特許 7191674 エンドエフェクタとそれを備えたロボット

(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】2022-12-09

(45)【発行日】2022-12-19

(54)【発明の名称】エンドエフェクタとそれを備えたロボット

(51)【国際特許分類】

   B67B 3/20 20060101AFI20221212BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20221212BHJP

【ＦＩ】

B67B3/20

B25J15/08 C

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018239928

(22)【出願日】2018-12-21

(65)【公開番号】P2020099964

(43)【公開日】2020-07-02

【審査請求日】2021-10-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 友希男

【審査官】▲桑▼原 恭雄

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５１８０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５０４８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１４２９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０７４０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２４０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１２７０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６７Ｂ ３／２０

Ｂ２５Ｊ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットアームと接続され且つ容器本体の開口部を塞ぐねじ込み式の蓋部を開閉するエンドエフェクタであって、
前記容器本体を把持する容器把持部と、
前記蓋部を把持し、前記蓋部のねじ込み軸線に沿って移動可能な蓋把持部と、
前記蓋把持部の前記ねじ込み軸線に沿った移動をガイドするガイド部と、
前記蓋把持部が前記蓋部の開放位置又は閉鎖位置まで移動したことを検知する検知部と、を備え、
前記蓋把持部が、前記ロボットアームの回転可能な手首部と共に回転するように、前記ガイド部を介して前記手首部に接続され、
前記容器把持部が、前記手首部に回転可能に連結される前記ロボットアームのリンクに取り付けられる、ことを特徴とするエンドエフェクタ。

【請求項2】

前記ガイド部は、前記手首部に対する前記蓋把持部の相対回転は許容せず、前記手首部に対する前記蓋把持部の前記ねじ込み軸線に沿った移動は許容するガイドを有している、
請求項１に記載のエンドエフェクタ。

【請求項3】

前記容器把持部は、前記容器本体を側方から把持する容器チャックを有し、
前記蓋把持部は、前記蓋部を上方から把持する蓋チャックを有している、
請求項１又は２に記載のエンドエフェクタ。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のエンドエフェクタを備えている、
ことを特徴とするロボット。

【請求項5】

前記エンドエフェクタの前記容器把持部で前記容器本体を把持して移動させながら、該エンドエフェクタの前記蓋把持部で前記蓋部を開閉するよう構成されている、
請求項４に記載のロボット。

【請求項6】

前記ロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、を備え、
前記ロボットアームが、前記リンクと、前記手首部とを有し、
前記制御装置は、前記蓋把持部が前記蓋部の開放位置又は閉鎖位置まで移動したことを前記検知部が検知すると前記手首部の回転を止めるよう構成されている、
請求項４又は５に記載のロボット。

【請求項7】

前記容器把持部は、前記制御装置の外部軸制御によってサーボ制御されている、
請求項６に記載のロボット。

【請求項8】

少なくとも２つの前記ロボットアームを備え、
２つの前記ロボットアームの少なくともいずれか一方に前記エンドエフェクタが備えられている、
請求項６又は７に記載のロボット。

【請求項9】

多関節型ロボットである、
請求項４～８のいずれか１項に記載のロボット。

【請求項10】

双腕ロボットである、
請求項８又は９に記載のロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器のねじ込み式の蓋部（キャップ）を開閉するエンドエフェクタと、それを備えたロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、容器の蓋部を開閉するためにロボットを用いる場合がある。この容器として、例えば、飲料用容器などを含む食品関係、化粧品容器などを含む美容関係、塗料容器などを含む塗装関係などにおいて、樹脂、ガラス、金属などの様々な容器が用いられており、それらの容器にはねじ込み式の蓋部が用いられている物がある。

【0003】

このような容器の蓋部を開栓する先行技術として、例えば、ロボットシステムにおいて、容器であるコニカルチューブとそのキャップを別々のハンドで把持し、一方のハンドでキャップを回転させて開栓するものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、他の先行技術として、一対の把持爪によって容器の硬質部と栓部とを把持し、これら硬質部と栓部とに相対的な捩りを加えることで栓部を離脱させるものがある（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－１１２７０４号公報

