JP6875870B2

JP6875870B2 - 搬送システム及びその運転方法

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Publication number: JP6875870B2
Application number: JP2017014115A
Authority: JP
Inventors: 康彦橋本; 賢二坂東; 和範平田
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2037-01-30
Also published as: TW201840390A; DE112018000590T5; WO2018139574A1; JP2018122367A; US20190344436A1; TWI709467B; KR20190103260A; CN110248776A

Description

本発明は、搬送システム及びその運転方法に関する。

ワークを所定位置に搬送する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている搬送方法では、ロボットにバランサを併設し、バランサがワークを把持し、ロボットがバランサの座（被把持部）を把持して、バランサを移動させることで、ワークを搬送させている。

特開平９−１４９２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている搬送方法では、バランサが自力で動作（伊移動）することができないため、ワークを搬送する前後に、例えば、ロボットがワークに作業をする場合に、当該作業を妨害しないように、バランサをロボットが移動させて、バランサを退避させる必要がある。このため、ワークを搬送させる前後に、当該ワークに対して、ロボットが作業する場合には、ロボットが作業を開始するまでに時間がかかるという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ロボットとワークを搬送する搬送装置とが協働してワークを搬送する搬送システムにおいて、簡易な構成で、ロボットがワークに対して作業を開始するまでの時間を短縮することができる、搬送システム及びその運転方法を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、本発明に係る搬送システムは、第１把持部を有する第１アームと、第２把持部を有する第２アームと、を有するロボットと、一対の被把持部と、ワークを保持するための一対の保持部と、前記保持部を昇降させる昇降器と、を有する搬送装置と、前記ロボットと前記搬送装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、一対の保持部により前記ワークを保持させるときに、前記第１把持部又は前記第２把持部が前記被把持部を把持できる位置である第１位置まで、当該被把持部が移動するように、前記昇降器を動作させる。

これにより、一対の保持部によりワークを保持させるときに、昇降器が、被把持部を第１位置まで自動で移動（下降）させるので、ロボットがワークに対して作業を開始するまでの時間を短縮することができる。

また、本発明に係る搬送システムの運転方法は、第１把持部を有する第１アームと、第２把持部を有する第２アームと、を有するロボットを備える搬送システムの運転方法であって、前記搬送システムは、一対の被把持部と、ワークを保持するための一対の保持部と、前記保持部を昇降させる昇降器と、を有する搬送装置をさらに備え、前記被把持部の退避位置である第１位置から前記第１把持部又は前記第２把持部が前記被把持部を把持できる位置である第２位置まで、当該被把持部を移動させるように、前記昇降器が動作する（Ａ）を備える。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。

本発明の搬送システム及びその運転方法によれば、一対の保持部によりワークを保持させるときに、昇降器が、被把持部を第１位置まで自動で移動（下降）させるので、ロボットがワークに対して作業を開始するまでの時間を短縮することができる。

図１は、本実施の形態１に係る搬送システムの概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す搬送システムにおけるロボットの概略構成を示す模式図である。図３は、図２に示すロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図４は、図２に示すロボットにおける第１ハンド部の上面の概略構成を示す模式図である。図５は、図１に示す搬送システムにおける搬送装置（第１ユニット）の概略構成を示す模式図である。図６は、本実施の形態１に係る搬送システムの動作の一例を示すフローチャートである。図７は、図６に示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。図８は、図６に示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。図９は、図６に示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。図１０は、図６に示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。図１１Ａは、本実施の形態１に係る搬送システムの動作の他の例を示すフローチャートである。図１１Ｂは、本実施の形態１に係る搬送システムの動作の他の例を示すフローチャートである。図１２は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。図１３は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。図１４は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。

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。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。

（実施の形態１）
本実施の形態１に係る搬送システムは、第１把持部を有する第１アームと、第２把持部を有する第２アームと、を有するロボットと、一対の被把持部と、ワークを保持するための一対の保持部と、保持部を昇降させる昇降器と、を有する搬送装置と、ロボットと搬送装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、一対の保持部によりワークを保持させるときに、第１把持部又は第２把持部が被把持部を把持できる位置である第１位置まで、当該被把持部が移動するように、昇降器を動作させる。

また、本実施の形態１に係る搬送システムでは、制御装置は、第１把持部が一方の被把持部を把持し、第２把持部が他方の把持部を把持するように、ロボットを動作させ、その後、ワークを一対の保持部で保持して搬送するように、ロボットを動作させてもよい。

また、本実施の形態１に係る搬送システムでは、制御装置は、一対の保持部がワークを挟んで対向するように移動させ、その後、保持部がワークをすくうように、ロボットを動作させてもよい。

さらに、本実施の形態１に係る搬送システムでは、制御装置は、ワークを搬送させた後、被把持部の保持を解放させるように、ロボットを動作させ、その後、被把持部の退避位置である第２位置まで、当該被把持部が移動するように、昇降器を動作させてもよい。

