JPH0531696A - 非接触型ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被接触型ワーク搬送装置において、吸着パッ
ドの吸着面とワークの被吸着面との相対的な傾斜角が大
きい状態（吸着パッドによるワーク吸着時にワークに大
きな振れが発生して、ワーク表面と吸着パッドの外周縁
との接触事故が発生するような状態）では、吸着動作を
実行しないようにすること。 【構成】 吸着パッドのワーク吸着面とワーク被吸着面
との相対的傾斜角の大きさを検出する傾斜角検出手段が
設けられ、さらに前記傾斜角検出手段で検出された傾斜
角が所定値以上のときにワーク吸着動作を停止させる吸
着停止手段、または前記ワーク吸着面の傾斜角度を調整
するワーク吸着面傾斜角調整装置が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワーク支持面上に支持
されたＩＣ基板、セラミック基板等の板状のワークをベ
ルヌーイ式の非接触型吸着パッドで吸着して所定の位置
まで搬送する非接触型搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前記ベルヌーイ式吸着原理により
ワークを吸着する吸着パッド（以下、「ベルヌーイ式吸
着パッド」ともいう）を用いた非接触型ワーク搬送装置
が知られている。前記吸着パッドにおいては、吸着パッ
ド外周部から空気を高速で排出することにより吸着パッ
ドの内部を負圧にしてワークを吸引し、ワークが吸着パ
ッドに接近すると吸着パッド内部の圧力が上昇して吸着
パッドからワークが離れる。そして、ワークが吸着パッ
ドから離れると吸着パッド内部が負圧になってワークを
吸引する。このようにして、ベルヌーイ式吸着原理によ
りワークを吸着する吸着パッドは、ワークを常に非接触
で吸着している。したがって、このような吸着パッドで
吸着されたワークは、吸着面が水平面から傾斜したとき
には、その傾斜吸着面に沿って滑ってしまう。そこで、
従来のこの種の吸着パッド（例えば、特開昭６２−１５
７７９２号公報参照）においては、吸着されたワークの
位置を規制するための手段が設けられている。

【０００３】前記従来のベルヌーイ式吸着パッドで吸着
されたワークの位置を規制する手段を設けたワーク保持
装置は、移動調整可能な位置規制部材をそれぞれ異なる
２軸方向に設けて、異なる形状のワークに対しては、前
記位置規制部材を移動調節することにより対応してい
る。したがって、従来は、異なる形状のワークに対して
その都度、前記位置規制部材を移動調節しなくてはなら
ず、面倒であった。

【０００４】そこで、本出願人は先に、位置規制部材を
移動調節可能に構成しなくても、異なる形状のワークを
所定の位置に保持することが可能なワーク保持装置を発
明して、既に出願（実願平２−０９８４９９号公報参
照）している。前記既に出願したワーク保持装置は、吸
着されたワークが所定方向に移動するるように吸着パッ
ドが傾斜した状態で支持され、前記吸着されたワークの
前記移動する側にワークの位置を規制するワーク位置規
制用固定部材が設けられている。したがって、前記吸着
パッドに吸着されたワークは常に所定方向に移動して、
前記ワーク位置規制用固定部材に当接する位置（すなわ
ち、所定の位置）で保持される。この場合、ワーク外周
縁の位置は、前記ワーク位置規制用固定部材に当接する
側で規制されるが、他の側では規制されない。したがっ
て、ワークの形状の大きさが変わった場合、ワーク外周
縁の位置は、前記ワーク位置規制用固定部材に当接する
側は定まっているが、他の側（移動が規制されていない
側）が変化する。したがって、前記実願平２−０９８４
９９号公報記載のワーク保持装置は、形状の異なるワー
クでも所定位置に保持することができるようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
ベルヌーイ式吸着パッドは、普通１個の排気口を有して
いる。このような吸着パッドは、製作誤差等によってワ
ーク吸着面での吸着力が必ずしも均一とはならない。こ
のような吸着パッドを、電子部品の絶縁基板等のような
比較的軽量なワークに接近させると、吸着パッドのワー
ク吸着面での吸着力のアンバランスによって、ワークは
振れながら（揺動しながら）吸着される。このワーク吸
着時のワークの振れによって、ワーク表面が吸着パッド
の外周縁に接触することがあった。この場合、ワーク表
面に傷が付き易いという問題点があった。

【０００６】特に、本出願人が先に出願した前記実願平
２−０９８４９９号公報記載のワーク保持装置において
は、吸着されたワークが所定方向に移動するるように吸
着パッドが傾斜した状態で支持されているので、ワーク
を吸着しようとして吸着パッドをワーク表面に接近させ
たとき、ワーク表面と吸着パッドの吸着面とは平行では
なく、相対的に傾斜した状態で接近する。この場合、吸
着パッドのワーク吸着面での吸着力のアンバランスによ
る、前記ワークの振れ（揺動）は、比較的大きくなり易
い。このワーク吸着時のワークの振れが大きくなると、
ワーク表面が吸着パッドの外周縁に接触することが多く
なり、この場合、ワーク表面に傷が付く可能性が大きく
なるという問題点があった。

【０００７】本発明は前述の事情に鑑み、非接触型ワー
ク搬送装置において、吸着パッドの吸着面とワークの被
吸着面との相対的な傾斜角が大きい状態（吸着パッドに
よるワーク吸着時にワークに大きな振れが発生して、ワ
ーク表面と吸着パッドの外周縁との接触事故が発生する
ような状態）では、吸着動作を実行しないようにするこ
とを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明の構成を説明するが、本発明の
構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易
にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだ
ものを付記している。なお、本発明を後述の実施例の符
号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易に
するためであり、本発明の範囲を実施例に限定するため
ではない。

【０００９】前記課題を解決するために、本出願の第１
発明の非接触型搬送装置は、パッド支持部材（Ｍ）を３
次元空間内で移動制御するパッド位置制御装置と、前記
パッド支持部材（Ｍ）に支持されたベルヌーイ式吸着原
理によりワーク（Ｗ）を吸着する吸着パッド（３１，４
１）と、ワーク吸着時に前記吸着パッド（３１，４１）
にワーク吸着用の空気を供給する吸着用空気供給制御装
置と、前記吸着パッド（３１，４１）に吸着されたワー
ク（Ｗ）の水平方向の移動を規制するワーク位置規制部
材（３３c，４３c）とを備えた非接触型ワーク搬送装置
（１）において、前記吸着パッド（３１，４１）のワー
ク吸着面とワーク被吸着面との相対的傾斜角の大きさを
検出する傾斜角検出手段が設けられ、前記傾斜角検出手
段で検出された傾斜角が所定値以上のときにワーク吸着
動作を停止させる吸着停止手段が設けられたことを特徴
とする。

【００１０】また、前記課題を解決するために、本出願
の第２発明の非接触型搬送装置は、パッド支持部材
（Ｍ）を３次元空間内で移動制御するパッド位置制御装
置と、前記パッド支持部材（Ｍ）に支持されたベルヌー
イ式吸着原理によりワーク（Ｗ）を吸着する吸着パッド
（３１，４１）と、ワーク吸着時に前記吸着パッド（３
１，４１）にワーク吸着用の空気を供給する吸着用空気
供給制御装置と、前記吸着パッド（３１，４１）に吸着
されたワーク（Ｗ）の水平方向の移動を規制するワーク
位置規制部材（３３c，４３c）とを備えた非接触型ワー
ク搬送装置（１）において、前記吸着パッド（３１，４
１）のワーク吸着面とワーク被吸着面との相対的傾斜角
の大きさを検出する傾斜角検出手段と、前記傾斜角検出
手段で検出された傾斜角が所定値以上のときに前記ワー
ク被吸着面に対する前記ワーク吸着面の傾斜角度を調整
するワーク吸着面傾斜角調整装置とが設けられたことを
特徴とする。

