(57)【要約】【課題】省スペース化が可能な作業ロボット及び作業システムを提供する。【解決手段】食品容器１２を搬送する搬送コンベア１１の近傍に配置され、食品容器１２に対し食品１３の盛り付け作業を行う作業ロボット２であって、回動可能に連結された第１アーム部材２１、第２アーム部材２２を備えたロボットアーム２０と、ロボットアーム２０の動作を制御するコントローラを収容する制御ボックス５９と、制御ボックス５９とロボットアーム２０の設置位置が上下方向から見て重複し、制御ボックス５９とロボットアーム２０の間に間隙Ｓが設けられ、且つ、間隙Ｓの少なくとも一方向が開口した状態となるように、制御ボックス５９とロボットアーム２０を支持する支持フレーム６０と、を有する。【選択図】図４
2017189862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送する搬送装置の近傍に配置され、前記ワークに対し所定の作業を行う作業ロボットであって、
回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、
前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、
を有することを特徴とする作業ロボット。
【請求項２】
前記ロボットアームは、
水平面内で旋回する前記複数のアーム部材を備えた水平多関節型のロボットアームであり、
前記作業ロボットは、
前記ロボットアームの基端側に配置され、前記ロボットアームを上下方向に移動させる上下移動機構をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の作業ロボット。
【請求項３】
前記複数のアーム部材は、
前記上下移動機構に旋回可能に連結された第１アーム部材と、
前記第１アーム部材の先端部に旋回可能に連結された第２アーム部材と、を含み、
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の基端部に配置され、前記第１アーム部材を旋回駆動する第１アクチュエータと、
前記第１アクチュエータの近傍に配置され、前記第２アーム部材を旋回駆動する第２アクチュエータと、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業ロボット。
【請求項４】
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の前記先端部に設けられた軸受と、
前記第２アーム部材の基端部に設けられた、前記軸受により回転可能に支持された中空構造のアーム軸と、を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の作業ロボット。
【請求項５】
前記ロボットアームは、
前記第２アクチュエータの出力軸に連結された駆動プーリと、
前記アーム軸に連結された従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリに巻き回されたベルトと、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の作業ロボット。
【請求項６】
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の下部を覆う第１アームカバーと、
前記第２アーム部材の上部を覆う第２アームカバーと、を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の作業ロボット。
【請求項７】
２本の前記ロボットアームを有する双腕ロボットである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の作業ロボット。
【請求項８】
ワークを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の近傍に配置され、前記ワークに対し所定の作業を行う作業ロボットと、を有し、
前記作業ロボットは、
回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、
前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、を有し、
前記搬送装置は、
前記作業ロボットの前記間隙を通るように配置されている
ことを特徴とする作業システム。
【請求項９】
前記ワークの搬送方向において前記作業ロボットの上流側に配置され、前記作業ロボットが行う前記所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を前記搬送装置に供給する供給装置と、
前記搬送方向において前記作業ロボットの下流側に配置され、前記作業ロボットにより前記部品が使用された前記部品容器を回収する回収装置と、をさらに有する
ことを特徴とする請求項８に記載の作業システム。
【請求項１０】
前記搬送装置の近傍に配置され、前記搬送装置により搬送される前記ワークを回収してストックし、ストックした前記ワークを前記搬送装置に供給するストック装置をさらに有する
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の作業システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、作業ロボット及び作業システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを搬送する搬送装置の近傍に配置され、搬送されるワークに対し所定の作業を行う作業ロボットが知られている。
【０００３】
このような作業ロボットの一例として、例えば特許文献１には、ベルトコンベアにより搬送される弁当トレイの決められた位置に総菜等の各種食品を盛り付ける食品盛付け装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２６２３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術の食品盛付け装置では、ベルトコンベアの横に、盛付けロボットや、総菜ケースをストックし供給するケース供給装置等が配置される。このため、設置スペースが大きくなり易く、省スペース化が難しいという課題があった。
【０００６】
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、省スペース化が可能な作業ロボット及び作業システム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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、ワークを搬送する搬送装置の近傍に配置され、前記ワークに対し所定の作業を行う作業ロボットであって、回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、を有する作業ロボットが適用される。
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、ワークを搬送する搬送装置と、前記搬送装置の近傍に配置され、前記ワークに対し所定の作業を行う作業ロボットと、を有し、前記作業ロボットは、回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、を有し、前記搬送装置は、前記作業ロボットの前記間隙を通るように配置されている作業システムが適用される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、省スペース化が可能な作業ロボット及び作業システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る作業システムの全体構成の一例を表す説明図である。