以下、本実施の形態１に係る搬送システムの一例について、図１〜図１４を参照しながら説明する。

［搬送システムの構成］
図１は、本実施の形態１に係る搬送システムの概略構成を示す斜視図である。

なお、図１においては、搬送システムにおけるロボットの前後方向、上下方向、及び左右方向を図における前後方向、上下方向、及び左右方向として表している。

図１に示すように、本実施の形態１に係る搬送システム１００は、ロボット１０１及び搬送装置１０２を備えていて、ロボット１０１と搬送装置１０２が協働して、ワーク１０３を搬送するように構成されている。また、搬送装置１０２は、第１ユニット１０２Ａと第２ユニット１０２Ｂを有していて、第１ユニット１０２Ａの保持部４１と第２ユニット１０２Ｂの保持部４１により、ワーク１０３をすくい上げるようにして、当該ワーク１０３を保持する。なお、本実施の形態１においては、ワーク１０３として、例えば、重量の大きいワークを想定しており、スピーカーを例示している。

まず、図１を参照しながら、本実施の形態１に係る搬送システム１００が作業する作業空間内に配置されている各機器等の構成について、説明する。

図１に示すように、本実施の形態１に係る搬送システム１００が作業する作業空間内には、第１テーブル１０４、第２テーブル１０５、作業台１０６、第１ベルトコンベア１０７、及び第２ベルトコンベア１０８が配置されている。

第１テーブル１０４には、ネジ１０９Ａを自動で供給するネジ供給器１０９とねじ回し１１０が載置されている。ネジ供給器１０９としては、公知のネジ供給器を用いることができる。ねじ回し１１０としては、例えば、電動ドライバー等を用いることができる。また、ねじ回し１１０には、被把持部１１０Ａが設けられている。被把持部１１０Ａは、略円柱状に形成されていて、その周面には、２つの凹部が設けられている。当該凹部には、後述するように、ロボット１０１の第１アーム１３Ａの爪部１０Ａの先端部が当接される。これにより、第１アーム１３Ａが、被把持部１１０Ａを強固に把持することができる。

第２テーブル１０５には、トレー１１１内に収納されている蓋部材１３２と、当該蓋部材１３２を吸着保持するための吸着部材１１２と、が載置されている。

吸着部材１１２は、第１板部材１１２Ａ、被把持部１１２Ｂ、及び吸着部１１２Ｃを有していて、後述するロボット１０１の第２アーム１３Ｂが被把持部１１２Ｂを把持することにより、吸着部１１２Ｃが、配管２６を介して、ロボット１０１の真空発生装置２５と接続されるように構成されている（図２参照）。

第１板部材１１２Ａは、その主面に開口が設けられていて、上面に被把持部１１２Ｂが設けられている。被把持部１１２Ｂは、略円柱状に形成されていて、その周面には、２つの凹部が設けられている。当該凹部には、後述するように、ロボット１０１の第２アーム１３Ｂの爪部１０Ｂの先端部が当接される。これにより、第２アーム１３Ｂが、被把持部１１２Ｂを強固に把持することができる。

また、第１板部材１１２Ａの下面には、吸着部１１２Ｃが設けられている。吸着部１１２Ｃは、真空発生装置２５により、その内部が負圧にされ、蓋部材１３２を吸着保持することができる。

第１ベルトコンベア１０７は、ワーク１０３をロボット１０１の手前まで搬送（移送）するように構成されている。また、作業台１０６には、第１ベルトコンベア１０７により搬送されてきたワーク１０３が載置される。第２ベルトコンベア１０８は、所定の作業が実行されたワーク１０３が載置され、次の工程が実行される作業場にまで、ワーク１０３を搬送するように構成されている。

次に、図２及び図３を参照しながら、ロボット１０１の具体的構成について、説明する。なお、以下においては、ロボット１０１として、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、ロボット１０１としては、水平多関節型・垂直多関節型等の他のロボットを採用してもよい。

図２は、図１に示す搬送システムにおけるロボットの概略構成を示す模式図である。図３は、図２に示すロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。なお、図２においては、ロボットにおける上下方向及び左右方向を図における上下方向及び左右方向として表している。

図２に示すように、ロボット１０１は、台車１２と、第１アーム１３Ａと、第２アーム１３Ｂと、台車１２内に配置されている制御装置１４及び真空発生装置２５と、を備えていて、制御装置１４が、第１アーム１３Ａ、第２アーム１３Ｂ、真空発生装置２５、及び搬送装置１０２を制御するように構成されている。なお、本実施の形態１においては、台車１２の内部に制御装置１４及び真空発生装置２５が配置されている形態を採用したが、これに限定されず、これらの機器は、台車１２外部に配置されていてもよい。

