JP5652445B2 - ロボット - Google Patents

Description

開示の実施形態は、ロボットおよびロボットシステムに関する。

従来、部品供給部に対面するように配置され、一方の腕に設けたハンドと、他方の腕に設けたハンドとで、所定の作業を行うロボットおよび同ロボットを用いたロボットシステムが知られている。

例えば、一方の腕に設けたハンドで線状体を把持し、他方の腕に設けたハンドで把持した部品を線状体に取り付ける作業を行うロボットが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１０−１５８７６３号公報

かかるロボットによる作業の自動化分野では、ロボットにより自動化可能な作業内容を拡充させて、元々自動化が困難で人手に頼っていた作業を自動化することが求められている。

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、作業の自動化をより効率的に行うことができるロボットおよび同ロボットを備えるロボットシステムを提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係るロボットは、胴部と、第１アームと、第２アームと、制御部とを備える。第１アームは、前記胴部に取り付けられ、線状体を保持可能な第１ハンドが取り付けられる。第２アームと、前記胴部に取り付けられ、前記線状体を保持可能な第２ハンドが取り付けられる。制御部は、前記第１アーム、前記第２アームおよび前記第１ハンド、前記第２ハンドの動作をそれぞれ制御する。また、同制御部は、巻回された線状体の先端を前記第１ハンドまたは前記第２ハンドに保持させ、当該線状体を引き出して環状部を形成させ、前記線状体を保持した一方のハンドから他方のハンドへ前記線状体を持ち替えさせる持替動作を行わせるとともに、前記他方のハンドを、前記環状部の内部を通過させることにより、前記線状体による結び目を形成させる。

実施形態の一態様によれば、作業の自動化をより効率的に行うことができるロボットおよびロボットシステムを提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係るロボットシステムを示すブロック図である。 図２は、同ロボットシステムが備えるロボットを示す説明図である。 図３は、同ロボットによる作業の一例を示す側面視による説明図である。 図４は、同平面視による説明図である。 図５は、同ロボットによる作業手順の一例を示す説明図である。 図６は、同ロボットによる作業手順の他の例を示す説明図である。 図７は、第２の実施形態に係るロボットシステムにおけるロボットによる作業の一例を示す平面視による説明図である。 図８は、第３の実施形態に係るロボットシステムにおけるロボットによる作業の一例を示す平面視による説明図である。 図９は、第４の実施形態に係るロボットシステムにおけるロボットによる作業の一例を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットおよび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。

（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態に係るロボットシステムの概略について説明する。図１は、第１の実施形態に係るロボットシステムを示すブロック図である。図示するように、ロボットシステム１００は、ロボット１と、制御部２とを含んで構成される。

ロボット１は、図示するように、工場のフロアなどの設置面Ｆに設けられた胴部１０と、左アーム（第１アーム）１１および右アーム（第２アーム）１２と、左ハンド（第１ハンド）２１および右ハンド（第２ハンド）２２とを備えた、いわゆる双腕ロボットとして構成されている。

胴部１０は、設置面Ｆに支持されている基台１０Ａと基台１０Ａに対して回転軸１０８まわりに回転可能に設けられた旋回胴部１０Ｂを有している。

左アーム１１は、旋回胴部１０Ｂの左側（一端側）に回転軸（第１軸）１０１まわりに回転可能に設けられている。右アーム１２は旋回胴部１０Ｂの右側（他端側）に回転軸１０１まわりに回転可能に設けられている。なお、本実施形態では左アーム１１及び右アーム１２が、共に旋回胴部１０Ｂの肩位置に設けられた同一構成の回転軸１０１まわりに回転可能となっているが、左アーム１１及び右アーム１２はそれぞれ異なる回転軸まわりに回転するように構成されていてもよい。

制御部２は、少なくとも、左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２の動作を制御することが可能である。

本実施形態に係るロボットシステム１００は、図示するように、ワーク支持装置３を備えている。ワーク支持装置３は、処理対象となるワーク４（図２参照）に応じて適宜用意されるものであり、処理に応じた形態でワーク４を支持するとともに、ワーク４の位置を適宜移動させることもできる。

