特許 5895874 ロボットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5895874

(24)【登録日】2016年3月11日

(45)【発行日】2016年3月30日

(54)【発明の名称】ロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/00 20060101AFI20160317BHJP

【ＦＩ】

   B25J13/00 Z

【請求項の数】11

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2013-43555(P2013-43555)

(22)【出願日】2013年3月5日

(65)【公開番号】特開2014-172099(P2014-172099A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2013年12月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】古澤 文明

(72)【発明者】

【氏名】秋富 健児

(72)【発明者】

【氏名】立花 健一

【審査官】 佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１０５１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０００６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−３２５８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５４５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１８５４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８６２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２２８８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３２５８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業空間の天井面に設置され、複数のアームを有するロボットと、
前記複数のアームのそれぞれに着脱可能に取り付けられるエンドエフェクタと、
前記複数のアームのうち、少なくとも１本のアームにおいてワークの種類ごとに前記エンドエフェクタを交換し、前記エンドエフェクタが取り付けられた前記複数のアームを協働させて前記ワークの種類に応じた作業を行わせることで、前記ロボットに所定の作業を実行させる制御部と、
前記ワークの所定の位置に設けられ、前記ワークの搬送作業での基準となる複数の基準部と、
前記ワークの前記複数の基準部を検出する基準部検出部と
を備え、
前記制御部は、前記基準部検出部で検出された前記複数の基準部を結ぶ仮想線により現在の前記ワークの姿勢を検出し、検出された前記ワークの姿勢が規定された姿勢となるように、前記アームおよび前記エンドエフェクタの動作を制御すること
を特徴とするロボットシステム。

【請求項2】

前記エンドエフェクタはハンドであり、
前記制御部は、複数の前記ハンドで前記ワークの異なる部位を把持しつつ当該ワークを反転させるように、前記アームおよび前記ハンドの動作を制御すること
を特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。

【請求項3】

前記複数のアームは２本であり、
前記２本のアームに取り付けられた前記ハンドはそれぞれ、前記ワークにおいて把持する部位の形状に即し、かつ互いに異なる形状の爪部を備えること
を特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。

【請求項4】

前記所定の作業が捺染作業であり、前記ワークは捺染用の染料を収容する容器であるとともに、
前記制御部は、前記ハンドで前記容器を把持しつつスクリーン版の上方まで搬送した後、前記複数のハンドで前記容器を把持しつつ反転させ、前記容器に収容された前記染料を前記スクリーン版に流し込む染料流し込み作業を行わせること
を特徴とする請求項２または３に記載のロボットシステム。

【請求項5】

前記作業空間内に設置され、前記染料を吸引可能な吸引部を備え、
前記制御部は、前記染料流し込み作業が行われた後、前記ハンドで前記容器を把持しつつ前記吸引部まで搬送し、前記染料流し込み作業の際に前記容器の外周面に付着した余剰染料を前記吸引部で吸引して除去するように、前記アームおよび前記ハンドの動作を制御すること
を特徴とする請求項４に記載のロボットシステム。

【請求項6】

前記吸引部は、前記ハンドによって把持可能な把持部を備え、
前記制御部は、前記ハンドで前記把持部を把持しつつ前記吸引部を前記スクリーン版上まで搬送し、前記スクリーン版上の余剰染料を前記吸引部で吸引して除去するように、前記アームおよび前記ハンドの動作を制御すること
を特徴とする請求項５に記載のロボットシステム。

【請求項7】

前記エンドエフェクタはハンドであり、
前記制御部は、複数の前記ハンドで前記ワークの異なる部位を把持しつつ当該ワークを搬送するように、前記アームおよび前記ハンドの動作を制御するとともに、
前記ワークにおいて前記複数のハンドで把持される部位の間には前記ワークの重心が位置されること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のロボットシステム。

【請求項8】

前記所定の作業が捺染作業であり、前記ワークはスクリーン版であるとともに、
前記制御部は、前記複数のハンドで前記スクリーン版を把持しつつ搬送する搬送作業を行わせること
を特徴とする請求項７に記載のロボットシステム。

【請求項9】

前記エンドエフェクタはハンドであり、
前記制御部は、複数の前記ハンドで前記ワークを把持しつつ作業対象物に対して摺動させるように、前記アームおよび前記ハンドの動作を制御すること
を特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のロボットシステム。

【請求項10】

前記所定の作業が捺染作業であり、前記ワークはスキージであり、前記作業対象物がスクリーン版であるとともに、
前記制御部は、前記複数のハンドで前記スキージを把持しつつ前記スクリーン版に対して摺動させ、スキージング作業を行わせること
を特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。

【請求項11】

前記ロボットを前記天井面でスライドさせるスライド機構を備えること
を特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載のロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、ロボットシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、作業空間の天井面に設置される、いわゆる天吊り型のロボットを備え、ロボットに所定の作業を実行させるようにしたロボットシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の技術において、ロボットは１本のアームに取り付けられたエンドエフェクタ（例えばハンド）でワークを持ち上げ、目標位置まで移動させる作業を行うように構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１２５８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載されるロボットシステムにおいては、ロボットによって行われる作業が１本のアームで行われる単一なものであるため、アームにはその作業に適したエンドエフェクタが取り付けられる。しかしながら、例えばワークの種類が複数あり、また作業がワークの種類に応じて複数におよぶ場合、上記のような構成では対応することができないおそれがある。

【0005】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ワークの種類が複数あり、またロボットの作業がワークの種類に応じて複数ある場合であっても、ロボットにその作業を行わせることができるロボットシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の一態様に係るロボットシステムは、ロボットと、エンドエフェクタと、制御部とを備える。ロボットは、作業空間の天井面に設置され、複数のアームを有する。エンドエフェクタは、前記複数のアームのそれぞれに着脱可能に取り付けられる。制御部は、前記複数のアームのうち、少なくとも１本のアームにおいてワークの種類ごとに前記エンドエフェクタを交換し、前記エンドエフェクタが取り付けられた前記複数のアームを協働させて前記ワークの種類に応じた作業を行わせることで、前記ロボットに所定の作業を実行させる。

【発明の効果】

【0007】

実施形態の一態様によれば、ワークの種類が複数あり、またロボットの作業がワークの種類に応じて複数ある場合であっても、ロボットにその作業を行わせることができるロボットシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係るロボットシステムの模式斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すロボットシステムの模式側面図である。

【図3】図３は、図２に示すロボットシステムの模式平面図である。

【図4】図４は、図２のIV−IV線模式断面図である。

【図5】図５は、図１に示すロボットシステムが備えるロボットの構成をより簡略化して模式的に示す図である。

【図6】図６は、図１に示す捺染作業台の模式斜視図である。

【図7】図７は、図２などに示すスキージラックを示す模式斜視図である。

【図8】図８は、図１に示す容器の模式断面図である。

【図9】図９は、図４などに示すバキューム置き台の模式側面図である。

【図10】図１０は、右アームに取り付けられたスクリーン版用のハンドの模式側面図である。

【図11】図１１は、図１０に示すスクリーン版用のハンドの模式左側面図である。

【図12】図１２は、スクリーン版を把持した状態のスクリーン版用のハンドを示す模式側面図である。

【図13】図１３は、容器用のハンドの模式側面図である。

【図14】図１４は、図１３に示す右アームに取り付けられた容器用のハンドの模式左側面図である。

【図15】図１５は、図１３に示す左アームに取り付けられた容器用のハンドの模式底面である。

【図16】図１６は、容器用のハンドで容器を把持しつつ反転させた状態を示す模式側面図である。

【図17】図１７は、容器用のハンドで容器の蓋部を把持した状態を示す模式側面図である。

【図18】図１８は、図１７に示す容器用のハンドの模式左側面図である。

【図19】図１９は、スキージ用のハンドの模式側面図である。

【図20】図２０は、図１９に示すスキージ用のハンドの模式左側面図である。

【図21】図２１は、バキュームを把持した状態のスキージ用のハンドを示す模式左側面図である。

【図22】図２２は、図１に示すロボットハンド置き台の模式側面図である。

【図23】図２３は、図２２に示すロボットハンド置き台の模式左側面図である。

【図24】図２４は、図１に示す染料容器計量台の模式側面図である。

【図25】図２５は、実施形態に係るロボットシステムにおいて行われる作業の作業手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットシステムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0010】

図１は、本実施形態に係るロボットシステムの模式斜視図である。また、図２は図１に示すロボットシステムの模式側面図、図３は図２に示すロボットシステムの模式平面図、図４は図２のIV−IV線模式断面図である。

【0011】

なお、説明を分かり易くするために、図１から図４には、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするＺ軸、後述するロボットにおける左右方向をＸ軸、ロボットにおける前後方向をＹ軸とした３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。

【0012】

図１〜４に示すように、本実施形態に係るロボットシステム１は、ロボット１０と、捺染作業台２０と、スクリーンセット台３０と、スキージラック４０と、染料容器置き台５０と、バキューム置き台６０（図４にのみ示す）と、ロボットハンド置き台７０と、染料容器計量台８０と、制御部９０（図２にのみ示す）とを備える。

