JP2014128860A - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークを昇降する際に搬送用ロボットに作用する負荷荷重を低減することができる搬送システムを提供する。
【解決手段】 搬送システム１は、吊下げ装置３とロボット４とを備えており、吊下げ装置３は、吊下げ治具１６と、昇降ユニット１５と、支持機構１０とを備えている。吊下げ治具１６は、ワーク２を吊下げるように構成され、昇降ユニット１５は、吊り下げられているワーク２を昇降させるように構成され、支持機構１０は、吊下げ治具１６を水平方向に移動可能に支持している。ロボット４は、その先端部に吊下げ装置１６に吊り下げられたワーク２を水平方向に案内するためのハンド２６を備えており、ハンド２６は、吊下げ装置３によるワーク２の昇降に対して上下方向に相対移動できるように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワークを搬送する搬送システムに関する。

ワークを搬送する搬送システムとして、例えば特許文献１のような搬送システムが知られている。特許文献１の搬送システムは、重量ワークを把持して吊下げるバランサーと、重量ワークを移動させるロボットとを備えている。バランサーの先端部には、重量ワークを把持する把持部と、ロボットが把持するための座が形成されている。ロボットは、その先端部に設けられている把持部によってバランサーの座を把持して重量ワークを所定位置まで移動させるようになっている。また、バランサーには、バランスウエイトが取り付けられている。このバランスウエイトは、重量ワークの荷重と釣り合っており、バランスウエイトによってロボットの負荷が低減されている。

特開平９−１４９２号公報

特許文献１の搬送システムでは、バランスウエイトによって重量ワークの荷重との釣り合いをとっているが、バランサーの姿勢及び重量ワークの高さ等によってロボットに作用する負荷荷重が変動する。それ故、重量ワークを昇降する際、バランサーの姿勢及び重量ワークの高さ等によって、ロボットの把持部（案内具）に大きな負荷荷重が作用することがある。そのような事態を避けるべく、発明者は、バランサーに代えてクレーンのようなワークを昇降可能な昇降装置を用いることを考えた。しかし、昇降装置を用いて重量ワークを搬送する場合、ロボットの動作と昇降装置の昇降動作のタイミングがずれるとロボットの案内具に大きな負荷荷重が作用する。

そこで、本発明は、ワークを昇降する際に案内具に作用する負荷荷重を低減することができる搬送システムを提供することを目的としている。

本発明の搬送システムは、前記ワークを吊下げる吊下げ治具と、前記吊下げ治具に吊り下げられているワークを昇降させる昇降ユニットと、前記吊下げ治具を水平方向に移動可能に支持している支持機構とを含む吊下げ装置と、前記吊下げ装置に吊り下げられたワークを水平方向に案内するための案内具とを備え、前記吊下げ治具は、前記案内具によって保持される保持部を有しており、前記案内具は、前記保持部に対して上下方向に相対変位可能に構成されているものである。

上記構成に従えば、吊下げ装置がワークを昇降した際に案内具が保持部に対して上下方向に相対移動する。これにより、吊下げ装置の昇降動作に案内具の上下移動が追従しないことに起因して案内具が受ける負荷荷重を低減することができる。

上記発明において、前記吊下げ治具は、前記ワークを取り付ける取付機構を有し、
前記取付機構は、前記ワークに電磁吸着可能なソレノイドを含んでもよい。

上記構成に従えば、ソレノイドに流れる電流の有無を切替えることで吊下げ治具をワークに取付けることができる。それ故、吊下げ治具のワークへの取り付けを簡単にすることができる。

上記発明において、前記吊下げ治具は、前記ワークに取付けられる取付機構を有し、前記取付機構は、前記ワークに挿通させて前記ワークに対して相対変位させることで前記ワークと係合する複数の係合部材と、前記係合部材を前記ワークに対して相対変位させる係合部駆動機構とを有してもよい。

上記構成に従えば、ロボットによって吊下げ治具をワークまで移動させて係合部をワークに挿通させ、更に係合部駆動機構によって係合部をワークに対して相対変位させることで係合部をワークに係合させることができる。また、複数の係合部を前記ワークに係合させた後、昇降機構によって吊下げ治具を上昇させることでワークを持ち上げて吊下げることができる。

