JP2024080654A - Article transfer device, suction mechanism, and article transfer method - Google Patents
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Abstract
Description
新規性喪失の例外適用申請有り Application for exception to loss of novelty has been filed
本発明は、物品を移載する物品移載装置、吸着機構および物品移載方法に関する。 The present invention relates to an article transfer device, a suction mechanism, and an article transfer method for transferring articles.
例えば、特許文献1には、ロボットが物品を1つずつ吸着して移載する移載作業を行う物品移載装置が開示されている。この物品移載装置は、ロボットのアームの先端部に吸着パッド等の吸着部を有する吸着機構を備える。吸着機構は、吸着部を傾動可能かつスライド可能に構成される。また、吸着機構は、吸着部に吸着された物品を下側から受ける受け機構を備える。そして、物品移載装置は、ロボットが吸着機構を移動させることで、吸着部に吸着した物品を、受け機構の4つのプレートで下側から支える状態で移送する。
For example,
しかし、特許文献1に記載の物品移載装置では、受け機構の4つのプレートが水平に配置された平板であるので、移送中の物品が滑り易かった。このため、移送中も吸着部が荷取り時の吸着力で物品を吸着した吸着状態に保持される。吸着部を構成するパッド部分はゴム部材又はゴム弾性のある合成樹脂部材により構成される。吸着部が物品を吸着する吸着状態では、パッド部分に高い負圧がかかる。この結果、吸着部は、吸着頻度が高いほど、かつ吸着時間が長いほど、早く劣化する。特許文献1に記載された物品移載装置では、受け機構が物品を受ける状態にあるので、吸着部の吸着を解除した状態で物品を移送できなくもない。しかし、受け機構の4つのプレートは物品を下側から補助的に支えるものなので、吸着部の吸着を解除又は弱めた状態で物品を移送することは困難であった。また、吸着部の吸着を維持したままでも、移送中の物品の揺れ等の他の要因により移送中の物品を安定に保持しにくい場合もありうる。そのため、物品を下側からしっかり支えた状態で移送できる物品移載装置が要望されている。
However, in the article transfer device described in
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する物品移載装置は、物品を吸着して移載する物品移載装置であって、前記物品を吸着可能な吸着部を有する吸着機構と、前記吸着機構を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構と、を備え、前記吸着機構は、前記吸着部が前記物品を吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、前記吸着部が吸着して引き上げた前記物品を下側から受ける閉状態とにシザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材を有する受け機構を備え、前記吸着部は、一対の前記受け部材の開状態の下で前記物品を吸着し、前記移動機構は、前記閉状態にある一対の前記受け部材が前記物品を受けた状態で前記吸着機構を移動させる。なお、閉状態とは一対の受け部材が互いに接触する位置まで閉じる必要はなく、一対の受け部材が開状態に比べ閉じ方向に相対移動した位置にあって互いに離間していてもよい。要するに、一対の受け部材は、物品を受けることができれば、閉状態において、開状態に比べ物品を受けることができる程度に間隔が小さければ、互いに離間していても接触していてもよい。
The means for solving the above problems and their effects will be described below.
The article transfer device that solves the above problem is an article transfer device that adsorbs and transfers an article, and includes an adsorption mechanism having an adsorption part capable of adsorbing the article, and a moving mechanism that moves the adsorption mechanism in a moving direction including a lifting direction, and the adsorption mechanism includes a receiving mechanism having a pair of receiving members that can be opened and closed via a scissors mechanism between an open state in which the adsorption part opens to a position that does not interfere with the adsorption operation of adsorbing the article, and a closed state in which the adsorption part adsorbs and lifts the article from below, and the adsorption part adsorbs the article when the pair of receiving members are in the open state, and the moving mechanism moves the adsorption mechanism when the pair of receiving members in the closed state receive the article. Note that the closed state does not necessarily mean that the pair of receiving members are closed to a position where they contact each other, and the pair of receiving members may be spaced apart from each other at a position where they have moved relatively in the closing direction compared to the open state. In short, the pair of receiving members may be spaced apart from each other or in contact with each other as long as they can receive an article, and the distance between them is small enough to receive an article in the closed state compared to the open state.
この構成によれば、吸着部は、一対の受け部材の開状態の下で物品を吸着し、移動機構は、閉状態にある一対の受け部材が物品を受けた状態で吸着機構を移動させる。よって、物品を受け部材が下側からしっかり支えた状態で移送できる。例えば、物品を荷取りする際の吸着力で吸着部に吸着したまま移送する構成に比べ、吸着部の劣化を抑制することも可能になる。 According to this configuration, the suction unit suctions the item when the pair of receiving members is in an open state, and the moving mechanism moves the suction mechanism when the pair of receiving members is in a closed state and receives the item. Therefore, the item can be transported while being firmly supported from below by the receiving members. For example, it is also possible to suppress deterioration of the suction unit compared to a configuration in which the item is transported while being adsorbed to the suction unit by the suction force used when the item is picked up.
上記物品移載装置において、前記受け機構は、一対の前記受け部材を開閉させる駆動部を備えてもよい。
この構成によれば、駆動部により一対の受け部材を必要なタイミングで開閉させることができる。例えば、吸着部が物品を吸着する過程で一対の受け部材を開状態とし、物品を吸着して引き上げてから一対の受け部材を閉状態とすることができる。
In the above-mentioned article transfer device, the receiving mechanism may include a drive unit that opens and closes the pair of receiving members.
According to this configuration, the pair of receiving members can be opened and closed at the required timing by the drive unit. For example, the pair of receiving members can be opened while the suction unit is suctioning the article, and the pair of receiving members can be closed after the article is suctioned and lifted up.
上記物品移載装置において、前記受け機構は、前記吸着部が前記物品を引き上げてから一対の前記受け部材を閉じてもよい。
この構成によれば、一対の受け部材は、吸着部が物品を引き上げてから閉じるので、閉じた一対の受け部材によって物品を受けることができる。
In the above-mentioned article transfer device, the receiving mechanism may close the pair of receiving members after the suction portion lifts up the article.
According to this configuration, the pair of receiving members close after the suction portions lift up the article, so that the article can be received by the closed pair of receiving members.
上記物品移載装置において、前記受け機構は、一対の前記受け部材を閉じた後、前記吸着部と前記受け部材とを鉛直方向に互いに近づく方向に相対移動させることで、前記物品を一対の前記受け部材の上に置き、その後、吸着を解除した前記吸着部と前記受け部材とを前記鉛直方向に離れる方向に相対移動させ、前記移動機構は、前記吸着部の吸着が解除された状態、且つ一対の前記受け部材が前記物品を下側から受けた状態で、前記吸着機構を移動させてもよい。 In the above-mentioned article transfer device, the receiving mechanism closes the pair of receiving members, and then moves the suction part and the receiving member relatively in a direction vertically approaching each other, thereby placing the article on the pair of receiving members, and then moves the suction part and the receiving member, which have released the suction, relatively in a direction vertically separating them, and the moving mechanism may move the suction mechanism when the suction part is released and the pair of receiving members receive the article from below.
この構成によれば、吸着部による吸着が解除されて物品を受け部材が受けた状態で物品を移送できるので、吸着部の摩耗等の劣化を抑制できる。
上記物品移載装置は、前記吸着部を傾動可能に支持する傾動機構と、前記傾動機構を、前記吸着部の傾動を許容するアンロック状態と前記吸着部を水平な姿勢にロックするロック状態とに切り替え可能なロック機構とを備え、前記一対の受け部材を閉じた後、前記吸着部を水平な姿勢にロックした状態で、前記吸着部と一対の前記受け部材とが鉛直方向に互いに近づく方向に相対移動することで、前記物品を、前記閉状態にある一対の前記受け部材に置いてもよい。
According to this configuration, the article can be transferred in a state where the suction by the suction part is released and the article is received by the receiving member, so deterioration such as wear of the suction part can be suppressed.
