(57)【要約】  製造システムは、ロボットアーム及びこれに取り付けられたロボットハンドを有する産業用ロボットと、ロボットハンドが握るグリップが設けられた機器を有する作業ステーションとを備える。
2017085897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアーム及びこれに取り付けられたロボットハンドを有する産業用ロボットと、
前記ロボットハンドが握るグリップが設けられた機器を有する作業ステーションとを備える、
製造システム。
【請求項２】
複数の前記ロボットを備え、前記ロボットの前記ロボットハンドの各々が共通する形態を有する、
請求項１に記載の製造システム。
【請求項３】
前記ロボットが複数の前記ロボットアームを有し、前記ロボットアームに取り付けられた前記ロボットハンドの各々が共通する形態を有する、
請求項１又は２に記載の製造システム。
【請求項４】
前記作業ステーションは複数の前記機器を有し、前記機器の前記グリップの各々が共通する形態を有する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造システム。
【請求項５】
前記作業ステーションは前記機器を支持する台を有し、
前記台が、前記ロボットと接続された配線及び／又は配管の接合部を受容する少なくとも１つの接合受容部を有する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造システム。
【請求項６】
前記作業ステーションは複数の前記台を有し、前記台の前記接合受容部の各々が共通する形態を有する、
請求項５に記載の製造システム。
【請求項７】
前記接合受容部が、前記機器と電気的に接続されている、
請求項５又は６に記載の製造システム。
【請求項８】
グリップを有する機器及び前記機器を支持する台を備えた作業ステーションを形成するステップと、
前記グリップを把持するロボットハンド及びこれを取り付けたロボットアームを備えた産業用ロボットをリース又は購入により取得するステップと、
前記作業ステーションに前記ロボットを導入するステップとを含む、
製造システムの構築方法。
【請求項９】
前記作業ステーションを形成するステップが、共通する形態を有する前記グリップを有する複数の前記機器を取得するステップを含む、
請求項８に記載の製造システムの構築方法。
【請求項１０】
前記ロボットを取得するステップが、共通する形態を有する前記ロボットハンドを備えた複数の前記ロボットを取得するステップを含む、
請求項８又は９に記載の製造システムの構築方法。
【請求項１１】
ロボットアームの手首部に取り付けられるエンドエフェクタであって、
前記手首部と連結されるロボットハンドと、
前記ロボットハンド及び作業者が把持するグリップ、及び、このグリップと結合された機能部を有する機器とを備える、
エンドエフェクタ。
【請求項１２】
前記機能部が、前記機器に搭載された又は付属した少なくとも１つのアクチュエータを含む、
請求項１１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１３】
前記グリップは、円筒形状又は円柱形状を呈し、その外周面に前記ロボットハンドの指又は前記作業者の指が係合する係合部を有する、
請求項１１又は１２に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１４】
前記ロボットハンドは、近接・離反する平行な一対の指を有し、前記一対の指の対向する面に凹凸形状が設けられており、
前記係合部が、前記一対の指に設けられた前記凹凸形状と嵌り合う凹凸形状を有する、
請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１５】
前記ロボットハンドは、近接・離反する平行な一対の指を有し、
前記係合部が、前記グリップの軸心を介して対称に設けられた、前記指が嵌る溝幅で前記グリップの前記外周面において軸心方向と平行に延びる溝を含む、
請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１６】
前記一対の指に爪が設けられており、
前記溝に前記爪が嵌入する凹部が設けられている、
請求項１５に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのアクチュエータ、操作入力装置、及び、ロボット制御装置と電気的に接続された機器制御装置を更に備え、
前記機器制御装置は、前記操作入力装置及び前記ロボット制御装置のうち選択された１つを前記少なくとも１つのアクチュエータと電気的に接続する、
請求項１１〜１６のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１８】
前記機器制御装置に、自動モードと手動モードの選択指令を入力するモード選択装置が電気的に接続されており、
前記機器制御装置は、前記モード選択装置から前記自動モードの選択指令が入力されたときに、前記ロボット制御装置と前記少なくとも１つのアクチュエータとを電気的に接続し、前記モード選択装置から前記手動モードの選択指令が入力されたときに、前記操作入力装置と前記少なくとも１つのアクチュエータとを電気的に接続する、
請求項１７に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１９】
前記操作入力装置が、フットスイッチ、前記グリップに設けられたボタンスイッチ、又は、前記グリップに設けられたレバースイッチである、
請求項１７又は１８に記載のエンドエフェクタ。
【請求項２０】
前記機能部に負圧源と配管を介して接続された少なくとも１つの吸着パッドが設けられており、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記配管に設けられた電磁弁を含んでいる、
請求項１２に記載のエンドエフェクタ。
【請求項２１】
前記機能部に回転ツールが設けられており、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記回転ツールを駆動する電動モータを含んでいる、
請求項１２又は２０に記載のエンドエフェクタ。
【請求項２２】
ロボットアームと、
前記ロボットアームの手首部に取り付けられた、請求項１１〜２１のいずれか一項に記載のエンドエフェクタと、
前記ロボットアーム及び前記エンドエフェクタの動作を制御するロボット制御装置とを備える、
ロボット。
【請求項２３】
作業者が把持するグリップを有する機器を用いた、ロボットアーム及びこれに取り付けられたロボットハンドを備えた産業用ロボットの作業方法であって、
前記ロボットアーム及び前記ロボットハンドを動作させて、前記ロボットハンドで前記機器の前記グリップを把持するステップと、
前記ロボットハンドによる前記機器の前記グリップの把持を保持しながら、前記ロボットアーム及び前記機器を動作させて、前記機器を対象物に作用させるステップと、を含む、
ロボットの作業方法。
【請求項２４】
前記機器の制御系統は前記作業者が操作する操作入力装置と前記ロボットの制御系統とに選択的に接続可能であって、
前記機器を動作させる前に、前記機器の制御系統と前記操作入力装置との接続を解除して、前記機器の制御系統を前記ロボットの制御系統と接続するステップを、更に含む、
請求項２３に記載のロボットの作業方法。
【請求項２５】
前記ロボットハンドによる前記機器の前記グリップの把持を解除して、前記ロボットアーム及び前記ロボットハンドを動作させて、前記ロボットハンドを対象物に作用させるステップを、更に含む、
請求項２３又は請求項２４に記載のロボットの作業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットを用いた製造システム及びその構築方法、並びに、前記製造システムに適したエンドエフェクタ、それを備えたロボット及びそのロボットの作業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの販売態様の一つとしてリースが挙げられる。例えば、特許文献１では、サービスロボットのリースを含む販売システムが開示されている。【０００３】
特許文献１のサービスロボット販売システムにおいて、サービスロボットは、各種検知手段や駆動系などを含む内装構造体と、内装構造体を包囲する外装構造体とから成り、内装構造体がリースで、外装構造体がカスタムメイドでそれぞれユーザに提供される。【０００４】
上記のようなサービスロボットとは、一般に、案内ロボット、受付ロボット、対話ロボット、清掃ロボットなど、サービス業の範囲内で用いられるロボットである。サービスロボットと対照的に、主に自動車や電子部品の製造プロセスにおいて人間の代わりに作業を行う産業用ロボットがある。一般に、産業用ロボットは、ロボットアームと、ロボットアームの手首部に取り付けられたエンドエフェクタとを備える。このエンドエフェクタは、ロボットが使用される製造プロセスに応じた機能を有している。【０００５】
ところで、汎用性を備えるために、ロボットアームの手首部に自動ツールチェンジャを備え、ロボットアームの手首部に取り付けられるツールを自動的に交換するようにした産業用ロボットが知られている。特許文献２では、この種の産業用ロボットが開示されている。【０００６】
特許文献２に記載された産業用ロボットは、ロボットの手首部にロボット側ツールチェンジャを備え、スポット溶接ガンやハンドリングツールなどの各ツールにツール側ツールチェンジャを備えている。そして、この産業用ロボットでは、ロボットの動作により、ロボット側ツールチェンジャとツール側ツールチェンジャとの結合を解除し、ロボット側ツールチェンジャを他のツールのツール側ツールチェンジャと結合することによって、ツールの自動交換が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３０７６２８号公報
【特許文献２】特開２００９−１８４０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１ではサービスロボットのリースが開示されているが、産業用ロボットのリースはサービスロボットのリースのようには容易ではない。産業用ロボットでは、エンドエフェクタに要求される機能はユーザごとに異なり且つ専用性が高いため、エンドエフェクタを工業的に製造すること（即ち、量産すること）が難しい。更に、通常は、一旦製造現場に据え付けられた産業用ロボットは、過酷な環境で長期にわたって作業を行う。これらのことから、産業用ロボットのリースには購入と同様のコストが掛かることが想定され、産業用ロボットはリースには不向きであると考えられてきた。【０００９】