【００１１】

【作用】前述の構成を備えた第１発明の非接触型ワーク
搬送装置（１）では、パッド位置制御装置によって３次
元空間内で移動制御されるパッド支持部材（Ｍ）は、ワ
ーク（Ｗ）の上方位置に移動させられる。そして、前記
傾斜角検出手段により前記吸着パッド（３１，４１）の
ワーク吸着面とワーク被吸着面との相対的傾斜角の大き
さが検出される。前記傾斜角検出手段で検出された傾斜
角が所定値以上のときには、前記吸着停止手段によって
ワーク吸着動作が停止させられる。前記傾斜角が所定値
未満のときには、前記吸着停止手段が作動しないので、
通常のワーク吸着動作が実行される。すなわち、前記パ
ッド支持部材（Ｍ）およびそれに支持されたベルヌーイ
式吸着パッド（３１，４１）は、前記パッド位置制御装
置によってワーク（Ｗ）に接近させられる。そして、吸
着用空気供給制御装置はワーク吸着時に前記吸着パッド
（３１，４１）にワーク吸着用の空気を供給する。そう
すると、ワーク（Ｗ）は吸着パッド（３１，４１）によ
って非接触で吸着される。前記吸着パッド（３１，４
１）に吸着されたワーク（Ｗ）の水平方向の移動は前記
ワーク位置規制部材により規制される。このようにして
ワーク（Ｗ）を吸着した吸着パッド（３１，４１）およ
びそれを支持するパッド支持部材（Ｍ）は、前記パッド
位置制御装置によって所定の位置に搬送される。

【００１２】前述の構成を備えた第２発明の非接触型ワ
ーク搬送装置（１）では、パッド位置制御装置によって
３次元空間内で移動制御されるパッド支持部材（Ｍ）
は、ワーク（Ｗ）の上方位置に移動させられる。そし
て、前記傾斜角検出手段により前記吸着パッド（３１，
４１）のワーク吸着面とワーク被吸着面との相対的傾斜
角の大きさが検出される。前記傾斜角検出手段で検出さ
れた傾斜角が所定値以上のときには、前記ワーク吸着面
傾斜角調整装置により、前記ワーク被吸着面に対する前
記ワーク吸着面の傾斜角度が調整される。前記ワーク吸
着面の傾斜角度が調整されて前記傾斜角が所定値未満に
なると、通常のワーク吸着動作が実行される。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明のワーク検出装置の一実施例を使用
した非接触型ワーク搬送装置１の概略斜視図である。こ
の非接触型ワーク搬送装置１は、ワーク支持面としての
ベルトコンベアＦで搬送されてきたワークＷの位置、形
状等を光センサＳ1，Ｓ2，Ｓ3（後で詳述）で検出し、
そのワークＷを吸着、搬送してワーク収納用治具Ｇ（後
で詳述）に収納するように構成されている。また、吸着
パッド（後述）の吸着面とワークＷの被吸着面との相対
的な傾斜角が大きい状態（吸着パッドによるワーク吸着
時にワークＷに大きな振れが発生して、ワーク表面と吸
着パッドの外周縁との接触事故が発生するような状態）
では、ワーク吸着動作を停止させる吸着停止手段が設け
られている。そしてこの実施例では、前記吸着停止手段
はマイコン（後述）によって実現されている。これらに
ついては、以下詳細に説明する。

【００１４】図１において、板状のワークＷは、ワーク
支持面としてのベルトコンベアＦに支持されて搬送さ
れ、非接触型ワーク搬送装置１が配置された領域で停止
されている。本実施例の非接触型ワーク搬送装置１は、
長方形で大きさが異なる種々のワークＷを扱うように構
成されており、図１においては長方形ＡＢＣＤで示され
るワークＷを扱っている状態が示されている。このワー
クＷは、その長縁ＡＢが前記ベルトコンベヤＦの搬送方
向Ｘに略沿った姿勢で搬送されるようになっているが、
実際にはその停止位置（図１に示す位置）に例示されて
いるように前記長縁ＡＢはＸ方向に対して多少傾斜して
停止される場合が多い。

【００１５】前記非接触型ワーク搬送装置１は、前記ベ
ルトコンベアＦに沿って配置されたＸ方向搬送装置２を
備えている。このＸ方向搬送装置２は、モータケース３
とＸ方向に延びるＸ方向ガイドケース４とを備えてい
る。前記モータケース３内には、Ｘ方向搬送用パルスモ
ータＭxが収納されている。

【００１６】また図２に示すように、前記Ｘ方向ガイド
ケース４内には、前記Ｘ方向搬送用パルスモータＭxに
よって駆動されるＸ方向搬送ベルト５および一対のガイ
ドロッド６，６に沿って移動されるＸ方向スライダ７が
収納されている。スライダ７は前記Ｘ方向ガイドケース
４表面に形成されたＸ方向に沿う一対のガイド溝４a，
４aから前記Ｘ方向ガイドケース４表面に露出してお
り、その露出部分に連結プレート８が連結されている。

【００１７】この連結プレート８には、Ｙ方向搬送装置
９（図１参照）が連結されており、このＹ方向搬送装置
９は前記連結プレート８とともにＸ方向に搬送されるよ
うになっている。このＹ方向搬送装置９は、前記Ｘ方向
搬送装置２と略同様に構成されており、モータケース１
０とＹ方向に延びるＹ方向ガイドケース１１とを備えて
いる。前記モータケース１０内には、Ｙ方向搬送用パル
スモータＭyが収納されている。また、前記Ｙ方向ガイ
ドケース１１内には、図示しないＹ方向搬送ベルトおよ
び一対のガイドロッドによって移動されるＹ方向スライ
ダ（図示せず）が収納されている。そして、前記Ｙ方向
スライダに連結プレートを介してＺ方向搬送装置１２が
連結されている。

【００１８】Ｚ方向搬送装置１２も前記Ｘ方向搬送装置
２と略同様に構成されており、モータケース１３とＺ方
向に延びるＺ方向ガイドケース１４とを備えている。前
記モータケース１３内には、Ｚ方向搬送用パルスモータ
Ｍzが収納されている。また、前記Ｚ方向ガイドケース
１４内には、図示しないＺ方向搬送ベルトおよび一対の
ガイドロッドによって移動されるＺ方向スライダ（図示
せず）が収納されている。そして、前記Ｚ方向スライダ
に連結プレートを介してＺ方向移動部材１５が連結され
ている。

【００１９】前記Ｚ方向移動部材１５には、Ｚ方向に延
びる回転軸１６aを有するパルスモータ１６が配設され
ている。このパルスモータ１６の回転軸１６a下端には
連結プレート１７を介してワーク保持装置Ｈのパッド支
持部材Ｍが連結されている。このパッド支持部材Ｍは、
前記Ｘ方向搬送装置２、Ｙ方向搬送装置９、Ｚ方向搬送
装置１２により、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動制御されると
ともに、前記パルスモータ１６によって回転軸（Ｚ軸）
１６a回りの姿勢を回転制御されるようになっている。

【００２０】前記パッド支持部材Ｍには３個の光センサ
Ｓ1〜Ｓ3が支持されている。各光センサＳ1〜Ｓ3はその
直下からの光量が所定値以上のときオン（ＯＮ）とな
り、所定値未満の場合はオフ（ＯＦＦ）となるように構
成されている。本実施例の場合、ベルトコンベヤＦの表
面に比べてワークＷの表面が明るいので、ワークＷが直
下にきたとき前記各光センサＳ1〜Ｓ3はＯＮとなる。し
たがって、光センサＳ1〜Ｓ3の直下にワークＷの周縁が
きたときには、各光センサＳ1〜Ｓ3は、ＯＦＦからＯＮ
またはＯＮからＯＦＦに変化するので、光センサＳ1〜
Ｓ3の出力信号の変化によりワークＷの位置の周縁を検
出することができる。

【００２１】この実施例において、前述のように、ワー
クＷの周縁検出用の光センサＳ1〜Ｓ3を用いているの
は、ワークＷの位置、姿勢等を検出して、前記パッド支
持部材Ｍに支持された吸着パッド（後述）によりワーク
Ｗの所定部分（適切な吸着位置）を吸着するためであ
る。

【００２２】前記パッド支持部材Ｍ上の光センサＳ1〜
Ｓ3の配置は図１４に示すようになっている。図１４に
おいて、パッド支持部材Ｍに連結された前記回転軸１６
aの中心と前記各光センサＳ1，Ｓ2およびＳ3とをそれぞ
れ結ぶ直線は、Ｌ1，Ｌ2およびＬ3で示され、各直線Ｌ
1，Ｌ2およびＬ3とＹ軸とのなす角度はθ1，θ2および
θ3である。そして、この図１４の状態では、前記パッ
ド支持部材Ｍに支持された光センサＳ1，Ｓ2はＸ軸に沿
って配置されており、それらのＸ軸方向の距離はａ、Ｙ
軸方向の距離は０である。

