JP6567316B2 - 給電ユニット、作業台及びロボットシステム - Google Patents

Description

本発明は、給電ユニット、作業台及びロボットシステムに関し、特に、生産ラインで稼働するロボットに給電を行う給電ユニット、作業台及びロボットシステムに関する。

近年、様々な分野の生産ラインにおいては、ベルトコンベアを利用して流れ作業で製品を組み立てるライン生産方式から、一人或いは数人で製品を組み立て変種変量生産に対応するセル生産方式が主流になりつつある。また、このようなセル生産方式において、正確性、効率性の観点から作業の一部又は全部をロボットに委任する生産ラインも存在する。このようにロボットが適用されるセル生産方式においては、頻繁に変動する製品の種別や物量に応じて、生産ライン上で稼働するロボットの数や位置等を柔軟に調整することが要請される。

従来、生産ライン上で稼働するロボットの数や位置を調整可能とした自動搬送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動搬送装置においては、走行レールに装着した給電線を介してロボットに給電する一方、ロボットに対する制御信号を無線にて受け渡す。これにより、ロボットに直接接続される電力線や信号線を排除でき、走行レールの端部から工具を使用しないでロボットを容易に脱着することができる。

特開２０１１−１３１９８５号公報

しかしながら、上述した特許文献１においては、走行レールの端部からロボット自体を脱着しなければならず、その脱着作業が煩雑になるという問題がある。特に、走行レールに複数のロボットが装着される場合には、ロボット間の入れ替え作業も必要になり得る。このようにロボット間の入れ替え作業が行われる場合には、ロボットの移動量が増え、更に脱着作業が煩雑になる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、複雑な脱着作業を必要とすることなく、生産ラインで稼働するロボットの数や位置を調整することができる給電ユニット、作業台及びロボットシステムを提供することを目的とする。

本発明に係る給電ユニットは、生産ラインで稼働するロボットに給電する給電ユニットであって、前記ロボットの移動経路に沿って配置された給電レールと、前記給電レールから受電しながら当該給電レールに沿って移動可能に接続された受電ブロックと、前記受電ブロックを前記給電レールに沿ってガイドするガイド機構と、前記受電ブロックに設けられ、前記ロボットの受電接続部に接続される給電接続部と、前記受電ブロックに前記ロボットの一部に連結される連結機構とを具備し、前記給電レールに接続された隣接する前記受電ブロック間の接触を防止するスペーサを具備することを特徴とする。

上記給電ユニットによれば、給電レールに沿って移動する受電ブロックに対する接続状態を切り替えるだけでロボットに給電することができる。このため、ロボット自体を給電レールから脱着する必要がない。また、生産ライン上でロボットを追加する場合には、所望の位置に移動させた受電ブロックに接続するだけで良い。これにより、複雑な脱着作業を必要とすることなく、生産ラインで稼働するロボットの数や位置を調整することが可能となる。
また、スペーサにより隣接する受電ブロック間の接触が防止されることから、隣接する受電ブロックの接触に伴って受電ブロックが破損する事態を回避でき、給電ユニット自体の長期的な安定稼働を確保することが可能となる。

また、ガイド機構により給電レールに沿って受電ブロックがガイドされるので、受電ブロックの移動を安定化させることができ、給電レールに対する受電ブロックの接触不良を回避することが可能となる。さらに、受電ブロックにロボットの一部が連結されることから、ロボットの移動に伴って給電接続部と受電接続部との接続部分に過度の負荷がかかる事態を防止できる。これにより、ロボットに対して安定して給電することが可能となる。

上記給電ユニットにおいて、例えば、前記連結機構は、前記ロボットから前記受電ブロック側に突出する突出片と係合する係合片を有する。この構成によれば、ロボットの突出片と係合する係合片で連結機構が構成されることから、簡単な構成で受電ブロックとロボットとを連結することが可能となる。

