JP5981811B2 - 搬送システム及び搬送システムの搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを搬送する搬送システム及び搬送システムの搬送方法に関する。

製造工場等で搬送されるワークとして、例えば、金属部品を製造する金型、金属部品の成型前の素材、又は金属部品等があり、これらのワークは、数百キロ〜数トンの重量を有するものがある。このような重量ワークは、工場内に設置されるクレーン等に吊り下げられ、その重量ワークを作業員が水平方向に動かすことによって所定位置まで搬送される。このような重量物の移動作業及び停止作業を作業員に行わせると、重量ワークを工場内の内壁や機器等に当てて重量ワーク及び内壁や機器等を損傷させる場合がある。

このような課題を解決すべく大型ロボットを使用して重量ワークを搬送することが考えられる。搬送作業では重量ワークを所定位置まで高精度で搬送することが求められ、そのような要求を満たすためには高剛性のアームを備える大型ロボットを使用する必要がある。しかし、高剛性のアームを採用すると大型ロボットの製造コストが非常に高くなる。工場内の作業では、重量物を持ち上げるような作業が殆どなく、このような高剛性のアームを有する大型ロボットを敢えて導入することはコスト面から難しい。このようなコスト面での課題を解決するものとして、特許文献１のような搬送システムが知られている。

特許文献１の搬送システムは、バランサーと、ロボットとを備えている。バランサーの先端部には、重量ワークを把持する把持部が設けられている。また、バランサーの先端部には、座が形成されており、ロボットは、この座を把持してバランサーの把持部を所定位置まで移動させるようになっている。またバランサーには、バランスウエイトが取り付けられており、このバランスウエイトによって重量ワークの荷重との釣り合いをとってロボットの負荷を低減するようになっている。

特開平９−１４９２号公報

特許文献１の搬送システムでは、バランスウエイトによって重量ワークの荷重との釣り合いをとっているだけにすぎないので、バランサーの姿勢及び重量ワークの高さ等によってロボットに作用する負荷荷重が変動する。それ故、重量ワークを昇降する際、バランサーの姿勢及び重量ワークの高さ等によって、ロボットに大きな負荷荷重が作用することがある。それ故、特許文献１の搬送システムでは、重量ワークから受ける負荷荷重にロボットが耐えられるようにアームの剛性を高くしなければならない。

そこで、本発明は、ワークを昇降する際に搬送用ロボットに作用する負荷荷重を低減することができる搬送システムを提供することを目的としている。

本発明の搬送システムは、ワークを水平方向に移動させて搬送する搬送用ロボットと、前記ワークを吊下げる吊下げ機構と、前記吊下げ機構に吊り下げられているワークを昇降させる昇降ユニットと、前記吊下げ機構を水平方向に移動可能に支持している支持機構とを含む吊下げ装置とを備えるものである。

本発明に従えば、吊下げ装置は、吊下げ機構に吊下げられているワークを昇降ユニットによって昇降することができる。また、搬送用ロボットは、吊下げ機構とともにワークを水平方向に移動させることができる。それ故、ワーク搬送時におけるワークの昇降を吊下げ装置にサポートさせることができ、搬送用ロボットに作用する負荷荷重を低減することができる。

上記発明において、前記吊下げ装置の昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作を制御する第１制御装置と、前記搬送用ロボットによる前記ワークの搬送動作を制御する第２制御装置とを備え、前記搬送用ロボットは、前記ワークを案内する案内具を含み、前記案内具を水平方向及び上下方向に移動させて前記ワークを搬送するように構成され、前記第１制御装置及び前記第２制御装置は、前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作と前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作とを同期させるように構成されてもよい。

上記構成に従えば、搬送用ロボットによる案内具の上下方向の移動動作と昇降ユニットによるワークの昇降動作とを同期させているので、案内具及びワークを一体的に昇降させることができる。これにより、案内部とワークとが別々に動いて搬送用ロボットに不要な負荷荷重が作用することを防ぐことができる。

上記発明において、前記第１制御装置は、前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作に同期させて前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作を実行するように構成されてもよい。

上記構成に従えば、搬送用ロボットによる案内具の上下方向の移動動作と昇降ユニットによるワークの昇降動作とを同期させることを実現することができる。

上記発明において、前記第２制御装置は、前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作に同期させて前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作を実行するように構成されてもよい。

上記構成に従えば、搬送用ロボットによる案内具の上下方向の移動動作と昇降ユニットによるワークの昇降動作とを同期させることを実現することができる。

上記発明において、前記第２制御装置は、前記案内具の上下方向の動きに対するコンプライアンス性が低く且つ前記案内具の水平方向の動きに対するコンプライアンス性が高く設定されたコンプライアンス制御によって前記搬送用ロボットによる搬送動作を制御するように構成されてもよい。

上記構成に従えば、案内具の水平方向の動きに対するコンプライアンス性が高く設定されているので、ワークの水平方向の搬送精度を高くすることができる。他方、案内具の上下方向の動きに対するコンプライアンス性が低く設定されているので、吊下げ装置の昇降動作に起因して発生する上下方向の干渉力が搬送用ロボットに作用しても搬送用ロボットが損傷したり破損したりすることを防ぐことができる。

上記発明において、前記吊下げ装置の昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作を制御する第１制御装置と、前記吊下げている前記ワークの荷重を検出する荷重検出器とを備え、前記第１制御装置は、吊下げている前記ワークの静止荷重を記憶し、搬送中に前記荷重検出器で検出される前記荷重が記憶された前記静止荷重となるように前記ワークの昇降動作を制御するように構成されてもよい。

上記構成に従えば、ワークに関する搬送用ロボットの負荷荷重を実質的にゼロにすることができる。これにより、搬送システムは、搬送用ロボットの可搬質量を超えるワークを持ち上げて搬送することができる。

上記発明において、前記吊下げ機構は、前記ワークを取り付ける取付部と、異なる位置にて前記取付部を夫々吊下げている複数の吊下げ部とを含み、前記昇降ユニットは、前記吊下げ部毎に設けられ且つ前記吊下げ部の吊下げ長さを変える複数の昇降機構を含み、前記第１制御装置は、前記昇降機構を個別に駆動するように構成されてもよい。

上記構成に従えば、昇降機構を個別に駆動することで吊下げ部毎にその吊下げ長さを変えることができる。これにより、取付部の姿勢を変えることができる。つまり、ワークの姿勢を変えることができ、例えばワークを傾けたり回転させたりすることができる。

上記発明において、前記支持機構は、前記吊下げ機構を水平方向に移動させる駆動ユニットを有し、前記第１制御装置は、前記搬送用ロボットが前記案内具を水平方向に移動させると、前記案内具の水平方向の動きに同期させて前記駆動ユニットを駆動させるように構成されてもよい。

上記構成に従えば、搬送用ロボットによるワークの水平方向の移動を補助することができ、搬送用ロボットはより小さな出力でワークを水平方向に移動させることができる。

上記発明において、前記案内具は、前記案内具に対する前記ワークの上下方向の相対的な動きを許容しつつ前記ワークを水平方向に案内して搬送できるように構成されてもよい。

上記構成に従えば、搬送用ロボットがワークに対する上下方向の相対的な動きを許容するようになっているので、ワーク搬送時において搬送用ロボットが吊下げ装置から受ける上下方向の干渉力をなくすことができる。これにより、前記干渉力に起因する搬送ロボットの負荷荷重をなくすことができる。