【００２３】この図１４の状態において、前記パッド支
持部材Ｍに連結された前記回転軸１６aの位置を基準位
置Ｐoとし、この基準位置Ｐoを原点とするＸ−Ｙ座標軸
を設定すると、図１６における回転軸１６aの位置（座
標）は（０，０）である。

【００２４】この図１４において、前記光センサＳ1〜
Ｓ3のＸ−Ｙ座標を、次のように表すものとする。 Ｓ1（Ｘ11，Ｙ11） Ｓ2（Ｘ21，Ｙ21） Ｓ3（Ｘ31，Ｙ31）

【００２５】この場合、前記光センサＳ1〜Ｓ3の各座標
は次式で表される。 Ｘ11＝Ｌ1・sinθ1、Ｙ11＝Ｌ1・cosθ1 Ｘ21＝Ｌ2・sinθ2、Ｙ21＝Ｌ2・cosθ2＝Ｙ11 Ｘ31＝Ｌ3・sinθ3、Ｙ31＝Ｌ3・cosθ3

【００２６】そして、前記Ｌ1〜Ｌ3、θ1〜θ3、および
ａの値等は後述するマイコンＵ（図１０参照）のＲＯＭ
に記憶されている。なお、前記ワークＷの位置、姿勢等
は、特開昭６２−１８５１０３号公報に示されているよ
うに、ＣＣＤカメラ等の画像入力装置と画像処理装置と
を用いて検出することも可能である。

【００２７】次に、図３〜６図により、前記ワーク保持
装置Ｈを詳細に説明する。前記図３，４の右方を前方Ｒ
1、左方を後方Ｒ2とし、図４の下方および図６の左方を
左方Ｑ1、図４の上方および図６の右方を右方Ｑ2という
ことにする。

【００２８】図３において、パッド支持部材Ｍの後端部
（図３中、左端部）と中央部よりやや前端寄りの部分と
にはそれぞれ、ガイドロッド支持壁２１，２２が立設さ
れている。これらのガイドロッド支持壁２１，２２に
は、左右一対のガイドロッド２３，２３（第３，６図参
照）およびボールネジ２４が支持されている。前記ボー
ルネジ２４は前記ガイドロッド支持壁２２を貫通して前
方に延びている。前記ガイドロッド支持壁２２の前方に
は、モータ支持壁２５が立設されており、このモータ支
持壁２５にはモータ２６が支持されている。このモータ
２６の出力軸はカップリング２７によって前記ボールネ
ジ２４に連結されている。

【００２９】前記ボールネジ２４と嵌合するボールナッ
ト２８は、前記ガイドロッド２３，２３とスライド可能
に連結されている。そして、前記ボールナット２８は、
ボールネジ２４が回転駆動されたときに、前記ガイドロ
ッド２３，２３に沿って前後方向（Ｒ1−Ｒ2方向）に移
動するようになっている。前記ボールナット２８には、
連結ブラケット２９，３０（図６参照）を介してベルヌ
ーイ式の吸着パッド３１が支持されている。この吸着パ
ッド３１には、ストッパ支持ブラケット３２を介してス
トッパ３３が支持されている。ストッパ３３は左右方向
（Ｑ1，Ｑ2方向）に延びる垂直ガイド壁３３aとその下
端に形成された水平な支持凹溝３３b（図５参照）と、
前記垂直ガイド壁３３aの左端（図４中、Ｑ1方向端部）
に接続されて前方（Ｒ1方向）に小さく突出する垂直ス
トッパ壁３３cとから構成されている。

【００３０】前記吸着パッド３１は図６に示すように、
接続チュ−ブ３５、切換弁３６、および減圧弁３７等を
介して空気供給源３８に接続されている。前記切換弁３
６は切換弁作動ソレノイド３６aによって作動されるよ
うに構成されている。

【００３１】図３，４に示すように、前記パッド支持部
材Ｍの前端部には連結ブラケット３９，４０を介してベ
ルヌーイ式の吸着パッド４１が支持されている。この吸
着パッド４１には、ストッパ支持ブラケット４２を介し
てストッパ４３が支持されている。ストッパ４３は左右
方向（Ｑ1，Ｑ2方向）に延びる垂直ガイド壁４３aとそ
の下端に形成された水平な支持凹溝４３bと、前記垂直
ガイド壁４３aの左端（図４中、下端）に接続されて後
方（Ｒ2方向）に小さく突出する垂直ストッパ壁４３cと
から構成されている。そして、前記垂直ストッパ壁３３
c，４３cから本実施例のワーク位置規制部材が構成され
ており、このワーク位置規制部材はワークＷのＱ1方向
への移動を規制している。

【００３２】前記吸着パッド４１も前記吸着パッド３１
と同様に、接続チューブ４５（図３参照）を介して、前
記図６に示す前記切換弁３６、減圧弁３７、および前記
空気供給源３８に順次接続されている。

【００３３】そして、前記吸着パッド３１，４１は、そ
の下面（吸着面）が図６において左側（Ｑ1方向）に行
く程水平面から少しづつ下方に傾斜して配置されてい
る。したがって、前記吸着パッド３１，４１にワークＷ
が吸着された場合、ワークＷは左側が下がった姿勢で保
持されるので、図４，６のＱ1方向に滑って移動する。
そして、Ｑ1方向に滑ったワークＷは前記垂直ストッパ
壁３３cおよび４３cに当接して位置決めされるようにな
っている。

【００３４】前記吸着パッド３１，４１には、それぞれ
図４に示すように、ワークＷが所定位置（前記垂直スト
ッパ壁３３cおよび４３cに当接する位置）で吸着された
ことを検知するワーク吸着検知センサＳ4，Ｓ5が取り付
けられている。ワーク吸着検知センサＳ4，Ｓ5としては
非接触型の光センサまたはマイクロスイッチ等を使用す
ることができる。また、前記垂直ガイド壁３３a，４３a
の外側にはそれぞれ収納用治具検知センサＳ6，Ｓ7が取
り付けられている。前述のように前記垂直ガイド壁３３
aはその位置が前記ボールナット２８と共に移動調節可
能に支持されているので、前記収納用治具検知センサＳ
6，Ｓ7の間隔は可変である。そして、前記垂直ガイド壁
３３aの位置は、取り扱うワークＷの形状、大きさ等に
応じて前記吸着パッド３１とともに移動するので、前記
収納用治具検知センサＳ6，Ｓ7の間隔はワークＷの種類
によって定まる。

【００３５】前記光センサＳ1〜Ｓ3のそれぞれに隣接し
て光センサＳ8〜Ｓ10が配設されている。光センサＳ8〜
Ｓ10はワークＷの上面からの反射光量によって光センサ
Ｓ8〜Ｓ10からワークＷ上面までの距離をそれぞれ検出
するセンサである。そして、各光センサＳ8〜Ｓ10によ
って検出された前記ワークＷ上面までの各距離は、ワー
クＷ上面と前記吸着パッド３１，４１吸着面との傾斜を
算出するのに使用される。前記傾斜の算出は後述するマ
イコンによって行う。

【００３６】前記パッド支持部材Ｍには図４に示すよう
に、Ｒ1−Ｒ2方向に延びる一対の長孔５１，５１が形成
されている。前記長孔５１，５１には、ボルト、ナット
等の適当な固定手段によってブラケット５２が前後方向
（図３，４でＲ1−Ｒ2方向）に位置調整可能に固定され
ている。なお、前記ブラケット５２固定用の前記ボルト
が前記ガイドロッド支持壁２２（図３）参照の位置と一
致した場合のために、前記ガイドロッド支持壁２２には
ボルト頭収容孔（図３参照）２２aが形成されている。
前記位置調整可能なブラケット５２の位置は、取扱が予
想されるワークＷの形状、大きさに応じて予め調整され
ている。前記ブラケット５２には、移載装置としてのエ
アシリンダ５３が支持されており、前記吸着パッド３
１，４１に吸着されたワークＷの端面を押して図８に示
すように、横方向へ排出することが可能となっている。

