WO2021039700A1 - 作業ライン用搬送装置およびそれを備えるロボットシステム - Google Patents

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WO2021039700A1
WO2021039700A1 PCT/JP2020/031795 JP2020031795W WO2021039700A1 WO 2021039700 A1 WO2021039700 A1 WO 2021039700A1 JP 2020031795 W JP2020031795 W JP 2020031795W WO 2021039700 A1 WO2021039700 A1 WO 2021039700A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
work
shuttle
transport direction
pair
bars
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/031795
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一志 成相
栄将 廣高
大輔 井原
啓徳 宮内
Original Assignee
川崎重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
Publication of WO2021039700A1 publication Critical patent/WO2021039700A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/18—Transportation, conveyor or haulage systems specially adapted for motor vehicle or trailer assembly lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G35/00—Mechanical conveyors not otherwise provided for
    • B65G35/06—Mechanical conveyors not otherwise provided for comprising a load-carrier moving along a path, e.g. a closed path, and adapted to be engaged by any one of a series of traction elements spaced along the path

Definitions

  • the present invention relates to a work line transfer device applied to, for example, an automobile body assembly line, and a robot system including the same.
  • a work line such as an automobile body assembly line
  • a plurality of stages are provided along the transport direction of the work, and the work is transported between the stages by a transport device.
  • a locator for positioning the transported work is arranged on each stage, and various operations such as welding and painting by a robot are performed on the work positioned on the locator.
  • Patent Document 1 discloses a work transfer device including a pair of shuttle bars. This shuttle bar is arranged over a plurality of stages by connecting a plurality of transport rods in a transport direction. Such a shuttle bar is designed to support and transport a plurality of workpieces.
  • 3 to 4 workpieces may be transported at the same time depending on the shuttle bar, and the workpiece type may be different.
  • the work is a vehicle body
  • the vehicle bodies of a plurality of vehicle types may be simultaneously transported by a transport device.
  • the shuttle bar since a plurality of works related to different work types are conveyed by the shuttle bar, depending on the position where one of the plurality of works is supported by the shuttle bar, the work may be in a desired position on the stage where the work should be performed. In some cases, the product was not transported and was transported to a position deviated from the desired position. Therefore, there is a problem that the arm of the robot does not reach a predetermined position with respect to the work during work.
  • an object of the present invention is to provide a work line transfer device capable of improving the degree of freedom of the transfer position of the work with respect to the stage as compared with the conventional case, and a robot system provided with the transfer device.
  • the work line transfer device of the present invention supports the work for each work, extends in the transfer direction, and has a plurality of pairs of shuttle bars arranged side by side in the transfer direction, and each pair of shuttle bars.
  • a plurality of shuttle bars are configured to reciprocate in the transport direction, and the pair of shuttle bars are moved toward each stage in which the pair of shuttle bars are arranged side by side in the transport direction and a predetermined operation is performed.
  • the one shuttle bar adjacent to each other in the transport direction and the other shuttle bar are arranged apart from each other.
  • each work can be moved to a predetermined stage by a pair of shuttle bars corresponding to the work.
  • a pair of workpieces having different sizes are transported as necessary.
  • the amount of movement before and after the pair of shuttle bars can be adjusted for each shuttle bar.
  • the position in each stage can be adjusted (finely adjusted) for each work.
  • each work can be conveyed to a desired position on a predetermined stage.
  • the degree of freedom in the transfer position of the work with respect to the stage can be improved as compared with the conventional case.
  • the work line transfer device further includes a pinion connected to the drive device, and a rack extending in the transfer direction and meshing with the pinion is provided below each of the pair of shuttle bars.
  • the drive device rotationally drives the pinion to move the pair of shuttle bars in the transport direction
  • the rack has a length protruding from the downstream and upstream ends of the shuttle bar in the transport direction.
  • the rack provided at the lower part of the shuttle bar of one of the shuttle bars adjacent to each other in the transport direction and the rack provided at the lower part of the other shuttle bar are described as described above. They may be arranged at intervals in a direction orthogonal to the transport direction.
  • the racks of one shuttle bar adjacent to each other in the transport direction and the racks of the other shuttle bar are arranged at intervals in the direction orthogonal to the transport direction, so that the racks interfere with each other during shuttle movement. Can be avoided.
  • the length of the rack in the transport direction can be increased.
  • the moving distance of the shuttle bar can be secured for a long time, and the degree of freedom in the transport position of the work can be further improved.
  • by arranging the rack at the lower part of the shuttle bar it becomes difficult for dust to collect in the rack.
  • the driving device may be arranged between the pair of shuttle bars in a plan view.
  • the driving device may include a dual motor.
  • the driving device can be miniaturized while maintaining the driving force for driving the shuttle bar or suppressing the decrease in the driving force. This facilitates the placement of the drive unit between the pair of shuttle bars.
  • the work line transfer device further includes a plurality of sandwiching members that sandwich each of the pair of shuttle bars from both sides in a direction orthogonal to the transport direction, and each sandwich member contacts the shuttle bar. It may be configured to be rotatable and have a resin outer ring.
  • the work may be a vehicle body of an automobile or a part constituting a part of the vehicle body.
  • the robot system of the present invention includes the above-mentioned work line transfer device, a plurality of work robots provided for each stage, and a robot control device for controlling the operation of the plurality of work robots.
  • the line transfer device includes a first control device that controls the operation of the plurality of pairs of shuttle bars, a plurality of locators that position the workpiece, and a second control device that controls the operation of the plurality of locators. At least two of the robot control device, the first control device, and the second control device are provided, and at least two of the plurality of work robots, the plurality of pairs of shuttle bars, and the plurality of locators are provided. Any two of them are operated in cooperation.
  • the degree of freedom in the transfer position of the work with respect to the stage can be improved as compared with the conventional case.
  • the cooperative operation enables accurate work on the work.
  • the robot system of the present invention includes the above-mentioned work line transfer device, and a plurality of work robots provided for each stage and having at least one joint axis and at least one first servomotor that rotationally drives the joint axis.
  • the work line transfer device is provided with a plurality of locators for positioning the work, and the drive device rotates at least one first rotation shaft and at least one of the first rotation shafts.
  • the locator has at least one second rotation shaft and at least one third servomotor that rotationally drives the second rotation shaft, servo-controls the operation of the work robot, and Further, the robot control device for servo-controlling the operation of the drive device and the operation of the locator with the first rotation axis of the drive device and the second rotation axis of the locator as external axes is provided.
  • the degree of freedom in the transfer position of the work with respect to the stage can be improved as compared with the conventional case.
  • the first and second rotation axes are controlled by the robot control device as external axes, the error code in the drive device and the error code in the locator are the same as those of the work robot, and therefore maintenance and troubleshooting are easy. It becomes.
  • a work line transfer device capable of improving the degree of freedom of the transfer position of the work with respect to the stage as compared with the conventional case, and a robot system including the transfer device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the transport device for a work line which concerns on one Embodiment of this invention. It is a perspective view which shows the drive system of the transport device for work lines of FIG. It is a block diagram which shows schematic structure of the robot system which includes the transfer device for a work line of FIG. It is a perspective view which shows the 1st cam follower.
  • (A) is a front view showing the positional relationship between racks adjacent to each other in the transport direction
  • (b) is a plan view showing the positional relationship between racks (a).
  • (A) and (b) are diagrams for explaining the transfer of the work when the length of the rack is the same as that of the shuttle bar.
  • (A) and (b) are diagrams for explaining the transfer of the work in the present embodiment in which the length of the rack is longer than that of the shuttle bar.
