特許 6464503 把持方法および把持装置

(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】6464503

(24)【登録日】2019年1月18日

(45)【発行日】2019年2月6日

(54)【発明の名称】把持方法および把持装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20190128BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/08 K

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-133721(P2014-133721)

(22)【出願日】2014年6月30日

(65)【公開番号】特開2016-10830(P2016-10830A)

(43)【公開日】2016年1月21日

【審査請求日】2017年2月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】592019877

【氏名又は名称】富士通周辺機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100113608

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 明

(74)【代理人】

【識別番号】100105407

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】岡林 太志

(72)【発明者】

【氏名】遠山 貴則

(72)【発明者】

【氏名】箱丸 和樹

(72)【発明者】

【氏名】本田 成史

【審査官】 牧 初

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３５９２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−９８４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−２４４３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１４２０４３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０３

Ｂ２３Ｑ ３／００− ３／１５４

Ｂ２３Ｑ ３／１６− ３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２側面が平行をなすワークを作業台に載置し、
前記２側面の一方に対して支持部材を用いて２箇所で支持するとともに、他方に対して支持部材を用いて前記２箇所の間を支持した後に、前記ワークの他の２側面に対してそれぞれ支持部材を用いて支持した状態で、前記２側面の支持を解除して前記２側面をさらに支持することを特徴とする把持方法。

【請求項2】

前記ワークに対する支持を解除した上で前記一連の工程を再度行うことを特徴とする請求項１記載の把持方法。

【請求項3】

少なくとも２側面が平行をなすワークが載置された作業台と、
前記２側面の一方に対して２箇所で支持する第１支持部材と、他方に対して前記２箇所の間を支持する第２支持部材と、
前記第１支持部材および前記第２支持部材が前記ワークを支持した後に、前記ワークの他の２側面に対してそれぞれ支持する第３支持部材および第４支持部材と、を備え、
前記第３支持部材および前記第４支持部材によって前記他の２側面を支持した状態で、前記第１支持部材および前記第２支持部材は、前記２側面の支持を解除して、前記２側面をさらに支持することを特徴とする把持装置。

【請求項4】

平面が形成された作業台と、
前記作業台の所定領域を挟んで配置され、前記平面と平行な第１軸に沿って互いに近づくように移動する２つの第１支持部材と１つの第２支持部材と、
前記所定領域を挟んで配置され、前記第１支持部材および前記第２支持部材が互いに近づいた後に、前記平面と平行で前記第１軸と直交する第２軸に沿って互いに近づくように移動する第３支持部材および第４支持部材と、を備え、
前記２つの第１支持部材の先端の位置は、前記第１軸上で同じであり、
前記第２支持部材は、前記２つの第１支持部材の間を移動し、
前記第３支持部材および前記第４支持部材が互いに近づいた状態で、前記第１支持部材および前記第２支持部材は、互いに離れた後に再度近づくことを特徴とする把持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、把持方法および把持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

長方形状の板状ワークなどに対してパネルを貼り付ける作業などが行われている。この作業の準備段階として、ワークを把持することで、位置決めが行われている。例えば、特許文献１〜３は、位置決めを行う技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−１８９８９１号公報

【特許文献2】特開平７−５２０９４号公報

【特許文献3】特開２００７−１２７５３０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１〜３の技術では、ワークの形状によっては精度良く位置決めすることが困難である。

【0005】

１つの側面では、本件は、精度良くワークの位置決めができる把持方法および把持装置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】

１つの態様では、把持方法は、少なくとも２側面が平行をなし、前記２側面が他の２側面よりも長いワークを作業台に載置し、前記２側面の一方に対して支持部材を用いて２箇所で支持するとともに、他方に対して支持部材を用いて前記２箇所の間を支持した後に、前記他の２側面に対してそれぞれ支持部材を用いて支持する。

【0007】

他の態様では、把持装置は、少なくとも２側面が平行をなし、前記２側面が他の２側面よりも長いワークが載置された作業台と、前記２側面の一方に対して２箇所で支持する第１支持部材と、他方に対して前記２箇所の間を支持する第２支持部材と、前記第１支持部材および前記第２支持部材が前記ワークを支持した後に、前記ワークの他の２側面に対してそれぞれ支持する第３支持部材および第４支持部材と、を備える。