すなわち、本実施形態におけるワーク支持装置３は、先端に把持装置（不図示）を設けた支持杆３１（図２参照）を備え、把持装置によってワーク４をしっかりと支持可能とするとともに、かかる把持装置の他に、モータなどの駆動源を備えている。そして、かかる駆動源によって、把持装置を駆動してワーク４を移動可能としている。

本実施形態に係るロボットシステム１００では、かかるワーク支持装置３を、制御部２により、少なくともロボット１の左右アーム１１，１２の動作と同期して制御している。

制御部２は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの電子回路や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置を備えている。そして、所定の作業を行えるように、かかる記憶装置に格納されたプログラムにしたがって、制御部２は、左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２、さらにはワーク支持装置３の駆動を制御する。

なお、本実施形態に係るロボットシステム１００では、制御部２をロボット１から離隔して別体として配置しているが、例えば、胴部１０などに内蔵することもできる。

図２は、ロボットシステム１００が備えるロボット１を平面視で示す説明図である。ロボット１の胴部１０は、ワーク４に対向して配置されている。

本実施形態におけるワーク４は、横断面視略円形の棒状体からなり、先端に把持装置（不図示）を設けた支持杆３１を介してワーク支持装置３に支持されている。

なお、ワーク４を直接的に支持する装置として、本実施形態におけるワーク支持装置３は把持装置を備えているが、これに限定されるものではない。ワーク支持装置３には、ワーク４の形状などに合わせて、例えば、挟持、把持、あるいは吸着などのように、その他の適宜の形態でワーク４を支持する装置を選択的に設けることができる。

また、図示するように、ワーク４に対向して配置された胴部１０の両肩部に、左右アーム１１，１２が回動自在に取り付けられている。すなわち、胴部１０の左肩部に左アーム１１が、右肩部に右アーム１２がそれぞれ回動自在に取り付けられている。なお、胴部１０は、設置面などに対して固定された構成であってもよいが、設置面に別途固定された図示しないベース部に対して旋回自在に設けることもできる。

本実施形態におけるロボット１の左右アーム１１，１２は、同一構成であって、図２に示すように、第１アーム体１３、第２アーム体１４、第３アーム体１５、および第４アーム体１６を備えている。そして、左右アーム１１，１２の各先端、すなわち、第４アーム体１６の先端に左右ハンド２１，２２が取り付けられている。

第１アーム体１３は、肩部に対して第１軸１０１を介して揺動自在に、そして、第２軸１０２を介して旋回自在に取り付けられている。また、第２アーム体１４は、第１アーム体１３の先端に、第３軸１０３を介して旋回自在に取り付けられている。また、第３アーム体１５は、第２アーム体１４の先端に、第４軸１０４を介して旋回自在に、そして、第５軸１０５を介して捻転自在に取り付けられている。

そして、第４アーム体１６は、第３アーム体１５の先端に、第６軸１０６を介して旋回自在に取り付けられている。そして、第４アーム体１６の先端部に、ハンド２１（２２）を連動連結する第７軸１０７が設けられている。

本実施形態では、回転軸１０８は設置面Ｆに対して垂直であり、第１軸１０１は回転軸１０８に対して直交している。第２軸１０２は第１軸１０１に対して直交しており、第３軸１０３は第２軸１０２に対して直交しており、第４軸１０４は第３軸１０３に対して直交しており、第５軸１０５は第４軸１０４に対して直交しており、第６軸１０６は第５軸１０５に対して直交しており、第７軸１０７は第６軸１０６に対して直交するように構成されている。なお、「垂直」及び「直交」は当業者にとり実質的なものであればよく、ある程度の誤差は許容されるものである。

このように、左アーム１１の先端に第７軸１０７を介して左ハンド２１が、右アーム１２の先端に第７軸１０７を介して右ハンド２２がそれぞれ取り付けられている。そして、各ハンド２１，２２は、ワーク４に対して、所定の作業を行う単一のツールをそれぞれが単独で保持可能に構成されている。

