JP6127776B2

JP6127776B2 - ワークの組立装置及びワークの組立方法

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Publication number: JP6127776B2
Application number: JP2013134519A
Authority: JP
Inventors: 原田　徹; 徹原田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: JP2015009290A

Description

本発明は、ワークの組立装置及びワークの組立方法に関する。

従来、多関節ロボットを用いて電子部品等のパーツを基板などのワークに組み付ける工程では、ベルトコンベアを用いてワークを搬送し、所定位置でワークを停止させた状態で、多関節ロボットの先端に設けられたロボットハンドで部品を把持し、ワークに組み付けていた。

ここで、ロボットハンドでパーツをワークの正しい位置に組み付けるためには、ロボットハンドの位置を制御する必要がある。従来では、ワークを搬送するベルトコンベアにエンコーダを取り付け、ワークがロボットハンドの作業位置に到着したことを確認していた。さらに、ロボットハンドの位置を制御するために、ロボットハンドに取り付けたセンサで作業対象物との距離を測定し、変位センサの出力が等しくなるように多関節ロボットを制御していた。

特開平６−２３６８５号公報

しかしながら、エンコーダを用いる場合には、搬送方向においてワークの位置は検出できるが、コンベア装置のベルトが撓んで、上下方向や、搬送方向に交差する横方向にワークの位置がずれていた場合には、部品をワークの所定位置に正しく実装することができなかった。さらに、ロボットハンドにセンサを設ける場合には、センサによってロボットハンドが大型化してしまい、狭い領域での作業が困難になる。

また、ワーク上に基準となる別の部品が実装されていないと、ロボットハンドの位置を正しく検出できなかった。さらに、別の部品がワークに実装されていない段階では、基準がワーク上に存在しないことになるのでロボットハンドの位置を正しく検出できない。さらに、ワーク全体が傾いていた場合や、基準となる部品が傾斜してワークに実装されている場合にも、ロボットハンドの位置を正しく検出できなかった。さらに、従来の装置では、ワークをコンベア装置で搬送させながらロボットハンドの位置を修正し、部品をワークに実装することが困難であった。
そこで、１つの側面として、本発明では、基板の組立工程においてロボットハンドの位置を正しく検出できるようにすることを目的とする。

実施形態の一観点によれば、ワーク上に載置するパーツを把持して移動可能なハンドと、前記ワーク上に載置され、前記ハンドの位置を検出可能なセンサを有するセンサブロックと、前記センサブロックから前記ハンドまでの距離が所定の値になるように前記ハンドの位置を制御する制御装置と、を含むことを特徴とするワークの組立装置が提供される。

また、実施形態の別の観点によれば、複数のセンサを有するセンサブロックを移動中のワーク上に配置し、前記センサブロックを使用し、前記ワーク上に載置するパーツを把持するハンドの位置を制御し、前記パーツを前記ワーク上の所定位置に載置した後、前記センサブロックを前記ワーク上から退避させることを特徴とするワークの組立方法が提供される。

ハンドの構成を簡略化できるので、ハンドの小型化及び軽量化が可能になり、作業性が向上する。

図１は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置の概略構成の一例を示す図である。図２は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置のロボットハンドとセンサブロックの配置の一例を示す図である。図３は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置のセンサブロックの一例を示す底面図である。図４は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置における組立方法の一例を示すフローチャートである。図５は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置において初期情報の一例を模式的に示す図である。図６は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置におけるロボットハンドとセンサブロックの寸法データの一例を示す図である。図７は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてワークの位置がずれていた場合の一例を説明する図である。図８は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてセンサブロックの位置がずれていた場合の一例を説明する図である。図９は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてセンサブロックとロボットハンドのＸ軸回りの傾きを測定する場合の一例を示す模式図である。図１０は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてセンサブロックとロボットハンドのＹ軸回りの傾きを測定する場合の一例を示す模式図である。図１１は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてセンサブロックとロボットハンドのＺ軸回りの傾きを測定する場合の一例を示す模式図である。図１２は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてロボットハンドのＺ軸回りの傾きを補正した状態の一例を示す模式図である。図１３は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてロボットハンドの水平方向の位置を補正する場合の一例を示す模式図である。図１４は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてロボットハンドの高さ方向の位置を補正する場合の一例を示す模式図である。図１５は、本発明の実施の形態に係るワークの組立装置においてロボットハンドでパーツをワーク上に載置した状態の一例を示す図である。