【0013】

かかるロボットシステム１では、ロボット１０によって所定の作業が実行される、具体的には例えば捺染作業が実行される。詳しくは、ロボットシステム１では、ロボット１０が、スクリーンセット台３０に置かれたスクリーン版２を捺染作業台２０まで搬送して載置し、その後染料が入った容器３を染料容器置き台５０からスクリーン版２上まで搬送して染料を流し込む。ロボット１０は、図４に示すバキューム置き台６０のバキューム５で容器３に付着した余剰塗料を吸引して除去し、容器３を染料容器置き台５０へ戻す。次いでロボット１０は、スキージラック４０からスキージ４を取り出し、スキージ４をスクリーン版２に対して摺動させてスキージング作業を行い、捺染作業台２０の被捺染物（例えば布帛）２１に絵柄や模様などを染め付ける。そして、ロボット１０は、バキューム５をバキューム置き台６０から取り外してスクリーン版２上まで搬送し、スクリーン版２上の余剰染料を吸引して除去する。その後、ロボット１０は、捺染作業台２０に載置されているスクリーン版２をスクリーンセット台３０へ戻す。

【0014】

このように、ロボットシステム１は、スクリーン版２の取り出しから、スクリーン版２を用いた被捺染物２１の染め付け、スクリーン版２を元の場所へ戻すまでの一連の捺染作業を自動化したシステムである。

【0015】

ところで、上記した捺染作業において、ロボット１０のワークの種類は複数あり、具体的にはスクリーン版２、容器３およびスキージ４など複数種ある。また、ロボット１０の作業もワークの種類に応じて複数あり、具体的にはスクリーン版２の搬送作業、容器３の搬送および染料流し込み作業、スキージ４のスキージング作業などがある。

【0016】

このような場合、例えばロボットのアームが１本で、そのアームに取り付けられるエンドエフェクタの種類が１つだと、上記した各種作業を実行することができないおそれがある。

【0017】

そこで、本実施形態に係るロボットシステム１にあっては、複数のアームを有するロボット１０と、複数のアームのそれぞれに着脱可能に取り付けられるエンドエフェクタとを備え、複数のアームのうち、少なくとも１本のアームにおいてワークの種類ごとにエンドエフェクタを交換し、エンドエフェクタが取り付けられた複数のアームを協働させてワークの種類に応じた作業を行わせることで、ロボット１０に所定の作業、すなわち捺染作業を実行させるようにした。

【0018】

これにより、ワークの種類が複数あり、またロボット１０の作業がワークの種類に応じて複数ある場合であっても、ロボット１０にその作業を行わせることができる。

【0019】

また、上記した捺染作業のうちのいくつかの作業は、人間の手作業によって行われることがあるが、その場合、染め付けられた被捺染物２１の品質は、作業者の技量や経験によってばらつきが生じ得る。

【0020】

本実施形態に係るロボットシステム１にあっては、一連の捺染作業をロボット１０によって行われるようにしたことから、染め付けられた被捺染物２１における品質のばらつきを生じ難くすることができる。

【0021】

以下、ロボットシステム１が備える構成要素について説明する。ロボット１０は、捺染作業が行われる作業空間６内に設置される。詳しくは、作業空間６は、複数本（例えば４本）の支柱６ａと、支柱６ａによって支持される天井面６ｂとで囲まれる空間であり、その作業空間６の天井面６ｂにロボット１０が設置される。なお、図１にあっては、図を見易くするため、紙面手前側の支柱６ａの図示を省略した。

【0022】

ロボット１０は、複数（例えば２本）のアーム１１，１２を有する。具体的にロボット１０は、胴体部１３の両肩部分にそれぞれ左アーム１１および右アーム１２を取り付けた、いわゆる天吊り型の双腕ロボットである。なお、上記ではロボット１０のアームを２本としたが、それに限定されるものではなく、３本以上であってもよい。

【0023】

また、ロボット１０は、左アーム１１および右アーム１２のそれぞれが、複数の関節軸と、各関節軸に対応するアクチュエータ（図示せず）とを備える多関節ロボットである。また、ロボット１０の胴体部１３は、図示しないアクチュエータを介してベース部１４と接続されており、アクチュエータの回転軸を中心に旋回可能とされる。

【0024】

それぞれのアクチュエータの回転軸について図５を用いてより詳細に説明する。図５は、ロボットシステム１が備えるロボット１０の構成をより簡略化して模式的に示す図である。なお、図５では、エンドエフェクタを省略して示している。

【0025】

図５に示すようにベース部１４と胴体部１３とは回転軸Ａ０まわりに相対的に回転可能に連結される。回転軸Ａ０はベース部１４が据え付けられる天井面６ｂに対して実質的に垂直な方向とされる。

【0026】

胴体部１３と左アーム１１とは回転軸Ａ１１まわりに回転可能に連結されており胴体部１３と右アーム１２とは回転軸Ａ１まわりに回転可能に連結されている。回転軸Ａ１及び回転軸Ａ１１はそれぞれ回転軸Ａ０に対して垂直な方向である。

【0027】

上述のとおり左アーム１１および右アーム１２は、それぞれが、複数の関節軸を備える多関節ロボットであり、回転軸Ａ１、回転軸Ａ１１を含めてそれぞれ７個の回転軸（関節軸）と回転軸まわりに回転可能な関節を備える。

【0028】

具体的に左アーム１１の回転軸Ａ１２は回転軸Ａ１１に対して垂直であり、回転軸Ａ１３は回転軸Ａ１２に対して垂直であり、回転軸Ａ１４は回転軸Ａ１３に対して垂直であり、回転軸Ａ１５は回転軸Ａ１４に対して垂直であり、回転軸Ａ１６は回転軸Ａ１５に対して垂直であり、回転軸Ａ１７は回転軸Ａ１６に対して垂直となるように構成される。また、右アーム１２の回転軸Ａ２は回転軸Ａ１に対して垂直であり、回転軸Ａ３は回転軸Ａ２に対して垂直であり、回転軸Ａ４は回転軸Ａ３に対して垂直であり、回転軸Ａ５は回転軸Ａ４に対して垂直であり、回転軸Ａ６は回転軸Ａ５に対して垂直であり、回転軸Ａ７は回転軸Ａ６に対して垂直となるように構成されている。

【0029】

なお、ここでいう「垂直」、あるいは後述する「水平」「平行」などの語句は必ずしも数学的に厳密な精度を必要とするものではなく実質的な公差や誤差などについては許容されるものである。

【0030】

左アーム１１および右アーム１２の先端にはそれぞれ、各種のエンドエフェクタが取り付け可能なアーム側取付部１５が設けられる。詳細な図示は省略するが、アーム側取付部１５は出没自在な複数個の凸部１５ａを有する、具体的に例えば図示しないエア供給源からエアが供給されるときに突出する一方、エアが供給されないときに埋没するような、略半球形状の凸部１５ａを有する。他方、後述するように、エンドエフェクタ側の取付部には、凸部１５ａが嵌合可能な凹部が形成される。

【0031】

したがって、例えばアーム側取付部１５の凸部１５ａにエアを供給して突出させ、凸部１５ａとエンドエフェクタ側の取付部の凹部とを嵌合させることで、エンドエフェクタが各アーム１１，１２に取り付けられて固定される。また、エアの供給を停止すると、凸部１５ａが埋没するため、凸部１５ａと凹部とが嵌合しなくなり、よってエンドエフェクタが各アーム１１，１２から取り外されることとなる。各アーム１１，１２とエンドエフェクタとを上記のように構成することで、エンドエフェクタの交換を容易に行うことができる。

【0032】

そして、ロボット１０は、上述のようにしてエンドエフェクタをワークに応じて交換し、作業空間６において、左アーム１１、右アーム１２およびエンドエフェクタを協働させて捺染作業を行う。なお、エンドエフェクタの構成およびロボット１０が行う捺染作業の内容については、後に詳説する。

【0033】

図１〜４の説明に戻ると、ロボットシステム１は、ロボット１０を天井面６ｂでスライドさせるスライド機構１６を備える。スライド機構１６は、図示は省略するが、天井面６ｂにおいてＹ軸方向に延在する溝部と、溝部にＹ軸方向に沿って延在するラックギヤと、ロボット１０のベース部１４に内蔵されるモータと、モータの出力軸に取り付けられ、ラックギヤと噛合されるピニオンギヤとを備える。

【0034】

これにより、モータの駆動によってピニオンギヤを回転させると、ロボット１０がラックギヤの延在方向であるＹ軸方向を走行軸として、天井面６ｂでスライド（水平移動）される、換言すれば、Ｙ軸方向に直動される。

