JP7016746B2 - レール支持装置、ロボット作業システム - Google Patents

Description

本発明は、レール支持装置、ロボット作業システムに関する。

作業員が到達し難い狭隘な場所や、危険が想定される場所で各種の作業を行うために、ロボットを用いて遠隔作業を行う技術が実用化されている（例えば下記特許文献１参照）。特許文献１には、レールと、レール上を移動可能なロボットと、を備えるロボット作業システムが記載されている。ロボットは、駆動輪及び従動輪を介してレール上を移動可能な本体と、本体に取り付けられたアーム、及びハンドと、を有している。ロボットが目的地に到達した後、アームとハンドとを動かすことで作業を行うことができる。

特開平２－２４１３０２号公報

ここで、上記のレールを敷設する際には、当該レールを支持面に対して強固に（剛に）固定することが一般的である。しかしながら、地震等によって支持面に変位が生じた場合、この構造ではレールが支持面とともに変位してしまう。レールが変位すると、レール上を走行しているロボットには変位方向とは反対側に向かう慣性力が働く。その結果、ロボットが転覆してしまい、作業を継続できなくなる虞がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、外力に対して十分に抗することが可能なレール支持装置、及びこれを備えるロボット作業システムを提供することを目的とする。

本発明の第一の態様によれば、レール支持装置は、レールを支持面上で支持するレール支持装置であって、シリンダチューブ、前記シリンダチューブ内で進退動するとともに前記シリンダチューブ内に作動流体が封入されたシリンダ主室を区画するピストン、及び該ピストンから前記シリンダ主室とは反対側の前記レール側に向かって延びて前記ピストンと前記レールとを接続する接続ロッドをそれぞれ有し、前記レールの延在方向に直交する面内に延びる方向において該レールを基準とする両側に配置された第一シリンダ、及び第二シリンダと、前記シリンダチューブを前記支持面上で支持するシリンダ支持部と、前記第一シリンダ及び前記第二シリンダの前記シリンダ主室同士を接続する第一配管、及び第二配管と、前記第一配管上に配置され、前記第一シリンダの前記シリンダ主室の圧力が予め定められた閾値を超えた時に開放する第一リリーフ弁と、前記第一配管上における前記第一リリーフ弁よりも前記第二シリンダ側に配置され、該第一配管上における前記作動流体の流通方向を、前記第一シリンダ側から前記第二シリンダ側に向かう方向のみに規制する第一逆止弁と、前記第二配管上に配置され、前記第二シリンダの前記シリンダ主室の圧力が予め定められた閾値を超えた時に開放する第二リリーフ弁と、前記第二配管上における前記第二リリーフ弁よりも前記第一シリンダ側に配置され、該第二配管上における前記作動流体の流通方向を、前記第二シリンダ側から前記第一シリンダ側に向かう方向のみに規制する第二逆止弁と、を備える。

この構成によれば、レールは第一シリンダ、及び第二シリンダによって支持されている。第一シリンダのシリンダ室と第二シリンダのシリンダ室とは、第一配管、及び第二配管によって互いに接続されている。さらに、第一配管上には第一リリーフ弁と第一逆止弁とが設けられている。第一リリーフ弁は第一シリンダのシリンダ室の圧力が閾値を越えた時に開放される。第一逆止弁は、第一配管上の作動流体の流通方向を、第一シリンダ側から第二シリンダ側に向かう方向のみに規制する。同様に、第二配管上には第二リリーフ弁と第二逆止弁とが設けられている。第二リリーフ弁は第二シリンダのシリンダ室の圧力が閾値を越えた時に開放される。第二逆止弁は、第二配管上の作動流体の流通方向を、第二シリンダ側から第一シリンダ側に向かう方向のみに規制する。したがって、地震等が発生していない状態（即ち、レールに外力が加わっていない状態）では、第一シリンダと第二シリンダとの間で作動流体の流通は生じない。これにより、レールを安定的に支持することができる。
一方で、地震等によって例えばレールが第一シリンダに近接する方向に外力が加わった場合、接続ロッドによってピストンが押されることで第一シリンダのシリンダ室内の作動流体の圧力が上昇する。作動流体の圧力が閾値を越えた場合、第一リリーフ弁が開放され、作動流体は第一逆止弁を通過して第二シリンダ側に流れる。これにより、第一シリンダのシリンダ室の容積が減少する。即ち、第一シリンダの支持剛性が低下する。その結果、外力の方向（地震の振動方向）に追従するようにレールに変位が生じる。反対に、レールが第二シリンダに近接する方向に外力が加わった場合、接続ロッドによってピストンが押されることで第二シリンダのシリンダ室内の作動流体の圧力が上昇する。作動流体の圧力が閾値を越えた場合、第二リリーフ弁が開放され、作動流体は第二逆止弁を通過して第一シリンダ側に流れる。これにより、第二シリンダのシリンダ室の容積が減少する。即ち、第二シリンダの支持剛性が低下する。その結果、外力の方向（地震の振動方向）に追従するようにレールに変位が生じる。これにより、レールが支持面から脱落・逸脱する可能性を低減することができる。

