特許 6367158 吸着装置、把持装置および搬送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6367158

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】吸着装置、把持装置および搬送方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20180723BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/06 M

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-139540(P2015-139540)

(22)【出願日】2015年7月13日

(65)【公開番号】特開2017-19060(P2017-19060A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2017年7月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100118913

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 邦生

(72)【発明者】

【氏名】清水 隆之

(72)【発明者】

【氏名】梓澤 直人

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 健一

(72)【発明者】

【氏名】東 宏城

(72)【発明者】

【氏名】後藤 拓也

【審査官】 牧 初

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２５３５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３６７５１７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ｂ６４Ｆ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多関節駆動機構の先端部に取り付けられるとともに少なくとも所定方向に沿って曲率を有する板状部材に吸着する吸着装置であって、
前記多関節駆動機構の前記先端部に取り付けられる支持部と、
前記先端部に取り付けられる前記支持部の取付位置を挟むように第１方向に間隔を空けて配置される一対の吸着面を有する一対の吸着機構と、
該一対の吸着機構それぞれの前記吸着面の前記第１方向に沿った傾斜角度を調整可能な一対の第１角度調整機構とを備える吸着装置。

【請求項2】

前記一対の吸着面のそれぞれは、前記第１方向が短く該第１方向に直交する第２方向に長い矩形状に形成されている請求項１に記載の吸着装置。

【請求項3】

前記第２方向に沿って配置される複数対の吸着機構を有し、
前記第２方向に隣接する第１の前記一対の吸着機構と第２の前記一対の吸着機構との間に、前記第１の一対の吸着機構が有する前記吸着面の前記第２方向に沿った傾斜角度と前記第２の一対の吸着機構が有する前記吸着面の前記第２方向に沿った傾斜角度とを調整可能な第２角度調整機構を備える請求項１または請求項２に記載の吸着装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の吸着装置と、
先端部に前記吸着装置が取り付けられる多関節駆動機構とを備える把持装置。

【請求項5】

多関節駆動機構と該多関節駆動機構の先端部に取り付けられた吸着装置とを備える把持装置により所定方向に沿って曲率を有する板状部材を搬送する搬送方法であって、
前記吸着装置は、
前記多関節駆動機構の前記先端部に取り付けられる支持部と、
前記先端部に取り付けられる前記支持部の取付位置を挟むように第１方向に間隔を空けて配置される一対の吸着面を有する一対の吸着機構と、
該一対の吸着機構それぞれの前記吸着面の前記第１方向に沿った傾斜角度を調整可能な一対の第１角度調整機構とを備えており、
前記第１角度調整機構により、前記板状部材の前記所定方向の曲率に応じて前記吸着面の前記第１方向に沿った傾斜角度を調整する調整工程と、
前記多関節駆動機構により、前記所定方向と前記第１方向とを一致させた状態で前記一対の吸着面を前記板状部材に接触させる接触工程と、
前記一対の吸着機構により、前記接触工程により前記一対の吸着面が前記板状部材に接触した状態で該一対の吸着面に前記板状部材を吸着させる吸着工程と、
前記多関節駆動機構により、前記吸着工程により前記一対の吸着面に前記板状部材を吸着させた状態で該板状部材を搬送する搬送工程とを備える搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板状部材に吸着する吸着装置、それを備えた把持装置、および板状部材を搬送する搬送方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、航空機胴体等の大型の構造部材を吸着して持ち運ぶシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、湾曲した形状を有する加工物の形状に沿って形成されたレールに真空カップを取り付けることにより、湾曲した加工物の形状に合致させた状態で加工物を吸着して持ち運ぶことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５２６５７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されるシステムでは、加工物の形状に沿って形成されたレールを用いるため、異なる形状の他の加工物を持ち運ぶためには、他の加工物の形状に沿って形成された他のレールを用いた新たなシステムが必要となる。
そのため、複数種類の加工物を持ち運ぶためには、それぞれの加工物に応じた形状のレールを用意するとともに、持ち運ぶ加工物を替えるたびにレールを交換する必要がある。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、所定方向に沿って曲率を有する複数種類の板状部材ごとに専用部品を用意し、あるいは搬送する板状部材の種類を替えるたびに専用部品の交換作業を行うことなく、板状部材の形状に応じて吸着面の角度を適切に調整して板状部材に吸着することが可能な吸着装置、それを備えた把持装置、および板状部材の搬送方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記した課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
本発明の一態様にかかる吸着装置は、多関節駆動機構の先端部に取り付けられるとともに少なくとも所定方向に沿って曲率を有する板状部材に吸着する吸着装置であって、前記多関節駆動機構の前記先端部に取り付けられる支持部と、前記先端部に取り付けられる前記支持部の取付位置を挟むように第１方向に間隔を空けて配置される一対の吸着面を有する一対の吸着機構と、該一対の吸着機構それぞれの前記吸着面の前記第１方向に沿った傾斜角度を調整可能な一対の第１角度調整機構とを備える。