【0035】

このように、スライド機構１６を備えることで、ロボット１０の動作範囲を拡大することができ、よって例えば捺染作業を行う作業空間６がＹ軸方向に広範に亘る場合であっても、その捺染作業を確実かつ容易に行うことができる。なお、ここでは、スライド機構１６として、ラック・アンド・ピニオンを使用する構造を一例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、例えばラック・アンド・ピニオンに替えて、プーリとベルトによってスライドさせるようにしてもよい。

【0036】

捺染作業台２０は、スクリーン版２が載置されて被捺染物２１の染め付け作業が行われる台である。図６は、その捺染作業台２０の模式斜視図である。捺染作業台２０は、平面視において略長方形状とされ、その長辺に対して平行で、かつ互いに離間して配置される複数本（例えば２本）のローラ２２ａ，２２ｂを備える。２本のローラ２２ａ，２２ｂのうち、ローラ２２ａには捺染前の被捺染物２１が巻かれるとともに、ローラ２２ｂにはローラ２２ａに巻かれた被捺染物２１の一端が巻き掛けられて固定される。

【0037】

上記した被捺染物２１は例えば布帛である。なお、ここでは、被捺染物２１を布帛としたが、これは例示であって限定されるものではなく、例えば織物、不織布、紙やフィルムなど捺染可能なものであればどのようなものであってもよい。

【0038】

ローラ２２ａ，２２ｂは、例えばモータ（図示せず）に接続されて回転駆動される。したがって、例えばローラ２２ａ，２２ｂ間の被捺染物２１に対して後述するスキージング作業によって絵柄などが染め付けられると、その後ローラ２２ａ，２２ｂは矢印Ａ方向に回転される。そして、ローラ２２ａ，２２ｂの回転に伴って被捺染物２１も矢印Ｂ方向にスライドして、染め付け前の被捺染物２１がローラ２２ａ，２２ｂ間に露出することとなり、その状態で再度スキージング作業が行われて絵柄などが染め付けられる。この動作を繰り返すことで、被捺染物２１の染め付けを連続して行うことができ、染め付けを効率良く行うことができる。

【0039】

捺染作業台２０はさらに、スクリーン版２が載置されるとともに、載置されたスクリーン版２を昇降させる複数（例えば２つ）の昇降部２３ａ，２３ｂを備える。昇降部２３ａ，２３ｂは、捺染作業台２０の短辺に対して平行となる向きに配置され、略平板状に形成される。なお、昇降部２３ａ，２３ｂの配置される位置や形状は、上記に限定されるものではなく、スクリーン版２を支持して昇降可能であれば、上記以外の位置や形状であってもよい。

【0040】

昇降部２３ａ，２３ｂは、例えばモータ（図示せず）が接続され、そのモータの駆動によって矢印Ｃ方向に昇降可能とされる。昇降部２３ａ，２３ｂは、例えばスクリーン版２が搬送されて載置されるときなどは上昇した位置とされ、スクリーン版２を用いて被捺染物２１を染め付けるときなどは下降した位置とされる。

【0041】

昇降部２３ａ，２３ｂには、スクリーン版２の位置決め用の突起２４ａ，２４ｂが突設される。具体的に昇降部２３ａの中央付近には、略円柱状の突起２４ａが設けられる一方、昇降部２３ｂの中央付近にも同様に、略円柱状の突起２４ｂが設けられる。また、突起２４ａ，２４ｂは、例えば突起２４ａ，２４ｂ同士を結ぶ線がＹ軸方向と略平行となるような位置に設けられる。

【0042】

なお、突起２４ａ，２４ｂの配置される位置や形状は、スクリーン版２を位置決めする機能があればよく、例えば昇降部２３ａ，２３ｂの端部において角柱状に形成されるなど上記以外の位置や形状であってもよい。

【0043】

ここで、スクリーン版２について図６を参照しつつ説明する。スクリーン版２は、外枠２ａとスクリーン（紗）２ｂとを備える。外枠２ａは、例えばアルミニウムなどから製作されるとともに、平面視において略長方形状とされる。また、外枠２ａの長辺側は、後述するスクリーン版２用のエンドエフェクタの爪部によって把持されるため、Ｘ軸方向の幅やＺ軸方向の厚さは爪部によって把持可能な値に設定される。

【0044】

スクリーン２ｂは、例えばポリエステルなどの繊維から製作され、絵柄や模様などが施されてメッシュ状とされる。スクリーン２ｂは、張力が作用した状態で外枠２ａの内側に固定される。なお、上記した外枠２ａおよびスクリーン２ｂの材質や形状は、例示であって限定されるものではない。

【0045】

スクリーン版２の外枠２ａの短辺の中央付近、具体的には、前述した昇降部２３ａの突起２４ａに対応する位置には、突起２４ａを挿通可能な長孔（基準部）２ａ１が切り欠かれるようにして形成される。また、外枠２ａにおいて長孔２ａ１が形成される短辺と反対側の短辺の中央付近、具体的には昇降部２３ｂの突起２４ｂに対応する位置には、突起２４ｂを挿通可能な挿通孔（基準部）２ａ２が穿設される。

【0046】

これにより、後述するスクリーン版２を搬送して昇降部２３ａ，２３ｂに載置する作業において、スクリーン版２の長孔２ａ１を突起２４ａに、挿通孔２ａ２を突起２４ｂに挿通させるようにすることで、スクリーン版２を昇降部２３ａ，２３ｂに対して正確に位置決めしつつ載置することができる。そして、スクリーン版２が載置された昇降部２３ａ，２３ｂを下降させることで、スクリーン版２のスクリーン２ｂ部分を捺染作業台２０の被捺染物２１部分に容易に一致させることが可能となる。これにより、スクリーン２ｂの絵柄などを被捺染物２１に対して所望の位置に配置して染め付け作業を行うことができ、染め付けがなされた被捺染物２１の品質を向上させることができる。

【0047】

図１〜４の説明に戻ると、スクリーンセット台３０は、捺染作業台２０に搬送される前のスクリーン版２が置かれる台である。詳しくはスクリーンセット台３０には、捺染作業の前にスクリーン版２が図示しない作業者によってセットされ、捺染作業の下準備が行われる。

【0048】

スキージラック４０は、スキージ４が立て掛けられる棚であり、スクリーンセット台３０と捺染作業台２０との間に配置される。なお、図１では、図を見易くするため、スキージ４のみを示した。

【0049】

図７は、スキージラック４０を示す模式斜視図である。スキージラック４０は、複数本のスキージ４を立て掛けることができるように構成される。具体的にはスキージラック４０は、底板４０ａと、底板４０ａから鉛直上向きに突出するように設けられる複数の仕切り板４０ｂとを備える。スキージラック４０は、複数の仕切り板４０ｂの間のそれぞれにスキージ４を配置することで、複数本のスキージ４を立て掛けることが可能となる。

【0050】

ここで、スキージ４について図７を参照しつつ説明する。スキージ４は、スキージ本体部４ａと、スキージ本体部４ａに取り付けられるスキージ把持部４ｂとを備える。スキージ本体部４ａは、例えば弾性体（例えばゴム）から製作され、略直方体状（板状）に形成される。スキージ把持部４ｂは、例えばアルミニウムなどから製作されるとともに、後述するスキージ４用のエンドエフェクタの爪部によって把持可能な形状、例えばスキージ本体部４ａと同じ略直方体状（板状）とされる。

【0051】

スキージング作業は、上記のように構成されたスキージ４をスクリーン版２に対して摺動させることで行われる。詳しくは、先ずスキージ４の長手方向がスクリーン２ｂの短辺に対して平行となる向きにスキージ４を配置する。そして、スキージ本体部４ａを、スクリーン版２のスクリーン２ｂ部分に対して押し当てつつ、Ｙ軸方向へ摺動させることで、スキージング作業が行われる。

【0052】

したがって、スキージ４の長手方向の長さ、正確には、スキージ４のスキージ本体部４ａの長手方向の長さは、例えばスクリーン２ｂの短辺の長さより短くなるように設定される。また、スキージ４は、例えば捺染作業に用いられる染料の色の種類に応じた数だけ用意され、スキージング作業での色混ざりを防止する。なお、上記したスキージラック４０、スキージ４の材質や形状、数などは、例示であって限定されるものではない。

【0053】

図１〜４の説明に戻ると、染料容器置き台５０は、捺染用の染料が収容される容器３を置くための台である。図４によく示す如く、染料容器置き台５０は、作業空間６内に配置されるとともに、捺染作業台２０を挟むようにしてその両側に１台ずつ配置される。なお、図１においては、図を見易くするため、紙面手前側の染料容器置き台５０の図示を省略した。

【0054】

染料容器置き台５０は、略直方体状に形成され、その長手方向がＹ軸方向と略平行となる向きに設置される。上記の如く構成された染料容器置き台５０には、容器３が一列に並べられて置かれ、例えば染料容器置き台５０にはそれぞれ複数個（例えば１０個）の容器３が載置される。なお、染料容器置き台５０の形状や配置、置かれる容器３の数はあくまでも例示であって、これに限定されるものではない。

