(57)【要約】      （修正有）【課題】狭い作業領域で効率よくワークを搬送できるハンドリング装置を提供する。【解決手段】水平方向に伸長するガイドレール１１、ガイドレールに沿って移動する可動キャリッジ２０、可動キャリッジに設けられてワークを取り扱うハンドリングロボットＲを備え、ハンドリングロボットＲは、可動キャリッジに対して上下方向に伸縮自在に設けられたテレスコアーム３０、テレスコアームに保持されると共に水平面内で旋回して伸縮又は屈曲動作を行うべく互いに連結された複数の旋回アーム４０，５０、複数の旋回アームの最も先端側に設けられたハンドユニット６０を含む。これによれば、複数の旋回アームが水平面内で二次元的に移動するものであるため、上下方向の剛性が高く、質量の大きいワークでも停止時に振動やブレ等の発生を防止でき、狭い作動範囲において、安定したハンドリング操作を行える。【選択図】図２
2009072840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に伸長するガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動する可動キャリッジと、前記可動キャリッジに設けられてワークを取り扱うハンドリングロボットを備えたハンドリング装置であって、
前記ハンドリングロボットは、前記可動キャリッジに固定されると共に上下方向に伸縮自在なテレスコアームと、前記テレスコアームに保持されると共に水平面内で旋回して伸縮又は屈曲動作を行うべく互いに連結された複数の旋回アームと、前記複数の旋回アームの最も先端側に設けられてワークと係合するハンドユニットと、を含む、
ことを特徴とするハンドリング装置。
【請求項２】
前記複数の旋回アームは、前記テレスコアームの下端に旋回自在に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のハンドリング装置。
【請求項３】
前記ガイドレールは、門型に形成されたガントリーである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハンドリング装置。
【請求項４】
前記複数の旋回アームは、前記テレスコアームの鉛直軸回りに旋回する第１旋回アームと、前記第１旋回アームの先端領域に位置する鉛直軸回りに旋回する第２旋回アームと、を含み、
前記ハンドユニットは、前記第２旋回アームの先端領域に設けられている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載のハンドリング装置。
【請求項５】
前記ハンドユニットは、前記第２旋回アームの先端領域において、鉛直軸回りに回動自在に設けられている、
ことを特徴とする請求項４に記載のハンドリング装置。
【請求項６】
前記第１旋回アーム及び第２旋回アームは、上下方向において重なり合うように、略同一の長さに形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載のハンドリング装置。
【請求項７】
前記ハンドリングロボットは、前記ガイドレールに対して、複数設けられている、
ことを特徴とする請求項１ないし７いずれか一つに記載のハンドリング装置。
【請求項８】
前記ハンドリングロボットは、前記ガイドレールの一方側に近接して配置された処理領域に対して、ワークの搬入又はワークの搬出を行うように形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし７いずれか一つに記載のハンドリング装置。
【請求項９】
前記ハンドリングロボットは、前記ガイドレールを挟んだ両側に近接して配置された両側の処理領域に対して、ワークの搬入又はワークの搬出を行うように形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし７いずれか一つに記載のハンドリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機、機械等の種々の部品を含むワークに所定の処理（加工、組付け、検査等）を施す処理機（ＮＣマシニング、その他の加工装置、実装装置、検査装置等）に対して、ワークの搬入及び搬出を行うハンドリング装置に関し、特に、ガントリーに沿って移動すると共に処理機に対して横方向からワークを出し入れするガントリー式のハンドリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣマシニング等の設置型の加工機は、図１に示すように、ワークＷに対して所定の加工を施す処理領域がカバー１で覆われ、横方向に開口した扉部１ａを通してワークＷの出し入れが行われている。そして、ワークＷを出し入れするハンドリング装置としては、主としてガントリー２上を水平方向に移動する多関節型ロボット３が用いられている。
しかしながら、このハンドリング装置においては、多関節型ロボット３が上下方向Ｚに（垂直面内において）揺動あるいは屈曲する垂直関節型の複数のアームにより形成されているため、上下方向（縦方向）Ｚにおける剛性が小さい。したがって、質量の大きいワークＷを取り扱う場合、アームがワークを把持した状態で停止する際に振動やブレを生じ、これらの振動やブレが治まるまで次工程に移行することができず、又、関節の寿命が短くなり、メンテナンスに要する時間及び費用の増大を招くことになる。
