WO2023276970A1

WO2023276970A1 - 搬送システムおよび搬送システムの制御方法

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Publication number: WO2023276970A1
Application number: PCT/JP2022/025611
Authority: WO
Inventors: 和弘西川
Original assignee: 株式会社キトー
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2023-01-05
Also published as: JPWO2023276970A1; JP7506452B2; DE112022003315T5; CN117480037A

Abstract

構成が簡単であり、ロボット装置側での移動の制約が少ない状態であると共に、荷の搬送時の操作性を良好にすることが可能な搬送システム及び搬送システムの制御方法を提供する。　搬送システム１０は、荷Ｐが載置面から持ち上げられる地切りの際以外、または荷Ｐが載置面に載置される着床の際以外で吊下げ手段７０を搬送する際には、第３制御手段は保持手段による保持を行うように保持制御を実行し、かつ、荷重検出手段４４での作用する荷重の変化の検出結果に基づいて第１制御手段は吊下げ手段７０を荷重の増加で巻下げ、荷重の減少で巻上げるトルク制御を実行し、上記の地切りの際、または荷Ｐが載置面に載置される着床の際には、第３制御手段は保持手段６０による保持を解除するように解除制御を実行し、かつ、第１制御手段は上下方向において保持手段６０を目標高さに移動させる制御を行うように巻上機３０を作動させる高さ制御を実行する。

Description

搬送システムおよび搬送システムの制御方法

　本発明は、搬送システムおよび搬送システムの制御方法に関する。

　荷を昇降させる吊り下げ装置と、ロボット装置を用いた搬送システムとしては、たとえば、特許文献１に示すものがある。特許文献１には、吊下げ装置（３）と、ロボット（４）とを協働させてワーク（２）を搬送する搬送システム（１）について開示されている。特許文献１においては、吊下げ装置（３）は、支持機構（１０）と、昇降ユニット（１５）と、吊下げ治具（１６）とを備えている。このような搬送システムでは、大きな荷重を吊下げ装置に負担させることで、ロボット装置の荷重負荷軽減を図っている。

　ところで、上記の搬送システムにおいては、昇降ユニット（１５）と、ロボットアーム（２１～２５）との間で、上下方向の動作を同期させないと、ロボット（４）側のモータ（３１～３５）または昇降ユニット（１５）のサーボモータ（１５ａ）に過負荷が生じて、これらのモータ（装置）を破損してしまう虞がある。そこで、特許文献１に開示の構成では、ロボット（４）が備えるハンド（２６）にローラーボール（２８）が設けられることで、保持部（１８ｃ）の上下方向の相対的な動きを許容している。

　すなわち、特許文献１に開示の構成では、ハンド（２６）と昇降ユニット（１６）とは、上下方向の昇降動作が基本的には同期する。しかしながら、ハンド（２６）の上下方向の動作と、昇降ユニット（１６）（取付機構（１８））の上下方向の動作の間で、昇降動作のタイミングがずれた場合、ローラーボール（２８）が保持部（１８ｃ）に対して転動することで、そのずれを吸収する構成となっている。

特許第６０７１５４９号公報

　ところで、特許文献１に開示の搬送システムは、ワークを吊り下げる吊下げ治具（１６）以外に、ハンド（２６）にローラーボール（２８）を設ける構成を採用している。そのため、ハンド（２６）にローラーボール（２８）を設ける分だけ、構成が複雑化し、製造コストが増大してしまう。

　また、特許文献１に開示の搬送システムでは、ハンド（２６）にローラーボール（２８）が設けられているので、ロボット（４）側では、上下方向における負荷を受け持つことが困難であり、ワーク（２）の保持性が良好ではない。一方、ロボットアームは関節を介して、曲線運動を行うので、ハンド（２６）が上下方向に位置変動するのが通常である。しかも、支持機構（１０）側においても、巻取ドラム（１５ｃ）側を支点としてワイヤ（１７）が揺動（回動）可能となっている。したがって、ロボット（４）側では、ハンド（２６）を移動させる際に、ワイヤ（１７）に吊下げられている保持部（１８ｃ）の揺動（回動）に追従させる必要があり、ハンド（２６）の移動における制約が大きい。

　また、ハンド（２６）が急激に上下動すると、保持部（１８ｃ）の保持状態が解除されてしまう虞がある。したがって、ワーク（２）の搬送における操作性が良好ではない。

　本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、構成が簡単であり、ロボット装置側での移動の制約が少ない状態であると共に、荷の搬送時の操作性を良好にすることが可能な搬送システムおよび搬送システムの制御方法を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、荷を所望の位置に搬送する搬送システムであって、荷を昇降可能であると共に作用する荷重または荷重の変化を検出する荷重検出手段を備える巻上機と、巻上機が取り付けられると共に、外力を巻上機に加えることで当該巻上機を水平方向に移動させることが可能なクレーンと、巻上機から垂下され荷を保持可能な吊下げ手段と、荷または吊下げ手段を保持可能な保持手段および当該保持手段を所望の位置に移動させるロボットアームとを備えるロボット装置と、巻上機に対して作用する荷重に応じたトルクを生じさせる巻上機のトルク制御と、吊下げ手段を所定の目標高さに移動させる巻上機の高さ制御を行うことが可能な第１制御手段と、ロボットアームの作動を制御する第２制御手段と、保持手段の作動を制御する第３制御手段と、第１制御手段、第２制御手段および第３制御手段に対して、所定の制御指令を与える主制御手段と、を備え、荷が載置面から持ち上げられる地切りの際以外、または荷が載置面に載置される着床の際以外で吊下げ手段を搬送する際には、主制御手段からの制御指令により、第３制御手段は保持手段による保持を行うように保持制御を実行し、かつ、主制御手段からの制御指令により、荷重検出手段の検出結果に基づいて第１制御手段は吊下げ手段を荷重の増加で巻下げ、荷重の減少で巻上げるトルク制御を実行し、荷が載置面から持ち上げられる地切りの際、または荷が載置面に載置される着床の際には、主制御手段からの制御指令により、第３制御手段は保持手段による保持を解除するように解除制御を実行し、かつ、第１制御手段は主制御手段からの制御指令により、保持手段を目標高さに移動させる制御を行うように巻上機を作動させる高さ制御を実行する、ことを特徴とする搬送システムが提供される。

　また、上述の発明において、トルク制御においては、第２制御手段は、ロボットアームによる上下方向を含む作動によって保持手段を所定の目標位置に移動させる位置制御を実行する、ことが好ましい。

　また、上述の発明において、高さ制御においては、第２制御手段は、ロボットアームの作動を停止させる制御を行う、ことが好ましい。

　また、上述の発明において、吊下げ手段は、荷を保持可能なチャッキング装置であり、チャッキング装置は、荷の地切り前の巻上機の停止状態から荷が着床した後の巻上機の停止状態の間の高さ制御およびトルク制御のいずれにおいても、荷の保持を継続する、ことが好ましい。