ところで、本実施形態に係るロボットシステム１００により実行される所定の作業は、棒状体であるワーク４の周面に、ワーク４への供給物となるテープなどの帯状体６（図３参照）を螺旋状に巻回していく作業であり、ツールとしては、ワーク４に対して巻回する帯状体６を繰り出し可能とした供給装置５としている。

すなわち、各ハンド２１，２２は、ワーク４の周面を螺旋状に巻回していく帯状体６が巻回されたリール状の供給装置５を単独で保持可能に構成されている。図示は省略するが、例えば、リール状の供給装置５の略中心に設けた軸体を回転自在に保持する軸体連結装置を保持機構として備えている。

このように、制御部２は、かかる構成のロボット１とワーク支持装置３とを用いて、供給装置５をワーク４の周りを周回させることができる。具体的には、本実施形態に係るロボットシステム１００は、所定のプログラムにしたがってロボット１とワーク支持装置３とを駆動させる制御部２によってワーク４の周面に所定の帯状体６を螺旋状に巻き上げていくことができる。すなわち、ツールである供給装置５を保持した一方のアーム（例えば、第１アームとしての左アーム１１）から、他方のアーム（例えば、第２アームとしての右アーム１２）へ供給装置５を持ち替えさせる持替動作を行わせ、当該供給装置５をワーク４の周りに周回させて、当該ワーク４の周面に帯状体６を螺旋状に巻回することができる。

図３は、ロボット１による作業の一例を側面視により示す説明図、図４は、同平面視により示す説明図である。図示するように、制御部２は、ワーク４の周辺における第１の位置３０１と第２の位置３０２とで、供給装置５を保持した一方のハンド（例えば、左ハンド２１）から、他方のハンド（例えば、右ハンド２２）へ供給装置５を持ち替える動作を行わせる。なお、図３および図４では、第１の位置３０１と第２の位置３０２とを星印で示している。

本実施形態に係るロボット１は、供給装置５を持ち替える動作を行う第１の位置３０１をワーク４の前方位置とし、第２の位置３０２をワーク４の後方位置としている。なお、ワーク４の前方位置とは、ワーク４とロボット１の胴部１０との間となる位置であり、ワーク４の後方位置とは、ワーク４よりも、ロボット１の胴部１０に遠い位置である。

ここで、供給装置５の持ち替える動作の一例を示す。図３および図４に示すように、制御部２は、ワーク４の前方位置である第１の位置３０１において、供給装置５を、これを保持した右ハンド２２から左ハンド２１へ持ち替えさせる。そして、ワーク４の周りを略半周した供給装置５を、今度は、ワーク４の後方位置である第２の位置３０２において、左ハンド２１から右ハンド２２へ持ち替えさせる。

このように、本実施形態に係るロボット１は、第１の位置３０１と第２の位置３０２とにおいて、供給装置５の持ち替え動作を行うことにより、ワーク４の周りに、供給装置５を容易に周回させることができる。このとき、供給装置５は、図４に示すように、ワーク４の周りを時計回りで周回し、円周状の軌跡２００を描くことになる。

そして、供給装置５をワーク４の周りに複数回周回させることで、図３に示すように、帯状体６をワーク４の周面に螺旋状に巻回していくことができる。

帯状体６をワーク４の周面に螺旋状に巻回するに際し、例えば、左右ハンド２１，２２の上昇を制御する場合と、さらに、ワーク支持装置３についても駆動制御する場合とがある。

左右ハンド２１，２２の上昇を制御する場合、供給装置５の持ち替え動作と同期させて左右の第１アーム体１３，１３を肩部を介して揺動させ、左右ハンド２１，２２を漸次上昇させるとよい。他方、ワーク支持装置３を制御する場合、左右ハンド２１，２２による供給装置５の持ち替え動作と同期させて、ワーク４を、支持杆３１ごと漸次上昇させるとよい。