本発明によれば、ワークを昇降する際に案内具に作用する負荷荷重を低減することができる。

本発明の第１実施形態の搬送システムを示す斜視図である。 図１の搬送システムのハンドを拡大して示す拡大図であり、（ａ）はハンドの平面図であり、（ｂ）はハンドの正面図である。 図１の搬送システムの電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態の搬送システムの取付具を切断して示す拡大断面図であり、（ａ）が取付具を上から見た拡大断面図であり、（ｂ）が取付具を側方から見た拡大断面図である。 図４の搬送システムの電気的な構成を示すブロック図である。 図４の取付具の係合片をワーク２に挿入した状態を側方から見た拡大断面図である。 図４の取付具の係合片をワーク２に挿入した後に回転させた状態を上から見た拡大断面図である。 本発明の第３実施形態の搬送システムの取付機構付近を拡大して示す拡大図である。

以下、本発明に係る第１乃至第３実施形態の搬送システム１，１Ａ，１Ｂについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明の便宜上使用するものであって、以下に説明する方向に限定するものではない。また、以下に説明する搬送システム１，１Ａ，１Ｂは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。即ち、各実施形態の１つ１つの構成を削除したり組み合わせたりして別の実施形態を形成してもよい。

＜第１実施形態＞
［搬送システム］
図１を参照すると、搬送システム１は、ケーシング等の金属部品、成型前の金属素材、及び金属部品を製造するための金型等の重量ワークを搬送するためのシステムである。なお、搬送システム１の搬送対象は、重量ワークに限定されず、百キロ以下のワークであってもよい。以下では、搬送対象を単にワーク２と称する。この搬送システム１は、吊下げ装置３と、ロボット４と、搬送用制御装置５と、吊下げ用制御装置６とを備えており、吊下げ装置３とロボット４とを協働させてワーク２を搬送するようになっている。

［吊下げ装置］
吊下げ装置３は、支持機構１０と、昇降ユニット１５と、吊下げ治具１６とを備えており、支持機構１０は、基台１１と支柱部材１２と２つのアーム１３，１４とを有している。基台１１は、床や台枠等に固定されており、基台１１の上には、支柱部材１２が立設されている。支柱部材１２は、基台１１から上方に延びており、支柱部材１２の上端部には、基端側アーム１３が設けられている。基端側アーム１３は、その基端部が支柱部材１２に設けられている。基端側アーム１３は、支柱部材１２に対して垂直軸であるＬ１軸を中心に回動自在に構成されており、基端側アーム１３の先端部には、先端側アーム１４が設けられている。先端側アーム１４もまた、その基端部が基端側アーム１３に対してＬ２軸を中心に回動自在に構成されている。なお、Ｌ２軸は、Ｌ１軸に平行且つＬ１軸と異なる垂直軸である。このように回動する先端側アーム１４には、その先端部に昇降ユニット１５が設けられている。

昇降ユニット１５は、サーボモータ１５ａと、減速機１５ｂと、巻取ドラム１５ｃとを含んでいる。サーボモータ１５ａは、後で詳述する吊下げ治具１６の駆動源として用いられており、吊下げ治具１６の高さを変えるように構成されている。サーボモータ１５ａには、減速機１５ｂを介して巻取ドラム１５ｃが取り付けられており、巻取ドラム１５ｃには吊下げ治具１６が設けられている。吊下げ治具１６は、吊下げワイヤ１７と、取付機構１８とを有している。吊下げワイヤ１７は、本体部１７ａと４つの分岐部１７ｂとを有している。本体部１７ａは、その上端を含む部分が巻取ドラム１５ｃに巻き付けられ、残余部分が巻取ドラム１５ｃから垂れ下がっている。本体部１７ａの下端部分には、４つの分岐部１７ｂが繋がっている。４つの分岐部１７ｂは、枝分かれするように本体部１７ａの下端部分から四方に延びており、各分岐部１７ｂの下端部分には、取付機構１８が連結されている。

取付機構１８は、本体１８ａと４つの取付具１８ｂとを有している。本体１８ａは、例えば、磁性材料から成る大略矩形状の板状部材であり、その上面の四隅に分岐部１７ｂの下端部分が夫々連結されている。これら４つの分岐部１７ｂは略同じ長さに形成されており、本体１８ａの姿勢は略水平に保たれている。また、本体１８ａの下面には四隅に取付具１８ｂが夫々固定され、上面の中央に保持部１８ｃが設けられている。