また、多関節型ロボット３は、図１に示すように、支点となるガントリー２に対して、アームが加工機（カバー１）の反対側にも飛び出すように屈曲して移動するため、広い作業エリアが必要である。また、多関節型ロボット３をガントリー２に設置する場合、アームの付け根部を扉部１ａの高さと略同程度の高さにする必要があるため、稼働中であるか否かに拘わらず、多関節ロボット３がガントリー２の下方領域を占有することになり、この下方領域を作業者が利用することができない。さらに、ワークＷを加工機１の奥深い位置に搬入する必要がある場合、アームをより長くしなければならず、多関節型ロボットの大型化を招くと共に、加工機（カバー１）とガントリー２間の離隔距離をより大きくしなければならず、広い作業エリアを確保する必要がある。
【０００３】
また、他のハンドリング装置としては、ベース上に設けられた走行ラインに沿って移動すると共に、アームの支持部が昇降駆動される垂直多関節型の複数のアームを備えた多関節ロボットを含むものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、この装置においても、前述同様に、アームの振動やブレを生じ、メンテナンスに要する時間及び費用が増大し、作業者のための作業空間の確保が困難であり、又、広い作業エリアを要する等の種々の問題がある。
【０００４】
また、溶接等の作業を行う多関節型ロボットを含む装置としは、ガントリー、ガントリー上を移動するキャリッジ、キャリッジに対して昇降自在に設けられたコラム、コラムの下端に対して水平方向に摺動可能に設けられたスライダ、スライダの下面に設けられた多関節型の溶接ロボットを備えた溶接ロボット装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、この装置においても、ワークに対して溶接作業を施す溶接ロボットは、垂直多関節型の複数のアームを備えるものであるため、これをワークの搬送等に適用すると、前述同様に、アームの振動やブレを生じ、メンテナンスに要する時間及び費用が増大する等の問題を招くことになる。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１００７７７号公報
【特許文献２】特開平１０−２７２５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、装置の簡素化、集約化、設置面積の省スペース化、作業者のための作業空間の確保、ハンドリングに要する時間の短縮化（リードタイムの短縮化）等を図りつつ、生産性を向上させることができるハンドリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハンドリング装置は、水平方向に伸長するガイドレールと、ガイドレールに沿って移動する可動キャリッジと、可動キャリッジに設けられてワークを取り扱うハンドリングロボットを備えたハンドリング装置であって、上記ハンドリングロボットは、可動キャリッジに対して上下方向に伸縮自在に設けられたテレスコアームと、テレスコアームに保持されると共に水平面内で旋回して伸縮又は屈曲動作を行うべく互いに連結された複数の旋回アームと、複数の旋回アームの最も先端側に設けられたハンドユニットとを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、可動キャリッジがガイドレールに沿って水平方向に移動し、テレスコアームが可動キャリッジに対して上下方向に伸縮（昇降）し、複数の旋回アームが水平面内で旋回して伸縮又は屈曲することで、ワークを取り扱うハンドユニットが三次元的に移動させられる。特に、ワークを取り扱うハンドユニットを含む複数の旋回アームが水平面内において二次元的に移動するものであるため、上下方向（鉛直方向）における剛性が高くなり、質量の大きいワークを取り合う場合であっても、その停止時に振動やブレ等の発生を防止することができ、安定したハンドリング操作を行うことができる。
また、ワークに処理を施す処理領域に対して、ワークを横方向に開口した扉部から搬入し又は搬出する場合に、複数の旋回アームを相対的に旋回させることで、狭い作動範囲において、最小の動作（移動距離）でワークのハンドリング操作（搬送動作）を確実に行うことができる。
【０００８】
上記構成において、複数の旋回アームは、テレスコアームの下端に設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、テレスコアームを伸縮させることで、その下端に設けられた複数の旋回アームの高さ位置を調整することができ、特に、テレスコアームを最も上方に位置するように収縮（上昇）させて複数の旋回アームを高い位置に位置付けると、その下方領域において、作業者用の作業空間を設けることができるため、特にハンドリング操作を行わない場合において、種々の手作業を施すことができる。
【０００９】
上記構成において、ガイドレールは、門型に形成されたガントリーである、構成を採用することができる。
この構成によれば、ガントリーに沿ってハンドリングロボットを移動させることができるため、ガントリーを適用する生産ライン等において、このハンドリング装置を容易に適用することができる。
【００１０】
上記構成において、複数の旋回アームは、テレスコアームの鉛直軸回りに旋回する第１旋回アームと、第１旋回アームの先端領域に位置する鉛直軸回りに旋回する第２旋回アームを含み、ハンドユニットは、第２旋回アームの先端領域に設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１旋回アームがテレスコアーム上の鉛直軸回りに旋回し、第２旋回アームが第１旋回アームの先端領域上の鉛直軸回りに旋回すると、第１旋回アーム及び第２旋回アームが協働して伸縮又は屈曲動作を行うことができ、第２旋回アームの先端領域に設けられたハンドユニット（すなわちワーク）を、水平面内の所望の位置に移動させることができる。特に、複数の旋回アームとして二つの旋回アームを採用することで、簡素化及び小型化、制御シーケンスの簡素化等を達成しつつ、ワークを所望のハンドリング範囲において、円滑に取り扱う（搬送する）ことができる。