　また、上記課題を解決するために、本発明の第２の観点によると、荷を所望の位置に搬送する搬送システムの制御方法であって、搬送システムは、荷を昇降可能であると共に作用する荷重または荷重の変化を検出する荷重検出手段を備える巻上機と、巻上機が取り付けられると共に、外力を巻上機に加えることで当該巻上機を水平方向に移動させることが可能なクレーンと、巻上機から垂下され荷を保持可能な吊下げ手段と、荷または吊下げ手段を保持可能な保持手段および当該保持手段を所望の位置に移動させるロボットアームとを備えるロボット装置と、巻上機に対して作用する荷重に応じたトルクを生じさせる巻上機のトルク制御と、吊下げ手段を所定の目標高さに移動させる巻上機の高さ制御を行うことが可能な第１制御手段と、ロボットアームの作動を制御する第２制御手段と、保持手段の作動を制御する第３制御手段と、第１制御手段、第２制御手段および第３制御手段に対して、所定の制御指令を与える主制御手段と、を備え、荷が載置面から持ち上げられる地切りの際以外、または荷が載置面に載置される着床の際以外で吊下げ手段を搬送する際には、主制御手段からの制御指令により、第３制御手段は保持手段による保持を行うように保持制御を実行する保持制御ステップと、保持制御ステップにおいて、主制御手段からの制御指令により、荷重検出の検出結果に基づいて第１制御手段は吊下げ手段を荷重の増加で巻下げ、荷重の減少で巻上げるトルク制御を実行するトルク制御ステップと、荷が載置面から持ち上げられる地切りの際、または荷が載置面に載置される着床の際には、主制御手段からの制御指令により、第３制御手段は保持手段による保持を解除するように解除制御を実行する解除制御ステップと、解除制御ステップにおいて、第１制御手段は主制御手段からの制御指令により、上下方向において保持手段を目標高さに移動させる制御を行うように巻上機を作動させる高さ制御を実行する高さ制御ステップと、を含むことを特徴とする搬送システムの制御方法が提供される。

　本発明によると、構成が簡単であり、ロボット装置側での移動の制約が少ない状態であると共に、荷の搬送時の操作性を良好にすることが可能な搬送システムおよび搬送システムの制御方法を提供することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る搬送システムの全体的な構成を示す概略図である。図１に示す巻上機の制御的な構成を示す図である。図１に示す搬送システムのロボット装置に取り付けられるロボットハンドの構成を示す平面図である。図１に示す搬送システムが備えるチャッキング装置の構成を示す側面図である。図１に示す搬送システムの制御的な構成を示すブロック図である。図１に示す搬送システムにおける動作のステップＳ１～Ｓ９において、それぞれの部位（装置）が行う動作を表形式で示す図である。図６に示すステップＳ１における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。図６に示すステップＳ２における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。図６に示すステップＳ３における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。図６に示すステップＳ４における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。図６に示すステップＳ５における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。図６に示すステップＳ６における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。図６に示すステップＳ７における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。図６に示すステップＳ８における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。図６に示すステップＳ９における搬送システムの各構成要素の状態を示す図である。

　以下、本発明の一実施の形態に係る搬送システム１０および搬送システム１０の制御方法について、図面に基づいて説明する。

＜１．搬送システム１０の構成について＞
　図１は、搬送システム１０の全体的な構成を示す概略図である。図１に示すように搬送システム１０は、手引クレーン２０と、巻上機３０と、ロボット装置５０と、チャッキング装置７０とを主要な構成要素としている。

　手引クレーン２０は、走行用レール２１と、横行用レール２２とを備えている。走行用レール２１は、天井等の固定的な部位から吊下げられる長尺状の部材であり、作業者の手引き動作に伴って移動しないように上記の固定的な部位に固定されている。なお、手引クレーン２０は、クレーンに対応する。また、横行用レール２２は、不図示の滑車を有していて、その滑車を介して走行用レール２１に沿った移動を可能としている。

　図２は、巻上機３０の制御的な構成を示す図である。図２に示すように、巻上機３０は、巻上機本体部３１と、上フック３２と、シリンダ操作装置３３と、巻き上げ済みのロードチェーンＣ１を保持するチェーンバケット３４と、下フック３６とを主要な構成要素としている。

　巻上機本体部３１は、上フック３２および不図示の滑車を介して、上述した横行用レール２２に吊り下げられている。そのため、作業者が、ロードチェーンＣ１を手で引くことにより、巻上機本体部３１（巻上機３０）を横行用レール２２に沿って移動させることが可能となっている。巻上機本体部３１は、そのハウジング３５の内部に、各種の構成が収納されている。具体的には、ハウジング３５の内部には、駆動モータ４０と、減速機構４１と、ブレーキ機構４２と、ロードチェーンＣ１を巻き上げるロードシーブ４３と、負荷センサ４４と、巻上機制御部４５と、ドライバ４６とが設けられている。

　なお、ロードチェーンＣ１とロードシーブ４３に代えて、図示しないロープと巻き取りドラムからなる巻上機本体とすることができる。この場合、巻き取り済みのロープは巻き取りドラムで保持するのでチェーンバケット３４は不要となる。

　駆動モータ４０は、ロードシーブ４３を駆動する駆動力を与えるモータである。本実施の形態では、駆動モータ４０は、位置（図示しないロータの回転位置）を検出するための検出器（エンコーダ４０ａ）を備えるサーボモータであり、その中でも交流サーボモータであることが好ましい。なお、交流サーボモータとしては、同期モータが好ましいが、誘導形モータであっても良い。

　また、減速機構４１は、駆動モータ４０の回転を減速して、ロードシーブ４３側に伝達する部分である。また、ブレーキ機構４２は、駆動モータ４０の作動時には、電磁力によりブレーキ力を解放可能な部分であるものの、駆動モータ４０が作動していない状態でも、荷Ｐを保持するように、ブレーキ力を生じさせる部分である。

　ロードシーブ４３は、ロードチェーンＣ１を巻き上げおよび巻き下げする部分であり、その外周に沿って、ロードチェーンＣ１の金属環が入り込むチェーンポケットが複数設けられている。

　負荷センサ４４は、上フック３２に掛かる荷重負荷を測定する負荷センサである。すなわち、負荷センサ４４は、巻上機本体部３１の荷重負荷と、ロードチェーンＣ１の荷重負荷（床等に着地していない部分）と、荷Ｐの荷重負荷との合計荷重負荷を測定・検知するセンサである。この負荷センサ４４を用いて測定・検知された合計荷重負荷から、本体自重等を差し引くことで、ロードチェーンＣ１を介してロードシーブ４３に掛かる荷重負荷を検知（算出）することができる。負荷センサ４４は、たとえば上フック３２を巻上機本体部３１に取り付けるための取付軸に取り付けられている。なお、負荷センサ４４は、荷重検出手段に対応する。

　上記の負荷センサ４４としては、歪みゲージを備えるロードセルを用いることができる。負荷センサ４４の配置位置は、上記の他に、上フック３２と不図示の滑車の間、下フック３６と荷Ｐの間、ロードチェーンＣ１の端末と下フック３６の間など、荷Ｐを吊り下げるロードチェーンＣ１によりロードシーブ４３に掛かる負荷を検知・測定できる位置であればいずれでも良い。また負荷センサ４４は、ロードセルの他、クレーンスケールなどを流用することが可能であるが、バランサ制御に利用可能な精度と応答性を有するものである必要がある。

　また、巻上機制御部４５は、後述する主制御部８１からの指令に基づいて、ドライバ４６に対し、制御モード（高さ制御モード、トルク制御モード）に応じた制御が可能であり、また、それぞれの制御モードに際して、位置（高さ）、速度、トルク等の指令値を与える部分である。この巻上機制御部４５とドライバ４６とは、第１制御手段に対応する。巻上機制御部４５としては、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ（ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、内部ストレージ、外部記憶装置等）、入出力インターフェース等を備えるコンピュータや集積回路が挙げられる。

　また、ドライバ４６は、駆動モータ４０の電流値とエンコーダ４０ａの出力及び巻上機制御部４５から与えられるモータ駆動制御のための指令値などに基づいて、外部から供給される電源を適切な電力にコントロールし、その電力を駆動モータ４０に与えて当該駆動モータ４０を回転させる部分である。

　また、シリンダ操作装置３３は、作業者が手で握った状態で操作を行うための操作装置であり、ロードチェーンＣ１の下端側に連結されている。また、シリンダ操作装置３３には、荷Ｐを掛けるための下フック３６が連結されている。なお、シリンダ操作装置３３に代えて、巻上機３０の巻上機本体部３１等からケーブルで吊り下げられた操作装置（ペンダントスイッチ）を用いても良く、無線式リモコン装置を用いても良い。なお、巻上機３０とロボット装置５０とが協働せずに巻上機３０が単独で作動する場合においては、シリンダ操作装置３３の操作には、シリンダ操作装置３３の不図示のグリップ部分をスイッチとして作業者がこれを上下スライド移動させることで上下動を行う操作と、後述するような作業者の手動力（外力）による荷重の変化に応じて駆動モータ４０のトルクを制御する（トルク制御）操作とがあり、各操作は手動で切り替えできるようになっている。