本発明の搬送システムの搬送方法において、ワークを水平方向に移動させて搬送する搬送用ロボットと、前記ワークを吊下げる吊下げ機構と、前記吊下げ機構に吊り下げられているワークを昇降させる昇降ユニットと、前記吊下げ機構を水平方向に移動可能に支持している支持機構とを含む吊下げ装置とを備える搬送システムの方法であって、前記搬送用ロボットによって前記ワークを搬送する搬送工程と、前記昇降ユニットによって前記ワークを昇降させる昇降工程とを有する方法である。

上記構成に従えば、吊下げ装置は、吊下げ機構に吊下げられているワークを昇降ユニットによって昇降することができる。また、搬送用ロボットは、搬送する際にワークを吊下げ機構と共に水平方向に移動させることができる。それ故、ワーク搬送時におけるワークの昇降を吊下げ装置にサポートさせることができ、搬送用ロボットに作用する負荷荷重を低減することができる。

上記発明において、前記搬送用ロボットは、前記ワークを案内する案内具を含み、前記案内具を水平方向及び上下方向に移動させて前記ワークを搬送するように構成され、前記搬送工程における前記案内具の上下方向の移動動作と前記昇降工程における前記ワークの昇降動作とを同期させてもよい。

上記構成に従えば、搬送用ロボットによる案内具の上下方向の移動動作と昇降ユニットによるワークの昇降動作とを同期させているので、案内具及びワークを一体的に昇降させることができる。これにより、案内部とワークとが別々に動いて搬送用ロボットに不要な負荷荷重が作用することを防ぐことができる。

上記発明において、前記昇降工程では、前記搬送工程における前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作に同期させて前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作が実行されてもよい。

上記構成に従えば、搬送用ロボットによる案内具の上下方向の移動動作と昇降ユニットによるワークの昇降動作とを同期させることを実現することができる。

上記発明において、前記搬送工程では、前記昇降工程における前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作に同期させて前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作が実行されてもよい。

上記構成に従えば、搬送用ロボットによる案内具の上下方向の移動動作と昇降ユニットによるワークの昇降動作とを同期させることを実現することができる。

上記発明において、前記搬送工程では、前記案内具の上下方向の動きに対するコンプライアンス性が低く且つ前記案内具の水平方向の動きに対するコンプライアンス性が高く設定されたコンプライアンス制御を前記搬送用ロボットに対して実行して前記ワークを搬送してもよい。

上記構成に従えば、案内具の水平方向の動きに対するコンプライアンス性が高く設定されているので、ワークの水平方向の搬送精度を高くすることができる。他方、案内具の上下方向の動きに対するコンプライアンス性が低く設定されているので、吊下げ装置の昇降動作に起因して発生する上下方向の干渉力が搬送用ロボットに作用しても搬送用ロボットが損傷したり破損したりすることを防ぐことができる。

上記発明において、前記昇降工程では、吊下げている前記ワークの静止荷重を記憶し、搬送中に検出される前記荷重が記憶された前記静止荷重となるように前記ワークの昇降させてもよい。

上記構成に従えば、ワークに関する搬送用ロボットの負荷荷重を実質的にゼロにすることができる。これにより、搬送システムは、搬送用ロボットの可搬質量を超えるワークを持ち上げて搬送することができる。

本発明によれば、ワークを昇降する際に、搬送用ロボットに作用する負荷荷重を低減することができる。

本発明の第１実施形態の搬送システムを示す斜視図である。 図１の搬送システムの電気的な構成を示すブロック図である。 図１の搬送システムが実行する第１及び第２搬送動作の手順を示すフローチャートである。 図１の搬送システムにより重量ワークを搬送している状態を示す斜視図である。 図１の搬送システムにより重量ワークを所定位置まで搬送した状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の搬送システムの電気的な構成を示すブロック図である。 図６の搬送システムが実行する第３搬送動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態の搬送システムを示す斜視図である。 図８の搬送システムの電気的な構成を示すブロック図である。 図８の搬送システムにより重量ワークを傾けた状態を示す斜視図である。 図８の搬送システムにより傾けた重量ワークを上昇させている状態を示す斜視図である。 図８の搬送システムにより傾けた重量ワークを所定位置まで搬送した状態を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第５実施形態の搬送システムに備わるハンド及び把持具を示す図であり、（ａ）は、ハンド及び把持具の平面図であり、（ｂ）は、ハンド及び把持具の側面図である。 図１４のハンドにより把持具を把持させた状態を示す図であり、（ａ）は、ハンド及び把持具の平面図であり、（ｂ）は、ハンド及び把持具の側面図である。

以下、本発明に係る実施形態の搬送システムについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明の便宜上使用するものであって、以下に説明する方向に限定するものではない。また、以下に説明する搬送システムは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

＜第１実施形態＞
［搬送システム］
図１を参照すると、搬送システム１は、ケーシング等の金属部品、成型前の金属素材、及び金属部品を製造するための金型等の重量ワークを搬送するためのシステムである。なお、搬送システム１の搬送対象は、重量ワークに限定されず、百キロ以下のワークであってもよい。以下では、搬送対象を単にワーク２と称する。この搬送システム１は、吊下げ装置３と、ロボット４と、搬送用制御装置５と、吊下げ用制御装置６とを備えており、吊下げ装置３とロボット４とを協働させてワーク２を搬送するようになっている。

［吊下げ装置］
吊下げ装置３は、支持機構１０と、昇降ユニット１５と、吊下げ機構１６とを備えており、支持機構１０は、基台１１と支柱部材１２と２つのアーム１３，１４とを有している。基台１１は、床や台枠等に固定されており、基台１１の上には、支柱部材１２が立設されている。支柱部材１２は、基台１１から上方に延びており、支柱部材１２の上端部には、基端側アーム１３が設けられている。基端側アーム１３は、その基端部が支柱部材１２に設けられている。基端側アーム１３は、支柱部材１２に対して垂直軸であるＬ１軸を中心に回動自在に構成されており、基端側アーム１３の先端部には、先端側アーム１４が設けられている。先端側アーム１４もまた、その基端部が基端側アーム１３に対してＬ２軸を中心に回動自在に構成されている。なお、Ｌ２軸は、Ｌ１軸に平行且つＬ１軸と異なる垂直軸である。このように回動する先端側アーム１４には、その先端部に昇降ユニット１５が設けられている。

昇降ユニット１５は、サーボモータ１５ａと、減速機１５ｂと、巻取ドラム１５ｃとを含んでいる。サーボモータ１５ａは、後で詳述する吊下げ機構１６の駆動源として用いられており、吊下げ機構１６の高さ位置を位置制御するように構成されている。このように構成されているサーボモータ１５ａには、減速機１５ｂを介して巻取ドラム１５ｃが取り付けられており、巻取ドラム１５ｃには吊下げ機構１６が設けられている。吊下げ機構１６は、吊下げワイヤ１７と、取付機構１８とを有している。吊下げワイヤ１７は、本体部１７ａと４つの分岐部１７ｂとを有している。本体部１７ａは、その上端を含む部分が巻取ドラム１５ｃに巻き付けられ、残余部分が巻取ドラム１５ｃから垂れ下がっている。本体部１７ａの下端部分には、４つの分岐部１７ｂが繋がっている。４つの分岐部１７ｂは、枝分かれするように本体部１７ａの下端部分から四方に延びており、各分岐部１７ｂの下端部分には、取付部である取付機構１８が連結されている。