【００１１】
上記構成において、ハンドユニットは、第２旋回アームの先端領域において、鉛直軸回りに回動自在に設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ハンドユニットが第２旋回アームに対して鉛直軸回りに回動自在であるため、例えば保持したワークの水平面内における角度位置を、自在に調整することができる。
【００１２】
上記構成において、第１旋回アーム及び第２旋回アームは、上下方向において重なり合うように、略同一の長さに形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、例えば、ワークに処理を施す処理領域とガイドレール（又はガントリー）の間隔が狭い場合、第１旋回アーム及び第２旋回アームを旋回又は屈曲させる一連の動作において、両者が重なるような動作を含めることで、周辺装置との干渉を防止しつつ、ハンドリング操作を円滑に行うことができる。
【００１３】
上記構成において、ハンドリングロボットは、ガイドレールに対して、複数設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、複数のハンドリングロボットを、独立して又は同期して移動させることで、同時に複数のハンドリング操作又は協働したハンドリング操作を行うことができる。
【００１４】
上記構成において、ハンドリングロボットは、ガイドレールの一方側に近接して配置された処理領域に対して、ワークの搬入又はワークの搬出を行うように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ハンドリングロボットが、ガイドレールに沿って移動しつつ、ガイドレールの一方側に配置された処理領域にアクセスすることで、ハンドリング操作（ワークの搬入又は搬出）を円滑に行うことができる。
【００１５】
上記構成において、ハンドリングロボットは、ガイドレールを挟んだ両側に近接して配置された両側の処理領域に対して、ワークの搬入又はワークの搬出を行うように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ハンドリングロボットが、ガイドレールに沿って移動しつつ、ガイドレールの両側に配置された両側の処理領域にそれぞれアクセスすることで、ハンドリング操作（ワークの搬入又は搬出）を円滑に行うことができると共に、連続的に両側の処理領域にアクセスすることで、無駄な移動（又は操作）を省いて、生産性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成をなすハンドリング装置によれば、装置の簡素化、集約化、設置面積の省スペース化、作業者のための作業空間の確保、ハンドリングに要する時間の短縮化（リードタイムの短縮化）等を達成することができ、これにより、全体としての生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図２ないし図６は、本発明に係るハンドリング装置の一実施形態を示すものであり、図２は装置の外観を示す斜視図、図３は装置及びその周辺装置を示す平面図、図４及び図５は装置の一部をなすハンドリングロボットを示す斜視図、図６は装置及び周辺装置を示す断面図である。
【００１８】
このハンドリング装置は、図２に示すように、門型のガントリー１０、ガントリー１０に対して水平方向Ｙに移動自在に設けられた可動キャリッジ２０、可動キャリッジ２０に対して上下方向Ｚに伸縮自在に設けられたテレスコアーム３０、テレスコアーム３０の下端において旋回自在に連結された第１旋回アーム４０、第１旋回アーム４０の先端領域において旋回自在に連結された第２旋回アーム５０、第２旋回アーム５０の先端領域において回動自在に設けられたハンドユニット６０等を備えている。
そして、上記テレスコアーム３０、第１旋回アーム４０、第２旋回アーム５０、及びハンドユニット６０により、ワークＷを取り扱う（保持して搬送する）ハンドリングロボットＲが構成されている。
【００１９】
また、このハンドリング装置は、図３に示すように、所定の加工処理を施す処理領域としての加工機Ｍ１，Ｍ２、未処理のワークＷを供給する供給エリアＡ１、処理済みのワークＷを搬出する搬出エリアＡ２が近接して配置される加工システムに用いられる。
すなわち、ガントリー１０の一方側には、加工機Ｍ１，Ｍ２、供給エリアＡ１、搬出エリアＡ２が近接して配置され、ハンドリングロボットＲが、供給エリアＡ１からワークＷを受け取り、加工機Ｍ１，Ｍ２に搬入し、又、加工の済んだワークＷを搬出エリアＡ２に搬出するようになっている。
【００２０】
ガントリー１０は、図２に示すように、水平方向（Ｙ方向）に伸長するガイドレール１１、ガイドレール１１を所定高さに支持する支柱１２等により形成されている。
ガイドレール１１には、可動キャリッジ２０を所定の移動範囲に規制するストッパ１３が設けられている。
ガイドレール１１は、図４及び図５に示すように、側面において凸状に形成された凸状レール１１ａ、上面において凹状に形成された凹状レール１１ｂを画定するように形成されている。
このように、ガイドレールとして、門型に形成されたガントリー１０を適用することにより、ガントリー１０に沿ってハンドリングロボットＲを移動させることができるため、ガントリー１０を適用する生産ライン等において、このハンドリング装置を容易に適用することができる。