台車１２の上面には、基軸１６が固定されている。基軸１６には、当該基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１周りに回動可能に第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂが設けられている。具体的には、第１アーム１３Ａと第２アーム１３Ｂとが上下に高低差を有するように設けられている。なお、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂ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。

第１アーム１３Ａは、第１アーム部１５Ａ、第１リスト部１７Ａ、第１ハンド部１８Ａ、及び第１装着部２０Ａを有している。同様に、第２アーム１３Ｂは、第２アーム部１５Ｂ、第２リスト部１７Ｂ、第２ハンド部１８Ｂ、及び第２装着部２０Ｂを有している。なお、第２アーム１３Ｂは、基本的な構成は、第１アーム１３Ａと同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。

第１アーム部１５Ａは、本実施の形態１においては、略直方体状の第１リンク５ａ及び第２リンク５ｂで構成されている。第１リンク５ａは、基端部に回転関節Ｊ１が設けられていて、先端部に回転関節Ｊ２が設けられている。また、第２リンク５ｂは、先端部に直動関節Ｊ３が設けられている。

そして、第１リンク５ａは、回転関節Ｊ１を介して、その基端部が基軸１６と連結されていて、回転関節Ｊ１により、回転軸線Ｌ１周りに回動することができる。また、第２リンク５ｂは、回転関節Ｊ２を介して、その基端部が第１リンク５ａの先端部と連結されていて、回転関節Ｊ２により、回転軸線Ｌ２周りに回動することができる。

第２リンク５ｂの先端部には、直動関節Ｊ３を介して、第１リスト部１７Ａが第２リンク５ｂに対し昇降移動可能に連結されている。第１リスト部１７Ａの下端部には、回転関節Ｊ４が設けられていて、回転関節Ｊ４の下端部には、第１装着部２０Ａが設けられている。

第１装着部２０Ａは、第１ハンド部１８Ａを着脱可能に構成されている。具体的には、例えば、第１装着部２０Ａは、その間隔が調整可能に構成されている、一対の棒部材を有していて、当該一対の棒部材により、第１ハンド部１８Ａを挟み込むことにより、第１ハンド部１８Ａを第１リスト部１７Ａに装着することができる。これにより、第１ハンド部１８Ａは、回転関節Ｊ４により、回転軸線Ｌ３周りに回動することができる。なお、棒部材は先端部分が折れ曲がっていてもよい。

ここで、図４を参照しながら、第１アーム１３Ａの第１ハンド部１８Ａについて、詳細に説明する。

図４は、図２に示すロボットにおける第１ハンド部の上面の概略構成を示す模式図である。なお、図４においては、ロボット（第１ハンド部）における前後方向及び左右方向を図における前後方向及び左右方向として表している。

図４に示すように、第１アーム１３Ａの第１ハンド部１８Ａは、固定部８Ａと、本体部９Ａと、一対の爪部１０Ａ、１０Ａと、を有している。第１ハンド部１８Ａは、一対の爪部１０Ａ、１０Ａが、後述する搬送装置１０２の被把持部４０（図１参照）の外周面と当接して、当該被把持部４０を把持するように構成されている。なお、本実施の形態１においては、爪部１０Ａ、１０Ａが第１把持部を構成する。また、第２アーム１３Ｂにおける第２ハンド部１８Ｂの爪部１０Ｂ、１０Ｂが第２把持部を構成する。

固定部８Ａは、第１装着部２０Ａが当接する部位であり、ここでは、板状に形成されている。また、本体部９Ａの先端部には、一対の爪部１０Ａ、１０Ａが設けられている。爪部１０Ａの内周面には、被把持部４０の外周面と当接する第１当接面５１Ａが形成されている。なお、爪部１０Ａにおける先端部側の第１当接面５１Ａは、被把持部４０の凹部４０Ａ（図１参照）と当接することにより、被把持部４０を強固に把持することができる。

第１当接面５１Ａは、上下方向から見て、ここでは、略台形状に形成されていて、一対の爪部１０Ａ、１０Ａ全体として、略六角形状に形成されている。また、少なくとも一方の爪部１０Ａは、図示されない駆動器により、左右方向に移動可能に構成されている。

なお、第１当接面５１Ａは、四角形等の多角形状に形成されていてもよく、円弧状に形成されていてもよく、平板状に形成されていてもよい。また、第１当接面５１Ａには、ゴム等の弾性部材が配置されていてもよい。

また、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂ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が設けられている（図示せず）。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。

図３に示すように、制御装置１４は、ＣＰＵ等の演算部１４ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部１４ｂと、サーボ制御部１４ｃと、を備える。制御装置１４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。

なお、制御装置１４は、ロボット１０１と搬送装置１０２を集中制御する単独の制御装置１４によって構成されていてもよく、互いに協働して、ロボット１０１と搬送装置１０２を分散制御する複数の制御装置１４によって構成されていてもよい。複数の制御装置１４により、ロボット１０１と搬送装置１０２を分散制御する場合には、当該複数の制御装置１４のそれぞれが、ロボット１０１と搬送装置１０２の両方を制御するように構成されていてもよい。

