JP4363358B2 - 荷受装置及び運搬機械 - Google Patents

Description

本発明は、荷物を支持する荷受装置、及び、該荷受装置をツール支持部に取り付けてなる運搬機械に関するものである。

荷役、運搬及び保管等を行う運搬機械の本体として、主として汎用性の観点から、産業用ロボットが多用されている。特に、重量及び容積が比較的大きい荷物（被搬送物）を扱うピッキングロボット又はパレタイズロボットとして、床面に固定された基台に対して旋回台を垂直軸まわりに旋回させる旋回軸、前記旋回台に対して下腕（前後動アーム）を水平軸まわりに前後に傾動させる傾動軸（前後動アーム傾動軸）、及び、前記下腕に対して上腕（上下動アーム）を水平軸まわりに上下に傾動させる傾動軸（上下動アーム傾動軸）からなる位置決め用基本３軸と、平行リンク機構により姿勢を保持されたリスト部に対してツール支持部（ツールフランジ）を垂直軸まわりに旋回させる旋回軸（以下、「リスト旋回軸」という。）とからなる、垂直多関節形の４軸構成の産業用ロボットが広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

また、コンテナやパレット等に載った重量物であり、かつ容積の大きな物のハンドリングを行うのに適した産業用ロボットの構成として、前記前後動アーム及び上下動アームの駆動と独立させたモータ及び減速機により、前記ツール支持部を前記傾動軸と同方向の水平軸まわりに駆動し、前記ツール支持部により支持された荷物（被搬送物）を搬送・移載する際に、前記荷物（手首部）を水平に保つことができる構成が開示されている（例えば、特許文献２及び３参照。）。

特開平８−９１５７９号公報（図２） 特開平７−２６６２６５号公報（図１−２） 特開２００４−１２２２９７号公報（図１−４）

特許文献１の運搬機械の本体である垂直多関節形産業用ロボットは、前記のとおりの４軸構成であり、荷物を支持するツール支持部を水平軸まわりに傾動させる自由度を持たないものである。したがって、特に、前記ツール支持部に取り付けられる荷受装置及び該荷受装置により支持される荷物により前記ツール支持部に大きなモーメントがかかる場合には、前記姿勢保持用の平行リンク機構のリンクの伸び等により生じる荷物の傾きを補正することができないという問題点がある。

例えば、前記ツール支持部に、荷受装置として平面視略コ字状のフォークを取り付け、該フォークにより重量及び容積が大きい荷物（被搬送物）を支持した場合等においては、該荷物の傾きが顕著となる。したがって、前記荷物の搬送等の作業時において周辺機器と干渉しやすいこと及びティーチング作業が困難であること等の問題点がある。このようなことから、汎用性の高い該垂直多関節形産業用ロボットの用途が限定されることになる。

また、特許文献２及び３の運搬機械の本体である垂直多関節形産業用ロボットは、前記ツール支持部により支持された荷物を搬送・移載する際に、該荷物を水平に保つためのモータ及び減速機をロボット本体に設けているが、前記モータ及び減速機により駆動されるツール支持部の傾動は前記前後動アーム傾動軸及び上下動アーム傾動軸と同方向の水平軸まわりの傾動に限定される。したがって、例えば、前記ツール支持部に、荷受装置として平面視略コ字状のフォークを取り付け、該フォークにより重量及び容積が大きい荷物を支持し、前記リスト旋回軸により前記フォークを前方から右又は左に旋回（例えば、前方から右又は左に９０°旋回）させた場合においては、前記ツール支持部にかかる大きなモーメントによる前記前後動アームの横倒れ及び前記上下動アームのねじれ等により生じる荷物の傾きを補正することができないという問題点がある。よって、前記荷物の搬送等の作業時において周辺機器と干渉しやすいこと及びティーチング作業が困難であること等の問題点がある。このようなことから、汎用性の高い該垂直多関節形産業用ロボットの用途が限定されることになる。