【図２】作業ロボットの構成の一例を表す前面図である。
【図３】作業ロボットの構成の一例を表す上面図である。
【図４】作業ロボットの構成の一例を表す右側面図である。
【図５】作業ロボットのロボットアームの内部構造の一例を表す概念的断面図である。
【図６】比較例の作業システムの構成を表す説明図である。
【図７】搬送コンベアで２列の食品容器を搬送する変形例の作業システムの全体構成の一例を表す説明図である。
【図８】トレー供給装置、トレー回収装置を設置した変形例の作業システムの全体構成の一例を表す説明図である。
【図９Ａ】トレー供給装置の構成の一例を表す上面図である。
【図９Ｂ】トレー回収装置の構成の一例を表す上面図である。
【図１０】トレー供給装置、トレー回収装置を備え、２列の食品容器を搬送する変形例の作業システムの全体構成の一例を表す説明図である。
【図１１】ストック装置を設けた変形例の作業システムにおいて、ストック装置が食品トレーをストックする場面の一例を表す説明図である。
【図１２】ストック装置を設けた変形例の作業システムにおいて、ストック装置がストックした食品トレーを搬送コンベアへ戻す場面の一例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜１．実施形態＞
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、作業ロボット等の構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を適宜使用する場合があるが、作業ロボット等の各構成の位置関係を限定するものではない。
【００１２】
（１−１．作業システムの全体構成）
図１により、本実施形態の作業システム１の全体構成の一例について説明する。本実施形態の作業システム１は、食品容器１２（ワークの一例）に食品１３（部品の一例）を盛り付ける作業ラインを構成している。
【００１３】
作業システム１は、食品容器１２を搬送する搬送コンベア１１（搬送装置の一例）と、作業ロボット２と、を有する。作業ロボット２は、搬送コンベア１１の近傍に配置され、食品容器１２に対し食品１３の盛付け（所定の作業の一例）を行う。図１に示す例では、搬送コンベア１１の近傍に、複数（この例では３台）の作業ロボット２と共に、食品容器１２に対し食品１３の盛付けを行う複数（この例では２人）の作業員１０も配置されており、作業システム１は作業員１０も含む作業システムとなっている。なお、作業員１０の代わりに作業ロボット２を配置してもよい。
【００１４】
図１に示す例では、３台の作業ロボット２と２人の作業員１０は、搬送コンベア１１に対し、上流側（図１中左側）から１番目に作業員１０、２番目に作業ロボット２、３番目に作業ロボット２、４番目に作業ロボット２、５番目に作業員１０の順で、略等間隔に配置されている。このうち、上流側から１番目の作業員１０、３番目の作業ロボット２、５番目の作業員１０は、搬送コンベア１１の幅方向一方側（図１中上側）に配置され、上流から２番目の作業ロボット２、４番目の作業ロボット２は、搬送コンベア１１の幅方向他方側（図１中下側）に配置されている。なお、図１に示す作業ロボット２と作業員１０の配置は一例であり、上記以外の配置としてもよい。
【００１５】
搬送コンベア１１には、上記１番目の作業員１０よりも上流側の図示しない供給位置で、空の食品容器１２や、盛り付けに必要な総菜等の食品１３が収容された食品トレー１４（部品容器の一例）が、適宜のタイミングで供給される。空の食品容器１２は、例えば予め定められた一定時間おきに搬送コンベア１１に供給され、食品トレー１４は、例えばいずれかの作業ロボット２及び作業員１０において１つの食品トレー１４が空になった場合に搬送コンベア１１に供給される。これにより、搬送コンベア１１は食品容器１２に食品トレー１４を混在させて下流側（図１中右側）へ向けて順次搬送する。
【００１６】
食品トレー１４には、盛り付けに必要な総菜等の食品１３が収容されている。１つの食品トレー１４には１種類の食品１３が複数収容されている。食品１３は複数種類あり、その種類ごとに異なる食品トレー１４に収容されている。この例では、盛り付けられる食品１３は例えば５種類であり、各作業ロボット２と各作業員１０は対応する種類の食品１３を盛り付ける。各作業員１０及び各作業ロボット２の搬送コンベア１１に近接した位置には、それぞれ食品トレー１４を保持するトレー載置台１５が配置されている。
【００１７】
作業ロボット２は、２本のロボットアーム２０を有する双腕ロボットである。２本のロボットアーム２０は、互いに上流側と下流側となるよう搬送コンベア１１上に突出しており、それぞれ独立して搬送コンベア１１とトレー載置台１５との間で動作しつつ作業可能に構成されている。作業ロボット２の詳細については後述する。
【００１８】
３台の作業ロボット２と２人の作業員１０は、それぞれの上流側からの順番に対応する種類の食品１３を食品容器１２に盛り付ける。
【００１９】
具体的には、上流側から１番目の作業員１０は、搬送コンベア１１により上流から流れてくる第１の種類の食品１３を収容した食品トレー１４をトレー載置台１５上に引き込み、保持する。また、１番目の作業員１０は、トレー載置台１５上に保持されている食品トレー１４の食品１３を把持し、当該作業員１０の近傍に流れてくる空の食品容器１２に対し、所定の第１の盛り付け位置（この例では食品容器１２の当該作業員１０に近い側の下流側の隅部近傍）に食品１３を運んで盛り付ける。
【００２０】
上流側から２番目の作業ロボット２は、搬送コンベア１１により上流から流れてくる第２の種類の食品１３を収容した食品トレー１４をロボットアーム２０でトレー載置台１５上に引き込み、保持する。なお、図１ではこのロボットアーム２０による食品トレー１４の引き込み動作を白矢印で示している（以下同様）。また、２番目の作業ロボット２は、ロボットアーム２０でトレー載置台１５上に保持されている食品トレー１４の食品１３を把持し、当該作業ロボット２の近傍に流れてくる第１の種類の食品１３が盛り付けられた食品容器１２に対し、所定の第２の盛り付け位置（この例では食品容器１２の当該作業ロボット２に近い側の下流側の隅部近傍）に食品１３を運んで盛り付ける。なお、図１ではこのロボットアーム２０による食品１３の盛り付け動作を黒矢印で示している（以下同様）。
【００２１】
上流側から３番目の作業ロボット２は、搬送コンベア１１により上流から流れてくる第３の種類の食品１３を収容した食品トレー１４をロボットアーム２０でトレー載置台１５上に引き込み、保持する。また、３番目の作業ロボット２は、ロボットアーム２０でトレー載置台１５上に保持されている食品トレー１４の食品１３を把持し、当該作業ロボット２の近傍に流れてくる第１及び第２の種類の食品１３が盛り付けられた食品容器１２に対し、所定の第３の盛り付け位置（この例では食品容器１２の当該作業ロボット２に近い側の上流側の隅部近傍）に食品１３を運んで盛り付ける。
【００２２】
上流側から４番目の作業ロボット２は、搬送コンベア１１により上流から流れてくる第４の種類の食品１３を収容した食品トレー１４をロボットアーム２０でトレー載置台１５上に引き込み、保持する。また、４番目の作業ロボット２は、ロボットアーム２０でトレー載置台１５上に保持されている食品トレー１４の食品１３を把持し、当該作業ロボット２の近傍に流れてくる第１〜第３の種類の食品１３が盛り付けられた食品容器１２に対し、所定の第４の盛り付け位置（この例では食品容器１２の当該作業ロボット２に近い側の上流側の隅部近傍）に食品１３を運んで盛り付ける。
【００２３】
上流側から５番目の作業員１０は、搬送コンベア１１により上流から流れてくる第５の種類の食品１３を収容した食品トレー１４をトレー載置台１５上に引き込み、保持する。また、５番目の作業員１０は、トレー載置台１５上に保持されている食品トレー１４の食品１３を把持し、当該作業員１０の近傍に流れてくる第１〜第４の種類の食品１３が盛り付けられた食品容器１２に対し、所定の第５の盛り付け位置（この例では食品容器１２の中央位置近傍）に食品１３を運んで盛り付ける。
