JP2018140455A - ロボット及びロボットシステム - Google Patents

Abstract

【課題】多数の長尺物を１つずつ搬送することができ、当該長尺物の搬送に要する時間を短縮する。【解決手段】ロボットは、長尺物を搬送するロボットであって、上下方向に延びる長尺物を保持する第１保持部及び第２保持部と、第１保持部及び第２保持部を移動させる少なくとも１つのアームと、制御装置と、を備え、制御装置は、第１保持部に長尺物の重心位置より上方の位置で長尺物を保持させるとともに、第２保持部に重心位置より下方の位置で長尺物を保持させ、第１保持部と第２保持部とが長尺物を保持した状態を維持しながら移動するようにアームを動作させる。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブル等の長尺物を搬送するロボット及びロボットシステムに関する。

従来から、機械品や食品等の生産工場等では、ケーブルや連鎖状の食品等の長尺物に対して、搬送したり所定の作業が行われたりする。例えば、ケーブルの端部の被覆を除去する作業では、作業者が被覆除去装置に設けられた所定の溝にケーブルを挿入することにより、被覆除去装置の内部に設けられた切断部材によって、ケーブルの被覆層が除去される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３５８３０８号公報

作業対象となる長尺物が多数ある場合、それらを１つずつ搬送する作業は、作業者にとって多大な時間を要する。このため、作業効率を向上させるために、長尺物を１つずつ搬送する作業を自動化することが望まれる。

そこで本発明は、多数の長尺物を１つずつ搬送することができ、当該長尺物の搬送に要する時間を短縮することができるロボット及びロボットシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るロボットは、長尺物を搬送するロボットであって、上下方向に延びる前記長尺物を保持する第１保持部及び第２保持部と、前記第１保持部及び前記第２保持部を移動させる少なくとも１つのアームと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第１保持部に前記長尺物の重心位置より上方の位置で前記長尺物を保持させるとともに、前記第２保持部に前記重心位置より下方の位置で前記長尺物を保持させ、前記第１保持部と前記第２保持部とが前記長尺物を保持した状態を維持しながら移動するように前記アームを動作させる。

上記の構成によれば、多数の長尺物を１つずつ搬送することができる。また、第１保持部が長尺物の重心位置より上方の位置で長尺物を保持するだけでなく、第２保持部が長尺物の重心位置より下方の位置で長尺物を保持するため、搬送時に長尺物が大きく振れることが防止され、スピーディに長尺物を移動させることができる。このため、搬送に要する時間を短縮することができる。

例えば、前記長尺物は、柔軟性を有し、上記ロボットにおいて、前記制御装置は、前記第１保持部に前記長尺物の上端部を保持させてもよい。この構成によれば、第１保持部が長尺物の上端部を保持するため、長尺物における第１保持部が保持した位置より上側に出た部分が垂れるのを抑制できる。

上記ロボットにおいて、２つの前記アームを備え、そのうちの一方が、先端に前記第１保持部が設けられた第１アームであり、他方が、先端に前記第２保持部が設けられた第２アームであってもよい。この構成によれば、第１保持部及び第２保持部がそれぞれ別々のアームに設けられているため、第１保持部と第２保持部とを個別に移動できる。このため、第１保持部と第２保持部との間の距離を容易に変更することができ、長さの異なる多数の長尺物の搬送に適用できる。

上記ロボットにおいて、前記第２保持部を回動する回動装置を更に備え、前記制御装置は、前記第２保持部が前記長尺物を曲げるように、前記長尺物を保持した前記第２保持部を前記回動装置に回動させてもよい。この構成によれば、搬送対象である長尺物の下端部の向きを容易に変化させることができる。このため、上記ロボットを用いて、例えば長尺物の下端部に対して作業を行う別の作業装置に、長尺物の下端部を容易にセットすることができる。

上記ロボットは、前記第２保持部に曲げられることなく前記第１保持部及び前記第２保持部により保持された前記長尺物を、前記第２保持部が保持した位置より下方の位置で保持する第３保持部を更に備えてもよい。この構成によれば、第３保持部が長尺物を保持することにより、長尺物の下端部の向きをより精度良く鉛直下方向きにすることができる。

また、本発明の一態様に係るロボットシステムは、上記回動装置を備えるロボットと、水平方向にセットされた前記長尺物の端部に対して所定の作業を行う作業装置と、を備え、前記制御装置は、前記第２保持部が前記長尺物を保持した状態で、前記回動装置に前記第２保持部を回動させるとともに、前記長尺物の下端部が前記作業装置にセットされるように前記アームを動作させる。この構成によれば、長尺物を上下方向に延びた状態で搬送させるとともに、長尺物の下端部の向きを作業装置にセットしやすいように変化させることができる。