本発明の第二の態様によれば、前記第一シリンダの前記接続ロッドは、前記レールの幅方向における一方側に接続され、前記第二シリンダの前記接続ロッドは、前記レールの幅方向における他方側に接続されていてもよい。

この構成によれば、第一シリンダの接続ロッド、及び第二シリンダの接続ロッドが、それぞれレールの幅方向における両側に接続されている。したがって、レールの幅方向に振動が加わった場合に、レールをこの振動方向に追従するように変位させることができる。その結果、レールが支持面から脱落・逸脱する可能性を低減することができる。

本発明の第三の態様によれば、レール支持装置は、一対の前記第一シリンダ、及び一対の前記第二シリンダを備え、各前記第一シリンダの前記接続ロッドは、前記レールの上下方向における上側に接続され、各前記第二シリンダの前記接続ロッドは、前記レールの上下方向における下側に接続されていてもよい。

この構成によれば、各第一シリンダの接続ロッドがレールの上側に接続され、各第二シリンダの接続ロッドがレールの下側に接続されている。したがって、レールに対して上下方向に振動が加わった場合に、レールをこの振動方向に追従するように変位させることができる。その結果、レールが支持面から脱落・逸脱する可能性を低減することができる。

本発明の第四の態様によれば、前記接続ロッドは、一端が前記ピストンに固定された第一ロッドと、一端が前記レールに固定された第二ロッドと、前記第一ロッドの他端と前記第二ロッドの他端とを前記レールの延在方向に直交する面内で互いに回動可能に接続する継手部と、を有してもよい。

この構成によれば、第一ロッドと第二ロッドとが継手部によって互いに回動可能に接続されている。したがって、第一ロッドと第二ロッドとが互いに異なる方向に延びている場合であっても、両者の間で力をロスなく伝達することができる。その結果、レールに対する第一シリンダ、及び第二シリンダの配置・姿勢の自由度を確保することができる。

本発明の第五の態様によれば、レール支持装置は、前記支持面上に配置され、前記レールを下方から支持する免震支持部をさらに備えてもよい。

この構成によれば、免震支持部がレールを支持面上で支持していることから、支持面に対するレールの変位を徐々に減衰させることができる。これにより、より安定的にレールを支持することができる。

本発明の第六の態様によれば、ロボット作業システムは、前記レールと、前記レールの延在方向における一方側の端部で、前記支持面に直交する方向に延びる回転軸回りに前記レールを回動可能に支持する基端支持装置と、前記延在方向における前記基端支持装置よりも他方側の位置で前記レールを支持する中間支持装置としての上記第一から第五のいずれか一態様に係るレール支持装置と、前記レール上を移動可能な作業ロボットと、を備える。

この構成によれば、レールの一方側の端部が基端支持装置によって支持されている。基端支持装置は、支持面に直交する方向に延びる回転軸回りにレールを回動可能に支持する。したがって、レールの向きを所望の方向に適宜変更することができるため、作業ロボットによる作業範囲を拡大することができる。さらに、このレールは、基端支持装置よりも他方側の位置でレール支持装置によって支持されていることから、地震等が発生した場合であっても、レールが支持面から脱落・逸脱する可能性を低減することができる。