発明の目的及び利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素及び組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、典型例及び説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない。

図１に、位置検出装置を含むワークの組立装置の概略構成を示す。
組立装置１は、ワークである基板Ｗを搬送するコンベア装置２と、基板Ｗに部品を実装する多関節ロボット３と、多関節ロボット３の先端に取り付けられたロボットハンド４の位置を検出するための位置検出装置５と、電子部品等のパーツを保有する少なくとも１つのパーツ置き場６と、制御装置７とを含んで構成されている。

コンベア装置２は、チェーン１１を不図示の複数のスプロケットに掛け回した構成を有する。チェーン１１には、基板Ｗを載置したテーブル１２の脚部から延びるフック１３が係合させられている。テーブル１２の脚部には、ローラ１４が取り付けられており、床面上を移動可能になっている。コンベア装置２では、スプロケットを回転駆動させることによって、チェーン１１に係合させたテーブル１２を例えば図１に矢印で示すような所定の搬送方向に搬送させることができる。なお、コンベア装置２は、ベルト式など、他の構成を有しても良い。

多関節ロボット３は、複数のアーム部を複数の関節、例えば６つの関節で連結させた構成を有し、コンベア装置２の上方で支持部材２１に取り付けられている。多関節ロボット３の先端のロボットハンド４は、本体部４１に把持部４２が取り付けられており、把持部４２を使用することで電子部品などのパーツや、位置検出装置に含まれるセンサブロック３１，３２を把持することができる。

図２にロボットハンド４と、センサブロック３１，３２を拡大して示すように、ロボットハンド４の本体部４１は、第１の面４１Ａと、第１の面４１Ａに交差、例えば直交配置される第２の面４１Ｂを有し、それぞれの面４１Ａ，４１Ｂに反射板５１，５２，５３，５４，５５が設けられている。第１の面４１Ａには、上下方向に延びる２つの第１及び第２の反射体５１，５２と、第１及び第２の反射体５１，５２の間に配置される三角形の第３の反射体５３とを有する。さらに、第１の面４１Ａには、第３の反射体５３の上方に、第４の反射体５４を有する。第４の反射体５４は、第３の反射体５３に対して垂直に延びている。また、第２の面４１Ｂには、四角形の第５の反射体５５が設けられている。各反射体５１〜５５は、センサブロック３１，３２から出力された光を反射又は拡散反射可能な材料及び表面処理を用いて製造されている。なお、第３の反射体５３を除いて、各反射体５１，５２，５４，５５は、第１の面４１Ａ又は第２の面４１Ｂに平行な平面から形成されている。第３の反射体５３は、下部が突出し、ここら上部が第１の面５１側に延びることによって傾斜面５３Ａを形成している。ここで、第３の反射体５３の傾斜面５３Ａの傾斜角度は、４５度以外であることが好ましい。

続いて、図１に示す位置検出装置５について説明する。
位置検出装置５は、ロボットハンド４の位置を検出するために使用されるセンサブロック３１，３２を有する。２つのセンサブロック３１，３２は、仮置き場６８に載置されている。仮置き場６８は、多関節ロボット３の作業範囲内に配置されている。さらに、位置検出装置５は、基板Ｗを上方から撮像する撮像装置６９と、多関節ロボット３の作業範囲の上流側に設けられ、基板Ｗの有無を検出する基板検出センサ７０と、制御装置７とを含んで構成されている。各センサブロック３１，３２は、複数のセンサが取り付けられており、各センサからは、光ファイバ６０が延び、センサアンプ６７に接続されている。光ファイバ６０は十分な長さを有し、各センサブロック３１，３２を多関節ロボット３で移動させることが可能である。センサアンプ６７は、制御装置７に接続されており、電力供給や、信号の入出力が可能になっている。

