JP3883535B2 - ロボット輸送用補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、産業用ロボットの輸送用補助装置に関し、更に詳しく言えば、輸送姿勢において単体では自立困難なバランスの悪い産業用ロボットを輸送する際に使用する輸送用補助装置に関する。

産業用ロボット（以下、単に「ロボット」という）の輸送にフォークリフトが頻繁に利用されている。フォークリフトを用いてロボットを輸送する場合には、着脱可能な爪受け部材をそのロボットの機構部に取付け、フォークリフトが持っている爪を同爪受け部材に刺した態勢で輸送を行なっている。この方式で輸送されるロボットが、輸送姿勢において、同ロボットの重心から床面に下ろした垂線の足が固定ベースと床面が接する領域の中にあり、単体で自立できるタイプのロボット（以下、「自立可能なロボット」ともいう）である場合、フォーク爪受け部材（以下、単に「爪受け部材」ともいう）を旋回ベースに取付けることで、フォークリフト（の爪）を刺す方向を簡単に選ぶことができる。フォークリフトの進入方向やロボットの設置場所の状況に応じて、予め旋回ベースを旋回させておけば、固定ベースに対して任意の方向からフォークリフトを刺すことが可能になるからである。

これに対して、例えば棚置き用ロボットのように、輸送姿勢においてロボットの重心から床面に下ろした垂線の足が固定ベースと床面が接する領域の外にあり、ロボット単体では自立できないようなバランスの悪いロボット（以下、「自立困難なロボット」ともいう）では、上記手法は採用できない。なぜならば、旋回ベースに爪受け部材を取り付けて旋回ベースとともに旋回させると、ロボットがバランスを崩して転倒してしまうからである。

そこで、図１に例示したような方策がとられている。図１において、符号１は自立困難なロボットで、設置時に床面に固定される固定ベース２を有し、同固定ベース２上に旋回ベース３が設けられている。ロボット１の重心Ｇは図示したような位置にあり、輸送姿勢においてそこから床面に下ろした垂線の足は固定ベース２と床面（水平面）と接する領域の外にある。そこで、ロボットが倒れないよう姿勢を保持しつつフォークリフトによる輸送を行なうために、フォーク爪受け部材１１を固定ベース２に取付けておき、この爪受け部材１１の係合穴（図示省略）にフォークリフト１０の爪１２を刺した態勢で輸送を行なう。即ち、固定ベース２に取付けられた爪受け部材１１に、フォーク爪の爪受け機能だけでなく、ロボットの転倒を阻止する支持部材の役割を果たさせている。

しかし、この手法には不便な点がある。即ち、前述したように、旋回胴に爪受け部材を取り付けることで自由な方向からフォークリフトの爪を刺せる自立可能なロボットの場合と異なり、爪受け部材１１は固定ベース２に取り付けられていて旋回できないため、固定ベース２に対して特定の方向（図１の例では、図中左から右へ向かう方向、若しくは右から左へ向かう方向）からしかフォークリフト１０の爪１２を刺せないからである。このような不便さを解決する技術手段を開示した公知文献は見当らない。

そこで、本発明の目的は、自立困難なロボット（輸送姿勢においてロボットの重心から床面に下ろした垂線の足が固定ベースと床面が接する領域の外にあり、ロボット単体では自立できないようなバランスの悪いロボット）をフォークリフトで輸送する際においても、フォークリフトをロボットの固定ベースに対して任意の方向から刺せるようにすることにある。

本発明は、輸送姿勢において自立できないバランスの悪いロボットについて、旋回ベースに爪受け部を取付ける一方、旋回ベースが旋回してもロボットが転倒しないように、旋回ベースにロボット支持部材を取付けることで上記課題を解決する。

より具体的に言えば、本発明によれば、ロボット固定ベースに対して垂直軸線回りに旋回する旋回ベースを備え、且つ、輸送用姿勢にあるときの重心から床面に下ろした垂線の足が前記固定ベースと床面が接する領域の外にある形態のロボット機構部をフォークリフトにより輸送する際に、該ロボット機構部に取付けるロボット輸送用補助装置が提供され、同装置は、輸送用フォーク爪の係合孔を形成する爪受け部材と、輸送用姿勢にあるロボット機構部と床面との間に介在して前記ロボット機構部の転倒を防止する支持部材と、前記爪受け部材と前記支持部材とを前記ロボットの旋回ベースに着脱自在に止着する手段とを備えている。そして、前記支持部材には、前記旋回ベースの旋回時に該支持部材を前記床面に対して移動可能とする転動部材が設けられている。