本発明によれば、外力に対して十分に抗することが可能なレール支持装置、及びこれを備えるロボット作業システムを提供することができる。

本発明の第一実施形態に係るロボット作業システムの構成を示す図である。 本発明の第一実施形態に係るレールの延在方向における断面図である。 本発明の第一実施形態に係るレールの平面図である。 本発明の第一実施形態に係るレール、及びレール支持装置の構成を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係るレール、及びレール支持装置の構成を示す断面図である。

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。ロボット作業システム１００は、レール１と、レール１上を移動可能な作業ロボット２と、レール１を支持する基端支持装置３、及び中間支持装置４（レール支持装置）と、を備えている。

作業ロボット２は、所定の方向に敷設されたレール１上を移動することで遠隔地での各種作業を行う。具体的には、作業ロボット２は、不図示の制御装置や駆動装置を収容するロボット本体１１と、ロボット本体１１をレール１上で移動可能に支持する車輪１２と、ロボット本体１１に取り付けられたアーム１３、及びハンド１４と、を有している。作業者はアーム１３、及びハンド１４を操作することで各種の作業を行う。

本実施形態に係るレール１は、床面Ｆの上方で基端支持装置３、及び中間支持装置４（レール支持装置）によって支持されている。基端支持装置３は、レール１の延在方向における一方側の端部を下方から支持している。中間支持装置４は、延在方向における基端支持装置３よりも他方側の位置でレール１を支持している。より具体的には、中間支持装置４は、レール１の延在方向における中央部で当該レール１を下方から支持している。レール１の一方側の端部には、他のレール１の他方側の端部が対向している。なお、本実施形態に係るロボット作業システム１００は、一本のみのレール１によって作業ロボット２を支持・案内する、いわゆるモノレール方式を採っている。

図２に示すように、基端支持装置３は、床面Ｆ上に配置された第一架台３１と、第一架台３１の上部に配置された回転支持部３２と、を有している。第一架台３１は、床面Ｆから上方に向かって延びるトラス状の部材である。第一架台３１の高さ方向の寸法は、設計や要請に応じて適宜設定される。回転支持部３２は、レール１の一方側の端部を、回転軸Ａ１回りに回動可能に支持している。回転軸Ａ１は、床面Ｆに直交する方向に延びている。したがって、図３に示すようにレール１はこの回転軸Ａ１回りに回動することができる。レール１の回動角度を変えることによって、作業ロボット２が到達する地点を変更することができる。なお、図３では第一架台３１の図示を省略している。

中間支持装置４は、床面Ｆ上に配置された第二架台４１と、第二架台４１の上部に配置された支持装置本体５と、を有している。詳しくは図示しないが、第二架台４１は上述の第一架台３１と同様の構成・形状を有している。図４に示すように、支持装置本体５は、第二架台４１の上面（支持面４１Ａ）でレール１を支持している。本実施形態に係る支持装置本体５は、シリンダ５０（第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂ）と、一対のシリンダ支持部６と、第一配管Ｌ１と、第一リリーフ弁Ｖｒ１と、第一逆止弁Ｖｓ１と、第二配管Ｌ２と、第二リリーフ弁Ｖｒ２と、第二逆止弁Ｖｓ２と、免震支持部７と、位置決め装置９と、を有している。

第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂは、レール１の延在方向に直交する面内に延びる方向において当該レール１を基準とする両側にそれぞれ配置されている。具体的には、本実施形態では第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂは、レール１の幅方向における両側にそれぞれ配置されている。第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂは、有底筒状のシリンダチューブ５１と、シリンダチューブ５１内に挿入されたピストン５２と、ピストン５２とレール１とを接続する接続ロッド５３と、をそれぞれ有している。

シリンダチューブ５１の下側の端部はシリンダ支持部６によって支持面４１Ａに固定されている。シリンダ支持部６は、シリンダチューブ５１をレール１の延在方向に直交する面内で回動可能に支持している。より具体的には、シリンダ支持部６は、シリンダチューブ５１の底面に設けられた支持片６１と、支持片６１を水平方向に延びる支持軸Ａ２回りに回動可能に支持するブラケット６２と、を有している。シリンダチューブ５１の内部の空間は、ピストン５２によって２つの区画に分けられている。具体的には、ピストン５２とシリンダチューブ５１の底面（即ち、接続ロッド５３が延びる方向とは反対側に位置する面）に囲まれる区画はシリンダ主室Ｒ１とされている。ピストン５２を挟んでシリンダ主室Ｒ１と反対側に位置する区画はシリンダ副室Ｒ２とされている。シリンダ主室Ｒ１には、作動流体が封入されている。ピストン５２がシリンダ主室Ｒ１内で進退動することで、シリンダ主室Ｒ１、シリンダ副室Ｒ２の容積、及び作動流体の圧力にそれぞれ変化が生じる。

