(57)【要約】【課題】ロボットに対する作業対象物の配置位置がばらつくことを防ぎ、作業対象物に対する作業を正確に行うロボットシステムを提供する。【解決手段】トラック２によって、ロボット３および保持装置４が、保管場所１０に近接した作業領域に配置される。ワークが、保管場所１０から保持装置４の搬入領域７２に搬入されると、保持装置４は、ワークを変位させて作業領域７３に位置合わせする。ロボット３は、位置合わせされたワークに対してパレタイジング作業を行う。作業領域に位置合わせされるワークとロボットとは、予め定める位置関係である。したがってロボット３に、ワークごとの位置を教示する必要がなく、予め定める手順に従って作業させることができる。すなわち、トラック２が目標位置から少々ずれて配置されても、ロボット作業中に、ロボットの作業手順を変更する必要がなく、ロボットによる作業を正確に行うことができる。【選択図】      図１
2004244141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な移動体と、
移動体に搭載され、移動体に設定される搬入領域に搬入される作業対象物に予め定める作業を行うロボットと、
作業対象物が保管される保管場所から移動体に設定される搬入領域に、作業対象物を搬送する搬送装置とを備えることを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
搬送装置は、保管場所から作業対象物を受取る受取部と、
作業対象物を搬入領域に払出す払出部とを有し、
受取部と払出部との相対位置を調整可能であることを特徴とする請求項１記載のロボットシステム。
【請求項３】
搬送装置は、撤去可能に設置され、
移動体は、搬送装置を格納する格納空間を有することを特徴とする請求項１または２記載のロボットシステム。
【請求項４】
移動体に搭載され、搬入される作業対象物を位置合わせして保持する保持装置をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロボットシステム。
【請求項５】
移動可能な移動体と、
移動体に搭載され、移動体に設定される作業領域に配置される作業対象物に予め定める作業を行うロボットと、
移動体に搭載され、搬入される作業対象物を、作業領域に位置合わせして保持する保持装置であって、作業領域を含み、作業領域よりも大きい搬入領域を有し、搬入領域に搬入される作業対象物を変位させて保持する保持装置とを備えることを特徴とするロボットシステム。
【請求項６】
移動体に搭載されるロボットを外方から覆う収容状態と、ロボットを露出させた露出状態に切換可能な外套手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロボットシステム。
【請求項７】
予め設定される作業領域に配置される作業対象物に予め定める作業を行うロボットと、
搬入される作業対象物を、作業領域に位置合わせして保持する保持装置であって、作業領域を含み、作業領域よりも大きい搬入領域を有し、搬入領域に搬入される作業対象物を変位させて保持する保持装置とを備えることを特徴とするロボットシステム。
【請求項８】
ロボットによって作業が行われる作業対象物を保持する保持装置であって、
予め定める第１方向および第１方向と交差する第２方向に作業対象物を移動可能に支持し、搬入領域を有する支持手段と、
第１方向に作業対象物を移動させる第１移動手段と、
支持手段の第１方向一端部に設けられて、作業対象物の移動を阻止する移動阻止片と、
予め定める第２方向位置に作業対象物が配置するように、第２方向に作業対象物を移動させる第２移動手段とを有することを特徴とするロボットシステム用保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動可能なロボットによって、任意の場所で予め定める作業を行うロボットシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、移動可能な移動体にロボットを搭載するロボットシステムがある。ロボットシステムは、移動体に搭載されるロボットが、移動体外部の車体に車体修繕作業を行う（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１３２４７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ロボットを搭載する移動体の移動誤差が大きい場合、移動体は、移動すべき目標位置からずれてしまう。この場合、作業対象物が移動体に搬入されると、ロボットに対する作業対象物の位置がばらついてしまう。作業対象物の配置位置がばらつくと、ロボットによる作業を正確に行うことができない。
【０００５】
本発明の目的は、ロボットに対する作業対象物の配置位置がばらつくことを防ぎ、作業対象物に対する作業を正確に行うロボットシステムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動可能な移動体と、
移動体に搭載され、移動体に設定される搬入領域に搬入される作業対象物に予め定める作業を行うロボットと、
作業対象物が保管される保管場所から移動体に設定される搬入領域に、作業対象物を搬送する搬送装置とを備えることを特徴とするロボットシステムである。
【０００７】
本発明に従えば、移動体によって、ロボットが、保管場所に近接して配置される。保管場所には、作業対象物が保管される。搬送装置によって作業対象物を、搬入領域に搬入すると、ロボットは、搬入された作業対象物に対して予め定める作業を行う。
【０００８】
搬入装置によって作業対象物を搬入することで、作業者がロボットに近づかなくても、作業対象物を搬入領域に搬入することができ、作業者にロボットが衝突するおそれをなくすことができる。また搬入装置によって作業対象物が搬入されることで、作業対象物の配置位置がばらつくことを防ぎ、ロボットによる作業対象物に対する作業を正確に行うことができる。
【０００９】
また本発明は、搬送装置は、保管場所から作業対象物を受取る受取部と、
作業対象物を搬入領域に払出す払出部とを有し、
受取部と払出部との相対位置を調整可能であることを特徴とする。
【００１０】
本発明に従えば、作業時に、搬送装置が保管場所と移動体とにわたって設置される。保管場所から作業対象物を受取可能に受取部が配置され、保持装置の搬入領域に作業対象物を払出可能に払出部が配置される。搬送装置は、保管場所と移動体との位置関係に応じて、その受取部と払出部とが相対的に調整される。
【００１１】
保持装置の搬入領域と保管場所から作業対象物が搬出される位置とが、移動体の配置位置に応じてずれる場合であっても、受取部と払出部との相対位置を調整することで、そのずれを補うことができる。これによってロボットと保管場所との位置を正確に位置決めする必要がなく、移動体がずれて配置されても、作業対象物を保管場所から移動体に搬送することができる。すなわち移動体の位置決めを正確に行う必要がなく、利便性を向上することができる。
【００１２】
また本発明は、搬送装置は、撤去可能に設置され、
移動体は、搬送装置を格納する格納空間を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、ロボットによる作業が行われない場合に、搬送装置が撤去されることによって、搬送装置が残留することをなくして、保管場所付近に不所望な設置スペースが生じることを防止することができる。また移動体は、保管場所から撤去された搬送装置を格納空間に格納した状態で設置位置まで搬送される。これによってロボットとともに搬送装置を移動させることができ、搬送装置を搬送する装置を別途必要としない。また搬送装置を移動体に固定するためのロープなどを必要とせず、移動体へ搬送装置を搭載する手間を低減することができる。
【００１４】
また本発明は、移動体に搭載され、搬入される作業対象物を位置合わせして保持する保持装置をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、作業対象物が、保管場所から保持装置の搬入領域に搬入されると、保持装置は、作業対象物を位置合わせする。ロボットは、位置合わせされた作業対象物に対して予め定める作業を行う。このように保持装置によって、搬入領域に搬入される作業対象物を正確に位置合わせすることで、位置合わせされる作業対象物と、ロボットとは、予め定める位置関係となる。移動体が移動しても、この位置関係は一定である。これによって移動体の移動に応じて、ロボットに動作位置を教示する必要がなく、予め定める手順に従って作業させることができる。したがって移動体が目標位置からずれて配置されても、ロボットの作業手順を変更する必要がなく、利便性を向上することができる。
【００１６】
また本発明は、移動可能な移動体と、