【0055】

容器３には、前述のとおり捺染用の染料（例えば捺染糊）が収容される。容器３の染料は、容器３ごとに色が異なるようにして収容される、すなわち、染料の色によって容器３が分けられる。

【0056】

図８は、容器３の模式断面図である。容器３は、例えばプラスチックなどから製作され、容器本体部３ａと蓋部３ｂとを備える。容器本体部３ａは、断面視において凹状であって上方に向けて拡径するように形成され、その内部に染料Ｓが収容される。容器本体部３ａの、紙面において上方には開口３ａ１が形成され、その開口３ａ１に前記した蓋部３ｂが取り付け自在に配置される。また、容器本体部３ａの外周面３ａ２の上方側には、後述する容器３用のエンドエフェクタの爪部によって把持される容器本体把持部３ａ３が、側方に突出するように形成される。

【0057】

蓋部３ｂは、平面視において略円盤状となるように形成される（図４参照）。蓋部３ｂの中央付近には、後述する容器３用のエンドエフェクタの蓋爪部によって把持される、平面視略円形状の蓋把持部３ｂ１が、上方に突出するように形成される。また、蓋把持部３ｂ１の径方向の周囲には、蓋爪部が侵入可能な空隙３ｂ２が形成される。なお、容器３の材質や形状は、上記に限定されるものではなく、容器３用のエンドエフェクタによって把持可能な材質、形状であればよく、例えば金属製で角柱状などであってもよい。

【0058】

バキューム置き台６０は、染料を吸引可能なバキューム（吸引部）５を置くための台である。図４に示すように、バキューム置き台６０は、作業空間６内に設置され、具体的には捺染作業台２０とスクリーンセット台３０との間に設置される。なお、図１では、図を見易くするため、バキューム置き台６０の図示を省略した。

【0059】

図９は、バキューム置き台６０の模式側面図である。バキューム置き台６０は、略直方体状に形成され、その上面にはバキューム５が着脱可能に取り付けられるバキューム取付部６１が設けられる。詳細な図示は省略するが、バキューム取付部６１は、例えばバキューム５の先端付近（図９においてバキューム５の左側）と後端付近（図９においてバキューム５の右側）とをそれぞれ挟持して固定することができる複数本のピンなどからなる。

【0060】

ここで、バキューム５について図９を参照しつつ説明する。バキューム５は、バキューム本体部５ａと、吸引口５ｂと、ホース５ｃとを備える。バキューム本体部５ａは略円筒状に形成されるとともに、吸引口５ｂはそのバキューム本体部５ａの先端側に接続される。ホース５ｃは、一端がバキューム本体部５ａの後端側に接続される一方、他端は吸気ファンなどを有する吸引装置（図示せず）に接続される。

【0061】

したがって、例えば容器３の外周面に付着した余剰塗料を吸引して除去する作業（後述）においては、吸引口５ｂに容器３の外周面が近づけられた状態で、吸引装置の吸気ファンが回転駆動され、よって余剰染料が吸引口５ｂから吸引される。そして、吸引された余剰染料はバキューム本体部５ａ、ホース５ｃを介して吸引装置へ流入する。なお、吸引装置は図示しないタンクを備え、吸引した余剰染料はそのタンクに貯留される。

【0062】

また、バキューム５は、バキューム置き台６０に置かれる場合において、吸引口５ｂの先端部分がバキューム置き台６０の側面６０ａから所定距離Ｅ分だけ突出するようにして、バキューム取付部６１に取り付けられる。これにより、上記した余剰塗料を吸引して除去する作業の際、バキューム５の吸引口５ｂに容器３を容易に近づけることができ、容器３の外周面に付着した余剰塗料を確実に吸引することができる。

【0063】

バキューム５はさらに、後述するスキージ４用のエンドエフェクタの爪部によって把持可能なバキューム把持部（把持部）５ｄを備える。具体的にバキューム把持部５ｄは、側面視略矩形状であって、バキューム本体部５ａから図９において上方に突出するように形成される。これにより、例えばバキューム５のバキューム把持部５ｄがエンドエフェクタの爪部によって把持されて矢印Ｄ方向に持ち上げられることで、バキューム５をバキューム取付部６１から容易に取り外すことができる。

【0064】

なお、バキューム５およびバキューム置き台６０について上記の如く構成したが、これらは例示であって限定されるものではない。すなわち、バキューム５は、余剰染料を吸引可能に構成されていればよく、またバキューム置き台６０もバキューム５を取り外し可能に載置できれば、どのような構成であってもよい。

【0065】

次いでロボットハンド置き台７０の説明に入る前に、上述したスクリーン版２、容器３、スキージ４などワークの種類ごとに交換されるエンドエフェクタについて説明する。なお、本実施形態におけるエンドエフェクタは全てハンドであるため、以下においてはエンドエフェクタを「ハンド」ともいう。

【0066】

ロボットシステム１は、左右のアーム１１，１２のそれぞれに着脱可能に取り付けられるハンドを複数（例えば３種類）備える。具体的には、スクリーン版２用のハンド７と、主に容器３用のハンド８Ｌ，８Ｒと、主にスキージ４用のハンド９とを備える。

【0067】

先ずスクリーン版２用のハンド７について説明する。図１０は、右アーム１２に取り付けられたハンド７の模式側面図であり、図１１は図１０に示すハンド７の模式左側面図である。なお、以下において、左右のアーム１１，１２に取り付けられるハンド７のうち、右アーム１２のハンド７を例に挙げて説明するが、左右のハンド７は略左右対称のため、以下の説明は左アーム１１のハンド７にも妥当する。また、以下においては、各ハンドなどの構成について「Ｘ軸方向」「Ｙ軸方向」「Ｚ軸方向」などと表現して説明するが、これはハンドが図示された姿勢にあるときの「Ｘ軸方向」「Ｙ軸方向」「Ｚ軸方向」を意味するものであって、その方向に限定されるものではない。

【0068】

図１０，１１に示すように、ハンド７は、ハンド側取付部７ａと、ベース部材７ｂと、爪部７ｃと、クランプ部７ｄとを備える。ハンド側取付部７ａには、上記したアーム側取付部１５を挿入可能な挿入孔７ａ１が形成されるとともに、挿入孔７ａ１の内周面にはアーム側取付部１５の凸部１５ａと嵌合可能な凹部７ａ２が形成される。

【0069】

したがって、上記したように、アーム側取付部１５をハンド側取付部７ａの挿入孔７ａ１に挿入した状態で、凸部１５ａにエアを供給して突出させると、凸部１５ａと凹部７ａ２とが嵌合し、ハンド７は右アーム１２に取り付けられる。

【0070】

ベース部材７ｂは、略平板状に形成され、ハンド側取付部７ａにおいてアーム側取付部１５が取り付けられる面の反対側の面に取着される。爪部７ｃは、側面視略Ｌ字状に形成されるとともに、ベース部材７ｂに取り付けられる。具体的に爪部７ｃは、ベース部材７ｂに接続されるとともに、ベース部材７ｂの下面からＺ軸の負方向に延びるように形成される第１爪部材７ｃ１と、第１爪部材７ｃ１の下端からＸ軸方向に向けて略直角に連続して延びる、複数（例えば２個）の第２爪部材７ｃ２とを備える。

【0071】

クランプ部７ｄは、アクチュエータ７ｄ１と、押圧部７ｄ２とを備える。アクチュエータ７ｄ１は、例えばエアシリンダであり、ロボット１０の右アーム１２からのエアの供給によってロッド７ｄ３を駆動させる。

【0072】

具体的に例えば、右アーム１２のアーム側取付部１５においてハンド側取付部７ａが取り付けられる面には、エア供給孔（図示せず）が設けられる。他方、ハンド７には、エア供給孔とアクチュエータ７ｄ１とを連通してエアを供給するためのエア供給管（図示せず）が配設される。したがって、エア供給孔から噴き出すエアは、エア供給管を介してアクチュエータ７ｄ１に供給されることとなる。これにより、アクチュエータ７ｄ１は、そのエアの供給または供給停止に応じてロッド７ｄ３を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる、換言すれば上下方向に往復動させることが可能となる。

【0073】

ロッド７ｄ３の先端には、押圧部７ｄ２が接続される。押圧部７ｄ２は、例えば摩擦係数が比較的高い材料（例えば弾性体（例えばゴム））から製作されるとともに、略直方体状（板状）に形成される。また、押圧部７ｄ２は、その下面の少なくとも一部が爪部７ｃの第２爪部材７ｃ２と対向するような位置に配置される。

【0074】

ハンド７は、上記の如く構成されることで、図１２に示すようにスクリーン版２を把持することができる。図１２は、スクリーン版２を把持した状態のハンド７を示す模式側面図である。