　また、チェーンバケット３４は、ロードシーブ４３を挟んで下フック３６とは反対側に存在する無負荷側（巻き取り済み）のロードチェーンＣ１を収納する部分である。

　次に、ロボット装置５０について説明する。ロボット装置５０は、脚部５１と、複数の関節部５２，５３と、複数のアーム５４，５５と、手首部５６と、これらを駆動させるためのモータ５７ａ～５７ｆとを備えている。また、ロボット装置５０は、ロボットハンド６０を備えている。なお、関節部５２，５３と、アーム５４，５５と、手首部５６と、モータ５７ａ～５７ｆとは、ロボットアーム５８を構成する。

　これらのうち、脚部５１は、床面等の設置面から情報に向かい立設された部位であり、関節部５２を回転自在に支持している。なお、脚部５１には、モータ５７ａが収納されていて、そのモータ５７ａの駆動によって、関節部５２（第１関節部５２とする）を設置面に対して垂直な軸（Ｓ軸と表記する）を中心に回転させることが可能となっている。

　また、第１関節部５２は、脚部５１の上端に設けられている。この第１関節部５２には、アーム５４（第１アーム５４とする）が回転自在な状態で取り付けられると共に、モータ５７ｂが配置されている。モータ５７ｂは、設置面に対して平行な軸（図１において紙面に垂直な方向の軸；Ｌ軸と表記する）を中心として第１アーム５４を回転させる。そのため、第１アーム５４の回転の自由度は２つとなっている。

　なお、モータ５７ａ，５７ｂを含むモータ５７ａ～５７ｆとしては、電気モータやエアモータを用いることが可能である。

　また、第１アーム５４の先端側には、関節部５３が回転自在な状態で取り付けられていると共に、モータ５７ｃが収納されている。そして、モータ５７ｃの駆動によって、上記の関節部５３（第２関節部５３とする）を設置面に対して平行な軸（図１において紙面に垂直な方向の軸（Ｕ軸と表記する））を中心に回転させることが可能となっている。また、この第２関節部５３には、アーム５５（第２アーム５５とする）が回転自在な状態で取り付けられると共に、モータ５７ｄが配置されている。モータ５７ｄは、上記の図１において紙面に垂直な方向の軸（Ｕ軸）に対し、垂直な軸（Ｒ軸と表記する）を中心として第２アーム５５を回転させる。そのため、第２アーム５５の回転の自由度は２つとなっている。

　また、第２アーム５５の先端側には、手首部５６が回転自在な状態で取り付けられていると共に、モータ５７ｅが収納されている。そして、モータ５７ｅの駆動によって、手首部５６は、上記のＲ軸およびＳ軸に対して直交する軸（Ｂ軸と表記する）を中心に回転することが可能となっている。また、手首部５６には、モータ５７ｆが収納されていて、このモータ５７ｆを介してロボットハンド６０が、上記のＢ軸に対して垂直な軸（Ｔ軸と表記する）を中心に回転させることができる。

　また、手首部５６の先端側には、ロボットハンド６０が取り付けられている。なお、ロボットハンド６０は、保持手段に対応する。図３は、ロボットハンド６０の構成を示す平面図である。図３に示すように、ロボットハンド６０は、取付部６１と、筒状部６２と、保持チューブ６３と、アクチュエータ６４（図５参照）とを備えている。取付部６１は、上述した手首部５６に取り付けられる部分である。なお、取付部６１には、保持チューブ６３に空気を供給するためのエア導入路（図示省略）が内蔵されていても良いが、エア導入路は、取付部６１と別体的に設けられていても良い。

　また、筒状部６２は、その外観が筒状に設けられていると共に、保持チューブ６３よりも強度が高く容易に変形しない材質から構成されている。この筒状部６２は、その内周側に保持チューブ６３を取り付けている。また、保持チューブ６３は、エア導入路から空気が導入されることで、内径側に向かって膨らむ部材である。この保持チューブ６３は、たとえばゴム等のような気密性があり容易に伸縮可能な材質から形成されている。なお、保持チューブ６３には、複数（図３では、合計３箇所）の膨張部位６３ａが設けられていて、その膨張部位６３ａが膨張した際に、チャッキング装置７０を保持可能となっている。なお、図３では、膨張部位６３ａは、二点鎖線で示す部位となっている。

　また、アクチュエータ６４は、たとえばコンプレッサやポンプを用いることが可能である。このアクチュエータ６４には保持チューブ６３が直接的または間接的に接続され、その保持チューブ６３に対して加圧によって空気を送り込んだり、送り込まれている空気を減圧することが可能となっている。なお、アクチュエータ６４には、圧力調整用の弁等を備える構成とすることが可能である。

　次に、チャッキング装置７０について説明する。なお、チャッキング装置７０は、吊下げ手段に対応する。図４は、チャッキング装置７０の構成を示す側面図である。図１に示すように、チャッキング装置７０は、下フック３６に吊下げられる部材である。図４に示すように、チャッキング装置７０は、フック掛止部７１と、ハンド保持部７２と、エア駆動部７３と、膨張保持部７４とを備えている。フック掛止部７１はリング状に設けられることで、下フック３６に掛止される部位である。

　また、ハンド保持部７２は、上述したロボットハンド６０が握る部位であり、ロッド状に設けられている。したがって、ロボットハンド６０は、ハンド保持部７２に沿って上下方向に移動可能である。なお、ハンド保持部７２の長さは、次のように設定されている。すなわち、荷Ｐの挿入孔Ｐ１に膨張保持部７４を挿入したり、挿入孔Ｐ１から膨張保持部７４を抜いた場合に、ハンド保持部７２が上下方向に移動しても、ロボットハンド６０がハンド保持部７２を把持可能となるように、ハンド保持部７２の長さが設定されている。

　また、エア駆動部７３は、膨張保持部７４を加圧して空気を送り込んだり、その加圧を解除する部位である。なお、エア駆動部７３は、膨張保持部７４よりも大径に設けられることで、荷Ｐの挿入孔Ｐ１に膨張保持部７４を挿入した際の位置決めも行うことが可能となっている。

　また、膨張保持部７４は、上述したロボットハンド６０と同様に、空気が導入されることで膨らむ部分であり、荷Ｐの挿入孔Ｐ１に挿入される部分である。この膨張保持部７４は、ロッド部７４ａと、膨張保持部７４ｂとを備えている。ロッド部７４ａは、上記のエア駆動部７３から下方側に突出している棒状の部分である。なお、ロッド部７４ａは棒状の部分には限られず、筒状の部分であっても良い。

　また、膨張保持部７４ｂは、エア駆動部７３に接続されているエア導入路から空気が導入されることで、外径側に向かって膨らむ部分である。この膨張保持部７４ｂは、保持チューブ６３と同様に、たとえばゴム等のような容易に膨張可能な材質から形成されている。なお、膨張保持部７４ｂは、長手方向に沿って複数（図４では、合計３箇所）の膨張部位が存在することで、荷Ｐを安定的に支持可能となっている。

　次に、搬送システム１０の制御的な構成について説明する。図５は、搬送システム１０の制御的な構成を示すブロック図である。図５に示すように、搬送システム１０の制御部分には、主制御部８１と、上述した巻上機制御部４５と、チャッキング制御部８２と、ハンド制御部８３と、ロボット制御部８４とが設けられている。