また、本発明の別の態様に係るロボットシステムは、前記長尺物に対する前記第２保持部の保持状態が解除されたことを検知するセンサを更に備える上記ロボットと、前記長尺物の長さを計算する計算装置と、を備え、前記制御装置は、前記長尺物の荷重を受けるよう前記重心位置より上方の位置で前記第１保持部に保持された前記長尺物に対して、前記長尺物の延びる方向に相対的に移動可能に前記長尺物を保持した前記第２保持部を、前記長尺物の上端から第１距離だけ下方に離れた初期位置から、前記保持状態が解除されたことを前記センサが検知するまで、前記長尺物に沿って下方に移動させるように前記アームを動作させ、前記計算装置は、前記制御装置から前記第１距離を取得し、前記第２保持部が前記初期位置から前記保持状態が解除される位置まで移動した第２距離を取得し、前記第１距離及び前記第２距離に基づき、前記長尺物の長さを計算する。この構成によれば、搬送対象である長尺物の長さを測定することができる。

本発明によれば、多数の長尺物を１つずつ搬送することができ、当該長尺物の搬送に要する時間を短縮することができる。

第１実施形態に係るロボットシステムの全体の構成を示す斜視図である。 図１に示すロボットの概略構成を示す模式図である。 図２に示すロボットがケーブルを保持した状態を示した模式的側面図である。 図３のIV−IV矢視断面図である。 図３のV−V矢視断面図である。 図３のVI−VI矢視断面図である。 第１実施形態に係るロボットシステムの制御系統の構成を示すブロック図である。 図１に示すロボットによりケーブルラックからケーブルを取り出している状態を示す斜視図である。 図１に示すロボットによりケーブルを被覆除去装置の近くまで搬送した状態を示す斜視図である。 図１に示すロボットによりケーブルの下端部の方向を変化させた状態を示す斜視図である。 図１に示すロボットによりケーブルの下端部を被覆除去装置にセットした状態を示す斜視図である。 図１に示すロボットにより被覆除去装置からケーブルを取り出し、ケーブルを第３保持部で保持した状態を示す斜視図である。 図１に示すロボットによりケーブルの下端部を半田槽に浸した状態を示す斜視図である。 図１に示すロボットによりケーブルラックにケーブルを収容している状態を示す斜視図である。 第２実施形態に係るロボットシステムのロボットがケーブルを保持した状態を示した模式的側面図である。 第２実施形態に係るロボットシステムの制御系統の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。

［第１実施形態］
（ロボットシステムの構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステム１の全体の構成を示す斜視図である。本実施形態に係るロボットシステム１は、柔軟性を有する長尺物であるケーブル２を搬送して、当該ケーブル２の端部の被覆層を除去する作業を行う。ロボットシステム１は、ロボット１０と、２つのケーブルラック３，４と、被覆除去装置５と、半田槽６とを備える。

本実施形態では、ロボット１０は、２つのアーム１６，１７を備える双腕ロボットである。但し、ロボット１０は、これに限定されず、例えば１つのアームを備えた水平多関節型ロボットや垂直多関節型ロボット等であってもよい。ケーブルラック３，４、被覆除去装置５及び半田槽６は、いずれもロボット１０の可動範囲内に配置されている。

ケーブルラック３は、ロボット１０の右側に、ケーブルラック４は、ロボット１０の左側に、それぞれ配置される。２つのケーブルラック３，４は、互いに同じ構成であり、前後方向に延びる保持具３ａを複数備えている。ケーブルラック３，４は、多数のケーブル２を、それらの上端部を保持具３ａにより保持して吊下げた状態で収容する。

また、ロボット１０の正面に置かれた載置台７上に、被覆除去装置５及び半田槽６が載置される。被覆除去装置５は、水平方向にセットされたケーブル２の端部に対して被覆除去を行う。具体的には、被覆除去装置５は、ケーブル２の端部が水平方向に延びた状態で嵌り込む溝部５ａと、溝部５ａと連続し水平方向に開口した孔部（図示せず）を有する。ケーブル２の端部を溝部５ａに嵌めて、孔部へと水平方向に挿入すると、ケーブル２の端部の被覆層は除去される。半田槽６は、その内部に満たされた半田浴に、被覆除去により露わになったケーブル２の芯線を浸漬することにより、芯線の表面に半田を固着させる半田コーティングを施す。

本実施形態のロボットシステム１は、ケーブルラック３に吊下げられた多数のケーブル２に対して、１つずつ被覆除去作業と半田コーティング作業を行う。具体的には、ロボット１０は、ケーブルラック３から１つのケーブル２を取り出す。次に、ロボット１０は、取り出したケーブル２の端部を被覆除去装置５にセットする。被覆除去装置５は、セットされたケーブル２の端部に対して被覆除去を行う。ロボット１０は、被覆除去により露出した芯線を半田槽６に挿入する。これにより、ケーブル２の端部に半田コーティングが施される。最後に、半田コーティング処理後のケーブル２をケーブルラック４に搬送し、吊下げて収容する。ロボットシステム１では、これら一連の動作が、ケーブルラック３に収容された多数のケーブル２について繰り返される。

