JP2024035708A - ロボットシステム、プレス自動化システム、プログラムおよびプレス用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の作業負担を軽減すると共に、作業効率を向上させることができる技術を提供する。【解決手段】ロボットシステムは、ワークを保持するエンドエフェクタと、エンドエフェクタに接続され、当該エンドエフェクタを動作させる動作部と、動作部の動作を制御する制御部と、を備える。制御部は、エンドエフェクタを動作させて、セット位置に配置された第１プレート治具にプレス対象物を配置し、配置後に第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、プレス対象物を挟んだ形態のワークを組み立てる工程と、エンドエフェクタにより、ワークとしてプレス対象物、第１プレート治具および第２プレート治具を一体に保持して、プレス対象物をプレスするプレス位置に当該ワークを搬送する工程と、を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、ロボットシステム、プレス自動化システム、プログラムおよびプレス用治具に関する。

従来、ポリマー等の試料の特性を解析するために、プレス装置によりポリマー（プレス対象物）を押圧し、押し潰したポリマー（プレス成形物）を評価することが行われている。このポリマーを解析する実験では、実験の条件パラメータを変えて、ポリマーのプレスとポリマーの評価とを複数回行っている。そのため、作業者にとって多大な負担がかかる。このことから、ロボットを用いてポリマーを搬送し、当該ポリマーのプレスを自動的に行うシステムの開発が要望されている。

また、特許文献１には、試料を評価するシステムではないものの、ロボットによりプレス金型部に金属板を搬送して、金属板をプレスするプレス自動化システムが開示されている。

特許第６９８３４３７号公報

本開示は、作業者の作業負担を軽減すると共に、作業効率を向上させることができる技術を提供する。

本開示の一態様によれば、ワークを保持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタに接続され、当該エンドエフェクタを動作させる動作部と、前記動作部の動作を制御する制御部と、を備えるロボットシステムであって、前記制御部は、前記エンドエフェクタを動作させて、セット位置に配置された第１プレート治具にプレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てる工程と、前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記プレス対象物をプレスするプレス位置に当該ワークを搬送する工程と、を制御する、ロボットシステムが提供される。

上記のロボットシステムによれば、プレス位置でスムーズなプレスをすることができ、ユーザの作業負担を軽減すると共に、作業効率を向上させることができる。

また、前記制御部は、前記エンドエフェクタにより、前記プレス位置でプレスされた前記ワークを保持して解体位置に搬送する工程と、前記解体位置において前記エンドエフェクタを動作させて、前記第２プレート治具を前記第１プレート治具から離脱させる工程と、を制御する。これにより、ロボットシステムは、プレスしたワークをスムーズに解体することができ、ユーザの負担の軽減や作業効率の向上をより促すことができる。

また、前記プレス位置は、前記プレス対象物を加熱しながらプレスする第１位置を含み、前記制御部は、前記ワークを搬送する工程において、前記第１位置に前記ワークを搬送し、プレス後に前記ワークを前記解体位置に搬送する。これにより、ロボットシステムは、第１位置でプレス対象物（ポリマー）を加熱しながらプレスした後、解体位置にワークを直ちに戻してプレス成形物を得ることができる。

また、前記プレス位置は、前記プレス対象物を加熱しながらプレスする第１位置と、前記プレス対象物を冷却しながらプレスする第２位置と、を含み、前記制御部は、前記ワークを搬送する工程において、先に前記第１位置に前記ワークを搬送し、前記第１位置でプレスされた後の前記ワークを前記第１位置から前記第２位置に搬送する。これにより、ロボットシステムは、第１位置でプレス対象物（ポリマー）を加熱しながらプレスした後、第２位置でこのプレス対象物を冷却しながらプレスすることができる。その結果、ロボットシステムは、目標の温度に応じたプレス成形物を精度よく作成させることができる。

また、前記エンドエフェクタは、対象物を撮像して撮像情報を前記制御部に送信する撮像部を有し、前記制御部は、予め保有している前記対象物の位置座標の情報に基づき前記エンドエフェクタを目標位置に移動させると共に、前記撮像情報に基づき前記目標位置に対する前記エンドエフェクタの位置ずれを補正する。これにより、ロボットシステムは、エンドエフェクタによる対象物の把持を精度よく行うことができる。

また、前記対象物は、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を載置している作業台の特徴点、または前記プレス位置に設置した特徴点を含む。これにより、ロボットシステムは、エンドエフェクタが特徴点に合うように、その位置をスムーズに補正することができる。

また、前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第２プレート治具を、前記第１プレート治具の面方向に対して平行に移動させて当該第１プレート治具に対向させる。これにより、ロボットシステムは、第１プレート治具と第２プレート治具との位置ずれを抑えて、円滑に組み立てることができる。

また、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具のうち一方が枠体を有すると共に、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具のうち他方が前記枠体にガイドされるガイド面を有し、前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第１プレート治具に対して前記第２プレート治具を移動させる際に、前記枠体に前記ガイド面を接触させる。これにより、ロボットシステムは、第２プレート治具の移動において第１プレート治具との間にずれがあっても、枠体およびガイド面によって第１プレート治具と第２プレート治具との相対位置を誘導して位置決めすることができる。

また、前記プレス位置は、前記ワークが当該プレス位置に進入する進入方向先端側の前記第１プレート治具の形状に一致する配置用凹空間を有し、前記制御部は、前記プレス位置に当該ワークを搬送する工程において、前記ワークを水平方向に移動させて前記配置用凹空間を構成するガイド壁に前記ワークを接触させることで、当該ワークを位置決めする。これにより、ロボットシステムは、配置用凹空間への移動において、ワークをガイド壁によりガイドして、プレス位置にワークを精度よく位置決めすることができる。

また、前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第１プレート治具に筒体を配置した後に、前記筒体の内部に前記プレス対象物を入れることで当該プレス対象物を前記第１プレート治具に配置し、さらに前記筒体を取り出した後に、前記第１プレート治具に前記第２プレート治具を配置する。これにより、ロボットシステムは、ワークを組み立てる工程において、第１プレート治具からのプレス対象物の飛散を良好に防止できる。

また、前記エンドエフェクタは、前記制御部の動作指令下に、相互に近接および離間可能な一組の把持体を有し、前記制御部は、前記第１プレート治具に前記プレス対象物を配置する動作と、前記第１プレート治具と前記第２プレート治具を重ねる動作と、において前記一組の把持体が把持可能なグリップを有する治具を、グリップを有する別の治具に切り替える。これにより、ロボットシステムは、第１プレート治具にプレス対象物を配置する動作と、第１プレート治具と第２プレート治具を重ねる動作とにおいて治具を切り替えることで、簡単かつ短時間にワークを組み立てることができる。

また、複数の前記治具は、前記プレス対象物を収容する供給用カップと、前記第１プレート治具または前記第２プレート治具の下側に進入して、当該第１プレート治具または当該第２プレート治具を持ち上げ可能な複数のフォークを有するフォーク治具と、を含む。これにより、ロボットシステムは、第１プレート治具にプレス対象物を配置する動作と、第１プレート治具および第２プレート治具を保持する動作とを簡単に行うことができる。

また、複数の前記治具は、前記ワークの温度を検出する温度検出器を含み、前記制御部は、前記一組の把持体により前記温度検出器を把持して、前記プレス位置に配置した前記ワークの内部に、前記温度検出器を挿入する。これにより、ロボットシステムは、ワークのプレス時にプレス対象物の温度を温度検出器により測定することができ、適切な温度でプレスを実施させることができる。

また、本開示の他の態様は、ワークを保持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタに接続され、当該エンドエフェクタを動作させる動作部と、を備えるロボット、前記ロボットにより搬送される前記ワークに収容されたプレス対象物をプレスするプレス装置、および前記ロボットと、前記プレス装置とを制御する制御部を有するプレス自動化システムであって、前記制御部は、前記エンドエフェクタを動作させて、セット位置に配置された第１プレート治具に前記プレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てる工程と、前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記セット位置から前記プレス装置に当該ワークを搬送する工程と、前記プレス装置により、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を押圧することで前記プレス対象物をプレスする工程と、を制御する、プレス自動化システムが提供される。

また、本開示の他の態様は、ワークをセットするセット位置においてエンドエフェクタを動作させて、第１プレート治具にプレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てて、前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記セット位置からプレス装置に当該ワークを搬送させる指令を、ロボットシステムに出力するロボット指令部、前記プレス対象物をプレスさせる指令を、前記プレス装置に出力するプレス指令部、およびプレスされた前記プレス対象物を分析させる指令を分析装置に出力する分析指令部、としてコンピュータを機能させる、プログラムが提供される。

また、本開示の他の態様は、プレス対象物を保持してプレス装置に搬送されると共に、前記プレス装置により押圧されるプレス用治具であって、セット位置において前記プレス対象物が配置される第１プレート治具と、前記プレス対象物が配置された前記第１プレート治具に重ねられることで、前記プレス対象物を挟んだ形態のワークを形成する第２プレート治具と、を有し、当該プレス用治具は、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具が前記プレス対象物を挟んだ形態で前記プレス装置に搬送可能であり、前記プレス装置の配置後に、前記プレス装置により前記第１プレート治具および前記第２プレート治具が押圧されることで、前記プレス対象物をプレスする、プレス用治具が提供される。

一実施形態に係る試料評価システムの全体構成を示す概略説明図である。 制御装置と各装置の通信形態を示すブロック図である。 プレス自動化システムの全体構成を示す斜視図である。 ロボットシステムのエンドエフェクタの把持を拡大して示す斜視図である。 図５（Ａ）は、エンドエフェクタとフォーク治具の把持を示す平面図である。図５（Ｂ）は、エンドエフェクタとフォーク治具の把持を示す側面図である。 ロボットシステムと複数の治具を示す斜視図である。 図７（Ａ）は、作業台の複数の治具を示す平面図である。図７（Ｂ）は、作業台の一部を拡大して示す平面図である。 図８（Ａ）は、プレス用治具を示す平面図である。図８（Ｂ）は、プレス用治具をワークに組み立てた状態を示す斜視図である。 図９（Ａ）は、供給用カップを示す斜視図である。図９（Ｂ）は、飛散防止カップを示す斜視図である。 熱電対治具を示す斜視図である。 ホットプレス装置のプレス機体を示す側面図である。 ホットプレス装置の載置部を示す斜視図である。 制御装置の機能ブロックを示すブロック図である。 試料評価方法の処理フローを示すフローチャートである。 ロボットシステムによる治具の把持時の動作フローを示すフローチャートである。 ワークの組立工程を示すフローチャートである。 図１７（Ａ）は、ホットプレス装置にワークを載置する際の動作を示す側面図である。図１７（Ｂ）は、ホットプレス装置にワークを載置する際の動作を示す平面図である。 図１８（Ａ）は、第１例のプレス成形物を示す図である。図１８（Ｂ）は、第２例のプレス成形物を示す図である。 試料評価における実験パラメータの設定方法を例示するブロック図である。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。なお、以下の説明において使用するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、互いに垂直に交わる軸方向であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