また、本願の発明者らは、一つの作業ステーション（作業ステーションには、作業セルが含まれる）を、作業者と複数のロボットでシェアする製造システムを提案している。この製造システムでは、一つの作業ステーションを作業者、及び、第１〜ｎのロボット（ｎは整数）が共有し、これらの誰もが交替で作業ステーションを使用できる。このシステムを実現するためには、ロボットに汎用性が求められるが、そのために各ロボットに特許文献１のようなロボット側ツールチェンジャを設けるとコストが膨大となるので現実的ではない。また、従来のツール側ツールチェンジャはロボット側ツールチェンジャと対応したインターフェースであり、従来のツール側ツールチェンジャを備えるツールをそのまま作業者が使用することは難しい。よって、１つの作業ステーションをロボットと作業者が共有するためには、作業ステーションにロボットのためのツールと作業者のためのツールとが別個必要となるので、空間を圧迫され、コストも嵩む。【００１０】
以上に鑑み、本発明では、産業用ロボットを用いた製造システムの導入コストを抑えることを目的として、産業用ロボットを用いた製造システム及びその構築方法、並びに、前記製造システムに適したエンドエフェクタ、それを備えたロボット及びそのロボットの作業方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る製造システムは、
ロボットアーム及びこれに取り付けられたロボットハンドを有する産業用ロボットと、
前記ロボットハンドが握るグリップが設けられた機器を有する作業ステーションとを備えることを特徴としている。【００１２】
また、本発明の一実施形態に係る製造システムの構築方法は、
グリップを有する機器及び前記機器を支持する台を備えた作業ステーションを形成するステップと、
前記グリップを把持するロボットハンド及びこれを取り付けたロボットアームを備えた産業用ロボットをリース又は購入により取得するステップと、
前記作業ステーションに前記ロボットを導入するステップとを含むことを特徴としている。【００１３】
また、本発明の一実施形態に係るエンドエフェクタは、
ロボットアームの手首部に取り付けられるエンドエフェクタであって、
前記手首部と連結されるロボットハンドと、
前記ロボットハンド及び作業者が把持するグリップ、及び、このグリップと結合された機能部を有する機器とを備えることを特徴としている。【００１４】
また、本発明の一実施形態に係るロボットは、
ロボットアームと、
前記ロボットアームの手首部に取り付けられた前記エンドエフェクタと、
前記ロボットアーム及び前記エンドエフェクタの動作を制御するロボット制御装置とを備えることを特徴としている。【００１５】
また、本発明の一実施形態に係るロボットの作業方法は、
作業者が把持するグリップを有する機器を用いた、ロボットアーム及びこれに取り付けられたロボットハンドを備えた産業用ロボットの作業方法であって、
前記ロボットアーム及び前記ロボットハンドを動作させて、前記ロボットハンドで前記機器の前記グリップを把持するステップと、
前記ロボットハンドによる前記機器の前記グリップの把持を保持しながら、前記ロボットアーム及び前記機器を動作させて、前記機器を対象物に作用させるステップと、を含むことを特徴としている。【００１６】
上記の製造システム及びその構築方法、並びに、前記製造システムに適したエンドエフェクタ、それを備えたロボット及びそのロボットの作業方法では、ロボットがロボットハンドで機器のグリップを握ることによって、ロボットハンドと機器とが一体化される。そして、ロボットハンドと一体化された機器によってロボットハンドの機能が拡張又は付加される。【００１７】
グリップはロボットハンドに把持されるものであって、ロボットハンドとグリップとの接合部において、ロボット側と機器側との配線や配管の接続は要求されない。そのため、グリップは経済的な価格で製造することが可能である。従って、ユーザは、共通の形態を有するグリップを有する複数の機器を、比較的低コストで取得することができる。そして、把持動作を行うロボットハンドは汎用性が高いので、ユーザは、専用性の高いロボットハンドを備える場合と比較して低コストでロボットを取得することができる。よって、産業用ロボットを用いる製造システムの導入コストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、産業用ロボットを用いる製造システムの導入コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る作業ステーションの一例を示す図である。
【図２】図２は、図１の作業ステーションでロボットが作業している様子を示す図である。
【図３】図３は、図１の作業ステーションで作業者が作業している様子を示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る産業用ロボットの概略構成を示す図である。
【図５】図５は、図４に示すロボットのロボットアームの連接構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係るエンドエフェクタの斜視図である。
【図７】図７は、ベースハンドとこれに把持された拡張ハンドのグリップの平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本実施形態に係る把持指の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示す把持指と対応する拡張ハンドのグリップの平面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、変形例に係る把持指の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａに示す把持指と対応する拡張ハンドのグリップの平面図である。
【図１０】図１０は、図６に示すエンドエフェクタの側面図である。
【図１１】図１１は、図６に示すエンドエフェクタの拡張ハンドを作業者が把持している様子を示す側面図である。
【図１２】図１２は、産業用ロボットの配管系統及び配線系統の概念図である。
【図１３】図１３は、産業用ロボットの配線系統の構成を示す図である。
【図１４】図１４は、シングルチャック型の拡張ハンドを示す斜視図である。
【図１５】図１５は、ダブルロータリチャック型の拡張ハンドを示す斜視図である。
【図１６】図１６は、シングル吸着型の拡張ハンドを示す側面図である。
【図１７】図１７は、ダブル吸着型の拡張ハンドを示す斜視図である。
【図１８】図１８は、ダブルロータリ吸着型の拡張ハンドを示す側面図である。
【図１９】図１９は、ネジ回し型の拡張ハンドを備えたエンドエフェクタの斜視図である。
【図２０】図２０は、図１９のネジ回し型の拡張ハンドの側面図である。
【図２１】図２１は、図１９に示す拡張ハンドを使用する際の産業用ロボットの配管及び配線の概念図である。
【図２２】図２２は、シリコン塗布ガン型の拡張ハンドとこれを把持したベースハンドの斜視図である。
【図２３】図２３は、スタンドからシリコン塗布ガン型の拡張ハンドを取り外す様子を示す図である。
【図２４】図２４は、ウエハ搬送用の拡張ハンドの側面図である。
【図２５】図２５は、ガラス板搬送用の拡張ハンドを示す斜視図である。
【図２６】図２６は、図２５のガラス板搬送用の拡張ハンドの使用態様を示す図である。
【図２７】図２７は、基板搬送用の拡張ハンドを示す斜視図である。
【図２８】図２８は、図２７の基板搬送用の拡張ハンドとこれを把持したベースハンドの側面図である。
【図２９】図２９は、ラックが設けられた台の一例を示す側面断面図である。
【図３０】図３０は、ラックの座板と拡張ハンドのグリップを示す斜視図である。
【図３１】図３１は、ラックと拡張ハンドの位置決め機構を示す図である。
【図３２】図３２は、製造システムの構築方法の流れを示す図である。
【図３３】図３３は、エンドエフェクタのベースハンドの変形例１を示す側面図である。
【図３４】図３４は、エンドエフェクタのベースハンドの変形例２を示す側面図である。
【図３５】図３５は、拡張ハンドのグリップの変形例１を示す側面図である。
【図３６】図３６は、ロボットアームの手先部に設けられたハンドアイ装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態に係る産業用ロボット（以下、単に「ロボット１」ということがある）は、例えば、ライン生産方式又はセル生産方式で、電気・電子部品等を組み立てて製品を製造する製造工場で利用される。この製造工場には、少なくとも１つの機器と、それを支持する台（スタンド又はテーブル）とによって、ロボット１及び作業者の作業ステーション２が形成されている。なお、本明細書及び請求の範囲において「作業ステーション」と表されるものには、作業セルが含まれ得る。
【００２１】
〔作業ステーション２〕
まず、作業ステーション２の概要から説明する。
【００２２】
図１には、複数の台２０によって形成された作業ステーション２の一例が示されており、図２ではこの作業ステーション２でロボット１が作業している様子、図３ではこの作業ステーション２で作業者が作業をしている様子が各々示されている。この作業ステーション２では、基板の移送、パーツの姿勢変換、基板へのパーツの組み付けなどの作業が行われる。但し、作業ステーション２で行われる作業はこれらに限定されず、ワークやパーツに対する、移送、姿勢変換、組付け、溶接、塗装、検査などの各種作業のうち少なくとも１つであってよい。
【００２３】
図１〜３に示すように、本実施形態に係る作業ステーション２には、複数の台２０が設置されている。作業ステーション２に導入されたロボット１（又は、作業者）から見て右側には、後述する拡張ハンド５Ｂを支持するためのラック１００が設けられた台２０Ａと、基板を搬出するコンベヤ２２を備えた台２０Ｂとが設置されている。ロボット１（又は、作業者）から見て左側には、拡張ハンド５Ｂを支持するための複数のラック１００が設けられた台２０Ｃと、基板に組み付ける板状のパーツが垂直姿勢で収容された箱２４が設けられた台２０Ｄとが設置されている。また、ロボット１（又は、作業者）から見て正面には、基板を搬入するコンベヤ２５が設けられた台２０Ｅと、基板にパーツを組み付けるためのネジを供給するネジ供給装置２６と拡張ハンド５Ｂを支持するためのラック１００が設けられた台２０Ｆと、板状のパーツを垂直姿勢から水平姿勢へ姿勢変換させる姿勢変換装置２７が設けられた台２０Ｇと、基板にパーツを組み付ける際に基板を位置保持する治具２８が設けられた台２０Ｈとが設けられている。なお、これらの台２０の構成や配置は限定されるものではなく、作業ステーション２で行われる作業に応じた少なくとも１つの台２０が設置される。
【００２４】