取付部である取付具１８ｂは、ワーク２に着脱可能に構成されている。具体的に説明すると、取付具１８ｂは、ソレノイドによって構成されており、そこに電流（装着信号）を流すと励磁して磁性材料から成るワーク２に電磁吸着するようになっている。また、取付具１８ｂは、そこに流れる電流を止めることによって励磁が止まってワーク２から離れるようになっている。保持部１８ｃは、図２に示すように大略円柱状に形成されており、保持可能に構成されている。保持部１８ｃは、本体１８ａの上面の中心位置に配置されており、本体１８ａの上面から上方に延在している。

このように構成されている吊下げ装置３は、取付具１８ｂをワーク２の上に載置して取付具１８ｂに電流を流すことによって取付具１８ｂをワーク２に電磁吸着させることによってワーク２に取り付けることができる。従って、取付機構１８のワーク２への取り付けが簡単である。取り付けた後に昇降ユニット１５のサーボモータ１５ａを駆動して吊下げワイヤ１７を巻き取ることによって、前記ワーク２を持ち上げて吊下げることができる。また、吊下げ装置３は、サーボモータ１５ａを駆動して吊下げワイヤ１７を巻き戻すことによって、吊下げているワーク２を下降させて床や台等に降ろすことができるようになっている。

このように吊下げたワーク２を昇降する吊下げ装置３では、基端側アーム１３が支柱部材１２に対して自由に動くように回動自在に構成され、且つ先端側アーム１４が基端側アーム１３に対して自由に動くように回動自在に構成されている。従って、吊下げ装置３の基端側アーム１３及び先端側アーム１４は、取付機構１８の水平方向の動きに追従して動くようになっている。つまり、吊下げ装置３は、取付機構１８の保持部１８ｃを水平方向に動かすことでワーク２を所定位置まで移動させることができるようになっている。そして、搬送システム１は、取付機構１８を水平方向に案内する装置としてロボット４を備えている。

［ロボット］
図１に示すように、ロボット４は、例えば、いわゆる垂直多関節ロボットであり、本実施形態では５軸ロボットが採用されている。ロボット４は、基台２０と４つのアーム２１〜２４と手首先端部２５を備えている。基台２０は、床や台枠等に固定されており、基台２０の上には第１アーム２１が設けられている。第１アーム２１は、基台２０に対して垂直軸であるＲ軸を中心に回動可能に構成されている。第１アーム２１の上部には、第２アーム２２が設けられており、第２アーム２２は第１アーム２１に対して水平軸であるＬ軸を中心に前後方向に揺動可能に構成されている。第２アーム２２の上部には、第３アーム２３が設けられており、第３アーム２３は第２アーム２２に対してＵ軸を中心に回動可能に構成されている。ここでＵ軸は、Ｌ軸に平行で且つＬ軸とは異なる水平軸である。

第３アーム２３の先端部には、第４アーム２４が設けられており、第４アーム２４は第３アーム２３に対してＢ軸を中心に回動するように構成されている。ここでＢ軸は、Ｌ軸に平行で且つＬ軸及びＵ軸と異なる水平軸である。更に第４アーム２４の先端部には、大略円柱状の手首先端部２５が設けられている。手首先端部２５は、手首先端部２５の軸線であるＴ軸がＢ軸と直交するように第４アーム２４に取り付けられており、第４アーム２４に対してＴ軸を中心に回動可能に構成されている。このように回動する手首先端部２５の先端部には、ハンド２６が取り付けられている。

案内具であるハンド２６は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように吊下げ装置３の取付機構１８の保持部１８ｃを挟持可能に構成されている。具体的に説明すると、ハンド２６は２つのフィンガー部２６ａ，２６ｂを有しており、２つフィンガー部２６ａ，２６ｂは、大略円弧状に形成されている。２つのフィンガー部２６ａ，２６ｂは、それらの周方向一端部同士が揺動ピン２７によって互いに揺動可能に連結されており、これによりハンド２６が平面視で大略Ｃ字状に形成されている。このように構成されているハンド２６は、揺動ピン２７を中心に２つフィンガー部２６ａ，２６ｂを揺動させて他端部を近接及び離隔させることで開閉することができるようになっている。これにより、ハンド２６は、開くことでフィンガー部２６ａ，２６ｂの間に保持部１８ｃを入れることができ、その状態からのように閉じることで保持部１８ｃの側面を挟むように挟持するようになっている（図２（ａ）及び（ｂ）の実線及び２点鎖線参照）。