【0008】

他の態様では、把持方法は、少なくとも２側面が平行をなすワークを作業台に載置し、前記２側面の一方に対して支持部材を用いて２箇所で支持するとともに、他方に対して支持部材を用いて前記２箇所の間を支持した後に、前記ワークの他の２側面に対してそれぞれ支持部材を用いて支持した状態で、前記２側面の支持を解除して前記２側面をさらに支持する。他の態様では、把持装置は、少なくとも２側面が平行をなすワークが載置された作業台と、前記２側面の一方に対して２箇所で支持する第１支持部材と、他方に対して前記２箇所の間を支持する第２支持部材と、前記第１支持部材および前記第２支持部材が前記ワークを支持した後に、前記ワークの他の２側面に対してそれぞれ支持する第３支持部材および第４支持部材と、を備え、前記第３支持部材および前記第４支持部材によって前記他の２側面を支持した状態で、前記第１支持部材および前記第２支持部材は、前記２側面の支持を解除して、前記２側面をさらに支持する。他の態様では、把持装置は、平面が形成された作業台と、前記作業台の所定領域を挟んで配置され、前記平面と平行な第１軸に沿って互いに近づくように移動する２つの第１支持部材と１つの第２支持部材と、前記所定領域を挟んで配置され、前記第１支持部材および前記第２支持部材が互いに近づいた後に、前記平面と平行で前記第１軸と直交する第２軸に沿って互いに近づくように移動する第３支持部材および第４支持部材と、を備え、前記２つの第１支持部材の先端の位置は、前記第１軸上で同じであり、前記第２支持部材は、前記２つの第１支持部材の間を移動し、前記第３支持部材および前記第４支持部材が互いに近づいた状態で、前記第１支持部材および前記第２支持部材は、互いに離れた後に再度近づく。

【発明の効果】

【0009】

精度良くワークの位置決めができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）および（ｂ）は比較例に係る把持装置の概略図である。

【図2】（ａ）は実施例１に係る把持装置の斜視図であり、（ｂ）は実施例１に係る把持装置の平面図である。

【図3】把持装置のブロック図である。

【図4】把持装置の動作の概略を例示する図である。

【図5】（ａ）〜（ｄ）は実施例１の効果について例示する図である。

【図6】（ａ）〜（ｃ）は把持装置によるワークの好ましい把持手順を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施例の説明に先立って、ワークの位置決めの概略について説明する。図１（ａ）は、比較例に係る把持装置２００の概略図である。図１（ａ）で例示するように、把持装置２００は、作業台２０１および４つの支持機構２０２を備える。作業台２０１には、板状かつ正方形状のワーク２０３が、主面の一方（表面または裏面）が作業台２０１と対向するように載置される。４つの支持機構２０２のそれぞれは、ワーク２０３の４つの側面のそれぞれを支持する。それにより、４つの支持機構２０２によってワーク２０３が把持され、作業台２０１上におけるワーク２０３の位置決めがなされる。

【0012】

しかしながら、ワーク２０３の形状によっては、ワーク２０３の位置決めを精度良く行うことが困難となる。例えば、ワーク２０３の主面が長方形状をなす場合、２つの対向する側面が他の２つの対向する側面と比べて長くなる。図１（ｂ）で例示するように、この長さの差が大きくなるにつれて、長い側面を支持する支持機構の支持精度が低下する。その結果、ワーク２０３の位置決め精度が低下する。

【0013】

そこで、以下の実施例では、精度良くワークの位置決めができる把持装置および把持方法について説明する。

【実施例1】

【0014】

図２（ａ）は、実施例１に係る把持装置１００の斜視図である。図２（ｂ）は、把持装置１００の平面図である。なお、図２（ｂ）では、後述する板状のワーク７０が載置されている。図２（ａ）および図２（ｂ）で例示するように、把持装置１００は、作業台１０、支持ブロック２０ａ〜２０ｃ、支持ブロック３０ａ，３０ｂ、および移動装置４０，５０を備える。図３は、把持装置１００のブロック図である。図３で例示するように、把持装置１００は、さらにコントローラ６０を備える。コントローラ６０は、移動装置４０，５０を制御する。

【0015】

作業台１０は、把持装置１００の中央部に配置されている。作業台１０は、平面を有する。図２（ｂ）で例示するように、板上のワーク７０は、主面（表面または裏面）が当該平面と対向するように作業台１０の当該平面上に載置される。

