(57)【要約】【課題】  同期追従のための手段と、走行のための手段を独立に備え、容易に動作範囲を拡大することができる同期作業装置を提供する。【解決手段】  同期作業装置の前記走行装置が、フレーム１００と、前記フレームに固定された同期用モータ１０１と、第１減速機１０２を介して前記同期用モータによって回転する第１ギア１０３と、前記フレームに固定された走行用モータ１０５と、前記第１ギアに係合して回転する第２ギア１０７と、前記第２ギアに固定された第２減速機１０６を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギア１０９と、を備える。【選択図】図１
2008264911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤに対して同期追従し、所定の作業を行うための同期作業装置において、
フレームと、
前記フレームに固定された同期用モータと、
第１減速機を介して前記同期用モータによって回転する第１ギアと、
前記フレームに固定された走行用モータと、
前記第１ギアと噛み合う第２ギアと、
前記第２ギアに固定された第２減速機を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギアと、を備えたことを特徴とする走行駆動装置。
【請求項２】
前記ピニオンギアに噛み合うラックギアを備えたことを特徴とする請求項１記載の走行駆動装置。
【請求項３】
コンベヤに対して同期追従し、所定の作業を行うための同期作業装置において、
フレームと、
前記フレームに固定された同期用モータと、
第１減速機を介して前記同期用モータによって回転する第１ギアと、
前記フレームに固定された走行用モータと、
前記第１ギアと噛み合う第２ギアと、
前記第２ギアに固定された第２減速機を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギアと、を備えたことを特徴とする同期作業装置。
【請求項４】
前記ピニオンギアに噛み合うラックギアを備えたことを特徴とする請求項３記載の走行駆動装置。
【請求項５】
前記同期用モータと、前記走行用モータは、それぞれ独立した制御装置によって制御されることを特徴とする請求項３記載の同期作業装置。
【請求項６】
走行装置と、前記走行装置によって走行するロボットと、を備え、コンベヤに対して同期追従し、所定の作業を行うための同期作業装置において、
前記走行装置は、フレームと、
前記フレームに固定された同期用モータと、
第１減速機を介して前記同期用モータによって回転する第１ギアと、
前記フレームに固定された走行用モータと、
前記第１ギアと噛み合う第２ギアと、
前記第２ギアに固定された第２減速機を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギアと、を備えたことを特徴とする同期作業装置。
【請求項７】
前記走行用モータは、前記ロボットの制御装置によって制御され、
前記同期用モータは、前記ロボットの制御装置とは異なる独立した制御装置によって制御されることを特徴とする請求項６記載の同期作業装置。
【請求項８】
前記同期用モータの異常を検出した場合には、
前記走行用モータを動作させてコンベヤに同期追従することを特徴とする請求項３または６いずれかに記載の同期作業装置。
【請求項９】
請求項３または６いずれかに記載の同期作業装置を備えたことを特徴とする自動車組立ライン。
【請求項１０】
フレームと、前記フレームに固定された同期用モータと、第１減速機を介して前記同期用モータによって回転する第１ギアと、前記フレームに固定された走行用モータと、前記第１ギアと噛み合う第２ギアと、前記第２ギアに固定された第２減速機を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギアと、を備え、コンベヤに対して同期追従し、所定の作業を行うための同期作業装置において、
前記同期用モータの異常を検出した場合には、
前記走行用モータを動作させてコンベヤに同期追従することを特徴とする同期作業装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に搬送される被搬送ワークに追従して移動し、被搬送ワークに対して所定の作業を行うための同期作業装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来の同期作業用装置は、同期用モータをコンベヤの搬送速度に追従するように駆動される（例えば、特許文献１参照）。
図２において、４は自動車であり、図示しないコンベヤによって搬送される。７は同期作業装置であり、ラックピニオン機構２５、２６を備えている。同期作業装置７は、同期用モータ２４の駆動によって、コンベヤに同期追従してレール１１上を走行する。同期作業装置は、アームを備えており、その先端に設けられたツールにより、所定の作業を行う。
このように、被搬送ワークに対して相対的に静止した状態で同期作業装置による作業が行なわれていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−１３５１３４号公報（第２−３頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の同期作業装置において、コンベヤに同期追従しつつ、レール上を自由に移動して動作範囲を拡大させるためには、演算上、コンベヤ速度に上乗せして同期作業装置の移動速度（同期用モータの回転速度）を求め、制御的に動作範囲を拡大させることが考えられる。