ここで、前記転動部材としては、前記支持部材の前記床面と接する部分に設けられた車輪を用い、該車輪の自転軸線の向きは、該車輪が前記床面に接している時に前記旋回ベースの旋回中心軸と直交する向きとすることができる。また、前記支持部材の前記床面と接する部分にキャスターを設けても良い。更に、これらいずれのケースにおいても、前記爪受け部材の少なくとも一部と前記支持部材とを一体化した構造体とし、該構造体を前記ロボットの旋回ベースに着脱自在に止着することが可能である。また、前記爪受け部材に、クレーンのフックと係合するアイボルトを夫々取付けることも出来る。

フォークリフトによる輸送姿勢において自立できないバランスの悪いロボットでも、固定ベースに対し任意の方向からフォークリフトを刺せるようになり、従来技術の不便さが解消される。そのため、ロボットの輸送とその後に行なわれる設置の作業が容易になる。

以下、図２及び図３を参照して本発明の実施形態について説明する。先ず図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照すると、自立困難なロボットをフォークリフトを用いて輸送する際に、本実施形態に係る輸送補助装置の各部材をロボットに装着した様子が３方向から見た図で示されている。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の内、図２（ｂ）がロボットの固定ベース正面側から見た正面図、図２（ａ）は図２（ｂ）において左方向から見た側面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）において右方向から見た側面図にそれぞれ相当している。また、図３は実施形態に係る輸送補助装置の概略を示した模式図で、図２に示した各部材装着状態において、ロボット上方から見た各部材の配置が描かれている。

これらの図において、符号１は、例えば棚置き用ロボットのように自立困難なロボットであり、ロボット１を据え付ける為の固定ベース２の正面は、図２（ｂ）において紙面に対し鉛直手前向き（図３中の矢印参照）に配置されている。図１に示した従来例に関連して既述の通り、このロボット１は、輸送姿勢においてロボット１の重心Ｇから床面に下ろした垂線の足が固定ベース２と床面が接する領域の外にあり、ロボット単体で自立することはできない。

このようなバランスの悪いロボット１をフォークリフトで輸送する際に、フォークリフトの爪を刺す方向が特定方向に制限しなくて済むように、ロボット１の旋回ベース３に、フォークリフトの爪を刺すための爪受け部材２１〜２３と、転倒防止用の支持部材２４が着脱自在に取付けられる。これにより、フォークリフトの進入方向やロボットの設置場所の状況に応じて、予め旋回ベース３を旋回させることにより、任意の方向からフォークリフトを刺す事が可能となる。

この時、ロボット１の重心Ｇも旋回ベース３と共に旋回するが、旋回ベース３に取付けられている支持部材２４も同じように旋回するため、ロボット１が転倒することはない。

図３には、旋回ベース３が固定ベース２に対し約１３５度旋回した位置でフォークリフトを刺している状態が描かれている。本実施形態では、爪受け部材は第１の爪受け部材２１、第２の爪受け部材２２及び第３の爪受け部材２３の計３個が使用されている。そして、各爪受け部材２１〜２３には、それぞれフォークリフトの爪１２ａ、１２ｂ（太い破線で描示）を貫通させる係合穴３１〜３３が形成されている。なお、図３において、各係合穴３１〜３３は図示の都合上斜線を付けて描示されている。

転倒防止用の支持部材２４は、その先端に旋回ベース３を旋回させるときに、支持部材２４が床面に対してスムーズに動けるように、転動部材（車輪またはキャスター）２５を備えている。ここで、転動部材２５として自転方向が固定された車輪を使用する場合、支持部材２４の動きが旋回ベース３の旋回中心軸周りの公転運動となることを考慮して、車輪２５の取付け方向は、車輪２５が床面に接している時に車輪２５の自転軸線が旋回ベース３の旋回中心軸と直交する方向とする。なお、転動部材２５として自転方向を変更できる旋回可能な車輪や自転方向に制限のないボールキャスターなどを用いた場合には、このような取付方向の配慮は特に必要がなくなる。

以上説明したように、本発明の輸送用補助装置を使うことにより、フォークリフトの進入方向やロボットの設置場所の状況に応じて、予め旋回ベースを旋回させることにより、任意の方向からフォークリフトを刺す事が可能となる。そのため、輸送や設置の作業が容易に行えるようになる。