【００２４】
食品容器１２に第１〜第５の５種類の食品１３が盛り付けられると、食品１３の盛り付け作業が完了する。食品１３の盛り付け作業が完了した食品容器１２は、搬送コンベア１１により下流側に設置された図示しない後工程設備に流され、例えば食品容器１２にフタを被せる等の後工程処理が行われる。また、各作業員１０及び各作業ロボット２は、トレー載置台１５上に保持されている食品トレー１４の食品１３がなくなって空になると、当該空の食品トレー１４をトレー載置台１５上から搬送コンベア１１上に戻す。戻された空の食品トレー１４は、下流側の図示しない回収位置に搬送されて、搬送コンベア１１上から回収される。
【００２５】
（１−２．作業ロボットの全体構成）
次に、図２〜図４により、作業ロボット２の全体構成の一例を説明する。図２は作業ロボット２の構成の一例を表す正面図、図３は作業ロボット２の構成の一例を表す平面図、図４は作業ロボット２の構成の一例を表す右側面図である。
【００２６】
図２〜図４に示すように、作業ロボット２は、左右一対の上記ロボットアーム２０と、ロボットアーム２０の動作を制御するコントローラ（図示省略）を収容する制御ボックス５９と、支持フレーム６０と、を有する。支持フレーム６０は、制御ボックス５９とロボットアーム２０の設置位置が上下方向から見て重複し、制御ボックス５９とロボットアーム２０の間に間隙Ｓ（図４参照）が設けられ、且つ、間隙Ｓの少なくとも一方向（この例では前方、右方及び左方）が開口した状態となるように、制御ボックス５９とロボットアーム２０を支持する。図４に示すように、間隙Ｓには搬送コンベア１１が収容されるように配置される。すなわち、支持フレーム６０は、制御ボックス５９が搬送コンベア１１の下方に配置され、ロボットアーム２０が搬送コンベア１１の上方に配置されるように、ロボットアーム２０と制御ボックス５９を支持する、とも言うことができる。支持フレーム６０は、軽量材料（金属全般やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等）で構成された角パイプ等である。
【００２７】
支持フレーム６０は、搬送コンベア１１の下方に配置された略四角形状の底板フレーム６０ａと、底板フレーム６０ａの左右の後側隅部に立設された支柱フレーム６０ｂと、支柱フレーム６０ｂの上端間を連結した連結フレーム６０ｃとを備えている。制御ボックス５９は、底板フレーム６０ａ上に設置され、間隙Ｓの下方、すなわち搬送コンベア１１の下方に配置されている。底板フレーム６０ａの下面には、作業ロボット２の重心を低くするための重量部材として、例えばステンレス製のベース板５８が取り付けられている。
【００２８】
左右の支柱フレーム６０ｂの間には、上下一対の左右方向に沿った梁フレーム６２が設けられ、これら一対の梁フレーム６２の間には背面板６３が固定されている。背面板６３には、各ロボットアーム２０の基端側に配置され、各ロボットアーム２０を個別に上下方向に移動させる一対の上下移動機構５０が設置されている。上下移動機構５０は、例えばボールねじ機構を有している。
【００２９】
ベース板５８の下面の四隅には、作業ロボット２を設置場所に移動するためのキャスタ５６と、移動した作業ロボット２を設置場所に据え付けるための調整脚５７が設けられている。また、各支柱フレーム６０ｂの後部には、作業ロボット２を移動する際に作業者が把持するための取手６４が設けられている。
【００３０】
また、支持フレーム６０には、左右の側面を覆う一対の安全カバー６５が設けられている。安全カバー６５は、例えば矩形の透明板等で構成されており、ロボットアーム２０の動作範囲を区画すると共に、外部から人や機器類等がロボットアーム２０に干渉するのを防止する。安全カバー６５は、各支柱フレーム６０ｂから前方に突設された一対の片持ち梁６６及び支柱フレーム６０ｂの側面にそれぞれ固定されている。
【００３１】
作業ロボット２の上方には、搬送コンベア１１とトレー載置台１５に跨るようにカメラ６７が配置されている。カメラ６７は、搬送される食品容器１２や食品トレー１４における食品１３の状況等を同時に監視する。カメラ６７は、連結フレーム６０ｃの略中央部から上方及び前方に突出して設けられたＬ字状フレーム６８の先端部の下面に取り付けられている。
【００３２】
（１−３．ロボットアームの構成）
次に、図５により、ロボットアームの構成の一例について説明する。図５は、ロボットアームの内部構造の一例を表す概念的断面図である。
【００３３】
ロボットアーム２０は、回動可能に連結された複数のアーム部材、この例では第１アーム部材２１と第２アーム部材２２を有しており、これら第１アーム部材２１及び第２アーム部材２２を水平面内で旋回させる水平多関節型のロボットアームである。第１アーム部材２１は、図示しない中空穴を有する略矩形状の板材である。第１アーム部材２１は、略水平姿勢で上下移動機構５０に旋回可能に連結されている。第２アーム部材２２は、中空穴を有しない略矩形状の板材である。第２アーム部材２２は、第１アーム部材２１の上側において略水平姿勢で第１アーム部材２１の先端に旋回可能に連結されている。
【００３４】
第１アーム部材２１の基端部の下方には、上下移動機構５０のスライダ５２に固定された支持板２４が配置されており、この支持板２４の上側に第１アーム部材２１が旋回可能に連結されている。支持板２４の下面には、第１アーム部材２１を旋回駆動する第１アクチュエータ２５が配置されている。第１アクチュエータ２５は、支持板２４の下面に取り付けられた減速機２６と、減速機２６の下方に同軸に取り付けられ、減速機２６の入力軸に接続された第１モータ２７とを有する。減速機２６の出力軸２６ａは、支持板２４に回転自在に支持され、出力軸２６ａの上端は、支持板２４を貫通して第１アーム部材２１の基端部に固定されている。
【００３５】
第１アクチュエータ２５の近傍、具体的には第１アーム部材２１の長手方向中間位置よりも第１アクチュエータ２５寄りの位置には、第２アーム部材２２を旋回駆動する第２アクチュエータ２８が配置されている。第２アクチュエータ２８は、第１アーム部材２１の下面に支持部材２９を介して取り付けられた減速機３０と、減速機３０の下方に同軸に取り付けられ、減速機３０の入力軸に接続された第２モータ３１とを有する。減速機３０の出力軸３０ａには駆動プーリ３２が連結されている。
【００３６】
一方、第２アーム部材２２の基端部には、第１アーム部材２１の先端部を貫通した中空構造のアーム軸３３の上端部が固定されている。アーム軸３３は、第１アーム部材２１の先端部に設けられた軸受３４により回転自在に支持されている。アーム軸３３の下端部は第１アーム部材２１から下方に突出し、その下端に従動プーリ３６が連結されている。駆動プーリ３２と従動プーリ３６には、例えばゴム製のベルト３７が巻き回されている。
【００３７】
第２アーム部材２２の先端部の下面には、食品１３の把持等の所定の作業を行うためのツール３８が設けられている。ツール３８は特に限定されるものではないが、例えばエアハンド、電動ハンド、吸着パッド等である。ツール３８は、第２アーム部材２２の下面に取り付けられたツール駆動機構３９を有している。第２アーム部材２２の上面には、ツール３８をθ軸周りに回転させる第３アクチュエータ４０が設置されている。第３アクチュエータ４０は、第２アーム部材２２の上面に取り付けられた減速機４１と、減速機４１の上方に同軸に取り付けられた第３モータ４２とを備える。
【００３８】
第２アーム部材２２上には、ツール３８の駆動用の配管４３（エアチューブ等）や第３アクチュエータ４０用の配線４４等が配設されており、アーム軸３３の内部を通して第１アーム部材２１の下方に引き出され、第１アーム部材２１の下方でロボットアーム２０の基端側に向けて配設されている。