この場合、レール上を自由に移動することについては、同期作業装置の動作に係るものであるから、同期作業装置の制御装置が制御を行うことになるが、同期に係る部分以外に異常が発生した場合に、異常の種類によっては、装置全体を停止させる必要がある。そうすると、同期作業装置がレール上を自由に移動できなくなるだけでなく、同期追従動作までも出来なくなってしまう。特に、自動車の組立ラインにおいて、作業者と作業機械とが協調して組立作業が行われるような場合には、同期追従動作が停止すると、作業者が作業機械と自動車の間に挟まれるような事故の原因となり、大きな問題である。
そのため、同期追従のため手段と、同期作業装置が自由に移動するための手段とを兼用するのではなく、それぞれを別個独立なものとしてシステムを構成したほうが良い。そうすれば、装置になんらかの異常が生じた場合であっても、同期追従動作だけは最低限維持されるので、上述のような事故の発生を回避することが出来る。
【０００４】
一方、既存の同期用のレールに加え、同期用の走行駆動装置の上に搭載される形で新たに走行用のレールを設けることも考えられる。
しかし、このような設備の変更は大掛かりとなり、容易に変更することは難しい。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、同期追従のための手段と、走行のための手段を独立に備え、容易に動作範囲を拡大することができる同期作業装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、コンベヤに対して同期追従し、所定の作業を行うための同期作業装置において、フレームと、前記フレームに固定された同期用モータと、第１減速機を介して前記同期用モータによって回転する第１ギアと、前記フレームに固定された走行用モータと、前記第１ギアによって回転する第２ギアと、前記第２ギアに固定された第２減速機を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギアと、を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、前記ピニオンギアに噛み合うラックギアを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、コンベヤに対して同期追従し、所定の作業を行うための同期作業装置において、フレームと、前記フレームに固定された同期用モータと、第１減速機を介して前記同期用モータによって回転する第１ギアと、前記フレームに固定された走行用モータと、前記第１ギアに係合して回転する第２ギアと、前記第２ギアに固定された第２減速機を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギアと、を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、前記ピニオンギアに噛み合うラックギアを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、前記同期用モータと、前記走行用モータは、それぞれ独立した制御装置によって制御されることを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、走行装置と、前記走行装置によって走行するロボットと、を備え、コンベヤに対して同期追従し、所定の作業を行うための同期作業装置において、前記走行装置は、フレームと、前記フレームに固定された同期用モータと、第１減速機を介して前記同期用モータによって回転する第１ギアと、前記フレームに固定された走行用モータと、前記第１ギアに係合して回転する第２ギアと、前記第２ギアに固定された第２減速機を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギアと、を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項７に記載の発明は、前記走行用モータは、前記ロボットの制御装置によって制御され、前記同期用モータは、前記ロボットの制御装置とは異なる独立した制御装置によって制御されることを特徴とするものである。
また、請求項８に記載の発明は、前記同期用モータの異常を検出した場合には、前記走行用モータを動作させてコンベヤに同期追従することを特徴とすることを特徴とするものである。
また、請求項９に記載の発明は、請求項３または６いずれかに記載の同期作業装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１０に記載の発明は、フレームと、前記フレームに固定された同期用モータと、第１減速機を介して前記同期用モータによって回転する第１ギアと、前記フレームに固定された走行用モータと、前記第１ギアと噛み合う第２ギアと、前記第２ギアに固定された第２減速機を介して前記走行用モータによって回転するピニオンギアと、を備え、コンベヤに対して同期追従し、所定の作業を行うための同期作業装置において、前記同期用モータの異常を検出した場合には、前記走行用モータを動作させてコンベヤに同期追従することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１、２、３、４、６、９に記載の発明によると、同期追従のための手段と、走行のための手段を独立に備えているので、安全性を損なうことなく、同期作業装置の動作範囲を拡大することができる
また、請求項５、７、９に記載の発明によると、走行駆動装置の部分だけを置き換えるだけで、同期作業装置の動作範囲を容易に拡大することができる。
また、請求項８、１０に記載の発明によると、同期用モータによる同期追従ができない場合であっても、なお同期追従動作を維持することができるので、同期作業装置と被搬送物品とが干渉したり、同期作業装置と被搬送ワークとの間に作業者が挟まれたりするような事故を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００８】
