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特開2025-6137サンプル測定装置およびサンプル測定方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025006137
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】サンプル測定装置およびサンプル測定方法
(51)【国際特許分類】
   B25J 13/08 20060101AFI20250109BHJP
【FI】
B25J13/08 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023106746
(22)【出願日】2023-06-29
(71)【出願人】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000925
【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】櫻田 巧
(72)【発明者】
【氏名】村上 勇介
(72)【発明者】
【氏名】高橋 克典
【テーマコード(参考)】
3C707
【Fターム(参考)】
3C707AS14
3C707BS12
3C707DS01
3C707FS01
3C707FT02
3C707FU01
3C707KS03
3C707KS04
3C707KS31
3C707KS33
3C707KW03
3C707KX06
(57)【要約】
【課題】サンプルの位置合わせ精度を確実に保証できるサンプル測定装置およびサンプル測定方法を提供することを目的とする。
【解決手段】サンプルを測定する測定器と、前記測定器の測定部にサンプルを搬送経路に沿って搬送する搬送装置と、前記搬送装置の駆動により前記搬送装置に保持された位置保証用サンプルを嵌合させる位置保証部とを備えたサンプル測定装置である。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
サンプルを測定する測定器と、
前記測定器の測定部にサンプルを搬送経路に沿って搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の駆動により前記搬送装置に保持された位置保証用サンプルを嵌合させる位置保証部と、を備えた
サンプル測定装置。
【請求項2】
前記位置保証用サンプルの位置および姿勢を所定状態に位置決めする位置決め部を備え、
前記搬送装置は、前記位置決め部において位置決めされた位置保証用サンプルを、前記位置保証部に嵌合させる
請求項1に記載のサンプル測定装置。
【請求項3】
前記位置保証部は、前記位置保証用サンプルに設定された垂直な二方向において、前記位置保証用サンプルを嵌合する
請求項1に記載のサンプル測定装置。
【請求項4】
前記位置保証部は、底面上に立設した複数のゲート部材を有し、
前記複数のゲート部材は、対向して配置された垂直壁を備え、
前記搬送装置は、前記ゲート部材の前記垂直壁と垂直壁との間に、前記位置保証用サンプルを嵌合させ、さらに通過させる
請求項3に記載のサンプル測定装置。
【請求項5】
前記搬送装置は、前記ゲート部材の前記垂直壁と垂直壁との間において、前記位置保証用サンプルと前記底面との間隔を所定間隔に保つ
請求項4に記載のサンプル測定装置。
【請求項6】
前記位置保証部は、前記位置保証用サンプルが嵌合するゲート開口を有し、
前記搬送装置は、前記二方向に対して垂直な一方向に前記位置保証用サンプルを搬送することにより、前記位置保証部のゲート開口に前記位置保証用サンプルを嵌合させる
請求項3に記載のサンプル測定装置。
【請求項7】
前記位置保証部の前記ゲート開口は、前記測定器の測定部に対向して配置されている
請求項6に記載のサンプル測定装置。
【請求項8】
前記位置保証部は、前記位置保証用サンプルを非接触で嵌合させる
請求項1に記載のサンプル測定装置。
【請求項9】
前記搬送装置を制御する制御部を備え、
前記搬送装置は力覚センサを有するものであり、
前記制御部は、前記力覚センサからの信号に基づいて、前記位置保証用サンプルが前記位置保証部に嵌合されなかったと判断した場合に、前記搬送装置の駆動を停止させる
請求項1に記載のサンプル測定装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記位置保証用サンプルを前記測定器に搬送した後、前記位置保証部に前記位置保証用サンプルを嵌合させる
請求項9に記載のサンプル測定装置。
【請求項11】
前記制御部は、前記位置保証用サンプルを前記測定器へ搬送するとともに、前記位置保証用サンプルの所定位置が前記測定器の測定位置に一致するように、前記搬送装置を制御する
請求項10に記載のサンプル測定装置。
【請求項12】
前記搬送装置は、前記位置保証用サンプルのサイズ情報に基づいて、前記位置保証用サンプルの所定位置を保持する
請求項11に記載のサンプル測定装置。
【請求項13】