【文献】特開２０１６－６４１１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上記したいずれの先行技術も、別々のハンドで容器本体と蓋部とをそれぞれ把持し、蓋部を開栓する方向にハンドを回転させるため、別々のハンドをそれぞれ制御する必要があり、動作時間を要する。また、複数のハンドとその制御のために費用と時間を要する。その上、蓋部の開栓をハンドの回転角度で判断しているため、蓋部とハンドとの間に滑りを生じた場合、蓋部を開栓できていない場合が生じる。

【0007】

そこで、本発明は、容器本体を把持した状態でねじ込み式の蓋部を適切に開閉できるエンドエフェクタと、それを備えたロボット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】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係るエンドエフェクタは、容器本体の開口部を塞ぐねじ込み式の蓋部を開閉するエンドエフェクタであって、前記容器本体を把持する容器把持部と、前記蓋部を把持し、前記蓋部のねじ込み軸線上で移動可能な蓋把持部と、前記蓋把持部を回転させる回転部と、前記回転部で回転させる前記蓋把持部の前記ねじ込み軸線上での移動をガイドするガイド部と、前記蓋把持部が前記蓋の開放位置又は閉鎖位置まで移動したことを検知する検知部と、を備えている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「エンドエフェクタ」は、ロボットアームの手首部を含む場合もある。また、回転部の回転は、「正転」及び「逆転」を含む。

【0009】

この構成により、エンドエフェクタに備えられた容器保持部で容器本体を保持した状態で、そのエンドエフェクタに備えられた蓋把持部によって蓋部を把持し、回転部で蓋把持部を回転させることで蓋部がねじ込み軸線上で移動して開閉することができる。よって、１つのエンドエフェクタによって容器の開口部を塞ぐねじ込み式の蓋部を適切に開閉することができる。

【0010】

また、前記ガイド部は、前記回転部に対する前記蓋把持部の相対回転は許容せず、前記回転部に対する前記蓋把持部の前記ねじ込み軸線上での移動は許容するガイドを有していてもよい。

【0011】

このように構成すれば、蓋把持部を回転部と一緒に回転させながら、ガイドに沿ってねじ込み軸線上でスムーズに移動させることができる。

【0012】

また、前記容器把持部は、前記容器本体を側方から把持する容器チャックを有し、前記蓋把持部は、前記蓋部を上方から把持する蓋チャックを有していてもよい。

【0013】

このように構成すれば、テーブルなどに置かれた容器本体を側方から容器チャックで把持し、その状態で蓋部を上方から蓋チャックで把持して適切に開閉することができる。

【0014】

一方、本発明に係るロボットは、前記いずれかのエンドエフェクタを備えている。

【0015】

この構成により、ロボットに備えさせたエンドエフェクタにより、容器保持部で容器本体を保持した状態で、そのエンドエフェクタに備えられた蓋把持部によって蓋部を把持し、回転部で蓋把持部を回転させることで蓋部をねじ込み軸線上で移動させて開閉することができる。

【0016】

また、前記エンドエフェクタの前記容器把持部で前記容器本体を把持して移動させながら、該エンドエフェクタの前記蓋把持部で前記蓋部を開閉するよう構成されていてもよい。

【0017】

このように構成すれば、エンドエフェクタの容器把持部で容器本体を把持して移動させながら、同時に蓋把持部で蓋部を把持して開閉することができる。よって、容器を移動させる作業を含む場合、一連の作業の時間短縮を図ることができる。

【0018】

また、ロボットアームと、前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、を備え、前記ロボットアームが、リンクと、前記リンクの先端に回転可能に設けられた手首部とを有し、前記容器把持部は前記リンクに取り付けられており、前記手首部によって前記回転部が構成されており、前記制御装置は、前記蓋把持部が前記蓋部の開放位置又は閉鎖位置まで移動したことを前記検知部が検知すると前記回転部の回転を止めるように構成されていてもよい。

【0019】

このように構成すれば、リンクと手首部を有するロボットアームによってエンドエフェクタを容器の位置に適切に配置し、エンドエフェクタに備えられた容器把持部で容器を把持し、蓋把持部で蓋部を把持して適切に開閉することができる。

【0020】

また、前記容器把持部は、前記制御装置の外部軸制御によってサーボ制御されていてもよい。

【0021】

このように構成すれば、樹脂、ガラス、金属など、容器本体の硬さが異なっても容器把持部をサーボ制御の外部軸制御によって適切に制御して把持することができ、蓋把持部で蓋部を把持して開閉する動作と協調動作で制御することができる。

