JP2008304640A - 位置決め設備および方法ならびに組立設備および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 板材を損傷させることなくかつ正確に位置決めすることができ、かつ位置決め後に板材を搬送先に容易に搬送できる位置決め設備および方法、ならびに組立設備および方法を提供する。
【解決手段】 搬送装置５に、押さえ板１７を設けるとともに、板材２を吸着保持する第１吸着機構１６と、押さえ板１７を吸着保持する第２吸着機構１８とを設ける。位置決め装置４では、板材２に押さえ板１７が乗載された状態で、これらを浮上させて支持できるようにし、浮上させた状態で、基準部材１２を板材２に当接させ、移動させて位置決めする。これによって板材２を押さえ板１７で平坦にした状態で位置決め可能であるとともに、板材２を移動させても、他の部材に摺動することがない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、板材を位置決めする位置決め設備および方法、ならびにその板材をワークに組込む組立設備および方法に関する。

板材を載置台上に載置し、基準部材を板材の端部に当接させ、その基準部材を予め定める位置へ移動させることによって、板材を載置台上に位置決めして配置する装置が用いられている。この装置では、板材を固定された載置台に対して接触させた状態で移動させるので、板材の載置台に接触する面に、擦傷が発生し不良品となることがある。また板材が湾曲した状態で載置台に載置されると、基準部材を板材の端部に当接させることができず、板材を正確に位置決めすることができない。

このような課題を解決する装置が、たとえば特許文献１に示されている。特許文献１の装置では、板材を載置台上に浮上させて支持する構成であり、板材と載置台とが接触しておらず、基準部材を板材の端部に当接させて移動させても、板材に擦傷を生じることがない。しかしながら板材が湾曲して配置されたときの位置決め不良の課題が依然として残っている。

さらに他の装置が、たとえば特許文献２に示されている。特許文献２の装置では、特許文献１の装置と同様に、板材を載置台上で浮上させて支持するとともに、さらに加えて、板材を押圧付勢する付勢手段が載置台に設けられており、これによって、湾曲した板材を平坦状に矯正して、正確に位置決めしている。

特開平１−２１４５５４号公報 特開平２−１４４３５４号公報

特許文献２の装置では、板材が載置台に接触した状態で移動されることが防がれるし、かつ湾曲した板材の形状を矯正することができるが、板材の形状を矯正するための付勢手段として、押圧板が載置台に固定されているので、位置決めするために板材を移動させると、板材が押圧板に対して摺動し、板材に擦傷が発生し、または粉塵などの異物が発生するなどの問題がある。付勢手段を、回転自在なローラを板材に当接させる構成、エアブロによって付勢する構成とすることによって、擦傷の発生、粉塵の発生を防ぐことはできるかもしれないが、付勢手段は、板材の一部だけを押圧する構成であり、板材全体を平坦に矯正して正確に位置決めをすることは困難である。さらに位置決めされた板材をワークに組込む装置など、次工程のための搬送先に搬送する場合に、載置台上に位置決め固定された状態の板材の押圧付勢手段を取り除いた後、他の搬送装置などによって板材を保持し、次に載置台と板材との吸着固定を解き、搬送装置の動作で板材を移動する、といった複雑な動作が必要になる。

本発明の目的は、板材を損傷させることなくかつ正確に位置決めすることができ、かつ位置決め後に板材を搬送先に容易に搬送することができる位置決め設備および方法、ならびに組立設備および方法を提供することである。

本発明は、板材を位置決めする位置決め装置であって、
板材を浮上させて支持する載置台と、
載置台に支持される板材の端部に当接され、載置台上で板材を移動させて位置決めする基準部材とを有する位置決め装置と、
板材を搬送する搬送装置であって、
板材を吸着保持する第１吸着機構と、
載置台に支持される板材に乗載される押さえ板と、
押さえ板を吸着保持する第２吸着機構とを有する搬送装置と備えることを特徴とする位置決め設備である。

また本発明は、押さえ板は、その外形寸法が、板材の外形寸法と略同一、または板材の外形寸法より大きいことを特徴とする。

また本発明は、押さえ板は、その剛性が、板材の剛性よりも大きいことを特徴とする。
また本発明は、押さえ板は、板材に乗載される状態で基準部材と対向する位置に、切欠きが形成されていることを特徴とする。