このように、制御部２は、ロボット１の左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２の動作と同期してワーク支持装置３を駆動制御することができる。そして、棒状のワーク４の周面に、所定の帯状体６を螺旋状に、効率的に巻き上げていくことが可能となる。

また、本実施形態に係るロボットシステム１００では、ワーク４がロボット１の胴部１０に正対する位置にあり、供給装置５を持ち替える第１の位置３０１と第２の位置３０２とが、ワーク４の前方位置と後方位置としている。そのため、左右対称の構成である左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２について、両方を略同様な動作とする単純なプログラムによっても、ワーク４の周面に所定の帯状体６を螺旋状に巻き上げる作業を実現することが可能となる。

ここで、図５を参照しながら、ロボット１が、供給装置５の持ち替え動作を行いながら、実際に帯状体６をワーク４に巻く作業について説明する。図５は、ロボット１による作業手順の一例を示す説明図である。なお、供給装置５から引き出された帯状体６の先端は、既にワーク４に連結されているものとする。

また、図４に示した例では、供給装置５はワーク４の周りを時計回りで周回していたが、ここでは、供給装置５がワーク４の周りを反時計回りで周回するものとしている。

図５（ａ）に示すように、ここでは、供給装置５は右ハンド２２に保持されている。この図５（ａ）に示した状態は、制御部２が、供給装置５を保持する右ハンド２２と供給装置５を保持しない左ハンド２１とのいずれについても、ワーク４の後方へ位置するように左右アーム１１，１２を駆動制御した結果である。また、制御部２は、左右アーム１１，１２を周回させながら上昇させており、帯状体６は螺旋を描くように周回している。

そして、図５（ｂ）に示すように、ワーク４の直後方位置において、左右ハンド２１，２２を、あたかも合掌するかのように対面させ、このタイミングで供給装置５の持ち替えを行う。また、供給装置５は左ハンド２１と右ハンド２２との間にあり、これら左右ハンド２１，２２によって供給装置５の持ち替えがなされる。

また、本実施形態に係るロボット１は、持替動作の際に、供給装置５を保持した一方のハンド（ここでは、右ハンド２２）の周回速度に、他方のハンド（ここでは、左ハンド２１）の周回速度を追従させるように制御部２によって制御される。

すなわち、棒状のワーク４に帯状体６を巻回する場合、帯状体６の張力を一定にして巻回しなければ、帯状体６がずれてしまうなど、巻回態様が乱れるおそれがある。そこで、張力が低下して帯状体６の巻回に緩みが生じないように、供給装置５を保持した右ハンド２２の周回速度に、供給装置５を保持しない左ハンド２１の周回速度を追従させた状態で供給装置５の持ち替えを、換言すれば、受け渡しを行うようにしている。

つまり、図５（ｂ）に示した状態では、供給装置５は、一瞬、左右ハンド２１，２２に同時に保持されることになる。このようにして、帯状体６は、持ち替え時にも張力が変化することなく、常に均一の張力でワーク４の周面に巻回されることになる。

左ハンド２１に受け渡された供給装置５は、図５（ｃ）に示すように、ワーク４の左奥側へと移動する。このときの左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２の状態は、高さ方向へ位置がずれる他は図５（ａ）の状態と殆ど変らない。

次に、制御部２は、左右アーム１１，１２を屈曲させ、図５（ｄ）に示すように、左ハンド２１に保持された供給装置５を、ワーク４の左手前側まで引き寄せる。そして、この場合も、制御部２は、左右アーム１１，１２を周回させながら上昇させており、帯状体６は螺旋を描くように周回する。

また、同時に、制御部２は、ワーク支持装置３を制御して、ワーク４の位置をロボット１の胴部１０から遠ざける方向へと移動させる（矢印ｆ１を参照）。すなわち、制御部２は、ワーク支持装置３を、ロボット１の左右アーム１１，１２の動作と同期して制御している。

