(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】
(24)【登録日】2022-05-10
(45)【発行日】2022-05-18
(54)【発明の名称】ワーク搬送装置
(51)【国際特許分類】
B66D 1/12 20060101AFI20220511BHJP
B66D 3/20 20060101ALI20220511BHJP
【ＦＩ】
B66D1/12
B66D3/20 H
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018151753
(22)【出願日】2018-08-10
(65)【公開番号】P2020026337
(43)【公開日】2020-02-20
【審査請求日】2020-10-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000110321
【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】近藤 俊成
【審査官】須山 直紀
(56)【参考文献】
【文献】特開昭５４－１０８３６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１３３６６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５０－０４８６４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４７９０４４１（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０４９５２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１６７４４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８５０９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１１８１４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｄ １／１２
Ｂ６６Ｄ ３／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークを搬送するワーク搬送装置であって、水平に延在するガイドレールに走行可能に取付けられ、ロープ状部材の巻上げ及び巻下げを行う荷役用モータを有するモートルブロックと、
上記ロープ状部材に上記ワークを保持可能に取付けられ、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ及び巻下げによって昇降動作するワーク保持部と、
上記ガイドレールに上記モートルブロックと一体で走行可能に取付けられたリンク走行部と、上記ワーク保持部の昇降方向についてのリンクアーム長さが外部荷重に応じて変化するように相対回転可能に連結された複数のリンクアームと、を有し、上記複数のリンクアームを介して上記リンク走行部が上記ワーク保持部に連結されたリンクモジュールと、
上記リンクモジュールに上記リンクアーム長さに関するリンク情報を検出可能に設けられた検出部と、
上記モートルブロック及び上記リンクモジュールを上記ガイドレールに沿って走行させるための走行用駆動部と、
上記検出部で検出された上記リンク情報に基づいて上記荷役用モータ及び上記走行用駆動部を制御する制御部と、
を備え、
上記リンクモジュールは、上記昇降方向についての上端部を構成する上部ブラケットと、上記昇降方向についての下端部を構成する下部ブラケットと、上記上部ブラケットと上記下部ブラケットとの間に配置される中間ブラケットと、を有し、上記複数のリンクアームには、互いに平行配置された複数の第１リンクアームと、互いに平行配置された複数の第２リンクアームと、が含まれており、
上記複数の第１リンクアームは、それぞれの一端部が上記上部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結され、上記複数の第２リンクアームは、それぞれの一端部が上記下部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結されており、
上記複数の第１リンクアームのうちの１つである第１ギヤリンクアームの上記他端部に第１ギヤが回転可能に設けられ、上記複数の第２リンクアームのうちの１つである第２ギヤリンクアームの上記他端部に上記第１ギヤとギヤ係合する第２ギヤが回転可能に設けられており、
上記検出部は、上記第１ギヤリンクアーム及び上記第２ギヤリンクアームのいずれか一方の上記一端部の回転軸に上記リンク情報としての上記回転軸の回転位置を検出可能に接続されたロータリーエンコーダとして構成されている、ワーク搬送装置。
【請求項2】
上記リンクモジュールは、上記ワーク保持部から上記昇降方向の上記外部荷重を受けて上記下部ブラケットが上記昇降方向に動くように構成されている、請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項3】
ワークを搬送するワーク搬送装置であって、
水平に延在するガイドレールに走行可能に取付けられ、ロープ状部材の巻上げ及び巻下げを行う荷役用モータを有するモートルブロックと、
上記ロープ状部材に上記ワークを保持可能に取付けられ、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ及び巻下げによって昇降動作するワーク保持部と、
上記ガイドレールに上記モートルブロックと一体で走行可能に取付けられたリンク走行部と、上記ワーク保持部の昇降方向についてのリンクアーム長さが外部荷重に応じて変化するように相対回転可能に連結された複数のリンクアームと、を有し、上記複数のリンクアームを介して上記リンク走行部が上記ワーク保持部に連結されたリンクモジュールと、
上記リンクモジュールに上記リンクアーム長さに関するリンク情報を検出可能に設けられた検出部と、
上記モートルブロック及び上記リンクモジュールを上記ガイドレールに沿って走行させるための走行用駆動部と、
上記検出部で検出された上記リンク情報に基づいて上記荷役用モータ及び上記走行用駆動部を制御する制御部と、
を備え、
上記制御部は、上記検出部による上記リンク情報に基づいて、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ時に上記リンクモジュールの上記リンクアーム長さが上側基準値に達したと判定したときに、上記ロープ状部材の巻上げを停止する或いは巻上速度が低下するように上記荷役用モータを制御する一方で、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻下げ時に上記リンクモジュールの上記リンクアーム長さが下側基準値に達したと判定したときに、上記ロープ状部材の巻下げを停止する或いは巻下速度が低下するように上記荷役用モータを制御するように構成されている、ワーク搬送装置。
【請求項4】
上記ワーク保持部は、上記ワークを吊り下げるための吊り下げフックと、上記吊り下げフックに上記昇降方向に延在するように連結された吊荷軸と、を有し、上記リンクモジュールは、上記ワーク保持部の上記吊荷軸をその軸まわりに旋回させるための旋回用駆動部を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のワーク搬送装置。
【請求項5】