【0016】

ワーク７０は、側面のうち少なくとも２面が対向して平行をなす形状を有している。例えば、ワーク７０は、主面が正方形状、長方形状、台形状等を有し、少なくとも対向する２辺を形成する２つの側面が平行をなしている。なお、角部が直角である必要はなく、丸みを帯びていてもよく、凹部となっていてもよい。本実施例においては、ワーク７０は、一例として、主面が長方形状を有する板状の直方体である。

【0017】

支持ブロック２０ａ，２０ｂと支持ブロック２０ｃとは、作業台１０のワーク７０が載置される領域を挟んで配置されている。支持部ブロック３０ａと支持ブロック３０ｂとは、当該領域を挟んで配置されている。支持ブロック２０ａ〜２０ｃおよび支持ブロック３０ａ，３０ｂは、当該領域に対して突出する突起を備えている。

【0018】

支持ブロック２０ａ，２０ｂは、ワーク７０の平行をなす２側面の一方に対して突起により支持する。支持ブロック２０ａ，２０ｂが支持する箇所は、ワーク７０の主面に垂直に投影した場合に異なる位置となる。支持ブロック２０ｃは、当該２つ側面の他方に対して、支持ブロック２０ａと支持ブロック２０ｂとの間を突起により支持する。支持ブロック３０ａ，３０ｂは、それぞれワーク７０の他の２側面を突起により支持する。本実施例においては、支持ブロック２０ａ，２０ｂはワーク７０の長辺を形成する２側面の一方を支持し、支持ブロック２０ｃは他方を支持する。支持ブロック３０ａはワーク７０の短辺を形成する２側面の一方を支持し、支持ブロック３０ｂは他方を支持する。なお、支持ブロック２０ａ〜２０ｃおよび支持ブロック３０ａ，３０ｂによる支持は、点支持、線支持、面支持のいずれでもよい。

【0019】

移動装置４０は、アクチュエータなどであり、コントローラ６０の指示に従って、支持ブロック２０ａ〜２０ｃをＸ軸方向に沿って移動させる。支持ブロック２０ａ，２０ｂはＸ軸方向に沿って同じ方向に移動する。支持ブロック２０ｃは、Ｘ軸方向に沿って、支持ブロック２０ａ，２０ｂと反対側に移動する。支持ブロック２０ａ，２０ｂの先端の位置は、Ｘ軸上において同じである。移動装置５０は、アクチュエータなどであり、コントローラ６０の指示に従って、支持ブロック３０ａ，３０ｂをＹ軸方向に沿って移動させる。支持ブロック３０ａと支持ブロック３０ｂとは、互いに反対側に移動する。

【0020】

本実施例においては、Ｘ軸は、作業台１０の平面と平行な軸であり、位置決め後のワーク７０の長辺を形成する２側面と直交する。Ｙ軸は、作業台１０の平面と平行な軸であり、Ｘ軸と直交する。それにより、Ｙ軸は、位置決め後のワーク７０の短辺を形成する２側面と直交する。

【0021】

続いて、把持装置１００の動作の概略について説明する。図４で例示するように、移動装置４０は、Ｘ軸に沿って支持ブロック２０ａ，２０ｂと支持ブロック２０ｃとが互いに近づくように移動させることによって、ワーク７０を支持させる。また、移動装置４０は、支持ブロック２０ａ，２０ｂと支持ブロック２０ｃとが互いに遠ざかるように移動させることによって、ワーク７０の支持を解除する。移動装置５０は、Ｙ軸に沿って支持ブロック３０ａと支持ブロック３０ｂとが互いに近づくように移動させることによって、ワーク７０を支持させる。また、移動装置５０は、支持ブロック３０ａと支持ブロック３０ｂとが互いに遠ざかるように移動させることによって、ワーク７０の支持を解除する。

【0022】

本実施例によれば、平行をなす２側面の一方の２箇所が支持ブロック２０ａ，
２０ｂによって支持され、他方の支持ブロック２０ａ，２０ｂの間の箇所が支持ブロック２０ｃによって支持されることから、ワーク７０のＸ軸方向の位置決めが行われ、ワーク７０の角度が安定する。例えば、ワーク７０の長辺がＹ軸と平行になる。この状態において、他の２側面が支持ブロック３０ａ，３０ｂによって支持されることから、ワーク７０のＹ軸方向の位置決めが行われる。その結果、ワーク７０の位置決めの精度が向上する。例えば、ワーク７０を重心へセンタリングする精度が向上する。

