JP7033284B2 - ワイヤレスバルブマニホールド - Google Patents

Description

本発明は、移動可能に構成されるワイヤレスバルブマニホールドに関する。

ロボットシステムは、例えば、ワークを把持するエンドエフェクタを備え、エンドエフェクタにはワークの処置機構が設けられる。例えば、特許文献１には、ワークを高圧洗浄するノズル（ランス）がエンドエフェクタに設けられている。ランスは、バルブ（電磁弁）の開閉に基づき高圧洗浄を行う。

また特許文献１には開示されていないものの、複数の電磁弁が対応する複数の機構を動作させて処置（ワークの搬送等）を行うロボットシステムの場合は、複数の電磁弁を動作させるバルブマニホールドがエンドエフェクタに設けられる。例えば、バルブマニホールドは、各電磁弁の通電／非通電に基づき圧力流体の供給／排出等を切り換えて、機構部の動作（ワークの把持等）を行う。

特開平７－１９７９３号公報

ところで、この種のロボットシステムは、エンドエフェクタのバルブマニホールドに電力を継続的に供給するために、ロボットアームに沿うようにハーネスを設置している。しかしながら、このようにハーネスを設けることで、ロボットは、可動域が制限され、またロボットを構成する部材にハーネスが絡まる等の不都合が生じる。多数のバルブを有するバルブマニホールドは電力消費量も大きくなるので、仮にエンドエフェクタにバッテリを搭載した場合には、バッテリが大型化すると共に重量が増加することになる。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、ワイヤレスバルブマニホールドに無線電力伝送を行うことで、可動部の安定的な移動と、ワイヤレスバルブマニホールドの継続的な動作とを実現することができるワイヤレスバルブマニホールドを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の一態様は、複数の電磁弁を有すると共に、無線通信可能に構成されるワイヤレスバルブマニホールドであって、当該ワイヤレスバルブマニホールドは、可動部により移動する構成であり、電力を蓄電し前記複数の電磁弁に前記電力を供給可能なバッテリと、前記バッテリに接続されて、前記ワイヤレスバルブマニホールドの給電ステーションから無線電力伝送により当該バッテリに電力を充電する受電部とを有する。

本発明によれば、ワイヤレスバルブマニホールドは、バッテリ及び受電部を備えることで、ワイヤレスバルブマニホールドの一時停止時等の適宜のタイミングにおいて、無線電力伝送によりバッテリの充電を行うことができる。これにより可動部は、当該可動部を通してワイヤレスバルブマニホールドに電力を供給するハーネスがなくなり、またバッテリの充電容量を抑えて重量やサイズを小さくすることが可能となる。その結果、可動部の安定的な移動と、ワイヤレスバルブマニホールドの継続的な動作とを実現することができる。特に、ワイヤレスバルブマニホールドは、工場内で粉塵やオイルミスト等が飛散している環境下で使用される機会が多くあり、バッテリ及び受電部を適用することで内部構造の露出部分を減らして、防塵及び防水性能を大幅に向上させることができる。さらに、バッテリは性能劣化時に交換できる。

本発明の一実施形態に係るロボットシステムを示す説明図である。 ロボットシステムの無線電力伝送を示す説明図である。 図３Ａは、第１変形例に係るロボットシステムの説明図である。図３Ｂは、第２変形例に係るロボットシステムの説明図である。

以下、本発明について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係るロボットシステム１０は、図１に示すように、例えば、工場内に設置され、ワークＷを搬送する搬送コンベア１２の近傍位置に設けられる。このロボットシステム１０は、ワークＷを把持及び移動して搬送コンベア１２にワークＷを載置する、あるいは搬送コンベア１２のワークＷを取り出して別の箇所に移動させる。なお、ロボットシステム１０は、ワークＷの搬送を行うものに限定されず、移動可能に構成されて、ワークＷの処置（移送、加工、組立、検査、選別、梱包等）を行う種々の構成に適用し得る。

ロボットシステム１０は、ワークＷを移動させる本発明の可動部１４に相当する多関節ロボット１６（以下、単にロボット１６ともいう）と、ロボット１６の動作を制御する制御部１８（図２参照）とを有する。ロボット１６は、固定用の基台２０と、基台２０に搭載される複数のアーム２２と、基台２０又は一のアーム２２と他のアーム２２を角度変化可能に連結する複数の関節部２４と、ワークＷを直接把持するエンドエフェクタ２６とを有する。なお、ロボット１６は、その全体が移動可能に構成されてもよい。