上記リンクモジュールは、上記ワーク保持部に分離可能に連結されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークを自動で搬送することができるワーク搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両組立ラインでは、部品パレットに保管された組付け予定の部品が取出されて組付け台へと搬送される。エンジンやトランスミッションをはじめ、足回り部品（サスペンションメンバーなど）のような重いワークについて、このワークの搬送作業は、例えば下記の特許文献１に記載のホイストのような荷役装置を用いて行われる。この荷役装置を用いる搬送作業の場合、作業者は、牽引手段を介して吊り下げられたワークをパレットから組付け台まで搬送するように荷役装置を操作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平６－２０６６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の搬送作業は、作業者自らの操作によってなされる作業であり、部品（以下、「ワーク」という。）の吊り下げミスや誤操作などのような人為的なエラーを招き易い。そこで、ワークの搬送作業を人間の代わりになる汎用のロボットを利用して自動化するのが好ましい。例えば、天井のガイドレールを自動走行可能な荷役装置と、この荷役装置の牽引手段に吊り下げられたワーク保持部にロボットアーム先端部が連結されるロボットと、を備えた設備を採用することができる。この設備によれば、荷役装置とロボットを同調させて動かすことによって、パレットからワークを取出して組付け台まで搬送する一連の動作を自動化できる。
【0005】
また、このような設備の装置コストを低く抑えたいという要請に対しては、トルクセンサやサーボモータなどの高価な機器が搭載された荷役装置に代えて、ワークを吊り下げて機械的に持ち上げる機能に特化した安価な構造のモートルブロックを採用するのが有効である。
【0006】
ところが、このようなモートルブロックを用いた場合には、ワーク保持部の動作とロボットアーム先端部の動きを同調させるのが難しく、速度、加速度、停止精度などについて両者の間にズレが生じ易い。とりわけ、ワークを自動搬送するときの昇降動作について、ワーク保持部とロボットアーム先端部との上下方向の動きを同調させるのが難しい。
かといって、ワークを円滑に自動搬送するために、ロボットアーム先端部の上下方向の動きを高度に制御可能な高価なロボットを使用すると、装置コストを低く抑えたいという本来の目的を全うすることができない。
かといって、ワークを円滑に自動搬送するために、ロボットアーム先端部の上下方向の動きを高度に制御可能な高価なロボットを使用すると、装置コストを低く抑えたいという本来の目的を全うすることができない。
【0007】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ワークを円滑に自動搬送できる安価なワーク搬送装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、
ワークを搬送するワーク搬送装置であって、
水平に延在するガイドレールに走行可能に取付けられ、ロープ状部材の巻上げ及び巻下げを行う荷役用モータを有するモートルブロックと、
上記ロープ状部材に上記ワークを保持可能に取付けられ、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ及び巻下げによって昇降動作するワーク保持部と、
上記ガイドレールに上記モートルブロックと一体で走行可能に取付けられたリンク走行部と、上記ワーク保持部の昇降方向についてのリンクアーム長さが外部荷重に応じて変化するように相対回転可能に連結された複数のリンクアームと、を有し、上記複数のリンクアームを介して上記リンク走行部が上記ワーク保持部に連結されたリンクモジュールと、
上記リンクモジュールに上記リンクアーム長さに関するリンク情報を検出可能に設けられた検出部と、
上記モートルブロック及び上記リンクモジュールを上記ガイドレールに沿って走行させるための走行用駆動部と、
上記検出部で検出された上記リンク情報に基づいて上記荷役用モータ及び上記走行用駆動部を制御する制御部と、
を備え、
上記リンクモジュールは、上記昇降方向についての上端部を構成する上部ブラケットと、上記昇降方向についての下端部を構成する下部ブラケットと、上記上部ブラケットと上記下部ブラケットとの間に配置される中間ブラケットと、を有し、上記複数のリンクアームには、互いに平行配置された複数の第１リンクアームと、互いに平行配置された複数の第２リンクアームと、が含まれており、
上記複数の第１リンクアームは、それぞれの一端部が上記上部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結され、上記複数の第２リンクアームは、それぞれの一端部が上記下部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結されており、
上記複数の第１リンクアームのうちの１つである第１ギヤリンクアームの上記他端部に第１ギヤが回転可能に設けられ、上記複数の第２リンクアームのうちの１つである第２ギヤリンクアームの上記他端部に上記第１ギヤとギヤ係合する第２ギヤが回転可能に設けられており、
上記検出部は、上記第１ギヤリンクアーム及び上記第２ギヤリンクアームのいずれか一方の上記一端部の回転軸に上記リンク情報としての上記回転軸の回転位置を検出可能に接続されたロータリーエンコーダとして構成されている、ワーク搬送装置、
にある。
本発明の他の態様は、
ワークを搬送するワーク搬送装置であって、
水平に延在するガイドレールに走行可能に取付けられ、ロープ状部材の巻上げ及び巻下げを行う荷役用モータを有するモートルブロックと、
上記ロープ状部材に上記ワークを保持可能に取付けられ、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ及び巻下げによって昇降動作するワーク保持部と、
上記ガイドレールに上記モートルブロックと一体で走行可能に取付けられたリンク走行部と、上記ワーク保持部の昇降方向についてのリンクアーム長さが外部荷重に応じて変化するように相対回転可能に連結された複数のリンクアームと、を有し、上記複数のリンクアームを介して上記リンク走行部が上記ワーク保持部に連結されたリンクモジュールと、
上記リンクモジュールに上記リンクアーム長さに関するリンク情報を検出可能に設けられた検出部と、
上記モートルブロック及び上記リンクモジュールを上記ガイドレールに沿って走行させるための走行用駆動部と、
上記検出部で検出された上記リンク情報に基づいて上記荷役用モータ及び上記走行用駆動部を制御する制御部と、
を備え、
上記制御部は、上記検出部による上記リンク情報に基づいて、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ時に上記リンクモジュールの上記リンクアーム長さが上側基準値に達したと判定したときに、上記ロープ状部材の巻上げを停止する或いは巻上速度が低下するように上記荷役用モータを制御する一方で、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻下げ時に上記リンクモジュールの上記リンクアーム長さが下側基準値に達したと判定したときに、上記ロープ状部材の巻下げを停止する或いは巻下速度が低下するように上記荷役用モータを制御するように構成されている、ワーク搬送装置、
にある。
ワークを搬送するワーク搬送装置であって、
水平に延在するガイドレールに走行可能に取付けられ、ロープ状部材の巻上げ及び巻下げを行う荷役用モータを有するモートルブロックと、
上記ロープ状部材に上記ワークを保持可能に取付けられ、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ及び巻下げによって昇降動作するワーク保持部と、
上記ガイドレールに上記モートルブロックと一体で走行可能に取付けられたリンク走行部と、上記ワーク保持部の昇降方向についてのリンクアーム長さが外部荷重に応じて変化するように相対回転可能に連結された複数のリンクアームと、を有し、上記複数のリンクアームを介して上記リンク走行部が上記ワーク保持部に連結されたリンクモジュールと、
上記リンクモジュールに上記リンクアーム長さに関するリンク情報を検出可能に設けられた検出部と、
上記モートルブロック及び上記リンクモジュールを上記ガイドレールに沿って走行させるための走行用駆動部と、
上記検出部で検出された上記リンク情報に基づいて上記荷役用モータ及び上記走行用駆動部を制御する制御部と、
を備え、
上記リンクモジュールは、上記昇降方向についての上端部を構成する上部ブラケットと、上記昇降方向についての下端部を構成する下部ブラケットと、上記上部ブラケットと上記下部ブラケットとの間に配置される中間ブラケットと、を有し、上記複数のリンクアームには、互いに平行配置された複数の第１リンクアームと、互いに平行配置された複数の第２リンクアームと、が含まれており、