移動体に搭載され、移動体に設定される作業領域に配置される作業対象物に予め定める作業を行うロボットと、
移動体に搭載され、搬入される作業対象物を、作業領域に位置合わせして保持する保持装置であって、作業領域を含み、作業領域よりも大きい搬入領域を有し、搬入領域に搬入される作業対象物を変位させて保持する保持装置とを備えることを特徴とするロボットシステムである。
【００１７】
本発明に従えば、移動体によって、ロボットおよび保持装置が、保管場所に近接して配置される。保管場所には、作業対象物が保管される。作業対象物が、保管場所から保持装置の搬入領域に搬入されると、保持装置は、作業対象物を作業領域に位置合わせする。ロボットは、位置合わせされた作業対象物に対して予め定める作業を行う。
【００１８】
作業対象が搬入される搬入領域は作業領域よりも大きい。したがって作業対象物を搬入領域に搬入するほうが、作業対象物を作業領域に位置合わせて搬入する場合に比べて、作業対象物の搬入を容易に行うことができる。これによって移動体が移動すべき目標位置から少々ずれても、保管場所から作業対象物を保持装置に容易に搬入することができる。また保持装置によって、搬入領域に搬入される作業対象物を作業領域に正確に位置合わせすることができる。
【００１９】
また作業領域に位置合わせされる作業対象物と、ロボットとは、予め定める位置関係であって、移動体が移動しても、その関係は一定である。これによって移動体の移動ごとに、ロボットと作業対象物との位置を設定する必要がなく、予め定める手順に従って作業させることができる。したがって移動体が目標位置からずれて配置されても、ロボットの作業手順を変更する必要がなく、利便性を向上することができる。
【００２０】
また本発明は、移動体に搭載されるロボットを外方から覆う収容状態と、ロボットを露出させた露出状態に切換可能な外套手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、外套手段が収容状態に切換えられて、移動体が移動することによって、ロボットに小石および雨が接触することを防ぎ、ロボットを保護することができる。また外套手段が露出状態に切換えられて、ロボットによる作業が行われることによって、ロボットによる作業を外套手段が阻害することがない。
【００２２】
また本発明は、予め設定される作業領域に配置される作業対象物に予め定める作業を行うロボットと、
搬入される作業対象物を、作業領域に位置合わせして保持する保持装置であって、作業領域を含み、作業領域よりも大きい搬入領域を有し、搬入領域に搬入される作業対象物を変位させて保持する保持装置とを備えることを特徴とするロボットシステムである。
【００２３】
本発明に従えば、保持装置の搬入領域に作業対象物が搬入される。保持装置は、搬入される作業対象物を作業領域に位置合わせする。ロボットは、位置合わせされた作業対象物に対して、予め定める作業を行う。
【００２４】
作業対象が搬入される搬入領域は作業領域よりも大きい。したがって作業対象物を搬入領域に搬入するほうが、作業対象物を作業領域に位置合わせて搬送する場合に比べて、作業対象物の搬入を容易に行うことができる。また保持装置によって、搬入領域に搬入される作業対象物を作業領域に正確に位置合わせすることができる。
【００２５】
また作業領域に位置合わせされる作業対象物と、ロボットとは、予め定める位置関係である。これによってロボットと作業対象物との位置を設定する必要がなく、予め定める手順に従って作業させることができる。したがってロボットの作業手順を変更する必要がなく、利便性を向上することができる。
【００２６】
また本発明は、ロボットによって作業が行われる作業対象物を保持する保持装置であって、
予め定める第１方向および第１方向と交差する第２方向に作業対象物を移動可能に支持し、搬入領域を有する支持手段と、
第１方向に作業対象物を移動させる第１移動手段と、
支持手段の第１方向一端部に設けられて、作業対象物の移動を阻止する移動阻止片と、
予め定める第２方向位置に作業対象物が配置するように、第２方向に作業対象物を移動させる第２移動手段とを有することを特徴とするロボットシステム用保持装置である。
【００２７】
本発明に従えば、支持手段に作業対象物が搬入されると、第１移動手段によって、作業対象物を第１方向に移動させる。作業対象物は、移動阻止片に当接し、第１方向に予め定められる位置に配置される。また第２移動手段によって、作業対象物を第２方向に移動させる。作業対象物は、第２移動手段によって第２方向に予め定める位置に配置される。このようにして第１方向および第２方向に予め定める位置に作業対象物を位置合わせすることができ、作業領域に搬入される作業対象物を、作業領域に位置合わせすることができる。移動阻止片によって作業対象物の移動を阻止して位置合わせすることによって、作業対象物を搬入領域から作業領域に移動するとともに、第１方向の位置合わせを同時に行うことができ、構成を単純化することができる。
【００２８】
また第２移動手段が作業対象物に当接した状態で、第２方向に予め定める距離を移動して、作業対象物を第２方向に位置合わせすることによって、位置センサを必要とせず、また特別な制御を行うことなく、作業対象物を位置合せすることができる。また第１方向と第２方向との位置決めを同時に行うこともでき、短時間で位置決めを行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態であるロボットシステム１を示す正面図である。図２は、ロボットシステム１を示す平面図であり、図３は、ロボットシステム１を示す側面図である。ロボットシステム１は、移動可能な移動体であるトラック２と、トラック２に搭載されるロボット３と、トラック２に搭載される保持装置４と、撤去可能に設置される搬送装置９とを備える。
【００３０】
トラック２は、保管場所１０に近接した作業現場に移動する。保管場所１０には、作業対象物であるワークが保管される。搬送装置９は、トラック２と保管場所１０とにわたって設置される。搬送装置９は、受取部１４でワークを受取り、受取ったワークを払出部１５に向かって搬送する。搬送装置９は、払出部１５でワークを払出し、払い出したワークを保持装置４の搬入領域に搬入する。搬入領域は、作業領域を含み、この作業領域よりも大きい。作業領域は、ロボットによる作業が行われる位置である。作業領域は、トラック２に対して固定して設けられるので、トラック２が移動しても作業領域とロボットとの相対的な位置関係は一定となる。
【００３１】
保持装置４は、搬入領域に搬入されるワークを作業領域に位置合わせして保持する。ロボット３は、作業領域に保持されるワークに対して予め定める作業を行う。
【００３２】
たとえばワークは、果物および穀物などが収容される収容物、レンガまたはブロックなどである。また予め定める作業は、ワークをパレット上に１段または複数段積載する作業、いわゆるパレタイジング作業である。パレットは、ワークを積載可能な板状体である。ロボットによってワークが積載されたパレットは、フォークリフトなどの移動装置によって搬送される。
【００３３】
搬送装置９は、たとえばベルトコンベア６０を含んで実現される。搬送装置９は、設置および撤去可能に構成され、さらに折り畳むなどして小型化可能に構成される。本実施の形態では、搬送装置９は、複数の部材が組立てられて設置され、組立てられた複数の部材が組み外されて撤去される。搬送装置９は、組立てられた状態に比べて、組み外された状態のほうが小型となる。
【００３４】
トラック２は、ロボット３を搭載可能であって、道路を移動して任意の場所に移動可能である。トラック２は、ロボット３を搭載した状態で、ロボットによるパレタイジング作業を可能に構成される。トラック２は、その荷台５にロボット３および保持装置４が駆動可能に固定される。本実施の形態では、荷台５の上部に、板状のベース体１１が着脱可能に固定され、このベース体１１にロボット２および保持装置４とが配置される。
【００３５】
トラック２は、パレタイジング作業を実行するロボット３の可動領域を形成するように構成される。言換えるとトラック２は、ロボット３の可動領域にトラック２を構成する各部材が入らないように形成される。またトラック２は、ロボット３によるパレタイジング作業中に、トラック２が転倒することを防止する転倒防止手段を備える。転倒防止手段は、たとえばアウトリガによって実現される。
【００３６】
転倒防止手段は、４つの支持脚６ａ〜６ｄと、各支持脚６ａ〜６ｄを駆動する支持脚駆動手段（図示せず）とを有する。トラック２の進行方向に平行な方向を前後方向Ｘとし、前後方向Ｘに直交してかつ水平に延びる方向を幅方向Ｙとすると、各支持脚６ａ〜６ｄは、荷台５の幅方向両側部分に設けられる。パレタイジング作業を行うにあたって、支持脚駆動手段が、各支持脚６ａ〜６ｄを下方に向かって伸張することによって、各支持脚６ａ〜６ｄが接地する。さらに支持脚駆動手段が、各支持脚６ａ〜６ｄを伸張することによって、トラック本体２ａを上昇させる。支持脚駆動手段は、荷台５が上昇した状態で、各支持脚６ａ〜６ｄの伸張状態を保持し、荷台５を安定して固定する。ベース体１１が水平になるように、各支持脚６ａ〜６ｄの長さが調整されることが好ましい。この状態でパレタイジング作業が行われる。