また、前記ツール支持部に荷受装置を取り付け、該荷受装置により重量及び容積が大きい荷物を支持した場合において、前記荷受装置が略前方を向いている場合においては、前記ツール支持部の傾動を可能とするモータを駆動することにより荷物を略水平にすることができるが、前記荷物及び荷受装置の重力によるトルクが前記モータにかかるため、前記荷物及び荷受装置の姿勢を保持するためのトルクが非常に大きくなる。したがって、前記モータの容量を大きくする必要があり、コストが上昇するという問題点がある。なお、以下において、荷物等の負荷の姿勢を保持するためにアクチュエータに必要なトルクを「保持トルク」という。

本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであり、運搬機械本体のツール支持部に取り付けられる荷受装置により重量及び容積が大きい荷物を支持した場合においても、また、リスト旋回軸によりツール支持部を旋回させて運搬機械本体に対する荷受装置及び荷物の方向を変化させた場合においても、前記ツール支持部にかかる大きなモーメントにより生じる前記荷物の傾きを補正することができる荷受装置及び運搬機械を得ることを目的とする。また、このような傾き補正を可能としながら、コスト上昇を抑制することができる実用的な荷受装置及び運搬機械を得ることを目的とする。

本発明に係る荷受装置は、前記課題解決のために、運搬機械本体のツール支持部に取り付けられる基体と、該基体に水平軸まわりに傾動可能に取り付けられた、荷物を支持する荷受体とを備え、前記基体及び荷受体に、移動体及び該移動体が係合する案内体からなる一対の直動案内を、前記水平軸から離れた位置において、前記移動体の移動方向における互いの間隔が連続的に変化するように、一方を他方に対して傾斜させた状態で各々取り付け、前記一対の直動案内の移動体間を連結体で連結し、該連結体に取り付けられたナットに係合するねじ軸を荷物姿勢保持用駆動装置により回動させて前記連結体を前記案内体に沿って移動させることにより、前記荷受体を前記水平軸まわりに傾動させ、前記荷物を略水平に支持してなるものである。

ここで、前記一対の直動案内の長手方向が、前記水平軸に略直交する面に沿う方向であり、前記連結体が、前記一対の移動体の各々に立設されたリンク同士を前記水平軸に略平行な軸まわりに傾動可能に連結したものであると好ましい。

また、前記荷受体に前記水平軸まわりの傾斜角度を測定する傾斜センサを設け、該傾斜センサの出力により前記荷物姿勢保持用駆動装置を制御して、前記荷物を略水平に支持してなると好ましい。

本発明に係る運搬機械は、前記課題解決のために、運搬機械本体が、基台、該基台に垂直軸まわりに旋回可能に取り付けられた旋回台、該旋回台に左右方向水平軸まわりに傾動可能に下端部が取り付けられた前後動アーム、該前後動アームの上端部に左右方向水平軸まわりに傾動可能に後端部が取り付けられた上下動アーム、該上下動アームの前端部に左右方向水平軸まわりに傾動可能に取り付けられ、平行リンク機構により姿勢を保持されたリスト部、及び、該リスト部に垂直軸まわりに旋回可能に取り付けられたツール支持部、並びに、前記旋回台を旋回させる駆動装置、前記前後動アームを傾動させる駆動装置、前記上下動アームを傾動させる駆動装置、及び、前記ツール支持部を旋回させる駆動装置からなる、垂直多関節形の４軸構成のロボットであり、該ロボットのツール支持部に前記荷受装置を取り付けてなるものである。

本発明に係る荷受装置によれば、運搬機械本体のツール支持部に取り付けられる基体と、該基体に水平軸まわりに傾動可能に取り付けられた、荷物を支持する荷受体とを備え、前記基体及び荷受体に、移動体及び該移動体が係合する案内体からなる一対の直動案内を、前記水平軸から離れた位置において、前記移動体の移動方向における互いの間隔が連続的に変化するように、一方を他方に対して傾斜させた状態で各々取り付け、前記一対の直動案内の移動体間を連結体で連結し、該連結体に取り付けられたナットに係合するねじ軸を荷物姿勢保持用駆動装置により回動させて前記連結体を前記案内体に沿って移動させることにより、前記荷受体を前記水平軸まわりに傾動させ、前記荷物を略水平に支持してなるので、重量及び容積が大きい荷物を支持した場合においても、前記ツール支持部にかかる大きなモーメントにより生じる荷物の傾きを補正することができる荷受装置を得ることができる。また、前記荷物姿勢保持用駆動装置のアクチュエータには保持トルクが不要であり、該アクチュエータの容量を小さくすることができること、及び、構成が簡素であることから、コスト上昇を抑制することができる。