The article transfer device is equipped with a tilting mechanism that supports the suction part so that it can be tilted, and a locking mechanism that can switch the tilting mechanism between an unlocked state that allows the suction part to tilt and a locked state that locks the suction part in a horizontal position, and after closing the pair of receiving members, with the suction part locked in a horizontal position, the suction part and the pair of receiving members may move relative to each other in a direction vertically approaching each other, thereby placing the article on the pair of receiving members in the closed state.
この構成によれば、傾動機構がロックされることで、物品を水平な姿勢に保たれた状態で、一対の受け部材に置くことができる。例えば、傾動機構がアンロック状態で物品が一対の受け部材に水平から傾いた傾斜姿勢で受け部材に置かれる構成に比べ、移送先に物品を置いたときに、物品の置かれた姿勢や置かれた位置のずれなどが発生しにくい。すなわち、物品を適切な姿勢でかつずれの少ない適切な位置に置くことができる。 With this configuration, the tilting mechanism is locked, allowing the item to be placed on the pair of receiving members while being maintained in a horizontal position. For example, compared to a configuration in which the tilting mechanism is unlocked and the item is placed on the pair of receiving members in an inclined position that is inclined from the horizontal, the article is less likely to shift in position or position when placed at the transfer destination. In other words, the item can be placed in an appropriate position with minimal shifting and in an appropriate position.
上記物品移載装置において、前記物品を吸着する吸着動作の過程では、前記吸着部を上昇位置から吸着位置まで第1の駆動力で下降させ、前記吸着位置にある前記吸着部が前記物品を吸着するまで下降するときは、前記吸着部を前記第1の駆動力よりも弱い第2の駆動力で下降させ、前記吸着部が吸着して引き上げた前記物品を前記閉状態にある一対の前記受け部材に置くときは、前記吸着部を前記第2の駆動力で下降させてもよい。 In the above-mentioned article transfer device, during the suction operation of suctioning the article, the suction part may be lowered from a raised position to a suction position by a first driving force, and when the suction part at the suction position descends until it has adsorbed the article, the suction part may be lowered by a second driving force weaker than the first driving force, and when the article that has been adsorbed and pulled up by the suction part is placed on the pair of receiving members in the closed state, the suction part may be lowered by the second driving force.
この構成によれば、物品を吸着する前は、吸着部が第1の駆動力で高速に吸着位置まで下降し、下降位置にある吸着部が物品を吸着するときは、吸着部が物品に弱い圧で当たる。また、物品を受け部材に置くときは、吸着部は第1の駆動力よりも小さい第2の駆動力で下降するので、物品を受け部材に載せるときに、吸着部が物品を押す押付力が小さく済む。 According to this configuration, before an article is adsorbed, the suction part is quickly lowered to the adsorption position with a first driving force, and when the suction part in the lowered position adsorbs an article, the suction part contacts the article with a weak pressure. In addition, when the article is placed on the receiving member, the suction part is lowered with a second driving force that is smaller than the first driving force, so that the pressing force with which the suction part presses the article when placing the article on the receiving member is small.
上記物品移載装置において、前記吸着部は、ブロワを負圧源とする吸引気流で前記物品を吸着可能に構成され、前記吸着機構は、前記吸着部に吸着されたときに前記物品に作用する負圧を、前記吸引気流のリーク流量によって調整可能な流量調整部を有してもよい。 In the above-mentioned article transfer device, the suction unit is configured to be able to suction the article with a suction airflow using a blower as a negative pressure source, and the suction mechanism may have a flow rate adjustment unit that can adjust the negative pressure acting on the article when it is suctioned by the suction unit using the leakage flow rate of the suction airflow.
この構成によれば、物品の強度に応じて、吸着部に吸着された物品に作用する吸引力を決める吸引気流を調整できる。よって、強度の異なる複数種の物品に対して、確実な吸着を確保しつつ、物品の破損を回避することができる。物品が、例えば、内容物を収容する袋体である場合、過度な吸引力による袋の破れ等を回避できる。 With this configuration, the suction airflow that determines the suction force acting on the item adsorbed to the suction section can be adjusted according to the strength of the item. This makes it possible to avoid damage to multiple types of items with different strengths while ensuring reliable adsorption. For example, if the item is a bag that contains contents, tearing of the bag due to excessive suction force can be avoided.
上記物品移載装置において、前記吸着部に及ぶ前記負圧が負圧閾値を超える過大負圧を検知可能な検知部を備え、前記流量調整部は、前記検知部が前記過大負圧を検知すると、前記リーク流量を増やすことで前記物品に作用する前記負圧を小さく調整してもよい。 The article transfer device may include a detection unit capable of detecting excessive negative pressure in which the negative pressure acting on the suction unit exceeds a negative pressure threshold, and the flow rate adjustment unit may adjust the negative pressure acting on the article to a smaller value by increasing the leak flow rate when the detection unit detects the excessive negative pressure.
この構成によれば、吸着部に及ぶ負圧が物品の種類に応じた負圧となるように吸引気流が調整された状態の下において、何らかの原因で物品に過大負圧が及ぶことを回避できる。 This configuration makes it possible to prevent excessive negative pressure from being applied to the item for some reason while adjusting the suction airflow so that the negative pressure applied to the suction section is a negative pressure appropriate to the type of item.
上記物品移載装置において、一対の受け部材は、先端側の部分に第1方向に間隔をおいて配列された複数のフック部材を有し、複数の前記フック部材の前記間隔を変更可能に構成される間隔変更機構を備えてもよい。 In the above-mentioned article transfer device, the pair of receiving members may have a plurality of hook members arranged at intervals in a first direction at the tip end portion, and may be provided with a spacing change mechanism configured to change the spacing between the plurality of hook members.
この構成によれば、一対の受け部材が複数のフック部材で物品を受けるので、フック部材のない受け部材に比べ、物品をより確実に受けることができる。また、ローラコンベヤ上の物品を荷取りする場合、あるいはローラコンベヤ上に物品を荷置きする場合、フック部材をローラ間の隙間に挿入することができる。例えば、ローラコンベヤのローラの間隔に応じてフック部材の間隔を変更すれば、フック部材をローラ間の隙間に一部挿入することができる。このため、一対の受け部材が閉状態のまま物品をローラコンベヤ上に荷置きしたり、吸着した物品を一対の受け部材が閉じた後に引き上げる荷取りしたりすることができる。 According to this configuration, the pair of receiving members receive the article with multiple hook members, so the article can be received more reliably than with a receiving member without hook members. Furthermore, when removing an article from the roller conveyor or placing an article on the roller conveyor, the hook members can be inserted into the gap between the rollers. For example, by changing the spacing of the hook members according to the spacing of the rollers of the roller conveyor, the hook members can be partially inserted into the gap between the rollers. Therefore, an article can be placed on the roller conveyor while the pair of receiving members are in a closed state, or an article that has been attracted can be removed by lifting it up after the pair of receiving members close.
上記物品移載装置において、前記吸着部に吸着された前記物品をローラコンベヤ上に荷置きする場合、前記移動機構は、前記フック部材が前記ローラコンベヤのローラ間に一部挿入される荷置位置まで前記吸着機構を下降させた後、前記吸着部が前記物品の吸着を解除する吸着解除動作と、前記受け機構が一対の前記受け部材を開く開き動作と、を行ってもよい。 In the above-mentioned article transfer device, when the article adsorbed to the suction section is placed on the roller conveyor, the moving mechanism may lower the suction mechanism to a loading position where the hook member is partially inserted between the rollers of the roller conveyor, and then perform an adsorption release operation in which the suction section releases the adsorption of the article, and an opening operation in which the receiving mechanism opens the pair of receiving members.
この構成によれば、一対の受け部材によって、物品を荷置きされるまで受けることができるか、あるいは荷置きの直前までできるだけ長く物品を受けることができる。よって、荷置きの際に吸着部から物品が外れても、物品に加わる落下衝撃を回避又は抑制できる。 With this configuration, the pair of receiving members can receive the item until it is placed, or can receive the item for as long as possible until it is placed. Therefore, even if the item comes off the suction part when it is placed, the impact of the item being dropped can be avoided or suppressed.
