【手続補正書】
【提出日】平成15年7月24日(2003.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】ロボットシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】ロボットＲの手首に取り付けられたツール３と制御盤４との間の情報のやりとりが無線通信によりなされるロボットシステムであって、情報通信を含むツール３側の電源となる蓄電池１及びこれに充電する充電器２をそれぞれ複数個設けると共に、前記蓄電池１には接続側をツール３から充電器２に又はその逆に、取り替える自動交換機構を設けてあり、ツール３側に装着された蓄電池１の電気量が少なくなると当該蓄電池１を充電させるべく空きになっている充電器２に戻すと共に、ツール３に充電された他の蓄電池１を受け取るようにしたことを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】蓄電池１がツール３側に取り付けられているときには、蓄電池１はツール３側の電源用配線と電気的接続状態になり、蓄電池１が充電器２側に取り付けられているときには、蓄電池１は充電器２側の充電用配線と電気的接続状態になっていることを特徴とする請求項１記載のロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロボットシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロボットシステムは、産業用ロボットの手首に取り付けられたツール上のセンサの信号確認やアクチュエータの電源供給のため、ロボット制御盤等から信号ケーブル等のケーブルがロボット内部若しくは外部に設置されていた。
【０００３】
したがって、上記ロボットシステムでは、ケーブルの存在によりロボットの動作に制限が生じたり、場合によってはケーブル切れのためラインが停止するという問題があった。
【０００４】
したがって、ロボットシステムを導入している業界では、ロボットの動作範囲の制限が少なく、ラインの停止が生じにくいロボットシステムが開発されることを待ち望んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明では、ロボットの動作範囲の制限が少なく、ラインの停止が生じにくいロボットシステムを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（請求項１記載の発明）
この発明のロボットシステムは、ロボットＲの手首に取り付けられたツール３と制御盤４との間の情報のやりとりが無線通信によりなされるロボットシステムであって、情報通信を含むツール３側の電源となる蓄電池１及びこれに充電する充電器２をそれぞれ複数個設けると共に、前記蓄電池１には接続側をツール３から充電器２に又はその逆に、取り替える自動交換機構を設けてあり、ツール３側に装着された蓄電池１の電気量が少なくなると当該蓄電池１を充電させるべく空きになっている充電器２に戻すと共に、ツール３に充電された他の蓄電池１を受け取るようにしてある。
【０００７】
（請求項２記載の発明）
この発明のロボットシステムは、上記請求項１記載の発明に関し、蓄電池１がツール３側に取り付けられているときには、蓄電池１はツール３側の電源用配線と電気的接続状態になり、蓄電池１が充電器２側に取り付けられているときには、蓄電池１は充電器２側の充電用配線と電気的接続状態になっている。
【０００８】
なお、上記発明のロボットシステムの作用・効果については以下の発明の実施の形態の欄で説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を実施形態として示した図面に従って説明する。
〔実施形態１〕
図１はこの発明の実施形態のロボットシステムの概念図である。
（このロボットシステムの基本的な構成について）
このロボットシステムは、図１に示すように、ロボットＲの手首に取り付けられたツール３と制御盤４との間の情報のやりとりが無線通信によりなされるようにしたものであり、情報通信を含むツール３側の電源となる蓄電池１及びこれに充電する充電器２を２個設けると共に、前記蓄電池１には接続側をツール３から充電器２に又はその逆に、取り替える自動交換機構１ａを設けてある。そして、ツール３側に装着された蓄電池１の電気量が少なくなると当該蓄電池１を充電させるべく空きになっている充電器２に戻すと共に、ツール３側に充電された他の蓄電池１を充電器２から受け取るようにしている。なお、この実施形態では、作業時において２個の充電器２及び１個の蓄電池１が充電盤５に取り付けられ、１個の蓄電池１はツール３側に取りついた状態となっている。
【００１０】
（ロボットシステムの主要部の構成について）
蓄電池１は、図２に示すように、電源用配線と電気的接続するための接点ピンＰ１，  Ｐ１、及び充電用配線と電気的接続するための接点ピンＰ２，  Ｐ２を有している。
【００１１】
また、この蓄電池１には、図２に示すように上述した自動交換機構１ａを具備させてあり、この自動交換機構１ａは、同図に示すように、中央部に空間部１０ａを有した本体１０と、前記本体１０を左右に進退自在に貫通させてあり且つ両端部に周溝１１ａ，１１ｂが設けられた軸体１１と、前記空間部１０ａの中央部に取り付けられ且つ空間部１０ａに収容された板体１２と、前記板体１２を左側に付勢するバネ１３と、軸体１１を左側に付勢するバネ１４と、前記本体１０の両端部に回転自在に設けられ且つ尖り部が前記周溝１１ａ，１１ｂに嵌まり込んでいる係止用カム板１５，  １６を具備するものとしてある。
【００１２】