また、前記一対の直動案内の長手方向が、前記水平軸に略直交する面に沿う方向であり、前記連結体が、前記一対の移動体の各々に立設されたリンク同士を前記水平軸に略平行な軸まわりに傾動可能に連結したものであると、前記基体及び荷受体並びに前記連結体の構成がより簡素化される。

さらに、前記荷受体に前記水平軸まわりの傾斜角度を測定する傾斜センサを設け、該傾斜センサの出力により前記荷物姿勢保持用駆動装置を制御して、前記荷物を略水平に支持してなると、前記荷物姿勢保持用駆動装置のアクチュエータの１軸制御を行う簡素な構成により前記荷物の傾きの補正制御を行うことができる。また、例えば実負荷又は実負荷に相当するダミー負荷を用いて行うティーチング作業時において、前記負荷の傾きの補正制御により前記負荷を略水平に保持しながらティーチング作業を行うことにより、不意に起こる周辺機器との干渉を避けることができると共にティーチング作業を確実にかつ簡便に行うことができる。

本発明に係る運搬機械によれば、運搬機械本体が、基台、該基台に垂直軸まわりに旋回可能に取り付けられた旋回台、該旋回台に左右方向水平軸まわりに傾動可能に下端部が取り付けられた前後動アーム、該前後動アームの上端部に左右方向水平軸まわりに傾動可能に後端部が取り付けられた上下動アーム、該上下動アームの前端部に左右方向水平軸まわりに傾動可能に取り付けられ、平行リンク機構により姿勢を保持されたリスト部、及び、該リスト部に垂直軸まわりに旋回可能に取り付けられたツール支持部、並びに、前記旋回台を旋回させる駆動装置、前記前後動アームを傾動させる駆動装置、前記上下動アームを傾動させる駆動装置、及び、前記ツール支持部を旋回させる駆動装置からなる、垂直多関節形の４軸構成のロボットであり、該ロボットのツール支持部に前記荷受装置を取り付けてなるので、前記荷受装置により重量及び容積が大きい荷物を支持した場合においても、また、前記駆動装置（リスト旋回軸）によりツール支持部を旋回させて運搬機械本体に対する荷受装置及び荷物の方向を変化させた場合においても、前記ツール支持部にかかる大きなモーメントにより生じる荷物の傾きを補正することができる運搬機械を得ることができる。また、重量及び容積が大きい荷物の運搬作業に適した自由度構成の運搬機械を得ることができる。さらに、前記荷物姿勢保持用駆動装置のアクチュエータには保持トルクが不要であり、該アクチュエータの容量を小さくすることができること、及び、構成が簡素であることから、コスト上昇を抑制することができる。

次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書において、荷受装置においては、基体に対して、該基体に枢支された荷受体に積載される荷物（被搬送物）の方向を前（図中矢印Ａ方向参照。）、その反対側を後とし、前方から後方に向かって左右を左右とする。また、運搬機械の例として示す垂直多関節形ロボットにおいては、基台に対して、下腕（前後動アーム）がリスト部（ツール支持部）側に倒れる方向を前（図中矢印Ｂ方向参照。）、その反対側を後とし、前方から後方に向かって左右を左右とする。