　なお、主制御部８１、チャッキング制御部８２、ハンド制御部８３およびロボット制御部８４としては、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ（ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、内部ストレージ、外部記憶装置等）、入出力インターフェース等を備えるコンピュータや集積回路が挙げられる。また、主制御部８１は、主制御手段に対応する。また、ロボット制御部８４およびドライバ８５ａ～８５ｆは、第２制御手段に対応し、ハンド制御部８３は第３制御手段に対応し、チャッキング制御部８２は、第４制御手段に対応する。

　主制御部８１は、搬送システム１０の全体的な制御を行う部位であり、各制御部４５，８２，８３，８４に制御指令に関する信号を送信する部位であり、各制御部４５，８２，８３，８４から所定の動作の終了に対応した信号を受信する部位である。チャッキング制御部８２は、上述したチャッキング装置７０の作動を制御する部分である。また、ハンド制御部８３は、上述したロボットハンド６０の作動を制御する部分である。また、ロボット制御部８４は、ドライバ８５ａ～８５ｆを介して、上述したロボット装置５０の各モータ５７ａ～５７ｆの作動を制御する部分である。

＜２．搬送システム１０の動作について＞
　以上のような搬送システム１０において、荷Ｐを搬送する場合の動作について、図６に基づいて以下に説明する。なお、図６は、ステップＳ１～Ｓ９において、それぞれの部位（装置）が行う動作を表形式で示す図である。

　ステップＳ１：チャッキング装置７０の挿入準備
　［ステップＳ１における巻上機３０］
　図７は、ステップＳ１における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。図７に示すように、チャッキング装置７０の挿入前のステップＳ１では、チャッキング装置７０は、荷Ｐの挿入孔Ｐ１に向けて、移動させられる。このとき、巻上機３０においては、トルク制御（バランサ制御）を行う。かかる制御では、主制御部８１からの制御指令により、巻上機制御部４５は、負荷センサ４４での負荷の検出結果に基づいて、駆動モータ４０に一定のトルクが作用するにように制御する（トルク制御ステップの一部に対応）。巻上機３０のトルク制御では、負荷センサ４４に所定の負荷が検知され、その負荷の値がメモリ４５ａに記憶される。

　したがって、たとえば荷Ｐを吊り下げている状態で、荷Ｐを手（ロボットハンド６０）で持ち上げると、負荷センサ４４で検出される負荷が軽くなる〈小さくなる〉ので、巻上機制御部４５は駆動モータ４０に巻き上げ方向に向かう駆動力を与える。それにより、荷Ｐを持ち上げる向きの力が作用し、その結果、手に作用する荷Ｐの負荷が非常に軽くなるか、ほとんど負荷を感じない状態となる。

　ここで、ステップＳ１では、荷Ｐを吊り下げる前の状態であるので、負荷センサ４４で検出される負荷は、荷Ｐを吊り下げている状態よりも非常に小さい。そのため、巻上機制御部４５は、かかる小さな負荷を維持するようなトルク制御（バランサ制御）を行うように、駆動モータ４０の駆動を制御する。

　［ステップＳ１におけるチャッキング装置７０］
　また、チャッキング装置７０では、主制御部８１からの制御指令に基づいて、チャッキング制御部８２は、エア駆動部７３で膨張保持部７４ｂを加圧しないように、エア駆動部７３の作動を制御する。そのため、チャッキング装置７０の膨張保持部７４ｂが非膨張状態となり、挿入孔Ｐ１にチャッキング装置７０を挿入可能となる。

　［ステップＳ１におけるロボットハンド６０］
　また、ステップＳ１においては、主制御部８１からの制御指令に基づいて、ハンド制御部８３は、チャッキング装置７０を保持する（握る）ように、ロボットハンド６０のアクチュエータ６４の作動を制御する。それにより、ロボットハンド６０は、チャッキング装置７０のハンド保持部７２を保持する状態となる（保持制御ステップの一部に対応）。

　［ステップＳ１におけるロボット装置５０］
　また、ステップＳ１においては、主制御部８１からの制御指令に基づいて、ロボット制御部８４は、ロボットハンド６０（チャッキング装置７０）の位置制御を行う。すなわち、ロボット制御部８４は、ロボットハンド６０（チャッキング装置７０）が所定の経路を辿って目標高さおよび位置に到達するように、各モータ５７ａ～５７ｆの作動を制御する。かかる位置制御においては、チャッキング装置７０が荷Ｐの挿入孔Ｐ１の上方に位置するように、各モータ５７ａ～５７ｆの作動を制御する。

　ステップＳ２：チャッキング高さへの巻下げ
　［ステップＳ２における巻上機３０］
　図８は、ステップＳ２における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。図８に示すように、ステップＳ１の後に、ロボット制御部８４からのロボットハンド６０の移動完了信号を受け、主制御部８１はハンド制御部８３へ所定の指令を出力し、その所定の指令に基づいて、ハンド制御部８３の制御に基づいてロボットハンド６０はチャッキング装置７０のハンド保持部７２を保持する状態を開放する。主制御部８１は、ハンド制御部８３からの解放完了信号を受け、巻上機３０にトルク制御（バランサ制御）を停止し高さ制御に切り替えるように指令する。巻上機３０は、主制御部８１からの現在位置よりも下方の目標高さへの巻下げ指令を受け、巻下げ動作を行う。すなわち、巻上機制御部４５においては、主制御部８１からの制御指令に基づいて、制御モードが、トルク制御（バランサ制御）のモードから、高さ制御のモードへと切り替えられる。そして、チャッキング装置７０を、荷Ｐをチャッキングする動作を開始可能な所定の目標高さ（チャッキング高さ）に降下させる巻下げ動作を行うように、巻上機制御部４５は駆動モータ４０の駆動を制御する（高さ制御ステップの一部に対応）。なお「着床」とは荷が宙吊り状態から着床状態（載置面に載置される状態）とすることをいい、「着床高さ」とは荷が宙吊り状態から載置面に載置される瞬間の高さ（後述する「地切り高さ」とほぼ同じ高さ）をいう。

　［ステップＳ２におけるチャッキング装置７０］
　また、チャッキング装置７０の挿入時のステップＳ２においても、上記のステップＳ１と同様に、チャッキング装置７０の膨張保持部７４ｂの非膨張状態を継続する。

　［ステップＳ２におけるロボットハンド６０］
　また、ステップＳ２においては、主制御部８１からの制御指令に基づいて、ハンド制御部８３は、チャッキング装置７０を離す状態を継続するように、ロボットハンド６０のアクチュエータ６４の作動を制御する（解除制御ステップの一部に対応）。

　［ステップＳ２におけるロボット装置５０］
　また、ステップＳ２においては、ロボット装置５０は、ロボット制御部８４からの制御指令に基づいて、停止状態となる。すなわち、ロボット制御部８４は、各モータ５７ａ～５７ｆの作動を停止させる。それにより、ロボットハンド６０が停止するので、巻上機３０の巻下げ動作に伴って、チャッキング装置７０がロボットハンド６０に対して相対的に下降する。

　ステップＳ３：チャッキング高さでの停止
　［ステップＳ３における巻上機３０］
　図９は、ステップＳ３における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。図９に示すように、上述した高さ制御における所定の目標高さであるチャッキング高さに到達した場合、すなわちチャッキング装置７０で荷Ｐを保持するチャッキング動作を開始可能な状態となるように、膨張保持部７４の荷Ｐの挿入孔Ｐ１への挿入が完了した場合に、巻上機制御部４５は、駆動モータ４０の駆動を停止させる（高さ制御ステップの一部に対応）。

　［ステップＳ３におけるチャッキング装置７０］
　また、主制御部８１からの制御指令に基づいて、駆動モータ４０が停止したタイミング、またはそれよりも後のタイミングで、チャッキング制御部８２は、エア駆動部７３で膨張保持部７４ｂを加圧するように、エア駆動部７３の作動を制御する。すなわち、ステップＳ２では、チャッキング装置７０が荷Ｐを保持する状態となる。