【0007】

本発明の一態様にかかる吸着装置によれば、多関節駆動機構の先端部への取付位置を挟むように第１方向に間隔を空けて配置される一対の吸着機構を、その第１方向と板状部材の曲率を有する所定方向とが一致するように板状部材に近付けることにより、一対の吸着面が板状部材に接触する。一対の吸着面が板状部材に接触した状態で一対の吸着機構が板状部材に吸着することにより、板状部材が多関節駆動機構の先端部に保持される。板状部材は所定方向に曲率を有するが、第１角度調整機構により所定方向と一致した第１方向に沿った吸着面の傾斜角度が調整されるため、曲率を有する板状部材の形状に沿って一対の吸着面がそれぞれ板状部材に吸着する。

【0008】

このように、本発明の一態様にかかる吸着装置によれば、所定方向に沿って曲率を有する複数種類の板状部材ごとに専用部品を用意し、あるいは搬送する板状部材の種類を替えるたびに専用部品の交換作業を行うことなく、板状部材の形状に応じて吸着面の傾斜角度を適切に調整して板状部材に吸着することができる。

【0009】

本発明の一態様にかかる吸着装置において、一対の吸着面のそれぞれは、前記第１方向が短く該第１方向に直交する第２方向に長い矩形状に形成されているものであってもよい。
このようにすることで、第１方向に沿った一対の位置で曲率を有する板状部材をその形状に沿って吸着しつつ、第１方向に直交する第２方向の広い範囲で板状部材を確実に吸着することができる。

【0010】

本発明の一態様にかかる吸着装置においては、前記第２方向に沿って配置される複数対の吸着機構を有し、前記第２方向に隣接する第１の前記一対の吸着機構と第２の前記一対の吸着機構との間に、前記第１の一対の吸着機構が有する前記吸着面の前記第２方向に沿った傾斜角度と前記第２の一対の吸着機構が有する前記吸着面の前記第２方向に沿った傾斜角度とを調整可能な第２角度調整機構を備える構成であってもよい。

【0011】

本構成によれば、所定方向に沿って曲率を有する板状部材が所定方向に直交する方向にも曲率を有するダブルコンター形状（面内の二軸方向で曲率が異なる形状）であっても、第２角度調整機構により所定方向に直交する方向に沿って吸着面の傾斜角度が調整されるため、所定方向に直交する方向に曲率を有する板状部材の形状に沿って一対の吸着面がそれぞれ板状部材に吸着する。
このように、本構成によれば、板状部材のダブルコンター形状に沿って一対の吸着機構により板状部材を確実に吸着することができる。

【0012】

本発明の一態様にかかる把持装置は、上記のいずれかに記載の吸着装置と、先端部に前記吸着装置が取り付けられる多関節駆動機構とを備える。
本発明の一態様にかかる把持装置によれば、所定方向に沿って曲率を有する複数種類の板状部材ごとに専用部品を用意し、あるいは搬送する板状部材の種類を替えるたびに専用部品の交換作業を行うことなく、板状部材の形状に応じて吸着面の角度を適切に調整して板状部材に吸着することができる。

【0013】

本発明の一態様にかかる搬送方法は、多関節駆動機構と該多関節駆動機構の先端部に取り付けられた吸着装置とを備える把持装置により所定方向に沿って曲率を有する板状部材を搬送する搬送方法であって、前記吸着装置は、前記多関節駆動機構の前記先端部に取り付けられる支持部と、前記先端部に取り付けられる前記支持部の取付位置を挟むように第１方向に間隔を空けて配置される一対の吸着面を有する一対の吸着機構と、該一対の吸着機構それぞれの前記吸着面の前記第１方向に沿った傾斜角度を調整可能な一対の第１角度調整機構とを備えており、前記第１角度調整機構により、前記板状部材の前記所定方向の曲率に応じて前記吸着面の前記第１方向に沿った傾斜角度を調整する調整工程と、前記多関節駆動機構により、前記所定方向と前記第１方向とを一致させた状態で前記一対の吸着面を前記板状部材に接触させる接触工程と、前記一対の吸着機構により、前記接触工程により前記一対の吸着面が前記板状部材に接触した状態で該一対の吸着面に前記板状部材を吸着させる吸着工程と、前記多関節駆動機構により、前記吸着工程により前記一対の吸着面に前記板状部材を吸着させた状態で該板状部材を搬送する搬送工程とを備える。

【0014】

本発明の一態様にかかる搬送方法によれば、一対の吸着面が板状部材に接触した状態で一対の吸着機構が板状部材に吸着することにより、板状部材が多関節駆動機構の先端部に保持される。板状部材は所定方向に曲率を有するが、第１角度調整機構により所定方向と一致した第１方向に沿った吸着面の傾斜角度が調整されるため、曲率を有する板状部材の形状に沿って一対の吸着面がそれぞれ板状部材に吸着する。そして、一対の吸着面にそれぞれ板状部材を吸着させた状態で板状部材が搬送される。