前記搬送装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記測定器による前記サンプルの測定のジョブを開始する前、後、または所定枚数のサンプル測定を実施する毎に、前記位置保証用サンプルを位置保証部に嵌合させる
請求項1に記載のサンプル測定装置。
【請求項14】
前記搬送装置は、前記サンプルおよび前記位置保証用サンプルを吸着によって保持するハンド部を備える
請求項1に記載のサンプル測定装置。
【請求項15】
前記測定器は、前記サンプルの表面状態を測定する
請求項1に記載のサンプル測定装置。
【請求項16】
前記サンプルの表面状態は、前記サンプルの色、表面性及び光沢度のうち少なくともいずれか1つである
請求項15に記載のサンプル測定装置。
【請求項17】
サンプルを測定する測定器と、前記測定器の測定部にサンプルを搬送経路に沿って搬送する搬送装置とを備えたサンプル測定装置によるサンプル測定方法であって、
制御部が、前記搬送装置の駆動によって前記搬送装置に保持された位置保証用サンプルを位置保証部に嵌合させることにより、前記搬送装置による搬送の位置精度を保証する
サンプル測定方法。
【請求項18】
前記制御部は、位置決め部において前記位置保証用サンプルの位置および姿勢を所定状態に位置決めした後、前記位置保証部に前記位置保証用サンプルを嵌合させる
請求項17に記載のサンプル測定方法。
【請求項19】
前記制御部は、前記位置決めした前記位置保証用サンプルを前記測定器に搬送した後、前記位置保証部に前記位置保証用サンプルを嵌合させる
請求項18に記載のサンプル測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サンプル測定装置およびサンプル測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
搬送装置を用いた搬送における位置合わせに関する技術として、下記特許文献1に記載の技術がある。この技術は、ロボットのエンドエフェクターが把持した対象物を、第1方向にインピーダンス制御を行いながら、第1方向とは異なる第2方向に移動させる。その際、この技術は、対象物の標識と検査ゲージの識別部とが衝突したか否かを検出し、対象物の標識を検査ゲージの識別部に誘導して、対象物の位置合わせをする技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-115949号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の技術は、対象物における加工部の良否判定に適用される技術であり、対象物の位置合わせ精度は、ロボットの繰り返し精度のみによって保証されている。しかしながら、ロボットの繰り返し精度は、経時的に劣化する場合がある。したがって、位置合わせ精度の保証は、確実なものではなかった。
【0005】
ここで、サンプルを測定器で測定するサンプル測定装置においては、搬送装置に保持されたサンプルを、測定器の計測部に対して正確に位置合わせして配置する必要がある。このようなサンプル測定装置においても、サンプルの位置合わせ精度は、従来、搬送装置の繰り返し精度のみによって保証されている。このため、検査結果にエラーが発生した場合、このエラーがサンプルに起因するものであるか、搬送装置の繰り返し精度の劣化に起因するものであるかを判別することができなかった。
【0006】
そこで本発明は、サンプルの位置合わせ精度を確実に保証できるサンプル測定装置およびサンプル測定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】
【0007】
上記目的を達成するための本発明は、サンプルを測定する測定器と、前記測定器の測定部にサンプルを搬送経路に沿って搬送する搬送装置と、前記搬送装置の駆動により前記搬送装置に保持された位置保証用サンプルを嵌合させる位置保証部とを備えたサンプル測定装置である。
【発明の効果】
【0008】
本発明により、サンプルの位置合わせ精度を確実に保証できるサンプル測定装置およびサンプル測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1図1は、第1実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す概略斜視図である。
図2図2は、第1実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す概略平面図である。
図3図3は、カセットの構成を示す概略斜視図である。
図4図4は、搬送装置のハンド部の構成を示す概略側面図である。
図5図5は、位置決め部の構成を示す平面図である。
図6図6は、位置保証部の構成を示す平面図である。
図7図7は、位置保証部の構成を示す側面図である。
図8図8は、位置保証用サンプルの他の例1を示す平面図である。
図9図9は、位置保証用サンプルの他の例2を示す平面図である。
図10図10は、本発明の第1実施形態に係るサンプル測定方法を示すフローチャートである。