【0075】

すなわち、ハンド７の押圧部７ｄ２と第２爪部材７ｃ２との間にスクリーン版２が配置された状態、正確には外枠２ａが配置された状態で、ロッド７ｄ３および押圧部７ｄ２が下方（Ｚ軸の負方向）に移動するようにアクチュエータ７ｄ１を駆動させる。これにより、スクリーン版２の外枠２ａの下面は第２爪部材７ｃ２によって支持される一方、上面は押圧部７ｄ２が当接して押圧される。このように、ハンド７は、押圧部７ｄ２と第２爪部材７ｃ２とでスクリーン版２を挟持して把持することができる。

【0076】

また、押圧部７ｄ２を摩擦係数が比較的高い材料から製作するようにしたので、押圧部７ｄ２がスクリーン版２に対して滑るのを防止することができる。

【0077】

ここで、スクリーン版２において、ハンド７によって把持される部位について図６を参照しつつ詳しく説明する。図６に示す如く、スクリーン版２は、例えば長辺が約２ｍ、短辺が約１ｍ程度の比較的大型のスクリーン版である。したがって、ハンド７に把持される部位の位置によっては、搬送作業中などにスクリーン版２がバランスを崩し、搬送することができないおそれがある。

【0078】

そこで、本実施形態に係るロボットシステム１にあっては、複数のハンド７でスクリーン版２の異なる部位を把持する、具体的にはスクリーン版２の外枠２ａのうち、長辺側の異なる部位（図６において破線２ａ３で囲まれる部位）を把持しつつ搬送するようにした。また、このスクリーン版２において複数のハンド７で把持される部位２ａ３の間には、スクリーン版２の重心Ｇが位置されるようにした。これにより、ハンド７は、スクリーン版２をバランスよく安定して把持しつつ搬送することができる。

【0079】

次いで、容器３用のハンド８Ｌ，８Ｒについて説明する。図１３は、ハンド８Ｌ，８Ｒの模式側面図である。また、図１４は図１３に示すハンド８Ｒの模式左側面図であり、図１５は図１３に示すハンド８Ｌの模式底面図である。なお、理解の便宜のため、図１４においてはハンド８Ｌの図示を、図１５においてはハンド８Ｒの図示を省略した。

【0080】

容器３用のハンド８Ｌ，８Ｒのうち、ハンド８Ｒは右アーム１２に、ハンド８Ｌは左アーム１１に取り付けられる。ハンド８Ｌ，８Ｒによって行われる作業は、例えば容器３を搬送する作業、容器３をスクリーン版２上で反転させて染料を流し込む染料流し込み作業、容器３の蓋部３ｂの取り外しまたは取り付け作業である。したがって、ハンド８Ｌ，８Ｒは、上記した各作業を行えるように、互いの形状が異なるように構成される。

【0081】

先ずハンド８Ｒについて説明すると、図１３，１４に示す如く、ハンド８Ｒは、ハンド側取付部８Ｒａと、ベース部材８Ｒｂと、アクチュエータ８Ｒｃと、爪部８Ｒｄとを備える。ハンド側取付部８Ｒａは、スクリーン版２用のハンド７のハンド側取付部７ａと略同一の構造とされる。すなわち、ハンド側取付部８Ｒａには、アーム側取付部１５を挿入可能な挿入孔８Ｒａ１が形成されるとともに、挿入孔８Ｒａ１の内周面にはアーム側取付部１５の凸部１５ａと嵌合可能な凹部８Ｒａ２が形成される。ハンド側取付部８Ｒａが上記のように構成されることで、ハンド８Ｒの交換を容易に行うことができる。

【0082】

ベース部材８Ｒｂは、略平板状に形成され、ハンド側取付部８Ｒａにおいてアーム側取付部１５が取り付けられる面の反対側の面に取着される。アクチュエータ８Ｒｃは、ベース部材８Ｒｂの下面に接続される。また、アクチュエータ８Ｒｃは、例えばエアシリンダであり、ロボット１０の右アーム１２からのエアの供給によって駆動され、ロッド８Ｒｅを往復動させる。このエアによってアクチュエータ８Ｒｃを駆動させる構造については、アクチュエータ７ｄ１のそれと略同一であるため、説明を省略する。

【0083】

図１４によく示すように、ロッド８Ｒｅは、アクチュエータ８Ｒｃの紙面において左右側面からＹ軸方向に突出するように配置される。したがって、ロッド８Ｒｅは複数（例えば２本）あり、アクチュエータ８Ｒｃの駆動によって紙面左右方向（Ｙ軸方向）に往復動させられる。

【0084】

ロッド８Ｒｅの先端には、爪部８Ｒｄが接続される。爪部８Ｒｄは、例えば容器３を反転させる際、容器３の上方を把持しつつ反転させる。そのため、爪部８Ｒｄは、容器３において把持する部位の形状に即するように、具体的には容器３の上方の部位の形状に即するように構成される。

【0085】

爪部８Ｒｄは、第１、第２、第３爪部材８Ｒｄ１，８Ｒｄ２，８Ｒｄ３を備える。第１爪部材８Ｒｄ１は、略直方体状に形成され、ロッド８Ｒｅの先端に接続される。第２爪部材８Ｒｄ２は、図１４から分かるように、一端が第１爪部材８Ｒｄ１に接続される一方、他端が容器３の容器本体把持部３ａ３の下面へ回り込むような形状とされる。第３爪部材８Ｒｄ３は、例えば摩擦係数が比較的高い材料（例えば弾性体（例えばゴム））から製作され、第２爪部材８Ｒｄ２の他端に取り付けられる。

【0086】

ハンド８Ｒは、上記の如く構成されることで、図１４に示すように容器３の上方を把持することができる。すなわち、一対の爪部８Ｒｄの間、正確には第３爪部材８Ｒｄ３の間に容器３が配置された状態で、ロッド８Ｒｅの突出量を短縮させて第３爪部材８Ｒｄ３同士の離間距離を縮めるようにアクチュエータ８Ｒｃを駆動させる。これにより、ハンド８Ｒは、爪部８Ｒｄの第３爪部材８Ｒｄ３を、容器３の上方にある容器本体把持部３ａ３に掛止させつつ、第３爪部材８Ｒｄ３で容器３の上方を把持することができる。なお、図１４においては、容器３を把持する前の状態の爪部８Ｒｄを想像線で示した。

【0087】

また、第３爪部材８Ｒｄ３を摩擦係数が比較的高い材料から製作したことから、第３爪部材８Ｒｄ３が容器３に対して滑ってしまうのを防止することができる。

【0088】

一方、ハンド８Ｌは、図１３，１５に示すように、ハンド側取付部８Ｌａと、ベース部材８Ｌｂと、アクチュエータ８Ｌｃと、爪部８Ｌｄとを備える。ハンド側取付部８Ｌａは、ハンド７のハンド側取付部７ａと略同一の構造とされる。すなわち、ハンド側取付部８Ｌａには、アーム側取付部１５を挿入可能な挿入孔８Ｌａ１が形成され、挿入孔８Ｌａ１の内周面には凸部１５ａと嵌合可能な凹部８Ｌａ２が形成される。ハンド側取付部８Ｌａが上記のように構成されることで、ハンド８Ｌの交換を容易に行うことができる。

【0089】

ベース部材８Ｌｂは、略平板状に形成され、ハンド側取付部８Ｌａにおいてアーム側取付部１５が取り付けられる面の反対側の面に取着される。アクチュエータ８Ｌｃは、ベース部材８Ｌｂの側面に接続される。また、アクチュエータ８Ｌｃは、例えばエアシリンダであり、ロボット１０の左アーム１１からのエアの供給によって駆動され、ロッド８Ｌｅを往復動させる。このエアによってアクチュエータ８Ｌｃを駆動させる構造については、アクチュエータ７ｄ１のそれと略同一であるため、説明を省略する。

【0090】

ロッド８Ｌｅは、図１５によく示すように、アクチュエータ８Ｌｃの紙面において上下の側面からＹ軸方向に突出するように配置される。したがって、ロッド８Ｌｅは複数（例えば２本）あり、アクチュエータ８Ｌｃの駆動によって紙面上下方向（Ｙ軸方向）に往復動させられる。

【0091】

ロッド８Ｌｅの先端には、爪部８Ｌｄが接続される。爪部８Ｌｄは、例えば容器３を反転させる際、容器３の下方を把持しつつ反転させる。そのため、爪部８Ｌｄは、容器３において把持する部位の形状に即するように、具体的には容器３の下方の部位の形状に即するように構成される。

【0092】

具体的に爪部８Ｌｄは、第１、第２、第３爪部材８Ｌｄ１，８Ｌｄ２，８Ｌｄ３を備える。第１爪部材８Ｌｄ１は、略直方体状に形成され、ロッド８Ｌｅの先端に接続される。第２爪部材８Ｌｄ２は、図１５から分かるように、一端が第１爪部材８Ｌｄ１に接続される一方、他端が底面視において容器３の中心（換言すれば重心）３Ｃを通るＹ軸方向と平行な中心線Ｌを超える位置まで延びるような形状とされる。第３爪部材８Ｌｄ３は、例えば摩擦係数が比較的高い材料（例えば弾性体（例えばゴム））から製作され、第２爪部材８Ｌｄ２の他端に取り付けられる。