具体的には、複数のアーム２２は、基台２０の上部に一端部３０ａが接続されて所定長さを有する第１アーム３０と、第１アーム３０に一端部３２ａが接続されると共にエンドエフェクタ２６が他端部３２ｂに接続される第２アーム３２とを有する。また、第１アーム３０は、延在長さが不変に構成される一方で、第２アーム３２は、延在方向に沿って伸縮可能に構成されている。例えば、第２アーム３２は、複数の筒体を重ねたテレスコープ型に形成され、且つアーム伸縮用シリンダ３４を側面に備える。アーム伸縮用シリンダ３４は、一端部３２ａの筒体の基端と他端部３２ｂの筒体の先端に連結され、制御部１８の制御下にシリンダ軸を進退することで、一端部３２ａの筒体に対し他端部３２ｂの筒体を進退させて第２アーム３２を伸縮する。

一方、複数の関節部２４は、基台２０と第１アーム３０の間に設けられる第１関節部３６と、第１アーム３０と第２アーム３２の間に設けられる第２関節部３８と、第２アーム３２とエンドエフェクタ２６の間に設けられる第３関節部４０とを有する。

第１関節部３６は、基台２０の上面において第１アーム３０を水平方向に（水平面に沿って）３６０°回転可能な水平回転部３６ａと、水平回転部３６ａの上部において第１アーム３０を上下方向に回転可能な上下回転部３６ｂとで構成されている。水平回転部３６ａ及び上下回転部３６ｂの内部には、図示しないサーボモータ等がそれぞれ設けられる。各サーボモータは、制御部１８の制御下に電力が供給されることで回転し、基台２０に対する第１アーム３０の水平方向の向き及び水平方向に対する傾斜角度を変化させる。

第２関節部３８は、第１アーム３０の他端部３０ｂと第２アーム３２の一端部３２ａを回転自在に連結する軸受機構部３８ａと、制御部１８に接続され制御部１８の制御下に進退するアーム回転用シリンダ３８ｂとで構成されている。アーム回転用シリンダ３８ｂは、シリンダ筒が第１アーム３０に取り付けられ、シリンダ筒に対して相対的に進退するシリンダ軸が第２アーム３２に取り付けられる。すなわち、第２アーム３２は、シリンダ軸の伸縮に応じて、軸受機構部３８ａを中心に回転することで、第１アーム３０との相対角度が調整される。

第３関節部４０は、第２アーム３２の他端部３２ｂにおいて、エンドエフェクタ２６を鉛直方向に垂下させる軸支機構部４０ａと、軸支機構部４０ａに固定され鉛直方向に伸縮するエンドエフェクタ移動用シリンダ４０ｂとを有する。軸支機構部４０ａは、第２アーム３２の角度に関わらずエンドエフェクタ移動用シリンダ４０ｂを鉛直方向の姿勢に支持する。エンドエフェクタ移動用シリンダ４０ｂは、制御部１８に接続され、制御部１８の制御下にエンドエフェクタ２６によるワークＷの把持／把持解除の動作に連動して進退するように構成される。

エンドエフェクタ２６は、第２アーム３２（第３関節部４０）に連結されるフレーム４２と、フレーム４２に固定される複数の把持機構４４とを有する。フレーム４２は、平面視で長方形状の外側フレーム４２ａと、外側フレーム４２ａの長方方向中央部を短手方向に沿って延在する中間フレーム４２ｂとで構成されている。外側フレーム４２ａは、搬送するワークＷの形状に応じた平面寸法に設計されている。中間フレーム４２ｂの中央部（エンドエフェクタ２６の水平面上の重心位置）には、エンドエフェクタ移動用シリンダ４０ｂのシリンダ軸が固定されている。

複数の把持機構４４は、外側フレーム４２ａの長手方向の両側寄りと、外側フレーム４２ａの短手方向中央部とにそれぞれ固定されている。すなわち、本実施形態のエンドエフェクタ２６は６つの把持機構４４を有する。各把持機構４４は、圧力流体（エア等）の供給及び排出に基づき動作する流体圧シリンダ４６、ワークＷを実際に支持する支持体４８、及び流体圧シリンダ４６の動作力を変換して支持体４８を動作させる動作伝達部５０を有する。把持機構４４は、動作伝達部５０が外側フレーム４２ａの側面にねじ止め等されることで、外側フレーム４２ａの外側に固定される。