図11図11は、第2実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部側面図(その1)である。
図12図12は、第2実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部平面図(その1)である。
図13図13は、第2実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部側面図(その2)である。
図14図14は、第2実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部平面図(その2)である。
図15図15は、第3実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部斜視図(その1)である。
図16図16は、第3実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部斜視図(その2)である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお各実施形態において、実質的に同一の機能または構成を有する要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0011】
≪第1実施形態≫
図1は、本発明の実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す概略斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す概略平面図である。
【0012】
図1および図2に示すように、サンプル測定装置1は、サンプル(図示せず)を測定する測定器11を備えている。測定器11は、架台10の上に設置されている。架台10上には、カセット12、位置決め部15、保証用サンプル保管部13、位置保証部16、および搬送装置14が配置されている。また、サンプル測定装置1は、制御部17および操作部18を有する。以下、これらの各部を説明する。
【0013】
<測定器11>
測定器11は、サンプルの状態を測定するものである。架台10上には、すくなくとも1つの測定器11が配置されており、図示した例においては2つの測定器11を設けた構成を示している。これらの測定器11は、それぞれ計測部110を有している。計測部110は、予め決められた測定項目について、サンプルを計測(測定)する部分である。例えば、測定器11がサンプルの表面状態を測定する機器であれば、計測部110は、サンプルの表面状態を計測する部分となる。サンプルの表面状態は、サンプルの色、表面性、温度、および光沢度などである。サンプルの表面性は、典型的にはサンプルの表面粗さである。
【0014】
また、これらの測定器11のうちの少なくとも1つの測定器11aは、サンプルに設定された極めて狭い測定領域を測定するためのものである。このような測定器11aは、測定対象となるサンプルの正確な位置決めが要求される。本実施形態において、このような測定器11aは、サンプルの色を測定する機器、すなわち測色器である。測定対象となるサンプルは、測定器11aの計測部110に対し、サンプルの被測定面に設定された非測定領域を近接かつ対向する状態で配置される。
【0015】
<カセット12>
図3は、カセット12の構成を示す概略斜視図である。カセット12は、複数のサンプル2を収納するためのものである。なお、サンプル2は、典型的には板状のサンプルであり、より典型的には平らな板状のサンプルである。このようなサンプル2は、平面視的な形状(すなわち被測定面の形状)およびサイズが異なるものであってよい。
【0016】
このようなサンプル2を収納するカセット12は、箱形状の筐体12aと、筐体12a内においてサンプル2を支持する支持部12bとを備える。筐体12aは、以降に説明する搬送装置14のハンド部14aと干渉(接触)しないように、天面が解放された構成である。また筐体12aは、水平方向からサンプル2を出しれするために、前面が解放された構成である。支持部12bは、筐体12aの側周面から中心側に突出する状態で設けられたもので、サンプル2を水平な姿勢で支持する。また支持部12bは、筐体12aの高さ方向に所定の間隔をあけて複数段に配置されている。なお、カセット12の各段の支持部12bには、サンプル2が被測定面を下向きにした状態で収納されることとする。
【0017】
<保証用サンプル保管部13>
図1および図2に戻り、保証用サンプル保管部13は、板状の保証用サンプル3を保管する部分である。保証用サンプル3(図2のみに図示)は、位置保証用サンプル31と、色保証用サンプル32である。これらの保証用サンプル3は、サンプル2と同様の形状が好ましく、平らな板状のサンプルである。
【0018】
このうち、位置保証用サンプル31は、搬送装置14によるサンプルの位置合わせ精度を保証するためのものである。また測定器11aが測色器である場合に、色保証用サンプル32は、測色器による色検出が正確に実施されていることを保証するためのものである。これらの保証用サンプル3は、以降に説明する位置決め部15において、精度のよい位置決めが可能な平面形状を有していることが好ましい。