【0015】

このように、本発明の一態様にかかる搬送方法によれば、所定方向に沿って曲率を有する複数種類の板状部材ごとに専用部品を用意し、あるいは搬送する板状部材の種類を替えるたびに専用部品の交換作業を行うことなく、板状部材の形状に応じて吸着面の角度を適切に調整して板状部材を吸着して搬送することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、所定方向に沿って曲率を有する複数種類の板状部材ごとに専用部品を用意し、あるいは搬送する板状部材の種類を替えるたびに専用部品の交換作業を行うことなく、板状部材の形状に応じて吸着面の角度を適切に調整して板状部材に吸着することが可能な吸着装置、それを備えた把持装置、および板状部材の搬送方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】組立用治具を示す斜視図である。

【図2】板状構造部材を示す平面図である。

【図3】板状構造部材を位置決めした状態の組立用治具を示す斜視図である。

【図4】位置決めシステムを示す平面図である。

【図5】位置決めシステムを示す平面図である。

【図6】位置決めシステムを示す平面図である。

【図7】図４に示す吸着ハンド部の平面図である。

【図8】図４に示す吸着ハンド部の正面図である。

【図9】図８に示す吸着面を底面側からみた図である。

【図10】図７に示す吸着ハンド部のＡ−Ａ矢視図である。

【図11】図１０に示す第１角度調整機構の部分拡大図である。

【図12】図１０に示す第１角度調整機構の部分拡大図であり、吸着機構を移動させた状態を示す図である。

【図13】図１０に示す第１角度調整機構の部分拡大図であり、吸着機構を板状構造部材に接触させた状態を示す図である。

【図14】多関節アームの先端部と支持部とを連結するフローティング機構を示す縦断面図である。

【図15】第２実施形態の吸着ハンド部を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

〔第１実施形態〕
以下に、本発明の第１実施形態にかかる組立システム７００について、図面を参照して説明する。
本実施形態の組立システム７００は、長辺方向の両端部に一対の位置決め孔２２０，２２１が形成された複数の板状構造部材２００（板状部材）を組立用治具１００（位置決め装置）に位置決めし、複数の板状構造部材２００を鋲打ち（リベッティング）等の加工により組み立てるシステムである。

【0019】

図１に示す組立用治具１００は、長辺方向の両端部に一対の位置決め孔２２０，２２１が形成された複数の板状構造部材２００を位置決めする装置である。
図１に示すように、組立用治具１００は、一対の第１支持部材１１０ａと複数の第２支持部材１１０ｂからなる支持部１１０と、支持部１１０に取り付けられるとともに支持部１１０に板状構造部材２００を位置決めする一対の位置決め部１２０，１２１とを備える。
一対の第１支持部材１１０ａは、軸線Ｙ１に沿って平行に配置される長尺状の部材であり、支持部１１０が設置される設置面に締結ボルト（図示略）等により固定されている。

【0020】

複数の第２支持部材１１０ｂは、一端が一対の第１支持部材１１０ａの一方に固定され、他端が一対の第１支持部材１１０ａの他方に固定される部材である。図１に示すように、複数の第２支持部材１１０ｂのそれぞれは、軸線Ｙ１に直交する軸線Ｘ１に沿った方向に延びるように互いに平行に配置されている。
図１に示すように、第２支持部材１１０ｂは、第１支持部材１１０ａが設置される設置面に対して軸線Ｘ１に沿った中央部が両端部よりも上方に向けて突出したアーチ形状となっている。第２支持部材１１０ｂが曲率を持ったアーチ形状となっているのは、板状構造部材２００の下面をその形状に沿って支持するためである。複数の第２支持部材１１０ｂは、板状構造部材２００の下面（第１面）を軸線Ｙ１に沿った複数箇所で支持する。

【0021】

一対の位置決め部１２０，１２１は、軸線Ｘ１に沿った同一位置に配置されている。軸線Ｙ１に沿った両端側の第２支持部材１１０ｂには、軸線Ｘ１に沿った異なる３箇所の位置に一対の位置決め部１２０，１２１が３組形成されている。これら３組の一対の位置決め部１２０，１２１により３枚の板状構造部材２００を位置決めすることが可能となっている。

【0022】

図２に示すように、板状構造部材２００は、平面視が矩形状であるとともに長辺方向の一端に一対の位置決め孔２２０，２２１が形成された板状部材である。板状構造部材２００の長辺方向の両端部には、それぞれ外方へ突出するように形成された一対の突出部２１０，２１１が形成されている。一対の位置決め孔２２０，２２１は、一対の突出部２１０，２１１に形成されている。
図３の斜視図に示すように、３枚の板状構造部材２００は、軸線Ｘ１に沿った異なる３箇所の位置に配置される３組の一対の位置決め部１２０，１２１により支持部１１０に位置決めされる。

【0023】

本実施形態の板状構造部材２００は、例えば、航空機の胴体や主翼に用いられる長尺状の構造部材である。長辺方向および短辺方向の長さとしては種々の長さが採用可能であるが、例えば長辺方向が８ｍ〜１０ｍ、短辺方向が２ｍ程度である。また、板状構造部材２００の厚みは、例えば３ｍｍ〜５ｍｍである。