　［ステップＳ３におけるロボットハンド６０］
　ステップＳ３においても、ステップＳ２と同様に、ロボットハンド６０がチャッキング装置７０を離す状態を継続する（解除制御ステップの一部に対応）。

　［ステップＳ３におけるロボット装置５０］
　ステップＳ３においても、ステップＳ２と同様に、ロボット装置５０の各モータ５７ａ～５７ｆの作動の停止を継続する。すなわち、ロボット装置５０の停止状態を継続する。

　ステップＳ４：地切りのための巻上げ
　［ステップＳ４における巻上機３０］
　図１０は、ステップＳ４における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。図１０に示すように、巻上機３０においては、巻上げ動作を行う。すなわち、主制御部８１からの制御指令に基づいて、巻上機制御部４５は、チャッキング装置７０を所定の目標高さまで上昇させるような巻上げ動作を行うように、駆動モータ４０の駆動を制御する（高さ制御ステップの一部に対応）。なお、この巻上げ動作に伴って、荷Ｐが地切り高さより高く持ち上げられることで、負荷センサ４４によって荷Ｐを吊り下げる際の負荷が検出され、その負荷がメモリ４５ａに記憶される。なお「地切り」とは荷を載置面に載置した状態から宙吊り状態とすることをいい、「地切り高さ」とは荷が載置面に載置された状態から宙吊り状態になる瞬間の高さをいう。また、チャッキング装置７０が所定の目標高さに位置することによって、ロボットハンド６０はチャッキング装置７０のハンド保持部７２の部位を保持可能な状態で、かつ、負荷センサ４４にロボットハンド６０による負荷が作用しない状態で待機している。

　［ステップＳ４におけるチャッキング装置７０］
　ステップＳ４においても、上記のステップＳ３と同様に、チャッキング装置７０が荷Ｐを保持する状態を継続する。したがって、巻上機３０の巻上げ動作に伴って、荷Ｐが上昇する。

　［ステップＳ４におけるロボットハンド６０］
　ステップＳ４においても、ステップＳ２，Ｓ３と同様に、ロボットハンド６０がチャッキング装置７０を離す状態を継続する（解除制御ステップの一部に対応）。そのため、巻上機３０の巻上げ動作に伴って、チャッキング装置７０は、ロボットハンド６０に対して相対的に上昇する。

　［ステップＳ４におけるロボット装置５０］
　ステップＳ４においても、ステップＳ２，Ｓ３と同様に、ロボット装置５０の各モータ５７ａ～５７ｆの作動の停止を継続する。すなわち、ロボット装置５０の停止状態を継続する。

　ステップＳ５：荷の搬送
　［ステップＳ５における巻上機３０］
　図１１は、ステップＳ５における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。図１１に示すように、ステップＳ５においては、ステップＳ１と同様に、トルク制御（バランサ制御）を行う（トルク制御ステップの一部に対応）。このトルク制御（バランサ制御）では、メモリ４５ａに記憶されている負荷の値に基づいて、駆動モータ４０に一定のトルクが作用するにように制御する。したがって、ロボット装置５０がロボットハンド６０を所定の経路に沿って移動させる位置制御の実行中は、荷Ｐを上昇させる方向にロボットハンド６０を移動させようとすると、負荷センサ４４で検出される負荷が軽くなる（小さくなる）ので、その変化量に応じて巻上機制御部４５は駆動モータ４０に巻き上げ方向に向かう駆動力を与える。また、ロボット装置５０が荷Ｐを下降させる方向にロボットハンド６０を移動させようとすると、負荷センサ４４で検出される負荷が大きくなるので、その変化量に応じて巻上機制御部４５は駆動モータ４０に巻き下げ方向に向かう駆動力を与える。これらにより、ロボット装置５０には荷Ｐの荷重が直接作用することなく、後述のロボット装置５０のロボットアーム５８の制御によってロボットハンド６０を所定の経路に沿って目標位置（目標高さを含む）まで移動させることができ、荷Ｐはそれに伴って搬送される。

　［ステップＳ５におけるチャッキング装置７０］
　ステップＳ５においても、上記のステップＳ３，Ｓ４と同様に、チャッキング装置７０が荷Ｐを保持する状態を継続する。したがって、後述するようなロボット装置５０の作動に伴って、荷Ｐが移動する。

　［ステップＳ５におけるロボットハンド６０］
　ステップＳ５においては、主制御部８１からの制御指令に基づいて、ハンド制御部８３は、チャッキング装置７０を握るように、ロボットハンド６０のアクチュエータ６４の作動を制御する（保持制御ステップの一部に対応）。それにより、ロボットハンド６０は、チャッキング装置７０のハンド保持部７２を保持する状態となる。上記のように、チャッキング装置７０は荷Ｐを保持している。したがって、後述するようなロボット装置５０の作動に伴って、荷Ｐが搬送される。

　［ステップＳ５におけるロボット装置５０］
　ステップＳ５においては、主制御部８１からの制御指令に基づいて、ロボット制御部８４は、ロボットアーム５８の作動の制御（位置制御）を行う。すなわち、ロボット制御部８４は、ロボットハンド６０（チャッキング装置７０）が目標位置（目標高さを含む）に到達するように、各モータ５７ａ～５７ｆの作動を制御する。かかる位置制御においては、荷Ｐが目標位置まで移動するように、各モータ５７ａ～５７ｆの作動を制御する。

　ステップＳ６：着床のための巻下げ
　［ステップＳ６における巻上機３０］
　図１２は、ステップＳ６における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。ステップＳ５において、ロボットハンド６０が目標位置に到達したことが検知されると、ステップＳ２と同様のステップＳ６の動作を実行する。すなわち、図６に示すように、ステップＳ６において、巻上機３０は巻下げ動作を行う。このとき、主制御部８１は、ハンド制御部８３からのロボットハンド６０の解放完了信号を受信し、巻上機制御部４５に制御モードをトルク制御（バランサ制御）のモードから、高さ制御のモードへと切り替える指令を送信する。巻上機制御部４５は、高さ制御のモードに切り替わり、主制御部８１からの目標高さの指令受信まで待機する。そして、主制御部８１は、荷Ｐを着床させるための下フック３６の目標高さ（載置面の高さに応じて予め設定した高さ）まで巻き下げるよう巻上機制御部４５に指令する。巻上機制御部４５は、かかる載置面に着床させるための巻下げ動作を行うように、駆動モータ４０の駆動を制御する（高さ制御ステップの一部に対応）。

　［ステップＳ６におけるチャッキング装置７０］
　ステップＳ６においても、上記のステップＳ３～Ｓ５と同様に、チャッキング装置７０が荷Ｐを保持する状態を継続する。したがって、上記のような巻下げ動作に伴って、荷Ｐが降下する。

　［ステップＳ６におけるロボットハンド６０］
　ステップＳ６においては、ロボットハンド６０は、上述したステップＳ２と同様の動作を行う。すなわち、ロボットハンド６０においては、主制御部８１からの制御指令に基づいて、ハンド制御部８３は、チャッキング装置７０を離すように、アクチュエータ６４の作動を制御する（解除制御ステップの一部に対応）。

　［ステップＳ６におけるロボット装置５０］
　また、ステップＳ６においては、上述したステップＳ２と同様に、ロボット装置５０は、ロボット制御部８４からの制御指令に基づいて、停止状態となる。すなわち、ロボット制御部８４は、各モータ５７ａ～５７ｆの作動を停止させる。それにより、ロボットハンド６０が停止するので、巻上機３０の巻下げ動作に伴って、チャッキング装置７０がロボットハンド６０に対して相対的に下降する。

　ステップＳ７：着床における停止
　［ステップＳ７における巻上機３０］
　図１３は、ステップＳ７における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。図１３に示すように、上述した高さ制御における予め設定した所定の目標高さに下フック３６が到達した場合に、巻上機制御部４５は、駆動モータ４０の駆動を停止させる（高さ制御ステップの一部に対応）。このとき、巻上機３０に備えられた負荷センサ４４の検知情報により着床を検知し、巻上機制御部４５は主制御部８１に着床を通知するようにしても良い。これにより荷Ｐの搬送が完了する。