また、ハンド２６は、３つのローラーボール２８を有しており、ローラーボール２８は、ハンド２６の内周面部に等間隔をあけて設けられている。ローラーボール２８は、球状部材であり、その一部分がハンド２６の内周面部から突出している。また、ローラーボール２８は、ハンド２６の内周面部に転動するように設けられており、挟持した保持部１８ｃに対する軸線まわりのハンド２６の相対回動及び軸線方向（上下方向）の相対移動を許容するようになっている。これにより、取付機構１８が昇降された際に取付機構１８の昇降動作にハンド２６の上下動が追従しなくても、それに起因してハンド２６が受ける負荷荷重を低減することができる。

このように構成されるロボット４は、図３に示すように第１乃至第４駆動モータ３１〜３４及び手首先端部駆動モータ３５を備えている。駆動モータ３１〜３５は、各アーム２１〜２４及び手首先端部２５に夫々対応させて設けられており、各アーム２１〜２４及び手首先端部２５を対応する軸まわりに夫々回動又は揺動させるように構成されている。また、ハンド２６には、アクチュエータ３６が設けられており、アクチュエータ３６は、本実施形態では電気モータによって構成されている。なお、アクチュエータ３６は、シリンダ機構等によって構成されてもよい。また、アクチュエータ３６は、駆動することでフィンガー部２６ａ，２６ｂを揺動させてハンド２６を開閉するように構成されている。このような機能を有する駆動モータ３１〜３５及びアクチュエータ３６は、搬送用制御装置５に電気的に接続されており、それらの動きが搬送用制御装置５によって制御されている。

［搬送用制御装置］
搬送用制御装置５は、駆動モータ３１〜３５を動かしてロボット４の動作を制御するように構成されている。また、搬送用制御装置５は、ハンド２６に保持部１８ｃの着脱をさせるべくアクチュエータ３６の動きを制御するようになっている。このような機能を有する搬送用制御装置５には、予め設定されたプログラム又は図示しない操作手段の操作に応じた動きでロボット４及びハンドの動きを制御するように構成されている。なお、本実施形態では、搬送用制御装置５に動作プログラムが予め記憶(store)されており、この動作プログラムに従って搬送用制御装置５がロボット４の動作を制御するように搬送用制御装置５が構成されている。また、搬送用制御装置５は、吊下げ用制御装置６に電気的に接続されており、予め設定されたプログラム又は図示しない操作手段の操作に応じて制御指示を吊下げ用制御装置６に送信するように構成されている。

［吊下げ装置用制御装置］
吊下げ用制御装置６は、吊下げ装置３の取付具１８ｂの各々と電気的に接続されており、取付具１８ｂに流す装着信号のオン及びオフを切替えて取付具１８ｂの装着を切替えられるように構成されている。また、吊下げ用制御装置６は、サーボモータ１５ａに電気的に接続されおり、サーボモータ１５ａの回動動作を制御するように構成されている。このように構成されている吊下げ用制御装置６は、搬送用制御装置５から送信される制御指示に基づき取付具１８ｂ及びサーボモータ１５ａの動作を制御するようになっており、ハンド２６の動き、特に上下方向の移動に合わせてサーボモータ１５ａの回転動作（即ち、昇降ユニット１５の動作）を制御するように構成されている。

このように構成されている搬送システム１では、ワーク搬送時においてハンド２６の上下方向の移動動作と昇降ユニット１５を昇降動作と同期させることにより、ワーク２の昇降時におけるロボット４の負荷荷重を低減している。以下では、搬送システム１がワーク２を搬送する際の搬送動作について説明する。