（ロボットの構成）
図２は、ロボット１０の一例の全体的な構成を概略的に示す正面図である。図２に示すように、ロボット１０は台車１１を備え、台車１１の下面には車輪１２及び固定部１３が設けられている。ロボット１０は、車輪１２により移動可能で、固定部１３により床に固定されるように構成されている。この台車１１内には、制御装置１４が収納されている。

また、台車１１の上面には基軸１５が固定されている。基軸１５には、当該基軸１５の軸心を通る回転軸線Ｌ１周りに回動可能に第１アーム１６及び第２アーム１７が設けられている。第１アーム１６及び第２アーム１７は、水平多関節型ロボットアームであって、それぞれアーム部１８、リスト部１９を備える。また、第１アーム１６と第２アーム１７の先端には、それぞれ、エンドエフェクタ２１，３１が設けられている。

なお、本実施形態では、第１アーム１６と第２アーム１７とは、エンドエフェクタ２１，３１を除いて、実質的に同じ構成とする形態を採用したが、第１アーム１６と第２アーム１７とは異なる構成であってもよい。また、第１アーム１６及び第２アーム１７は、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができるように構成されている。

アーム部１８は、本例では、第１リンク１８ａ及び第２リンク１８ｂとで構成されている。第１リンク１８ａは、基軸１５と回転関節Ｊ１により連結され、基軸１５の軸心を通る回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。第２リンク１８ｂは、第１リンク１８ａの先端と回転関節Ｊ２により連結され、第１リンク１８ａの先端に規定された回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。また、第１アーム１６と第２アーム１７との２つの第１リンク１８ａ，１８ａの回転軸線Ｌ１は、同一直線上にあり、第１アーム１６の第１リンク１８ａと第２アーム１７の第１リンク１８ａとは上下に高低差を設けて配置されている。

リスト部１９は、昇降部１９ａ及び回動部１９ｂにより構成されている。昇降部１９ａは、第２リンク１８ｂの先端と直動関節Ｊ３により連結され、第２リンク１８ｂに対し昇降移動可能である。回動部１９ｂは、昇降部１９ａの下端と回転関節Ｊ４により連結され、昇降部１９ａの下端に規定された回転軸線Ｌ３まわりに回動可能である。

なお、第１アーム１６及び第２アーム１７の各関節Ｊ１〜Ｊ４には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転又は昇降させるアクチュエータの一例としての駆動モータ（図示せず）が設けられている。駆動モータは、例えば、制御装置１４によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、各関節Ｊ１〜関節Ｊ４には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサ（図示せず）と、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサ（図示せず）と、が設けられている。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。

第１アーム１６のリスト部１９の回動部１９ｂには、エンドエフェクタ２１が連結されている。エンドエフェクタ２１は、フレーム２２と、ケーブル２を保持する第１保持装置（第１保持部）２３とを備える。フレーム２２は、第１アーム１６の回動部１９ｂの下端に接続される、水平方向に広がる板状部２２ａと、板状部２２ａの所定の端縁から上方に立ち上がる板状部２２ｂにより構成される。板状部２２ｂの上端部に、第１保持装置２３が配置される。

また、第２アーム１７のリスト部１９の回動部１９ｂには、エンドエフェクタ３１が連結されている。エンドエフェクタ３１は、フレーム３２と、フレーム３２に支持された回動装置３３と、ケーブル２を保持する第２保持装置（第２保持部）３４及び第３保持装置（第３保持部）４１とを備える。

フレーム３２は、第２アーム１７の回動部１７ｂの下端に接続される、水平方向に広がる板状部３２ａと、板状部３２ａの所定の端縁から下方に垂下する板状部３２ｂにより構成される。回動装置３３は、例えば駆動モータであって、第２保持装置３４を回動する。回動装置３３は、板状部３２ａの下面に固定される。第２保持装置３４は、板状部３２ｂに対して回動装置３３とは反対側に配置される。板状部３２ｂには開口３２ｃ（図５参照）が形成されており、回動装置３３が駆動する軸部３３ａが、当該開口３２ｃを挿通して、第２保持装置３４に連結される。第３保持装置４１は、第２保持装置３４より下方に配置され、板状部３２ｂに固定される。

エンドエフェクタ２１，３１がケーブル２を保持した状態で第１アーム１６及び第２アーム１７が動作することにより、ケーブル２が搬送される。以下、図３〜６を参照しつつ、エンドエフェクタ２１，３１によるケーブル２の保持について説明する。