【0022】

また、少なくとも２つの前記ロボットアームを備え、２つの前記ロボットアームの少なくともいずれか一方に前記エンドエフェクタが備えられていてもよい。

【0023】

このように構成すれば、２つのロボットアームの少なくとも一方に備えられたエンドエフェクタにより、容器把持部で容器本体を把持して蓋把持部で蓋部を把持して開閉することができ、他方のロボットアームによる作業と並行して行わせることができる。よって、２つのロボットアームによる異なる作業を同時に行わせることができる。

【0024】

また、多関節型ロボットであってもよい。

【0025】

このように構成すれば、多関節型ロボットによって容器本体及び蓋部を３次元的に移動させて適切な位置に配置する動作が容易にできる。

【0026】

また、双腕ロボットであってもよい。

【0027】

このように構成すれば、１台の双腕ロボットによって、一方のロボットアームに備えさせたエンドエフェクタによる容器の蓋部の開閉作業と、他方のロボットアームによる他の作業を同時に行わせることが容易にできる。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、１つのエンドエフェクタによって容器本体を把持した状態でねじ込み式の蓋部を把持して適切に開閉することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るエンドエフェクタを示す正面図である。

【図2】図２は、図１に示すエンドエフェクタの動作例を示す図面であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すII矢視図である。

【図3】図３は、図２に示すエンドエフェクタの次の状態を示す正面図である。

【図4】図４は、図３に示すエンドエフェクタの次の状態を示す正面図である。

【図5】図５は、図３に示すエンドエフェクタの他の動作例を示す正面図である。

【図6】図６は、図１に示すエンドエフェクタを備えたロボットによる動作例を示す正面図である。

【図7】図７は、図６に示すロボットと他のロボットによる協動作業例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、図６に示すロボット１のロボットアーム１０に備えられたエンドエフェクタ２０を例に説明する。エンドエフェクタ２０の動作は、立てられた容器６０に対して上方から開栓動作をする例を説明する。なお、この明細書及び特許請求の範囲の書類中における上下左右方向の概念は、図１に示す上下左右方向の概念と一致するものとする。

【0031】

（エンドエフェクタの構成）
図１は、一実施形態に係るエンドエフェクタ２０を示す正面図である。このエンドエフェクタ２０は、ロボットアーム１０（図６）の先端部に備えられている。この実施形態では、ロボットアーム１０の手首部１６によってエンドエフェクタ２０の回転部３０が構成されており、回転部３０である手首部１６はエンドエフェクタ２０に含まれる。回転部３０（手首部１６）は、手首回転軸Ｔを中心に回転可能となっている。エンドエフェクタ２０には、容器本体６１を把持する容器把持部２１と、容器本体６１にねじ込まれる蓋部６２を把持し、蓋部６２のねじ込み軸線Ｘ上に設けられた蓋把持部２５と、蓋把持部２５を回転させる上記回転部３０とが備えられている。ねじ込み軸線Ｘは、手首回転軸Ｔと同一軸線上にある。よって、回転部３０を、手首回転軸Ｔを中心に右回転又は左回転させることで、蓋把持部２５によって蓋部６２を容器本体６１のねじ部６３（図３）へねじ込む方向又は緩める方向（取り外し方向）に回転させることができる。

【0032】

回転部３０には、蓋把持部２５のガイド部３１が設けられている。ガイド部３１には、上下方向に延びるガイドが設けられている。この実施形態では、ガイドとしてリニアガイド３２が設けられており、リニアガイド３２の先端部に蓋把持部２５が設けられている。リニアガイド３２は、ガイド部３１に対して上下方向（ねじ込み軸線方向）の変位（進退）は許容されているが、ガイド部３１（回転部３０）に対して相対回転は許容されていない。これにより、回転部３０を回転させると、ガイド部３１とリニアガイド３２とが一緒に回転する。ガイドは、回転部３０を回転させるとガイド部３１に対する相対回転は許容せずに一緒に回転し、ねじ込み軸線Ｘ上での移動は許容するものであればよい。そして、リニアガイド３２の先端部に設けられた蓋把持部２５も一体的に回転する。蓋把持部２５は、リニアガイド３２によって蓋部６２のねじ込み軸線Ｘ上で上下方向に移動可能なようにガイドされている。