なお、上述した実施形態では、旋回胴に取り付ける爪受け部材と支持部材は独立した部材となっているが、爪受け部材と支持部材を一体化した構造体とし、該構造体をロボットの旋回ベースに着脱自在に止着するようにしても良い。更に、ロボット１をクレーンなどで吊り上げられるように、一部または全部の爪受け部材に１個または複数のアイボルトを取付けても良い。図４は、このような一体化及びアイボルトの装備を行なった例を表わしている。

図４には、輸送補助装置を取付けたロボット１が、図２（ｂ）と同様の正面図で示されている。ここに示した例では、上述した実施形態において別体構成であった第１の爪受け部材２１と支持部材２４に代えて、爪受け部材４１と支持部材４２を一体化して支持部材兼爪受け部材４０としたものが採用されている。他の爪受け部材については図示を省略した。アイボルトは爪受け部材４１上の２箇所に取り付けられており、符号３６、３７で図示されている。

これらアイボルトは、ロボットをクレーンで吊り上げる際にクレーン側に設けられたフックと係合する周知のもので、このようなアイボルトの装備を行なっておけば、例えばフォークリフトでの運搬前後に、爪受け部材を取り外すことなく、速やかにクレーンでロボットを運搬することが可能となる。なお、同様のアイボルトを爪受け部材４１以外の爪受け部材に装備しても良いことは言うまでもないことである。

更に、本例でも転倒防止用の支持部材４２の先端には、支持部材２４と同様の態様で転動部材（車輪またはキャスター）３５が設けられている。この転動部材３５の機能は、前述した実施形態における転動部材２５の機能と同様である。また、転動部材３５として自転方向が固定された車輪を使用する場合の取付け方向は、転動部材２５の場合と同様で良い。

フォークリフトを用いて自立困難なロボットを輸送する際に従来技術を適用した例について説明する図である。 自立困難なロボットをフォークリフトを用いて輸送する際に本発明の実施形態に係る輸送補助装置を用いた例について説明する図で、輸送補助装置の各部材をロボットに装着した状態を３方向から見た図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で示したものである。 本発明の実施形態に係る輸送補助装置の構成の概略を示した模式図で、ロボット上方から見た各部材の配置が描かれている。 爪受け部材と支持部材の一体化及びアイボルトの装備を行なった例を示す図である。

符号の説明

１ ロボット
２ 固定ベース
３ 旋回ベース
１０ フォークリフト
１１ 爪受け部材
１２ フォークリフトの爪
２１、４１ 第１の爪受け部材
２２ 第２の爪受け部材
２３ 第３の爪受け部材
２４、４２ 支持部材
２５、３５ 転動部材（車輪またはキャスター）
３１ａ、３１ｂ、３２、３３ 係合穴
３４ａ 爪受け部材
３４ｂ 支持部材
３６、３７ アイボルト
４０ 支持部材兼爪受け部材

Claims (5)

1. ロボット固定ベースに対して垂直軸線回りに旋回する旋回ベースを備え、且つ、輸送用姿勢にあるときの重心から床面に下ろした垂線の足が前記固定ベースと床面が接する領域の外にある形態のロボット機構部をフォークリフトにより輸送する際に、該ロボット機構部に取付けるロボット輸送用補助装置であって、
   輸送用フォーク爪の係合孔を形成する爪受け部材と、
   輸送用姿勢にあるロボット機構部と床面との間に介在して前記ロボット機構部の転倒を防止する支持部材と、
   前記爪受け部材と前記支持部材とを前記ロボットの旋回ベースに着脱自在に止着する手段とを備えており、
   前記支持部材には、前記旋回ベースの旋回時に該支持部材を前記床面に対して移動可能とする転動部材が設けられている、ロボット輸送用補助装置。
2. 前記転動部材は、前記支持部材の前記床面と接する部分に設けられた車輪であり、
   該車輪の自転軸線の向きは、該車輪が前記床面に接している時に前記旋回ベースの旋回中心軸と直交する向きである、請求項１に記載のロボット輸送用補助装置。
3. 前記転動部材は、前記支持部材の前記床面と接する部分に設けられたキャスターである、請求項１に記載のロボット輸送用補助装置。
4. 前記爪受け部材の少なくとも一部と前記支持部材とを一体化した構造体とし、該構造体を前記ロボットの旋回ベースに着脱自在に止着するようにした、請求項１乃至請求項３の内何れか１項に記載のロボット輸送用補助装置。
5. 前記爪受け部材に、クレーンのフックと係合するアイボルトが夫々取付けられた、請求項１乃至請求項４の内何れか１項に記載のロボット輸送用補助装置。

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