【0093】

ハンド８Ｌは、上記の如く構成されることで、図１５に示すように容器３の下方を把持することができる。すなわち、一対の爪部８Ｌｄの間、正確には第３爪部材８Ｌｄ３の間に容器３が配置された状態で、ロッド８Ｌｅの突出量を短縮させて第３爪部材８Ｌｄ３同士の離間距離を縮めるようにアクチュエータ８Ｌｃを駆動させる。これにより、ハンド８Ｌは、爪部８Ｌｄの第３爪部材８Ｌｄ３で容器３の下方を把持することができる。なお、図１５においては、容器３を把持する前の状態の爪部８Ｌｄを想像線で示した。

【0094】

また、第３爪部材８Ｌｄ３を摩擦係数が比較的高い材料から製作するようにしたので、第３爪部材８Ｌｄ３が容器３に対して滑ってしまうのを防止することができる。

【0095】

図１６は、ハンド８Ｌ，８Ｒで容器３を把持しつつ反転させた状態を示す、図１３と同様なハンド８Ｌ，８Ｒの模式側面図である。図１３と図１６とを対比して分かるように、ハンド８Ｒで容器３の上方を、ハンド８Ｌで容器３の下方を把持したことから、容器３を所定角度（例えば約１００°）傾けることができる。これにより、例えば容器３に収容された染料Ｓをスクリーン版２のスクリーン２ｂ部分に流し込む染料流し込み作業をロボット１０に行わせることが可能となる。

【0096】

このように、ハンド８Ｒの爪部８Ｒｄとハンド８Ｌの爪部８Ｌｄとはそれぞれ、容器３において把持する部位の形状に即し、かつ互いに異なる形状とされる。これにより、ハンド８Ｒとハンド８Ｌとで容器３を確実に把持しつつ容器３を反転させることができる。

【0097】

さらに、ハンド８Ｌは、図１３に示すように、容器３の蓋部３ｂを把持する蓋爪部８Ｌｆを備える。図１７は、容器３の蓋部３ｂを把持した状態のハンド８Ｌを示す模式側面図であり、図１８は、図１７に示すハンド８Ｌの模式左側面図である。

【0098】

図１７，１８に示すように、蓋爪部８Ｌｆは、第１、第２蓋爪部材８Ｌｆ１，８Ｌｆ２を備える。第１蓋爪部材８Ｌｆ１は、一端が爪部８Ｌｄの第２爪部材８Ｌｄ２に接続される一方、他端が鉛直下向き（Ｚ軸の負方向）に向けて延びるように形成される。第２蓋爪部材８Ｌｆ２は、例えば摩擦係数が比較的高い材料（例えば弾性体（例えばゴム））から製作され、第１蓋爪部材８Ｌｆ１の他端に取り付けられる。

【0099】

ハンド８Ｌは、上記の如く構成されることで、図１８に示すように、容器３の蓋部３ｂを把持して持ち上げることができる。すなわち、蓋爪部８Ｌｆの第２蓋爪部材８Ｌｆ２を空隙３ｂ２に侵入させて、一対の蓋爪部８Ｌｆの間、正確には、第２蓋爪部材８Ｌｆ２の間に蓋把持部３ｂ１を配置する。その状態で、ロッド８Ｌｅの突出量を短縮させて第２蓋爪部材８Ｌｆ２同士の離間距離を縮めるようにアクチュエータ８Ｌｃを駆動させる。これにより、ハンド８Ｌは、蓋爪部８Ｌｆの第２蓋爪部材８Ｌｆ２で蓋部３ｂを把持することができる。なお、図１８においては、蓋部３ｂを把持する前の状態の蓋爪部８Ｌｆを想像線で示した。

【0100】

また、第２蓋爪部材８Ｌｆ２は摩擦係数が比較的高い材料から製作されるため、第２蓋爪部材８Ｌｆ２が蓋部３ｂに対して滑るのを防止することができる。

【0101】

また、ハンド８Ｌ，８Ｒを上記のように構成したことから、ハンド８Ｒで容器３を把持して搬送し、ハンド８Ｌ，８Ｒで容器３を把持しつつ反転させ、さらにハンド８Ｌで容器３の蓋部３ｂを把持して持ち上げるなど、複数の作業を１組のハンド８Ｌ，８Ｒで行うことができる。これにより、例えば蓋部３ｂの取り外し作業と容器３の搬送作業との間でハンドを交換する必要がなくなり、捺染作業を効率良く行うことができる。

【0102】

次いで、スキージ４用のハンド９について説明する。図１９は、ハンド９の模式側面図、図２０は図１９に示すハンド９の模式左側面図である。なお、以下において、左右のアーム１１，１２に取り付けられるハンド９のうち、右アーム１２のハンド９を例に挙げて説明するが、左右のハンド９は略左右対称のため、以下の説明は左アーム１１のハンド９にも妥当する。

【0103】

ハンド９は、ハンド側取付部９ａと、ベース部材９ｂと、アクチュエータ９ｃと、爪部９ｄとを備える。ハンド側取付部９ａは、上記したハンド７のハンド側取付部７ａなどと略同一の構造とされる。すなわち、ハンド側取付部９ａには、アーム側取付部１５を挿入可能な挿入孔９ａ１が形成されるとともに、挿入孔９ａ１の内周面にはアーム側取付部１５の凸部１５ａと嵌合可能な凹部９ａ２が形成される。ハンド側取付部９ａが上記のように構成されることから、ハンド９の交換を容易に行うことができる。

【0104】

ベース部材９ｂは、略平板状に形成され、ハンド側取付部９ａにおいてアーム側取付部１５が取り付けられる面の反対側の面に取着される。アクチュエータ９ｃは、ベース部材９ｂの下面に接続される。アクチュエータ９ｃは、例えばエアシリンダであり、右アーム１２からのエアの供給によって駆動され、図示しないロッドを往復動させる。このエアによってアクチュエータ９ｃを駆動させる構造については、アクチュエータ７ｄ１などのそれと略同一であるため、説明を省略する。

【0105】

図示を省略するが、アクチュエータ９ｃのロッドは、アクチュエータ８Ｒｃと同様、図２０において紙面左右方向（Ｙ軸方向）に往復動させられ、そのロッドには爪部９ｄが接続される。爪部９ｄは、略直方体状に形成され、アクチュエータ８Ｒｃと接続される側の端部の反対側の端部（図１９，２０において下端部）でスキージ４のスキージ把持部４ｂを把持可能に構成される。

【0106】

ハンド９は、上記の如く構成されることで、図２０に示すようにスキージ４を把持することができる。すなわち、一対の爪部９ｄの間にスキージ４が配置された状態で、爪部９ｄ同士の離間距離を縮めるようにアクチュエータ９ｃを駆動させる。これにより、ハンド９は、スキージ４のスキージ把持部４ｂを把持することができる。なお、図２０においては、スキージ４を把持する前の状態の爪部９ｄを想像線で示した。

【0107】

さらにハンド９は、スキージ４の他に、例えばバキューム５も把持して持ち上げる。図２１は、バキューム５を把持した状態のハンド９を示す、図２０と同様な模式左側面図である。

【0108】

図２１に示す如く、ハンド９は、バキューム５のバキューム把持部５ｄを把持してバキューム５を持ち上げることができる。なお、バキューム５を把持するときのハンド９の動作は、スキージ４を把持するときのそれと同様であるため、説明を省略する。

【0109】

これにより、例えばハンド９でバキューム５を把持しつつバキューム５をスクリーン版２上まで搬送し、ハンド９でバキューム把持部５ｄを把持しつつバキューム５をスクリーン版２上まで搬送し、スクリーン版２上の余剰染料をバキューム５で吸引して除去することができる。

【0110】

また、ハンド９を上記のように構成したことから、スキージ４を搬送してスキージングを行い、その後スクリーン版２上の余剰染料を吸引するなど、複数の作業をハンド９で行うことができる。これにより、スキージング作業からスクリーン版２上の余剰染料を吸引して除去する作業へ移行するときに、ハンドを交換する必要がなくなり、捺染作業を効率良く行うことができる。

【0111】

次いで図１〜４に戻って、ロボットハンド置き台７０について説明する。ロボットハンド置き台７０は、上記した各ハンド７，８Ｌ，８Ｒ，９を置くための台である。図１，４によく示すように、ロボットハンド置き台７０は、作業空間６内に設置され、具体的には捺染作業台２０に隣接して設置される。なお、図１〜４では、図を見易くするため、各ハンド７，８Ｌ，８Ｒ，９の図示を省略した。

【0112】

図２２は、ロボットハンド置き台７０の模式側面図であり、図２３は、図２２に示すロボットハンド置き台７０の模式左側面図である。なお、図２３においても、図を見易くするため、各ハンド７，８Ｌ，８Ｒ，９の図示を省略した。