  • the work line transfer device 100 of the present embodiment is applied as a work line to, for example, a vehicle body assembly line for assembling a vehicle body of an automobile.
  • a work W parts such as a frame that constitutes the body of the vehicle body or a part thereof conveyed on the vehicle body assembly line.
  • the work line transfer device 100 includes a plurality of bases 1, a plurality of pairs of shuttle bars 2 and 2 configured to be movable in the transfer direction D1, and a pair of shuttle bars 2 and 2. It is provided with a plurality of drive devices 6 provided corresponding to the above. By the drive by the drive device 6, the corresponding pair of shuttle bars 2 and 2 are individually moved in the transport direction D1.
  • the plurality of bases 1 are formed of plate members extending in the transport direction D1 and are arranged side by side along the transport direction D1.
  • the bases 1 adjacent to each other in the transport direction D1 are connected by a plurality of connecting members 1a (FIG. 2).
  • the work line transfer system 100 is provided with a plurality of stages (work areas) S in which a predetermined work (for example, welding work) is performed on the work W.
  • a predetermined work for example, welding work
  • Each stage S is provided along the transport direction D1.
  • the work W is sequentially conveyed for each stage S arranged side by side in the transfer direction D1.
  • the work robots for example, articulated robots
  • the orthogonal direction hereinafter referred to as the orthogonal direction.
  • Each work W is transported to a predetermined position of each stage S by a pair of shuttle bars 2, and then the work is performed by the work robot 70.
  • the pair of shuttle bars 2 and 2 are formed in a substantially plate shape.
  • the pair of shuttle bars 2 and 2 extend in the transport direction D1.
  • One shuttle bar 2 and the other shuttle bar 2 of the pair of shuttle bars 2 and 2 are arranged at a predetermined distance from each other in the orthogonal direction D2.
  • a plurality of pairs of shuttle bars 2 and 2 having such a configuration are provided in the transport direction D1.
  • one shuttle bar 2 adjacent to each other in the transport direction D1 and the other shuttle bar 2 are arranged apart from each other. That is, one shuttle bar 2 adjacent to the transport direction D1 and the other shuttle bar 2 are arranged in a non-contact manner.
  • Each of the pair of shuttle bars 2 and 2 is provided with a plurality of support portions 3 for supporting the work W.
  • the support portion 3 is provided so as to extend in the vertical direction, and is provided on the top surface of the shuttle bar 2.
  • one shuttle bar 2 is provided with two support portions 3, and the other shuttle bar 2 is also provided with two support portions 3.
  • the distance between each support portion 3 provided on one shuttle bar 2 and the distance between each support portion 3 provided on the other shuttle bar 2 can be, for example, the same, but depending on the type of work W. It may be different.
  • a plurality of locators 4 are provided in each stage S. In the example of FIG. 1, four locators 4 are provided for each stage S. Each locator 4 cooperates with each other to position the work W.
  • the locator 4 has at least one second rotating shaft 41 (FIG. 3) and at least one third servomotor 40 (FIG. 3) that rotationally drives the second rotating shaft 41.
  • the operation of the locator 4 is servo-controlled by the second control device 112 (FIG. 3).
  • the locator 4 has a locator pin 5 that is inserted into a hole (not shown) formed at the bottom of the work W.
  • the locator 4 controls the locator pins 5 to move in three axial directions orthogonal to each other.
  • the locate pin 5 is configured to be movable in the three axial directions.
  • the hole through which the locate pin 5 is inserted may not be provided at the bottom of the work W, and may be provided, for example, on the side of the work W. In this case, the locate pin 5 may be arranged so as to face the horizontal direction.
  • the locators 4a and the locators 4b are arranged between the pair of shuttle bars 2 and 2 and are arranged so as to face each other.
  • the locator 4c and the locator 4d are arranged between the pair of shuttle bars 2 and 2 on the downstream side of the locator 4a and 4b in the transport direction D1 and are arranged so as to face each other. Since the locators 4a, 4b, 4c, and 4d have the same configuration as each other, the locators 4a, 4b, 4c, and 4d are collectively referred to below, and the locators 4a, 4b, 4c, and 4d are arbitrary. When the locator selected in is described, the alphabetic characters of the code may be omitted to refer to the locator 4.
  • the locator pin 5 is retracted downward so as not to come into contact with the transported work W until the work W is transported to the predetermined stage S by the pair of shuttle bars 2 and 2.
  • the pair of shuttle bars 2 and 2 convey the work W to a predetermined position where the locate pin 5 and the hole (not shown) of the work W inserted through the locate pin 5 coincide with each other in the vertical direction.
  • the locator 4 supports the locate pin 5 in order to receive the conveyed work W. It is raised to a position higher than the upper end of the portion 3 and inserted into the hole of the work W. As a result, the work W is received from the support portions 3 of the pair of shuttle bars 2 and 2 by the locate pin 5, and the work W is further raised so that the work W is supported by the locate pin 5 at a predetermined position. Become. In this way, the work by the work robot 70 is performed with the work W supported by the locate pin 5. It should be noted that the pair of shuttle bars 2 and 2 that have conveyed the work W have the immediately preceding stage S (that is, the above-mentioned Return to a certain stage S) and wait.
  • the locator 4 lowers the locator 4 so that the locator pin 5 is arranged at a position lower than the lowermost portion of the work W in a state where the tip of the locator pin 5 is supported by the plurality of support portions 3. Let it pull out from the hole of the work W. As a result, the work W returns to the stage S and is waiting for another pair of shuttle bars 2 and 2 (that is, another pair of shuttle bars 2 and 2 adjacent to each other on the downstream side in the transport direction D1. It is supported by each support portion 3 of the shuttle bars 2 and 2). After that, the work W is transported to the next stage S on the downstream side of the transport direction D1 by the pair of shuttle bars 2 and 2. The above-mentioned transfer is repeated so that the work in each stage S is sequentially performed on the work W.
  • the drive device 6 is configured to reciprocate the pair of shuttle bars 2 and 2 in the transport direction D1 corresponding to each pair of shuttle bars 2 and 2, and the pair of shuttle bars 2 are directed toward a predetermined stage S. , 2 functions as a drive source for moving.
  • the drive device 6 is provided on the base 1 corresponding to the pair of shuttle bars 2 and 2.
  • the drive device 6 is arranged between the pair of shuttle bars 2 and 2 in a plan view. That is, the drive device 6 is not provided outside the pair of shuttle bars 2 and 2.
  • the drive device 6 rotatably supports the second servomotor 7a and the second servomotor 7b constituting the dual motor, the gearbox 8 for accommodating the gear, the first rotating shaft 9, and the first rotating shaft 9.
  • a pair of support members 10 and 10 and a pair of pinions 11 and 11 provided at both ends of the first rotating shaft 9 are provided.
  • the second servomotor 7a and the second servomotor 7b are servo-controlled by the first control device 110 (FIG. 3) described later.
  • the driving force of the second servomotor 7a and the second servomotor 7b is transmitted to the first rotating shaft 9 via the gear of the gearbox 8.
  • the pinions 11 and 11 provided at both ends of the first rotating shaft 9 rotate around the axis.
  • a rack 12 that extends in the transport direction D1 and meshes with the pinion 11 is provided.
  • the rack 12 is provided so that its teeth project downward.
  • the teeth of the rack 12 are provided over substantially the entire length of the rack 12 from the front end to the rear end of the rack 12.
  • the rack 12 has a length protruding from the downstream end (the end on the downstream side of the transport direction D1) and the upstream end (the end on the upstream side of the transport direction D1) of the shuttle bar 2 in the transport direction D1. That is, the length of the rack 12 is longer than the length of the shuttle bar 2.