上記複数の第１リンクアームは、それぞれの一端部が上記上部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結され、上記複数の第２リンクアームは、それぞれの一端部が上記下部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結されており、
上記複数の第１リンクアームのうちの１つである第１ギヤリンクアームの上記他端部に第１ギヤが回転可能に設けられ、上記複数の第２リンクアームのうちの１つである第２ギヤリンクアームの上記他端部に上記第１ギヤとギヤ係合する第２ギヤが回転可能に設けられており、
上記検出部は、上記第１ギヤリンクアーム及び上記第２ギヤリンクアームのいずれか一方の上記一端部の回転軸に上記リンク情報としての上記回転軸の回転位置を検出可能に接続されたロータリーエンコーダとして構成されている、ワーク搬送装置、
にある。
本発明の他の態様は、
ワークを搬送するワーク搬送装置であって、
水平に延在するガイドレールに走行可能に取付けられ、ロープ状部材の巻上げ及び巻下げを行う荷役用モータを有するモートルブロックと、
上記ロープ状部材に上記ワークを保持可能に取付けられ、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ及び巻下げによって昇降動作するワーク保持部と、
上記ガイドレールに上記モートルブロックと一体で走行可能に取付けられたリンク走行部と、上記ワーク保持部の昇降方向についてのリンクアーム長さが外部荷重に応じて変化するように相対回転可能に連結された複数のリンクアームと、を有し、上記複数のリンクアームを介して上記リンク走行部が上記ワーク保持部に連結されたリンクモジュールと、
上記リンクモジュールに上記リンクアーム長さに関するリンク情報を検出可能に設けられた検出部と、
上記モートルブロック及び上記リンクモジュールを上記ガイドレールに沿って走行させるための走行用駆動部と、
上記検出部で検出された上記リンク情報に基づいて上記荷役用モータ及び上記走行用駆動部を制御する制御部と、
を備え、
上記制御部は、上記検出部による上記リンク情報に基づいて、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ時に上記リンクモジュールの上記リンクアーム長さが上側基準値に達したと判定したときに、上記ロープ状部材の巻上げを停止する或いは巻上速度が低下するように上記荷役用モータを制御する一方で、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻下げ時に上記リンクモジュールの上記リンクアーム長さが下側基準値に達したと判定したときに、上記ロープ状部材の巻下げを停止する或いは巻下速度が低下するように上記荷役用モータを制御するように構成されている、ワーク搬送装置、
にある。
【発明の効果】
【0009】
上記のワーク搬送装置において、リンクモジュールのリンク走行部は、ガイドレールに走行可能に取付けられたモートルブロックと一体でガイドレールに沿って走行することができる。このため、制御部が搬送指令信号によって走行用駆動部を制御することによって、モートルブロック及びリンクモジュールをガイドレールに沿って一体走行させる動作が実行される。
【0010】
リンクモジュールのリンク走行部は、複数のリンクアームを介してワーク保持部に連結されている。これにより、ワークを保持したワーク保持部がモートルブロックの走行時に揺れるのをこのワーク保持部に連結されているリンクモジュールによって抑制できる。
【0011】
また、モートルブロックの荷役用モータによってロープ状部材の巻上げ及び巻下げが行われる。このロープ状部材には、ワークを保持可能なワーク保持部が取付けられている。このため、制御部が搬送指令信号によって荷役用モータを制御することによって、ワークをロープ状部材及びワーク保持部を介して昇降させる動作が実行される。
【0012】
このとき、リンクモジュールの複数のリンクアームは、昇降時のワーク保持部から入力される外部荷重にしたがって昇降方向のリンクアーム長さが変化するように相対回転する。即ち、複数のリンクアームがワーク保持部の昇降動作を利用して相対回転する。このため、リンクモジュール自体にアクチュエータ等の高価な駆動部を設けることなく、複数のリンクアームをワーク保持部の昇降動作に追従させて動かすことができる。そして、ワーク保持部の昇降方向の位置によらずこのワーク保持部の揺れを抑制する機能を維持できる。
【0013】
ここで、モートルブロックは、トルクセンサやサーボモータなどの高価な機器が搭載された荷役装置に比べて構造が簡単で安価である。ところが、モートルブロックを使用した場合には、ワーク保持部の昇降位置を検出するのが難しい。そこで、リンクモジュールに設けられた検出部によってリンクアーム長さに関するリンク情報を検出することで、ワーク保持部の昇降位置を間接的に検出することができる。そして、この検出部によるリンク情報に基づいて制御部が荷役用モータを制御することによって、ワーク保持部とリンクモジュールとの昇降方向の動きを同調させることができ、ワーク保持部に吊り下げられたワークを昇降方向に円滑に自動搬送できる。
【0014】
また、リンクモジュールがワーク保持部に対して複数のリンクアームを介して自在に動くことができるため、リンクモジュールがワーク保持部から負荷を考慮することなくモートルブロックをリンクモジュールとともに搬送することができる。これにより、ワークの搬送速度をアップさせることが可能になる。
【0015】
以上のごとく、上記の態様によれば、ワークを円滑に自動搬送できる安価なワーク搬送装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本実施形態のワーク搬送装置の概要を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。
【0018】
上記のワーク搬送装置において、上記リンクモジュールは、上記昇降方向についての上端部を構成する上部ブラケットと、上記昇降方向についての下端部を構成する下部ブラケットと、上記上部ブラケットと上記下部ブラケットとの間に配置される中間ブラケットと、を有し、上記複数のリンクアームには、互いに平行配置された複数の第１リンクアームと、互いに平行配置された複数の第２リンクアームと、が含まれており、
上記複数の第１リンクアームは、それぞれの一端部が上記上部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結され、上記複数の第２リンクアームは、それぞれの一端部が上記下部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結されており、
上記複数の第１リンクアームのうちの１つである第１ギヤリンクアームの上記他端部に第１ギヤが回転可能に設けられ、上記複数の第２リンクアームのうちの１つである第２ギヤリンクアームの上記他端部に上記第１ギヤとギヤ係合する第２ギヤが回転可能に設けられているのが好ましい。
上記複数の第１リンクアームは、それぞれの一端部が上記上部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結され、上記複数の第２リンクアームは、それぞれの一端部が上記下部ブラケットに回転可能に連結され、且つそれぞれの他端部が上記中間ブラケットに回転可能に連結されており、
上記複数の第１リンクアームのうちの１つである第１ギヤリンクアームの上記他端部に第１ギヤが回転可能に設けられ、上記複数の第２リンクアームのうちの１つである第２ギヤリンクアームの上記他端部に上記第１ギヤとギヤ係合する第２ギヤが回転可能に設けられているのが好ましい。
【0019】
このワーク搬送装置によれば、リンクモジュールにおいて、複数の第１リンクアームと複数の第２リンクアームとの相対回転によって、リンクアーム長さが変化する。このとき、第１ギヤリンクアームの他端部に設けられた第１ギヤと、第２ギヤリンクアームの他端部に設けられた第２ギヤとのギヤ係合位置に応じて第１ギヤリンクアームや第２ギヤリンクアームの回転位置が決まれば、リンクアーム長さが一義的に定まる。従って、第１ギヤリンクアームや第２ギヤリンクアームの回転位置を検出することにより、リンクモジュールのリンクアーム長さを簡単に導出することができる。