流体圧シリンダ４６は、例えば、シリンダ孔内にピストン及びピストンロッドを有し（共に不図示）、また圧力流体を供給及び排出するチューブ５２が接続される。流体圧シリンダ４６は、シリンダ孔内においてピストンの基端側に供給された圧力流体に基づきピストン及びピストンロッドを進出させ、ピストンの先端側に供給された圧力流体に基づきピストン及びピストンロッドを後退させる。なお、流体圧シリンダ４６は、圧力流体の供給及び排出に基づき、シャフトを回転させる機構等であってもよい。

支持体４８は、ワークＷに対し退避した退避位置と、ワークＷの重力方向下側に入り込む把持位置とに変位可能なスクレーパに構成されている。動作伝達部５０は、流体圧シリンダ４６のピストンロッドの進退時の動作力を、スクレーパの動作（退避位置と把持位置の移動）に変換する。

そして、本実施形態に係るエンドエフェクタ２６は、流体圧シリンダ４６への圧力流体の供給／排出を切り換えるバルブユニット５４を複数備える。各バルブユニット５４の内部には電磁弁５６が設けられている。例えば、バルブユニット５４は、複数（６つ）の把持機構４４（流体圧シリンダ４６）に対応する数だけ設けられる。各バルブユニット５４は、同じ形状に形成され、バルブユニット５４をまとめて搭載するコネクタ接続ベース５８に並ぶように取り付けられる。すなわち、本実施形態に係るワイヤレスバルブマニホールド６０は、複数のバルブユニット５４と、コネクタ接続ベース５８とを含んで構成される。このワイヤレスバルブマニホールド６０は、外側フレーム４２ａの外側（側部）に設けられている。

具体的には、バルブユニット５４は、上述の電磁弁５６を収容する筐体６２と、筐体６２内に設けられる図示しない圧力流体の流路と、筐体６２内に設けられ電磁弁５６の動作下に流路を切り換える図示しない流路切換部とを有する（共に不図示）。筐体６２は、鉛直方向に長く、幅方向に短いカセットに形成されており、コネクタ接続ベース５８との取付面には当該コネクタ接続ベース５８に設けられた複数のポートにそれぞれ連通する開口（不図示）が複数設けられている。

各バルブユニット５４は、コネクタ接続ベース５８から電力が供給されるように構成され、この電力供給に基づき電磁弁５６を動作させる。例えば、電磁弁５６は、図示しないソレノイドに電力供給されることで、図示しない可動弁部を変位させて、流路切換部のスプールを移動させるパイロット電磁弁が適用される。流路切換部は、スプールの移動に基づき、所定の開口からの圧力流体の流出（又は流入）を切り換える。

図２に示すように、コネクタ接続ベース５８は、複数のバルブユニット５４を配置可能なマニホールドベース６４と、マニホールドベース６４の側方に設けられるシリアルインターフェイスユニット６６（以下、ＳＩユニット６６という）とを有する。またコネクタ接続ベース５８（ＳＩユニット６６）には、ロボットシステム１０の制御部１８と無線で通信を行うことが可能な無線モジュール６８が接続されている。

マニホールドベース６４は、複数のバルブユニット５４を幅方向に並べて搭載可能なレール状に形成されている。マニホールドベース６４は、バルブユニット５４を経由した圧力流体を流出する、又は圧力流体を流入させるポート７０をバルブユニット５４毎に有する。マニホールドベース６４の内部には、複数のバルブユニット５４の各開口と、各ポート７０とを連通する図示しない連通路が設けられている。各ポート７０には、流体圧シリンダ４６につながる圧力流体の流動用のチューブ５２が接続される。

ＳＩユニット６６は、ロボットシステム１０の制御部１８（マスタ）からの制御信号を、無線モジュール６８により受信しこの制御信号に基づき適宜の処理を行うスレーブとして機能する。またＳＩユニット６６には、エンドエフェクタ２６の動作を検出する図示しないセンサ等が接続され、ＳＩユニット６６はセンサの検出信号を制御部１８に送信する。なお、マニホールドベース６４に取り付けられる構造は、ＳＩユニット６６に限定されず、コネクタ接続ベース５８は、適宜の配線方式のコネクタユニットを適用することが可能である。

