(57)【要約】【課題】ワークを効率良く自動搬送できるワーク搬送装置を提供する。【解決手段】ワーク搬送装置１０は、荷役部としての荷役装置２０と、ワーク保持部としての保持装置３０と、可動部としてのロボット装置４０と、ロボット装置４０を荷役装置２０と一体で走行させる走行用モータ４２ａ，４４ａと、ロボット装置４０の走行時にワークＷを保持している保持装置３０に作用する慣性荷重についてその大きさ及び方向に関する荷重情報を検出する検出部としての力覚センサ５０と、力覚センサ５０によって検出された荷重情報に基づいて保持装置３０の揺れを抑制するための制御ゲインを走行用モータ４２ａ，４４ａに付与する制御部としての制御装置６０と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送するためのワーク搬送装置であって、
天井に水平に設けられたガイドレールに走行可能に取付けられ、ロープ状部材の巻上げ及び巻下げが可能な荷役部と、
上記ロープ状部材に上記ワークを保持可能に吊り下げられたワーク保持部と、
上記荷役部に水平に走行可能に連結され、且つ上記ワーク保持部に上下動可能に連結された可動部と、
上記可動部を上記荷役部と一体で走行させる走行用モータと、
上記可動部の走行時に上記ワークを保持している上記ワーク保持部に作用する慣性荷重についてその大きさ及び方向に関する荷重情報を検出する検出部と、
上記検出部によって検出された上記荷重情報に基づいて上記ワーク保持部の揺れを抑制するための制御ゲインを上記走行用モータに付与する制御部と、
を備える、ワーク搬送装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記可動部の加速走行時に上記制御ゲインとしての減速ゲインを上記走行用モータに断続的に複数回付与する一方で、上記可動部の減速走行時に上記制御ゲインとしての加速ゲインを上記走行用モータに断続的に複数回付与するように構成されている、請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
上記可動部は、上記ガイドレールに走行可能に取付けられており、上記走行用モータによって上記ガイドレールに沿って上記荷役部と一体で走行するように構成されている、請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
上記検出部は、上記可動部と上記ワーク保持部との間に介装され上記可動部が上記ワーク保持部から受ける複数方向についての荷重を検出可能な力覚センサによって構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
上記可動部は、上記荷役部に連結されたベース部と、上記ベース部から延出して上記ワーク保持部に連結されたロボットアーム部と、を有し、上記ロボットアーム部は、複数の関節軸のそれぞれに駆動用モータが内蔵され且つ上記ワーク保持部とともに上下動する多関節ロボットによって構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを自動で搬送することができるワーク搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両組立ラインでは、部品パレットに保管された組付け予定の部品が取出されて組付け台へと搬送される。エンジンやトランスミッションをはじめ、足回り部品（サスペンションメンバーなど）のような重い部品について、この部品の搬送作業は、例えば下記の特許文献１の記載のようなホイストを用いて行われる。このホイストを用いる場合、作業者は、牽引手段に吊り下げた部品を持上装置で持ち上げた状態で部品パレットから組付け台まで搬送するようにホイストを操作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０６６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の搬送作業は、作業者自らの操作によってなされる作業であり、部品（以下、「ワーク」という。）の吊り下げミスや誤操作などのような人為的なエラーを招き易い。そこで、ワークの搬送作業を自動化できる設備を採用するのが好ましい。この設備を構成するために、例えば、ワークを吊り下げた状態の牽引手段に上下動可能に連結され、且つ持上装置と一体的に走行できる走行装置を採用することができる。この走行装置によれば、ワークの吊り下げ位置に応じて上下動する一方で、持上装置と一体走行することによって、ワークをパレットから取出して組付け台まで搬送する一連の動作を自動化できる。
【０００５】
しかしながら、上記の設備の場合、持上装置が停止状態から定速走行状態に至るまでの加速時や、定速走行状態から停止状態に至るまでの減速時において、牽引手段に吊り下げられているワークが慣性荷重を受けて揺れを生じる。このため、ワークを円滑に搬送するために搬送速度を大幅に下げる必要がありワークの搬送効率が低下する。かといって、人がワークを把持してその揺れを止めながら搬送を行うと、ワークの搬送を自動化するという本来の目的を全うするのが難しい。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ワークを効率良く自動搬送できるワーク搬送装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
ワークを搬送するためのワーク搬送装置であって、
天井に水平に設けられたガイドレールに走行可能に取付けられ、ロープ状部材の巻上げ及び巻下げが可能な荷役部と、
上記ロープ状部材に上記ワークを保持可能に吊り下げられたワーク保持部と、
上記荷役部に水平に走行可能に連結され、且つ上記ワーク保持部に上下動可能に連結された可動部と、
上記可動部を上記荷役部と一体で走行させる走行用モータと、
上記可動部の走行時に上記ワークを保持している上記ワーク保持部に作用する慣性荷重についてその大きさ及び方向に関する荷重情報を検出する検出部と、
上記検出部によって検出された上記荷重情報に基づいて上記ワーク保持部の揺れを抑制するための制御ゲインを上記走行用モータに付与する制御部と、
を備える、ワーク搬送装置、
にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記のワーク搬送装置において、可動部は、ワーク保持部がワークを保持した状態で上下動する動作に追従して上下動する一方で、走行用モータによって荷役部と一体で走行する。可動部が荷役部と一体で走行しているとき、加速走行時や減速走行時においては、ワークを保持しているワーク保持部に慣性荷重が作用する。
【０００９】
そこで、このワーク搬送装置の制御部は、検出部によって検出された荷重情報に基づいてワーク保持部の揺れを抑制するための制御ゲインを走行用モータに付与する。これにより、ワーク保持部がワークとともに揺れるのを抑制する制振制御が可能になる。
【００１０】
ここで、「荷重情報」は、可動部の走行時にワークを保持しているワーク保持部に作用する慣性荷重についてその大きさ及び方向に関する情報である。このため、この荷重情報に基づく制振制御によれば、ワーク保持部に対して複数の方向に作用し得る慣性荷重に対応することができる。また、この制振制御によれば、ワークが実際に揺れ始めたことを検出して走行用モータを制御するものとは異なり、荷重情報に基づいて走行用モータを先行して制御できるため、ワークの揺れが大きくなるのを防いで、ワーク保持部に作用する慣性荷重を低く抑えるのに効果がある。