接続ロッド５３は、第一ロッド５３Ａと、第二ロッド５３Ｂと、継手部５３Ｃと、を有している。第一ロッド５３Ａの一端は、上述のピストン５２（第一シリンダ５Ａのピストン５２、又は第二シリンダ５Ｂのピストン５２）に固定されている。即ち、第一ロッド５３Ａの変位に追従してピストン５２が進退動する。第二ロッド５３Ｂの一端は、レール１に固定されている。より具体的には、各第二ロッド５３Ｂの一端は、レール１の幅方向におけるいずれか一方側の面に固定されている。第一ロッド５３Ａの他端と第二ロッド５３Ｂの他端とは継手部５３Ｃによって接続されている。継手部５３Ｃは、第一ロッド５３Ａ及び第二ロッド５３Ｂを、レール１の延在方向に直交する面内で互いに回動可能に接続している。即ち、この接続ロッド５３はリンク機構を構成している。

第一シリンダ５Ａのシリンダ主室Ｒ１と第二シリンダ５Ｂのシリンダ主室Ｒ１とは、第一配管Ｌ１、及び第二配管Ｌ２によって互いに連通（接続）している。即ち、各シリンダ主室Ｒ１内の作動流体は、第一配管Ｌ１、及び第二配管Ｌ２を通じて両者の間を流通する。なお、より詳細には作動流体は、各シリンダ主室Ｒ１、第一配管Ｌ１、第二配管Ｌ２の内部に隙間なく充填されている。

第一配管Ｌ１上には、第一リリーフ弁Ｖｒ１と、第一逆止弁Ｖｓ１とが設けられている。第一リリーフ弁Ｖｒ１は、第一配管Ｌ１上における第一シリンダ５Ａ側の領域の圧力が、予め定められた閾値を越えた時に開放する。言い換えると、第一シリンダ５Ａ側の圧力が閾値よりも小さい状態では、第一リリーフ弁Ｖｒ１は閉止されている。即ち、この状態では第一配管Ｌ１上における作動流体の流通は生じない。第一配管Ｌ１上における第一リリーフ弁Ｖｒ１よりも第二シリンダ５Ｂ側には、第一逆止弁Ｖｓ１が設けられている。第一逆止弁Ｖｓ１は、第一配管Ｌ１上における作動流体の流通方向を、第一シリンダ５Ａ側から第二シリンダ５Ｂ側に向かう方向のみに規制する。即ち、この第一逆止弁Ｖｓ１が設けられていることによって、第一配管Ｌ１上では第二シリンダ５Ｂ側から第一シリンダ５Ａ側に向かう作動流体の流通は生じない。

第二配管Ｌ２上には、第二リリーフ弁Ｖｒ２と、第二逆止弁Ｖｓ２とが設けられている。第二リリーフ弁Ｖｒ２は、第二配管Ｌ２上における第二シリンダ５Ｂ側の領域の圧力が、予め定められた閾値を越えた時に開放する。言い換えると、第二シリンダ５Ｂ側の圧力が閾値よりも小さい状態では、第二リリーフ弁Ｖｒ２は閉止されている。即ち、この状態では第二配管Ｌ２上における作動流体の流通は生じない。第二配管Ｌ２上における第二リリーフ弁Ｖｒ２よりも第一シリンダ５Ａ側には、第二逆止弁Ｖｓ２が設けられている。第二逆止弁Ｖｓ２は、第二配管Ｌ２上における作動流体の流通方向を、第二シリンダ５Ｂ側から第一シリンダ５Ａ側に向かう方向のみに規制する。即ち、この第二逆止弁Ｖｓ２が設けられていることによって、第二配管Ｌ２上では第一シリンダ５Ａ側から第二シリンダ５Ｂ側に向かう作動流体の流通は生じない。