【００２１】
可動キャリッジ２０は、図４及び図５に示すように、ガイドレール１１の凸状レール１１ａを挟み込むようにして転動するローラ２１、凹状レール１１ｂを転動するローラ２２、ローラ２１，２２を回転駆動する駆動機構２３、テレスコアーム３０を上下方向Ｚに移動自在に支持する支持部材２４、テレスコアーム３０を伸縮駆動する駆動機構２５等を備えている。
駆動機構２３は、駆動モータ、駆動モータの回転駆動力をローラ２１，２２に伝達する歯車式又はベルト式の伝達機構等により形成されている。
駆動機構２５は、駆動モータ、駆動モータの回転駆動力を上下駆動力に変換するラック及びピニオン、あるいは、ボールネジ及びボールナット等の伝達機構により形成されている。
そして、可動キャリッジ２０は、ガイドレール１１に沿って水平方向Ｙに往復動自在に支持され、駆動機構２３の駆動制御により、水平方向Ｙの所望の位置に位置決めされるようになっている。
【００２２】
テレスコアーム３０は、図４及び図５に示すように、鉛直軸Ｚ１を軸線にもつように上下方向Ｚに伸長して形成され、可動キャリッジ２０の支持部材２４に上下動自在に支持された第１昇降アーム３１、第１昇降アーム３１の内側に入れ子状に配置されて昇降駆動される第２昇降アーム３２、第２昇降アーム３２を昇降駆動する駆動機構３３、第２昇降アーム３２の下端に設けられた連結板３４等を備えている。
駆動機構３３は、駆動モータ、駆動モータの回転駆動力を上下駆動力に変換するラック及びピニオン、あるいは、ボールネジ及びボールナット等の伝達機構により形成されている。
そして、テレスコアーム３０は、駆動機構２５，３３の駆動制御により、第１昇降アーム３１及び第２昇降アーム３２が相対的に上下動することで上下方向Ｚに伸縮し、連結板３４を所望の高さ位置に位置決めするようになっている。
【００２３】
第１旋回アーム４０は、図４に示すように、支軸側の一端部４１、先端領域（回転移動側）としての他端部４２を有し、その一端部４１が第２昇降アーム３２の下端の連結板３４に対して鉛直軸Ｚ１回りに旋回自在に連結されている。また、一端部４１の内部には、第１旋回アーム４０を鉛直軸Ｚ１回りに旋回駆動する駆動機構４３が内蔵されている。さらに、他端部４２の内部には、第２旋回アーム５０を鉛直軸Ｚ２回りに旋回駆動する駆動機構４４が内蔵されている。
駆動機構４３，４４は、旋回駆動力を及ぼす駆動モータ、減速歯車、あるいは、スプロケット及びチェーン又はその他の伝達機構等により形成されている。
そして、第１旋回アーム４０は、駆動機構４３の旋回駆動力により、水平面（ＸＹ平面）内において、テレスコアーム３０の鉛直軸Ｚ１回りに旋回駆動されて、所望の向きに方向付けられるようになっている。
【００２４】
第２旋回アーム５０は、図４に示すように、支軸側の一端部５１、先端領域（回転移動側）としての他端部５２を有し、その一端部５１が第１旋回アーム４０の他端部４２に対して、鉛直軸Ｚ２回りに旋回自在に連結されている。また、他端部５２の内部には、ハンドユニット６０を鉛直軸Ｚ３回りに回転駆動する駆動機構５３が内蔵されている。
駆動機構５３は、回転駆動力を及ぼす駆動モータ、減速歯車、あるいは、スプロケット及びチェーン又はその他の伝達機構等により形成されている。
そして、第２旋回アーム５０は、駆動機構４４の旋回駆動力により、水平面（ＸＹ平面）内において、第１旋回アーム４０の先端領域に位置する鉛直軸Ｚ２回りに旋回駆動されて、第１旋回アーム４０に対して相対的に旋回して、所望の向きに方向付けられる（所望の角度に折れ曲がる）ようになっている。
【００２５】
また、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０は、図５に示すように、上下方向Ｚ（Ｚ方向の平面視）において重なり合うように、それぞれ略同一の長さに形成され、好ましくはそれぞれの幅も略同一に形成されている。
これにより、例えば、ワークＷに加工処理を施す加工機Ｍ１，Ｍ２とガントリー２０（ガイドレール１１）の間隔が狭い場合、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０を旋回又は屈曲させる一連の動作において、両者が重なるような動作を含めることで、周辺装置（加工機Ｍ１，Ｍ２等）との干渉を防止しつつ、ハンドリング操作を円滑に行うことができる。
【００２６】
すなわち、第１旋回アーム４０がテレスコアーム３０の鉛直軸（駆動機構４３の回転軸）Ｚ１回りに旋回し、第２旋回アーム５０が第１旋回アーム４０の他端部（先端領域）の鉛直軸（駆動機構４４の回転軸）Ｚ２回りに旋回することで、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０が、協働して伸縮又は屈曲動作を行うことができるようになっている。
このように、複数の旋回アームとして二つの旋回アーム４０，５０を採用することで、簡素化及び小型化、制御シーケンスの簡素化等を達成しつつ、ワークＷを所望のハンドリング範囲において、円滑に取り扱う（搬送する）ことができる。
【００２７】
また、複数の旋回アーム（第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０）は、テレスコアーム３０の下端（連結板３４）に設けられているため、テレスコアーム３０を伸縮させることで、複数の旋回アーム（第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０）の高さ位置を調整することができ、特に、テレスコアーム３０を最も上方に位置するように収縮（上昇）させて、複数の旋回アーム（第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０）を高い位置に位置付けると、その下方領域において、作業者用の作業空間を確保することができるため、ハンドリング操作を行わない場合において、種々の手作業を施すことができる。
