in the holding frame surface. The occurrence of positioning errors of the liquid crystal panel 10 is suppressed.
  • the specific positioning method is not limited to the method in the present embodiment. Depending on the shape of the workpiece, not only positioning by contact as in this embodiment, but also a method of positioning by fitting a part of the workpiece with the position regulating pin, and a gripping mechanism mounted at the tip of the position regulating mechanism In such a case, it may be considered that a method of positioning by gripping a part of the workpiece is more appropriate.
  • FIG. 2A is a perspective view showing the base portion 110 in the present embodiment.
  • 3A is a plan view showing the base portion 110.
  • FIGS. 3B, 3C, and 3D are views of the base portion 110 in FIG.
  • FIG. 5 is a B sectional view, a CC sectional view, and a DD sectional view.
  • the base unit 110 is a mechanism for slidably attaching the holding mechanism 120 to the tip of the robot arm 20.
  • the base unit 110 includes a base body 111 attached to the tip of the robot arm 20, a slide base 112 slidably connected to the base body 111, an origin return mechanism 113, and a lock mechanism 114. And.
  • the base main body 111 is a main body of the base portion 110 and is a part attached (fixed) to the tip of the robot arm 20.
  • the base main body 111 in this embodiment includes an arm attachment plate 111a attached to the tip of the robot arm 20, a support 111b, and a guide plate 111c.
  • one end of the column 111b is fixed to the arm mounting plate 111a, and the other end is fixed to the guide plate 111c.
  • the arm attachment plate 111a has a quadrangular plate shape
  • the guide plate 111c has a circular plate shape
  • the column 111b has a columnar shape.
  • the four struts 111b in total have the same length so that the plate surface of the arm mounting plate 111a and the plate surface of the guide plate 111c are parallel to each other. It may vary depending on the mode of position error to be absorbed.
  • the base body 111 in the present embodiment has a configuration suitable when the positional error of the supplied liquid crystal panel 10 is isotropic in the planar direction.
  • the base body 111 is attached to the tip of the robot arm 20 so that the center axis of the base body 111 and the center axis of the tip of the robot arm 20 coincide.
  • the slide base 112 is a part for slidably connecting the holding mechanism 120 to the base body 111.
  • the slide base 112 in the present embodiment includes a slide base main body 112a, an air bearing (levitation mechanism) 112b, and an air nozzle 112c.
  • the slide base body 112a is formed with four circular holes, and the slide base body 112a passes through the four support pillars 111b through these circular holes, whereby the base body 111.
  • the diameters of these circular holes are larger than the diameter of the column 111b, and the slide base 112 is slidable in a direction parallel to the plate surface of the arm mounting plate 111a.
  • the slide amount of about ⁇ 10 mm is ensured by making the radius of these circular holes about 10 mm larger than the radius of the support column 111 b. This slide amount has a sufficient margin for the positional error ⁇ 5 mm accompanying the supply of the liquid crystal panel 10.
  • the slide base main body 112a is supported by an air bearing 112b from the side facing the guide plate 111c. As a result, the friction coefficient between the two becomes 0.01 or less. Therefore, even with a load of 100 N, the slide base 112 can move with a force of 1 N or less.
  • a total of four air bearings 112b are used.
  • the lower part of the side surface of the slide base body 112a is fixed to the holding mechanism 120.
  • the holding mechanism 120 can freely slide in the plane direction with respect to the base body 111.
  • the slide base 112 and the holding mechanism 120 are fixed so that their center axes coincide.
  • the air nozzle 112c includes air supply ports 112c1, 112c2, 112c3, and 112c4 and air ejection holes 112d1, 112d2, 112d3, and 112d4.
  • the air supply ports 112c1, 112c2, 112c3 and 112c4 are provided in four directions on the side surface of the slide base body 112a.
  • a tube (not shown) from an air supply source is connected to each air supply port, and the air supply amount can be controlled by opening and closing the electromagnetic valve.
  • the air supply ports 112c1, 112c2, 112c3 and 112c4 communicate with air ejection holes 112d1, 112d2, 112d3 and 112d4 penetrating the side surface of the slide base main body 112a, respectively. From the inner side toward the side surface of the guide plate 111c.
  • FIG. 3B shows air ejection ports 112d1 and 112d3 and air supply ports 112c1 and 112c3 connected to the respective air ejection ports.
  • the guide plate 111c receives a force from the air ejected from the air ejection holes 112d1, 112d2, 112d3, and 112d4. Therefore, the holding mechanism 120 can be freely moved in the plane direction with respect to the base body 111 by controlling the air ejection from the total four air ejection holes 112d1, 112d2, 112d3, and 112d4.
  • the holding mechanism 120 that can be freely moved in the plane direction with respect to the base main body 111, the unpositioned workpiece is taken out, and the workpiece is placed at a predetermined position of the unpositioned target. Can be transferred.
  • the holding mechanism 120 is supported by the air bearing 112b and the holding mechanism 120 slides by the ejection of air, it is possible to reduce the load acting on the workpiece during positioning.
  • a slide mechanism without a friction load fluctuation is realized even in a wide range of movement in which the position error of the workpiece accompanying supply is ⁇ 5 mm or more.
  • the origin return mechanism 113 is a mechanism for returning the holding mechanism 120 to a reference point with respect to the base body 111. More specifically, the origin return mechanism 113 in the present embodiment is a mechanism for forcibly matching the central axis of the base body 111 and the central axis of the slide base 112 by external control. As described above, since the slide base 112 and the holding mechanism 120 are fixed so that their central axes coincide with each other, by operating the origin return mechanism 113, the central axis of the base body 111 and the holding mechanism 120 are operated. The center axis of the line coincides.
  • the transfer hand 100 includes the origin return mechanism 113, it is possible to eliminate a relative positional shift between the holding mechanism 120 and the base body 111 caused by absorbing a workpiece and target arrangement error. Therefore, in a situation where a plurality of workpieces are transferred continuously, the relative position shift between the holding mechanism 120 and the base body 111 is accumulated by using the origin return mechanism 113 for each transfer. Can be prevented.
  • the origin return mechanism 113 in the present embodiment is opened on the pressure portion 113a provided on the guide plate 111c and the upper surface of the slide base body 112a. V-shaped groove 113b.
  • the pressurizing part 113a is composed of a base 113a1, a slider 113a2, and a pressurizing pin 113a3.
  • the base 113a1 and the slider 113a2 are connected so as to be slidable in a specific direction, and the pressure pin 113a3 is fixed to the slider 113a2.
  • the slider 113a2 can be slid by external control.
  • the pressurizing part 113a has substantially the same configuration as the position restricting part 131 described above, but differs in that a pressurizing pin 113a3 is attached instead of the position restricting pin 131c in the position restricting part 131.
  • the pressurizing part 113a faces the central axis of the guide plate 111c on the upper surface of the guide plate 111c, and is located at two positions opposite to the central axis. is set up. Further, as shown in FIG. 2B, two V-shaped grooves 113b are provided on the upper surface of the slide base body 112a so as to face the central axis of the slide base 112 and to be equidistant from the central axis. It has been.
  • the lock mechanism 114 is a mechanism for locking the slide base 112 and the base body 111. By using the lock mechanism 114, the workpiece positioned with respect to the base body 111 is held in the positioned state even in a situation where a load is applied to the workpiece as the tip of the robot arm 20 moves. It becomes possible to keep.
  • two lock mechanisms 114 in the present embodiment are fixed to the lower surface of the slide base body 112a.
  • the lock mechanism 114 is constituted by a vacuum type air bearing (suction mechanism) capable of suction and floating.
  • suction mechanism vacuum type air bearing
  • the guide plate 111c is attracted to the lock mechanism 114 by a suction force, and as a result, the slide base 112 and the base body 111 are locked.
  • the floating state the movement of the slide base 112 in the holding frame surface direction is not hindered. Note that the suction and levitation switching can be controlled from the outside.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation procedure of the first embodiment.
  • the control entity that realizes the control shown in the flowchart is a PLC (Programmable Logic Controller).
  • PLC Processmatic Logic Controller
  • step S1 the origin return mechanism 113 is operated. Thereby, the central axis of the slide base 112 and the central axis of the base main body 111 coincide.
  • the base body 111 is fixed to the tip of the robot arm 20 so that the central axes of the two coincide with each other, and the central axes of the slide base 112 and the holding mechanism 120 coincide with each other.
  • the operation of the origin return mechanism 113 causes the tip of the robot arm 20 and the center axis of the holding mechanism 120 to coincide with each other.
  • step S2 the position restriction pins 131c, 132c, and 133c of the position restriction mechanism 130 are raised.
  • the reason why the position restricting pins 131c, 132c, and 133c are raised at this stage is to avoid interference between the position restricting pins 131c, 132c, and 133c and the liquid crystal panel 10 in steps S4 and S5 described below. is there.
  • step S ⁇ b> 3 the robot arm 20 is controlled so that the transfer hand 100 is placed on the supply box 30.
  • step S4 the robot arm 20 is controlled to lower the transfer hand 100 to a position where the suction pad 122 contacts the liquid crystal panel 10.
  • step S5 an electromagnetic valve provided on an air suction path for sucking air from the suction pad 122 is opened, and the suction pad 122 is sucked to the liquid crystal panel 10.
  • step S6 the robot arm 20 is controlled to raise the transfer hand 100 in step S6. Subsequently, in step S7, the robot arm 20 is caused to start moving the liquid crystal panel 10.
  • the positioning of the liquid crystal panel 10 with respect to the tip axis of the robot arm 20 is performed in steps S8 to S14.
  • step S8 the origin return mechanism 113 is released. This is done by sliding the slider 113a2 and moving the pressure pin 113a3 away from the V-shaped groove 113b. As a result, the liquid crystal panel 10 held by the holding mechanism 120 becomes slidable within the holding frame surface.
  • step S9 the solenoid valve provided on the air supply path for supplying air to the air supply ports 112c1 and 112c2 is opened.
  • air is supplied from the air supply ports 112c1 and 112c2, and the supplied air is sprayed from the air ejection holes 112d1 and 112d2 toward the side surface of the guide plate 111c. Due to the ejection of the air, the liquid crystal panel 10 moves relative to the tip of the robot arm 20 in the upper right direction in FIG. That is, the panel 10 is moved away from the position restricting pins 131c, 132c, and 133c.
  • step S10 the position restriction pins 131c, 132c and 133c are lowered.
  • step S11 the electromagnetic valve provided on the air supply path for supplying air to the air supply ports 112c1 and 112c2 is closed, and the electromagnetic valve provided on the air supply path for supplying air to the air supply ports 112c3 and 112c4 open.
  • the air ejection from the air ejection holes 112d1 and 112d2 is stopped, and instead, the air ejection from the air ejection holes 112d3 and 112d4 is started.
  • the ejected air is sprayed on the side surface of the guide plate 111c. Due to the ejection of the air, the liquid crystal panel 10 moves relative to the tip of the robot arm 20 in the lower left direction of FIG.
  • the liquid crystal panel 10 comes into contact with the position regulating pins 131c, 132c, and 133c and is pressed. Positioning of the liquid crystal panel 10 with respect to the tip of the robot arm 20 is performed by contact with the position regulating pins 131c, 132c, and 133c.
  • step S12 the vacuum pad of the lock mechanism 114 is operated in step S12. Thereby, the liquid crystal panel 10 is locked with respect to the tip of the robot arm 20 while being positioned.
  • step S13 the solenoid valve provided on the air supply path for supplying air to the air supply ports 112c3 and 112c4 is closed.
  • step S14 the position regulating pins 131c, 132c, and 133c are raised.
  • the reason why the position restricting pins 131c, 132c and 133c are raised is to avoid interference between the position restricting pins 131c, 132c and 133c and the frame 41 when the liquid crystal panel 10 is transferred to the frame 41.
  • the liquid crystal panel 10 supplied without being initially positioned is positioned with respect to the tip of the robot arm 20 in the transfer hand 100.
  • the position regulating mechanism 130 is not provided in the transfer hand in the same supply form, it is necessary to perform positioning with a separately provided positioning unit, and it is necessary to hold it again.
  • the transfer hand 100 according to the present invention since the transfer hand 100 according to the present invention has the position regulating mechanism 130, it is not necessary to separately position the liquid crystal panel 10 when it is supplied.
  • the positioning is performed while the liquid crystal panel 10 is moved to the transfer position, the work efficiency can be improved.
  • the liquid crystal panel 10 is made of glass of less than 1 mm, the liquid crystal panel 10 is broken when an excessive force acts on the liquid crystal panel 10 during positioning. Therefore, the force acting on the liquid crystal panel 10 is preferably reduced as much as possible.
  • the friction coefficient can be set to a very small value of 0.01 or less. This means that even a load of 100 N can be moved with a force of 1 N or less, and the force acting on the panel 10 during positioning has been successfully reduced.
  • the attachment of the liquid crystal panel 10 to the frame 41 is performed in steps S15 to S18.