【００３７】
さらにパレタイジング作業にあたって、４つの支持脚６ａ〜６ｄのうち、少なくとも前後方向Ｘに関して対称な一対の支持脚６ａ，６ｂは、接地する接地部分８ａ，８ｂが、荷台５よりも幅方向Ｙ両側にそれぞれ突出する。これによって作業時にトラック２が転倒することが防止される。またトラック２は、後輪のタイヤ７の上方にロボット３の基台１３を搭載することでさらに安定化する。
【００３８】
またトラック２は、搭載するロボット３の両側に、格納部材１２ａ，１２ｂをそれぞれ備える。各格納部材１２ａ，１２ｂは、組み外された状態の搬送装置９を格納する格納空間を形成する。格納空間は、２つの格納部材１２ａ，１２ｂごとに形成される。搬送装置９が２分割されたうちの一方は、一方の格納空間１２ａに格納される。また搬送装置９が２分割されたうちの他方は、他方の格納空間１２ｂに格納される。格納空間には、さらにパレットを受けるパレット受台２２、安全柵など、ロボット作業に必要な各装置が格納されてもよい。
【００３９】
ロボット３は、ベース体１１に固定される基台１３と、基台１３に連結されるロボットアーム２０と、ロボットアーム２０の遊端部に連結されるロボットハンド２１と、ロボットアーム２０およびロボットハンド２１を駆動するアーム駆動手段（図示せず）と、ハンド駆動手段（図示せず）とを含む。ロボット３は、本実施の形態では、５軸の汎用多関節ロボットによって実現される。
【００４０】
ロボットハンド２１は、ロボットアーム２０に対して着脱可能に連結される。たとえば、ロボット３は、予め定める作業およびワークの種類に応じて、装着するロボットハンド２１を変更してもよく、さらにロボット３は、ロボットハンド２１を交換するツール自動交換手段を備えていてもよい。
【００４１】
アーム駆動手段は、各ロボットアーム２０の各アーム部分をそれぞれ変位駆動する。アーム駆動手段は、各アーム部分を変位駆動することによって、ロボットハンド２１を基台１３に対して位置決めすることができる。アーム駆動手段は、たとえばサーボモータによって実現され、電力が供給されることによって各アーム体を駆動する。
【００４２】
ハンド駆動手段は、ロボットハンド２１を駆動する。ロボットハンド２１は、ワークを把持および把持解除可能に構成される。ハンド駆動手段は、ロボットハンド２１に圧縮空気を供給することによって、ワークを把持または把持解除するようにロボットハンド２１を駆動する。
【００４３】
ロボット３は、上述したようにパレタイジング作業を行う。ロボット３は、位置決め完了センサから情報が与えられて、作業領域にワークが配置されたことを確認すると、各ロボットアーム２０を変位駆動し、ロボットハンド２１によって作業領域のワークを把持する。次にロボット３は、把持したワークをパレットに向かって移動させる。パレットは、予め定める位置に設置されるパレット受台２２に乗載される。
【００４４】
ロボット３は、把持するワークをパレット上で解除して、ワークをパレットに積載する。ロボット３は、ワークをパレットに積載すると、予め定める初期位置に移動して初期位置で待機する。ロボット３は、作業領域に次のワークが配置されたことを位置決め完了センサによって確認すると、次のワークを把持し、そのワークをパレットに積載する。このようにロボット３は、作業領域に順次配置されるワークをパレットに積載する作業を繰返す。
【００４５】
図４は、保持装置４を簡略化して示す平面図である。また図５は、保持装置４を示す側面図であって、図４のＳ５−Ｓ５方向から見た図である。保持装置４は、予め定める第１方向Ａにワークを移動させる第１移動手段３０と、第１方向Ａと交差する第２方向Ｂにワークを移動する第２移動手段３１とを備える。
【００４６】
第１方向Ａは、トラック２の前後方向Ｘと平行であり、第２方向Ｂは、トラック２の幅方向Ｙと平行に設定される。しかしながら第１方向Ａおよび第２方向Ｂは、これに限定されない。本実施の形態では、第１移動手段３０は、ローラベアリングを含んで実現され、第２移動手段３１は、シリンダによって可動する一対の案内体４４ａ，４４ｂとを含んで実現される。
【００４７】
図６は、第１移動手段３０を示す平面図であり、図７は、図６のＳ７−Ｓ７切断面線から見た断面図である。第１移動手段３０は、上述したようにローラコンベアによって実現される。第１移動手段３０は、ローラ３２と、ローラ支持手段３３と、ローラ回転モータ３４と、回転伝達手段３５と、移動阻止片３６とを備える。第１移動手段３０は、ローラ上に乗載されるワークを第１方向一方Ａ１に搬送する。また第１移動手段３０は、ワークをローラ上に保持する支持手段も兼用する。
【００４８】
ローラ３２は、円筒状に形成され、軸線まわりに回転自在に設けられる。ローラ３２は、複数設けられる。各ローラ３２は、第２方向Ｂに平行に配置されて、それぞれ第１方向Ａに並ぶ。ローラ支持手段３３は、コンベアフレーム３７ａ，３７ｂと、保持装置用脚３８ａ〜３８ｄと、フレーム補強部材３９と、モータベース部材２３とを含む。コンベアフレーム３７ａ，３７ｂは、２つ設けられ、第１方向Ａに沿ってそれぞれ延びる。各コンベアフレーム３７ａ，３７ｂは、互いに平行に延び、第２方向Ｂに間隔をあけて配置される。
【００４９】
一方のコンベアフレーム３７ａは、各ローラ３２の軸線方向一端部５４を支持し、他方のコンベアフレーム３７ｂは、各ローラ３２の軸線方向他端部５５を支持する。言換えると、各コンベアフレーム３７ａ，３７ｂの第２方向Ｂの間に各ローラ３２が設けられる。各コンベアフレーム３７ａ，３７ｂは、協働して各ローラ３２を軸線まわりに回転可能に支持する。
【００５０】
フレーム補強部材３９は、複数たとえば３つ設けられる。各フレーム補強部材３９は、第２方向Ｂに平行に延び、互いに第１方向に並ぶ。各フレーム補強部材３９の軸線方向一端部５６は、一方のコンベアフレーム３７ａに固定される。またフレーム補強部材３９ｂの軸線方向他端部５７は、他方のコンベアフレーム３７ｂに固定される。各フレーム補強部材３９によって各コンベアフレーム３７ａ，３７ｂが連結されることで、ローラ支持手段３３が補強される。
【００５１】
モータベース部材２３は、第２方向Ｂに延び、第２方向両端部が各コンベアフレーム３７ａ，３７ｂにそれぞれ固定される。モータベース部材２３は、各コンベアフレーム３７ａ，３７ｂの第１方向一方Ａ１側部分に固定されて、各コンベアフレーム３７ａ，３７ｂを連結する。モータベース部材２３には、ローラ回転モータ３４が固定される。
【００５２】
保持装置用脚３８ａ〜３８ｄは、４つの固定脚３８ａ〜３８ｄを有する。保持装置用脚３８は、コンベアフレーム３７ａ，３７ｂを直接または間接的に支持し、コンベアフレーム３７ａ，３７ｂとベース体１１とを連結する。各保持装置用脚３８ａ〜３８ｄは、それぞれ個別に長さ調整可能に設けられる。各ローラ３２の軸線を含む平面を水平に保つことで、ローラ上を移動するワークが重力によって不所望に移動することを防止することができる。ローラ上の領域が搬送領域となる。
【００５３】
ローラ回転モータ３４は、各ローラ３２を回転させるためのモータであって、ギアモータによって実現される。ローラ回転モータ３４は、上述したようにモータベース部材２３に固定される。ローラ回転モータ３４の出力軸３４ａは、第２方向Ｂに平行に延びる。
【００５４】
回転伝達手段３５は、図５に示すように、駆動スプロケット４０と、従動スプロケット４１と、無端環状のローラチェーン４２と、ローラチェーン４２を案内するチェーンレール２４とを含む。駆動スプロケット４０は、ローラ回転モータ３４の出力軸３４ａと同軸に固定され、出力軸３４ａとともに回転する。各従動スプロケット４１は、各ローラ３２の軸線方向一端部５４に固定され、ローラ３２とともに回転する。
【００５５】
チェーンレール２４は、上部チェーンレール２４ａ、下部チェーンレール２４ｂおよびリターンレール２４ｃとを含み、一方のコンベアフレーム３７ａに固定される。上部チェーンレール２４ａは、従動スプロケット４１に臨んで第１方向Ａに沿って延びる。下部チェーンレール２４ｂは、上部チェーンレール２４ａよりも下方に配置されて、第１方向Ａに沿って延びる。リターンレール２４ｃは、一方のコンベアフレーム３７ａの第１方向他方側部分に設けられ、合成樹脂から成る。
【００５６】