上記物品移載装置において、前記吸着部がローラコンベヤ上の前記物品を荷取りする場合、前記移動機構は、一対の前記受け部材を開状態の下で、前記ローラコンベヤ上の前記物品を吸着可能な荷取位置まで前記吸着機構を下降させた後、前記吸着部が前記物品を吸着する吸着動作と、前記受け機構が一対の前記受け部材を閉じる閉じ動作と、を行い、前記閉じ動作の過程で前記フック部材は前記ローラコンベヤのローラ間に一部挿入されてもよい。 In the above-mentioned item transfer device, when the suction unit picks up the item on the roller conveyor, the moving mechanism, with the pair of receiving members in an open state, lowers the suction mechanism to a pick-up position where the item on the roller conveyor can be picked up, and then performs a suction operation in which the suction unit picks up the item and a closing operation in which the receiving mechanism closes the pair of receiving members, and during the closing operation, the hook member may be partially inserted between the rollers of the roller conveyor.
この構成によれば、吸着部が吸着した物品を、一対の受け部材の閉状態の下でローラコンベヤから引き上げることができる。
上記課題を解決する吸着機構は、前記移動機構としての多関節ロボットが有するアームに装着可能な被装着部と、物品を吸着可能な吸着部と、前記吸着部が前記物品を吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、前記吸着部が吸着して引き上げた前記物品を下側から受ける閉状態とにシザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材を有する受け機構とを備え、前記吸着部は、一対の前記受け部材が開いた開状態の下で前記物品を吸着し、前記多関節ロボットが前記物品を移送する過程で、一対の前記受け部材が前記物品を下側から受ける前記閉状態とされる。
According to this configuration, the article adsorbed by the suction portion can be lifted up from the roller conveyor when the pair of receiving members are in the closed state.
The suction mechanism that solves the above problem comprises an attachment part that can be attached to an arm of a multi-joint robot serving as the moving mechanism, an suction part that can suction an item, and a receiving mechanism having a pair of receiving members that are configured to be opened and closed via a scissors mechanism into an open state in which the suction part opens to a position that does not interfere with the suction action of suctioning the item, and a closed state in which the suction part receives the item from below after suctioning and lifting it up, and the suction part adsorbs the item in the open state in which the pair of receiving members are open, and is in the closed state in which the pair of receiving members receive the item from below during the process in which the multi-joint robot transports the item.
この構成によれば、物品を吸着部で吸着したまま移送する構成に比べ、吸着部の劣化を抑制できる。
上記課題を解決する物品移載方法は、物品を吸着して移載する物品移載方法であって、前記物品を吸着可能な吸着部を有する吸着機構と、前記吸着機構を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構と、を備え、前記吸着機構は、前記吸着部が前記物品を吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、前記吸着部が吸着して引き上げた前記物品を下側から受ける閉状態とにシザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材を有する受け機構を備え、前記吸着部が、一対の前記受け部材の開状態の下で前記物品を吸着して引き上げる吸着工程と、前記受け機構により一対の前記受け部材が前記閉状態に閉じた後、前記吸着部と前記受け部材とが鉛直方向に互いに近づく方向に相対移動することで、当該閉状態にある一対の前記受け部材が前記物品を受ける受け工程と、前記移動機構が、前記閉状態にある一対の前記受け部材が前記物品を受けた状態で前記吸着機構を移動させる移送工程とを含む。
According to this configuration, deterioration of the suction portion can be suppressed compared to a configuration in which the article is transported while being suctioned by the suction portion.
An article transfer method that solves the above-mentioned problem is an article transfer method for adsorbing and transferring an article, comprising: an adsorption mechanism having an adsorption portion capable of adsorbing the article; and a moving mechanism that moves the adsorption mechanism in a moving direction including a lifting and lowering direction, wherein the adsorption mechanism has a pair of receiving members that are configured to be opened and closed via a scissors mechanism between an open state in which the adsorption portion opens to a position that does not interfere with the adsorption operation of adsorbing the article, and a closed state in which the article adsorbed and pulled up by the adsorption portion is received from below, and the method includes the following steps: an adsorption step in which the adsorption portion adsorbs and pulls up the article when the pair of receiving members are in the open state; a receiving step in which the adsorption portion and the receiving members move relatively in a direction approaching each other in the vertical direction after the pair of receiving members are closed to the closed state by the receiving mechanism, so that the pair of receiving members in the closed state receive the article; and a transport step in which the moving mechanism moves the adsorption mechanism when the pair of receiving members in the closed state have received the article.