  • step S15 the robot arm 20 is stopped. Thereby, the movement of the liquid crystal panel 10 to the upper part of the liquid crystal panel transfer position is completed.
  • step S16 the robot arm 20 is controlled so that the liquid crystal panel 10 is tilted so that the lower right side of the liquid crystal panel 10 (the side where the air supply ports 112c2 and 112c3 are viewed) is slightly lowered.
  • preparation work is completed in which the lower right corner of the liquid crystal panel 10 is pressed against the recessed side wall into which the liquid crystal panel 10 provided in the frame 41 is fitted.
  • the lower right corner of the liquid crystal panel 10 is arranged on the inner side with respect to the side wall of the frame 41, and even if the positioning error between the liquid crystal panel 10 and the frame 41 is the maximum, the liquid crystal panel is placed on the inner side of the side wall of the frame 41. 10 is placed at such a position.
  • step S17 the robot arm 20 is controlled to lower the liquid crystal panel 10 until the liquid crystal panel 10 contacts the frame surface of the frame 41.
  • step S18 the lock mechanism 114 is released.
  • step S19 the solenoid valve provided on the air supply path for supplying air to the air supply ports 112c2 and 112c3 is opened.
  • air is sprayed from the air ejection holes 112d2 and 112d3 toward the side surface of the guide plate 111c.
  • the lower right corner of the slightly lowered liquid crystal panel 10 is pressed in the angular direction of the frame 41.
  • the liquid crystal panel 10 can be slid with an extremely small frictional resistance by the air bearing 112b, it is possible to perform fitting work with a small pressing force even on a fragile one such as the liquid crystal panel 10. It can be carried out.
  • step S20 the upper left of the liquid crystal panel 10 (the side where the air supply ports 112c1 and 112c4 are viewed) is lowered so that the liquid crystal panel 10 is horizontal, so that the liquid crystal panel 10 fits into the frame 41.
  • the robot arm 20 is controlled.
  • step S21 the electromagnetic arm provided on the air suction path through which the air pump sucks air from the suction pad 122 is closed, and the robot arm 20 is controlled so as to retract the transfer hand 100 upward. The transfer of is completed.
  • the tip of the robot arm 20 is moved while the liquid crystal panel 10 is moved after the liquid crystal panel 10 supplied without being positioned is held by the transfer hand 100. Can be positioned. Further, even when the frame 41 is supplied with a position error, the liquid crystal panel 10 can be transferred to a predetermined position of the frame 41 by absorbing the position error.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the transfer hand 200 in the second embodiment.
  • FIG. 7A shows a plan view of the transfer hand 200 in the second embodiment
  • FIG. 7B, FIG. 7C, FIG. 7D, and FIG. 7A and 7B respectively show the BB, CC, DD, and EE cross sections of the transfer hand 200 shown in FIG.
  • the transfer hand 200 also has the same mechanism as the position regulating mechanism 130, but is omitted in FIGS. 6 and 7A.
  • the transfer hand 200 has a lock mechanism 114 and a load applying mechanism 112e, both of which are constituted by disc brakes having different brake forces. It is a point.
  • a thin plate portion 111d is fixed to the upper side surface of the base main body 111, and the thin plate portion 111d is sandwiched from above and below by the lock mechanism 114 and the load applying mechanism 112e.
  • the flying height of the air bearing 112b is not affected when the slide base 112 is locked to the base body 111.
  • the lock mechanism 114 By configuring the lock mechanism 114 in this way, the positional error of the liquid crystal panel 10 that occurs in the direction of the distal end axis of the robot arm 20 due to the lock can be suppressed, and more accurate transfer is possible.
  • the magnitude of the load applied by the load applying mechanism 112e can be set according to the weight of the workpiece to be transferred.
  • the transfer hands according to Embodiment 1 and Embodiment 2 both have a load applying mechanism 112e for moving the liquid crystal panel 10 freely in a plane direction. It is also possible to use gravity in the plane direction of the liquid crystal panel 10 generated by slightly tilting the tip of the liquid crystal panel 20. That is, even when the load applying mechanism 112e is not provided, the liquid crystal panel 10 can be slid in a desired direction by slightly tilting the tip of the robot arm 20. Further, in the first embodiment, it is noted that it is possible to use both the load application by the air ejection and the load application using the gravity so that the air ejection direction is one direction or only two directions. Keep it.
  • the arm of the vertical multi-indirect robot has been described as a robot arm, but the arm of a scalar robot or orthogonal robot is also a robot arm, and can be used as a work, target, or existing equipment. In view of this, the type of robot can be selected.
  • the transfer hand according to the present invention is a base part fixed to the robot arm and a holding mechanism for holding a work, and is slidable on the base part in order to solve the above-described problem. And a position restricting mechanism for restricting the position of the workpiece with respect to the base part, the position restricting mechanism being fixed to the base part.
  • the holding mechanism is slidably connected to the base portion, and the position of the workpiece with respect to the base portion is set. Since the position restriction mechanism for restriction is provided, the position of the workpiece with respect to the base portion, that is, the robot arm can be adjusted to a normal position. That is, even if the error in the workpiece supply position remains as the error in the workpiece position with respect to the holding mechanism, the workpiece position error with respect to the robot arm can be absorbed.
  • the transfer hand further includes a floating mechanism for floating the holding mechanism from the base portion.
  • the transfer hand according to the present invention further includes a lock mechanism for fixing the base portion and the holding mechanism.
  • the workpiece can be fixed to the robot arm in a state where the workpiece is positioned with respect to the robot arm. That is, for example, even if the workpiece is subjected to an inertial force during the movement of the robot arm, the workpiece can be fixed to the robot arm.
  • the lock mechanism is preferably an adsorption mechanism for adsorbing the holding mechanism to the base portion.
  • the base pump and the holding mechanism can be fixed by opening the electromagnetic valve provided on the air suction path for sucking air from the suction mechanism.
  • the lock mechanism may be a disc brake.
  • the workpiece can be transferred more accurately.
  • the workpiece can be strongly locked. That is, even if the acceleration during the movement of the robot arm is large or the work is heavy, the work can be strongly locked.
  • the transfer hand according to the present invention further includes an air nozzle for sliding the holding mechanism with respect to the base portion.
  • the holding mechanism can be slid with respect to the base portion by opening the electromagnetic valve provided on the air supply path for supplying air to the air nozzle by the air pump.
  • a transfer method is a transfer method for transferring a workpiece onto a target using the transfer hand attached to a robot arm, while the workpiece is being moved onto the target. And a step of positioning the position of the workpiece with respect to the robot arm using the position regulating mechanism.
  • the transfer method since the work is positioned with respect to the robot arm during the transfer of the work, there is an effect that the efficiency of the transfer work can be improved.
  • the transfer device 1 according to the present embodiment is used for fitting the liquid crystal panel 2 into the frame 3 as in the transfer devices according to the first and second embodiments. That is, it is a transfer device that uses the liquid crystal panel 2 as a work and the frame 3 as a target.
  • the transfer device 1 includes a robot arm 11 placed on a pedestal 4, a transfer hand 12 fixed to the tip of the robot arm 11, and a pedestal. 4 is provided.
  • the robot arm 11 holds the liquid crystal panel 2 accommodated in the supply box 30 as shown in FIG. 8A, and the liquid crystal panel 2 accommodated in the pallet 40 as shown in FIG. 8B. Fit panel 2.
  • the liquid crystal panel 2 is supplied by being stacked in a supply box 30. At this time, a clearance of about 5 mm is provided as a clearance between the end of the liquid crystal panel 2 and the inner wall of the supply box 30. That is, the liquid crystal panel 2 is supplied in a state where it is not positioned accurately.
  • the position displacement mechanism fixed to the transfer hand is used to eliminate the positional deviation of the liquid crystal panel with respect to the tip of the robot arm.
  • the robot arm 11 is used to eliminate the positional deviation of the liquid crystal panel 2 with respect to the base of the robot arm 11 using the position regulating mechanism 13 fixed to the pedestal 4 together. If the position of the tip of the robot arm 11 with respect to the base of the robot arm 11 can be controlled without error, the displacement of the liquid crystal panel 2 with respect to the base of the robot arm 11 can be eliminated by liquid crystal with respect to the tip of the robot arm 11. This is equivalent to eliminating the positional deviation of the panel 2.
  • FIG. 9 is a perspective view of the transfer hand 12.
  • the transfer hand 12 includes a base portion 12a fixed to the robot arm 11, and a holding mechanism 12b slidably connected to the base portion 12a.
  • the holding mechanism 12 b is a mechanism for holding a workpiece
  • the base portion 12 a is a mechanism for slidably attaching the holding mechanism 12 b to the tip of the robot arm 11.
  • the transfer hand 12 shown in FIG. 9 is configured in the same manner as the transfer hand 100 shown in FIG. 1 except that the position restriction mechanism is not provided. That is, the base portion 12a has the same configuration as the base portion 110 shown in FIG. 1, and the holding mechanism 12b has the same configuration as the holding mechanism 120 shown in FIG.
  • the transfer hand 12 is provided with a lock mechanism constituted by a vacuum type air bearing. That is, a desired braking force can be applied to the holding mechanism 12b by controlling the air pressure of the vacuum bearing.
  • FIG. 10 is a top view of the position regulating mechanism 13.
  • the position regulating mechanism 13 includes two beam portions 13a to 13b and three column portions 13c to 13e.
  • the beam portion 13a and the beam portion 13b are combined in an L shape so as to be orthogonal to each other, and the three column portions 13c to 13e fixed to the upper surface (or floor surface) of the base 4 are provided above the supply box 30. It is supported by.
  • the three column portions 13c to 13e are trimmed to the same length so that the plane including the beam portion 13a and the beam portion 13b and the upper surface of the base 4 are parallel to each other.
  • the beam portion 13 a is a rod-like member that is longer than the long side of the liquid crystal panel 2, and includes three rollers 13 a 1 to 13 a 3 on the side facing the long side of the liquid crystal panel 2.
  • the beam portion 13b is a rod-like member that is longer than the short side of the liquid crystal panel 2, and includes two rollers 13b1 to 13b2 on the side facing the short side of the liquid crystal panel 2.
  • the three rollers 13a1 to 13a3 included in the beam portion 13a and the two roller rollers 13b1 to 13b2 included in the beam portion 13b all have a rotation axis perpendicular to a plane including the beam portion 13a and the beam portion 13b. Is arranged.
  • the positioning of the liquid crystal panel 2 is performed by bringing any two of the three rollers 13a1 to 13a3 provided on the beam portion 13a into contact with the long side of the liquid crystal panel 2 and two roller rollers provided on the beam portion 13b. This is performed by bringing any one of 13b1 to 13b2 into contact with the short side of the liquid crystal panel 2. More specifically, when the liquid crystal panel 2 is small (the length of the long side is shorter than the distance between the roller 13a1 and the roller 13a3), the roller 13a1 and the roller 13a2 are placed on the long side of the liquid crystal panel 2. Positioning is performed by bringing the roller 13b1 into contact with the short side of the liquid crystal panel 2.
  • the roller 13a1 and the roller 13a3 are brought into contact with the long side of the liquid crystal panel 2, and Positioning is performed by bringing the roller 13b2 into contact with the short side of the liquid crystal panel 2.
  • the roller 13a2 is outside the straight line L3 connecting the roller 13a1 and the roller 13a3 so as not to come into contact with the long side (the side opposite to the side where the roller 13b2 is disposed). Is provided. Further, the roller 13b1 passes through the roller 13b2 and is outside of the straight line M2 orthogonal to the straight line L3 (the roller 13a1 and the roller 13a3 are arranged so that the liquid crystal panel 2 is large and does not come into contact with the short side. It is provided on the opposite side to the existing side.
  • a configuration in which four or more rollers 13a1 to 13a4 are provided in the beam portion 13a and three or more rollers 13b1 to 13b3 are provided in the beam portion 13b may be employed.
  • the large-sized liquid crystal panel 2 is positioned by the rollers 13a1 and 13a4 provided in the beam portion 13a and the roller 13b3 provided in the beam portion 13b.
  • the small liquid crystal panel 2 is positioned by the roller 13a1 and the roller 13a3 provided in the beam portion 13a and the roller 13b2 provided in the beam portion 13b.
  • the small liquid crystal panel 2 is provided with the roller 13a1 and the roller provided in the beam portion 13a. 13a2 and the roller 13b1 provided in the beam portion 13b.
  • the large liquid crystal panel 2 means that the long side is longer than the distance between the rollers 13a1 and 13a4, and the liquid crystal panel 2 is medium is the long side. Is shorter than the distance between the roller 13a1 and the roller 13a4 and longer than the distance between the roller 13a1 and the roller 13a3, and the liquid crystal panel 2 is smaller than the distance between the roller 13a1 and the roller 13a3. Point to short.
  • the rollers 13a2 to a3 are provided outside the straight line L4 connecting the rollers 13a1 and 13a4 so as not to come into contact with the long side when the liquid crystal panel 2 is large.