レール１の下方には、レール１の幅方向に間隔をあけて一対の免震支持部７が設けられている。免震支持部７は例えばゴムによって一体に形成されている。各免震支持部７の上面はレール１に固定され、下面は支持面４１Ａに固定されている。地震等によって支持面４１Ａに変位が生じた場合、当該変位に基づく外力は、免震支持部７によって減衰されてレール１に伝播する。即ち、免震支持部７は、支持面４１Ａの変位量に比べてレール１の変位量を小さく抑える。

位置決め装置９は、第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂの内部におけるピストン５２の初期位置を定めるために設けられている。位置決め装置９は、外部に設けられた油圧供給源Ｇと、油圧供給源Ｇとシリンダ主室Ｒ１とを連通する主配管９１と、主配管９１上に設けられた主バルブＶｍと、油圧供給源Ｇとシリンダ副室Ｒ２とを連通する副配管９２と、副配管上に設けられた副バルブＶｎと、を有している。油圧供給源Ｇから、主配管９１、及び副配管９２を通じてシリンダ主室Ｒ１、及びシリンダ副室Ｒ２にそれぞれ作動流体が供給される。具体的には、主バルブＶｍ及び副バルブＶｎの開度をそれぞれ調整することによって、シリンダ主室Ｒ１、シリンダ副室Ｒ２に供給される作動流体の圧力が変化する。

例えば主バルブＶｍを副バルブＶｎよりも大きく開放した場合、シリンダ主室Ｒ１内の圧力が、シリンダ副室Ｒ２の圧力よりも高くなる。その結果、ピストン５２はシリンダ主室Ｒ１側からシリンダ副室Ｒ２側に向かう方向に変位する。反対に、副バルブＶｎを主バルブＶｍよりも大きく開放した場合、シリンダ副室Ｒ２の圧力が、シリンダ主室Ｒ１の圧力よりも高くなる。その結果、ピストン５２はシリンダ副室Ｒ２側からシリンダ主室Ｒ１側に向かう方向に変位する。このように、主バルブＶｍ及び副バルブＶｎの開度をそれぞれ調整することによって、シリンダチューブ５１内におけるピストン５２の位置（初期位置）が調整され、第一シリンダ５Ａと第二シリンダ５Ｂによって幅方向両側から均等にレール１を支持することができる。

次に、本実施形態に係るロボット作業システム１００、及び中間支持装置４の動作について説明する。ロボット作業システム１００を用いて作業を行うには、まず上述の基端支持装置３における回転軸Ａ１回りにレール１を回動させることで、レール１の向きを目的地に向けて変更する。次いで、作業ロボット２をレール１上で移動させ、レール１の先端付近（即ち、目的地の近傍）に到達させる。その後、作業者による遠隔操作によって作業ロボット２は各種の作業を行う。

レール１が支持面４１Ａに対して強固に（剛に）固定されている場合、地震等によって支持面４１Ａに変位が生じると、レール１が支持面４１Ａとともに変位してしまう。レール１が変位すると、レール１上を走行しているロボットには変位方向とは反対側に向かう慣性力が働く。その結果、ロボットが転覆してしまい、作業を継続できなくなる虞がある。

しかしながら、上記の構成では、レール１は第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂによって支持されている。第一シリンダ５Ａのシリンダ主室Ｒ１と第二シリンダ５Ｂのシリンダ主室Ｒ１とは、第一配管Ｌ１、及び第二配管Ｌ２によって互いに接続されている。さらに、第一配管Ｌ１上には第一リリーフ弁Ｖｒ１と第一逆止弁Ｖｓ１とが設けられている。第一リリーフ弁Ｖｒ１は第一シリンダ５Ａのシリンダ主室Ｒ１の圧力が閾値を越えた時に開放される。第一逆止弁Ｖｓ１は、第一配管Ｌ１上の作動流体の流通方向を、第一シリンダ５Ａ側から第二シリンダ５Ｂ側に向かう方向のみに規制する。同様に、第二配管Ｌ２上には第二リリーフ弁Ｖｒ２と第二逆止弁Ｖｓ２とが設けられている。第二リリーフ弁Ｖｒ２は第二シリンダ５Ｂのシリンダ主室Ｒ１の圧力が閾値を越えた時に開放される。第二逆止弁Ｖｓ２は、第二配管Ｌ２上の作動流体の流通方向を、第二シリンダ５Ｂ側から第一シリンダ５Ａ側に向かう方向のみに規制する。したがって、地震等が発生していない状態（即ち、レール１に外力が加わっていない状態）では、第一シリンダ５Ａと第二シリンダ５Ｂとの間で作動流体の流通は生じない。これにより、レール１を安定的に支持することができる。