そして、図５（ｅ）に示すように、ワーク４の前方位置において、制御部２は、ここでも左右ハンド２１，２２を対面させて供給装置５の持ち替えを行う。そして、この場合も、供給装置５を保持した左ハンド２１の周回速度に、供給装置５を保持しない右ハンド２２の周回速度を追従させた状態で供給装置５の持ち替えを行い、帯状体６の張力が変化しないようにする。

右ハンド２２に受け渡された供給装置５は、図５（ｆ）に示すように、ワーク４の右手前側へ移動する。このときの左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２の状態は、高さ方向へ位置がずれる他は図５（ｄ）の状態と殆ど変らない。

次いで、制御部２は、左右アーム１１，１２が伸延する側へ屈曲度合いを変化させ、図５（ｇ）に示すように、右ハンド２２に保持された供給装置５を、ワーク４の右奥側まで移動させる。同時に、制御部２は、ワーク支持装置３を制御して、ワーク４の位置をロボット１の胴部１０に近づく方向へと移動させる（矢印ｆ２を参照）。

このときのロボット１の左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２の姿勢は、高さ方向へ位置がずれる他は図５（ａ）で示した状態と同じである。こうして、ロボット１による帯状体６のワーク４に対する巻回作業の１サイクルが終了する。そして、かかる巻回作業が繰り返されることにより、ワーク４の周面に帯状体６が巻回されていく。

上述してきたように、第１の実施形態では、ロボット１を備えるロボットシステム１００により、棒状のワーク４に、帯状体６を螺旋状に巻回していく作業を、効率的に行うことができる。

なお、上述してきた実施形態では、ワーク支持装置３の駆動についても制御部２で制御する構成とした。しかし、ワーク支持装置３は不動として、ロボット１の左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２の駆動を制御するだけでも同様な作業を行うことができる。

ここで、帯状体６の巻回対象であるワーク４の形態が異なる場合について説明する。上述してきた例では、ワーク４を一本の棒状体としたが、例えば、２本の棒状体が並設されていたり、あるいは、ワーク４がＵ字形状であったりしても、帯状体６の巻回作業を行うことができる。この場合、供給装置５が２つのワーク４１，４２の周りを８の字を描くように周回するものとしている。

図６は、ロボット１による作業手順の他の例を示す説明図である。図示するように、この例では、並設された２本のワーク４１，４２が、共通のワーク支持装置３によって共に保持されている。また、供給装置５から引き出された帯状体６の先端は、既に、左側に位置するワーク４１に連結されているものとする。

図６（ａ）は、供給装置５が左ハンド２１から右ハンド２２に持ち替えられるタイミングを示している。図６（ａ）に示すように、制御部２は、ワーク４１の直後方位置において、左右ハンド２１，２２を、あたかも合掌するかのように対面させ、このタイミングで供給装置５の持ち替えを行わせる。持替動作の態様については、上述した例と同様であり、持替動作の際に、供給装置５を保持した左ハンド２１の周回速度に、右ハンド２２の周回速度を追従させている。

次に、図６（ｂ）に示すように、左右アーム１１，１２をそれぞれ外側方向へ屈曲させる。すなわち、供給装置５を受け渡された右ハンド２２を、ワーク４１の右側へと移動させて、ワーク４１およびワーク４２の間に位置させる。

次に、制御部２は、左右アーム１１，１２をさらに深く屈曲させて胴部１０側に近接させ、図６（ｃ）に示すように、右ハンド２２に保持された供給装置５を、ワーク支持装置３の手前側まで引き寄せる。

そして、図６（ｄ）に示すように、制御部２は、供給装置５がワーク４２の右手前側になるまでワーク支持装置３を左方向へ移動させる（矢印ｆ３を参照）。このとき、制御部２は、ワーク支持装置３の移動動作に合わせて右アーム１２の各アーム体１３〜１６を回動させ、図示するように、右ハンド２２に保持された供給装置５をワーク４２の右側に位置させる。

