JP5556722B2 - 製品移載システム - Google Patents

Description

本発明は、製品を移載したパレットを有人運搬手段によって搬出する製品移載システムに関する。

自動車部品等の製品を出荷用のパレットへ移載する際には、作業者がホイストを用いて製品をパレットへ移載する以外に、ロボットによって製品をパレットへ移載することが行われている。この製品が移載されたパレットは、搬送コンベヤ等によってロボットの動作エリアの外部へ搬送されている。そして、作業者が、フォークリフト等を用いて、製品の載ったパレットを出荷エリアへ運搬している。これにより、作業者がロボットの動作エリアの外部において作業することになり、作業者の安全を確保している。

ロボットを用いてパレット上へ荷の積み降ろしを行うものとしては、例えば、特許文献１に開示されたロボット使用の自動移載装置がある。また、例えば、特許文献２においては、起動状態のロボットを固定機構により固定することにより、ロボットの動作範囲内で人手による部品等の搬送を可能にすることが開示されている。

特許第２６８７０３０号公報 特開２０００−３９５０号公報

しかしながら、ロボットによるパレットへの製品の移載が終わった後、このパレットをロボットの作業エリアの外部まで搬送するためには、この搬送を行う搬送装置が別途必要となる。また、この搬送を行うための時間も要することになる。一方、上記搬送装置を用いず、ロボットの作業エリアから作業者が製品を運搬することが考えられる。しかし、この場合には、作業者の安全を確保するために、ロボットの動作を一旦停止させておかなければならない。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、作業者の安全を確保して、パレットへの製品の移載、パレットの搬入及び製品が載ったパレットの搬出を迅速に行うことができる製品移載システムを提供しようとするものである。

本発明は、製品が搬入される搬入エリアに設置した製品搬入台と、
有人運搬手段によってパレットの運搬が行われる運搬エリアを、側壁によって区画して形成した複数の移載室と、
該複数の移載室に対する奥側の移載エリアに設置され、上記製品搬入台から上記各移載室における上記パレットへ上記製品を移載する移載装置とを備えており、
上記各移載室は、奥側に位置する側壁と、手前側に位置する側壁とが、開閉可能なシャッターによって形成してあり、残りの左右に位置する側壁が固定壁によって形成してあり、
いずれかの上記移載室における上記手前側のシャッターを開けて、該いずれかの移載室において上記有人運搬手段が上記パレットの運搬を行うときには、該いずれかの移載室における上記奥側のシャッターを閉じ、かつ、該いずれかの移載室以外の他の上記移載室における上記手前側のシャッターを閉じるとともに該他の移載室における上記奥側のシャッターを開けて、上記移載装置が、上記他の移載室に運搬した上記パレットへ上記製品を移載可能にしてあり、
上記移載装置は、３次元に位置・姿勢を変更可能なロボットと、該ロボットを上記複数の移載室に対する奥側へ移動させるロボット移動装置とを用いて構成してあり、
上記ロボットのエンドエフェクタには、上記製品を把持するためのハンド部が取り付けてあり、
該ハンド部には、上記製品に形成された被係止部を係止する係止部を設けた複数の支持クランプと、該複数の支持クランプの上記係止部が上記製品の上記被係止部を係止したときに、該製品を押さえ付けて、該係止状態の外れ防止及び該製品の振れ止めを行う押さえクランプと、上記ハンド部と上記製品との間の距離を測定する距離センサと、上記ハンド部に対する上記パレットの水平方向の位置及び向きを測定するカメラとが設けてあり、
上記距離センサによって上記被係止部に対する上記係止部の位置の補正を行うとともに、上記カメラによって上記パレットに対する上記製品の位置及び向きの補正を行うよう構成してあることを特徴とする製品移載システムにある（請求項１）。

本発明の製品移載システムにおいては、移載装置を設置した移載エリアに対する手前側に、有人運搬手段によってパレットの運搬が行われる運搬エリアを設けており、この運搬エリアには、側壁によって区画して複数の移載室を形成している。
そして、各移載室における奥側のシャッターと手前側のシャッターとが開閉を行うタイミングを工夫することにより、いずれかの移載室におけるパレットの運搬と、他の移載室におけるパレットへの製品の移載とを同じタイミングで行うことができるようにしている。

具体的には、作業者がいずれかの移載室において、有人運搬手段を用いてパレットの運搬を行うときには、このいずれかの移載室における手前側のシャッターを開けるとともに奥側のシャッターを閉じる。一方、いずれかの移載室においてパレットの運搬を行うときには、他の移載室においては、手前側のシャッターを閉じるとともに奥側のシャッターを開けることができる。
そして、作業者が、手前側のシャッターが開けられたいずれかの移載室においてパレットを運搬している時間帯に、移載装置は、奥側のシャッターが開けられた他の移載室に運搬されたパレットへ製品を移載することができる。そのため、移載装置の待機時間を短くすることができる。

また、いずれかの移載室において作業を行う作業者は、このいずれかの移載室における奥側のシャッター及び左右の固定壁によって、特に隣接する移載室において作業する移載装置との接触から保護することができる。また、隣接する移載室における手前側のシャッターによっても、作業者を移載装置との接触から保護することができる。
そして、移載装置の動作を停止することなく、作業者がパレットの運搬作業を行うことができ、作業者の安全を確保して、ロボットによるパレットへの製品の移載を継続することができる。

