特許 6080617 装着構造、台車、作業装置及び着脱方法

(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】6080617

(24)【登録日】2017年1月27日

(45)【発行日】2017年2月15日

(54)【発明の名称】装着構造、台車、作業装置及び着脱方法

(51)【国際特許分類】

   B23P 21/00 20060101AFI20170206BHJP

   B62B 3/06 20060101ALI20170206BHJP

【ＦＩ】

   B23P21/00 307P

   B62B3/06 C

【請求項の数】16

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-43413(P2013-43413)

(22)【出願日】2013年3月5日

(65)【公開番号】特開2014-172094(P2014-172094A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2015年8月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】391032358

【氏名又は名称】平田機工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(72)【発明者】

【氏名】村山 昌資

(72)【発明者】

【氏名】内田 毅

【審査官】 三宅 達

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−００６４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７９３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１９７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０６３６６３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／００−２１／００

Ｂ６２Ｂ １／００− ５／０８

Ｈ０５Ｋ １３／００−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

台車と、架台との装着構造であって、
前記台車が、
台車本体と、
前記台車本体の底部に配置された複数の車輪と、
前記台車本体と前記複数の車輪との間に設けられ、前記台車本体と前記複数の車輪との上下方向の距離を変化させる距離変化機構と、
前記台車本体の一側部から突出して設けられ、前記台車本体と前記架台とを連結する連結部と、
前記台車本体の前記一側部に設けられ、前記連結部よりも下方に位置し、前記架台に当接する当接部と、を備え、
前記架台は、
前記連結部と連結される被連結部と、
前記当接部が当接する被当接部と、を備え、
前記距離変化機構は、前記台車本体を上昇させることで前記連結部を前記被連結部の高さよりも高い位置まで上昇可能であり、
前記距離変化機構により前記上下方向の距離を変化させて前記台車本体を降下させることで前記被連結部の高さよりも高い位置から前記連結部を前記被連結部に着座させ、前記上下方向の距離を更に変化させて、前記複数の車輪が走行面から浮いた装着状態とされ、
前記当接部は前記装着状態にある場合に前記被当接部に当接した当接状態となり、
前記連結部と前記被連結部とは、前記連結部が前記被連結部に着座した場合に互いの水平方向の位置決めを行う水平位置決め部をそれぞれ備える、
ことを特徴とする装着構造。

【請求項2】

前記距離変化機構は、
前記複数の車輪が前記走行面に接地した状態で前記連結部が前記被連結部よりも高くなる第１の距離と、前記連結部が前記被連結部に着座した状態で前記複数の車輪を前記走行面から浮かせる第２の距離と、で前記離間距離を変化可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の装着構造。

【請求項3】

前記被当接部が被当接面であり、
前記当接部は、前記被当接面に対する前記台車の傾き補正を行う傾き補正部を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の装着構造。

【請求項4】

前記被連結部の前記水平位置決め部は、前記台車を前記架台に対して水平方向の所定の位置に案内する水平ガイド部を含み、
前記連結部の前記水平位置決め部は前記水平ガイド部と係合する水平係合部を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の装着構造。

【請求項5】

前記被連結部の前記水平位置決め部は水平方向に離間した複数の第１嵌合部を含み、
前記連結部の前記水平位置決め部は前記複数の第１嵌合部と嵌合する複数の第２嵌合部を有し、
前記連結部は、
前記水平方向に延設された板状をなし、前記被連結部に着座する着座部を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の装着構造。

【請求項6】

前記距離変化機構は、
前記台車本体が載置されるベース部と、
一端側が前記ベース部に、他端側が前記車輪に係合され、交差させた状態で連結された第１及び第２のアーム部材と、
前記第１及び第２のアーム部材の連結交差部における交差角度を調節する調節機構と、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の装着構造。

【請求項7】

前記第１及び第２のアーム部材は、前記連結交差部で回動自在に連結され、
前記調節機構は、
前記第１のアーム部材の前記一端側及び前記第２のアーム部材の前記一端側の少なくとも一方を、互いに接近離間する方向に移動させる移動機構である、
ことを特徴とする請求項６に記載の装着構造。

【請求項8】

前記調節機構は、
回転軸と、
前記回転軸に入力される回転力を前記第２のアーム部材の前記一端側を変位させる変位力に変換する変換機構と、を備える、
ことを特徴とする請求項７に記載の装着構造。

【請求項9】

架台に着脱自在な台車であって、
台車本体と、
前記台車本体の底部に配置された複数の車輪と、
前記台車本体と前記複数の車輪との間に設けられ、前記台車本体と前記複数の車輪との上下方向の距離を変化させる距離変化機構と、
前記台車本体の一側部から突出して設けられ、前記架台に上から着座可能な連結部と、
前記台車本体の前記一側部に設けられ、前記連結部の下方に位置し、前記架台に当接する当接部と、を備え、
前記当接部が前記架台に当接することにより、前記連結部によって前記架台に装着された前記台車本体の姿勢が維持される、
ことを特徴とする台車。

【請求項10】

前記距離変化機構は、
前記台車本体が載置されるベース部と、
一端側が前記ベース部に、他端側が前記車輪に係合され、交差させた状態で連結された第１及び第２のアーム部材と、
前記第１及び第２のアーム部材の連結交差部における交差角度を調節する調節機構と、
を備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の台車。