【００３７】図１に示すように、前記ベルトコンベアＦ
に隣接して、模擬ワーク支持台６１および治具支持台６
２が配設されている。前記模擬ワーク支持台６１上面
は、前記ベルトコンベアＦ上面と同色で構成されてお
り、前記光センサＳ1〜Ｓ3による検出光量は、前記コン
ベアＦ上面および模擬ワーク支持台６１上面とも略同様
となっている。そして、前記模擬ワーク支持台６１上面
には、ベルトコンベアＦで搬送されるワーク（すなわ
ち、これから取り扱うワーク）Ｗと同じワークＷが模擬
ワークＷoとして載置されている。この模擬ワーク支持
台６１上面に載置された模擬ワークＷoは、前記非接触
型ワーク搬送装置１の作動開始時に、前記光センサＳ1
〜Ｓ3およびＳ8〜Ｓ10の出力テストを行うのに使用され
る。すなわち、図７に示すように、パッド支持部材Ｍを
模擬ワーク支持台６１上方に移動させ、前記センサＳ1
〜Ｓ3およびＳ8〜Ｓ10が前記模擬ワーク支持台６１上面
および模擬ワークＷo上面から所定の反射光量を検出す
るかどうかテストする。

【００３８】前記治具支持台６２上に載置された前記収
納用治具Ｇ（図１，８，９参照）は、枠型の外側壁６３
を備えており、前記外側壁６３は、左右一対の側壁６
４，６５と、それらの下端どうしおよび上端どうしをを
連結する底壁６６および頂壁６７とから構成されてい
る。図９に示すように、前記左右一対の側壁６４，６５
の前端面は、高反射率の光反射面６４a，６５aとして形
成されている。収納用治具Ｇは、収納するワークＷの形
状、大きさ等に応じて種々用意されており、前記非接触
型ワーク搬送装置１が取り扱うワークＷに応じた種類の
ものが、前記治具支持台６２上に載置される。そして、
前記光反射面６４aおよび６５aの間隔は、前記収納用治
具Ｇの種類、すなわち取り扱うワークＷの種類によって
定まる。この光反射面６４aおよび６５a間の間隔と、前
述の収納用治具検知センサＳ6，Ｓ7間の間隔とは、同じ
種類のワークＷに対しては、同一の値に設定されてい
る。

【００３９】前記左右一対の側壁６４，６５の内側には
それぞれ、上下方向に所定の間隔をおいて、ワークＷ載
置用の複数の棚６４b，６５bが設けられている。左右一
対の棚６４bおよび６５bの上面によってワーク載置面が
形成されており、そのワーク載置面上に一枚のワークＷ
が水平に支持されるように構成されている。前記棚６４
b，６５bのそれぞれの数は、収納用治具Ｇの全種類にお
いて、同一の値（例えば、１０段）に設定されている。
そして、各棚６４b，６５bの上面（ワーク載置面）の高
さ、すなわち、上から第１段目のワーク載置面の高さ、
第２段目のワーク載置面の高さ、…は、収納用治具Ｇの
全種類において、同一の値が設定されている。そして、
図８に示すように、前記吸着パッド３１，４１によって
吸着、搬送されてきたワークＷは、前記移載装置として
のエアシリンダ５３によって前記収納用治具Ｇ前面から
水平方向に移動され、前記左右一対の棚６４b，６５bに
移載されるようになっている。そして、その移載の順序
は上から第１段目の棚６４b，６５bから順次下方の棚へ
移載されるようになっている。また、収納用治具Ｇ後面
には、移載されたワークＷが後方へ落下しないように落
下防止壁６８が設けられている。

【００４０】図１０は前記非接触型ワーク搬送装置１の
制御部の構成説明図である。本実施例の制御部は、マイ
コンＵを備えている。図１０において、マイコンＵは、
入出力インタフェースＩ／Ｏ、中央処理装置ＣＰＵ、リ
ードオンリーメモリＲＯＭ、およびランダムアクセスメ
モリＲＡＭ等から構成されている。そして、このマイコ
ンＵのリードオンリーメモリＲＯＭには、図１４に示す
前記Ｌ1〜Ｌ3、θ1〜θ3、前記光センサＳ1，Ｓ2間の間
隔ａの値、および取り扱う各種ワークＷの形状データ
や、図１１〜１３に示すワーク吸着フローを行うための
プログラム等が記憶されている。

【００４１】また、このマイコンＵには、キーボードＫ
Ｂからの作業指令信号および前記光センサＳ1，Ｓ2，Ｓ
3が前記ワークＷの外周縁を検出したときのワーク外周
縁検出信号が入力されるように構成されている。また、
前記マイコンＵには、前記ワーク吸着検知センサＳ4，
Ｓ5の出力信号、すなわち、吸着パッド３１，４１にワ
ークＷが吸着されたことを検知する信号が入力されてい
る。また、前記マイコンＵには、前記収納用治具検知セ
ンサＳ6，Ｓ7の出力信号、すなわち、収納用治具検知セ
ンサＳ6，Ｓ7が前記収納用治具Ｇの前記側壁６４，６５
前端の光反射面６４a，６５aに対向した状態を検知する
信号が入力されている。さらに前記マイコンＵには、前
記光センサＳ8，Ｓ9，Ｓ10がそれぞれ前記ワークＷの上
面までの距離を検出したときの信号が入力されるように
構成されている。

【００４２】また、マイコンＵは、前記各パルスモータ
Ｍx，Ｍy，Ｍz，１６，２６，切換弁作動ソレノイド３
６a、エアシリンダ５３およびブザー７０を駆動するた
めの駆動信号を出力しており、各駆動信号は駆動回路７
１〜７８を介して前記各パルスモータＭx，Ｍy，Ｍz，
１６，２６、切換弁作動ソレノイド３６a、エアシリン
ダ５３およびブザー７０等に入力されている。前記マイ
コンＵは、前記各パルスモータＭx，Ｍy，Ｍz，１６の
駆動量から、前記パッド支持部材Ｍの位置を算出してお
り、前記各光センサＳ1，Ｓ2，Ｓ3からのワーク外周縁
検出信号が入力されたときのパッド支持部材Ｍの位置
（Ｘ−Ｙ座標軸上での移動量および回転角）をワーク外
周縁検出位置信号Ｕ2ｓとして前記ＲＡＭに記憶するよ
うに構成されている。そして、マイコンＵは、記憶され
た複数の前記ワーク外周縁検出位置信号Ｕ2ｓおよびＲ
ＯＭに記憶されたワークＷの形状データからワーク位置
を算出して出力する（これについては後で詳述）ように
構成されている。さらに、前記マイコンＵは、前記パッ
ド支持部材Ｍの位置および前記パルスモータ２６の駆動
量から等前記吸着パッド３１，４１およびストッパ３
３，４３の位置を算出するように構成されている。

【００４３】次に前述の構成を備えた非接触型ワーク搬
送装置１の作用を説明する。前記ベルトコンベアで搬送
されてくるワークＷを吸着、搬送して、前記収納用治具
Ｇに移載する作業がスタートすると、図１１に示すフロ
ーが開始される。図１１のステップＴ1において、前記
各光センサＳ1〜Ｓ3およびＳ8〜Ｓ10のチェックフロー
を実行する。このステップＴ1の処理は図１２に示すサ
ブルーチンによって行われる。

【００４４】図１２のステップＴ31において、パッド支
持部材Ｍを模擬ワーク支持台６１上方に移動させる（図
７参照）。模擬ワークＷoを載せている模擬ワーク支持
台６１の上面はベルトコンベアＦと同色とされているの
で、各光センサＳ1〜Ｓ3が模擬ワークＷoの外方に位置
している場合には各光センサＳ1〜Ｓ3はＯＦＦ状態とな
っている。次にステップＴ32において、各光センサＳ1
〜Ｓ3のＯＦＦ状態時の電圧を検知取得する。

【００４５】次にステップＴ33において、パッド支持部
材Ｍを模擬ワークＷoの上方（図７参照）に移動する。
模擬ワークＷoは実際のワークＷと同じ物なので、各光
センサＳ1〜Ｓ3はＯＮ状態となる。次にステップＴ34に
おいて、各光センサＳ1〜Ｓ3のＯＮ状態の電圧を検知取
得する。次にステップＴ35において、前記ステップＴ32
で取得されたＯＦＦ状態の電圧と、前記ステップＴ34で
取得されたＯＮ状態の電圧とを比較し、その電圧差が規
定値以上あるかどうかを判断する。イエス（ＹＥＳ）の
場合は次のステップＴ38に移る。このステップＴ38では
各光センサＳ8〜Ｓ10が模擬ワークＷoから同一距離を検
出しているかどうかを判断する。イエス（ＹＥＳ）の場
合は各光センサＳ1〜Ｓ3およびＳ8〜Ｓ10は正常である
ので、センサチェックフローを終了して図１１のステッ
プＴ2に移る。