従って、ワークを安定した姿勢で搬送することができ、また可動部がワーク保持部から受ける荷重がこの可動部の耐荷重を超えない範囲でワークの搬送速度を高く設定することができる。
【００１１】
以上のごとく、上記のワーク搬送装置によれば、ワークを効率良く自動搬送することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のワーク搬送装置の概要を示す平面図。
【図２】図１中のワーク搬送装置の側面図。
【図３】図２中の力覚センサの平面図。
【図４】図３のIV-IV線断面矢視図。
【図５】図２のワーク搬送装置のシステム構成図。
【図６】図２のワーク搬送装置による自動搬送モード時のフローチャート。
【図７】図２のワーク搬送装置が図６中の第３ステップを実行しているときの様子を示す側面図。
【図８】図２のワーク搬送装置が図６中の第４ステップを実行しているときの様子を示す側面図。
【図９】図２のワーク搬送装置が図６中の第５ステップを実行しているときの様子を示す側面図。
【図１０】図２のワーク搬送装置が図６中の第６ステップを実行しているときの様子を示す側面図。
【図１１】図２のワーク搬送装置が図６中の第７ステップを実行しているときの様子を示す側面図。
【図１２】図２のワーク搬送装置の手動搬送モード時の作業の様子を示す側面図。
【図１３】図９のワーク搬送時に制振制御を実施しない比較例について、ロボット装置の走行速度、保持装置に作用する慣性荷重、保持装置の振れ角度のそれぞれの経時変化を示すグラフ。
【図１４】図９のワーク搬送時に制振制御を実施する実施例について、ロボット装置の走行速度、保持装置の振れ角度のそれぞれの経時変化を示すグラフ。
【図１５】図１４の制振制御で使用する、慣性荷重と加速ゲイン及び減速ゲインのそれぞれとの相関を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。
【００１４】
上記のワーク搬送装置において、上記制御部は、上記可動部の加速走行時に上記制御ゲインとしての減速ゲインを上記走行用モータに断続的に複数回付与する一方で、上記可動部の減速走行時に上記制御ゲインとしての加速ゲインを上記走行用モータに断続的に複数回付与するように構成されているのが好ましい。
このワーク搬送装置によれば、可動部の加速走行時及び減速走行時のそれぞれにおいて減速ゲイン或いは加速ゲインを走行用モータに断続的に複数回付与することによって、ワーク保持部が実際に慣性荷重を受け始めてからワークの揺れを抑制するまでに要する時間を短く抑えることができる。
【００１５】
上記のワーク搬送装置において、上記可動部は、上記ガイドレールに走行可能に取付けられており、上記走行用モータによって上記ガイドレールに沿って上記荷役部と一体で走行するように構成されているのが好ましい。
このワーク搬送装置によれば、可動部をガイドレールに走行可能に取付けることによって、この可動部の走行のためのスペースをフロアの床面に予め確保する必要がなく、地上スペースを広く使用することができる。
【００１６】
上記のワーク搬送装置において、上記検出部は、上記可動部と上記ワーク保持部との間に介装され上記可動部が上記ワーク保持部から受ける複数方向についての荷重を検出可能な力覚センサによって構成されているのが好ましい。
このワーク搬送装置によれば、可動部についての荷重情報を検出する検出部として汎用の力覚センサを使用することによって点検や交換が簡単になる。
【００１７】
上記のワーク搬送装置において、上記可動部は、上記荷役部に連結されたベース部と、上記ベース部から延出して上記ワーク保持部に連結されたロボットアーム部と、を有し、上記ロボットアーム部は、複数の関節軸のそれぞれに駆動用モータが内蔵され且つ上記ワーク保持部とともに上下動する多関節ロボットによって構成されているのが好ましい。
このワーク搬送装置によれば、汎用の多関節ロボットによって可動部を構築できる。特に制御部による制振制御によって、ロボットアーム部がワーク保持部から受ける負荷を低く抑えることができるため、可動部として可搬能力が比較的小さい小型の多関節ロボットを使用できる。
【００１８】
（実施形態）
以下、車両組立ラインで使用されるワーク搬送装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
なお、このワーク搬送装置を説明するための図面では、特に断わらない限り、ワーク搬送装置の前後方向である第１方向を矢印Ｘで示し、ワーク搬送装置の左右方向である第２方向を矢印Ｙで示し、鉛直方向である第３方向を矢印Ｚで示すものとする。
【００２０】
図１に示されるように、本実施形態のワーク搬送装置１０（以下、単に「搬送装置１０」という。）は、車体に組付け予定の車両部品であるワークＷを、部品パレット１から組付け台２へ自動で搬送するためのものである。この搬送装置１０は、ワークＷの種類毎に準備され且つフロア４に第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに並置された複数の部品パレット１に対して使用される。
【００２１】
この搬送装置１０は、天井に設けられた２つのガイドレール３，３に取付けられるように構成されている。２つのガイドレール３，３は、第２方向Ｙについて互いに平行に離間し、且つそれぞれが部品パレット１と組付け台２との間で第１方向Ｘに延在する長尺状の水平レールとして構成されている。
【００２２】
ワークＷの一例として、エンジンやトランスミッションをはじめ、足回り部品（サスペンションメンバーなど）、天井モジュール、インパネモジュール、シートスライドレール、車両シート、ＨＶバッテリ等のような重い部品が挙げられる。
【００２３】
この搬送装置１０は、荷役装置２０と、保持装置３０と、ロボット装置４０と、これら荷役装置２０及び保持装置３０及びロボット装置４０のそれぞれを制御する制御部としての制御装置６０と、を備えている
【００２４】
図２に示されるように、荷役装置２０は、ガイドレール３に吊り下げるように取付けられた吊り下げ式の装置である。この荷役装置２０は、駆動用モータを使用してワークＷを吊り下げるためのロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げが可能となるように構成されており、「電動バランサ」とも称呼される。この荷役装置２０は、走行部２１と、吊下部２５と、を備えている。
【００２５】
荷役装置２０の走行部２１は、ガイドレール３に水平に走行可能に取付けられている。この走行部２１は、スライド部材２２と、ガーターレール２３と、スライド部材２４と、を備えている。この走行部２１には、走行用モータのような自走のための駆動手段が搭載されていない。
【００２６】
スライド部材２２は、ガイドレール３に第１方向Ｘにスライド可能に取り付けられている。ガーターレール２３は、左右２つのスライド部材２２，２２に固定され且つ第２方向Ｙに長尺状に延在している。スライド部材２４は、ガーターレール２３に第２方向Ｙにスライド可能に支持されている。