【請求項11】

前記第１及び第２のアーム部材は、前記連結交差部で回動自在に連結され、
前記調節機構は、
前記第１のアーム部材の前記一端側及び前記第２のアーム部材の前記一端側の少なくとも一方を、互いに接近離間する方向に移動させる移動機構である、
ことを特徴とする請求項１０に記載の台車。

【請求項12】

前記台車本体は、前記一側部と対向する対向側部を有し、
前記調節機構は、
前記対向側部側に設けられた回転軸と、
前記回転軸に入力される回転力を前記第２のアーム部材の前記一端側を変位させる変位力に変換する変換機構と、を備える、
ことを特徴とする請求項１１に記載の台車。

【請求項13】

ワークに対して所定の作業を行う作業装置であって、
架台と、
前記架台に搭載され、前記ワークを搬送する搬送ユニットと、
前記架台に搭載され、前記搬送ユニットによって搬送される前記ワークに対して所定の作業を行う複数の作業ユニットと、
前記架台に、前記搬送ユニットの搬送方向に沿って着脱自在な複数の台車と、を備え、
前記台車は、
台車本体と、
前記台車本体の底部に配置された複数の車輪と、
前記台車本体と前記複数の車輪との間に設けられ、前記台車本体と前記複数の車輪との上下方向の距離を変化させる距離変化機構と、
前記台車本体の一側部から突出して設けられ、前記台車本体と前記架台とを連結する連結部と、
前記台車本体の前記一側部に設けられ、前記連結部の下方に位置し、前記架台に当接する当接部と、
前記台車本体の上部に配置された載置部と、を備え、
前記載置部には、前記作業ユニットによる作業を補助する作業補助ユニットが設けられ、
前記台車本体は、前記作業補助ユニットを制御する制御ユニットを備え、
前記架台は、
前記連結部と連結される被連結部と、
前記当接部が当接する被当接部と、を備え、
前記距離変化機構は、前記台車本体を上昇させることで前記連結部を前記被連結部の高さよりも高い位置まで上昇可能であり、
前記距離変化機構により前記上下方向の距離を変化させて前記台車本体を降下させることで前記被連結部の高さよりも高い位置から前記連結部を前記被連結部に着座させ、前記上下方向の距離を更に変化させて、前記複数の車輪が走行面から浮いた装着状態とされ、
前記当接部は前記装着状態にある場合に前記被当接部に当接した当接状態となり、
前記連結部と前記被連結部とは、前記連結部が前記被連結部に着座した場合に互いの水平方向の位置決めを行う水平位置決め部をそれぞれ備える、
ことを特徴とする作業装置。

【請求項14】

架台に対する台車の着脱方法であって、
前記台車が、
台車本体と、
前記台車本体の底部に配置された複数の車輪と、
前記台車本体と前記複数の車輪との間に設けられ、前記台車本体と前記複数の車輪との上下方向の距離を変化させる距離変化機構と、
前記台車本体の一側部から突出して設けられ、前記台車本体を前記架台に連結する連結部と、
前記台車本体の前記一側部に設けられ、前記連結部の下方に位置し、前記架台に当接する当接部と、を備え、
前記距離変化機構は、前記台車本体を上昇させることで前記連結部を前記架台に設けられた被連結部の高さよりも高い位置まで上昇可能であり、
前記装着方法は、
前記架台の装着位置に前記台車を移動させる移動工程と、
前記被連結部に対する前記連結部の水平方向の位置合せを行う水平位置合わせ工程と、
前記距離変化機構によって、前記台車本体を降下させることで、前記被連結部の高さよりも高い位置から前記連結部を前記被連結部に着座させる着座工程と、
前記連結部を前記被連結部に着座後、前記距離変化機構によって、前記複数の車輪を走行面から浮かせると共に前記当接部を前記架台に当接させて当接状態とする連結工程と、を備える、
ことを特徴とする着脱方法。

【請求項15】

前記水平位置合わせ工程の前に、前記距離変化機構によって前記台車本体を上昇させ、前記連結部を、前記被連結部に対する着座位置よりも高い位置に上昇させる準備工程を備える、
ことを特徴とする請求項１４に記載の着脱方法。

【請求項16】

前記連結工程の後に、前記距離変化機構によって、前記複数の車輪を前記走行面に着地させ、その後、前記台車本体を上昇させて前記連結部を前記被連結部から分離する連結解除工程を備える、
ことを特徴とする請求項１４に記載の着脱方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主に、台車と架台との装着構造に関する。

【背景技術】

【0002】

自動組み立て設備を構成する作業装置においては、ワークに対して複数種類の異なる部品が組みつけられる場合がある。また、部品の種類の変更に柔軟に対応できることが望ましい。そこで、部品を台車に搭載して搬送し、台車を作業装置の架台に対して一体的に装着可能とすることで、部品供給を行うシステムが提案されている。例えば、特許文献１や特許文献２には、床面等の走行面上を走行可能な台車と架台とを連結するシステムが開示されている。また、特許文献３にはエアシリンダにより台車を持ち上げて架台と連結するシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１７６０２１号公報

【特許文献2】特許２９７３９８０号公報

【特許文献3】特開平０７−３３６０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１や特許文献２のシステムでは、台車が走行面に接地した状態で架台に装着されるため、台車の位置決め精度が走行面の傾斜等に影響され得る。特許文献３の構造はアクチュエータ（エアシリンダ）により台車を持ち上げるため、台車の位置決め精度が走行面の傾斜等に影響されない。しかし、アクチュエータを常時駆動しておく必要があり、長時間に渡って台車を架台に連結した状態を維持する場合には不向きである。