この方法によれば、物品を下側からしっかり支えた状態で移送できる。 This method allows items to be transported while being firmly supported from below.
本発明によれば、物品を下側からしっかり支えた状態で移送できる。 The present invention allows items to be transported while being firmly supported from below.
(第1実施形態)
以下、物品移載装置に係る第1実施形態を、図面を参照して説明する。なお、図1において、物品移載装置10が移載対象とする物品W(ワーク)が載置されるべき載置面を規定する2つの方向をそれぞれX方向、Y方向とし、X方向及びY方向と交差し重力方向と平行な方向を高さ方向Zとする。本例では、物品Wが複数段に段積みされたパレットPの積載面(パレットPの面)を載置面Paとする。また、高さ方向Zは、物品Wが載置されるべき載置面Paと直交する方向である。また、高さ方向Zと直交する方向を水平方向という。本例では、水平方向は、載置面Paと平行な方向である。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the article transfer device will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the two directions that define the placement surface on which the article W (workpiece) to be transferred by the
図1に示すように、物品移載装置10(以下、単に「移載装置10」ともいう。)は、パレットP上に複数の物品Wが段積みされた物品群から、荷を取るべき荷取位置にある物品Wを1つずつ吸着して、コンベヤ12に運び、コンベヤ12上の荷を置くべき荷置位置に、吸着を解除することで物品Wを置く移載作業(段ばらし作業)を行う。また、移載装置10は、コンベヤ12により搬送されてきた荷取位置にある物品Wを、1つずつ吸着してパレットPに運び、吸着を解除することでパレットP上又はパレットPに段積みされた他の物品W上の荷置位置に物品Wを置く移載作業(段積み作業)を行う。段ばらし作業と段積み作業のいずれを行う場合も、移載装置10は、荷取位置にある物品Wを吸着して把持し、その物品Wを荷取位置から荷置位置まで移送し、吸着を解除することで物品Wを荷置位置に置く移載作業を行う。
As shown in FIG. 1, the article transfer device 10 (hereinafter, simply referred to as the "
図1に示すように、移載装置10は、物品Wを吸着する吸着機構30を移動させる移動機構の一例としてのロボット20と、ロボットアーム23の先端部に装着された吸着機構30とを備える。物品群が積載されたパレットPは、搬送コンベヤまたは電動荷役車両(いずれも図示略)により、図1に示すロボット20の作業範囲内の所定位置に載置される。本実施形態の物品Wは、例えば、袋体である。袋体は、例えば、粉体または粒体(例えば穀粒)を収容するものでもよい。具体的には、袋体の中身は、食料用の粉体(小麦粉等)や粒体(豆等の種子)でもよいし、セメント粉等の工業用粉体または工業用の粒体でもよい。また、袋体は、液体または気体を収容するものでもよい。
As shown in FIG. 1, the
移載装置10は、荷取対象の物品Wを高さ方向Zの上側から下方に向かって撮像可能なカメラ91を含む撮像装置90を備える。撮像装置90のカメラ91は、工場等の天井近くの所定位置、またはロボットアーム23の所定位置、あるいは吸着機構30の所定位置に取り付けられている。図1の例では、カメラ91は天井近くの所定高さ位置に配置されている。移載装置10は、カメラ91により物品群を直上から撮像した画像を解析する画像解析処理を行うことで、荷取位置において物品Wが吸着される上面である被吸着面のXY座標位置及び高さ位置を含む位置情報と、荷置位置において物品Wが置かれる載置面の高さ位置を含む位置情報とのうち少なくとも一方を取得する。移載装置10は、取得した位置情報に基づいて荷取位置と荷置位置のうち少なくとも一方を取得する。なお、図1の例では、荷置位置は、コンベヤ12上の所定位置であるため、予め入力設定された固定の位置情報が用いられる。
The
図1に示すように、ロボット20は、床面に設置された設置台13の上面に配置された台部21と、台部21に対して鉛直軸を中心に回転可能な回転台22と、回転台22に支持された多関節のロボットアーム23とを備えた多関節式の産業ロボットである。つまり、ロボット20は、多関節ロボットである。吸着機構30は、ロボットアーム23の先端部に装着されている。ロボット20は、パレットP上の物品群のうち最上段の物品Wを吸着機構30により吸着して把持し、その把持した物品Wをコンベヤ12上の所定位置(荷置位置)に載置する移載作業(段ばらし作業)を行う。
As shown in FIG. 1, the
ロボットアーム23は、台部21の側部に配設された駆動機構24の駆動源25の動力により、回転台22と共に軸回転する。また、ロボットアーム23は、角度変更可能に連結された複数のアーム部23A~23Cを有する。駆動源25は、例えば、電動モータ又は電動シリンダ等である。複数のアーム部23A~23Cは、駆動機構24が駆動されることにより不図示のリンク機構を介して角度調整される。吸着機構30は、ロボットアーム23の先端部にモータ26を動力源とする回転部27を介して軸回転可能に吊下状態で支持されている。
The
図1に示すように、吸着機構30は、物品Wを吸着可能な吸着部32を有する。吸着部32は、物品Wの吸着と吸着の解放とが可能である。吸着機構30は、不図示の配管を通じて空気圧回路の負圧源(いずれも図示略)と接続されている。制御部100が、配管の途中に接続される電磁開閉弁(図示略)を制御することで、吸着部32における物品Wの吸着と解放とが制御される。
As shown in FIG. 1, the
また、図1に示すように、吸着機構30は、吸着部32が荷取りした物品Wを下から受ける受け機構60を備える。受け機構60は、物品Wを受ける一対の受け部材61(図1では手前側の一方のみ図示)を有する。受け機構60は、一対の受け部材61を開閉させる駆動部の一例としての一対の開閉シリンダ62と、一対の開閉シリンダ62の伸縮駆動を一対の受け部材61の開閉動作に変換する一対のリンク機構63とを備える。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、図1に示すように、ロボット20は、一対の受け部材61が物品Wを受けた状態で移送する。このため、ロボット20による移送中は、吸着部32から物品Wを離した状態になる。なお、受け機構60の詳細については、後述する。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
<吸着機構30の詳細な構成>
次に、図2を参照して、吸着機構30の詳細な構成を説明する。なお、吸着機構30は、軸回転により向きが変化するが、以下では、一対のリンク機構63が対向する方向をX方向、X方向及びZ方向と直交する方向をY方向として説明する。
<Detailed Configuration of
Next, a detailed configuration of the
図2に示すように、吸着機構30は、前述のとおり、ロボットアーム23の先端部に装着されている。吸着機構30は、骨格フレーム等を含む機構本体31を備える。機構本体31は、ロボットアーム23の先端部に装着可能な被装着部33と、被装着部33の下端に固定された支持部34と、支持部34に対して吸着部32を昇降可能に支持する昇降機構35とを備える。
As shown in FIG. 2, the
昇降機構35は、軸線が高さ方向Zと平行となる縦型の2つ(但し、図2では手前の1つのみ図示)の昇降シリンダ36を備える。昇降シリンダ36はロッド側が下側となる下向きに配置されており、そのピストンロッド36aの下端部が、昇降部材37に固定されている。2つの昇降シリンダ36が伸縮駆動することで、昇降部材37の下側に支持されている吸着部32は昇降する。
The
昇降部材37と吸着部32との間には、吸着部32を傾動可能に支持する傾動機構40と、吸着部32をスライド可能に支持するスライド機構50とが介在している。傾動機構40は、吸着部32を傾動可能に支持する継手機構41を備える。継手機構41は、例えば、十字継手により構成される。
Between the lifting
図2に示すように、継手機構41は、その軸線方向がX方向と平行な第1軸42(X軸)と、その軸線方向がY方向と平行な第2軸43(Y軸)と、両軸42,43を保持する連結部材44とを有する。連結部材44は、両軸42,43を90°の角度をなして交差する状態かつそれぞれが独立して軸回転可能な状態で連結する。連結部材44の上端部にはブロック45が突設されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、吸着部32の上面から上方に延出する揺動部材48は、継手機構41に対して第2軸43を中心に回動可能な状態で連結されている。吸着部32は、継手機構41を介してXY二軸の回りを傾動可能な状態で支持されている。すなわち、吸着部32は、第1軸42を中心とするX軸回りの傾動と、第2軸43を中心とするY軸回りの傾動とが可能となっている。