【００３９】
第１アーム部材２１の下部には、第１アーム部材２１の下部を覆う第１アーム下カバー４５（第１アームカバーの一例）が取り付けられている。第１アーム下カバー４５は、上端側及び第１アクチュエータ２５側が開口した箱体であり、第１アーム下カバー４５の底面は、第２アクチュエータ２８の下部を覆うように下方にＬ字状に屈曲されている。第１アーム下カバー４５は、第１アーム部材２１の下方に配置された駆動プーリ３２、従動プーリ３６、ベルト３７、第２アクチュエータ２８、アーム軸３３から引き出された配管４３及び配線４４等を収容する。
【００４０】
第１アーム部材２１の上面には、第１アーム上カバー４６（図３及び図４参照。図５では図示省略）が取り付けられている。第１アーム上カバー４６は皿状に形成されており、上部にねじ等の部品を載置することが可能である。また、第１アーム下カバー４５の下方には、第１アーム下カバー４５の屈曲部４５ａ及び第１モータ２７等の下部を覆うモータカバー４７が設けられている。図３に示すように、モータカバー４７は、上端部及び支持フレーム６０側が開口した箱体であり、スライダ５２又は支持板２４に取り付けられている。これにより、モータカバー４７は、上下移動機構５０によりロボットアーム２０と共に上下方向に移動される。モータカバー４７の側面の上部は、第１アーム下カバー４５の屈曲部４５ａと上下方向に重複するように配置されており、第１アクチュエータ２５や第２アクチュエータ２８等により生じた油やゴミがトレー載置台１５や搬送コンベア１１側に飛散し難くなっている。またモータカバー４７の側面は、第１アーム下カバー４５の屈曲部４５ａの可動範囲を覆うように略扇状に形成されており、第１アーム部材２１の旋回動作によりモータカバー４７と第１アーム下カバー４５とが干渉しない構造となっている。
【００４１】
第２アーム部材２２の上部には、第２アーム部材２１の上部を覆う第２アームカバー４８が取り付けられている。第２アームカバー４８は、下端側が開口した箱体であり、内側に第３アクチュエータ４０、配管４３及び配線４４等を収容している。また、第２アーム部材２２の先端部の下面には、第３アクチュエータ４０により生じる油やゴミの落下を防止するための皿状の防塵カバー４９が取り付けられている。
【００４２】
上記構成であるロボットアーム２０は、上下移動機構５０により上下方向に移動される。上下移動機構５０は、背面板６３に設けられた直動ガイド５１と、直動ガイド５１にスライド可能に設けられたスライダ５２と、Ｚ軸モータ５３とを有している。Ｚ軸モータ５３が図示しないねじ軸を回転させることにより、ねじ軸に連結されたスライダ５２が直動ガイド５１に沿って上下方向（Ｚ軸方向）に移動される。
【００４３】
（１−４．比較例の作業システム）
以上説明した本実施形態による効果を説明する前に、図６により、比較例の作業システム１’について説明する。
【００４４】
作業システム１’では、搬送コンベア１１の近傍に、食品容器１２に対し食品１３の盛り付けを行う複数（この例では５人）の作業員１０が配置されている。また、各作業員１０に隣接して、コンテナ１６（いわゆる番重等）が配置されている。各コンテナ１６には、複数（この例では４つ）の食品トレー１４が１段又は複数段に収容されている。各コンテナ１６に収容された食品トレー１４には、対応する種類の食品１３が収容されている。コンテナ１６は、図示しない運搬台車等に積載され、作業員１０の背後に確保された図示しない通路スペースを通って運び込まれ、作業員１０の近傍の所定の配置位置に設置される。
【００４５】
各作業員１０は、コンテナ１６から食品トレー１４をトレー載置台１５上に移動して保持し、搬送コンベア１１により搬送される食品容器１２に対し、所定の盛り付け位置に食品１３を盛り付ける。トレー載置台１５上の食品トレー１４が空になると、空になった食品トレー１４はコンテナ１６に戻される。空の食品トレー１４を収容したコンテナ１６は、適宜、新たなコンテナ１６と交換される。
【００４６】
このように構成される作業システム１’では、コンテナ１６の配置スペースやコンテナ１６を台車等で運搬するための運搬スペースが必要となるので、作業システム１’の省スペース化が難しい。また、上記作業システム１’が運搬スペースを挟んで多数配置される工場レイアウトでは、作業員１０の代わりに安全枠が必要な産業用ロボットを設置するのが難しく、少人化が難しいという課題があった。
【００４７】
（１−５．実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態の作業システム１では、搬送コンベア１１の近傍に作業ロボット２が配置される。搬送コンベア１１上には食品容器１２と食品トレー１４が供給され、食品容器１２のみではなく食品トレー１４も混在して搬送される。作業ロボット２は、上流側から搬送される食品トレー１４をトレー載置台１５に引き込んで保持し、当該食品トレー１４に収容された食品１３を用いて、搬送される食品容器１２に対し盛り付け作業を行う。作業ロボット２は、食品１３が使用されて空になった食品トレー１４を搬送コンベア１１に戻し、下流側に搬送させる。下流側に搬送された使用済みの食品トレー１４は、搬送コンベア１１上から回収される。
【００４８】
このようなシステム構成とすることにより、食品トレー１４を収納しておくコンテナ１６（番重等）が不要となるので、コンテナ１６の配置スペースやコンテナ１６を台車等で運搬するための運搬スペースが不要となる。これにより、作業システム１を省スペース化できる。
【００４９】
また、作業ロボット２は、回動可能に連結された第１アーム部材２１及び第２アーム部材２２を備えたロボットアーム２０と、ロボットアーム２０の動作を制御するコントローラを収容する制御ボックス５９と、制御ボックス５９とロボットアーム２０の設置位置が上下方向から見て重複し、制御ボックス５９とロボットアーム２０の間に間隙Ｓが設けられ、且つ、間隙Ｓの少なくとも一方向が開口した状態となるように、制御ボックス５９とロボットアーム２０を支持する支持フレーム６０と、を有する。これにより、次の効果を奏する。
【００５０】
すなわち、作業ロボット２の上記間隙Ｓに対して開口した方向（上記実施形態では前方向）から搬送コンベア１１を挿入し、搬送コンベア１１が間隙Ｓを通るように配置されることにより、作業ロボット２では、制御ボックス５９が搬送コンベア１１の下方に配置されると共に、ロボットアームが搬送コンベア１１の上方に配置される。これにより、上面視において作業ロボット２や制御ボックス５９を搬送コンベア１１に対して重なるように配置できるので、作業ロボット２の設置スペースを縮小でき、省スペース化が可能となる。その結果、作業員１０の代わりに作業ロボット２を設置することが可能となり、少人化を図ることができる。
【００５１】
また、支持フレーム６０により制御ボックス５９とロボットアーム２０とを一体化できるので、制御ボックス５９が別置きの場合に比べて、作業ロボット２の移設作業が容易となる。
【００５２】
また、本実施形態では特に、ロボットアーム２０は、水平面内で旋回する複数のアーム部材２１，２２を備えた水平多関節型のロボットアームであり、作業ロボット２は、ロボットアーム２０の基端側に配置され、ロボットアーム２０を上下方向に移動させる上下移動機構５０を有する。これにより、次の効果を奏する。
【００５３】
すなわち、一般に水平多関節型（スカラ式ともいう）のロボットアームは、先端部に設けられた所定の作業を行うためのツールを上下方向に移動させる上下移動機構を、ロボットアームの先端部に備えている。このため、上下移動機構から生じる油やゴミが下方に位置する食品容器１２や食品トレー１４に落下する可能性がある。
【００５４】
本実施形態では、上下移動機構５０がロボットアーム２０の基端側に配置されており、ロボットアーム２０を上下方向に移動させることによってツール３８を上下方向に移動させる。これにより、上下移動機構５０から出る油やゴミが食品容器１２や食品トレー１４へ落下するのを防止できる。その結果、食品１３の衛生状況を良好に保つことができる。