図３は、エンドエフェクタ２１，３１がケーブル２を保持した状態を示した模式図である。図３に示すように、エンドエフェクタ２１，３１は、ケーブル２が上下方向に延びた状態でケーブル２を保持する。以下、エンドエフェクタ２１，３１が上下方向に延びた状態で保持したケーブル２の上方を「上」、ケーブル２の下方を「下」とする。

まず、ここで搬送対象であるケーブル２の構成とケーブルラック３にケーブル２が収容された状態について説明する。本実施形態では、ケーブル２の上端部には、それより下方の部分において一定の径を有する上下方向に延びる部分よりも拡径した拡径部２ａを有する。拡径部２ａは、例えばコネクタである。図３に破線で示すように、本実施形態のケーブルラック３の保持具３ａには、底部に前後方向に延びる開口３ｂが形成されている。ケーブルラック３は、開口３ｂにケーブル２を挿通させた状態で当該保持具３ａが拡径部２ａを支持することにより、ケーブル２を吊下げた状態で収容する。但し、ケーブル２の構成やそれを収容するケーブルラック３の構成は、これに限定されない。

第１保持装置２３は、図３に示すように、ケーブル２の重心位置Ｇより上方の位置でケーブル２を保持する。本実施形態では、第１保持装置２３は、ケーブル２の上端部を保持する。なお、本明細書において、長尺物であるケーブル２の「上端部」とは、ケーブル２の上端又は上端の近傍を意味し、上端の近傍とは、第１保持装置２３がそこを保持したときに、ケーブル２における第１保持装置２３が保持した位置より上側に出た部分が垂れ下がらない範囲をいう。

図４は、図３のIV−IV矢視断面図である。第１保持装置２３は、フレーム２２に支持された駆動部２４と、駆動部２４に駆動される２つの移動体２５とを有する。２つの移動体２５は、水平方向に互いに平行に延びる２つのブロック体である。これら２つの移動体２５は、水平方向に対向しており、互いに対向する面には、ケーブル２の側面に嵌合可能な形状を有する溝部２５ａがそれぞれ形成されている。駆動部２４は、例えばサーボモータを備え、制御装置１４に制御されて、これら２つの移動体２５を互いに近接させたり離したりする方向にスライド駆動する。２つの移動体２５が互いの溝部２５ａでケーブル２を挟み込むことにより、第１保持装置２３は、ケーブル２を保持した保持状態となる。

第１保持装置２３は、ケーブル２を搬送する際に、ケーブル２の荷重を受ける。第１保持装置２３は、ケーブル２を保持する際に、ケーブル２の側面を溝部２５ａで押圧して把持してもよい。あるいは、ケーブルラック３からケーブル２を取り出す時点では、ケーブル２の拡径部２ａが２つの溝部２５ａより下方へ移動するのを規制できる程度に２つの溝部２５ａを互いに近接させさえすれば、溝部２５ａをケーブル２の側面に当接させなくてもよい。この場合でも、ケーブルラック３が受けていたケーブル２の荷重は、ケーブルラック３からケーブル２を取り出すことで第１保持装置２３が受けることになる。

第２保持装置３４は、図３に示すように、ケーブル２の重心位置Ｇより下方の位置でケーブル２を保持する。図５は、図３のV−V矢視断面図である。第２保持装置３４は、駆動部３５と、駆動部３５に駆動される２つの移動体３６とを有する。駆動部３５は、板状部３２ｂに形成された開口３２ｃを挿通する回動装置３３の軸部３３ａに固定される。２つの移動体３６は、水平方向に互いに平行に延びる２つの棒状体である。これら２つの移動体３６が対向する面に、ケーブル２の側面に嵌合可能な形状を有する溝部３６ａがそれぞれ形成されている。駆動部３５は、例えばサーボモータを備え、制御装置１４に制御されて、これら２つの移動体３６を互いに近接させたり離したりする方向にスライド駆動する。２つの移動体３６が互いの溝部３６ａでケーブル２を挟み込むことにより、第２保持装置３４は、ケーブル２を保持した保持状態となる。

第２保持装置３４は、ケーブル２を搬送する際に、ケーブル２が大きく振れるのを防止する役割を果たす。このため、第２保持装置３４は、ケーブル２を搬送する際に、ケーブル２の荷重を受けなくてもよい。即ち、第２保持装置３４は、ケーブル２を水平方向に保持できればよく、上下方向にはケーブル２を保持してもよいし、保持しなくてもよい。例えば、第２保持装置３４における２つの移動体３６の溝部３６ａは、平面視して、ケーブル２の径より大きい径を有する円弧状であってもよい。この場合、２つの移動体３６が互いに近接したときに、２つの溝部３６ａがケーブル２に当接しなくてもよく、搬送されてケーブル２が振られた際に当接して水平方向の移動を規制できればよい。