また、本実施の形態１においては、記憶部１４ｂが、制御装置１４内に配置されている形態を採用したが、これに限定されず、記憶部１４ｂが、制御装置１４と別体に設けられている形態を採用してもよい。

記憶部１４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１０１及び搬送装置１０２の各種動作を制御する。

真空発生装置２５は、吸着部材１１２の吸着部１１２Ｃ内を負圧にする装置であり、例えば、真空ポンプ又はＣＯＮＶＵＭ（登録商標）等を用いてもよい。配管２６には、開閉弁（図示せず）が設けられている。開閉弁が、配管２６を開放又は閉鎖することによって、吸着部１１２Ｃによる蓋部材１３２の吸着及びその解除が行われる。なお、真空発生装置２５の動作及び開閉弁の開閉は、制御装置１４により制御される。

次に、図５を参照しながら、本実施の形態１に係る搬送システム１００における搬送装置１０２の構成について説明する。

図５は、図１に示す搬送システムにおける搬送装置（第１ユニット）の概略構成を示す模式図である。なお、図５においては、搬送装置（第１ユニット）における上下方向を図における上下方向として表している。また、第２ユニット１０２Ｂは、第１ユニット１０２Ａと同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。

図５に示すように、第１ユニット１０２Ａは、基台３１、支柱部材３２、第１アーム３３、第２アーム３４、昇降器３５、被把持部４０、及び保持部４１を備えている。基台３１は、床又は台枠等に固定されていて、基台３１には、支柱部材３２が立設されている。なお、本実施の形態１においては、基台３１が床等に固定されている形態を採用したが、これに限定されず、車輪等により、移動可能に構成されている形態を採用してもよい。

支柱部材３２の上端部には、第１アーム３３の基端部が回転軸線Ｌ１１回りに回動自在に設けられている。また、第１アーム３３の先端部には、第２アーム３４の基端部が回転軸線Ｌ１２回りに回動自在に設けられている。第２アーム３４の先端部には、昇降器３５が設けられている。

昇降器３５は、被把持部４０及び保持部４１を昇降可能に構成されている。昇降器３５としては、例えば、直動アクチュエータ又はエアシリンダー等で構成されていてもよい。本実施の形態１においては、昇降器３５は、直動アクチュエータで構成されていて、駆動モータ（サーボモータ；図示せず）を収納している第１筐体３６と、ボールネジ機構のネジ部材（図示せず）を収納している第２筐体３７と、ナット部材を収納している第３筐体３８と、を有している。

なお、第１筐体３６には、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。

そして、昇降器３５は、制御装置１４の演算部１４ａが、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、その駆動が制御される。

第３筐体３８の先端部（下端部）には、板部材３９が固設されている。板部材３９の上面には、円柱状の被把持部４０が設けられている。被把持部４０の周面には、２つの凹部４０Ａが設けられている。凹部４０Ａには、上述したように、ロボット１０１の第１アーム１３Ａの爪部１０Ａの先端部が当接される。これにより、第１アーム１３Ａが、被把持部４０を強固に把持することができる。

板部材３９の下面には、保持部４１が固設されている。保持部４１は、略Ｓ字状に形成されていて、上方に配置されていて、水平方向に延びる板状の第１部分４１Ａと、下方に配置されていて、水平方向に延びる板状の第３部分４１Ｃと、これらの板状部分を接続し、上下方向に延びる板状の第２部分４１Ｂと、を有している。第３部分４１Ｃの上面が、ワーク１０３を載置する載置面を形成する。また、第３部分４１Ｃの先端部は、先端に向かうにつれて、その厚みが小さくなるように形成されていてもよい。

［搬送システムの動作及び作用効果］
次に、本実施の形態１に係る搬送システム１００の動作及び作用効果について、図１〜図１４を参照しながら説明する。なお、以下の動作は、制御装置１４の演算部１４ａが、記憶部１４ｂに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。

まず、第１ベルトコンベア１０７から移送されてきたワーク１０３をロボット１０１と搬送装置１０２が協働して、作業台１０６に搬送（載置）する動作について、図１〜図１０を参照しながら説明する。

図６は、本実施の形態１に係る搬送システムの動作の一例を示すフローチャートである。図７〜図１０は、図６に示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。

具体的には、図７は、搬送装置の昇降器が、被把持部を下降させた状態を示す斜視図である。図８は、ロボットの第１アームと第２アームが、被把持部を把持した状態を示す斜視図である。図９は、ロボットと搬送装置が協働して、ワークを作業台に載置している状態を示す斜視図である。図１０は、ロボット第１アームと第２アームが、被把持部を解放し、搬送装置の昇降器が、被把持部を上昇させた状態を示す斜視図である。