【００５５】
また、本実施形態では特に、ロボットアーム２０は、上下移動機構５０に旋回可能に連結された第１アーム部材２１と、第１アーム部材２１の先端部に旋回可能に連結された第２アーム部材２２と、第１アーム部材２１の基端部に配置され、第１アーム部材２１を旋回駆動する第１アクチュエータ２５と、第１アクチュエータ２５の近傍に配置され、第２アーム部材２２を旋回駆動する第２アクチュエータ２８と、を有する。これにより、次の効果を奏する。
【００５６】
すなわち、例えば、第２アーム部材２２を旋回駆動する第２アクチュエータ２８が第１アーム部材２１の先端部（第１アーム部材２１と第２アーム部材２２の間の関節部）に配置されるロボットアームでは、第２アクチュエータ２８が食品容器１２や食品トレー１４の上方（又はその近傍）に位置する可能性があることから、第２アクチュエータ２８から生じる油やゴミが下方に位置する食品容器１２や食品トレー１４に落下する可能性がある。
【００５７】
本実施形態では、第２アクチュエータ２８が、第１アーム部材２１の基端部に配置された第１アクチュエータ２５の近傍に配置される。これにより、第２アクチュエータ２８を食品容器１２や食品トレー１４から遠ざけることが可能となるので、第２アクチュエータ２８から出る油やゴミが食品容器１２や食品トレー１４へ飛散するのを防止できる。
【００５８】
また、本実施形態では特に、ロボットアーム２０は、第１アーム部材２１の先端部に設けられた軸受３４と、第２アーム部材２２の基端部に設けられた、軸受３４により回転可能に支持された中空構造のアーム軸３３と、を有する。これにより、次の効果を奏する。
【００５９】
すなわち、ロボットアーム２０において、ツール３８の駆動用の配管４３や、ツール３８をθ軸周りに回転させる第３アクチュエータ４０用の配線４４等の経路を内部に確保できない場合、ロボットアーム２０の外部に配線ダクトやチューブが設けられる。この場合、配線ダクトの擦れ等によりゴミが発生する可能性がある。
【００６０】
本実施形態では、上記配管４３及び配線４４等をアーム軸３３の内部を通して配設することができるので、配線、配管の経路をロボットアーム２０の内部に確保できる。したがって、ロボットアーム２０の外部に配線ダクトやチューブを設ける必要がなくなるので、ゴミの発生源が少ない構造を実現できる。
【００６１】
また、本実施形態では特に、ロボットアーム２０は、第２アクチュエータ２８の出力軸（減速機３０の出力軸３０ａ）に連結された駆動プーリ３２と、アーム軸３３に連結された従動プーリ３６と、駆動プーリ３２と従動プーリ３６に巻き回されたベルト３７と、を有する。これにより、次の効果を奏する。
【００６２】
すなわち、一般にロボットアーム２０の先端部（第２アーム部材２２の先端部）は高速で動作するため、第２アクチュエータ２８の出力軸３０ａとアーム軸３３とが直結された構造の場合には、ロボットアーム２０の先端部が他の機器や人に接触した場合の衝撃が大きくなる。
【００６３】
本実施形態では、第２アクチュエータ２８の駆動力の第２アーム部材２２への伝達をベルト伝達とするので、ロボットアーム２０の先端部が他の機器や人に接触した場合にベルト３７がクッションの役目を果たし、衝撃を低減できる。特に、ベルト３７としてゴムベルトを使用した場合には衝撃の吸収効果を高めることができる。これにより、安全性を向上できるので、人との共存が可能な作業ロボットを実現できる。
【００６４】
また、本実施形態では特に、ロボットアーム２０は、第１アーム部材２１の下部を覆う第１アーム下カバー４５と、第２アーム部材２２の上部を覆う第２アームカバー４８と、を有する。これにより、次の効果を奏する。
【００６５】
すなわち、第１アーム下カバーにより、軸受３４やベルト伝達機構（駆動プーリ３２、従動プーリ３６、ベルト３７等）、第１アーム部材２１の下部に配設される配管４３、配線４４等を収容できるので、これらから出る油やゴミが食品容器１２や食品トレー１４へ飛散、落下するのを防止できる。また、第２アームカバー４８により、第３アクチュエータ４０や第２アーム部材２２の上部に配設される配管４３、配線４４等を収容できるので、これらから出る油やゴミが食品容器１２や食品トレー１４へ飛散、落下するのを防止できる。
【００６６】
また、本実施形態では特に、作業ロボット２は、２本のロボットアーム２０を有する双腕ロボットである。これにより、次の効果を奏する。
【００６７】
すなわち、本実施形態のように食品容器１２に食品１３を盛り付ける作業を行う場合、ロボットアーム２０が取り扱う対象物が柔らかくデリケートな食品１３であるため、ロボットアーム２０の動作が速すぎると食品１３の破損や損傷を招く可能性がある。一方で、ロボットアーム２０の動作を遅くし過ぎるとタクトタイム（１つの食品１３を盛り付けるのに要する時間）が長くなり、搬送される食品容器１２に対する作業が間に合わなくなる可能性がある。
【００６８】
本実施形態では、作業ロボット２を双腕ロボットとすることで、各ロボットアーム２０の動作速度を抑えつつタクトタイムを短縮できるので、食品１３の損傷防止と生産性の向上を両立できる。
【００６９】
＜２．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。
【００７０】
（２−１．搬送コンベアで２列の食品容器を搬送する場合）
上記実施形態では、食品容器１２を搬送コンベア１１上に１列に配置して搬送したが、幅広の搬送コンベアを使用して食品容器１２を搬送コンベア上に２列に配置して搬送してもよい。図７に当該第１変形例の作業システム１Ａの構成の一例を示す。
【００７１】
図７に示すように、本変形例の作業システム１Ａでは、搬送コンベア１１Ａが上記実施形態の搬送コンベア１１よりも大きな幅方向寸法を有している。搬送コンベア１１Ａ上の幅方向一方側（図７の上側）寄りの位置と、幅方向他方側（図７の下側）寄りの位置とに、食品容器１２と食品トレー１４とがそれぞれ混在して２列に配置され、搬送される。
【００７２】
図７に示す例では、搬送コンベア１１Ａの近傍、すなわち幅方向一方側に３台の作業ロボット２と２人の作業員１０が、幅方向他方側に２台の作業ロボット２と３人の作業員１０が、それぞれ配置されている。幅方向一方側の３台の作業ロボット２と２人の作業員１０は、上流側（図７中左側）から下流側（図７中右側）に向けて、作業ロボット２、作業員１０、作業ロボット２、作業員１０、作業ロボット２の順に略等間隔で配置されている。幅方向他方側の２台の作業ロボット２と３人の作業員１０は、上流側から下流側に向けて、作業員１０、作業ロボット２、作業員１０、作業ロボット２、作業員１０の順に略等間隔で配置されている。各作業ロボット２と各作業員１０は、搬送コンベア１１Ａの幅方向に対向するように配置されている。
【００７３】
幅方向一方側の３台の作業ロボット２と２人の作業員１０の各々は、搬送コンベア１１Ａ上の幅方向一方側において上流側から流れてくる食品容器１２に対し、対応する種類の食品１３を対応する位置に盛り付ける。幅方向他方側の２台の作業ロボット２と３人の作業員１０の各々は、搬送コンベア１１Ａ上の幅方向他方側において上流側から流れてくる食品容器１２に対し、対応する種類の食品１３を対応する位置に盛り付ける。本変形例のその他の構成は図１と同様である。
【００７４】
本変形例では、上記実施形態と比べて、搬送コンベア１１Ａにより搬送する食品容器１２の数を２倍に増やすことができ、且つ、食品トレー１４を収納しておくコンテナ１６（番重等）の設置スペースが無いことから、搬送コンベア１１Ａを長くすることなく工程数を増やすことができる。したがって、生産性を２倍に向上することが可能となる。また、作業ロボット２と作業員１０を対向して配置するので、作業ロボット２に不具合等が生じた場合に、例えば対向する作業員１０が一時的に２列分の盛り付け作業を行う等の緊急対応が可能となり、工程ラインの停止を回避できる。