さらに、移載装置が製品を移載した後のパレットは、このパレットが置かれた移載室から有人運搬手段によって直接搬出することができる。そのため、有人運搬手段を用いて作業者がパレットを搬出する前に、製品が載ったパレットを、作業者の安全確保のために搬送装置等によって別途異なる場所へ搬送する必要もない。
それ故、本例の製品移載システムによれば、作業者の安全を確保して、パレットへの製品の移載、パレットの搬入及び製品が載ったパレットの搬出を迅速に行うことができる。

実施例における、製品移載システムを示す平面図。 実施例における、製品移載システムを示す正面図。 実施例における、パレットを示す斜視図。 実施例における、図１を模式化して示し、いずれかの移載室へパレットを搬入する状態を示す説明図。 実施例における、図１を模式化して示し、いずれかの移載室におけるパレットへ製品を移載する状態を示す説明図。 実施例における、製品移載システムの構成を模式化して示す説明図。 実施例における、ロボットのハンド部を示す斜視図。 実施例における、ロボットのハンド部を矢視Ｄ１によって示す正面図。 実施例における、ロボットのハンド部を矢視Ｄ２によって示す側面図。 実施例における、ロボットのハンド部を矢視Ｄ３によって示す側面図。 実施例における、製品移載システムの動作を示すフローチャート。

上述した本発明の製品移載システムにおける好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記複数の移載室に対する手前側位置には、上記各移載室の上記手前側のシャッターの開閉を指示するための操作盤が設けてあり、上記各移載室の上記手前側のシャッターは、上記操作盤からの指示を受けて開閉可能であり、上記各移載室の上記手前側のシャッターは、上記奥側のシャッターが閉じているときに開けることができ、かつ、上記奥側のシャッターが開いているときに開けることができなくなっていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、作業者が移載室へ入ることを可能にする手前側のシャッターは、作業者による操作盤からの指示を待って開閉させることにより、移載装置との接触から作業者をより安全に保護することができる。また、手前側のシャッターは、奥側のシャッターが閉じているときのみ開けることができることにより、移載装置との接触から作業者を保護することができる。

また、上記各移載室の上記奥側のシャッターは、該各移載室に上記パレットが搬入され、該各移載室の上記手前側のシャッターが閉じられた後に開くようになっており、かつ、上記移載装置が上記各移載室における上記パレットへ上記製品を規定数移載した後に閉じるようになっており、上記移載装置は、上記奥側のシャッターが開いた上記移載室における上記パレットに対して、上記製品搬入台から上記製品を移載するよう構成してあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、奥側のシャッターは、手前側のシャッターが閉じた後に開けられることにより、移載装置との接触から作業者を保護することができる。また、奥側のシャッターが開閉するタイミングが適切であり、作業者の安全を適切に確保して、移載装置がパレットへの製品の移載を行うことができる。

また、上記製品又は該製品を載置した製品パレットには、該製品の機種情報を記憶する情報記憶部が設けてあり、上記製品搬入台には、上記情報記憶部から上記機種情報を読み取る監視装置が配設してあり、上記移載装置は、上記監視装置が読み取った上記製品の機種情報に基づいて、該製品を移載する上記移載室を振り分けるよう構成してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、パレットに積載する製品の機種を、移載室ごとに仕分けすることができる。これにより、作業者は、有人運搬手段を用いて、必要な機種の製品が規定数積載されたパレットを移載室から搬出することができる。

また、上記ロボット移動装置は、上記ロボットが、上記製品搬入台に搬入された上記製品を上記ハンド部によって把持した後、上記監視装置から受信した上記製品の機種情報に基づいて振り分ける上記移載室に対する奥側へ上記ロボットを移動させるよう構成してあることが好ましい（請求項５）。
この場合には、ロボット移動装置によってロボットを各移載室に対する奥側へ移動させることができ、製品搬入台から各移載室への製品の移載を、機種ごとに効率的に行うことができる。

また、上記情報記憶部には、当該製品が良品であるか不良品であるかを示す品質情報が、上記機種情報とともに記憶されており、上記監視装置は、上記情報記憶部から上記機種情報とともに上記品質情報を読み取るよう構成してあり、上記製品搬入台は、複数の機種の製品が混流して順次搬入され、該搬入された製品を、上記ロボットの上記ハンド部によって把持する把持位置へ順次送り出す搬送コンベヤであり、該搬送コンベヤは、上記監視装置から上記品質情報を受信して、該品質情報が不良品を示す上記製品は、上記把持位置ではなく、回収を行うための回収位置へ送り出すよう構成してあることが好ましい（請求項６）。
この場合には、製品搬入台としての搬送コンベヤに搬入される製品が不良品であったときには、回収を行うための回収位置へ送り出して、パレットへ移載しないようにすることができる。
なお、情報記憶部に記憶する品質情報は、製品移載システムに搬入される前に、製造を行った製品について検査を行い、良品・不良品を判定した結果等を示す情報である。