ＳＩユニット６６は、箱状のハウジング７２を有し、ハウジング７２の外面には図示しない複数のコネクタ及び表示部が設けられている。複数のコネクタとしては、例えば、無線モジュール６８に接続される通信コネクタ、グランドに接続される接地コネクタ、バルブユニット５４に接続される出力コネクタ、センサ等が接続される入力コネクタ等があげられる。またハウジング７２内には、ワイヤレスバルブマニホールド６０の動作を制御するマニホールドコントローラ７４（以下、単にコントローラ７４という）が設けられている。

コントローラ７４は、無線モジュール６８を介して、制御部１８からバルブユニット５４毎の動作指令（制御信号）を受信することで、動作指令に対応したバルブユニット５４に対し適宜のタイミングで電力供給を行う。複数のバルブユニット５４は、コントローラ７４からの電力供給に基づき電磁弁５６のコイルを通電状態とし、コントローラ７４からの電力の非供給に基づき電磁弁５６のコイルを非通電状態とする。

また、ＳＩユニット６６のハウジング７２内には、バルブユニット５４に電力を供給するバッテリ７６と、無線（ワイヤレス）電力伝送によりバッテリ７６の充電を行う受電コントロール部７８（受電部）と、受電コントロール部７８とバッテリ７６の間に設けられる電力安定化回路８０とが設けられている。

バッテリ７６は、充電容量、サイズ及び重量等を勘案して適宜のものが採用されるとよい。コントローラ７４は、プロセッサ、メモリ、入出力インターフェースを有するコンピュータであり、バッテリ７６からの電力供給に基づき動作し適宜の処理を行う。例えば、コントローラ７４は、制御部１８の動作指令に基づき所定の電磁弁５６に対してバッテリ７６の電力を供給する。また、コントローラ７４は、バッテリ７６の充電状態（バッテリＳＯＣ）を監視して、ＳＯＣの情報を制御部１８に送信する機能を有する構成であってもよい。

受電コントロール部７８は、ワイヤレスバルブマニホールド６０の外部（後記の給電ステーション８２の給電部８８）から電力を受け取ることで、バッテリ７６の充電を行う。無線電力伝送の方式は、特に限定されず、磁界結合式、電界結合式、エバネセント波式、レーザ式、マイクロ波式、超音波式等があげられ、受電コントロール部７８は方式に応じた構造に構成されればよい。例えば、受電コントロール部７８は、磁界結合式（磁界共鳴式）の場合に、所定の形状に形成された受電コイルとして構成され、電磁誘導により生じた起電力を、電力安定化回路８０を介してバッテリ７６に供給する。電力安定化回路８０は、バッテリ７６から電磁弁５６への放電（電力供給）と、受電コントロール部７８からバッテリ７６への充電を切り換えるスイッチ機能を有していてもよい。

また、受電コントロール部７８は、ハウジング７２内において複数のバルブユニット５４が配置される一面とは、反対側の側面側に設けられている。受電コントロール部７８は、ハウジング７２の側面に対して充分に近接して配置され、無線電力伝送時における給電部８８との距離が可及的に短くなるように設定されている。

そして、ロボットシステム１０は、以上のワイヤレスバルブマニホールド６０に無線電力伝送を行う給電ステーション８２を備える。給電ステーション８２は、所定の高さ位置に上面８４ａを有する台部８４と、上面８４ａの所定位置に設けられた突出構造部８６とを備える。そして給電ステーション８２は、突出構造部８６の内部に、受電コントロール部７８に対して無線電力伝送を行う給電部８８を備え、また給電部８８を制御するステーションコントローラ８９を有する。ステーションコントローラ８９は、制御部１８に接続されている。

給電ステーション８２は、ロボット１６のエンドエフェクタ２６の原点位置に設けられる。例えば、給電ステーション８２は、ロボット１６を挟んだ搬送コンベア１２の反対位置に設置される。ロボットシステム１０は、原点位置に復帰（移動）したエンドエフェクタ２６を台部８４の上面８４ａに載置させる構成でもよく、上面８４ａから離間した状態で待機させる構成でもよい。またロボットシステム１０は、原点位置に復帰したエンドエフェクタ２６を仮固定（セット）する構成でもよく、原点位置で自由状態を維持する構成でもよい。