また本発明は、押さえ板は、少なくとも板材と接触する表面部の硬度が、板材の硬度よりも低いことを特徴とする。

また本発明は、押さえ板は、第１吸着機構が挿通可能な貫通孔が形成されていることを特徴とする。

また本発明は、押さえ板は、第２吸着機構に吸着される位置に板側嵌合部を有し、
第２吸着機構は、板側嵌合部と嵌合する吸着側嵌合部を有することを特徴とする。

また本発明は、基準部材は、少なくとも板材と接触する表面部の硬度が、板材の硬度よりも低いことを特徴とする。

また本発明は、第１吸着機構は、板材を吸着する第１吸着部を有し、第１吸着部は、その吸着面と垂直な方向へ、独立して移動可能であることを特徴とする。

また本発明は、第２吸着機構は、押さえ板を吸着する第２吸着部を有し、第２吸着部は、その吸着面と垂直な方向へ、独立して移動可能であることを特徴とする。

また本発明は、前記位置決め設備と、
位置決め装置に板材を供給する供給装置と、
板材を対称物に組込む組立装置とを備え、
搬送装置は、板材を、供給装置から位置決め装置に搬送し、かつ位置決め装置から組立て装置に搬送することを特徴とする組立設備である。

また本発明は、板材に押さえ板を乗載して載置台上に配置し、板材および押さえ板を同時に浮上させた状態で、板材および押さえ板を移動させて位置決めすることを特徴とする位置決め方法である。

また本発明は、前記位置決め方法によって、板材を位置決めした後、
板材を保持するとともに、板材とは別に押さえ板を保持し、
押さえ板を板材から離間させ、板材を搬送して対称物に組込むことを特徴とする組立方法である。

本発明によれば、搬送装置に押さえ板が設けられており、この押さえ板が位置決め装置の載置台上の板材に乗載される。板材に押さえ板が乗載されることによって、板材が平坦な状態に保たれる。つまり元々平坦の板材は、そのまま平坦の状態とし、湾曲している板材は、平坦な状態に矯正する。載置台は、押さえ板が乗載される状態の板材を浮上させて支持することができ、この状態で板材の端部に基準部材を当接させ、載置台上で板材を移動させて位置決めすることができる。基準部材を板材の端部に当接させて位置決めするにあたって、押さえ板が乗載されて板材が平坦な状態に保たれており、正確に位置決めすることができる。しかも板材は、載置台から浮上した状態であり、載置台に対して摺動することがない。また押さえ板は、板材に乗載されて板材と一緒に移動されるので、板材が押さえ板に対して摺動することがない。したがって板材が、擦傷などの損傷を生じることがない。さらに搬送装置には、第１および第２吸着機構が設けられ、第１吸着機構で板材を吸着保持し、第２吸着機構で押さえ板を吸着保持することができる。このように板材と押さえ板とを個別に吸着保持することによって、板材と押さえ板とを容易に離間させ、板材を搬送先に容易に搬送することができる。

また本発明によれば、押さえ板の外形寸法が、板材の外形寸法と略同一か、またはそれより大きい。これによって押さえ板を板材に乗載することによって、板材全体に均一的に荷重を与え、板材全体を平坦状に保つことができる。

また本発明によれば、押さえ板の剛性が、板材の剛性より大きい。これによって湾曲している板材に押さえ板を乗載したときに、押さえ板が板材の形状に倣うことを防ぎ、板材を平坦な形状に確実に矯正することができる。

また本発明によれば、押さえ板には、基準部材と対向する位置に、切欠きが形成されている。これによって基準部材を板材の端部に当接させて位置決めするときに、基準部材を切欠きに嵌り込ませ、基準部材と板材の端部とを確実に当接させることができる。したがって基準部材が押さえ板に当接して板材の端部に当接しない不具合を防ぎ、板材を正確に位置決めすることができる。

また本発明によれば、押さえ板の板材と接触する表面部の硬度が、板材の硬度よりも低い。これによって押さえ板を板材に乗載して接触させているときに、板材を損傷してしまうことが確実に防がれる。

また本発明によれば、押さえ板には、第１吸着機構が挿通可能な貫通孔が形成されている。これによって押さえ板を、板材における第１吸着機構による吸着位置の外側も覆う大きな構成としたうえで、板材と押さえ板とを個別に吸着保持可能にすることができる。

また本発明によれば、押さえ板に板側嵌合部が設けられ、第２吸着機構に吸着側嵌合部が設けられ、板側嵌合部と吸着側嵌合部とは互いに嵌合することができる。これによって第２吸着機構で押さえ板を吸着するときに、第２吸着機構と押さえ板との位置ずれを修正し、予め定める位置関係で吸着保持することができる。

また本発明によれば、基準部材の板材と接触する表面部の硬度が、板材の硬度よりも低い。これによって基準部材を板材に当接させて位置決めするとき、板材を損傷してしまうことが確実に防がれる。

また本発明によれば、第１吸着機構は、板材を吸着する第１吸着部を、吸着面と垂直な方向へ独立して移動可能である。これによって板材を吸着して移動させることができ高い利便性が得られる。

また本発明によれば、第２吸着機構は、押さえ板を吸着する第２吸着部を、吸着面と垂直な方向へ独立して移動可能である。これによって押さえ板を吸着して移動させることができ高い利便性が得られる。