実施の形態１．
図１〜図３は、本発明の実施の形態１に係る運搬機械の構成を示す説明図であり、図１は右側面図、図２は背面図（後方から見た図）、図３は荷受装置まわりを拡大して示す平面図である。図４及び図５は、本発明の実施の形態１に係る荷受装置の構成を示す説明図であり、図４は右側面図、図５は要部を拡大して示す縦断右側面図である。図１〜図３において、運搬機械１は、運搬機械本体２及び該運搬機械本体２のツール支持部８ａに取り付けられる荷受装置３により構成される。該荷受装置３は、荷受体２２の荷受部２３が平面視略コ字状のフォークであり（図３参照。）、該フォークに重量及び容積が大きい荷物（被搬送物）Ｗが積載される。なお、荷受装置３は、このような構成に限定されるものではなく、積載される荷物に対応する構成が採用される。

運搬機械本体２は、床面ＦＬに直接または架台を介して固定された基台４、該基台４に垂直軸Ｊ１まわりに旋回可能に取り付けられた旋回台５、該旋回台５に左右方向水平軸Ｊ２まわりに傾動可能に下端部６ａが取り付けられた前後動アーム６、該前後動アーム６の上端部６ｂに左右方向水平軸Ｊ３まわりに傾動可能に後端部７ａが取り付けられた上下動アーム７、該上下動アーム７の前端部７ｂに左右方向水平軸Ｊ４まわりに傾動可能に取り付けられ、平行リンク機構Ｌ２，Ｌ３により姿勢を保持されたリスト部８、及び、該リスト部８に垂直軸Ｊ５まわりに旋回可能に取り付けられたツール支持部８ａ、並びに、前記旋回台５を旋回させる駆動装置Ｍ１、前記前後動アーム６を傾動させる駆動装置Ｍ２、前記上下動アーム７を傾動させる駆動装置Ｍ３、及び、前記ツール支持部８ａを旋回させる駆動装置Ｍ４（リスト旋回軸）とからなる、垂直多関節形の４軸構成のロボットである。

前記旋回台５旋回用駆動装置Ｍ１、前後動アーム６傾動用駆動装置Ｍ２、上下動アーム７傾動用駆動装置Ｍ３及びツール支持部８ａ旋回用駆動装置Ｍ４は、いずれも、例えば、サーボモータ等のアクチュエータ及び遊星歯車型等の減速機並びにエンコーダ等の位置検出器からなり、前記アクチュエータは、図示しないロボットコントローラにより駆動制御される。例えば、位置決め用基本３軸の駆動装置Ｍ１〜Ｍ３を駆動制御することにより、ツール支持部８ａ（ツール支持部８ａに取り付けられる荷受装置３により支持される荷物Ｗ）の３次元空間内における位置決めを行うことができる。また、ツール支持部８ａ旋回用駆動装置Ｍ４を駆動制御することにより、ツール支持部８ａ（荷物Ｗ）の姿勢（垂直軸まわりの方向）を変えることができる。

位置決め用基本３軸の駆動装置Ｍ１〜Ｍ３は、アクチュエータの負荷を軽減するために、いずれもアーム６，７よりも基台４側に配設されている。例えば、旋回台５は、旋回台５又は基台４に固定された駆動装置Ｍ１により駆動され、前後動アーム６は、旋回台５に固定された駆動装置Ｍ２により駆動され、上下動アーム７は、旋回台５に固定された駆動装置Ｍ３により平行リンク機構Ｌ１を介して駆動される。

また、運搬機械本体２である垂直多関節形の４軸構成のロボットの先端部にある駆動装置は駆動装置Ｍ４のみであると共に、駆動装置Ｍ４はツール支持部８ａを旋回するものであるため、駆動装置Ｍ４のアクチュエータには保持トルクが不要である。したがって、前記ロボットの先端部の質量を低減することができるため、前記ロボットの可搬質量をより大きくすることができる。よって、前記ロボットの構成は、重量及び容積が比較的大きい荷物（被搬送物）を扱うピッキング作業又はパレタイズロボット等に適した構成となっている。

さらに、重力補償用ばね装置１１，１２及びカウンタウェイト９により前後動アーム６傾動用駆動装置Ｍ２のアクチュエータの保持トルクが軽減されるため、該アクチュエータ及び減速機の容量を小さくすることができる。さらにまた、カウンタウェイト１０により上下動アーム７傾動用駆動装置Ｍ３のアクチュエータの保持トルクが軽減されるため、該アクチュエータ及び減速機の容量を小さくすることができる。