また、上記ハンド部には、上記製品に形成された被係止部を係止する係止部を設けた複数の支持クランプと、該複数の支持クランプの上記係止部が上記製品の上記被係止部を係止したときに、該製品を押さえ付けて、該係止状態の外れ防止及び該製品の振れ止めを行う押さえクランプと、上記ハンド部と上記製品との間の距離を測定する距離センサと、上記ハンド部に対する上記パレットの水平方向の位置及び向きを測定するカメラとが設けてあり、上記距離センサによって上記被係止部に対する上記係止部の位置の補正を行うとともに、上記カメラによって上記パレットに対する上記製品の位置及び向きの補正を行うよう構成してある。

この構成により、製品搬入台に搬入された製品を、ロボットのハンド部に把持するときに、距離センサによってハンド部に対する製品の距離を測定し、ロボットの位置を補正することができる。これにより、製品の被係止部に対するハンド部における係止部の位置を補正することができ、ハンド部による製品の把持を安定して行うことができる。
また、ロボットのハンド部に把持した製品をパレットへ積載するときに、カメラによってハンド部に対するパレットの水平方向の位置及び向きを測定し、ハンド部の位置及び向きを補正することができる。これにより、パレットに対する、ハンド部に把持した製品の位置及び向きを補正することができ、ハンド部によるパレットへの製品の積載を安定して行うことができる。

以下に、本発明の製品移載システムにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の製品移載システム１は、図１、図２に示すごとく、製品８が搬入される搬入エリアＡ１に設置した製品搬入台２と、有人運搬手段６によってパレット７の運搬が行われる運搬エリアＡ３を側壁によって区画して形成した複数の移載室５と、複数の移載室５に対する奥側の移載エリアＡ２に設置され、製品搬入台２から各移載室５におけるパレット７へ製品８を移載する移載装置３とを備えている。

各移載室５は、奥側に位置する側壁と、手前側に位置する側壁とが、開閉可能なシャッター５１，５２によって形成してあり、残りの左右に位置する側壁が固定壁５３によって形成してある。
図４に示すごとく、製品移載システム１は、いずれかの移載室５Ａにおける手前側のシャッター５２を開けて、この移載室５Ａにおいて有人運搬手段６がパレット７の運搬を行うときには、この移載室５Ａにおける奥側のシャッター５１を閉じ、かつ、移載室５Ａ以外の他の移載室５Ｂにおける手前側のシャッター５２を閉じるとともに他の移載室５Ｂにおける奥側のシャッター５１を開けて、移載装置３が、他の移載室５Ｂに運搬したパレット７へ製品８を移載可能に構成されている。

上記いずれかの移載室５Ａにおいては、作業者が、有人運搬手段６を用いて、この移載室５Ａから製品８が移載されたパレット７の搬出及びこの移載室５Ａへの空のパレット７の搬入を行う。
なお、図４、図５は、図１を模式化して示し、図４は、いずれかの移載室５Ａへパレット７を搬入する状態を示し、図５は、いずれかの移載室５Ａにおけるパレット７へ製品８を移載する状態を示す。

以下に、本例の製品移載システム１につき、図１〜図１３を参照して詳説する。
図１、図２に示すごとく、本例の製品移載システム１は、完成品としての製品８をパレット７に積載するものであり、パレット７を置く場所として、有人運搬手段６（本例においてはフォークリフト６）によって運搬可能な運搬エリア（スペース）Ａ３を形成したものである。そして、運搬エリアＡ３において製品８が積載されたパレット７は、作業者による有人運搬手段６の操縦によって所定の出荷場所へ運搬される。

図３に示すごとく、本例の製品８は、車両用の部品等である。パレット７は、フォークリフト６のフォーク（爪部）６１を差込可能な部位を有し、製品８を整列して載置するための載置部７１を複数形成してなる。パレット７は、パレット７同士を上下に積載するために、四方の角部には、上側に積載するパレット７を受けるための支柱受部７２を設けてなる。この支柱受部７２は、パレット本体７０に対して折畳みが可能であり、製品移載システム１の移載室５へ運搬されるときには、折畳まれた状態にある（同図において２点鎖線で示す。）。各支柱受部７２は、当該パレット７が移載室５へ運搬された後、移載装置３によって垂直に立てられる。

図１に示すごとく、本例の移載装置３は、３次元に位置・姿勢を変更可能なロボット（多関節ロボット）３１と、ロボット３１を複数の移載室５に対する奥側へ移動させるロボット移動装置３２とを用いて構成してある。ロボット移動装置３２は、ロボット３１を搭載する台車部３２１を、モータ等の動力源によって移動させるものである。ロボット移動装置３２は、台車部３２１を、製品移載システム１の左右方向に沿って敷設したレール３２２上を移動させるよう構成してある。
本例の移載室５は、水平方向に１列に並んで形成されており、本例の移載室５は、互いに隣接して３つ形成されている。左右の側壁を構成する固定壁５３は、各移載室５の間を仕切る固定壁５３と、左右の両側に位置する固定壁５３とがある。