【0019】
保証用サンプル保管部13は、位置保証用サンプル31と色保証用サンプル32とを、それぞれ所定状態で個別に載置する部分を有する。なお、保証用サンプル保管部13には、保証用サンプル3が被測定面を下向きにした状態で収納されることとする。
【0020】
<搬送装置14>
搬送装置14は、カセット12に収納されたサンプル2、および保証用サンプル保管部13に保管されている保証用サンプル3を保持し、保持したサンプル2および保証用サンプル3を所定のルートに沿って搬送する。このような搬送装置14は、多軸ロボットによって構成されている。本実施形態においては、一例として、搬送装置14が6軸ロボットによって構成されている。搬送装置14としての6軸ロボットは、図示しない力覚センサ(6軸力覚センサ)を備えている。また、搬送装置14は、サンプルを保持するハンド部14aを備えている。ハンド部14aは、搬送装置14を構成する6軸ロボットの先端部に配置されている。
【0021】
図4は、搬送装置14のハンド部14aの構成を示す概略側面図である。図4に示すように、搬送装置14のハンド部14aは、例えば真空吸着によってサンプル2および保証用サンプル3を保持するものである。このようなハンド部14aは、6軸ロボットの先端部から延設されたハンドフレーム141を有する。ハンドフレーム141の先端には、真空発生器142を介して吸着パッド143が配置されている。吸着パッド143は、ゴム製の筒状部材であって、真空発生器142の駆動によりサンプル2または保証用サンプル3における一主面を吸着し、これらを保持する。吸着パッド143は、サンプル2および保証用サンプル3の被測定面[S]に対する裏面側を吸着する。
【0022】
以上のようなハンド部14aを備えた搬送装置14は、以降に説明する制御部17の制御により、サンプル2および保証用サンプル3を保持して所定のルートに沿って搬送する。
【0023】
<位置決め部15>
図5は、位置決め部15の構成を示す平面図である。図5に示す位置決め部15は、サンプル2および保証用サンプル3の位置決めをする部分である。ここでいう位置決めとは、サンプル2および保証用サンプル3の姿勢および位置の確定である。姿勢は、サンプル2および保証用サンプル3に対して付与されるX,Y,Z方向である。また位置は、サンプル測定装置1の座標系における座標位置である。この位置決めは、搬送装置14によって所定状態でサンプル2および保証用サンプル3を保持するためである。
【0024】
このような位置決め部15は、第1位置決め部151と第2位置決め部152とを有する。第1位置決め部151と第2位置決め部152とは、架台10上に立設した平面L字型の部材である。第2位置決め部152は、第1位置決め部151に対して、架台10のX-Y面において90度回転させて配置されている。
【0025】
第1位置決め部151および第2位置決め部152は、X端壁15xとY端壁15yとを備える。これらのX端壁15xおよびY端壁15yは、垂直壁であり、互いに角度90度の挟角をなす。
【0026】
このような位置決め部15を用いた位置決めは、サンプル2および保証用サンプル3のサンプル形状により、第1位置決め部151および第2位置決め部152の何れか一方を用いて実施される。この場合、X端壁15xとY端壁15yとに、サンプル2または保証用サンプル3の端縁を当接させる。これにより、平板状のサンプル2および保証用サンプル3の姿勢および位置を決める。
【0027】
なおここでは、サンプル2および保証用サンプル3の平面形状が、図示したような正方形または矩形形状の場合を説明したが、サンプル2および保証用サンプル3の平面形状がこれに限定されることはない。サンプル2の平面形状は、三角形やそれ以外の多角形であってもよく、円形であってもよい。
【0028】
<位置保証部16>
図6は、位置保証部16の構成を示す平面図である。また図7は、位置保証部16の構成を示す側面図である。図6および図7に示す位置保証部16は、位置保証用サンプル31を用いた位置保証をするための部分である。この位置保証は、サンプルの位置合わせ精度の保証である。この位置保証は、搬送装置14によるサンプル2および保証用サンプル3の保持位置の保証、および搬送経路の保証を含む。このような位置保証部16は、搬送装置14に保持された位置保証用サンプル31を嵌合させるものである。位置保証部16は、非接触で位置保証用サンプル31を嵌合し、通過させる。
【0029】
位置保証部16は、架台10の上部に立設させた第1ゲート部材161,162と、第2ゲート部材163,164とを有する。なお、以下で説明する位置保証部16のX,Y,Z方向は、位置決め部15(図5参照)において位置保証用サンプル31に付与されたX,Y,Z方向と一致させる方向である。Z方向は、位置保証部16の床面に対して所定の間隔を保つために、位置保証サンプル31の厚みを考慮して付与されている。
【0030】