【００７５】
（２−２．トレー供給装置、トレー回収装置を設置する場合）
図８、図９Ａ、図９Ｂを用いて、第２変形例の作業システム１Ｂについて説明する。図８は、第２変形例の作業システム１Ｂの全体構成の一例を表す説明図、図９Ａはトレー供給装置３の構成の一例を表す平面図、図９Ｂはトレー回収装置４の構成の一例を表す平面図である。
【００７６】
図８に示すように、本変形例の作業システム１Ｂでは、搬送コンベア１１の幅方向他方側（図８中下側）において、搬送方向上流側の作業員１０よりも上流側の位置にトレー供給装置３（供給装置の一例）が配置され、搬送方向下流側の作業員１０よりも下流側の位置にトレー回収装置４（回収装置の一例）が配置されている。
【００７７】
図９Ａに示すように、トレー供給装置３は、フレーム７０と、トレー棚７１と、一対のＬ字状アーム７２と、一対のアーム前後軸７３と、一対のアーム上下軸７４と、一対のアーム回転軸７５と、上下エレベータ軸７６とを備えている。
【００７８】
フレーム７０は、搬送コンベア１１の上方に突出した一対の片持ち梁７０Ａを有する。トレー棚７１は、フレーム７０の略中央に配置されており、食品１３を収容した複数の食品トレー１４が載置された棚が、上下方向に複数段設置されて構成されている。Ｌ字状アーム７２は、トレー棚７１に載置された食品トレー１４を搬送コンベア１１上に押し出すためのアームである。アーム前後軸７３は、片持ち梁７０Ａの内側に設けられ、Ｌ字状アーム７２を前後方向に移動させる。アーム上下軸７４は、アーム前後軸７３の内側に設けられ、Ｌ字状アーム７２を上下方向に移動させる。アーム回転軸７５は、アーム上下軸７４の内側に設けられ、Ｌ字状アーム７２を回転させる。上下エレベータ軸７６は、トレー棚７１が有する各棚を上下方向に移動させる。
【００７９】
上記構成であるトレー供給装置３は、上下エレベータ軸７６によりトレー棚７１の複数の棚のうちの１つを供給位置に移動させ、当該供給位置に移動されたトレー棚７１からＬ字状アーム７２により食品トレー１４を適宜のタイミングで搬送コンベア１１上に押し出して、食品トレー１４を搬送コンベア１１に供給する。
【００８０】
図９Ｂに示すように、トレー回収装置４は、トレー供給装置３と同様の構成である。トレー回収装置４では、Ｌ字状アーム７２をアーム回転軸７５の周りに１８０°回転させて、搬送コンベア１１上を流れる空になった食品トレー１４をトレー棚７１に引き込む。トレー回収装置４のトレー棚７１には、食品１３が空になった食品トレー１４が収容される。
【００８１】
上記構成であるトレー回収装置４は、上下エレベータ軸７６によりトレー棚７１の複数の棚のうちの１つを回収位置に移動させ、当該回収位置に移動されたトレー棚７１に搬送コンベア１１上を流れる空になった食品トレー１４をＬ字状アーム７２により引き込み、搬送コンベア１１から空になった食品トレー１４を回収する。
【００８２】
以上のように、作業システム１Ｂでは、搬送方向において作業ロボット２等（作業員１０を含む）の上流側に配置され、作業ロボット２等が行う食品盛り付け作業に必要な食品１３が収容された食品トレー１４を搬送コンベア１１に供給するトレー供給装置３と、作業ロボット２等の下流側に配置され、作業ロボット２等により食品１３が使用された食品容器１２を回収するトレー回収装置４と、を有する。
【００８３】
上記システム構成とすることにより、食品トレー１４の搬送コンベア１１に対する供給及び回収を自動化することができる。したがって、さらなる少人化が可能となる。
【００８４】
（２−３．トレー供給装置、トレー回収装置を備え、２列の食品容器を搬送する場合）
図１０を用いて、第３変形例の作業システム１Ｃについて説明する。
【００８５】
図１０に示すように、本変形例の作業システム１Ｃでは、上記第１変形例と同様、搬送コンベア１１Ａ上の幅方向一方側（図１０の上側）寄りの位置と、幅方向他方側（図１０の下側）寄りの位置とに、食品容器１２と食品トレー１４とがそれぞれ混在して２列に配置され、搬送される。搬送コンベア１１Ａの幅方向一方側には、上流側（図１０中左側）から下流側（図１０中右側）に向けて、トレー供給装置３、作業ロボット２、作業員１０、作業ロボット２、作業員１０、作業ロボット２、トレー回収装置４の順に配置されている。また、搬送コンベア１１Ａの幅方向他方側には、上流側から下流側に向けて、トレー供給装置３、作業員１０、作業ロボット２、作業員１０、作業ロボット２、作業員１０、トレー回収装置４の順に配置されている。各作業ロボット２及び各作業員１０の配置は上記第１変形例と同様であり、搬送コンベア１１Ａの幅方向に対向するように配置されている。
【００８６】
本変形例によれば、上記第１変形例と同様に、搬送コンベア１１Ａにより搬送する食品容器１２の数を増やすことができるので生産性を向上できると共に、食品トレー１４の搬送コンベア１１に対する供給及び回収を自動化できるので、さらなる少人化が可能となる。
【００８７】
（２−４．ストック装置を設ける場合）
図１１及び図１２を用いて、第４変形例の作業システム１Ｄについて説明する。
【００８８】
図１１及び図１２に示すように、本変形例の作業システム１Ｄは、前工程装置５と、後工程装置６と、ストック装置７と、を備えている。前工程装置５は、例えば食品容器１２への食品１３の盛り付け等の工程に関わる装置であり、例えば前述の実施形態の作業システム１等に相当する。また、後工程装置６は、前工程装置５により食品１３の盛り付けが完了した食品容器１２に対しフタの取り付け等の工程を行う装置である。
【００８９】
ストック装置７は、搬送コンベア１１の近傍に配置され、搬送コンベア１１により搬送される食品容器１２を回収してストックし、ストックした食品容器１２を搬送コンベア１１に供給する。ストック装置７の構成は、前述の図９Ａ及び図９Ｂに示すトレー供給装置３及びトレー回収装置４と同様である。
【００９０】
図１１に示すように、例えば後工程装置６に不具合等が生じ、搬送コンベア１１上に食品容器１２が滞留した場合、ストック装置７はＬ字状アーム７２により搬送コンベア１１上の食品容器１２を引き込み、トレー棚７１に一時的にストックする。
【００９１】
その後、図１２に示すように、後工程装置６の不具合等が解消して、搬送コンベア１１上の食品容器１２の滞留が解消した場合には、ストック装置７はＬ字状アーム７２によりトレー棚７１にストックされた食品容器１２を押し出し、食品容器１２を搬送コンベア１１に再供給する。
【００９２】
本変形例によれば、次の効果を奏する。すなわち、一般に、工程ラインは搬送コンベア１１に沿って各工程に関わる装置が配置されて構築されるが、一部の装置に不具合等が生じた場合、その装置に対する食品容器１２の供給を停止するのが好ましい。このため、工程ラインを停止できない場合には、例えば作業員１０が手作業にて食品容器１２を回収してコンテナ等に一時的にストックし、装置の修復後にはストックされた食品容器１２を搬送コンベア１１に戻す、といった緊急対応が行われる。
【００９３】
本変形例によれば、ストック装置７により食品容器１２の一時的なストック及び搬送コンベア１１への復帰を自動的に行うことができる。これにより、上記緊急対応のための人員の確保が不要となり、人件費を節減できる。
【００９４】
（２−５．その他）
以上では、作業ロボット２が水平多関節型（スカラー式）のロボットアーム２０を備える場合について説明したが、ロボットアーム２０はスカラー式に限定されるものではなく、パラレルリンク式、直動式、垂直多関節型等の他の形式でもよい。
【００９５】
また以上では、作業ロボット２が行う作業として、食品の盛付け作業を行う場合を一例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば製品の筐体に対する部品の組み付け作業等を行う場合にも、本発明は適用可能である。
【００９６】
なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。