一実施形態に係る試料評価システム１は、試料であるポリマー（樹脂）を評価するために、図１に示すように、複数の作業場所にポリマーを搬送してプレス等の作業を行うプレス自動化システム２と、作成されたプレス成形物を評価する分析装置３と、を備える。また、試料評価システム１は、プレス自動化システム２の各装置および分析装置３を制御する制御装置（制御部）４を有する。

プレス自動化システム２は、例えば、作業台１０、ロボット２０、ヒートプレス装置８０およびコールドプレス装置９０を備える。プレス自動化システム２は、作業台１０上において、ロボット２０によりポリマーを有するワーク（図８（Ｂ）も参照）の組立を行う。そして、プレス自動化システム２は、ロボット２０により２種類のプレス装置（ヒートプレス装置８０、コールドプレス装置９０）に対してワークを順に搬送し、各プレス装置にてポリマーをプレスすることで、プレス成形物を作成する。なお、プレス自動化システム２は、２種類のプレス装置（ヒートプレス装置８０、コールドプレス装置９０）を備えること限定されず、１種類のプレス装置、あるいは３種類以上の装置を適用してよい。またプレス自動化システム２は、ポリマーの加熱または冷却を行わないプレス装置を適用してもよく、あるいは１つのプレス装置において複数の温度に調整して、ポリマーをプレスする構成でもよい。

図２に示すように、制御装置４は、１以上のプロセッサ４ａ、メモリ４ｂ、入出力インタフェース４ｃおよび通信インタフェース４ｄを有し、試料評価システム１全体を制御するコンピュータに構成されている。１以上のプロセッサ４ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、複数のディスクリート半導体からなる回路等のうち１つまたは複数を組み合わせたものである。メモリ４ｂは、不揮発性メモリおよび揮発性メモリ（例えば、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ハードディスク、フラッシュメモリ等）を含み、制御装置４の記憶部を形成している。

また、入出力インタフェース４ｃには、試料評価システム１の作業者が操作および確認可能な作業者インタフェースである入出力装置５が接続されている。入出力装置５としては、例えば、モニタ、マウス、キーボード、タッチパネル（タブレット端末、スマートフォン等を含む）、スピーカ、マイク等を適宜採用することができる。

通信インタフェース４ｄは、有線通信可能または無線通信可能な通信ネットワーク６を介して、ロボット２０、ヒートプレス装置８０、コールドプレス装置９０および分析装置３の各々と、制御装置４との間で情報通信を行う。なお、通信ネットワーク６は、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＰＡＮ（Personal Area Network）等のいずれかまたはこれらの組み合わせであってよい。ＷＡＮの一例としてインターネット等があげられ、ＬＡＮの一例としてＩＥＥＥ８０２．１１やイーサネット（登録商標）等があげられ、ＰＡＮの一例としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＮＦＣ（Near Field Communication）等があげられる。

ロボット２０には、制御装置４との間で情報通信を行うと共に、当該ロボット２０を動作させるロボットコントローラ２９が設けられている。ヒートプレス装置８０には、制御装置４との間で情報通信を行うと共に、当該ヒートプレス装置８０を動作させるヒートプレスコントローラ８９が設けられている。コールドプレス装置９０には、制御装置４との間で情報通信を行うと共に、当該コールドプレス装置９０を動作させるコールドプレスコントローラ９９が設けられている。分析装置３には、制御装置４との間で情報通信を行うと共に、当該分析装置３を動作させる分析用制御部３ｃが設けられている。

そして、制御装置４のメモリ４ｂには、試料評価システム１を制御するプログラム１００が記憶されている。プログラム１００は、プロセッサ４ａにより読み出しおよび実行されることで、試料評価システム１全体を制御する複数の機能部を制御装置４内に形成する。制御装置４は、プログラム１００の実行下に形成された各機能部により、プレス自動化システム２（ロボット２０、ヒートプレス装置８０、コールドプレス装置９０）および分析装置３に対して適宜のタイミングで制御指令を出力する。すなわち、プログラム１００は、プレス自動化システム２によるプレス成形物の作成と、分析装置３によるプレス成形物の分析とを連動させるブリッジソフトウェアとして機能する。

なお、図２では、試料評価システム１の制御装置４として１台のコンピュータを示しているが、ソフトウェアが複数台のコンピュータにインストールされて、当該複数台のコンピュータそれぞれがソフトウェアの同一のまたは異なる一部の処理を実行してもよい。この場合、コンピュータの各々が通信し合うことで処理を実行する分散コンピューティングの形態であってもよい。一例として、制御装置４は、各装置に接続されるロボットオペレーティングシステム（ＲＯＳ：Robot Operating System）用のコンピュータと、このＲＯＳのコンピュータに接続される複数の制御用コンピュータとにより構成することができる。また、試料評価システム１の制御装置４は、端末から送信された情報をクラウド上に設けられた１台または複数台のコンピュータで処理し、この処理結果を端末に送信するような構成であってもよい。

図３に示すように、プレス自動化システム２は、ロボット２０を基準として、その周囲に、作業台１０、ヒートプレス装置８０およびコールドプレス装置９０を配置している。作業台１０、ヒートプレス装置８０およびコールドプレス装置９０は、平面視でＬ字状を呈するように設置されている（図１も参照）。作業台１０は、ロボット２０からＸ軸方向に離れた位置で、Ｙ軸方向に沿って長く延在する長方形状に形成されている。ヒートプレス装置８０およびコールドプレス装置９０は、ロボット２０からＹ軸方向に離れた位置で、Ｘ軸方向に沿って並ぶように設置されている。なお、プレス自動化システム２の作業台１０および各装置の配置は、Ｌ字状に限らず、作業者の任意に設定してよい。

作業台１０は、プレス自動化システム２において、ロボット２０によりポリマーを有するワークの組立およびワークの解体がなされる作業場所を形成している。例えば、作業台１０は、基台１１と、基台１１上に設置される作業用小台１２と、同じく基台１１上で作業用小台１２とＹ軸方向に並ぶように設置される搬送用小台１３と、を含む。なお、作業台１０は、１つの台（作業用小台１２と搬送用小台１３とが一連に連続した基台１１）であってよい。

基台１１は、平面視で、長方形状かつ平坦状の天板、およびこの天板を支持する複数の脚部を有する。基台１１は、天板の長辺がＹ軸方向に沿うように設置される。基台１１の天板上には、作業用小台１２および搬送用小台１３の他に、計量器１４、取出装置１５等が設置されている。

作業用小台１２は、上記したポリマーを有するワークの組立および解体を行うための台である。プレス自動化システム２は、ワークの組立および解体を行う複数種類の治具（把持対象）１９を作業用小台１２の上面に備える。この複数種類の治具１９については、後に詳述する。一方、搬送用小台１３は、プレス自動化システム２にて作成されたプレス成形物を分析装置３に搬送するために、治具１９（下プレート治具４１）からプレス成形物を分離させ、このプレス成形物を搬送まで待機させる場所を形成している。

作業用小台１２の作業面（上面）および搬送用小台１３の作業面（上面）は、ロボット２０のエンドエフェクタ２５が届くことが可能な高さに設定されている。基台１１、作業用小台１２および搬送用小台１３は、各上面の高さや平行度を調整可能な図示しない調整部（例えば、レベルアジャスタ）を備えているとよい。

計量器１４は、作業用小台１２の隣接位置に設置され、プレス対象物であるポリマーを計量する。例えば、計量器１４は、箱状のケースを備え、ポリマーの重量を測定する測定部をケース内の底面に有する。測定部は、通信ネットワーク６を介して制御装置４に接続され、測定情報（ポリマーの重量）を制御装置４に自動的に送信する。また、計量器１４のケースにおいてロボット２０との近接側の面は、開放されており、ロボット２０のエンドエフェクタ２５がケース内に進入可能となっている。例えば、ロボット２０は、治具１９である後記の供給用カップ６１（図６参照）を測定部に載置した状態で、粒状化したポリマーの容器を傾ける。制御装置４は、測定部の測定情報を監視しつつロボット２０の動作を指令することで、供給用カップ６１に適量のポリマーを供給する。

取出装置１５は、搬送用小台１３の隣接位置に設置され、プレス成形物が治具１９に付着している場合に、治具１９からプレス成形物を剥離し、プレス成形物を取り出す。この取出装置１５は、周知の型抜き装置、エジェクタ装置等を適用することができる。

プレス自動化システム２のロボット２０は、動作部２１と、この動作部２１により目標の３次元位置に移動するエンドエフェクタ２５と、を有する。このロボット２０は、制御装置４の制御指令に基づき、動作部２１およびエンドエフェクタ２５を動作させる。よって以下、本実施形態では、制御装置４とロボット２０とを組み合わせたシステムをロボットシステム２０Ａともいう。

ロボット２０の動作部２１は、ベース２２と、ベース２２の上部に設置される複数のアーム２３と、各アーム２３同士を連結する複数の関節部２４と、を有する垂直多関節タイプに構成されている。アーム２３は、３つ以上（例えば、本実施形態では７つ）設けられ、末端側に手首部２３１を有する。

複数の関節部２４は、相互に隣接し合うアーム２３の間のそれぞれ設けられ、ベース２２側のアーム２３に対して末端側のアーム２３を相対移動させる。ロボット２０は、ベース２２や関節部２４（またはアーム２３）の内部の各々に関節用モータを備える。また、ロボット２０は、ロボットコントローラ２９の制御下に各関節用モータに電力を給電する複数のモータドライバを有しており、各関節部２４を独立して動作させる。