As shown in FIG. 2, the oscillating
ここで、連結部材44は、第1軸42に沿ってX方向にスライド可能に支持されている。これにより、吸着部32をX方向にスライドさせるスライド機構50が構成される。スライド機構50は、連結部材44が第1軸42に沿ってスライドする範囲を規制するストッパとして機能する一対の規制部材51を含む。一対の規制部材51には、第1軸42の両端部が固定されている。
The connecting
連結部材44は、第1軸42に沿ってスライド方向Xにスライド可能なスライダーとして機能する。一対の規制部材51は、連結部材44(スライダー)のスライド方向Xの移動範囲の両端のエンド位置を規定する。すなわち、連結部材44は、第1軸42に沿って移動し、規制部材51と当たるとそれ以上の移動が規制される。よって、吸着部32は、昇降部材37に対して第1軸42(X軸)及び第2軸43(Y軸)を中心とする2方向の傾動が可能、かつ、第1軸42に沿って所定範囲内でX方向にスライド可能な状態で支持されている。
The connecting
図2に示すように、吸着部32は、負圧発生ユニット38と、吸着パッド39とを備える。吸着パッド39は、吸着部32の下端部に位置する。吸着パッド39は、その下端部に環状を呈するパッド部39aを有する。パッド部39aは、例えば、長円の環状を呈する。パッド部39aは、例えば、気密性を有する弾性部材により構成される。パッド部39aは、ゴム製でもよいし、気密性及び弾性を有する多孔質材料(例えば発泡材料)よりなる合成樹脂製でもよい。吸着パッド39の下面には、パッド部39aに囲まれた吸着口39bが開口している。
As shown in FIG. 2, the
負圧発生ユニット38は、吸着パッド39の吸着口39bに負圧を発生させる。負圧発生ユニット38は、例えば、エジェクタである。負圧発生ユニット38は、揺動部材48の下部に固定された規制板49に固定されている。負圧発生ユニット38は、吸着口39bにおける負圧の発生と負圧の解除とを行う。
The negative
吸着部32は、昇降機構35により支持部34に対して昇降可能であり、傾動機構40により昇降部材37に対して継手機構41を介して傾動可能、且つスライド機構50により傾動支点がX方向にスライド可能に構成される。
The
<復帰機構55>
また、昇降部材37と吸着部32との間には、傾動機構40により傾動した吸着部32を傾動姿勢から水平姿勢へ復帰させる傾動復帰機能と、スライド機構50によりスライドした吸着部32をスライド方向Xのセンタ位置に復帰させるスライド復帰機能とを有する復帰機構55が設けられている。本実施形態の復帰機構55は、傾動機構40による吸着部32の傾動を許容するアンロック状態と、吸着部32を水平姿勢にロックするロック状態とに切り替え可能なロック機構46とを備える。また、復帰機構55は、吸着部32をスライド方向のセンタ位置に復帰させるセンタ復帰機構56を備える。本実施形態では、復帰機構55により復帰した吸着部32は、スライド方向Xの復帰位置であるセンタ位置にロックされ、傾動角度範囲内の復帰姿勢である水平姿勢にロックされる。
<Return
In addition, a
すなわち、センタ復帰機構56は、吸着部32をセンタ位置でスライド不能にロックするロック状態と、吸着部32のスライド方向Xへのスライドを許容するロック解除状態とに切り換える。センタ復帰機構56は、吸着部32をセンタ位置に復帰する復帰機能に加え、吸着部32をセンタ位置でスライド不能にロックするロック機構としても機能する。なお、センタ復帰機構56及びロック機構46の詳細な構成については後述する。
That is, the
図2に示すように、受け機構60は、前述した、一対の受け部材61と、一対の受け部材61を開閉させる一対の開閉シリンダ62とを有する。開閉シリンダ62はロッド側が下側になる向きに配置されている。開閉シリンダ62のロッド62aの先端部はリンク機構63を介して一対の受け部材61の基端部と動力伝達可能に連結されている。一対の開閉シリンダ62が伸縮駆動されることで、一対の受け部材61は、物品Wを保持不能な図3に示される開状態(開放位置)と、物品Wを保持可能な図4に示される閉状態(保持位置)との間で開閉する。
As shown in FIG. 2, the receiving
<受け機構60の構成>
次に図2~図4を参照して、受け機構60の構成について詳細に説明する。なお、図3、図4では、復帰機構55等の一部の構成を省略している。
<Configuration of receiving
Next, the configuration of the receiving
図2~図4に示すように、受け機構60のX方向の両側には、Y方向の中央位置に、一対の開閉シリンダ62および一対のリンク機構63が配置されている。リンク機構63は、支持部34に固定された1つの固定端部と、2つの可動端部とを有するパンタグラフ機構により構成される。そして、リンク機構63の2つの可動端部に受け部材61が固定されている。
As shown in Figures 2 to 4, a pair of opening/
図3、図4に示すように、吸着機構30は、支持部34におけるY方向の中央部から下方に延出する支持プレート64を有する。支持プレート64は、開閉シリンダ62のロッドの移動経路に沿ってZ方向に延びるガイド溝64aを有する。
As shown in Figures 3 and 4, the
図2~図4に示すように、リンク機構63は、一対の第1リンク部材65、一対の第2リンク部材66、固定軸67、連結軸68、及び可動軸69を有する。固定軸67は、昇降部材37の所定位置に固定されている。一対の第1リンク部材65のそれぞれの一端部は、固定軸67に対して回動可能に支持されている。一対の第1リンク部材65のそれぞれの他端部は、第2リンク部材66の一端部と連結軸68を介して回動可能に連結されている。一対の第2リンク部材66は、交差し、その交差部に位置する可動軸69を中心に回動可能に連結されている。開閉シリンダ62のロッド62aの先端部は可動軸69に連結されている。
As shown in Figures 2 to 4, the
図3に示す開状態の下で、開閉シリンダ62が伸長駆動されると、可動軸69がガイド溝64aに沿って下降する。すると、リンク機構63が、図3に示す折畳み状態から図4に示す展開状態へ作動する。この結果、一対の受け部材61が、開状態から閉状態に閉じる。
When the opening/
図3に示す開状態の下で、開閉シリンダ62が伸長駆動されると、可動軸69がガイド溝64aに沿って下降する。すると、リンク機構63が、図3に示す折畳み状態から図4に示す展開状態へ作動する。この結果、一対の受け部材61が、開状態から閉状態に閉じる。
When the opening/
一方、図4に示す閉状態の下で、開閉シリンダ62が収縮駆動されると、可動軸69がガイド溝64aに沿って上昇する。すると、リンク機構63が、図4に示す展開状態から図3に示す折畳み状態へ作動する。この結果、一対の受け部材61が、閉状態から開状態に開く。
On the other hand, when the opening/
このように、一対の受け部材61は、吸着部32が物品Wを吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、吸着部32が吸着して引き上げた物品Wを下側から受ける閉状態とに開閉可能に構成される。リンク機構63は、例えば、シザーズ機構である。一対の受け部材61は、シザーズ機構を介して開閉可能に構成される。なお、リンク機構63は、シザーズ機構を含むパンタグラフ機構であってもよい。
In this way, the pair of receiving
第2リンク部材66は、図3に示す側面視で略L字形状を有する受け部材61の基部を構成している。すなわち、受け部材61は、第2リンク部材66と、第2リンク部材66の他端部に固定された受け部70とを有する。第2リンク部材66と受け部70は、所定角度(図3の例では略直角)をなす。所定角度をなすことで、一対の受け部材61が開閉したときに、一対の受け部70が必要な間隔に設定される。すなわち、一対の受け部材61が図3に示す開状態にあるとき、一対の受け部70は物品Wを引き上げる経路を確保できる間隔(以下、「第1間隔」という)だけ離れる。また、一対の受け部材61が図4に示す閉状態にあるとき、一対の受け部70は吸着部32が降ろす物品Wを受けることができる間隔(以下、「第2間隔」という)に近づく。
The
図3に示すように、第1間隔は、物品Wの短手方向の寸法よりも広い。図4に示すように、第2間隔は、物品Wの短手方向の寸法よりも狭い。物品Wのサイズが複数種類ある場合、第1間隔は、大サイズの物品Wの短手方向の寸法よりも広い。第2間隔は、小サイズの物品Wの短手方向の寸法よりも狭い。 As shown in FIG. 3, the first interval is wider than the short dimension of the item W. As shown in FIG. 4, the second interval is narrower than the short dimension of the item W. When there are multiple sizes of item W, the first interval is wider than the short dimension of a large-sized item W. The second interval is narrower than the short dimension of a small-sized item W.