各移載室５には、製品８を移載する際、及びパレット７における支柱受部７２を立てる際に、ロボット移動装置３２の台車部３２１上に設置されたロボット３１のアーム部が進入する。そのため、各固定壁５３は、ロボット３１の衝突に耐えられる強度で形成されている。
各移載室５の奥側及び手前側に設けられたシャッター５１，５２は、各移載室５において作業する作業者を、ロボット３１の接触から保護するためのものである。各シャッター５１，５２は、種々の構造とすることができる。各シャッター５１，５２は、例えば、上方に移動してロボット３１及び作業者との干渉を避け、下方に移動してロボット３１と作業者との接触を防ぐ構造とすることができる。

図１に示すごとく、複数の移載室５に対する手前側位置には、各移載室５の手前側のシャッター５２の開閉を指示するための操作盤５５が設けてある。この操作盤５５は、複数の移載室５とは独立して設置した操作台に設けることができ、各移載室５に対する手前側にそれぞれ設けることもできる。また、操作盤５５は、持ち運びを可能にしたリモコンボックスとすることもできる。操作盤５５には、各移載室５の手前側のシャッター５２を開けるためのスイッチと、各移載室５の手前側のシャッター５２を閉じるためのスイッチとを設けることができる。
各移載室５の手前側のシャッター５２は、操作盤５５からの指示を受けて開閉可能である。そして、各移載室５の手前側のシャッター５２は、奥側のシャッター５１が閉じているときに開けることができ、かつ、奥側のシャッター５１が開いているときに開けることができなくなっている。

また、各移載室５の奥側のシャッター５１は、各移載室５にパレット７が搬入され、各移載室５の手前側のシャッター５２が閉じられた後に開くようになっている。また、各移載室５の奥側のシャッター５１は、ロボット３１が各移載室５におけるパレット７へ製品８を規定数移載した後に閉じるようになっている。ロボット３１は、奥側のシャッター５１が開いた移載室５におけるパレット７に対して、製品搬入台２から製品８を移載するようになっている。
また、各移載室５においては、奥側のシャッター５１及び手前側のシャッター５２の開状態及び閉状態を検出するセンサが設けてある。そして、製品移載システム１は、このセンサによる入力を受けて、各シャッター５１，５２の開閉を制御するようになっている。

また、各移載室５には、移載室５内に人が侵入したことを検知するための侵入監視装置５６（セーフティレーザスキャナ）が設けてある。侵入監視装置５６が移載室５内への人の侵入を検知しているときには、この移載室５の手前側のシャッター５２を閉じることができなくなっている。侵入監視装置５６は、支柱受部７２が折畳まれた状態のパレット７の高さに若干の余裕高さを加えた高さを閾値とし、この高さより高い位置を監視することができる。
これにより、作業者が移載室５で作業する際の安全性をより高めることができる。

図１に示すごとく、本例の製品８は、製品パレット７５に載置された状態で製品搬入台２に搬入される。本例の製品搬入台２は、前工程から製品８を載置した製品パレット７５を受け取り、ロボット移動装置３２によるロボット３１の移動方向である製品移載システム１の左右方向へ、製品パレット７５を送り出すよう構成した搬送コンベヤ２である。本例の搬送コンベヤ２は、上流側のコンベヤ２Ａと下流側のコンベヤ２Ｂとを左右方向に平行に設置してなる。製品パレット７５は、上流側のコンベヤ２Ａを（同図においては右側へ）流れ、その端部から下流側のコンベヤ２Ｂへ送り出された後、下流側のコンベヤ２Ｂを（同図においては左側へ）流れる。搬送コンベヤ２は、製品パレット７５の位置決めを行って、製品パレット７５を所定の間隔で送り出す。また、搬送コンベヤ２には、複数の機種の製品８が混流して順次搬入される。

また、製品パレット７５には、この製品パレット７５に載置した製品８の機種情報を記憶する情報記憶部（図示略）が設けてある。この情報記憶部は、製造した製品８を検査した際の情報を記憶させたものである。
搬送コンベヤ２における下流側のコンベヤ２Ｂの上流側端部には、情報記憶部から製品８の機種情報を読み取る監視装置２１が配設してある。本例においては、各移載室５におけるパレット７には、異なる機種の製品８を移載する。そして、監視装置２１によって読み取った製品８の機種情報に基づいて、各製品８を機種ごとに各パレット７へ移載する。

図１に示すごとく、ロボット３１は、搬送コンベヤ２における下流側の適宜位置を把持位置２０１として、この把持位置２０１まで搬送された製品パレット７５に載置された製品８を把持する。ロボット移動装置３２は、搬送コンベヤ２における把持位置２０１へ送り出された製品８をロボット３１によって把持した後、監視装置２１によって読み取った製品８の機種情報に基づいて振り分ける移載室５に対する奥側へロボット３１を移動させる。

本例の情報記憶部には、当該製品８が良品であるか不良品であるかを示す品質情報が、機種情報とともに記憶されている。監視装置２１は、情報記憶部から機種情報とともに品質情報を読み取る。この品質情報は、製造を行った製品８について、製品移載システム１に搬入される前の工程において検査を行い、良品・不良品を判定した結果等を示す情報である。
搬送コンベヤ２は、監視装置２１によって読み取った品質情報に応じて、品質情報が不良品を示す製品８は、把持位置２０１ではなく、回収を行うための回収位置２０２へ送り出すよう構成してある。これにより、パレット７に不良品である製品８が移載されてしまうことを防止できる。