【0024】

また、板状構造部材２００の材料としては種々のものが採用可能であるが、例えばアルミニウム合金である。
また、図２に示す板状構造部材２００は、貫通穴が形成されていないものであるが、１箇所あるいは複数箇所に貫通穴（例えば、航空機の胴体に用いられる板状構造部材２００の複数箇所に形成される窓取付用の貫通穴）を形成したものとしてもよい。

【0025】

次に、図４から図６を参照して、組立システム７００により、板状構造部材２００を組立用治具１００に位置決めする工程について説明する。
図４に示すように、組立システム７００は、組立用治具１００と、板状構造部材２００と、板状構造部材２００を把持した状態で移動させる一対の把持装置３００，４００と、板状構造部材２００を供給するために一時的に保持する供給台５００と、組立システム７００を制御する制御装置６００とを備える。

【0026】

一対の把持装置３００，４００は多関節アーム３３０，４３０（多関節駆動機構）を有する垂直多関節ロボットであり、先端部３３０ａ，４３０ａに取り付けられる吸着ハンド部３１０，４１０（吸着装置）を三次元空間状の任意の位置に任意の姿勢で位置決めすることが可能な装置である。
吸着ハンド部３１０，４１０は、負圧の作用により板状構造部材２００の上面（第２面）に吸着するものである。
また、多関節アーム３３０，４３０の先端部３３０ａ，４３０ａには、撮像装置３２０，４２０が取り付けられている。

【0027】

撮像装置３２０は、板状構造部材２００の突出部２１０を撮像して画像情報を取得し、制御装置６００へ送信する。制御装置６００は、撮像装置３２０から受信した画像情報と把持装置３００に取り付けられる撮像装置３２０の位置および姿勢とに基づいて、突出部２１０に形成される位置決め孔２２０の位置を算出する。
同様に、撮像装置４２０は、板状構造部材２００の突出部２１１を撮像して画像情報を取得し、制御装置６００へ送信する。制御装置６００は、撮像装置４２０から受信した画像情報と把持装置４００に取り付けられる撮像装置４２０の位置および姿勢とに基づいて、突出部２１１に形成される位置決め孔２２１の位置を算出する。

【0028】

一対の把持装置３００，４００は、図４に実線で示す初期位置から、図４に破線で示す位置へ吸着ハンド部３１０，４１０を移動させ、負圧の作用により板状構造部材２００の上面に吸着する。
一対の把持装置３００，４００は、図５に示すように、長尺状の板状構造部材２００の長辺方向の両端側を吸着ハンド部３１０，４１０に吸着させた状態で、互いに協調しながら供給台５００に保持された板状構造部材２００を組立用治具１００へ向けて移動させる。

【0029】

一対の把持装置３００，４００は、図６に示すように、組立用治具１００の一対の位置決め部１２０，１２１の上方に一対の位置決め孔２２０，２２１が配置されるように板状構造部材２００を移動させる。その後、一対の把持装置３００，４００は、一対の位置決め部１２０，１２１に一対の位置決め孔２２０，２２１が位置決めされるように、板状構造部材２００を下方に向けて移動させる。

【0030】

次に、本実施形態の多関節アーム３３０，４３０の先端部３３０ａ，４３０ａに取り付けられる吸着ハンド部３１０，４１０について図７から図１３を参照して説明する。
なお、以下では吸着ハンド部３１０について詳細に説明するが、吸着ハンド部４１０は吸着ハンド部３１０と同様の構造であるため、以下での説明を省略する。

【0031】

図７の平面図に示すように、吸着ハンド部３１０は、多関節アーム３３０の先端部３３０ａに取り付けられる支持部３１１と、先端部３３０ａに取り付けられる支持部３１１の取付位置Ｐ１を挟むように軸線Ｘ２方向（第１方向）に間隔を空けて配置される吸着機構３１２，３１３とを備える。吸着ハンド部３１０は、軸線Ｙ２方向の同位置に配置される一対の吸着機構３１２，３１３を２組備えている。

【0032】

図７に示すように、支持部３１１は、軸線Ｙ２に沿って延びるとともに軸線Ｘ２方向に間隔を空けて配置される一対の第１支持部材３１１ａと、軸線Ｘ２に沿って延びるとともに軸線Ｙ２方向に間隔を空けて配置される一対の第２支持部材３１１ｂと、一対の第２支持部材３１１ｂに両端が取り付けられる第３支持部材３１１ｃと、第３支持部材３１１ｃの上面に取り付けられる第４支持部材３１１ｄとを有する。一対の第２支持部材３１１ｂは、軸線Ｘ２方向の両端部がそれぞれ一対の第１支持部材３１１ａに取り付けられている。