また、上記給電ユニットにおいて、前記受電ブロックは、前記給電レールに対して着脱可能に構成されることが好ましい。この構成によれば、給電レール上を移動する受電ブロックの数を自由に増減できることから、これに接続されるロボットの数を増減でき、より柔軟に生産ラインの構成を変更することが可能となる。

例えば、上記給電ユニットにおいて、前記給電接続部は、前記受電ブロックの表面に設けられ、前記ロボットにフレキシブルジョイントを介して接続された受電接続部に接続される。この構成によれば、例えば、生産ラインの設置面の凹凸等に応じてロボットが蛇行する場合であっても、蛇行に伴う受電ブロックとロボットとの間の距離の変動をフレキシブルジョイントで吸収することができるので、安定してロボットに対して給電することが可能となる。

また、上記給電ユニットにおいて、前記給電接続部は、前記受電ブロックにフレキシブルジョイントを介して接続されるようにしてもよい。この構成によれば、例えば、生産ラインの設置面の凹凸等に応じてロボットが蛇行する場合であっても、蛇行に伴う受電ブロックとロボットとの間の距離の変動をフレキシブルジョイントで吸収することができるので、安定してロボットに対して給電することが可能となる。

本発明に係る作業台は、上記いずれかの給電ユニットを有することを特徴とする。

上記作業台によれば、上記いずれかの給電ユニットで得られる効果を作業台で享受することができる。これにより、作業台からロボットに対して給電することができるので、給電のために特別な構成を生産ラインの周辺に準備する必要がない。この結果、シンプルな構成で生産ラインを実現することが可能となる。

本発明に係るロボットシステムは、上記いずれかの給電ユニットと、前記給電ユニットから受電して稼働するロボットとを具備することを特徴とする。

上記ロボットシステムによれば、上記いずれかの給電ユニットで得られる効果をロボットシステムで享受することができる。これにより、変種変量生産方式を含む柔軟な生産方式に対応可能なロボットシステムを実現することが可能となる。

本発明によれば、複雑な脱着作業を必要とすることなく、生産ラインで稼働するロボットの数や位置を調整することができる。

本実施の形態に係る給電ユニットが適用される生産ラインの概略構成を示す模式図である。 本実施の形態に係る給電ユニットが適用される生産ラインの概略構成を示す模式図である。 本実施の形態に係る給電ユニットの受電ブロック周辺を拡大した模式図である。 本実施の形態に係る生産ラインにおける作業台とロボットとの位置関係の説明図である。 本実施の形態に係る給電ユニットの構成の説明図である。 本実施の形態に係る給電ユニットが適用される生産ラインにロボットを脱着する場合の動作の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る給電ユニットは、例えば、製品の組立作業用の生産ラインに適用される。特に、本実施の形態に係る給電ユニットは、一人或いは数人で製品を組み立て変種変量生産に対応するセル生産方式の生産ラインに好適に使用される。しかしながら、本実施の形態に係る給電システムが適用される生産ラインについては、これに限定されるものではなく任意の生産ラインに適用することができる。

図１及び図２は、本実施の形態に係る給電ユニットが適用される生産ラインの概略構成を示す模式図である。図１においては、本実施の形態に係る生産ラインの上面図を示し、図２においては、本実施の形態に係る生産ラインの側面図を示している。なお、図１及び図２においては、説明の便宜上、生産ラインで稼働するロボットを１機のみ示している。また、以下においては、本実施の形態に係る生産ラインが製品の組立作業用の生産ラインである場合を例として説明する。

図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る生産ライン１は、給電ユニット２が取り付けられた作業台３と、この作業台３上で組立作業を行うロボット４と、このロボット４の移動経路に配置された磁気テープ５とを含んで構成される。詳細について後述するように、生産ライン１において、ロボット４は、給電ユニット２の受電ブロック２２に対して脱着可能に構成される。ロボット４は、給電ユニット２から電力供給を受けて、磁気テープ５上を移動すると共に作業台３上の製品に対して組立作業を行う。