【００２７】
荷役装置２０の吊下部２５は、走行部２１のスライド部材２４の下部にフックを介して連結されている。この吊下部２５は、ロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを行うように構成されている。ロープ状部材２６は、可撓性を有し且つワークＷを吊り下げることが可能な強度を有する紐状の長尺部材として構成されている。このロープ状部材２６として典型的には、金属製のワイヤやチェーンなどの部材が使用される。
【００２８】
この吊下部２５は、具体的には、ケース２５ａに、ロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げが可能な円筒形状のドラム２７と、このドラム２７を回転駆動するための駆動用モータ２８と、ロープ状部材２６に作用するトルクを検出するためのトルクセンサ２９と、を収容している。
【００２９】
駆動用モータ２８は、トルクセンサ２９とともに制御装置６０に電気的に接続されている。この駆動用モータ２８は、その回転位置や回転速度を検出して制御装置６０へ出力する一方で、制御装置６０からの制御信号によって制御されるように構成されている。トルクセンサ２９は、検出したトルクに関する情報を制御装置６０へ出力するように構成されている。
【００３０】
ここで、駆動用モータ２８は、ロープ状部材２６に吊上げ物（本実施形態では、ワークＷ及び保持装置３０）が吊り下げられたとき、この吊上げ物を無重力に近いバランス状態で保持できるバランス機能を有する。
【００３１】
ここでいう「バランス状態」とは、作業者が吊上げ物に手をかけて軽く上下に動かすことができ、且つ上下させた位置で手を離してもその位置で吊上げ物を静止させることができる状態をいう。
【００３２】
上記のバランス機能を実現するために、本実施形態では、駆動用モータ２８として、トルクのフィードバック制御が可能な電動のサーボモータ（ＡＣサーボモータ）を採用している。この駆動用モータ２８は、トルクセンサ２９が検出したトルクに基づいてこのトルクがほぼ一定となる状態でドラム２７を回転駆動してロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを行うことができる。この場合、駆動用モータ２８を備えた荷役装置２０は、「サーボホイスト」とも称呼される。
【００３３】
保持装置３０は、ロープ状部材２６にワークＷを保持可能に取付けられている。具体的には、ロープ状部材２６のうちドラム２７に巻き取られている端部とは反対側の下端部２６ａに取付けられたブラケット２６ｂに、この保持装置３０が吊り下げられている。この場合、荷役装置２０の吊下部２５は、この保持装置３０をワークＷとともに吊り下げて搬送することができる可搬質量を要する。
【００３４】
保持装置３０は、ロープ状部材２６の下端部２６ａに取付けられたブラケット２６ｂに対して鉛直面に沿って回動可能に構成されている。本構成を可能にするため、この保持装置３０は、ブラケット２６ｂにおいて水平方向に延在する回動軸３０ａに回動可能に連結された第１部材３１を備えている。この第１部材３１は、ロボット装置４０のロボットアーム部４７に連結部１２によって連結されており、ロボットアーム部４７の駆動力によって回動軸３０ａを中心に回動できるようになっている。
【００３５】
なお、保持装置３０が回動する方向は鉛直面に沿った方向に限定されるものではなく、例えば水平面に沿って回動するように変更されてもよい。
【００３６】
保持装置３０は、ワークＷの保持形態の１つである挟み込みを利用したものである。ワークＷを挟み込む機能を実現するために、保持装置３０は、上記の第１部材３１に加えて、第２部材３２及びアクチュエータ３３を備えている。
【００３７】
第２部材３２は、第１部材３１との間にワークＷを挟み込む保持位置（図７中の実線で示されている保持位置Ｐ１）とこの保持位置よりも第１部材３１から離れた保持解除位置（図７中の二点鎖線で示されている保持解除位置Ｐ２）との間でスライド可能に構成されている。
【００３８】
アクチュエータ３３は、制御装置６０に電気的に接続されており、制御装置６０からの制御信号に基づいて第２部材３２を保持位置と保持解除位置との間で駆動する機能を有する。このアクチュエータ３３として、典型的には電動モータやエアシリンダなどの駆動手段が用いられる。
【００３９】
制御装置６０によるアクチュエータ３３の制御によって第２部材３２が第１部材３１に近づくように保持位置までスライドしたときに、第１部材３１と第２部材３２との間にワークＷを挟み込んで保持できる。これに対して、制御装置６０によるアクチュエータ３３の制御によって第２部材３２が第１部材３１から離れるように保持位置から保持解除位置までスライドしたときに、ワークＷの保持を解除できる。
【００４０】
なお、保持装置３０によるワークＷの保持形態として、挟み込み以外に、例えばワークＷを掴んだり、引掛けたり、掬ったり、吸着したりして保持するなどの他の保持形態を採用することもできる。
【００４１】
ロボット装置４０は、荷役装置２０と同様に、ガイドレール３に吊り下げるように取付けられた吊り下げ式の装置である。このロボット装置４０は、走行部４１と、ベース部４５と、カメラ４６と、ロボットアーム部４７と、を備えている。
【００４２】
ロボット装置４０の走行部４１は、荷役装置２０を牽引するために、ガイドレール３に水平に自走可能に取付けられている。この走行部４１は、２つのスライド部材４２，４２と、２つのガーターレール４３，４３と、２つのスライド部材４４，４４と、２つの走行用モータ４２ａ，４４ａと、を備えている。
【００４３】
２つのスライド部材４２，４２は、第１方向Ｘに互いに離間した状態でガイドレール３にスライド可能に取り付けられている。２つのガーターレール４３，４３はそれぞれが、対応する左右２つのスライド部材４２，４２に対して固定され、且つ第１方向Ｘに互いに平行に離間した状態で第２方向Ｙに長尺状に延在している。各スライド部材４４は、対応するガーターレール４３に第２方向Ｙにスライド可能に支持されている。
【００４４】
走行用モータ４２ａは、２つのスライド部材４２，４２をガイドレール３に沿って第１方向Ｘに走行させることができる駆動手段として構成されている。走行用モータ４４ａは、２つのスライド部材４４，４４を第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに走行させることができる駆動手段として構成されている。これら２つの走行用モータ４２ａ，４４ａは、いずれも制御装置６０に電気的に接続されており、それぞれが制御装置６０からの制御信号によって制御されるように構成されている。
【００４５】
ロボット装置４０のベース部４５は、２つのスライド部材４４，４４に対して固定されている。このため、このベース部４５は、走行用モータ４２ａによって第１方向Ｘに走行することができ、また走行用モータ４４ａによって第２方向Ｙに走行することができるように構成されている。
【００４６】
このベース部４５において、２つのスライド部材４４，４４を支持する支持プレート４５ａは、連結部１１によって荷役装置２０の吊下部２５のケース２５ａに分離可能に連結されている。即ち、ロボット装置４０のベース部４５は、荷役装置２０に分離可能に連結されている。