さらに、図２及び図３を参照して、２つのセンサブロック３１，３２の構成について説明する。
センサブロック３１，３２は、第１のセンサブロック３１と、第２のセンサブロック３２とを有し、ロボットハンド４を中心として交差する方向に１つずつ配置される。例えば、第１のセンサブロック３１は、Ｘ方向（水平方向の第１の方向）に平行に配置される。第２のセンサブロック３２は、Ｙ方向（水平方向の第２の方向）に平行に配置される。２つのセンサブロック３１，３２は直交する２方向に平行に配置することが望ましいが、直交以外の交差する２方向のそれぞれにセンサブロック３１，３２を１つずつ配置しても良い。

各センサブロック３１，３２のそれぞれの上面３１Ａ，３２Ａには、撮像装置６９で画像処理するときの目印として使用するアライメントマーク３３が設けられている。また、図３の底面図に示すように、各センサブロック３１，３２の底面には、３つの脚部３４が設けられている。各脚部３４の下端は、球面状になっており、各センサブロック３１，３２が３点で基板Ｗに点接触することによって、基板Ｗの上面に対する水平を確保できるようになっている。

また、各センサブロック３１，３２には、複数のセンサ６１〜６５が取り付けられている。各センサ６１〜６６は、センサブロック３１，３２のロボットハンド４に対向する側の面に不図示の発光部と、受光部が配置されており、発光部から出力される光の光軸が、センサブロック３１，３２と平行、即ち、センサブロック３１，３２を基板Ｗ上に載置したときの基板Ｗの上面と平行になるように設定されている。各センサ６１〜６６は、光を平行に出力すると共に、各反射体５１〜５５で反射した光を受光することによって各センサ６１〜６６からロボットハンド４までの距離を計測可能に構成されている。ここで、各センサ６１〜６６は、光ファイバ６０を介してセンサアンプ６７に接続されている。センサアンプ６７は、センサ６１〜６６から出力する光の調整や、センサ６１〜６６からの出力信号を制御装置７に出力するように構成されている。

第１のセンサブロック３１には、４つのセンサ、例えば、第１のセンサ６１と、第４のセンサ６４と、第５のセンサ６５と、第６のセンサ６６が配置されている。また、第２のセンサブロック３２には、２つのセンサ、例えば、第２のセンサ６２と、第３のセンサ６３が配置されている。

第１のセンサ６１は、第１のセンサブロック３１において第１の反射体５１の下部に対向する位置に配置されている。第６のセンサ６６は、第１のセンサブロック３１において第１のセンサ６１の上方、即ち第１の反射体５１の上部に対向する位置に配置されている。第２のセンサ６２は、第２のセンサブロック３２の第５の反射体５５の上部に対向する位置に配置されている。第３のセンサ６３は、第２のセンサブロック３２において、第２のセンサ６２の下方、即ち第５の反射体５５の下部に対向する位置に配置されている。

第４のセンサ６４は、第１のセンサブロック３１の第２の反射体５２の下部に対向する位置に配置されている。第４のセンサ６４は、第１のセンサ６１の同じ高さに配置されている。第５のセンサ６５は、第１及び第４のセンサ６１，６４の間で、これら２つのセンサ６１，６４と平行に、かつ第３の反射体５３の斜面５３Ａに対向する位置に配置されている。

次に、図４のフローチャートを主に参照し、組立装置１の作用について説明する。図４のフローチャートでは、パーツを基板Ｗに挿入する場合を想定した工程が示されている。
ステップＳ１０１で、制御装置７は、基板検出センサ７０でコンベア装置２上の基板Ｗが作業エリア内に到達したことを検知したら、ステップＳ１０２で初期値の算出処理を行う。続いて、ステップＳ１０３で、多関節ロボット３が基板Ｗ上の作業領域近傍にセンサブロック３１，３２を置く。作業領域とは、ロボットハンド４がパーツを基板Ｗに組み付ける際にロボットハンド４が動作する範囲である。さらに、センサブロック３１，３２の載置場所の位置ずれを修正するために、ステップＳ１０４でオフセットデータＡを作成して制御装置７の記憶装置に登録する。