　［ステップＳ７におけるチャッキング装置７０］
　また、駆動モータ４０が停止したタイミング、またはそれよりも後のタイミングで、チャッキング装置７０においては、着床を判断した主制御部８１からの制御指令に基づいて、チャッキング制御部８２は、エア駆動部７３で膨張保持部７４ｂを加圧している状態を解除するように、エア駆動部７３の作動を制御する。すなわち、ステップＳ７では、チャッキング装置７０が荷Ｐを保持している状態から、非保持の状態へと切り替えられる。

　［ステップＳ７におけるロボットハンド６０］
　ステップＳ３においても、上記のステップＳ６と同様に、ロボットハンド６０がチャッキング装置７０を離す状態を継続する（解除制御ステップの一部に対応）。

　［ステップＳ７におけるロボット装置５０］
　ステップＳ７においても、上記のステップＳ６と同様に、ロボット装置５０の各モータ５７ａ～５７ｆの作動の停止を継続する。すなわち、ロボット装置５０の停止状態を継続する。

　ステップＳ８：チャッキング装置の取り出し
　［ステップＳ８における巻上機３０］
　図１４は、ステップＳ８における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。図１４に示すように、ステップＳ８においては、チャッキング装置７０を荷Ｐから取り出し開始する準備ステップとして、ハンド保持部７２の所定の部位をロボットハンド６０で保持できる高さまで、ステップＳ４と同様の巻上げ動作を行う。すなわち、主制御部８１からの制御指令に基づいて、巻上機制御部４５は、チャッキング装置７０を所定の目標高さまで上昇させるような巻上げ動作を行うように、駆動モータ４０の駆動を制御する（高さ制御ステップの一部に対応）。なお、この巻上げ動作においては、ステップＳ４とは異なり、荷Ｐは持ち上げられずに、チャッキング装置７０のみが下フック３６により持ち上げられる。そのため、負荷センサ４４で検出される負荷は、荷Ｐを吊り下げている状態よりも非常に小さい値となり、巻上機制御部４５は、かかる負荷の値をメモリ４５ａに記憶させ、制御モードをトルク制御（バランサ制御）のモードに切り替え可能な状態で待機する。

　［ステップＳ８におけるチャッキング装置７０］
　ステップＳ８においても、上記のステップＳ７と同様に、チャッキング装置７０が荷Ｐを非保持の状態を継続する。したがって、巻上機３０の巻上げ動作に伴って、荷Ｐに対してチャッキング装置７０が上昇する。

　［ステップＳ８におけるロボットハンド６０］
　ステップＳ８においても、ステップＳ６，Ｓ７と同様に、ロボットハンド６０がチャッキング装置７０を離す状態を継続する（解除制御ステップの一部に対応）。そのため、巻上機３０の巻上げ動作に伴って、チャッキング装置７０は、ロボットハンド６０に対して相対的に上昇する。

　［ステップＳ８におけるロボット装置５０］
　ステップＳ８においても、ステップＳ６，Ｓ７と同様に、ロボット装置５０の各モータ５７ａ～５７ｆの作動の停止を継続する。すなわち、ロボット装置５０の停止状態を継続する。

　ステップＳ９：チャッキング装置７０の移動
　［ステップＳ９における巻上機３０］
　図１５は、ステップＳ９における搬送システム１０の各構成要素の状態を示す図である。図１５に示すように、ステップＳ９においては、ステップＳ１，Ｓ５と同様に、高さ制御から切り替えてトルク制御（バランサ制御）を行う。このトルク制御（バランサ制御）では、メモリ４５ａに記憶されている負荷の値（荷Ｐを吊り下げていない状態の負荷の値）に基づいて、駆動モータ４０に一定のトルクが作用するにように制御する。したがって、ロボット装置５０がチャッキング装置７０を上下動させようとした場合、巻上機制御部４５は、ロボット装置５０に作用する負荷が小さくなるように、駆動モータ４０の駆動を制御する（トルク制御ステップの一部に対応）。

　［ステップＳ９におけるチャッキング装置７０］
　ステップＳ９においても、上記のステップＳ７，Ｓ８と同様に、チャッキング装置７０が荷Ｐを非保持の状態を継続する。

　［ステップＳ９におけるロボットハンド６０］
　ステップＳ９においては、トルク制御（バランサ制御）のモードに切り替わったことを確認した主制御部８１からの制御指令に基づいて、ハンド制御部８３は、チャッキング装置７０を握るように、ロボットハンド６０のアクチュエータ６４の作動を制御する。それにより、ロボットハンド６０は、チャッキング装置７０のハンド保持部７２を保持する状態となる（保持制御ステップの一部に対応）。そのため、後述するようなロボット装置５０の作動に伴って、チャッキング装置７０が移動する。

　［ステップＳ９におけるロボット装置５０］
　ステップＳ９においては、主制御部８１からの制御指令に基づいて、ロボット制御部８４は、ロボットアーム５８の作動の制御（位置制御）を行う。すなわち、ロボット制御部８４は、ロボットハンド６０（チャッキング装置７０）が目標位置に到達するように、各モータ５７ａ～５７ｆの作動を制御する。かかる位置制御の一例としては、チャッキング装置７０を、次の荷Ｐを持ち上げるための位置まで所定の経路に沿って移動させるものがある。

　以上のような各ステップＳ１～Ｓ９を、搬送システム１０は実行して、荷Ｐの一連の搬送工程を自動で完了することができる。

＜３．効果について＞
　以上のような構成の搬送システム１０によると、荷Ｐを昇降可能であると共に作用する荷重を検出する負荷センサ４４（荷重検出手段）を備える巻上機３０と、巻上機３０が取り付けられると共に、外力を巻上機３０に加えることで当該巻上機３０を水平方向に移動させることが可能な手引クレーン２０（クレーン）と、巻上機３０から垂下され荷Ｐを保持可能なチャッキング装置７０（吊下げ手段）と、荷Ｐまたはチャッキング装置７０（吊下げ手段）を保持可能なロボットハンド６０（保持手段）および当該ロボットハンド６０（保持手段）を所望の位置に移動させるロボットアーム５８とを備えるロボット装置５０と、巻上機３０に対して作用する荷重に応じたトルクを生じさせるトルク制御と、チャッキング装置７０（吊下げ手段）を所定の目標高さに移動させる高さ制御を行うことが可能な巻上機制御部４５（第１制御手段）と、ロボットアーム５８の作動を制御するロボット制御部８４（第２制御手段）と、ロボットハンド６０の作動を制御するハンド制御部８３（第３制御手段）と、巻上機制御部４５（第１制御手段）、ロボット制御部８４（第２制御手段）およびハンド制御部８３（第３制御手段）に対して、所定の制御指令を与える主制御部８１（主制御手段）と、を備える。

　そして、荷Ｐが載置面から持ち上げられる地切りの際以外、または荷Ｐが載置面に載置される着床の際以外でチャッキング装置７０（吊下げ手段）を移動する際、すなわち荷Ｐを高さ制御時以外で搬送する際、高さ制御の前にチャッキング装置７０を荷Ｐに向けて移動させる際、または高さ制御の後にチャッキング装置７０を荷Ｐから移動させる際には、主制御部８１（主制御手段）からの制御指令により、ハンド制御部８３（第３制御手段）はロボットハンド６０（保持手段）による保持を行うように保持制御を実行する。かかる制御と共に、主制御部８１（主制御手段）からの制御指令により、負荷センサ４４（荷重検出手段）での作用する荷重の変化の検出結果に基づいて、巻上機制御部４５（第１制御手段）はチャッキング装置７０（吊下げ手段）を荷重の増加で巻下げ、荷重の減少で巻上げるトルク制御を実行する。