  • the roller 13b1 is provided outside the straight line M3 passing through the roller 13b3 and orthogonal to the straight line L4 so as not to contact the short side when the liquid crystal panel 2 is large.
  • the roller 13a2 is provided on the outer side than L3 connecting the roller 13a1 and the roller a3 so as not to come into contact with the long side when the liquid crystal panel 2 is a medium size.
  • the roller 13b1 is provided outside the straight line M2 that passes through the roller 13b2 and is orthogonal to the straight line L3 so that the liquid crystal panel 2 does not come into contact with the short side when the liquid crystal panel 2 is medium.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the transfer apparatus 1.
  • the operation of the transfer device 1 shown in FIG. 12 is realized by controlling each part of the transfer device 1 by a PLC (Programmable Logic Controller).
  • PLC Programmable Logic Controller
  • Step T1 The origin return mechanism of the transfer hand 12 is operated, and the central axis of the tip of the robot arm 11 and the central axis of the holding mechanism 12b are matched.
  • Step T2 The air pressure of the vacuum type air bearing (lock mechanism) is reduced, and the holding mechanism 12b is fixed to the base portion 12a (tip of the robot arm 11). After the fixing is completed, release the origin return mechanism.
  • Step T3 The robot arm 11 is operated, and the transfer hand 12 is placed above the supply box 30.
  • Step T4 The robot arm 11 is operated, and the transfer hand 12 is lowered until the suction pad comes into contact with the liquid crystal panel 2.
  • Step T5 The air pressure in the suction pad is lowered, and the suction pad is sucked to the liquid crystal panel 2.
  • Step T6 The robot arm 11 is operated, and the transfer hand 12 is raised until the height of the liquid crystal panel 2 matches the height of the rollers 13a1 to 13b2.
  • Step T7 The air pressure of the vacuum type air bearing is increased, and the frictional force acting on the holding mechanism 12b is weakened.
  • Step T8 The robot arm 11 is operated, and the transfer hand 12 is moved horizontally so that the liquid crystal panel 2 contacts the position regulating mechanism 13. At this time, while the friction force is applied to the holding mechanism 12b, the transfer hand 12 is further moved after the long side of the liquid crystal panel 2 comes into contact with any of the three rollers 13a1 to 13a3 provided on the beam portion 13a. After moving in the positive y-axis direction by about 30 mm and the short side of the liquid crystal panel 2 comes into contact with one of the two rollers 13b1 to 13b2 provided on the beam portion 13b, the transfer hand 12 is further moved to about 30 mm. The transfer hand 12 is horizontally moved in the + 45 ° direction on the xy plane so as to move in the positive x-axis direction. As a result, an appropriate moment acts on the liquid crystal panel 2 and the inclination of the liquid crystal panel 2 is corrected so as to contact a predetermined roller according to the size.
  • Step T9 The air pressure of the vacuum type air bearing is reduced, and the holding mechanism 12b is fixed to the base portion 12a (the tip of the robot arm 11).
  • Step T10 The robot arm 11 is operated, and the liquid crystal panel 2 is disposed above the frame 3.
  • Step T11 The robot arm 11 is operated, and the transfer hand 12 is tilted so that the upper left corner of the liquid crystal panel 2 is slightly lowered. As a result, the upper left corner of the liquid crystal panel 2 is arranged slightly inward (side closer to the center of the frame 3) just above the upper left corner of the inner wall of the frame 3.
  • Step T12 The robot arm 11 is operated, and the transfer hand 12 is lowered until the height of the upper left corner of the liquid crystal panel 2 matches the height of the frame 3.
  • Step T13 The air pressure of the vacuum type air bearing is increased, and the frictional force acting on the holding mechanism 12b is weakened.
  • Step T14 The robot arm 11 is operated, and the transfer hand 12 is moved horizontally so as to contact the left and upper sides of the liquid crystal panel 2 and the inner wall of the frame 3.
  • Step T15 The robot arm 11 is operated, and the transfer hand 12 is tilted so that the lower right of the liquid crystal panel 2 is slightly lowered (the liquid crystal panel 2 is returned to the horizontal position). As a result, the liquid crystal panel 2 is fitted into the frame 3.
  • Step T16 The air pressure in the suction pad is increased, and the liquid crystal panel 2 is detached from the suction pad.
  • Step T17 The robot arm 11 is operated to move the transfer hand 12 upward.
  • a vacuum type air bearing is used as a configuration for applying a frictional force to the holding mechanism 12b.
  • the present invention is not limited to this. That is, instead of the vacuum type air bearing, a pushing type brake or the like may be used.
  • the present invention is not limited to this.
  • it may be moved horizontally in the positive y-axis direction. That is, after the long side of the liquid crystal panel 2 is brought into contact with the rollers 13a1 to 13a3 provided on the beam portion 13a, the short side of the liquid crystal panel 2 is brought into contact with the rollers 13b1 to 13b2 provided on the beam portion 13b. It may be. Thereby, since the rotation direction can be corrected first, more reliable positioning is possible.
  • the liquid crystal panel 2 is illustrated as an object to be transferred by the transfer apparatus 1, but the object to be transferred by the transfer apparatus 1 is not limited to the liquid crystal panel 2. At least a flat workpiece having two sides that are not parallel can be transferred by the transfer device 1 in the same manner as the liquid crystal panel 2.
  • FIG. 13 is a perspective view of the transfer hand 12 according to this modification.
  • 14A is a perspective view of the base portion 12b included in the transfer hand 12
  • FIG. 14B is a perspective view of the base portion 12b with the arm mounting plate 12a11 removed
  • FIG. FIG. 6 is a top view of the base portion 12b with the arm attachment plate 12a11 removed.
  • the transfer hand 12 includes a base portion 12a fixed to the tip of the robot arm 11, and a holding mechanism 12b slidably connected to the base portion 12a.
  • the holding mechanism 12 b is a mechanism for holding the liquid crystal panel 2
  • the base portion 12 a is a mechanism for slidably attaching the holding mechanism 12 b to the tip of the robot arm 11.
  • the holding mechanism 12b includes a holding frame 12b1 made of rod-like members combined in a cross-beam shape, and a solid suction pad 12b2 provided on the workpiece facing surface of the holding frame 12b1.
  • the holding frame 12b1 By configuring the holding frame 12b1 with a bar, the holding mechanism 12b can be reduced in weight. Further, the plurality of suction pads 12b2 are arranged at different positions on the holding frame 12b1, thereby realizing stable holding of the workpiece.
  • the base portion 12a includes a base body 12a1 fixedly attached to the tip of the robot arm 11, a slide base 12a2 fixedly attached to the holding mechanism 12b, and an origin return mechanism 12a3. And a locking mechanism 12a4.
  • the base main body 12a1 is comprised by the arm attachment board 12a11, the support
  • the arm attachment plate 12a11 is fixedly attached to the distal end portion of the robot arm 11 so that the central axis of the base main end 12a1 and the central axis of the distal end portion of the robot arm 11 coincide.
  • the guide plate 12a13 is fixed to the arm mounting plate 12a11 via the support column 12a12 so that the plate surface thereof is parallel to the plate surface of the arm mounting plate 12a11.
  • FIG. 14B by using a cylindrical column 12a12 configured by two plate-like members facing each other curved along the side surface of the column, The strength of the base body 12a1 is ensured.
  • the slide base 12a2 includes an annular portion 12a21 and four fixing portions 12a22 extending from the four sides of the annular portion 12a21 in a direction perpendicular to the plate surface of the annular portion 12a21, as shown in each drawing of FIG. It is configured.
  • the tip of each fixing portion 12a22 bent in a flare shape is fixedly attached to the holding mechanism 12b.
  • the base main body 12a1 and the slide base 12a2 are combined so that the former support column 12a13 penetrates the latter annular portion 12a21, and are slidably connected to each other.
  • the inner diameter (hole diameter) of the annular portion 12a21 is set to be about 60 mm larger than the outer diameter of the cylindrical column 12a12, and the slide base 12a2 can be slid about ⁇ 30 mm with respect to the base body 12a1. It has become.
  • This slide amount is a sufficiently large amount as compared with an error ⁇ 10 mm (with respect to each axial direction) of the position where the liquid crystal panel 2 is supplied.
  • annular portion 12a21 of the slide base 12a2 is provided with four air bearings 12a14 for ejecting air toward the guide plate 12a13 of the base body 12a1, and the slide base 12a2 (the annular portion 12a21) and the base body are provided.
  • the coefficient of friction with 12a1 (guide plate 12a13) can be controlled.
  • the ring portion 12a21 of the slide base 12a2 is provided with a linear motion air cylinder (indicated by reference numeral 12a4 in the figure) that functions as the lock mechanism 12a4.
  • a brake pad is affixed around the opening of the linear motion air cylinder.
  • a small frictional force is generated by ejecting air from the four air bearings 12a14 in a state where the brake pad and the arm mounting plate 12a11 are not in contact with each other.
  • the cylinder can be operated and the brake pad can be generated by contacting the arm mounting plate 12a11.
  • the small frictional force can be adjusted by adjusting the amount of air ejected from the four air bearings 12a14, and the large frictional force can be adjusted by adjusting the air pressure of the direct acting air cylinder 12a4. . By properly using these two methods, the adjustment range of the frictional force can be expanded.
  • an origin return mechanism 12a3 is slidably attached to the guide plate 12a13 of the base body 12a1.
  • the slide base 12a2 can be returned to the initial position by sliding the origin return mechanism 12a3 in the + 45 ° direction on the xy plane shown in FIG.
  • the initial position means that the V-shaped groove 12a21 ⁇ formed on the inner periphery of the annular portion 12a21 is fitted to a roller 12a3 ⁇ provided at the tip of the origin return mechanism 12a3.
  • V-shaped groove 12a21 ⁇ formed at a position facing the V-shaped groove 12a21 ⁇ on the inner periphery of the annular portion 12a21 is a position where the roller 12a12 ⁇ provided on the side surface of the column 12a12 is fitted. Point to.
  • the liquid crystal panel 2 when the liquid crystal panel 2 is positioned, the liquid crystal panel 2 is pushed into the position regulating mechanism 13 for positioning. Therefore, it is desirable that the initial position of the slide base 12a2 be moved in the direction in which the liquid crystal panel 2 is pushed in, as shown in FIG. Thereby, the required stroke of the slide base 12a2 can be ensured without incurring unnecessary enlargement of the transfer hand 12. If the slide amount of the origin return mechanism 12a3 is set to about 30 mm, an error of ⁇ 10 mm ( ⁇ 10 mm with respect to each axis direction) of the position where the liquid crystal panel 2 is supplied can be sufficiently absorbed.
  • the transfer hand and the transfer device according to the present invention can be suitably used when transferring a planar workpiece supplied with a position error by suction and holding.
  • a position error by suction and holding can be suitably used when transferring a planar workpiece supplied with a position error by suction and holding.