図４に示すように、ロボット２０のエンドエフェクタ２５は、手首部２３１（複数のアーム２３の末端）に取り付けられている。本実施形態に係るエンドエフェクタ２５は、一組（一対）の把持体２７により把持対象物である治具１９を把持するクランプ機構が適用されている。詳細には、エンドエフェクタ２５は、手首部２３１に固定される直方状の筐体２６を有し、筐体２６の末端面（先端面）に一対の把持体２７を配置している。筐体２６内には、一対の把持体２７を動作させる把持体動作部２６ａが設けられている。把持体動作部２６ａは、図示しないモータおよび複数のギア等を有し、ロボットコントローラ２９の制御下に、末端面の長手方向に沿って一対の把持体２７の近接および離間を行う。

一対の把持体２７は、筐体２６内に収容される基端部２７１と、基端部２７１の先端に連なり内側に窄まる方向に傾斜する中間部２７２と、中間部２７２の先端に連なり基端部２７１と平行に延在する突出端部２７３と、を有する。一対の把持体２７は、把持体動作部２６ａにより互いに近接する際に、突出端部２７３の間に配置された把持対象物を把持し、動作部２１の動作下に把持対象物を移動させることができる。一対の把持体２７が把持する把持対象物は、作業台１０に配置された後記の複数の治具１９のうちいずれかであり、図４中では、フォーク治具３０を例示している。

また、ロボットシステム２０Ａは、エンドエフェクタ２５と、複数の治具１９との間に保持構造３３を形成している。このため、複数の治具１９の各々は、一対の把持体２７により保持される構造体（図４では、フォーク治具３０のグリップ３２）を有している。

図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、エンドエフェクタ２５の各把持体２７は、保持構造３３の一方として、突出端部２７３の内側の対向面に複数（２つ）の把持用凸部２７４を有している。各把持用凸部２７４は、金属材料により把持体２７に対して一体成形されている。また、各把持用凸部２７４は、各把持体２７の対向面から短く突出し、その外周面２７４ｃは、連結している一方の把持体２７の対向面から他方の把持体２７（突出方向）に向かって先細りとなる円錐状に形成されている。そして、２つの把持用凸部２７４は、突出端部２７３の突出方向に沿って並んで設けられている。

一方、フォーク治具３０のグリップ３２は、フォーク本体３１の上面から傾斜して突出している。グリップ３２は、金属材料により幅広なブロック状に形成され、一対の把持体２７による把持状態でも変形しない剛性を有する。グリップ３２は、保持構造３３の他方として、一対の側面の各々に陥没した複数（２つ）の把持用凹部３２１を備える。各把持用凹部３２１の内周面３２１ｔは、開口から深さ方向に向かって小径となるテーパ状（円錐漏斗状）に形成されている。内周面３２１ｔの傾斜は、把持体２７の外周面２７４ｃの傾斜に略一致している。２つの把持用凹部３２１は、グリップ３２の突出方向に沿って並んで設けられている。

ロボット２０は、目標の治具１９（図５ではフォーク治具３０）の把持時に、グリップ３２の両側面に対向するように一対の把持体２７を位置決めし、その後に各把持体２７同士を近接させる。各把持体２７の近接時には、各把持用凸部２７４の円錐状の外周面２７４ｃが各把持用凹部３２１のテーパ状の内周面３２１ｔにガイドされながら入り込む。これにより、各把持用凸部２７４と各把持用凹部３２１とを嵌め合いながら、一対の把持体２７の対向面がグリップ３２の両側面に接触してグリップ３２を挟持する。しかも、一対の把持体２７がグリップ３２を把持した状態では、図５（Ｂ）に示すように、両側面の各々において２つ把持用凸部２７４と２つの把持用凹部３２１とが係合している。このため、保持構造３３は、エンドエフェクタ２５に対するグリップ３２（すなわち、把持している把持対象物（治具１９））の回転を規制することができる。よって、エンドエフェクタ２５は、治具１９の本体等から荷重がかかった場合でも、治具１９を強固に把持することができる。

図４に戻り、本実施形態に係るロボットシステム２０Ａは、エンドエフェクタ２５の筐体２６にカメラ（撮像部）２８を設置している。カメラ２８は、複眼の撮像機器であり一対の把持体２７よりも先の部分を撮像し、各撮像情報を制御装置４（またはロボットコントローラ２９）に送信する。制御装置４は、カメラ２８から送信された各撮像情報に基づき、作業台１０のマーカ１０ｍ等を認識する。制御装置４は、基本的には、予め設定された３次元目標位置（位置座標）に基づき複数の関節部２４を動作してエンドエフェクタ２５を移動させる。そして３次元目標位置に近づくと、制御装置４は、各撮像情報から抽出した３次元位置に基づきエンドエフェクタ２５の移動を補正する。これにより、ロボットシステム２０Ａは、目標とする把持対象物（治具１９）の目標指標（例えば、グリップ３２の中心線）に対してエンドエフェクタ２５を精度よく誘導して、一対の把持体２７により把持対象を安定的に把持することができる。

次に、プレス自動化システム２に用意される複数の治具１９について、それぞれ具体的に説明していく。図６に示すように、ロボットシステム２０Ａは、作業用小台１２上に対してエンドエフェクタ２５を相対移動させて、作業用小台１２にセットされている複数の治具１９を用いて、ポリマーを保持するワークを組み立てる。

作業用小台１２には、複数の治具１９として、フォーク治具３０、プレス用治具４０、カップ治具６０、熱電対治具（温度検出器）７０が予めセットされる。プレス用治具４０は、ポリマーを有するワークを構成するための主要な治具であり、下プレート治具（第１プレート治具）４１、中間プレート治具４６および上プレート治具（第２プレート治具）５１を含む。また、カップ治具６０は、下プレート治具４１にポリマーを配置するための治具であり、供給用カップ６１および飛散防止カップ６６を含む。さらに、作業用小台１２には、プレス後のプレス成形物を有するワークを解体して取出装置１５に搬送するための型抜き用搬送台１６が予め設置されている。

図６および図７（Ａ）に示すように、作業用小台１２は、長方形状の天板１２１を有し、この天板１２１には、型抜き用搬送台１６および各治具１９をセット可能な作業面１２ｓが形成されている。作業用小台１２の短辺に沿った方向（Ｘ軸方向）においてロボット２０に近い側には、Ｙ軸負方向に向かって順に、上プレート治具５１、下プレート治具４１、中間プレート治具４６および型抜き用搬送台１６が配置される。作業用小台１２の短辺に沿った方向においてロボット２０から離れた側には、Ｙ軸負方向に向かって順に、熱電対治具７０、フォーク治具３０、飛散防止カップ６６、供給用カップ６１が配置される。なお、各治具１９は、作業者の任意に配置し得ることは勿論である。

作業面１２ｓには、型抜き用搬送台１６および各治具１９を保持する複数のホルダ１７が設置される。各ホルダ１７は、作業面１２ｓ上に形成された複数のネジ孔１２ｈに対して各ホルダ１７の貫通孔（不図示）を通して複数の固定ネジ１８を螺合することにより、天板１２１にネジ止めされる。複数のネジ孔１２ｈは、一定の間隔（例えば、３０ｍｍ）毎に形成され、全体としてＸ軸方向およびＹ軸方向に複数並ぶマトリックス状に配置されている。

各ホルダ１７は、型抜き用搬送台１６および各治具１９の形状に応じて適切な形状に形成される。例えば、図７（Ｂ）に示すように、上プレート治具５１を保持する場合は、固定ネジ１８に固定される第１段差部１７１と、この第１段差部１７１に連なると共に第１段差部１７１よりも低く形成された第２段差部１７２とを有するホルダ１７ａを４つ用いる。

４つのホルダ１７ａのうち２つは、上プレート治具５１のＸ軸方向の両側部（ロボット２０の設置側の側部と反対側の側部）を支持する位置に固定され、残りの２つのホルダ１７ａは、上プレート治具５１のＹ軸方向の両側部を支持する位置に固定される。上プレート治具５１は、セット状態で、その側縁が第１段差部１７１に近接または接触しつつ、その下面が各ホルダ１７ａの第２段差部１７２に支持されることで、作業面１２ｓから若干浮いた状態で待機するようになっている。なお、下プレート治具４１および型抜き用搬送台１６も、上プレート治具５１と同様に、それぞれに形状に応じて作業面１２ｓに固定された４つのホルダ１７ａにより保持される。また、中間プレート治具４６は、３つのホルダ１７ａによりＸ軸方向の一側部およびＹ軸方向の両側部が保持されつつ、グリップ４８の周囲を覆うことが可能なホルダ１７ｂにより保持される。

また例えば、フォーク治具３０、カップ治具６０（供給用カップ６１、飛散防止カップ６６）および熱電対治具７０は、それぞれの周囲を覆うことが可能な直方状のホルダ１７ｂにより保持される。ホルダ１７ｂは、治具の形状に応じた保持溝を有しており、各治具は保持溝内に収容されることで、水平方向に移動不能に保持される。

図４に示すように、フォーク治具３０は、ロボット２０のエンドエフェクタ２５による把持状態で、エンドエフェクタ２５の移動により上プレート治具５１の下面側に進入することで、上プレート治具５１を保持する。また、フォーク治具３０は、ロボット２０のエンドエフェクタ２５による把持状態で、エンドエフェクタ２５の移動により下プレート治具４１の下面側に進入することで、下プレート治具４１を保持する。

上記したように、このフォーク治具３０は、フォーク本体３１と、グリップ３２とを連結して構成されている。フォーク本体３１は、相互に略平行に延在する一対（２つ）の棒状平板３１ａと、一対の棒状平板３１ａの基端部間を連結する連結平板３１ｂと、を有する。一対の棒状平板３１ａは、例えば、連結平板３１ｂの連結部から先端に向かって緩やかに幅狭となり、また最先端が丸角に形成されている。

グリップ３２は、ネジ止めや溶接等の適宜の固定手段によって、連結平板３１ｂの上面に固定される。グリップ３２は、フォーク本体３１に対して、例えば、２０°～７０°程度の角度範囲で傾斜しており、上記したようにその両側面の各々に２つの把持用凹部３２１を備えている。このため、フォーク治具３０をホルダ１７ｂに収容した状態では、ホルダ１７ｂの上面からＸ軸負方向かつ上方（Ｚ軸正方向）にグリップ３２が突出した状態となっている。これにより、エンドエフェクタ２５は、グリップ３２に簡単にアクセスすることができ、またグリップ３２の把持状態で、エンドエフェクタ２５を上方に移動させることで、ホルダ１７ｂからフォーク治具３０を引き出すことができる。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、プレス用治具４０は、下プレート治具４１に対してポリマーを載置し、さらに中間プレート治具４６および上プレート治具５１を順に重ねることで、ポリマーを有するワーク５９を構成する治具である。なお、図８（Ａ）中では、発明の理解の容易化のために、下プレート治具４１および中間プレート治具４６については上面（平面）側を図示している一方で、上プレート治具５１については下面側を図示している。