作業台３は、例えば、平面視にて長方形状を有し、組立対象となる製品を組み立てるために必要な長さを有している。作業台３の周辺には、各工程にて組み立てられる部品を収容する図示しないケースが配置される。図１及び図２に示す作業台３においては、同図に示す左方側から右方側に向けて製品の組立作業が行われるものとする。すなわち、作業台３の左方側が製品の組立工程の上流に該当し、右方側が製品の組立工程の下流に該当する。以下においては、作業台３におけるロボット４側（図１に示す下方側）を前方側と呼び、反対側（図１に示す上方側）を後方側と呼ぶものとする。

給電ユニット２は、作業台３の前面における下方側部分に取り付けられている。給電ユニット２は、給電レール２１と、この給電レール２１に取り付けられる複数の受電ブロック２２と、この受電ブロック２２を給電レール２１に沿ってガイドするガイド機構２３とを含んで構成される（図５参照）。なお、本実施の形態では、給電レール２１に３個の受電ブロック２２が取り付けられる場合について示しているが、受電ブロック２２の数量についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。なお、給電ユニット２の詳細な構成については後述する。

給電レール２１は、ロボット４の移動経路に沿って配置される。例えば、給電レール２１は、作業台３の前面全体に亘って設けられている。給電レール２１には、図示しない電源が接続されており、ロボット４を駆動するための電力が供給されている。なお、図２においては、作業台３の前面全体に亘って単一の給電レール２１が設けられる場合について説明するが、複数の給電レール２１が設けられる構成としてもよい。また、給電レール２１は、作業台３の前面の形状に応じて湾曲する形状や、屈曲する形状とすることもできる。

受電ブロック２２は、給電レール２１の前方側に配置されている。受電ブロック２２は、給電レール２１から受電しながら給電レール２１に沿って移動可能に構成されている。図１及び図２に示す生産ライン１においては、作業台３の前面を同図に示す左右方向に受電ブロック２２がスライド移動可能に構成される。この場合において、受電ブロック２２は、ロボット４の移動に従って給電レール２１上を移動可能に構成されている。すなわち、受電ブロック２２自体は、給電レール２１上を移動する機能は備えず、ロボット４に従動する。

また、受電ブロック２２は、給電レール２１に対して着脱可能に構成されている。例えば、受電ブロック２２は、作業台３の端部（図１に示す左方側又は右方側端部）から給電レール２１に対して着脱することができる。すなわち、受電ブロック２２は、作業台３に配置される数を増減することができる。受電ブロック２２の数は、生産ライン１における製品の製造量等に応じて任意に設定される。

ロボット４は、作業台３の前面に対向して配置される。ロボット４は、基台４１と、この基台４１の上面に配置されるロボット本体４２とを有する。基台４１は、概して直方体形状を有し、その内部に基台４１及びロボット本体４２の制御部や、後述する車輪４３を駆動する駆動機構が収納されている。

基台４１の下面には、ロボット４の任意の方向に回転可能な車輪４３が設けられている。この車輪４３により、ロボット４は、作業台３に対して接近及び離反する方向に移動すると共に、作業台３の延在方向（図１及び図２に示す左右方向）に移動することができる。また、基台４１の下面には、磁気テープ５を検出する不図示の磁気センサが設けられている。基台４１内の駆動機構は、この磁気センサの検出結果に基づいて磁気テープ５に追従してロボット４が走行するように車輪４３を駆動する。

また、基台４１の下端部近傍には、作業台３に支持される受電ブロック２２に接続するための構成要素が設けられている。図３は、本実施の形態に係る給電ユニット２の受電ブロック２２周辺を拡大した模式図である。図３においては、説明の便宜上、基台４１及び受電ブロック２２のみを示している。