図１、図２に示すごとく、搬送コンベヤ２における下流側のコンベヤ２Ｂの下流側端部に隣接する位置には、移載装置３が故障等により停止したときに、搬送コンベヤ２からパレット７へ製品８を移載するためのバックアップホイスト３３が設置されている。このバックアップホイスト３３は、支柱の上部において水平方向に移動可能にしたアーム部３３１に対し、製品８を吊り上げるホイスト部３３２を取り付けたものである。そして、作業者の操作によって、アーム部３３１及びホイスト部３３２を可動させ、搬送コンベヤ２上の製品８をパレット７へ移載することができる。
また、バックアップホイスト３３は、情報記憶部の品質情報に不良品と記憶された製品８を、搬送コンベヤ２からパレット７へ移載するために用いることもできる。

図６は、製品移載システム１の構成を模式化して示す。
同図に示すごとく、製品移載システム１は、各移載室５における奥側及び手前側のシャッター５１，５２の動作、操作盤５５からの入力、侵入監視装置５６からの入力、ロボット３１の動作、ロボット移動装置３２の動作、搬送コンベヤ２の動作、監視装置２１の動作等を制御及び管理する制御コンピュータ１１を備えている。そして、製品移載システム１における各構成部分の動作等は、制御コンピュータ１１によって制御及び管理される。
制御コンピュータ１１は、監視装置２１から受信した製品８の機種情報に基づいて、ロボット移動装置３２及びロボット３１へ、いずれの移載室５へ製品８を移載するかの動作信号を送信する。そして、製品８の機種情報に基づいて、ロボット３１及びロボット移動装置３２によって当該製品８が振り分けられる移載室５が決定される。

図２に示すごとく、各移載室５の手前側には、各移載室５において行われている作業内容の表示、各移載室５におけるパレット７へ移載する製品８の機種の表示等を行うための表示装置５４が設けてある。制御コンピュータ１１は、製品移載システム１における各構成部分の動作状況、監視装置２１によって読み取った機種情報等に基づいて、表示装置５４に表示する内容を変更する。

図７〜図１０に示すごとく、ロボット３１のエンドエフェクタ３１１には、製品パレット７５に載置された製品８を把持するためのハンド部４が取り付けてある。本例のハンド部４は、ロボット３１のエンドエフェクタ３１１を下方に向けた状態で移動させる。
ハンド部４には、製品８に形成された被係止部８１を係止する係止部４１１を設けた複数の支持クランプ４１が設けてある。本例の製品８の被係止部８１は、係止穴８１であり、本例の支持クランプ４１の係止部４１１は、係止穴８１に挿入される係止ピン４１１である。

本例の支持クランプ４１は、ハンド部４の３箇所において下方に向けて設けてあり、下端部に設けた係止ピン４１１を上下方向に揺動させるためのバネ４１２を有している。また、各支持クランプ４１において、係止ピン４１１は、製品８を把持するときに水平方向の一方側に向けられるよう、同じ方向に向けて設けられている。
そして、ロボット３１のハンド部４に製品８を把持するときには、ロボット３１のエンドエフェクタ３１１を水平方向に移動させ、製品８の上方部分に形成された複数の係止穴８１に対して、支持クランプ４１の各係止ピン４１１を挿入する。

また、図７〜図１０に示すごとく、ハンド部４には、複数の支持クランプ４１の係止ピン４１１が製品８の係止穴８１に挿入されたときに、この製品８を押さえ付けて、係止穴８１に対して係止ピン４１１を挿入した状態の外れ防止及び製品８の振れ止めを行う押さえクランプ４２が設けてある。本例の押さえクランプ４２は、支持クランプ４１における係止ピン４１１が突出する方向に対向して設けてある。押さえクランプ４２は、シリンダによって動作するよう構成してある。
押さえクランプ４２は、複数の支持クランプ４１の係止ピン４１１を製品８の係止穴８１に挿入するときには、製品８から退避させておく。そして、ロボット３１のエンドエフェクタ３１１の水平方向への移動によって、製品８における複数の係止穴８１に支持クランプ４１の各係止ピン４１１が挿入された後には、シリンダによって押さえクランプ４２を移動させる。これにより、各係止穴８１に係止ピン４１１が挿入された状態で、各支持クランプ４１と押さえクランプ４２とによって製品８を挟み込むことができる。

また、ハンド部４には、各係止穴８１に各支持クランプ４１の係止ピン４１１が挿入された状態の製品８を、上方から押さえて振れ止めを行う押さえクランプ４３も設けてある。
また、ハンド部４には、各移載室５に運搬されたパレット７における各支柱受部７２を、倒れた状態から起立させる際に、この支柱受部７２を把持するパレット用クランプ４４が設けてある。このパレット用クランプ４４は、互いに対向させた一対のクランプ部４４１をシリンダによって互いに接近させ、一対のクランプ部４４１の間に支柱受部７２を挟持するよう構成してある。
ロボット３１のエンドエフェクタ３１１を移動させて、支柱受部７２の両側に一対のクランプ部４４１を配置し、一対のクランプ部４４１による支柱受部７２の挟持を行った状態で、エンドエフェクタ３１１を移動させることにより、支柱受部７２を起立させることができる（図３参照）。