すなわち、本実施形態に係るプレス自動化システム２は、下プレート治具４１と上プレート治具５１との間でポリマーを挟み込むことにより、ポリマーを上下方向に押さえる。さらに、プレス自動化システム２は、下プレート治具４１と上プレート治具５１の間に配置した中間プレート治具４６によりポリマーの横方向の抜けを防止する。そして、プレス自動化システム２は、ワーク５９の形態（下プレート治具４１および上プレート治具５１でポリマーを挟んだ状態）でポリマーをヒートプレス装置８０およびコールドプレス装置９０に搬送し、プレス時にそのままポリマーをプレスする構成としている。なお、プレス用治具４０は、中間プレート治具４６を適用せずに、下プレート治具４１および上プレート治具５１でポリマーを挟み込む形態であってもよい。

具体的には、下プレート治具４１は、フォーク治具３０のフォーク本体３１よりも厚い板状に形成されるプレート本体４２と、プレート本体４２の上面から突出する複数の枠体４３と、を有する。また、下プレート治具４１の下面には、一対の保持用溝４４が形成されている。さらに、下プレート治具４１の幅方向中間位置には、熱電対治具７０が挿入される測定用穴部４５が形成されている。

プレート本体４２は、平面視で、方形状の基端側（Ｘ軸負方向側）に対して台形状の先端側（Ｘ軸正方向側）を連続させた多角形状（六角形状）に形成されている。プレート本体４２の先端側は、先端方向に向かって相互に近接した対辺４２ａを有し、各対辺４２ａが先端辺４２ｂに連なっている。

プレート本体４２の上面において各枠体４３よりも内側の部分は、平坦状に形成されている。ワーク５９の組立時には、この内側部分の載置領域にポリマーが載置される。また、プレート本体４２の基端辺４２ｃには、プレート本体４２の先端方向への移動を規制する一対のストッパ４２ｄが取り付けられている。なお、プレート本体４２は、下プレート治具４１全体の軽量化のため、一部分が切り欠かれた形状であってもよい。

複数の枠体４３は、プレート本体４２の四方の側辺（Ｘ軸方向の両辺およびＹ軸方向の両辺）に設けられ、それぞれの側辺と平行に延在している。各枠体４３は、外側から内側に向かってプレート本体４２側（下側）に傾斜する斜面４３１を有する。

一対（２つ）の保持用溝４４は、プレート本体４２の基端辺４２ｃから先端方向に向かって直線状に延在している。一対の保持用溝４４には、基端辺４２ｃの開放部分からフォーク治具３０の一対の棒状平板３１ａが進入する。各保持用溝４４は、棒状平板３１ａよりも若干幅広かつ先端側に向かって徐々に幅狭となるように形成され、各棒状平板３１ａの大部分を収容できる。下プレート治具４１は、水平性を維持した状態で、一対の保持用溝４４に入り込んだフォーク治具３０により支持される。

測定用穴部４５は、基端辺４２ｃから先端方向に向かって、プレート本体４２の内部を直線状に延在している。測定用穴部４５は、ヒートプレス装置８０のプレス位置やコールドプレス装置９０のプレス位置にワークを載置した際に、熱電対治具７０の検出子７３が挿入される。これにより、プレート本体４２の載置領域の温度（換言すれば、載置領域に供給されたポリマーの温度）を測定することが可能となる。

プレス用治具４０の中間プレート治具４６は、最初に下プレート治具４１のプレート本体４２上に配置されることで、ポリマーの載置領域を規定する。この中間プレート治具４６は、下プレート治具４１のプレート本体４２よりも薄い板状のプレート本体４７と、連結部４９を介してプレート本体４７に連結されるグリップ４８と、を有する。また、中間プレート治具４６のプレート本体４７には、載置領域を規定するための正円状の孔部４７ｈが形成されている。

プレート本体４７は、プレート本体４２と同様に、平面視で、方形状の基端側（Ｘ軸負方向側）に対して台形状の先端側（Ｘ軸正方向側）を連続させた多角形状（六角形状）に形成されている。このプレート本体４７は、平面視で、プレート本体４２よりも小さく形成されており、複数の枠体４３の内側に配置可能となっている。プレート本体４７の先端側は、先端方向に向かって相互に近接した対辺４７ａを有し、各対辺４７ａが先端辺４７ｂに連なっている。

グリップ４８は、プレート本体４７の平面に対して直交する方向（Ｚ軸正方向）に突出している。グリップ４８は、フォーク治具３０のグリップ３２と同様に、ブロック状に形成され、その両側面に一対（２つ）の把持用凹部４８１を有する。各把持用凹部４８１は、エンドエフェクタ２５による把持時に、一対の把持体２７に設けられた各把持用凸部２７４が進入する保持構造３３の一方を構成している。

また、プレス用治具４０の上プレート治具５１は、下プレート治具４１の載置領域に対するポリマーの供給後に、中間プレート治具４６のプレート本体４７上に重ねられる。この上プレート治具５１は、下プレート治具４１と同程度の厚みを有するプレート本体５２を備える。また、上プレート治具５１の下面には、一対の保持用溝５３が形成されている。

プレート本体５２は、平面視で、方形状の基端側（Ｘ軸負方向側）に対して台形状の先端側（Ｘ軸正方向側）を連続させた多角形状（六角形状）に形成されている。プレート本体４２の先端側は、先端方向に向かって相互に近接した対辺５２ａを有し、各対辺５２ａが先端辺５２ｂに連なっている。本実施形態において、上プレート治具５１のプレート本体５２の形状は、下プレート治具４１のプレート本体４２の形状に略一致している。

プレート本体５２の各辺には、上面から下面に向かって内側に傾斜するガイド面５４が形成されている。プレート本体５２のガイド面５４は、上プレート治具５１を下プレート治具４１に重ねる際に、複数の枠体４３の斜面４３１に接触して、下プレート治具４１に対する上プレート治具５１の相対位置をガイドする。

一対（２つ）の保持用溝５３は、プレート本体５２の基端側のガイド面５４から先端方向に向かって直線状に延在している。一対の保持用溝５３には、フォーク治具３０の一対の棒状平板３１ａが進入する。上プレート治具５１は、水平性を維持した状態で、一対の保持用溝５３に入り込んだフォーク治具３０により支持される。

以上のプレス用治具４０は、ロボット２０（図６参照）により、図８（Ｂ）に示すようなワーク５９に組み立てられる。ワーク５９の形態では、下プレート治具４１に対して中間プレート治具４６および上プレート治具５１が重なると共に、下プレート治具４１の周方向の各枠体４３と、上プレート治具５１の周方向の各ガイド面５４とが接近し合う。このため、下プレート治具４１に対する上プレート治具５１の面方向のずれを規制することができる。そして、下プレート治具４１のプレート本体４２と、上プレート治具５１のプレート本体５２との間に、ポリマーが挟み込まれる。プレス自動化システム２は、フォーク治具３０を介してロボット２０により下プレート治具４１を保持することで、下プレート治具４１、中間プレート治具４６および上プレート治具５１が一体となったワーク５９の形態で、作業台１０から搬送できる。

一方、カップ治具６０の供給用カップ６１は、図９（Ａ）に示すように、カップ本体６２と、カップ本体６２の外側に連結されるグリップ６４とを有し、下プレート治具４１の載置領域にポリマーを供給する際に使用される。

カップ本体６２は、円形状の底部６２１と、底部６２１の縁から上側かつ外側に傾斜する円錐状の側部６２２とにより形成され、底部６２１および側部６２２の内側に収容空間６３を有している。すなわち、収容空間６３を形成しているカップ本体６２の内周面６２ｉは、テーパ状に形成されている。カップ本体６２は、このように収容空間６３の開口が広いことで、計量器１４（図３参照）において計量されるポリマーを収容空間６３にこぼすことなく入れることができる。

グリップ６４は、カップ本体６２の側部６２２に連結する連結部６４１と、連結部６４１の一端部からカップ本体６２の底部６２１に対して直交する方向（Ｚ軸正方向）に突出するブロック部６４２とを有し、側面視でＬ字状を呈している。このグリップ６４も、フォーク治具３０のグリップ３２と同様に、ブロック部６４２の両側面に一対（２つ）の把持用凹部６４３を有する。各把持用凹部６４３は、エンドエフェクタ２５による把持時に、一対の把持体２７に設けられた各把持用凸部２７４が進入する保持構造３３の一方を構成している。

カップ治具６０の飛散防止カップ６６は、図９（Ｂ）に示すように、カップ本体６７と、カップ本体６７の外側に連結されるグリップ６９とを有する。この飛散防止カップ６６は、下プレート治具４１の載置領域に配置されて、供給用カップ６１によりポリマーを供給する際にポリマーの飛散を防止する。

カップ本体６７は、底部を備えない円筒状の筒体６７１により形成され、筒体６７１の内側に上下方向（Ｚ軸方向）に貫通する貫通空間６８を有している。すなわち、貫通空間６８を形成しているカップ本体６７の内周面６７ｉは、上下方向に一定の内径で延在している。下プレート治具４１に配置されたカップ本体６７の貫通空間６８には、供給用カップ６１からポリマーが入れられる。この際、カップ本体６７は、筒体６７１からのポリマーの飛び出しを防止することができる。なお、下プレート治具４１に対するポリマーの供給時に飛散を防止する部材は、以上の構成に限定されず、種々の構成をとり得る。例えば、飛散防止カップ６６は、筒体６７１の外周面に中間プレート治具４６と略同形状のプレートを連結しており、中間プレート治具４６にこのプレートを接触させる構成でもよい。このプレートによって、飛散防止カップ６６は筒体６７１の倒れを確実に防止できる。

グリップ６９は、カップ本体６７の筒体６７１に連結する連結部６９１と、連結部６９１の一端部から筒体６７１と平行な方向（Ｚ軸正方向）に突出するブロック部６９２とを有し、側面視でＬ字状を呈している。このグリップ６９も、フォーク治具３０のグリップ３２と同様に、ブロック部６９２の両側面に一対（２つ）の把持用凹部６９３を有する。各把持用凹部６９３は、エンドエフェクタ２５による把持時に、一対の把持体２７に設けられた各把持用凸部２７４が進入する保持構造３３の一方を構成している。