また本発明によれば、前述の優れた位置決め設備を備え、位置決めされた板材を組立装置に搬送して板材を対象物に組込む組立設備を実現することができる。

また本発明によれば、板材に押さえ板を乗載して載置台上に配置し、板材および押さえ板を同時に浮上させる。板材に押さえ板を乗載することによって、板材が平坦な状態に保たれる。つまり元々平坦の板材は、そのまま平坦の状態とし、湾曲している板材は、平坦な状態に矯正する。さらに押さえ板が乗載される状態の板材を浮上させ、この状態で板材の端部に基準部材を当接させ、載置台上で板材を移動させて位置決めすることができる。基準部材を板材の端部に当接させて位置決めするにあたって、押さえ板が乗載されて板材が平坦な状態に保たれており、正確に位置決めすることができる。しかも板材は、載置台から浮上した状態であり、載置台に対して摺動することがない。また押さえ板は、板材に乗載されて板材と一緒に移動されるので、板材が押さえ板に対して摺動することがない。したがって板材が、擦傷などの損傷を生じることがない。

また本発明によれば、前述の優れた位置決め方法で板材を位置決めし、板材を対象物に組込む組立方法を実現することができる。

図１は、本発明の実施の一形態の組立設備１を簡略化して示す斜視図である。組立設備１は、薄板材を含む板材２を、ワークまたは搬送パレットなどの対象物３に位置を合せて組込んで組立てる設備である。たとえば液晶表示装置などに搭載されるバックライトユニットに組込まれる光学フィルムの組立に利用できる。この場合、光学フィルムが板材２となり、バックライトユニットが対象物３となる。組立設備１は、位置決め装置４と、搬送装置５とを備え、さらに供給装置６と、組立装置７とを備えている。位置決め装置４と、搬送装置５とを備えて位置決め設備が構成される。したがって組立設備１は、位置決め設備を備えている。位置決め装置４、供給装置６および組立装置７は、並べて設けられ、搬送装置５の移載ハンド８が、位置決め装置４、供給装置６および組立装置７の上方を移動可能に設けられている。

図２は、位置決め装置４を簡略化して示す斜視図である。図１を併せて参照して、位置決め装置４は、板材２を位置決めする装置であって、板材２を浮上させて支持する載置台１１と、載置台１１に支持される板材２の端部２ａに当接され、載置台１１上で板材２を移動させて位置決めする基準部材１２とを有している。載置台１１は、たとえば上面となる載置面１１ａが水平になるように設けられる。図示を省略するが、載置台１１には、載置面１１ａで開口する複数の微小な噴出孔が形成されており、圧縮空気などのガスを噴出可能に構成されている。載置台１１は、噴出孔からガスを噴出させることによって、板材２を浮上させて支持することができる。また載置台１１は、板材２に後述の押さえ板１７が乗載される状態で、一緒に浮上させることができる構成である。板材２を浮上させる浮上手段は、このようなガスを噴出させる手段以外でもよい。

板材２の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、厚み方向に見た形状（主面の形状）が正方形の平板である。基準部材１２は、少なくとも１つ以上設けられる構成であり、本実施の形態では、長方形の板材２を位置決めするために、４つの基準部材１２が設けられている。各基準部材１２は、載置台１１の周縁部に配置されて載置面１１ａ上に設けられ、載置面１１ａのたとえば中心点である基準点Ｃを含む領域を四方から取囲むように配置される。

位置決め装置４には、各基準部材１２をそれぞれ個別に移動させるアクチュエータ１３が設けられている。したがって各基準部材１２に１つずつ、計４つのアクチュエータ１３設けられている。各基準部材１２は、アクチュエータ１３によって駆動され、載置面１１ａに沿って、基準点に近接および離反するように移動可能である。各アクチュエータ１３は、たとえば複動型のエアシリンダなどによって実現される。

図３は、移載ハンド８を簡略化して示す斜視図である。図４は、移載ハンド８を簡略化して示す正面図である。図１を併せて参照して、搬送装置５は、板材２を搬送する送装置であって、板材２を着脱可能に掴むハンド部に相当する移載ハンド８と、図示を省略するが移載ハンド８を移動させる移動機構とを備えている。移載ハンド８は、アーム１５で移動機構に連結されており、移動機構によって駆動され、位置決め装置４、供給装置６および組立装置７の上方を移動することができる。

移載ハンド８は、板材２を吸着保持する第１吸着機構１６と、載置台１１に支持される板材２に乗載される押さえ板１７と、押さえ板１７を吸着保持する第２吸着機構１８とを有する。第１吸着機構１６は、少なくとも１つ以上設けられる構成であり、本実施の形態では、４つの第１吸着機構１６が設けられている。第２吸着機構１８は、少なくとも１つ以上設けられる構成であり、本実施の形態では、１つの第２吸着機構１８が設けられている。