【0005】

本発明の目的は、台車と架台とを連結する際に、台車の位置決め精度が走行面に影響されず、かつ、連結状態の維持にアクチュエータを不要とすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、台車と、架台との装着構造であって、前記台車が、台車本体と、前記台車本体の底部に配置された複数の車輪と、前記台車本体と前記複数の車輪との間に設けられ、前記台車本体と前記複数の車輪との上下方向の距離を変化させる距離変化機構と、前記台車本体の一側部から突出して設けられ、前記台車本体と前記架台とを連結する連結部と、前記台車本体の前記一側部に設けられ、前記連結部よりも下方に位置し、前記架台に当接する当接部と、を備え、前記架台は、前記連結部と連結される被連結部と、前記当接部が当接する被当接部と、を備え、前記距離変化機構は、前記台車本体を上昇させることで前記連結部を前記被連結部の高さよりも高い位置まで上昇可能であり、前記距離変化機構により前記上下方向の距離を変化させて前記台車本体を降下させることで前記被連結部の高さよりも高い位置から前記連結部を前記被連結部に着座させ、前記上下方向の距離を更に変化させて、前記複数の車輪が走行面から浮いた装着状態とされ、前記当接部は前記装着状態にある場合に前記被当接部に当接した当接状態となり、前記連結部と前記被連結部とは、前記連結部が前記被連結部に着座した場合に互いの水平方向の位置決めを行う水平位置決め部をそれぞれ備える、ことを特徴とする装着構造が提供される。

【0007】

また、本発明によれば、架台に着脱自在な台車であって、台車本体と、前記台車本体の底部に配置された複数の車輪と、前記台車本体と前記複数の車輪との間に設けられ、前記台車本体と前記複数の車輪との上下方向の距離を変化させる距離変化機構と、前記台車本体の一側部から突出して設けられ、前記架台に上から着座可能な連結部と、前記台車本体の前記一側部に設けられ、前記連結部の下方に位置し、前記架台に当接する当接部と、を備え、前記当接部が前記架台に当接することにより、前記連結部によって前記架台に装着された前記台車本体の姿勢が維持される、ことを特徴とする台車が提供される。

【0008】

また、本発明によれば、ワークに対して所定の作業を行う作業装置であって、架台と、前記架台に搭載され、前記ワークを搬送する搬送ユニットと、前記架台に搭載され、前記搬送ユニットによって搬送される前記ワークに対して所定の作業を行う複数の作業ユニットと、前記架台に、前記搬送ユニットの搬送方向に沿って着脱自在な複数の台車と、を備え、前記台車は、台車本体と、前記台車本体の底部に配置された複数の車輪と、前記台車本体と前記複数の車輪との間に設けられ、前記台車本体と前記複数の車輪との上下方向の距離を変化させる距離変化機構と、前記台車本体の一側部から突出して設けられ、前記台車本体と前記架台とを連結する連結部と、前記台車本体の前記一側部に設けられ、前記連結部の下方に位置し、前記架台に当接する当接部と、前記台車本体の上部に配置された載置部と、を備え、前記載置部には、前記作業ユニットによる作業を補助する作業補助ユニットが設けられ、前記台車本体は、前記作業補助ユニットを制御する制御ユニットを備え、前記架台は、前記連結部と連結される被連結部と、前記当接部が当接する被当接部と、を備え、前記距離変化機構は、前記台車本体を上昇させることで前記連結部を前記被連結部の高さよりも高い位置まで上昇可能であり、前記距離変化機構により前記上下方向の距離を変化させて前記台車本体を降下させることで前記被連結部の高さよりも高い位置から前記連結部を前記被連結部に着座させ、前記上下方向の距離を更に変化させて、前記複数の車輪が走行面から浮いた装着状態とされ、前記当接部は前記装着状態にある場合に前記被当接部に当接した当接状態となり、前記連結部と前記被連結部とは、前記連結部が前記被連結部に着座した場合に互いの水平方向の位置決めを行う水平位置決め部をそれぞれ備える、ことを特徴とする作業装置が提供される。

【0009】

また、本発明によれば、架台に対する台車の着脱方法であって、前記台車が、台車本体と、前記台車本体の底部に配置された複数の車輪と、前記台車本体と前記複数の車輪との間に設けられ、前記台車本体と前記複数の車輪との上下方向の距離を変化させる距離変化機構と、前記台車本体の一側部から突出して設けられ、前記台車本体を前記架台に連結する連結部と、前記台車本体の前記一側部に設けられ、前記連結部の下方に位置し、前記架台に当接する当接部と、を備え、前記距離変化機構は、前記台車本体を上昇させることで前記連結部を前記架台に設けられた被連結部の高さよりも高い位置まで上昇可能であり、前記装着方法は、前記架台の装着位置に前記台車を移動させる移動工程と、前記被連結部に対する前記連結部の水平方向の位置合せを行う水平位置合わせ工程と、前記距離変化機構によって、前記台車本体を降下させることで、前記被連結部の高さよりも高い位置から前記連結部を前記被連結部に着座させる着座工程と、前記連結部を前記被連結部に着座後、前記距離変化機構によって、前記複数の車輪を走行面から浮かせると共に前記当接部を前記架台に当接させて当接状態とする連結工程と、を備える、ことを特徴とする着脱方法が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、台車と架台とを連結する際に、台車の位置決め精度が走行面に影響されず、かつ、連結状態の維持にアクチュエータを不要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】作業システムの概略図。