第1ゲート部材161,162は、X方向に延設されたX方向垂直壁161a,162aを有する。これらのX方向垂直壁161a,162aは、対向して配置され、Y方向に開口する第1ゲート16yを構成する。X方向垂直壁161a,162aは、Y方向に所定のゲート間隔[Wy]で配置されている。このゲート間隔[Wy]は、位置保証用サンプル31の平面視的なY方向の幅[ay]よりも大きいこととする。
【0031】
このような第1ゲート部材161,162は、位置保証用サンプル31をX方向から嵌合させて通過可能に配置されている。この場合の位置保証用サンプル31は、位置保証部16のX,Y,Z方向に対して、姿勢を一致させた状態のものである。なお、位置保証用サンプル31のY方向の幅[ay]と第1ゲート16yのゲート間隔[Wy]との差は、測定器11aでの測定に要求される位置精度を満足できる程度に小さい値であればよい。
【0032】
第2ゲート部材163,164は、Y方向に延設されたY方向垂直壁163a,164aを有する。これらのY方向垂直壁163a,164aは、対向して配置され、X方向に開口する第2ゲート16xを構成する。Y方向垂直壁163a,164aは、X方向に所定のゲート間隔[Wx]で配置されている。このゲート間隔[Wx]は、位置保証用サンプル31の平面視的なX方向の幅[ax]よりも大きいこととする。
【0033】
このような第2ゲート部材163,164は、位置保証用サンプル31をY方向から嵌合させて通過可能に配置されている。この場合の位置保証用サンプル31は、位置保証部16のX,Y,Z方向に対して、姿勢を一致させた状態のものである。なお、位置保証用サンプル31のX方向の幅[ax]と第2ゲート16xのゲート間隔[Wx]との差は、測定器11aでの測定に要求される位置精度を満足できる程度に小さい値であればよい。
【0034】
位置保証用サンプル31は、搬送装置14の駆動により、位置保証部16の第1ゲート16yおよび第2ゲート16xを通過する。初期状態において、第1ゲート16yおよび第2ゲート16xに対して位置保証用サンプル31が非接触で通過するように、搬送装置14の搬送経路が設定されていることとする。またこの際、第1ゲート16yおよび第2ゲート16xと位置保証用サンプル31との間隔[d]が等しい。これにより、第1ゲート16yおよび第2ゲート16xの中央を、位置保証用サンプル31が通過するように、搬送装置14の搬送経路が設定されていることが好ましい。
【0035】
さらに、初期状態においては、底面である架台10と位置保証用サンプル31の間隔が所定間隔に持たれるように、搬送装置14の搬送経路が設定されていることとする。この所定間隔は、測定器11aでの測定に要求される位置精度を満足できる程度に小さい値であればよい。
【0036】
なお、図6においては、位置保証用サンプル31が矩形形状である場合を示したが、位置保証用サンプル31は、これに限定されることはない。
【0037】
図8は、位置保証用サンプル31aの他の例1を示す平面図である。この図に示すように、位置保証用サンプル31aは、平面形状が三角形のものであってもよい。平面形状が三角形の位置保証用サンプル31aは、例えば上述した位置決め部15(図5参照)において、三角形の一つの底辺をX方向と平行にした向きで、座標位置が決められたものである。この場合、第1ゲート16yのゲート間隔[Wy]は、位置保証用サンプル31aの底辺と頂点との距離[ay’]よりも大きい。また、第2ゲート16xのゲート間隔[Wx]は、底辺の長さ[ax’]よりも大きい。
【0038】
図9は、位置保証用サンプル31bの他の例2を示す平面図である。この図に示すように、位置保証用サンプル31bは、平面形状が円形のものであってもよい。円形の位置保証用サンプル31bを用いる場合、第1ゲート16yのゲート間隔[Wy]および第2ゲート16xのゲート間隔[Wx]は、円形の直径[2r]よりも大きい。
【0039】
なお、図2においては、架台10上に位置保証部16を平置きで設置した状態を示した。しかしながら、位置保証部16の設置状態がこれに限定されることはなく、架台10上に縦置きで設置されてもよい。
【0040】
<制御部17>
図1および図2に戻り、制御部17は、例えばコンピュータのハードウェア資源として、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)とを備えている。制御部17は、CPUがROMから所定のプログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムをCPUが実行することにより、サンプル測定装置1の各部の動作を統括的に制御する。
【0041】
この制御部17は、位置保証用サンプル31を用いた位置保証動作を制御する。また制御部17は、色保証用サンプル32の色測定動作を制御する。さらに制御部17は、カセット12に収納されているサンプル2の測定動作を制御する。このような制御部17による制御の詳細は、以降のサンプル測定方法において詳細に説明する。
【0042】
<操作部18>