一方で、地震等によって例えばレール１が第一シリンダ５Ａに近接する方向に外力が加わった場合、接続ロッド５３によってピストン５２が押されることで第一シリンダ５Ａのシリンダ主室Ｒ１内の作動流体の圧力が上昇する。作動流体の圧力が閾値を越えた場合、第一リリーフ弁Ｖｒ１が開放され、作動流体は第一逆止弁Ｖｓ１を通過して第二シリンダ５Ｂ側に流れる。これにより、第一シリンダ５Ａのシリンダ主室Ｒ１の容積が減少する。即ち、第一シリンダ５Ａの支持剛性が低下する。その結果、外力の方向（地震の振動方向）に追従するようにレール１に変位が生じる。反対に、レール１が第二シリンダ５Ｂに近接する方向に外力が加わった場合、接続ロッド５３によってピストン５２が押されることで第二シリンダ５Ｂのシリンダ主室Ｒ１内の作動流体の圧力が上昇する。作動流体の圧力が閾値を越えた場合、第二リリーフ弁Ｖｒ２が開放され、作動流体は第二逆止弁Ｖｓ２を通過して第一シリンダ５Ａ側に流れる。これにより、第二シリンダ５Ｂのシリンダ主室Ｒ１の容積が減少する。即ち、第二シリンダ５Ｂの支持剛性が低下する。その結果、外力の方向（地震の振動方向）に追従するようにレール１に変位が生じる。これにより、レール１が支持面４１Ａから脱落・逸脱する可能性を低減することができる。なお、地震が収束した後に、上述の位置決め装置９を動作させることによって、第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂの各ピストン５２をそれぞれ初期位置に復帰させることが望ましい。言い換えると、位置決め装置９の主バルブＶｍ、及び副バルブＶｎは、レール１の敷設後の位置決めや、地震収束後の位置決めを行う場合を除いて閉止されていることが望ましい。

さらに、上記の構成によれば、第一シリンダ５Ａの接続ロッド５３、及び第二シリンダ５Ｂの接続ロッド５３が、それぞれレール１の幅方向における両側に接続されている。したがって、レール１の幅方向に振動が加わった場合に、レール１をこの振動方向に追従するように変位させることができる。その結果、レール１が支持面４１Ａから脱落・逸脱する可能性を低減することができる。

加えて、上記の構成によれば、各第一シリンダ５Ａの接続ロッド５３がレール１の上側に接続され、各第二シリンダ５Ｂの接続ロッド５３がレール１の下側に接続されている。したがって、レール１に対して上下方向に振動が加わった場合に、レール１をこの振動方向に追従するように変位させることができる。その結果、レール１が支持面４１Ａから脱落・逸脱する可能性を低減することができる。

さらに加えて、上記の構成によれば、第一ロッド５３Ａと第二ロッド５３Ｂとが継手部５３Ｃによって互いに回動可能に接続されている。したがって、第一ロッド５３Ａと第二ロッド５３Ｂとが互いに異なる方向に延びている場合であっても、両者の間で力をロスなく伝達することができる。その結果、レール１に対する第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂの配置・姿勢の自由度を確保することができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第一実施形態では、一本のみのレール１によって作業ロボット２を支持・案内するモノレール方式を例に説明をした。しかしながら、レール１の本数は上記に限定されず、延在方向全域にわたって互いに一定の間隔をあけて敷設された２本のレール１を用いた構成を採ることも可能である。この場合、各レール１に上記の支持装置本体５を取り付けることが望ましい。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図５を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図５に示すように、本実施形態では、レール１は、レール１の幅方向両側を向く各面（側面）に設けられた突出部１Ｐをさらに有している。各突出部１Ｐは、レール１の側面から幅方向に突出している。さらに、本実施形態に係る支持装置本体５は、上述の第一シリンダ５Ａ、及び第二シリンダ５Ｂを一対ずつ備えている。なお、本実施形態に係る中間支持装置４も、上述の第一実施形態で説明した位置決め装置９を備えているが、図示簡略化のため、図５ではこの位置決め装置９の図示を省略している。