【００４７】
このため、搬送装置１０の定常運転時においては、連結部１１によって荷役装置２０とロボット装置４０とが互いに連結されて一体化される。このとき、荷役装置２０は、駆動手段であるロボット装置４０によって牽引されて第１方向Ｘ或いは第２方向Ｙにこのロボット装置４０と一体的に動くことができる。
【００４８】
ベース部４５の下部には、ロボット装置４０のカメラ４６及びロボットアーム部４７が取付けられている。このため、カメラ４６及びロボットアーム部４７は、２つのスライド部材４４，４４と第２方向Ｙに一体的に動くことができ、また２つのスライド部材４４，４４を介して２つのスライド部材４２，４２と第１方向Ｘに一体的に動くことができる。
【００４９】
カメラ４６は、画像認識用の撮像手段であり、保持装置３０に向けて配置され且つ制御装置６０に電気的に接続されている。このカメラ４６は、制御装置６０からの制御信号に応じて保持装置３０がワークＷを保持する位置を確定するために撮影し、その撮影画像を制御装置６０に伝送するように構成されている。
【００５０】
ロボットアーム部４７は、ベース部４５から下方へ延出してそのアーム先端４７ａが保持装置３０に連結されるように構成されている。具体的には、ロボットアーム部４７のアーム先端４７ａは、第１部材３１のうち回動軸３０ａから外れた位置に連結部１２によって連結されている。このため、搬送装置１０の定常運転時においては、この連結部１２によってロボットアーム部４７と保持装置３０の第１部材３１とが互いに連結されて一体化される。このため、ロボットアーム部４７によって保持装置３０の上下動を安定させることができる。
【００５１】
このとき、ロボットアーム部４７は、制御装置６０によってアーム先端４７ａの位置が制御される。
【００５２】
具体的には、保持装置３０が駆動用モータ２８による前述のバランス機能によって無重力に近い状態で保持され且つこの状態で第３方向Ｚに上下動するときには、この保持装置３０に同調してアーム先端４７ａが動くようにロボットアーム部４７が制御される。
【００５３】
これに対して、保持装置３０が第３方向Ｚに上下動していない状態でこの保持装置３０を回動させるときには、この保持装置３０に同調することなくアーム先端４７ａが第１部材３１を回動方向に押圧するようにロボットアーム部４７が制御される。
【００５４】
このロボットアーム部４７は、６つの関節軸Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６を有し、垂直方向に動作し且つ、その可搬質量が荷役装置２０の吊下部２５の可搬質量を下回るような、小型の垂直多関節ロボットによって構成されている。
【００５５】
このロボットアーム部４７において６つの関節軸Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６のそれぞれには、各関節軸を回転駆動するアクチュエータとしての駆動用モータ４８と、各関節軸に作用するトルクを検出するためのトルクセンサ４９と、が内蔵されている。
【００５６】
なお、このロボットアーム部４７を、関節軸の数が７つ以上、或いは５つ以下である垂直多関節ロボットによって構成することもできる。また、保持装置３０の動きに追従して動くことができるロボットであれば、垂直多関節ロボット以外のロボットを採用することもできる。
【００５７】
駆動用モータ４８は、トルクセンサ４９とともに制御装置６０に電気的に接続されている。この駆動用モータ４８は、その回転位置や回転速度を検出して制御装置６０へ出力する一方で、制御装置６０からの制御信号によって制御されるように構成されている。トルクセンサ４９は、検出したトルクに関する情報を制御装置６０へ出力するように構成されている。
【００５８】
ここで、本実施形態では、駆動用モータ４８として、トルクのフィードバック制御が可能な電動のサーボモータ（ＡＣサーボモータ）を採用している。この駆動用モータ４８は、トルクセンサ４９が検出したトルクに基づいて、関節軸に作用するトルクがほぼ一定となるように動くことができる。これにより、ロボットアーム部４７のアーム先端４７ａを柔軟に動かすことができる制御、所謂「コンプライアンス制御」が可能になっている。このコンプライアンス制御は既知の制御であり、ここではその具体的な説明は省略する。
【００５９】
上述のように、ロボット装置４０は、ベース部４５において連結部１１によって荷役装置２０に分離可能に連結され、且つロボットアーム部４７において連結部１２によって保持装置３０に分離可能に連結されている。即ち、このロボット装置４０は、２つの連結部１１，１２の二箇所で荷役装置２０と連結されている。
【００６０】
なお、これら２つの連結部１１，１２は、作業者が手動で着脱操作を行うことができる連結部材によって構成されてもよいし、或いは制御装置６０からの制御信号に応じて作動するアクチュエータによって自動で連結及び連結解除を行うように構成されてもよい。
【００６１】
また、ロボット装置４０と荷役装置２０との連結に係る連結部１１について、その数を１又は複数に設定することができる。同様に、ロボット装置４０と保持装置３０との連結に係る連結部１２について、その数を１又は複数に設定することができる。
【００６２】
荷役装置２０が既存の設備であるような場合、この荷役装置２０が取付けられているガイドレール３を利用し、大幅な設備改造無しでロボット装置４０を設置できる。
【００６３】
制御装置６０には手動操作スイッチ２０ａが電気的に接続されている。この手動操作スイッチ２０ａは、ロボット装置４０が荷役装置２０及び保持装置３０の両方と分離された状態で、荷役装置２０を手動操作によって単独で作動させることができるスイッチである。この手動操作スイッチ２０ａとして、押ボタンスイッチ、トグルスイッチ、ロッカスイッチ、ロータリースイッチ、タッチスイッチなどを適宜に使用することができる。
【００６４】
作業者がこの手動操作スイッチ２０ａを操作することによって、荷役装置２０の駆動用モータ２８を作動させてロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを行うことができる。また、作業者がこの手動操作スイッチ２０ａを操作することによって、保持装置３０のアクチュエータ３３を作動させて第１部材３１に対する第２部材３２のスライド動作を生じさせることができる。
【００６５】
上述のように、荷役装置２０は、保持装置３０が保持したワークＷをロープ状部材２６で吊り下げた状態で、このロープ状部材２６の巻上げによってワークＷを上昇させることができ、またこのロープ状部材２６の巻下げによってワークＷを下降させることができる。この荷役装置２０は、ワークＷのための実質的な荷役動作を担うものであり、ワークＷを上下方向に移動させることができる。
【００６６】
一方で、ロボット装置４０は、ベース部４５が荷役装置２０に連結されているため、ガイドレール３を自走するときに荷役装置２０を牽引しながらこの荷役装置２０と一体となって水平方向に走行できる。このロボット装置４０は、自走できない荷役装置２０を搬送する役割を担うものであり、この荷役装置２０によって吊り下げられたワークＷを水平方向に移動させることができる。このとき、ロボット装置４０のロボットアーム部４７は、保持装置３０に連結され且つこの保持装置３０とともに上下動可能であるため、荷役装置２０におけるロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを邪魔しない。