また、図１０に示すように、熱電対治具７０は、ヒートプレス装置８０やコールドプレス装置９０にワーク５９を載置した際に、下プレート治具４１の測定用穴部４５に挿入されることで、ポリマーの温度を測定する。この熱電対治具７０は、熱電対本体７１と、熱電対本体７１に装着されるグリップ７２と、を備える。

熱電対本体７１は、先端方向に向かって突出する棒状の検出子７３と、検出子７３に電力を供給するハーネス７４と、を有し、検出子７３およびハーネス７４の連結部分においてグリップ７２を装着している。この熱電対本体７１には、周知の温度検出器を適用することができる。

グリップ７２は、熱電対本体７１に外装される装着部７２１と、装着部７２１の先端において幅方向外側に突出するフランジ部７２３と、装着部７２１の上面に連結され上方かつ基端方向に傾斜するブロック部７２４と、を有する。装着部７２１は、熱電対本体７１の軸方向に沿って分割可能な２つのパーツ７２１ｐを有し、これら２つのパーツ７２１ｐを複数の連結ネジ７２２によりネジ止めすることで、熱電対本体７１に強固に固定される。

グリップ７２のブロック部７２４は、フォーク治具３０のグリップ３２と同様に、基端方向かつ上方に向かって傾斜している。そして、ブロック部７２４の両側面の各々には、保持構造３３の一方である２つの把持用凹部７２５が設けられている。このように形成された熱電対治具７０は、ホルダ１７ｂに収容した状態で、ホルダ１７ｂの上面からグリップ７２が突出した状態となり、ロボット２０のエンドエフェクタ２５が簡単にアクセスすることができる（図６も参照）。

また、図６および図７（Ａ）に示すように、作業用小台１２の天板には、方形状のマーカ１０ｍが設置されている。このマーカ１０ｍは、ロボット２０のエンドエフェクタ２５に搭載されたカメラ２８による撮像に伴い、各治具１９の座標位置を補正するための撮像指標（特徴点）となる。マーカ１０ｍとしては、３次元位置を有するＡＲ（Augmented Reality）マーカ等を適用することができ、これによりロボットコントローラ２９または制御装置４は、撮像情報で認識したＡＲマーカの位置に応じて３次元位置を認識することが可能となる。なお、マーカ１０ｍは、ＡＲマーカに限定されず、撮像情報から抽出可能なマーク（例えば、ＱＲコード（登録商標））であればよい。また、マーカ１０ｍは、作業台１０に設置されるだけに限らず、例えば、プレス装置（ヒートプレス装置８０、コールドプレス装置９０）のプレス位置に設置されてもよい。

図３に戻り、ポリマーを有するワークを実際にプレスするヒートプレス装置８０およびコールドプレス装置９０について説明する。ヒートプレス装置８０は、ヒートプレス機体８１と、このヒートプレス機体８１の動作を制御するヒートプレスコントローラ８９（図２も参照）と、を含む。ヒートプレスコントローラ８９は、制御装置４の制御指令に基づき、ヒートプレス装置８０の動作を制御する。

図１１に示すように、ヒートプレス機体８１は、機体用筐体８１ａの上面において、ワーク５９のプレス位置（第１位置）を形成する載置部８２と、載置部８２に対して近接および離間可能なプレス体８３と、を有する。さらに機体用筐体８１ａの内部には、プレス体８３を動作させる図示しないプレス動作機構が設けられている。また、ヒートプレス機体８１は、載置部８２およびプレス体８３を覆うカバー８５（図１１中の点線参照）を備えてもよい。

載置部８２は、固定台８２１と、固定台８２１の上面に固定されてワーク５９を直接載置する部分である載置用部材８２２と、を含む。固定台８２１の内部には、載置用部材８２２を介してワーク５９を加熱するヒータ機構８４が設けられている。

図１２に示すように、載置用部材８２２には、ワーク５９（図８（Ｂ）参照）の形状に略一致する配置用凹空間８２２ａが設けられている。配置用凹空間８２２ａは、ロボット２０の設置側（Ｙ軸負方向側）が開放されており、開放部分からワーク５９を水平方向にスライドさせつつ当該配置用凹空間８２２ａ内に進入させることができる。配置用凹空間８２２ａを構成する載置用部材８２２の周壁は、ワーク５９の側辺をガイドするガイド壁８２２ｇとして機能する。配置用凹空間８２２ａの奥側のガイド壁８２２ｇは、下プレート治具４１の対辺４２ａおよび先端辺４２ｂ、上プレート治具５１の対辺５２ａおよび先端辺５２ｂに一致する形状に形成されている。

したがって、載置部８２へのワーク５９の載置時には、ロボット２０によるワーク５９のスライドに伴って、ワーク５９がガイド壁８２２ｇにガイドされつつ、配置用凹空間８２２ａの奥側に進入していく。そして、ワーク５９の先端辺４２ｂ、５２ｂが最奥のガイド壁８２２ｇに当接することで、載置部８２のプレス位置にワーク５９を精度よく位置決めすることができる。

プレス体８３は、機体用筐体８１ａ内のプレス動作機構によって載置部８２と相対的に昇降する。図１１に示すように、プレス体８３は、可動盤８３１と、可動盤８３１を昇降可能に支持する複数（４つ）の支柱８３２と、可動盤８３１の下面に設置される押圧支持部８３３と、押圧支持部８３３に固定される押圧体８３４と、を含む。また、プレス体８３は、押圧支持部８３３内にヒータ機構８４を備え、このヒータ機構８４により押圧体８３４を加熱する。なお、可動盤８３１は、上面に（押圧支持部８３３）の放熱を行う放熱フィン８３５を備えてもよい。

各支柱８３２は、機体用筐体８１ａ内から突出しており、機体用筐体８１ａ内においてプレス動作機構に接続されている。プレス動作機構は、液圧シリンダ、空圧シリンダ、モータ等の図示しない駆動源、および複数のギア等により構成される図示しない駆動伝達部と、を含む。各支柱８３２は、プレス動作機構の動作下に上下動し、可動盤８３１、押圧支持部８３３、押圧体８３４の水平姿勢を維持したまま一体的に変位させる。

押圧体８３４は、可動盤８３１の下降時にワーク５９の上プレート治具５１に接触する。押圧体８３４の下面は、平坦状に形成されており、載置部８２に載置された上プレート治具５１の上面に面接触する。プレス体８３は、載置部８２に向かって下降することで、載置部８２と協働して上下方向（Ｚ軸方向）に、ワーク、すなわち下プレート治具４１と上プレート治具５１に挟まれたポリマーをプレスする。また、プレス体８３は、プレス後に上昇して載置部８２から離れることで、ワーク５９を取り出し可能とする。ポリマーのプレスにおいて、ヒートプレスコントローラ８９（図３参照）は、制御装置４から受信した制御指令の目標圧力に基づき、プレス動作機構を制御する。

ヒートプレス装置８０のヒータ機構８４は、図示しない温度制御ドライバを介してヒートプレスコントローラ８９に接続され、ヒートプレスコントローラ８９の制御下に加熱が制御される。ヒートプレス装置８０は、ポリマーをプレスする際に、載置部８２の温度およびプレス体８３の温度を適切な目標温度に調整できる。なお、ヒートプレス装置８０は、載置部８２とプレス体８３の一方のみにヒータ機構８４を備えた構成でもよい。

一方、図３に示すように、コールドプレス装置９０は、ヒートプレス装置８０と同様に、機体用筐体９１ａの上面において、ワーク５９のプレス位置（第２位置）を形成する載置部９２と、載置部９２に対して近接および離間可能なプレス体９３と、を有する。さらに機体用筐体９１ａの内部には、プレス体９３を動作させる図示しないプレス動作機構が設けられている。コールドプレス装置９０は、温度を調整する構成以外はヒートプレス装置８０と基本的に同様の構成を有しているため、その具体的な説明については省略する。

コールドプレス装置９０は、載置部９２およびプレス体９３の各々を冷却する冷却機構９４を備える。例えば、冷却機構９４は、載置部９２およびプレス体９３の各々に内部流路を形成して冷媒を循環させる構造、載置部９２およびプレス体９３に放熱フィンを設けて放熱フィンを空冷または水冷する構造等を採用することができる。コールドプレス装置９０は、コールドプレスコントローラ９９の制御下に冷却機構９４を制御することで、ポリマーをプレスする際に載置部９２およびプレス体９３の温度を適切な目標温度に調整できる。

試料評価システム１の制御装置４は、以上のロボット２０、ヒートプレス装置８０、コールドプレス装置９０および分析装置３を相互に連動させる。このため、制御装置４の内部には、プロセッサ４ａによるプログラム１００の実行に基づき、図１３に示すように、プレス自動化指令部１０１および分析指令部１０５が形成される。さらにプレス自動化指令部１０１の内部には、ロボット２０の制御指令を生成および出力するロボット指令部１０２、ヒートプレス装置８０の制御指令を生成および出力するヒートプレス指令部１０３、コールドプレス装置９０の制御指令を生成および出力するコールドプレス指令部１０４が構築される。

制御装置４の各指令部は、プログラム１００の処理フローの手順、および試料評価システム１の各装置に設けられた図示しない複数種類のセンサの検出情報を受信して、各装置の状態を監視する。そして、各指令部は、適宜のタイミングで制御指令を生成し、指定の装置にこの制御指令を送信することにより、各装置を動作させる。

本実施形態に係る試料評価システム１（プレス自動化システム２、ロボットシステム２０Ａ）は、基本的には以上のように構成され、以下その動作（試料評価方法）について図１４を参照しながら説明していく。

上記したように、試料評価システム１の制御装置４は、試料評価方法において、先にプレス自動化システム２によりポリマーをプレスしてプレス成形物を作成し（プレス工程を行い）、その後に作成したプレス成形物を分析装置３により分析および評価する。具体的には、制御装置４は、計量工程（ステップＳ１）、組立工程（ステップＳ２）、第１搬送工程（ステップＳ３）、ヒートプレス工程（ステップＳ４）、第２搬送工程（ステップＳ５）、コールドプレス工程（ステップＳ６）、戻し搬送工程（ステップＳ７）、解体工程（ステップＳ８）、分析時搬送工程（ステップＳ９）、分析工程（ステップＳ１０）を、この順に実施する（図１も参照）。