  • the rotational force transmitted to each pinion 11 is converted into a linear force that moves the shuttle bar 2 along the transport direction D1 by being transmitted to each rack 12.
  • each shuttle bar 2 moves along the transport direction D1. Since the length of the rack 12 is longer than that of the shuttle bar 2, when the length of the rack 12 is the same as the length of the shuttle bar 2 (both end faces of the transport direction D1 of the rack 12 and both end faces of the shuttle bar 2 are surfaces).
  • the maximum movement distance of the shuttle bar 2 in the transport direction D1 can be lengthened as compared with (when it is 1).
  • the positional relationship between adjacent racks 12 will be described later with reference to the drawings.
  • the support member 10 is formed of a plate-shaped member, and is formed in an L shape by a base portion and an upright portion.
  • the support member 10 is provided with a reinforcing member 10a for reinforcing its strength so as to connect the base portion and the upright portion.
  • a bearing 10b that rotatably supports the first rotating shaft 9 is provided in the upright portion of the support member 10. As a result, the first rotating shaft 9 can rotate around the shaft while being rotatably supported by the bearing 10b.
  • the work line transfer device 100 is provided with a plurality of sandwiching members 15 that sandwich each shuttle bar 2 from both sides in the orthogonal direction D2.
  • Each of the sandwiching members 15 is arranged on the base 1 at predetermined intervals along the transport direction D1.
  • the sandwiching member 15 is attached to a base portion 15a fixed on the base 1, a pair of holding portions 15b and 15b extending upward from the base portion 15a and provided on both sides of the shuttle bar 2, and each holding portion 15b.
  • Each support portion 15c includes a pair of cam follower support portions that are provided above and below to rotatably support each first cam follower 15d, and a connecting portion that connects the pair of cam follower support portions.
  • the shuttle bar 2 has projecting portions 2a extending along the transport direction D1 and projecting on both sides in the orthogonal direction D2 at the upper portion and the lower portion thereof.
  • the first cam follower 15d (the peripheral surface of the first cam follower 15d) provided above and below the support portion 15c on one side in the orthogonal direction D2 and the support portion 15c on the other side in the orthogonal direction D2 are above and below.
  • the protrusions 2a provided above and below the shuttle bar 2 are sandwiched by the provided first cam follower 15d (peripheral surface of the first cam follower 15d). That is, the first cam follower 15d provided on the upper side of the support portion 15c on one side and the first cam follower 15d provided on the upper side of the support portion 15c on the other side are arranged apart from each other, and the support portion 15c on one side The first cam follower 15d provided on the lower side and the first cam follower 15d provided on the lower side of the support portion 15c on the other side are arranged apart from each other.
  • Each shuttle bar 2 passes between the upper first cam follower 15d of the support portion 15c on one side and the first cam follower 15d on the upper side of the support portion 15c on the other side when being conveyed along the transport direction D1. At the same time, it passes between the lower first cam follower 15d of the support portion 15c on one side and the first cam follower 15d on the lower side of the support portion 15c on the other side.
  • the second cam follower 15e is provided so as to sandwich a portion of the shuttle bar 2 that is not the protruding portion 2a (the portion that does not protrude) from both sides in the orthogonal direction D2.
  • the first cam follower 15d includes, for example, a resin outer ring 20, a seal 21, a main body 22, a plurality of needle rollers 23, and a stud 24.
  • the plurality of needle rollers 23 are provided on the circumference of the main body 22 at substantially equal intervals and are rotatably provided around the axis thereof.
  • the outer ring 20 is configured to be rotatable with respect to the main body 22, and the rotation performance is increased by the needle roller 23.
  • a pair of annular seals 21 are provided between the outer ring 20 and the main body 22. As a result, the mixing of dust and the like into the main body 22 is suppressed or prevented.
  • the configuration of the second cam follower 15e can be the same as the configuration of the first cam follower 15d.
  • the robot system 200 including the work line transfer device 100 of the present embodiment will be described.
  • the robot system 200 is provided with a robot control device 111 that servo-controls the operations of the plurality of work robots 70 and the plurality of work robots 70 and has a communication interface IF.
  • the working robot 70 is, for example, an articulated robot, and has at least one joint shaft 72 and at least one first servomotor 71 that rotationally drives the joint shaft 72.
  • the robot control device 111, the first control device 110, and the second control device 112 cooperate with the plurality of work robots 70, the plurality of pairs of shuttle bars 2, 2, and the plurality of locators 4.
  • the robot control device 111, the first control device 110, and the second control device 112 each have a communication interface IF, and the robot control device 111, for example, uses a LAN cable conforming to the Ethernet (registered trademark) standard via the interface IF.
  • the above-mentioned cooperative operation is realized by communicating with each other.
  • the above-mentioned cooperative operation means that each control device shares information such as position information of a controlled object to be controlled and operates the controlled object in a coordinated manner.
  • At least two of the robot control device 111, the first control device 110, and the second control device 112 are at least two of the plurality of work robots 70, the plurality of pairs of shuttle bars 2, 2, and the plurality of locators 4. Either two may be operated in cooperation.
  • the robot control device 111, the first control device 110, and the second control device 112 are not limited to Ethernet (registered trademark), and may perform mutual communication using other cables, or wireless mutual communication. May be done.
  • the rack 12 of one shuttle bar 2 adjacent to the transport direction D1 and the rack 12 of the other shuttle bar 2 partially overlap in the orthogonal direction D2. It should be noted that one rack 12 and the other rack 12 do not necessarily have to overlap in the orthogonal direction D2.
  • the rack 12 of one shuttle bar 2 and the rack 12 of the other shuttle bar 2 are arranged at intervals (eccentric arrangement) in the orthogonal direction D2.
  • the adjacent shuttle bars 2 are adjacent to each other for position adjustment (fine adjustment) in the stage S of the work W. Can be moved in different directions. In this case, since the racks 12 are eccentrically arranged, interference between the racks 12 can be avoided.
  • FIGS. 6 (a) and 6 (b) show an aspect in which the length of the rack 120 is the same as the length of the shuttle bar 2.
  • FIGS. 6 (a) and 6 (b) and 7 (a) and 7 (b) described later it is assumed that the stage S2 is located downstream of the stage S1.
  • the shuttle bar 2 is configured to move back and forth between two adjacent stages S by the rotation of the pair of pinions 11 and 11. Therefore, a pair of pinions 11 and 11 is required for the two stages S.
  • the rack 120 of the stage S1 is arranged so that its front end is located on the pinion 11. From this state, as shown in FIG. 6B, the rack 120 is moved toward the stage S2 by rotating the pinion 11.
  • the shuttle bar 2 can move along the transport direction D1 until the rear end of the rack 120 is located on the pinion 11, but the rack 120 can be further moved to the downstream side (stage S2 side). Can not. Therefore, the range of position adjustment of the work W on the stage S2 is small.
  • the length of the rack 12 is made longer than the length of the shuttle bar 2.
  • the length of the shuttle bar 2 is the same as the length of the shuttle bar 2 shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the rack 12 of the stage S1 is arranged so that its front end is located on the pinion 11. From this state, as shown in FIG. 7B, the rack 12 is moved toward the stage S2 by rotating the pinion 11. In this case, the shuttle bar 2 can move along the transport direction D1 until the rear end of the rack 12 is located on the pinion 11.
  • the rack 12 is longer than the rack 120, it is possible to increase the range of position adjustment of the work W in the stage S2 as compared with the case of FIG. 6B. As a result, the degree of freedom in the transfer position of the work W with respect to the stage S2 can be improved as compared with the conventional case.