【0113】

図２２，２３に示すように、ロボットハンド置き台７０は、テーブル部７２と、背板部７３と、ハンド載置部７４とを備える。テーブル部７２は、複数本（例えば４本）の足７２ａと、足７２ａで支持される天板７２ｂとからなり、略直方体に形成される。

【0114】

背板部７３は、天板７２ｂの上面であって、天板７２ｂの短辺方向の一端側７２ｂ１から鉛直上向き、換言すればＺ軸の正方向に向けて延設される。ハンド載置部７４は、例えば複数本（例えば１２本）のＬ型アングルを備え、Ｌ型アングルは背板部７３から水平方向（例えばＹ軸の負方向）に向けて突出するように背板部７３に接続される。

【0115】

図２２に示すように、ハンド載置部７４は、１つのハンドを複数本（例えば２本）のＬ型アングルで支持するように構成される。また、ハンド載置部７４は、背板部７３において互いのＺ軸方向の高さが、載置されるハンドに応じて異なるように配置される。以下、背板部７３において上段側に配置されるハンド載置部７４を「上段ハンド載置部７４ａ」、上段ハンド載置部７４ａよりも下方に配置されるハンド載置部７４を「中段ハンド載置部７４ｂ」、中段ハンド載置部７４ｂよりも下方に配置されるハンド載置部７４を「下段ハンド載置部７４ｃ」という。

【0116】

上段ハンド載置部７４ａは、図２２において背板部７３の左右端付近に配置されるとともに、ハンド８Ｌ，８Ｒが載置される。下段ハンド載置部７４ｃは、図２２において背板部７３の中央付近に配置されるとともに、ハンド９が載置される。中段ハンド載置部７４ｂは、Ｘ軸方向において上段ハンド載置部７４ａと下段ハンド載置部７４ｃとの間に配置され、ハンド７が載置される。

【0117】

このように、各ハンド載置部７４ａ，７４ｂ，７４ｃをＸ軸方向においてずらすようにする。詳しくは、ハンド載置部７４ａ，７４ｂ，７４ｃは、それぞれ対応するハンド７，８Ｌ，８Ｒ，９が載置された状態において、少なくとも各ハンド７，８Ｌ，８Ｒ，９のハンド側取付部７ａ，８Ｌａ，８Ｒａ，９ａがＸ軸方向において互いに重ならないように、ずらすようにする。

【0118】

これにより、取り付けるべきハンドがいずれのハンドである場合であっても、左右のアーム１１，１２は、取り付けるべきハンドに対して、ロボットハンド置き台７０の上方からアクセスすることができ、ハンドの取り付けを容易に行うことができる。

【0119】

また、ハンド載置部７４ａ，７４ｂ，７４ｃは、それぞれ対応するハンド７，８Ｌ，８Ｒ，９が載置された状態において、各ハンド７，８Ｌ，８Ｒ，９のハンド側取付部７ａ，８Ｌａ，８Ｒａ，９ａ以外の部分がＸ軸方向において重なるようにする。これにより、ロボットハンド置き台７０のＸ軸方向における設置スペースを小さくすることができる。

【0120】

また、各ハンド７，８Ｌ，８Ｒ，９がＸ軸方向おいて部分的に重なるようにした場合であっても、ハンドを取り付けた後のアーム１１，１２を、Ｙ軸の負方向へ所定距離移動させてから、ロボットハンド置き台７０から離れるように制御すれば、アーム１１，１２が他のハンドに干渉することはない。

【0121】

なお、ロボットハンド置き台７０において、ハンドが置かれる位置、順番等はあくまでも例示であって、上記に限定されるものではない。

【0122】

図１〜４の説明に戻ると、染料容器計量台８０は、容器３の重量を量るための台である。染料容器計量台８０は、作業空間６内に設置され、具体的にはロボットハンド置き台７０に隣接して設置される。

【0123】

図２４は、染料容器計量台８０の模式側面図である。図２４に示すように、染料容器計量台８０は、テーブル部８２と、計量器８３とを備える。テーブル部８２は、複数本（例えば４本）の足８２ａと、足８２ａで支持される天板８２ｂとからなり、略直方体に形成される。計量器８３は、テーブル部８２の天板８２ｂの上面に載置される。また、計量器８３は、容器３が載せられると、その容器３の重量を示す信号を制御部９０へ出力する。

【0124】

なお、上記した染料容器計量台８０では、計量器８３を用いて容器３の重量を量って、例えば容器３内の染料の残量を検出するように構成されるが、染料の残量検出はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、図２４に想像線で示す如く、テーブル部８２の天板８２ｂから鉛直上向きに突設されるセンサ取付部８４と、センサ取付部８４に取り付けられる光電センサ８５とで容器３内の染料の残量を検出するようにしてもよい。

【0125】

具体的には、光電センサ８５は、光Ｆを照射する投光部８５ａと、投光部８５ａから照射された光Ｆを受光する受光部８５ｂとを備える。光電センサ８５は、受光部８５ｂによる光Ｆの受光状態、詳しくは、容器３内の染料の残量を示す受光状態に関する情報を制御部９０へ送信し、制御部９０がその情報に基づいて残量を推定するようにしてもよい。なお、図２４においては、染料の液面を破線で示した。

【0126】

次いで、制御部９０について説明する。制御部９０は、ロボットシステム１の動作を制御する装置であり、例えばコンピュータである。制御部９０は、予め教示された教示データに基づいてロボットシステム１の動作、具体的に例えばロボット１０のアームやハンドの動作を制御する。

【0127】

ロボットシステム１はさらに、図２に示すように、上記したスクリーン版２の長孔２ａ１や挿通孔２ａ２を撮像する撮像部（基準検出部）９１を備える。撮像部９１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、複数ヶ所（例えば２ヶ所）に設置される。

【0128】

撮像部９１は、例えばロボット１０がスクリーン版２を搬送するとき、スクリーン版２の長孔２ａ１や挿通孔２ａ２が通過する位置の上方に配置され、具体的には図２の側面視においてスクリーンセット台３０と捺染作業台２０との間の上方、および染料容器計量台８０の上方に設置される。以下において、スクリーンセット台３０側の撮像部９１を「第１の撮像部９１ａ」といい、染料容器計量台８０側の撮像部９１を「第２の撮像部９１ｂ」という。

【0129】

第１の撮像部９１ａは、ロボット１０がスクリーン版２をスクリーンセット台３０から捺染作業台２０へ搬送する作業において、スクリーン版２の進行方向において後端に位置する長孔２ａ１が直下を通過するとき、その長孔２ａ１を撮像する。

【0130】

その後、ロボット１０は、スクリーン版２の進行方向において先端に位置する挿通孔２ａ２が第２の撮像部９１ｂの直下に来るまでＹ軸の正方向へ移動し、そして第２の撮像部９１ｂは、直下を通過する挿通孔２ａ２を撮像する。

【0131】

第１、第２の撮像部９１ａ，９１ｂは、撮像した長孔２ａ１および挿通孔２ａ２の画像データを制御部９０へ送る。制御部９０は、第１、第２の撮像部９１ａ，９１ｂから受け取った画像データを解析して、現在のスクリーン版２の姿勢を検出する。制御部９０は、検出した現在のスクリーン版２の姿勢が、規定された姿勢となるように、スクリーン版２の姿勢を補正する。

【0132】

具体的には例えば、制御部９０は、画像データに基づいて、長孔２ａ１と挿通孔２ａ２とを結ぶ仮想線を求める。制御部９０は、仮想線がＹ軸方向と略平行で、かつＸ軸方向において捺染作業台２０の位置決め用の突起２４ａ，２４ｂと略一致するように、左右のアーム１１，１２およびハンド７の動作を制御し、スクリーン版２の姿勢を補正する。

【0133】

これにより、制御部９０は、スクリーン版２の姿勢を補正して、スクリーン版２を捺染作業台２０の規定の位置に搬送することができる。ここで、規定の位置とは、例えばスクリーン版２の長孔２ａ１と挿通孔２ａ２に位置決め用の突起２４ａ，２４ｂが確実に嵌まるような位置を意味する。

【0134】

詳説すると、スクリーン版２の外枠２ａは、例えばアルミニウムなどからなる角柱を溶接して製作されるため、製品ごとで大きさ等のばらつきが大きい。そのため、例えば予め設定された教示データ通りにスクリーン版２を搬送すると、前記した製品ばらつきに起因して、スクリーン版２の長孔２ａ１等が突起２４ａ，２４ｂに嵌まらない、あるいはスクリーン版２のスクリーン２ｂと捺染作業台２０の被捺染物２１とが一致せず、正確な位置での染め付け作業が行われないおそれがあった。

【0135】

そこで、本実施形態にかかるロボットステム１にあっては、スクリーン版２に設けられる長孔２ａ１および挿通孔２ａ２を、搬送作業での基準となる基準部として機能させ、ハンド７で搬送されているスクリーン版２の基準部を第１、第２の撮像部９１ａ，９１ｂを用いて検出する。そして、検出された基準部たる長孔２ａ１および挿通孔２ａ２に基づいて、スクリーン版２の姿勢を補正し、スクリーン版２を捺染作業台２０の規定の位置に搬送するようにした。