図３に示すように、プレス自動化システム２は、計量工程（ステップＳ１）において、作業台１０の計量器１４を用いて、評価するポリマーの重量を計量する。例えば、制御装置４は、ロボット２０を制御して作業台１０にセットされた供給用カップ６１を取り出し、この供給用カップ６１を計量器１４の測定部に配置する。さらに、制御装置４は、測定部の測定情報を監視しつつ、ロボット２０を制御して容器から粒状のポリマーを供給用カップ６１に入れる動作を行う。なお、この計量工程は、目標の重量となるように作業者の手動によりポリマーを計量してもよい。

また、ロボットシステム２０Ａは、治具１９（供給用カップ６１）を把持する際には、制御指令に含まれる３次元目標位置と、エンドエフェクタ２５のカメラ２８の撮像情報に基づきエンドエフェクタ２５の位置を調整して、治具１９を把持する。以下、このロボットシステム２０Ａにおけるエンドエフェクタ２５の位置補正について、図１５を参照しながら説明する。

ロボットシステム２０Ａのエンドエフェクタ２５による治具１９の把持時や目標位置への移動時に、ロボットコントローラ２９は、制御装置４からの制御指令として３次元目標位置および姿勢を受信する（ステップＳ１０１）。

そして、ロボットコントローラ２９は、３次元目標位置および姿勢に基づき動作部２１を動作させて、エンドエフェクタ２５を作業台１０の上方かつ近傍まで移動させる（ステップＳ１０２）。

そして、ロボットコントローラ２９は、エンドエフェクタ２５に設置されたカメラ２８による撮像を行い、カメラ２８から撮像情報を取得する（ステップＳ１０３）。また、ロボットコントローラ２９は、取得した撮像情報に対して適宜の画像処理を行う。

作業台１０の上方かつ近傍において撮像されたカメラ２８の撮像情報には、作業用小台１２に設置されたマーカ１０ｍ（図６参照）が含まれる。ロボットコントローラ２９は、撮像情報の中からこのマーカ１０ｍを抽出し、予め保有する撮像情報のマーカ１０ｍと目標の治具１９との相対位置から、３次元目標位置の誤差を算出する（ステップＳ１０４）。

さらに、ロボットコントローラ２９は、現在の３次元目標位置について、算出した誤差を加味した３次元目標位置および姿勢に更新する（ステップＳ１０５）。そして、ロボットコントローラ２９は、更新した３次元目標位置および姿勢に応じて動作部２１の動作内容を補正して、エンドエフェクタ２５を移動させる（ステップＳ１０６）。これにより、ロボットシステム２０Ａは、作業台１０よりも上方において、カメラ２８の撮像情報に応じてエンドエフェクタ２５を精度よく誘導することができる。

ステップＳ１０７において、ロボットコントローラ２９は、エンドエフェクタ２５の一対の把持体２７を動作させて、目標の治具１９（供給用カップ６１）を把持する。この際、上記の更新した３次元目標位置にエンドエフェクタ２５が移動していることで、供給用カップ６１のグリップ６４とエンドエフェクタ２５の中心線とが略一致している。よって、一対の把持体２７は、グリップ６４の両側面を精度よく把持することができる。

なお、上記の例では、エンドエフェクタ２５による供給用カップ６１の把持する動作を説明したが、ロボットシステム２０Ａは、他の治具１９を把持する場合でも同様の動作をし得ることは勿論である。あるいは、エンドエフェクタ２５により把持した対象物を目標位置に搬送する場合にも、最初に３次元目標位置に基づき移動を行い、３次元目標位置付近においてカメラ２８の撮像情報を使用することで、対象物を目標位置に精度よく搬送することができる。

図１に戻り、次の組立工程（ステップＳ２）において、制御装置４は、ロボット２０により作業台１０上でワーク５９を組み立てる。ワーク５９の組立では、各ホルダ１７により下プレート治具４１が載置されている位置を基点に各治具１９を動作させる。すなわち、組立工程では、作業台１０上の下プレート治具４１の載置位置が、ワーク５９を組み立てるためのセット位置となる。また組立工程において、制御装置４は、図１６に示すような組立手順に沿ってワーク５９を形成していく。

詳細には、制御装置４は、まずロボット２０により中間プレート治具４６を把持してホルダ１７から取り出し、この中間プレート治具４６を下プレート治具４１に搬送してプレート本体４２の上面に配置する（ステップＳ２１）。これにより、下プレート治具４１の上面には、中間プレート治具４６の孔部４７ｈによって規定された載置領域が形成される（図８（Ａ）も参照）。

次に、制御装置４は、ロボット２０により飛散防止カップ６６を把持してホルダ１７から取り出し、この飛散防止カップ６６を下プレート治具４１に搬送して中間プレート治具４６の孔部４７ｈ内に、飛散防止カップ６６を配置する（ステップＳ２２）。

その後、制御装置４は、ロボット２０により計量器１４（またはホルダ１７）にある供給用カップ６１を把持し、この供給用カップ６１を搬送する（ステップＳ２３）。供給用カップ６１の収容空間６３には、計量工程において計量されたポリマーが収容されている。この搬送において、ロボット２０は、下プレート治具４１上に配置した飛散防止カップ６６の上方まで供給用カップ６１を搬送する。

そして、制御装置４は、供給用カップ６１を傾けることで飛散防止カップ６６の貫通空間６８にポリマーを供給する（ステップＳ２４）。この際、制御装置４は、カメラ２８の撮像情報に基づき、飛散防止カップ６６と供給用カップ６１との相対位置を調整し、供給用カップ６１の開口と飛散防止カップ６６の開口が近接するように制御するとよい。供給用カップ６１から飛散防止カップ６６の貫通空間６８に供給されたポリマーは、下プレート治具４１に当たって跳ね返るが、飛散防止カップ６６の筒体６７１によって周囲に飛散することが回避される。

ポリマーの供給後、制御装置４は、ロボット２０が把持している供給用カップ６１を元の位置（ホルダ１７ｂ）に戻す（ステップＳ２５）。さらに、制御装置４は、ロボット２０を制御して飛散防止カップ６６を把持して、上方に上昇させることで下プレート治具４１から飛散防止カップ６６を離し、この飛散防止カップ６６を元の位置に戻す（ステップＳ２６）。

その後、制御装置４は、ロボット２０によりフォーク治具３０を把持してフォーク治具３０を移動させ、フォーク治具３０を上プレート治具５１の一対の保持用溝５３に進入させることで、上プレート治具５１を搬送する（ステップＳ２６）。この際、エンドエフェクタ２５の一対の把持体２７は、保持構造３３（各把持用凸部２７４、各把持用凹部３２１）によってフォーク治具３０を回動不能に保持することができる（図５（Ｂ）参照）。そのため、ロボットシステム２０Ａは、フォーク治具３０により支持した上プレート治具５１の姿勢を安定的に維持して搬送することができる。

最後に、制御装置４は、下プレート治具４１に上プレート治具５１を載置する（ステップＳ２８）。この際、制御装置４は、下プレート治具４１の面方向に対して上プレート治具５１を平行に移動させて、下プレート治具４１の形状に対して上プレート治具５１の形状が重なるように、上プレート治具５１を位置決めする。なお、ロボット２０は、上プレート治具５１の移動時に、カメラ２８の撮像情報のマーカ１０ｍに基づき、座標位置を補正して下プレート治具４１と上プレート治具５１の位置決めを行ってもよい。

そして、制御装置４は、ロボット２０により、下プレート治具４１の直上に移動させた上プレート治具５１を各枠体４３の突出位置よりも下降させ、この下降状態でフォーク治具３０を基端方向に後退させる。上プレート治具５１は、フォーク治具３０の抜けに応じて、ガイド面５４が各枠体４３の斜面４３１にガイドされて、下プレート治具４１との相対位置が合わせられる（図８（Ｂ）も参照）。

プレス自動化システム２は、以上の組立工程を行うことで、下プレート治具４１と上プレート治具５１の間にポリマーを挟み込んだワーク５９を、安定的かつ高い再現性で形成することが可能となる。なお、ロボットシステム２０Ａは、組立工程後もエンドエフェクタ２５によりフォーク治具３０を継続的に把持していることで、次の第１搬送工程にスムーズに移行できる。

図１に示すように、第１搬送工程（ステップＳ３）において、制御装置４は、ロボット２０により組立工程で組み立てたワーク５９をヒートプレス装置８０に搬送する。この際、制御装置は、ロボット２０により把持しているフォーク治具３０を下プレート治具４１の一対の保持用溝４４に進入させることで、下プレート治具４１を持ち上げる。この下プレート治具４１と一体に中間プレート治具４６および上プレート治具５１が移動することになり、その間に挟まれたポリマーが脱落することなく搬送される。

ヒートプレス装置８０に対するワーク５９の搬送時に、制御装置４は、図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）に示すように、載置部８２の配置用凹空間８２２ａの高さ位置に、フォーク治具３０およびワーク５９の高さ位置を合わせる。そして、この高さ位置の調整後に、制御装置４は、ロボット２０によりフォーク治具３０およびワーク５９を水平方向にスライドさせる。

そのため、載置部８２のガイド壁８２２ｇによりワーク５９の側辺がガイドされつつ、配置用凹空間８２２ａの奥側にワーク５９が進入していく。これにより、プレス自動化システム２は、載置部８２（プレス位置）に対してワーク５９を精度よく位置決めすることができる。そして、載置部８２にワーク５９を配置すると、載置部８２（載置用部材８２２）の上面からワーク５９が突出した状態が形成される。

図１に戻り、ヒートプレス工程（ステップＳ４）において、制御装置４は、ヒートプレスコントローラ８９に制御指令を出力し、ヒートプレスコントローラ８９の制御下にワーク５９（ポリマー）のプレスを行う。この際、ヒートプレス装置８０は、ヒータ機構８４により載置部８２およびプレス体８３を目標温度に加熱する。ロボットシステム２０Ａは、ワーク５９を載置部８２に配置した後にフォーク治具３０を元の位置に戻すと、熱電対治具７０を把持してヒートプレス装置８０に搬送する。そして、ロボットシステム２０Ａは、熱電対治具７０の検出子７３をワーク５９（下プレート治具４１）の測定用穴部４５に挿入することで、ポリマーの温度を測定可能とする。制御装置４は、この熱電対治具７０が測定した測定情報を監視することで、ヒータ機構８４の温度を調整することができる。