  • it demonstrated concretely by the application example to liquid crystal panel transfer it is not limited to it, It is applicable irrespective of the shape and size of a workpiece

Abstract

　本発明の移載ハンド（１００）は、ロボットアームに固定されるベース部（１１０）と、液晶パネル（１０）を保持するための、ベース部（１１０）にスライド可能に連結された保持機構（１２０）とを備えている。これによって、ワークの供給位置の誤差が保持機構に対するワークの位置の誤差として残存する場合であっても、ワークの位置の誤差を吸収することができる。

Description

移載装置、移載ハンド、および、移載方法
　本発明は、或る部品（ワーク）を他の部品（ターゲット）上に移載する際に用いられる移載ハンドに関する。また、そのような移載ハンドを用いて部品（ワーク）を移載する移載方法に関する。また、そのような移載ハンドを供えた移載装置に関する。
　ロボットを利用した製品の組み立てが広く行なわれている。例えば、第１の位置に配置された第１の部品（以下「ワーク」と呼称する）を第２の位置に配置された第２の部品（以下、「ターゲット」と呼称する）上に移載するために、ロボットを利用することができる。しかしながら、ワークの配置またはターゲットの配置に誤差があると、ターゲット上の所定の位置にワークを移載することができない。そこで、これらの誤差を吸収する誤差吸収機構を有する移載ハンドをロボットアームの先端に取り付け、この移載ハンドによりワークを保持する技術が知られている。
　例えば、特許文献１には、アーム本体と、アーム本体に対してスライド可能に連結された保持機構とを有する誤差修正機構が示されている。この誤差修正機構は、保持機構を複数のスプリングによりアーム本体の中心軸に向かって付勢することで、アーム本体の中心軸と保持機構の中心軸を一致させる機能（以下、原点復帰機能と呼称する）を有している。また、特許文献２には、流体の供給、排出により原点復帰機能が外部から制御可能な位置決め誤差吸収装置が示されている。これらの文献中の原点復帰機能は、保持機構によるワークの保持が精度よく行われる場合、例えば、直方体のワークの４辺を把持するような場合には、ワークの供給に伴う配置誤差を吸収する機構として有効に働く。
　また、ワークの位置決め手法としては、特許文献３に示されているような、ワークを両側からブロックやピンにより挟みこむことで位置決めを行う方法がある。
日本国公開特許公報「実開平６－３５２９号公報」（１９９４年１月１８日公開） 日本国公開特許公報「特開平６－２１８６８８号公報」（１９９４年８月９日公開） 日本国公開特許公報「特開平５－５０３３９号公報」（１９９３年３月２日）
　しかしながら、ワークの形状及びワークの保持方法如何によっては、ワークが供給される際の配置誤差が、保持機構に対するワークの位置の誤差として残存する場合がある。そのような場合には、上記のような原点復帰機能のみではワークが供給される際の配置誤差を吸収することはできない。例えば、板状のワークを吸着により保持する場合や、配置誤差を伴い横倒しされた状態で供給される長い棒状のワークを把持する場合には、それぞれ、ワークの板面方向の配置誤差や、ワークの軸方向の配置誤差が解消されずに残る。その結果、ワークの供給誤差が、ターゲットへのワーク取り付けにおいて許容される位置誤差に比して大きい場合などには、ターゲット内にワークが配置できないという問題が生じる。
　本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークの供給位置の誤差が保持機構に対するワークの位置の誤差として残存する場合であっても、ロボットアームに対するワークの位置の誤差を吸収することができる移載ハンドを実現することにある。
　上記課題を解決するために、本発明に係る移載装置は、ロボットアームと、上記ロボットアームに固定されたベース部、及び、ワークを保持するための保持機構であって、上記ベース部にスライド可能に連結された保持機構を有する移載ハンドと、上記ワークの位置を規制する位置規制機構とを備えていることを特徴としている。
　また、上記課題を解決するために、本発明に係る移載方法は、ロボットアームを用いて該ロボットアームにスライド可能に保持されたワークを移載する移載方法であって、上記ロボットアームを固定する台座、又は、上記ロボットアームに固定されたベース部に対する上記ワークの位置を、上記台座又は上記ベース部に固定された位置規制機構を用いて位置決めする位置決め工程を含んでいる、ことを特徴としている。
　上記の構成によれば、ワークの供給位置に誤差があっても、位置規制機構を用いて上記ワークの位置を位置決めすることによって、その誤差を吸収することができる。したがって、ワークをターゲット上の適正な位置に移載することができる。
　また、本発明に係る移載ハンドは、上記課題を解決するために、ロボットアームに固定されるベース部と、ワークを保持するための保持機構であって、上記ベース部にスライド可能に連結された保持機構と、上記ベース部に対する上記ワークの位置を規制する位置規制機構であって、上記ベース部に固定された位置規制機構と、を備えていることを特徴としている。
　上記ワークの供給位置に誤差がある場合、上記保持機構に対する上記ワークの位置に誤差が生じ得る。このため、上記ベース部に対する、すなわち、上記ロボットアームに対する上記ワークの位置に誤差が生じ得る。しかし、上記構成によれば、上記保持機構に対する上記ワークの位置に誤差があっても、上記保持機構が上記ベース部にスライド可能に連結されており、かつ、上記ベース部に対する上記ワークの位置を規制する上記位置規制機構が設けられているので、上記ベース部に対する、すなわち、上記ロボットアームに対する上記ワークの位置を正規の位置に調整することができる。つまり、上記ワークの供給位置の誤差が上記保持機構に対する上記ワークの位置の誤差として残存する場合であっても、上記ロボットアームに対する上記ワークの位置の誤差を吸収することができるという効果を奏する。
　本発明に係る移載装置は、ロボットアームと、上記ロボットアームに固定されたベース部、及び、ワークを保持するための保持機構であって、上記ベース部にスライド可能に連結された保持機構を有する移載ハンドと、上記ワークの位置を規制する位置規制機構とを備えている。
　また、本発明に係る移載方法は、ロボットアームを用いて該ロボットアームにスライド可能に保持されたワークを移載する移載方法であって、上記ロボットアームを固定する台座、又は、上記ロボットアームに固定されたベース部に対する上記ワークの位置を、上記台座又は上記ベース部に固定された位置規制機構を用いて位置決めする位置決め工程を含んでいる。
　また、本発明に係る移載ハンドは、ロボットアームに固定されるベース部と、ワークを保持するための保持機構であって、上記ベース部にスライド可能に連結された保持機構と、上記ベース部に対する上記ワークの位置を規制する位置規制機構であって、上記ベース部に固定された位置規制機構と、を備えている。
　したがって、ワークの供給位置に誤差があっても、位置規制機構を用いて上記ワークの位置を位置決めすることによって、その誤差を吸収することができる。したがって、ワークをターゲット上の適正な位置に移載することができる。
本発明の第１の実施形態を示すものであって、移載ハンドの全体構造を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態を示すものであって、（ａ）は、ベース部を示す斜視図であり、（ｂ）は、原点復帰機構１１３を示す斜視図であり、（ｃ）は、ロック機構を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態を示すものであって、（ａ）は、ベース部を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ－Ｂ断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＣ－Ｃ断面図であり、（ｄ）は、（ａ）におけるＤ－Ｄ断面図である。 本発明の第１の実施形態の使用例を示すものであって、（ａ）は、移載前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、移載時の状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態を示すものであって、移載工程における動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態を示すものであって、移載ハンドの全体構造を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態を示すものであって、（ａ）は、移載ハンドの全体構造を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ－Ｂ断面図であり、（ｃ）は、（ａ）におけるＣ－Ｃ断面図であり、（ｄ）は、（ａ）におけるＤ－Ｄ断面図であり、（ｅ）は、（ａ）におけるＥ－Ｅ断面図である。 本発明の第３の実施形態を示すものであって、移載装置の斜視図である。（ａ）は、液晶パネルを掴むときの様子を示し、（ｂ）は、液晶パネルをフレームに嵌め込むときの様子を示す。 図８に示す移載装置が備えている移載ハンドの斜視図である。 図８に示す移載装置が備えている位置規制機構の上面図である。 図１０に示す位置規制機構の変形例を示す上面図である。 図８に示す移載装置の動作を示すフローチャートである。 図９に示す移載ハンドの変形例を示す斜視図である。 （ａ）は、図１３に示す移載ハンドが備えているベース部の斜視図であり、（ｂ）は、アーム取付板を取り去ったベース部の斜視図であり、（ｃ）は、アーム取付板を取り去ったベース部の上面図である。
　〔実施形態１〕
　本発明の第１の実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
　まず、本実施形態に係る移載ハンド１００の一使用例について、図４を参照して説明する。図４は、移載ハンド１００の使用例を示す図である。本使用例は、移載ハンド１００を、液晶パネル１０のフレーム４１への嵌め込みに適用した例である。液晶パネル１０がワークに相当し、フレーム４１がターゲットに相当する。本使用例において、移載ハンド１００は、垂直多関節型ロボットのロボットアーム２０の先端に取りけられ、液晶パネル１０を保持するために用いられる。
　図４に示したように、ロボットアーム２０は、供給ボックス３０内に配置された液晶パネル１０を、パレット４０内に配置されたフレーム４１上に移載する。図４（ａ）は、液晶パネル１０を移載する前の状態を示し、図４（ｂ）は、液晶パネル１０の移載時の状態を示す。
　図４（ａ）に示したように、液晶パネル１０は、供給ボックス３０に積み重ねて供給される。液晶パネル１０の端部と供給ボックス３０の内壁のクリアランスは５ｍｍ程度の余裕を持って収納されている。換言すると正確に位置決めされない状態で液晶パネル１０は供給されている。
　＜移載ハンド１００の構成＞
　次に、本実施形態に係る移載ハンド１００の構成について、図１を参照して説明する。
図１は、移載ハンド１００の構成を示す斜視図である。
　移載ハンド１００は、概略的に言えば、ロボットアーム２０に固定されるベース部１１０と、ベース部１１０にスライド可能に連結された保持機構１２０と、ベース部１１０に固定された位置規制機構１３０とを備えている。ベース部１１０周辺の機構については、参照する図面を代えて後で説明することとし、ここでは、保持機構１２０と位置規制機構１３０とについて主に説明する。
　（保持機構１２０）
　保持機構１２０は、ワークを保持するための機構である。より具体的には、平板状のワークを吸着保持するための機構である。保持機構１２０は、例えば、図１に示したように、井桁状に組み合わされた棒材からなる保持フレーム１２１と、保持フレーム１２１のワーク対向面側に固定された吸着パッド１２２とにより構成することができる。このように、保持フレーム１２１を棒材により構成することで、保持機構１２０の軽量化を図っている。また、複数の吸着パッド１２２を、保持フレーム１２１の異なる位置に配置することにより、ワークの安定的な保持を実現している。
　複数の吸着パッド１２２の各々は、保持フレーム１２１のなす平面（以下、「保持フレーム面」と呼称する）の法線方向に移動可能に支持されており、かつ、外力が加えられていない状態で所定の位置に配置されるようにバネにより与圧されている。これにより、例えば、ワークが撓んでいる場合、ワークが保持フレーム面に対して傾斜して供給された場合、あるいは、吸着パッド１２２が設置誤差を伴って保持フレーム１２１に固定されている場合であっても、全ての吸着パッド１２２をワークに吸着させることができる。
　なお、保持機構１２０の形状および大きさは、ワークの形状および大きさによって異なりうるが、本実施形態においては、四辺形の液晶パネル１０を吸着により保持するために最適化された構造となっている。
　（位置規制機構１３０）
　位置規制機構１３０は、ベース本体１１１に対するワークの位置を規制するための機構である。より具体的には、ワークの側面に同時に当接可能な複数の位置規制ピンを用いて、ベース本体１１１に対するワークの位置を規制するための機構である。
　本実施形態においては、図１に示したように、合計３つの位置規制部位１３１、１３２および１３３と、位置規制部位１３１を液晶パネル１０の短辺方向の側面に当接するように配置するための直線状の支持部材１３４と、位置規制部位１３２および１３３を液晶パネル１０の長辺方向の側面に当接するように配置するためのＶ字状の支持部材１３５とから構成される。