取付機構１８は、本体１８ａと４つの取付具１８ｂとを有している。本体１８ａは、例えば、磁性材料から成る大略矩形状の板状部材であり、その上面の四隅に分岐部１７ｂの下端部分が夫々連結されている。これら４つの分岐部１７ｂは略同じ長さに形成されており、本体１８ａの姿勢は略水平に保たれている。また、本体１８ａの下面には、四隅に取付具１８ｂが夫々固定されている。取付具１８ｂは、例えばアイボルト（吊ボルト）、フック、クランプ又は電磁ソレノイドによって構成される器具であり、ワーク２に着脱可能に構成されている。なお、本実施形態では、取付具１８ｂは、与える信号によって電磁吸着のオン及びオフを切替えることができる電磁ソレノイドによって構成されている。

このように構成されている吊下げ装置３は、取付具１８ｂにワーク２を取り付けることにより吊下げ機構１６を介してワーク２を吊下げることができ、昇降ユニット１５のサーボモータ１５ａを駆動して吊下げワイヤ１７を巻き取ることによって前記ワーク２を持ち上げることができるようになっている。また、吊下げ装置３は、サーボモータ１５ａを駆動して吊下げワイヤ１７を巻き戻すことによって、吊下げているワーク２を下降させて床や台等に降ろすことができるようになっている。

このように吊下げたワーク２を昇降する吊下げ装置３では、基端側アーム１３が支柱部材１２に対して自由に動くように回動自在に構成され、且つ先端側アーム１４が基端側アーム１３に対して自由に動くように回動自在に構成されている。従って、吊下げ装置３の基端側アーム１３及び先端側アーム１４は、取付機構１８の水平方向の動きに追従して動くようになっている。これにより、吊下げ装置３は、取付機構１８を水平方向に動かすことでワーク２を所定位置まで移動させることができるようになっており、取付機構１８を水平方向に案内して移動させる装置としてロボット４が用いられている。なお、後述する第４実施形態の搬送システム１Ｃでは、基端側アーム１３及び先端側アーム１４を第１駆動ユニット５１及び第２駆動ユニット５２によって回動駆動するように構成されている。

［ロボット］
搬送用ロボットであるロボット４は、例えば、いわゆる垂直多関節ロボットであり、本実施形態では５軸ロボットが採用されている。ロボット４は、基台２０と４つのアーム２１〜２４と手首先端部２５を備えている。基台２０は、床や台枠等に固定されており、基台２０の上には第１アーム２１が設けられている。第１アーム２１は、基台２０に対して垂直軸であるＲ軸を中心に回動可能に構成されている。第１アーム２１の上部には、第２アーム２２が設けられており、第２アーム２２は第１アーム２１に対して水平軸であるＬ軸を中心に前後方向に揺動可能に構成されている。第２アーム２２の上部には、第３アーム２３が設けられており、第３アーム２３は第２アーム２２に対してＵ軸を中心に回動可能に構成されている。ここでＵ軸は、Ｌ軸に平行で且つＬ軸とは異なる水平軸である。第３アーム２３の先端部には、第４アーム２４が設けられており、第４アーム２４は第３アーム２３に対してＢ軸を中心に回動するように構成されている。ここでＢ軸は、Ｌ軸に平行で且つＬ軸及びＵ軸と異なる水平軸である。更に第４アーム２４の先端部には、大略円柱状の手首先端部２５が設けられている。

手首先端部２５は、手首先端部２５の軸線であるＴ軸がＢ軸と直交するように第４アーム２４に取り付けられており、第４アーム２４に対してＴ軸を中心に回動可能に構成されている。このように回動する手首先端部２５の先端部には、保持具２６が取り付けられており、保持具２６は、吊下げ装置３の取付機構１８の本体１８ａを保持可能に構成されている。案内具である保持具２６は、例えばフック、アイボルト（吊ボルト）、又は後述するハンド５３で構成されている。なお、本実施形態において、保持具２６は、電磁ソレノイドによって構成されており、電磁ソレノイドに電流（信号）を与えることによって励磁するようになっている。このように励磁することで、磁性材料から成る取付機構１８の本体１８ａを保持具２６が電磁吸着し、ロボット４によって取付機構１８を介してワーク２を保持する。

また、ロボット４は、図２に示すように第１乃至第４駆動モータ３１〜３４及び手首先端部駆動モータ３５を備えている。駆動モータ３１〜３５は、各アーム２１〜２４及び手首先端部２５に夫々対応させて設けられており、各アーム２１〜２４及び手首先端部２５を対応する軸まわりに夫々回動又は揺動させるように構成されている。これら駆動モータ３１〜３５は、搬送用制御装置５に電気的に接続されており、それらの動きが搬送用制御装置５によって制御されている。

［搬送用制御装置］
図２を参照すると、搬送用制御装置５は、駆動モータ３１〜３５を動かしてロボット４の動作（すなわち姿勢）を制御するように構成されている。また、搬送用制御装置５は、保持具２６にも電気的に接続されており、保持具２６に信号を与えることができるように構成されている。即ち、搬送用制御装置５は、保持具２６への信号の供給および遮断を切替えることによってロボット４に対する取付機構１８の吸着及び離脱を切替えることができるように構成されている。

このように構成されている搬送用制御装置５は、予め設定されたプログラム又は図示しない操作手段の操作に応じた動きでロボット４の動作を制御するように構成されている。なお、本実施形態では、搬送用制御装置５に記憶(store)されているプログラムに従って搬送用制御装置５がロボット４の動作を制御するように搬送用制御装置５が構成されている。また、搬送用制御装置５は、吊下げ用制御装置６に電気的に接続されており、予め設定されたプログラム又は図示しない操作手段の操作に応じて制御指示を吊下げ用制御装置６に送信するように構成されている。

［吊下げ装置用制御装置］
図２を参照すると、吊下げ用制御装置６は、吊下げ装置３の取付具１８ｂに電気的に接続されており、取付具１８ｂに与える信号のオン及びオフを切替えてワーク２に対する取付具１８ｂの吸着及び離脱を制御するように構成されている。また、吊下げ用制御装置６は、サーボモータ１５ａに電気的に接続されおり、サーボモータ１５ａの回転動作を制御するように構成されている。さらに詳細に説明すると、吊下げ用制御装置６は、搬送用制御装置５から送信される制御指示に基づき保持具２６の上下方向の移動に同期させてサーボモータ１５ａの回転動作（即ち、昇降ユニット１５の動作）を制御するように構成されている。

このように構成されている搬送システム１では、ワーク搬送時において保持具２６の上下方向の移動動作に同期させて昇降ユニット１５を昇降動作させることにより、ワーク２の昇降時におけるロボット４の負荷荷重を低減している。以下では、搬送システム１がワーク２を搬送する際の搬送動作について図３〜図５も参照しながら説明する。

［第１搬送動作］
ワーク２が搬送開始位置に置かれて搬送用制御装置５に搬送処理を開始する旨の指令が入力されると、搬送処理（搬送方法）が始まって保持工程（ステップＳ１）に移行する。保持工程では、ロボット４の保持具２６を取付機構１８に取り付ける。具体的に説明すると、搬送用制御装置５が駆動モータ３１〜３５を動かして（即ち、ロボット４の動作を制御して）ロボット４の姿勢を変え、ロボット４の保持具２６を取付機構１８の上面に当接させる。その後、搬送用制御装置５は、保持具２６に信号を与え、保持具２６に取付機構１８を電磁吸着させる。これにより、ロボット４によって取付機構１８が保持される。

次に、取付工程が遂行される（ステップＳ２）。取付工程では、取付機構１８にワーク２が取り付けられる。具体的に説明すると、まず搬送用制御装置５が駆動モータ３１〜３５を動かして保持具２６を移動させ、取付機構１８をワーク２上まで移動させる。次に、吊下げ用制御装置６は、４つの取付具１８ｂの電磁ソレノイドの全てに信号を与え、取付具１８ｂにワーク２を電磁吸着させる。これにより、ワーク２が取付機構１８に取付けられる。