ヒートプレス装置８０は、ポリマーの温度が目標温度に到達した後に、プレス体８３を下降して、設定された目標圧力でワーク５９を押圧する。これにより、下プレート治具４１と上プレート治具５１との間に挟まれたポリマーがプレスされ、ヒートプレス装置８０上におけるプレス成形物に生成される。

その後、第２搬送工程（ステップＳ５）において、制御装置４は、ロボット２０を動作させてフォーク治具３０を把持して搬送し、ヒートプレス装置８０のワーク５９をフォーク治具３０により保持して、コールドプレス装置９０に搬送する。ヒートプレス装置８０の載置部８２からコールドプレス装置９０の載置部９２への搬送は、第１搬送工程（ステップＳ５）と同様の動作を採ることができる。

そして、コールドプレス工程（ステップＳ６）において、制御装置４は、コールドプレスコントローラ９９に制御指令を出力し、コールドプレスコントローラ９９の制御下にワーク５９（ポリマー）に２度目のプレスを行う。この際、コールドプレス装置９０は、冷却機構９４により載置部９２およびプレス体９３を目標温度に冷却する。そして、コールドプレス装置９０は、熱電対治具７０の測定情報に基づきポリマーの温度が目標温度に到達した後、プレス体９３を下降して、設定された目標圧力でワーク５９を押圧する。これにより、下プレート治具４１と上プレート治具５１との間に挟まれたポリマーがプレスされ、２度のプレスを行ったプレス成形物がワーク５９に生成される。

その後、戻し搬送工程（ステップＳ７）において、制御装置４は、ロボット２０を動作させてフォーク治具３０を把持して搬送し、コールドプレス装置９０のワーク５９をフォーク治具３０により保持して、作業台１０に搬送する。この際、ロボット２０は、下プレート治具４１の元のセット位置（４つのホルダ１７ａに囲われた位置）にワーク５９を載置する。すなわち、下プレート治具４１の元のセット位置は、ワーク５９を解体する際の解体位置でもある。

解体工程（ステップＳ８）において、制御装置４は、ロボット２０を動作させて、組立工程と逆に手順でワーク５９を解体する。この際、制御装置４は、下プレート治具４１から上プレート治具５１を取り出して元の位置に戻し、その後に下プレート治具４１から中間プレート治具４６を取り出して元の位置に戻す動作を行う。これにより、下プレート治具４１の上面（載置領域）にプレス成形物が残った状態となる。

分析時搬送工程（ステップＳ９）において、制御装置４は、ロボット２０により、プレス成形物を型抜き用搬送台１６に搬送し、さらに型抜き用搬送台１６と共に取出装置１５へ搬送する。取出装置１５では、下プレート治具４１からプレス成形物を剥離する処理を行う。そして、試料評価システム１は、下プレート治具４１から取り出されたプレス成形物を搬送用小台１３において一時的に待機させ、適宜のタイミングでロボット２０（または図示しない他の搬送装置（コンベア等））により分析装置３に搬送する。なお、プレス成形物の剥離は、取出装置１５やロボット２０の動作によらず、作業者の手動により行ってもよい。

最後に、分析工程（ステップＳ１０）において、制御装置４は、プレス成形物が搬送された分析装置３に対して適宜の分析処理を行う制御指令を出力することで、プレス成形物を分析させる。例えば、図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示すように、分析装置３は、図示しない撮像部によりプレス成形物の画像を撮像し、撮像情報に対して適宜の画像処理を行うことで、プレス成形物の円形度を算出する。図１８（Ａ）では、円形度が高いプレス成形物Ｐ１を例示しており、図１８（Ｂ）では、円形度が低いプレス成形物Ｐ２を例示している。

分析装置３は、算出したプレス成形物Ｐ１、Ｐ２の円形度や厚み等と、プレス工程の条件（プレスの目標圧力、ヒートプレス装置８０の加熱温度、ヒートプレス装置８０のプレス時間、コールドプレス装置９０のプレス時間等）とを対応させる。そして例えば、制御装置４は、分析装置３が分析したポリマー評価値に基づきプレス工程（実験）の条件パラメータを設定し直し、この条件パラメータを次の試料評価方法に反映させる。

すなわち、制御装置４は、図１９に示すように、初期のプレス工程（実験）の条件パラメータにより試料評価方法を実施し、得られたプレス成形物の分析結果に基づき実験の条件パラメータを再設定するフィードバックを複数回繰り返す。これにより、試料評価システム１は、試料の評価における作業者の負担を大幅に減らして、分析する試料に応じて最適なプレス工程の条件パラメータを得ることができる。

以上に開示された実施形態は、例えば、以下の態様および効果を有する。
［付記１］
ワークを保持するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタに接続され、当該エンドエフェクタを動作させる動作部と、
前記動作部の動作を制御する制御部と、を備えるロボットシステムであって、
前記制御部は、
前記エンドエフェクタを動作させて、セット位置に配置された第１プレート治具にプレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てる工程と、
前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記プレス対象物をプレスするプレス位置に当該ワークを搬送する工程と、を制御する、
ロボットシステム。
［付記１の効果］
上記のロボットシステムによれば、プレス位置でスムーズなプレスをすることができ、作業者の作業負担を軽減することができ、また作業効率を向上させることができる。さらに、ロボットシステムは、第１プレート治具と第２プレート治具とによりプレス対象物（ポリマー）を挟んでいることで、プレス対象物の位置ずれを抑制し、プレス精度を向上させることができる。
［付記２］
前記制御部は、
前記エンドエフェクタにより、前記プレス位置でプレスされた前記ワークを保持して解体位置に搬送する工程と、
前記解体位置において前記エンドエフェクタを動作させて、前記第２プレート治具を前記第１プレート治具から離脱させる工程と、を制御する、
付記１に記載のロボットシステム。
［付記２の効果］
これにより、ロボットシステムは、プレスしたワークを解体位置でスムーズに解体することができ、ユーザの負担の軽減や作業効率の向上をより促すことができる。
［付記３］
前記プレス位置は、前記プレス対象物を加熱しながらプレスする第１位置を含み、
前記制御部は、前記ワークを搬送する工程において、前記第１位置に前記ワークを搬送し、プレス後に前記ワークを前記解体位置に搬送する、
付記２に記載のロボットシステム。
［付記３の効果］
これにより、ロボットシステムは、第１位置でプレス対象物（ポリマー）を加熱しながらプレスした後、解体位置にワークを直ちに戻してプレス成形物を得ることができる。
［付記４］
前記プレス位置は、前記プレス対象物を加熱しながらプレスする第１位置と、前記プレス対象物を冷却しながらプレスする第２位置と、を含み、
前記制御部は、前記ワークを搬送する工程において、先に前記第１位置に前記ワークを搬送し、前記第１位置でプレスされた後の前記ワークを前記第１位置から前記第２位置に搬送する、
付記１または２に記載のロボットシステム。
［付記４の効果］
これにより、ロボットシステムは、第１位置でプレス対象物（ポリマー）を加熱しながらプレスした後、第２位置でこのプレス対象物を冷却しながらプレスすることができる。その結果、ロボットシステムは、目標の温度に応じたプレス成形物を精度よく作成させることができる。
［付記５］
前記エンドエフェクタは、対象物を撮像して撮像情報を前記制御部に送信する撮像部を有し、
前記制御部は、予め保有している前記対象物の位置座標の情報に基づき前記エンドエフェクタを目標位置に移動させると共に、前記撮像情報に基づき前記目標位置に対する前記エンドエフェクタの位置ずれを補正する、
付記１乃至４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［付記５の効果］
これにより、ロボットシステムは、エンドエフェクタ２５による対象物の把持を精度よく行うことができる。
［付記６］
前記対象物は、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を載置している作業台の特徴点、または前記プレス装置に設置した特徴点を含む、
付記５に記載のロボットシステム
［付記６の効果］
これにより、ロボットシステムは、撮像情報に含まれる特徴点に基づいて、作業台の治具（第１プレート治具、第２プレート治具）の位置やプレス位置に対してエンドエフェクタを精度よく移動させることができる。
［付記７］
前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第２プレート治具を、前記第１プレート治具の面方向に対して平行に移動させて当該第１プレート治具に対向させる、
付記１乃至６のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［付記７の効果］
これにより、ロボットシステムは、第１プレート治具と第２プレート治具とを円滑に組み立てることができる。
［付記８］
前記第１プレート治具および前記第２プレート治具のうち一方が枠体を有すると共に、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具のうち他方が前記枠体にガイドされるガイド面を有し、
前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第１プレート治具に対して前記第２プレート治具を移動させる際に、前記枠体に前記ガイド面を接触させる、
付記１乃至７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［付記８の効果］
これにより、ロボットシステムは、第２プレート治具の移動において第１プレート治具との間にずれがあっても、枠体およびガイド面によって第１プレート治具と第２プレート治具との相対位置を誘導して位置決めすることができる。
［付記９］
前記プレス位置は、前記ワークが当該プレス位置に進入する進入方向先端側の前記第１プレート治具の形状に一致する配置用凹空間を有し、
前記制御部は、前記プレス位置に当該ワークを搬送する工程において、前記ワークを水平方向に移動させて前記配置用凹空間を構成するガイド壁に前記ワークを接触させることで、当該ワークを位置決めする、
付記１乃至８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［付記９の効果］
これにより、ロボットシステムは、配置用凹空間への移動において、ワークをガイド壁によりガイドして、プレス位置に精度よく位置決めすることができる。
［付記１０］
前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第１プレート治具に筒体を配置した後に、前記筒体の内部に前記プレス対象物を入れることで当該プレス対象物を前記第１プレート治具に配置し、
さらに前記筒体を取り出した後に、前記第１プレート治具に前記第２プレート治具を配置する、
付記１乃至９のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［付記１０の効果］
これにより、ロボットシステムは、ワークの組み立てる工程において、第１プレート治具からのプレス対象物の飛散を良好に防止できる。
［付記１１］
前記エンドエフェクタは、
前記制御部の動作指令下に、相互に近接および離間可能な一組の把持体を有し、
前記制御部は、前記第１プレート治具に前記プレス対象物を配置する動作と、前記第１プレート治具と前記第２プレート治具を重ねる動作と、において前記一組の把持体が把持可能なグリップを有する治具を、グリップを有する別の治具に切り替える、
付記１乃至１０のいずれか１項に記載のロボットシステム。
［付記１１の効果］
これにより、ロボットシステムは、第１プレート治具にプレス対象物を配置する動作と、第１プレート治具と第２プレート治具を重ねる動作とにおいて治具を切り替えることで、簡単かつ短時間に実施することができる。
［付記１２］
複数の前記治具は、
前記プレス対象物を収容する供給用カップと、
前記第１プレート治具または前記第２プレート治具の下側に進入して、当該第１プレート治具または当該第２プレート治具を持ち上げ可能な複数のフォークを有するフォーク治具と、を含む、
付記１１に記載のロボットシステム。
［付記１２の効果］
これにより、ロボットシステムは、第１プレート治具にプレス対象物を配置する動作と、第１プレート治具および第２プレート治具を保持する動作とを簡単に行うことができる。
［付記１３］
複数の前記治具は、前記ワークの温度を検出する温度検出器を含み、
前記制御部は、前記一組の把持体により前記温度検出器を把持して、前記プレス位置に配置した前記ワークの内部に、前記温度検出器を挿入する、
付記１１または１２に記載のロボットシステム。
［付記１３の効果］
これにより、ロボットシステムは、ワークのプレス時にプレス対象物の温度を温度検出器により測定することができ、適切な温度でプレスを実施させることができる。
［付記１４］
ワークを保持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタに接続され、当該エンドエフェクタを動作させる動作部と、を備えるロボット、
前記ロボットにより搬送される前記ワークに収容されたプレス対象物をプレスするプレス装置、
および前記ロボットと、前記プレス装置とを制御する制御部を有するプレス自動化システムであって、
前記制御部は、
前記エンドエフェクタを動作させて、セット位置に配置された第１プレート治具に前記プレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てる工程と、
前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記セット位置から前記プレス装置に当該ワークを搬送する工程と、
前記プレス装置により、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を押圧することで前記プレス対象物をプレスする工程と、を制御する、
プレス自動化システム。
［付記１４の効果］
これにより、プレス自動化システムは、ユーザの作業負担の軽減、作業効率の向上、プレス精度の向上等を促すことができる。
［付記１５］
ワークをセットするセット位置においてエンドエフェクタを動作させて、第１プレート治具にプレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てて、
前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記セット位置からプレス装置に当該ワークを搬送させる指令を、ロボットシステムに出力するロボット指令部、
前記プレス対象物をプレスさせる指令を、前記プレス装置に出力するプレス指令部、
およびプレスされた前記プレス対象物を分析させる指令を分析装置に出力する分析指令部、としてコンピュータを機能させる、
プログラム。
［付記１５の効果］
これにより、プログラムは、ロボットシステムと分析装置の両方を連動させることができ、ユーザの作業負担の軽減、作業効率の向上、プレス精度の向上等を促すことが可能となる。
［付記１６］
プレス対象物を保持してプレス装置に搬送されると共に、前記プレス装置により押圧されるプレス用治具であって、
セット位置において前記プレス対象物が配置される第１プレート治具と、
前記プレス対象物が配置された前記第１プレート治具に重ねられることで、前記プレス対象物を挟んだ形態のワークを形成する第２プレート治具と、を有し、
当該プレス用治具は、
前記第１プレート治具および前記第２プレート治具が前記プレス対象物を挟んだ形態で前記プレス装置に搬送可能であり、
前記プレス装置の配置後に、前記プレス装置により前記第１プレート治具および前記第２プレート治具が押圧されることで、前記プレス対象物をプレスする、
プレス用治具。
［付記１６の効果］
これにより、プレス用治具は、ワークを安定的に挟んでプレス位置に搬送され、プレス位置でプレスされることになり、ユーザの作業負担の軽減、作業効率の向上、プレス精度の向上等を促すことができる。