　位置規制部位１３１は、ベース１３１ａと、スライダ１３１ｂと、位置規制ピン１３１ｃとから構成されている。スライダ１３１ｂは、ベース１３１ａに対して特定の方向にスライド可能に取り付けられており、位置規制ピン１３１ｃは、スライダ１３１ｂに固定されている。したがって、位置規制ピン１３１ｃはベース１３１ａに対してスライド可能に取り付けられていることになる。位置規制部位１３２および１３３についても位置規制部位１３１と同様である。
　本実施形態においては、図１に示したように、直線状の支持部材１３４の一端に位置規制部位１３１が固定されている。支持部材１３４のもう一方の端は、位置規制部位１３１が、液晶パネル１０の短辺方向の側面に対して配置されるように、かつ、位置規制ピン１３１ｃが保持フレーム面の法線方向にスライド可能となるような向きに、アーム取り付け板１１１ａに固定されている。
　Ｖ字状の支持部材１３５の両端にはそれぞれ位置規制部位１３２および１３３が固定され、支持部材１３５の中央部は、位置規制部位１３２および１３３が、液晶パネル１０の長辺方向の側面に対して配置されるように、かつ、位置規制ピン１３２ｃおよび１３３ｃが保持フレーム面の法線方向にスライド可能となるような向きに、アーム取り付け板１１１ａに固定されている。
　また、位置規制部位１３１、１３２および１３３の配置は、位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃが下方にスライドした場合には、液晶パネル１０の側面に当接可能となり、位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃが上方にスライドした場合には、液晶パネル１０の側面に当接することがないように調整されている。したがって、本実施形態における位置規制機構１３０は退避可能な位置規制機構となっている。
　なお、スライダ１３１ａ、１３２ａおよび１３３ａは、外部（例えば、後述するＰＬＣなど。以下同じ）からの制御により、上方および下方にスライドが可能である。したがって、位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃを、外部からの制御により、上方に退避させたり、液晶パネル１０に当接する位置に下降させたりすることが可能である。
　本実施形態におけるワークである液晶パネル１０の位置は、位置規制ピン１３１ｃを液晶パネル１０の短辺方向の側面に、位置規制ピン１３２ｃおよび１３３ｃを液晶パネル１０の長辺方向の側面に当接させることで、ベース本体１１１に対して定められる。その際、パネルの短辺方向の側面に対して１箇所、長辺方向の側面に対して２箇所、すなわち計３箇所に対して位置規制ピンを同時に当接させることにより、保持フレーム面内での液晶パネル１０の位置決め誤差の発生が抑止されている。一般に、平面状のワークを平面方向に自在にスライド可能に保持する場合には、ワークの輪郭上の３以上の点（ワークの法線方向から見て同一直線上にない３以上の点）に対して同時に当接する位置規制部位による位置決めを行えば、保持フレーム面内で誤差のない位置決めが可能になることがわかるであろう。本実施形態における位置決めは、この原理を、ワークが四辺形のパネルである場合に最適化したものである。
　なお、位置決めの具体的方法については、本実施形態における方法に限定されるものではない。ワークの形状如何によっては、本実施例のような当接による位置決めだけでなく、ワークの一部と位置規制ピンとを勘合させることによって位置決めを行う方法や、位置規制機構の先端に把持機構を搭載させ、それによってワークの一部を把持することにより位置決めを行う方法などの方がより適切であるような状況も考えられるであろう。
　＜ベース部１１０周辺の機構＞
　次に、本実施形態に係る移載ハンド１００におけるベース部１１０周辺の機構について、図２および図３を参照して説明する。図２（ａ）は本実施形態におけるベース部１１０を示す斜視図である。また、図３（ａ）はベース部１１０を示す平面図であり、図３（ｂ）、図３（ｃ）および図３（ｄ）は、それぞれ図３（ａ）におけるベース部１１０のＢ―Ｂ断面図、Ｃ―Ｃ断面図、およびＤ－Ｄ断面図である。
　（ベース部１１０）
　ベース部１１０は、保持機構１２０を、ロボットアーム２０の先端にスライド可能に取り付けるための機構である。
　ベース部１１０は、概略的に言えば、ロボットアーム２０の先端に取り付けられるベース本体１１１と、ベース本体１１１に対してスライド可能に連結されたスライドベース１１２と、原点復帰機構１１３と、ロック機構１１４とを備えている。
　以下で図面を参照しつつ、各部の説明を行う。
　ベース本体１１１はベース部１１０の本体であり、ロボットアーム２０の先端に取り付けられる（固定される）部位である。
　図２（ａ）に示すように、本実施形態におけるベース本体１１１は、ロボットアーム２０の先端に取り付けられるアーム取り付け板１１１ａと、支柱１１１ｂと、ガイド板１１１ｃとから構成される。
　図３（ｄ）の断面図に示すように、支柱１１１ｂの一端はアーム取り付け板１１１ａに固定され、もう一方の端はガイド板１１１ｃに固定されている。また、図２に示すように、本実施形態においては、アーム取り付け板１１１ａの形状は四辺形の板状、ガイド板１１１ｃの形状は円形の板状、支柱１１１ｂの形状は円柱状である。アーム取り付け板１１１ａの板面とガイド板１１１ｃの板面とが互いに平行になるよう計４本の支柱１１１ｂはすべて同じ長さとしているが、これらの形状や数は取り扱うワークの形状や保持方法および吸収すべき位置誤差の態様によって異なりうる。本実施形態におけるベース本体１１１は、供給される液晶パネル１０の位置誤差が平面方向に等方的である場合に適した構成となっている。
　なお、本実施形態においては、ベース本体１１１は、ベース本体１１１の中心軸とロボットアーム２０の先端部の中心軸とが一致するように、ロボットアーム２０の先端に取り付けられる。
　スライドベース１１２は、保持機構１２０をベース本体１１１にスライド可能に連結するための部位である。
　図２（ａ）に示すように、本実施形態におけるスライドベース１１２は、スライドベース本体１１２ａと、エアベアリング（浮上機構）１１２ｂと、エアノズル１１２ｃとから構成されている。
　図３（ｃ）に示すように、スライドベース本体１１２ａには、４つの円孔が形成されており、スライドベース本体１１２ａは、これらの円孔に４つの支柱１１１ｂを貫通させることによって、ベース本体１１１に連結されている。これら円孔の直径は、支柱１１１ｂの直径より大きく、スライドベース１１２は、アーム取り付け板１１１ａの板面と平行な方向にスライド可能となっている。本実施形態においては、これら円孔の半径を支柱１１１ｂの半径に比して１０ｍｍ程度大きくすることによって、±１０ｍｍ程度のスライド量を確保している。このスライド量は液晶パネル１０の供給に伴う位置誤差±５ｍｍに対して十分余裕のある量となっている。
　スライドベース本体１１２ａは、ガイド板１１１ｃ対向面側からエアベアリング１１２ｂによって支持されている。これによって、両者の間の摩擦係数は０．０１以下となる。したがって、１００Ｎの荷重においても、スライドベース１１２は１Ｎ以下の力で移動可能となっている。なお、本実施形態においては、合計４つのエアベアリング１１２ｂを使用している。
　また、スライドベース本体１１２ａの側面下部は、保持機構１２０に固定されている。これによって、保持機構１２０はベース本体１１１に対して平面方向に自在にスライド可能になっている。なお、本実施形態においては、スライドベース１１２と保持機構１２０とは、両者の中心軸が一致するような配置で固定されている。
　図２（ａ）および図３（ｂ）に示すように、エアノズル１１２ｃは、エア供給口１１２ｃ１、１１２ｃ２、１１２ｃ３、１１２ｃ４と、エア噴出し孔１１２ｄ１、１１２ｄ２、１１２ｄ３、１１２ｄ４とから構成されている。エア供給口１１２ｃ１、１１２ｃ２、１１２ｃ３および１１２ｃ４はスライドベース本体１１２ａの側面に４方向に設けられている。各エア供給口にはエア供給源からのチューブ（図では省略）が接続され、電磁弁を開閉することにより、エアの供給量を制御することができる。
　エア供給口１１２ｃ１、１１２ｃ２、１１２ｃ３および１１２ｃ４は、スライドベース本体１１２ａの側面を貫通するエア噴出し孔１１２ｄ１、１１２ｄ２、１１２ｄ３および１１２ｄ４にそれぞれ連通しており、供給されたエアはスライドベース本体１１２ａの側面の内側からガイド板１１１ｃの側面に向かって噴出する。図３（ｂ）には、エア噴出し口１１２ｄ１および１１２ｄ３と、それぞれのエア噴出し口に接続されたエア供給口１１２ｃ１および１１２ｃ３が示されている。
　エア噴出し孔１１２ｄ１、１１２ｄ２、１１２ｄ３および１１２ｄ４から噴出されたエアにより、ガイド板１１１ｃは力を受ける。したがって、合計４つのエア噴出し孔１１２ｄ１、１１２ｄ２、１１２ｄ３および１１２ｄ４からのエア噴出を制御することにより、ベース本体１１１に対して保持機構１２０を平面方向に自在に移動させることが可能になる。
　このように、ベース本体１１１に対して、平面方向に自在に移動させることが可能な保持機構１２０を用いることで、位置決めされていないワークを取り出し、位置決めされていないターゲットの所定の位置に、ワークを移載することが可能となる。また、保持機構１２０はエアベアリング１１２ｂによって支持され、当該保持機構１２０はエアの噴出しによりスライドするので、位置決めの際にワークに作用する負荷の低減が実現できる。特に、本実施形態においては、供給に伴うワークの位置誤差が±５ｍｍ以上の広範囲な可動範囲においても、摩擦負荷変動の無いスライド機構が実現されている。
　（原点復帰機構１１３）
　原点復帰機構１１３は、保持機構１２０を、ベース本体１１１に対する基準点に復帰させるための機構である。本実施形態における原点復帰機構１１３は、より具体的に、ベース本体１１１の中心軸と、スライドベース１１２の中心軸とを外部からの制御により、強制的に一致させるための機構である。上述のように、スライドベース１１２と保持機構１２０とは両者の中心軸が一致するように固定されているので、当該原点復帰機構１１３を作動させることで、ベース本体１１１の中心軸と保持機構１２０の中心軸とが一致することになる。
　移載ハンド１００が原点復帰機構１１３を備えることにより、ワークおよびターゲットの配置誤差を吸収することで生じた保持機構１２０とベース本体１１１との相対的な位置のずれを解消することができる。したがって、複数のワークを連続して移載するような状況においては、各移載毎に原点復帰機構１１３を用いることで、保持機構１２０とベース本体１１１との相対的な位置のずれが累積することを防止できる。
　図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、本実施形態における原点復帰機構１１３は、ガイド板１１１ｃ上に設けられた加圧部位１１３ａと、スライドベース本体１１２ａの上面に開けられたＶ字溝１１３ｂとから構成されている。
　加圧部位１１３ａは、ベース１１３ａ１と、スライダ１１３ａ２と、加圧ピン１１３ａ３とから構成されている。ベース１１３ａ１とスライダ１１３ａ２は特定の方向にスライド可能に連結されており、加圧ピン１１３ａ３はスライダ１１３ａ２に固定されている。また、スライダ１１３ａ２は外部からの制御によってスライドが可能である。
　なお、加圧部位１１３ａは、前述の位置規制部位１３１とほぼ同様の構成であるが、位置規制部位１３１における位置規制ピン１３１ｃの代わりに加圧ピン１１３ａ３が取り付けられている点で異なる。
　当該加圧部位１１３ａは、図２（ｃ）に示したように、ガイド板１１１ｃの上面に、ガイド板１１１ｃの中心軸に向かい、当該中心軸から等距離の位置に、対向して２箇所に設置されている。また、図２（ｂ）に示したように、スライドベース本体１１２ａの上面には、スライドベース１１２の中心軸に向かい、中心軸から等距離の位置に対向して２つのＶ字溝１１３ｂが設けられている。
　外部からの制御により、スライダ１１３ａ２をガイド板１１１ｃの中心軸に向かってスライドさせると、上記２つのＶ字溝１１３ｂにそれぞれ加圧ピン１１３ａ３が押し付けられ、スライドベース１１２の中心軸をベース本体１１１の中心軸に一致させることができる。
　（ロック機構１１４）
　ロック機構１１４は、スライドベース１１２とベース本体１１１とをロックするための機構である。ロック機構１１４を用いることで、ベース本体１１１に対して位置決めされたワークを、ロボットアーム２０の先端の移動に伴いワークに負荷がかかるような状況であっても、当該位置決めされた状態で保持しておくことが可能になる。
　図２（ｃ）および図３（ｃ）に示すように、本実施形態におけるロック機構１１４はスライドベース本体１１２ａの下面に２個固定されている。ロック機構１１４は吸引と浮上が可能なバキューム型エアベアリング（吸着機構）により構成されている。当該吸引の状態では、ガイド板１１１ｃが吸引力によりロック機構１１４に吸着され、結果として、スライドベース１１２とベース本体１１１がロック状態となる。浮上の状態では、スライドベース１１２の保持フレーム面方向の移動に支障をきたすことはない。なお、当該吸引と浮上の切り替えは外部から制御可能である。
　＜移載ハンド１００の動作＞
　次に、本実施形態に係る移載ハンド１００の移載工程における動作手順について、図５を参照して説明する。
　図５は第１の実施形態の動作手順を示すフローチャートである。フローチャートに示された制御を実現する制御主体はＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。以下、フローチャート図５に沿って装置の動作を説明する。