【００２８】
ハンドユニット６０は、図４及び図５に示すように、第２旋回アーム５０の他端部５２（先端領域）に連結される旋回ホルダ６１、旋回ホルダ６１の両端部において下方に向けて吊設されると共にそれぞれワークＷを把持し得る二つの把持機構６２、二つの把持機構６２をそれぞれ駆動するべく旋回ホルダ６１に内蔵された駆動機構（不図示）等により形成されている。
各々の把持機構６２は、対向する一対の把持片６２ａ，６２ａにより構成され、把持片６２ａ，６２ａは駆動機構（不図示）により互いに近接及び離隔自在に駆動されるようになっている。また、各々の把持機構６２は、片方ずつ又は同時に駆動可能となっている。
また、ハンドユニット６０は、各把持機構６２，６２によりワークＷを把持した状態で、旋回ホルダ６１を１８０度回転させることにより、ワークＷ，Ｗの位置を替えることができるようになっている。尚、把持機構６２は旋回ホルダ６１に対して一つ設けられてもよい。
すなわち、ハンドユニット６０は、第２旋回アーム５０の他端部５２（複数の旋回アームの最も先端領域）において、他端部５２に位置する鉛直軸（駆動機構５３の回転軸）Ｚ３回りに回動自在に連結されている。
そして、ハンドユニット６０は、駆動機構５３の回転駆動力により、水平面（ＸＹ平面）内において鉛直軸Ｚ３回りに回転駆動されて、第２旋回アーム５０（及び第１旋回アーム４０）に対して相対的に回転して所望の向きに方向付けられ、把持したワークＷを水平面（ＸＹ平面）内において所望の角度位置に調整することができるようになっている。
【００２９】
加工機Ｍ１，Ｍ２は、図６に示すように、ワークＷに対して所定の加工を施す加工テーブルＴ、加工テーブルＴを含めた加工空間を覆うカバーＣ、ワークＷの出し入れをするべくカバーＣの側面に形成された扉部Ｃ１等を備えている。
扉部Ｃ１は、カバーＣ内の雰囲気を外部の雰囲気から極力遮断するべく、開口面積が小さく形成されている。
供給エリアＡ１は、加工機Ｍ１，Ｍ２に未処理のワークＷを供給する領域であり、図３に示すように、ハンドリングロボットＲの移動範囲内において、ガントリー１０の一端側近傍に近接して配置されている。
そして、供給エリアＡ１は、所定のコンベア（不図示）等により、未処理のワークＷを適宜供給するようになっている。
搬出エリアＡ２は、加工機Ｍ１，Ｍ２からの処理済みのワークＷを搬出する（受け渡す）領域であり、図３に示すように、ハンドリングロボットＲの移動範囲内において、ガントリー１０の他端側近傍に近接して配置されている。
そして、搬出エリアＡ２は、ハンドリングロボットＲにより移載された処理済みのワークＷを、所定のコンベア（不図示）等により、次工程に向けて適宜搬出するようになっている。
【００３０】
次に、上記ハンドリング装置の動作として、ワークＷを加工機Ｍ１，Ｍ２に搬入する動作を、図７ないし図１９を参照しつつ説明する。ここで、図７ないし図９においては、図を簡略化するために、ハンドユニット６０における把持機構６２の個数を１つにして示している。
先ず、待機状態において、ハンドリングロボットＲは、図７に示すように、テレスコアーム３０が所定量収縮（上昇）した位置にて、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０が重なった状態に屈曲している。これにより、周辺装置との干渉を確実に防止することができる。
【００３１】
そして、図８に示すように、可動キャリッジ２０をガイドレール１１に沿って供給エリアＡ１側に移動させ、図９に示すように、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０が鉛直軸Ｚ１，Ｚ２回りに適宜旋回させ、ハンドユニット６０を供給エリアＡ１のワークＷ上方に位置付ける。
続いて、図１０に示すように、テレスコアーム３０を伸長（下降）させ、ハンドユニット６０をワークＷの直上に位置付けることで、ハンドユニット６０の把持機構６２によりワークＷを把持する。
尚、供給エリアＡ１の上方領域に他の障害物がある場合は、予めテレスコアーム３０を所定量だけ伸長（下降）させた後に、可動キャリッジ２０を供給エリアＡ１側に移動させ、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０を適宜旋回させてもよい。
【００３２】
続いて、図１１に示すように、ハンドユニット６０によりワークＷを把持した状態で、テレスコアーム３０を所定高さまで収縮（上昇）させた後、図１２に示すように、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０を上下方向Ｚにおいて重なる位置まで適宜旋回させる。尚、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０の旋回動作は、テレスコアーム３０の収縮（上昇）動作が完了する前に、すなわち、収縮（上昇）動作と並行して行ってもよい。
【００３３】
続いて、図１３に示すように、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０が重なり合った状態で、可動キャリッジ２０をガイドレール１１に沿って加工機Ｍ１，Ｍ２側に移動させ、加工機Ｍ１（又は加工機Ｍ２）の扉部Ｃ１と対向する位置近傍において停止させる。