次いで、制御部２は、図６（ｅ）に示すように、ワーク４２の直後方位置において、左右ハンド２１，２２を、あたかも合掌するかのように対面させ、このタイミングで供給装置５の持ち替えを行う。このとき、制御部２は、左アーム１１を、ワーク４１，４２の間に延在する帯状体６の上方を通過するように移動させて干渉しないようにしている。

また、この場合も、持替動作の際には、供給装置５を保持した右ハンド２２の周回速度に、左ハンド２１の周回速度を追従させる。こうして、ワーク４１に一端が連結された帯状体６が、ワーク４２の一部周面にも巻回されることになる。

次いで、制御部２は、左ハンド２１を上昇させながら左アーム１１を胴部１０側に近接させるように屈曲させ、図６（ｆ）に示すように、持ち替えられて左ハンド２１に保持された供給装置５を、ワーク支持装置３の手前側まで引き寄せる。

次いで、制御部２は、図６（ｇ）に示すように、供給装置５がワーク４１の左手前側になるまでワーク支持装置３を右方向へ移動させる（矢印ｆ４を参照）。このとき、制御部２は、ワーク支持装置３の移動動作に合わせて左アーム１１の各アーム体１３〜１６を回動させ、図示するように、左ハンド２１に保持された供給装置５をワーク４１の左側に位置させる。なお、このとき、右アーム１２についても、胴部１０側に近接させるように屈曲させておく。

そして、図６（ｈ）に示すように、制御部２は、ワーク４１の直後方位置において、左右ハンド２１，２２を合掌するかのように対面させ、このタイミングで供給装置５の持ち替えを行う。この場合も、持替動作の際には、供給装置５を保持した左ハンド２１の周回速度に、右ハンド２２の周回速度を追従させる。こうして、左右のワーク４１，４２に、帯状体６が８の字状に巻回されることになる。そして、かかる巻回作業を繰り返すことにより、ワーク４１，４２の間で帯状体６を巻回していくことができる。

ところで、上述してきた実施形態では、ワーク４に対する作業として、帯状体６をワーク４に螺旋状に巻回していく例で説明したが、帯状体６をリング状に１巻きする作業であっても構わない。

また、供給装置５に巻回されたワーク４に供給される材料としては、上述したテープなどの帯状体６に代えて、糸、ワイヤ、ケーブルなどからなる線状体であってもよい。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係るロボットシステム１００におけるロボット１による作業の一例を示す平面視による説明図である。本実施形態では、上述してきたツールとして、ワーク４の周面を検査する検査装置としている。具体的には、検査装置をカメラ５０とし、ロボットシステム１００が実行する作業は、カメラ５０を左右ハンド２１，２２の間で持ち替えながら円柱状または円筒状のワーク４の周りを周回させて、ワーク４の周面を撮像する作業としている。

ロボット１の制御部２は、図７に示すように、ワーク４の周辺における星印で示した第１、第２の各位置となる持替位置３００，３００でカメラ５０の持ち替えを行わせる。すなわち、持替位置３００，３００において、カメラ５０を保持した一方のハンド（例えば、左ハンド２１）から、他方のハンド（例えば、右ハンド２２）へカメラ５０を持ち替えさせる持替動作を行わせ、カメラ５０をワーク４の周りに周回させるのである。このときの、左右アーム１１，１２や左右ハンド２１，２２の動作は、第１の実施形態で説明した動作制御に準ずる。

なお、検査装置としては、カメラ５０に限定されるものではなく、例えば、超音波センサや赤外線センサなどの各種センサであってもよく、これらセンサを用いることにより、カメラ５０と同様にワーク４の周面を効率的に検査することができる。

このように、かかる第２の実施形態に係るロボットシステム１００においては、ロボット１を用いて、円柱状または円筒状のワーク４の周面の検査を効率よく行うことができる。

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態に係るロボットシステム１００におけるロボット１による作業の一例を示す平面視による説明図である。本実施形態では、第１の実施形態で説明したツールとしての供給装置５や、第２の実施形態で説明したツールとしての検査装置であるカメラ５０に代えて、円柱状または円筒状のワーク４の周面を加熱する加熱装置としてのヒータ５１としている。