図3に示すように、一対の受け部材61の開状態では、吸着部32の吸着動作の過程で、吸着部32及び吸着部32が吸着した物品Wと干渉しない。吸着部32は、一対の受け部材61が開いた開状態の下で、昇降シリンダ36が伸長駆動されることで下降し、物品Wを吸着する。吸着部32は、物品Wを吸着した後、昇降シリンダ36が収縮駆動されることで上昇し、図3に示す位置まで物品Wを引き上げる。
As shown in FIG. 3, when the pair of receiving
また、図4に示すように、受け機構60は、吸着部32が物品Wを引き上げてから一対の受け部材61を閉じる。すなわち、吸着部32が同図に示す物品W1の位置まで引き上げた後、一対の開閉シリンダ62が収縮駆動されることで、一対の受け部材61が閉状態に閉じる。
As shown in FIG. 4, the receiving
また、受け機構60は、一対の受け部材61を閉じた後、吸着部32と受け部材61とを鉛直方向Zに互いに近づく方向に相対移動させることで、物品Wを一対の受け部材61の上面に置く。本実施形態では、次に、昇降シリンダ36が伸長駆動されることで、吸着部32が図4に示す物品W2の位置まで下降し、物品Wを一対の受け部材61の上面に載置する。このとき、物品W1は、下方ほど互いに近づく向きに傾く一対の受け部70に載置される。特に、物品Wが袋体である場合、袋体は自重で変形するため、図4に示す状態よりも一対の受け部70に対して広い面積で接触する。
After closing the pair of receiving
その後、吸着を解除した吸着部32と受け部材61とを鉛直方向Zに離れる方向に相対移動させる。すなわち、昇降シリンダ36が収縮駆動することで、吸着部32のみが図4に示す上昇位置まで上昇する。
Then, the
図1に示すように、ロボット20は、閉状態にある一対の受け部材61が物品Wを受けた状態で吸着機構30を移動させる。特に、本実施形態では、ロボット20は、吸着部32の吸着が解除された状態で、且つ一対の受け部材61が物品Wを下側から受けた状態で、吸着機構30を移動させる。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、受け部70は、略U字状の部材の下端部を構成する丸パイプ70aと、この丸パイプ70aと平行に配置された丸パイプ70aとを含む複数の丸パイプ70aを有する。一対の受け部材61は、複数の丸パイプ70aが配置された部分で物品Wを受ける。このため、物品Wが自重で変形する袋体であっても、また物品Wのサイズが複数種類あっても、物品Wを一対又は複数対の丸パイプ70aによって受けることができる。
As shown in FIG. 2, the receiving
また、図2に示すように、吸着機構30の機構本体31には、第1電磁開閉弁71,第2電磁開閉弁72および第1センサ73が所定箇所に取り付けられている。第1電磁開閉弁71は、昇降シリンダ36と配管(図示略)を通じて接続されている。第2電磁開閉弁72は、開閉シリンダ62と配管(図示略)を通じて接続されている。第1センサ73は、昇降シリンダ36の圧力を検出する。
As shown in FIG. 2, a first electromagnetic on-off
<センタ復帰機構56の詳細な構成>
次に、図5、図6を参照して、センタ復帰機構56の構成を詳細に説明する。図5は吸着部32がセンタ位置にロックされたロック状態を示し、図6がロック解除状態を示す。なお、図5、図6では、ロック機構46の一部を省略している。
<Detailed Configuration of
Next, the configuration of the
図5、図6に示すように、センタ復帰機構56は、スライダーとして機能する連結部材44の上端部のブロック45と、ブロック45を挟むX方向の両側に対向して位置する一対の第1シリンダ57とを備える。センタ復帰機構56は、吸着部32のスライドを許容しない図5に示すロック位置と、吸着部32のスライド機構50によるスライドを許容する図6に示すスライド許容位置とに駆動される。一対の第1シリンダ57が伸長駆動されると、一対のロッド57aの先端部がブロック45をX方向の両側から挟持することで、吸着部32の傾動支点がセンタ位置にスライド不能にロックされる。第1シリンダ57が収縮駆動されると、一対のロッド57aがそれぞれ離間する方向に退避し、ブロック45がX方向に自由に移動できるX方向へのスライドが許容された状態になる。つまり、吸着部32の傾動支点がX方向に自由に移動できるX方向へのスライドが許容された状態になる。
5 and 6, the
このとき、吸着部32の傾動が許容された状態にあれば、吸着部32は、物品Wを吸着するときに、物品Wの被吸着面の傾きに応じた方向に傾動する。そのため、吸着部32は、物品Wの傾きに応じて水平姿勢から、図6に実線で示す反時計回り方向に傾動したり、同図に二点鎖線で示す時計回り方向に傾動したりする。このため、吸着部32は、傾いた物品Wでも、吸着パッド39を物品Wの被吸着面に全面で押し付けることで物品Wを確実に吸着することができる。さらに、吸着部32は、その傾動過程で傾動支点がX方向にスライドすることで、大きな傾動角を確保できる。
At this time, if the
<ロック機構46の詳細な構成>
次に、図7、図8を参照して、ロック機構46の構成を詳細に説明する。図7は吸着部32が水平姿勢にロックされたロック状態を示し、図8が吸着部32が傾動可能なロック解除状態を示す。
<Detailed Configuration of
Next, the configuration of the
図7、図8に示すように、ロック機構46は、吸着部32の上端部に固定された規制板49と、規制板49に対向する下向きに配置された一対の第2シリンダ47とを備える。図7に示すように、第2シリンダ47が伸長駆動されると、一対のロッドの先端部に固定された押圧部47aが、規制板49のY方向両側の端部を上から同時に押圧することで、規制板49が水平状態に保持される。よって、吸着部32は、第1軸42(X軸)回りの傾動が不能なロック状態で水平姿勢に保持される。本実施形態では、ロボット20が物品Wを移送する過程で、吸着部32が水平姿勢にロックされる。
As shown in Figures 7 and 8, the
また、図8に示すように、第2シリンダ47が収縮駆動されると、それぞれのロッドの先端部に固定された押圧部47aが規制板49の上面から離間し、吸着部32の傾動が可能になる。このため、物品Wが傾いていると、吸着部32は、その物品Wの傾いた被吸着面に押し付けられるので、その物品Wの被吸着面の傾いた方向に傾動する。そのため、吸着部32は、物品Wの傾きに応じて水平姿勢から、図8に実線で示す反時計回り方向に傾動したり、同図に二点鎖線で示す時計回り方向に傾動したりする。よって、傾いた物品Wでも、吸着パッド39の吸着口39bを物品Wの被吸着面に全面で押し付けて物品Wを吸着することができる。
Also, as shown in FIG. 8, when the
<物品移載装置の電気的構成>
次に図9を参照して、移載装置10の電気的構成を説明する。図9に示すように、移載装置10は、移載装置10を統括的に制御する制御部100を備える。制御部100は、コンピュータ110(マイクロプロセッサ)とメモリ120とを内蔵している。メモリ120には、例えば、移載制御用のプログラムが記憶されている。制御部100は、コンピュータ110がプログラムを実行することにより、移載装置10を制御する。
<Electrical Configuration of Article Transfer Device>
Next, the electrical configuration of the
図9に示すように、制御部100には、入力系として、作業者により操作される入力部15、カメラ91、第1センサ73、第2センサ96および第3センサ97が電気的に接続されている。第1センサ73は、吸着部32が物品Wを吸着したことを検知する。第2センサ96は、吸着部32の昇降状態を検知する。第3センサ97は、受け機構60を構成する一対の受け部材61の開閉状態を検知する。
As shown in FIG. 9, the
作業者による入力部15の操作によって、移載装置10の移載作業に必要な荷役情報の入力、及び移載装置10に対する移載作業を開始させる指示が行われる。入力部15は、例えば、操作盤又はパーソナルコンピュータのキーボード及びマウス等よりなる。荷役情報は、物品Wの品番、大きさ(サイズ)、重量、内容物などに関する物品関連情報や、荷取位置と荷置位置のうち少なくとも一方の情報等の移載作業関連情報を含む。第1センサ73は、吸着パッド39の吸着口39bよりも内部の空気圧(負圧)を検出する。吸着部32が物品Wを吸着する前は、吸着口39bから空気が流入するので吸着パッド39内の負圧は閾値を超えない。吸着部32が物品Wを吸着すると、吸着口39bが物品Wで塞がれて空気が流入しなくなるので、吸着パッド39内の負圧が閾値を超える。制御部100は、第1センサ73の検出圧が閾値を超えて所定値以上の負圧になったことをもって吸着部32が物品Wを吸着できたと判断する。