上記のように、ロボット１から見て門型に配置された台２０（２０Ａ〜Ｈ）によって、作業ステーション２が形作られ、また、作業ステーション２におけるロボット１及び作業者の導入位置が規定されている。なお、台２０（２０Ａ〜Ｈ）の配置は門型に限定されず、Ｌ字形、Ｉ字形などであってもよい。この作業ステーション２は、ロボット１と作業者とで共有されてよい。また、この作業ステーション２は、複数のロボット１で共有されてよい。作業ステーション２を共有する複数のロボット１は、後述するベースハンド５Ａが取り付け可能でさえあれば、異なる機構を有していてもよい。なお、ここで、作業ステーション２を共有するとは、一つの作業ステーション２を各共有者が使用することをいう。
【００２５】
〔ロボット１〕
次に、ロボット１の構成について説明する。
【００２６】
図４は本実施形態に係るロボット１の概略構成を示す斜視図であり、図５は図４に示すロボット１のロボットアーム１０の連接構成を示す図である。図４及び図５に示すように、本実施形態に係るロボット１は、左右のロボットアーム（以下、単に「アーム」という）１０Ａ，１０Ｂを備えた双腕の水平多関節型ロボットである。左右のアーム１０Ａ，１０Ｂは、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。但し、本発明が適用され得るロボット１は、本実施形態に限定されず、水平多関節型・垂直多関節型を問わず少なくとも１本のロボットアームを備えた産業用ロボットであればよい。
【００２７】
ロボット１は、台車１７と、台車１７に支持された一対のアーム１０Ａ，１０Ｂとを備えている。各アーム１０Ａ，１０Ｂの手首部１３には、エンドエフェクタ５が装着される。なお、図４では、エンドエフェクタ５が省略されている。また、アーム１０Ａ，１０Ｂ及びエンドエフェクタ５の動作は、台車１７内に配設されたロボット制御装置６によって制御される。台車１７の正面には、図示されない配管や配線の接続部が配置されたインターフェース１７１が設けられている。
【００２８】
左右のアーム１０Ａ，１０Ｂは実質的に類似する構造を有しており、左右のアーム１０Ａ，１０Ｂを特に区別しないときは「アーム１０」と添え字のアルファベットを省いて示す。各アーム１０は、第１リンク１１と、第２リンク１２と、エンドエフェクタ５が取り付けられるメカニカルインターフェース１４を有する手首部１３とを備え、これらが直列的に連接されている。
【００２９】
第１リンク１１は、台車１７の上面に固定された基軸１６と回転関節Ｊ１により連結されている。第１リンク１１は、基軸１６の軸心を通る垂直な回転軸線まわりに回動可能である。また、第２リンク１２は、第１リンク１１の先端と回転関節Ｊ２により連結されている。第２リンク１２は、第１リンク１１の先端に規定された垂直な回転軸線まわりに回動可能である。
【００３０】
手首部１３は、第２リンク１２の先端と直進関節Ｊ３及び回転関節Ｊ４を介して連結されている。手首部１３は、直進関節Ｊ３によって、第２リンク１２に対し昇降移動可能である。また、手首部１３は、回転関節Ｊ４によって、第２リンク１２に対し垂直な回転軸線まわりに回動可能である。
【００３１】
上記構成のアーム１０は、各関節Ｊ１〜Ｊ４に対応して設けられた４つの制御軸を有する。そして、アーム１０には、各制御軸に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ、サーボモータの回転角を検出するエンコーダ、及び、サーボモータの動力を関節に伝達する動力伝達機構が設けられている（いずれも図示せず）。各サーボモータは、アーム１０の手首部１３が教示された軌道に沿って移動するように、ロボット制御装置６によってサーボ制御される。
【００３２】
ここで、アーム１０の手首部１３に取り付けられるエンドエフェクタ５について詳細に説明する。図６は本発明の一実施形態に係るエンドエフェクタ５の斜視図、図７はベースハンド５Ａ及びこれに把持された拡張ハンド５Ｂのグリップ８１の平面図、図１０は図６に示すエンドエフェクタ５の側面図、図１１は図６に示すエンドエフェクタ５の拡張ハンド５Ｂを作業者が把持している様子を示す側面図である。
【００３３】
図６〜１１に示すように、エンドエフェクタ５は、ベースハンド５Ａと、拡張ハンド５Ｂとから構成されている。
【００３４】
ベースハンド５Ａは、対象物を把持することのできるロボットハンドである。本実施形態に係るベースハンド５Ａは一対の把持指７２を備えたグリッパ型ハンドであって、一対の把持指７２が互いの平行を維持しながら近づくように並進することによって対象物を把持する。
【００３５】
本実施形態に係るベースハンド５Ａは、プラットホーム７０と、プラットホーム７０に支持されたアクチュエータ７３と、アクチュエータ７３によって駆動される一対の把持指７２とを備えている。
【００３６】
プラットホーム７０には、ロボットインターフェース７１が設けられている。このロボットインターフェース７１は、アーム１０の手首部１３に設けられたメカニカルインターフェース１４と結合される。本実施形態に係るプラットホーム７０は平板形状であるが、プラットホーム７０の態様はこれに限定されない。
【００３７】
一対の把持指７２は、アクチュエータ７３によって駆動されて、平行を維持しながら互いに近接・離反するように並進移動する。アクチュエータ７３は、リニアガイドと駆動源との組合せにより構成されている。本実施形態に係るリニアガイドはスライダ及びレールから成り、駆動源はエアシリンダである。但し、アクチュエータ７３は本実施形態に限定されず、例えば、駆動源としてモータや油圧シリンダが用いられてもよいし、リニアガイドとしてラックアンドピニオンやシリンダなどが用いられてもよい。
【００３８】
拡張ハンド５Ｂは、ベースハンド５Ａに接続されて、ベースハンド５Ａの持つ機能を拡張又は変更するものである。拡張ハンド５Ｂは、グリップ８１と、グリップ８１と結合された機能部８２とを備えている。
【００３９】
グリップ８１は、拡張ハンド５Ｂのうちベースハンド５Ａと接合される被接合部である。ベースハンド５Ａがグリップ８１を握ることによって、ベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとが一体的に接合される。また、ベースハンド５Ａがグリップ８１を放すことによって、ベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとの接合が解除される。
【００４０】
グリップ８１は、円柱形状又は円筒形状の外形を呈する。以下では、この円柱又は円筒の軸心の延在方向を「軸心方向」という。本実施形態に係るグリップ８１は、軸心方向の途中に括れ部８４が形成された円筒形状を呈しており、円筒の内周は機能部８２と接続された配線や配管のガイド部８７である。このガイド部８７によって配線や配管の経路が規制されることで、ベースハンド５Ａにグリップ８１が接合される際に、ベースハンド５Ａとグリップ８１の間に配線や配管が挟まることが防がれる。ガイド部８７は、配線や配管の経路を規制できる様々な構成とすることができる。例えば、グリップ８１とは別のブラケットをガイド部８７とし、当該ブラケットをグリップ８１から離れた位置に設けてもよい。要するに、ガイド部８７は、ベースハンド５Ａとグリップ８１が接合される部分から配線や配管を隔離するように構成されていればよい。
【００４１】
グリップ８１の外周面には、ベースハンド５Ａの把持指７２が係合する係合部８３が設けられている。この係合部８３は、ベースハンド５Ａの把持指７２の数、位置、及び形状に対応している。本実施形態に係るベースハンド５Ａは一対の把持指７２を有しており、これに対応する係合部８３は、グリップ８１の外周面に形成された溝である。溝は、グリップ８１の軸心を介して対称に設けられている。係合部８３の溝の溝幅は、把持指７２が嵌る溝幅であり、且つ、把持指７２の幅（太さ）と同じか又はやや大きい。
【００４２】
本実施形態においては、一対の把持指７２の対向する面の各々に凹凸形状が設けられており、この凹凸形状と嵌り合う凹凸形状が、グリップ８１の外周面において接線方向に延びる溝によって形成されている。ベースハンド５Ａの把持指７２を接合部とすると、これに対応する接合受容部はグリップ８１であり、把持指７２の凹凸形状を狭義の接合部とすると、これに対応する狭義の接合受容部がグリップ８１の係合部８３の凹凸形状である。例えば、図８Ａ及び図８Ｂに拡大して示されるように、把持指７２が三角形状に切りかかれて、把持指７２の対向する面に２つの面状の接合部７２aが形成されている場合には、これと対応する２つの面状の接合受容部８３aがグリップ８１の係合部８３に設けられている。ここで、２つの面状の接合受容部８３aは、グリップ８１の外周面において円周方向に延びる２つの溝の底面によって形成されている。また、例えば、図９Ａ及び図９Ｂに拡大して示されるように、把持指７２の対向する面に１つの面状の接合部７２aが形成されている場合には、これと対応する１つの面状の接合受容部８３aがグリップ８１の係合部８３に設けられている。ここで、２つの面状の接合受容部８３aは、グリップ８１の外周面において円周方向に延びる１つの溝の底面によって形成されている。
【００４３】
ベースハンド５Ａの把持指７２でグリップ８１が把持されている状態では、係合部８３の溝に把持指７２が嵌り込んでいる。つまり、恰も一対の把持指７２がグリップ８１の外周面に食い込んでいるような態様となる。これにより、把持指７２（即ち、ベースハンド５Ａ）に対しグリップ８１の軸心方向位置と回転位相とが位置決めされ、そして、グリップ８１は位置決めされた状態からベースハンド５Ａに対して相対的に移動しないように位置保持される。
【００４４】
グリップ８１の外径は３０〜５０ｍｍである。このような寸法のグリップ８１は作業者にとって握り易い。また、グリップ８１の外周面に形成された係合部８３は、グリップ８１を握る作業者の指とも係合する。このように、グリップ８１の係合部８３に作業者の指が係合することによって、作業者の指がグリップ８１の外周面上で滑りにくくなり、作業者は拡張ハンド５Ｂを安定して握ることができる。
【００４５】
図６、１０、及び１１に示す拡張ハンド５Ｂは４点吸着型ハンドであって、この拡張ハンド５Ｂの機能部８２は４か所に設けられた吸着パッド９２を備えている。但し、後述するように、４点吸着型ハンドは、拡張ハンド５Ｂの一例に過ぎない。
【００４６】
拡張ハンド５Ｂとしての４点吸着型ハンドは、グリップ８１と、グリップ８１と結合されたベース板９０と、ベース板９０に支持された２本のアーム部材９１と、各アーム部材９１に２つずつ設けられた吸着パッド９２とを備えている。各アーム部材９１は、３つのリンクが連接されて成る。そして、全ての吸着パッド９２の下端は同一高さとなっている。このような４点吸着型ハンドでは、例えば、板状の対象物をハンドリングするために、当該対象物の周縁部の４カ所を吸着パッド９２で吸着することができる。
【００４７】