【0033】

図８の正面図に示すように、２つの吸着機構３１３のそれぞれは、２つの第１角度調整機構３１５を介して支持部３１１の第１支持部材３１１ａに取り付けられている。
吸着機構３１３は、第１支持部材３１１ａに取り付けられる吸着部３１３ａと、吸着部３１３ａに取り付けられるスポンジ部３１３ｂとを有する。スポンジ部３１３ｂの吸着部３１３ａに取り付けられる面の反対側には、板状構造部材２００を吸着する吸着面３１３ｃが形成されている。

【0034】

また、図示を省略するが、２つの吸着機構３１２のそれぞれは、２つの第１角度調整機構３１４を介して支持部３１１の第１支持部材３１１ａに取り付けられている。
図１１に示すように、吸着機構３１２は、第１支持部材３１１ａに取り付けられる吸着部３１２ａと、吸着部３１２ａに取り付けられるスポンジ部３１２ｂとを有する。スポンジ部３１２ｂの吸着部３１２ａに取り付けられる面の反対側には、板状構造部材２００を吸着する吸着面３１２ｃが形成されている。

【0035】

図９（図８に示す吸着面を底面側からみた図）に示すように、吸着面３１３ｃは、軸線Ｘ２方向が短く軸線Ｘ２に直交する軸線Ｙ２方向に長い矩形状に形成されている。吸着機構３１３のスポンジ部３１３ｂには、平面視が矩形状の１６個の貫通穴３１３ｄが形成されている。
スポンジ部３１３ｂの貫通穴３１３ｄに対応する位置の吸着部３１３ａには、それぞれ４つの吸入孔３１３ｅが設けられている。吸入孔３１３ｅは、負圧源（図示略）に連結されている。
なお、スポンジ部３１３ｂに形成する貫通穴３１３ｄの数および吸着部３１３ａに設ける吸入孔３１３ｅの数は、任意に設定可能である。

【0036】

同様に、吸着面３１２ｃは、軸線Ｘ２方向が短く軸線Ｘ２に直交する軸線Ｙ２方向に長い矩形状に形成されている。吸着機構３１２のスポンジ部３１２ｂには、平面視が矩形状の１６個の貫通穴３１２ｄが形成されている。
スポンジ部３１２ｂの貫通穴３１２ｄに対応する位置の吸着部３１２ａには、それぞれ４つの吸入孔３１２ｅが設けられている。吸入孔３１２ｅは、負圧源（図示略）に連結されている。
なお、スポンジ部３１２ｂに形成する貫通穴３１２ｄの数および吸着部３１２ａに設ける吸入孔３１２ｅの数は、任意に設定可能である。

【0037】

吸着機構３１２の吸着面３１２ｃを板状構造部材２００に近接させると、スポンジ部３１２ｂの貫通穴３１２ｄが形成されない部分のみが板状構造部材２００に接触する。スポンジ部３１２ｂの貫通穴３１２ｄの部分は、板状構造部材２００と吸着部３１２ａとスポンジ部３１２ｂにより仕切られる閉空間となる。この閉空間内の空気が吸入孔３１２ｅから吸入されて外部へ排出されることにより、この閉空間内の圧力が大気圧より低い負圧状態となって板状構造部材２００が吸着面３１２ｃに吸着する。

【0038】

同様に、吸着機構３１３の吸着面３１３ｃを板状構造部材２００に近接させると、スポンジ部３１３ｂの貫通穴３１３ｄが形成されない部分のみが板状構造部材２００に接触する。スポンジ部３１３ｂの貫通穴３１３ｄの部分は、板状構造部材２００と吸着部３１３ａとスポンジ部３１３ｂにより仕切られる閉空間となる。この閉空間内の空気が吸入孔３１３ｅから吸入されて外部へ排出されることにより、この閉空間内の圧力が大気圧より低い負圧状態となって板状構造部材２００が吸着面３１３ｃに吸着する。

【0039】

次に、吸着ハンド部３１０が有する一対の第１角度調整機構３１４，３１５について説明する。
図１０（図７に示す吸着ハンド部のＡ−Ａ矢視図）に示すように、第１角度調整機構３１４は、吸着機構３１２を第１支持部材３１１ａに取り付ける機構である。また、第１角度調整機構３１５は、吸着機構３１３を第１支持部材３１１ａに取り付ける機構である。
一対の吸着機構３１２，３１３は、少なくとも軸線Ｘ２方向に沿って曲率を有する板状構造部材２００に吸着する一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃを有する機構である。

【0040】

図１１（図１０に示す第１角度調整機構３１４の部分拡大図）に示すように、第１角度調整機構３１４は、吸着部３１２ａが下面に取り付けられる板状部材３１４ａと、板状部材３１４ａの上面に取り付けられる揺動部材３１４ｂと、第１支持部材３１１ａの下面に取り付けられる一対の第１角度調整部材３１４ｃと、一対の角度調整部材３１４ｃに形成される締結穴の雌ねじに挿入される一対の固定ピン３１４ｄと、第１支持部材３１１ａの下面に取り付けられる第２角度調整部材３１４ｅとを有する。