  • each work W can be moved to a predetermined stage S by a pair of corresponding shuttle bars 2.
  • the amount of movement back and forth can be adjusted for each shuttle bar 2 accordingly.
  • the position on the stage S can be adjusted (finely adjusted) for each work W.
  • each work W can be conveyed to a desired position of a predetermined stage S.
  • the degree of freedom of the transport position of the work W with respect to the stage S can be improved as compared with the conventional case.
  • the rack 12 of one shuttle bar 2 adjacent to the transport direction D1 and the rack 12 of the other shuttle bar 2 are arranged at intervals in the orthogonal direction D2, so that when the shuttle 2 is moved. It is possible to avoid interference between the racks 12 of the above. As a result, the length of the rack 12 in the transport direction D1 can be increased. As a result, the moving distance of the shuttle bar 2 can be secured to be long, and the degree of freedom of the transport position of the work W can be further improved. Further, by arranging the rack 12 below the shuttle bar 2, dust is less likely to collect in the rack.
  • the drive device 6 since the drive device 6 is arranged between the pair of shuttle bars 2 in a plan view, the work line transport is more than the case where the drive device 6 is arranged outside the pair of shuttle bars 2. The space of the device 100 can be saved.
  • the first cam follower 15d of the holding member 15 has an outer ring 20 configured to be rotatable in contact with the shuttle bar 2.
  • the outer ring 20 made of resin, it is possible to reduce the contact noise when the shuttle bar 2 moves in the transport direction D1.
  • each work W is desired to be a predetermined stage S. Can be transported to a position.
  • the robot system 200 shown in FIG. 3 may be modified as follows. The same components as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the operation of the work robot 70 is servo-controlled by the robot control device 111, and the drive device is driven by the first rotation axis 9 of the drive device 6 and the second rotation axis 41 of the locator 4 as external axes.
  • the operation of 6 and the operation of the locator 4 may be configured to be servo-controlled.
  • the error code in the driving device 6 and the error code in the locator 4 are the same as those of the working robot 70. Therefore, maintenance and troubleshooting are facilitated.
  • the vehicle body of the automobile or the parts constituting a part of the vehicle body is adopted as an example of the work W, but the work W transported by the work line transfer device 100 is not limited to the above.
  • Various objects such as other objects that require work by the work robot 70 and objects that do not require work by the work robot 70 can be conveyed as the work W.
  • the number of locators 4 provided in each stage S is set to 4, but the number of locators 4 is not limited to the above.
  • the rack 12 is provided below each of the shuttle bars 2, but the present invention is not limited to such a configuration, and the rack 12 is provided above the shuttle bar 2. You may.

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Abstract

ステージに対するワークの搬送位置の自由度を従来よりも向上することができる作業ライン用搬送装置およびそれを備えるロボットシステムを提供する。作業ライン用搬送装置は、一つのワークごとにワークを支持し、搬送方向に延在すると共に搬送方向に並設された複数対のシャトルバーと、各対のシャトルバーごとに、一対のシャトルバーを搬送方向に往復動させるように構成され、且つ、搬送方向に並設されて所定の作業が行われる各ステージに向けて一対のシャトルバーを移動させる複数の駆動装置とを備え、搬送方向に隣り合う一方のシャトルバーと他方のシャトルバーとは互いに離間して配置されている。

Description

作業ライン用搬送装置およびそれを備えるロボットシステム
　本発明は、例えば自動車の車体組立ライン等に適用される作業ライン用搬送装置およびそれを備えるロボットシステムに関する。
　従来、例えば自動車の車体組立ラインなどの作業ラインには、複数のステージ（作業ステージ）がワークの搬送方向に沿って設けられており、当該ワークは各ステージ間を搬送装置により搬送される。各ステージには、搬送されてきたワークを位置決めするロケータが配置され、当該ロケータに位置決めされたワークに対して、ロボットによる溶接や塗装などの各種作業が行われるようになっている。