各突出部１Ｐの上側の面（突出部上面ＰＡ）には、第一シリンダ５Ａの接続ロッド５３の一端が接続されている。第一シリンダ５Ａのシリンダチューブ５１は、シリンダ支持台８によってレール１の上方で支持されている。具体的には、シリンダ支持台８は、支持面４１Ａから上方に向かって延びる縦桁８１と、縦桁８１の上側の端部からレール１側に向かって延びる横桁８２と、を有している。第一シリンダ５Ａのシリンダチューブ５１は、横桁８２の下側に固定されている。即ち、第一シリンダ５Ａのシリンダチューブ５１は、このシリンダ支持台８を介して支持面４１Ａに対して相対変位不能に固定されている。各突出部１Ｐの下側の面（突出部下面ＰＢ）には、第二シリンダ５Ｂの接続ロッド５３の一端が接続されている。第二シリンダ５Ｂのシリンダチューブ５１は、支持面４１Ａに対して固定されている。

上記の構成では、地震等によって例えばレール１が第一シリンダ５Ａに近接する方向（即ち、下側から上側に向かう方向）に外力が加わった場合、接続ロッド５３によってピストン５２が押されることで第一シリンダ５Ａのシリンダ主室Ｒ１内の作動流体の圧力が上昇する。作動流体の圧力が閾値を越えた場合、第一リリーフ弁Ｖｒ１が開放され、作動流体は第一逆止弁Ｖｓ１を通過して第二シリンダ５Ｂ側に流れる。これにより、第一シリンダ５Ａのシリンダ主室Ｒ１の容積が減少する。即ち、第一シリンダ５Ａの支持剛性が低下する。その結果、外力の方向（地震の振動方向）に追従するようにレール１に変位が生じる。反対に、レール１が第二シリンダ５Ｂに近接する方向（即ち、上側から下側に向かう方向）に外力が加わった場合、接続ロッド５３によってピストン５２が押されることで第二シリンダ５Ｂのシリンダ主室Ｒ１内の作動流体の圧力が上昇する。作動流体の圧力が閾値を越えた場合、第二リリーフ弁Ｖｒ２が開放され、作動流体は第二逆止弁Ｖｓ２を通過して第一シリンダ５Ａ側に流れる。これにより、第二シリンダ５Ｂのシリンダ主室Ｒ１の容積が減少する。即ち、第二シリンダ５Ｂの支持剛性が低下する。その結果、外力の方向（地震の振動方向）に追従するようにレール１に変位が生じる。これにより、レール１が支持面４１Ａから脱落・逸脱する可能性を低減することができる。

以上、本発明の第二実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第二実施形態では、一本のみのレール１によって作業ロボット２を支持・案内するモノレール方式を例に説明をした。しかしながら、レール１の本数は上記に限定されず、延在方向全域にわたって互いに一定の間隔をあけて敷設された２本のレール１を用いた構成を採ることも可能である。この場合、各レール１に上記の支持装置本体５を取り付けることが望ましい。

さらに、上述の第一実施形態で説明した構成と、第二実施形態で説明した構成とを組み合わせることも可能である。即ち、レール１の幅方向両側、及び上下方向両側にそれぞれ第一シリンダ５Ａ、第二シリンダ５Ｂが配置された構成を採ることが可能である。この構成によれば、幅方向、及び上下方向を含むあらゆる方向からの外力に対して十分に抗しながら、より安定的にレール１を支持することができる。