【0020】
上記のワーク搬送装置において、上記検出部は、上記第１ギヤリンクアーム及び上記第２ギヤリンクアームのいずれか一方の上記一端部の回転軸に上記リンク情報としての上記回転軸の回転位置を検出可能に接続されたロータリーエンコーダとして構成されているのが好ましい。
【0021】
このワーク搬送装置によれば、第１ギヤリンクアーム及び第２ギヤリンクアームのいずれか一方の一端部の回転軸をロータリーエンコーダによって検出することにより、リンクアーム長さに関するリンク情報を検出する検出部の構造を簡素化できる。
【0022】
上記のワーク搬送装置において、上記リンクモジュールは、上記ワーク保持部から上記昇降方向の上記外部荷重を受けて上記下部ブラケットが上記昇降方向に動くように構成されているのが好ましい。
【0023】
このワーク搬送装置によれば、ワーク保持部が昇降するときに、リンクモジュールの下部ブラケットがワーク保持部と同方向に動いてリンクアーム長さが変化する。このため、ワーク保持部の昇降動作を利用してリンクモジュールのリンクアーム長さを変更することができる。また、このときにワーク保持部の昇降方向の上下位置をリンクモジュールの動きに効率良く利用できる。
【0024】
上記のワーク搬送装置において、上記制御部は、上記検出部による上記リンク情報に基づいて、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻上げ時に上記リンクモジュールの上記リンクアーム長さが上側基準値に達したと判定したときに、上記ロープ状部材の巻上げを停止する或いは巻上速度が低下するように上記荷役用モータを制御する一方で、上記荷役用モータによる上記ロープ状部材の巻下げ時に上記リンクモジュールの上記リンクアーム長さが下側基準値に達したと判定したときに、上記ロープ状部材の巻下げを停止する或いは巻下速度低下するように上記荷役用モータを制御するように構成されているのが好ましい。
【0025】
このワーク搬送装置によれば、ワークが吊り下げられたロープ状部材の巻上げ時にリンクモジュールのリンクアーム長さが上側基準値に達すると、このロープ状部材の巻上げが停止され、或いは巻上速度が低下する。また、ワークが吊り下げられたロープ状部材の巻下げ時にリンクモジュールのリンクアーム長さが下側基準値に達すると、このロープ状部材の巻下げが停止され、或いは巻下速度が低下する。これにより、ワークの昇降動作を円滑に制御できる。
【0026】
上記のワーク搬送装置において、上記ワーク保持部は、上記ワークを吊り下げるための吊り下げフックと、上記吊り下げフックに上記昇降方向に延在するように連結された吊荷軸と、を有し、
上記リンクモジュールは、上記ワーク保持部の上記吊荷軸をその軸まわりに旋回させるための旋回用駆動部を有するのが好ましい。
上記リンクモジュールは、上記ワーク保持部の上記吊荷軸をその軸まわりに旋回させるための旋回用駆動部を有するのが好ましい。
【0027】
このワーク搬送装置によれば、リンクモジュールの旋回用駆動部を使用してワーク保持部の吊荷軸を旋回させ、このワーク保持部の吊り下げフックに吊り下げられているワークを吊荷軸と同方向に旋回させることによって、ワークの向きを自在に変更することができる。
【0028】
上記のワーク搬送装置において、上記リンクモジュールは、上記ワーク保持部に分離可能に連結されているのが好ましい。
【0029】
このワーク搬送装置によれば、リンクモジュールがワーク保持部と一体化された連結状態と、リンクモジュールがワーク保持部から分離された分離状態と、のいずれ一方での使用が可能になる。
【0030】
（実施形態）
以下、車両組立ラインで使用されるワーク搬送装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、車両組立ラインで使用されるワーク搬送装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0031】
なお、このワーク搬送装置を説明するための図面では、特にことわらない限り、ワーク搬送装置の前後方向である第１方向を矢印Ｘで示し、ワーク搬送装置の左右方向である第２方向を矢印Ｙで示し、ワークの昇降方向である第３方向を矢印Ｚで示すものとする。
【0032】
図１に示されるように、本実施形態のワーク搬送装置１０（以下、単に「搬送装置１０」という。）は、車体に組付け予定の車両部品であるワークＷを、部品パレット１から組付け台２へ自動搬送するためのものである。この搬送装置１０は、ワークＷの種類毎に準備され且つフロア４に第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに並置された複数の部品パレット１に対して使用される。
【0033】
この搬送装置１０は、天井に設けられた２つのガイドレール３，３に取付けられるように構成されている。２つのガイドレール３，３は、第２方向Ｙについて互いに平行に離間し、且つそれぞれが部品パレット１と組付け台２との間で第１方向Ｘに延在する長尺状の水平レールとして構成されている。
【0034】
ワークＷの一例として、エンジンやトランスミッションをはじめ、足回り部品（サスペンションメンバーなど）、天井モジュール、インパネモジュール、シートスライドレール、車両シート、ＨＶバッテリ等のような重い部品が挙げられる。
【0035】
この搬送装置１０は、荷役装置であるモートルブロック２０と、ワーク保持部３０と、リンクモジュール５０と、これらを制御する制御部６０と、を備えている
【0036】
図２に示されるように、モートルブロック２０は、ガイドレール３に吊り下げるように取付けられた吊り下げ式の装置である。このモートルブロック２０は、ロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを行う機能を有し、走行部２１と、吊下部２５と、を備えている。
【0037】
モートルブロック２０の走行部２１は、水平に延在するガイドレール３に走行可能に取付けられている。この走行部２１は、ガーター２２と、ガーターレール２３と、スライド部材２４と、を備えている。この走行部２１には、走行用モータのような自走のための駆動部が搭載されていない。
【0038】
ガーター２２は、ガイドレール３に第１方向Ｘにスライド可能に取り付けられている。ガーターレール２３は、左右２つのガーター２２，２２に固定され且つ第２方向Ｙに長尺状に延在している。スライド部材２４は、ガーターレール２３に第２方向Ｙにスライド可能に支持されている。
【0039】
モートルブロック２０の吊下部２５は、走行部２１のスライド部材２４の下部にフックを介して連結されている。この吊下部２５は、ロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを行うように構成されている。ロープ状部材２６は、可撓性を有し且つワークＷを吊り下げることが可能な強度を有する紐状の長尺部材として構成されている。このロープ状部材２６として典型的には、金属製のワイヤやチェーンなどの部材が使用される。
【0040】
この吊下部２５のケース２５ａには、回転体２７と、この回転体２７を回転駆動してロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを行う荷役用モータ２８と、が収容されている。回転体２７は、外周にロープ状部材２６のための巻取り面を有する円筒形状のドラムであってもよいし、或いはロープ状部材２６を溝に係合させて巻き取ることなく回転する回転部材であってもよい。
【0041】
荷役用モータ２８は、制御部６０に電気的に接続されている。この荷役用モータ２８は、制御部６０からの制御信号によって回転制御されるように構成されている。
【0042】
上述のように、モートルブロック２０は、ワークＷを吊り下げて機械的に持ち上げる機能に特化した構造を有するものであり、所謂「チェーンブロック」を電動モータによって駆動するタイプの荷役装置である。このようなモートルブロック２０は、トルクセンサやサーボモータなどの高価な機器を使用した荷役装置に比べて構造が簡単で安価である。
【0043】