荷受装置３を支持するツール支持部８ａは、前記のとおり、リスト部８に垂直軸Ｊ５まわりに旋回可能に取り付けられており、リスト部８は、上下動アーム７の前端部７ｂに左右方向水平軸Ｊ４まわりに傾動可能に取り付けられ、平行リンク機構Ｌ２，Ｌ３により姿勢が保持される。したがって、荷受装置３により支持する荷物Ｗの重量が軽く、容積も小さい場合には、ツール支持部８ａにかかる水平軸まわりのモーメントが小さいため、該荷物Ｗの傾きは小さく、ティーチング作業及実作業時に問題となることはない。

しかし、運搬機械本体２のツール支持部８ａに取り付けられた荷受装置３により重量及び容積が大きい荷物Ｗを支持した場合には、作業上、前記荷物Ｗの傾きを無視することができない場合がある。さらに、ツール支持部８ａに取り付けられる荷受装置３を、ツール支持部８ａ旋回用駆動装置Ｍ４により、例えば図３の実線から２点鎖線のように垂直軸Ｊ５まわりに旋回させると、該旋回動作の途中で、荷物Ｗ及び荷受装置３の重力により生じる、姿勢保持用の平行リンク機構Ｌ２，Ｌ３のリンクの伸び、並びに、前後動アーム６及び上下動アーム７の倒れ及びねじれ等により、荷物Ｗの傾きの大きさが変動する。したがって、このような荷物Ｗの傾きを、運搬機械本体２の姿勢に応じて補正する必要がある。

本発明は、該荷物Ｗの傾きを、運搬機械本体２のツール支持部８ａに取り付けられる荷受装置３により補正することを可能とするものであり、以下において、荷受装置３の構成及び動作について説明する。図３〜図５において、荷受装置３は、運搬機械本体２のツール支持部８ａに取り付けられる基体２１、及び、該基体２１に左右方向水平軸Ｊ６まわりに傾動可能に取り付けられる荷受体２２等からなる。荷受体２２は、略前方に延出し、前記水平軸Ｊ６の前方において荷物Ｗが積載される荷受部２３、及び、前記水平軸Ｊ６の後方において基体２１との対向面２４ａを有する対向部２４とからなる。

例えばスライドユニットである移動体３２、及び、該移動体３２が係合する例えばレールである案内体３３からなる、離間して略対向する一対の直動案内３１，３１は、前記水平軸Ｊ６から離れた位置において、移動体３２，３２の移動方向における互いの間隔が連続的に変化するように、一方を他方に対して傾斜させた状態で、前記基体２１と前記荷受体２２との対向面２１ａ，２４ａにそれぞれ取り付けられる。なお、図５の例では、一対の直動案内３１，３１の長手方向が前記水平軸Ｊ６に略直交する面に沿う方向となっており、該直動案内３１，３１の案内体３３，３３は、前記水平軸Ｊ６から離れた位置で上下方向に離間して略対向し略前後に延びている。

また、図４及び図５の例では、前方に行くにしたがって直動案内３１，３１の間隔（案内体３２，３２の上下方向の距離）が小さくなるように、案内体３３，３３は、その一方が他方に対して、例えば３〜５°程度傾斜している。なお、該傾斜は、後方に行くにしたがって直動案内３１，３１の間隔が小さくなるようにしてもよい。

一対の移動体３２，３２の各々には、該移動体３２，３２間を連結する連結体であるリンク３４，３５が立設され、該一対のリンク３４，３５同士は前記水平軸Ｊ６に略平行な水平軸Ｊ７まわりに傾動可能に連結される。リンク３４にはナット３６が取り付けられ、該ナット３６に係合するねじ軸３７の前後端部は軸受ユニット３８，３９により支持される。なお、ナット３６及びねじ軸３７は、例えば、ナット３６とねじ軸３７が鋼球を介して作動するボールねじを用いることができる。また、荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５は、例えば、サーボモータ等のアクチュエータ４１及び遊星歯車型等の減速機４２並びにエンコーダ等の位置検出器からなり、アクチュエータ４１は、図示しないコントローラにより駆動制御される。

荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５の出力軸４２ａと前記ねじ軸３７とは、カップリング４３を介して連結される。したがって、荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５のアクチュエータ４１を駆動すると、該駆動によりねじ軸３７が回動し、該ねじ軸３７に係合するナット３６が該ねじ軸の軸方向に移動するため、一対のリンク３４，３５も移動体３２，３２と共に案内体３３，３３に沿って移動する。

例えば、ナット３６が図５の矢印Ｃのように前方へ移動すると、直動案内３１，３１は、前記のとおり、その一方が他方に対して傾斜しているため、図４及び図５の矢印Ｄのように、荷受体２２の対向部２４が下方へ、荷受部２３が上方へ移動するように、荷受体２２が左右方向水平軸Ｊ６まわりに傾動する。したがって、荷受部２３に積載された荷物Ｗも前記水平軸Ｊ６まわりに傾動する。

このような簡素な構成により、ナット３６並びに一対のリンク３４，３５の例えば２００ｍｍ程度のスライド量に対して、荷物Ｗの例えば３〜５°程度の傾動角度を得ることができる。また、前記水平軸Ｊ６まわりの荷物Ｗ及び荷受体２２の重力トルクによる作用力は、荷受体２２の対向部２４、該対向部の対向面２４ａに取り付けられた直動案内３１、リンク３５、リンク３４、基体２１の対向面２１ａに取り付けられた直動案内３１から基体２１に伝わり、ナット３６に係合するねじ軸３７を回動する方向には作用しない。

よって、荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５のアクチュエータ４１には保持トルクが不要であることから、アクチュエータ４１及び減速機４２の容量を小さくすることができ、コスト上昇を抑制することができる。また、荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５が軽量・コンパクトになるため、作業時における周辺機器との干渉を避けることができると共に、荷受装置３を支持する運搬機械本体２の駆動装置Ｍ１〜Ｍ４の負荷の増大を抑制することができる。

図３の実線のように荷物Ｗが運搬機械本体２の前方に位置する場合には、荷物Ｗ及び荷受装置３の重力による左右方向水平軸Ｊ４まわりのモーメントが非常に大きくなる（図１も参照。）。したがって、主に姿勢保持用の平行リンク機構Ｌ２，Ｌ３のリンクの伸びにより、荷物Ｗ及び荷受装置３が前方（矢印Ａ方向）に行くにしたがって下方へ下がるように傾くことになる。しかし、前記のとおり荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５のアクチュエータ４１を駆動してねじ軸３７を回転させ、ナット３６及びリンク３４，３５を前方（矢印Ａ方向）へ移動させると荷受部２３が上方へ移動するように荷受体２２が左右方向水平軸Ｊ６まわりに傾動するため（図４及び図５の矢印Ｄ参照。）、このような傾きを容易に補正して荷物Ｗを略水平に保つことができる。

また、図３の２点鎖線のように、駆動装置Ｍ４によりツール支持部８ａに取り付けられる荷受装置３を垂直軸Ｊ５まわりに旋回させた場合には、主に前後動アーム６の左方への倒れ及び上下動アーム７のねじれにより（図１も参照。）、荷物Ｗ及び荷受装置３が前方（矢印Ａ方向）に行くにしたがって下方へ下がるように傾くことになる。しかし、前記のとおりの荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５のアクチュエータ４１の駆動により、このような傾きを容易に補正して荷物Ｗを略水平に保つことができる。