【0033】

ガイド部３１には、蓋把持部２５が蓋部６２のねじ込み軸線Ｘ上で所定位置まで後退（上昇）したことを検知する検知部たる第１リミットスイッチ３３と、所定位置まで進出（下降）したことを検知する検知部たる第２リミットスイッチ３４とが備えられている。リミットスイッチ３３，３４は、蓋把持部２５と一体的に移動するリニアガイド３２の検知部分（図示省略）が所定位置まで移動したことを検知するようになっている。これらのリミットスイッチ３３，３４により、蓋把持部２５がねじ込み軸線Ｘ上で蓋部６２の開放位置又は閉鎖位置まで移動したことが検知される。検知部は、リミットスイッチ３３，３４に限定されるものではなく、他の位置センサなどを用いることができる。リニアガイド３２には、エアシリンダを用いることができる。エアシリンダを用いる場合、オートスイッチ付エアシリンダを用いることができる。オートスイッチ付エアシリンダの場合、内蔵されたスイッチが検知部となる。また、検知部としては、蓋把持部２５（回転部３０）の回転数（回転角を含む）を検知する構成にできる。例えば、蓋部６２を三回転で取り外すことができる容器６０の場合、蓋把持部２５（回転部３０）を三回転以上の回転数（把持部分に滑りを生じても問題ない回転数、例えば四回転、五回転など）で回転させたことを検知する構成にできる。回転数で検知する場合も、蓋把持部２５は蓋部６２と一緒に開放位置まで移動しているため、蓋把持部２５が蓋部６２の開放位置まで移動したことを検知することに含まれる。

【0034】

蓋把持部２５には、蓋把持部本体２６の下端に蓋チャック２７が備えられている。図示する蓋チャック２７は、容器６０の上方から下向きに蓋部６２の左右位置まで延び、蓋部６２を左右方向から把持するようになっている。蓋チャック２７は、駆動機２８（例えば、モータ）によって左右方向から蓋部６２を把持するようになっている。蓋チャック２７の駆動機構は、対向する状態で開閉させる公知の機構を用いることができる。また、蓋チャック２７は、例えば、蓋部６２を左右方向から水平に把持するＶ字状のチャックや、上方から複数箇所（例えば、３箇所）を把持するチャックなどにできる。図示する状態は、蓋把持部２５がガイド部３１から垂れ下がった位置となった状態を示している。

【0035】

容器把持部２１は、ロボットアーム１０の先端部分（後述する、第５リンク１５）から下方に延びる略Ｌ字状の容器把持部本体２３を有し、容器把持部本体２３の下端部に横方向に延びる容器チャック２２が備えられている。容器把持部２１は、ロボットアーム１０の手首回転軸Ｔで回転しない部分に設けられている。容器チャック２２は、容器把持部２１に設けられた駆動機２４（例えば、モータ）によって容器本体６１を対向する側方から挟むようになっている。容器チャック２２の駆動機構は、対向する状態で開閉させる公知の機構を用いることができる。容器チャック２２は、開く方向（図の紙面直交方向）に広げた状態では、容器本体６１に当接することなく上方から下方に向けて降ろすことができる。容器チャック２２の把持面（内面）は、例えば、容器本体６１の外面に沿う形状に形成される。例えば、容器本体６１の外形が円形であれば、その外面に沿うように円弧状の把持面を有するように形成される。容器本体６１の外形が矩形であれば、その外面に沿うように平行状の把持面を有するように形成される。容器チャック２２は、ロボット１の外部軸制御によってサーボ制御すれば、容器本体６１に応じて把持する力などの制御をより適切に行うことができる。これにより、樹脂、ガラス、金属などの硬さの異なる容器本体６１でも適切に把持することができる。

【0036】

（エンドエフェクタの動作例）
図２は、図１に示すエンドエフェクタ２０の動作例を示す図面であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すII矢視図である。図３は、図２に示すエンドエフェクタ２０の次の状態を示す正面図である。図４は、図３に示すエンドエフェクタ２０の次の状態を示す正面図である。これらの図に基づいて、容器６０の上端部に設けられた開口部を塞いでいるねじ込み式の蓋部６２を外して開栓する動作例を説明する。

【0037】

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、テーブル４に載置された容器６０に対して、エンドエフェクタ２０の容器チャック２２が容器６０の両側面に配置され、蓋チャック２７が蓋部６２を把持できる位置に配置される。そして、容器チャック２２で容器本体６１が把持され、蓋チャック２７で蓋部６２が把持される。