【００９７】
また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「同じ」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。
【００９８】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００９９】
１            作業システム
１Ａ          作業システム
１Ｂ          作業システム
１Ｃ          作業システム
１Ｄ          作業システム
２            作業ロボット
３            トレー供給装置（供給装置の一例）
４            トレー回収装置（回収装置の一例）
７            ストック装置
１１          搬送コンベア（搬送装置の一例）
１２          食品容器（ワークの一例）
１３          食品（部品の一例）
１４          食品トレー（部品容器の一例）
２０          ロボットアーム
２１          第１アーム部材（アーム部材の一例）
２２          第２アーム部材（アーム部材の一例）
２５          第１アクチュエータ
２８          第２アクチュエータ
３２          駆動プーリ
３３          アーム軸
３４          軸受
３６          従動プーリ
３７          ベルト
４５          第１アーム下カバー（第１アームカバーの一例）
４８          第２アームカバー
５０          上下移動機構
５９          制御ボックス
６０          支持フレーム
Ｓ            間隙
【図１】
2017189862.tif 000003
【図２】
2017189862.tif 000004
【図３】
2017189862.tif 000005
【図４】
2017189862.tif 000006
【図５】
2017189862.tif 000007
【図６】
2017189862.tif 000008
【図７】
2017189862.tif 000009
【図８】
2017189862.tif 000010
【図９Ａ】
2017189862.tif 000011
【図９Ｂ】
2017189862.tif 000012
【図１０】
2017189862.tif 000013
【図１１】
2017189862.tif 000014
【図１２】
2017189862.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月23日(2017.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対し所定の作業を行うとともに、前記ワークを搬送する搬送装置と前記所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を保持する載置台との近傍に配置された作業ロボットであって、
回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、
前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となり、かつ前記搬送装置及び前記載置台が前記間隙に配置されるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、
を有することを特徴とする作業ロボット。
【請求項２】
前記ロボットアームは、
水平面内で旋回する前記複数のアーム部材を備えた水平多関節型のロボットアームであり、
前記作業ロボットは、
前記ロボットアームの基端側に配置され、前記ロボットアームを上下方向に移動させる上下移動機構をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の作業ロボット。
【請求項３】
前記複数のアーム部材は、
前記上下移動機構に旋回可能に連結された第１アーム部材と、
前記第１アーム部材の先端部に旋回可能に連結された第２アーム部材と、を含み、
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の基端部に配置され、前記第１アーム部材を旋回駆動する第１アクチュエータと、
前記第１アクチュエータの近傍に配置され、前記第２アーム部材を旋回駆動する第２アクチュエータと、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業ロボット。
【請求項４】
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の前記先端部に設けられた軸受と、
前記第２アーム部材の基端部に設けられた、前記軸受により回転可能に支持された中空構造のアーム軸と、を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の作業ロボット。
【請求項５】
前記ロボットアームは、
前記第２アクチュエータの出力軸に連結された駆動プーリと、
前記アーム軸に連結された従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリに巻き回されたベルトと、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の作業ロボット。
【請求項６】
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の下部を覆う第１アームカバーと、
前記第２アーム部材の上部を覆う第２アームカバーと、を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の作業ロボット。
【請求項７】
２本の前記ロボットアームを有する双腕ロボットである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の作業ロボット。
【請求項８】
ワークを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の近傍に配置され、前記ワークに対し所定の作業を行う作業ロボットと、
前記搬送装置及び前記作業ロボットの近傍に配置され、前記所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を保持する載置台と、
を有し、
前記作業ロボットは、
回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、
前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、
を有し、
前記搬送装置は、
前記作業ロボットの前記間隙を通るように配置されており、
前記載置台は、
前記間隙に配置されている
ことを特徴とする作業システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、ワークに対し所定の作業を行うとともに、前記ワークを搬送する搬送装置と前記所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を保持する載置台との近傍に配置された作業ロボットであって、回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となり、かつ前記搬送装置及び前記載置台が前記間隙に配置されるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、を有する作業ロボットが適用される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、ワークを搬送する搬送装置と、前記搬送装置の近傍に配置され、前記ワークに対し所定の作業を行う作業ロボットと、前記搬送装置及び前記作業ロボットの近傍に配置され、前記所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を保持する載置台と、を有し、前記作業ロボットは、回動可能に連結された複数のアーム部材を備えたロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、を有し、前記搬送装置は、前記作業ロボットの前記間隙を通るように配置されており、前記載置台は、前記間隙に配置されている作業システムが適用される。