図３に示すように、基台４１の下端部近傍には、受電ブロック２２の表面（言い換えると、ロボット４との対向面）に設けられた給電接続コネクタ２２５に接続される受電接続コネクタ４４が設けられている。この受電接続コネクタ４４は、フレキシブルジョイント４５を介して基台４１内の電源４６に接続されている。受電接続コネクタ４４を給電接続コネクタ２２５に接続することにより、ロボット４は、給電レール２１及び受電ブロック２２を介して、駆動するための電力供給を受ける。なお、受電接続コネクタ４４は、特許請求の範囲における受電接続部を構成する。

また、基台４１の下端部近傍であって、作業台３との対向面（図１に示す上面）には、突出片４７が設けられている。この突出片４７は、受電ブロック２２の表面（言い換えると、ロボット４との対向面）に設けられた連結部２２６（より具体的には、一対の係合片２２６ａ、２２６ｂ）に収容される（図５Ｂ参照）。突出片４７は、作業台３に沿って基台４１（ロボット４）が移動する際に連結部２２６（一対の係合片２２６ａ、２２６ｂ）と係合することで、ロボット４の駆動力を受電ブロック２２に伝達して受電ブロック２２を移動させる役割を果たす。

ロボット本体４２は、例えば、６軸を有する垂直多関節型ロボットで構成される。ロボット本体４２は、任意の方向に駆動されるアームを備える。このアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタを交換することにより、多種類の組立作業に対応することができる。また、ロボット本体４２は、所定位置にステレオカメラを搭載する。例えば、作業台３に設けられた目印をこのステレオカメラで撮影し、画像認識結果に基づいて車輪４３を駆動することによりロボット４（基台４１）の位置を所定の作業位置に調節することができる。

ここで、このような作業台３とロボット４との位置関係について説明する。図４は、本実施の形態に係る生産ライン１における作業台３とロボット４との位置関係の説明図である。図４においては、磁気テープ５に沿ったロボット４の移動方向に直交する断面を示している。また、図４においては、同図に示す左方側が作業台３の前方側に対応し、同図に示す右方側が作業台３の後方側に対応する。なお、図４においては、説明の便宜上、基台４上に配置されるロボット本体４２を省略している。

図４に示すように、作業台３の下端部近傍の前方側には、凹部３１が設けられている。この凹部３１は、作業台３の前面全体に亘って設けられている。給電ユニット２は、この凹部３１内に収容されるように配置されている。より具体的には、給電ユニット２は、凹部３１を規定する前面部３１１及び底面部３１２に一部の構成部品が固定された状態で凹部３１に配置されている。

図５は、本実施の形態に係る給電ユニット２の構成の説明図である。図５Ａにおいては、給電ユニット２の一部を側方側（図２に示す右方側）から示し、図５Ｂにおいては、給電ユニット２の一部を上方側から示している。なお、図５においては、図４と同様に、同図に示す左方側が作業台３の前方側に対応し、同図に示す右方側が作業台３の後方側に対応する。

上述したように、給電ユニット２は、給電レール２１、受電ブロック２２及びガイド機構２３を含んで構成される。ガイド機構２３は、上下に対向して配置された一対のガイドプレート２３１を有する。これらのガイドプレート２３１は、給電レール２１と同様に、作業台３の延在方向の全体に亘って設けられている。例えば、これらのガイドプレート２３１は、金属板材を折り曲げて形成され、水平面部２３１ａとこの水平面部２３１ａの前端部から鉛直方向に延びる鉛直面部２３１ｂとを有している。

図５Ａに示すように、給電レール２１は、アングル材２１１に図示しないビスにより固定され、アングル材２１１を介して作業台３の凹部３１を規定する前面部３１１にビスにより固定されている。また、上方側のガイドプレート２３１は、前面部３１１に固定されたアングル材２１１の下面にビスにより固定されている。一方、下方側のガイドプレート２３１は、凹部３１を規定する底面部３１２にビスにより固定されている。さらに、カバー部材３１３は、アングル部材２１１の上方側にビスにより固定されている。受電ブロック２２は、前面部３１１及び底面部３１２と、カバー部材３１３とにより形成される空間内に配置される。