　また、荷Ｐが載置面から持ち上げられる地切りの際、または荷が載置面に載置される着床の際には、主制御部８１（主制御手段）からの制御指令により、ハンド制御部８３（第３制御手段）はロボットハンド６０（保持手段）による保持を解除するように解除制御を実行する。かかる制御と共に、巻上機制御部４５（第１制御手段）は主制御部８１（主制御手段）からの制御指令により、上下方向においてロボットハンド６０（保持手段）を目標高さに移動させる制御を行うように巻上機３０を作動させる高さ制御を実行する。

　このように構成する場合には、荷Ｐの地切りや着床の際には、巻上機３０の位置制御によってチャッキング装置７０（吊下げ手段）を介して荷Ｐを持ち上げたり、降下させることが可能となる。この巻上機３０の位置制御では、ロボットハンド６０がチャッキング装置７０（吊下げ手段）の保持を解除するので、チャッキング装置７０（吊下げ手段）は、ロボットハンド６０に対して相対的に上下方向に移動する。そのため、巻上機３０の位置制御によるチャッキング装置７０（吊下げ手段）の上下方向への移動と、ロボット装置５０のロボットアーム５８の上下方向への移動との間で、同期のずれが生じるのを防止することができる。

　また、地切りや着床のための高さ制御時以外で荷Ｐを搬送する際（ステップＳ５）、巻上機３０の高さ制御の前にチャッキング装置７０（吊下げ手段）を荷Ｐに向けて移動させる際（ステップＳ１）、または高さ制御の後にチャッキング装置７０（吊下げ手段）を荷Ｐから移動させる際（ステップＳ９）には、巻上機３０の「トルク制御」（バランサ制御）がなされる。このため、荷Ｐを搬送する場合には、荷Ｐの荷重を巻上機３０側で支持（負担）しつつ、ロボットアーム５８が作動した場合には、その作動によって所望の位置に荷Ｐを搬送することができる。

　すなわち、巻上機３０はトルク制御（バランサ制御）によって、ロボットアーム５８が作動しない場合に荷Ｐと釣り合う負荷（トルク）を与えるものの荷Ｐを上下方向に積極的には移動させない。したがって、巻上機３０とロボットアーム５８との間で、上下方向の移動において同期のずれが生じるのを防止することが可能となる。

　いわば、本実施の形態では、地切りや着床の際には、巻上機３０の高さ制御を行うものの、ロボットハンド６０はチャッキング装置７０（吊下げ手段）の保持を解除する。一方、地切りや着床以外で、荷Ｐを搬送する際（ステップＳ５）、巻上機３０の高さ制御の前にチャッキング装置７０（吊下げ手段）を荷Ｐに向けて移動させる際（ステップＳ１）、または高さ制御の後にチャッキング装置７０（吊下げ手段）を荷Ｐから移動させる際（ステップＳ９）には、巻上機３０のトルク制御（バランサ制御）がなされるが、ロボットハンド６０はチャッキング装置７０（吊下げ手段）の保持を行う。このようなシーケンス的な制御を搬送システム１０が行うので、巻上機３０とロボットアーム５８との間で、上下方向の移動において同期のずれが生じることがない。

　また、本実施の形態では、ロボットハンド６０には、特許文献１に開示のようなローラーボールのような、ロボットアーム６０と巻上機３０との間の同期のずれを吸収するための手段が存在していない。したがって、ローラーボールがロボットアーム６０に存在しない分だけ構成が簡略化されるので、特許文献１に開示の構成よりも製造コストを低減することが可能となる。また、巻上機３０はトルク制御（バランサ制御）においては、ロボットアーム６０がチャッキング装置７０（吊下げ手段）のハンド保持部７２を握った保持状態で、ロボットアーム５８が作動することで、荷Ｐを所望の位置に移動させることが可能となる。したがって、ロボット装置５０側での移動の制約が少ない状態とすることができ、また荷Ｐの搬送時の操作性も良好となる。また、ロボットハンド６０でしっかり保持した状態でチャッキング装置７０を所定の経路に沿って、かつチャッキング装置７０の姿勢もコントロールしながら移動させることが可能となっている。

　また、本実施の形態では、主制御部８１（主制御手段）からの制御指令により、チャッキング装置７０（吊下げ手段）による荷Ｐの保持および保持解除を制御するチャッキング制御部８２（第４制御手段）をさらに備えている。

　このように構成する場合には、チャッキング装置７０（吊下げ手段）は、主制御部８１（主制御手段）からの制御指令により、チャッキング制御部８２（第４制御手段）での制御に基づいて、荷Ｐの保持および保持解除を良好に行うことが可能となる。これにより荷Ｐの持ち換えができるようになる。

　また、本実施の形態では、トルク制御（バランサ制御）においては、ロボット制御部８４（第２制御手段）は、ロボットアーム５８による上下方向を含む作動によってチャッキング装置７０（吊下げ手段）を所定の目標位置に移動させる位置制御を実行する。

　このため、巻上機３０のトルク制御（バランサ制御）においては、ロボットアーム５８が作動することで、荷Ｐを搬送することができるが、かかる荷Ｐの搬送においては、荷Ｐの荷重を巻上機３０側で支持（負担）しつつ、ロボットアーム５８の作動によって所望の位置に荷Ｐを搬送することができる。また、このようなロボットアーム５８の作動によって荷Ｐを移動させる場合でも、巻上機３０は積極的（能動的）に目標の高さ位置に荷Ｐを向かわせるような巻上げおよび巻下げを行わないので、巻上機３０とロボットアーム５８との間で、上下方向の移動において同期のずれが生じるのを防止することが可能となる。

　また、本実施の形態では、巻上機３０の高さ制御においては、ロボット制御部８４（第２制御手段）は、ロボットアーム５８の作動を停止させる制御を行う。

　このため、地切りや着床の際には、巻上機３０の高さ制御によって、ロボットアーム５８（ロボット装置５０）に対して相対的に、巻上機３０がチャッキング装置７０（吊下げ手段）を介して荷Ｐを持ち上げたり、降下させることが可能となる。そのため、巻上機３０の高さ制御によるチャッキング装置７０（吊下げ手段）の上下方向への移動と、ロボット装置５０のロボットアーム５８の上下方向への移動との間で、同期のずれが生じるのを防止することができる。

　また、本実施の形態では、吊下げ手段は、荷Ｐを保持可能なチャッキング装置７０であり、チャッキング装置７０は、荷Ｐの地切り前の巻上機３０の停止状態から荷Ｐが着床した後の巻上機３０の停止状態の間の高さ制御およびトルク制御のいずれにおいても、荷Ｐの保持を継続する。

　このため、荷Ｐの地切りの前の巻上機３０の停止状態から荷Ｐが着床した後の巻上機３０の停止状態の間、荷Ｐが保持されるので、荷Ｐの搬送直前直後および搬送中は、チャッキング装置７０によって荷Ｐを確実に保持させることが可能となる。

＜変形例＞
　以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

　上述の実施の形態では、吊下げ手段として、チャッキング装置７０について説明している。しかしながら、吊下げ手段は、チャッキング装置７０には限られない。たとえば、荷Ｐが磁力によって吸引保持可能な場合には、吊下げ手段は、電磁石によって荷Ｐを保持する構成であっても良く、開閉可能な支持部材によって荷Ｐを保持する構成であっても良い。

　また、第２制御手段に対応するロボット制御部８４と、第３制御手段に対応するハンド制御部８３とは、１つの制御部であっても良い。

　また、上述の実施の形態では、保持手段として、図３に示すようなロボットハンド６０について説明している。しかしながら、保持手段は、図３に示すようなロボットハンド６０には限られない。たとえば、保持手段に対応するロボットハンド６０は、上述した構成には限られない。たとえば、ロボットハンドは、複数の指または爪を備え、それら複数の指または爪によってチャッキング装置７０等をクランプする構成でも良い。また、保持手段は、ロボットハンド以外に、真空吸着や磁着によって、チャッキング装置７０を保持するエンドエフェクタであっても良い。