まず、制御装置１４に、オペレータから、図示されない入力装置を介して、第１ベルトコンベア１０７から移送されてきたワーク１０３を作業台１０６に載置する動作を実行することを示す指示情報が入力されたとする。そして、図１に示すように、第１ベルトコンベア１０７からワーク１０３が所定の位置まで移送されてきたとする。

すると、制御装置１４は、図６に示すように、第１ユニット１０２Ａ及び第２ユニット１０２Ｂの少なくとも一方の被把持部４０が、予め設定されている所定の第１位置に位置するように、昇降器３５を動作させる（ステップＳ１０１；図７参照）。

ここで、所定の第１位置は、第１ユニット１０２Ａにおいては、第１アーム１３Ａの爪部１０Ａ、１０Ａの第１当接面５１Ａ、５１Ａが、それぞれ、第１ユニット１０２Ａの被把持部４０の外周面と当接して、被把持部４０を保持（把持）することができる位置をいう。また、第２ユニット１０２Ｂにおいては、第２アーム１３Ｂの爪部１０Ｂ、１０Ｂの第１当接面が、それぞれ、第２ユニット１０２Ｂの被把持部４０の外周面と当接して、被把持部４０を保持（把持）することができる位置をいう。第１位置は、ロボット１０１及び搬送装置１０２の寸法及び移動可能範囲等により適宜設定することができる。

なお、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの被把持部４０と第２ユニット１０２Ｂの被把持部４０を同時に、それぞれ、第１位置まで移動するように、第１ユニット１０２Ａの昇降器３５と第２ユニット１０２Ｂの昇降器３５を動作させてもよい。また、制御装置１４は、一方の被把持部４０を第１位置まで移動させた後に、他方の被把持部４０を第１位置まで移動するように、昇降器３５、３５を動作させてもよい。

次に、制御装置１４は、一対の被把持部４０、４０をそれぞれ、第１把持部（爪部１０Ａ、１０Ａ）と第２把持部（爪部１０Ｂ、１０Ｂ）で把持するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ１０２）。このとき、制御装置１４は、爪部１０Ａの先端部の第１当接面５１Ａが、被把持部４０の凹部４０Ａと当接するように、第１アーム１３Ａを動作させる。同様に、制御装置１４は、爪部１０Ｂの先端部の第１当接面が、被把持部４０の凹部４０Ａと当接するように、第２アーム１３Ｂを動作させる。

次に、制御装置１４は、図示されない撮影装置が撮影した映像情報を取得し、取得した映像情報から、第１ベルトコンベア１０７に載置されているワーク１０３の位置情報を取得する（ステップＳ１０３）。

次に、制御装置１４は、ステップＳ１０３で取得したワーク１０３の位置情報を基に、第１ユニット１０２Ａの保持部４１と第２ユニット１０２Ｂの保持部４１が、ワーク１０３を挟んで対向するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ１０４）。このとき、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの第３部分４１Ｃの先端部と、第２ユニット１０２Ｂの第３部分４１Ｃの先端部と、が、ワーク１０３を挟んで対向するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させてもよい。

次に、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａにおける保持部４１の第３部分４１Ｃの先端部が、ワーク１０３の下面と第１ベルトコンベア１０７の上面との間に挿入されるように、第１アーム１３Ａを動作させ、第２ユニット１０２Ｂにおける保持部４１の第３部分４１Ｃの先端部が、ワーク１０３の下面と第１ベルトコンベア１０７の上面との間に挿入されるように、第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ１０５）。ついで、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの保持部４１と第２ユニット１０２Ｂの保持部４１が近接するように、第１アーム１３Ａ又は第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ１０６）。

これにより、第１ユニット１０２Ａの第３部分４１Ｃと第２ユニット１０２Ｂの第３部分４１Ｃが、それぞれ、ワーク１０３と第１ベルトコンベア１０７の上面との間に挿入されて、保持部４１の第３部分４１Ｃにワーク１０３が載置される。

次に、制御装置１４は、ワーク１０３が、作業台１０６の上方に位置するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ１０７；図８参照）。このとき、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの保持部４１と第２ユニット１０２Ｂの保持部４１で、ワーク１０３の下面を支持しながら、ワーク１０３を挟んだ状態で搬送するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる。

これにより、ワーク１０３が複雑な形状を有する場合であっても、一対の保持部４１で、ワーク１０３の下面を支持しながら、ワーク１０３を挟みこむことで搬送することができる。このため、複数の種類のワーク１０３を搬送するような場合に、搬送装置１０２の保持部４１をワーク１０３の種類に応じた治具に変更することなく、ワーク１０３を搬送することができる。

次に、制御装置１４は、ワーク１０３を作業台１０６に載置するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ１０８；図９参照）。