ワーク保持部３０は、ロープ状部材２６にワークＷを保持可能に取付けられた保持具であり、荷役用モータ２８によるロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げによって昇降動作するように構成されている。このワーク保持部３０は、ワークＷを吊り下げるための吊り下げフック３１と、吊り下げフック３１に第３方向Ｚに延在するように連結された吊荷軸３２と、を有する。ロープ状部材２６のうち回転体２７に巻き取られている端部とは反対側の下端部に取付けられたブラケット２６ａにこのワーク保持部３０の吊荷軸３２が吊り下げられている。この場合、モートルブロック２０の吊下部２５は、このワーク保持部３０をワークＷとともに吊り下げて搬送することができる可搬質量を要する。
【0044】
なお、ワーク保持部３０は、図２に示されるようにワークＷを引っ掛けて保持するような構造ものであってもよいし、或いはアクチュエータなどの駆動手段によってワークＷを挟み込んで保持するような構造ものであってもよい。
【0045】
リンクモジュール５０は、リンク走行部４０と、複数のリンクアーム５１と、旋回用駆動部５５と、を有する。
【0046】
リンク走行部４０は、ガイドレール３にモートルブロック２０と一体で走行可能に取付けられている。このリンク走行部４０は、本体部４１と、アームベース４５と、カメラ４６と、を備えている。
【0047】
本体部４１は、モートルブロック２０を牽引するために、ガイドレール３に水平に自走可能に取付けられている。この本体部４１は、２つのガーター４２，４２と、２つのガーターレール４３，４３と、２つのスライド部材４４，４４と、２つの走行用モータ４２ａ，４４ａと、を備えている。
【0048】
２つのガーター４２，４２は、第１方向Ｘに互いに離間した状態でガイドレール３にスライド可能に取り付けられている。２つのガーターレール４３，４３はそれぞれが、対応する左右２つのガーター４２，４２に対して固定され、且つ第１方向Ｘに互いに平行に離間した状態で第２方向Ｙに長尺状に延在している。各スライド部材４４は、対応するガーターレール４３に第２方向Ｙにスライド可能に支持されている。
【0049】
走行用モータ４２ａは、２つのガーター４２，４２をガイドレール３に沿って第１方向Ｘに走行させる駆動部を構成している。走行用モータ４４ａは、２つのスライド部材４４，４４を第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに走行させる駆動部を構成している。これら２つの走行用モータ４２ａ，４４ａは、いずれも制御部６０に電気的に接続されており、それぞれが制御部６０からの制御信号によって制御されるように構成されている。
【0050】
アームベース４５は、２つのスライド部材４４，４４に対して固定されている。このため、このアームベース４５は、走行用モータ４２ａによって第１方向Ｘに走行することができ、また走行用モータ４４ａによって第２方向Ｙに走行することができるように構成されている。
【0051】
このアームベース４５において、２つのスライド部材４４，４４を支持する支持プレート４５ａは、連結部１１によってモートルブロック２０の吊下部２５のケース２５ａに分離可能に連結されている。即ち、リンク走行部４０は、ガイドレール３にモートルブロック２０と一体で走行可能に取付けられている。
【0052】
このため、搬送装置１０の定常運転時においては、連結部１１によってモートルブロック２０とリンク走行部４０とが互いに連結されて一体化される。このとき、モートルブロック２０は、走行用モータ４２ａ，４４ａを有するリンク走行部４０によって牽引されて第１方向Ｘ或いは第２方向Ｙにこのリンク走行部４０と一体的に動くことができる。このように、走行用モータ４２ａ，４４ａは、モートルブロック２０及びリンク走行部４０（リンクモジュール５０）をガイドレール３に沿って走行させる駆動部となる。
【0053】
アームベース４５の下部には、カメラ４６及び複数のリンクアーム５１が取付けられている。このため、カメラ４６及び複数のリンクアーム５１は、２つのスライド部材４４，４４と第２方向Ｙに一体的に動くことができ、また２つのスライド部材４４，４４を介して２つのガーター４２，４２と第１方向Ｘに一体的に動くことができる。
【0054】
カメラ４６は、画像認識用の撮像手段であり、ワーク保持部３０に向けて配置され且つ制御部６０に電気的に接続されている。このカメラ４６は、制御部６０からの制御信号に応じてワーク保持部３０がワークＷを保持して吊り上げるときやワークＷを吊り降ろすときの様子を撮影し、その撮影画像を制御部６０に伝送するように構成されている。
【0055】
このカメラ４６と同種のカメラ４６ａが、フロア４に固定された支柱５に取付けられている。カメラ４６ａは、常時に部品パレット１に向かうように配置された定置型のカメラであり、制御部６０に電気的に接続されている。このカメラ４６ａは、制御部６０からの制御信号に応じてワーク保持部３０が部品パレット１においてワークＷを保持して吊り上げるときの様子をカメラ４６とともに撮影し、その撮影画像を制御部６０に伝送するように構成されている。
【0056】
なお、２つのカメラ４６，４６ａは必須ではないが、これらのカメラ４６，４６ａを活用すればワークＷの位置検出精度を上げるのに有効である。例えば、部品パレット１におけるワークＷの撮影をカメラ４６のみで実施することができる場合には、このカメラ４６ａを省略することもできる。
【0057】
モートルブロック２０が既存の設備であるような場合、このモートルブロック２０が取付けられているガイドレール３を利用し、大幅な設備改造無しでリンク走行部４０を設置できる。
【0058】
また、搬送装置１０のモートルブロック２０及びリンク走行部４０はいずれも、天井に設けられたガイドレール３に吊り下げによって取付けられている。これにより、搬送装置１０とフロア４との間に作業スペースＳが形成される。このため、機器の故障時や点検時などのような非定常時に、作業者が設備内に入り込んで作業を行うのにこの作業スペースＳを使用できる。従って、地上スペースを占有することなくワークＷの搬送を自動化することが可能になる。
【0059】
詳細については後述するが、複数のリンクアーム５１は、ワーク保持部３０の第３方向Ｚについてのリンクアーム長さＬが、ワーク保持部３０から受ける外部荷重Ｆに応じて変化するように相対回転可能に連結されている。複数のリンクアーム５１を介してリンク走行部４０がワーク保持部３０に連結されている。
【0060】
リンクモジュール５０には、検出部としてのロータリーエンコーダ５４が設けられている。このロータリーエンコーダ５４は、複数のリンクアーム５１のうちの所定のリンクアーム（後述の第１ギヤリンクアーム５１Ａ）の回転軸にその回転位置Ｐを検出可能に接続されている。このため、第１ギヤリンクアーム５１Ａの回転位置Ｐをロータリーエンコーダ５４によって検出することができる。ロータリーエンコーダ５４による回転位置Ｐ（リンク情報）は、制御部６０に伝送され、この制御部６０において荷役用モータ２８及び走行用モータ４２ａ，４４ａの制御に使用される。
【0061】
ここで、第１ギヤリンクアーム５１Ａの回転位置Ｐは、リンクアーム長さＬと一義的に対応した情報であり、リンクアーム長さＬに関するリンク情報となる。即ち、リンクアーム長さＬは、第１ギヤリンクアーム５１Ａに回転位置Ｐに対応して定まる。
【0062】
旋回用駆動部５５は、リンクモジュール５０のうちワーク保持部との連結部分である下端部に設けられている。詳細については後述するが、この旋回用駆動部５５は、ワーク保持部３０の吊荷軸３２をその軸まわりに旋回させる機能を有する。
【0063】
リンクモジュール５０は、旋回用駆動部５５においてワーク保持部３０の吊荷軸３２に分離可能に連結されている。
【0064】
制御部６０には手動操作スイッチ２０ａが電気的に接続されている。この手動操作スイッチ２０ａは、リンクモジュール５０がワーク保持部３０から分離された状態で、モートルブロック２０を手動操作によって単独で作動させることができるスイッチである。この手動操作スイッチ２０ａとして、押ボタンスイッチ、トグルスイッチ、ロッカスイッチ、ロータリースイッチ、タッチスイッチなどを適宜に使用することができる。
【0065】
作業者がこの手動操作スイッチ２０ａを操作することによって、モートルブロック２０の荷役用モータ２８を作動させてロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを行うことができる。