　例えば特許文献１には、一対のシャトルバーを備えるワーク搬送装置が開示されている。このシャトルバーは、複数の搬送棒を搬送方向に連結することにより複数のステージに亘って配置されている。このようなシャトルバーは複数のワークを支持しつつ搬送するようになっている。
特開平３－６６５３１号公報
　ところで、近年では、シャトルバーによって例えば３～４体のワークを同時に搬送する場合があり、またワーク種も異なる場合がある。例えばワークが車体である場合には、複数の車種の車体を搬送装置によって同時に搬送する場合がある。
　しかしながら、異なるワーク種に係る複数のワークをシャトルバーで搬送するため、その複数のうちの何れかのワークがシャトルバーに支持される位置によっては、そのワークが作業されるべきステージにおける所望位置に搬送されずに、当該所望位置からずれた位置に搬送される場合が生じていた。そのため、作業時にロボットのアームがワークに対する所定位置まで届かない等の問題があった。
　そこで、本発明は、ステージに対するワークの搬送位置の自由度を従来よりも向上することができる作業ライン用搬送装置およびそれを備えるロボットシステムを提供することを目的とする。
　本発明の作業ライン用搬送装置は、一つのワークごとに前記ワークを支持し、搬送方向に延在すると共に前記搬送方向に並設された複数対のシャトルバーと、各対の前記シャトルバーごとに、一対の前記シャトルバーを前記搬送方向に往復動させるように構成され、且つ、前記搬送方向に並設されて所定の作業が行われる各ステージに向けて前記一対のシャトルバーを移動させる複数の駆動装置と、を備え、前記搬送方向に隣り合う一方の前記シャトルバーと他方の前記シャトルバーとは互いに離間して配置されているものである。
　本発明に従えば、各ワークを、当該ワークに対応する一対のシャトルバーにより所定のステージにそれぞれ移動させることができる。この場合、搬送方向に隣り合う一方のシャトルバーと他方のシャトルバーとが互いに離間して配置されていることで、大きさが異なる複数種のワークを搬送する場合に、必要に応じて一対のシャトルバーごとに当該一対のシャトルバーの前後の移動量を調整することができる。これによって、ワークごとに各ステージにおける位置を調整（微調整）することができる。これにより、各ワークを所定のステージの所望位置に搬送することが可能となる。以上によって、ステージに対するワークの搬送位置の自由度を従来よりも向上することができる。
　上記発明において、作業ライン用搬送装置は、前記駆動装置に連結されたピニオンをさらに備え、前記一対のシャトルバーの各々の下部には、前記搬送方向に延在して前記ピニオンと噛合するラックが設けられ、前記駆動装置は前記ピニオンを回転駆動して前記一対のシャトルバーを前記搬送方向に移動させ、前記ラックは、前記シャトルバーの、前記搬送方向における下流端および上流端から突出する長さを有しており、前記搬送方向に隣り合う前記シャトルバーのうちの一方の前記シャトルバーの下部に設けられた前記ラックと、他方の前記シャトルバーの下部に設けられた前記ラックとは、前記搬送方向に直交する方向に間隔を空けて配置されていてもよい。
　上記構成に従えば、搬送方向に隣り合う一方のシャトルバーのラックと他方のシャトルバーのラックとを搬送方向に直交する方向に間隔を空けて配置することで、シャトル移動時のラック同士の干渉を回避することができる。これによって、ラックの搬送方向における長さを長くすることができる。これにより、シャトルバーの移動距離を長く確保することができ、ワークの搬送位置の自由度をより向上することができる。また、シャトルバーの下部にラックを配置することで当該ラックに粉塵が溜まり難くなる。
　上記発明において、前記駆動装置は、平面視で前記一対のシャトルバーの間に配置されていてもよい。
　上記構成に従えば、駆動装置を一対のシャトルバーの外側に配置する場合よりも、作業ライン用搬送装置の省スペース化を図ることができる。
　上記発明において、前記駆動装置はデュアルモータを含んでもよい。
　上記構成に従えば、シャトルバーを駆動する駆動力を維持又は当該駆動力の低下を抑制しつつ駆動装置を小型化することができる。これにより、駆動装置を一対のシャトルバーの間に配置し易くなる。
　上記発明において、作業ライン用搬送装置は、前記一対のシャトルバーの各々を前記搬送方向に直交する方向の両側から挟持する複数の挟持部材をさらに備え、各前記挟持部材は、前記シャトルバーに接触して回転可能に構成され樹脂製の外輪を有してもよい。
　上記構成に従えば、挟持部材の外輪を樹脂製とすることで、シャトルバーが搬送方向に移動する際の接触音を軽減することができる。
　上記発明において、前記ワークは、自動車の車体又は当該車体の一部を構成する部品であってもよい。
　上記構成に従えば、自動車の車体のように種類が多く存在するワークを搬送する場合であっても、個々のワークを所定のステージの所望位置に搬送することができる。
　本発明のロボットシステムは、上記の作業ライン用搬送装置と、前記ステージごとに設けられた複数の作業ロボットと、前記複数の作業ロボットの動作を制御するロボット用制御装置と、を備え、前記作業ライン用搬送装置には、前記複数対のシャトルバーの動作を制御する第１制御装置と、前記ワークの位置決めを行う複数のロケータと、前記複数のロケータの動作を制御する第２制御装置とが設けられ、前記ロボット用制御装置、前記第１制御装置および前記第２制御装置のうちの少なくとも何れか２つは、前記複数の作業ロボット、前記複数対のシャトルバーおよび前記複数のロケータのうち少なくとも何れか２つを協調動作させるものである。
　本発明に従えば、上記の作業ライン用搬送装置を備えるので、ステージに対するワークの搬送位置の自由度を従来よりも向上することができる。また、上記協調動作によりワークに対して精確に作業を行うことができる。
　本発明のロボットシステムは、上記の作業ライン用搬送装置と、前記ステージごとに設けられ、少なくとも一つの関節軸および当該関節軸を回転駆動する少なくとも一つの第１サーボモータを有する複数の作業ロボットと、を備え、前記作業ライン用搬送装置には、前記ワークの位置決めを行う複数のロケータが設けられ、前記駆動装置は少なくとも一つの第１回転軸および当該第１回転軸を回転駆動する少なくとも一つの第２サーボモータを有し、前記ロケータは少なくとも一つの第２回転軸および当該第２回転軸を回転駆動する少なくとも一つの第３サーボモータを有し、前記作業ロボットの動作をサーボ制御し、且つ、前記駆動装置の前記第１回転軸および前記ロケータの前記第２回転軸を外部軸として前記駆動装置の動作および前記ロケータの動作をサーボ制御するロボット用制御装置、をさらに備えたものである。
　本発明に従えば、上記の作業ライン用搬送装置を備えるので、ステージに対するワークの搬送位置の自由度を従来よりも向上することができる。また、第１および第２回転軸が外部軸としてロボット用制御装置により制御されるので、駆動装置におけるエラーコードやロケータにおけるエラーコードが作業ロボットのそれと同じになり、それ故メンテナンスおよびトラブルシューティングが容易となる。
　本発明によれば、ステージに対するワークの搬送位置の自由度を従来よりも向上することが可能な作業ライン用搬送装置およびそれを備えるロボットシステムを提供することができる。
本発明の一実施形態に係る作業ライン用搬送装置を示す斜視図である。 図１の作業ライン用搬送装置の駆動系を示す斜視図である。 図１の作業ライン用搬送装置を備えるロボットシステムの構成を概略的に示すブロック図である。 第１カムフォロワを示す斜視図である。 （ａ）は搬送方向に隣り合うラック同士の位置関係を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のラック同士の位置関係を示す平面図である。 （ａ），（ｂ）はラックの長さがシャトルバーと同じである場合のワークの搬送を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）はラックの長さがシャトルバーよりも長い本実施形態においてワークの搬送を説明するための図である。 図３のロボットシステムの変形例を示すブロック図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る作業ライン用搬送装置およびロボットシステムについて、図面を参照しながら説明する。以下に説明する作業ライン用搬送装置およびロボットシステムは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除および変更が可能である。