【0023】

特に、ワーク７０の主面が長方形状を有する場合、各側面を１つずつの支持ブロックで支持すれば、ワーク７０の把持が安定せずに位置決め精度が低下する。このような場合に、平行をなす２側面の一方の２箇所を支持ブロック２０ａ，
２０ｂで支持し、他方の支持ブロック２０ａ，２０ｂの間の箇所を支持ブロック２０ｃで支持することで、ワーク７０の角度が安定する。すなわち、ワーク７０の平行をなす２側面が主面で長辺を形成する場合に、位置決め精度に関して大きい効果が得られる。

【0024】

図５（ａ）〜図５（ｄ）は、本実施例の効果について例示する図である。図５（ａ）で例示するように、ワーク７０としてのケースにパネルを貼り付ける例について説明する。本実施例に係る把持装置１００を用いることで、精度良くケースの位置決めを行うことができる。例えば、位置決めのばらつき量は、Ｘ軸方向において３σ＝４．６８μｍ程度となり、Ｙ軸方向において３σ＝９．７５μｍ程度となる。それにより、図５（ｂ）で例示するように、パネルとケースとの隙間が左右および上下共に均衡がとれるようになる。なお、ケースの最適な位置合わせが可能になるため、パネルのサイズが変化した場合でもパネルをケースに対して最適な位置で貼り付けることができる。

【0025】

図５（ｃ）および図５（ｄ）は、従来の把持方法によりケースを位置決めした場合を例示する。図５（ｃ）は、パネルのサイズが変化して左右の隙間に不均衡が生じた例である。図５（ｄ）は、上下および左右の隙間に不均衡が生じた例である。

【0026】

続いて、把持装置１００によるワーク７０の好ましい把持手順について説明する。図６（ａ）は、把持手順の一例を表す工程フロー図である。図６（ｂ）で例示するように、移動装置４０は、Ｘ軸に沿って支持ブロック２０ａ〜２０ｃを移動させることによって、支持ブロック２０ａ〜２０ｃにワーク７０を５００ｍｓｅｃ支持させる（ステップＳ１）。次に、図６（ｃ）で例示するように、この状態において、移動装置５０は、Ｙ軸に沿って支持ブロック３０ａ，３０ｂを移動させることによって、支持ブロック３０ａ，３０ｂにワーク７０を５００ｍｓｅｃ支持させる（ステップＳ２）。支持ブロック３０ａ，３０ｂによる支持を継続した状態で、移動装置４０は、支持ブロック２０ａ〜２０ｃによる支持を２００ｍｓｅｃ解除する（ステップＳ３）。

【0027】

次に、移動装置４０は、Ｘ軸に沿って支持ブロック２０ａ〜２０ｃを移動させることによって、支持ブロック２０ａ〜２０ｃにワーク７０を支持させる（ステップＳ４）。次に、移動装置４０は、支持ブロック２０ａ〜２０ｃによる支持を解除するとともに、移動装置５０は、支持ブロック３０ａ，３０ｂによる支持を解除する（ステップＳ５）。解除時間は５００ｍｓｅｃである。把持装置１００は、ステップＳ１〜ステップＳ５を複数回繰り返す。

【0028】

支持ブロック２０ａ〜２０ｃによる支持を先に行うことで、ワーク７０の角度を安定化させることができる。その後に支持ブロック３０ａ，３０ｂによる支持を行うことで、ワーク７０の位置の微調整を行うことができる。それにより、センタリングなどの位置決めを精度良く行うことができる。また、ステップＳ１〜ステップＳ５を複数回行うことで、ワーク７０の位置決め精度がさらに向上する。

【0029】

上記実施例において、支持ブロック２０ａ，２０ｂが第１支持部材に対応し、指示ブロック２０ｃが第２支持部材に対応し、支持ブロック３０ａが第３支持部材に対応し、支持ブロック３０ｂが第４支持部材に対応する。また、Ｘ軸が第１軸に対応し、Ｙ軸が第２軸に対応する。

【0030】

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

【符号の説明】

【0031】

１０ 作業台
２０ａ〜２０ｃ 支持部材
３０ａ，３０ｂ 支持部材
４０，５０ 移動装置
６０ コントローラ
７０ ワーク
１００ 把持装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】