受電ブロック２２は、給電レール２１の表面に接触する一対の受電子２２１と、受電子２２１に接続されるケーブルＣ１を保持する端子台２２２と、ガイドプレート２３１に接触して回転する複数のローラ２２３と、これらの構成部品を支持する支持部材２２４とを有している（図５Ａ、図５Ｂ参照）。

支持部材２２４は、例えば、複数の金属板材を折り曲げると共に、これらを溶接して形成される。支持部材２２４の前方側の一部は、作業台３の前方側に一部露出して設けられている。この作業台３から露出する部分には、給電接続コネクタ２２５及び連結部２２６が設けられている（図５Ｂ参照）。なお、これらの給電接続コネクタ２２５及び連結部２２６は、それぞれ特許請求の範囲における給電接続部及び連結機構を構成する。

一対の受電子２２１は、受電ブロック２２の移動方向に延在する支持片２２１ａの両端部に取り付けられ、図示しないバネ等の付勢手段により給電レール２１に付勢されている。このため、一対の受電子２２１は、給電レール２１に加圧接触可能に構成されている。このように受電子２２１を受電ブロック２２の移動方向に一対備えることにより、給電レール２１に対する受電子２２１の接触安定性を図ることができる。

端子台２２２は、支持部材２２４の前方側の上面に固定されている。端子台２２２は、受電子２２１に接続されるケーブルＣ１を保持する一方、給電接続コネクタ２２５に接続されるケーブルＣ２を保持する。端子台２２２は、受電子２２１と給電接続コネクタ２２５との間の接続安定性を確保する役割を果たす。

複数のローラ２２３は、支持部材２２４の所定位置に回転可能に軸支されている。複数のローラ２２３は、下方側のガイドプレート２３１の水平面部２３１ａの上面に接触して受電ブロック２２の移動を補佐するローラ２２３ａ（図５Ｂに不図示）と、上下のガイドプレート２３１の鉛直面部２３１ｂに接触して受電ブロック２２の横回転を規制する回転規制ローラ２２３ｂとを有する。

給電接続コネクタ２２５は、作業台３から露出する支持部材２２４の一端部（図５Ｂに示す上端部）近傍に設けられている。給電接続コネクタ２２５は、上述したロボット４の受電接続コネクタ４４との接続面を前方側に配置した状態で支持部材２２４に設けられている。

連結部２２６は、作業台３から露出する支持部材２２４の他端部（図５Ｂに示す下端部）近傍に設けられている。連結部２２６は、上述したロボット４の突出片４７と係合してロボット４の移動時に給電接続コネクタ２２５や受電接続コネクタ４４に過度の負荷がかかる事態を防止する役割を果たす。例えば、連結部２２６は、金属板材を折り曲げて形成される一対の係合片２２６ａ、２２６ｂで構成される。これらの係合片２２６ａ、２２６ｂは、突出片４７を収容可能な距離だけ受電ブロック２２の移動方向に離間して配置される。また、これらの係合片２２６ａ、２２６ｂは、突出片４７を収容し易いように、その前端部が外側に広がった形状を有している。

連結部２２６に収容される突出片４７は、手動又は自動により受電ブロック２２側に進退可能に構成することができる。例えば、突出片４７は、給電接続コネクタ２２５に受電接続コネクタ４４を差し込んだ後に受電ブロック２２側に突出させ、受電接続コネクタ４４を給電接続コネクタ２２５から抜き取った際に基台４１内に収容する構成とすることができる。この場合には、給電接続コネクタ２２５に対する受電接続コネクタ４４の接続作業の前に連結部２２６と突出片４７との接触を回避することができる。

このような構成を有し、ロボット４と連結された状態において、受電ブロック２２は、ロボット４の移動に従って凹部３１内で給電レール２１上をスライド移動する（図４参照）。このとき、受電ブロック２２は、ガイド機構２３（一対のガイドプレート２３１）により給電レール２１に沿ってガイドされる。このため、受電ブロック２２の移動を安定化させることができ、給電レール２１に対する受電ブロック２２の接触不良を回避することができる。