移載ハンド８は、アーム１５に固定される基台１９を有している。基台１９は、たとえば水平になるように設けられる。第１および第２吸着機構１６，１８は、基台１９に設けられ、基台１９から鉛直下方に垂下されるようにして設けられる。各第１吸着機構１６は、平面視で、正方形の各頂点となる位置に配置されるように、２行２列の行列状に設けられる。第２吸着機構１８は、平面視、各第１吸着機構１６に囲まれる領域の中心に位置するように設けられる。

各第１吸着機構１６は、下端部に第１吸着部２１をそれぞれ有している。各第１吸着機構１６は、第１吸着部２１に、吸引源から吸引力が導かれることによって、板材２を吸着することができる。第１吸着部２１の吸着面は、水平に配置されている。第２吸着機構１８は、下端部に第２吸着部２２を有している。第２吸着機構１８は、第２吸着部２２に、吸引源から吸引力が導かれることによって、押さえ板１７を吸着することができる。第２吸着部２２の吸着面は、水平に配置されている。第１および第２吸着部２１，２２に吸引力を与える吸引源は、たとえば真空ポンプによって実現され、同一の吸引源を用いてもよいし、個別の吸引源を用いてもよい。第１および第２吸着部２１，２２の伸縮構造部は、その機構が特に限定されるものではないが、たとえばシリンダを用いる構造で実現される。

各第１吸着機構１６は、図示を省略するが、第１吸着部２１をその吸着面に垂直な方向である鉛直方向に、独立して移動させることができる。たとえば各第１吸着機構１６は、伸縮構造部を有する構成とし、この伸縮構造部を駆動して、第１吸着部２１を移動させる構成でもよいし、各第１吸着機構１６を、基台１９に対して移動させる構成であってもよい。これらの各第１吸着部２１を移動させるための構成は、基台１９などに設けるようにしてもよいし、内蔵してもよい。

また第２吸着機構１８は、図示を省略するが、第２吸着部２２をその吸着面に垂直な方向である鉛直方向に、独立して移動させることができる。たとえば第２吸着機構１８は、伸縮構造部を有する構成とし、この伸縮構造部を駆動して、第２吸着部２２を移動させる構成でもよいし、各第２吸着機構１８を、基台１９に対して移動させる構成であってもよい。これらの第２吸着部２２を移動させるための構成は、基台１９などに設けるようにしてもよいし、内蔵してもよい。

押さえ板１７は、その外形寸法が、板材２の外形寸法と略同一、または板材２の外形寸法より大きい、板状の部材である。本実施の形態では、押さえ板１７は、板材２の外形寸法と略同一の外形寸法を有している。押さえ板１７の形状は、板材２のほぼ全体に乗載される形状であれば、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、大略的に正方形の平板である。押さえ板１７は、厚み方向に見た形状（主面の形状）が、正方形から各辺の中央部を内方に凹となるように切欠いた形状である。このように押さえ板１７は、４つの切欠き２４が形成されている。また押さえ板１７は、各切欠き２４を無視して正方形と見た場合の一辺の寸法Ｗ１７が、板材２の一辺の寸法Ｗ２と同一に形成されている。これら各寸法Ｗ１７，Ｗ２が前述の外形寸法に相当する。

各切欠き２４は、押さえ板１７が板材２に乗載されて載置面１１ａ上に配置される状態で、各基準部材１２に対向する位置に形成されている。各切欠き２４は、押さえ板１７が板材２に乗載される状態で、板材２の基準部材１２が当接される部位付近を覆わないような位置に形成されている。

また押さえ板１７の４つの角部には、厚み方向に貫通する貫通孔２５が、それぞれ１つずつ形成されている。各貫通孔２５は、第１吸着機構１６が、緩やかに挿通可能であり、かつ貫通孔２５から離脱可能な孔である。各貫通孔２５は、押さえ板１７が板材２に乗載される状態で、板材２の各第１吸着機構１６によって吸着される部位付近を覆わないような位置に形成されている。押さえ板１７は、各貫通孔２５に第１吸着機構１６がそれぞれ挿通された状態で、中央部が第２吸着機構１８に吸着されて保持されている。この状態で押さえ板１７は、各第１吸着部２１よりも上方に配置されている。

再び図１を参照して、供給装置６は、板材２が剥離可能に貼着されるキャリアテープ３０が、ローラ３１に巻掛けられて構成され、キャリアテープ３０を駆動することによって、板材２が搬送される。このように供給装置６は、キャリアテープ３０に貼付けられた板材２を、キャリアテープ３０を介してロールトゥロールで搬送して供給する構成である。組立装置７は、板材２の組込み対象となる対象物３を、予め定める位置に保持する装置である。組立装置７は、保持台３３を備え、この保持台３３上に、対象物３を保持台３３に対して移動しないように保持している。