【図2】図１の作業装置の分解斜視図。

【図3】台車の斜視図。

【図4】作業補助ユニット付きの台車の斜視図。

【図5】台車の側面視図。

【図6】距離変化機構の斜視図。

【図7】距離変化機構の斜視図。

【図8】距離の変化態様の説明図。

【図9】装着構造の説明図。

【図10】装着構造の説明図。

【図11】装着構造の説明図。

【図12】装着構造の説明図。

【図13】装着状態の説明図。

【図14】装着状態と分離状態とを示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は作業システムＡの概略図、図２は作業システムＡの分解斜視図である。なお、各図においてＸ、Ｙは互いに直交する水平方向を示し、Ｚは上下方向を示す。

【0013】

作業システムＡは、パレット１上のワークＷに対して所定の作業を行うシステムである。所定の作業は、例えば、組み立て、加工、検査等が含まれる。作業システムＡは、作業装置２と、移載装置３Ａ、３Ｂとを備える。作業装置２は、搬送ユニット２１、２２を備え、移載装置３Ａ、３Ｂは搬送ユニット２１、と搬送ユニット２２との間でパレット１を移載する。搬送ユニット２１、２２と、移載装置３Ａ、３Ｂとによって、パレット１は図２の矢印で示すように反時計方向に循環的に搬送される。搬送ユニット２１、２２は、Ｘ方向で互いに逆方向にパレット１を搬送する。移載装置３Ａ、３ＢはＹ方向で互いに逆方向にパレットを移載する。

【0014】

搬送ユニット２１及び２２は、レール状のガイド部材２１ａ、２２ａと、ガイド部材２１ａ、２２ａ上のパレット１を移動する移動機構（不図示）とを備え、パレット１はガイド部材２１ａ、２２ａに案内されながら移動される。これによりワークＷを搬送する。

【0015】

移載装置３Ａ、３Ｂは、２つの固定ユニット３１、３１と、可動ユニット３２とを備える。固定ユニット３１、３１は、それぞれ、ガイド部材２１ａ、２２ａと連続するように配置され、搬送ユニット２１及び２２との間でパレット１の受け渡しを行う。可動ユニット３２は、２つの固定ユニット３１間を移動可能に設けられており、２つの固定ユニット３１間でパレット１の受け渡しを行う。そして、移載装置３Ａ、３Ｂは、一方の固定ユニット３１で作業装置２からパレット１を受け取る。可動ユニット３２で、一方の固定ユニット３１から他方の固定ユニット３１へパレット１を移動する。他方の固定ユニット３１で作業装置２へパレット１を渡す。こうして、パレット１の受け渡し、移載を行う。

【0016】

作業装置２は、架台２３を備える。架台２３には、搬送ユニット２１及び２２の他、複数の作業ユニット２４が搭載される。作業ユニット２４は搬送ユニット２１により搬送されるパレット１上のワークＷに対して上述した所定の作業を行う。作業ユニット２４はＹ方向に進退自在であると共にＺ軸周りに旋回（回動）可能となっている。作業ユニット２４は作業ツールＴを有しており、作業ツールＴを駆動してワークＷに対する組立作業等を行う。

【0017】

作業済みのワークＷを搭載したパレット１は搬送ユニット２１から移載装置３Ａへ搬送され、更に搬送ユニット２２へ移載される。搬送ユニット２２による搬送途中において、パレット１上の作業済みのワークＷが不図示の搬出装置によって、作業システムＡ外へ搬出される。また、搬送ユニット２２の搬送途中において、新たなワークＷが空きのパレット１上に不図示の搬入装置によって搬入される。新たなワークＷが搭載されたパレット１は、搬送ユニット２２から移載装置３Ｂへ搬送され、更に搬送ユニット２１へ移載される。そして、新たなワークＷは作業ユニット２４によって所定の作業が行われることになる。

【0018】

作業装置２は、また、架台２３に着脱自在な台車４Ａ〜４Ｄを備える。台車４Ａ〜４Ｄを総称するときは台車４という。台車４Ａ〜４Ｄは基本的構成を共通にするが、用途に応じて細部が若干異なっている。台車４Ａには入出力ユニット２５と、入出力ユニット２５が取付けられ台車４Ａに支持する支持アーム２５ａが搭載されている。入出力ユニット２５はタッチパネル式の表示部を備え、作業装置２の動作状況等の出力情報の表示や、各種の指示入力情報等の入力が可能となっている。支持アーム２５ａは、後述する台車本体４１に一方の端部が取付けられ、他方端部は、入出力ユニット２５が取付けられる。そして、入出力ユニット２５を所望の位置に任意に移動させ維持させることが可能となっている。台車４Ａ内部には、入出力ユニット２５と接続され、作業装置２全体を制御する制御ユニット（制御回路）を収容することが可能である。台車４Ｂ及び４Ｃは、例えば、予備のパレット１や、交換用の作業ツールＴ、あるいは、複数種類のメンテナンス器具等を収容するために用いることができる。