また、回動装置３３は、第２保持装置３４がケーブル２を曲げるように、ケーブル２を保持した第２保持装置３４を回動する。具体的には、回動装置３３は、制御装置１４に制御されて、移動体３６が延びる方向に平行な軸線Ｃを中心に、第２保持装置３４の駆動部３５を回動する。第２保持装置３４の駆動部３５を回動することにより、２つの移動体３６がケーブル２を挟む方向が変化し、それに応じて、ケーブル２が曲がりケーブル２の下端部の向きが変化する。軸線Ｃは、例えば、２つの移動体３６の中間に位置する（図３参照）。

第３保持装置４１は、図３に示すように、第２保持装置３４が保持した位置より更に下方の位置でケーブル２を保持する。より詳しくは、第３保持装置４１は、第２保持装置３４に曲げられることなく、第１保持装置２３及び第２保持装置３４により保持されたケーブル２を、第２保持装置３４が保持した位置より下方の位置で保持する。

図６は、図３のVI−VI矢視断面図である。第３保持装置４１は、フレーム３２に支持された駆動部４２と、駆動部４２に駆動される２つの移動体４３とを有する。２つの移動体４３は、水平方向に延びる２つの棒状体である。これら２つの移動体４３の一端は、互いにケーブル２の径と同等の幅だけ水平方向に離間しており、それぞれ駆動部４２に軸支される。駆動部４２は、例えばサーボモータを備え、制御装置１４に制御されて、２つの移動体４３が平行な状態となったり、移動体４３の前記他端が離間して開いたりするよう、２つの移動体４３を回動させる。２つの移動体４３が互いに平行な状態となりケーブル２を挟み込むことにより、第３保持装置４１は、ケーブル２を保持した保持状態となる。

第３保持装置４１は、ケーブル２の下端部の向きをより精度良く鉛直下方向きにするための役割を果たす。例えば、第３保持装置４１は、回動装置３３が作動してケーブル２を曲げてから、再度元の状態に戻したケーブル２の向きを補正する。即ち、上述したように、回動装置３３により第２保持装置３４が回動すると、ケーブル２が曲げられることになる。ここで、再度、回動装置３３により第２保持装置３４を逆方向に回動させて元の位置に戻しても、ケーブル２の下端部の向きが鉛直下方向きから若干ずれる場合がある。あるいは、例えば、ケーブル２が元々緩やかに曲がっていると、ケーブル２の延びる方向は、第２保持装置３４が保持した位置から下端２ｂに向かって徐々に鉛直下方向きからずれていく。これらの場合でも、ケーブル２の下端部の向きが鉛直下方向きに近づくように、第３保持装置４１は、第２保持装置３４がケーブル２を挟む方向と同じ方向でケーブル２を挟み、ケーブル２を保持する。

第３保持装置４１は、ケーブル２を搬送する際に、ケーブル２の荷重を受けてもよいし、受けなくてもよい。例えば、第３保持装置４１は、２つの移動体４３によりケーブル２の側面を押圧するように挟み込んで把持してもよいし、把持しなくてもよい。また、第３保持装置４１は、搬送時にケーブル２を水平方向に保持しなくてもよく、例えば、回動装置３３を作動させることによるケーブル２の曲げ作業の後にだけ、第３保持装置４１でケーブル２を保持させてもよい。

なお、本実施形態では、図３に示すように、第１保持装置２３がケーブル２を挟み込む方向と、第２保持装置３４及び第３保持装置４１がケーブル２を挟み込む方向とは互いに直交する。但し、これに限定されず、第１保持装置２３がケーブル２を挟み込む方向と、第２保持装置３４及び第３保持装置４１がケーブル２を挟み込む方向とは一致してもよいし、交差してもよい。

図７は、ロボットシステム１の制御系統の構成を示すブロック図である。図７に示す制御装置１４には、ロボット１０の第１アーム１６、第２アーム１７、第１保持装置２３、回動装置３３、第２保持装置３４、及び第３保持装置４１が通信可能に接続されている。制御装置１４は、いわゆるコンピュータであって、ＣＰＵ等の演算処理部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を有している（いずれも図示せず）。記憶部には、制御装置１４が実行する制御プログラムや、各種固定データ等が記憶されている。演算処理部は、外部装置とデータの送受信を行う。また、演算処理部は、各種センサからの検出信号の入力や各制御対象への制御信号の出力を行う。制御装置１４では、記憶部に記憶されたプログラム等のソフトウェアを演算処理部が読み出して実行することにより、ロボットシステム１の各種動作を制御するための処理が行われる。なお、制御装置１４は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータの協働による分散制御により各処理を実行してもよい。また、制御装置１４は、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等から構成されていてもよい。

（ロボットの動作方法）
次に、本実施形態に係るロボットシステム１におけるロボット１０の動作方法について、図８〜図１４を参照しながら説明する。この動作方法は制御装置１４により実行される。