　本実施形態の作業ライン用搬送装置１００は、作業ラインとして、例えば自動車の車体を組み立てる車体組立ラインに適用される。以下、車体組立ラインにおいて搬送される車体のボディ又はその一部を構成するフレーム等の部品をワークＷと称する。
　図１に示すように、作業ライン用搬送装置１００は、複数の土台１と、搬送方向Ｄ１に移動可能に構成された複数の一対のシャトルバー２，２と、各一対のシャトルバー２，２に対応して設けられた複数の駆動装置６とを備えている。この駆動装置６による駆動によって、対応する一対のシャトルバー２，２が搬送方向Ｄ１に個別に移動するようになっている。
　複数の土台１は、搬送方向Ｄ１に延在する板部材で形成されており、当該搬送方向Ｄ１に沿って並設されている。搬送方向Ｄ１に隣り合う土台１同士は複数の連結部材１ａ（図２）により連結されている。
　作業ライン用搬送システム１００には、ワークＷに対して所定の作業（例えば溶接作業等）が行われる複数のステージ（作業領域）Ｓが設けられている。各々のステージＳは搬送方向Ｄ１に沿って設けられている。ワークＷは搬送方向Ｄ１に並設されたステージＳごとに順に搬送される。各ステージＳにおいて、搬送方向Ｄ１と直交する方向（以下、直交方向と呼ぶ）Ｄ２の、土台１を挟んだ両側には後記の作業ロボット（例えば多関節型ロボット）７０（図３）がそれぞれ設けられている。各ワークＷは、一対のシャトルバー２により各ステージＳの所定位置まで搬送された後、作業ロボット７０による作業が施されるようになっている。
　一対のシャトルバー２，２は略板状に形成されている。一対のシャトルバー２，２は搬送方向Ｄ１に延在する。一対のシャトルバー２，２のうちの一方のシャトルバー２と他方のシャトルバー２とは、直交方向Ｄ２において互いに所定間隔を空けて配置されている。そして、このような構成を有する一対のシャトルバー２，２が、搬送方向Ｄ１に複数設けられている。この場合、搬送方向Ｄ１に隣り合う一方のシャトルバー２と他方のシャトルバー２とは互いに離間して配置されている。すなわち、搬送方向Ｄ１に隣り合う一方のシャトルバー２と他方のシャトルバー２とは非接触で配置されている。
　一対のシャトルバー２，２の各々には、ワークＷを支持する複数の支持部３が設けられている。詳細には、支持部３は、上下方向に延在するように設けられ、シャトルバー２の天面上に設けられている。図１の例では、一方のシャトルバー２に２本の支持部３が設けられ、他方のシャトルバー２にも２本の支持部３が設けられている。一方のシャトルバー２に設けられた各支持部３間の間隔と他方のシャトルバー２に設けられた各支持部３間の間隔とは例えば同一とすることができるが、ワークＷの種類によっては異なってもよい。
　各ステージＳには複数のロケータ４が設けられている。図１の例では、ステージＳごとに４つのロケータ４が設けられている。各々のロケータ４は互いに協働してワークＷの位置決めを行う。ロケータ４は少なくとも一つの第２回転軸４１（図３）および当該第２回転軸４１を回転駆動する少なくとも一つの第３サーボモータ４０（図３）を有する。ロケータ４の動作は第２制御装置１１２（図３）によりサーボ制御される。ロケータ４は、ワークＷの底部に形成された孔（図略）に挿通されるロケートピン５を有している。ロケータ４はロケートピン５を互いに直交する３軸方向に移動させるよう制御する。すなわち、ロケートピン５は３軸方向に移動自在に構成されている。なお、ロケートピン５が挿通される上記の孔は、ワークＷの底部に設けられていなくてもよく、例えばワークＷの側方に設けられていてもよい。この場合、ロケートピン５は水平方向を向くよう配置されてもよい。
　上記４つのロケータ４を４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとすると、ロケータ４ａとロケータ４ｂとは一対のシャトルバー２，２の間に配置されると共に互いに対向して配置されている。また、ロケータ４ｃとロケータ４ｄとは、ロケータ４ａ，４ｂよりも搬送方向Ｄ１の下流側において、一対のシャトルバー２，２の間に配置されると共に互いに対向して配置されている。なお、ロケータ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、互いに同様の構成を有しているため、以下、ロケータ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを総称する場合、およびロケータ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのうち任意に選択したロケータについて説明する場合、符号の英字を省略してロケータ４とすることがある。
　このようなロケータ４は、ワークＷが一対のシャトルバー２，２により所定のステージＳに搬送されるまでは、搬送されるワークＷに接触しないようにロケートピン５を下方に退避させておく。一対のシャトルバー２，２は、ロケートピン５と当該ロケートピン５に挿通されるワークＷの孔（図略）とが鉛直方向に一致する所定位置までワークＷを搬送する。
　あるステージＳに位置されるワークＷが一対のシャトルバー２，２により次のステージＳの所定位置まで搬送されると、ロケータ４は、搬送されてきたワークＷを受け取るために、ロケートピン５を支持部３の上端よりも高い位置まで上昇させワークＷの孔に挿通させる。これにより、ロケートピン５によって一対のシャトルバー２，２の各支持部３からワークＷが受け取られ、さらにロケートピン５が上昇されることで当該ワークＷが所定位置で当該ロケートピン５により支持された状態となる。このようにしてワークＷがロケートピン５に支持された状態で、作業ロボット７０による作業が行われるようになっている。なお、ワークＷを搬送した上記一対のシャトルバー２，２は、作業ロボット７０による作業が行われている間に、ワークＷの搬送時の速度よりも速い速度で直前のステージＳ（つまり、上記の、あるステージＳ）に戻って待機する。
　作業ロボット７０による作業が終われば、ロケータ４は、ロケートピン５を、当該ロケートピン５の先端が複数の支持部３に支持された状態のワークＷの最下部よりも低い位置に配置されるように下降させてワークＷの孔から抜く。これにより、ワークＷは、そのステージＳに戻って待機している別の一対のシャトルバー２，２（つまり、上記一対のシャトルバー２，２と搬送方向Ｄ１下流側で隣り合う別の一対のシャトルバー２，２）の各支持部３に支持される。その後、ワークＷは一対のシャトルバー２，２により搬送方向Ｄ１下流側の次のステージＳに搬送されるようになっている。以上のような搬送が繰り返されて、各ステージＳにおける作業がワークＷに対して順に施されるように構成されている。
　駆動装置６は、各一対のシャトルバー２，２に対応して当該一対のシャトルバー２，２を搬送方向Ｄ１に往復動させるように構成され、所定のステージＳに向けて一対のシャトルバー２，２を移動させるための駆動源として機能する。図２に示すように、駆動装置６は一対のシャトルバー２，２に対応して土台１上に設けられている。本実施形態では、駆動装置６は平面視で一対のシャトルバー２，２の間に配置されている。すなわち、駆動装置６は一対のシャトルバー２，２の外側には設けられていない。
　次に、駆動装置６の構成について詳しく説明する。駆動装置６は、デュアルモータを構成する第２サーボモータ７ａおよび第２サーボモータ７ｂと、ギアを収納するギアボックス８と、第１回転軸９と、当該第１回転軸９を回転可能に支持する一対の支持部材１０，１０と、第１回転軸９の両端に設けられた一対のピニオン１１，１１とを備えている。
　第２サーボモータ７ａおよび第２サーボモータ７ｂは後述の第１制御装置１１０（図３）によりサーボ制御される。この第２サーボモータ７ａおよび第２サーボモータ７ｂの駆動力はギアボックス８のギアを介して第１回転軸９に伝達されるようになっている。このように駆動力が第１回転軸９に伝達されることによって、当該第１回転軸９の両端に設けられたピニオン１１，１１がその軸線回りに回転する。なお、第１制御装置１１０およびその他の制御装置の詳細については、後記の図３を用いて後述する。
　一対のシャトルバー２の各々の下部には、搬送方向Ｄ１に延在すると共にピニオン１１と噛合するラック１２が設けられている。ラック１２はその歯が下方に突出するように設けられている。なお、ラック１２の歯は当該ラック１２の前端から後端にかけてラック１２の略全長に亘り設けられている。