次に、制御指示工程が遂行される（ステップＳ３）。制御指示工程では、搬送用制御装置５が昇降ユニット１５の動作の制御に関する制御指示を作成し、その制御指示を吊下げ用制御装置６に送信する。具体的に説明すると、搬送用制御装置５は、まず記憶しているプログラムに基づいてその時点より後の保持具２６の上下方向の動作を導出する。導出した後、搬送用制御装置５は、保持具２６の上下方向の動作と取付機構１８の動作とを同期させるための制御指示を作成し、その制御指示を吊下げ用制御装置６に送信する。

次に、搬送動作工程（ステップＳ４）及び昇降動作工程（ステップＳ５）が並行して遂行される。なお、本実施形態では、プログラムに基づいて制御指示を作成しているが、搬送用制御装置５に制御指示を予め記憶させておいて吊下げ用制御装置６に送信させたり、制御指示を吊下げ用制御装置６に予め記憶させたりしていてもよい。記憶させている場合は、制御指示工程（ステップＳ３）が省かれて、本搬送処理は、取付工程（ステップＳ２）から搬送動作工程及び昇降動作工程に直接移行する。

搬送動作工程では、記憶しているプログラムに従って搬送用制御装置５がロボット４の動作を制御し、保持具２６を移動させてワーク２を所定位置である搬送終了位置まで移動させる。一方、搬送動作工程と同時に昇降動作工程が遂行され、昇降動作工程では、吊下げ用制御装置６が制御指示に基づいて昇降ユニット１５の動作を制御し、吊下げ機構１６を介してワーク２を吊下げ、更にその吊下げているワーク２を昇降させる。この昇降動作は、搬送動作工程における保持具２６の上下方向の動作に同期させており、以下ではその手順について詳しく説明する。

まず、搬送動作工程では、ワーク２を搬送開始位置から持ち上げるようにロボット４の動作を制御すべく、搬送用制御装置５が駆動モータ３１〜３５を動かして保持具２６を上昇させる。これと同時に、昇降動作工程では、吊下げ用制御装置６が制御指示に基づいて昇降ユニット１５の動作を制御し、図４に示すように保持具２６の上昇速度に合わせてワーク２を上昇させる。このようにして保持具２６の動作に昇降ユニット１５の動作を同期させてワーク２を持ち上げることで、ワーク２の荷重を主に吊下げ装置３に負担させることができ、ワーク２に関するロボット４の負荷荷重を低減することができる。それ故、搬送システム１は、ロボット４の可搬質量を超えるワーク２を持ち上げることができる。

また、搬送用制御装置５は、ワーク２を吊下げるロボット４に対してコンプライアンス制御を実行している。ここで実行されるコンプライアンス制御では、保持具２６の上下方向の動きに対するコンプライアンス性が低く、他方、保持具２６の水平方向の動きに対するコンプライアンス性が高く設定されている。従って、ロボット４は、ワーク２に対して上下方向の拘束力を殆ど作用させることがなく、吊下げ装置３にワーク２の荷重の略全てを負担させることができる。これにより、ロボット４に作用するワーク２の荷重を略ゼロにすることができ、ワーク２に関するロボット４の負荷荷重を略ゼロにすることができる。従って、ロボット４に可搬質量が小さいロボットを採用することができ、搬送システムの小型化及び低コスト化を図ることができる。

持ち上げられたワーク２が所定の高さに達すると、搬送用制御装置５がロボット４の動作を制御して保持具２６の上昇動作を止め、同時に吊下げ用制御装置６もまた制御指示に基づいて昇降ユニット１５の動作を制御してワーク２の上昇を止める。次に、搬送用制御装置５は、ロボット４の動作を制御すべく駆動モータ３１〜３５を動かして保持具２６を水平移動させ、ワーク２を搬送終了位置の上方位置まで水平移動させる。ここで水平移動とは、対象物である保持具２６の高さを殆ど変えることなく、水平方向に移動させることを意味している。保持具２６を水平移動させると、この保持具２６の動きに追従して吊下げ装置３の基端側アーム１３及び先端側アーム１４が動き、取付機構１８及びそれに取り付けられたワーク２が保持具２６の動きに連動して水平移動する。このようにして、ロボット４は、吊下げ装置３に吊り下げられたワーク２を水平移動させる。

他方、吊下げ用制御装置６は、制御指示に応じて昇降ユニット１５の動作を制御し、ワーク２の高さを維持させている。これにより、ワーク２を水平移動させる際、ロボット４にかかるワーク２の荷重による負荷を低減することができ、ワーク２を水平移動させる作用力だけを主に出力できる多関節ロボットをロボット４として採用することができる。ワーク２を水平移動させるための作用力は、ワーク２を持ち上げる力に比べてかなり小さいので、ロボット４には可搬質量が小さい多関節ロボットを採用することができ、搬送システムの小型化及び低コスト化を図ることができる。

なお、本実施形態では、ワーク２の高さを維持して水平移動させるようにロボット４の動作及び吊下げ装置３の動作を搬送用制御装置５及び吊下げ用制御装置６が制御しているが、ワーク２をそのように動かさなくてもよい。即ち、ワーク２を上昇又は下降させながら水平方向に移動させるようにロボット４の動作及び吊下げ装置３の動作を搬送用制御装置５及び吊下げ用制御装置６が制御してもよい。この場合、吊下げ用制御装置６は、ワーク２を持ち上げる場合と同様に制御指示に基づいて、保持具２６の上下動作に昇降ユニット１５の動作を同期させるように吊下げ装置３の動作を制御する。これにより、水平移動させた場合と同様にロボット４の負荷荷重を低減することができる。

吊下げ装置３及びロボット４を動かしてワーク２を搬送終了位置の上方位置まで移動させると、搬送用制御装置５は、ロボット４の動作を制御して保持具２６を下降させ、ワーク２を搬送終了位置に降ろす。同時に、吊下げ用制御装置６は、制御指示に基づいて昇降ユニット１５の動作を制御し、図５に示すように保持具２６の上昇速度に合わせてワーク２を下降させる。このようにして保持具２６の動作に昇降ユニット１５の動作を同期させてワーク２を下降させることで、ロボット４の負荷荷重を大きくすることなく、吊下げ機構１６に吊り下げられているワーク２を搬送終了位置に降ろすことができる。

次に、取外し工程（ステップＳ６）が遂行される。取外し工程では、吊下げ用制御装置６が取付具１８ｂへの信号を遮断し、ワーク２への取付具１８ｂの電磁吸着を解除する。これによって、ワーク２を取付機構１８から取り外すことができる。

次に、移動工程が遂行される（ステップＳ７）。移動工程では、搬送用制御装置５がロボット４の動作を制御して保持具２６を移動させ、取付機構１８を元の位置に戻す。

次に、保持解除工程が遂行される（ステップＳ８）。保持解除工程では、搬送用制御装置５が保持具２６の電磁ソレノイドへの信号を遮断し取付機構１８から保持具２６を外す。更に、搬送用制御装置５は、ロボット４の動作を制御して保持具２６を移動させ、ロボット４に他の作業に従事させる。その後、本搬送処理が終了する。

このようにして構成される搬送システム１では、吊下げ装置３だけでワーク２を上昇させるのではなく、位置決め精度の高いロボット４と吊下げ装置３とを協働させてワーク２を移動させるので、搬送終了位置に搬送されるワーク２の位置及び高さの精度を向上させることができる。