図５は、本発明の組立方法を示すフローチャートである。図６は、本発明の組立方法の供給工程を説明するために、組立設備１の一部を示す斜視図である。図７は、本発明の組立方法の位置決め工程を説明するために、組立設備１の一部を示す斜視図である。図８は、本発明の組立方法の搬出工程を説明するために、組立設備１の一部を示す斜視図である。本発明の組立方法は、前述の組立設備１を用いて実行され、大きく分けて、板材２の供給工程と、板材２の位置決め工程と、板材２の搬出工程とを備えている。板材２の位置決め工程では、本発明の位置決め方法に従って位置決めされる。したがって組立方法は、位置決め方法を備える方法である。

組立方法の手順は、板材２の組立要求が生じた時点で、移載ハンド８を初期状態で初期位置に配置し、ステップｓ０から開始してステップｓ１に進む。移載ハンド８の初期状態は、押さえ板１７が各第１吸着部２１よりも上方に配置される状態である。移載ハンド８の初期位置は、特に限定されるものではなく、どの位置であってもよく、たとえば位置決め装置４の上方の位置であってもよい。

ステップｓ１は、板材２の供給工程に相当し、このステップｓ１では、図６（ａ）に示すように、ローラ３１を用いてキャリアテープ３０を駆動し、キャリアテープ３０における板材２の貼着される部位をローラ３１に巻きかけられる位置に移動させ湾曲さる。これによって板材２が進行方向先頭端部から剥離を開始する。移載ハンド８を、初期状態のまま、供給装置６のローラ３１の上方へ移動させ、第１吸着機構１６によって板材２を吸着保持する。

このように板材２を吸着保持した状態で、移載ハンド８を、キャリアテープ３０の移動に同期して水平に移動させ、板材２をキャリアテープ３０から剥離させる。このとき、キャリアテープ３０に貼着された状態の湾曲していない板材２を保持したので、移載ハンド８によって吸着保持された状態で、板材２は平坦の状態である。また押さえ板１７は、板材２よりも上方に配置され、第２吸着機構１８によって吸着保持されている。そして、図６（ｂ）に示すように、板材２を吸着保持したまま、移載ハンド８を位置決め装置４の上方へ移動し、位置決め装置４の上方に板材２を供給する。板材２の供給が終了すると、ステップｓ２に進む。

ステップｓ２は、位置決め工程における配置段階に相当し、このステップｓ２では、板材２に押さえ板１７を乗載し、重ねた状態で載置台１１上に配置する。位置決め装置４は、板材２に押さえ板１７を重ね合わせた状態で載置台１１上に配置し、板材２および押さえ板１７を同時に浮上させた状態で、板材２の端部２ａと基準部材１２とを接触させ、基準部材１２が所定位置に移動することによって、板材２および押さえ板１７を同時に移動させて位置決めする構成である。

ステップｓ２では、まず、第２吸着機構１８の伸縮構造部を動作させて第２吸着機構１８を伸長させ、第２吸着部２２を下降させて、押さえ板１７を板材２に近接する位置まで下降させる。次に、板材２と押さえ板１７との相対位置関係を保った状態で、移載ハンド８を下降させ、または各第１吸着機構１６および第２吸着機構１８を同期させて伸長させ、各第１吸着部２１および第２吸着部２２を下降させ、板材２および押さえ板１７を、載置台１１に近接する位置まで下降させる。そして、載置台１１が有する浮上機能、すなわち、重合わせた板材２と押さえ板１７とを同時に浮上させることができる機能が働いていることを確認すると、各第１吸着機構１６および第２吸着機構１８は、吸着保持を停止し、図７（ｂ）に示すように、板材２と押さえ板１７とが重なり合う状態で、かつ、載置面１１ａから浮上した状態で載置される。

このように板材２および押さえ板１７を配置するとき、各アクチュエータ１３は、最も縮退した状態にそれぞれあり、各基準部材１２は、基準点Ｃから最も遠ざかった初期位置にある。板材２および押さえ板１７は、載置面１１ａ上の各基準部材１２に囲まれる領域に配置される。

板材２と押さえ板１７とを載置台１１上に配置するとき、板材２だけを先に配置する構成でもよいが、板材２だけを先に配置すると、図７（ａ）のように、板材２が部分的に大きな隙間３４をあけて載置面１１ａから離間するように、カールを発現して湾曲してしまうおそれがある。その後で、押さえ板１７を重合わせると、板材２と押さえ板１７とが摺動し、板材２の押さえ板１７に接触する部分で擦傷が発生してしまうおそれがある。しがって前述のように、板材２と押さえ板１７とを同時に、載置台１１上に配置することが好ましい。