続いて、ステップＳ１０５で、２つのセンサブロック３１，３２の各センサ６１〜６６の検出範囲内にロボットハンド４を移動させる。そして、ステップＳ１０６では、２つのセンサブロック３１，３２のセンサ出力からセンサブロック３１，３２に対するロボットハンド４の角度を算出し、ロボットハンド４の位置を補正する。さらに、ステップＳ１０７では、２つのセンサブロック３１，３２のセンサ出力からセンサブロック３１，３２からロボットハンド４までの距離を算出し、ロボットハンド４の位置を補正する。さらに、ステップＳ１０８では、ロボットハンド４を予め設定されたティーチング座標に向けて移動させる。例えば、ロボットハンド４を基板Ｗ側に微少量下げる。この動作は、ロボットハンド４による基板Ｗへのパーツの挿入動作に相当する。

ここで、ステップＳ１０９に示すように、基板Ｗへのパーツの挿入が終了するまで、ステップＳ１０６からステップＳ１０８が繰り返される。そして、例えば、図１５に示すように、ロボットハンド４によってパーツ置き場６から取り出されたパーツが、基板Ｗの所定位置に載置され。このとき、パーツである電子部品７１が不図示のピンを有する場合には、ピンが基板Ｗの所定位置に形成された孔に挿入される。基板Ｗへのパーツの挿入が終了したと判断し、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、ロボットハンド４によるパーツの把持を解消し、ロボットハンド４をパーツの上方から退避させる。さらに、ステップＳ１１１では、ロボットハンド４でセンサブロック３１，３２を基板Ｗから取り除き、仮置き場５７に戻す。さらに、ステップＳ１１２で、ロボットハンド４を基板Ｗの上方から退避させる。これによって、１つの基板Ｗに対する組立作業が終了する。以降は、次に搬送されて来た基板Ｗについて、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

次に、ステップＳ１０２の初期設定処理の具体例について説明する。
まず、組立装置１の制御装置７には、以下のような複数の事前登録情報が予め登録されている。図５に設計情報を模式的に示すように、第１の事前登録情報は、基板Ｗに形成された２つのマークＷ１，Ｗ２の座標Ｗｂａｓｅ１，Ｗｂａｓｅ２である。２つのマークＷ１，Ｗ２は、基板Ｗの中心に対して対称となる位置、例えば基板Ｗの対向する２つの角部に１つずつ形成されている。

２つ目の事前登録情報は、基板Ｗ上に載置される部品の目標座標Ｐｂａｓｅと、基板Ｗ上に載置されるセンサブロック３１の設置目標位置座標Ａｂａｓｅと、センサブロック３２の設置目標位置座量Ｂｂａｓｅである。ここで、目標座標Ｐｂａｓｅは、ロボット４の暫定ティーチング座標、即ち、センサブロック３２，３２の近傍にロボットハンド４を寄せる際の目標位置となる座標である。また、２つのセンサブロック３１，３２の設置目標位置座標Ａｂａｓｅ，Ｂｂａｓｅは、目標座標Ｐｂａｓｅを含む作業領域内におけるロボットハンド４の位置を検出可能な位置である。
さらに、図６に示すように、３つ目の事前登録情報は、各センサブロック３１，３２の寸法や、各センサブロック３１，３２内での各センサ６１〜６６の設置位置の情報、ロボットハンド４Ａの寸法である。

これらの値は、設計図面などから取得することができ、組立装置１の記憶装置に予め登録される。また、各座標Ｗｂａｓｅ１，Ｗｂａｓｅ２，Ｐｂａｓｅ，Ａｂａｓｅ，Ｂｂａｓｅは、例えば、基板Ｗの中心からの座標として登録される。

さらに、４つ目の事前登録情報として、各センサブロック３１，３２の中心から、ロボットハンド４の検知位置までの距離（Length）を計算し、計算結果を組立装置１の記憶装置に予め登録する。なお、センサブロック３１については、Length＝Ｓ１０＋ＢＡｄ／２になる。センサブロック３２については、Length＝Ｓ２０＋ＢＢｄ／２になる。ここで、Ｓ１０は、センサブロック３１とロボットハンド４の設計上の距離である。同様に、Ｓ２０は、センサブロック３２とロボットハンド４の設計上の距離である。