【００４６】次に前記ステップＴ35においてノー（Ｎ
Ｏ）の場合は図１２のステップＴ36に移る。ステップＴ
36において、マイコンＵは光センサＳ1〜Ｓ3のいずれか
に異常があることを前記ブザー７０で警告出力する。次
にステップＴ37において、前記キーボードＫＢ（図１０
参照）から作業続行指令信号１が入力されたかどうか判
断される。前記ブザー７０の警告音１に応じて作業者が
前記各光センサＳ1〜Ｓ3の異常箇所を調整修理して、前
記キーボードＫＢから作業続行指令信号１が入力される
と、前記ステップＴ31に戻る。次に前記ステップＴ38に
おいてノー（ＮＯ）の場合はステップＴ39に移る。ステ
ップＴ39において、マイコンＵは光センサＳ8〜Ｓ10の
いずれかに異常があることを前記ブザー７０で警告出力
する。次にステップＴ40において、前記キーボードＫＢ
（図１０参照）から作業続行指令信号２が入力されたか
どうか判断される。前記ブザー７０の警告音２に応じて
作業者が前記各光センサＳ8〜Ｓ10の異常箇所を調整修
理して、前記キーボードＫＢから作業続行指令信号２が
入力されると、前記ステップＴ31に戻る。このようなセ
ンサチェックフロー（ステップＴ31〜Ｔ40）を設けるこ
とにより、各光センサＳ1〜Ｓ3およびＳ8〜Ｓ10の発光
面や受光面の汚れまたは傾き等による機能障害の発生が
未然に防止される。

【００４７】次にステップＴ2においてワーク供給用の
前記ベルトコンベアＦ（図１参照）を始動させる。次に
ステップＴ3において前記パッド支持部材ＭをＹ方向に
走査させてワーク支持面としてのベルトコンベアＦ上で
ワークＷを探す。このＹ軸方向走査は、前記Ｙ方向搬送
装置９のＹ方向搬送用パルスモータＭyへ１個の駆動用
パルスを印加して行う。この１個の駆動用パルスの印加
により、前記パッド支持部材ＭはＹ軸方向に単位距離だ
け移動する。次にステップＴ4においてワークＷを検出
したかどうか、すなわち、光センサＳ1またはＳ2がワー
クＷ外周縁を検出したかどうかを判断する。これは、前
記光センサＳ1またはＳ2がＯＦＦからＯＮになったかど
うかで判断する。ノーの場合はステップＴ5に移る。ス
テップＴ5において一列目の走査（ベルトコンベアＦの
端部までの第１番目の走査）が終了したかどうか判断す
る。ノーの場合は前記ステップＴ3に戻り、イエスの場
合はステップＴ6に移る。ステップＴ6において全列の走
査が終了したかどうか判断する。イエスの場合は処理を
終了し、ノーの場合はステップＴ7に移る。ステップＴ7
において前記パッド支持部材ＭをＸ方向に３０mm移動し
前記ステップＴ3に戻る。そして前記前記パッド支持部
材ＭをＹ方向に走査させる。但し今回ステップＴ3の走
査方向は前回とは逆方向である。

【００４８】前記ステップＴ4においてイエスの場合は
ステップＴ8に移る。ステップＴ8において、ワークＷの
位置の計測を行う。このステップＴ8の処理は図１３に
示すサブルーチンによって行われる。

【００４９】図１３のサブルーチンの処理が開始される
と、ステップＴ41において、Ｙ軸方向走査が行われる。
このＹ軸方向走査は、前記Ｙ方向搬送装置９のＹ方向搬
送用パルスモータＭyへ１個の駆動用パルスを印加して
行う。この１個の駆動用パルスの印加により、前記パッ
ド支持部材ＭはＹ軸方向に単位距離だけ移動する。

【００５０】次にステップＴ42において、光センサＳ1
またはＳ2がワークＷ外周縁を検出したかどうかを判断
する。これは、前記光センサＳ1またはＳ2がＯＦＦから
ＯＮになったかどうかで判断する。ノー（ＮＯ）の場合
には前記ステップＴ41に戻り、イエス（ＹＥＳ）の場合
には次のステップＴ43に移る。

【００５１】ステップＴ43において移動量Ｙ1を記憶す
る。このときのパッド支持部材ＭとワークＷとは、図１
５に示す位置関係にある。この図１５において、パッド
支持部材Ｍは前記図１４の状態からＹ方向にＹ1だけ平
行移動している。そして、前記回転軸１６ａの位置Ｐ1
の座標は次のようである。Ｐ1（０，Ｙ1）

【００５２】この図１５の状態の前記各光センサＳ1〜
Ｓ3の位置（Ｘ−Ｙ座標）は、前記図１４のＹ座標に＋
Ｙ1した位置となり、次のように表せる。 Ｓ1（Ｘ11，Ｙ11＋Ｙ1） Ｓ2（Ｘ21，Ｙ21＋Ｙ1） Ｓ3（Ｘ31，Ｙ31＋Ｙ1）

【００５３】次にステップＴ44においてＹ軸方向走査を
行う。このステップＴ44は前記ステップＴ41と同様に行
う。

【００５４】次にステップＴ45において、光センサＳ2
またはＳ1がワークＷ外周縁を検出したかどうか判断す
る。ノー（ＮＯ）の場合には前記ステップＴ44に戻り、
イエス（ＹＥＳ）の場合には次のステップＴ46に移る。

【００５５】ステップＴ46において移動量Ｙa（前記ス
テップＴ44での移動量）を記憶する。このときのパッド
支持部材ＭとワークＷとは、図１６に示す位置関係にあ
る。この図１６において、パッド支持部材Ｍは前記図１
４の状態からＹ方向にＹ2だけ平行移動（すなわち、前
記図１５の状態からＹ方向にＹa＝Ｙ2−Ｙ1だけ平行移
動）している。そして、前記回転軸１６ａの位置Ｐ2の
座標は次のようである。 Ｐ2（０，Ｙ2）＝Ｐ2（０，Ｙ1＋Ｙa）

【００５６】この図１６の状態の前記各光センサＳ1〜
Ｓ3の位置（Ｘ−Ｙ座標）は、前記図１４のＹ座標に＋
Ｙ2した位置となり、次のように表せる。 Ｓ1（Ｘ11，Ｙ11＋Ｙ2） Ｓ2（Ｘ21，Ｙ21＋Ｙ2） Ｓ3（Ｘ31，Ｙ31＋Ｙ2） ただし、Ｙ2＝Ｙ1＋Ｙaである。

【００５７】次に、ステップＴ47においてθaを計算す
る。前記θaは、前記図１６に示す光センサＳ1，Ｓ2を
結ぶ線分の方向と、長方形状のワークＷの縁ＡＢの方向
とが為す角度θaであり、次式で表せる。 θa＝tan-1（Ｙa／ａ）＝tan-1［（Ｙ2−Ｙ1）／ａ］

【００５８】次にステップＴ48において、前記Ｐ2を中
心にして前記パッド支持部材Ｍをθa回転させる。な
お、このθaの回転方向は、前記光センサＳ1，Ｓ2の中
でＳ1が最初にＯＮになった場合は時計方向、Ｓ2が最初
にＯＮになった場合は反時計方向に回転させる。この実
施例の場合は最初に光センサＳ1がＯＮになったので、
時計方向に回転させる。そして、この回転は前記パルス
モータ１６を回転させて行う。この回転後の前記パッド
支持部材ＭとワークＷとは図１７に示す位置関係（光セ
ンサＳ1，Ｓ2を結ぶ直線とワークＷの縁ＡＢとが平行な
位置関係）となる。

【００５９】この図１７の状態の前記各光センサＳ1〜
Ｓ3の位置（Ｘ−Ｙ座標）は、次のように表せる。Ｓ1の
座標は、 （Ｌ1・sin(θ1−θa),Ｌ1・cos(θ1−θa)＋Ｙ2） Ｓ2の座標は、 （Ｌ2・sin(θ2−θa),Ｌ2・cos(θ2−θa)＋Ｙ2） Ｓ3の座標は、 （Ｌ3・sin(θ3−θa),Ｌ3・cos(θ3−θa)＋Ｙ2） ただし、Ｙ2＝Ｙ1＋Ｙaである。