具体的には、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの第３部分４１Ｃ及び／又は第２ユニット１０２Ｂの第３部分４１Ｃの下面を作業台１０６の上面と当接するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる。

ついで、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの保持部４１及び第２ユニット１０２Ｂの保持部４１のうち、一方の保持部４１が、他方の保持部４１に対して離間させて、ワーク１０３の保持を解放するように、第１アーム１３Ａ又は第２アーム１３Ｂを動作させて、その後、他方の保持部４１をワーク１０３の保持を解放するように、第１アーム１３Ａ又は第２アーム１３Ｂを動作させてもよい。また、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの保持部４１及び第２ユニット１０２Ｂの保持部４１によるワーク１０３の保持を同時に解放するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させてもよい。

次に、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａ及び第２ユニット１０２Ｂの少なくとも一方の被把持部４０が、予め設定されている所定の第２位置に位置するように、昇降器３５を動作させ（ステップＳ１０９；図１０参照）、本プログラムを終了する。

ここで、所定の第２位置は、上下方向における被把持部４０が退避される位置をいい、ロボット１０１が、搬送装置１０２を構成する各部分を避けるように動作しなくてもよい位置をいう。第２位位置は、ロボット１０１の動作範囲外であって、搬送装置１０２の動作範囲内で適宜設定することができる。

第２位置としては、例えば、被把持部４０が最も上方に移動したときの位置であってもよい。また、第２位置としては、例えば、後述するように、ロボット１０１の次の作業（スピーカーの蓋取付け作業）が予め決まっている場合には、当該作業を妨げることがない位置であってもよい。

なお、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの被把持部４０と第２ユニット１０２Ｂの被把持部４０を同時に、それぞれ、第２位置まで移動するように、第１ユニット１０２Ａの昇降器３５と第２ユニット１０２Ｂの昇降器３５を動作させてもよい。また、制御装置１４は、一方の被把持部４０を第２位置まで移動させた後に、他方の被把持部４０を第２位置まで移動するように、昇降器３５、３５を動作させてもよい。

また、制御装置１４は、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂが予め設定されている所定の位置（初期位置）に位置するように動作させて、本プログラムを終了してもよい。さらに、制御装置１４は、本プログラムが終了したことを示す情報（例えば、映像、音、光等）を出力装置（例えば、タブレット、スピーカー等）から出力してもよい。

次に、ロボット１０１と搬送装置１０２が協働して、ワーク１０３を作業台１０６に搬送（載置）した後の動作について、図１〜５、及び図１０〜図１４を参照しながら説明する。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、本実施の形態１に係る搬送システムの動作の他の例を示すフローチャートである。図１２〜図１４は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに沿って、搬送システムが動作しているときのロボットと搬送装置の状態を示す模式図である。

具体的には、図１２は、ロボットの第１アームがねじ回しを保持し、ロボットの第２アームが吸着部材を保持して、蓋部材をスピーカーにネジ止めしている状態を示す斜視図である。図１３は、ロボットの第１アームがねじ回しを保持して、ネジ止めをし、ロボットの第２アームが、被把持部を把持した状態を示す斜視図である。図１４は、搬送装置の昇降器が、被把持部を下降させた状態を示す斜視図である。

まず、図１０に示すように、ロボット１０１が、搬送装置１０２と協働して、ワーク１０３を作業台１０６に載置させ、被把持部４０を解放したとする。このとき、制御装置１４に、オペレータから、図示されない入力装置を介して、蓋部材１３２をワーク１０３にネジ止めした後に、ワーク１０３を第２ベルトコンベア１０８に配置する動作を実行する指示情報が入力されたとする。

または、制御装置１４に、オペレータから、予め図示されない入力装置を介して、第１ベルトコンベア１０７から移送されてきたワーク１０３を作業台１０６に載置した後に、蓋部材１３２をワーク１０３にネジ止めし、ワーク１０３を第２ベルトコンベア１０８に配置する動作を実行する指示情報が入力されていたとする。

すると、制御装置１４は、図１１Ａに示すように、ねじ回し１１０と吸着部材１１２をそれぞれ、第１把持部（爪部１０Ａ、１０Ａ）と第２把持部（爪部１０Ｂ、１０Ｂ）で把持するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ２０１）。

このとき、制御装置１４は、爪部１０Ａの先端部の第１当接面５１Ａが、被把持部１１０Ａの凹部と当接するように、第１アーム１３Ａを動作させる。また、制御装置１４は、爪部１０Ｂの先端部の第１当接面が、吸着部材１１２の被把持部１１２Ｂの凹部と当接するように、第２アーム１３Ｂを動作させる。これにより、吸着部材１１２は、真空発生装置２５と接続される。

次に、制御装置１４は、吸着部材１１２により、蓋部材１３２を保持するように、第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ２０２）。具体的には、制御装置１４は、真空発生装置２５を作動させて、吸着部材１１２の吸着部１１２Ｃを蓋部材１３２の上面に当接させて、蓋部材１３２を吸着部１１２Ｃにより吸着保持させる。