［搬送動作］
搬送用制御装置５は、まず、アクチュエータ３６を動かしてハンド２６を開き、駆動モータ３１〜３５を動かしてフィンガー部２６ａ，２６ｂの間に保持部１８ｃを入れる。入れた後、搬送用制御装置５は、再度アクチュエータ３６を動かしてハンド２６を閉じ、ハンド２６によって保持部１８ｃを挟持させる。次に、搬送用制御装置５は、駆動モータ３１〜３５を動かしてハンド２６を移動させ、取付機構１８をワーク２の上まで運ぶ。ワーク２上まで取付機構１８が運ばれてくると、吊下げ用制御装置６は、サーボモータ１５ａを回動させて取付機構１８をワーク２上に載置し、４つの取付具１８ｂのソレノイドに電流を流して取付具１８ｂをワーク２に電磁吸着させる。このようにして、搬送システム１は、ワーク２に取付機構１８を取付ける。

取付けた後、搬送用制御装置５は、動作プログラムに基づいて作成される制御指示を吊下げ用制御装置６に送信し、ハンド２６の上下方向の動作と取付機構１８の昇降動作とを同期させながらワーク２を所定位置まで持ち上げる。この際、ロボット４は、ハンド２６によって保持部１８ｃを挟持し、挟持した保持部１８ｃを介してワーク２を案内している。ハンド２６は、転動可能なローラーボール２８を介して保持部１８ｃを挟持しているので、保持部１８ｃに対するハンド２６の上下方向の相対的な動きを許容することができる。これにより、ハンド２６の上下方向の動作及び取付機構１８の昇降動作のタイミングがずれたとき、ハンド２６が保持部１８ｃに対して上下方向に相対移動し、ハンド２６が取付機構１８に上下方向に引っ張られることがない。それ故、搬送システム１は、搬送時にハンド２６に作用する負荷荷重（特に、ワーク２の荷重）を低減することができ、ロボット４の可搬質量を超えるワーク２を持ち上げることができる。

持ち上げられたワーク２が所定の高さに達すると、搬送用制御装置５及び吊下げ用制御装置６は、ハンド２６及び昇降ユニット１５の上昇動作を止める。次に、搬送用制御装置５は、駆動モータ３１〜３５を動かしてハンド２６を水平移動させ、ワーク２を搬送終了位置の上方位置まで水平移動させる。なお、ワーク２の持ち上げ動作と水平移動動作とは必ずしも別々に遂行する必要はなく、これらの動作を同時に遂行させてもよい。ハンド２６を水平移動させると、このハンド２６の動きに追従して吊下げ装置３の基端側アーム１３及び先端側アーム１４が動き、取付機構１８及びそれに取り付けられたワーク２がハンド２６の動きに連動して水平移動する。このようにして、ロボット４は、吊下げ装置３に吊り下げられたワーク２を水平移動させる。

吊下げ装置３及びロボット４を動かしてワーク２を搬送終了位置の上方位置まで移動させると、搬送用制御装置５は、ロボット４の動作を制御してハンド２６を下降させ、ワーク２を搬送終了位置に降ろす。同時に、吊下げ用制御装置６は、制御指示に基づいて昇降ユニット１５の動作を制御してワーク２を下降させる。下降時もハンド２６の下降動作と昇降ユニット１５の動作とは同期させているが、ハンド２６の上下方向の動作及び取付機構１８の昇降動作のタイミングがずれる場合がある。このような場合でも、ハンド２６が保持部１８ｃに対して相対移動する（図１の２点鎖線及び実線参照）ので、ハンド２６が取付機構１８に上下方向に引っ張られることがなく、ハンド２６に作用する負荷荷重を大きくすることなく、吊下げ治具１６に吊り下げられているワーク２を搬送終了位置に降ろすことができる。

降ろした後、吊下げ用制御装置６は、４つの取付具１８ｂに流れる電流を止め、ワーク２に対する取付具１８ｂの電磁吸着を解除する。これにより、取付具１８ｂがワーク２から外れる。外れた後、搬送用制御装置５は、ハンド２６を動かして取付機構１８を元の位置に戻す。そして、搬送用制御装置５は、アクチュエータ３６を駆動させてハンド２６を開いてハンド２６から保持部１８ｃを外し、ロボット４を元の位置に戻す。これによって搬送動作が終了する。