【００６０】次にステップＴ49においてＹ軸方向走査を
行う。このステップＴ49の走査は前記光センサＳ1，Ｓ2
が前記ワークＷの縁ＡＢを検出するまで行う。したがっ
て、本実施例の場合は図１７から分かるように、−Ｙ方
向に走査することになる。一般的にはこのステップＴ49
の走査方向は、前記ステップＴ48のθaの回転方向が本
実施例のように時計方向のときには−Ｙ方向、前記θa
の回転方向が反時計方向のときには＋Ｙ方向に走査す
る。そのような方向に走査することにより、前記光セン
サＳ1，Ｓ2が前記ワークＷの縁ＡＢを同時に検出するこ
とができる。

【００６１】次にステップＴ50において、光センサＳ2
およびＳ1がワークＷ外周縁を検出したかどうかを判断
する。ノー（ＮＯ）の場合には前記ステップＴ49に戻
り、イエス（ＹＥＳ）の場合には次のステップＴ51に移
る。

【００６２】ステップＴ51において移動量Ｙb（前記ス
テップＴ49での移動量）を記憶する。このときのパッド
支持部材ＭとワークＷとは、図１８に示す位置関係（光
センサＳ1，Ｓ2がワークＷの縁ＡＢを同時に検出してい
る位置関係）にある。この図１８において、パッド支持
部材Ｍは前記図１４の状態からＹ方向にＹbだけ平行移
動している。そして、前記回転軸１６ａの位置Ｐ3の座
標は次のように表せる。 Ｐ3（０，Ｙ3）＝Ｐ3（０，Ｙ2＋Ｙb） ＝Ｐ3（０，Ｙ1＋Ｙa＋Ｙb） 但し、Ｙb＝Ｙ3−Ｙ2は負（マイナス）である。

【００６３】この図１８の状態の前記各光センサＳ1〜
Ｓ3の位置（Ｘ−Ｙ座標）は、前記図１７の状態の場合
の位置を表す式のＹ2をＹ3に置き換えて次のように表せ
る。Ｓ1の座標は、 （Ｌ1・sin(θ1−θa),Ｌ1・cos(θ1−θa)＋Ｙ3） Ｓ2の座標は、 （Ｌ2・sin(θ2−θa),Ｌ2・cos(θ2−θa)＋Ｙ3） Ｓ3の座標は、 （Ｌ3・sin(θ3−θa),Ｌ3・cos(θ3−θa)＋Ｙ3） 但し、Ｙ3＝Ｙ2＋Ｙbである。

【００６４】次にステップＴ52においてθa方向走査を
行う。このθa方向走査は前記Ｘ軸方向搬送装置２のＸ
方向搬送用パルスモータＭxと、前記Ｙ軸方向搬送装置
９のＹ方向搬送用パルスモータＭyへ同時に駆動用パル
スを印加して行われる。前記ステップＴ47において算出
されたθaに基づいて、 ｙ＝tanθa・ｘ、すなわち、 ｙ：ｘ＝tanθa：１ で表される比率に応じた量だけＸ方向搬送用パルスモー
タＭxとＹ方向搬送用パルスモータＭyに駆動用パルスを
同時に印加すると、パッド支持部材Ｍは、Ｘ軸に対しθ
aだけ回転した方向（縁ＡＢに沿う方向）へ移動させる
ことができる。こうしてθa走査を行うと、前記光セン
サＳ1，Ｓ2はワークＷの縁ＡＢ上に位置したまま、その
縁に沿って移動することになる。

【００６５】次にステップＴ53において、光センサＳ3
がワークＷ外周縁（図１８では縁ＢＣ）を検出したかど
うか判断する。ノー（ＮＯ）の場合には前記ステップＴ
52に戻り、イエス（ＹＥＳ）の場合には次のステップＴ
54に移る。

【００６６】ステップＴ54において移動量Ｘ1（前記ス
テップＴ52でのＸ軸方向の移動量）を記憶する。このと
きのパッド支持部材ＭとワークＷとは、図１９に示す位
置関係にある。この図１９において、パッド支持部材Ｍ
は前記図１８の状態からＸ方向にＸ1だけ、Ｙ方向にtan
θa・Ｘ1だけ平行移動している。そして、前記回転軸１
６ａの位置Ｐ4の座標は次のようである。 Ｐ4（Ｘ1，Ｙ3＋Ｘ1・tanθa）

【００６７】この図１９の状態の前記各光センサＳ1〜
Ｓ3の位置（Ｘ−Ｙ座標）は、前記図１８のＸ座標に＋
Ｘ1、Ｙ座標に＋Ｘ1・tanθした位置となり、次のよう
に表せる。Ｓ1の座標は、 （Ｌ1・sin(θ1−θa)＋Ｘ1，Ｌ1・cos(θ1−θa)＋Ｙ3＋Ｘ1・tanθa） Ｓ2の座標は、 （Ｌ2・sin(θ2−θa)＋Ｘ1，Ｌ2・cos(θ2−θa)＋Ｙ3＋Ｘ1・tanθa） Ｓ3の座標は、 （Ｌ3・sin(θ3−θa)＋Ｘ1，Ｌ3・cos(θ3−θa)＋Ｙ3＋Ｘ1・tanθa）

【００６８】次に図１３に示すステップＴ55において、
−θa方向走査を行う。この−θa方向走査は前記ステッ
プＴ52におけるθa方向走査と同様に、ただし、その向
きを反対にして行う。次にステップＴ56において、光セ
ンサＳ3がワークＷ外周縁を検出したかどうか判断す
る。ノーの場合前記ステップＴ55に戻り、イエスの場合
には次のステップＴ57に移る。

【００６９】ステップＴ57において、前記ステップＴ54
と同様に移動量Ｘa（前記ステップＴ55でのＸ軸方向の
移動量）を記憶する。このとき、パッド支持部材Ｍとワ
ークＷとは、図２０に示す位置関係にある。この図２０
において、回転軸１６aのＸ座標をＸ2とすると、パッド
支持部材Ｍは、前記図１９の状態から、Ｘ方向にＸa
（＝Ｘ2−Ｘ1）、Ｙ方向にＸa・tanθaだけ移動してい
ることになる。そして、前記回転軸１６aの位置Ｐ5の座
標は次のようである。 Ｐ5（Ｘ2，Ｙ3＋tanθa・Ｘ2） 但し、Ｘ2＝Ｘ1＋Ｘa（Ｘaは負、すなわちマイナス）で
ある。

【００７０】この図２０の状態の前記各光センサＳ1〜
Ｓ3の位置（Ｘ−Ｙ座標）は、前記図１９のＸ座標に＋
Ｘ2，Ｙ座標に＋tanθa・Ｘ2した位置となり、次のよう
に表せる。Ｓ1の座標は、 （Ｌ1・sin(θ1−θa)＋Ｘ2，Ｌ1・cos(θ1−θa)＋Ｙ3＋Ｘ2・tanθa） Ｓ2の座標は、 （Ｌ2・sin(θ2−θa)＋Ｘ2，Ｌ2・cos(θ2−θa)＋Ｙ3＋Ｘ2・tanθa） Ｓ3の座標は、 （Ｌ3・sin(θ3−θa)＋Ｘ2，Ｌ3・cos(θ3−θa)＋Ｙ3＋Ｘ2・tanθa）

【００７１】次にステップＴ58において、ワークＷの長
さＬAB（縁ＡＢの長さ）を算出する。前記回転軸１６a
の座標Ｐ4と座標Ｐ5の間隔は、縁ＡＢの長さと同一であ
るので、縁ＡＢの長さＬABは、 ＬAB＝｜Ｘ2−Ｘ1｜／cosθa＝｜Ｘa｜／cosθa で表せる。

【００７２】このステップＴ58においてワークＷの一縁
の長さを算出する。これにより、ワークＷの種類の判別
が可能となる。次にステップＴ59において、前記ワーク
Ｗの一縁の長さからワークＷの種類すなわち、形状を特
定する。この特定はマイコンＵのＲＯＭに記憶されてい
るワーク形状データを参照することにより行われる。次
にステップＴ60において、ワークＷの位置を算出する。
すなわち、前記縁ＡＢの長さに応じてマイコンＵのＲＯ
Ｍに記憶してあるワークＷの形状データから前記一縁
（すなわち、縁ＡＢ）の長さに対応する他の縁の長さを
求めることができ、これによって、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの
各座標を算出する。