【0041】

図１１に示す第２角度調整部材３１４ｅは、揺動部材３１４ｂに形成された貫通穴に挿入される支持軸３１４ｆを支持する部材である。図１１中に矢印で示すように、支持軸３１４ｆにより支持される揺動部材３１４ｂは、支持軸３１４ｆ回りに揺動可能となっている。
外周面に雄ねじが形成された一対の固定ピン３１４ｄは、一対の支持部材３１４ｃの締結穴への締結量（固定ピン３１４ｄの軸回りの回転量）を調整することにより、その先端位置が調整される。図１１に示すように、揺動部材３１４ｂの右側面および左側面に一対の固定ピン３１４ｄの先端を突き当てることにより、揺動部材３１４ｂの支持軸３１４ｆ回りの揺動角度θが固定される。

【0042】

図１１に示すように、揺動部材３１４ｂの支持軸３１４ｆ回りの揺動角度θは、吸着機構３１２の吸着面３１２ｃの軸線Ｘ２に沿った傾斜角度θとなっている。第１角度調整機構３１４により、吸着機構３１２の吸着面３１２ｃの軸線Ｘ２方向（第１方向）に沿った傾斜角度θが調整可能となっている。
なお、図１１においては、第１角度調整機構３１４について説明したが、第１角度調整機構３１５の構造も第１角度調整機構３１４と同様である。
このように、本実施形態の吸着ハンド部３１０は、一対の吸着機構３１２，３１３それぞれの吸着面３１２ｃ，３１３ｃの軸線Ｘ２に沿った傾斜角度θを調整可能な一対の第１角度調整機構３１４，３１５を備える。

【0043】

図１１に示す揺動部材３１４ｂに対する板状部材３１４ａの取付位置は、軸線Ｘ２に沿って移動可能となっている。揺動部材３１４ｂに対する板状部材３１４ａの取付位置は、図１１に示す位置から、図１２に実線で示す位置または図１２に破線で示す位置に移動可能となっている。
揺動部材３１４ｂに対する板状部材３１４ａの取付位置を、図１１に示す位置から図１２に実線で示す位置に移動させた場合、図１０に示す一対の吸着機構３１２，３１３の配置間隔Ｄが軸線Ｘ２に沿って広がることとなる。また、揺動部材３１４ｂに対する板状部材３１４ａの取付位置を、図１１に示す位置から図１２に破線で示す位置に移動させた場合、図１０に示す一対の吸着機構３１２，３１３の配置間隔Ｄが軸線Ｘ２に沿って狭まることとなる。

【0044】

このように、本実施形態の一対の第１角度調整機構３１４，３１５により、一対の吸着機構３１２，３１３の軸線Ｘ２方向の配置間隔Ｄを調整することができる。例えば、板状構造部材２００の軸線Ｘ２方向の曲率半径が小さい場合には配置間隔Ｄを狭くし、板状構造部材２００の軸線Ｘ２方向の曲率半径が大きい場合には配置間隔Ｄを広くすることで、板状構造部材２００の軸線Ｘ２方向の曲率に応じた適切な位置に一対の吸着機構３１２，３１３を配置し、板状構造部材２００を確実に吸着することができる。

【0045】

次に、本実施形態の把持装置３００，４００により板状構造部材２００を搬送する搬送方法について説明する。
本実施形態の把持装置３００，４００は、以下の手順により供給台５００に保持される板状構造部材２００を把持して組立用治具１００まで搬送する。
第１に、把持装置３００，４００を操作する操作者は、供給台５００の保持される板状構造部材２００の形状（曲率）に対して適切な傾斜角度θとなるように第１角度調整機構３１４，３１５により吸着面３１２ｃ，３１３ｃの傾斜角度θを調整する（調整工程）。この調整は、第１角度調整機構３１４が有する固定ピン３１４ｄの締結量を調整し、揺動部材３１４ｂの支持軸３１４ｆ回りの揺動角度を調整することにより行われる。この調整は、第１角度調整機構３１５についても同様の方法により行われる。

【0046】

第２に、把持装置３００，４００を操作する操作者は、制御装置６００に制御指令を入力して多関節アーム３３０，４３０を動作させ、一対の吸着機構３１２，３１３の一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃを板状構造部材２００に接触させる（接触工程）。
制御装置６００は、板状構造部材２００が曲率を有する方向（図１，３の軸線Ｘ１方向）と吸着ハンド部３１０，４１０の軸線Ｘ２方向とを一致させた状態で、一対の吸着機構３１２，３１３の一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃを板状構造部材２００に接触させる。

【0047】

図１３は、吸着機構３１２の吸着面３１２ｃを板状構造部材２００に接触させた状態を示す図である。なお、図１３に示す破線は、吸着機構３１２の吸着面３１２ｃを板状構造部材２００に接触させる前の状態を示している。図１３では、吸着機構３１２を基準として板状構造部材２００が吸着面３１２ｃへの接触の前後で移動する図となっているが、実際には板状構造部材２００が供給台５００の一定の位置に保持されたまま吸着機構３１２が板状構造部材２００に近付く方向に移動する。