突出構造部８６は、エンドエフェクタ２６が原点位置に復帰（移動）した際に、ちょうどワイヤレスバルブマニホールド６０の受電コントロール部７８が給電部８８に対向する位置に配置されている。給電部８８は、無線電力伝送の方式に応じて適切な構造（受電コントロール部７８に対応した構造）を採用すればよく、例えば磁界結合式（磁界共鳴式）の場合に送電コイルに構成される。

給電ステーション８２は、外部のＡＣ電源９０に接続され、ＡＣ電源９０と給電部８８の間には、ＡＣ／ＤＣコンバータ９２等が設けられている。また、給電ステーション８２は、給電部８８が送信コイルに構成される場合に、高周波発振器、抵抗及び共振コンデンサ（不図示）等が給電部８８の上流側に設けられる。

図２に戻り、ロボットシステム１０の制御部１８は、図示しないプロセッサ、メモリ、入出力インターフェース、無線モジュールを有するコンピュータに構成される。制御部１８は、ロボット１６の動作と共に、エンドエフェクタ２６の動作を制御することで、ワークＷの搬送を行う。制御部１８は、エンドエフェクタ２６の制御において、無線モジュールを介した無線通信によりワイヤレスバルブマニホールド６０に動作指令を送信して、各電磁弁５６を動作させる。複数の把持機構４４は接続されるバルブユニット５４（電磁弁５６）の動作に基づき動作する。

また、制御部１８は、ロボット１６の動作を制御して、ワークＷの処置位置と原点位置との間でエンドエフェクタ２６（ワイヤレスバルブマニホールド６０）を移動させる。ワークＷの処置位置は、例えば、エンドエフェクタ２６がワークＷの積層箇所でワークＷを把持する位置（ワークＷの取出位置：不図示）と、把持されたワークＷを移動して把持を解除する位置（ワークＷの載置位置）とを含む。本実施形態において載置位置は搬送コンベア１２上である。すなわち、ワークＷの処置位置は、ロボット１６によるワークＷの搬送範囲に相当する。

一方、原点位置は、給電ステーション８２の設置位置に相当する。ロボットシステム１０は、エンドエフェクタ２６（ワイヤレスバルブマニホールド６０）が原点位置に移動することに伴い、当該原点位置に設けられた給電部８８とワイヤレスバルブマニホールド６０の受電コントロール部７８との間で無線電力伝送を行う。

本実施形態に係るワイヤレスバルブマニホールド６０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下その動作について説明する。

ロボットシステム１０は、制御部１８の制御に基づきロボット１６を動作させて、エンドエフェクタ２６によりワークＷを把持し、把持したワークＷを移動させる。ワークＷは、取出位置から図１中の搬送コンベア１２（載置位置）に搬送される。

このワークＷの搬送において、制御部１８は、適宜のタイミングでエンドエフェクタ２６が保持するワイヤレスバルブマニホールド６０に動作指令を行う。ワイヤレスバルブマニホールド６０は、この動作指令に基づき複数（所定）のバルブユニット５４にバッテリ７６の電力を供給する。ここで、各把持機構４４は、バルブユニット５４の電磁弁５６の非通電状態で、支持体４８を退避位置に位置させている。各把持機構４４は、電磁弁５６が通電状態となることで、支持体４８を把持位置に動かしてワークＷを把持する。ワークＷの把持状態で、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、バルブユニット５４への電力供給を遮断することで、把持位置から退避位置に支持体４８を動かしてワークＷの把持を解除する。

ロボットシステム１０は、制御部１８の制御下に、ワイヤレスバルブマニホールド６０のバッテリ７６への充電を定期的に行う。例えば、制御部１８は、ワークＷの搬送を一時的に停止する場合（又はワークＷの１回の搬送毎）に、ロボット１６を動作してエンドエフェクタ２６を給電ステーション８２（原点位置）に移動させる。