続いて、ステップＳ１０４のオフセットデータＡの作成処理の具体例について説明する。オフセットデータＡの作成には、前記の事前登録情報を利用する。
まず、多関節ロボット３の作業範囲内に基板Ｗが到達したら、撮像装置６９で基板Ｗの表面画像を取得する。ここで、例えば、図７に示すように、基板Ｗは設計上の位置からずれた状態で搬送されることがある。このために、制御装置７は、基板Ｗの表面画像を画像処理し、基板Ｗ上のマークＷ１，Ｗ２の実際の位置を取得する。さらに、実際のマークＷ１，Ｗ２から、カメラ座標に対する基板Ｗの傾き角度Ｗθと、カメラ座標原点からのオフセット量（Ｗｃｘ，Ｗｃｙ）を算出する。オフセット量（Ｗｃｘ，Ｗｃｙ）は、例えば、カメラ座標原点を基準とした座標データとして取得される。ＷｃｘはＸ方向のオフセット量を示し、ＷｃｙはＹ方向のオフセット量を示す。

さらに、図８に示すように、制御装置７は、撮像装置６８が撮影した各センサブロック３１，３２のアライメントマーク３３の位置からセンサブロック３１，３２の中心を画像処理によって算出する。続いて、センサブロック３１の中心を通り、カメラ座標のＸ軸と平行な基準線Ａ１を設定する。同様に、センサブロック３２の中心を通り、カメラ座標のＹ軸と平行な基準線Ｂ１を設定する。そして、２つの基準線Ａ１，Ｂ１の交点をブロック座標の原点Ｇ０とする。

続いて、センサブロック３１の傾き角度θＡと、中心座標（ＢｌｋＡ＿ｘ，０）を画像処理によって算出し、制御装置７に登録する。角度θＡは、基準線Ｂ１とセンサブロック３１の辺のなす角度から算出する。中心座標は、原点Ｇ０からの相対的な位置から算出する。同様に、センサブロック３２の傾き角度θＢと、中心座標（０，ＢｌｋＢ＿ｙ）を画像処理によって算出し、制御装置７に登録する。角度θＢは、基準線Ａ１とセンサブロック３２の辺のなす角度から算出する。中心座標は、原点Ｇ０からの相対的な位置から算出する。

次に、図９から図１２を参照し、ステップＳ１０６のロボットハンド４の角度の補正処理の具体例について説明する。
図９及び図１０に示すように、ロボットハンド４を２つのセンサブロック３１，３２の近傍に移動させ、ロボットハンド４の傾きＸθ，Ｙθを検出する。傾きＸθは、Ｘ軸回りのロボットハンド４の傾斜角度である。また、傾きＹθは、Ｙ軸回りのロボットハンド４の傾斜角度である。そして、ここでは、センサブロック３１，３２の位置ずれは無視し、傾きＸθ，Ｙθがゼロになるようにロボットハンド４の位置を調節する。

ここで、図９に示すように、Ｘθは、第２及び第３のセンサ６２，６３の測定結果に基づいて計算される。具体的には、Ｘθは、Ｘθ＝ｔａｎ^−１（（Ｓ２−Ｓ３）／ｄｘ）で算出する。ここで、Ｓ２、Ｓ３は、それぞれ第２のセンサ６２の測定値と、第３のセンサ６３の測定値であり、共に各センサ６２，６３が測定するセンサブロック３１からロボットハンド４までの距離を表している。また、ｄｘは、２つのセンサ６１，６２間の距離である。

また、図１０に示すように、Ｙθは、第１及び第６のセンサ６１，６６の測定結果に基づいて算出される。具体的には、Ｙθは、Ｙθ＝ｔａｎ^−１（（Ｓ１−Ｓ６）／ｄｙ）で算出する。ここで、Ｓ１、Ｓ６は、それぞれ第１のセンサ６１の測定値と、第６のセンサ６６の測定値であり、共に各センサ６１，６６が測定するセンサブロック３１からロボットハンド４までの距離を表している。また、ｄｙは、２つのセンサ６１，６６間の距離である。

続いて、図１１に示すロボットハンド４の傾きＺθを求める。傾きＺθは、Ｚ軸回りのロボットハンド４の傾斜角度である。傾きＺθは、第１及び第４のセンサ６１，６４の測定結果に基づいて算出される。具体的には、Ｚθは、Ｚθ＝ｔａｎ^−１（（Ｓ１−Ｓ４）／ｄｚ）で算出する。ここで、Ｓ４は、第４のセンサ６４の測定値であり、第４のセンサ６４が測定するセンサブロック３１からロボットハンド４までの距離を表す。また、ｄｚは、２つのセンサ６１，６４間の距離である。