【0066】
図３に示されるように、リンクモジュール５０は、アームベース４５に固定されて第３方向Ｚについての上端部を構成する上部ブラケット５０ａと、第３方向Ｚについての下端部を構成する下部ブラケット５０ｂと、上部ブラケット５０ａと下部ブラケット５０ｂとの間に配置される中間ブラケット５０ｃと、を有する。
【0067】
複数のリンクアーム５１には、互いに平行配置された複数の第１リンクアーム５１Ａ，５１Ｂと、互いに平行配置された複数の第２リンクアーム５１Ｃ，５１Ｄと、が含まれている。複数のリンクアーム５１は、アーム長さが同一となるように構成されている。
【0068】
第１リンクアーム５１Ａは、その一端部５１ａが回転軸Ａによって上部ブラケット５０ａに回転可能に連結され、且つその他端部５１ｂが回転軸Ａによって中間ブラケット５０ｃに回転可能に連結されている。この第１リンクアーム５１Ａは、複数の第１リンクアーム５１Ａ，５１Ｂのうちの１つであり、他端部５１ｂに第１ギヤ５２が回転可能に設けられた第１ギヤリンクアームとして構成されている。
【0069】
第１リンクアーム５１Ｂは、その一端部５１ｃが回転軸Ａによって上部ブラケット５０ａに回転可能に連結され、且つその他端部５１ｄが回転軸Ａによって中間ブラケット５０ｃに回転可能に連結されている。
【0070】
第２リンクアーム５１Ｃは、その一端部５１ｅが回転軸Ａによって下部ブラケット５０ｂに回転可能に連結され、且つその他端部５１ｆが回転軸Ａによって中間ブラケット５０ｃに回転可能に連結されている。この第２リンクアーム５１Ｃは、複数の第２リンクアーム５１Ｃ，５１Ｄのうちの１つであり、他端部５１ｆに第１ギヤ５２とギヤ係合する第２ギヤ５３が回転可能に設けられた第２ギヤリンクアームとして構成されている。
【0071】
第２リンクアーム５１Ｄは、その一端部５１ｇが回転軸Ａによって下部ブラケット５０ｂに回転可能に連結され、且つその他端部５１ｈが回転軸Ａによって中間ブラケット５０ｃに回転可能に連結されている。
【0072】
このリンクモジュール５０において、上部ブラケット５０ａと下部ブラケット５０ｂは、第３方向Ｚについて同軸上に配置されるように構成されている。この場合、第１リンクアーム５１Ａの一端部５１ａの回転軸Ａと、第２リンクアーム５１Ｃの一端部５１ｅの回転軸Ａとの両方が、第３方向Ｚに延在する仮想直線Ｍ上に配置される関係にある。また、第１リンクアーム５１Ｂの一端部５１ｃの回転軸Ａと、第２リンクアーム５１Ｄの一端部５１ｇの回転軸Ａとの両方が、仮想直線Ｍに平行に延在する仮想直線Ｎ上に配置される関係にある。
【0073】
これにより、リンクモジュール５０は、ワーク保持部３０から第３方向Ｚの外部荷重Ｆを受けて下部ブラケット５０ｂが第３方向Ｚに動くようになっている。この下部ブラケット５０ｂの動きに伴って、２つの第２リンクアーム５１Ｃ，５１Ｄは平行状態を維持したまま、下部ブラケット５０ｂ及び中間ブラケット５０ｃのそれぞれに対して回転軸Ａを中心に相対回転する。同様に、２つの第２リンクアーム５１Ｃ，５１Ｄは平行状態を維持したまま、上部ブラケット５０ａ及び中間ブラケット５０ｃのそれぞれに対して回転軸Ａを中心に相対回転する。これにより、リンクモジュール５０の第３方向Ｚのアームリンク長さＬが変化する。
【0074】
図４に示されるように、下部ブラケット５０ｂが例えば第３方向Ｚの上方に動くと、２つの第２リンクアーム５１Ｃ，５１Ｄは平行状態を維持したまま、中間ブラケット５０ｃに対して第２リンクアーム５１Ｃが他端部５１ｆの回転軸Ａを中心に反時計周り方向Ｄ１に回転し、且つ第２リンクアーム５１Ｄが他端部５１ｈの回転軸Ａを中心に反時計周り方向Ｄ１に回転する。
【0075】
このとき、第２リンクアーム５１Ｃの他端部５１ｆの第２ギヤ５３が回転軸Ａを中心に反時計周り方向Ｄ１に回転するため、第２ギヤ５３とギヤ係合している第１ギヤ５２は回転軸Ａを中心に時計周り方向Ｄ２に回転する。従って、２つの第１リンクアーム５１Ａ，５１Ｂは平行状態を維持したまま、中間ブラケット５０ｃに対して第１リンクアーム５１Ａが他端部５１ｂの回転軸Ａを中心に時計周り方向Ｄ２に回転し、且つ第１リンクアーム５１Ｂが他端部５１ｄの回転軸Ａを中心に時計周り方向Ｄ２に回転する。また、中間ブラケット５０ｃは第３方向Ｚの上方に動く。これにより、リンクモジュール５０の第３方向Ｚのアームリンク長さＬは、短くなる方向に変化する。
【0076】
図５に示されるように、リンクモジュール５０を図３中のＢ方向から視たとき、２つの第１リンクアーム５１Ａが第２方向Ｙについて離間して設けられ、２つの第２リンクアーム５１Ｃが第２方向Ｙについて離間して設けられている。また、特に図示しないものの、第１リンクアーム５１Ａと同様に２つの第１リンクアーム５１Ｂが第２方向Ｙについて離間して設けられ、第２リンクアーム５１Ｃと同様に２つの第２リンクアーム５１Ｄが第２方向Ｙについて離間して設けられている。このようなリンクアーム構造は、ワークＷの第２方向Ｙについての揺れを抑制するのに効果がある。
【0077】
図６に示されるように、旋回用駆動部５５は下部ブラケット５０ｂに取り付けられている。この旋回用駆動部５５は、ワーク保持部３０の吊荷軸３２に一体回転可能且つ分離可能に連結されたプーリー５６と、旋回用モータ５９の駆動軸５９ａに接続されたプーリー５８と、プーリー５６とプーリー５８との間に旋回用モータ５９の駆動力を伝達可能に掛け渡されたベルト部材５７と、を有する。
【0078】
旋回用モータ５９は、制御部６０によって駆動軸５９ａを中心に第１旋回方向Ｄ３及び第２旋回方向Ｄ４の両方向に回転可能に構成されている。これにより、ワーク保持部３０の吊荷軸３２を第１旋回方向Ｄ３及び第２旋回方向Ｄ４の両方向に任意の角度で旋回させることが可能になる。
【0079】
図７に示されるように、制御部６０は、上位指令部６１、メモリ６２、モータ制御部６３、モータドライバ６４、カメラ制御部６５を備えている。この制御部６０は、制御盤に収容された既知の電子制御ユニットによって構成されており、
【0080】
上位指令部６１は、前記の手動操作スイッチ２０ａと、ロータリーエンコーダ５４と、カメラ４６，４６ａと、のそれぞれから伝送された情報を検出して、ワークＷの搬送のための搬送指令信号Ｃをモータ制御部６３に対して出力する。
【0081】
ロータリーエンコーダ５４からは、前述の第１ギヤリンクアーム５１Ａの回転位置Ｐが伝送される。上位指令部６１は、この回転位置Ｐからリンクモジュール５０のリンクアーム長さＬを導出して、このリンクアーム長さＬに基づいて搬送指令信号Ｃを定める。
【0082】
メモリ６２は、搬送装置１０の制御に関する情報を予め記憶するとともに、上位指令部６１に伝送された情報や、２つの制御部６３，６５のそれぞれで実行される演算処理の結果に関する情報を記憶する。搬送装置１０の制御に関する情報として具体的には、車両組立ラインにおける車種に関する情報、車種毎に必要となるワークＷの種類に関する情報、各ワークＷを保管している部品パレット１や組付け台２の位置情報及びアクセス経路情報などが含まれている。
【0083】
モータ制御部６３は、上位指令部６１からの搬送指令信号Ｃに基づいて、走行用モータ４２ａ，４４ａ、荷役用モータ２８、旋回用モータ５９のそれぞれの制御のための演算処理を実行し、また、その演算結果をもとにモータドライバ６４に制御ゲインＧを出力する。そして、モータドライバ６４からの制御信号にしたがって各モータが駆動される。また、各モータに内蔵されている回転位置検出部によって検出された情報は、モータ制御部６３に伝送される。
【0084】
カメラ制御部６５は、カメラ４６，４６ａの制御のための演算処理を実行して、その演算結果に基づいてカメラ４６，４６ａに制御信号を出力する。
【0085】
次に、図８～図１０を参照しつつ、上記の搬送装置１０の動作の一例を説明する。この搬送装置１０は、その動作モードとして、制御部６０によって自動で制御される自動搬送モードと、作業者によって手動で実行される手動搬送モードと、を有する。
【0086】
（自動搬送モード）
図８に示されるように、搬送装置１０の自動搬送モードでは、モートルブロック２０及びリンクモジュール５０を、部品パレット１までガイドレール３に沿って水平に一体走行させて所望のワークＷをピックアップする。