【００７３】次に前記図１１のステップＴ9において、
パッド支持部材ＭがワークＷを吸着するＸ−Ｙ座標上の
位置（Ｘ−Ｙ座標上のワーク吸着位置）および吸着パッ
ド３１と吸着パッド４１の間隔が算出される。次にステ
ップＴ10において、パッド支持部材ＭをＸ−Ｙ座標上の
ワーク吸着位置に移動させる。このとき、吸着パッド３
１，４１の間隔も同時に調整される。

【００７４】次にステップＴ11において前記傾斜検出用
光センサＳ8〜Ｓ9によりワークＷ上面までの距離を検出
する。次にステップＴ12において前記ワークの傾斜角を
算出する。次にステップＴ13において、前記算出された
傾斜角が所定範囲かどうか判断する。ノーの場合はステ
ップＴ14に移る。ステップＴ14において、ワーク供給用
の前記ベルトコンベアＦを停止する。次にステップＴ15
において、警告音が出力される。次にステップＴ16にお
いて作業続行信号が入力されたかどうかが判断する。ス
テップＴ16においてノーの場合は前記ステップＴ15に戻
る。

【００７５】前記ステップＴ15において警告音が出力さ
れると、作業者は、ベルトコンベアＦ上のワークＷの状
態をチェックし、ワークＷの下面にごみ、異物等等が存
在している場合にはそれらを取り除く。そして、前記キ
ーボードＫＢから作業の続行を指令する。そうすると、
前記ステップＴ16においてイエスとなり、前記ステップ
Ｔ2に戻る。

【００７６】前記ステップＴ13においてイエスの場合は
ステップＴ17に移り、パッド支持部材Ｍの降下量を算出
する。すなわち、このステップＴ17で降下する前のパッ
ド支持部材Ｍは通常、その吸着パッド３１，４１の吸着
面とワークＷ上面との間隔が１０〜５０mm程度の範囲に
保持されているが、ワークＷを吸着するためには前記間
隔を３mm以内に近付ける必要がある。そこで、前記ステ
ップＴ11で計測された距離から、パッド支持部材Ｍの降
下量を算出するのである。

【００７７】次にステップＴ18において、前記切換弁３
６を作動させて、前記吸着パッド３１，４１の外周縁か
ら空気を噴き出す。次にステップＴ19において、パッド
支持部材ＭをＺ軸方向に移動させる。次にステップＴ20
において、ワークＷを吸着したかどうか判断する。ノー
の場合はステップＴ21に移る。ステップＴ21において所
定時間をオーバしたかどうか判断する。ノーの場合は前
記ステップＴ20に戻り、イエスの場合は前記ステップＴ
8に移る。

【００７８】前記吸着パッド３１，４１によってワーク
Ｗが正常に吸着されたことが、前記ワーク吸着検知セン
サＳ4，Ｓ5によって検知されると、前記ステップＴ20に
おいてイエスとなる。ワークＷが吸着された場合、前述
のように吸着パッド３１，４１の吸着面は、左側（左方
Ｑ1側）に行く程少しづつ水平面よりも下方に傾斜して
いるので、前記吸着されたワークＷは左方Ｑ1側へ滑っ
て移動する。そして、ワークＷの長縁ＡＢは前記ワーク
位置規制部材としての垂直ストッパ壁３３c，４３cに当
接し、その左右方向の位置が規制される。

【００７９】前記ステップＴ20においてイエスの場合は
ステップＴ22において、ワークＷを吸着した位置を記憶
する。次にステップＴ23において、前記モータ２６を駆
動して、前記ボールナット２８を前方Ｒ1方向に移動
し、前記垂直ガイド壁３３aの凹溝３３bおよびガイド壁
４３aの凹溝４３bによってワークＷを挟持する。

【００８０】次にステップＴ24において、前記切換弁３
６を作動させて吸着パッド３１，４１への空気の供給を
停止する。このとき、前記ワークＷは吸着バッド３１，
４１ではなく、前記ストッパ３３，４３の前記水平な凹
溝３３b，４３bによって挟持されている。このように、
吸着パッド３１，４１で一旦吸着保持したワークＷをス
トッパ３３および４３で挟んで保持すると、空気（清浄
な空気）の使用量を減らすことができ、騒音防止にもな
る。

【００８１】次にステップＴ25において、パッド支持部
材Ｍを収納用治具Ｇの前面に移動する。次にステップＴ
26において、収納用治具Ｇは現在取り扱っているワーク
Ｗの大きさに適合しているものかどうかが判断される。
この判断は、前記パッド支持部材Ｍを前記収納用治具Ｇ
の前面の所定の範囲で移動させてみて、前記収納用治具
検知センサＳ6，Ｓ7が共にオン（ＯＮ）になるかどうか
（すなわち、収納用治具検知センサＳ6，Ｓ7が前記収納
用治具Ｇの前記側壁６４，６５前端の光反射面６４a，
６５aに対向するかどうか）によって判断される。ステ
ップＴ26においてノーの場合は前記ステップＴ14に移
り、ベルトコンベアＦが停止される。そして、次のステ
ップＴ15において警告音が出力された場合、作業者は、
収納用治具ＧをワークＷの形状に応じたものに取り替え
る。そして、前記キーボードＫＢから作業の続行を指令
する。そうすると、前記ステップＴ16においてイエスと
なり、ステップＴ2に戻る。

【００８２】前記ステップＴ26においてイエスの場合
は、ステップＴ27において、エアシリンダ５３を動作さ
せ、図８に示すように、ワークＷを収納用治具Ｇの前記
複数の棚６４b，６５bの中の１組の棚６４b，６５bに移
載する。なお、前記収納用治具Ｇの棚６４b，６５bの段
数および各段の高さは予め定まっており、ワークＷを１
枚移載する毎に使用した棚はマイコンＵに記憶される。
そして、ワークＷを移載する際、上段の棚から下段の棚
に順次移載する。また、ワークＷを移載するとき、前記
垂直ガイド壁３３a，４３aによる挟持力を少し緩める
と、前記エアシリンダ５３による移載がスムーズに行
え、こうしても前記凹溝３３b，４３bによりワークＷが
落下することがない。

【００８３】次にステップＴ28において、次のワーク到
着予想位置を演算する。すなわち、この図１１に示すフ
ローは前記ベルトコンベアＦをゆっくり駆動しながら行
われており、ベルトコンベアＦ上のワークＷは一定の規
則に従って規則正しく列んで搬送されてくる。したがっ
て、前記ステップＴ22で記憶したワークＷの吸着位置か
ら次に吸着するワークＷの到着予想位置を算出する。次
にステップＴ29においてパッド支持部材Ｍを次のワーク
到着予想位置へ移動する。そして、前記ステップＴ8に
移る。

【００８４】前述の本発明を適用した非接触搬送装置の
実施例は、ワークＷの周縁の位置を検知する光センサＳ
1〜Ｓ3およびＳ8〜Ｓ10と、ワークＷの周縁位置からワ
ークの位置を算出するとともにパッド支持部材Ｍの位置
および吸着パッド３１，４１の吸着動作を制御する制御
装置を備えたので、ベルトコンベアＦ等に適当に置かれ
たワークＷの位置を認識し、これに対応してワークＷを
吸着保持することができ、予め決められた高精度の位置
決めポートが無くても、ワークＷを搬送することが可能
になる。また、ワーク認識用として、市販の光センサや
超音波センサ等の低価格かつ小型のセンサをパッド支持
部材Ｍに取り付けることにより、ワークの認識が可能と
なり、ＴＶカメラ等を用いた従来のものと比べて、安価
に製作することができるとともに、設計上の自由度を大
きくすることができる。

【００８５】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記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で、種々の小
設計変更を行うことが可能である。