【0048】

図１３に示すように、吸着機構３１２のスポンジ部３１２ｂは、板状構造部材２００に接触させる前よりも厚さが薄くなっている。これは、多関節アーム３３０がスポンジ部３１２ｂを板状構造部材２００に押し付ける力によりスポンジ部３１２ｂが収縮するからである。スポンジ部３１２ｂは、収縮して厚さが薄くなると、側面から内部への空気の流通が遮断あるいは抑制される。これにより、吸着部３１２ａがスポンジ部３１２ｂの内部に発生させる負圧により外部の空気がスポンジ３１２ｂの内部に流入することが抑制される。

【0049】

多関節アーム３３０がスポンジ部３１２ｂを板状構造部材２００に押し付ける力は、例えば、スポンジ部３１２ｂの厚さが押し付ける前の半分以下となるように調整するのが望ましい。あるいは、スポンジ部３１２ｂの厚さが少なくとも所定厚さ（例えば、１０ｍｍ）以上収縮するように調整するのが望ましい。

【0050】

第３に、把持装置３００，４００を操作する操作者は、制御装置６００に制御指令を入力して、一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃが板状構造部材２００に接触した状態で、一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃに板状構造部材２００を吸着させる（吸着工程）。具体的には、吸着ハンド部３１０，４１０が吸入孔３１２ｅ，３１３ｅからスポンジ３１２ｂの内部の空気を外部へ排出するように制御装置６００に制御指令を入力する。

【0051】

第４に、把持装置３００，４００を操作する操作者は、制御装置６００に制御指令を入力して、一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃに板状構造部材２００を吸着させた状態で板状構造部材２００を組立用治具１００へ搬送するよう把持装置３００，４００を制御する。
以上のようにして、本実施形態の把持装置３００，４００は、供給台５００に保持される板状構造部材２００を把持して組立用治具１００まで搬送する。

【0052】

以上説明した本実施形態が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の吸着ハンド部３１０，４１０によれば、多関節アーム３３０，４３０の先端部３３０ａ，４３０ａへの取付位置Ｐ１を挟むように軸線Ｘ２方向に間隔を空けて配置される一対の吸着機構３１２，３１３を、その軸線Ｘ２方向と板状構造部材２００の曲率を有する軸線Ｘ１方向とが一致するように板状構造部材２００に近付けることにより、一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃが板状構造部材２００に接触する。一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃが板状構造部材２００に接触した状態で一対の吸着機構３１２，３１３が板状構造部材２００に吸着することにより、板状構造部材２００が多関節アーム３３０，４３０の先端部３３０ａ，４３０ａに保持される。板状構造部材２００は軸線Ｘ１方向に曲率を有するが、第１角度調整機構３１４，３１５により軸線Ｘ１方向と一致した方向に沿った吸着面３１２ｃ，３１３ｃの傾斜角度θが調整されるため、曲率を有する板状構造部材２００の形状に沿って一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃがそれぞれ板状構造部材２００に吸着する。

【0053】

このように、本実施形態の吸着ハンド部３１０，４１０によれば、軸線Ｘ１方向に沿って曲率を有する複数種類の板状構造部材２００ごとに専用部品を用意し、あるいは搬送する板状構造部材２００の種類を替えるたびに専用部品の交換作業を行うことなく、板状構造部材２００の形状に応じて吸着面３１２ｃ，３１３ｃの傾斜角度を適切に調整して板状構造部材２００に吸着することができる。

【0054】

本実施形態の吸着ハンド部３１０，４１０において、一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃのそれぞれは、軸線Ｘ２方向が短く軸線Ｘ２方向に直交する軸線Ｙ２方向に長い矩形状に形成されている。
このようにすることで、軸線Ｘ２方向に沿った一対の位置で曲率を有する板状構造部材２００をその形状に沿って吸着しつつ、軸線Ｘ２方向に直交する軸線Ｙ２方向の広い範囲で板状構造部材２００を確実に吸着することができる。

【0055】

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態にかかる組立システムについて図面を参照して説明する。
本実施形態の組立システムは、第１実施形態の組立システム７００の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとする。
第１実施形態の組立システム７００が備える吸着ハンド部３１０は、軸線Ｙ２に沿った一対の吸着面３１２ｃ，３１３ｃを軸線Ｙ２と平行に維持するものであった。この第１実施形態の吸着ハンド部３１０は、軸線Ｙ２方向に曲率を有しない板状構造部材２００を吸着することを前提としたものである。

【0056】

それに対して本実施形態の組立システムが備える吸着ハンド部３１０’は、軸線Ｙ２に沿った一対の吸着面３１２ｃ’，３１３ｃ’を軸線Ｙ２に対して傾斜させることが可能な第２角度調整機構３１６を備えるものである。この本実施形態の吸着ハンド部３１０’は、軸線Ｙ２方向に曲率を有する板状構造部材２００を吸着することが可能な構造である。