【0019】

台車４Ｄには作業補助ユニット２６が搭載されている。作業補助ユニット２６は作業ユニット２４による作業を補助するユニットである。作業補助ユニット２６は、本実施形態の場合、部品を供給する部品供給ユニットであり、部品が多数搭載されたトレイＴｒを備える。作業ユニット２４はトレイＴｒから部品を取得してワークＷに組み付けることが可能である。本実施形態の場合、トレイＴｒが空になると作業者が、部品が搭載された新たなトレイＴｒと交換する作業形態を想定している。

【0020】

しかし、作業補助ユニット２６が複数のトレイＴｒを収容し、これらを循環的に移動させる機構を備える構成でもよい。この構成の場合、作業ユニット２４は、最上段のトレイＴｒから部品を取得してワークＷに組み付けることが可能である。作業補助ユニット２６は、例えば、最上段のトレイＴｒが空になると、別のトレイＴｒが最上段に位置するようにトレイＴｒ群を移動させる。このように作業補助ユニット２６が、駆動機構を備える構成の場合、作業補助ユニット２６と接続され、その制御を行う制御ユニット（例えばプログラマブルコントローラ）が必要となる。制御ユニットは、台車４Ｄの内部に収容することが可能である。これにより、１台の台車４で作業補助ユニットとその制御ユニットとの双方を搬送でき、一括した取扱いができる。

【0021】

なお、作業補助ユニット２６としては、部品供給以外の機能を有するユニットを採用できる。例えば、交換用作業ツールＴを作業ユニット２４に供給するユニットを採用可能である。

【0022】

次に、台車４の構成について説明する。図３は台車４の斜視図であり、その基本的構成を示している。図４は作業補助ユニット２６を搭載した台車４Ｄの斜視図であり、作業補助ユニット２６の搭載態様を示している。また、図５は台車４の側面視図である。

【0023】

台車４は、台車本体４１と、複数の車輪４２と、距離変化機構４３と、連結部材４４と、当接部材４５と、を備える。

【0024】

台車本体４１は底部が開放した、有蓋無底の箱状をなし、その内部に空間を有した中空体である。台車本体４１の上部は載置部４１１をなしている。本実施形態の場合、載置部４１１は台車本体４１の天井部分を構成する板状の部材である。この載置部４１１には、上述した入出力ユニット２５や作業補助ユニット２６などの専用ユニットを設けることができ、上述した制御ユニットは台車本体４１の内部の空間に収容することができる。載置部４１１は交換可能となっており、台車４Ｂ、４Ｃに示したように開口部４ａが形成されたものを利用することもできる。この開口部４ａを通して、台車本体４１内部に収容される制御ユニットと載置部４１１の上面に取り付け固定される作業補助ユニット２６の制御ユニットとを電気ケーブルにより接続をすることができる。台車本体４１の四面の側部のうち、第１の面となる側部４１２は、装着状態において作業装置２の架台２３に面する側部である。側部４１３は側部４１２に対向する第２の面（作業者が位置する側の面）となる側部である。

【0025】

複数の車輪４２は台車本体４１の底部に配置されたキャスタである。本実施形態では底部の四隅下方に１つずつ、合計で４つ設けられている。複数の車輪４２を設けたことにより、作業者が手押しで台車４を移動させることができる。なお、台車４の側部４１３に、作業者が手押ししやすいように、把手などの把持部を設けても良い。

【0026】

距離変化機構４３は、台車本体４１と複数の車輪４２との間に設けられ、台車本体４１と複数の車輪４２との上下方向の距離を変化させる。言い換えると、距離変化機構４３は、載置部４１１及び後述する連結部材４４における台車走行面からの高さを変化させる。図６及び図７は距離変化機構４３の斜視図である。

【0027】

距離変化機構４３は、ベース部４３１と、アーム部材４３２、４３３と、調節機構４３４と、を備える。ベース部４３１は板状をなしており、本実施形態の場合、台車本体４１の底部における開口を塞ぐ部材としても機能する。

【0028】

アーム部材４３２は、一対の交差部４３２１と、支持部４３２２と、を備える。一対の交差部４３２１は互いに平行に延設され、それらの一端側は調節機構４３４を介してベース部４３１に係合している。ベース部４３１には、その上側に配置される調節機構４３４と、その下側に配置される交差部４３２１とを連結するための開口部４３１ｂが形成されている。支持部４３２２は、一対の交差部４３２１の他端側を架け渡すように設けられており、車輪４２の取付部４２ａと係合して車輪４２を支持する。

【0029】

アーム部材４３３は、アーム部材４３２と同様の構成をなしているが、その配置態様が互いに逆向きになっている。アーム部材４３３は、一対の交差部４３３１と、支持部４３３２と、を備える。一対の交差部４３３１は互いに平行に延設され、それらの一端側は軸支部材４３５を介して回動自在にベース部４３１に係合している。ベース部４３１には、交差部４３２１との干渉を回避する開口部４３１ａが形成されている。支持部４３３２は、一対の交差部４３３１の他端側を架け渡すように設けられており、車輪４２の取付部４２ａと係合して車輪４２を支持する。

【0030】

アーム部材４３２とアーム部材４３３とは、交差部４３２１及び４３３１を交差させた状態で、それらの連結交差部において軸４３６を介して回動自在に連結されている。調節機構４３４は、軸４３６が配置された連結交差部におけるアーム部材４３２とアーム部材４３３との交差角度を調整する。アーム部材４３２とアーム部材４３３との交差角度によって、車輪４２が床面に接触している場合、台車本体４１が昇降する。これにより、台車本体４１と複数の車輪４２との上下方向の距離を変化させることができる。