本発明の同期作業装置（図示せず）は、コンベヤによって搬送される自動車の組立ラインにおいて用いられるものであり、後述の走行駆動部と、これに設けられた作業手段とから少なくとも構成される。作業手段は、例えばロボットであり、以下、ロボットとして説明する。
【０００９】
図１は、本発明の同期作業装置の走行駆動部（走行駆動装置）の側断面図である。
図において、１００はフレームとなるギアケースである。１０１は、ギアケース１００に固定された同期用モータであり、コンベヤに同期追従するためのモータである。１０２は、同期用モータのシャフトに取り付けられた第１減速機であり、ギアケース１００に固定されている。１０３は、第１ギアであり、第１減速機１０２の出力軸に固定されている。
【００１０】
１０５は、ギアケース１００に固定された走行用モータであり、同期作業装置を自由に走行させるためのものである。１０６は、走行用モータ１０５のシャフトに取り付けられた第２減速機である。１０７は、軸受け１０８に支持された第２ギアであり、第１ギア１０３と噛み合っており、第１ギア１０３が回転することによって回転する。第２ギア１０７には、また、第２減速機１０６が固定されている。１０９は、ピニオンギアであり、第２減速機１０６の出力軸に結合されている。１１０は、同期作業装置が走行する範囲にわたって設けられるラックギアである。ラックギア１１０は、ピニオンギア１０９と噛み合っているので、ピニオンギア１０９が回転すると、同期作業装置は図示しないガイド手段に沿って走行する。なお、ピニオンギア１０９、ラックギア１１０は、図２においては、それぞれピニオンギア２５、ラックギア２６に相当する。
【００１１】
ここで、走行用モータ１０５は、ロボット制御装置によって制御され、同期用モータ１０１は、ロボット制御装置とは異なる別の独立した制御装置によって制御されている。
なお、本発明が特許文献１と異なる部分は、１つのピニオンギアが、走行用モータおよび同期用モータそれぞれによって駆動される部分である。
【００１２】
以下、その動作について、場合を分けて説明する。
（１）同期用モータを駆動し、走行用モータは停止している場合
同期用モータ１０１のみを駆動すると、第１減速機１０２を介して第１ギア１０３が回転する。第１ギア１０３が回転すると、これに噛み合う第２ギア１０７が回転する。第２ギア１０７が回転すると、走行用モータ１０５に対して第２減速機１０６が相対的に回転することになるので、第２ギア１０６の出力軸は回転し、ピニオンギア１０９が回転する。
すなわち、同期用モータ１０１の回転によって、装置全体は移動する。
（２）同期用モータは停止し、走行用モータを駆動する場合
走行用モータ１０５のみを駆動すると、第２減速機１０６を介してピニオンギア１０９が回転する。
すなわち、走行用モータ１０５の回転によって、装置全体は移動する。
（３）同期用モータと走行用モータをいずれも駆動する場合
同期用モータ１０１と走行用モータ１０５をいずれも駆動すると、同期用モータ１０１の回転によって第２ギアが走行用モータ１０５に対して相対回転する分、ピニオンギア１０９の回転速度が、走行用モータによる回転速度に上乗せされて回転する。
すなわち、同期用モータ１０１を駆動すると、同期速度に相当する分だけピニオンギアの回転速度にバイアスがかかることになる。
【００１３】
ここで、同期用モータと走行用モータの制御系統を独立にし、同期用モータによってコンベヤ速度に同期追従するようにしているので、ロボットの制御装置は、同期を考慮することなく、走行用モータを制御し、ロボットを自由に走行させることが出来る。
【００１４】
このように、同期用モータと走行用モータの制御系統が独立となる構成をしているので、ロボットの異常により、走行用モータの制御が出来ないような状態になった場合であっても、別系統の同期用モータによって、同期追従動作を維持することが出来る。
従って、自動車組立ラインにおいて、作業者と同期作業装置とが協調して作業するような場合に、作業者が装置と自動車の間に挟まれるような事故を未然に防止することが出来る。
さらに、既存の設備にラックギアによる同期用のレールが設置されている場合には、特に、走行用のレールを別個に設けずとも、走行駆動装置だけを置き換えればよいので、容易に作業装置の動作範囲を拡大することが出来る。
【００１５】
なお、本発明の同期作業装置は、自動車組立ラインに限らず、コンベヤによって被搬送ワークに対して所定の作業をするためのものであれば任意のものに適用可能である。
【実施例２】
【００１６】
次に、同期用モータに異常が発生したときの制御方法について説明する。
同期用モータに何らかの異常が発生し、その動作が停止する場合には、この異常を検出するとともに、走行用モータを同期用モータとして動作させる。
すなわち、走行用モータのみを駆動して、コンベヤに同期追従する。
ここで、本制御方法を実施するトリガーとなる異常には種々のものが考えられるが、同期用モータのエンコーダ異常や、同期用モータのオーバーヒートアラーム等が一例として挙げられる。
【００１７】
本実施例によれば、同期用モータによる同期追従ができない場合であっても、なお同期追従動作を維持することができるので、同期作業装置と被搬送物品とが干渉したり、同期作業装置と被搬送ワークとの間に作業者が挟まれたりするような事故を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施例を示す同期作業装置の走行駆動部の側断面図
【図２】従来の同期作業装置の説明図
【符号の説明】
【００１９】
１００  ギアケース（フレーム）
１０１  同期用モータ
１０２  第１減速機
１０３  第１ギア
１０５  走行用モータ
１０６  第２減速機
１０７  第２ギア
１０８  軸受け
１０９  ピニオンギア
１１０  ラックギア
【図１】
2008264911.tif 000003
【図２】
2008264911.tif 000004