　また、上述の実施の形態では、吊下げ手段として、チャッキング装置７０について説明している。しかしながら、吊下げ手段はチャッキング装置７０には限られない。たとえば、磁力によってワーク等を吸着可能なリフティングマグネットが吊下げ手段に対応しても良く、その他、例えば荷に設けたアイ部への自動玉掛け・玉掛け解除が可能なフック部材が吊下げ手段に対応しても良く、あるいは巻上機３０の下フック３６を吊下げ手段に対応しても良い。

　また、上述の実施の形態では、クレーンとして、手引クレーン２０について説明している。しかしながら、クレーンは、手引クレーン２０には限られない。たとえば、クレーンは、モータの駆動によって吊下げ対象である巻上機３０等が、走行用レール２１および横行用レール２２に沿って移動可能な電動トロリを備える構成としても良い。

　また、上述の実施の形態では、地切りおよび着床以外の動作において、目標高さを設定するようにしても良い。

　１０…搬送システム、２０…手引クレーン（クレーンに対応）、２１…走行用レール、２２…横行用レール、３０…巻上機、３１…巻上機本体部、３２…上フック、３３…シリンダ操作装置、３４…チェーンバケット、３５…ハウジング、３６…下フック、４０…駆動モータ、４０ａ…エンコーダ、４１…減速機構、４２…ブレーキ機構、４３…ロードシーブ、４４…負荷センサ、４５…巻上機制御部、４５ａ…メモリ、４６…ドライバ、５０…ロボット装置、５１…脚部、５２…第１関節部、５３…第２関節部、５４…第１アーム、５５…第２アーム、５６…手首部、５７ａ～５７ｆ…モータ、６０…ロボットハンド（保持手段に対応）、６１…取付部、６２…筒状部、６３…保持チューブ、６３ａ…膨張部位、６４…アクチュエータ、７０…チャッキング装置（吊下げ手段に対応）、７１…フック掛止部、７２…ハンド保持部、７３…エア駆動部、７４…膨張保持部、７４ａ…ロッド部、７４ｂ…膨張保持部、８１…主制御部（主制御手段に対応）、８２…チャッキング制御部（第４制御手段に対応）、８３…ハンド制御部（第３制御手段に対応）、８４…ロボット制御部（第２制御手段に対応）、８５ａ～８５ｆ…ドライバ、Ｃ１…ロードチェーン、Ｐ…荷、Ｐ１…挿入孔

Claims

　荷を所望の位置に搬送する搬送システムであって、
　荷を昇降可能であると共に作用する荷重または荷重の変化を検出する荷重検出手段を備える巻上機と、
　前記巻上機が取り付けられると共に、外力を前記巻上機に加えることで当該巻上機を水平方向に移動させることが可能なクレーンと、
　前記巻上機から垂下され前記荷を保持可能な吊下げ手段と、
　前記荷または前記吊下げ手段を保持可能な保持手段および当該保持手段を所望の位置に移動させるロボットアームとを備えるロボット装置と、
　前記巻上機に対して作用する荷重に応じたトルクを生じさせる前記巻上機のトルク制御と、前記吊下げ手段を所定の目標高さに移動させる前記巻上機の高さ制御を行うことが可能な第１制御手段と、
　前記ロボットアームの作動を制御する第２制御手段と、
　前記保持手段の作動を制御する第３制御手段と、
　前記第１制御手段、前記第２制御手段および前記第３制御手段に対して、所定の制御指令を与える主制御手段と、を備え、
　前記荷が載置面から持ち上げられる地切りの際以外、または前記荷が前記載置面に載置される着床の際以外で前記吊下げ手段を搬送する際には、前記主制御手段からの制御指令により、前記第３制御手段は前記保持手段による保持を行うように保持制御を実行し、
　かつ、前記主制御手段からの制御指令により、前記荷重検出手段の検出結果に基づいて前記第１制御手段は前記吊下げ手段を荷重の増加で巻下げ、荷重の減少で巻上げるトルク制御を実行し、
　前記荷が載置面から持ち上げられる地切りの際、または前記荷が前記載置面に載置される着床の際には、前記主制御手段からの制御指令により、前記第３制御手段は前記保持手段による保持を解除するように解除制御を実行し、
　かつ、前記第１制御手段は前記主制御手段からの制御指令により、前記保持手段を目標高さに移動させる制御を行うように前記巻上機を作動させる高さ制御を実行する、
　ことを特徴とする搬送システム。
　請求項１記載の搬送システムであって、
　前記主制御手段からの制御指令により、前記吊下げ手段による前記荷の保持および保持解除を制御する第４制御手段をさらに備える、
　ことを特徴とする搬送システム。
　請求項１または２記載の搬送システムであって、
　前記トルク制御においては、前記第２制御手段は、前記ロボットアームによる上下方向を含む作動によって前記保持手段を所定の目標位置に移動させる位置制御を実行する、
　ことを特徴とする搬送システム。
　請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送システムであって、
　前記高さ制御においては、前記第２制御手段は、前記ロボットアームの作動を停止させる制御を行う、
　ことを特徴とする搬送システム。
　請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送システムであって、
　前記吊下げ手段は、前記荷を保持可能なチャッキング装置であり、
　前記チャッキング装置は、前記荷の地切り前の前記巻上機の停止状態から前記荷が着床した後の前記巻上機の停止状態の間の前記高さ制御および前記トルク制御のいずれにおいても、前記荷の保持を継続する、
　ことを特徴とする搬送システム。
　荷を所望の位置に搬送する搬送システムの制御方法であって、
　前記搬送システムは、
　荷を昇降可能であると共に作用する荷重または荷重の変化を検出する荷重検出手段を備える巻上機と、
　前記巻上機が取り付けられると共に、外力を前記巻上機に加えることで当該巻上機を水平方向に移動させることが可能なクレーンと、
　前記巻上機から垂下され前記荷を保持可能な吊下げ手段と、
　前記荷または前記吊下げ手段を保持可能な保持手段および当該保持手段を所望の位置に移動させるロボットアームとを備えるロボット装置と、
　前記巻上機に対して作用する荷重に応じたトルクを生じさせる前記巻上機のトルク制御と、前記吊下げ手段を所定の目標高さに移動させる前記巻上機の高さ制御を行うことが可能な第１制御手段と、
　前記ロボットアームの作動を制御する第２制御手段と、
　前記保持手段の作動を制御する第３制御手段と、
　前記第１制御手段、前記第２制御手段および前記第３制御手段に対して、所定の制御指令を与える主制御手段と、を備え、
　前記荷が載置面から持ち上げられる地切りの際以外、または前記荷が前記載置面に載置される着床の際以外で前記吊下げ手段を搬送する際には、前記主制御手段からの制御指令により、前記第３制御手段は前記保持手段による保持を行うように保持制御を実行する保持制御ステップと、
　前記保持制御ステップにおいて、前記主制御手段からの制御指令により、前記荷重検出手段の検出結果に基づいて前記第１制御手段は前記吊下げ手段を荷重の増加で巻下げ、荷重の減少で巻上げるトルク制御を実行するトルク制御ステップと、
　前記荷が載置面から持ち上げられる地切りの際、または前記荷が前記載置面に載置される着床の際には、前記主制御手段からの制御指令により、前記第３制御手段は前記保持手段による保持を解除するように解除制御を実行する解除制御ステップと、
　前記解除制御ステップにおいて、前記第１制御手段は前記主制御手段からの制御指令により、上下方向において前記保持手段を目標高さに移動させる制御を行うように前記巻上機を作動させる高さ制御を実行する高さ制御ステップと、
　を含むことを特徴とする搬送システムの制御方法。