【0057】

図１４に示すように、本実施形態の吸着ハンド部３１０’は、軸線Ｙ２方向に沿って配置される３組みの吸着機構３１２’，３１３’を有する。なお、図１４は正面図であるため、軸線Ｙ２に沿って配置される３組の吸着機構３１３’が示されている。図１４中に括弧書きで付した符号は、吸着ハンド部３１０’を背面側からみた場合の吸着機構３１２’と吸着面３１２ｃ’を示している。

【0058】

図１４に示すように、本実施形態の吸着ハンド部３１０’は、軸線Ｙ２方向に隣接する第１の一対の吸着機構３１２’，３１３’（図１４中の左側に示す機構）を支持する支持部３１１’および第２の一対の吸着機構３１２’，３１３’（図１４中の中央に示す機構）を支持する支持部３１１’との間に、それらの軸線Ｙ２方向に沿った一対の吸着面３１２ｃ’、３１３ｃ’の傾斜角度を調整可能な第２角度調整機構３１６を有する。
第２角度調整機構３１６は、図１４中の中央に示す吸着機構３１３’の傾斜角度を固定する場合には、中央の吸着機構３１３’の傾斜角度に対する左側の吸着機構３１３’の傾斜角度αを調整することが可能である。

【0059】

本実施形態の吸着ハンド部３１０’によれば、軸線Ｘ１方向に沿って曲率を有する板状構造部材２００が軸線Ｘ１方向に直交する軸線Ｙ１方向にも曲率を有するダブルコンター形状（面内の二軸方向で曲率が異なる形状）であっても、第２角度調整機構３１６により吸着面３１２ｃ’，３１３ｃ’の傾斜角度が調整されるため、軸線Ｘ１方向に直交する軸線Ｙ１方向に曲率を有する板状構造部材２００の形状に沿って吸着面３１２ｃ’、３１３ｃ’が板状構造部材２００に吸着する。
このように、本実施形態によれば、板状構造部材２００のダブルコンター形状に沿って一対の吸着機構３１２’，３１３’により板状構造部材２００を確実に吸着することができる。

【0060】

〔他の実施形態〕
多関節アーム３３０の先端部３３０ａと支持部３１１の第４支持部材３１１ｄを連結する構造として、例えば、図１５に示すフローティング機構３１８を採用してもよい。
フローティング機構３１８は、支持部３１１に先端が球形状の軸部材３１８ａを取り付け、軸部材３１８ａの先端を収容する収容室３１８ｂを先端部３３０ａの内部に形成した機構である。

【0061】

軸部材３１８ａの先端が収容室３１８ｂ内に回転自在に収容されているため、多関節アーム３３０の先端部３３０ａに対する支持部３１１の取付角度を一定の許容角度（例えば１度）の範囲で回転させることができる。そのため、多関節アーム３３０の先端部３３０ａの位置決めに誤差が生じる場合であっても、一定の許容角度（例えば１度）の範囲で誤差を吸収することができる。

【0062】

軸部材３１８ａの先端の球形状部分の外径を、収容室３１８ｂの内径よりも微小に小さくしてもよい。このフローティング機構３１８により、例えば、多関節アーム３３０の先端部３３０ａに対する支持部３１１の取付角度を一定の許容角度（例えば１度）の範囲で移動させることができる。そのため、多関節アーム３３０の先端部３３０ａの位置決めに誤差が生じる場合であっても、一定の許容角度（例えば１度）の範囲で誤差を吸収することができる。

【0063】

以上で説明した第１角度調整機構３１４，３１５および第２角度調整機構３１６は、それぞれモータ等の駆動機構により吸着面３１２ｃ，３１３ｃの傾斜角度を調整可能なものとしてもよい。
この場合、把持装置３００，４００の操作者は、制御装置６００に第１角度調整機構３１４，３１５および第２角度調整機構３１６を制御するための制御指令を入力することにより、吸着面３１２ｃ，３１３ｃの傾斜角度を任意に調整することができる。

【符号の説明】

【0064】

１００ 組立用治具（位置決め装置）
１１０ 支持部
１２０，１２１ 位置決め部
２００ 板状構造部材（板状部材）
２１０，２１１ 突出部
２２０，２２１ 位置決め孔
３００，４００ 把持装置
３１０，３１０’，４１０ 吸着ハンド部（吸着装置）
３１１，３１１’ 支持部
３１２，３１２’，３１３，３１３’ 吸着機構
３１２ａ，３１３ａ 吸着部
３１２ｂ，３１３ｂ スポンジ部
３１２ｃ，３１２ｃ’，３１３ｃ，３１３ｃ’ 吸着面
３１４，３１５ 第１角度調整機構
３１６ 第２角度調整機構
３１８ フローティング機構
３２０，４２０ 撮像装置
３３０，４３０ 多関節アーム（多関節駆動機構）
３３０ａ，４３０ａ 先端部
５００ 供給台
６００ 制御装置
７００ 組立システム
Ｐ１ 取付位置
Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】