すなわち、本実施形態に係るロボットシステム１００が実行する作業は、ヒータ５１を左右ハンド２１，２２の間で持ち替えながらワーク４の周りを周回させて、ワーク４の周面を加熱する作業としている。

ロボット１の制御部２は、図８に示すように、ワーク４の周辺における星印で示した第１、第２の各位置となる持替位置３００，３００でヒータ５１の持ち替えを行わせる。すなわち、持替位置３００，３００において、ヒータ５１を保持した一方のハンド（例えば、左ハンド２１）から、他方のハンド（例えば、右ハンド２２）へヒータ５１を持ち替えさせる持替動作を行わせ、ヒータ５１をワーク４の周りに周回させるのである。このときの、左右アーム１１，１２や左右ハンド２１，２２の動作は、第１、第２の実施形態で説明した動作制御に準ずる。なお、ここでは、ヒータ５１は、ワーク４の周面に当接させながら周回させているが、周面から離隔して加熱するようにしてもよい。

このように、第３の実施形態に係るロボットシステム１００においては、ロボット１を用いて、円柱状または円筒状のワーク４の周面を効率よく加熱することができる。

以上、各実施形態を通してロボット１およびロボットシステム１００を説明してきたが、実施形態で示した上述の構成に限定されるものではない。例えば、ツールの持替動作を行う第１の位置３０１と第２の位置３０２とを、ワーク４の後方位置と前方位置として説明したが、ワーク４の周りのいかなる位置に設定してもよい。その場合、左右アーム１１，１２および左右ハンド２１，２２、あるいはワーク支持装置３の駆動については、制御部２により適宜制御されるものとする。

また、ワーク４の形状についても、断面形状が必ずしも円形である必要はなく、多角形などの異形形状であってもよい。

また、制御部２は、ツールが供給装置５の場合、その持替動作の際に、供給装置５を保持した一方のハンド（例えば左ハンド２１）の周回速度に、他方のハンド（例えば右ハンド２２）の周回速度を追従させて、帯状体６の張力を一定に維持するようにした。しかし、制御部２は、供給装置５を持ち替える動作の前後で、あえて、帯状体６の張力を変化させることによって、多様な巻回態様を実現することもできる。

また、制御部２は、例えば、ツールを持ち替える動作の前後で、ツールのワーク４に対する周回軌道を変化させることもできる。

例えば、ツールが供給装置５であって、帯状体６（あるいは線状体）をワーク４に螺旋状に巻回する場合であれば、周回軌道をずらして螺旋のピッチをずらすことが可能である。こうして、供給装置５を持ち替える前後で、螺旋のピッチを変更し、帯状体６（あるいは線状体）の多様な巻回態様を実現することができる。

（第４の実施形態）
ところで、上述してきた第１〜第３の実施形態に係るロボット１では、ワーク４に対して所定の作業を行うツール（例えば供給装置５）をハンド（左ハンド２１および右ハンド２２）で保持する構成としていた。

しかし、例えば、紐、糸、ロープ、あるいは針金などのような線状体を、直接ハンドで保持する構成とすることもできる。

すなわち、上述してきた構成のロボット１を備えるロボットシステム１００において、制御部２は、線状体７０により形成される環状部を通過するように、第１ハンド（左ハンド２１または右ハンド２２）及び第２ハンド（右ハンド２２または左ハンド２１）のうち線状体７０を保持した一方のハンドから他方のハンドへ線状体７０を持ち替えさせる持替動作を行わせ、線状体７０による結び目を形成することができる。

図９は、第４の実施形態に係るロボットシステム１００におけるロボット１による作業の一例を示す説明図である。本実施形態では、第１の実施形態で示した供給装置５などを保持することなく、線状体７０を直接保持可能な左ハンド２１（第１ハンド）が取付けられる左アーム１１（第１アーム）と、やはり線状体７０を直接保持可能な右ハンド２２（第２ハンド）が取付けられる右アーム１２（第２アーム）とを備えている。