まず、図８に示すように、ロボット１０は、ケーブルラック３から１つのケーブル２を取り出し、図９に示すように、被覆除去装置５の近くまで搬送する。

具体的には、制御装置１４は、第１保持装置２３がケーブル２の上端部を保持可能な位置に移動するよう第１アーム１６を動作させ、第１保持装置２３が保持した位置より下方の所定の位置に第２保持装置３４が移動するよう第２アーム１７を動作させる。その後、制御装置１４は、駆動部２４，３５に信号を送り、第１保持装置２３及び第２保持装置３４にケーブル２を保持させる。なお、この時点では制御装置１４は、第３保持装置４１にケーブル２を保持させないが、第３保持装置４１に保持させてもよい。

保持が完了すると、制御装置１４は、ケーブルラック３から１つのケーブル２を取り出して、図９に示すように被覆除去装置５の近傍位置までケーブル２が搬送されるよう、第１アーム１６及び第２アーム１７を動作させる。このとき、制御装置１４は、ケーブル２を保持した第１保持装置２３と第２保持装置３４とが互いの位置関係を維持しながら移動するように第１アーム１６及び第２アーム１７を動作させる。

続いて、図１０に示すように、ロボット１０は、搬送したケーブル２の下端部の向きを水平方向に変化させて、その後、図１１に示すように、被覆除去装置５にケーブル２の下端部をセットする。

具体的には、制御装置１４は、回動装置３３に信号を送り、ケーブル２を保持した状態の第２保持装置３４を、移動体３６が延びる方向に平行な軸を中心に、９０度だけ回動させる。これにより、ケーブル２の下端部の向きを鉛直下方向きから水平方向に近づくよう変化させる。その後、制御装置１４は、ケーブル２の下端部が被覆除去装置５にセットされるまでケーブル２を移動させるように、第１アーム１６及び第２アーム１７を動作させる。

なお、制御装置１４がケーブル２を保持した状態の第２保持装置３４を回動させる角度は、９０度に限定されず、適宜変更可能である。例えば、被覆除去装置５の溝部５ａにケーブル２の下端２ｂを押し当てて、ケーブル２の下端２ｂを所定方向に案内できれば、第２保持装置３４を回動させる角度は小さくてもよい。例えば、ケーブル２における第２保持装置３４による保持位置から下端２ｂに向かって垂れ下がる程度が大きい場合、第２保持装置３４を回動させる角度を大きくして、できるだけケーブル２の下端２ｂ近傍の向きを水平方向に近づけてもよい。

また、第２保持装置３４を回動させる際にケーブル２に張力が発生しないように、制御装置１４は、回動装置３３に第２保持装置３４を回動させながら、第２保持装置が若干上方に移動するよう第２アーム１７を動作させてもよい。

被覆除去装置５のセット位置までケーブル２が移動すると、被覆除去装置５は、ケーブル２の下端２ｂに対して被覆除去を行う。被覆除去装置５は、そのセット位置にケーブル２がセットされたことを検知するセンサを備えてもよく、当該センサの検知信号に基づき被覆除去を開始してもよい。あるいは、被覆除去装置５は、ケーブル２をセット位置にセットしたことを知らせる信号を制御装置１４から送られることによって、被覆除去を開始してもよい。

被覆除去が完了すると、ロボット１０は、被覆除去装置５のセット位置からケーブル２を取り出した後、図１２に示すように、ケーブル２の下端部の向きを鉛直下方向きに戻し、図１３に示すように、ケーブル２の下端２ｂにおいて露わになった芯線を半田槽６に浸す。

具体的には、制御装置１４は、被覆除去装置５のセット位置から所定の位置までケーブル２が搬送されるよう、第１アーム１６及び第２アーム１７を動作させる。その後、回動装置３３に信号を送り、先ほどの回動方向とは反対方向に９０度だけ回動させて、ケーブル２の下端部の向きを鉛直下方向きに戻す。さらに、図１２に示すように、制御装置１４は、駆動部４２に信号を送り、第３保持装置４１にケーブル２を保持させる。

その後、制御装置１４は、ケーブル２の下端２ｂの芯線が半田槽６に浸されるよう、第１アーム１６及び第２アーム１７を動作させる。これにより、芯線の表面に半田を固着させる半田コーティングが施される。

最後に、図１４に示すように、半田コーティング処理後のケーブル２をケーブルラック４に搬送し、吊下げた状態で収容する。これら一連の動作をケーブルラック３に収容された多数のケーブル２について繰り返す。