このように載置台１１上で、板材２に押さえ板１７を乗載することによって、板材２の湾曲を防ぎ、板材２を平坦な状態に保つことができる。押さえ板１７は、板材２の湾曲しようとする力に抗って、形状を矯正可能な矯正力を得ることができるだけの充分な重量を有する構成であることが好ましい。また矯正力は、押さえ板１７が載置面１１ａに沿って変位することを阻止しないように、重量以外で押さえ板１７に与えてもよい。たとえば、エアブローによる押圧力および電磁力などを、板材２の湾曲しようとする力と同程度、載置面１１ａに近づく方向へ押さえ板１７に与えてもよい。これよって自然状態で湾曲する板材２であっても、その板材２を確実に矯正し、平坦にすることができる。

また押さえ板１７は、その外形寸法が、板材２の外形寸法と略同一か、またはそれより大きく構成されている。これによって押さえ板１７を板材２に乗載することによって、板材２全体に均一的に荷重を与え、板材２全体を平坦状に保つことができる。しかも押さえ板１７の剛性が、板材２の剛性よりも大きくなるように、構成されている。つまり押さえ板１７は、板材２の湾曲状態を矯正して板材２を平坦な状態にするのに充分な剛性を有する。これによって自然状態で湾曲する板材２に押さえ板１７を乗載したときに、押さえ板１７が板材２の形状に倣うことを防ぎ、板材２を平坦な形状に確実に矯正することができる。また押さえ板１７は、少なくとも板材２と接触する表面部、したがって下面部の硬度が、板材２の硬度よりも低くなるように、材質が選択されている。たとえば押さえ板１７が、板材２よりも硬度が高い材質で主に構成されてあっても、板材２と接触する面には板材２よりも硬度が低い材質で構成された層が配置される構成とすることが好ましい。これによって押さえ板１７を板材２に乗載して接触させているときに、板材２を損傷してしまうことが確実に防がれる。特に限定されるものではないが、前記層の表面形状は、押さえ板１７の面全体を覆う一様に平坦なものであることが好ましい。

板材２および押さえ板１７を、載置面１１ａに近接させて、第１および第２吸着機構１６，１８による板材２および押さえ板１７の吸着保持を停止した後、移載ハンド８を動作させて上昇させ、または各第１吸着機構１６および第２吸着機構１８を同期させて縮退させ、各第１吸着部２１および第２吸着部２２を上昇させる。図７（ｃ）に示すように、第１吸着部２１および第２吸着部２２が押さえ板１７よりも上方の位置までそれぞれ達すると、動作を停止し、板材２および押さえ板１７の配置を完了し、ステップｓ３に進む。

ステップｓ３は、位置決め工程における位置調整段階に相当し、このステップｓ３では、板材２および押さえ板１７を浮上させた状態で、板材２および押さえ板１７を移動させ、位置を調整して位置決めする。ステップｓ３では、図７（ｄ）に示すように、各アクチュエータ１３を伸長するように動作させ、基準部材１２を基準点Ｃ向けて移動させる。各基準部材１２の移動開始初期では、基準部材１２は板材２に当接してしないが、移動途中で当接する場合には、板材２を押圧して移動させる。浮上している板材２は、基準部材１２の押圧によって、極めて容易に移動することができる。このように基準部材１２を移動させ、各基準部材１２を、予め定める位置に配置することによって、板材２が予め定める目的位置に移動され位置決めが完了する。目的位置は、たとえば板材２の中心と基準点Ｃとが一致する位置である。

また押さえ板１７は、前述のように基準部材１２に対向する位置に、切り欠き２４が形成されている。切り欠き２４は、押さえ板１７の内方へ向かう寸法が、板材２の乗載した状態で、少なくとも板材２の外周を露出させることができる寸法に設定されている。また切欠き２４の幅は、少なくとも基準部材１２の板材２との接触部の幅よりも大きく、かつ、板材２の幅よりも小さく設定されている。切欠き２４の形状は、特に限定されるものではなく、本実施形態に示すような方形であってもよいし、円弧状やその他の形状であってもよい。このように押さえ板１７に切欠き２４が形成されているので、基準部材１２を板材２の端部２ａに当接させて位置決めするときに、基準部材１２を切欠き２４に嵌込ませ、基準部材１２と板材２の端部２ａとを確実に当接させることができる。したがって基準部材１２が押さえ板１７に当接して板材２の端部２ａに当接しない不具合を防ぎ、板材２を正確に位置決めすることができる。

また各基準部材１２は、少なくとも板材２と接触する表面部、つまり基準点Ｃに臨む表面部の硬度が、板材２の硬度よりも低くなるように、材質が選択されている。基準部材１２が、板材２よりも硬度が高い材質で主に構成されてあっても、板材２と接触する面には板材２よりも硬度が低い材質で構成された層が配置されることが好ましい。これによって基準部材１２を板材２に当接させて位置決めするとき、板材２を損傷してしまうことが確実に防がれる。前記層の表面形状は、特に限定されるものではなく、実施形態に示すような方形であってもよいし、板材２と接触する面が最小となるように円柱あるいは半円柱であってもよく、その他の形状であってもよい。