図８に示されるように、搬送装置１０の自動搬送モードでは、モートルブロック２０及びリンクモジュール５０を、部品パレット１までガイドレール３に沿って水平に一体走行させて所望のワークＷをピックアップする。
【0087】
先ず、制御部６０のメモリ６２に記憶されている、部品パレット１の位置情報やアクセス経路情報に基づいて、ワーク保持部３０が部品パレット１に近づくようにリンク走行部４０の２つの走行用モータ４２ａ，４４ａが制御される。そして、ワーク保持部３０が部品パレット１の付近に到達した後、カメラ４６，４６ａによってワークＷ及びワーク保持部３０の両方を撮影しながら、部品パレット１に保管されている所望のワークＷにワーク保持部３０が実際に到達して保持するように、荷役用モータ２８及び旋回用モータ５９が制御される。
【0088】
このとき、ワーク保持部３０の第３方向Ｚの位置調整は、荷役用モータ２８をロープ状部材２６の巻上げ方向或いは巻下げ方向に回転させることによって行われる。荷役用モータ２８によってロープ状部材２６を巻上げ或いは巻下げることで、ワーク保持部３０の吊り下げフック３１にワークＷを引っ掛けて保持できる。また、リンクモジュール５０のリンクアーム長さＬは、ワーク保持部３０の昇降動作に追従して変化する。これにより、ワーク保持部３０の揺れをリンクモジュール５０によって抑制できる。
【0089】
また、荷役用モータ２８は、ロープ状部材２６の巻上げ時及び巻下げ時のそれぞれにおいて、ロータリーエンコーダ５４による検出情報に基づいて制御される。
【0090】
制御部６０は、ロータリーエンコーダ５４による検出情報に基づいて、荷役用モータ２８によるロープ状部材２６の巻上げ時にリンクモジュール５０のリンクアーム長さＬが上側基準値Ｔｈ１に達したと判定したときに、ロープ状部材２６の巻上げを停止する或いは巻上速度が低下するように荷役用モータ２８を制御する。
【0091】
一方で、制御部６０は、荷役用モータ２８によるロープ状部材２６の巻下げ時にリンクモジュール５０のリンクアーム長さＬが下側基準値Ｔｈ２に達したと判定したときに、ロープ状部材２６の巻下げを停止する或いは巻下速度が低下するように荷役用モータ２８を制御する。
【0092】
ワーク保持部３０がワークＷを保持した状態で、荷役用モータ２８によってロープ状部材２６を巻上げることで、ワークＷは部品パレット１に保管されていたときの姿勢のままで所定の高さまで吊り上げられる。このとき、リンクモジュール５０は、リンクアーム長さＬが短くなるにようにワーク保持部３０の第３方向Ｚの上昇動作に同調して動いて、このワーク保持部３０とともに上昇する。
【0093】
図９に示されるように、モートルブロック２０及びリンクモジュール５０を、組付け台２までガイドレール３に沿って水平に一体走行させて、モートルブロック２０に吊り下げているワークＷを組付け台２に吊り降ろす。
【0094】
先ず、制御部６０のメモリ６２に記憶されている、組付け台２の位置情報やアクセス経路情報に基づいて、ワーク保持部３０が組付け台２に近づくようにリンク走行部４０の２つの走行用モータ４２ａ，４４ａが制御される。そして、ワーク保持部３０が組付け台２の付近に到達した後、カメラ４６によって組付け台２を撮影しながら、ワークＷがこの組付け台２に実際に到達するように、荷役用モータ２８及び旋回用モータ５９が制御される。
【0095】
このとき、ワーク保持部３０の第３方向Ｚの位置調整は、荷役用モータ２８をロープ状部材２６の巻下げ方向に回転させることによって行われる。荷役用モータ２８によってロープ状部材２６を巻下げることで、ワークＷを組付け台２に吊り降ろすことができる。また、リンクモジュール５０のリンクアーム長さＬは、ワーク保持部３０の下降動作に追従して変化する。これにより、ワーク保持部３０の揺れをリンクモジュール５０によって抑制できる。
【0096】
（手動搬送モード）
手動搬送モードは、搬送装置１０が故障したような非定常時に、モートルブロック２０が単独でワークＷの搬送を行うバックアップモードである。作業者が主体となってこの手動搬送モードを実行する。
手動搬送モードは、搬送装置１０が故障したような非定常時に、モートルブロック２０が単独でワークＷの搬送を行うバックアップモードである。作業者が主体となってこの手動搬送モードを実行する。
【0097】
図１０に示されるように、この手動搬送モードでは、連結部１１と旋回用駆動部５５のそれぞれにおける連結が解除されて、モートルブロック２０とリンクモジュール５０が互いに分離される。ワーク保持部３０は、旋回用駆動部５５から取り外されて、ロープ状部材２６のブラケット２６ａにかけ直しされる。
【0098】
このとき、モートルブロック２０は、リンクモジュール５０のリンク走行部４０からの分離によって、水平走行のための駆動力を喪失する。このため、リンク走行部４０の代わりに作業者がモートルブロック２０のワーク保持部３０を手指で直に把持して引っ張ることによって、モートルブロック２０を第１方向Ｘ或いは第２方向Ｙに走行させることができる。
【0099】
この手動搬送モードにおいて、モートルブロック２０におけるロープ状部材２６の巻上げ或いは巻下げの動作については、作業者は、手動操作スイッチ２０ａを手指で直に操作することによってこれらの動作を実行することができる。
【0100】
なお、リンクモジュール５０がリンク走行部４０において連結部１１によってモートルブロック２０に分離可能に連結され、且つ旋回用駆動部５５においてワーク保持部３０に分離可能に連結される構造に代えて、リンクモジュール５０がモートルブロック２０に分離不能に連結され、且つワーク保持部３０に分離不能に連結された構造を採用することもできる。
【0101】
上述のように、モートルブロック２０は、ワーク保持部３０が保持したワークＷをロープ状部材２６で吊り下げた状態で、このロープ状部材２６の巻上げによってワークＷを上昇させることができ、またこのロープ状部材２６の巻下げによってワークＷを下降させることができる。このモートルブロック２０は、ワークＷのための実質的な荷役動作を担うものであり、ワークＷを上下方向に移動させることができる。
【0102】
一方で、リンクモジュール５０のリンク走行部４０は、アームベース４５がモートルブロック２０に連結されているため、ガイドレール３を自走するときにモートルブロック２０を牽引しながらこのモートルブロック２０と一体となって水平方向に走行できる。このリンクモジュール５０は、自走できないモートルブロック２０を搬送する役割を担うものであり、このモートルブロック２０によって吊り下げられたワークＷを水平方向に移動させることができる。このとき、リンクモジュール５０の複数のリンクアーム５１は、ワーク保持部３０とともに第３方向Ｚに昇降動作可能であるため、モートルブロック２０におけるロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げを邪魔しない。
【0103】
従って、上記の搬送装置１０は、ワークＷを保持して昇降方向及び水平方向に自動で且つ円滑に搬送するのに有効である。
【0104】
上述の実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。
【0105】
上記の搬送装置１０において、リンクモジュール５０のリンク走行部４０は、ガイドレール３に走行可能に取付けられたモートルブロック２０と一体でガイドレール３に沿って走行することができる。このため、制御部６０が搬送指令信号Ｃによって走行用モータ４２ａ，４４ａを制御することによって、モートルブロック２０及びリンクモジュール５０をガイドレール３に沿って一体走行させる動作が実行される。
【0106】
リンクモジュール５０のリンク走行部４０は、複数のリンクアーム５１を介してワーク保持部３０に連結されている。これにより、ワークＷを保持したワーク保持部３０がモートルブロック２０の走行時に揺れるのをこのワーク保持部３０に連結されているリンクモジュール５０によって抑制できる。
【0107】
また、モートルブロック２０の荷役用モータ２８によってロープ状部材２６の巻上げ及び巻下げが行われる。このロープ状部材２６には、ワークＷを保持可能なワーク保持部３０が取付けられている。このため、制御部６０が搬送指令信号Ｃによって荷役用モータ２８を制御することによって、ワークＷをロープ状部材２６及びワーク保持部３０を介して昇降させる動作が実行される。
【0108】