チェーン４２は、駆動スプロケット４０とリターンレール２４ｃとの外周を回転するように巻掛けられる。チェーンは、上部分と、下部分と、第１折返部分と、第２折返部分とを有し、それぞれが連なってリング状となる。上部分は、ローラ３２側を第１方向に延びる。下部分は、ローラ３２とは反対側を第１方向に延びる。第１折返部分は、駆動スプロケット４０に噛合って、略Ｕ字状に折り返して両端部で上部分と下部分とをそれぞれ連結する。第２折返部分は、リターンレール２４ｃに案内されて、略Ｕ字状に折り返して両端部で上部分と下部分とをそれぞれ連結する。チェーンの上部分は、上部チェーンレール２４ａによって案内され、チェーンの下部分は、下部チェーンレール２４ｂによって案内される。
【００５７】
またチェーンの上部分は、上部チェーンレール２４ａに案内されるとともに、各従動スプロケット４１に噛合う。チェーン４２は、駆動スプロケット４０が回転することで回転し、上部チェーンレール２４ａを第１方向他方Ａ２に移動する。これによって従動スプロケット４１が回転駆動され、各ローラ３２が軸線まわりに回転する。ローラ上に乗載されるワークは、各ローラ３２が回転することによって、第１方向一方Ａ１に移動する。
【００５８】
移動阻止片３６は、ローラ３２と平行に延び、各コンベアフレーム３７ａ，３７ｂの第１方向一方Ａ１、すなわちワークの移動方向下流側に設けられる。移動阻止片３６は、ローラ３２よりも上方に突出し、ワークが移動阻止片３６よりも第１方向一方Ａ１に移動することを阻止する。
【００５９】
図８は、第２移動手段３１を示す平面図であり、図９は、図８のＳ９−Ｓ９切断面線から第２移動手段３１を示す断面図である。図９には、理解を容易にするために、２点差線でローラ３２およびフレームガイド３７ａ，３７ｂの外形を示す。第２移動手段３１は、案内体４４ａ，４４ｂと、シリンダ４６ａ，４６ｂと、接続部材４８ａ，４８ｂとをそれぞれ２つづつ備え、さらに枠体４７を備える。
【００６０】
枠体４７は、ローラ３２よりも下方に設けられる。枠体４７は、２つの第１方向部材４７ａ，４７ｂと、２つの第２方向部材４７ｃ，４７ｄによって、外形が４角形の枠状に形成される。各第１方向部材４７ａ，４７ｂは、第１方向Ａに延びて板状に形成される。また各第２方向部材４７ｃ，４７ｄは、第２方向Ｂに延びて板状に形成される。各第２方向部材４７ｃ，４７ｄは、第１方向Ａに間隔をあけて配置され、その両端に第１方向部分４７ａ，４７ｂがそれぞれ連結される。これによって枠体４７の外形が４角形状に形成される。また一方の第１方向部材４７ａが一方のフレームガイド３７ａに連結され、他方の第２方向部材４７ｂが他方のフレームガイド３７ｂに連結される。枠体４７は、上述した第１移動手段３０に固定される。
【００６１】
各シリンダ４６ａ，４６ｂは、本実施の形態ではエアーシリンダによって実現される。各シリンダ４６ａ，４６ｂは、ローラ３２よりも下方に設けられ、ピストンロッド５２ａ，５２ｂがシリンダチューブ５３ａ，５３ｂに対してそれぞれ第２方向Ｂに変位する。
【００６２】
第１シリンダ４６ａのピストンロッド５２ａは、枠体４７の一方の第１方向部材４７ａに固定される。また第１シリンダ４６ａのシリンダチューブ５３ａには、第１接続部材４８ａを介して第１案内体４４ａが連結される。同様に、第２シリンダ４６ｂのピストンロッド５２ｂは、枠体４７の他方の第１方向部材４７ｂに固定される。また第２シリンダ４６ｂのシリンダチューブ５３ｂには、第２接続部材４８ｂを介して第２案内体４４ｂが連結される。各シリンダチューブ５３ａ，５３ｂは、枠体４７に対して第２方向に変位自在に設けられる。
【００６３】
シリンダ４６ａ，４６ｂは、圧縮空気が供給されることによって、シリンダチューブ５３ａ，５３ｂに対して、ピストンロッド５２ａ，５２ｂが伸張または縮退する。各ピストンロッド５２ａ，５２ｂが伸張または縮退した場合、各ピストンロッド５２ａ，５２ｂは、枠体４７に固定されているので、反力によってシリンダチューブ５３ａ，５３ｂが、ピストンロッド５２ａ，５２ｂに対して第２方向Ｂに変位する。各案内体４４ａ，４４ｂは、シリンダチューブ５３ａ，５３ｂが変位すると、シリンダチューブ５３ａ，５３ｂとともに第２方向Ｂに変位する。
【００６４】
各案内体４４ａ，４４ｂは、ワーク当接部材５８ａ，５８ｂと、突出部材５０ａ，５０ｂと、結合部材５１ａ，５１ｂとをそれぞれ有する。各結合部材５１ａ，５１ｂは、各接続部材４８ａ，４８ｂを介してシリンダチューブ５３ａ，５３ｂに連結される。
【００６５】
各突出部材５０ａ，５０ｂは、結合部材５１ａ，５１ｂに連なり、各結合部材５１ａ，５１ｂから上方に向かって突出し、上部がローラ３２よりも上方に突出する。各突出部材５０ａ，５０ｂは、各ローラ３２の間から突出可能なように、第１方向寸法が決定される。各突出部材５０ａ，５０ｂは、結合部材５１ａ，５１ｂから複数突出してもよい。
【００６６】
各ワーク当接部材５８ａ，５８ｂは、突出部材５０ａ，５０ｂの上部に連結される。言換えるとワーク当接部材５８ａ，５８ｂは、ローラ３２よりも上部に配置される。各ワーク当接部材５８ａ，５８ｂは、第１方向Ａに延びて板状に形成され、ワークの第２方向の側面に当接する案内面が形成される。各ワーク当接部材５８ａ，５８ｂの各案内面は、第１方向に延びる鉛直な平面であって、互いに略平行に形成される。また各案内面は、第２方向Ｂに間隔をあけて配置される。
【００６７】
図１０は、保持装置４の動作を説明するために保持装置４を簡略化して示す図である。保持装置４は、図１０（１）〜図１０（４）の順で動作を行う。まず、図１０（１）に示すように各シリンダ４６ａ，４６ｂを駆動して、案内体４４ａ，４４ｂを第２方向Ｂに互いに離反変位させる。各案内体４４ａ，４４ｂの間にワーク１０が通過可能となるまで、案内体４４ａ，４４ｂを変位させると、案内体４４ａ，４４ｂの離反変位を停止する。またローラ回転モータ３４を回転することによって、各ローラ３２を同方向に回転させる。これによってワーク７１の位置決めが可能な状態となる。
【００６８】
次に図１０（２）に示すように、搬送装置９からローラ３２上にワーク７１が搬入領域７２に搬入される。各ローラ３２が回転することによって、搬入されたワーク７１は、第１方向一方Ａ１に向かってローラ上を移動する。ワーク７１は、第１方向一方Ａ１に移動すると、図１０（３）に示すように、移動阻止片３６に当接する。ワーク７１は、移動阻止片３６によって第１方向Ａにさらに移動することが阻止され、第１方向Ａに位置決めされる。ワーク７２が移動阻止片３６およびローラ３２によって位置合わせされる位置は、作業領域７３における第１方向位置として予め設定される。
【００６９】
またワーク７１がローラ上に搬入されると、図１０（４）に示すように、各シリンダ４６ａ，４６ｂを駆動して、案内体４４ａ，４４ｂを第２方向Ｂに互いに近接変位させる。これによって各案内体４４ａ，４４ｂの案内面が、ワーク７１の第２方向両側にそれぞれ当接する。各案内体４４ａ，４４ｂは、案内面にワーク７１が当接した状態で、さらに第２方向Ｂに移動する。各案内体４４ａ，４４ｂが、ワーク７１に当接して移動することによって、ワーク７１がローラ上で摺動移動し、第２方向Ｂに位置決めされる。ワーク７２が各案内体４４ａ，４４ｂによって位置合わせされる位置は、作業領域７３における第２方向位置として予め設定される。
【００７０】
このように移動阻止片３６によって第１方向Ａに位置合わせし、案内体４４ａ，４４ｂによって第２方向Ｂに位置合わせすることによって、ワーク７１を作業領域７３に配置して保持することができる。保持装置４は、作業領域７３にワーク７１を配置した状態で、ワーク７１を保持する。作業領域７３に保持されるワーク７１がロボット３によって把持されて移動されると、保持装置４は、図１０（１）に示すように、ワーク７１を位置決め可能な状態に再び移行する。
【００７１】
保持装置４は、図１０（３）および図１０（４）に示すように、第１方向Ａにワークを位置決めした後に、案内体４４ａ，４４ｂを駆動して第２方向Ｂにワークを位置決めしてもよいが、これに限定しない。たとえば第１方向Ａの位置決めと同時に、第２方向Ｂの位置決めを同時にしてもよい。また各案内体４４ａ，４４ｂのうち、いずれか一方４４ａが固定されていてもよい。この場合、他方の案内体４４ｂを変位させて、ワーク７１の第２方向両側を各案内体４４ａ，４４ｂの案内面に当接させて、ワーク７１を第２方向Ｂに位置決めする。
【００７２】
以上のような構成の保持装置４によれば、第１移動手段３０によってワークは、移動阻止片３６に当接し、第１方向Ａに予め定められる位置に配置される。またワークは、第２移動手段３１によって第２方向Ｂに予め定める位置に配置される。このようにして搬入領域７２に搬入されるワークを作業領域７３に位置合わせすることができる。これによって保持装置４は、位置センサを必要とせず、構成を単純化することができ、安価に製作するとともに、故障が少ない保持装置を実現することができる。
【００７３】