続いて、図１４に示すように、テレスコアーム３０を所定量だけ伸長（下降）させ、ハンドユニット６０（及び第１旋回アーム４０，第２旋回アーム５０）を、扉部Ｃ１に対向する高さに位置付ける。
【００３４】
続いて、図１５に示すように、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０を鉛直軸Ｚ１，Ｚ２回りに適宜旋回させ、ハンドユニット６０を扉部Ｃ１からカバーＣ内に進入させると共に加工テーブルＴの方向に移動させ、図１６に示すように、第２旋回アーム５０及び第１旋回アーム４が略直線上に並ぶように伸長した状態になり、ハンドユニット６０（ワークＷ）を加工テーブルＴの上方に位置付ける。
続いて、図１７に示すように、テレスコアーム３０を所定量だけ伸長（下降）させ、ハンドユニット６０によるワークＷの把持を解除し、ワークＷを加工テーブルＴ上に移載する。
【００３５】
その後、テレスコアーム３０を所定量だけ収縮（上昇）させ、ハンドユニット６０をワークＷから離隔させ、図１８に示すように、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０を鉛直軸Ｚ１，Ｚ２回りに適宜旋回させ、上下方向に重なり合う状態まで屈曲させる。
そして、図１９に示すように、テレスコアーム３０を所定量だけ収縮（上昇）させることで、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０（並びにハンドユニット６０）を、最初の待機位置に位置付ける。
これにより、未処理のワークＷを処理領域（加工機Ｍ１又は加工機Ｍ２）に搬入するハンドリング操作が完了する。
【００３６】
上記のように、可動キャリッジ２０がガイドレール１１に沿って水平方向Ｙに移動し、テレスコアーム３０が可動キャリッジ２０に対して上下方向Ｚに伸縮（昇降）し、複数の旋回アーム（第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０）が水平面（ＸＹ平面）内で旋回して伸縮又は屈曲することで、ワークＷを取り扱うハンドユニット６０が三次元的に移動させられて、円滑なハンドリング操作が行われる。
特に、ワークＷを取り扱うハンドユニット６０を含む複数の旋回アーム（第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０）が水平面内において二次元的に移動するものであるため、上下方向（鉛直方向）Ｚにおける剛性が高くなり、質量の大きいワークＷを取り合う場合であっても、その停止時に振動やブレ等が発生するのを防止することができ、安定したハンドリング操作を行うことができる。
【００３７】
次に、図２０に示すように、加工機Ｍ１，Ｍ２とガントリー１０の間隔Ｄが狭くて、第１旋回アーム４０の先端領域（他端部４２）が扉部Ｃ１からカバーＣの内部に入り込んでしまうような場合の搬入動作について、図２１ないし図２３を参照しつつ説明する。
先ず、前述の図１１に示すようにハンドユニット６０により未処理のワークＷを把持した後、可動キャリッジ２０を下流側（加工機Ｍ１又は加工機Ｍ２の近傍に）に移動させる前に、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０をそれぞれ鉛直軸Ｚ１，Ｚ２回りに適宜旋回及び屈曲させて、第２旋回アーム５０の先端領域（他端部５２）すなわちハンドユニット６０を、ガイドレール１１の下流側（加工機Ｍ１又は加工機Ｍ２の近傍）に移動させる。
【００３８】
続いて、テレスコアーム３０を適宜伸縮（昇降）させ、ハンドユニット６０を扉部Ｃ１の高さ領域に位置付ける。そして、図２１に示すように、可動キャリッジ２０をガイドレール１１に沿って下流側に移動させ、第２旋回アーム５０を鉛直軸Ｚ２回りに適宜旋回させて、その他端部５２（ハンドユニット６０）を扉部Ｃ１の方向に方向付ける。
【００３９】
続いて、図２２に示すように、可動キャリッジ２０をガイドレール１１に沿って下流側にさらに移動させつつ、第２旋回アーム５０及び第１旋回アーム４０をそれぞれ鉛直軸Ｚ２，Ｚ１回りに適宜旋回させ、第２旋回アーム５０を扉部Ｃ１からカバーＣ内部に入り込ませ、ハンドユニット６０を加工テーブルＴの方向に近づける。
【００４０】
続いて、図２３（及び図２０）に示すように、第２旋回アーム５０及び第１旋回アーム４０を略一直線になるように伸長するまで適宜旋回させ、ハンドユニット６０を加工テーブルＴの上方に位置付ける。
続いて、テレスコアーム３０を伸長（下降）させ、ハンドユニット６０によるワークＷの把持を解除してワークＷを離し、加工テーブルＴ上に移載する。
【００４１】
その後、逆の経路を辿って、可動キャリッジ２０がガイドレール１１に沿って移動しつつ、第２旋回アーム５０及び第１旋回アーム４０が、適宜旋回してカバーＣの外部に移動してお互いに上下方向に重なり合った状態となる。その後、テレスコアーム３０が所定量だけ収縮（上昇）して、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０（並びにハンドユニット６０）を最初の待機位置に位置付ける。これにより、未処理のワークＷを処理領域（加工機Ｍ１又は加工機Ｍ２）に搬入するハンドリング操作が完了する。
【００４２】
この場合も前述同様に、可動キャリッジ２０がガイドレール１１に沿って水平方向Ｙに移動し、テレスコアーム３０が可動キャリッジ２０に対して上下方向Ｚに伸縮（昇降）し、複数の旋回アーム（第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０）が水平面（ＸＹ平面）内で旋回して伸縮又は屈曲することで、ワークＷを取り扱うハンドユニット６０が三次元的に移動させられて、円滑なハンドリング操作が行われる。