操作部18は、サンプル測定装置1を使用するユーザーに対し、各種の情報を表示する表示部を有する。また操作部18は、ユーザーから各種の情報の入力を受け付ける入力部を有する。このような操作部19は、ユーザーインターフェースとして機能する。
【0043】
操作部18から入力される情報には、カセット12に収納されたサンプル2に関する情報、保証用サンプル保管部13に保管されている位置保証用サンプル31および色保証用サンプル32に関する情報が含まれる。サンプル2に関する情報には、サンプル2の種別を示す情報と、サンプル2のサイズ(形状を含む)を示す情報と、サンプル2が収納されているカセット12を指定する情報などが含まれる。また、位置保証用サンプル31および色保証用サンプル32に関する情報には、位置保証用サンプル31および色保証用サンプル32のサイズ(形状を含む)を示す情報と、保管位置に関する情報を含む。これらの情報は、後述するサンプル測定装置の動作を開始する前に、ユーザーが操作部18を操作することにより入力される。
【0044】
また、操作部18から入力される情報には、測定開始の指示情報、さらには保証動作開始の指示情報も含まれる。
【0045】
<サンプル測定方法>
図10は、本発明の第1実施形態に係るサンプル測定方法を示すフローチャートである。このフローチャートに示す手順は、図1に示したサンプル測定装置1の制御部17が保持するサンプル測定プログラムによって実施される手順である。以下、図10に示す手順にしたがって、先の図1図9を参照しつつ、実施形態のサンプル測定方法を説明する。
【0046】
-ステップS1-
ステップS1において、制御部17は、以下のステップS101~S106の手順で位置保証処理をする。
【0047】
[ステップS101]
ステップS101において、制御部17は、搬送装置14の駆動を制御することにより、位置保証用サンプル31の位置決めする。この場合、先ず、搬送装置14は、保証用サンプル保管部13に所定状態で保管されている位置保証用サンプル31を保持し、位置決め部15に搬送する。搬送装置14は、予め設定された第1位置決め部151または第2位置決め部152の何れかにおいて、所定の手順で位置保証用サンプル31の位置決めを行い、位置保証用サンプル31の姿勢と位置とを確定する。
【0048】
[ステップS102]
ステップS102において、制御部17は、搬送装置14の駆動により、位置決めされた位置保証用サンプル31の所定位置を、ハンド部14aに再保持させる。この際、搬送装置14は、位置保証用サンプル31のサイズ情報に基づいて、予め設定されている座標位置(所定位置)にハンド部14aを移動させ、位置保証用サンプル31を保持し直す。予め設定されている座標位置とは、位置決め部15において位置決めされた状態にある位置保証用サンプル31の中心位置である。
【0049】
[ステップS103]
ステップS103において、制御部17は、搬送装置14の駆動により、位置保証用サンプル31を測定動作させる。この際、搬送装置14は、ハンド部14aに保持した位置保証用サンプル31を測定器11に搬送する。搬送装置14は、各測定器11の計測部110に、順次に位置保証用サンプル31における被測定面を対向配置させる。被測定面は、搬送装置14のハンド部14aによって保持する面と逆側の面である。なお、この測定動作においては、搬送装置14による位置保証用サンプル31の搬送のみを実施すればよく、各測定器11による測定の必要はない。
【0050】
[ステップS104]
ステップS104において、制御部17は、搬送装置14の駆動により、位置保証用サンプル31を位置保証動作させる。この際、搬送装置14は、保持した位置保証用サンプル31を、位置保証部16に搬送する。搬送装置14は、位置保証用サンプル31を所定状態に保つ。所定状態とは、位置保証用サンプル31のX-Y方向の向きを、位置保証部16のX-Y方向の向きに一致させた状態である。
【0051】
この状態において、搬送装置14は、位置保証部16の第1ゲート16yに対し、X方向から位置保証用サンプル31を嵌合させる。そして、第1ゲート16yを通過させるように、保持した位置保証用サンプル31をX方向に搬送する。また、搬送装置14は、位置保証部16の第2ゲート16xに対し、Y方向から位置保証用サンプル31を嵌合させる。そして、第2ゲート16xを通過させるように、保持した位置保証用サンプル31をY方向に搬送する。なお第1ゲート16yおよび第2ゲート16xを通過させる際、位置保証用サンプル31は、第1ゲート16yおよび第2ゲート16xの底面に対して所定の間隔に保持する。
【0052】
[ステップS105]
ステップS105において、制御部17は、位置保証用サンプル31による位置保証ができたか否かを判断する。制御部17は、搬送装置14の力覚センサからの信号に基づいて、この判断を実施する。制御部17は、ステップS104の位置保証動作の間に、位置保証用サンプル31が、第1ゲート16yや第2ゲート16xなどの構造物に接触した信号を検知しなかった場合には、位置保証できた(YES)と判断する。この場合、ステップS106に進む。一方、制御部17は、ステップS104の位置保証動作の間に、位置保証用サンプル31が、構造物に接触した信号を検知した場合には、位置保証できなかった(NO)と判断する。この場合は、ステップS2に進む。