このように搬送システム１は、ロボット４と吊下げ装置３との動きを同期させてワーク２を搬送させるようになっており、協働させることでロボット４の可搬質量以上の質量を有するワーク２を搬送することができる。また、搬送する際にロボット４と吊下げ装置３との動くタイミングがずれても保持部１８ｃに対してハンド２６が上下方向に相対的に動くので、ハンド２６が受ける負荷荷重を低減することができ、大きな重量のワークを可搬質量が小さいロボット４で搬送することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の搬送システム１Ａは、第１実施形態の搬送システム１と構成が類似している。以下では、第２実施形態の搬送システム１Ａの構成については、第１実施形態の搬送システム１と異なる点について主に説明し、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。後述する第３実施形態についても同様である。

第２実施形態の搬送システム１Ａは、吊下げ装置３Ａ及びロボット４を備え、吊下げ装置３Ａは、図４（ａ）及び（ｂ）に示すような取付機構１８Ａを備えている。取付機構１８Ａは、本体１８ａと４つの取付具４０とを有している。取付具４０は、本体１８ａの下面の四隅に夫々設けられており、ケーシング４１を有している。ケーシング４１は、大略直方体の箱状に形成されており、ケーシング４１の中には、ラジアル軸受４２を介して係合部材４３が回動可能に設けられている。

係合部材４３は、本体部４３ａと係合片４３ｂとを有しており、本体部４３ａは、大略円柱状に形成されている。本体部４３ａは、上下方向に延在しており、本体部４３ａの上端側部分には、ラジアル軸受４２が外装されている。本体部４３ａは、ラジアル軸受４２を介して軸線回り回動可能にケーシング４１に支持されている。また、本体部４３ａは、その中間部分に大径部分４３ｃを有しており、大径部分４３ｃは、残余部分より大径に形成されている。この大径部分４３ｃは、ラジアル軸受４２より下方に位置しており、大径部分４３ｃの下面にはスラスト軸受４４が設けられている。スラスト軸受４４には、本体部４３ａの下端側部分が挿通されている。スラスト軸受４４の上面は、大径部分４３ｃに固定され、下面はケーシング４１の底面４１ａに固定されている。これにより、本体部４３ａは、スラスト軸受４４を介してケーシング４１の底面４１ａに回動可能に設けられている。また、本体部４３ａは、その下端部分がケーシング４１の底部４１ｂを貫通して下側に突出しており、本体部４３ａの下端に係合片４３ｂが一体的に設けられている。

係合片４３ｂは、平面視で細長く上下方向に延びる板である。係合片４３ｂは、その上面の長手方向の中央部分に本体部４３ａの下端に固定されており、本体部４３ａから垂下されている。また、係合片４３ｂは、ケーシング４１の下面４１ｃから下方に離して配置されており、下端側部分の長手方向両側が下方に向かって先細りになるテーパ状に形成されている。このように構成されている係合片４３ｂは、本体部４３ａと一体的に回動するようになっており、本体部４３ａの上端には本体部４３ａを回動させるべく係合部材駆動機構４５が取り付けられている。

係合部材駆動機構４５は、直動運動可能に構成されており、本実施形態ではエアシリンダ機構が用いられている。なお、係合部材駆動機構４５としては、ボールねじ機構等のリニアアクチュエータを採用してもよい。係合部材駆動機構４５は、シリンダ本体４５ａとピストン４５ｂとを有しており、シリンダ本体４５ａは、エア給排装置５１に繋がっている。エア給排装置５１は、複数の開閉バルブを備えている。開閉バルブは、いわゆる電磁ソレノイド弁であり、図５に示すように吊下げ用制御装置６Ｂに電気的に接続されている。吊下げ用制御装置６Ｂは、これらの開閉バルブに電流を流すことによってそれらの開閉動作を制御して、シリンダ本体４５ａ内にエアを供給し、またシリンダ本体４５ａ内のエアが排出するようになっている。

また、シリンダ本体４５ａ内には、先端部分がシリンダ本体４５ａから突出するようにピストン４５ｂが挿入されており、エアの給排によってピストン４５ｂの先端部が進退するようになっている。また、ピストン４５ｂの先端部には、連結部材４６が揺動可能に連結されている。連結部材４６は、平面視で短冊状に形成されているリンク部材であり、その長手方向一端部にピストン４５ｂの先端部が揺動可能に連結されている。また、連結部材４６の長手方向他端部には、本体部４３ａの上端が固定されている。