【0031】

調節機構４３４は、アーム部材４３２の一端側をＹ方向に移動させる移動機構である。アーム部材４３３の一端側は軸支部材４３５を介してベース部４３１に係合しており、その位置は不変である。アーム部材４３２の一端側をＹ方向に移動させると、アーム部材４３３の一端側との距離が変化する。これによりアーム部材４３２とアーム部材４３３との交差角度を調節することができる。本実施形態では、アーム部材４３２の一端側を移動させる構成としたが、アーム部材４３２の一端側及びアーム部材４３３の一端側の少なくとも一方を、互いに接近離間する方向に移動させることができればよい。

【0032】

調節機構４３４は、回転軸４３４１と、変換機構４３４２と、可動部材４３４３と、を備える。回転軸４３４１は、一対の軸受部４３４４、４３４４により回転自在に支持されている。回転軸４３４１の一端にはハンドル４３４１ａが設けられており、作業者はハンドル４３４１ａを回転させることで回転軸４３４１を回転させることができる。回転軸４３４１及びハンドル４３４１ａは側部４１３側に設けられているため、台車４を架台２３に装着した状態であってもその操作空間が確保される。

【0033】

変換機構４３４２は、本実施形態の場合、回転軸４３４１の周面途中部位に設けられた雄ねじ（不図示）と、この雄ねじに螺合するナット４３４２ａとを備えたねじ機構である。ナット４３４２ａは、可動部材４３４３上で固定部材４３４３ａにより回転不動に固定部材４３４３に固定されている。回転軸４３４１は定位置で軸支された状態で回転するので、その回転方向に応じてナット４３４２ａがＹ方向に移動する。これにより可動部材４３４３がＹ方向に移動する。

【0034】

可動部材４３４３の両端部には、それぞれ、軸部材４３４３ｂを介してアーム部材４３２の交差部４３２１の一方端が回動自在に係合している。よって、可動部材４３４３がＹ方向に移動すると、交差部４３２１の一方端がＹ方向に移動する。こうして変換機構４３４２は、回転軸４３４１に入力される回転力をアーム部材４３２の一端側を変位させる変位力に変換し、その結果、アーム部材４３２とアーム部材４３３との交差角度を調整することができる。

【0035】

軸部材４３４３ｂにはローラ４３４３ｃが回転自在に装着されている。ローラ４３４３ｃはベース部４３１の一方面上（底面上）を転動して可動部材４３４３の移動を円滑なものとする。可動部材４３４３には、また、ローラ４３４３ｄが回転自在に装着されたローラ支持部材４３４３ｅが固定されている。ローラ４３４３ｄはベース部４３１の他方面上（表面上）を転動して可動部材４３４３の移動を円滑なものとする。

【0036】

図８は距離変化機構４３によって、台車本体４１と複数の車輪４２との上下方向の距離を変化させた態様を示している。図８の左側は台車本体４１が走行面ＦＬから離間した上昇態様を示し、右側は台車本体４１が走行面ＦＬに接近した下降態様を示す。車輪４２が接地している走行面ＦＬは、例えば、工場の床面である。同図に示すように、アーム部材４３２とアーム部材４３３との交差角度を調整することで台車本体４１を走行面ＦＬに対して昇降することができる。距離変化機構４３として、このようなシザース機構を用いることで比較的簡易な構成で、台車本体４１と複数の車輪４２との上下方向の距離を変化させることができる。なお、距離変化機構４３の構成は、これに限られず、車輪４２に対して台車本体４１を昇降できる様々な機構を採用可能である。また、本実施形態では距離変化機構４３を手動で動作させる構成としたが、モータ等のアクチュエータを用いて動作させる構成としてもよい。

【0037】

次に、図３及び図５を参照して連結部材４４、当接部材４５について説明する。これらは台車４と架台２３との装着構造を構成している。

【0038】

連結部材４４は台車本体４１に設けられており、本実施例の場合、台車本体４１の側部４１２に設けられたＬ字型の部材である。連結部材４４は、台車本体４１と架台２３とを連結する連結部４４１を備える。連結部４４１は、水平方向に延設された板状をなしており、本実施形態の場合、台車本体４１の載置部４１１よりも上方に位置し、かつ、台車本体４１の側部４１２の外方（架台２３側）へ突出している。

【0039】

連結部４４１は水平位置決め部４４１１を備える。水平位置決め部４４１１は架台２３に対する台車４の水平方向の位置決めを行う。本実施形態の場合、水平位置決め部４４１１は、連結部４４１の中央部に形成された水平係合部４４１１ａと、Ｘ方向に離間した複数の嵌合部４４１１ｂとを備える。水平係合部４４１１ａは、連結部４４１の長辺縁から溝状に形成された切欠きである。嵌合部４４１１ｂは連結部４４１をＺ方向に貫通した孔である。連結部４４１は、また、連結部４４１をＺ方向に貫通した固定器具用の孔４４１２を複数備えている。連結部４４１の底面４４１３は架台２３に着座する着座部を構成している。