このとき、制御装置７は、センサブロック３１の傾き角度θＡを加算してロボットハンド４を駆動し、傾きＺθを補正する。ロボットハンド４を駆動させたら、Ｘθ、Ｙθ、Ｚθ＋θＡを再び測定する。そして、制御装置７は、Ｚθが一定値、例えば、０．１°以下になるまでロボットハンド４の駆動と、Ｘθ、Ｙθ、Ｚθ＋θＡの測定を繰り返す。これによって、図１２に示すように、カメラ座標のＸ軸Ｙ軸に対するロボットハンド４の傾きが補正され、傾斜が例えば０．１°以下になる。

次に、図１３を参照し、ステップＳ１０７のロボットハンド４の位置の補正処理の具体例について説明する。まず、ハンド位置Ｈａｎｄ＿ｘ，Ｈａｎｄ＿ｙを算出し、Ｈａｎｄ＿ｘ＝Ｈａｎｄ＿ｙ＝０になるようにロボットハンド４を移動させる。ここで、Ｈｘ，Ｈｙは、
Ｈａｎｄ＿ｘ＝（Ｓｌｅｎ１×ｃｏｓθＡ）＋（Ｈｄ／２）−ＢｌｋＡ＿ｘ
Ｈａｎｄ＿ｙ＝（Ｓｌｅｎ２×ｃｏｓθＢ）＋（Ｈｗ／２）−ＢｌｋＢ＿ｙ
から算出される。ここで、Ｓｌｅｎ１は、（Ｓ１＋Ｓ４）/２＋（ＢＡｄ/２）から算出される。また、Ｓｌｅｎ２＝Ｓ２＋（ＢＢｄ／２）である。

また、図１４に示すロボットハンド４の高さ原点Ｈａｎｄ＿ｚを求める。Ｈａｎｄ＿ｚは、Ｈａｎｄ＿ｚ＝ＨＢａｓｅ＋ｔａｎθｔ×Ｄｉｆｆｘで算出される。ここで、Ｄｉｆｆｘ＝Ｓ５―ＨＬ＋ｄｈ／２＋Ｈｂａｓｅで算出される。Ｈｂａｓｅは、第４の反射体５４の下面から、第３の反射体５３の斜面５３Ａの中点までの距離である。また、ＨＬは、ＨＬ＝（Ｓ１＋Ｓ４）／２−ｄｈ／２で算出される。Ｈａｎｄ＿ｚは、コンベア装置２のベルトが摩擦していた場合などに基板Ｗが上方に移動していたときや、基板Ｗが下方に移動していたときでもパーツを過不足なく基板Ｗに挿入するために、基板Ｗからロボットハンド４までの距離を検出するために使用する。

以上、説明したように、この実施の形態では、ロボットハンド４の位置を検出するセンサを基板Ｗ上に載置したので、ロボットハンド４の構成の簡略化、小型化及び軽量化が可能になる。センサブロック３１，３２の出力に基づいてロボットハンド４の位置制御が高精度に行えるようになるので、位置制御の精度が低い多関節ロボット３であっても、パーツを高精度に基板Ｗに組み付けることが可能になる。ロボットハンド４が小型化すると、微細な作業が可能になり、小さいパーツの取り扱いや、狭い領域へのパーツ実装が可能になる。また、ロボットハンド４側にセンサを設けた場合に比べて、多関節ロボット３の稼動に制約を受け難くなる。さらに、ティーチング時のロボットハンド４のケーブルが邪魔にならなくなる。センサブロック３１，３２を基板Ｗ上に配置したので、コンベア装置２の傾きや、振動に影響を受け難くなる。

また、この実施の形態では、センサブロック３１，３３を基板Ｗに配置可能なユニットにしたので、基板Ｗの形状や、基板Ｗ上のパーツのレイアウトが異なる場合でも、ロボットハンド４の位置を精度良く制御できる。さらに、測定範囲が狭いが測定精度の高いセンサ６１〜６６を使用することが可能になるので、ロボットハンド４の位置を高精度に制御することが可能になる。