　最初に、ステップＳ１において、原点復帰機構１１３を作動させる。これにより、スライドベース１１２の中心軸とベース本体１１１の中心軸とが一致する。上述のように、ベース本体１１１は、ロボットアーム２０の先端に対して、両者の中心軸が一致するように固定されており、また、スライドベース１１２と保持機構１２０とは両者の中心軸が一致するように固定されているので、当該原点復帰機構１１３の作動により、ロボットアーム２０の先端と保持機構１２０の中心軸が一致することになる。
　次に、ステップＳ２において、位置規制機構１３０の位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃ、および１３３ｃを上昇させる。この段階で位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃ、および１３３ｃを上昇させておくのは、以下に説明するステップＳ４およびＳ５において位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃ、および１３３ｃと液晶パネル１０との干渉を回避するためである。
　次に、ステップＳ３において、移載ハンド１００が供給ボックス３０上に配置されるよう、ロボットアーム２０を制御する。
　次に、ステップＳ４において、吸着パッド１２２が液晶パネル１０に接触する位置まで移載ハンド１００を降下させるべく、ロボットアーム２０を制御する。
　続いて、ステップＳ５において、エアポンプが吸着パッド１２２からエアを吸引するエア吸引経路上に設けられた電磁弁を開き、吸着パッド１２２を液晶パネル１０に吸着させる。
　吸着確認後、ステップＳ６において、移載ハンド１００を上昇させるべく、ロボットアーム２０を制御する。続いて、ステップＳ７において、ロボットアーム２０に、液晶パネル１０の移動を開始させる。
　ロボットアーム２０の先端軸に対する液晶パネル１０の位置決めは、ステップＳ８～Ｓ１４において行なわれる。
　まず、ステップＳ８において、原点復帰機構１１３を解除する。これは、スライダ１１３ａ２をスライドさせ、加圧ピン１１３ａ３をＶ字溝１１３ｂから遠ざけることにより行われる。これにより、保持機構１２０に保持された液晶パネル１０は、保持フレーム面内でスライドが可能な状態となる。
　続いて、ステップＳ９において、エア供給口１１２ｃ１および１１２ｃ２にエアを供給するエア供給路上に設けられた電磁弁を開く。これにより、エア供給口１１２ｃ１および１１２ｃ２よりエアが供給され、供給されたエアは、エア噴出し孔１１２ｄ１および１１２ｄ２から、ガイド板１１１ｃの側面に向かって噴き付けられる。当該エアの噴出により、液晶パネル１０はロボットアーム２０の先端に対して図１の右上方向に向かって相対的に移動する。すなわち、パネル１０は位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃから遠ざけられることとなる。
　次に、ステップＳ１０において、位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃを下降させる。
　続いて、ステップＳ１１において、エア供給口１１２ｃ１および１１２ｃ２にエアを供給するエア供給路上に設けられた電磁弁を閉じ、エア供給口１１２ｃ３および１１２ｃ４にエアを供給するエア供給路上に設けられた電磁弁を開く。これにより、エア噴出し孔１１２ｄ１および１１２ｄ２からのエア噴出しが停止し、代わって、エア噴出し孔１１２ｄ３および１１２ｄ４からのエア噴出しが開始する。噴出したエアはガイド板１１１ｃの側面に噴き付けられる。当該エアの噴出により、液晶パネル１０はロボットアーム２０の先端に対して図１の左下方向に向かって相対的に移動する。その結果、液晶パネル１０は、位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃに接触し、押付けられた状態となる。当該位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃへの当接により、液晶パネル１０のロボットアーム２０の先端に対する位置決めが行われる。
　パネル１０の位置決め完了後、ステップＳ１２において、ロック機構１１４のバキュームパッドを作動させる。これにより、液晶パネル１０は、位置決めされたまま、ロボットアーム２０の先端に対してロックされることになる。
　当該ロック後、ステップＳ１３において、エア供給口１１２ｃ３および１１２ｃ４にエアを供給するエア供給路上に設けられている電磁弁を閉じる。
　続いてステップＳ１４において、位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃを上昇させる。位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃを上昇させるのは、液晶パネル１０をフレーム４１に移載する際に、位置規制ピン１３１ｃ、１３２ｃおよび１３３ｃとフレーム４１との干渉を回避するためである。
　ここまでの工程で、当初位置決めされずに供給された液晶パネル１０は、移載ハンド１００内で、ロボットアーム２０の先端に対して位置決めされることになる。同様の供給形態で移載ハンド内に位置規制機構１３０を有しない場合を考えてみると、別途設けられた位置決めユニットで位置決めをする必要が生じ、再度保持し直す必要がある。これに対して、本発明に係る移載ハンド１００は位置規制機構１３０を有するため、液晶パネル１０の供給に際して別途位置決めをしておく必要がなくなる。また、輸送時の梱包形態のまま液晶パネル１０を供給することも可能となり、液晶パネル１０の入れ替え等の作業を無くすことも可能となる。さらに、当該位置決めが、液晶パネル１０の移載位置への移動中に行われることで、作業効率の向上が可能となっている。
　また、液晶パネル１０は１ｍｍに満たないガラスで構成されているため位置決め時に過度の力が液晶パネル１０に作用すると液晶パネル１０が割れてしまう。従って、液晶パネル１０に作用する力は可能な限り低減されることが好ましい。本実施形態においては、前述したように、液晶パネル１０を保持している保持機構１２０をエアベアリング１１２ｂにより支持することにより摩擦係数が０．０１以下という非常に小さな値にすることができる。これは、１００Ｎの荷重においても１Ｎ以下の力で移動可能であることを意味しており、位置決め時のパネル１０に作用する力を低減させることに成功している。
　液晶パネル１０のフレーム４１への取り付けは、ステップＳ１５～Ｓ１８において行なわれる。
　まず、ステップＳ１５において、ロボットアーム２０を停止させる。これにより、液晶パネル１０の、液晶パネル移載位置の上部への移動が終了する。
　次に、ステップＳ１６において、液晶パネル１０の右下（エア供給口１１２ｃ２および１１２ｃ３を見込む側）がわずかに下がるように液晶パネル１０を傾けるべく、ロボットアーム２０を制御する。これによりフレーム４１に設けられている液晶パネル１０が嵌り込むための凹みの側壁に対して液晶パネル１０の右下角を押し当てられる準備作業が整えられる。このとき、液晶パネル１０の右下角はフレーム４１の側壁に対して内側に配置し、液晶パネル１０とフレーム４１との位置決め誤差が最大の場合であっても、フレーム４１の側壁の内側に液晶パネル１０が配置するような位置に置かれている。
　次に、ステップＳ１７において、液晶パネル１０がフレーム４１のフレーム面に接するまで液晶パネル１０を下降させるべく、ロボットアーム２０を制御する。
　続いて、ステップＳ１８において、ロック機構１１４が解除する。
　次に、ステップＳ１９において、エア供給口１１２ｃ２および１１２ｃ３にエアを供給するエア供給路上に設けられた電磁弁を開く。これにより、エア噴出し孔１１２ｄ２および１１２ｄ３から、ガイド板１１１ｃ側面に向かってエアが噴き付けられる。その結果、わずかに下がった側の液晶パネル１０の右下角がフレーム４１の角方向に押付けられる。本実施形態においては、液晶パネル１０はエアベアリング１１２ｂにより非常に小さな摩擦抵抗でスライド可能となっているため、液晶用のパネル１０の様な割れやすいものに対しても小さな押付け力で嵌め込み作業を行うことができる。
　また、フレーム４１が位置誤差を伴って供給される場合であっても、当該位置誤差は、液晶パネル１０のスライドの自由度よって吸収される。
　次に、ステップＳ２０に示すように、液晶パネル１０が水平になるように、液晶パネル１０の左上（エア供給口１１２ｃ１および１１２ｃ４を見込む側）を下げて、液晶パネル１０がフレーム４１にはめ込むよう、ロボットアーム２０を制御する。
　続いて、ステップＳ２１において、エアポンプが吸着パッド１２２からエアを吸引するエア吸引経路上に設けられた電磁弁を閉じ、移載ハンド１００を上方に待避させるようロボットアーム２０を制御し、液晶パネル１０の移載が完了する。
　以上述べてきたように、移載ハンド１００を用いることで、位置決めされずに供給された液晶パネル１０を、移載ハンド１００により保持した後、液晶パネル１０の移動中に、ロボットアーム２０の先端に対して位置決めすることができる。また、フレーム４１が位置誤差を伴って供給される場合であっても、当該位置誤差を吸収し、フレーム４１の所定の位置に液晶パネル１０を移載することができる。
〔実施形態２〕
　本発明の第２の実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
　図６は、第２の実施形態における移載ハンド２００の構造を示す斜視図である。図７（ａ）は、第２の実施形態における移載ハンド２００の平面図を示しており、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）および図７（ｅ）は、それぞれ、移載ハンド２００の図７（ａ）に示されたＢ－Ｂ、Ｃ―Ｃ、Ｄ―ＤおよびＥ―Ｅ断面を表している。
　実施形態１と同様の部分については説明を省略し、同機能の部分には同じ符号を記す。なお、移載ハンド２００も位置規制機構１３０と同様の機構を有しているが、図６および図７（ａ）においては省略している。
　実施形態１と実施形態２との主な違いは、実施形態２では、移載ハンド２００がロック機構１１４と負荷付与機構１１２ｅとを有し、両者がそれぞれブレーキ力の異なるディスクブレーキにより構成されている点である。
　図６に示すように、ベース本体１１１の上部側面には薄板部１１１ｄが固定されており、当該薄板部１１１ｄを、ロック機構１１４および負荷付与機構１１２ｅが上下から挟み込んでいる。
　ディスクブレーキを用いることで、スライドベース１１２をベース本体１１１に対してロックした際に、エアベアリング１１２ｂの浮上量が影響を受けないようになっている。ロック機構１１４をこのように構成することで、ロックによりロボットアーム２０の先端軸方向に生じる液晶パネル１０の位置誤差を抑止することができ、より正確な移載が可能となる。
　また、ディスクブレーキを用いることで、ワーク移動時の加速度に耐えうるように強力にロックすることが可能となる。なお、負荷付与機構１１２ｅにより与える負荷の大きさは移載するワークの重さに応じて設定できるようになっている。
　また、実施形態１および実施形態２に係る移載ハンドは、双方とも、液晶パネル１０を平面方向に自在に移動させるための負荷付与機構１１２ｅを有しているが、当該負荷付与は、ロボットアーム２０の先端を僅かに傾けることにより生じる液晶パネル１０の平面方向への重力を利用することによっても可能である。すなわち、負荷付与機構１１２ｅを有しない場合であっても、ロボットアーム２０の先端を僅かに傾けることにより、望みの方向へ液晶パネル１０をスライドさせることが可能である。また、実施形態１においては、エア噴出しによる負荷付与と、重力を利用した負荷付与とを併用し、エア噴出し方向を１方向もしくは２方向のみとすることなども可能である点を付記しておく。
　なお、実施形態１および実施形態２においては、垂直多間接ロボットのアームをロボットアームとして説明したが、スカラーロボットや直交ロボットのアームも同様にロボットアームであり、ワーク、ターゲット、または既存設備等に鑑みてロボットの種類を選択可能である。
　〔第１の実施形態と第２の実施形態のまとめ〕
　以上のように、本発明に係る移載ハンドは、上記課題を解決するために、ロボットアームに固定されるベース部と、ワークを保持するための保持機構であって、上記ベース部にスライド可能に連結された保持機構と、上記ベース部に対する上記ワークの位置を規制する位置規制機構であって、上記ベース部に固定された位置規制機構と、を備えていることを特徴としている。
　上記ワークの供給位置に誤差がある場合、上記保持機構に対する上記ワークの位置に誤差が生じ得る。このため、上記ベース部に対する、すなわち、上記ロボットアームに対する上記ワークの位置に誤差が生じ得る。しかし、上記構成によれば、上記保持機構に対する上記ワークの位置に誤差があっても、上記保持機構が上記ベース部にスライド可能に連結されており、かつ、上記ベース部に対する上記ワークの位置を規制する上記位置規制機構が設けられているので、上記ベース部に対する、すなわち、上記ロボットアームに対する上記ワークの位置を正規の位置に調整することができる。つまり、上記ワークの供給位置の誤差が上記保持機構に対する上記ワークの位置の誤差として残存する場合であっても、上記ロボットアームに対する上記ワークの位置の誤差を吸収することができるという効果を奏する。
　本発明に係る移載ハンドにおいては、上記保持機構を上記ベース部から浮上させるための浮上機構をさらに備えていることが好ましい。