【0040】

連結部４４１は、また、孔４４１２を２つ備える。この孔４４１２には、台車４と架台２３とを固定するボルトが通過する。

【0041】

当接部材４５は、側部４１２において連結部４４１よりも下方に位置しており、その表面が架台２３に当接する当接部４５１を形成する。本実施形態の場合、当接部材４５は板状をなしており、当接部４５１は後述する架台２３の被当接部２３２に平行な平面（当接面）を構成している。本実施形態の場合、当接部材４５はベース部４３１の端部に固定されており、その背面が側部４１２に密着する構成となっている。なお、本実施形態の場合、当接部４５１を台車本体４１とは別部材の当接部材４５により形成したが、台車本体４１の側部４１２の一部を突出させて設け、その突出部を当接部４５１としてもよい。

【0042】

台車４の一部に当接部材４５を固定する構造はどのような構造であってもよく、例えば、ボルト締結構造であってもよい。架台２３に対する当接部４５１の当接状態によって、装着時における台車４の姿勢が左右される。そこで、当接部４５１には、架台２３に対する装着時の台車４の傾き補正を行う傾き補正部を設けることが好ましい。傾き補正部は、当接部４５１の向きや、側部４１２からの突出量を調節可能なものであればどのようなものでもよく、簡易なものが好ましい。例えば、当接部材４５と側部４１２との間に介在させるスペーサ（シム）等が挙げられる。本実施形態の場合は、予め当接部材４５を台車４に一体的に溶接し構成した状態で機械加工によって一体的に面加工がなされ位置精度が設定されている。

【0043】

次に、連結部４４１、当接部４５１に対応する架台２３側の装着構造について、図９を参照して説明する。同図は、一つの台車４が架台２３から分離された状態を示している。架台２３は、連結部４４１と連結される被連結部２３１と、当接部４５１が当接する被当接部２３２と、を備える。本実施形態の場合、被当接部２３２は全台車４に共通の一部材の構成としているが、台車４毎に設けてもよい。

【0044】

被連結部２３１は、水平な着座面２３１ａと、水平位置決め部２３１１と、ねじ孔２３１２と、を備える。着座面２３１ａには連結部４４１の底面４４１３が着座する。着座面２３１ａは連結部４４１のＺ方向の位置を規定する。これにより、台車４の架台２３に対するＺ方向の位置決めができる。水平位置決め部２３１１は、台車４の水平位置決め部４４１１とともに、連結部４４１が被連結部２３１の着座面２３１ａに着座した場合に、互いの水平方向の位置決めを行う。

【0045】

水平位置決め部２３１１と水平位置決め部４４１１とは、互いに対応した構成となっている。具体的には、水平位置決め部２３１１は、水平係合部４４１１ａに対応する水平ガイド部２３１１ａと、嵌合部４４１１ｂに対応した嵌合部２３１１ｂを備える。

【0046】

水平ガイド部２３１１ａはＺ方向に突出した円柱状の部材であり、その外径は、水平係合部４４１１ａの切欠きの幅に対応して設定されている。例えば、水平係合部４４１１ａに形成される切欠きの幅（サイズ）は、水平ガイド部２３１１ａの外周に係合しつつ移動可能な略同一の幅（サイズ）とされる。台車４を架台２３に装着する際、水平ガイド部２３１１ａに水平係合部４４１１ａを位置合せし押し当てる（接近させる）ようにして係合させる。これにより、台車４を架台２３に対して水平方向の所定の位置（装着位置）に案内することができ、台車４の架台２３に対するＹ方向の位置決めができる。

【0047】

嵌合部２３１１ｂはＺ方向に突出した円柱状の部材である。ただし、嵌合部２３１１ｂの突出量は水平ガイド部２３１１ａよりも短くされている。嵌合部２３１１ｂは、Ｘ方向に離間して２つ設けられている。その離間距離は嵌合部４４１１ｂの離間距離と同じである。台車４を架台２３に装着する際、嵌合部４４１１ｂには嵌合部２３１１ｂが挿入されることで、両者が嵌合される。これにより、台車４の架台２３に対するＸ方向及びＹ方向の位置決めができる。

【0048】

ねじ孔２３１２は、連結部４４１の孔４４１２に対応して２つ設けられている。被当接部２３２は、被連結部２３１の下方に配置され、本実施形態の場合、垂直の被当接面（Ｚ−Ｘ平面）をなしており、当接部４５１がＹ方向に当接する。

【0049】

次に、図９〜図１４を参照して架台２３に対する台車４の着脱方法について説明する。台車４の着脱は作業者が手動で行うことができる。ここでは図９に示す分離状態から台車４を架台２３に装着する場合について説明する。まず、予め台車４を距離変化機構４３によって、台車本体４１が上昇した上昇態様（図８左側）にする（準備工程）。これにより、連結部４４１の底面４４１３が、嵌合部２３１１ｂよりも上方の位置となる。

【0050】

次に、架台２３から台車４が離間した状態（図９の状態）から台車４を押して架台２の方向（Ｙ方向）に移動する（移動工程）。このとき、水平ガイド部２３１１ａに水平係合部４４１１ａを合わせてガイドさせることで、台車４が装着位置に案内される。図１０は台車４が装着位置に到達した状態を示す。このとき、連結部４４１は、被連結部２３１の着座面２３１ａよりも高い位置に位置している。つまり、着座位置よりも高い位置に連結部４４１が位置している。

【0051】

次に、架台２３の被連結部２３１に対する連結部４４１の水平方向の位置合せを行う（水平位置合わせ工程）。ここでは、嵌合部４４１１ｂと嵌合部２３１１ｂとが重なる位置に台車４の位置を調整する。既に水平ガイド部２３１１ａに水平係合部４４１１ａを押し当てていることから、台車４の水平方向の位置は概ね適切となっており、ここでの位置合わせは台車４の位置の微調整で足りる。