また、ワークＷを取り扱うハンドユニット６０を含む複数の旋回アーム（第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０）が水平面内において二次元的に移動するものであるため、上下方向（鉛直方向）Ｚにおける剛性が高くなり、質量の大きいワークＷを取り合う場合であっても、その停止時に振動やブレ等の発生を防止することができ、安定したハンドリング操作を行うことができる。
特に、加工機Ｍ１，Ｍ２とガントリー１０が接近して配置される場合であっても、複数の旋回アーム（第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０）及び可動キャリッジ２０の動作をそれぞれ所定のタイミングで行うことにより、狭い作動範囲において、最小の動作（移動距離）で、ワークＷのハンドリング操作（搬送動作）を確実に行うことができる。
【００４３】
以上述べたように、ハンドリングロボットＲは、ガイドレール１１の一方側に近接して配置された処理領域（加工機Ｍ１，Ｍ２）に対して、ワークＷの搬入又はワークＷの搬出を行うように形成されているため、ハンドリングロボットＲがガイドレール１１に沿って移動しつつ、ガイドレール１１の一方側に配置された処理領域（加工機Ｍ１，Ｍ２）にアクセスすることで、ハンドリング操作（ワークの搬入又は搬出）を円滑に行うことができる。
【００４４】
図２４は、本発明に係るハンドリング装置を用いる加工システムの他の実施形態を示す平面図である。
すなわち、ハンドリング装置は、図２４に示すように、所定の処理作業を施す処理領域としての加工機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４、未処理のワークＷを供給する供給エリアＡ１，Ａ１´、処理済みのワークＷを搬出する搬出エリアＡ２，Ａ２´に近接して配置されて用いられる。
すなわち、ガントリー１０の一方側には、加工機Ｍ１，Ｍ２、供給エリアＡ１、搬出エリアＡ２が近接して配置され、ガントリー１０の他方側には、加工機Ｍ３，Ｍ４、供給エリアＡ１´、搬出エリアＡ２´が近接して配置され、ハンドリングロボットＲが、供給エリアＡ１，Ａ１´からワークＷを受け取り、加工機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に搬入し、又、加工の済んだワークＷを搬出エリアＡ２，Ａ２´に搬出するようになっている。
【００４５】
これによれば、ハンドリングロボットＲは、ガイドレール１１を挟んだ両側に近接して配置された両側の処理領域（加工機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）に対して、ワークＷの搬入又はワークＷの搬出を行うように形成されているため、ハンドリングロボットＲがガイドレール１１に沿って移動しつつ、ガイドレール１１の両側に配置された両側の処理領域（加工機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）にそれぞれアクセスすることで、ハンドリング操作（ワークＷの搬入又は搬出）を円滑に行うことができると共に、連続的に両側の処理領域（加工機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）にアクセスすることで、無駄な移動（又は操作）を省いて、生産性をさらに向上させることができる。
【００４６】
上記実施形態においては、ガイドレールとして、門型のガントリー１０を示したが、これに限定されるものではなく、ハンドリングロボットＲ及び可動キャリッジ２０を移動自在に支持するものであれば、門型に限らず、その他の形態をなすガイドレールを採用してもよい。
上記実施形態においては、複数の旋回アームとして、２つの旋回アーム、すなわち第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０を示したが、これに限定されるものではなく、３つ以上の旋回アームを旋回及び屈曲自在に連結して用いてもよい。
【００４７】
上記実施形態においては、複数の旋回アーム４０，５０をテレスコアーム３０の下端に設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、複数のアーム４０，５０を上方の高い領域で用いる場合は、テレスコアーム３０の上端又は途中の領域に設けてもよい。
上記実施形態においては、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０を重なり合える略同一の長さに形成した場合を示したが、これに限定されるものではなく、一方が他方よりも長く形成されてもよい。
上記実施形態においては、ガイドレール１１に対して一つのハンドリングロボットＲを設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、複数のハンドリングロボットＲを設けてもよい。この場合、複数のハンドリングロボットＲを、独立して又は同期して移動させることで、同時に複数のハンドリング操作又は協働したハンドリング操作を行うことができる。
【００４８】
上記実施形態においては、処理領域として加工処理を施す加工機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を示したが、これに限定されるものではなく、組付け処理を施す実装機、検査処理を施す検査機等、その他の処理機を採用することができる。