図４及び図５に示すように、荷受体２２には、前記水平軸Ｊ６まわりの傾斜角度を測定する、例えば取付面の傾斜をチャンバ内液体の傾斜による液面変化を静電容量変化として捉えて電圧出力する静電容量方式の傾斜センサ５１が設けられている。したがって、該傾斜センサ５１の出力により、荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５のアクチュエータ４１の１軸制御を行う簡素な構成により荷物Ｗの傾きの補正制御を行うことができる。例えば、前記水平軸Ｊ６まわりで荷物Ｗが水平である場合のセンサ出力（基準量）と傾斜センサ５１の出力との差分をとり、該差分を増幅して操作量として荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５のアクチュエータ４１を制御するフィードバック制御系を構成すればよい。

なお、傾斜センサ５１を設けて荷物Ｗを水平に保つように自動制御する代わりに、傾斜センサ５１を設けずに、予め実験により荷物Ｗ及び荷受装置３並びに運搬機械本体２の姿勢に対応して荷物Ｗを水平にするための荷物姿勢保持用駆動装置Ｍ５のアクチュエータ４１の駆動量を実験により求めて、該駆動量のデータベースを記憶手段に記憶しておき、該データベースを用いてアクチュエータ４１を駆動制御してもよい。例えば、適当な時間間隔で、ロボットコントローラからツール支持部８ａの位置データ及び垂直軸Ｊ５まわりの角度データを読み出し、該データに対応するアクチュエータ４１の駆動量を前記記憶手段から選択し、該駆動量を用いてアクチュエータ４１を駆動制御することができる。

以上のような荷受装置３の構成により、荷物Ｗの傾きを容易に補正することができるため、例えば実負荷又は実負荷に相当するダミー負荷を用いて行うティーチング作業時において、前記負荷の傾きの補正制御により前記負荷を略水平に保持しながらティーチング作業を行うことにより、不意に起こる周辺機器との干渉を避けることができると共にティーチング作業を確実にかつ簡便に行うことができる。

以上のような構成の運搬機械本体２及び荷受装置３により、重量及び容積が大きい荷物を支持した場合においても、また、駆動装置Ｍ４によりツール支持部８ａを旋回させて運搬機械本体２に対する荷受装置３及び荷物Ｗの方向を変化させた場合においても、荷物Ｗの傾きを補正することができる運搬機械１を得ることができる。また、重量及び容積が大きい荷物Ｗの運搬作業に適した自由度構成の運搬機械１を得ることができる。

以上の説明においては、一対の直動案内３１，３１の長手方向が前記水平軸Ｊ６に略直交する面に沿う方向となっている場合を示したが、一対の直動案内３１，３１の長手方向は、必ずしも前記水平軸Ｊ６に略直交する平面に沿う方向でなくてもよい。しかし、例えば、一対の直動案内３１，３１の長手方向を前記水平軸Ｊ６に略直交する平面から垂直軸まわりに傾いた平面に沿う方向とすると、移動体３２，３２間を連結する連結体であるリンク３４，３５を自在継手により連結する必要がある。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る荷受装置の構成を示す縦断右側面図であり、実施の形態１の図５と同一符号は同一又は相当部分を示している。実施の形態１に係る荷受装置３においては、荷受体２２の対向部２４は後方へ延出し、基体２１と荷受体２２との対向面２１ａ，２４ａが上下に形成されているが、実施の形態２に係る荷受装置３においては、荷受体２２の対向部２４は下方へ延出し、荷受体２２と基体２１との対向面２４ａ，２１ａが前後に形成されている。

そして、離間して略対向する一対の直動案内３１，３１は、前記水平軸Ｊ６から離れた位置において、移動体３２，３２の移動方向における互いの間隔が連続的に変化するように、一方を他方に対して傾斜させた状態で、前記対向面２１ａ，２４ａにそれぞれ取り付けられる。なお、図６の例では、一対の直動案内３１，３１の長手方向が前記水平軸Ｊ６に略直交する面に沿う方向となっており、直動案内３１，３１の案内体３３，３３は、前記水平軸Ｊ６から離れた位置で前後方向に離間して略対向し略上下に延びている。このような構成の荷受装置３によっても、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。