続いて、上記構成のロボット１の配管及び配線系統の構成について説明する。図１２はロボット１の配管系統及び配線系統の概念図であり、図１３はロボット１の配線系統の構成を説明するブロック図である。
【００４８】
図１２に示すように、ベースハンド５Ａのアクチュエータ７３は、例えば、把持指７２を動かすエアシリンダを含んでおり、このエアシリンダは電磁弁６２及び配管を介してエア源６１と接続されている。電磁弁６２の動作はロボット制御装置６によって制御されており、ロボット制御装置６によってベースハンド５Ａの把持動作・解放動作が制御される。
【００４９】
また、拡張ハンド５Ｂの吸着パッド９２は、電磁弁５２及び配管を介して負圧源５１と接続されている。電磁弁５２は、例えばソレノイドアクチュエータであって、拡張ハンド５Ｂに搭載されているか、又は、拡張ハンド５Ｂに搭載されていないが拡張ハンド５Ｂの付属要素として、拡張ハンド５Ｂの近傍に配置されている。或いは、電磁弁５２は、拡張ハンド５Ｂから離れた位置に配置されてもよい。電磁弁５２が解放されると、吸着パッド９２と負圧源５１とが配管によって接続され、吸着パッド９２の先端に吸引力を発生させることができる。
【００５０】
電磁弁５２は、作業ステーション２に設けられた少なくとも１つの機器の動作を制御する機器制御装置５４と電気的に接続されている。図１２では、機器制御装置５４は拡張ハンド５Ｂの動作を制御する制御手段として示されているが、機器制御装置５４は拡張ハンド５Ｂに加えて又は代えて、コンベヤ２２，２５やネジ供給装置２６などの拡張ハンド５Ｂ以外の機器の動作を制御するように構成されていてもよい。また、作業ステーション２で作業をするのがロボット１に限られる場合には、ロボット制御装置６が機器制御装置５４としての機能を併せ備えてもよい。
【００５１】
機器制御装置５４には、インターフェース３２及び配線を介して、操作入力装置５３と、モード選択装置５９と、ロボット制御装置６とが電気的に接続されている。インターフェース３２は、例えば、台２０の外面に設けられていてよい。
【００５２】
操作入力装置５３には、作業者から吸着パッド９２の吸着／解放の指令が入力される。操作入力装置５３は、この指令に基づいて、電磁弁５２に対し吸着（ＯＮ）／解放（ＯＦＦ）の指令信号を出力する。操作入力装置５３は、作業者が拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を握りながら入力操作できるように、例えば、フットスイッチ、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１に設けられたボタンスイッチ、又は、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１にレバースイッチであってよい。
【００５３】
モード選択装置５９には、作業者から自動モードと手動モードの選択指令が入力される。モード選択装置５９は、この指令に基づいて、自動モード（ＯＮ）／手動モード（ＯＦＦ）の指令信号を出力する。
【００５４】
図１３に示すように、機器制御装置５４は、モード選択装置５９から入力された指令信号に基づいて、操作入力装置５３とロボット制御装置６のうち一方を選択的に電磁弁５２と電気的に接続するモード切替スイッチ５８を備えている。手動モードでは、電磁弁５２と操作入力装置５３とが電気的に接続されるようにモード切替スイッチ５８が切り換えられる。つまり、手動モードでは、作業者から操作入力装置５３に入力された操作に基づいて、電磁弁５２が動作する。また、自動モードでは、電磁弁５２とロボット制御装置６とがリレー５７を介して電気的に接続されるようにモード切替スイッチ５８が切り換えられる。つまり、自動モードでは、ロボット制御装置６から入力された操作信号に基づいて、電磁弁５２が動作する。
【００５５】
表１では、操作入力装置５３、モード選択装置５９、及びロボット制御装置６の各々の出力信号と、電磁弁５２の開閉との関係を示している。手動モードでは、操作入力装置５３からの指令信号のＯＮ／ＯＦＦに対応して、電磁弁５２が開／閉される。また、自動モードでは、ロボット制御装置６からの指令信号がリレー５７を介して取り込まれ、この指令信号のＯＮ／ＯＦＦに対応して電磁弁５２が開／閉される。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
ここで、上記エンドエフェクタ５の使用方法について説明する。エンドエフェクタ５は、（Ｉ）ベースハンド５Ａ単体、（II）ベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとの複合体、及び、（III）拡張ハンド５Ｂ単体、の各態様で使用することできる。
【００５８】
〔エンドエフェクタ５の使用態様（Ｉ）〕
エンドエフェクタ５としてベースハンド５Ａを単体で使用する場合には、ロボット１のアーム１０の手首部１３のメカニカルインターフェース１４とエンドエフェクタ５のベースハンド５Ａのロボットインターフェース７１とが結合され、アーム１０にベースハンド５Ａが装着される。また、モード選択装置５９は自動モードに切り替えられ、ベースハンド５Ａの動作、即ち、ベースハンド５Ａの把握動作と解放動作は、ロボット制御装置６により制御される。
【００５９】
上記のように、ロボット１のアーム１０に装着されたベースハンド５Ａは、ロボット１のグリッパ型ハンドとして機能する。つまり、ロボット１は、ベースハンド５Ａを用いて対象物をハンドリングするため（例えば、動かし又は置くため）に、対象物を把持することができる。
【００６０】
〔エンドエフェクタ５の使用態様（II）〕
エンドエフェクタ５としてベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとの複合体を使用する場合には、先ず、ロボット１のアーム１０の手首部１３のメカニカルインターフェース１４とエンドエフェクタ５のベースハンド５Ａのロボットインターフェース７１とが結合され、アーム１０にベースハンド５Ａが装着される。
【００６１】
続いて、ロボット１は、アーム１０及びベースハンド５Ａを動作させて、ベースハンド５Ａの把持指７２で拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を把持する。これにより、ベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとが接合される。ここで、モード選択装置５９は自動モードに切り替えられており、ベースハンド５Ａの動作、及び、拡張ハンド５Ｂの動作は、ロボット制御装置６により制御される。
【００６２】
上記のように、ロボット１のアーム１０に装着されたベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとの複合体は、拡張ハンド５Ｂの機能部８２の機能を備えたロボット１のエンドエフェクタ５として動作する。本実施形態では、ベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとの複合体は、４点吸着型ハンドとして機能し、対象物をハンドリングするために対象物を吸着することができる。
【００６３】
〔エンドエフェクタ５の使用態様（III）〕
拡張ハンド５Ｂ単体を使用する場合には、拡張ハンド５Ｂは、ロボット１のエンドエフェクタ５としてではなく、作業者が操るツールとして機能する。よって、モード選択装置５９は手動モードに切り替えられる。作業者は、図１１に示すように、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を握って、拡張ハンド５Ｂを所望の位置、例えば、吸着パッド９２の先端が対象物の直ぐ上方にある位置まで移動させたうえで、操作入力装置５３を操作して吸着パッド９２に吸引力を発生させる。また、作業者は、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を握って、拡張ハンド５Ｂを所望の位置、例えば、対象物の置き目標位置へ移動させたうえで、操作入力装置５３を操作して吸着パッド９２から対象物を解放する。
【００６４】
以上に説明したように、本実施形態に係るロボット１は、アーム１０と、アーム１０の手首部１３に取り付けられたエンドエフェクタ５と、アーム１０及びエンドエフェクタ５の動作を制御するロボット制御装置６とを備えている。
【００６５】
そして、本実施形態に係るエンドエフェクタ５は、アーム１０の手首部１３と連結されるベースハンド５Ａ（ロボットハンド）と、ベースハンド５Ａと接続される拡張ハンド５Ｂ（機器の一例）とを備えている。この拡張ハンド５Ｂは、ベースハンド５Ａ及び作業者が把持するグリップ８１、及び、このグリップ８１と結合された機能部８２を有している。
【００６６】
上記の拡張ハンド５Ｂは作業者も使用することが可能であり、作業者が作業ステーション２で作業を行う際には、作業者は拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を握って拡張ハンド５Ｂを扱い、この拡張ハンド５Ｂを用いて作業を行うことができる。このように、上記エンドエフェクタ５では、ロボット１と作業者とで拡張ハンド５Ｂを共用することができる。
【００６７】
拡張ハンド５Ｂをロボット１と作業者とで共用することができるので、従来必要とされていた作業者用の機器（ツール）のための、コスト、設置スペースなどを削減することができる。また、ロボット１と作業者との交代に際し、機器を入れ替える必要が無いので、交代が簡便となる。
【００６８】
更に、上記のロボット１がベースハンド５Ａで拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を握ることによって、ベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとが一体化される。そして、ベースハンド５Ａと一体化された拡張ハンド５Ｂによって、ベースハンド５Ａの機能が拡張又は付加される。このように、ロボット１の構造に変化を加えることなく、ロボット１の機能を拡張して、ロボット１の汎用性を高めることができる。
【００６９】
また、本実施形態において、拡張ハンド５Ｂの機能部８２には、拡張ハンド５Ｂに搭載された又は付属した少なくとも１つのアクチュエータを含んだものがある。例えば、図４に示す４点吸着型の拡張ハンド５Ｂは、機能部８２に負圧源５１と配管を介して接続された少なくとも１つの吸着シリンダを備えている。この配管を開閉する電磁弁５２（ソレノイドアクチュエータ）が拡張ハンド５Ｂに付属するアクチュエータの一例である。
【００７０】
このように、拡張ハンド５Ｂの機能部８２を動作させるアクチュエータが、拡張ハンド５Ｂに搭載されるか付属していれば、ロボット１及びベースハンド５Ａから独立して、拡張ハンド５Ｂを動作させることができる。これにより、作業者が拡張ハンド５Ｂを用いて作業を行い得る構造を、容易に実現することができる。