【0038】

その後、図３に示すように、回転部３０によって蓋把持部２５が蓋部６２を開放する方向に回転させられて、蓋チャック２７と蓋部６２が一体的に回転する。ねじ込み式の蓋部６２は、開放する方向に回転させることで容器本体６１のねじ部６３に沿って上方へ移動する。この移動時には、蓋把持部２５は、回転部３０との間に設けられたリニアガイド３２が上方へ移動することで変位が許容される。リニアガイド３２は、蓋部６２が外れる所定位置まで移動すると第１リミットスイッチ３３で検出され、これにより回転部３０の回転が止められる。この状態では、蓋部６２は容器本体６１から外れている。蓋部６２が容器本体６１から外れたことを、蓋把持部２５のねじ込み軸線Ｘ上における移動位置で検出しているため、蓋部６２と蓋チャック２７との間に滑りなどを生じても、適切に外れたことを検出することができる。

【0039】

その後、図４に示すように、容器本体６１を把持している容器チャック２２が開放されて、容器本体６１の把持が開放される。容器本体６１から外された蓋部６２は、蓋チャック２７に把持させた状態でエンドエフェクタ２０によって所定の位置まで搬送することができる。

【0040】

この例では、エンドエフェクタ２０によって容器本体６１から蓋部６２を取り外す開栓例を説明したが、逆の動作によって容器本体６１に蓋部６２を閉める閉栓も可能である。蓋部６２を閉める場合、回転部３０で蓋把持部２５を逆方向に回転させることで、蓋部６２が容器本体６１のねじ部６３にねじ込まれ、これにより蓋把持部２５とガイド部３１のリニアガイド３２は下方に向けて移動する。そして、リニアガイド３２が蓋部６２を適切に閉めた位置まで移動したことが第２リミットスイッチ３４で検知されると、回転部３０の回転が止められる。このように、容器本体６１の蓋部６２を閉めるときは、上記開栓と反対の動作によってできる。

【0041】

（その他の動作例）
図５は、図３に示すエンドエフェクタ２０の他の動作例を示す正面図である。この動作例は、容器６０の容器本体６１を容器把持部２１で把持して移動させながら、空中で蓋把持部２５によって蓋部６２を取り外す例である。

【0042】

上記エンドエフェクタ２０によれば、容器把持部２１の容器チャック２２で容器本体６１を把持し、蓋把持部２５の蓋チャック２７で蓋部６２を把持した状態で容器６０を移動させる。そして、容器６０を移動させながら回転部３０で蓋把持部２５を回転させることで、蓋部６２を回転させて容器本体６１から外すことができる。このようにすれば、例えば、蓋部６２が閉められた状態の容器６０から蓋部６２を取り外して容器本体６１を所定位置に配置するような作業を繰り返す場合、エンドエフェクタ２０によって容器６０を移動させながら、空中で蓋部６２を取り外すことができる。よって、作業のサイクルタイムを短縮することができる。なお、容器６０をテーブル４上に置いた状態で蓋部６２を外し、その状態で容器本体６１と蓋部６２を把持した状態のまま移動させることもできる。

【0043】

（エンドエフェクタを備えたロボットの動作例）
図６は、図１に示すエンドエフェクタ２０を備えたロボット１による動作例を示す正面図である。図７は、図６に示すロボット１（以下、「第１ロボット１」という）と他のロボット６（以下、「第２ロボット６」という）による協動作業例を示す正面図である。

【0044】

図６に示すロボット１は、６軸の垂直多関節型のロボット１の例である。但し、第１ロボット１はこの実施形態に限定されない。第１ロボット１は、用途に対応した、産業用ロボットであればよい。第１ロボット１として、垂直多関節型ロボットの他に、水平多関節型ロボットを採用することができる。また、同軸双腕ロボットを用いれば、１台のロボットで異なる作業を行わせることができる。