特に、第１搬送動作では、保持具２６の水平方向の動きに対するコンプライアンス性を高く設定したコンプライアンス制御がロボット４に対して実行されているので、ワーク２の水平方向の搬送精度を高くすることができる。他方、前記コンプライアンス制御では、保持具２６の上下方向の動きに対するコンプライアンス性が低く設定されているので、吊下げ装置３の昇降動作に起因して発生する上下方向の干渉力がロボット４に作用してもロボット４が損傷したり破損したりすることを防ぐことができる。なお、吊下げ装置３もまたロボット４より剛性の低い２つのアーム１３，１４によって構成されているので、上下方向の干渉力が吊下げ装置３に作用しても吊下げ装置３が損傷したり破損したりすることを防ぐことができる。

前述の通り、第１搬送動作では、搬送用制御装置５によるロボット４の動作、具体的には保持具２６の上下動作に吊下げ用制御装置６による吊下げ装置３の動作を同期させてワーク２を搬送するようになっている。このように吊下げ装置３の動作とロボット４の動作とを同期させてワーク２を搬送させているが、吊下げ装置３の動作で同期させている対象が昇降ユニット１５のサーボモータ１５ａだけであるので、吊下げ装置３の動作をロボット４の動作に簡単に協調させることができ、吊下げ装置３の動作とロボット４の動作の協調制御が容易である。

また、保持具２６の上下動作に吊下げ用制御装置６による吊下げ装置３の動作を同期させてワーク２を搬送するので、保持具２６と取付機構１８とを一体的に昇降させることができる。これにより、保持具２６と取付機構１８とが別々に動いて搬送用ロボットに不要な負荷荷重を生じさせることを防ぐことができる。

前述する第１搬送動作では、保持具２６の上下動作に昇降ユニット１５の動作を同期させているが、逆に昇降ユニット１５の動作に保持具２６の動作を同期させるようにしてもよい。以下では、この同期制御によってワーク２を搬送する第２搬送動作について説明する。なお、第２搬送動作については、第１搬送動作と異なる点を主に説明し、同じ手順については説明を省略する場合がある。

［第２搬送動作］
第２搬送動作では、吊下げ用制御装置６に予め設定されたプログラムが記憶されており、吊下げ用制御装置６は、記憶されているプログラムに従って昇降ユニット１５の動作を制御するように構成されている。また、吊下げ用制御装置６は、記憶されているプログラムに基づいてロボット４の動作（主にワーク２を上下させる動作）に関する制御指示を作成し、この制御指示を搬送用制御装置５に送信する。搬送用制御装置５は、この制御指示に基づいてロボット４の動作を制御するように構成されている。

第２搬送動作では、制御指示工程（ステップＳ３）において、ロボット４の動作に関する制御指示を吊下げ用制御装置６が搬送用制御装置５に送信する。具体的に説明すると、吊下げ用制御装置６は、記憶しているプログラムに基づいて、昇降ユニット１５によるワーク１の昇降動作にロボット４の動作を同期させるための制御指示を作成し、その制御指示を搬送用制御装置５に送信する。

次に、搬送動作工程（ステップＳ４）及び昇降動作工程（ステップＳ５）を並列して遂行する。昇降動作工程では、吊下げ用制御装置６がそこに記憶しているプログラムに基づいて昇降ユニット１５の動作を制御し、搬送動作工程では、搬送用制御装置５が受信する制御指示及び搬送用制御装置５に記憶しているプログラムに基づいてロボット４の動作を制御し、保持具２６を移動させてワーク２を所定位置である搬送終了位置まで移動させる。搬送動作工程における搬送動作は、昇降動作工程の昇降動作における昇降ユニット１５の動作に同期させており、以下ではその手順について説明する。

昇降動作工程では、吊下げ用制御装置６がそこに記憶しているプログラムに応じて昇降ユニット１５の動作を制御し、ワーク２を搬送開始位置から持ち上げる。同時に、搬送動作工程では、搬送用制御装置５が制御指示に基づいて駆動モータ３１〜３５を動かし、昇降ユニット１５による取付機構１８の上昇速度に合わせて保持具２６を上昇させる。このようにして昇降ユニット１５の動作に保持具２６の上昇動作を同期させてワーク２を上昇させることで、吊下げ装置３によってワーク２が吊下げられる。その後、吊下げられているワーク２が所定の高さに達すると、吊下げ用制御装置６は、昇降ユニット１５の動作を制御してワーク２の高さを維持させる。同時に、搬送用制御装置５は、そこに記憶しているプログラム又は制御指示に基づいてロボット４の動作を制御して保持具２６を水平移動させ、ワーク２を搬送終了位置の上方位置まで水平移動させる。

ワーク２を搬送終了位置の上方位置まで移動させると、吊下げ用制御装置６は、昇降ユニット１５の動作を制御してワーク２を下降させる。同時に、搬送用制御装置５は、制御指示に応じてロボット４の動作を制御し、昇降ユニット１５の動作に同期させるようにして保持具２６を下降させ、ワーク２を搬送終了位置に降ろす。そして、ワーク２を搬送終了位置まで降ろす。そのあと、取外し工程（ステップＳ６）が遂行される。

このような第２搬送方法でワーク２を搬送した場合の作用効果は、第１搬送方法でワーク２を搬送した場合と同様の作用効果を奏する。なお、搬送システム１が第１搬送構成と第２搬送構成との双方を備え、操作者が第１搬送構成と第２搬送構成とを選択して搬送システム１を動作させることができるように構成してもよい。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の搬送システム１Ａは、第１実施形態の搬送システム１と構成が類似している。以下では、第２実施形態の搬送システム１Ａの構成については、第１実施形態の搬送システム１と異なる点について主に説明し、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。なお、以下で説明する別の実施形態についても同様である。

第２実施形態の搬送システム１Ａは、吊下げ装置３Ａ及びロボット４を備え、吊下げ装置３Ａは、図６に示すようにトルクセンサ１９を備えている。トルクセンサ１９は、サーボモータ１５ａのトルクを検出する機能を有している。また、トルクセンサ１９は、吊下げ用制御装置６Ａに電気的に接続されており、検出したトルクを吊下げ用制御装置６Ａに送信するようになっている。吊下げ用制御装置６Ａは、トルクセンサ１９で検出されたトルクを受信し、受信したトルクに応じて昇降ユニット１５の動作を制御するようになっている。以下では、搬送システム１Ａがワーク２を搬送する際の第３搬送動作について図７を参照しながら説明する。

［第３搬送動作］
ワーク２が搬送開始位置に置かれて搬送用制御装置５（又は吊下げ用制御装置６Ａ）に搬送処理を開始する旨の指令が入力されると搬送処理が始まり、取付工程（ステップＳ１１）に移行する。取付工程では、取付機構１８にワーク２を取り付ける。具体的に説明すると、搬送用制御装置５がロボット４及び保持具２６の動作を制御し、保持具２６を取付機構１８に取り付ける。更に、搬送用制御装置５は、ロボット４及び保持具２６の動作を制御して保持具２６を移動させ、取付機構１８をワーク２上まで移動させる。次に、吊下げ用制御装置６Ａは、４つの取付具１８ｂの全てに信号を与え、取付具１８ｂにワーク２を電磁吸着させる。その後、搬送用制御装置５が保持具２６への信号を遮断して取付機構１８から保持具２６を外して取付機構１８から保持具２６を離す。