制御部１８は、エンドエフェクタ２６（ワイヤレスバルブマニホールド６０）の座標位置を監視しており、エンドエフェクタ２６の原点位置への移動時に、監視している座標位置と予め保有している原点位置とに基づきエンドエフェクタ２６の移動経路を算出する。そして移動経路に沿ってロボット１６を動作させることで、給電部８８に対し受電コントロール部７８が近接して対向するように案内する。

図２に示すように、ロボットシステム１０は、エンドエフェクタ２６を原点位置の復帰に伴い受電コントロール部７８と給電部８８が対向すると、給電部８８から受電コントロール部７８に無線電力伝送を実施する。例えば、受電コントロール部７８と給電部８８の対向配置は、給電部８８における磁界の検出に基づき、ステーションコントローラ８９又は制御部１８により判断される。これにより、ワイヤレスバルブマニホールド６０のバッテリ７６は、電磁弁５６に放電して少なくなった電力を充電する。

なお、ロボットシステム１０は、例えば、ワイヤレスバルブマニホールド６０から制御部１８にバッテリ７６のＳＯＣを定常的に無線送信する構成としてもよい。これにより制御部１８は、バッテリ７６が満充電に近い（停止閾値以上の）場合に給電部８８からの給電を停止する。また制御部１８は、ＳＯＣが低い（充電要求閾値以下）の場合に、割り込み処理を行ってエンドエフェクタ２６を原点位置に移動させるように構成してもよい。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変が可能である。例えば、エンドエフェクタ２６に対するワイヤレスバルブマニホールド６０の取付位置は、特に限定されるものではない。例えば、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、フレーム４２の中央部に設けられてハウジング７２の下面側に受電コントロール部７８を備えた構成でもよい。この場合ロボットシステム１０は、給電ステーション８２の上面８４ａ内側に給電部８８を設けて、受電コントロール部７８と給電部８８を上下に対向配置して無線電力伝送を行う構成にするとよい。

また、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、流体圧シリンダ４６（又は他の流体アクチュエータを含む）等の流体アクチュエータ位置を検出するセンサ（不図示）からのセンサ入力を受信する入力信号処理部１００を拡張することが可能であるとよい。入力信号処理部１００は、各センサに接続可能なコネクタ１００ａを複数有し、またセンサ入力を処理する回路を内部に有する。コントローラ７４は、センサ入力に基づき流体圧シリンダ４６の状態を良好に認識することができる。

また、ワイヤレスバルブマニホールド６０が設けられる対象は、上記のロボット１６に限定されない。例えば、図３Ａに示す第１変形例に係るロボットシステム１０Ａは、駆動源（不図示）により周方向に回転可能な円盤９４を可動部１４として備え、円盤９４の所定位置にワークＷを処置（搬送等）する機構部９４ａを有する。一方、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、円盤９４の下面（又は上面）の所定の周方向位置に設置され、円盤９４の回転に連れて一体的に移動するように構成される。

また、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、円盤９４の取付面と反対面（図３Ａ中では下面）に受電コントロール部７８を備え、受電コントロール部７８は、円盤９４の所定の角度位置（原点位置）で給電ステーション８２の給電部８８に対向配置されるように構成される。これにより原点位置では、無線電力伝送によってワイヤレスバルブマニホールド６０のバッテリ７６に電力が充電される。

また例えば、図３Ｂに示す第２変形例に係るロボットシステム１０Ｂは、駆動源（不図示）により直線方向に往復動可能なレール９６及びスライダ９８を可動部１４として備え、スライダ９８にワークＷを処置（搬送等）する機構部９８ａを有する。この場合も、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、スライダ９８の下面等に設置されてスライダ９８と一体的に移動する。そして、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、スライダ９８が原点位置に戻った際に、給電ステーション８２の給電部８８に対向配置されることで、バッテリ７６への充電を行う。

上述の実施形態から把握し得る技術的思想及び効果について、以下に記載する。

ワイヤレスバルブマニホールド６０は、バッテリ７６及び受電コントロール部７８を備えることで、ワイヤレスバルブマニホールド６０の一時停止時等の適宜のタイミングにおいて、無線電力伝送によりバッテリ７６の充電を行うことができる。これにより可動部１４は、当該可動部１４を通してワイヤレスバルブマニホールド６０に電力を供給するハーネスがなくなり、またバッテリ７６の充電容量を抑えて重量やサイズを小さくすることが可能となる。その結果、可動部１４の安定的な移動と、ワイヤレスバルブマニホールド６０の継続的な動作とを実現することができる。特に、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、工場内で粉塵やオイルミスト等が飛散している環境下で使用される機会が多くあり、バッテリ７６及び受電コントロール部７８を適用することで内部構造の露出部分を減らして、防塵及び防水性能を大幅に向上させることができる。さらに、バッテリ７６は性能劣化時に交換できる。