このように構成されている係合部材駆動機構４５では、ピストン４５ｂが最も縮んでいる初期状態において、係合片４３ｂの長手方向が取付機構１８の本体１８ａの幅方向と略平行になっている（図４（ａ）及び（ｂ）参照）。この際、ピストン４５ｂと連結部材４６との成す角αは鈍角を成しており、ピストン４５ｂと連結部材４６とは屈曲するように配置されている。そのため、シリンダ本体４５ａにエアを供給してピストン４５ｂを伸ばして連結部材４６を揺動させることができる。連結部材４６を揺動させることで本体部４３ａの軸線を中心に係合片４３ｂが回動し、ピストン４５ｂを最も伸ばした状態では係合片４３ｂが略９０度回動するようになっている（図６の２点鎖線及び図７参照）。また、シリンダ本体４５ａ内のエアを排出してピストン４５ｂを縮めることで係合片４３ｂを元の角度に戻せるようになっている。このように、取付具４０では、係合部材駆動機構４５を駆動することで係合片４３ｂを回動させることができるようになっている。そしてワーク２には、この係合片４３ｂを収容することができる４つの係合空間４７が形成されている。

係合空間４７は、取付機構１８の本体１８ａの四隅に配置される係合片４３ｂに対応させて配置されており、ワーク２の上面に形成される挿通孔４８を介してワーク２の外側と繋がっている。挿通孔４８は、平面視で横長に形成されており、その孔の寸法が係合片４３ｂより若干大きく形成されている。このような形状を有する挿通孔４８には、回動した係合片４３ｂ（即ち、初期状態以外の係合片４３ｂ）が挿通できず、図６に示すように初期状態の係合片４３ｂだけが挿入できるようになっている。また、挿通孔４８の長さｄは、係合片４３ｂの上面とケーシング４１の下面４１ｃとの間の長さｓより小さくなっており、係合片４３ｂを挿通する際にワーク２にケーシング４１の下面４１ｃが当たって、係合片４３ｂが挿通孔４８の中で止まってしまうことを防いでいる。他方、ケーシング４１の底部の外形寸法は挿通孔４８の寸法より大きく形成されており、ケーシング４１を挿通孔４８に当てることによって係合片４３ｂの全体が係合空間４７に収まっていることを検出できるようになっている。

このようにして係合片４３ｂは、挿通孔４８から挿通されて係合空間４７に収容されるようになっており、係合空間４７は、挿入された係合片４３ｂの全てが収まるように形成されている。また、図７に示すように係合空間４７は、その中に収まった係合片４３ｂが軸線回りに回動できるような広さに形成されており、係合片４３ｂは、回動させると挿通孔４８と交差するように配置されるようになっている。このように交差させて配置することで、取付機構１８Ａを持ち上げた際に係合空間４７内で係合片４３ｂとワーク２とを係合させることができ、取付機構１８Ａを介して持ち上げることができる。

［取付動作］
このように構成される搬送システム１Ａでは、取付機構１８Ａをワーク２に取付ける際、搬送用制御装置５がロボット４の動きを制御して、平面視で係合片４３ｂの各々が挿通孔４８の各々に重なるように取付機構１８Ａをワーク２の上まで移動させる（図４（ａ）及び（ｂ）参照）。その後、吊下げ用制御装置６Ａは、サーボモータ１５ａを動かして取付機構１８Ａを下降させて係合片４３ｂを挿通孔４８に挿入する。そして、係合片４３ｂの全体が係合空間４７に収まってケーシング４１の下面４１ｃがワーク２に当たると、吊下げ用制御装置６Ａは、取付機構１８Ａの下降をとめる（図６参照）。なお、ワーク２に当たったか否かは、タッチセンサによって検出するか、又は手首部２５のエンコーダの変化量に基づいて検出することができる。

止まった後、吊下げ用制御装置６Ａは、エア給排装置５１を駆動してシリンダ本体４５ａ内にエアを供給してピストン４５ｂを伸ばし、係合片４３ｂを係合空間４７で回動させる。そうすると、係合片４３ｂが挿通孔４８に対して交差（具体的には、直交）するように配置され、係合片４３ｂが係合空間４７から離脱できないようになる（図６の２点鎖線及び図７参照）。この状態で吊下げ用制御装置６Ａが取付機構１８Ａを上昇させると、係合片４３ｂがワーク２に係合し、ワーク２が持ち上げられる。