【0053】
-ステップS2-
ステップS2において、制御部17は、サンプル検査装置を停止させる。この場合、制御部17は、ステップS105の判定結果を、操作部18に送信する。操作部18は、位置保証ができなかったことを、表示または音声により報知する。
【0054】
[ステップS106]
一方、ステップS106において、制御部17は、搬送装置14の駆動により、位置保証用サンプル31を保証用サンプル保管部13に保管する。この際、搬送装置14は、保証用サンプル保管部13に、所定状態で位置保証用サンプル31を載置する。
【0055】
-ステップS3-
ステップS3において、制御部17は、色保証処理する。この際、制御部17は、搬送装置14の駆動により、色保証用サンプル32を位置決めする。この位置決め動作は、ステップS101で説明した動作と同様である。次いで、制御部17は、搬送装置14の駆動により、位置決めされた色保証用サンプル32の中心位置をハンド部14aに保持させる。この動作は、ステップS102で説明した動作と同様である。その後、制御部17は、搬送装置14の駆動により、色保証用サンプル32を測定する。この測定動作は、ステップS103で説明した動作と同様である。ただし、この測定動作においては、搬送装置14による位置保証用サンプル31の搬送と、各測定器11による測定と行う。また制御部17は、測定結果を操作部18に送信する。
【0056】
-ステップS4-
ステップS4において、制御部17は、サンプルを測定処理する。この際、制御部17は、搬送装置14の駆動により、カセット12からサンプル2を取り出し、取り出したサンプル2を位置決めする。この位置決め動作は、ステップS101で説明した動作と同様の動作である。次いで、制御部17は、搬送装置14の駆動により、位置決めされたサンプル2の中心位置をハンド部14aに保持させる。この動作は、ステップS102で説明した動作と同様の動作である。その後、制御部17は、搬送装置14の駆動により、サンプル2を測定する。この測定動作は、ステップS103で説明した動作と同様の動作である。ただし、この測定動作においては、搬送装置14によるサンプル2の搬送と、各測定器11による測定と行う。その後、制御部17は、搬送装置14の駆動により、サンプル2を、別のカセット12に収納する。別のカセット12とは、測定したサンプル2を取り出したカセット12とは別のカセット12である。
【0057】
このステップS4は、予め設定された順序で複数のサンプル2に対して繰り返す。設定された複数のサンプル2に対する測定処理が終了した場合に、サンプル測定のフローを終了する。
【0058】
さらに、本発明のサンプル測定方法は、図10のフローチャートに示す順序に限定されることはない。例えば、なお、ステップS4において予め設定された枚数のサンプル2の測定処理が終了する毎に、ステップS1~ステップS4のフローを繰り返す構成であってもよい。また、サンプルの測定処理を実施した後に、位置保証処理(ステップS1)や色保証処理(ステップS3)を実施してもよい。
【0059】
<第1実施形態の効果>
以上説明した第1実施形態は、搬送装置14の搬送により、位置保証部16に対して位置保証用サンプル31を嵌合させることで、搬送装置14による位置保証部16の保持位置および移動経路が高精度に実施されていることが保証される。したがって、搬送装置14によって測定器11に搬送されるサンプルの位置合わせ精度を保証することができる。
【0060】
これにより、例えば測定器11aの計測部110に対して、確実に所定位置を対応させた状態で、サンプル2を測定できる。したがって、精度の高い測定ができる。しかも、測定結果にエラーが生じた場合に、そのエラーの原因が、搬送装置14や位置決め部15の経時的な劣化によるものではないと判断でき、エラーの発生原因を切り分けることができる。
【0061】
また位置保証動作は、位置保証用サンプル31を用いた測定動作の後に実施される構成である。これにより、例えば測定動作において搬送装置14に不具合が生じる場合、この不具合の発生を位置保証動作において検知できる。したがって、位置合わせ部15での位置合わせから測定器11aでの測定までの全ての動作を通して、サンプルの位置合わせ精度を保証できる。
【0062】
≪第2実施形態≫
図11は、第2実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部側面図(その1)である。また図12は、第2実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部平面図(その1)である。これらの図に示すように、サンプル測定装置が有する搬送装置14’のハンド部14a’は、把持によってサンプルや保証用サンプルを保持するものであってもよい。このようなハンド部14a’は、6軸ロボットの先端部から延設されたハンドフレーム141の先端に、把持爪147を有する。把持爪147は、二つ爪であってもよいし、三つ爪やさらに複数の爪を有する構成であってもよい。なお、図面においては二つ爪のものを示している。これらの把持爪147は、先端側を互いに近接させることにより、複数の把持爪147間にサンプルや保証用サンプルを把持する。