次に、トルク検出工程（ステップＳ１２）が遂行される。トルク検出工程では、吊下げ用制御装置６Ａが昇降ユニット１５の動作を制御してワーク２を持ち上げ、トルクセンサ１９によってワーク２を吊下げているときのサーボモータ１５ａの出力トルクを検出する。トルクセンサ１９で検出されたトルクは、静止トルク（静止荷重）として吊下げ用制御装置６Ａに記憶する。なお、静止トルクを正確に検出するために取付工程で保持具２６を取付機構１８から離したが、離すことなくトルクを検出させてそれによって検出されたトルクを静止トルクとして吊下げ用制御装置６Ａに記憶させてもよい。次に、保持工程（ステップＳ１３）が遂行される。保持工程では、搬送用制御装置５がロボット４及び保持具２６の動作を制御し、保持具２６を取付機構１８に再び取り付けてロボット４に取付機構１８を保持させる。

次に、搬送動作工程（ステップＳ１４）及び昇降動作工程（ステップＳ１５）が並列して遂行される。搬送動作工程では、搬送用制御装置５が記憶しているプログラムに応じてロボット４の動作を制御し、保持具２６を移動させてワーク２を搬送終了位置まで移動させる。また、搬送動作工程と同時に昇降動作工程が遂行される。トルク維持工程である昇降動作工程では、吊下げ用制御装置６Ａが所定の時間間隔（例えば、０．１秒〜２秒）でトルクセンサ１９からトルクを送信させ、受信したトルクが静止トルクとなるようにサーボモータ１５ａの出力トルクを調整する。これにより、吊下げ用制御装置６Ａは、ワーク２の高さ及び位置に関わらずサーボモータ１５ａの出力トルクを一定に維持することができる。つまり、ワーク２の高さ及び位置に関わらず、ワーク２を吊り下げる際の吊下げ装置３Ａの吊下げ力をワーク２の静止荷重に維持することができる。これにより、ワーク２に関するロボット４の負荷荷重を実質的にゼロにした状態でワーク２を所定位置である搬送終了位置まで移動させることができ、ロボット４の可搬質量を超えるワーク２を搬送することができる。ロボット４によってワーク２を搬送終了位置まで移動させると、トルク維持動作を終了する。

次に取外し工程（ステップＳ１６）を遂行し、その後、移動工程（ステップＳ１７）及び保持解除工程（ステップＳ１８）を順に遂行する。

取外し工程では、吊下げ用制御装置６がワーク２への取付具１８ｂの電磁吸着を解除してワーク２を取付機構１８から取り外し、移動工程では、搬送用制御装置５がロボット４の動作を制御して保持具２６を移動させ、取付機構１８を元の位置に戻す。保持解除工程では、搬送用制御装置５が取付機構１８から保持具２６を外し、ロボット４を他の作業に従事させる。このように保持具２６を取付機構１８から外すと、搬送処理が終了する。

このようにして第３搬送方法を実行する搬送システム１Ａは、前述する作用効果以外にも第１搬送方法を実行する搬送システム１が奏する優れた作用効果と同様の作用効果も奏する。

なお、第２実施形態の搬送システム１Ａでは、サーボモータ１５ａの出力トルクを検出するためにトルクセンサ１９を採用しているが、トルクセンサ１９を用いることなくサーボモータ１５ａに入力される電流値に基づいて前記出力トルクを検出するようにしてもよい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態の搬送システム１Ｂは、ロボット４Ｂ及び吊下げ装置３Ｂを備えている。ロボット４Ｂは、６軸ロボットであり、第４アーム２４が第３アーム第３アーム２３に対してＳ軸を中心に回動するように構成されている。本実施形態においてＳ軸は、Ｕ軸に直交し、且つ第４アーム２４の軸に一致する軸である。また、第４アーム２４の先端部には、第５アーム２７が設けられており、第５アーム２７は、第４アーム２４に対してＢ軸を中心に回動するように構成されている。第５アーム２７の先端部には、手首先端部２５が設けられ、手首先端部２５は、第５アーム２７に対してＴ軸を中心に回動するように構成されている。

また、ロボット４Ｂは、第１乃至第４アーム２１〜２４及び手首先端部２５を回動駆動する駆動モータ３１〜３５に加えて第５駆動モータ３６を備えており、第５駆動モータ３６は、第５アーム２７を回動駆動するように構成されている。この第５駆動モータ３６は、搬送用制御装置５Ｂに電気的に接続されており、搬送用制御装置５は、第５駆動モータ３６の動作を制御するように構成されている。

吊下げ装置３Ｂは、図８に示すように昇降ユニット１５Ｂを備えている。昇降ユニット１５Ｂは、大略＋字状の支持具４０を有しており、支持具４０は、２つの棒状部材４０ａ，４０ｂによって構成されている。２つの棒状部材４０ａ，４０ｂは、互いに直交するように配置されており、支持具４０は、２つの棒状部材４０ａ，４０ｂが直交する点である中心点が先端側アーム１４の先端部に回動自在に取り付けられている。このようにして先端側アーム１４に取付けられている２つの棒状部材４０ａ，４０ｂの長手方向の両端部には、昇降機構４１〜４４が夫々設けられている。

各昇降機構４１〜４４は、第１実施形態の昇降ユニット１５と同様の構成を夫々有しており、その巻取ドラム１５ｃに吊下げワイヤ１７Ｂが巻き付けられている。吊下げ部である吊下げワイヤ１７Ｂは、巻取ドラム１５ｃから垂れ下がっており、吊下げワイヤ１７Ｂの下端部分は、取付機構１８の本体１８ａ（取付部）の四隅に夫々連結されている。また、図９に示すように、各昇降機構４１〜４４は、吊下げ用制御装置６Ｂに電気的に接続されており、各々の動作が吊下げ用制御装置６Ｂによって個別に制御されている。

このように構成される搬送システム１Ｂでは、昇降ユニット１５Ｂの動作を制御することによってワーク２を昇降させることができる。それ故、搬送システム１Ｂは、前述の３つの搬送方法と同様の方法によりワーク２を搬送することができ、第１実施形態の搬送システム１及び第２実施形態の搬送システム１Ａと同様の作用効果を奏する。更に、搬送システム１Ｂは、各昇降機構４１〜４４の動作を個別に制御することによって取付機構１８の姿勢を変える、即ち吊下げているワーク２の姿勢を変える（例えば、ワーク２を傾けたり、回転させたりする）ことができる。以下では、昇降動作中（ステップＳ５）にワーク２の姿勢を変更する場合について、図１０乃至１２を参照しながら説明する。

昇降動作工程（ステップＳ５）では、吊下げ用制御装置６Ｂは、プログラム又は制御指示に応じて各昇降機構４１〜４４の動作を制御し、ワーク２を持ち上げながらその姿勢を変える。具体的には、吊下げ用制御装置６Ｂが各昇降機構４１〜４４のサーボモータ１５ａの回転速度（すなわち巻取ドラム１５ｃの巻き上げ速度）を個別に制御し、各吊下げワイヤ１７Ｂの吊下げ長さを調整する。ここで吊下げ長さは、巻取ドラム１５ｃから垂れ下がっている（即ち、巻き戻されている）部分の長さである。本実施形態では、第３昇降機構４３、第４昇降機構４４、第２昇降機構４２及び第１昇降機構４１の順で速くなるように巻き上げ速度が設定され、図１０に示すようにワーク２が紙面手前側に傾くように各吊下げワイヤ１７Ｂの吊下げ長さが調整されている。そして、ワーク２の姿勢が所定の姿勢になると、吊下げ用制御装置６Ｂは、巻き上げ速度が一致するように各昇降機構４１〜４４の動作を制御し、図１１に示すように所定の姿勢のまま所定の高さまで上昇させる。なお、ワーク２の姿勢を変更する方法は、前述のように各昇降機構４１〜４４の巻き上げ速度を変更する方法ではなく、巻き上げ速度を同じにして巻き上げ時間を変える方法であってもよい。