【0045】

第１ロボット１は、基台２にロボットアーム１０が備えられている。ロボットアーム１０は、基台２に旋回軸Ｓを介して旋回可能に連結された第１リンク１１と、第１リンク１１に下腕揺動軸Ｌを介して揺動可能に連結された第２リンク１２と、第２リンク１２に上腕揺動軸Ｕを介して揺動可能に連結された第３リンク１３と、第３リンク１３に手首旋回軸Ｒを介して旋回可能に連結された第４リンク１４と、第４リンク１４に手首揺動軸Ｂを介して揺動可能に連結された第５リンク１５とを有している。第５リンク１５に、手首回転軸Ｔを介して回転可能に手首部１６が連結されている。上述したように、手首部１６によって回転部３０が構成されている。なお、第１ロボット１は、各軸につきアクチュエータとしてのサーボモータや回転角検出器などが設けられている（いずれも図示略）。第１ロボット１として、公知の構成の垂直多関節型ロボットを用いることができるため、第１ロボット１についてのこれ以上の詳細な説明は省略する。

【0046】

上記第１ロボット１のロボットアーム１０の先端部分に、エンドエフェクタ２０が備えられている。エンドエフェクタ２０は、上記したように、容器本体６１を把持する容器把持部２１と、容器本体６１にねじ込まれる蓋部６２を把持する蓋把持部２５とを備えている。容器把持部２１は、第５リンク１５に取り付けられている。蓋把持部２５は、回転部３０に設けられたガイド部３１のリニアガイド３２の先端部に設けられている。

【0047】

ロボットアーム１０によるエンドエフェクタ２０の位置制御、エンドエフェクタ２０の容器把持部２１による容器本体６１の把持、蓋把持部２５による蓋部６２の把持などは、制御装置３によって制御される。制御装置３は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ及びＩ／Ｏインターフェース等を有する。制御装置３は、不揮発性メモリに保存されたプログラムに基づいてプロセッサが揮発性メモリを用いて演算処理することで各部を制御する。制御装置３は、蓋把持部２５と一体的に動くリニアガイド３２の検知部分が所定位置まで上昇したことを第１リミットスイッチ３３（図１）で検知し、またリニアガイド３２が所定位置まで下降したことを第２リミットスイッチ３４（図１）で検知して、手首部１６の回転を停止させる。蓋把持部２５の上昇位置は、容器６０から蓋部６２が外れる開放位置に設定されており、回転部３０は容器６０から蓋部６２が外れた状態で停止する。蓋把持部２５の下降位置は、容器６０に蓋部６２を所定位置までねじ込んだ閉鎖位置に設定される。蓋部６２の開放位置及び閉鎖位置は、容器６０に応じて設定される。

【0048】

そして、図６に示す例は、第１テーブル４の所定位置に置かれた容器６０の容器本体６１をエンドエフェクタ２０の容器把持部２１で把持して持ち上げ、他の第２テーブル５まで移動させる間（図の左方から右方に移動させる間）に、エンドエフェクタ２０の蓋把持部２５で蓋部６２を取り外している。すなわち、第１ロボット１によれば、エンドエフェクタ２０に備えられた容器把持部２１の容器チャック２２で容器本体６１を把持し、蓋把持部２５で蓋部６２を把持して第１テーブル４から持ち上げる（二点鎖線で示す状態）。そして、ロボットアーム１０によってエンドエフェクタ２０を移動させながら蓋把持部２５を回転部３０で回転させる。これにより、蓋部６２はねじ部６３に沿って上昇し、蓋把持部２５と一体的に移動するリニアガイド３２が第１リミットスイッチ３３で検知されることによって回転部３０が止められる。この状態では、蓋部６２が容器本体６１から取り外されている（実線で示す状態）。第１ロボット１による容器６０の把持と移動及び蓋部６２の取り外しは、制御装置３によって制御される。

【0049】

したがって、例えば、蓋部６２が閉められた状態の容器６０から蓋部６２を取り外して容器本体６１を第２テーブル５などの所定位置に配置するような作業を繰り返す場合、その作業の一部を移動中の空中で行うことができる。よって、作業のサイクルタイムを短縮することができる。

【0050】

図７に示す例では、容器６０を移動させながら蓋部６２を取り外した容器本体６１を第２テーブル５の所定位置に配置し、その容器本体６１の内部に、他の第２ロボット６のロボットアーム１０の先端部分に備えられた液体供給部５０から所定量の塗料（液体）を注入する例である。液体供給部５０は、所定量の塗料が入った容器と、その塗料を排出する開閉弁などを備えた公知の構成にできる。なお、液体供給部５０によって容器本体６１の内部から所定量の塗料（液体）を抽出することもできる。第２ロボット６は、第１ロボット１と同一の６軸の垂直多関節型ロボットであるため、同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。但し、第２ロボット６はこの実施形態に限定されない。第２ロボット６は、用途に対応した、産業用ロボットであればよい。