【００６７】
従って、上記の搬送装置１０は、ワークＷを保持して上下方向及び水平方向に自動で且つ円滑に搬送するのに有効である。
【００６８】
また、搬送装置１０の荷役装置２０及びロボット装置４０はいずれも、天井に設けられたガイドレール３に吊り下げによって取付けられている。これにより、搬送装置１０とフロア４との間に作業スペースＳが形成される。このため、機器の故障時や点検時などのような非定常時に、作業者が設備内に入り込んで作業を行うのにこの作業スペースＳを使用できる。従って、地上スペースを占有することなくワークＷの搬送を自動化することが可能になる。
【００６９】
ロボット装置４０は、ロボットアーム部４７のアーム先端４７ａに力覚センサ５０を備えている。このため、ロボット装置４０が連結部１２によって保持装置３０に連結された状態ではロボットアーム部４７と保持装置３０との間に力覚センサ５０が介装される。この力覚センサ５０は、ロボット装置４０の走行時にロボットアーム部４７が保持装置３０から受ける荷重についてその大きさ及び方向に関する荷重情報を検出する検出部として構成されている。
【００７０】
この荷重情報は、ロボットアーム部４７が保持装置３０から受ける荷重についての情報であり、ロボット装置４０の走行時に保持装置３０に作用する慣性荷重についての情報と実質的に一致する。このため、力覚センサ５０を使用すれば、保持装置３０に作用する慣性荷重についてその大きさ及び方向に関する荷重情報を検出できる。
【００７１】
図３及び図４に示されるように、力覚センサ５０は、所謂「６軸力覚センサ」であり、上面に５つの検出電極Ｃ１〜Ｃ５が周方向に配置された円柱状の基板部５１と、基板部５１に検出電極Ｃ１〜Ｃ５を覆うように取付けられた被覆部５２と、を備えている。被覆部５２は、撓み変形が可能な薄肉円盤状のダイヤフラム部５３と、ダイヤフラム部５３から延出する円柱状の検出部５４と、を有する。本実施形態では、力覚センサ５０は、基板部５１にてロボットアーム部４７に接合され、且つ被覆部５２にて保持装置３０に接合されるように取付けられている。
【００７２】
この力覚センサ５０において、被覆部５２の検出部５４が荷重を受けるとダイヤフラム部５３が撓み変形し、その撓み変形に伴ってダイヤフラム部５３と検出電極Ｃ１〜Ｃ５で構成される静電容量が変化する。この原理によれば、力覚センサ５０によって静電容量の変化を検出することによって、ロボット装置４０の走行時に保持装置３０に作用する、６方向（走行方向、走行方向の逆方向、右方向、左方向、上方向、下方向）のそれぞれについての荷重の大きさがわかる。そして、この力覚センサ５０によって検出された荷重情報は、制御装置６０に伝送される。
【００７３】
なお、上記の力覚センサ５０における検出電極の数や配置は、図３及び図４に示されるものに限定されるものではなく、所望の検出方向の数などに応じて適宜に変更が可能である。
【００７４】
上記の力覚センサ５０の更なる具体的な構造については、特開２０１０-８３４３号公報及び特開２０１６-４２０４４号公報に開示の力覚センサの構造が参照される。
【００７５】
制御装置６０は、制御盤に収容された既知の電子制御ユニットによって構成されており、図５に示されるように、上位指令部６１、メモリ６２、モータ制御部６３、モータドライバ６４、アクチュエータ制御部６５、画像制御部６６を備えている。
【００７６】
上位指令部６１は、前記の手動操作スイッチ２０ａ、力覚センサ５０、トルクセンサ２９、トルクセンサ４９、カメラ４６のそれぞれから伝送された情報を検出する。
【００７７】
メモリ６２は、搬送装置１０の制御に関する情報を予め記憶するとともに、上位指令部６１に伝送された情報や、３つの制御部６３，６５，６６のそれぞれで実行される演算処理の結果に関する情報を記憶する。搬送装置１０の制御に関する情報として具体的には、車両組立ラインにおける車種に関する情報、車種毎に必要となるワークＷの種類に関する情報、各ワークＷを保管している部品パレット１や組付け台２の位置情報及びアクセス経路情報などが含まれている。
【００７８】
モータ制御部６３は、走行用モータ４２ａ、走行用モータ４４ａ、駆動用モータ２８、駆動用モータ４８のそれぞれの制御のための演算処理を実行して、その演算結果に基づいてモータドライバ６４に制御ゲインＧを出力する。そして、モータドライバ６４からの制御信号にしたがって各モータが駆動される。また、各モータに内蔵されている回転位置検出部によって検出された情報は、モータ制御部６３に伝送される。
【００７９】
ここで、制御ゲインＧには、加速ゲインＧａ及び減速ゲインＧｄが含まれている。サーボモータのＰＩＤ制御を行う場合、このＰＩＤ制御を行うための比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインであって且つモータの加速領域における各ゲインが加速ゲインＧａに相当し、また、このＰＩＤ制御を行うための比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインであって且つモータの減速領域における各ゲインが減速ゲインＧｄに相当する。
【００８０】
アクチュエータ制御部６５は、アクチュエータ３３の制御のための演算処理を実行して、その演算結果に基づいてアクチュエータ３３に制御信号を出力する。また、画像制御部６６は、カメラ４６の制御のための演算処理を実行して、その演算結果に基づいてカメラ４６に制御信号を出力する。
【００８１】
次に、図２、図６〜図１２を参照しつつ、上記の搬送装置１０の動作の一例を説明する。この搬送装置１０は、その動作モードとして、制御装置６０によって自動で制御される自動搬送モードと、作業者によって手動で実行される手動搬送モードと、を有する。
【００８２】
（自動搬送モード）
自動搬送モードでは、図６中のステップＳ１０１〜Ｓ１０８のステップが実行される。なお、これらのステップに必要に応じて１又は複数のステップが追加されてもよい。
【００８３】
第１ステップＳ１０１は、搬送装置１０において運転初期に荷役装置２０及びロボット装置４０の連結状態を検出するステップである。この第１ステップＳ１０１によれば、図２に示されるように、荷役装置２０及びロボット装置４０が２つの連結部１１，１２において連結された準備完了状態にあることを検出できる。
【００８４】
第２ステップＳ１０２は、第１ステップＳ１０１の後で、搬送装置１０において荷役装置２０及びロボット装置４０を、所望のワークＷが保管されている部品パレット１まで移動させるステップである。この第２ステップＳ１０２によれば、制御装置６０のメモリに記憶されている、部品パレット１の位置情報やアクセス経路情報に基づいて、ロボット装置４０の２つの走行用モータ４２ａ，４４ａが制御される。
これにより、ロボット装置４０は、部品パレット１の位置まで自動で走行する。また、ロボット装置４０に連結されている荷役装置２０は、このロボット装置４０と一体となって、この部品パレット１の位置まで自動で走行する。
【００８５】