【0063】
この場合、図11および図12に示した位置保証用サンプル31cは、位置保証用サンプル31cを把持した把持爪147が、位置保証用サンプル31cの外周からはみ出すことのない構成である。一例として、位置保証用サンプル31cは、外周縁に複数の凹部301を備えた構成とする。この凹部301は、ハンド部14a’の把持爪147に対応して配置されている。搬送装置14’は、位置保証用サンプル31cの各凹部301に挿入した把持爪147の先端を互いに近接させることにより、位置保証用サンプル31cを把持する。
【0064】
図13は、第2実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部側面図(その2)である。また図14は、第2実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部平面図(その2)である。これらの図に示すように、位置保証用サンプル31dは、被測定面[S]の裏面側に、被把持部302を取り付けた構成であってもよい。この被把持部302は、ハンド部14a’の把持爪147で把持可能な形状を有する。搬送装置14’は、位置保証用サンプル31dの被把持部302を把持することにより、位置保証用サンプル31dを保持する。位置保証用サンプル31dを把持した把持爪147が、位置保証用サンプル31dの外周からはみ出すことのないように、位置保証用サンプル31dに対して被把持部302が取り付けられている。
【0065】
<第2実施形態の効果>
以上、搬送装置14’のハンド部14a’が把持爪147で構成されたものであっても、位置保証用サンプル31に凹部301(図12参照)や被把持部302(図13参照)を設けることで、第1実施形態で説明した位置保証動作ができる。位置保証動作とは、図10のステップS104の位置保証動作である。このため、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0066】
≪第3実施形態≫
図15は、第3実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部斜視図(その1)であり、第1実施形態で説明した位置保証部の他の例を示す平面図である。図15に示す位置保証部16’は、1つのゲート開口16aを有する。ゲート開口16aは、位置保証用サンプル31を一方向に移動させた場合に、移動方向に対して垂直な二方向において位置保証用サンプル31を嵌合する。このようなゲート開口16aは、例えば板状の位置保証用サンプル31の平面形状と相似形状を有する。ゲート開口16aは、一方向に移動させた位置保証用サンプル31を通過可能な開口である。
【0067】
図16は、第3実施形態に係るサンプル測定装置の構成を示す要部斜視図(その2)である。図16に示すように、位置保証部16’は、ゲート開口16aを測定器11aの計測部110に対向させて配置してもよい。測定器11aは、計測部110に対するサンプルの位置決め精度が要求されるものである。この場合、位置保証用サンプル31およびゲート開口16aの平面形状は、ここでの図示を省略した測定用のサンプルの平面形状よりも十分に大きいこととする。
【0068】
<第3実施形態の効果>
第3実施形態の成であっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第3実施形態の位置保証部16’を測定器11aの計測部110に対向させて配置した場合、位置保証用サンプル31を用いた測定動作と位置保証動作とを、同時に実施することができる。測定動作とは、図10のステップS103の測定動作である。また位置保証動作とは、図10のステップS104の位置保証動作である。
【0069】
なお、上記した実施形態は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は上記した実施形態および変形例に限定されるものではない。例えば、サンプル2の位置決めは、カセット12内で実施してもよい。この場合、保証用サンプル保管部13に位置決め機能を持たせればよく、位置決め部15を設ける必要はない。
【符号の説明】
【0070】
1…サンプル測定装置
2…サンプル
11,11a…測定器
14,14’…搬送装置
14a,14a’…ハンド部
16,16’…位置保証部
15…位置決め部
16a…ゲート開口
17…制御部
18…操作部
31,31a~31d…位置保証用サンプル
110…測定部
161,162…第1ゲート部材
161a,162a…X方向垂直壁
163,164…第2ゲート部材
163a,164a…Y方向垂直壁
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
図16