【0051】

この例のようにすれば、エンドエフェクタ２０で容器６０を移動させながら蓋部６２を取り外す動作中に、他の第２ロボット６で容器本体６１の内部に塗料を注入する液体供給部５０を待機位置まで移動させることができ、一連の作業を迅速に行うことができる。特に、複数の塗料を混合して所望の色の塗料を作る場合など、複数の塗料を混合する作業を迅速に行うことができ、作業時間の短縮を図ることが可能となる。

【0052】

第１ロボット１による容器６０の把持と移動及び蓋部６２の取り外しは、制御装置３によって制御される。また、第２ロボット６による液体供給部５０の移動及び塗料の注入動作も、制御装置３によって制御される。

【0053】

また、図７に示す例は第１ロボット１と第２ロボット６の２台構成の例であるが、例えば、１台の同軸双腕ロボットを用いることができる。双腕ロボットの場合、一方のロボットアーム１０にエンドエフェクタ２０を備えさせれば、他方のロボットアーム１０によって液体の注入又は抽出などを行うことができ、１台のロボットによって一連の作業を効率良く行うことができる。

【0054】

また、他の作業として、例えば、蓋部６２を取り外した容器本体６１をケースなどの内部に配置する作業などがある。この場合には、一方のロボットアーム１０に備えさせたエンドエフェクタ２０で蓋部６２を取り外しながらケースに向けて移動させ、他方のロボットアーム１０によって適切なタイミングでケースの扉を開けることができる。よって、上記エンドエフェクタ２０によれば、ねじ込み式の蓋部６２を開閉する容器６０に対する種々の作業時間を短縮することが可能となる。

【0055】

（総括）
以上のように、上記エンドエフェクタ２０によれば、１つのエンドエフェクタ２０によって容器本体６１を把持して蓋部６２を開閉することが可能となる。しかも、容器６０の移動時に蓋部６２を開閉することも可能となり、種々の作業において作業時間の短縮を図ることが可能となる。

【0056】

また、１つのエンドエフェクタ２０で容器本体６１の把持と蓋部６２の把持と開閉ができるので、容器６０の蓋部６２を開閉する設備の費用を抑えてコスト低減を図ることが可能となる。

【0057】

（その他の変形例）
上記した実施形態では、テーブル４の上で容器６０の蓋部６２を開放する例と、容器６０を移動させる動作中に蓋部６２を開放する例とを説明したが、蓋部６２を外した容器本体６１を所定位置まで移動させる動作中に蓋部６２を閉めることもでき、この場合も作業時間の短縮を図ることができる。

【0058】

また、上記した実施形態では、ロボットアーム１０に備えさせたエンドエフェクタ２０の構成をロボット１の制御装置３によって制御する例を説明したが、エンドエフェクタ２０はロボット１の制御装置３以外の構成で制御することもできる。例えば、回転部３０に相当する構成をエンドエフェクタ２０が備え、その回転部をロボット１の制御装置３以外の構成で回転させて蓋把持部２５を回転させるような構成にできる。

【0059】

さらに、上記した実施形態では、容器６０を第１テーブル４又は第２テーブル５に直立配置した例を説明したが、容器６０が傾斜配置されている場合でもロボットアーム１０の動作制御によって傾斜した状態で作業をすることができ、容器６０の配置状態は上記実施形態に限定されるものではない。

【0060】

また、上記した実施形態は一例を示しており、容器６０の種類、大きさ、蓋部６２の形状、大きさ、ロボット１の種類など、本発明の要旨を損なわない範囲で種々の構成を変更することは可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0061】

１ ロボット（第１ロボット）
３ 制御装置
６ 第２ロボット
１０ ロボットアーム
１６ 手首部
２０ エンドエフェクタ
２１ 容器把持部
２２ 容器チャック
２３ 容器把持部本体
２５ 蓋把持部
２６ 蓋把持部本体
２７ 蓋チャック
３０ 回転部
３１ ガイド部
３２ リニアガイド（ガイド）
３３ 第１リミットスイッチ（検知部）
３４ 第２リミットスイッチ（検知部）
５０ 液体供給部
６０ 容器
６１ 容器本体
６２ 蓋部
６３ ねじ部
Ｘ ねじ込み軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】