なお、センサブロック３１，３３の位置の補正データは、基板Ｗを撮影した画像を処理することによって算出しても良い。また、ワークは、基板Ｗに限定されない。組立装置１の組立対象は、その他の電子機器や電子部品などであっても良い。パーツは、電子部品に限定されず、幾つかの部品を組み合わせたモジュールでも良い。

ここで挙げた全ての例及び条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明及び概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例及び条件に限定することなく解釈するものであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換及び変形を施すことができる。

以下に、前記の実施の形態の特徴を付記する。
（付記１）ワーク上に載置するパーツを把持して移動可能なハンドと、前記ワーク上に載置され、前記ハンドの位置を検出可能なセンサを有するセンサブロックと、前記センサブロックから前記ハンドまでの距離が所定の値になるように前記ハンドの位置を制御する制御装置と、を含むことを特徴とするワークの組立装置。
（付記２）前記センサブロックとして、水平方向の前記ハンドの位置と、垂直方向における前記ハンドの位置を計測する第１のセンサブロックと、前記第１のセンサブロックと交差する位置に配置され、前記ハンドの位置を計測する第２のセンサブロックとを有することを特徴とする付記１に記載のワークの組立装置。
（付記３）前記センサブロックの上面に前記ワーク上での前記センサブロックの位置を検出するためのアライメントマークを設け、前記アライメントマークを撮像する撮像装置を配置し、前記制御装置は、前記撮像装置で取得したアライメントマークの位置から前記センサブロックの位置を補正するように構成したことを特徴とする付記１又は付記２に記載のワークの組立装置。
（付記４）前記センサブロックは、前記ワークに接する脚部を３つ有することを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか一項に記載のワークの組立装置。
（付記５）前記ハンドには、複数の前記センサブロックの複数の前記センサから出力される光を反射する反射体が取り付けられていることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか一項に記載のワークの組立装置。
（付記６）ワーク上に複数のセンサを有するセンサブロックを配置し、前記センサブロックを使用し、前記ワーク上に載置するパーツを把持するハンドの位置を制御し、前記パーツを前記ワーク上の所定位置に載置した後、前記センサブロックを前記ワーク上から退避させることを特徴とするワークの組立方法。
（付記７）２つの前記センサブロックは、前記センサの光軸が交差する位置に配置することを特徴とする付記６に記載のワークの組立方法。
（付記８）前記センサブロックの前記センサは、前記ハンドに光を照射し、その反射光を受光することによって前記ハンドの位置を検出することを特徴とする付記５又は付記６に記載のワークの組立方法。

１組立装置
２コンベア装置
３多関節ロボット
４ロボットハンド
７制御装置
３１第１のセンサブロック
３２第２のセンサブロック
３４脚部
５１〜５５反射体
６１〜６６センサ
６９撮像装置
７１電子部品（パーツ）
Ｗ基板

Claims

ワーク上に載置するパーツを把持して移動可能なハンドと、
前記ワーク上に載置され、前記ハンドの位置を検出可能なセンサを有するセンサブロックと、
前記センサブロックから前記ハンドまでの距離が所定の値になるように前記ハンドの位置を制御する制御装置と、
を含むことを特徴とするワークの組立装置。
前記センサブロックとして、水平方向の前記ハンドの位置と、垂直方向における前記ハンドの位置を計測する第１のセンサブロックと、前記第１のセンサブロックと交差する位置に配置され、前記ハンドの位置を計測する第２のセンサブロックとを有することを特徴とする請求項１に記載のワークの組立装置。
前記センサブロックの上面に前記ワーク上での前記センサブロックの位置を検出するためのアライメントマークを設け、前記アライメントマークを撮像する撮像装置を配置し、前記制御装置は、前記撮像装置で取得したアライメントマークの位置から前記センサブロックの位置を補正するように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワークの組立装置。
複数のセンサを有するセンサブロックを移動中のワーク上に配置し、
前記センサブロックを使用し、前記ワーク上に載置するパーツを把持するハンドの位置を制御し、
前記パーツを前記ワーク上の所定位置に載置した後、前記センサブロックを前記ワーク上から退避させることを特徴とするワークの組立方法。
２つの前記センサブロックは、前記センサの光軸が交差する位置に配置することを特徴とする請求項４に記載のワークの組立方法。