第３ステップＳ１０３は、第２ステップＳ１０２の後で、荷役装置２０とロボット装置４０の協働によって、部品パレット１からワークＷを取り出すステップである。この第３ステップＳ１０３によれば、図７に示されるように、カメラ４６によってワークＷ及び保持装置３０の両方を撮影しながら、保持装置３０が所望のワークＷに実際に到達するように、荷役装置２０及びロボット装置４０が制御される。その後、この保持装置３０がワークＷを保持するように制御される。
【００８６】
このとき、保持装置３０の第３方向Ｚの位置調整は、荷役装置２０の駆動用モータ２８をロープ状部材２６の巻上げ方向或いは巻下げ方向に回転させるとともに、ロボット装置４０のロボットアーム部４７のアーム先端４７ａを上昇或いは下降させることによって実行される。これにより、保持装置３０が所望のワークＷに到達する。
【００８７】
また、保持装置３０によるワークＷの保持は、第２部材３２がアクチュエータ３３によって第１部材３１に対して保持解除位置Ｐ２から保持位置Ｐ１までスライドして、第１部材３１と第２部材３２との間にワークＷを挟み込むことによって実行される。
【００８８】
この場合、保持装置３０の２つの部材３１，３２によってワークＷを挟み込む動作によってこのワークを確実に保持できる。また、第１部材３１に対する第２部材３２のスライド量を可変とすることによって、異なる寸法のワークＷを保持するのに対応できる。
【００８９】
第４ステップＳ１０４は、第３ステップＳ１０３において取出したワークＷの吊り上げを行うステップである。この第４ステップＳ１０４によれば、図８に示されるように、荷役装置２０の駆動用モータ２８をロープ状部材２６の巻上げ方向に回転させるとともに、ロボット装置４０のロボットアーム部４７のアーム先端４７ａを上昇させることによって実行される。これにより、ワークＷは、部品パレット１に保管されていたときの姿勢のままで所定の高さまで吊り上げられる。
【００９０】
ここで、駆動用モータ２８は、前述のバランス機能によってワークＷ及び保持装置３０を無重力に近いバランス状態に維持したままでロープ状部材２６の巻上げ方向に回転する。即ち、ロボットアーム部４７から無重力に近い状態の保持装置３０に上向きの荷重が付与されることによって、この保持装置３０が上昇動作するように駆動用モータ２８が回転する。このとき、ロボットアーム部４７は、保持装置３０の上昇動作を支配することができる。
【００９１】
そして、ロボットアーム部４７は、保持装置３０に同調してアーム先端４７ａが上昇するように制御される。これにより、ロボットアーム部４７のアーム先端４７ａは、保持装置３０の第３方向Ｚの上昇動作に同調して動いて、この保持装置３０とともに上昇する。
【００９２】
この場合、駆動用モータ２８は、ワークＷを保持した保持装置３０を無重力に近いバランス状態で保持できるバランス機能を発揮する。このとき、ロボットアーム部４７のアーム先端４７ａは、保持装置３０の上下動に同調して動いて、この保持装置３０とともに上下動する。このため、ロボットアーム部４７は、保持装置３０から受ける負荷が小さく抑えられ過大な負荷を受けることがないため、その可搬質量が小さくて済む。
【００９３】
また、このロボットアーム部４７は、保持装置３０とともに上昇するときに前述のコンプライアンス制御にしたがってそのアーム先端４７ａが柔軟に動くように制御される。このため、駆動用モータ２８の回転速度とロボットアーム部４７のアーム先端４７ａが上昇する速度との同調のズレを小さく抑えることができる。
【００９４】
第５ステップＳ１０５は、第４ステップＳ１０４において吊り下げたワークＷを組付け台２まで搬送するステップである。この第５ステップＳ１０５によれば、図９に示されるように、制御装置６０のメモリに記憶されている、組付け台２の位置情報やアクセス経路情報に基づいて、ロボット装置４０の２つの走行用モータ４２ａ，４４ａが制御される。これにより、ロボット装置４０は、組付け台２の位置まで自動で走行する。また、ロボット装置４０に連結されている荷役装置２０は、このロボット装置４０と一体となって、この組付け台２の位置まで自動で走行する。
【００９５】
第６ステップＳ１０６は、第５ステップＳ１０５において搬送したワークＷの姿勢転換を行うステップである。この第６ステップＳ１０６によれば、図１０に示されるように、ロボットアーム部４７のアーム先端４７ａは、ワークＷの姿勢転換のために回動軸３０ａを中心に保持装置３０を予め設定された角度で回動させるように動く。本実施形態では、この角度がおよそ９０度に設定されている。これにより、ワークＷは、組付け台２に載置されるのに適した姿勢に転換される。
【００９６】
このように、ロボット装置４０のロボットアーム部４７による駆動力を利用して保持装置３０を回動させることによって、この保持装置３０が保持しているワークＷの姿勢転換を簡単に行うことができる。特に、保持装置３０が保持しているワークＷの姿勢転換を鉛直面に沿った方向について行うのに有効である。
【００９７】
なお、この第６ステップＳ１０６では、保持装置３０が回動する角度が一定値となっているが、これに代えて、ワークＷの荷姿に応じてこの角度が可変となるようにロボットアーム部４７のアーム先端４７ａの位置を制御してもよい。
【００９８】
また、ワークＷの姿勢転換を行う必要がない場合には、保持装置３０のこの機能を省略することもできる。
【００９９】
第７ステップＳ１０７は、第６ステップＳ１０６において姿勢転換がなされたワークＷを組付け台２に吊り下ろすステップである。この第７ステップＳ１０７によれば、図１１に示されるように、カメラ４６によって組付け台２の載置面２ａを撮影しながら、ワークＷがこの載置面２ａに実際に到達するように、荷役装置２０及びロボット装置４０が制御される。その後、この保持装置３０がワークＷの保持を解除するように制御される。
【０１００】
保持装置３０の第３方向Ｚの位置調整は、荷役装置２０の駆動用モータ２８をロープ状部材２６の巻下げ方向に回転させるとともに、ロボット装置４０のロボットアーム部４７のアーム先端４７ａを下降させることによって実行される。これにより、ワークＷを組付け台２の載置面２ａに吊り下ろすことができる。
【０１０１】
ここで、駆動用モータ２８は、前述のバランス機能によってワークＷ及び保持装置３０を無重力に近いバランス状態に維持したままでロープ状部材２６の巻下げ方向に回転する。即ち、ロボットアーム部４７から無重力に近い状態の保持装置３０に下向きの荷重が付与されることによって、この保持装置３０が下降動作するように駆動用モータ２８が回転する。このとき、ロボットアーム部４７は、保持装置３０の下降動作を支配することができる。
【０１０２】
そして、ロボットアーム部４７は、保持装置３０に同調してアーム先端４７ａが下降するように制御される。これにより、ロボットアーム部４７のアーム先端４７ａは、保持装置３０の第３方向Ｚの下降動作に同調して動いて、この保持装置３０とともに下降する。
【０１０３】
また、このロボットアーム部４７は、保持装置３０とともに下降するときに前述のコンプライアンス制御にしたがってそのアーム先端４７ａが柔軟に動くように制御される。このため、駆動用モータ２８の回転速度とロボットアーム部４７のアーム先端４７ａが下降する速度との同調のズレを小さく抑えることができる。
【０１０４】