次に、制御装置１４は、蓋部材１３２がワーク１０３に載置するように、第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ２０３）。ついで、制御装置１４は、蓋部材１３２のネジ止めを実行させる（ステップＳ２０４）。具体的には、制御装置１４は、ネジ供給器１０９から供給されるネジ１０９Ａを用いて、第１アーム１３Ａが把持しているねじ回し１１０により、蓋部材１３２をワーク１０３にネジ止めする。

次に、制御装置１４は、所定の箇所のネジ止めが終了したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。なお、所定の箇所は、ワーク１０３にネジ止めする場所とその数により、適宜設定することができる。所定の箇所としては、例えば、吸着部材１１２が蓋部材１３２の吸着保持を解放しても、蓋部材１３２がワーク１０３からズレなければ、１ヶ所であってもよく、２ヶ所であってもよく、３カ所であってもよい。

制御装置１４は、所定の箇所のネジ止めが終了していないと判定した場合（ステップＳ２０５でＮｏ）には、ステップＳ２０４に戻り、所定の箇所のネジ止めが終了するまで、ステップＳ２０４とステップＳ２０５に示す処理を繰り返す。一方、制御装置１４は、所定の箇所のネジ止めが終了したと判定した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）には、ステップＳ２０６に示す処理を実行する。

ステップＳ２０６では、制御装置１４は、吸着部材１１２を初期位置に戻すように、第２アーム１３Ｂを動作させる。なお、吸着部材１１２の初期位置は、図１等に示すように、本実施の形態１においては、第２テーブル１０５におけるトレー１１１の前方である。

ついで、制御装置１４は、第２ユニット１０２Ｂの被把持部４０が、第１位置に位置するように、第２ユニット１０２Ｂの昇降器３５を動作させ（ステップＳ２０７）、第２ユニット１０２Ｂの被把持部４０を第２把持部で把持するように、第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ２０８）。

次に、制御装置１４は、蓋部材１３２のネジ止めが終了したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。制御装置１４は、蓋部材１３２のネジ止めが終了していないと判定した場合（ステップＳ２０９でＮｏ）には、ステップＳ２０４に戻り、蓋部材１３２のネジ止めが終了するまで、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０９の処理を繰り返す。一方、制御装置１４は、蓋部材１３２のネジ止めが終了したと判定した場合（ステップＳ２０９でＹｅｓ）には、ステップＳ２１０に示す処理を実行する。

ステップＳ２１０では、図１１Ｂに示すように、制御装置１４は、ねじ回し１１０を初期位置に戻すように、第１アーム１３Ａを動作させる。なお、ねじ回し１１０の初期位置は、図１等に示すように、第１テーブル１０４におけるネジ供給器１０９の後方である。

次に、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａの被把持部４０が、第１位置に位置するように、第１ユニット１０２Ａの昇降器３５を動作させ（ステップＳ２１１）、第１ユニット１０２Ａの被把持部４０を第１把持部で把持するように、第１アーム１３Ａを動作させる（ステップＳ２１２）。

次に、制御装置１４は、蓋部材１３２が取付けられたワーク１０３を第２ベルトコンベア１０８に載置させるように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂを動作させる（ステップＳ２１３）。具体的には、制御装置１４は、上述したステップＳ１０３〜ステップＳ１０８と同様の処理を実行する。

次に、制御装置１４は、第１ユニット１０２Ａ及び第２ユニット１０２Ｂの少なくとも一方の被把持部４０が、予め設定されている所定の第２位置に位置するように、昇降器３５を動作させ（ステップＳ２１３）、本プログラムを終了する。

このように構成された、本実施の形態１に係る搬送システム１００では、ロボット１０１と搬送装置１０２が協働して、ワーク１０３を搬送させるときに、制御装置１４が、被把持部４０を第１位置まで移動（下降）するように、昇降器３５を動作させる。これにより、ロボット１０１が、被把持部４０を把持するために、被把持部４０の位置を検知して、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂが動作しなくてもよい。このため、ロボット１０１がワーク１０３に対して作業を開始するまでの時間を短縮することができる。

また、本実施の形態１に係る搬送システム１００では、ロボット１０１の動作を制御する制御装置１４が、搬送装置１０２の制御を実行するため、ロボット１０１の動作と搬送装置１０２の動作を並行して実行することができる。

さらに、本実施の形態１に係る搬送システム１００では、第１ユニット１０２Ａの保持部４１と第２ユニット１０２Ｂの保持部４１で、ワーク１０３の下面を支持しながら、ワーク１０３を挟んだ状態で搬送するように、第１アーム１３Ａ及び第２アーム１３Ｂが動作する。