【００７１】
また、本実施形態において、グリップ８１は、円筒形状を呈し、その外周面にベースハンド５Ａの把持指７２又は作業者の指が係合する係合部８３を有している。ここで、ベースハンド５Ａは、近接・離反する平行な一対の把持指７２を有している。また、係合部８３は、グリップ８１の軸心を介して対称に設けられた、把持指７２が嵌る溝幅でグリップ８１の外周面において接線方向と平行に延びる溝を含んでいる。
【００７２】
上記構成のエンドエフェクタ５では、グリップ８１の係合部８３とベースハンド５Ａの把持指７２が係合することによって、ベースハンド５Ａ（即ち、アーム１０）に対し、拡張ハンド５Ｂを位置決めすることができる。また、グリップ８１の係合部８３と作業者の指が係合することによって、作業者が安定して拡張ハンド５Ｂをハンドリングすることができる。
【００７３】
また、本実施形態において、拡張ハンド５Ｂには、機能部８２を動作させる電磁弁５２（アクチュエータ）、操作入力装置５３、及び、ロボット制御装置６と電気的に接続された機器制御装置５４が付帯している。この機器制御装置５４は、操作入力装置５３及びロボット制御装置６のうち選択された１つを電磁弁５２と電気的に接続するものである。
【００７４】
上記の操作入力装置５３は、例えば、フットスイッチ、又は、グリップ８１に設けられたボタンスイッチ或いはレバースイッチであってよい。このような操作入力装置５３は、作業者が拡張ハンド５Ｂを握りながら操作するために好適である。
【００７５】
上記の機器制御装置５４には、自動モードと手動モードの選択指令を入力するモード選択装置５９が電気的に接続されている。そして、機器制御装置５４は、モード選択装置５９から自動モードの選択指令が入力されたときに、ロボット制御装置６と電磁弁５２とを電気的に接続する。つまり、拡張ハンド５Ｂの制御系統と作業者が操作する操作入力装置５３との接続が解除され、拡張ハンド５Ｂの制御系統をロボット１の制御系統とが接続される。また、機器制御装置５４は、モード選択装置５９から手動モードの選択指令が入力されたときに、操作入力装置５３と電磁弁５２とを電気的に接続する。つまり、拡張ハンド５Ｂの制御系統をロボット１の制御系統との接続が解除され、拡張ハンド５Ｂの制御系統と作業者が操作する操作入力装置５３とが接続される。
【００７６】
このように、操作入力装置５３及びロボット制御装置６のうち選択された１つが電磁弁５２と電気的に接続されるので、拡張ハンド５Ｂがロボット制御装置６によって制御される状態（自動モード）と、拡張ハンド５Ｂが操作入力装置５３を介して作業者によって操作される状態（手動モード）とを切り替えることができる。
【００７７】
〔ロボット１の作業方法〕
ここで、上記構成のロボット１の作業方法について説明する。
【００７８】
まず、ロボット１は、アーム１０及びベースハンド５Ａを動作させて、ラック１００に保持されている拡張ハンド５Ｂのグリップ８１をベースハンド５Ａの把持指７２で把持する。
【００７９】
上記のように、ロボット１がベースハンド５Ａで拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を握ることにより、ベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとが接合される。このようにベースハンド５Ａに拡張ハンド５Ｂが接合されることによって、ロボット１の機能が拡張又は付加される。
【００８０】
次いで、ロボット１は、ベースハンド５Ａによる拡張ハンド５Ｂのグリップ８１の把持を保持しながらアーム１０及び拡張ハンド５Ｂを動作させて、拡張ハンド５Ｂを対象物に作用させる。ここで、拡張ハンド５Ｂが直前まで作業者によって使用されていたものである場合には、拡張ハンド５Ｂを動作させる前に、拡張ハンド５Ｂの制御系統と作業者が操作する操作入力装置５３との接続を解除して、拡張ハンド５Ｂの制御系統をロボット１の制御系統と接続する。
【００８１】
更に、ロボット１は、ベースハンド５Ａによる拡張ハンド５Ｂのグリップ８１の把持を解除して、アーム１０及びベースハンド５Ａを動作させて、ベースハンド５Ａを対象物に作用させてもよい。このように、ロボット１は、ベースハンド５Ａから拡張ハンド５Ｂを取り外して、ベースハンド５Ａを使って対象物をハンドリングすることもできる。
【００８２】
〔拡張ハンド５Ｂのバリエーション〕
上記実施形態に係る拡張ハンド５Ｂは４点吸着型ハンドであるが、拡張ハンド５Ｂはこれに限定されず、求められる機能に応じて多種多様な構造を取りうる。例えば、拡張ハンド５Ｂは、（ａ）把握式ハンド、（ｂ）非把持式ハンド、（ｃ）工具・器具としての機能を発揮する工具ハンド・器具ハンド、及び、（ｄ）搬送ハンドの少なくとも１種であってよい。そこで、以下では、エンドエフェクタ５の拡張ハンド５Ｂのバリエーションについて説明する。以下の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００８３】
（ａ）把持式ハンド
把持式ハンドには、一対の指がスライドするスライド式グリッパ、一対の指が回転する回転式グリッパ、複数の指を備えた複数指グリッパなどが含まれる。
【００８４】
図１４は、シングルチャック型の拡張ハンド５Ｂを示す斜視図である。図１４に示す拡張ハンド５Ｂは、シングルチャック型ハンド５Ｂａである。このシングルチャック型ハンド５Ｂａは、グリップ８１と、グリップ８１に固定されたベースプレート１１０と、ベースプレート１１０に取り付けられた拡張プレート１１１と、拡張プレート１１１に支持された平行開閉形のチャック１１２とを備えている。チャック１１２は、例えば、一対の把持爪と、一対の把持爪を互いの平行を維持しながら並進させるエアシリンダと、一対の把持爪の並進を案内するリニアガイドとを備えるエアチャックであってよい。
【００８５】
チャック１１２の把持爪１１３は、ベースハンド５Ａの把持指７２よりも小さく、ベースハンド５Ａの把持指７２で把持することの難しい小さな対象物を把持するために適している。ベースプレート１１０には、その４つの異なる位置に、２つ一組の拡張プレート１１１取り付け穴が設けられている。これにより、ベースプレート１１０に対する拡張プレート１１１の取付位置を選択可能である。そして、求められる機能に応じて、ベースプレート１１０に対する拡張プレート１１１の取付位置が調整される。
【００８６】
図１５は、ダブルロータリチャック型の拡張ハンド５Ｂを示す斜視図である。図１５に示す拡張ハンド５Ｂは、ダブルロータリチャック型ハンド５Ｂｂである。このダブルロータリチャック型ハンド５Ｂｂは、グリップ８１と、グリップ８１に固定されたロータリアクチュエータ１１５と、ロータリアクチュエータ１１５によって回転駆動されるロータリテーブル１１６と、ロータリテーブル１１６に取り付けられた第１チャック１１７及び第２チャック１１８とを備えている。第１チャック１１７と第２チャック１１８は、例えば、一対の把持爪と、一対の把持爪を互いの平行を維持しながら並進させるエアシリンダと、一対の把持爪の並進を案内するリニアガイドなどから成るエアチャックであってよい。
【００８７】
第１チャック１１７と第２チャック１１８は、９０度ずれた位相でロータリテーブル１１６に取り付けられている。よって、第１チャック１１７と第２チャック１１８のうち、一方が水平向きの姿勢をとり、他方が垂直向きの姿勢をとることができる。２つのチャック１１７，１１８は、同じ態様の把持爪を備えていてもよいし、各々異なる態様の把持爪を備えていてもよい。或いは、第１チャック１１７と第２チャック１１８のうち、一方のチャックに代えて吸着パッドなどの他種の要素が設けられていてもよい。
【００８８】
（ｂ）非把持式ハンド
非把持式ハンドには、掬い、引っかけ、突き刺し、粘着、真空吸着、磁気吸着、及び、静電吸着などの把持以外の方式によって対象物をハンドに固定するものが含まれる。
【００８９】
図１６は、シングル吸着型の拡張ハンド５Ｂを示す側面図である。図１６に示す拡張ハンド５Ｂは、シングル吸着型ハンド５Ｂｃである。このシングル吸着型ハンド５Ｂｃは、グリップ８１と、グリップ８１に固定されたベースプレート１２０と、ベースプレート１２０に取り付けられた吸着シリンダ１２２とを備えている。吸着シリンダ１２２から進退するガイドロッドの先端には吸着パッド１２３が設けられている。
【００９０】
図１７は、ダブル吸着型の拡張ハンド５Ｂを示す斜視図である。図１７に示す拡張ハンド５Ｂは、ダブル吸着型ハンド５Ｂｄである。ダブル吸着型ハンド５Ｂｄは、上述のシングル吸着型ハンド５Ｂｃを拡張したものであり、２つの吸着シリンダ１２２を備えている。このダブル吸着型ハンド５Ｂｄは、グリップ８１と、グリップ８１に固定されたベースプレート１２０と、ベースプレート１２０に固定された支持プレート１２１と、支持プレート１２１に固定された２つの吸着シリンダ１２２とを備えている。各吸着シリンダ１２２において、吸着シリンダ１２２から進退するガイドロッドの先端には吸着パッド１２３が設けられている。
【００９１】
ダブル吸着型ハンド５Ｂｄは２つの吸着シリンダ１２２を備えることにより、各吸着パッド１２３にワークを吸着させて、２つのワークを同時に搬送することができる。また、２つの吸着パッド１２３に１つのワークを吸着させることもできる。
【００９２】
図１８は、ダブルロータリ吸着型の拡張ハンド５Ｂを示す側面図である。図１８に示す拡張ハンド５Ｂは、ダブルロータリ吸着型ハンド５Ｂｅである。この、ダブルロータリ吸着型ハンド５Ｂｅは、グリップ８１と、グリップ８１に固定されたロータリアクチュエータ１２５と、ロータリアクチュエータ１２５によって回転駆動されるロータリテーブル１２６と、ロータリテーブル１２６に取り付けられた２つの吸着シリンダ１２７とを備えている。各吸着シリンダ１２７において、吸着シリンダ１２７から進退するガイドロッドの先端には吸着パッド１２８が設けられている。２つの吸着シリンダ１２７は、９０度ずれた位相でロータリテーブル１２６に取り付けられている。よって、２つの吸着シリンダ１２７のうち、一方が水平向きの姿勢をとり、他方が垂直向きの姿勢をとることができる。
【００９３】
（ｃ）工具ハンド・器具ハンド
工具ハンド・器具ハンドには、アーク溶接トーチ、スポット溶接ガン、サンダ、グラインダ、ばり取り機、ルータ、ドリル、スプレーガン、接着剤ガン、シリコン塗布ガン、自動ネジ回し、レーザ切断ガン、ウォータジェットガンなどの、それ自身が実際に仕事をする工具や器具が含まれる。
【００９４】
図１９はネジ回し型の拡張ハンド５Ｂの斜視図、図２０は図１９のネジ回し型の拡張ハンド５Ｂの側面図である。図１９及び図２０に示す拡張ハンド５Ｂは、ネジ回し型ハンド５Ｂｆである。このネジ回し型ハンド５Ｂｆは、グリップ８１と、グリップ８１と結合されたベースプレート１３０と、ベースプレート１３０に支持された自動ネジ回し１３１とを備えている。自動ネジ回し１３１は、電動モータ１３２（電動アクチュエータ）と、回転ツール１３３とから構成されている。