位置決めが完了すると、ステップｓ４に進む。ステップｓ４は、搬出工程の保持段階であり、このステップｓ４では、板材２および押さえ板１７を個別に保持し、押さえ板１７を板材２から離間させる。搬出工程は、前述の位置決め工程で位置決めされた状態で、板材２を第１吸着機構１６によって保持し、次に、押さえ板１７を第２吸着機構１８によって保持し、さらに第２吸着機構１８を板材２から遠ざかる方向へ動作させて、板材２と押さえ板１７との間に充分な間隙を確保し、その状態で板材２を対象物３に組込む工程であり、ステップｓ４は、その前段側の段階である。

ステップｓ４では、まず、図７（ｄ）に示すように、板材２の位置決めが完了した状態で、上方に退避している移載ハンド８を下降させ、または第１吸着機構１６および第２吸着機構１８を同期させて伸長させ、第１および第２吸着部２１，２２を、板材２および押さえ板１７に近接する位置まで下降させる。次に、図８（ａ）に示すように、第２吸着機構１８に押さえ板１７を吸着保持させるとともに、第１吸着機構１６に板材２を吸着保持させ、これと同時かその直後に、各アクチュエータ１３を縮退させて各基準部材１２を基準点から最も遠い位置（初期位置）に戻す。そして、第２吸着機構１８を縮退させ、押さえ板１７を吸着保持したまま第２吸着部２２を上昇させ、板材２と押さえ板１７との間に充分な間隙を得る位置に達すると上昇を停止させる。前記の充分な間隙とは、板材２を対象物３に組み込むとき、または搬送するときに、押さえ板１７が対象物３などと干渉するのを防ぐことができる間隙である。押さえ板１７の板材２からの離間が完了すると、ステップｓ５に進む。

ステップｓ５は、搬出工程の搬送段階であり、このステップｓ５では、板材２を搬送して対象物３に組込む。ステップｓ５では、まず、図８（ｃ）に示すように、移載ハンド８を、対象物３の上方の位置など、予め設定される位置に移動させる。次に、移載ハンド８を下降させ、図８（ｄ）に示すように、板材２を対象物３に組込む。組立が完了すると、第１吸着機構１６の吸着を停止させ、移載ハンド８を上方に退避させ、移載ハンド８を初期状態で初期位置に戻し、ステップｓ６に進んで、一連の動作が完了する。

本実施の形態によれば、板材２に押さえ板１７が乗載され、板材２が平坦な状態に保たれ、この状態で板材２が、基準部材１２で移動されて位置決めされる。これによって基準部材１２を板材２の端部２ａに正確に当接させ、正確に位置決めすることができる。しかも板材２は、載置台１１および押さえ板１７に対して摺動することがなく、板材２が、擦傷などの損傷を生じることがない。さらに移載ハンド８に、第１および第２吸着機構１６，１８が設けられ、板材２および押さえ板１７を個別に吸着保持することができ、第１および第２吸着機構１６，１８の動作と、移載ハンド８の動作のみで、位置決めされた板材２を、容易に精度よく対象物３に組込む、または次工程の装置へ移載するなど、板材２を搬送先に容易かつ精度よく搬送することができる。

また押さえ板１７に貫通孔２５を形成することによって、押さえ板１７を、板材２における第１吸着機構１６による吸着位置の外側も覆う大きな構成としたうえで、板材２と押さえ板１７とを個別に吸着保持可能にすることができる。さらに第１および第２吸着機構１６，１８が、第１および第２吸着部２１，２２を独立して移動可能な構成とすることによって、図５〜図８を参照して説明したような、前述の動作が可能であり、高い利便性が得られる。

図９は、本発明の実施の他の形態の移載ハンド８Ａを簡略化して示す正面図である。図９に示す本実施の形態は、図１〜図８に示す前述の実施の形態と類似しており、対応する部分に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。図９に示す移載ハンド８Ａは、図１〜図９に示す移載ハンド８に代えて用いることができる構成である。図９に示す移載ハンド８Ａには、図１〜図９に示す移載ハンド８の構成に加えて、板側嵌合部４０と、吸着側嵌合部４１とを備えている。図９に示す移載ハンド８Ａでは、押さえ板１７が、第２吸着機構１８に吸着される位置に板側嵌合部４０を有し、第２吸着機構１８は、第２吸着部２２に板側嵌合部４０と嵌合する吸着側嵌合部４１を有する。板側嵌合部４０と、吸着側嵌合部４１とは、第２吸着機構１８によって押さえ板１７を吸着保持するときに、互いに嵌合し合う構成であれば、凹凸の関係はいずれでもよいが、本実施の形態では、板側嵌合部４０が凸部として形成され、吸着側嵌合部４１が凹部として形成される。