またワークを第２方向Ｂに移動するにあたって、ワークは円筒上のローラ上を線接触して摺動移動するので、ワークを移動させるために大きな力を必要としない。これによって第２移動手段３１を小型化することができる。また各ピストン４６ａ，４６ｂは、コンベアフレーム３７ａ，３７ｂ間に設けられるので、各シリンダ４６ａ，４６ｂがコンベアフレーム３７ａ，３７ｂから第２方向Ｂに外方に突出することがなく、保持装置４を小型化することができる。
【００７４】
図１１は、搬送装置９を示す側面図であり、図１２は、ベルトコンベア６０を示す平面図である。搬送装置９は、たとえばベルトコンベア６０を含んで実現される。ベルトコンベア６０は、長手方向に延びて略板状に形成される。ベルトコンベア６０は、無端環状の帯状のベルト６１が、２つの円筒状のベルトローラ６２，６３に巻き掛けられて、回転可能に構成される。各ベルトローラ６２，６３は、ベルトコンベア６０の長手方向両側にそれぞれ配置される。またベルトローラ６２，６３の各軸線は、ベルトコンベア６０の長手方向に垂直に延びる。
【００７５】
ベルトコンベア６０は、ベルト６１を回転駆動するベルト駆動用モータ６４を備える。ベルト駆動用モータ６４がベルト６１を回転することによって、ベルト上に乗載されるワークを長手方向一端部から長手方向他端部に向けて搬送する。したがってベルトコンベア６０の長手方向一端部であって、ワーク搬送方向上流側部分が受取部１４となり、ベルトコンベア６０の長手方向他端部であって、ワーク搬送方向下流側部分が払出部１５となる。
【００７６】
本実施の形態では、搬送装置９は、複数たとえば２つのベルトコンベア６０を有する。この場合、第１ベルトコンベアのワーク搬送方向上流側部分が受取部１４となり、第２ベルトコンベアのワーク搬送方向下流側部分が払出部１５となる。２つのベルトコンベア６０は、第１ベルトコンベアの長手方向他端部と、第２ベルトコンベアの長手方向一端部とが高さ方向に重ね合わされて、高さ方向に共有する領域６７が形成される。これによって第１ベルトコンベアから第２ベルトコンベアに、ワークを搬送することができる。この各ベルトコンベアが重なる領域では、ワーク搬送方向上流側のベルトコンベアが上方にあり、ワーク搬送方向下流側のベルトコンベアが下方に配置されることが好ましい。これによってワークが２つのコンベアの間で詰まることを防ぐことができる。２つのベルトコンベア６０は、互いに高さ方向に重なる量を調整可能に形成されることが好ましい。また２つのコンベアを互いに屈曲した位置にすることによって、ワークの移動方向を屈曲させて搬送することができる。
【００７７】
搬送装置９は、２つのベルトコンベアのほかに、各ベルトコンベア６０を支持する高さ調整手段６８をさらに備える。高さ調整手段６８は、ベルトコンベア６０の受取部１４の高さと払出部１５との高さとをそれぞれ個別に調整可能である。高さ調整手段６８は、柱体６９と、接地部材７０とを有する。接地部材７０は、床などに接地して配置される。柱体６９は、接地部材７０とベルトコンベア６０とを連結し、ベルトコンベア６０を支持する。柱体６９は、その長さが調整可能に設けられる。
【００７８】
本実施の形態では、１つのベルトコンベアに対して、２つの接地部材７０ａ，７０ｂと、３つの柱体６９ａ，６９ｂ，６９ｃとがそれぞれ設けられる。第１柱体６９ａは、第１接地部材７０ａに連結される。第１柱体６９ａは、第１接地部材７０ａから鉛直方向に延びて、ベルトコンベアの長手方向のうちの一方側に連結される。
【００７９】
第２柱体６９ｂおよび第３柱体６９ｃは、第２接地部材７０ｂに連結される。第２柱体６９ｂは、第２接地部材７０ｂから鉛直方向に延びて、ベルトコンベアの長手方向のうちの他方側に連結される。また第３柱体６９ｃは、第２接地部材７０ｂから鉛直方向に対して傾斜して延び、ベルトコンベアに連結される。各柱体６９ａ〜６９ｃの長さ調整可能に設けられることによって、ベルトコンベアの高さ、傾斜具合を調整することができる。
【００８０】
保管場所１０に保管場所用コンベアが設けられる場合には、保管場所用コンベアから供給されるワークを受ける位置に受取部１４を配置するように、受取部１４および払出部１５の位置関係が調整される。これによって保管場所用コンベアからワークを保持装置４の搬送領域に好適に搬入することができる。
【００８１】
搬送装置９は、ベルトコンベアと、高さ調整手段とが分解可能に構成され、１つのベルトコンベアと１つの高さ調整手段との組みがまとめられて、２分割される。２分割された搬送装置は、それぞれトラック２が有する格納空間に収容される。
【００８２】
図１３は、ベース体１１を示す平面図であり、図１４は、図１３のＳ１４方向から見たベース体１１を示す図である。また図１５は、図１３のＳ１５方向から見たベース体１１の一部を切断して示す図である。ベース体１１は、トラック２から着脱自在に固定される。ベース体１１は、トラック２から脱荷されて、直接床面に設置可能に構成される。
【００８３】
ベース体１１は、汎用トラックに固定されるためのトラック固定部が形成される。たとえばボルトによって、ベース体１１のトラック固定部と、トラックに予め設けられる固定部とが固定される。トラック固定用部は、トラックの固定部に応じて形成される。また、ベース体１１は、ロボットの基台１３を固定するための基台固定部７１と、保持装置４を固定するための保持装置固定部７２とが形成される。
【００８４】
またトラック２は、上述したロボット３および保持装置４のほかに、圧縮空気供給源１６と、電力供給源１７と、ハンド置台１８と、ロボット制御盤１９とを搭載する。圧縮空気供給源１６は、ロボット３によってワークをハンドリングするための圧縮空気を供給する手段であって、コンプレッサーを備える。圧縮空気源１６は、空気を圧縮し、圧縮した空気をロボットハンド２１に供給する。
【００８５】
電力供給源１７は、ロボット３、保持装置４、搬送装置９および圧縮空気供給源１６を駆動するための電力を供給する手段である。たとえば電力供給源１７は、発電機を含んで実現される。ロボット３、保持装置４、搬送装置９および圧縮空気供給源１６は、電力供給源１７から電力が供給されることによって駆動する。このようにトラック２が、圧縮空気供給源１６および電力供給源１７を搭載することによって、作業現場に電力供給源および圧縮空気供給源が備え付けられてない場合であっても、ロボットによる作業を行うことができる。
【００８６】
ハンド置台１８は、ロボットアーム２０から取外されたロボットハンド２１を収容する。たとえばロボットによる作業が行われないときには、ロボットアーム２０からロボットハンド２１が取外されて、ハンド置台１８に収容される。これによってトラックの移動が安定するとともにロボットハンド２１が損傷することを防止することができる。またハンド置台１８には、複数のロボットハンド２１を収容可能であってもよい。この場合、ロボットアーム２０に装着されるロボットハンド２１は、ハンド置台１８に収容される各ロボットハンド２１のうちから、各作業およびワークの種類に応じて最適なハンドを選択することができる。
【００８７】
ロボット制御盤１９は、ロボットシステム１を総括して制御する制御手段である。ロボット制御盤１９は、ロボット３を制御する制御プログラムを予め記憶する。ロボット作業時においてロボット制御盤１９は、制御プログラムを読出し、制御プログラムに従ってロボット３に駆動指令を与える。ロボット３は、ロボット制御盤１９から与えられる指令に応じて動作する。たとえばロボットがパレタイジング作業を行う場合、複数の配置パターンでワークをパレットに積載可能なように、複数のプログラムが予め記憶される。
【００８８】
またロボット制御盤１９は、保持装置４および搬送装置９を制御してもよい。この場合、保持装置４および搬送装置９は、ロボット制御盤１９から与えられる指令に応じて動作する。たとえばロボット制御盤１９は、位置検出センサから、ワークの位置を示す情報が与えられる。ロボット制御盤１９は、与えられたワークの位置に基づいて保持装置４および搬送装置９を制御する。保持装置４および搬送装置９は、ロボット作業が好適に行われるように、ワークが作業領域に搬入される搬入速度を調整する。たとえばロボットが１つのワークに費やす作業時間よりもワークを搬入領域に搬入する時間間隔を長くして、複数のワークが同時に保持装置４に搬入されることを防止する。
【００８９】
位置検出センサは、たとえば搬送装置９の予め定める位置をワークが通過したことを検出する通過センサ、ワークが搬送装置９の払出部に到着したことを示す到着センサ、保持装置４によるワークの保持が完了したことを示す位置決め完了センサとを含む。
【００９０】
またロボット制御盤１９は、異常動作検出センサからロボット３を停止するロボット停止情報が与えられた場合、ロボットの作業を停止するように制御してもよい。たとえば異常動作検出センサは、ロボット可動範囲内を囲む安全柵が設置されるまで、ロボット停止情報をロボット制御盤１９に与える。またロボット作業中に安全柵が取外された場合に、ロボット停止情報をロボット制御盤１９に与えてもよい。そのほか、異常動作検出センサは、ワークのハンドリング不良、ワークの積載不良など、異常な動作を検出するとロボット３を停止するロボット停止情報を与える。ロボット制御盤１９は、ロボットシステム１の動作を停止した場合に、作業者に警告を与える回転灯などの報知手段を有してもよい。