【００９５】
このネジ回し型ハンド５Ｂｆをロボット１が使用する際には、ロボット１はアーム１０の手首部１３に装着されたベースハンド５Ａで、グリップ８１を把持する。また、このネジ回し型ハンド５Ｂｆを作業者が使用する際には、作業者は、グリップ８１を把持してもよいし、自動ネジ回し１３１の電動モータ１３２のケースを把持してもよい。
【００９６】
図２１には、ネジ回し型ハンド５Ｂｆを採用する場合の、ロボット１の配管及び配線系統の構成が示されている。電動モータ１３２は、配線によって機器制御装置５４を介して電源５５と接続されている。操作入力装置５３ａには、自動ネジ回し１３１の正転／逆転／ＯＦＦの指令が入力される。操作入力装置５３ａは、この指令に基づいて正転／逆転／ＯＦＦの指令信号を出力する。機器制御装置５４は、操作入力装置５３ａから入力された指令信号に基づいて、電動モータ１３２と電源５５との接続／遮断及び電流の流れを切り換える。
【００９７】
図２２は、シリコン塗布ガン型の拡張ハンド５Ｂの斜視図である。図２２に示す拡張ハンド５Ｂは、シリコン塗布ガン型ハンド５Ｂｇである。このシリコン塗布ガン型ハンド５Ｂｇは、グリップ８１と、グリップ８１と結合されたベースプレート１３５と、ベースプレート１３５に支持されたシリコン塗布ガン１３６とを備えている。このシリコン塗布ガン型ハンド５Ｂｇをロボット１が使用する際には、ロボット１はアーム１０の手首部１３に装着されたベースハンド５Ａで、グリップ８１を把持する。また、このシリコン塗布ガン型ハンド５Ｂｇを作業者が使用する際には、作業者は、グリップ８１を把持してもよいし、シリコン塗布ガン１３６のケースを把持してもよい。
【００９８】
図２３には、シリコン塗布ガン型ハンド５Ｂｇと、これを把持したベースハンド５Ａと、不使用時のシリコン塗布ガン型ハンド５Ｂｇを支持するスタンド８８とが併せて示されている。このスタンド８８には、支持されているシリコン塗布ガン１３６の吐出口を塞いで、シリコンの乾燥を防止する乾燥防止治具８９が設けられている。
【００９９】
図２４は、ウエハ搬送用の拡張ハンド５Ｂの側面図である。図２４に示す拡張ハンド５Ｂは、円盤状の半導体ウエハを搬送するためのウエハ搬送用ハンド５Ｂｈである。このウエハ搬送用ハンド５Ｂｈは、グリップ８１と、グリップ８１と結合された平面視はさみ形状のベースプレート９３と、ベースプレート９３にウエハを持たせるためのエアチャック９４及び把持爪９５を備えている。エアチャック９４及び把持爪９５が、ベースプレート９３に載置されたウエハの縁を把持することにより、ベースプレート９３にウエハが固定される。なお、拡張ハンド５Ｂがウエハ搬送用ハンド５Ｂｈである場合の、ロボット１の配管及び配線系統は、図１２に示す負圧源５１をエア源に読み替えたものと同様であって、このエア源とエアチャック９４とが配管及び電磁弁５２を介して接続されている。
【０１００】
（ｄ）搬送ハンド
搬送ハンドは、アクチュエータなどの駆動部を持たず、対象物を載せて運ぶための支持具としての機能を有するものである。搬送ハンドは、対象物に応じて適切な形状を備え得る。以下では、ガラス板などの板状の対象物を搬送する搬送ハンドと、ガラス板よりも小さな基板などの板状の対象物を搬送する搬送ハンドとについて説明する。
【０１０１】
図２５は、ガラス板搬送用の拡張ハンド５Ｂの側面図である。図２５に示された拡張ハンド５Ｂは、ガラス板などの板状対象物を搬送するときに使用されるガラス板搬送ハンド５Ｂｉである。このガラス板搬送ハンド５Ｂｉは、グリップ８１と、グリップ８１と結合された支持プレート１４０とを備えている。支持プレート１４０は、一方向に長く延びる板状部材である。支持プレート１４０の上面には、支持プレート１４０に載置されるガラス板が当接するパッド１４１が設けられている。
【０１０２】
図２６は、図２５のガラス板搬送用の拡張ハンド５Ｂの使用態様を示す図である。図２６に示すように、上述のガラス板搬送ハンド５Ｂｉは一対で使用され、双腕のロボット１の左右のアーム１０Ａ，１０Ｂに装着されたベースハンド５Ａに各々に接合される。ガラス板は、２つのガラス板搬送ハンド５Ｂｉの支持プレート１４０によって下方から掬い上げられ、支持プレート１４０に載置された状態で搬送される。
【０１０３】
図２７は、基板搬送用の拡張ハンド５Ｂの側面図である。図２７に示された拡張ハンド５Ｂは、基板などの板状対象物を搬送するときに使用される、基板搬送用ハンド５Ｂｊである。この基板搬送用ハンド５Ｂｊは、グリップ８１と、グリップ８１と結合された支持プレート１４５とを備えている。支持プレート１４５は、板状部材がＬ字状に曲げられた形態を呈し、側部１４５ａと底部１４５ｂとを一体的に有している。
【０１０４】
図２８は、図２７の基板搬送用の拡張ハンド５Ｂの使用態様を示す図である。図２８に示すように、上述の基板搬送用ハンド５Ｂｊは一対で使用され、双腕のロボット１の左右のアーム１０Ａ，１０Ｂに装着されたベースハンド５Ａに各々に接合される。２つの基板搬送用ハンド５Ｂｊの底部１４５ｂを向い合せた状態で、支持プレート１４５の側部１４５ａで基板を左右両側から挟み込み、支持プレート１４５の底部１４５ｂで基板を下方から掬い上げて持つ。基板は、支持プレート１４５の底部１４５ｂに支持された状態で搬送される。
【０１０５】
以上に拡張ハンド５Ｂのバリエーションを例示したが、拡張ハンド５Ｂのバリエーションは上記に限定されるものではなく、ユーザの要求に応じて設計・製作される。
【０１０６】
〔ラック１００〕
ここで、上記拡張ハンド５Ｂを台２０に載置するためのラック１００について説明する。
【０１０７】
図２９はラック１００が設けられた台２０の一例を示す側面断面図、図３０はラック１００の座板１０２と拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を示す斜視図、図３１はラック１００と拡張ハンド５Ｂの位置決め機構を示す図である。なお、図３０では、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１のみが示され、機能部８２は省略されている。
【０１０８】
図１〜３、及び、図２９，３０に示すように、拡張ハンド５Ｂは、台２０の上面に当接しないように、また、ロボット１や作業者が取り出しやすいように、ラック１００によって台から浮いた状態に保持されている。
【０１０９】
ラック１００は、台２０の上面に固定された脚１０１と、脚１０１に支持された座板１０２とから構成されている。
【０１１０】
座板１０２は、板状の部材であって、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１の括れ部８４が挿入されるスロット１０３が形成されている。スロット１０３の幅は、グリップ８１の括れ部８４の直径よりも小さく、且つ、グリップ８１の括れ部８４以外の部分よりも大きい。また、座板１０２においてスロット１０３の周囲には、グリップ８１の括れ部８４より上の部分が落とし込まれる板厚方向の凹部１０５が形成されている。この凹部１０５にグリップ８１が嵌まり込むことにより、ラック１００に対し拡張ハンド５Ｂが垂直方向及び水平方向に位置決めされる。
【０１１１】
図３１に示すように、座板１０２において凹部１０５の底面には、位置決めピン１０４が設けられている。一方、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１の括れ部８４よりも上部には、下向きに開口した位置決め孔８５が形成されている。そして、座板１０２の凹部１０５に嵌ったグリップ８１の位置決め孔８５に位置決めピン１０４が挿入されることにより、ラック１００に対し拡張ハンド５Ｂが水平回転方向に位置決めされる、つまり、ラック１００に対し拡張ハンド５Ｂの回転位相が位置決めされる。また、位置決め孔８５に位置決めピン１０４が挿入されることにより、ラック１００に対する拡張ハンド５Ｂの相対的な回転が規制される。
【０１１２】
なお、図２９に例示された台２０は、シングル吸着型ハンド５Ｂｃを支持しており、台２０の筐体３１内には、シングル吸着型ハンド５Ｂｃの吸着シリンダ１２２と接続された配管（チューブ）３４が導入されている。なお、台２０から引き出す配管３４の長さを調整することができるように、配管３４の巻き取り器３５が設けられてもよい。また、台２０の筐体３１には、シングル吸着型ハンド５Ｂｃを動作させるための機器制御装置５４、負圧源５１、電磁弁５２、電源５５と機器制御装置５４に介在する電源装置５５ａなどが内装されている。そして、台２０の筐体３１の外面には、インターフェース３２が設けられている。このインターフェース３２には、ロボット１と接続された配線・配管３３の接合部を受容する接合受容部３２１、操作入力装置５３の接続部３２３、モード選択装置５９などを含む操作盤３２２などが設けられている。
【０１１３】
接合受容部３２１は、機器制御装置５４（ひいては、拡張ハンド５Ｂの駆動部）と電気的に接続されている。なお、作業ステーション２を形成している台２０のいずれのインターフェース３２にも同じ型の配線や配管を用いてロボット１のインターフェース１７１が接続され得るように、各台２０に設けられた接合受容部３２１の形態（形状や寸法）は共通している。
【０１１４】
〔製造システム及びその構築方法〕
ここで、製造工場にインストールされる製造システム、及びその構築方法について説明する。この製造システムには、上述のロボット１及びエンドエフェクタ５が用いられる。
【０１１５】
製造システムは、少なくとも１基のロボット１と、少なくとも１つの作業ステーション２とによって構成される。作業ステーション２は、少なくとも１つの機器（機械及び器具）と、これを支持する台２０とで形成されている。機器には、少なくとも１つの拡張ハンド５Ｂが含まれている。以下では、このような製造システムの構築方法について、図３２を参照しながら説明する。
【０１１６】
ユーザは、先ず、製造システムを構築するにあたって、作業ステーション２で行われる作業と、この作業に必要な機器を検討する（ステップＳ１）。台２０と機器は、製造工場で行われる作業と対応している。ここでは、一例として、作業ステーション２で基板に板状パーツを組み付ける作業を行う場合について、図１を用いて、作業に必要な機器を検討する。
【０１１７】