また、受電ブロック２２は、ロボット４の移動に従って移動することから、給電レール２１上を移動するための駆動機構を設ける必要がない。このため、受電ブロック２２の構成を簡素すると共に受電ブロック２２を軽量化することができる。これにより、受電ブロック２２を給電レール２１に沿ってスムーズに移動させることができる。

受電ブロック２２に設けられる給電接続コネクタ２２５は、ロボット４にフレキシブルジョイント４５を介して接続された受電接続コネクタ４４に接続されている（図５Ｂ参照）。このため、例えば、生産ライン１の設置面の凹凸等に応じてロボット４が蛇行する場合であっても、蛇行に伴う受電ブロック２２とロボット４との間の距離の変動をフレキシブルジョイント４５で吸収することができるので、安定してロボット４に対して給電することができる。なお、フレキシブル性を有した状態で受電ブロック２２とロボット４とを接続し受電ブロック２２からロボット４に電力を供給できれば、全てフレキシブルジョイントと理解して良い。例えば、フレキシブル性があるケーブルもフレキシブルジョイントに含まれうる。

さらに、受電ブロック２２には、ロボット４の突出片４７に連結される連結部２６が設けられている。これにより、ロボット４と電気的に接続される給電接続コネクタ２２５等とは別に受電ブロック２２にロボット４が連結されることから、ロボット４の移動に伴って給電接続コネクタ２２５等に過度の負荷がかかる事態が防止される。これにより、ロボット４に対して安定して給電することができる。

なお、凹部３１内において、カバー部材３１３は、作業台３の延在方向の全体に亘って設けられている。また、カバー部材３１３は、前面部３１１から前方側に延出すると共に、その前端部で下方側に垂下する形状を有する。このような形状を有し、カバー部材３１３は、受電ブロック２２の端子台２２２の前方側を覆っている。このため、ロボット４が接続されていない状態であっても、給電ユニット２を構成する給電レール２１が露出することはない。これにより、給電レール２１にロボット４や作業者が接触する事態を防止できる。

カバー部材３１３の垂下部分には、ロボット４が自装置の位置を認識するためのバーコード３１４が貼付されている。バーコード３１４は、カバー部材３１３の全体に亘って設けられている。バーコード３１４は、作業台３の任意の位置を識別可能な二次元パターンを含んでいる。ロボット４の基台４１には、このバーコード３１４に対応する位置にバーコードリーダ４８が設けられている。ロボット４は、このバーコードリーダ４８でバーコード３１４を読み込むことにより、作業台３における自装置が接続された位置を認識することができる。

次に、本実施の形態に係る生産ライン１にロボット４を脱着する場合の動作について説明する。図６は、本実施の形態に係る給電ユニット２が適用される生産ライン１にロボット４を脱着する場合の動作の説明図である。図６Ａにおいては、作業台３に取り付けられている３つの受電ブロック２２に対してロボット４を脱着する場合について示している。図６Ｂにおいては、作業台３に新たに受電ブロック２２を追加してロボット４を追加する場合について示している。なお、図６においては、説明の便宜上、３つの受電ブロック２２を受電ブロック２２ａ〜２２ｃと呼び、３つのロボット４をロボット４ａ〜４ｃと呼ぶものとする。

図６Ａに示すように、受電ブロック２２の数が生産ライン１上で稼働するロボット４の数に不足しない環境においては、ロボット４ｂを生産ライン１から取り外す場合、受電ブロック２２ｂの給電接続コネクタ２２５から受電接続コネクタ４４を抜き取ると共に、突出片４７が連結部２２６内から出るように作業台３からロボット４ｂを移動するだけで、ロボット４ｂを生産ライン１から取り外すことができる。