今回開示された実施形態に係るプレス自動化システム２、ロボットシステム２０Ａ、プレス用治具４０およびプログラム１００は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

４ 制御装置
２０ ロボット
２０Ａ ロボットシステム
２１ 動作部
２５ エンドエフェクタ
４０ プレス用治具
４１ 下プレート治具（第１プレート治具）
５１ 上プレート治具（第２プレート治具）
５９ ワーク

Claims (16)

1. ワークを保持するエンドエフェクタと、
   前記エンドエフェクタに接続され、当該エンドエフェクタを動作させる動作部と、
   前記動作部の動作を制御する制御部と、を備えるロボットシステムであって、
   前記制御部は、
   前記エンドエフェクタを動作させて、セット位置に配置された第１プレート治具にプレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てる工程と、
   前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記プレス対象物をプレスするプレス位置に当該ワークを搬送する工程と、を制御する、
   ロボットシステム。
2. 前記制御部は、
   前記エンドエフェクタにより、前記プレス位置でプレスされた前記ワークを保持して解体位置に搬送する工程と、
   前記解体位置において前記エンドエフェクタを動作させて、前記第２プレート治具を前記第１プレート治具から離脱させる工程と、を制御する、
   請求項１に記載のロボットシステム。
3. 前記プレス位置は、前記プレス対象物を加熱しながらプレスする第１位置を含み、
   前記制御部は、前記ワークを搬送する工程において、前記第１位置に前記ワークを搬送し、プレス後に前記ワークを前記解体位置に搬送する、
   請求項２に記載のロボットシステム。
4. 前記プレス位置は、前記プレス対象物を加熱しながらプレスする第１位置と、前記プレス対象物を冷却しながらプレスする第２位置と、を含み、
   前記制御部は、前記ワークを搬送する工程において、先に前記第１位置に前記ワークを搬送し、前記第１位置でプレスされた後の前記ワークを前記第１位置から前記第２位置に搬送する、
   請求項１に記載のロボットシステム。
5. 前記エンドエフェクタは、対象物を撮像して撮像情報を前記制御部に送信する撮像部を有し、
   前記制御部は、予め保有している前記対象物の位置座標の情報に基づき前記エンドエフェクタを目標位置に移動させると共に、前記撮像情報に基づき前記目標位置に対する前記エンドエフェクタの位置ずれを補正する、
   請求項１に記載のロボットシステム。
6. 前記対象物は、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を載置している作業台の特徴点、または前記プレス位置に設置した特徴点を含む、
   請求項５に記載のロボットシステム。
7. 前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第２プレート治具を、前記第１プレート治具の面方向に対して平行に移動させて当該第１プレート治具に対向させる、
   請求項１に記載のロボットシステム。
8. 前記第１プレート治具および前記第２プレート治具のうち一方が枠体を有すると共に、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具のうち他方が前記枠体にガイドされるガイド面を有し、
   前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第１プレート治具に対して前記第２プレート治具を移動させる際に、前記枠体に前記ガイド面を接触させる、
   請求項１に記載のロボットシステム。
9. 前記プレス位置は、前記ワークが当該プレス位置に進入する進入方向先端側の前記第１プレート治具の形状に一致する配置用凹空間を有し、
   前記制御部は、前記プレス位置に当該ワークを搬送する工程において、前記ワークを水平方向に移動させて前記配置用凹空間を構成するガイド壁に前記ワークを接触させることで、当該ワークを位置決めする、
   請求項１に記載のロボットシステム。
10. 前記制御部は、前記ワークを組み立てる工程において、前記第１プレート治具に筒体を配置した後に、前記筒体の内部に前記プレス対象物を入れることで当該プレス対象物を前記第１プレート治具に配置し、
    さらに前記筒体を取り出した後に、前記第１プレート治具に前記第２プレート治具を配置する、
    請求項１に記載のロボットシステム。
11. 前記エンドエフェクタは、
    前記制御部の動作指令下に、相互に近接および離間可能な一組の把持体を有し、
    前記制御部は、前記第１プレート治具に前記プレス対象物を配置する動作と、前記第１プレート治具と前記第２プレート治具を重ねる動作と、において前記一組の把持体が把持可能なグリップを有する治具を、グリップを有する別の治具に切り替える、
    請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のロボットシステム。
12. 複数の前記治具は、
    前記プレス対象物を収容する供給用カップと、
    前記第１プレート治具または前記第２プレート治具の下側に進入して、当該第１プレート治具または当該第２プレート治具を持ち上げ可能な複数のフォークを有するフォーク治具と、を含む、
    請求項１１に記載のロボットシステム。
13. 、
    複数の前記治具は、前記ワークの温度を検出する温度検出器を含み、
    前記制御部は、前記一組の把持体により前記温度検出器を把持して、前記プレス位置に配置した前記ワークの内部に、前記温度検出器を挿入する、
    請求項１１に記載のロボットシステム。
14. ワークを保持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタに接続され、当該エンドエフェクタを動作させる動作部と、を備えるロボット、
    前記ロボットにより搬送される前記ワークに収容されたプレス対象物をプレスするプレス装置、
    および前記ロボットと、前記プレス装置とを制御する制御部を有するプレス自動化システムであって、
    前記制御部は、
    前記エンドエフェクタを動作させて、セット位置に配置された第１プレート治具に前記プレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てる工程と、
    前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記セット位置から前記プレス装置に当該ワークを搬送する工程と、
    前記プレス装置により、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を押圧することで前記プレス対象物をプレスする工程と、を制御する、
    プレス自動化システム。
15. ワークをセットするセット位置においてエンドエフェクタを動作させて、第１プレート治具にプレス対象物を配置し、配置後に前記第１プレート治具に第２プレート治具を重ねることで、前記プレス対象物を挟んだ形態の前記ワークを組み立てて、
    前記エンドエフェクタにより、前記ワークとして前記プレス対象物、前記第１プレート治具および前記第２プレート治具を一体に保持して、前記セット位置からプレス装置に当該ワークを搬送させる指令を、ロボットシステムに出力するロボット指令部、
    前記プレス対象物をプレスさせる指令を、前記プレス装置に出力するプレス指令部、
    およびプレスされた前記プレス対象物を分析させる指令を分析装置に出力する分析指令部、としてコンピュータを機能させる、
    プログラム。
16. プレス対象物を保持してプレス装置に搬送されると共に、前記プレス装置により押圧されるプレス用治具であって、
    セット位置において前記プレス対象物が配置される第１プレート治具と、
    前記プレス対象物が配置された前記第１プレート治具に重ねられることで、前記プレス対象物を挟んだ形態のワークを形成する第２プレート治具と、を有し、
    当該プレス用治具は、
    前記第１プレート治具および前記第２プレート治具が前記プレス対象物を挟んだ形態で前記プレス装置に搬送可能であり、
    前記プレス装置の配置後に、前記プレス装置により前記第１プレート治具および前記第２プレート治具が押圧されることで、前記プレス対象物をプレスする、
    プレス用治具。

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