上記実施形態においては、ハンドユニット６０として、二つの把持機構６２，６２を備える場合を示したが、これに限定されるものではなく、ワークＷを圧入させて保持するような圧入保持機構、あるいは、その他の保持機構を備えていてもよい。
上記実施形態においては、ハンドリングロボットＲがワークＷを処理領域（加工機Ｍ１，Ｍ２）に搬入する動作を、図７ないし図１９、図２１ないし図２３を参照して説明したが、これらの動作は一例に過ぎず、可動キャリッジ２０の移動動作、第１旋回アーム４０及び第２旋回アーム５０の旋回動作、テレスコアーム３０の伸縮動作を適宜組み合わせた種々の搬入動作及び搬出動作を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上述べたように、本発明のハンドリング装置は、装置の簡素化、集約化、設置面積の省スペース化、作業者のための作業空間の確保、ハンドリングに要する時間の短縮化（リードタイムの短縮化）等を達成しつつ、生産性を向上させることができるため、電機又は機械の部品等を取り扱う生産ライン等において利用できるのは勿論のこと、その他の分野における生産ラインあるいは管理倉庫等のハンドリング装置としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来のハンドリング装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係るハンドリング装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図３】図２に示すハンドリング装置を用いる加工システムを示す平面図である。
【図４】図２に示すハンドリング装置の一部を示す斜視図である。
【図５】図２に示すハンドリング装置の一部を示す斜視図である。
【図６】図２に示すハンドリング装置と処理領域（加工機）の相互関係を示す断面図である。
【図７】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図８】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図９】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１０】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１１】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１２】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１３】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１４】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１５】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１６】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１７】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１８】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図１９】図２及び図３に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図２０】図２に示すハンドリング装置と処理領域（加工機）が近接して配置された場合の相互関係を示す断面図である
【図２１】図２及び図２０に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図２２】図２及び図２０に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図２３】図２及び図２０に示すハンドリング装置の動作を示す平面図である。
【図２４】図２に示すハンドリング装置を用いる加工システムの他の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｙ  水平方向
Ｚ  上下方向
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３  鉛直軸
Ｗ  ワーク
１０  ガントリー
１１  ガイドレール
１１ａ  凸状レール
１１ｂ  凹状レール
１２  支柱
１３  ストッパ
Ｒ  ハンドリングロボット
２０  可動キャリッジ
３０  テレスコアーム
３１  第１昇降アーム
３２  第２昇降アーム
３４  連結板
４０  第１旋回アーム
４１  一端部
４２  他端部（先端領域）
５０  第２旋回アーム
５１  一端部
５２  他端部（先端領域）
６０  ハンドユニット
６１  旋回ホルダ
６２  把持機構
６２ａ  把持片
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４  加工機（処理領域）
Ｃ  カバー
Ｃ１  扉部
Ｔ  加工テーブル
Ａ１，Ａ１´  供給エリア
Ａ２，Ａ２´  搬出エリア
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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