このように構成されている搬送システム１Ａは、平面視で係合片４３ｂが挿通孔４８に重なるように取付機構１８Ａを配置して取付機構１８Ａを降ろし、係合部材駆動機構４５を駆動させるだけの作業で取付機構１８Ａをワーク２に取付けることができる。

その他、第２実施形態の搬送システム１Ａは、第１実施形態の搬送システム１Ａと同様の作用効果を奏する。

＜第３実施形態＞
第３実施形態の搬送システム１Ｂは、図８に示すように取付機構１８Ｂを有している。取付機構１８Ｂは、大略円筒状に形成されており、その上面に吊下げワイヤ１７が取り付けられて吊下げられている。この取付機構１８Ｂは、ソレノイドを有しており、その下面にワーク２を当てて電流を与えることでワーク２に電磁吸着するようになっている。また、取付機構１８Ｂは、保持部の役割も果たしており、その外周面がロボット４のハンド２６によって挟持可能に構成されている。

このように構成される搬送システム１Ｂでは、ロボット４がハンド２６によって取付機構１８Ｂを挟持してワーク２の上面まで移動させ、取付機構１８Ｂに電流を流すことによって取付機構１８Ｂをワーク２に電磁吸着させて取付けることができる（図８参照）。取付機構１８Ｂの構成が簡単であるので、取付機構１８Ｂの外形寸法を小さくすることができ、取付機構１８Ｂを動かす際にロボット４に取付機構１８Ｂが当たることを防ぐことができる。

その他、第３実施形態の搬送システム１Ｂは、第１実施形態の搬送システム１Ａと同様の作用効果を奏する。

＜その他の実施形態＞
第１乃至第３実施形態の搬送システム１，１Ａ，１Ｂでは、ワーク２の水平方向の移動の案内にロボット４が用いられているが、必ずしもロボット４である必要はない。例えば、ハンド２６のような案内具を備える走行装置やベルトコンベア等であってもよく、作業員が前記案内具を用いてワーク２を案内するようにしてもよい。また、ロボット４は、必ずしも垂直多関節ロボットである必要はなく、水平多関節ロボットであってもよい。また、ロボット４の軸数（即ち、自由度）も５軸に限定されず、３軸や４軸、６軸以上であってもよい。また、吊下げ装置３，３Ａの吊下げ治具１６Ａは、必ずしも吊下げワイヤ１７で構成する必要はなく、エアシリンダ、油圧シリンダ又はボールねじであってもよく、取付機構１８，１８Ａを上下方向に昇降したりできるものであればよい。

１，１Ａ，１Ｂ 搬送システム
２ ワーク
３，３Ａ 吊下げ装置
４ ロボット
５ 搬送用制御装置
６，６Ａ 吊下げ用制御装置
１０ 支持機構
１５ 昇降ユニット
１６ 吊下げ治具
１８，１８Ａ，１８Ｂ 取付機構
１８ｂ 取付具
２６ ハンド
２８ ローラーボール
４０ 取付具
４３ 係合部材
４５ 係合部材駆動機構

Claims (3)

1. 前記ワークを吊下げる吊下げ治具と、前記吊下げ治具に吊り下げられているワークを昇降させる昇降ユニットと、前記吊下げ治具を水平方向に移動可能に支持している支持機構とを含む吊下げ装置と、
   前記吊下げ装置に吊り下げられたワークを水平方向に案内するための案内具とを備え、
   前記吊下げ治具は、前記案内具によって保持される保持部を有しており、
   前記案内具は、前記保持部に対して上下方向に相対変位可能に構成されている、搬送システム。
2. 前記吊下げ治具は、前記ワークを取り付ける取付機構を有し、
   前記取付機構は、前記ワークに電磁吸着可能なソレノイドを含む、請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記吊下げ治具は、前記ワークに取付けられる取付機構を有し、
   前記取付機構は、前記ワークに挿通させて前記ワークに対して相対変位させることで前記ワークと係合する複数の係合部材と、前記係合部材を前記ワークに対して相対変位させる係合部駆動機構とを有する、請求項１に記載の搬送システム。