このとき、リンクモジュール５０の複数のリンクアーム５１は、昇降時のワーク保持部３０から入力される外部荷重Ｆにしたがって第３方向Ｚのリンクアーム長さＬが変化するように相対回転する。即ち、複数のリンクアーム５１がワーク保持部３０の昇降動作を利用して相対回転する。このため、リンクモジュール５０自体にアクチュエータ等の高価な駆動部を設けることなく、複数のリンクアーム５１をワーク保持部３０の昇降動作に追従させて動かすことができる。そして、ワーク保持部３０の第３方向Ｚの位置によらずこのワーク保持部３０の揺れを抑制する機能を維持できる。
【0109】
ここで、モートルブロック２０は、トルクセンサやサーボモータなどの高価な機器が搭載された荷役装置に比べて構造が簡単で安価である。ところが、モートルブロック２０を使用した場合には、ワーク保持部３０の昇降位置を検出するのが難しい。そこで、リンクモジュール５０に設けられたロータリーエンコーダ５４によって第１ギヤリンクアーム５１Ａの回転位置Ｐ（リンクアーム長さＬに関するリンク情報）を検出することで、ワーク保持部３０の昇降位置を間接的に検出することができる。そして、このロータリーエンコーダ５４による検出情報に基づいて制御部６０が荷役用モータ２８を制御することによって、ワーク保持部３０とリンクモジュール５０との第３方向Ｚの動きを同調させることができ、ワーク保持部３０に吊り下げられたワークＷを第３方向Ｚに円滑に自動搬送できる。
【0110】
また、リンクモジュール５０がワーク保持部３０に対して複数のリンクアーム５１を介して自在に動くことができるため、リンクモジュール５０がワーク保持部３０から受ける負荷を考慮することなくモートルブロック２０をリンクモジュール５０とともに搬送することができる。これにより、ワークＷの搬送速度をアップさせることが可能になる。
【0111】
その結果、ワークＷを円滑に自動搬送できる安価なワーク搬送装置１０を提供することが可能になる。
【0112】
上記の搬送装置１０によれば、リンクモジュール５０において、複数の第１リンクアーム５１Ａ，５１Ｂと複数の第２リンクアーム５１Ｃ，５１Ｄとの相対回転によって、リンクアーム長さＬが変化する。このとき、第１ギヤリンクアーム５１Ａの他端部５１ｂに設けられた第１ギヤ５２と、第２ギヤリンクアーム５１Ｃの他端部５１ｆに設けられた第２ギヤ５３とのギヤ係合位置に応じて第１ギヤリンクアーム５１Ａや第２ギヤリンクアーム５１Ｃの回転位置が決まれば、リンクアーム長さＬが一義的に定まる。従って、ロータリーエンコーダ５４による検出情報に基づいて、第１ギヤリンクアーム５１Ａの回転位置Ｐを検出することにより、リンクモジュール５０のリンクアーム長さＬを簡単に導出することができる。
【0113】
上記の搬送装置１０によれば、第１ギヤリンクアーム５１Ａの一端部５１ａの回転軸Ａをロータリーエンコーダ５４によって検出することにより、リンクアーム長さＬに関するリンク情報を検出する検出部の構造を簡素化できる。
【0114】
上記の搬送装置１０によれば、ワーク保持部３０が昇降するときに、リンクモジュール５０の下部ブラケット５０ｂがワーク保持部３０と同方向に動いてリンクアーム長さＬが変化する。このため、ワーク保持部３０の昇降動作を利用してリンクモジュール５０のリンクアーム長さＬを変更することができる。また、このときにワーク保持部３０の第３方向Ｚの上下位置をリンクモジュール５０の動きに効率良く利用できる。
【0115】
上記の搬送装置１０によれば、ワークＷが吊り下げられたロープ状部材２６の巻上げ時にリンクモジュール５０のリンクアーム長さＬが上側基準値Ｔｈ１に達すると、このロープ状部材２６の巻上げが停止され、或いは巻上速度が低下する。また、ワークＷが吊り下げられたロープ状部材２６の巻下げ時にリンクモジュール５０のリンクアーム長さＬが下側基準値Ｔｈ２に達すると、このロープ状部材２６の巻下げが停止され、或いは巻下速度が低下する。これにより、ワークＷの昇降動作を円滑に制御できる。
【0116】
上記の搬送装置１０によれば、リンクモジュール５０の旋回用駆動部５５を使用してワーク保持部３０の吊荷軸３２を旋回させ、このワーク保持部３０の吊り下げフック３１に吊り下げられているワークＷを吊荷軸３２と同方向に旋回させることによって、ワークＷの向きを自在に変更することができる。
【0117】
上記の搬送装置１０によれば、リンクモジュール５０がワーク保持部３０と一体化された連結状態と、リンクモジュール５０がワーク保持部３０から分離された分離状態と、のいずれ一方での使用が可能になる。
【0118】
本発明は、上述の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【0119】
上述の実施形態において、リンクモジュール５０を構成するリンクアーム５１の数や形状は必要に応じて適宜に変更が可能である。
【0120】
上述の実施形態では、第１ギヤリンクアーム５１Ａの一端部５１ａの回転軸Ａにロータリーエンコーダ５４を接続する場合について例示したが、これに代えて、第２ギヤリンクアーム５１Ｃの一端部５１ｅの回転軸Ａや、第１リンクアーム５１Ｂや第２リンクアーム５１Ｄの回転軸Ａにロータリーエンコーダ５４を接続するようにしてもよい。
【0121】
また、回転軸Ａの回転位置Ｐを検出する検出部は、ロータリーエンコーダ５４に限定されるものではなく、必要に応じてロータリーエンコーダ５４以外のセンサ類を適宜に使用することもできる。
【0122】
上述の実施形態では、リンクモジュール５０のリンクアーム長さＬに関するリンク情報として、第１ギヤリンクアーム５１Ａの回転位置Ｐを検出する場合について例示したが、これに代えて、リンク情報として複数のリンクアーム５１の相対回転位置を検出する構造や、リンク情報としてリンクアーム長さＬ自体を検出する構造などを採用することもできる。
【0123】
上述の実施形態では、走行用モータ４２ａ，４４ａをリンクモジュール５０側に設ける場合について例示したが、これに代えて、走行用モータ４２ａ，４４ａに相当するモータをモートルブロック２０側に設けるようにしてもよい。この場合、モートルブロック２０がガイドレール３をモータによって自走可能になる。
【0124】
上述の実施形態では、車両部品としてのワークＷを搬送するための搬送装置１０について例示したが、この搬送装置１０を車両部品以外のワークＷの搬送にも使用できることは勿論である。
【符号の説明】
【0125】
３ ガイドレール
１０ ワーク搬送装置（搬送装置）
２０ モートルブロック
２６ ロープ状部材
２８ 荷役用モータ
３０ ワーク保持部
３１ 吊り下げフック
３２ 吊荷軸
４０ リンク走行部
４２ａ，４４ａ 走行用モータ（走行用駆動部）
５０ リンクモジュール
５０ａ 上部ブラケット
５０ｂ 下部ブラケット
５０ｃ 中間ブラケット
５１ リンクアーム
５１Ａ 第１ギヤリンクアーム（第１リンクアーム）
５１Ｂ 第１リンクアーム
５１Ｃ 第２ギヤリンクアーム（第２リンクアーム）
５１Ｄ 第２リンクアーム
５１ａ，５１ｃ，５１ｅ，５１ｇ 一端部
５１ｂ，５１ｄ，５１ｆ，５１ｈ 他端部
５２ 第１ギヤ
５３ 第２ギヤ
５４ ロータリーエンコーダ（検出部）
５５ 旋回用駆動部
６０ 制御部
Ａ 回転軸
Ｆ 外部荷重
Ｌ リンクアーム長さ
Ｐ 回転位置（リンク情報）
Ｔｈ１ 上側基準値
Ｔｈ２ 下側基準値
Ｗ ワーク
Ｚ 第３方向（昇降方向）
１０ ワーク搬送装置（搬送装置）
２０ モートルブロック
２６ ロープ状部材
２８ 荷役用モータ
３０ ワーク保持部
３１ 吊り下げフック
３２ 吊荷軸
４０ リンク走行部
４２ａ，４４ａ 走行用モータ（走行用駆動部）
５０ リンクモジュール
５０ａ 上部ブラケット
５０ｂ 下部ブラケット
５０ｃ 中間ブラケット
５１ リンクアーム
５１Ａ 第１ギヤリンクアーム（第１リンクアーム）
５１Ｂ 第１リンクアーム
５１Ｃ 第２ギヤリンクアーム（第２リンクアーム）
５１Ｄ 第２リンクアーム
５１ａ，５１ｃ，５１ｅ，５１ｇ 一端部
５１ｂ，５１ｄ，５１ｆ，５１ｈ 他端部
５２ 第１ギヤ
５３ 第２ギヤ
５４ ロータリーエンコーダ（検出部）
５５ 旋回用駆動部
６０ 制御部
Ａ 回転軸
Ｆ 外部荷重
Ｌ リンクアーム長さ
Ｐ 回転位置（リンク情報）
Ｔｈ１ 上側基準値
Ｔｈ２ 下側基準値
Ｗ ワーク
Ｚ 第３方向（昇降方向）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】