The
また、制御部100には、出力系として、ロボット20、負圧発生ユニット38、昇降シリンダ36、第1シリンダ57、第2シリンダ47および開閉シリンダ62が電気的に接続されている。制御部100は、プログラムに従う所定のタイミングで、ロボット20、負圧発生ユニット38、昇降シリンダ36、第1シリンダ57、第2シリンダ47および開閉シリンダ62を駆動制御する。
The
制御部100は、第1センサ73からの検知信号を基に、吸着部32が物品Wを吸着したことを検知すると、昇降シリンダ36を収縮駆動させる。これにより、昇降機構35が、吸着部32に吸着された物品Wを引き上げる。
When the
制御部100は、第2センサ96が吸着部32の上昇の終了を検知すると、開閉シリンダ62を伸長駆動することで、一対の受け部材61を閉じる。次に、制御部100は、第3センサ97からの検知信号を基に一対の受け部材61が閉じたことを検知すると、昇降シリンダ36を伸長駆動させることで、吸着部32に吸着されている物品Wを下降させる。
When the
ここで、吸着部32が上昇位置から下降して物品Wを一対の受け部材61の上面に置くまでの下降過程では、2段階の駆動力で制御される。上昇位置と下降位置との間の途中に吸着位置が設定されている。吸着位置は、例えば、物品Wが想定される最大角度で傾いている場合において、吸着部32が物品Wとの接触を開始する高さよりも所定のマージン分だけ高い位置に設定されている。
The descent process in which the
第1電磁開閉弁71は、昇降シリンダ36をフリー状態(圧なし)とすることが可能な構造を有する。ここで、フリー状態とは、昇降シリンダ36内のピストンで区画された2室である、ピストン側の室とロッド側の室とが連通された状態である。第1電磁開閉弁71は、例えば、これら2室を連通する流路の途中に絞りを有する。第1電磁開閉弁71は、昇降シリンダ36を昇降駆動させる第1切換位置と、昇降シリンダ36をフリー状態にする第2切換位置とに切換可能な構造を有する。このフリー状態では、吸着部32は、吸着部32と共に昇降可能な部材等の自重によって下降する。第1電磁開閉弁71は、吸着部32が上昇位置から吸着位置まで下降する過程で、第1切換位置に切り換られる。第1電磁開閉弁71は、吸着部32が吸着位置から物品Wを吸着するまでの過程で、第2切換位置に切り換られる。
The first electromagnetic on-off
このため、吸着部32は上昇位置から吸着位置までは第1の駆動力f1で下降する。さらに、吸着部32は、吸着位置から物品Wを吸着するまでは、第1の駆動力f1よりも弱い第2の駆動力f2で下降する。また、吸着部32の第1の駆動力f1による下降速度を第1速度V1、吸着部32の第2の駆動力f2による下降速度を第2速度V2とする。第2速度V2は、第1速度V1よりも小さい(V2<V1)。このため、上昇位置にある吸着部32が吸着位置まで下降するときは、吸着部32が第1の駆動力f1かつ第1速度V1で高速に下降する。吸着部32が物品Wを、閉状態にある一対の受け部材61の上面に置くときは、吸着部32が第2の駆動力f2かつ第2速度V2でゆっくり下降する。なお、制御部100は、プログラマブルロジックコントローラ(以下PLCともいう。)と、ロボットコントローラとにより構成されてもよい。
Therefore, the
<第1実施形態の作用>
次に、図10~図17等を参照して移載装置10の作用を説明する。なお、図10~図17に示す各工程は、吸着機構30が、荷取位置で物品Wを吸着により荷取りした後、荷置位置で物品Wを荷置きし、再び次の移載対象の物品Wの移載作業を開始するまでの一巡の移載作業を示している。以下では、移載作業として、ロボット20にパレットP上の物品群の最上段から物品Wを1つずつコンベヤ12上へ移載する段ばらし作業を例に説明する。なお、移載作業は、段積み作業でもよい。
<Operation of First Embodiment>
Next, the operation of the
作業者が入力部15を操作して必要な荷役情報及び移載作業開始の指示を移載装置10に与える。制御部100は、入力部15から指示を受け付けると、移載装置10の制御を開始する。制御部100は、荷役情報に基づいて物品Wを荷取位置から荷置位置まで移送する経路を把握する。また、制御部100は、荷役情報に基づいて、物品Wの品番、形状及びサイズ等の情報を取得する。そして、制御部100は、物品Wを荷取位置から荷置位置まで移載する移載作業を開始する。以下、図10~図17の各工程を参照しつつ制御部100が行う移載制御について説明する。詳細には、制御部100内のコンピュータ110がプログラムを実行することで移載制御を行う。なお、図10~図17では、ロック機構46およびスライド機構50等の一部の構成を省略している。
The worker operates the
なお、移載装置10は、移載作業の指示を待っている状態では、昇降機構35の昇降シリンダ36は収縮状態にあり、受け機構60の開閉シリンダ62は収縮状態にある。つまり、昇降機構35が吸着部32を上昇位置に配置し、一対の受け部材61が開状態にある。なお、第1シリンダ57及び第2シリンダ47は伸長状態にある。つまり、吸着部32がスライド方向Xのセンタ位置でロックされ、かつ水平姿勢でロックされている。
When the
まず制御部100は、吸着部32を荷取位置の上方の所定高さ位置である荷取開始位置に向かって移動させる。例えば、移載装置10が待機状態にあったときは、吸着部32を待機位置から移載対象の物品Wの直上に位置する荷取開始位置まで移動させる。この吸着部32の荷取開始位置までの移動は、ロボットアーム23を駆動することにより行われる。ここで、本例の荷取開始位置は、例えば、吸着部32をその位置から下降させれば、吸着部32を荷取対象の物品Wを吸着できる高さ位置に配置可能な位置である。
First, the
制御部100は、吸着部32を傾動許容かつスライド許容状態にする。詳しくは、制御部100は、第1シリンダ57を図5に示す伸長状態から図6に示す収縮状態に駆動させるとともに、第2シリンダ47を図7に示す伸長状態から図8に示す収縮状態に駆動させる。この結果、図6に示すように吸着部32はX方向へのスライドが許容され、かつ図6及び図8に示すように互いに交差する第1軸42(X軸)と第2軸(Y軸)との両方の軸に対する傾動が許容される。
The
制御部100は、荷取開始位置に到達したか否かを判定する。制御部100は、カメラ91が撮像した物品群の画像を解析して今回の移載対象の物品Wの位置座標を割り出す。そして、制御部100は、吸着部32が目標とする物品Wの位置座標から算出した荷取開始位置に到達したか否かを判定する。例えば、吸着部32が図10に示す荷取開始位置に到達すると、ロボット20は吸着機構30の移動を停止させる。
The
制御部100は、吸着部32を下降させる。すなわち、制御部100は、昇降シリンダ36を伸長駆動させることで、吸着部32を下降させる。制御部100は、この下降過程で負圧発生ユニット38を駆動させることで、吸着部32の吸着口39bに負圧を発生させる。図10に示す荷取開始位置から下降した吸着部32は、図11に示すように物品Wに当たる。吸着部32が物品Wの被吸着面に到達する。なお、吸着部32が物品Wの被吸着面に到達しても、吸着部32の吸着口39bが被吸着面によって塞がれず、物品Wが吸着されない場合がある。
The
例えば、物品Wが隣の物品Wと重なって傾いていると、吸着部32が下降する過程で、吸着部32は傾動支点を中心に傾動するが、まだ傾いた物品Wとの間に隙間があり、物品Wを吸着できない。さらに吸着部32が下降すると、吸着部32の傾動支点が傾いた物品Wの傾きの低い側へのスライドを伴って吸着部32が傾動支点を中心に傾動する。吸着部32は、傾いた物品Wの被吸着面に全面で当接する。
For example, if an item W is tilted and overlaps an adjacent item W, as the
図12において、制御部100は、吸着を検知したか否かを判定する。制御部100は、第1センサ73の検出圧(検出負圧)が閾値を超えたことをもって吸着を検知したか否かを判定する。吸着を検知するまでそのまま待機する。吸着部32の吸着口39bがその全面で物品Wの被吸着面に当接すると、物品Wが吸着部32に吸着され、吸着部32内の負圧が閾値を超えるので、吸着が検知される。
In FIG. 12, the
次に、図13に示すように、制御部100は、吸着が検知されると、吸着部32を荷取終了位置まで上昇させる。吸着部32に吸着された物品Wが引き上げられる。なお、図13に示すように、物品Wが引き上げられたとき、吸着部32の傾動支点はスライド範囲のセンタ位置からずれている場合がある。本例の荷取終了位置は、吸着部32が上昇位置に達したときの位置である。なお、本実施形態では、吸着部32が、一対の受け部材61の開状態の下で物品Wを吸着して引き上げる工程が、吸着工程の一例に相当する。
Next, as shown in FIG. 13, when suction is detected, the
次に、制御部100は、吸着部32をスライド方向のセンタ位置に復帰させる。一対の第1シリンダ57が伸長駆動されることで、吸着部32の傾動支点がX方向のセンタ位置に復帰される(図5参照)。この結果、吸着部32の傾動支点はセンタ位置でロックされる。また、制御部100は、一対の第2シリンダ47を伸長駆動させることで、吸着部32を水平姿勢にロックする。
Next, the