　ラック１２は、シャトルバー２の、搬送方向Ｄ１における下流端（搬送方向Ｄ１下流側の端部）および上流端（搬送方向Ｄ１上流側の端部）から突出する長さを有している。すなわち、ラック１２の長さはシャトルバー２の長さよりも長くなっている。各ピニオン１１に伝達された回転力は、各ラック１２に伝達されることによりシャトルバー２を搬送方向Ｄ１に沿って移動させる直進力に変換される。このような構成により、各シャトルバー２は搬送方向Ｄ１に沿って移動する。そして、ラック１２の長さがシャトルバー２よりも長いので、ラック１２の長さがシャトルバー２の長さと同じ場合（ラック１２の搬送方向Ｄ１の両端面とシャトルバー２の両端面とが面一となっている場合）と比べて、シャトルバー２の搬送方向Ｄ１における移動最大距離を長くすることができる。なお、隣り合うラック１２の位置関係については図面を用いて後述する。
　支持部材１０は板状部材で形成され、ベース部分および立設部分によってＬ字型に形成されている。支持部材１０にはその強度を補強するための補強部材１０ａが上記ベース部分と立設部分とを接続するように設けられている。また、支持部材１０の立設部分には、第１回転軸９を回転可能に支持する軸受け１０ｂが設けられている。これにより、第１回転軸９は軸受け１０ｂに回転可能に支持された状態でその軸回りに回転することができる。
　ここで、作業ライン用搬送装置１００には、各々のシャトルバー２を直交方向Ｄ２の両側から挟持する複数の挟持部材１５が設けられている。各々の挟持部材１５は、土台１上において搬送方向Ｄ１に沿ってそれぞれ所定間隔で配置されている。
　挟持部材１５は、土台１上に固定されたベース部１５ａと、ベース部１５ａから上方に延在し且つシャトルバー２の両側に設けられた一対の保持部１５ｂ，１５ｂと、各保持部１５ｂに保持されて略Ｕ字型の一対の支持部１５ｃと、各支持部１５ｃに設けられシャトルバー２に接触して回転する略円柱状の複数（本例では２つ）の第１カムフォロワ１５ｄと、シャトルバー２に接触して回転する略円柱状の複数（本例では２つ）の第２カムフォロワ１５ｅとを備えている。
　各支持部１５ｃは、上下に設けられて各第１カムフォロワ１５ｄを回転可能に支持する一対のカムフォロワ支持部と、当該一対のカムフォロワ支持部を連結する連結部とを含む。ここで、図２に示すように、シャトルバー２は、その上部および下部において、搬送方向Ｄ１に沿って延在し且つ直交方向Ｄ２の両側に突出する突出部２ａを有している。このような構成において、直交方向Ｄ２における一方側の支持部１５ｃの上下に設けられた第１カムフォロワ１５ｄ（第１カムフォロワ１５ｄの周面）と、直交方向Ｄ２における他方側の支持部１５ｃの上下に設けられた第１カムフォロワ１５ｄ（第１カムフォロワ１５ｄの周面）とによって、シャトルバー２の上下に設けられた突出部２ａが挟持されるようになっている。すなわち、一方側の支持部１５ｃの上側に設けられた第１カムフォロワ１５ｄと他方側の支持部１５ｃの上側に設けられた第１カムフォロワ１５ｄとは離間されて配置され、一方側の支持部１５ｃの下側に設けられた第１カムフォロワ１５ｄと他方側の支持部１５ｃの下側に設けられた第１カムフォロワ１５ｄとは離間されて配置されている。各シャトルバー２は、搬送方向Ｄ１に沿って搬送される際に、一方側の支持部１５ｃの上側の第１カムフォロワ１５ｄと他方側の支持部１５ｃの上側の第１カムフォロワ１５ｄとの間を通過すると共に、一方側の支持部１５ｃの下側の第１カムフォロワ１５ｄと他方側の支持部１５ｃの下側の第１カムフォロワ１５ｄとの間を通過する。なお、第２カムフォロワ１５ｅは、シャトルバー２のうちの突出部２ａではない部分（突出していない部分）を直交方向Ｄ２の両側から挟持するように設けられている。
　第１カムフォロワ１５ｄは、図４に示すように、例えば樹脂製の外輪２０と、シール２１と、本体部２２と、複数のニードルローラ２３と、スタッド２４とを備えている。複数のニードルローラ２３は本体部２２の周上に略等間隔に設けられ且つその軸回りに回転可能に設けられている。外輪２０は本体部２２に対して回転可能に構成され、ニードルローラ２３によりその回転性能が増すようになっている。外輪２０と本体部２２との間には環状の一対のシール２１が設けられている。これにより、粉塵などの本体部２２内部への混入が抑制又は防止されている。本実施形態において、外輪２０を樹脂製とすることで、シャトルバー２の接触時の音を軽減することができる。なお、第２カムフォロワ１５ｅの構成も第１カムフォロワ１５ｄの構成と同一にすることができる。
　次に、本実施形態の作業ライン用搬送装置１００を備えるロボットシステム２００について説明する。図３に示すように、ロボットシステム２００には、複数の作業ロボット７０および複数の作業ロボット７０の動作をサーボ制御すると共に通信インターフェースＩＦを有するロボット用制御装置１１１が設けられている。作業ロボット７０は例えば多関節型ロボットであり、少なくとも一つの関節軸７２および当該関節軸７２を回転駆動する少なくとも一つの第１サーボモータ７１を有する。このような構成において、ロボット用制御装置１１１、第１制御装置１１０および第２制御装置１１２は、複数の作業ロボット７０、複数対のシャトルバー２，２および複数のロケータ４を協調動作させる。詳しくは、ロボット用制御装置１１１、第１制御装置１１０および第２制御装置１１２は、それぞれ通信インターフェースＩＦを有し、例えばイーサネット（登録商標）規格に準ずるＬＡＮケーブル等を用いてインターフェースＩＦを介して相互に通信を行うことで上記協調動作を実現する。上記協調動作とは、各制御装置が制御すべき制御対象物の位置情報等の情報を共有して当該制御対象物を協調させて動作させることの意である。なお、ロボット用制御装置１１１、第１制御装置１１０および第２制御装置１１２のうちの少なくとも何れか２つが、複数の作業ロボット７０、複数対のシャトルバー２，２および複数のロケータ４のうち少なくとも何れか２つを協調動作させてもよい。また、ロボット用制御装置１１１、第１制御装置１１０および第２制御装置１１２は、イーサネット（登録商標）に限らず、他のケーブルを用いて相互通信を行ってもよいし、或いは無線による相互通信を行ってもよい。
　次に、本実施形態において、隣り合うラック１２の位置関係について図面を参照しつつ説明する。
　図５（ａ）に示すように、搬送方向Ｄ１に隣り合う一方のシャトルバー２のラック１２と他方のシャトルバー２のラック１２とは、直交方向Ｄ２に部分的に重なっている。なお、一方のラック１２と他方のラック１２とは直交方向Ｄ２に必ずしも重ねる必要はない。図５（ｂ）に示すように、一方のシャトルバー２のラック１２と他方のシャトルバー２のラック１２とは、直交方向Ｄ２において間隔を空けて配置（偏心配置）されている。ここで、上述のように本実施形態では、各々のシャトルバー２の移動を独立制御できるように構成したので、ワークＷのステージＳにおける位置調整（微調整）のために、隣り合うシャトルバー２を相互に異なる方向に移動させることができる。この場合、ラック１２同士を偏心配置したので、ラック１２同士の干渉を回避することができる。
　続いて、本実施形態において、ラック１２の長さをシャトルバー２の長さよりも長くしたことによる効果について図面を参照しつつ説明する。図６（ａ），（ｂ）は、ラック１２０の長さがシャトルバー２の長さと同じである態様を示している。図６（ａ），（ｂ）および後述の図７（ａ），（ｂ）において、ステージＳ２はステージＳ１よりも下流側に位置するとする。
　図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）に示すように、一対のピニオン１１，１１の回転によりシャトルバー２が隣り合う２つのステージＳを行き来するように構成されているので、２つのステージＳに対して一対のピニオン１１，１１を要する。図６（ａ）に示すように、ステージＳ１のラック１２０はその前端部がピニオン１１上に位置するように配置されている。この状態から、図６（ｂ）に示すように、ピニオン１１を回転させることによりラック１２０をステージＳ２に向けて移動させる。この場合、シャトルバー２はラック１２０の後端部がピニオン１１上に位置するまで搬送方向Ｄ１に沿って移動可能ではあるが、それ以上ラック１２０を下流側（ステージＳ２側）に移動させることができない。そのため、ワークＷのステージＳ２における位置調整の幅が小さい。
　これに対して、本実施形態では、図７（ａ）に示すように、ラック１２の長さをシャトルバー２の長さよりも長くした。シャトルバー２の長さは、図６（ａ），（ｂ）のシャトルバー２の長さと同じである。図７（ａ）に示すように、ステージＳ１のラック１２はその前端部がピニオン１１上に位置するように配置されている。この状態から、図７（ｂ）に示すように、ピニオン１１を回転させることによりラック１２をステージＳ２に向けて移動させる。この場合、シャトルバー２はラック１２の後端部がピニオン１１上に位置するまで搬送方向Ｄ１に沿って移動可能である。ラック１２が上記ラック１２０よりも長く構成されていることから、図６（ｂ）の場合よりもワークＷのステージＳ２における位置調整の幅を大きくすることが可能となる。これにより、ステージＳ２に対するワークＷの搬送位置の自由度を従来よりも向上することができるようになっている。