【００８６】たとえば、前記吸着パッドのワーク吸着面
とワーク被吸着面との相対的傾斜角の大きさが所定値以
上のときに前記ワーク被吸着面に対する前記ワーク吸着
面の傾斜角度を調整するワーク吸着面傾斜角調整装置を
設けることが可能である。また、前記マイコンを用いる
代わりにワイヤードロジックを用いることも可能であ
る。さらに、前記実施例においては、模擬ワークＷoに
よって光センサＳ1〜Ｓ3およびＳ8〜Ｓ10の機能のチェ
ックを行ったが、ここで、模擬ワークＷoの長縁の長さ
を前記ステップＴ41〜Ｔ58の手順と同様にして算出する
ことにより、ベルトコンベアＦの上でのワークＷの長縁
算出手段を省略することも可能である。さらにまた、ワ
ーク長さ算出のステップＴ58の後に、θa方向と直交す
る方向にパッド支持部材Ｍを移動させて、光センサＳ1
またはＳ2により、前記ステップＴ52〜Ｔ58と略同様な
手順によってワークＷの短縁ＡＤの長さを算出し、これ
によりワークＷの形状を検知することも可能である。こ
のようにすれば、マイコンＵのＲＯＭにワークＷの形状
データを記憶しておく必要がなくなる。そしてまた本発
明は、長方形以外の種々の形状のワークに適用すること
が可能である。

【００８７】そしてさらに、ワークの形状によっては、
１個のストッパからワーク位置規制部材を構成したり、
３個以上のストッパからワーク位置規制部材を構成した
りすることも可能である。たとえば、ワーク形状が正方
形の場合、ワークＷの前方への移動を規制する前方移動
規制垂直壁および左方への移動を規制する左方移動規制
垂直壁を平面図で直角を為すように配置した１個のスト
ッパによりワーク位置規制部材を構成することも可能で
ある。その場合、吸着パッドは、そのワーク吸着面が前
方左方へ行くほど水平面から下方へ傾斜するようにて配
設すればよい。この場合、正方形のワークの外周の直交
する２縁が前記１個のストッパの前方および左右の移動
規制垂直壁によって位置規制されることになる。また、
光センサの数は３個以外の数とすることが可能であり、
光センサの配置の仕方も種々の配置を採用することが可
能である。さらに、パッド支持部材に支持された光セン
サにより、ワーク支持面に沿った平行移動走査および回
転移動走査を順次行う場合、それらの走査の順序および
組み合せも種々のものを採用することが可能である。た
とえば、円形のワークの中心位置を検出する場合、円周
上の異なる３点の位置を検出すればそれらの３点の位置
から中心位置を算出することができるが、その場合、ワ
ーク検出用の光センサを１個だけ用いて、Ｙ軸方向の走
査によって円周上の２点を検出した後、その２点の中間
の点からＸ軸方向に走査することによって他の円周上の
点を検出することにより円周上の異なる３点を検出する
ことが可能である。また、ワークＷの上面までの距離を
検出する光センサも３個使用する代わりに、例えば１個
だけ使用し、その１個の光センサをワークＷ上方で移動
させてワークＷ上面の複数箇所の距離を測定することに
より、前記傾斜角を算出することも可能である。

【００８８】なお、前記実施例では各センサに光センサ
を用いたもので説明しているが、これに限るものではな
く、例えば超音波センサを用いることもできる。すなわ
ち、ベルトコンベアＦとワークＷとでは、ワークＷの板
厚の分だけセンサとの距離が近いので、超音波センサに
より対象物までの距離を測定すると、ワークＷの周縁に
おいて測定される距離が近くなり、ワークＷの周縁を検
出することが可能となる。

【００８９】

【発明の効果】前述の構成を備えた本発明の非接触型搬
送装置は、傾斜角検出手段で検出された傾斜角が所定値
以上のときには、吸着停止手段によってワーク吸着動作
が停止させられるか、または、ワーク吸着面傾斜角を調
整する装置により、前記ワーク被吸着面に対する前記ワ
ーク吸着面の傾斜角度が調整される。したがって、吸着
パッドによるワーク吸着時にワークに大きな振れが発生
して、ワーク表面と吸着パッドの外周縁との接触事故が
発生するような状態、すなわち前記傾斜角が大きな状態
では、吸着動作が実行されない。したがって、ワーク吸
着時のワークの振れが大きくなったり、ワーク表面が吸
着パッドの外周縁に接触したりするようなことが少なく
なり、ワーク表面に傷が付く可能性が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明のワーク位置検出装置を適用し
た非接触搬送装置の一実施例の全体斜視図である。

【図２】 図２は同実施例の説明図で前記図１のII−II
線断面図である。

【図３】 図３は同実施例の要部の正面図である。

【図４】 図４は同実施例の説明図で前記図３のIV−IV
線断面図である。

【図５】 図５は同実施例におけるワーク挟持部分の拡
大説明図である。

【図６】 図６は同実施例の説明図で前記図３のVI−VI
線断面図である。

【図７】 図７は同実施例の移載装置と模擬ワーク支持
台の説明図である。

【図８】 図８は同実施例の移載装置と収納用治具の説
明図である。

【図９】 図９は同実施例の収納用治具の説明図であ
る。

【図１０】 図１０は同実施例の非接触搬送装置の制御
部の構成説明図である。

【図１１】 図１１は前記図１０に示す制御部の処理フ
ローを示す図である。

【図１２】 図１２は前記図１１に示すステップＴ1の
詳細フローを示す図である。

【図１３】 図１３は前記図１１に示すステップＴ8の
詳細フローを示す図である。

【図１４】 図１４は吸着処理の作用説明図でセンサ支
持部材（パッド支持部材）Ｍが基準位置に在る状態を示
す図である。

【図１５】 図１５は吸着処理の作用説明図でセンサ支
持部材（パッド支持部材）Ｍが前記図１４の基準位置か
ら移動した状態を示す図である。

【図１６】 図１６は吸着処理の作用説明図でセンサ支
持部材（パッド支持部材）Ｍが前記図１５の位置から移
動した状態を示す図である。

【図１７】 図１７は吸着処理の作用説明図でセンサ支
持部材（パッド支持部材）Ｍが前記図１６の位置から移
動した状態を示す図である。

【図１８】 図１８は吸着処理の作用説明図でセンサ支
持部材（パッド支持部材）Ｍが前記図１７の位置から移
動した状態を示す図である。

【図１９】 図１９は吸着処理の作用説明図でセンサ支
持部材（パッド支持部材）Ｍが前記図１８の位置から移
動した状態を示す図である。

【図２０】 図２０は吸着処理の作用説明図でセンサ支
持部材（パッド支持部材）Ｍが前記図１９の位置から移
動した状態を示す図である。

【符号の説明】

Ｍ…パッド支持部材、Ｓi（i＝1,2,…）…センサ、Ｗ…
ワーク、１…非接触型ワーク搬送装置、３１，４１・・・
吸着パッド、３３c，４３c・・・ワーク位置規制部材とし
ての垂直ストッパ壁、５３…移載装置（エアシリンダ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ６５Ｈ 1/28 ３２１ 7716−3Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッド支持部材を３次元空間内で移動制
   御するパッド位置制御装置と、前記パッド支持部材に支
   持されたベルヌーイ式吸着原理によりワークを吸着する
   吸着パッドと、ワーク吸着時に前記吸着パッドにワーク
   吸着用の空気を供給する吸着用空気供給制御装置と、前
   記吸着パッドに吸着されたワークの水平方向の移動を規
   制するワーク位置規制部材とを備えた非接触型ワーク搬
   送装置において、 前記吸着パッドのワーク吸着面とワーク被吸着面との相
   対的傾斜角の大きさを検出する傾斜角検出手段が設けら
   れ、前記傾斜角検出手段で検出された傾斜角が所定値以
   上のときにワーク吸着動作を停止させる吸着停止手段が
   設けられたことを特徴とする非接触型ワーク搬送装置。
2. 【請求項２】 パッド支持部材を３次元空間内で移動制
   御するパッド位置制御装置と、前記パッド支持部材に支
   持されたベルヌーイ式吸着原理によりワークを吸着する
   吸着パッドと、ワーク吸着時に前記吸着パッドにワーク
   吸着用の空気を供給する吸着用空気供給制御装置と、前
   記吸着パッドに吸着されたワークの水平方向の移動を規
   制するワーク位置規制部材とを備えた非接触型ワーク搬
   送装置において、 前記吸着パッドのワーク吸着面とワーク被吸着面との相
   対的傾斜角の大きさを検出する傾斜角検出手段と、前記
   傾斜角検出手段で検出された傾斜角が所定値以上のとき
   に前記ワーク被吸着面に対する前記ワーク吸着面の傾斜
   角度を調整するワーク吸着面傾斜角調整装置とが設けら
   れたことを特徴とする非接触型ワーク搬送装置。