また、可動部１４は、エンドエフェクタ２６を有するロボット１６であり、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、エンドエフェクタ２６の側部に設けられている。これにより、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、エンドエフェクタ２６を移動して外部の給電部８８と受電コントロール部７８の間で無線電力伝送を行う際に、エンドエフェクタ２６が影響を及ぼすことが抑制される。例えば、給電部８８に対し受電コントロール部７８を充分に近接した位置に配置することができ、充電効率を高めることができる。

また、可動部１４（ロボット１６）の動作を制御して、少なくとも原点位置とワークＷの処置位置との間でワイヤレスバルブマニホールド６０を移動させる制御部１８が設けられ、受電コントロール部７８は、ワイヤレスバルブマニホールド６０が原点位置に移動した際に、当該原点位置に設けられた給電部８８との間で無線電力伝送がなされる。このように、ワイヤレスバルブマニホールド６０を原点位置に移動することをトリガに、受電コントロール部７８が給電部８８との間で無線電力伝送を行うことで、バッテリ７６の充電を簡単に行うことが可能となる。

また、受電コントロール部７８は、複数の電磁弁５６が並ぶ方向の一端側に設けられたハウジング７２の内部に収容され、且つ電磁弁５６の配置位置とは反対側の側面の近傍位置に設けられている。このように、ハウジング７２の内部において電磁弁５６の配置位置とは反対側の側面近傍位置に受電コントロール部７８が設けられていることで、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、無線電力伝送を行う際に給電部８８に充分に近づけることができる。

また、ワイヤレスバルブマニホールド６０は、流体アクチュエータ位置を検出するセンサからのセンサ入力を受信する入力信号処理部を拡張可能である。このようにワイヤレスバルブマニホールド６０は、流体圧シリンダ４６等の流体アクチュエータ位置を認識して電磁弁５６の動作を切り換える、制御部１８に状態を通知する等の制御を行うことができる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ…ロボットシステム １４…可動部
５６…電磁弁
６０…ワイヤレスバルブマニホールド ７６…バッテリ
７８…受電コントロール部 ８２…給電ステーション

Claims (4)

1. 複数の電磁弁を有すると共に、無線通信可能に構成されるワイヤレスバルブマニホールドであって、
   当該ワイヤレスバルブマニホールドは、可動部により移動する構成であり、
   電力を蓄電し前記複数の電磁弁に前記電力を供給可能なバッテリと、
   前記バッテリに接続されて、前記ワイヤレスバルブマニホールドの給電ステーションから無線電力伝送により当該バッテリに電力を充電する受電部とを有し、
   前記受電部は、前記複数の電磁弁が並ぶ方向の一端側に設けられたハウジングの内部に収容され、且つ前記電磁弁の配置位置とは反対側の側面の近傍位置に設けられている
   ワイヤレスバルブマニホールド。
2. 請求項１記載のワイヤレスバルブマニホールドにおいて、
   前記可動部は、エンドエフェクタを有するロボットであり、
   前記ワイヤレスバルブマニホールドは、前記エンドエフェクタの側部に設けられている
   ワイヤレスバルブマニホールド。
3. 請求項１又は２記載のワイヤレスバルブマニホールドにおいて、
   前記可動部の動作を制御して、少なくとも原点位置とワークの処置位置との間で前記ワイヤレスバルブマニホールドを移動させる制御部が設けられ、
   前記受電部は、前記ワイヤレスバルブマニホールドが前記原点位置に移動した際に、当該原点位置に設けられた給電部との間で前記無線電力伝送がなされる
   ワイヤレスバルブマニホールド。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のワイヤレスバルブマニホールドにおいて、
   前記ワイヤレスバルブマニホールドは、流体アクチュエータ位置を検出するセンサからのセンサ入力を受信する入力信号処理部を拡張可能である
   ワイヤレスバルブマニホールド。
   

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