　以上説明したように、本実施形態の作業ライン用搬送装置１００によれば、各ワークＷを、対応する一対のシャトルバー２によって所定のステージＳにそれぞれ移動させることができる。この場合、搬送方向Ｄ１に隣り合う一方のシャトルバー２と他方のシャトルバー２とが互いに離間して配置されていることで、大きさが異なる複数種のワークＷを搬送する場合に、必要に応じてシャトルバー２ごとに前後の移動量を調整することができる。これにより、ワークＷごとにステージＳにおける位置を調整（微調整）することができる。これによって、各ワークＷを所定のステージＳの所望位置に搬送することが可能となる。以上により、ステージＳに対するワークＷの搬送位置の自由度を従来よりも向上することができる。
　また、本実施形態では、搬送方向Ｄ１に隣り合う一方のシャトルバー２のラック１２と他方のシャトルバー２のラック１２とを直交方向Ｄ２に間隔を空けて配置することで、シャトル２の移動時のラック１２同士の干渉を回避することができる。これによって、ラック１２の搬送方向Ｄ１における長さを長くすることができる。これにより、シャトルバー２の移動距離を長く確保することができ、ワークＷの搬送位置の自由度をより向上することができる。また、シャトルバー２の下部にラック１２を配置することで当該ラックに粉塵が溜まり難くなる。
　また、本実施形態では、駆動装置６が平面視で一対のシャトルバー２の間に配置されているので、駆動装置６を一対のシャトルバー２の外側に配置する場合よりも、作業ライン用搬送装置１００の省スペース化を図ることができる。
　また、本実施形態では、挟持部材１５の第１カムフォロワ１５ｄは、シャトルバー２に接触して回転可能に構成された外輪２０を有する。この外輪２０を樹脂製とすることで、シャトルバー２が搬送方向Ｄ１に移動する際の接触音を軽減することができる。
　さらに、本実施形態では、ワークＷの一例として、自動車の車体又は当該車体の一部を構成する部品を採用した。このような自動車の車体のように種類が多く存在するワークＷを搬送する場合であっても、本実施形態の作業ライン用搬送装置１００によれば、個々のワークＷを所定のステージＳの所望位置に搬送することができる。
　（変形例）
　本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば以下の通りである。
　上述の図３のロボットシステム２００を次のように変形してもよい。なお、図３と同じ構成要素については同じ符号を付与してその説明を省略する。図８に示すように、ロボット用制御装置１１１によって、作業ロボット７０の動作がサーボ制御されると共に、駆動装置６の第１回転軸９およびロケータ４の第２回転軸４１を外部軸として駆動装置６の動作およびロケータ４の動作がサーボ制御されるように構成してもよい。この場合、第１回転軸９および第２回転軸４１が外部軸としてロボット用制御装置１１１により制御されるので、駆動装置６におけるエラーコードやロケータ４におけるエラーコードが作業ロボット７０のそれと同じになり、それ故メンテナンスおよびトラブルシューティングが容易となる。
　また、上記実施形態では、ワークＷの一例として自動車の車体又は当該車体の一部を構成する部品を採用したが、作業ライン用搬送装置１００により搬送するワークＷは上記に限定されるものではなく、作業ロボット７０による作業が必要な他の対象物や作業ロボット７０による作業が必要でない対象物などの種々の対象物をワークＷとして搬送することができる。
　また、上記実施形態では、各ステージＳに設けられるロケータ４の数を４つとしたが、ロケータ４の数は上記に限定されるものではない。
　さらに、上記実施形態では、シャトルバー２の各々の下部にラック１２を設けることとしたが、このような構成に限定されるものではなく、シャトルバー２の上部にラック１２を設けるように構成してもよい。
　１　土台
　２　シャトルバー
　４　ロケータ
　６　駆動装置
　７ａ，７ｂ　第２サーボモータ
　９　第１回転軸
　１１　ピニオン
　１２　ラック
　１５　挟持部材
　２０　外輪
　４０　第３サーボモータ
　４１　第２回転軸
　７０　作業ロボット
　７１　第１サーボモータ
　７２　関節軸
　１００　作業ライン用搬送装置
　１１０　第１制御装置
　１１１　ロボット用制御装置
　１１２　第２制御装置
　２００　ロボットシステム
　Ｄ１　搬送方向
　Ｄ２　直交方向
　Ｓ　ステージ
　Ｗ　ワーク
 

Claims (8)

  1. 　一つのワークごとに前記ワークを支持し、搬送方向に延在すると共に前記搬送方向に並設された複数対のシャトルバーと、
    　各対の前記シャトルバーごとに、一対の前記シャトルバーを前記搬送方向に往復動させるように構成され、且つ、前記搬送方向に並設されて所定の作業が行われる各ステージに向けて前記一対のシャトルバーを移動させる複数の駆動装置と、を備え、
    　前記搬送方向に隣り合う一方の前記シャトルバーと他方の前記シャトルバーとは互いに離間して配置されている、作業ライン用搬送装置。
  2. 　前記駆動装置に連結されたピニオンをさらに備え、
    　前記一対のシャトルバーの各々の下部には、前記搬送方向に延在して前記ピニオンと噛合するラックが設けられ、
    　前記駆動装置は前記ピニオンを回転駆動して前記一対のシャトルバーを前記搬送方向に移動させ、
    　前記ラックは、前記シャトルバーの、前記搬送方向における下流端および上流端から突出する長さを有しており、
    　前記搬送方向に隣り合う前記シャトルバーのうちの一方の前記シャトルバーの下部に設けられた前記ラックと、他方の前記シャトルバーの下部に設けられた前記ラックとは、前記搬送方向に直交する方向に間隔を空けて配置されている、請求項１に記載の作業ライン用搬送装置。
  3. 　前記駆動装置は、平面視で前記一対のシャトルバーの間に配置されている、請求項１又は２に記載の作業ライン用搬送装置。
  4. 　前記駆動装置はデュアルモータを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載の作業ライン用搬送装置。
  5. 　前記一対のシャトルバーの各々を前記搬送方向に直交する方向の両側から挟持する複数の挟持部材をさらに備え、
    　各前記挟持部材は、前記シャトルバーに接触して回転可能に構成され樹脂製の外輪を有する、請求項１乃至４の何れか１項に記載の作業ライン用搬送装置。
  6. 　前記ワークは、自動車の車体又は当該車体の一部を構成する部品である、請求項１乃至５の何れか１項に記載の作業ライン用搬送装置。
  7. 　請求項１乃至６の何れか１項に記載の作業ライン用搬送装置と、
    　前記ステージごとに設けられた複数の作業ロボットと、
    　前記複数の作業ロボットの動作を制御するロボット用制御装置と、を備え、
    　前記作業ライン用搬送装置には、前記複数対のシャトルバーの動作を制御する第１制御装置と、前記ワークの位置決めを行う複数のロケータと、前記複数のロケータの動作を制御する第２制御装置とが設けられ、
    　前記ロボット用制御装置、前記第１制御装置および前記第２制御装置のうちの少なくとも何れか２つは、前記複数の作業ロボット、前記複数対のシャトルバーおよび前記複数のロケータのうち少なくとも何れか２つを協調動作させる、ロボットシステム。
  8. 　請求項１乃至６の何れか１項に記載の作業ライン用搬送装置と、
    　前記ステージごとに設けられ、少なくとも一つの関節軸および当該関節軸を回転駆動する少なくとも一つの第１サーボモータを有する複数の作業ロボットと、を備え、
    　前記作業ライン用搬送装置には、前記ワークの位置決めを行う複数のロケータが設けられ、
    　前記駆動装置は少なくとも一つの第１回転軸および当該第１回転軸を回転駆動する少なくとも一つの第２サーボモータを有し、
    　前記ロケータは少なくとも一つの第２回転軸および当該第２回転軸を回転駆動する少なくとも一つの第３サーボモータを有し、
    　前記作業ロボットの動作をサーボ制御し、且つ、前記駆動装置の前記第１回転軸および前記ロケータの前記第２回転軸を外部軸として前記駆動装置の動作および前記ロケータの動作をサーボ制御するロボット用制御装置、をさらに備えた、ロボットシステム。
     
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