１…レール
２…作業ロボット
３…基端支持装置
４…中間支持装置
５…支持装置本体
６…シリンダ支持部
７…免震支持部
８…シリンダ支持台
１１…ロボット本体
１２…車輪
１３…アーム
１４…ハンド
３１…第一架台
３２…回転支持部
４１…第二架台
５０…シリンダ
５１…シリンダチューブ
５２…ピストン
５３…接続ロッド
６１…支持片
６２…ブラケット
８１…縦桁
８２…横桁
９１…主配管
９２…副配管
１００…ロボット作業システム
１Ｐ…突出部
４１Ａ…支持面
５３Ａ…第一ロッド
５３Ｂ…第二ロッド
５３Ｃ…継手部
５Ａ…第一シリンダ
５Ｂ…第二シリンダ
Ａ１…回転軸
Ａ２…支持軸
Ｆ…床面
Ｇ…油圧供給源
Ｌ１…第一配管
Ｌ２…第二配管
ＰＡ…突出部上面
ＰＢ…突出部下面
Ｒ１…シリンダ主室
Ｒ２…シリンダ副室
Ｖｍ…主バルブ
Ｖｎ…副バルブ
Ｖｒ１…第一リリーフ弁
Ｖｒ２…第二リリーフ弁
Ｖｓ１…第一逆止弁
Ｖｓ２…第二逆止弁

Claims (6)

1. レールを支持面上で支持するレール支持装置であって、
   シリンダチューブ、前記シリンダチューブ内で進退動するとともに前記シリンダチューブ内に作動流体が封入されたシリンダ主室を区画するピストン、及び該ピストンから前記シリンダ主室とは反対側の前記レール側に向かって延びて前記ピストンと前記レールとを接続する接続ロッドをそれぞれ有し、前記レールの延在方向に直交する面内に延びる方向において該レールを基準とする両側に配置された第一シリンダ、及び第二シリンダと、
   前記シリンダチューブを前記支持面上で支持するシリンダ支持部と、
   前記第一シリンダ及び前記第二シリンダの前記シリンダ主室同士を接続する第一配管、及び第二配管と、
   前記第一配管上に配置され、前記第一シリンダの前記シリンダ主室の圧力が予め定められた閾値を超えた時に開放する第一リリーフ弁と、
   前記第一配管上における前記第一リリーフ弁よりも前記第二シリンダ側に配置され、該第一配管上における前記作動流体の流通方向を、前記第一シリンダ側から前記第二シリンダ側に向かう方向のみに規制する第一逆止弁と、
   前記第二配管上に配置され、前記第二シリンダの前記シリンダ主室の圧力が予め定められた閾値を超えた時に開放する第二リリーフ弁と、
   前記第二配管上における前記第二リリーフ弁よりも前記第一シリンダ側に配置され、該第二配管上における前記作動流体の流通方向を、前記第二シリンダ側から前記第一シリンダ側に向かう方向のみに規制する第二逆止弁と、
   を備えるレール支持装置。
2. 前記第一シリンダの前記接続ロッドは、前記レールの幅方向における一方側に接続され、前記第二シリンダの前記接続ロッドは、前記レールの幅方向における他方側に接続されている請求項１に記載のレール支持装置。
3. 一対の前記第一シリンダ、及び一対の前記第二シリンダを備え、
   各前記第一シリンダの前記接続ロッドは、前記レールの上下方向における上側に接続され、各前記第二シリンダの前記接続ロッドは、前記レールの上下方向における下側に接続されている請求項１又は２に記載のレール支持装置。
4. 前記接続ロッドは、
   一端が前記ピストンに固定された第一ロッドと、
   一端が前記レールに固定された第二ロッドと、
   前記第一ロッドの他端と前記第二ロッドの他端とを前記レールの延在方向に直交する面内で互いに回動可能に接続する継手部と、
   を有する請求項１から３のいずれか一項に記載のレール支持装置。
5. 前記支持面上に配置され、前記レールを下方から支持する免震支持部をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載のレール支持装置。
6. 前記レールと、
   前記レールの延在方向における一方側の端部で、前記支持面に直交する方向に延びる回転軸回りに前記レールを回動可能に支持する基端支持装置と、
   前記延在方向における前記基端支持装置よりも他方側の位置で前記レールを支持する中間支持装置としての請求項１から５のいずれか一項に記載のレール支持装置と、
   前記レール上を移動可能な作業ロボットと、
   を備えるロボット作業システム。

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