【0136】

これにより、その後の染め付け作業において、絵柄などを被捺染物２１に対して正確な位置で染め付けることができ、捺染作業の品質を向上させることができる。なお、上記においては、基準部を長孔２ａ１および挿通孔２ａ２としたが、それに限定されるものではなく、例えば十字形や四角形等のマークなどであってもよい。

【0137】

次いで、ロボットシステム１によって行われる作業または動作の流れについて図２５を参照して説明する。図２５は、ロボットシステム１において行われる一連の捺染作業の作業手順を示すフローチャートである。なお、ロボットシステム１は、作業手順が作業者によって図示しないシミュレータを介して制御部９０に教示データとして入力され、その制御部９０の制御に基づき、図２５に示す各作業を実行する。

【0138】

図２５に示すように、ロボットシステム１では、先ず左右のアーム１１，１２にスクリーン版２用のハンド７のハンドを取り付ける（ステップＳ１）。つづいて、ロボットシステム１は、ロボット１０のハンド７でスクリーンセット台３０に載置されたスクリーン版２を把持しつつ捺染作業台２０へ搬送する搬送作業を行う（ステップＳ２）。なお、スクリーンセット台３０には、スクリーン版２が所定の位置に予めセットされているものとする。

【0139】

次いで、ロボットシステム１は、搬送作業中のスクリーン版２の長孔２ａ１および挿通孔２ａ２を第１、第２の撮像部９１ａ，９１ｂで撮像し、スクリーン版２の姿勢を補正する（ステップＳ３）。そして、ロボット１０は、姿勢が補正されたスクリーン版２を捺染作業台２０に載置、正確には昇降部２３ａ，２３ｂに載置する（ステップＳ４）。なお、このときの昇降部２３ａ，２３ｂは上昇した位置とされる、換言すれば、スクリーン版２のスクリーン２ｂと捺染作業台２０の被捺染物２１とが接触しない位置とされる。

【0140】

つづいて、ロボットシステム１は、左右のアーム１１，１２のハンド７を容器３用のハンド８Ｌ，８Ｒに交換し（ステップＳ５）、染料流し込み作業を行う（ステップＳ６）。具体的には、ロボット１０は、ハンド８Ｌで染料容器置き台５０の容器３の蓋部３ｂを取り外して所定の位置に置き、その後ハンド８Ｒで染料容器置き台５０の容器３を把持しつつスクリーン版２上まで搬送する。なお、容器３をスクリーン版２上まで搬送する前に、染料容器計量台８０へ搬送して容器３の重量を量るようにしてもよい。

【0141】

次いで、ロボット１０は、スクリーン版２上まで搬送された容器３をハンド８Ｌ，８Ｒで把持しつつ、図１６に示すように容器３を反転させて染料をスクリーン版２上に流し込み、染料流し込み作業が完了する。

【0142】

次いで、ロボット１０は、ハンド８Ｒで容器３を把持しつつバキューム置き台６０のバキューム５の吸引口５ｂに近づけ、よって染料流し込み作業で容器３の外周面に付着した余剰塗料をバキューム５で吸引して除去する（ステップＳ７）。なお、ステップＳ７の作業が終了すると、ロボット１０は、容器３を染料容器置き台５０へ戻すとともに、所定の位置に置かれた蓋部３ｂもハンド８Ｌで元に戻す。

【0143】

つづいて、ロボットシステム１は、左右のアーム１１，１２のハンド８Ｌ，８Ｒを容器３用からスキージ４用のハンド９に交換し（ステップＳ８）、スキージング作業を行う（ステップＳ９）。具体的には、ロボット１０は、先ずハンド７でスキージラック４０からスキージ４を取り出し、スクリーン版２上まで搬送する。そして、ロボット１０は、スキージ４をスクリーン版２のスクリーン２ａに対して摺動させて、染料流し込み作業で流し込まれた染料をスクリーン２ａ全体に馴染ませる。

【0144】

つづいて、ロボットシステム１は、スクリーン版２が載置された昇降部２３ａ，２３ｂを下降させて、スクリーン版２のスクリーン２ｂと捺染作業台２０の被捺染物２１とを接触させるようにする。そして、ロボット１０は、ハンド９でスキージ４を把持しつつスクリーン版２のスクリーン２ｂ部分に対して摺動させ、スキージング作業が完了する。これにより、被捺染物２１には、絵柄などが染め付けられる。

【0145】

なお、このスキージング作業において、スキージ４のスクリーン２ｂに対する押し圧や角度などは、所期の値が作業者によって図示しない入力装置（例えばタッチパネルなど）を介して予め入力され、その所期の値を示すデータは制御部９０に記憶されている。したがって、制御部９０は、記憶されたデータに基づいて左右のアーム１１，１２およびハンド９の動作を制御することで、スキージ４の押し圧等を確実に所期の値とすることができる。

【0146】

さらには、制御部９０において、スキージ４の押し圧等をスクリーン版２の種類ごとに所期の値を記憶させるようにすれば、それぞれのスクリーン版２に適した押し圧等でスキージ４の動作を制御することができ、被捺染物２１の品質を向上させることができる。

【0147】

また、作業者は入力装置を操作するだけで、スキージ４の押し圧や角度など変更することができることから、スキージ４の押し圧などの調整作業を迅速、かつ容易に行うことができる。

【0148】

図２５の説明を続けると、次いでロボット１０は、スキージ４をスキージラック４０へ戻し、その後バキューム置き台６０のバキューム５をハンド９で持ち上げ、バキューム置き台６０から取り外す。そして、ロボット１０は、ハンド９でバキューム把持部５ｄを把持しつつバキューム５をスクリーン版２上まで搬送し、スクリーン版２上の余剰染料をバキューム５で吸引して除去する（ステップＳ１０）。なお、ステップＳ１０の作業が終了すると、ロボット１０は、バキューム５をバキューム置き台６０へ戻す。

【0149】

つづいて、ロボットシステム１は、左右のアーム１１，１２のハンド９をスキージ４用からスクリーン版２用のハンド７に交換する（ステップＳ１１）。そして、ロボット１０は、捺染作業台２０に置かれたスクリーン版２を把持し、その後スクリーン版２をスクリーンセット台３０へ搬送する作業を行う（ステップＳ１２）。これで、一連の捺染作業が終了する。

【0150】

このように、ロボットシステム１においては、捺染作業をロボット１０だけで行うことができる。また、ロボット１０によって捺染作業が行われることから、染め付けられた被捺染物２１における品質のばらつきを生じ難くすることもできる。

【0151】

上述してきたように、本実施形態に係るロボットシステム１によれば、左右のアーム１１，１２においてワークの種類ごとにハンドを交換し、ハンドが取り付けられた左右のアーム１１，１２を協働させてワークの種類に応じた作業を行わせることで、ロボット１０に所定の作業を実行させる。これにより、ワークの種類が複数あり、またロボット１０の作業がワークの種類に応じて複数ある場合であっても、ロボット１０にその作業を行わせることができる。

【0152】

なお、上述した実施形態では、ハンドを交換する際、左右のアーム１１，１２の両方のハンドを交換するようにしたが、それに限定されるものではなく、例えば左右のアーム１１，１２のうちの一本のアームのハンドのみを交換するようにしてもよい。

【0153】

また、上記において、ロボット１０が行う所定の作業として捺染作業を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、ワークの種類に応じて異なる作業を行うようなものであれば、その他の作業であってもよい。

【0154】

また、上記においてエンドエフェクタとしてハンドを例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、例えばワークを吸引して搬送する吸着部など他のエンドエフェクタであってもよい。

【0155】

上記において、アクチュエータ７ｄ１，８Ｒｃ，８Ｌｃ，９ｃをエアシリンダとしたが、これは例示であって、例えばアクチュエータは、取り付けられるアームと電気的に接続されて駆動するモータなどその他の駆動装置であってもよい。

【0156】

また、ロボット１０を７軸構成のロボットで説明したが、かかる構成に限定されるものではなく、７軸構成以外のロボット、例えば６軸や８軸構成のロボットを用いることも可能である。

【0157】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0158】

１ ロボットシステム
２ スクリーン版
２ａ１ 長孔（基準部）
２ａ２ 挿通孔（基準部）
３ 容器
４ スキージ
５ バキューム
５ｄ バキューム把持部（把持部）
６ 作業空間
７ （スクリーン版用の）ハンド
８Ｌ，８Ｒ （容器用の）ハンド
９ （スキージ用の）ハンド
１０ ロボット
１１ 左アーム
１２ 右アーム
１６ スライド機構
２０ 捺染作業台
３０ スクリーンセット台
４０ スキージラック
５０ 染料容器置き台
６０ バキューム置き台
７０ ロボットハンド置き台
８０ 染料容器計量台
９０ 制御部
９１ａ 第１の撮像部（基準検出部）
９１ｂ 第２の撮像部（基準検出部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】