一方、生産ライン１にロボット４ｃを追加する際には、生産ライン１上の接続したい位置に受電ブロック２２を移動させる。そして、突出片４７が連結部２２６内に入るようにロボット４ｃを作業台３側に移動し、受電ブロック２２ｃの給電接続コネクタ２２５に対して受電接続コネクタ４４を差し込むだけで、ロボット４ｃを生産ライン１に追加することができる。

このように本実施の形態に係る給電ユニット２においては、給電レール２１に沿って移動する受電ブロック２２に対する接続状態を切り替えるだけでロボット４に給電することができる。このため、生産ライン１に対して簡単にロボット４を追加することができる一方、生産ライン１からロボット４を取り外すことができる。

一方、図６Ｂに示すように、受電ブロック２２の数が生産ライン１上で稼働するロボット４の数に不足する環境においては、作業台３に対して受電ボックス２２を新たに装着するだけでロボット４を追加することができる。この場合、受電ボックス２２ｃは、複数のローラ２３２がガイドプレート２３１上を回転するように取り付けられる。そして、受電ボックス２２ｃが作業台３に取り付けられた後は、図６Ａに示すロボット４ｃと同様に、突出片４７が連結部２２６内に入るようにロボット４ｃを作業台３側に移動し、受電ブロック２２ｃの給電接続コネクタ２２５に対して受電接続コネクタ４４を差し込むだけで、ロボット４ｃを生産ライン１に追加することができる。

このように本実施の形態に係る給電ユニット２において、受電ブロック２２は、給電レール２１に対して着脱可能に構成されている。このため、給電レール２１上を移動する受電ブロック２２の数を自由に増減することができる。これにより、受電ブロック２２に接続されるロボット４の数を増減でき、より柔軟に生産ライン１の構成を変更することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態に係る給電ユニット２においては、給電レール２１に沿って移動する受電ブロック２２に対する接続状態を切り替えるだけでロボット４に給電することができる。このため、ロボット４自体を給電レール２１から脱着する必要がない。また、生産ライン１上でロボット４を追加する場合には、所望の位置に移動させた受電ブロック２２にロボット４を接続するだけで良い。これにより、複雑な脱着作業を必要とすることなく、生産ライン１で稼働するロボット４の数や位置を調整することが可能となる。

また、本実施の形態に係る給電ユニット２は、作業台３に設けられている。このため、上述した給電ユニット２で得られる効果を享受しつつ、作業台３からロボット４に対して給電することができる。これにより、ロボット４に対する給電のために特別な構成を生産ライン１の周辺に準備する必要がない。この結果、シンプルな構成で生産ライン１を実現することが可能となる。

なお、以上の説明においては、本発明を給電ユニット２及び作業台３に具現化した場合について説明している。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、上記実施の形態に係る給電ユニット２と、この給電ユニット２から受電して稼働するロボット４とを具備するロボットシステムとしても成立する。このロボットシステムによれば、複雑な脱着作業を必要とすることなく、生産ライン１で稼働するロボット４の数や位置を調整することができるので、変種変量生産方式を含む柔軟な生産方式に対応可能なロボットシステムを実現することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

例えば、上記実施の形態においては、給電接続コネクタ２２５が受電ブロック２２の表面に設けられ、ロボット４にフレキシブルジョイント４５を介して接続された受電接続コネクタ４４に接続される場合について説明している。しかしながら、受電ブロック２２の構成についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、給電接続コネクタ２２５を受電ブロック２２にフレキシブルジョイントを介して接続する構成としてもよい。この構成によれば、上記実施の形態と同様に、ロボット４の蛇行に伴う受電ブロック２２とロボット４との間の距離の変動をフレキシブルジョイントで吸収することができ、ロボット４に対する安定した給電を確保することが可能となる。一方で、上記実施の形態のように給電接続コネクタ２２５が受電ブロック２２の表面に設けられる場合には、受電ブロック２２側にフレキシブルジョイントが設けられる場合と比べて、受電ブロック２２の構成を簡素化できると共に給電レール２１上における移動に伴って破損する事態の発生を抑制することが可能となる。