また、ハンド部４には、ハンド部４と製品８との間の距離を測定する距離センサ４５と、ハンド部４に対するパレット７の水平方向の位置及び向きを測定するカメラ４６とが設けてある。距離センサ４５は、レーザー光線等を用いて、この距離センサ４５から製品８の上部に形成された平坦面までの距離を測定するものである。カメラ４６は、パレット７の周辺を撮影し画像処理を行って、移載室５に置かれたパレット７の水平方向の位置及び向きを測定するものである。

搬送コンベヤ２に搬入された製品８を、ロボット３１のハンド部４に把持するときには、距離センサ４５によってハンド部４に対する製品８の距離を検出することにより、製品８に対するロボット３１の高さ方向の位置を補正することができる。これにより、搬送コンベヤ２、製品パレット７５、製品８の相互間に生ずる位置の誤差により、ロボット３１の教示位置に対して製品８の高さ方向の位置の誤差が生じた場合でも、搬送コンベヤ２の把持位置２０１に移動したハンド部４の位置を適切に補正することができる。そのため、ハンド部４による製品８の把持を安定して行うことができる。

また、ロボット３１のハンド部４に把持した製品８を移載室５に置かれたパレット７へ積載するときに、カメラ４６によってハンド部４に対するパレット７の水平方向の位置及び向きを測定することにより、パレット７の水平方向の位置及び向きに対するハンド部４の水平方向の位置及び向きを補正することができる。これにより、移載室５に置かれたパレット７の位置及び向きにばらつきがある場合でも、パレット７に対する、ハンド部４に把持した製品８の位置及び向きを補正することができ、ハンド部４によるパレット７への製品８の積載を安定して行うことができる。

なお、搬入エリアＡ１、移載エリアＡ２及び運搬エリアＡ３は、種々のレイアウトを行って形成することができる。例えば、搬入エリアＡ１及び移載エリアＡ２に対する両側に、運搬エリアＡ３を形成することができる。この場合には、両側の運搬エリアＡ３に形成した複数の移載室５を利用して、移載装置３による製品８の移載、及びフォークリフト６によるパレット７の運搬を行うことができる。

次に、本例の製品移載システム１の動作につき、図１１のフローチャートを参照して説明する。
以下のフローチャートにおいては、いずれかの移載室５Ａに対して作業者がパレット７を搬入し、このパレット７に対してロボット３１が製品８を移載した後、製品８が積載されたパレット７を作業者が搬出する流れについて説明する。
移載室５にパレット７が運搬されていない状態において、移載室５の手前側に設けられた表示装置５４においては、この移載室５に空のパレット７が運搬されていないことを示すパレット待ちの表示を行う。

そして、作業者は、パレット待ちの表示を確認して、有人運搬手段６としてのフォークリフト６を操縦し、空パレット置き場から移載室５の手前まで空のパレット７を運搬し、操作盤５５におけるシャッター開のスイッチを押す（図１１のステップＳ１、以下同様）。このとき、制御コンピュータ１１の制御によって、手前側のシャッター５２が開けられる（Ｓ２）。そして、図４に示すごとく、作業者は、フォークリフト６を操縦して、移載室５における特定の規定場所にパレット７を置く（Ｓ３）。この手前側のシャッター５２が開くときには、表示装置５４においてリフト作業中の表示を行う。また、手前側のシャッター５２が開くときには、移載室５の手前側に設けた回転灯を点灯させる。

その後、作業者は、移載室５の外に出て、操作盤５５におけるシャッター閉のスイッチを押す（Ｓ４）。このとき、侵入監視装置５６によって移載室５への人の侵入がないかを検知した後（Ｓ５）、制御コンピュータ１１の制御によって、手前側のシャッター５２が閉じられる（Ｓ６）。この手前側のシャッター５２が閉じるときには、移載室５の手前側に設けた回転灯を消灯させる。
次いで、手前側のシャッター５２が閉じられた後、制御コンピュータ１１の制御によって、奥側のシャッター５１が開けられる（Ｓ７）。そして、移載室５の手前側に設けられた表示装置５４においては、この移載室５においてロボット３１が作業中であること示すロボット３１作業中の表示を行う。

こうして、手前側のシャッター５２が閉じられ、かつ奥側のシャッター５１が開けられたときには、当該移載室５Ａにおけるパレット７に対してロボット３１が作業を開始する。このとき、まず、ロボット３１は、この移載室５に置かれたパレット７における４本の支柱受部７２を起立させる。そして、ロボット３１は、当該移載室５Ａへ移載する機種の製品８が搬送コンベヤ２における把持位置２０１に送られたときには、この製品８をハンド部４に把持し、移載室５のパレット７における載置部７１に移載する（Ｓ８）。
そして、図５に示すごとく、当該移載室５Ａにおいてロボット３１が製品８の移載を行う間（時間帯）には、作業者は、他の移載室５Ｂへ空のパレット７を搬入することができ、また、他の移載室５Ｂから製品８が積載されたパレット７を搬出することができる。