以上の説明においては、運搬機械本体２を床面ＦＬに固定する場合を示したが、運搬機械本体２を天井面又は支持架構等に天吊り状態で固定してもよい。また、運搬機械本体２としては、産業用ロボットに限定されるものではなく、パレタイザ若しくはデパレタイザ等の専用機又はフォークリフト等の産業車両であってもよい。

本発明の実施の形態１に係る運搬機械の構成を示す右側面図である。 同じく背面図（後方から見た図）である。 同じく荷受装置まわりを拡大して示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る荷受装置の構成を示す右側面図である。 同じく要部を拡大して示す縦断右側面図である。 本発明の実施の形態２に係る荷受装置の構成を示す縦断右側面図である。

符号の説明

１ 運搬機械
２ 運搬機械本体
３ 荷受装置
４ 基台
５ 旋回台
６ 前後動アーム
６ａ 下端部
６ｂ 上端部
７ 上下動アーム
７ａ 後端部
７ｂ 前端部
８ リスト部
８ａ ツール支持部
２１ 基体
２１ａ 対向面
２２ 荷受体
２３ 荷受部
２４ 対向部
２４ａ 対向面
３１ 直動案内
３２ 移動体
３３ 案内体
３４，３５ リンク（連結体）
３６ ナット
３７ ねじ軸
３８，３９ 軸受ユニット
４１ モータ
４２ 減速機
４２ａ 出力軸
５１ 傾斜センサ
Ｊ１，Ｊ５ 垂直軸
Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ６，Ｊ７ 水平軸
Ｍ１ 旋回台旋回用駆動装置
Ｍ２ 前後動アーム傾動用駆動装置
Ｍ３ 上下動アーム傾動用駆動装置
Ｍ４ ツール支持部旋回用駆動装置
Ｍ５ 荷物姿勢保持用駆動装置
Ｗ 荷物（被搬送物）

Claims (4)

1. 運搬機械本体のツール支持部に取り付けられる基体と、該基体に水平軸まわりに傾動可能に取り付けられた、荷物を支持する荷受体とを備え、
   前記基体及び荷受体に、移動体及び該移動体が係合する案内体からなる一対の直動案内を、前記水平軸から離れた位置において、前記移動体の移動方向における互いの間隔が連続的に変化するように、一方を他方に対して傾斜させた状態で各々取り付け、
   前記一対の直動案内の移動体間を連結体で連結し、該連結体に取り付けられたナットに係合するねじ軸を荷物姿勢保持用駆動装置により回動させて前記連結体を前記案内体に沿って移動させることにより、前記荷受体を前記水平軸まわりに傾動させ、前記荷物を略水平に支持してなる荷受装置。
2. 前記一対の直動案内の長手方向が、前記水平軸に略直交する面に沿う方向であり、
   前記連結体が、前記一対の移動体の各々に立設されたリンク同士を前記水平軸に略平行な軸まわりに傾動可能に連結したものである請求項１記載の荷受装置。
3. 前記荷受体に前記水平軸まわりの傾斜角度を測定する傾斜センサを設け、該傾斜センサの出力により前記荷物姿勢保持用駆動装置を制御して、前記荷物を略水平に支持してなる請求項１記載の荷受装置。
4. 運搬機械本体が、基台、該基台に垂直軸まわりに旋回可能に取り付けられた旋回台、該旋回台に左右方向水平軸まわりに傾動可能に下端部が取り付けられた前後動アーム、該前後動アームの上端部に左右方向水平軸まわりに傾動可能に後端部が取り付けられた上下動アーム、該上下動アームの前端部に左右方向水平軸まわりに傾動可能に取り付けられ、平行リンク機構により姿勢を保持されたリスト部、及び、該リスト部に垂直軸まわりに旋回可能に取り付けられたツール支持部、並びに、前記旋回台を旋回させる駆動装置、前記前後動アームを傾動させる駆動装置、前記上下動アームを傾動させる駆動装置、及び、前記ツール支持部を旋回させる駆動装置からなる、垂直多関節形の４軸構成のロボットであり、
   該ロボットのツール支持部に請求項１〜３のいずれかに記載の荷受装置を取り付けてなる運搬機械。
   

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