一方で、保持装置３０によるワークＷの保持解除は、第２部材３２がアクチュエータ３３によって第１部材３１に対して保持位置Ｐ１から保持解除位置Ｐ２までスライドして、第１部材３１と第２部材３２との間の間隔を広げることによって実行される。
【０１０５】
第８ステップＳ１０８は、第７ステップＳ１０７の後に、搬送装置１０を初期位置へ復帰させるステップである。この第８ステップＳ１０８によれば、保持装置３０が回動前の状態に復帰して上昇するように荷役装置２０及びロボット装置４０が制御された後、これら荷役装置２０及びロボット装置４０が一体となって初期位置へと搬送される。これにより、搬送装置１０は、次のワークＷの搬送に備えることができる。
【０１０６】
（手動搬送モード）
手動搬送モードは、搬送装置１０のロボット装置４０が故障したような非定常時に、荷役装置２０が単独でワークＷの搬送を行うバックアップモードである。作業者が主体となってこの手動搬送モードを実行する。
【０１０７】
図１２に示されるように、この手動搬送モードでは、２つの連結部１１，１２による連結が解除されて、荷役装置２０とロボット装置４０が分離される。
【０１０８】
このとき、荷役装置２０は、ロボット装置４０のベース部４５との分離によって、水平走行のための駆動手段を喪失する。このため、ロボット装置４０の代わりに作業者が荷役装置２０の保持装置３０を手指で直に把持して引っ張ることによって、荷役装置２０を第１方向Ｘ或いは第２方向Ｙに走行させることができる。
【０１０９】
また、荷役装置２０は、ロボット装置４０のロボットアーム部４７との分離によって、保持装置３０を回動させるための駆動手段を喪失する。このため、ロボット装置４０のロボットアーム部４７の代わりに作業者が保持装置３０を手指で直に把持してこの保持装置３０を回動させることができる。
【０１１０】
この手動搬送モードにおいて、荷役装置２０におけるロープ状部材２６の巻上げ或いは巻下げの動作や、保持装置３０におけるワークＷの保持或いは保持解除の動作については、作業者は、手動操作スイッチ２０ａを手指で直に操作することによってこれらの動作を実行することができる。
【０１１１】
なお、ロボット装置４０が連結部１１によって荷役装置２０に分離可能に連結され、且つ連結部１２によって保持装置３０に分離可能に連結される構造に代えて、ロボット装置４０が荷役装置２０に分離不能に連結され、且つ保持装置３０に分離不能に連結された構造を採用することもできる。
【０１１２】
ところで、図６中のステップＳ１０５及び図９に示されるように、ワークＷの搬送時において荷役装置２０及びロボット装置４０が一体となって走行する。このとき、荷役装置２０及びロボット装置４０が停止状態から定速走行状態に至るまでの加速時や、定速走行状態から停止状態に至るまでの減速時において、ロープ状部材２６に吊り下げられている保持装置３０はワークＷを保持した状態で慣性荷重を受ける。
【０１１３】
ここで、図１３に示されるように、荷役装置２０及びロボット装置４０が時間Ｔａから時間Ｔｂまで一定の加速度で加速走行した後、時間Ｔｂから時間Ｔｃまで一定速度Ｖａで定速走行し、最終的に時間Ｔｃから時間Ｔｄまで一定の減速度で減速走行して停止する場合について考える。
【０１１４】
この場合、保持装置３０は、ワークＷを保持した状態で加速走行時に走行方向とは逆方向へ慣性荷重Ｆａを受け、またロボットアーム部４７はロボット装置４０からこの慣性荷重Ｆａに応じた荷重を受ける。また、この保持装置３０は、減速走行時に走行方向の慣性荷重Ｆｂを受け、またロボットアーム部４７はロボット装置４０からこの慣性荷重Ｆｂに応じた荷重を受ける。
【０１１５】
このとき、ロープ状部材２６が可撓性を有するため、この保持装置３０は、振り子の原理にしたがってワークＷとともに走行方向の前後へ揺れる。この揺れを「振れ」ということもできる。例えば、加速走行時において、時間Ｔａから時間Δｔだけ遅れてこの保持装置３０がワークＷとともに揺れ始め（揺れ発生）、走行方向へ最大揺れ角θａで、また走行方向とは逆方向へ最大揺れ角θｂで揺れる。このため、保持装置３０が揺れないようにするためには、人がワークＷを把持してその揺れを止める振れ止め操作（人による揺れ止め操作）を実行しながら搬送を行うか（図１３参照）、或いはワークＷの搬送速度を大幅に下げる必要がある。
【０１１６】
そこで、本実施形態では、ワークＷの搬送時に制振制御を行うようにしている。図１４に示されるように、この制振制御では、制御装置６０は、力覚センサ５０による荷重情報に基づいて、ワークＷを保持している保持装置３０の揺れを抑制するための制御ゲインＧをサーボモータである走行用モータ４２ａ，４４ａに付与する。このような制御は、「サーボモータのモーションコントロール」とも称呼される。
【０１１７】
具体的に説明すると、制御装置６０のモータ制御部６３（図５参照）は、時間Ｔａから時間Ｔｂまでの加速走行時に力覚センサ５０による荷重情報に応じて定まる制御ゲインＧとしての減速ゲインＧｄを演算し、この減速ゲインＧｄを走行に使用している走行用モータ４２ａ或いは走行用モータ４４ａに断続的に複数回付与する（多段的にパルス状に付与する）。これにより、保持装置３０に加速走行時の慣性荷重Ｆａ（図１３参照）を打ち消すような、走行方向への荷重が断続的に作用する。
【０１１８】
また、このモータ制御部６３は、時間Ｔｃから時間Ｔｄまでの減速走行時に力覚センサ５０による荷重情報に応じて定まる制御ゲインＧとしての加速ゲインＧａを演算し、この加速ゲインＧａを走行に使用している走行用モータ４２ａ或いは走行用モータ４４ａに断続的に複数回付与する（多段的にパルス状に付与する）。これにより、保持装置３０に減速走行時の慣性荷重Ｆｂ（図１３参照）を打ち消すような、走行方向とは逆方向への荷重が断続的に作用する。
【０１１９】
上記の制振制御において、減速ゲインＧｄ或いは加速ゲインＧａを走行用モータ４２ａ，４４ａに断続的に付与する具体的な回数や間隔は、必要に応じて適宜に設定することができる。
【０１２０】
また、上記の制振制御において、加速走行時に減速ゲインＧｄを断続的に付与することを、加速走行時の加速ゲインＧａを断続的に補正するということもできる。同様に、減速走行時に加速ゲインＧａを断続的に付与することを、減速走行時の減速ゲインＧｄを断続的に補正するということもできる。
【０１２１】
制御ゲインＧの演算については、例えば図１５に示されるような、慣性荷重Ｆと制御ゲインＧとの相関を示す相関線Ｌ，Ｍを使用することができる。保持装置３０が走行方向とは逆方向について受ける慣性荷重Ｆを正とし、保持装置３０が走行方向について受ける慣性荷重Ｆを負とした場合、加速走行時の減速ゲインＧｄを相関線Ｌにしたがって演算し、減速走行時の加速ゲインＧａを相関線Ｍにしたがって演算することができる。
なお、相関線Ｌ，Ｍは、図１５に示されるような直線であってもよいし、或いは傾きの異なる直線を組み合わせたもの、曲線、直線と曲線を組み合わせたもの、その他の多次曲線であってもよい。
【０１２２】
ここで、力覚センサ５０によって６方向のそれぞれについての荷重の大きさがわかるため、加速走行時についてはこれら６方向についての荷重の全部を合成し、そのときの走行方向の荷重成分を慣性荷重Ｆとして、この荷重Ｆと相関線Ｌとから減速ゲインＧｄを演算することができる。同様に、減速走行時については６方向についての荷重の全部を合成し、そのときの走行方向とは逆方向の荷重成分を慣性荷重Ｆとして、この荷重Ｆと相関線Ｍとから加速ゲインＧａを演算することができる。