本実施形態におけるロボットシステム１００が実行する作業は、線状体７０を持ち替えて結び目を作る作業である。

ここでは、図９（ａ）に示すように、ドラム５５から引き出された線状体７０が、棒状の治具４０に係止されて折り返されている状態を初期状態とする。線状体７０の先端は、左ハンド２１により保持されている。なお、かかる初期状態に至るには、例えば、線状体７０の先端を左ハンド２１で把持し、ドラム５５から引き出しながら途中でヘアピン状に折り返し、その後、折り返し部分の内側に、上方あるいは下方から治具４０を挿通する動作とすることができる。あるいは、治具４０は予めセットされている状態で、線状体７０の先端を左ハンド２１で把持してドラム５５から引き出し、治具４０を通り過ぎた位置（図９における治具４０の右側）で、線状体７０を右ハンド２２に持ち替えさせ、治具４０の手前で右ハンド２２を左方へ移動させ、治具４０を通り過ぎた位置（図９における治具４０の左側）で、線状体７０を再度左ハンド２１に持ち替えさせる動作とすることもできる。

次いで、図９（ｂ）に示すように、線状体７０の先端を保持している左ハンド２１と治具４０との間で、線状体７０を右ハンド２２で支持しながら、左ハンド２１を、左アーム１１ごとドラム５５と治具４０との間の線状体７０の向こう側にくぐらせる。このとき、線状体７０は、必要な長さだけドラム５５から引き出されるとともに、ドラム５５と治具４０との間には、図示するような略三角形の環状部分７１が形成される。

次いで、左ハンド２１から線状体７０の先端を右ハンド２２に持ち替え、図９（ｃ）に示すように、左ハンド２１で線状体７０のドラム５５側を保持する一方、右ハンドル２２を環状部分７１の内側で下方へ引き下げる。

こうして、図９（ｄ）に示すように、環状部分７１が絞られて、線状体７０による結び目を形成することができる。

なお、上述してきた実施形態において、制御部２は、ロボット１の左右アーム１１，１２の動作と同期してワーク支持装置３を駆動制御した。しかし、制御部２は、左右アーム１１，１２に代えて左右ハンド２１，２２の動作と同期させてワーク支持装置３を駆動制御することもできる。

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。

１ ロボット
２ 制御部
３ ワーク支持装置
４ ワーク
５ 供給装置（ツール）
６ 帯状体
１０ 胴部
１１ 左アーム
１２ 右アーム
２１ 左ハンド
２２ 右ハンド
５５ ドラム
７０ 線状体
１００ ロボットシステム
３００ 持替位置
３０１ 第１の位置
３０２ 第２の位置

Claims (2)

1. 胴部と、
   前記胴部に取り付けられ、線状体を保持可能な第１ハンドが取り付けられる第１アームと、
   前記胴部に取り付けられ、前記線状体を保持可能な第２ハンドが取り付けられる第２アームと、
   前記第１アーム、前記第２アームおよび前記第１ハンド、前記第２ハンドの動作をそれぞれ制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   巻回された線状体の先端を前記第１ハンドまたは前記第２ハンドに保持させ、当該線状体を引き出して環状部を形成させ、
   前記線状体を保持した一方のハンドから他方のハンドへ前記線状体を持ち替えさせる持替動作を行わせるとともに、前記他方のハンドを、前記環状部の内部を通過させることにより、前記線状体による結び目を形成させる
   ことを特徴とするロボット。
2. 前記環状部は、
   ドラムから引き出された前記線状体が、治具に係止されて折り返されている状態から、前記線状体の先端を保持した一方のハンドと前記治具との間で前記線状体を前記他方のハンドで支持しながら、前記一方のハンドを、当該ハンドが取付けられた前記アームごと、前記ドラムと前記治具との間の線状体の向こう側へくぐらせることにより形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のロボット。

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