また、姿勢変更動作と同時に、搬送動作工程（ステップＳ４）では、搬送用制御装置５がプログラム又は制御指示に基づいてロボット４の動作を制御し、ワーク２の姿勢に合わせて保持具２６の姿勢を変更する。これにより、ロボット４は、ワーク２の姿勢変更中及び姿勢変更後も吊下げられたワーク２を取付機構１８を介して保持することができ、搬送用制御装置５がロボット４の動作を制御して保持具２６を移動させることで図１２に示すようにワーク２を姿勢変更させたまま搬送終了位置に移動させることができる。

このように本実施形態の搬送システム１Ｂでは、ワーク２の姿勢を変更して搬送することができるので、取付面又は載置面が水平でない箇所に前記面に対して垂直にワーク２を置くことができ、前記面に角が当たったりそこに局所的な応力が作用したりして前記面が損傷することを防ぐことができる。また、搬送システム１Ｂでは、各昇降ユニット１５のサーボモータ１５ａの出力軸の角変位量又は出力軸を高精度で制御することにより、ワーク２の姿勢を高精度なバランスで保つことができる。

その他、第３実施形態の搬送システム１Ｂは、第１実施形態の搬送システム１と同様の作用効果を奏する。

＜第４実施形態＞
第４実施形態の搬送システム１Ｃは、吊下げ装置３Ｃ及びロボット４を備えている。吊下げ装置３Ｃは、支持機構１０Ｃを備えており、支持機構１０Ｃは、図１３に示すように２つの駆動ユニット５１，５２を有している。駆動ユニットである第１駆動ユニット５１及び第２駆動ユニット５２は、図示しないサーボモータ及び減速機を有しており、基端側アーム１３及び先端側アーム１４を夫々回動するように構成されている。これら２つの駆動ユニット５１，５２は、吊下げ用制御装置６Ｃに電気的に接続されており、吊下げ用制御装置６Ｃは、プログラム又は制御指示に基づいて各駆動ユニット５１，５２の動作を個別に制御するように構成されている。

このように構成されている搬送システム１Ｃでは、第１搬送方法のようにロボット４の動作に吊下げ装置３Ｃの動作を追従させる場合、保持具２６の上下方向の動作だけでなく前後左右方向を含めた全方向の動作に取付機構１８の動作を同期させるための制御指示を搬送用制御装置５が作成し、その制御指示を吊下げ用制御装置６Ｃに送信する。他方、第２搬送方法のように吊下げ装置３Ｃの動作にロボット４の動作を追従させる場合、取付機構１８の上下方向の動作だけでなく前後左右方向を含めた全方向の動作に保持具２６の動作を同期させるための制御指示を搬送用制御装置６Ｃが作成し、その制御指示を搬送用制御装置５に送信する。

このようにして、搬送用制御装置５と吊下げ用制御装置６Ｃとの間で制御指示をやり取りすることで、前述の第１乃至第３搬送方法を実行することができる。また、搬送システム１Ｃでは、駆動ユニット５１，５２によってアーム１３，１４を回動させることができるので、ロボット４による搬送作業を吊下げ装置３Ｃによって補助することができ、ロボット４はより小さな出力でワーク２を水平方向に移動させることができる。

その他、第４実施形態の搬送システム１Ｃは、第１実施形態の搬送システム１と同様の作用効果を奏する。

＜第５実施形態＞
第５実施形態の搬送システム１Ｄは、吊下げ装置３Ｄ及びロボット４Ｄを備えている。吊下げ装置３Ｄは、取付機構１８Ｄを有しており、取付機構１８Ｄは、本体１８ａ、取付具１８ｂ及び把持具１８ｃを有している。把持具１８ｃは、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように大略円柱状の部材であり、本体１８ａの上面に設けられている。更に詳しく説明すると、把持具１８ｃは、本体１８ａの上面の中心位置に配置されており、その上面から上方に向かって延在している。

また、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すようにロボット４Ｄは、手首先端部２５の先端部分にハンド５３が設けられている。案内具であるハンド５３は、大略Ｕ字状に形成されており、２つのフィンガー部５３ａ，５３ｂを有している。この２つフィンガー部５３ａ，５３ｂは、大略円弧状に形成されており、それらの周方向一端部が揺動ピン５４によって互いに揺動可能に連結されている。このように構成されているハンド５３は、２つフィンガー部５３ａ，５３ｂを揺動させて他端部を近接及び離隔させることで開閉することができ、開くことでハンド５３内に把持具１８ｃを入れ、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように閉じることでハンド５３内の把持具１８ｃの側面を把持することができるように構成されている。

このように開閉可能なハンド５３の内周面部には、３つのローラーボール５５が等間隔をあけて設けられており、ローラーボール５５は、その一部分がハンド５３の内周面部から突出している。また、ローラーボール５５は、ハンド５３の内周面部に転動するように配置されており、ハンド５３によって把持した把持具１８ｃの軸線まわりの回動及び軸線方向の移動を許容するようになっている。

このように構成されるハンド５３は、第１実施形態の搬送システム１の保持具２６と同様に取付機構１８を介してワーク２を保持するために使用される。従って、ロボット４Ｄは、ハンド５３によって取付機構１８Ｄを把持し、ハンド５３により把持具１８ｃに水平方向の作用力を与えることによってワーク２を水平方向に案内して移動させることができる。他方、ハンド５３は、把持具１８ｃの軸線方向の動きを許容するようになっている。それ故、把持具１８ｃが上下方向に延在している場合、ハンド５３が把持具１８ｃから受ける上下方向の干渉力を受け流すことができる。これにより、前記干渉力に起因するロボット４Ｄの負荷荷重をなくすことができる。

このように構成される搬送システム１Ｄでは、ハンド５３に対する取付機構１８Ｄの軸線方向の移動が許容されているので、ハンド５３の上下方向の動作に昇降ユニット１５の昇降動作を同期させなくても、ロボット４Ｄの負荷荷重を低減することができる。それ故、ハンド５３の上下方向の動作に遅れて、昇降ユニット１５の昇降動作を行わせることが可能になる。それ故、同期制御が必要なくなり、搬送用制御装置５及び吊下げ用制御装置６によるロボット４Ｄ及び吊下げ装置３Ｄの動作制御を簡単にすることができる。
なお、ハンド５３が取付機構１８Ｄの把持具１８ｃを把持することによってワーク２を案内する点を除いて第１及び第２搬送方法と同様の方法でワーク２を搬送することができ、第５実施形態の搬送システム１Ｄは、第１実施形態の搬送システム１と同様の作用効果を奏する。

＜その他の実施形態＞
第１乃至第５実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｄでは、搬送用制御装置５がロボット４，４Ｂ，４Ｄに対してコンプライアンス制御を実行しているが、必ずしもコンプライアンス制御を実行する必要はない。ロボット４，４Ｂ，４Ｄのアーム２１〜２４及び手首先端部２５のいずれかにソフトアブソーバ等の緩衝部材を介在させて、コンプライアンス制御と同様の作用効果が物理的な構造で得れるようにしてもよい。更に、吊下げ装置３，３Ａ〜３Ｄの吊下げ機構１６，１６Ｂは、必ずしも吊下げワイヤ１７，１７Ｂで構成する必要はなく、エアシリンダー、油圧シリンダー又はボールねじであってもよく、上下方向に伸縮したり取付機構１８を昇降したりできるものであればよい。