　上記構成によれば、上記ベース部と上記保持機構との間の摩擦を低減させることができる。これによって、上記保持機構をスライドさせるために上記保持機構に作用させる力を小さくすることができる。したがって、上記ワークの位置を決めるために上記位置規制機構が上記ワークに及ぼす力を小さくすることができるという効果を奏する。また、上記保持機構をスライドさせる際の摩擦負荷変動を小さくすることができるという効果を奏する。
　また、本発明に係る移載ハンドにおいては、上記ベース部と上記保持機構とを固定するためのロック機構をさらに備えていることが好ましい。
　上記構成によれば、上記ワークが上記ロボットアームに対して位置決めされた状態で、上記ワークを上記ロボットアームに対して固定できるという効果を奏する。すなわち、例えば、上記ロボットアームの移動中に上記ワークに慣性力がかかるような状況であっても、上記ワークを上記ロボットアームに対して固定できるという効果を奏する。
　また、上記ロック機構は、上記保持機構を上記ベース部に吸着させるための吸着機構であることが好ましい。
　上記構成によれば、エアポンプが吸着機構からエアを吸引するエア吸引経路上に設けられた電磁弁を開くことによって、上記ベース部と上記保持機構とを固定することができるという効果を奏する。
　また、上記ロック機構は、ディスクブレーキであってもよい。
　上記構成によれば、上記ベース部と上記保持機構とをロックすることに伴う上記ワークの位置誤差の発生を抑止することができるという効果を奏する。すなわち、上記ワークのより正確な移載が可能となる。また、上記ロボットアームの移動時に上記ワークに作用する力が大きい場合であっても、上記ワークを強力にロックすることができるという効果を奏する。すなわち、上記ロボットアームの移動時の加速度が大きい場合や、上記ワークが重い場合であっても、上記ワークを強力にロックすることができるという効果を奏する。
　本発明に係る移載ハンドは、上記保持機構を上記ベース部に対してスライドさせるためのエアノズルをさらに備えていることが好ましい。
　上記構成によれば、エアポンプが上記エアノズルにエアを供給するエア供給経路上に設けられた電磁弁を開くことによって、上記保持機構を上記ベース部に対してスライドさせることができるという効果を奏する。
　本発明に係る移載方法は、ロボットアームに取り付けられた、上記の移載ハンドを用いて、ワークをターゲット上に移載する移載方法であって、上記ワークを上記ターゲット上に移動中に、上記位置規制機構を用いて上記ロボットアームに対する上記ワークの位置を位置決めする工程を含んでいる、ことを特徴としている。
　上記移載方法によれば、上記ワークの移載中に、上記ロボットアームに対する上記ワークの位置決めが行われるため、移載作業の効率化が可能になるという効果を奏する。
　〔実施形態３〕
　本発明の第３の実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
　（移載装置の概要）
　本実施形態に係る移載装置１の概要について、図８を参照して説明する。本実施形態に係る移載装置１は、第１および第２の実施形態に係る移載装置と同様、液晶パネル２をフレーム３に嵌め込むために用いられるものである。すなわち、液晶パネル２をワークとし、フレーム３をターゲットとする移載装置である。
　図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、移載装置１は、台座４に載置されたロボットアーム１１と、ロボットアーム１１の先端に固定された移載ハンド１２と、台座４に載置された位置規制機構１３とを備えている。ロボットアーム１１は、図８（ａ）に示すように、供給ボックス３０内に収容された液晶パネル２を掴み、図８（ｂ）に示すように、パレット４０内に収容されたフレーム３に液晶パネル２を嵌めこむ。
　図８（ａ）に示すように、液晶パネル２は、供給ボックス３０内に積み重ねて供給される。この際、液晶パネル２の端部と供給ボックス３０の内壁との間には、クリアランスとして５ｍｍ程度の隙間が設けられている。すなわち、液晶パネル２は、正確に位置決めされていない状態で供給される。
　第１および第２の実施形態においては、移載ハンドに固定された位置規制機構を用いて、ロボットアームの先端に対する液晶パネルの位置ズレを解消していたが、本実施形態においては、ロボットアーム１１と共に台座４に固定された位置規制機構１３を用いて、ロボットアーム１１の基部に対する液晶パネル２の位置ズレを解消する。なお、ロボットアーム１１の基部に対するロボットアーム１１の先端の位置を誤差なく制御可能な場合には、ロボットアーム１１の基部に対する液晶パネル２の位置ズレを解消することは、ロボットアーム１１の先端に対する液晶パネル２の位置ズレを解消することと等価である。
　（移載ハンド）
　次に、移載装置１が備えている移載ハンド１２の構成について、図９を参照して説明する。
　図９は、移載ハンド１２の斜視図である。移載ハンド１２は、図９に示すように、ロボットアーム１１に固定されるベース部１２ａと、ベース部１２ａにスライド可能に連結された保持機構１２ｂとを備えている。保持機構１２ｂは、ワークを保持するための機構であり、ベース部１２ａは、保持機構１２ｂをロボットアーム１１の先端にスライド可能に取り付けるための機構である。
　図９に示す移載ハンド１２は、位置規制機構を備えていない点を除き、図１に示す移載ハンド１００と同様に構成されている。すなわち、ベース部１２ａは、図１に示すベース部１１０と同様の構成であり、保持機構１２ｂは、図１に示す保持機構１２０と同様の構成である。
　なお、本実施形態においても、移載ハンド１２は、バキューム型エアベアリングにより構成されたロック機構を備えている。すなわち、バキューム型ベアリングのエア圧を制御することによって、保持機構１２ｂに対して所望のブレーキ力を作用させることができる。
　（位置規制機構）
　次に、移載装置１が備えている位置規制機構１３の構成について、図８、及び、図１０を参照して説明する。図１０は、位置規制機構１３の上面図である。
　位置規制機構１３は、図８に示すように、２本の梁部１３ａ～１３ｂと、３本の柱部１３ｃ～１３ｅとにより構成されている。梁部１３ａと梁部１３ｂとは、互いに直交するようにＬ字型に組み合わせられ、台座４の上面（あるいは床面）に固定された３本の柱部１３ｃ～１３ｅによって、供給ボックス３０の上方に支持されている。なお、梁部１３ａと梁部１３ｂとを含む平面と台座４の上面とは平行になるよう、３本の柱部１３ｃ～１３ｅは同一の長さに切り揃えられている。
　梁部１３ａは、図１０に示すように、液晶パネル２の長辺よりも長い棒状部材であり、液晶パネル２の長辺と対向する側に３つのローラ１３ａ１～１３ａ３を備えている。また、梁部１３ｂは、図１０に示すように、液晶パネル２の短辺よりも長い棒状部材であり、液晶パネル２の短辺と対向する側に２つのローラ１３ｂ１～１３ｂ２を備えている。梁部１３ａが備える３つのローラ１３ａ１～１３ａ３、及び、梁部１３ｂが備える２つのローラローラ１３ｂ１～１３ｂ２は、何れも、回転軸が梁部１３ａと梁部１３ｂとを含む平面に垂直になるように配置されている。
　液晶パネル２の位置決めは、梁部１３ａに設けられた３つのローラ１３ａ１～１３ａ３の何れか２つを液晶パネル２の長辺に当接させ、かつ、梁部１３ｂに設けられた２つのローラローラ１３ｂ１～１３ｂ２の何れか１つを液晶パネル２の短辺に当接さることによって行う。より具体的に言うと、液晶パネル２が小型（長辺の長さがローラ１３ａ１とローラ１３ａ３との距離よりも短い）の場合には、ローラ１３ａ１とローラ１３ａ２とを液晶パネル２の長辺に当接させ、かつ、ローラ１３ｂ１を液晶パネル２の短辺に当接させることによって位置決めを行う。また、液晶パネル２が大型（長辺の長さがローラ１３ａ１とローラ１３ａ３との距離より長い）の場合には、ローラ１３ａ１とローラ１３ａ３とを液晶パネル２の長辺に当接させ、かつ、ローラ１３ｂ２を液晶パネル２の短辺に当接させることによって位置決めを行う。
　ここで、ローラ１３ａ２は、液晶パネル２が大型の場合にその長辺に当接しないよう、ローラ１３ａ１とローラ１３ａ３とを結ぶ直線Ｌ３よりも外側（ローラ１３ｂ２が配置されている側と反対側）に設けられている。また、ローラ１３ｂ１は、液晶パネル２が大型の場合にその短辺に当接しないよう、ローラ１３ｂ２を通り、上記の直線Ｌ３と直交する直線Ｍ２よりも外側（ローラ１３ａ１及びローラ１３ａ３が配置されている側とは反対側）に設けられている。このようなローラ配置を採用することにより、液晶パネル２が大型であるか小型であるかを問わず、常に、液晶パネル２の長辺に２つのローラを当接させ、かつ、液晶パネル２の短辺に１つのローラを当接させることができる。したがって、液晶パネル２が大型であるか小型であるかを問わず、液晶パネル２の位置規制機構１３に対する位置を一意的に規制することができる。
　なお、図１１に示すように、梁部１３ａに４つ以上のローラ１３ａ１～１３ａ４を設け、かつ、梁部１３ｂに３つ以上のローラ１３ｂ１～１３ｂ３を設ける構成を採用してもよい。この場合、（１）大型の液晶パネル２は、梁部１３ａに設けられたローラ１３ａ１及びローラ１３ａ４、並びに、梁部１３ｂに設けられたローラ１３ｂ３によって位置決めされ、（２）中型の液晶パネル２は、梁部１３ａに設けられたローラ１３ａ１及びローラ１３ａ３、並びに、梁部１３ｂに設けられたローラ１３ｂ２によって位置決めされ、（３）小型の液晶パネル２は、梁部１３ａに設けられたローラ１３ａ１及びローラ１３ａ２、並びに、梁部１３ｂに設けられたローラ１３ｂ１によって位置決めされる。
　なお、液晶パネル２が大型であるとは、その長辺の長さがローラ１３ａ１とローラ１３ａ４との距離よりも長いことを指し、液晶パネル２が中型であるとは、その長辺の長さがローラ１３ａ１とローラ１３ａ４との距離よりも短く、かつ、ローラ１３ａ１とローラ１３ａ３との距離よりも長いことを指し、液晶パネル２が小型であるとは、ローラ１３ａ１とローラ１３ａ３との距離よりも短いことを指す。
　ここで、ローラ１３ａ２～ａ３は、液晶パネル２が大型の場合にその長辺に当接しないよう、ローラ１３ａ１とローラ１３ａ４とを結ぶ直線Ｌ４よりも外側に設けられている。また、ローラ１３ｂ１は、液晶パネル２が大型の場合にその短辺に当接しないよう、ローラ１３ｂ３を通り、上記の直線Ｌ４と直交する直線Ｍ３よりも外側に設けられている。更に、ローラ１３ａ２は、液晶パネル２が中型の場合にその長辺に当接しないよう、ローラ１３ａ１とローラａ３とを結ぶＬ３よりも外側に設けられている。また、ローラ１３ｂ１は、液晶パネル２が中型の場合にその短辺に当接しないよう、ローラ１３ｂ２を通り、上記の直線Ｌ３と直交する直線Ｍ２よりも外側に設けられている。このようなローラ配置を採用することにより、液晶パネル２のサイズに依らず、常に、液晶パネル２の長辺に２つのローラを当接させ、かつ、液晶パネル２の短辺に１つのローラを当接させることができる。
　（移載装置の動作）
　次に、移載装置１の動作について、図１２を参照して説明する。図１２は、移載装置１の動作を示すフローチャートである。なお、図１２に示す移載装置１の動作は、移載装置１の各部をＰＬＣ（Programmable Logic Controller）によって制御することによって実現される。図１２に示すフローチャートに含まれる各ステップについて説明すれば以下のとおりである。
　ステップＴ１：移載ハンド１２の原点復帰機構を作動させ、ロボットアーム１１の先端の中心軸と保持機構１２ｂの中心軸とを一致させる。
　ステップＴ２：バキューム型エアベアリング（ロック機構）のエア圧を低下させ、保持機構１２ｂをベース部１２ａ（ロボットアーム１１の先端）に固定する。固定が完了した後、原点復帰機構を解除する。
　ステップＴ３：ロボットアーム１１を作動させ、移載ハンド１２を供給ボックス３０の上方に配置する。
　ステップＴ４：ロボットアーム１１を作動させ、吸着パッドが液晶パネル２に接触するまで移載ハンド１２を降下させる。
　ステップＴ５：吸着パッド内のエア圧を低下させ、吸着パッドを液晶パネル２に吸着させる。
　ステップＴ６：ロボットアーム１１を作動させ、液晶パネル２の高さがローラ１３ａ１～１３ｂ２の高さと一致するまで移載ハンド１２を上昇させる。
　ステップＴ７：バキューム型エアベアリングのエア圧を上昇させ、保持機構１２ｂに作用する摩擦力を弱める。
　ステップＴ８：ロボットアーム１１を作動させ、液晶パネル２が位置規制機構１３に当接するよう移載ハンド１２を水平移動する。この際、保持機構１２ｂに摩擦力を作用させながら、液晶パネル２の長辺が梁部１３ａに設けられた３つのローラ１３ａ１～１３ａ３の何れかに接触してから、更に、移載ハンド１２が３０ｍｍ程度ｙ軸正方向に移動し、かつ、液晶パネル２の短辺が梁部１３ｂに設けられた２つのローラ１３ｂ１～１３ｂ２の何れかに接触してから、更に、移載ハンド１２が３０ｍｍ程度ｘ軸正方向に移動するよう、移載ハンド１２をｘｙ平面において＋４５°の方向に水平移動する。これにより、液晶パネル２に適当なモーメントが働き、サイズに応じた所定のローラに当接するよう液晶パネル２の傾きが修正される。
　ステップＴ９：バキューム型エアベアリングのエア圧を低下させ、保持機構１２ｂをベース部１２ａ（ロボットアーム１１の先端）に固定する。
　ステップＴ１０：ロボットアーム１１を作動させ、液晶パネル２をフレーム３の上方に配置する。
　ステップＴ１１：ロボットアーム１１を作動させ、液晶パネル２の左上隅が僅かに下がるように移載ハンド１２を傾ける。これにより、液晶パネル２の左上隅がフレーム３内壁の左上隅の真上よりも僅かに内側（フレーム３の中心に近い側）に配置される。
　ステップＴ１２：ロボットアーム１１を作動させ、液晶パネル２の左上隅の高さとフレーム３の高さとが一致するまで移載ハンド１２を降下させる。
　ステップＴ１３：バキューム型エアベアリングのエア圧を上昇させ、保持機構１２ｂに作用する摩擦力を弱める。
　ステップＴ１４：ロボットアーム１１を作動させ、液晶パネル２の左辺および上辺とフレーム３内壁に当接するように移載ハンド１２を水平移動する。