【００９１】
図１６は、ロボットシステム１を用いたロボット作業方法を示すフローチャートである。ロボットシステム１を用いてロボット作業を行う作業者は、ロボットによるロボット作業が必要となると、ステップＳ１に進み、ロボットシステム１を用いて、ロボットによる作業を行わせる。
【００９２】
ステップＳ１では、ロボット作業を行う作業現場にトラック２を移動させる。トラック２を目標とする目標位置に移動するとステップＳ２に進む。ステップＳ２では、トラック２に設けられるアウトリガを伸張して、トラック２を固定し、ステップＳ３に進む。
【００９３】
ステップＳ３では、トラック２に格納される搬送装置９を取り出し、搬送装置９を組立てる。搬送装置９は、保管場所１０からワークが供給される場所に受取部１４を配置し、保持装置４の搬入領域にワークを払い出すように払出部１５を配置する。搬送装置９を設置すると、ステップＳ４に進む。また必要があるならば、ステップＳ３でトラック２を移動させてトラック２と保管場所２０との位置を微調整してもよい。
【００９４】
ステップＳ４では、ロボットアーム２０に装着するロボットハンド２１を選択する。複数のロボットハンド２１が、ハンド置台１８に収容される場合、ロボットによる作業、作業すべきワークに応じて最適なロボットハンド２１を選択する。ロボットハンドを選択すると、ステップＳ５に進む。
【００９５】
ステップＳ５では、トラックに隣接した位置にパレット受台２２を設置して、パレット受台２２上にパレットを乗載する。パレット受台２２を設置すると、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、圧縮空気供給源１６であるコンプレッサーおよび電力供給源１７である発電機を駆動し、ロボットの可動が可能になると、ステップＳ７に進む。
【００９６】
ステップＳ７では、ステップＳ４で選択したロボットハンド２１をロボットアーム２０に装着する。ツール自動交換手段を有する場合には、ロボットアーム２０へのロボットハンド２１の装着を、ロボット自体に行わせてもよい。ロボットハンド２１を装着すると、ステップＳ８に進む。
【００９７】
ステップＳ８では、ロボット制御盤１９を用いて、ロボットに行わせる作業プログラムを選択する。たとえばパレタイジング作業の場合、パレットにワークを積載するためのワークの配置パターンおよび終了条件などを選択する。この場合、ロボット制御盤１９には、選択されたワークの配置パターンに基づいて、ワークを配置するようにロボットを制御するプログラムが予め記憶されている。配置パターンおよび終了条件を選択すると、ステップＳ９に進む。
【００９８】
ステップＳ９では、ロボットの可動範囲を囲むように安全柵を設置し、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、ロボット作業による安全を確認するとともに、異常がないかを確認し、確認できればロボット３に動作を開始させ、ステップＳ１１に進む。
【００９９】
ステップＳ１１では、搬送装置９にワークを供給する。たとえば保管場所１０に保管場所用コンベアがある場合には、保管場所用コンベアを駆動して保管場所用コンベアから搬送装置９の受取部１４にワークを供給する。また、手作業によって搬送装置９の受取部１４にワークを供給してもよい。
【０１００】
搬送装置９に供給されたワークは、搬送されて搬送装置９の払出部１５から、保持装置４の搬入領域に搬入される。ワークは、保持装置４によって作業領域に位置合わせされた状態で保持される。ロボット３は、位置決め完了センサから作業領域にワークが位置決めされたことを確認して、ワークをパレットに積載する。搬送装置９に順次ワークが供給されることによって、ステップＳ８で選択した配置パターンでワークが順に積載される。予め定められる終了条件となると、ステップＳ１２に進む。
【０１０１】
ステップＳ１２では、ロボット３の動作を停止するとともに、回転灯などの報知手段によって、パレットへの積載が終了したことを報知する。ワークが積載されたパレットを、フォークリフトなどを用いてパレット受台２２から取り出し、ステップＳ１３に進む。
【０１０２】
ステップＳ１３では、パレットに積載すべきワークがまだ存在すると、パレット受台２２に乗載されるパレットを交換して、ステップＳ１０に戻る。もしワークの乗載作業が終了している場合には、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１４で動作を終了する。
【０１０３】
ロボットによる作業を終了して、次の作業現場にトラック２を移動する場合には、撤去作業を行う。撤去作業は、ロボットアーム２０からロボットハンド２１を取外して、取外したロボットハンド２１をハンド置台に収容する。また発電機およびコンプレッサーの駆動を停止する。搬送装置９、側壁支持体および安全柵を撤去してトラック２に格納し、アウトリガを縮退してトラック２の固定を解除する。このように撤去作業を行い、トラック移動可能な状態にすることで、次の作業現場に移動することができ、次の作業現場で上述したステップＳ１〜Ｓ１４を再び行う。
【０１０４】
ワークが果物および穀物などが収容された収容体などの場合、パレタイジング作業を必要とする期間および場所が限定される場合がある。本発明の実施の一形態によれば、パレタイジング作業が必要な場所にトラック２を移動させて、パレタイジング期間中に、ロボット３がパレタイジング動作を行うことができる。
【０１０５】
またパレタイジング作業を必要とする期間が終了すると、パレタイジング作業を行っていた場所からトラック２を移動させることができる。このようにパレタイジング作業が必要な時だけパレタイジング作業を行うロボット３を配置することで、パレタイジング作業を行わない期間にロボット３を設置する必要がなく、設備費を低減することができ、また作業現場の空間を有効に利用することができる。さらに作業者は、トラックを作業現場に移動して、配置パターンを選択するだけで、ロボット作業をロボットに行うことができ、ロボットを動作させるためのプログラムを作業者が設定する必要がなく、簡単にロボットによる作業を行うことができる。
【０１０６】
またレールなどを必要とせずに、任意の場所に移動できる車両、たとえばトラックにロボット３および保持装置４を搭載することによって、ワークの保管場所１０に容易にロボット３を移動させることができる。また、ロボット３を移動させるトラックを操作する作業者に関して熟練度を必要としない。さらにトラック２がアウトリガを有することによって、作業現場の設置面が傾斜している場合、凹凸がある場合などであっても、トラックを安定して設置することができ、ロボット作業を安定して行うことができる。また各アウトリガの伸張具合を個別に制御してトラック２の荷台５を水平に保つと、さらに安定してロボット作業を行うことができる。またトラック２が、発電機およびコンプレッサーを搭載することによって、電源および圧縮空気源を外部から供給不可能な場所であっても、ロボットによる作業を行うことができる。
【０１０７】
さらに、ワークが搬入される搬入領域は作業領域よりも大きいので、保持装置４にワークを搬入する時に、ワークを作業領域に正確に位置合わせする必要がない。これによってワークの搬入を容易に実現することができる。またトラック２を正確に位置決めしなくても、ワークを保持装置４に搬入することができる。これによって作業者は、トラック２によってロボットを簡単に移動させることができる。
【０１０８】
また保持装置４は、ワークを作業領域に位置決めして保持する。作業領域とロボット３との位置関係は、トラック２の位置が変化しても一定である。したがってトラックの位置がずれたとしても、ロボット３に対してワークがずれることがなく、ロボットに正確に作業を行わせることができる。またトラックの移動のたびに、作業領域を設定する必要がない。これによって作業者が作業現場において、ロボットに作業領域を教示する必要がなく、ロボットによる作業を簡単に行うことができる。
【０１０９】
また搬送装置４が設けられることによって、保管場所１０からワークが搬出される搬出位置が予め設定される場合であっても、保管場所１０からトラック２へのワークの搬送を容易に行うことができる。たとえば保管場所にワークが供給されるワーク供給用コンベアが備え付けられている場合には、ワーク供給用コンベアから供給されるワークを搬送装置４の受取部１４で受けることができ、ワーク供給コンベアから供給されるワークを保持装置の搬入領域に搬入する作業を手作業で行う必要がない。
【０１１０】