このように板側嵌合部４０および吸着側嵌合部４１を設けることによって、第２吸着機構１８で押さえ板を吸着するときに、第２吸着機構１８と押さえ板１７との位置ずれを修正し、予め定める位置関係の初期位置に復帰させて吸着保持することができる。初期位置は、押さえ板１７の中心を通る厚み方向の軸線と第２吸着機構１８の軸線とが一致する位置である。このように押さえ板１７を第２吸着機構１８に対して初期位置に復帰させる構成は、板側嵌合部４０および吸着側嵌合部４１の構成に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。たとえば電磁力を利用する構成であってもよい。

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、構成を変更することができる。たとえば押さえ板１７の形状は、たとえば円形など、他の形状であってもよい。また第１および第２吸着機構１６，１８の数は、前述の構成に限定されるものではなく、２つ以上の第２吸着機構１８が設けられる構成であってもよいし、第１吸着機構１６が１つだけが設けられる構成であってもよい。

本発明の実施の一形態の組立設備１を簡略化して示す斜視図である。 位置決め装置４を簡略化して示す斜視図である。 移載ハンド８を簡略化して示す斜視図である。 移載ハンド８を簡略化して示す正面図である。 本発明の組立方法を示すフローチャートである。 本発明の組立方法の位置決め工程を説明するために、組立設備１の一部を示す斜視図である。 本発明の組立方法の位置決め工程を説明するために、組立設備１の一部を示す斜視図である。 本発明の組立方法の搬出工程を説明するために、組立設備１の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の他の形態の移載ハンド８Ａを簡略化して示す正面図である。

符号の説明

１ 組立設備
２ 板材
３ 対象物
４ 位置決め装置
５ 搬送装置
６ 供給装置
７ 組立装置
８ 移載ハンド
１０ 位置決め設備
１１ 載置台
１２ 基準部材
１３ アクチュエータ
１６ 第１吸着機構
１７ 押さえ板
１８ 第２吸着機構
２１ 第１吸着部
２２ 第２吸着部
２４ 切欠き
２５ 貫通孔

Claims (13)

1. 板材を位置決めする位置決め装置であって、
   板材を浮上させて支持する載置台と、
   載置台に支持される板材の端部に当接され、載置台上で板材を移動させて位置決めする基準部材とを有する位置決め装置と、
   板材を搬送する搬送装置であって、
   板材を吸着保持する第１吸着機構と、
   載置台に支持される板材に乗載される押さえ板と、
   押さえ板を吸着保持する第２吸着機構とを有する搬送装置と備えることを特徴とする位置決め設備。
2. 押さえ板は、その外形寸法が、板材の外形寸法と略同一、または板材の外形寸法より大きいことを特徴とする請求項１に記載の位置決め設備。
3. 押さえ板は、その剛性が、板材の剛性よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の位置決め設備。
4. 押さえ板は、板材に乗載される状態で基準部材と対向する位置に、切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の位置決め設備。
5. 押さえ板は、少なくとも板材と接触する表面部の硬度が、板材の硬度よりも低いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の位置決め設備。
6. 押さえ板は、第１吸着機構が挿通可能な貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の位置決め設備。
7. 押さえ板は、第２吸着機構に吸着される位置に板側嵌合部を有し、
   第２吸着機構は、板側嵌合部と嵌合する吸着側嵌合部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の位置決め設備。
8. 基準部材は、少なくとも板材と接触する表面部の硬度が、板材の硬度よりも低いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の位置決め設備。
9. 第１吸着機構は、板材を吸着する第１吸着部を有し、第１吸着部は、その吸着面と垂直な方向へ、独立して移動可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の位置決め設備。
10. 第２吸着機構は、押さえ板を吸着する第２吸着部を有し、第２吸着部は、その吸着面と垂直な方向へ、独立して移動可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の位置決め設備。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の位置決め設備と、
    位置決め装置に板材を供給する供給装置と、
    板材を対称物に組込む組立装置とを備え、
    搬送装置は、板材を、供給装置から位置決め装置に搬送し、かつ位置決め装置から組立て装置に搬送することを特徴とする組立設備。
12. 板材に押さえ板を乗載して載置台上に配置し、板材および押さえ板を同時に浮上させた状態で、板材および押さえ板を移動させて位置決めすることを特徴とする位置決め方法。
13. 請求項１２に記載の位置決め方法によって、板材を位置決めした後、
    板材を保持するとともに、板材とは別に押さえ板を保持し、
    押さえ板を板材から離間させ、板材を搬送して対称物に組込むことを特徴とする組立方法。

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