充電器２は、図１や図２に示すように、自動交換機構１ａの左端部が挿入される空間２１が設けられ且つ上記係止用カム板１６，  １６と係止・非係止状態となる係止用ピン２２が設けられた保持具本体２０と、充電用配線に電気的接続状態となっている接点ピンＰ３，  Ｐ３とを具備するものとしてある。
【００１３】
ツール３は、ここでは特に何に使用するものかは記載しないが、このツール３では図１や図２に示すように例えば、センサ３ａと、アクチュエータ３ｂと、無線通信手段３ｃを設けてあり、また、上記蓄電池１及びこれに具備させた自動交換機構１ａを保持させるための保持具本体３０を具備するものとしてある。
【００１４】
保持具本体３０は、上記保持具本体２０と同じ構成であり、図２に示すように自動交換機構１ａ右側端部が挿入される空間３１が設けられ且つ上記係止用カム板１５，  １５と係止・非係止状態となる係止用ピン３２が設けられている。さらに、電源用配線に電気的接続状態となっている接点ピンＰ４，  Ｐ４とを具備させてある。
【００１５】
なお、上記センサ３ａの確認信号や、ロボット制御盤４からのアクチュエータ３ｂの動作信号等は、無線通信手段３ｃとロボット制御盤４との無線信号のやりとりにより行われている。
【００１６】
充電盤５は、図２に示すように、エアーシリンダー５０を具備させてあり、その出力軸５１を出没させるようにして、自動交換機構１ａを介して蓄電器１をツール３側から充電器２側に、又はその逆に取り替えるようにしている。
【００１７】
（蓄電池１がツール３側から充電器２側に又はその逆に移る態様）
ここで、自動交換機構１ａを介して、蓄電池１が如何にしてツール３側から充電器２側に、又はその逆に、移るかを簡単に説明する。
・蓄電池１を充電器２に取り付ける場合（充電が必要になった場合）
▲１▼．蓄電池１がツール３側に接続された状態（図２）
この状態では、バネ１３，  １４の付勢力により軸体１１は左側に最大限に移動しており、前記軸体１１と係合する係止用カム板１５，  １５は係止用ピン３２，３２と係合状態となっている。したがって、蓄電池１はツール３にしっかりと取り付けられた状態となっている。
【００１８】
なお、この状態では接点ピンＰ１，  Ｐ１と接点ピンＰ４，  Ｐ４との接触により蓄電池１と電源用配線とは電気的接続状態となっており、蓄電池１がアクチュエータ３ｂやセンサ３ａの作動に必要な電源となる。
【００１９】
▲２▼．自動交換機構１ａの左端側が空間２１に挿入された状態（図３）
この状態は蓄電池１が充電器２側に接続される準備の状態であり、係止用カム板１５，  １５は係止用ピン３２，３２と係合状態のままである。したがって、蓄電池１はツール３側にしっかりと装着されたままである。
【００２０】
▲３▼．蓄電池１が充電器２側に接続された状態（図４）
この状態では、出力軸５１に押されて軸体１１は右側に最大限に移動しており、前記軸体１１と係合する係止用カム板１５，  １５は係止用ピン３２，３２と非係合状態になると同時に係止用カム板１６，  １６は係止用ピン２２，  ２２と係合状態になっている。したがって蓄電池１は充電器２側にしっかりと装着された状態となっている。
【００２１】
▲４▼．ツール３が充電器２側から離れた状態（図５）
上記▲３▼の状態からツール３が充電器２側から離れるので、蓄電池１はツール３から外れ、充電器２に残っている。
【００２２】
なお、この状態では接点ピンＰ２，  Ｐ２と接点ピンＰ３，  Ｐ３との接触により蓄電池１と充電用配線とは電気的接続状態となっており、蓄電池１に対して充電が開始される。
【００２３】
・ツール３に他の蓄電池１を取り付ける場合
▲５▼．ツール３の保持具本体３０の空間３１を、他の充電器２に取り付けられた状態の自動交換機構１ａの右端側を外挿させる（図４、図５参照）。
【００２４】
このとき、シリンダ５の出力軸５０は後退し、バネ１３，  １４の付勢力により軸体１１が左側に移動し、その結果、係止用カム板１５，  １５は係止用ピン３２，３２と係合状態になると同時に係止用カム板１６，  １６は係止用ピン２２，  ２２と非係合状態になる（図３参照）。
【００２５】
したがって、蓄電池１はツール３側にしっかりと装着された状態となっている。
【００２６】
この状態において、ツール３を充電器２から離すと、蓄電池１は充電器２から外れ、ツール３に残っている。
【００２７】
▲６▼．上記の▲１▼〜▲５▼のことからこのロボットシステムでは、蓄電池１を短時間で容易に交換できる。
（このロボットシステムの優れた点について）
このロボットシステムでは、制御盤４からツール３へのケーブルは存在しないから、ロボットの動作範囲の制限が少なく、ラインの停止が生じにくい。
【００２８】
〔他の実施形態〕
上記実施形態１では、蓄電池１及び充電器２を二個としたが、これに限定されることなく二個以上でもよい。この場合において、ツール３に蓄電池１を二個装着する形式とすることができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は上記のような構成であるから次の効果を有する。
【００３０】
発明の実施の形態の欄の内容から明らかなように、ロボットの動作範囲の制限が少なく、ラインの停止が生じにくいロボットシステムを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１のロボットシステムの概念図。
【図２】蓄電池使用時における蓄電池側の自動交換機構とツール側の保持具本体との関係を示す断面図。
【図３】前記自動交換機構の左端側を充電器側の保持具の空間に挿入した状態を示す断面図。
【図４】充電器２側に蓄電池側の自動交換機構が取り付けられた状態を示す断面図。
【図５】図４の状態からツールを引き離した状態を示す断面図。
【符号の説明】
Ｒ      ロボット
１      蓄電池
１ａ      自動交換機構
２      充電器
３      ツール