【0052】

次に、距離変化機構４３を操作することによって、台車本体４１を降下（台車本体４１と車輪４２とを接近）させ、連結部４４１を架台２３の着座面２３１ａに着座させる（着座工程）。このとき、嵌合部４４１１ｂに嵌合部２３１１ｂが挿入されることで、台車４の水平方向の位置決めが完了する。距離変化機構４３を更に操作すると、連結部４４１が架台２３の着座面２３１ａに着座していることから、台車本体４１が降下する代わりに、車輪４２が走行面ＦＬから浮いて台車４は非連結部２３１にぶら下がった状態（台車本体４１と車輪４２とが更に接近した状態）となり、当接部４５１が架台２３の被当接部２３２に当接した当接状態となる（連結工程）。図１１は着座工程及び連結工程における台車４の動作を示しており、破線は着座工程の開始時、実線は連結工程完了時を示している。

【0053】

台車本体４１と複数の車輪４２との上下方向の離間距離は、距離変化機構４３によって図１１の破線位置の場合の距離と、実線位置の場合の距離とに変化可能にそのストロークが設定されている。図１１の破線位置の場合の離間距離は、複数の車輪４２が走行面ＦＬに接地した状態で連結部４４１が被連結部２３１よりも高くなる距離である。実線位置の場合の離間距離は、連結部４４１が被連結部２３１に着座した状態で複数の車輪４２を走行面ＦＬから浮かせる距離である。

【0054】

図１２及び図１３は台車４の装着が完了した状態を示す。本実施形態の場合、ボルト付きの固定ハンドル４６を用い、そのボルト部分を連結部４４１の孔４４１２を通過させて被連結部２３１のねじ孔２３１２に締結している。

【0055】

これらの図に示すように、台車４が架台２３に装着された装着状態（連結状態）においては、台車４は、その複数の車輪４２が走行面ＦＬから浮いた状態となっており、台車４は被連結部２３１にぶら下がった状態となる。しかし、当接部４５１が被当接部２３２に当接した当接状態にあるので、力学的に安定した状態となる。また、台車４の水平方向（Ｘ−Ｙ方向）の位置決めは嵌合部４４１１ｂと嵌合部２３１１ｂとにより達成され、垂直方向（Ｚ方向）の位置決めは着座面２３１ａに対する連結部４４１の（底面４４１３の）着座により達成される。

【0056】

このように本実施形態では、装着状態において、複数の車輪４２が走行面ＦＬから浮いた状態にあるので、台車４と架台２３とを連結する際に、台車４の位置決め精度が走行面ＦＬに影響されない。また、台車４は、車輪４２が走行面ＦＬから浮いた状態にあるものの、当接部４５１が被当接部２３２に当接することで、台車４が力学的に安定した状態となり、架台２へ台車４が一体的に構成され作業装置２を構成することが可能となる。また、台車４と架台２との一体的な連結状態を維持するためのアクチュエータも不要である。

【0057】

台車４を架台２３から分離する場合は、装着と逆の手順となる。つまり、固定ハンドル４６を取り外した後、距離変化機構４３を操作することによって、複数の車輪４２を走行面ＦＬに着地させ、その後更に距離変化機構４３を操作することによって、台車本体４１を上昇させて連結部４４１を架台２３から分離する（連結解除工程）。図１４は、装着状態の台車４と分離状態の台車４とを併記したものである。実質的に台車４の移動と距離変化機構４３の操作のみで、簡便に台車４の着脱を行える。

【0058】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られず、様々な変形が可能である。特に、連結部４４１と被連結部２３１の構成や、当接部４５１と被当接部２３２の構成は様々な変形が可能である。

【0059】

例えば、連結部４４１は必ずしも台車本体４１よりも高い位置にある必要はなく、被連結部２３１よりも高い位置に位置可能であれば、台車本体４１の中程の高さに配置されていても構わない。また、連結部４４１は台車本体４１の外方に突出している必要はなく、被連結部２３１が台車本体４１の内部側に入り込めるように構成することで、連結部４４１が台車本体４１の内部側に存在していてもよい。被連結部２３１に対する連結部４４１の着座態様も、面同士の当接である必要はなく、台車４を被連結部２３１に安定してぶら下げることができればどのような構成でもよい。また、当接部４５１と被当接部２３２との当接態様も面同士の当接に限定する必要はなく、点と面や凸型と凹型等であってもよい。

【0060】

また、作業システムＡの配置場所の変更を行う場合でも、架台２３と台車４とを分離させ、配置変更後、架台２３と台車４とを再度連結させて作業装置２を形成することができる。このとき、架台２３と台車４の位置関係は繰り返し同じ位置関係で構成することができるため、作業ユニット２４と、台車４に設置される作業補助ユニット２６との位置関係の再設定が不要である。この結果、容易に作業システムＡの配置変更を行うことが可能になる。

【0061】

また、同じタイプの作業補助ユニット２６が予め設置された台車４を予備として準備しておいてもよい。作業装置２に連結されている台車４の作業補助ユニット２６が故障しても、その台車４を、予備の作業補助ユニット２６が設置された別の台車４と交換することで、作業システムＡの作業効率の低下を最小限に防止することが可能となる。

【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】