その後、当該移載室５Ａのパレット７にロボット３１が規定数の製品８を移載したときには、制御コンピュータ１１の制御によって、奥側のシャッター５１が閉じられる（Ｓ９）。このとき、当該移載室５Ａの手前側に設けられた表示装置５４においては、この移載室５Ａにおけるパレット７への製品８の移載が完了したことを示す移載完了の表示を行う。
そして、作業者は、移載完了の表示を確認して、操作盤５５におけるシャッター閉のスイッチを押す（Ｓ１０）。このとき、制御コンピュータ１１の制御によって、手前側のシャッター５２が開けられる（Ｓ１１）。この手前側のシャッター５２が開くときには、表示装置５４においてリフト作業中の表示を行う。また、手前側のシャッター５２が開くときには、移載室５の手前側に設けた回転灯を点灯させる。

そして、作業者は、フォークリフト６を操縦して、規定数の製品８が積載されたパレット７を移載室５から搬出し、所定の出荷場所へ運搬する（Ｓ１２）。作業者は、移載室５からパレット７を搬出したときには、移載室５の外に出て、操作盤５５におけるシャッター閉のスイッチを押す（Ｓ１３）。このとき、制御コンピュータ１１の制御によって、手前側のシャッター５２が閉じられる（Ｓ１４）。この手前側のシャッター５２が閉じるときには、移載室５の手前側に設けた回転灯を消灯させる。

その後は、当該移載室５Ａにおいては、表示装置５４において再びパレット待ちの表示を行い、作業者によるフォークリフト６の操縦によって、再び空のパレット７が運搬されるまで待機する。以降は、上述した各動作（Ｓ１〜Ｓ１４）が繰り返される。
また、図４に示すごとく、当該移載室５Ａにおいて空のパレット７が運搬されるまで待機する間（時間帯）には、他の移載室５Ｂにおいては、ロボット３１が他の機種の製品８をパレット７へ移載することができる。

上述したように、本例の製品移載システム１においては、ロボット３１及びロボット移動装置３２を設置した移載エリアＡ２に対する手前側に、フォークリフト６によってパレット７の運搬が行われる運搬エリアＡ３を設けており、この運搬エリアＡ３には、側壁によって区画して複数の移載室５を形成している。
そして、各移載室５における奥側のシャッター５１と手前側のシャッター５２とが開閉を行うタイミングを工夫することにより、いずれかの移載室５Ａにおけるパレット７の運搬と、他の移載室５Ｂにおけるパレット７への製品８の移載とを同じタイミングで行うことができるようにしている。

具体的には、図４に示すごとく、作業者がいずれかの移載室５Ａにおいて、フォークリフト６を用いてパレット７の運搬を行うときには、このいずれかの移載室５Ａにおける手前側のシャッター５２を開けるとともに奥側のシャッター５１を閉じる。このとき、手前側のシャッター５２は、奥側のシャッター５１が閉じたことを確認して開けられる。一方、いずれかの移載室５Ａにおいてパレット７の運搬を行うときには、他の移載室５Ｂにおいては、手前側のシャッター５２を閉じるとともに奥側のシャッター５１を開けることができる。このとき、奥側のシャッター５１は、手前側のシャッター５２が閉じたことを確認して開けられる。

そして、作業者が、手前側のシャッター５２が開けられたいずれかの移載室５Ａにおいて、特定の機種の製品８が積載されたパレット７及び空のパレット７を運搬している時間帯に、ロボット３１は、奥側のシャッター５１が開けられた他の移載室５Ｂに運搬されたパレット７へ他の機種の製品８を移載することができる。そのため、ロボット３１の待機時間を短くすることができる。

また、いずれかの移載室５Ａにおいて作業を行う作業者は、このいずれかの移載室５Ａにおける奥側のシャッター５１及び左右の固定壁５３によって、特に隣接する移載室５Ｂにおいて作業するロボット３１との接触から保護することができる。また、隣接する移載室５Ｂにおける手前側のシャッター５２によっても、作業者をロボット３１との接触から保護することができる。
そして、ロボット３１の動作を停止することなく、作業者がパレット７の運搬作業を行うことができ、作業者の安全を確保して、ロボット３１によるパレット７への製品８の移載を継続することができる。

さらに、ロボット３１が製品８を移載した後のパレット７は、このパレット７が置かれた移載室５Ａからフォークリフト６によって直接搬出することができる。そのため、フォークリフト６を用いて作業者がパレット７を搬出する前に、製品８が載ったパレット７を、作業者の安全確保のために搬送装置等によって別途異なる場所へ搬送する必要もない。
それ故、本例の製品移載システム１によれば、作業者の安全を確保して、パレット７への製品８の移載、空のパレット７の搬入及び製品８が載ったパレット７の搬出を迅速に行うことができる。