またロボット３による作業が行われない場合に、搬送装置９を撤去できるので、保管場所付近に不所望な設置スペースが生じることを防止することができる。また搬送装置９によって、ワークを搬入領域に搬入することで、作業者が搬送領域に近づくおそれを少なくし、ロボット３に遠ざかった位置で作業を行うことができる。これによってより安全に作業を行うことができる。
【０１１１】
さらに保管場所１０から撤去された搬送装置９、パレット受台２２および安全柵が、トラック２の格納空間に格納されて、格納空間に格納された状態でトラック２が移動する。これによってトラックが移動したときに、ロボット３および保持装置４とともに搬送装置９、パレット受台２２および安全柵を移動させることができ、それらを搬送する装置を別途必要としない。
【０１１２】
またロボットハンドを着脱可能とするとともに、複数のロボットハンドをハンド置台に収容することによって、ワークの形状にあわせた作業を行うことができる。たとえば待機場所から作業現場が遠方にあって、その作業現場で複数の種類のワークに作業を行わなければならない場合であっても、ワークごとにハンドを選択することによって、待機場所まで戻ってきて対応するロボットハンドに装着しなおす必要がなく、利便性を向上することができる。
【０１１３】
図１７は、本発明の他の実施の形態のトラック１００を説明するための図である。図１７（１）はパレタイジング作業以外の状態を示し、図１７（２）はパレタイジング作業の状態を示す。他の実施の形態のトラック１００は、パレタイジング作業時に、パレットを支えるパレット受台１０１を有する。パレット受台１０１は、側壁支持体１０４と、トラック１００の側壁１０２，１０３の一方であってパレット受用側壁と用いて実現される。パレット受用側壁１０２は、トラック１００の荷台５に設けられて、パレタイジング作業時以外には、荷台５から上方に立設する幅方向両側の各側壁１０２，１０３のうち少なくとも一方の側壁である。
【０１１４】
各側壁１０２，１０３は、その下端部を中心に角変位可能に設けられ、少なくとも水平な状態に角変位する。側壁支持体１０４は、水平に角変位したパレット受用側壁１０２を支持する手段であって、パレット受用側壁１０２に装着および装着解除可能に設けられる。側壁支持体１０４は、高さ調整可能な棒状体によって実現される。側壁１０２に装着される側壁支持体１０４は、パレット受用側壁１０２から床面に延びて床面に接地し、パレット受用側壁１０２を支持する。また、パレット受用側壁１０２から装着解除された側壁支持体１０４は、トラック２に格納可能に設けられる。
【０１１５】
パレット受用側壁１０２は、パレタイジング作業にあたって、角変位されて水平に配置される。パレット受用側壁１０２は、水平に配置された状態で側壁支持体１０４に支持される。この状態のパレット受用側壁１０２にパレットが乗載される。側壁支持体１０４は、パレットに複数のワークが積載されて、パレットから重力による力を受けた場合であっても、パレット受用側壁１０２の変位を防止する。
【０１１６】
以上のように、本発明の他の実施の形態のトラック１００によれば、上述と同様な効果を得ることができる。さらにトラック１００がパレット受台１０１を備えることによって、保管場所１０にパレット受台１０１がない場合であっても有効にワークをパレットに搭載することができる。またパレット受台１０１と、ロボット３との位置は、予め定められる位置関係である。したがってトラックが移動したとしても、パレット受台１０１とロボットとの位置関係が変化することがない。これによって作業者がパレット受台１０１の位置をロボットに教示する必要がなく、ロボットによるパレタイジング動作をより簡単化することができる。
【０１１７】
またパレット受台１０１は、荷台５と同じ高さにパレットが乗載される。すなわち作業領域とパレットとの位置との高さの差を小さくすることができ、ワークを搬送する移動距離を小さくすることができる。これによって単位時間当たりにパレットに搭載可能なワークの数を増加させることができる。パレット受台１０１は、パレット受用側壁１０２を角変位させることによって設置および撤去することができ、別途パレット受台１０１を位置決めする必要がなく、準備に費やす時間を短縮することができる。
【０１１８】
図１８は、本発明のさらに他の実施の形態のトラック２００の一部を簡略化して示す斜視図である。さらに他の実施の形態のトラック２００は、ロボット３および保持装置４を覆う幌を備える。幌は、ロボット３および保持装置４を外方から覆う収容状態と、ロボット３および保持装置４を露出させた状態に切換え可能な外套手段となる。図１８（１）は、収容状態の幌を示し、図１８（２）は、露出状態の幌を示す。トラック２００の幌以外の構成については、図１に示すトラック２と同様の構成を示し、説明を省略する。
【０１１９】
本実施の形態の幌は、可撓性を有するシート体２０１と、骨部材２０２と、リンク体２０３とを含んで構成される。骨部材２０２は、複数設けられる。各骨部材２０２は、略Ｕ字状に形成される線状体であって、荷台５から上方に向かってアーチ状に凸に立設する。
【０１２０】
各骨部材２０２は、幅方向Ｙに延びる。各骨部材２０２の両端部のうち一方は、荷台５の幅方向一方の側部に連結される。また両端部のうち他方は、荷台５の幅方向他方の側部に連結される。各骨部材２０２は、その両端部が前後方向Ｘに延びるレール溝に嵌合することによって、前後方向Ｘに移動可能に構成される。
【０１２１】
シート体２０１は、たとえばテントなどに用いられる布によって実現され、荷台５を外方から覆う。シート体２０１は、各骨部材２０２と一体に固定される。シート体２０１は、骨部材２０２が前後方向Ｘに移動するとともに変形し、いわゆる蛇腹状に形成される。骨部材２０２は、リンク体２０３を連結するための第１連結孔２０４と、第２連結孔２０５とが形成される。
【０１２２】
リンク体２０３は、第１リンク部材２０３ａと第２リンク部材２０３ｂとを有して、直線状にそれぞれ延びる。リンク体２０３は、第１および第２リンク部材２０３ａ，２０３ｂが隣接する２つの骨部材２０２をそれぞれ連結することによって、リンク機構が実現される。リンク機構は、すべての骨部材ごとに構成される。
【０１２３】
第１リンク部材２０３ａの一端部は、隣接する２つの骨部材のうち一方の骨部材２０２の第１連結孔２０４に嵌り込み、一方の骨部材２０２に対して第１連結孔２０４まわりに角変位可能に連結される。第１リンク部材２０３ａの他端部は、隣接する２つの骨部材のうち他方の骨部材２０２の第２連結孔２０５に嵌り込み、他方の骨部材２０２に対して第２連結孔２０５まわりに角変位可能でかつ高さ方向に変位可能に連結される。
【０１２４】
同様に、第２リンク部材２０３ｂの一端部は、他方の骨部材２０２の第１連結孔２０４に嵌り込み、他方の骨部材２０２に対して第１連結孔２０４まわりに角変位可能に連結される。第２リンク部材２０３ｂの他端部は、一方の骨部材２０２の第２連結孔２０５に嵌り込み、一方の骨部材２０２に対して第２連結孔２０５まわりに角変位可能でかつ高さ方向に変位可能に連結される。第１および第２リンク部材２０３ａ，２０３ｂは、交差して設けられ、その交差部分で互いに回転可能に連結される。また、第１および第２リンク部材２０３ａ，２０３ｂは、ボルトなどの締結部材によって第２連結孔が形成される部分に対して固定可能である。
【０１２５】
図１８（１）に示すように、各骨部材２０２を、前後方向後方に移動させ、前後方向Ｘの間隔が拡げることによって、シート体２０１が荷台５を覆う。このとき、第１および第２リンク部材２０３ａ，２０３ｂの他端部が上方に移動する。この状態で、第１および第２リンク部材２０３ａ，２０３ｂの他端部と、第２連結孔が形成される部分とを固定すると、各骨部材２０２の移動および変形を阻止して、幌を収容状態に保持することができる。
【０１２６】
図１８（２）に示すように、第１および第２リンク部材２０３ａ，２０３ｂの他端部と、第２連結孔が形成される部分との固定を解除すると、各骨部材が前後方向に移動可能となる。この状態で、各骨部材２０２を、前後方向前方に移動させ、前後方向Ｘの間隔を狭めることによって、シート体２０１が荷台５を露出する。このとき、第１および第２リンク部材２０３ａ，２０３ｂの他端部が下方に移動する。この状態で、第１および第２リンク部材２０３ａ，２０３ｂの他端部と、第２連結孔が形成される部分とを固定すると、各骨部材２０２の移動および変形を阻止して、幌を露出状態に保持することができる。
【０１２７】
以上のように幌を設けて、ロボット作業時以外の場合に幌を収容状態にすることによって、ロボット３および保持装置４に雨および埃が付着することを防止でき、ロボット３の寿命を長くすることができる。またロボット作業時の場合には、幌を露出状態にすることによって、幌がロボット作業を阻害することを防ぐことができる。さらにトラック移動時に幌を収容状態にすることによって、ロボット３および保護装置４に小石および雨が接触することを防ぎ、ロボット３および保護装置４を保護することができる。また上述した幌の構成は、本発明の例示に過ぎず他の構成によって、露出状態と収容状態に切換え可能な幌を実現してもよい。