これにより、ワーク１０３が複雑な形状を有する場合であっても、一対の保持部４１で、ワーク１０３の下面を支持しながら、ワーク１０３を挟みこむことで搬送することができる。このため、複数の種類のワーク１０３を搬送するような場合であっても、搬送装置１０２の保持部４１をワーク１０３の種類に応じた治具に変更することなく、ワーク１０３を搬送することができる。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明に係る搬送システム及びその運転方法は、一対の保持部によりワークを保持させるときに、昇降器が、被把持部を第１位置まで自動で移動（下降）させるので、ロボットがワークに対して作業を開始するまでの時間を短縮することができるため、産業ロボットの分野において有用である。

５ａ第１リンク
５ｂ第２リンク
８Ａ固定部
９Ａ本体部
１０Ａ爪部
１０Ｂ爪部
１２台車
１３Ａ第１アーム
１３Ｂ第２アーム
１４制御装置
１４ａ演算部
１４ｂ記憶部
１４ｃサーボ制御部
１５Ａ第１アーム部
１５Ｂ第２アーム部
１６基軸
１７Ａ第１リスト部
１７Ｂ第２リスト部
１８Ａ第１ハンド部
１８Ｂ第２ハンド部
２０Ａ第１装着部
２０Ｂ第２装着部
２５真空発生装置
２６配管
３１基台
３２支柱部材
３３第１アーム
３４第２アーム
３５昇降器
３６第１筐体
３７第２筐体
３８第３筐体
３９板部材
４０被把持部
４０Ａ凹部
４１保持部
４１Ａ第１部分
４１Ｂ第２部分
４１Ｃ第３部分
５１Ａ第１当接面
１００搬送システム
１０１ロボット
１０２搬送装置
１０２Ａ第１ユニット
１０２Ｂ第２ユニット
１０３ワーク
１０４第１テーブル
１０５第２テーブル
１０６作業台
１０７第１ベルトコンベア
１０８第２ベルトコンベア
１０９ネジ供給器
１０９Ａネジ
１１０ねじ回し
１１０Ａ被把持部
１１１トレー
１１２吸着部材
１１２Ａ第１板部材
１１２Ｂ被把持部
１１２Ｃ吸着部
１３２蓋部材

Claims

第１把持部を有する第１アームと、第２把持部を有する第２アームと、を有するロボットと、
一対の被把持部と、ワークを保持するための一対の保持部と、前記保持部を昇降させる昇降器と、を有する搬送装置と、
前記ロボットと前記搬送装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、一対の保持部により前記ワークを保持させるときに、前記第１把持部又は前記第２把持部が前記被把持部を把持できる位置である第１位置まで、当該被把持部が移動するように、前記昇降器を動作させる、搬送システム。
前記制御装置は、前記第１把持部が一方の前記被把持部を把持し、前記第２把持部が他方の前記被把持部を把持するように、前記ロボットを動作させ、その後、前記ワークを一対の保持部で保持して搬送するように、前記ロボットを動作させる、請求項１に記載の搬送システム。
前記制御装置は、一対の保持部が前記ワークを挟んで対向するように移動させ、その後、前記保持部が前記ワークをすくうように、前記ロボットを動作させる、請求項２に記載の搬送システム。
前記制御装置は、前記ワークを搬送させた後、前記被把持部の保持を解放させるように、前記ロボットを動作させ、その後、前記被把持部の退避位置である第２位置まで、当該被把持部が移動するように、前記昇降器を動作させる、請求項２又は３に記載の搬送システム。
第１把持部を有する第１アームと、第２把持部を有する第２アームと、を有するロボットを備える搬送システムの運転方法であって、
前記搬送システムは、一対の被把持部と、ワークを保持するための一対の保持部と、前記保持部を昇降させる昇降器と、を有する搬送装置をさらに備え、
前記被把持部の退避位置である第２位置から前記第１把持部又は前記第２把持部が前記被把持部を把持できる位置である第１位置まで、当該被把持部を移動させるように、前記昇降器が動作する（Ａ）を備える、搬送システムの運転方法。
前記第１把持部が一方の前記被把持部を把持し、前記第２把持部が他方の前記被把持部を把持し、その後、前記ワークを一対の保持部で保持して搬送するように、前記ロボットが動作する（Ｂ）をさらに備える、請求項５に記載の搬送システムの運転方法。
前記（Ｂ）において、前記ロボットは、一対の保持部が前記ワークを挟んで対向するように前記第１アームと前記第２アームを動作させ、その後、前記保持部が前記ワークをすくうように、前記第１アームと前記第２アームを動作させる、請求項６に記載の搬送システムの運転方法。
前記（Ｂ）の後、前記被把持部の保持を解放させるように、前記ロボットが動作し、その後、前記被把持部の退避位置である第２位置まで、当該被把持部が移動するように、前記昇降器が動作する（Ｃ）をさらに備える、請求項６又は７に記載の搬送システムの運転方法。