【０１２３】
上述の制振制御によれば、図１４に示されるように、加速走行時に走行用モータ４２ａ，４４ａに対して減速ゲインＧｄを付与することによって、保持装置３０の走行方向の最大揺れ角θｃを図１３の最大揺れ角θａよりも小さく抑えることができる。また、減速走行時に走行用モータ４２ａ，４４ａに対して加速ゲインＧａを付与することによって、保持装置３０の走行方向とは逆方向の最大揺れ角θｄを図１３の最大揺れ角θｂよりも小さく抑えることができる。
【０１２４】
上述の実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。
【０１２５】
上記の搬送装置１０において、ロボット装置４０は、保持装置３０がワークＷを保持した状態で上下動する動作に追従してロボットアーム部４７が上下動する一方で、走行用モータ４２ａ，４４ａによって荷役装置２０と一体で走行する。ロボット装置４０が荷役装置２０と一体で走行しているとき、加速走行時や減速走行時においては、ワークＷを保持している保持装置３０に慣性荷重が作用する。
【０１２６】
そこで、この搬送装置１０の制御装置６０は、力覚センサ５０によって検出された荷重情報に基づいて保持装置３０の揺れを抑制するための制御ゲインＧ（減速ゲインＧｄ或いは加速ゲインＧａ）を走行用モータ４２ａ，４４ａに付与する。これにより、保持装置３０がワークＷとともに揺れるのを抑制する制振制御が可能になる。
なお、保持装置３０がワークＷを保持している状態では、この保持装置３０の揺れの抑制は、実質的にワークＷの揺れの抑制と同義である。
【０１２７】
上記の制振制御によれば、保持装置３０に対して複数の方向に作用し得る慣性荷重に対応することができる。また、この制振制御によれば、ワークＷが実際に揺れ始めたことを検出して走行用モータ４２ａ，４４ａを制御するものとは異なり、荷重情報に基づいて走行用モータ４２ａ，４４ａを先行して制御できるため、ワークＷの揺れが大きくなるのを防いで、保持装置３０に作用する慣性荷重を低く抑えるのに効果がある。
従って、ワークＷを安定した姿勢で搬送することができ、またロボットアーム部４７が保持装置３０から受ける荷重がこのロボットアーム部４７の耐荷重を超えない範囲でワークＷの搬送速度を高く設定することができる。
【０１２８】
従って、制振制御による高速安定走行によってワークＷを効率良く自動搬送することが可能になる。これにより、搬送の対象となるワークＷの種類や数を増やすことができる。
【０１２９】
また、上記の制振制御は、慣性荷重の監視に基づいて実行される制御であり、ワークＷの種類や重量の変更などに応じて、制御に使用する算出式を変更する等の対応が不要である。
【０１３０】
上記の搬送装置１０によれば、ロボット装置４０の加速走行時及び減速走行時のそれぞれにおいて減速ゲインＧｄ或いは加速ゲインＧａを走行用モータ４２ａ，４４ａに断続的に複数回付与することによって、保持装置３０が実際に慣性荷重を受け始めてからワークＷの揺れを抑制するまでに要する時間を短く抑えることができる。
【０１３１】
上記の搬送装置１０によれば、ロボット装置４０をガイドレール３に走行可能に取付けることによって、このロボット装置４０の走行のためのスペースをフロア４の床面に予め確保する必要がなく、地上スペースを広く使用することができる。
【０１３２】
上記の搬送装置１０によれば、ロボット装置４０についての荷重情報を検出する検出部として汎用の力覚センサ５０を使用することによって点検や交換が簡単になる。
【０１３３】
上記の搬送装置１０によれば、ロボット装置４０として汎用の多関節ロボットを使用できる。特に、ロボットアーム部４７が保持装置３０から受ける負荷を低く抑えることができるため、ロボット装置４０として可搬能力が比較的小さい小型の多関節ロボットを使用できる。
【０１３４】
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【０１３５】
上記の実施形態では、ロボット装置４０を荷役装置２０と一体で走行させる走行用モータ４２ａ，４４ａをロボット装置４０側に設ける場合について例示したが、これに代えて、走行用モータ４２ａ，４４ａに相当するモータを荷役装置２０側に設けるようにしてもよい。この場合、荷役装置２０がガイドレール３をモータによって自走可能になる。
【０１３６】
上記の実施形態では、ロボット装置４０がガイドレール３に走行可能に取付けられる場合について例示したが、これに代えて、ロボット装置４０に相当する要素が走行用モータによってフロア４を走行するように構成することもできる。
【０１３７】
上記の実施形態では、力覚センサ５０における静電容量変化の原理を利用して荷重情報を検出する場合について例示したが、この力覚センサ５０に代えて別の検出原理を利用して荷重情報を検出するセンサを使用することもできる。
【０１３８】
上記の実施形態では、ロボット装置４０のロボットアーム部４７と保持装置３０との間に介装された力覚センサ５０によって保持装置３０に作用する荷重に関する荷重情報を検出する場合について例示したが、これに代えて、力覚センサ５０に相当する機器がロボット装置４０のロボットアーム部４７の関節軸に設けられた構造や、力覚センサ５０に相当する機器が保持装置３０とワークＷとの間に介装された構造を採用することもできる。
【０１３９】
上記の実施形態では、車両部品としてのワークＷを搬送するための搬送装置１０について例示したが、この搬送装置１０を車両部品以外のワークＷの搬送にも使用できることは勿論である。
【符号の説明】
【０１４０】
３  ガイドレール
１０  ワーク搬送装置（搬送装置）
２０  荷役装置（荷役部）
２６  ロープ状部材
３０  保持装置（ワーク保持部）
４０  ロボット装置（可動部）
４２ａ，４４ａ  走行用モータ
４５  ベース部
４７  ロボットアーム部
４８  駆動用モータ
５０  力覚センサ（検出部）
６０  制御装置（制御部）
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６  関節軸
Ｆ，Ｆａ，Ｆｂ  慣性荷重
Ｇ  制御ゲイン
Ｇａ  加速ゲイン
Ｇｄ  減速ゲイン
Ｗ  ワーク
【図１】
2019112184.tif 000003
【図２】
2019112184.tif 000004
【図３】
2019112184.tif 000005
【図４】
2019112184.tif 000006
【図５】
2019112184.tif 000007
【図６】
2019112184.tif 000008
【図７】
2019112184.tif 000009
【図８】
2019112184.tif 000010
【図９】
2019112184.tif 000011
【図１０】
2019112184.tif 000012
【図１１】
2019112184.tif 000013
【図１２】
2019112184.tif 000014
【図１３】
2019112184.tif 000015
【図１４】
2019112184.tif 000016
【図１５】
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