本実施形態に係るロボット１０によれば、多数のケーブル２を１つずつ搬送することができる。また、第１保持装置２３がケーブル２の重心位置Ｇより上方の位置でケーブル２を保持するだけでなく、第２保持装置３４がケーブル２の重心位置Ｇより下方の位置でケーブル２を保持するため、搬送時にケーブル２が大きく振れることが防止され、スピーディにケーブル２を移動させることができる。このため、搬送に要する時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、第１保持装置２３が柔軟性を有するケーブル２の上端部を保持するため、ケーブル２における第１保持装置２３が保持した位置より上側に出た部分が垂れるのを抑制できる。

また、本実施形態では、第１保持装置２３及び第２保持装置３４がそれぞれ別々のアーム１６，１７に設けられているため、第１保持装置２３と第２保持装置３４とを個別に移動できる。このため、第１保持装置２３と第２保持装置３４との間の距離を容易に変更することができ、長さの異なる多数のケーブル２の搬送に適用できる。

また、本実施形態では、制御装置１４が、第２保持装置３４がケーブル２を曲げるように、ケーブル２を保持した第２保持装置３４を回動装置３３に回動させるため、搬送対象であるケーブル２の下端部の向きを容易に変化させることができる。このため、上記ロボット１０を用いて、ケーブル２の端部を水平方向に挿入可能な被覆除去装置５に、ケーブル２の下端部を容易にセットすることができる。

本実施形態では、第３保持装置４１が、第２保持装置３４に曲げられることなく、第１保持装置２３及び第２保持装置３４により保持されたケーブル２を、第２保持装置３４が保持した位置より下方の位置で保持する。これにより、ケーブル２の下端部の向きをより精度良く鉛直下方向きにすることができる。

また、第３保持装置４１は、ケーブル２を挟み込む２つの移動体４３を回動駆動させる構成である。このため、第３保持装置４１の構成を、回動装置３３が駆動してケーブル２の下端部の向きを変化させる際にケーブル２の下端部が移動体４３に干渉せず、且つコンパクトな構成で実現できる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。

第２実施形態に係るロボットシステム１では、搬送対象であるケーブル２の長さの測定を行う。本実施形態に係るロボットシステム１は、センサ５１を備えるロボット１０と、ケーブル２の長さを計算する計算装置５２とを備える。

図１５は、本実施形態に係るロボット１０のエンドエフェクタ２１，３１がケーブル２を保持した状態を模式的に示した図である。本実施形態のロボット１０では、第１実施形態と同様の構成に加えて、第２保持装置３４にセンサ５１が設けられている。センサ５１は、第２保持装置３４がケーブル２を保持した状態にあるか否かを検知する。センサ５１は、例えば近接センサや接触センサ等である。

図１６は、本実施形態に係るロボットシステム１の制御系統の構成を示すブロック図である。図１６に示す制御装置１４には、図１４に示した第１実施形態の構成要素に加えて、センサ５１と計算装置５２が通信可能に接続されている。

次に、本実施形態に係るロボットシステム１におけるロボット１０の動作方法について図１５を参照しながら説明する。この動作方法は制御装置１４により実行される。

まず制御装置１４は、第１保持装置２３がケーブル２の上端部を保持可能な位置まで移動するよう第１アーム１６を動作させる。また、制御装置１４は、ケーブル２の上端から第１距離だけ下方に離れた位置（初期位置）に第２保持装置３４が移動するよう第２アーム１７を動作させる。また、制御装置１４は、第１距離を計算装置５２に送る。

次に制御装置１４は、駆動部２４に信号を送り、第１保持装置２３に、ケーブル２の荷重を受けるようケーブル２の上端部を保持させる。また、制御装置１４は、駆動部３５に信号を送り、第２保持装置３４に、ケーブル２の延びる方向に相対的に移動可能にケーブル２を保持させる。

続いて、制御装置１４は、第２保持装置３４を、上述の初期位置から、保持状態が解除されたことをセンサ５１が検知するまで、ケーブル２に沿って下方に移動させるように第２アーム１７を動作させる。制御装置１４は、第２保持装置３４が初期位置から保持状態が解除される位置まで移動した第２距離を計算装置５２に送る。計算装置５２は、第１距離及び第２距離に基づき、ケーブル２の長さを計算する。

本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。更に、本実施形態では、搬送対象であるケーブル２の長さを測定することができる。

［その他実施形態］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、搬送対象である長尺物が、ケーブル２であったが、これに限定されず、例えば搬送対象である長尺物は、ソーセージ等の食品やロープ等の紐材等であってもよい。また、本発明が搬送する長尺物は、軟らかいものに限定されず、多少の剛性を有してもよい。例えば、本発明の搬送対象である長尺物は、ワイヤー等の金属製の線材や樹脂製の棒材、管材等であってもよい。

また、上記実施形態では、第１保持装置２３及び第２保持装置３４が別々のアーム１６，１７に設けられていたが、第１保持装置２３及び第２保持装置３４は、１つのアームに設けられていてもよい。