　ステップＴ１５：ロボットアーム１１を作動させ、液晶パネル２の右下が僅かに下がるように（液晶パネル２を水平に戻すように）移載ハンド１２を傾ける。これにより、液晶パネル２がフレーム３に嵌めこまれる。
　ステップＴ１６：吸着パッド内のエア圧を上昇させ、液晶パネル２を吸着パッドから離脱させる。
　ステップＴ１７：ロボットアーム１１を作動させ、移載ハンド１２を上方に退避させる。
　なお、本実施形態においては、保持機構１２ｂに摩擦力を作用させるための構成として、バキューム型エアベアリングを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、バキューム型エアベアリングに代えて、押し当て式のブレーキなどを用いてもよい。
　また、本実施形態においては、ステップＴ７において、移載ハンド１２をｘｙ平面において＋４５°の方向に水平移動する構成を採用したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ｘ軸正方向に水平移動した後、ｙ軸正方向に水平移動するようにしてもよい。すなわち、液晶パネル２の長辺を梁部１３ａに設けられたローラ１３ａ１～１３ａ３に当接させた後、液晶パネル２の短辺を梁部１３ｂに設けられたローラ１３ｂ１～１３ｂ２に当接させるようにしてもよい。これにより、先に回転方向の修正ができるため、より確実な位置決めが可能になる。
　また、本実施形態においては、移載装置１による移載の対象として、液晶パネル２を例示したが、移載装置１による移載の対象は、液晶パネル２に限定されない。少なくとも、平行でない２辺をもつ平板状のワークであれば、移載装置１によって液晶パネル２と同様に移載することが可能である。
　（移載ハンドの変形例）
　最後に、移載ハンド１２の変形例について、図１３～図１４を参照して説明する。図１３は、本変形例に係る移載ハンド１２の斜視図である。図１４において、（ａ）は、その移載ハンド１２が備えるベース部１２ｂの斜視図であり、（ｂ）は、アーム取付板１２ａ１１を取り去ったベース部１２ｂの斜視図であり、（ｃ）は、アーム取付板１２ａ１１を取り去ったベース部１２ｂの上面図である。
　移載ハンド１２は、図１３に示すように、ロボットアーム１１の先端に固定されるベース部１２ａと、ベース部１２ａにスライド可能に連結された保持機構１２ｂとを備えている。保持機構１２ｂは、液晶パネル２を保持するための機構であり、ベース部１２ａは、保持機構１２ｂをロボットアーム１１の先端にスライド可能に取り付けるための機構である。
　保持機構１２ｂは、図１３に示すように、井桁状に組み合わされた棒状部材からなる保持フレーム１２ｂ１と、保持フレーム１２ｂ１のワーク対向面に設けられた固吸着パッド１２ｂ２とにより構成される。保持フレーム１２ｂ１を棒材により構成することで、保持機構１２ｂの軽量化を図ることができる。また、複数の吸着パッド１２ｂ２を、保持フレーム１２ｂ１の異なる位置に配置することにより、ワークの安定的な保持を実現している。
　ベース部１２ａは、図１４の各図に示すように、ロボットアーム１１の先端に固定的に取り付けられるベース本体１２ａ１と、保持機構１２ｂに固定的に取り付けられるスライドベース１２ａ２と、原点復帰機構１２ａ３と、ロック機構１２ａ４とを備えている。
　ベース本体１２ａ１は、図１４の各図に示すように、アーム取付板１２ａ１１と、支柱１２ａ１２と、ガイド板１２ａ１３とにより構成されている。アーム取付板１２ａ１１は、ベース本端１２ａ１の中心軸とロボットアーム１１の先端部の中心軸とが一致するように、ロボットアーム１１の先端部に固定的に取り付けられる。また、ガイド板１２ａ１３は、その板面がアーム取付板１２ａ１１の板面と平行になるよう、支柱１２ａ１２を介してアーム取付板１２ａ１１に固定されている。本実施形態においては、図１４の（ｂ）に示すように、円柱の側面に沿うように湾曲した互いに対向する２枚の板状部材により構成される、円筒状の支柱１２ａ１２を用いることによって、ベース本体１２ａ１の強度を確保している。
　一方、スライドベース１２ａ２は、図１４の各図に示すように、円環部１２ａ２１と、円環部１２ａ２１の四方から円環部１２ａ２１の板面と垂直な方向に伸びる４つの固定部１２ａ２２とにより構成されている。各固定部１２ａ２２の、フレア状に折り曲げられた先端が、保持機構１２ｂに固定的に取り付けられる。ベース本体１２ａ１とスライドベース１２ａ２とは、前者の支柱１２ａ１３が後者の円環部１２ａ２１に貫通するように組み合わせられ、互いにスライド可能に連結されている。ここで、円環部１２ａ２１の内径（孔径）は、円筒状の支柱１２ａ１２の外径よりも６０ｍｍ程度大きく設定されており、スライドベース１２ａ２をベース本体１２ａ１に対して±３０ｍｍ程度スライドさせることが可能になっている。このスライド量は、液晶パネル２が供給される位置の誤差±１０ｍｍ（各軸方向に対して）と比べて十分に大きい量である。
　更に、スライドベース１２ａ２の円環部１２ａ２１には、ベース本体１２ａ１のガイド板１２ａ１３に向かってエアを噴出する４つのエアベアリング１２ａ１４が設けられており、スライドベース１２ａ２（円環部１２ａ２１）とベース本体１２ａ１（ガイド板１２ａ１３）との間の摩擦係数を制御することができるようになっている。
　更に、スライドベース１２ａ２の円環部１２ａ２１には、図１４の（ｂ）に示すように、ロック機構１２ａ４として機能する直動エアシリンダ（同図において参照符号１２ａ４を付す）が設けられている。直動エアシリンダの開口部の周辺にはブレーキパッドが貼り付けられており、直動エアシリンダを作動させることによって、このブレーキパッドとアーム取付板１２ａ１１との間に強い摩擦力を生じさせることができる。ロック機構１２ａ４として直動エアシリンダを用いた場合、バキューム型エアベアリングを用いた場合と比べて、より強力な摩擦力を発生させることができ、かつ、発生させる摩擦力の切り替えも高速化することができる。
　なお、小さな摩擦力は、ブレーキパッドとアーム取付板１２ａ１１を接触させない状態で、４つのエアベアリング１２ａ１４のエアを噴出することよって発生させ、この手法で発生できないような大きな摩擦力は、直動エアシリンダを作動させ、ブレーキパッドをアーム取付板１２ａ１１とを接触させることにより発生させることができる。また、小さな摩擦力の調整は、４つのエアベアリング１２ａ１４のエアの噴出量を調整することにより実現でき、大きな摩擦力の調整は、直動エアシリンダ１２ａ４のエアの圧力を調整することにより実現できる。この２つの手法を使い分けることで、摩擦力の調整範囲の拡大を図ることができる。
　更に、ベース本体１２ａ１のガイド板１２ａ１３には、図１４の（ｂ）に示すように、原点復帰機構１２ａ３がスライド可能に取り付けられている。原点復帰機構１２ａ３を、図１４の（ｃ）に示すｘｙ平面における＋４５°の方向にスライドさせることによって、スライドベース１２ａ２を初期位置に復帰させることができる。ここで、初期位置とは、図１４の（ｂ）に示すように、円環部１２ａ２１の内周に形成されたＶ字溝１２ａ２１αが原点復帰機構１２ａ３の先端に設けられたローラ１２ａ３αに嵌合し、かつ、円環部１２ａ２１の内周のＶ字溝１２ａ２１αと対向する位置に形成されたもう一つのＶ字溝１２ａ２１βが支柱１２ａ１２の側面に設けられたローラ１２ａ１２βと嵌合する位置のことを指す。
　第３の実施形態においては、液晶パネル２の位置決めの際に、液晶パネル２を位置規制機構１３に押し込んでいくことで位置決めを行う。したがって、スライドベース１２ａ２の初期位置は、図１４の（ｂ）に示すように、液晶パネル２を押し込んでいく方向に寄せておくことが望ましい。これにより、移載ハンド１２の不必要な大型化を招来することなく、必要なスライドベース１２ａ２のストロークを確保することができる。なお、原点復帰機構１２ａ３のスライド量を３０ｍｍ程度に設定すれば、液晶パネル２が供給される位置の誤差±１０ｍｍ（各軸方向に対して±１０ｍｍ）を十分に吸収することができる。
　本発明に係る移載ハンドおよび移載装置は、位置誤差を伴い供給される平面状ワークを、吸着保持して移載する場合に好適に利用することができる。なお、液晶パネル移載への適用例で具体的に説明を行ったが、それに限定されるものではなく、ワークの形状やサイズによらず適用可能である。
１０　液晶パネル
２０　ロボットアーム
３０　供給ボックス
４０　パレット
４１　フレーム
１００，２００　移載ハンド
１１０　ベース部
１１１　ベース本体
１１１ａ　アーム取り付け板
１１１ｂ　支柱
１１１ｃ　ガイド板
１１１ｄ　薄板部
１１２　スライドベース
１１２ａ　スライドベース本体
１１２ｂ　エアベアリング
１１２ｃ　エアノズル
１１２ｃ１～１１２ｃ４　エア供給口
１１２ｄ１～１１２ｄ４　エア噴出し孔
１１２ｅ　負荷付与機構
１１３　原点復帰機構
１１３ａ　加圧部位
１１３ａ１　ベース
１１３ａ２　スライダ
１１３ａ３　加圧ピン
１１３ｂ　Ｖ字溝
１１４　ロック機構
１２０　保持機構
１２１　保持フレーム
１２２　吸着パッド
１３０　位置規制機構
１３１、１３２、１３３　位置規制部位
１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ　ベース
１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ　スライダ
１３１ｃ、１３２ｃ、１３３ｃ　位置規制ピン
１３４　直線状の支持部材
１３５　Ｖ字状の支持部材
１　　　移載装置
１１　　ロボットアーム
１２　　移載ハンド
１２ａ　ベース部
１２ｂ　保持機構
１３　　位置規制機構

Claims (15)

  1. 　ロボットアームと、
    　上記ロボットアームに固定されたベース部、及び、ワークを保持するための保持機構であって、上記ベース部にスライド可能に連結された保持機構を有する移載ハンドと、
    　上記ワークの位置を規制する位置規制機構と、を備えている、
    ことを特徴とする移載装置。
  2. 　上記位置規制機構は、上記ロボットアームが載置された台座に固定されており、上記ロボットアームに対する上記ワークの位置を規制するものである、ことを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
  3. 　上記ワークは、長方形状であり、
    　上記位置規制機構は、少なくとも、第１の当接部と、第２の当接部と、上記第１の当接部及び上記第２の当接部を通る第１の直線に垂直な第２の直線上に配置された第３の当接部と、を含んでいる、ことを特徴とする請求項２に記載の移載装置。
  4. 　上記位置規制機構は、更に、上記第１の直線に対して上記第３の当接部と同じ側に配置され、上記第２の直線までの距離が上記第１の当接部よりも長い第４の当接部と、を含んでいる、ことを特徴とする請求項３に記載の移載装置。
  5. 　上記ロボットアームは、上記ワークの第１の辺を上記第１の当接部と上記第２の当接部とに当接させるのと同時に、上記ワークの第１の辺に直交する第２の辺を上記第３の当接部に当接させるよう上記ワークを移動する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の移載装置。
  6. 　上記ロボットアームは、上記ワークの第１の辺を上記第１の当接部と上記第２の当接部とに当接させた後、上記ワークの第１の辺に直交する第２の辺を上記第３の当接部に当接させるよう上記ワークを移動する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の移載装置。
  7. 　上記ロボットアームは、当該ロボットアームの先端に対する上記ワークの相対移動を抑制するよう上記ワークに負荷を与える負荷付与機構を更に備えている、
    ことを特徴とする請求項１から６までの何れか１項に記載の移載装置。
  8. 　上記位置規制機構は、上記ベース部に固定されており、上記ベース部に対する上記ワークの位置を規制するものである、ことを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
  9. 　上記保持機構を上記ベース部から浮上させるための浮上機構をさらに備えている、ことを特徴とする請求項８に記載の移載装置。
  10. 　上記保持機構の上記ベース部に対する位置を固定するためのロック機構をさらに備えている、ことを特徴とする請求項８または９に記載の移載装置。
  11. 　上記ロック機構は、上記保持機構を上記ベース部に吸着させるための吸着機構である、ことを特徴とする請求項１０に記載の移載装置。
  12. 　上記ロック機構は、ディスクブレーキである、ことを特徴とする請求項１０に記載の移載装置。
  13. 　上記保持機構を上記ベース部に対してスライドさせるためのエアノズルをさらに備えている、ことを特徴とする請求項８から１２までの何れか１項に記載の移載装置。
  14. 　ロボットアームを用いて該ロボットアームにスライド可能に保持されたワークを移載する移載方法であって、
    　上記ロボットアームを固定する台座、又は、上記ロボットアームに固定されたベース部に対する上記ワークの位置を、上記台座又は上記ベース部に固定された位置規制機構を用いて位置決めする位置決め工程を含んでいる、ことを特徴とする移載方法。
  15. 　ロボットアームに固定されるベース部と、
    　ワークを保持するための保持機構であって、上記ベース部にスライド可能に連結された保持機構と、
    　上記ベース部に対する上記ワークの位置を規制する位置規制機構であって、上記ベース部に固定された位置規制機構と、を備えていることを特徴とする移載ハンド。
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