基板を作業ステーション２へ搬入するために、コンベヤ２５が必要である。基板に対し作業を施すために、基板を位置保持する治具２８が必要である。コンベヤ２５から治具２８へ基板を移載するために、作業ステーション２のロボット１又は作業者から見て左右両側の各々に基板搬送用ハンド５Ｂｊが必要である。基板に組み付ける板状パーツを箱２４から取り出すために、シングルチャック型ハンド５Ｂａが必要である。シングルチャック型ハンド５Ｂａは箱２４の近くに配置されることが望ましい。箱２４から取り出した垂直姿勢の板状パーツを水平姿勢へ姿勢変換するために姿勢変換装置２７が必要である。水平姿勢となった板状パーツを治具２８に位置保持された基板に載置するために、一対の基板搬送用ハンド５Ｂｊを用いることができる。基板と板状パーツとをネジで締結するために、ネジ供給装置２６とネジ回し型ハンド５Ｂｆとが必要である。板状パーツが組み付けられた基板を作業ステーション２から搬出するために、コンベヤ２２が必要である。
【０１１８】
上記の例では、作業ステーション２での作業に必要な機器として、拡張ハンド５Ｂ、コンベヤ２２，２５、姿勢変換装置２７、ネジ供給装置２６、箱２４、治具２８などが挙げられる。但し、機器は、製造工場で行われる作業と対応しており、上記の例に限定されるものではない。
【０１１９】
ユーザは、作業に必要な機器の検討が済むと、次に、これらの機器が設けられる台２０（スタンド又はテーブル）やそのアレンジメントを検討する（ステップＳ２）。図１では、１つの作業ステーション２に複数の台２０が配置されているが、台２０は１つであってもよい。また、図１では、ロボット１又は作業者から見て左側に配置された台２０Ｃと台２０Ｄは独立しているが、これらが一つの台２０であってもよい。
【０１２０】
上記の通り、台２０と機器との検討が終わると、続いて、ユーザは、台２０と機器とを取得する（ステップＳ３）。台２０と機器は、ユーザの要望に応じて（即ち、作業に応じて）誂えたものが主となる。
【０１２１】
上記の例において作業を行うための機器のうち、コンベヤ２２，２５、姿勢変換装置２７、ネジ供給装置２６、箱２４、及び、治具２８は、カスタムメイド及びレディメイドのいずれであってもよい。また、製造工場にある既存の機器を利用してもよい。
【０１２２】
上記の例において作業を行うための機器のうち、拡張ハンド５Ｂは、一対の基板搬送用ハンド５Ｂｊ、シングルチャック型ハンド５Ｂａ、及び、ネジ回し型ハンド５Ｂｆである。これらの拡張ハンド５Ｂは、共通した形態（即ち、形状及び寸法）のグリップ８１と、各々の機能に応じた機能部８２とを有する。換言すれば、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１の形状及び寸法は、この製造システムにおいて規格化されており、この規格に則って各拡張ハンド５Ｂが作成される。
【０１２３】
グリップ８１は、従来の高価なツールチェンジャではなく、ベースハンド５Ａの把持指７２との接合にあたり、軸や配管や配線などの接合を伴わない。よって、グリップ８１自体は安価なものであり、拡張ハンド５Ｂは従来のツールチェンジャを備えたツールと比較して作成コストを抑えることができる。
【０１２４】
上記のような拡張ハンド５Ｂは、原則として、カスタムメイドである。これは、拡張ハンド５Ｂに要求される機能がユーザごとに異なり且つ専用性が高いためである。
【０１２５】
拡張ハンド５Ｂの設計・製作は、ロボットメーカが行ってもよいし、ユーザが行ってもよい。或いは、ロボットメーカが共通のグリップ８１を提供し、ユーザがグリップ８１に連結する機能部８２の設計・製作を行ってもよい。ここで、ユーザは、製造工場に既存の機器や市販の機器を機能部８２として用意し、これにグリップ８１を連結することによって、拡張ハンド５Ｂを製作してもよい。複数の拡張ハンド５Ｂは、共通する形状のグリップ８１を備えていれば、機能部８２の態様は限定されない。
【０１２６】
なお、汎用性の高い拡張ハンド５Ｂは、ロボットメーカが工業的に製造し、これをユーザがリースしてもよい。このようにレディメイドの拡張ハンド５Ｂを採用すれば、拡張ハンド５Ｂの設計・製作工程を省略することができるので、製造システムを早期に構築することができる。
【０１２７】
台２０は、支持する機器に応じて、カスタムメイドで設計・製作されたもの、又は、レディメイドのものを利用することができる。例えば、コンベヤ２２，２５の台２０として、コンベヤ２２，２５と対応したレディメイドのスタンドを利用することができる。また、例えば、カスタムメイドの拡張ハンド５Ｂが支持される台２０は、レディメイドの台２０の筐体３１に、ラック１００が取り付けられ、拡張ハンド５Ｂを動作させるための各種要素が内装されたものを利用することができる。
【０１２８】
台２０には、ロボット１と接続された配線及び／又は配管の接合部を受容する少なくとも１つの接合受容部３２１が設けられていてよい。この接合受容部３２１は、少なくとも１つの機器と電気的に接続されている。そして、台２０が複数の場合には、各台２０に設けられた接合受容部３２１が共通する形態（即ち、形状及び寸法）を有していてよい。
【０１２９】
台２０と機器が調うと、続いて、製造工場に作業ステーション２が形成される（ステップＳ４）。作業ステーション２は、例え少なくとも一部がレディメイドの台２０や機器によって構成されていても、総合的にカスタムメイドである。即ち、作業ステーション２はユーザの個別の要求に応じて構成されている。
【０１３０】
ユーザは、上記の作業ステーション２で作業をするロボット１をロボットメーカからリース又は購入により取得する（ステップＳ５）。ここで、ユーザがロボット１をリースすれば、製造システムの導入コストを更に抑えることができる。
【０１３１】
ロボット１は、台車１７と、台車１７に支持されたアーム１０と、アーム１０に装着されたベースハンド５Ａと、台車１７に格納されたロボット制御装置６とを備えている。ロボット１は、統一された形状及び寸法のベースハンド５Ａの把持指７２（即ち、拡張ハンド５Ｂとの接合手段）を有する。換言すれば、グリップ８１と同様に、ベースハンド５Ａの把持指７２の形状及び寸法はこの製造システムにおいて規格化されており、各ロボット１のベースハンド５Ａはこの規格に則った把持指７２を有している。従って、各ロボット１は、規格に則ったベースハンド５Ａの把持指７２を有していれば、アーム１０の態様（例えば、単腕／双腕、リンクや関節の数、リンクの連接方向など）は限定されない。例えば、第１のロボット１が単腕で３軸のアーム１０を有し、第２のロボット１が双腕で６軸のアーム１０を有していてもよい。
【０１３２】
最後に、カスタムメイドの作業ステーション２に、レディメイドの少なくとも１基のロボット１が導入されることによって、製造システムが構築される（ステップＳ６）。なお、ロボット１の導入には、作業ステーション２へのロボット１の設置作業や、配線・配管の接続作業が伴う。
【０１３３】
上記製造システムでは、作業ステーション２でロボット１が作業を行うことができ、同じ作業ステーション２で作業者がロボット１と同じ作業を行うことができる。例えば、作業者とロボット１とが交替で作業ステーション２に導入されて、作業ステーション２での作業が継続される。
【０１３４】
また、上記製造システムでは、作業ステーション２で第１のロボット１が作業を行うことができ、同じ作業ステーション２で第２のロボット１が第１のロボット１と同じ作業を行うことができる。例えば、第１のロボット１のメンテナンス中には、作業ステーション２に第２のロボット１が導入されて、作業ステーション２での作業が継続される。
【０１３５】
また、上記製造システムでは、ロボット１を、作業ステーション２と別の作業（又は同じ作業）を行う他の作業ステーション２に導入することができる。このように複数の作業ステーション２に渡って作業を行うロボット１では、ロボット制御装置６が各作業ステーション２で行う作業の教示プログラムを記憶しており、導入された作業ステーション２に対応する教示プログラムを読み出して実行するように構成されていてもよい。
【０１３６】
以上に説明したように、本実施形態に係る製造システムは、ロボットアーム１０及びこれに連接されたベースハンド５Ａ（ロボットハンド）を有する産業用ロボット１と、ベースハンド５Ａが握るグリップ８１が設けられた拡張ハンド５Ｂ（機器の一例）を有する作業ステーション２とを備える。そして、作業ステーション２は複数の拡張ハンド５Ｂを有し、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１の各々が共通する形態（即ち、形状及び寸法）を有している。
【０１３７】
また、以上に説明したように、上記実施形態に係る製造システムの構築方法は、グリップ８１を有する拡張ハンド５Ｂ（機器の一例）及び拡張ハンド５Ｂを支持する台２０を備えた作業ステーション２を形成するステップと、グリップ８１を把持するベースハンド５Ａ（ロボットハンドの一例）及びこれに連接されたロボットアーム１０を備えた産業用ロボット１をリース又は購入により取得するステップと、作業ステーション２にロボット１を導入するステップとを含んでいる。ここで、作業ステーション２を形成するステップが、共通する形態を有するグリップ８１を有する複数の拡張ハンド５Ｂを取得するステップを含んでいてよい。
【０１３８】
上記製造システムでは、ベースハンド５Ａとグリップ８１の接合部において、配線や配管の接続は要求されない。そのため、グリップ８１にコネクタ等を設ける必要がなく、グリップ８１を経済的な価格で製造することが可能である。従って、ユーザは、共通の形態を有するグリップ８１を有する複数の機器を、比較的低コストで取得することができる。更に、把持動作を行うベースハンド５Ａは汎用性が高いので、ユーザは、専用性の高いロボットハンドを備える場合と比較して低コストでロボット１を取得することができる。よって、本実施形態に係る製造システム及びその構築方法によれば、産業用ロボットを用いる製造システムの導入コストを抑えることができる。
【０１３９】
また、上記製造システムでは、ロボット１が作業を行う場合と、作業者が作業を行う場合とで共通して使用される配線や配管が、ベースハンド５Ａとグリップ８１の接合部を通さずに拡張ハンド５Ｂに接続されている。これにより、ロボット１が作業を行う場合と、作業者が作業を行う場合とで、拡張ハンド５Ｂに対する配線や配管を共通とすることができる。なお、ロボット１が作業を行う場合のみに使用され、作業者が作業を行う場合には使用されない配線や配管は、ベースハンド５Ａとグリップ８１の接合部を通るようにしてもよい。
【０１４０】
上記実施形態に係る製造システムにおいて、ロボット１が複数のロボットアーム１０を有し、ロボットアーム１０に連接されたベースハンド５Ａの各々が共通する形態（即ち、形状及び寸法）を有している。なお、共通する形態を有する複数のベースハンド５Ａは、共通する形態を有する把持指７２を備えたものである。共通する形態を有する複数のベースハンド５Ａにおいて、ベースハンド５Ａの掌部の形態や、把持指７２を動作させるためのアクチュエータ７３の構造は相違していてもよい。
【０１４１】
上記実施形態に係る製造システムが、複数のロボット１を備え、ロボット１のベースハンド５Ａの各々が共通する形態を有していてもよい。
【０１４２】