また、第１乃至第５実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｄでは、保持具２６又はハンド５３が取付機構１８，１８Ｄを介してワーク２を搬送しているが、保持具２６やハンド５３がワーク２に直接搬送するような構成であってもよい。また、ロボット４，４Ｂ，４Ｄが垂直多関節ロボットで構成されているが、水平３軸ロボットであってもよく、ロボットの種類は問わない。

更に、第１乃至第５実施形態の搬送システム１，１Ａ〜１Ｄでは、昇降ユニット１５が先端側アーム１４に設けられているが、支柱部材１２に設けられていてもよい。この場合、巻取ドラム１５ｃに巻き付けられている吊下げワイヤ１７の本体部１７ａは、２つのアームに沿わせ、先端側アーム１４の先端部から下方に垂れ下がるように配置されている。

１，１Ａ〜１Ｄ 搬送システム
２ ワーク
３，３Ａ〜３Ｄ 吊下げ装置
４，４Ｂ，４Ｄ ロボット
５ 搬送用制御装置
６，６Ａ〜６Ｃ 吊下げ用制御装置
１０ 支持機構
１５ 昇降ユニット
１６ 吊下げ機構
１７Ｂ 吊下げワイヤ
１８ 取付機構
１８ｃ 把持具
１８Ｄ 取付機構
１９ トルクセンサ
２６ 保持具
４１ 第１昇降ユニット
４２ 第２昇降ユニット
４３ 第３昇降ユニット
４４ 第４昇降ユニット
５１ 第１駆動ユニット
５２ 第２駆動ユニット
５３ ハンド
５５ ローラーボール

Claims (15)

1. ワークを水平方向に移動させて搬送する搬送用ロボットと、
   前記ワークを吊下げる吊下げ機構と、前記吊下げ機構に吊り下げられているワークを昇降させる昇降ユニットと、前記吊下げ機構を水平方向に移動可能に支持している支持機構とを含む吊下げ装置と
   、
   前記吊下げ装置の昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作を制御する第１制御装置と、
   前記搬送用ロボットによる前記ワークの搬送動作を制御する第２制御装置とを備え、
   前記搬送用ロボットは、前記ワークを案内する案内具を含み、前記案内具を介して前記ワークを水平方向及び上下方向に移動させて前記ワークを搬送するように構成され、
   前記第１制御装置及び前記第２制御装置は、前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作と前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作とを同期させるように構成されている、搬送システム。
2. 前記第１制御装置は、前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作に同期させて前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作を実行するように構成されている、請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記第２制御装置は、前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作に同期させて前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作を実行するように構成されている、請求項１に記載の搬送システム。
4. 前記第２制御装置は、前記案内具の上下方向の動きに対するコンプライアンス性が低く且つ前記案内具の水平方向の動きに対するコンプライアンス性が高く設定されたコンプライアンス制御によって前記搬送用ロボットによる搬送動作を制御するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の搬送システム。
5. 前記吊下げ装置の昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作を制御する第１制御装置と、
   前記吊下げている前記ワークの荷重を検出する荷重検出器とを備え、
   前記第１制御装置は、吊下げている前記ワークの静止荷重を記憶し、搬送中に前記荷重検出器で検出される前記荷重が記憶された前記静止荷重となるように前記ワークの昇降動作を制御するように構成されている、請求項１に記載の搬送システム。
6. 前記吊下げ機構は、前記ワークを取り付ける取付部と、異なる位置にて前記取付部を夫々吊下げている複数の吊下げ部とを含み、
   前記昇降ユニットは、前記吊下げ部毎に設けられ且つ前記吊下げ部の吊下げ長さを変える複数の昇降機構を含み、
   前記第１制御装置は、前記昇降機構を個別に駆動するように構成されている、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の搬送システム。
7. 前記支持機構は、前記吊下げ機構を水平方向に移動させる駆動ユニットを有し、
   前記第１制御装置は、前記搬送用ロボットが前記案内具を水平方向に移動させると、前記案内具の水平方向の動きに同期させて前記駆動ユニットを駆動させるように構成されている、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の搬送システム。
8. 前記案内具は、前記案内具に対する前記ワークの上下方向の相対的な動きを許容しつつ前記ワークを水平方向に案内して搬送できるように構成されている、請求項１乃至７のいずれか１つに記載の搬送システム。
9. ワークを水平方向に移動させて搬送する搬送用ロボットと、
   前記ワークを吊下げる吊下げ機構と、前記吊下げ機構に吊り下げられているワークを昇降させる昇降ユニットと、前記吊下げ機構を水平方向に移動可能に支持している支持機構とを含む吊下げ装置と、
   前記吊下げ装置の昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作を制御する第１制御装置と、
   前記吊下げている前記ワークの荷重を検出する荷重検出器とを備え、
   前記第１制御装置は、吊下げている前記ワークの静止荷重を記憶し、搬送中に前記荷重検出器で検出される前記荷重が記憶された前記静止荷重となるように前記ワークの昇降動作を制御するように構成されている、搬送システム。
10. ワークを水平方向に移動させて搬送する搬送用ロボットと、
    前記ワークを吊下げる吊下げ機構と、前記吊下げ機構に吊り下げられているワークを昇降させる昇降ユニットと、前記吊下げ機構を水平方向に移動可能に支持している支持機構とを含む吊下げ装置とを備える搬送システムの搬送方法であって、
    前記搬送用ロボットによって前記ワークを搬送する搬送工程と、
    前記昇降ユニットによって前記ワークを昇降させる昇降工程とを有し、
    前記搬送用ロボットは、前記ワークを案内する案内具を含み、前記案内具を介して前記ワークを水平方向及び上下方向に移動させて前記ワークを搬送するように構成され、
    前記搬送工程における前記案内具の上下方向の移動動作と前記昇降工程における前記ワークの昇降動作とを同期させる、搬送システムの搬送方法。
11. 前記昇降工程では、前記搬送工程における前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作に同期させて前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作が実行される、請求項１０に記載の搬送システムの搬送方法。
12. 前記搬送工程では、前記昇降工程における前記昇降ユニットによる前記ワークの昇降動作に同期させて前記搬送用ロボットによる前記案内具の上下方向の移動動作が実行される、請求項１０に記載の搬送システムの搬送方法。
13. 前記搬送工程では、前記案内具の上下方向の動きに対するコンプライアンス性が低く且つ前記案内具の水平方向の動きに対するコンプライアンス性が高く設定されたコンプライアンス制御を前記搬送用ロボットに対して実行して前記ワークを搬送する、請求項１０乃至１２のいずれか１つに記載の搬送システムの搬送方法。
14. 前記昇降工程では、吊下げている前記ワークの静止荷重を記憶し、搬送中に検出される前記荷重が記憶された前記静止荷重となるように前記ワークの昇降させる、請求項１０に記載の搬送システムの搬送方法。
15. ワークを水平方向に移動させて搬送する搬送用ロボットと、
    前記ワークを吊下げる吊下げ機構と、前記吊下げ機構に吊り下げられているワークを昇降させる昇降ユニットと、前記吊下げ機構を水平方向に移動可能に支持している支持機構とを含む吊下げ装置とを備える搬送システムの搬送方法であって、
    前記搬送用ロボットによって前記ワークを搬送する搬送工程と、
    前記昇降ユニットによって前記ワークを昇降させる昇降工程とを有し、
    前記昇降工程では、吊下げている前記ワークの静止荷重を記憶し、搬送中に検出される前記荷重が記憶された前記静止荷重となるように前記ワークの昇降させる、搬送システムの搬送方法。