また、上記実施の形態においては、ロボット４と受電ブロック２２とを連結する連結機構として、ロボット４に設けられた突出片４７を収容する一対の係合片２２６ａ、２２６ｂを有する連結部２２６を備える場合について説明している。しかしながら、ロボット４と受電ブロック２２とを連結する連結機構の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、上記実施の形態とは逆に、受電ブロック２２にロボット４側に突出する突出片を設ける一方、この突出片を収容する一対の連結片をロボット４（基台４１）側に設ける構成であってもよい。このように変更する場合であっても、ロボット４の移動に伴って給電接続コネクタ２２５等に過度の負荷がかかる事態を防止でき、ロボット４に対して安定して給電することが可能となる。

さらに、上記実施の形態においては、受電ブロック２２とロボット４と電気的に接続される給電接続コネクタ２２５等とは別に受電ブロック２２とロボット４とを連結する連結部２２６を備える場合について説明している。しかしながら、このような連結機構については、ロボット４の移動に従って受電ブロック２２が移動できることができれば省略することができる。例えば、受電ブロック２２とロボット４と電気的に接続する構成部品の強度を確保し、この構成部品のみによってロボット４の移動に従って受電ブロック２２を移動させるようにしてもよい。このように変更する場合には、受電ブロック４の構成をより簡素化すると共に軽量化を図ることができる。

さらに、上記実施の形態においては、給電レール２１に複数の受電ブロック２２が接続される場合について説明している。このように接続される複数の受電ブロック２２において、隣接する受電ブロック２２間の接触を防止するスペーサを設けることは実施の形態として好ましい。このようにスペーサを設ける場合には、隣接する受電ブロック２２間の接触が防止されることから、隣接する受電ブロック２２の接触に伴って受電ブロック２２が破損する事態を回避でき、給電ユニット２自体の長期的な安定稼働を確保することが可能となる。

１ 生産ライン
２ 給電ユニット
２１ 給電レール
２２、２２ａ〜２２ｃ 受電ブロック
２２１ 受電子
２２４ 支持部材
２２５ 給電接続コネクタ
２２６ 連結部
２３ ガイド機構
２４ スペーサ
３ 作業台
３１ 凹部
３１１ 前面部
３１２ 底面部
３１３ カバー部材
４、４ａ〜４ｃ ロボット
４１ 基台
４２ ロボット本体
４３ 車輪
４４ 受電接続コネクタ
４５ フレキシブルジョイント
４７ 突出片
５ 磁気テープ

Claims (7)

1. 生産ラインで稼働するロボットに給電する給電ユニットであって、
   前記ロボットの移動経路に沿って配置された給電レールと、
   前記給電レールから受電しながら当該給電レールに沿って移動可能に接続された受電ブロックと、
   前記受電ブロックを前記給電レールに沿ってガイドするガイド機構と、
   前記受電ブロックに設けられ、前記ロボットの受電接続部に接続される給電接続部と、
   前記受電ブロックに前記ロボットの一部に連結される連結機構と
   を具備し、
   前記給電レールに接続された隣接する前記受電ブロック間の接触を防止するスペーサを具備することを特徴とする給電ユニット。
2. 前記連結機構は、前記ロボットから前記受電ブロック側に突出する突出片と係合する係合片を有することを特徴とする請求項１記載の給電ユニット。
3. 前記受電ブロックは、前記給電レールに対して着脱可能に構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給電ユニット。
4. 前記給電接続部は、前記受電ブロックの表面に設けられ、前記ロボットにフレキシブルジョイントを介して接続された受電接続部に接続されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の給電ユニット。
5. 前記給電接続部は、前記受電ブロックにフレキシブルジョイントを介して接続されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の給電ユニット。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の給電ユニットを有することを特徴とする作業台。
7. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の給電ユニットと、前記給電ユニットから受電して稼働するロボットとを具備することを特徴とするロボットシステム。

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