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月23日(2017.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対し所定の作業を行うとともに、前記ワーク及び前記所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を搬送する搬送装置と前記部品容器を静止状態で保持する載置台との近傍に配置された作業ロボットであって、
回動可能に連結された複数のアーム部材を備え、前記搬送装置により搬送される前記部品容器を前記載置台に引き込み、前記載置台に保持された前記部品容器に収容された前記部品を用いて前記ワークに対し前記所定の作業を行うロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、
前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となり、かつ前記搬送装置及び前記載置台が前記間隙に配置されるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、
を有することを特徴とする作業ロボット。
【請求項２】
前記ロボットアームは、
水平面内で旋回する前記複数のアーム部材を備えた水平多関節型のロボットアームであり、
前記作業ロボットは、
前記ロボットアームの基端側に配置され、前記ロボットアームを上下方向に移動させる上下移動機構をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の作業ロボット。
【請求項３】
前記複数のアーム部材は、
前記上下移動機構に旋回可能に連結された第１アーム部材と、
前記第１アーム部材の先端部に旋回可能に連結された第２アーム部材と、を含み、
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の基端部に配置され、前記第１アーム部材を旋回駆動する第１アクチュエータと、
前記第１アクチュエータの近傍に配置され、前記第２アーム部材を旋回駆動する第２アクチュエータと、を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業ロボット。
【請求項４】
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の前記先端部に設けられた軸受と、
前記第２アーム部材の基端部に設けられた、前記軸受により回転可能に支持された中空構造のアーム軸と、を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の作業ロボット。
【請求項５】
前記ロボットアームは、
前記第２アクチュエータの出力軸に連結された駆動プーリと、
前記アーム軸に連結された従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリに巻き回されたベルトと、を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の作業ロボット。
【請求項６】
前記ロボットアームは、
前記第１アーム部材の下部を覆う第１アームカバーと、
前記第２アーム部材の上部を覆う第２アームカバーと、を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の作業ロボット。
【請求項７】
２本の前記ロボットアームを有する双腕ロボットである
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の作業ロボット。
【請求項８】
ワーク及び前記ワークに対して行われる所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の近傍に配置され、前記ワークに対し前記所定の作業を行う作業ロボットと、
前記搬送装置及び前記作業ロボットの近傍に配置され、前記部品容器を静止状態で保持する載置台と、
を有し、
前記作業ロボットは、
回動可能に連結された複数のアーム部材を備え、前記搬送装置により搬送される前記部品容器を前記載置台に引き込み、前記載置台に保持された前記部品容器に収容された前記部品を用いて前記ワークに対し前記所定の作業を行うロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、
前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、
を有し、
前記搬送装置は、
前記作業ロボットの前記間隙を通るように配置されており、
前記載置台は、
前記間隙に配置されている
ことを特徴とする作業システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、ワークに対し所定の作業を行うとともに、前記ワーク及び前記所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を搬送する搬送装置と前記部品容器を静止状態で保持する載置台との近傍に配置された作業ロボットであって、回動可能に連結された複数のアーム部材を備え、前記搬送装置により搬送される前記部品容器を前記載置台に引き込み、前記載置台に保持された前記部品容器に収容された前記部品を用いて前記ワークに対し前記所定の作業を行うロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となり、かつ前記搬送装置及び前記載置台が前記間隙に配置されるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、を有する作業ロボットが適用される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、ワーク及び前記ワークに対して行われる所定の作業に必要な部品が収容された部品容器を搬送する搬送装置と、前記搬送装置の近傍に配置され、前記ワークに対し前記所定の作業を行う作業ロボットと、前記搬送装置及び前記作業ロボットの近傍に配置され、前記部品容器を静止状態で保持する載置台と、を有し、前記作業ロボットは、回動可能に連結された複数のアーム部材を備え、前記搬送装置により搬送される前記部品容器を前記載置台に引き込み、前記載置台に保持された前記部品容器に収容された前記部品を用いて前記ワークに対し前記所定の作業を行うロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御するコントローラを収容する制御ボックスと、前記制御ボックスと前記ロボットアームの設置位置が上下方向から見て重複し、前記制御ボックスと前記ロボットアームの間に間隙が設けられ、且つ、前記間隙の少なくとも一方向が開口した状態となるように、前記制御ボックスと前記ロボットアームを支持する支持フレームと、を有し、前記搬送装置は、前記作業ロボットの前記間隙を通るように配置されており、前記載置台は、前記間隙に配置されている作業システムが適用される。