【０１２８】
以上のような実施の形態の構成は、発明の例示に過ぎず、発明の範囲内において、構成を変更してもよい。たとえば移動体の一例としてトラックを示したが、移動可能な装置であればトラック以外であってもよい。同様に、ロボットとして、５軸の多関節ロボットを例示して説明したが、ロボットの機種については限定されない。またロボットが行う作業をパレタイジング作業としたが、他の作業であってもよい。ロボットは、作業領域に位置合わせされるワークに対して作業し、パレタイジング作業のほかに、たとえば、作業領域のワークを把持して予め定める位置に移動させるハンドリング作業、種類の異なる２つのワークを合体させるプレス作業などを行うことができる。またロボットは、同じ作業を繰返す場合に好適に用いることができる。さらに工場内の生産ライン間の移動式ハンドリング装置としても利用することができる。また搬送装置９によってワークを保持装置４に搬入したが、可能であれば搬送装置９を用いずに、ワークを直接保持装置４に搬入してもよい。
【０１２９】
またトラック２を用いてロボット３および保持装置４を移動し、トラック上でロボットによる作業を行ったが、目的地まで移動体によって搬送した後、ベース体１１を脱荷して、ベース体１１に固定されるロボット３および保持装置４を作業現場に設置してもよい。この場合、作業終了後に移動体にベース体１１を着荷することによって、上述した場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、ロボットによる作業が必要な場合にロボット３および保持装置４を配置して、ロボットによる作業が終了した場合に、ロボット３および保持装置４を容易に移動させることができる。これによって設備費を低減するとともに、作業現場に不所望な設置スペースを生じることを防止することができる。
【０１３０】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の本発明によれば、搬入装置によって作業対象物を搬送することによって、移動体が保管場所から離れていても、保管場所から保持装置まで作業対象物を搬送することができる。また作業者がロボットに近づかなくても、作業対象物を搬入領域に搬入することができ、作業者にロボットが衝突するおそれをなくすことができる。また搬入装置によって作業対象物が搬入されることで、作業対象物の配置位置がばらつくことを防ぎ、ロボットによる作業対象物に対する作業を正確に行うことができる。
【０１３１】
また請求項２記載の本発明によれば、搬送装置が、作業対象物を搬送することによって、移動体が保管場所から離れていても、保管場所から保持装置まで作業対象物を搬送することができる。また搬送装置の受取部と払出部との位置関係を調整することによって、保管場所と移動体との位置関係が、移動体の移動ごとに変化する場合であっても、そのずれを補うことができる。これによってロボットと保管場所との位置を正確に位置決めする必要がなく、移動体がずれて配置されても、作業対象物を保管場所から移動体に搬送することができる。すなわち移動体の位置決めを正確に行う必要がなく、利便性を向上することができる。
【０１３２】
また請求項３記載の本発明によれば、ロボットによる作業が行われない場合に、搬送装置が撤去されることによって、搬送装置が残留することをなくして、保管場所付近に不所望な設置スペースが生じることを防止することができる。また移動体は、保管場所から撤去された搬送装置を格納空間に格納した状態で設置位置まで搬送される。これによってロボットとともに搬送装置を移動させることができ、搬送装置を搬送する装置を別途必要としない。また搬送装置を移動体に固定するためのロープなどを必要とせず、移動体へ搬送装置を搭載する手間を低減することができる。
【０１３３】
また請求項４記載の本発明によれば、保持装置によって、搬入領域に搬入される作業対象物を正確に位置合わせすることで、位置合わせされる作業対象物と、ロボットとは、予め定める位置関係となる。移動体が移動しても、この位置関係は一定である。これによって移動体の移動に応じて、ロボットに動作位置を教示する必要がなく、予め定める手順に従って作業させることができる。したがって移動体が目標位置からずれて配置されても、ロボットの作業手順を変更する必要がなく、利便性を向上することができる。
【０１３４】
また請求項５記載の本発明によれば、移動体が目標位置から少々ずれたとしても、ロボットの作業手順を変更する必要がなく、ロボットによる作業を正確に行うことができる。これによって作業者は、移動体を正確に目標位置に移動させる必要がない。また移動体の位置合わせに費やす時間を短縮することができる。ロボットは位置合わせされる作業対象物に対して予め定められる作業を行うので、作業者が作業対象物ごとおよび移動体の移動ごとに、ロボットを操作する必要がない。このように作業者は、移動体を正確に目標位置に移動させる必要がなく、さらにロボット作業中にロボット操作する必要がないので、ロボットシステムを動作させるための熟練度を必要とせず、利便性を向上することができる。
【０１３５】
また請求項６記載の本発明によれば、外套手段が収容状態に切換えられて移動手段が移動することによって、移動体移動時に、ロボットおよび保持装置に小石および雨が接触することを防ぎ、ロボットおよび保持装置を保護することができる。また外套手段が露出状態に切換えられて、ロボット作業が行われることによって、外套手段がロボット作業を阻害することがない。
【０１３６】
また請求項７記載の本発明によれば、保持装置によって作業対象物が作業領域に位置合わせされるので、ロボットによる作業を正確に行うことができる。またロボットは位置合わせされる作業対象物に対して、予め定められる作業を行うので、作業者が作業対象物ごとにロボットを操作する必要がない。このように作業者は、作業対象物を保持装置に正確に搬入する必要がなく、さらにロボット作業中に、ロボットを操作する必要がないので、ロボットシステムを動作させるための熟練度を必要とせず、利便性を向上することができる。
【０１３７】
また請求項８記載の本発明によれば、第１移動手段によって作業対象物は、移動阻止片に当接し、第１方向に予め定められる位置に配置される。また作業対象物は、第２移動手段によって第２方向に予め定める位置に配置される。このようにして搬入領域に搬入される作業対象物を作業領域に位置合わせすることができ、位置センサを必要とせず、構成を単純化することができる。これによって保持装置を安価に製造するとともに、故障を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるロボットシステム１を示す正面図である。
【図２】ロボットシステム１を示す平面図である。
【図３】ロボットシステム１を示す側面図である。
【図４】保持装置４を簡略化して示す平面図である。
【図５】保持装置４を示す側面図である。
【図６】第１移動手段３０を示す平面図である。
【図７】図６のＳ７−Ｓ７切断面線から見た断面図である。
【図８】第２移動手段３１を示す平面図である。
【図９】図８のＳ９−Ｓ９切断面線から第２移動手段３１を示す断面図である。
【図１０】動作を説明するために保持装置４を簡略化して示す図である。
【図１１】搬送装置９を示す側面図である。
【図１２】ベルトコンベア６０を示す平面図である。
【図１３】ベース体１１を示す平面図である。
【図１４】図１３のＳ１４方向から見たベース体１１を示す図である。
【図１５】図１３のＳ１５方向から見たベース体１１の一部を切断して示す図である。
【図１６】ロボットシステム１を用いたロボット作業方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の他の実施の形態のトラック１００を説明するための図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施の形態のトラック２００の一部を簡略化して示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ロボットシステム
２，１００，２００  トラック
３  ロボット
４  保持装置
５  荷台
９  搬送装置
１０  保管場所
１１  ベース体
１４  受取部
１５  払出部
２２  パレット受台
３０  第１移動手段
３１  第２移動手段
３６  移動阻止片
７１  ワーク
７２  搬入領域
７３  作業領域
２０１  幌
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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