また、上記実施形態に係る製造システムの構築方法において、ロボット１を取得するステップが、共通する形態を有するベースハンド５Ａを備えた複数のロボット１を取得するステップを含んでいてよい。
【０１４３】
このように、ロボット１の単腕と双腕を問わず、また、ロボット１の基数を問わず、作業ステーション２に導入されるロボットアーム１０に取り付けられたベースハンド５Ａの形態が共通していれば、どのベースハンド５Ａでも拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を握ることができる。つまり、複数のロボットアーム１０で拡張ハンド５Ｂを共用することができる。これにより、ロボット１の交換や交替が容易となる。更に、ロボットメーカは、共通するベースハンド５Ａを備えたロボット１を提供すればよいので、ロボット１の汎用性が高まり、ロボット１をリースで提供することが可能となる。
【０１４４】
また、上記実施形態に係る製造システムにおいて、作業ステーション２は拡張ハンド５Ｂを支持する台２０を有し、台２０が、ロボット１と接続された配線及び／又は配管３３の接合部を受容する少なくとも１つの接合受容部３２１を有している。この接合受容部３２１は、拡張ハンド５Ｂと電気的に接続されている。作業ステーション２は複数の台２０を有し、台２０の接合受容部３２１の各々が共通する形態を有している。
【０１４５】
これにより、ロボット１と接続された配線及び／又は配管３３の接合部は、いずれの台２０の接合受容部３２１とも接合することができる。また、或る台２０の接合受容部３２１は、いずれのロボット１と接続された配線及び／又は配管３３の接合部とも接合することができる。よって、製造システムの構築が容易となる。
【０１４６】
なお、上記では、製造工場に新たに作業ステーション２をインストールすることを想定して説明したが、製造工場に設けられた既存の設備や機器を利用して作業ステーション２を構築することもできる。
【０１４７】
例えば、製造工場に既存の設備や機器がある場合に、これらを利用して作業ステーション２を構築することもできる。この場合、上記の製造システムの構築方法の台２０と機器とを取得するステップ（ステップＳ３）において、取得する台２０と機器の少なくとも１つが既存の設備や機器であってもよい。このような作業ステーション２に新たに導入される機器は、代表的には、グリップ８１を有する拡張ハンド５Ｂと、その周辺機器（例えば、操作入力装置５３、機器制御装置５４、モード選択装置５９など）及び配線・配管などである。
【０１４８】
このように、既存の設備・機器を利用して作業ステーション２を構築することにより、製造システムの導入コストを削減することができ、製造システムの構築に要する期間を短縮することができ、更に、新たな作業ステーション２のための設置スペースが不要となる。このようなことから、製造システムの導入がより容易となる。
【０１４９】
また、上記のように構築された製造システムにおいて、需要の低下や製品の変更などによってロボット１が不要となった場合には、ロボット１は返却されて製造システムは解体されるが、作業ステーション２（即ち、それを構成している設備や機器）はそのまま作業者が作業するための作業ステーションとして継続利用することができる。つまり、製造システムが継続できない事態となっても、作業ステーション２はユーザの有用な財産として残る。
【０１５０】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【０１５１】
例えば、上記実施形態において、エンドエフェクタ５のベースハンド５Ａは、エアシリンダによって駆動される一対の把持指７２を備えたグリッパ型ハンドである、但し、ベースハンド５Ａは、対象物を握ったり放したりすることのできるロボットハンドであれば、３本以上の把持指７２を備えていてもよいし、把持指７２に関節があってもよい。例えば、ベースハンド５Ａとして、回転する一対の指を持つ角度開閉グリッパ型ハンドや、３本以上の指で対象物を把持するグリッパ型ハンドや、対象物を拘束するチャック型ハンドなどが採用されてもよい。
【０１５２】
また、ベースハンド５Ａは、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１を側方から把持するものに限定されない。例えば、図３３に示すように、エンドエフェクタ５のベースハンド５Ａの一対の把持指７２がプラットホーム７０から下方へ垂下したものであってもよい。この場合、係合部８３が、グリップ８１の軸心を介して対称に設けられた、把持指７２が嵌る溝幅でグリップ８１の外周面において軸心方向と平行に延びる２本の溝を含んでいてよい。さらに、ベースハンド５Ａの一対の把持指７２に爪７２ａを設け、グリップ８１に形成される係合部８３である２本の溝のうち少なくとも一方の内部にこの爪７２ａが嵌入する凹部８３ａが設けられてもよい。このように、爪７２ａが凹部８３ａに嵌まり込むことにより、ベースハンド５Ａと拡張ハンド５Ｂとの軸心方向の位置決めをすることができる。
【０１５３】
また、ベースハンド５Ａの把持指７２の形態も本実施形態に限定されず、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１にベースハンド５Ａの把持指７２の形態と対応する係合部８３が設けられていれば、例えば、図３４に示すように、ベースハンド５Ａの一対の把持指７２の対峙面に少なくとも１つの爪（凸部）が形成されていてもよい。この場合、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１には、ベースハンド５Ａの把持指７２の爪を受容する受容部（例えば、凹部）が設けられる。
【０１５４】
また、例えば、上記実施形態において、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１は円筒形状を呈しているが、グリップ８１の形状はこれに限定されない。例えば、図３５に示すように、拡張ハンド５Ｂのグリップ８１が円柱形状を呈していてもよい。このグリップ８１にも、円柱形状のグリップ８１の周面に、ベースハンド５Ａの把持指７２を受け入れる溝状の係合部８３が形成されている。
【０１５５】
なお、図３５には、アーム１０の手先部に設けられたハンドアイ装置４０が示されている。図３６は、アーム１０の手先部に設けられたハンドアイ装置４０の斜視図である。図３５及び図３６に示すように、ハンドアイ装置４０は、ロボットアーム１０の手首部１３に取り付けられる支持プレート４１と、支持プレート４１にスポンジカバー４４及び照明４３と、スポンジカバー４４に内装されたカメラ４２とを備えている。スポンジカバー４４は、ハーネスガイドとしての機能も併せ備えている。
【０１５６】
上記ハンドアイ装置４０の支持プレート４１は、アーム１０のメカニカルインターフェース１４とベースハンド５Ａのロボットインターフェース７１との間に介装されてよい。このようにアーム１０に取り付けられたハンドアイ装置４０では、エンドエフェクタ５の直ぐ近くでエンドエフェクタ５の様子を撮影することができる。
【０１５７】
以上に本発明の好適な実施の形態（及び変形例）を説明した。この説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【符号の説明】
【０１５８】
１        ：産業用ロボット
２        ：作業ステーション
５        ：エンドエフェクタ
５Ａ      ：ベースハンド（ロボットハンド）
５Ｂ      ：拡張ハンド（機器の一例）
６        ：ロボット制御装置
１０      ：ロボットアーム
１３      ：手首部
１４      ：メカニカルインターフェース
２０      ：台
５１      ：負圧源
５２      ：電磁弁（アクチュエータの一例）
５３，５３ａ    ：操作入力装置
５４      ：機器制御装置
５９      ：モード選択装置
６１      ：エア源
６２      ：電磁弁
７０      ：プラットホーム
７１      ：ロボットインターフェース
７２      ：把持指
７２ａ    ：爪
７３      ：アクチュエータ
８１      ：グリップ
８２      ：機能部
８３      ：係合部
【図１】
2017085897.tif 000004
【図２】
2017085897.tif 000005
【図３】
2017085897.tif 000006
【図４】
2017085897.tif 000007
【図５】
2017085897.tif 000008
【図６】
2017085897.tif 000009
【図７】
2017085897.tif 000010
【図８Ａ】
2017085897.tif 000011
【図８Ｂ】
2017085897.tif 000012
【図９Ａ】
2017085897.tif 000013
【図９Ｂ】
2017085897.tif 000014
【図１０】
2017085897.tif 000015
【図１１】
2017085897.tif 000016
【図１２】
2017085897.tif 000017
【図１３】
2017085897.tif 000018
【図１４】
2017085897.tif 000019
【図１５】
2017085897.tif 000020
【図１６】
2017085897.tif 000021
【図１７】
2017085897.tif 000022
【図１８】
2017085897.tif 000023
【図１９】
2017085897.tif 000024
【図２０】
2017085897.tif 000025
【図２１】
2017085897.tif 000026
【図２２】
2017085897.tif 000027
【図２３】
2017085897.tif 000028
【図２４】
2017085897.tif 000029
【図２５】
2017085897.tif 000030
【図２６】
2017085897.tif 000031
【図２７】
2017085897.tif 000032
【図２８】
2017085897.tif 000033
【図２９】
2017085897.tif 000034
【図３０】
2017085897.tif 000035
【図３１】
2017085897.tif 000036
【図３２】
2017085897.tif 000037
【図３３】
2017085897.tif 000038
【図３４】
2017085897.tif 000039
【図３５】
2017085897.tif 000040
【図３６】
2017085897.tif 000041
【国際調査報告】
2017085897.tif 000042
2017085897.tif 000043
2017085897.tif 000044
2017085897.tif 000045