また、第１実施形態では、第２アーム１７に回動装置３３が設けられていたが、ロボットシステムにより行われる作業においてケーブル２を曲げる必要がない場合、ロボット１０は回動装置３３を備えなくてもよい。また、ロボット１０は、第３保持装置４１を備えなくてもよい。また、本実施形態では、第１保持装置２３は、ケーブル２の上端部を保持しなくてもよく、ケーブル２の重心位置Ｇより上方の位置でケーブル２を保持すればよい。

また、上記実施形態では、第１保持装置２３及び第２保持装置３４が移動体２５，３６をそれぞれスライド駆動させ、第３保持装置４１が移動体４３を回動駆動させたが、これに限定されない。第１保持装置２３及び第２保持装置３４が移動体２５，３６をそれぞれ回動駆動させてもよいし、第３保持装置４１が移動体４３をスライド駆動させてもよい。

また、上記実施形態では、第１保持装置２３の移動体２６が駆動し、第２保持装置３４の移動体３６が駆動することにより、ケーブル２である長尺物を保持し搬送したが、長尺物を保持する保持部は、このような構成に限定されない。例えば、長尺物の上端部に孔が形成されている場合、第１アーム１６には、第１保持装置２３の代わりに、上方に開口したフックが第１保持部として設けられていてもよい。この場合、長尺物の上端部の孔に第１保持部としてのフックを引っ掛けて、長尺物の上端部を保持してもよい。また、第２アーム１７には、第２保持装置３４の代わりに、所定の水平方向に開口したフックが第２保持部として設けられていてもよい。この場合、長尺物の側面に第２保持部としてのフックを引っ掛けて、長尺物を保持し、ケーブル搬送時の水平方向の移動を規制してもよい。

１ ：ロボットシステム
２ ：ケーブル
５ ：被覆除去装置
１０ ：ロボット
１４ ：制御装置
１６ ：第１アーム
１７ ：第２アーム
２３ ：第１保持装置（第１保持部）
３３ ：回動装置
３４ ：第２保持装置（第２保持部）
４１ ：第３保持装置（第３保持部）
５１ ：センサ
５２ ：計算装置

Claims (7)

1. 長尺物を搬送するロボットであって、
   上下方向に延びる前記長尺物を保持する第１保持部及び第２保持部と、
   前記第１保持部及び前記第２保持部を移動させる少なくとも１つのアームと、
   制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記第１保持部に前記長尺物の重心位置より上方の位置で前記長尺物を保持させるとともに、前記第２保持部に前記重心位置より下方の位置で前記長尺物を保持させ、前記第１保持部と前記第２保持部とが前記長尺物を保持した状態を維持しながら移動するように前記アームを動作させる、ロボット。
2. 前記長尺物は、柔軟性を有し、前記制御装置は、前記第１保持部に前記長尺物の上端部を保持させる、請求項１に記載のロボット。
3. ２つの前記アームを備え、そのうちの一方が、先端に前記第１保持部が設けられた第１アームであり、他方が、先端に前記第２保持部が設けられた第２アームである、請求項１又は２に記載のロボット。
4. 前記第２保持部を回動する回動装置を更に備え、
   前記制御装置は、前記第２保持部が前記長尺物を曲げるように、前記長尺物を保持した前記第２保持部を前記回動装置に回動させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボット。
5. 前記第２保持部に曲げられることなく前記第１保持部及び前記第２保持部により保持された前記長尺物を、前記第２保持部が保持した位置より下方の位置で保持する第３保持部を更に備える、請求項４に記載のロボット。
6. 請求項４又は５に記載のロボットと、
   水平方向にセットされた前記長尺物の端部に対して所定の作業を行う作業装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記第２保持部が前記長尺物を保持した状態で、前記回動装置に前記第２保持部を回動させるとともに、前記長尺物の下端部が前記作業装置にセットされるように前記アームを動作させる、ロボットシステム。
7. 前記長尺物に対する前記第２保持部の保持状態が解除されたことを検知するセンサを更に備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボットと、
   前記長尺物の長さを計算する計算装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記長尺物の荷重を受けるよう前記重心位置より上方の位置で前記第１保持部に保持された前記長尺物に対して、前記長尺物の延びる方向に相対的に移動可能に前記長尺物を保持した前記第２保持部を、前記長尺物の上端から第１距離だけ下方に離れた初期位置から、前記保持状態が解除されたことを前記センサが検知するまで、前記長尺物に沿って下方に移動させるように前記アームを動作させ、
   前記計算装置は、前記制御装置から前記第１距離を取得し、前記第２保持部が前記初期位置から前記保持状態が解除される位置まで移動した第２距離を取得し、前記第１距離及び前記第２距離に基づき、前記長尺物の長さを計算する、ロボットシステム。

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