１ 製品移載システム
２ 製品搬入台（搬送コンベヤ）
２０１ 把持位置
２０２ 回収位置
２１ 監視装置
３ 移載装置
３１ ロボット
３２ ロボット移動装置
４ ハンド部
４１ 支持クランプ
４２ 押さえクランプ
４５ 距離センサ
４６ カメラ
５ 移載室
５１ 奥側のシャッター
５２ 手前側のシャッター
５３ 固定壁
５４ 表示装置
５５ 操作盤
６ 有人運搬手段（フォークリフト）
７ パレット
８ 製品
Ａ１ 搬入エリア
Ａ２ 移載エリア
Ａ３ 運搬エリア

Claims (6)

1. 製品が搬入される搬入エリアに設置した製品搬入台と、
   有人運搬手段によってパレットの運搬が行われる運搬エリアを、側壁によって区画して形成した複数の移載室と、
   該複数の移載室に対する奥側の移載エリアに設置され、上記製品搬入台から上記各移載室における上記パレットへ上記製品を移載する移載装置とを備えており、
   上記各移載室は、奥側に位置する側壁と、手前側に位置する側壁とが、開閉可能なシャッターによって形成してあり、残りの左右に位置する側壁が固定壁によって形成してあり、
   いずれかの上記移載室における上記手前側のシャッターを開けて、該いずれかの移載室において上記有人運搬手段が上記パレットの運搬を行うときには、該いずれかの移載室における上記奥側のシャッターを閉じ、かつ、該いずれかの移載室以外の他の上記移載室における上記手前側のシャッターを閉じるとともに該他の移載室における上記奥側のシャッターを開けて、上記移載装置が、上記他の移載室に運搬した上記パレットへ上記製品を移載可能にしてあり、
   上記移載装置は、３次元に位置・姿勢を変更可能なロボットと、該ロボットを上記複数の移載室に対する奥側へ移動させるロボット移動装置とを用いて構成してあり、
   上記ロボットのエンドエフェクタには、上記製品を把持するためのハンド部が取り付けてあり、
   該ハンド部には、上記製品に形成された被係止部を係止する係止部を設けた複数の支持クランプと、該複数の支持クランプの上記係止部が上記製品の上記被係止部を係止したときに、該製品を押さえ付けて、該係止状態の外れ防止及び該製品の振れ止めを行う押さえクランプと、上記ハンド部と上記製品との間の距離を測定する距離センサと、上記ハンド部に対する上記パレットの水平方向の位置及び向きを測定するカメラとが設けてあり、
   上記距離センサによって上記被係止部に対する上記係止部の位置の補正を行うとともに、上記カメラによって上記パレットに対する上記製品の位置及び向きの補正を行うよう構成してあることを特徴とする製品移載システム。
2. 請求項１に記載の製品移載システムにおいて、上記複数の移載室に対する手前側位置には、上記各移載室の上記手前側のシャッターの開閉を指示するための操作盤が設けてあり、
   上記各移載室の上記手前側のシャッターは、上記操作盤からの指示を受けて開閉可能であり、
   上記各移載室の上記手前側のシャッターは、上記奥側のシャッターが閉じているときに開けることができ、かつ、上記奥側のシャッターが開いているときに開けることができなくなっていることを特徴とする製品移載システム。
3. 請求項１又は２に記載の製品移載システムにおいて、上記各移載室の上記奥側のシャッターは、該各移載室に上記パレットが搬入され、該各移載室の上記手前側のシャッターが閉じられた後に開くようになっており、かつ、上記移載装置が上記各移載室における上記パレットへ上記製品を規定数移載した後に閉じるようになっており、
   上記移載装置は、上記奥側のシャッターが開いた上記移載室における上記パレットに対して、上記製品搬入台から上記製品を移載するよう構成してあることを特徴とする製品移載システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の製品移載システムにおいて、上記製品又は該製品を載置した製品パレットには、該製品の機種情報を記憶する情報記憶部が設けてあり、
   上記製品搬入台には、上記情報記憶部から上記機種情報を読み取る監視装置が配設してあり、
   上記移載装置は、上記監視装置が読み取った上記製品の機種情報に基づいて、該製品を移載する上記移載室を振り分けるよう構成してあることを特徴とする製品移載システム。
5. 請求項４に記載の製品移載システムにおいて、上記ロボット移動装置は、上記ロボットが、上記製品搬入台に搬入された上記製品を上記ハンド部によって把持した後、上記監視装置から受信した上記製品の機種情報に基づいて振り分ける上記移載室に対する奥側へ上記ロボットを移動させるよう構成してあることを特徴とする製品移載システム。
6. 請求項５に記載の製品移載システムにおいて、上記情報記憶部には、当該製品が良品であるか不良品であるかを示す品質情報が、上記機種情報とともに記憶されており、
   上記監視装置は、上記情報記憶部から上記機種情報とともに上記品質情報を読み取るよう構成してあり、
   上記製品搬入台は、複数の機種の製品が混流して順次搬入され、該搬入された製品を、上記ロボットの上記ハンド部によって把持する把持位置へ順次送り出す搬送コンベヤであり、
   該搬送コンベヤは、上記監視装置から上記品質情報を受信して、該品質情報が不良品を示す上記製品は、上記把持位置ではなく、回収を行うための回収位置へ送り出すよう構成してあることを特徴とする製品移載システム。

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