次に、図14に示すように、制御部100は、一対の受け機構60を開状態から閉状態に閉じる。開閉シリンダ62が伸長駆動されることで、一対の受け機構60は開状態から閉状態に閉じる。
Next, as shown in FIG. 14, the
次に、図15に示すように、制御部100は、吸着部32を下降させる。昇降シリンダ36が伸長駆動されることで、吸着部32が上昇位置から下降する。吸着部32が上昇位置から吸着位置まで下降する過程では、制御部100が第1電磁開閉弁71を第1切換位置に切り換える。この結果、吸着部32が上昇位置から第1の駆動力f1で吸着位置まで下降する。さらに、吸着部32が吸着位置から物品Wを吸着する過程では、制御部100が第1電磁開閉弁71を第2切換位置に切り換えることで、昇降シリンダ36をフリー状態(圧なし)とする。この結果、吸着部32が吸着位置から物品Wを吸着するまでは、第1の駆動力f1よりも弱い第2の駆動力f2で下降する。また、吸着部32が下降中は第1センサ73が昇降シリンダ36内の圧力を検出しており、その検出圧(検出負圧)が、第2閾値を超えたことをもって吸着を検知する。ここで、第2閾値を超えるとは、第2閾値を下回ることであってもよい。要するに、物品Wが一対の受け部材61に置かれたことが検知されればよい。こうして、吸着部32を昇降シリンダ36がフリー状態の下で下降させることで、物品Wは、閉状態の受け部材61に対して第2の駆動力f2で軽く押し付けるように置かれる。
Next, as shown in FIG. 15, the
また、このとき、吸着部32は水平姿勢にロックされているので、物品Wはほぼ水平な姿勢で一対の受け部材61の上面に置かれる。例えば、吸着部32が傾動可能であると、物品Wが揺れるなどした場合、物品Wが一対の受け部材61の上面に斜めの姿勢で置かれる場合がありうる。しかし、本実施形態では、物品Wを揺らすことなく一対の受け部材61の上面に水平な姿勢で置くことができる。
At this time, the
次に、図16に示すように、制御部100は、吸着部32を上昇させる。昇降シリンダ36が収縮駆動されることで、吸着部32が下降位置から上昇位置まで上昇する。このときは、第1電磁開閉弁71が第2切換位置から第1切換位置に戻されているので、吸着部32は、相対的に高速で上昇する。なお、本実施形態では、受け機構60により一対の受け部材61が閉状態に閉じた後、吸着部32と受け部材61とが鉛直方向Zに互いに近づく方向に相対移動することで、閉状態にある一対の受け部材61が物品Wを受ける工程が、受け工程の一例に相当する。
Next, as shown in FIG. 16, the
次に、制御部100は、吸着機構30を荷置開始位置(移載先)に向かって移動させる。この吸着機構30の移動は、ロボット20のロボットアーム23を駆動して行う。この移動過程で、吸着部32の傾動支点がセンタ位置にロックされ、かつ吸着部32が水平姿勢にロックされている。このため、物品Wの移動中における吸着部32のスライド方向のがたつき、および吸着部32の傾動支点回りの揺れが抑制される。
Next, the
そして、ロボットアーム23の駆動により、図16の状態のまま吸着機構30はコンベヤ12の上方の荷置位置に到達して停止する。なお、本実施形態では、閉状態にある一対の受け部材61が物品Wを受けた状態で、ロボット20が吸着機構30を移動させる工程が、移送工程の一例に相当する。
Then, the
次に、図17に示すように、制御部100は、開閉シリンダ62を伸長駆動させることで、一対の受け部材61を閉状態から開状態へ開く。このとき、開閉シリンダ62が低速で伸長駆動されることで、一対の受け部材61が閉状態から開状態へ低速で開く。この結果、物品Wは、一対の受け部70の斜面に沿って徐々に下降することで、コンベヤ12上に載置される。一対の受け部材61が、物品Wがコンベヤ12上に載置されたことが確実な開き角度まで開くと、その後は、一対の受け部材61の開き速度を高速に切り換えてもよい。この場合、一対の受け部材61の開き速度は段階的又は連続的に高速化されてもよい。制御部100は、物品Wがコンベヤ12上に載置されたタイミングで、ロボット20のロボットアーム23を駆動させることで、吸着機構30を次の移載対象の物品Wが位置する荷取開始位置へ移動させる。
Next, as shown in FIG. 17, the
なお、本実施形態では、吸着部32が物品Wを吸着する過程、および吸着部32が物品Wを一対の受け部材61の上面に置く過程は低速で駆動させるが、吸着部32が物品Wを置いた後に上昇する過程は高速駆動される。よって、移載作業のサイクルタイムの短縮に貢献できる。
In this embodiment, the
<第1実施形態の効果>
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1-1)物品Wを吸着して移載する物品移載装置10は、物品Wを吸着可能な吸着部32を有する吸着機構30と、吸着機構30を昇降方向を含む移動方向に移動させるロボット20と、受け機構60とを備える。受け機構60は、吸着部32が物品Wを吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、吸着部32が吸着して引き上げた物品Wを下側から受ける閉状態とにシザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材61を有する。吸着部32は、一対の受け部材61の開状態の下で物品Wを吸着する。ロボット20は、閉状態にある一対の受け部材61が物品Wを受けた状態で吸着機構30を移動させる。なお、閉状態とは一対の受け部材61が互いに接触する位置まで閉じる必要はなく、一対の受け部材61が開状態に比べ閉じ方向に相対移動した位置にあって互いに離間していてもよい。要するに、一対の受け部材61は、物品Wを受けることができれば、閉状態において、開状態に比べ物品Wを受けることができる程度に開度が小さければ互いに離間していても接触していてもよい。この構成によれば、吸着部32は、一対の受け部材61の開状態の下で物品Wを吸着し、ロボット20は、閉状態にある一対の受け部材61が物品Wを受けた状態で吸着機構30を移動させる。受け機構60は、シザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材61を有するので、吸着部32が吸着して引き上げた物品Wを、一対の受け部材61によって下側からしっかり支えた状態で移送できる。例えば、物品Wを吸着部32から離して受け部材61が受けた状態で移送することが可能である。この場合、物品Wを荷取りする際の吸着力で吸着部32に吸着したまま移送する構成に比べ、吸着部32の劣化を抑制できる。また、移送中に、吸着部32の吸着力に起因して物品Wに付く損傷や吸着痕を低減できる。
Effects of the First Embodiment
As described above in detail, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1-1) An
さらに、従来の複数のプレートを有する回動式の受け部材の場合、物品Wを移送先に置くときに物品Wが傾く場合があるが、一対の受け部材61が開閉する受け機構60であれば、物品Wを移送先に置くときに傾きにくい。また、従来の回動式の受け部材の場合、吸着部32から物品Wを離してプレートに置いた状態で移送する場合、物品Wがプレート上を滑って傾いたり、落下したりする可能性が少なからずある。そのため、吸着部32で物品Wを吸着したまま、吸着部32とプレートとの間に物品Wを挟んだ状態で、物品Wを移送する必要がある。このため、吸着部32が劣化し易い。吸着部32が劣化すると、エアのリーク等が原因で物品Wの吸着が困難になる。よって、吸着部32の交換頻度が増えることになる。吸着部32の部品コスト上昇、吸着部32交換のための生産効率低下などの不都合を招く。これに対して、本実施形態の吸着機構30によれば、これらの不都合も解消できる。
Furthermore, in the case of a conventional rotating receiving member having multiple plates, the article W may tilt when it is placed at the destination, but with the receiving
(1-2)受け機構60は、一対の受け部材61を開閉させる駆動部の一例としての開閉シリンダ62を備える。この構成によれば、開閉シリンダ62により一対の受け部材61を必要なタイミングで開閉させることができる。例えば、吸着部32が物品Wを吸着する過程で一対の受け部材61を開状態とし、物品Wを吸着して引き上げてから一対の受け部材61を閉状態とすることができる。
(1-2) The
(1-3)受け機構60は、吸着部32が物品Wを引き上げてから一対の受け部材61を閉じる。この構成によれば、一対の受け部材61は、吸着部32が物品Wを引き上げてから閉じるので、閉じた一対の受け部材61によって物品Wを受けることができる。
(1-3) The
(1-4)受け機構60は、一対の受け部材61を閉じた後、吸着部32と受け部材61とを鉛直方向Zに互いに近づく方向に相対移動させることで、物品Wを一対の受け部材61の上に置き、その後、吸着を解除した吸着部32と受け部材61とを鉛直方向Zに離れる方向に相対移動させる。ロボット20は、吸着部32の吸着が解除された状態、且つ一対の受け部材61が物品Wを下側から受けた状態で、吸着機構30を移動させる。この構成によれば、吸着部32による吸着が解除されて物品Wを受け部材61が受けた状態で物品Wを移送できるので、吸着部32の摩耗等の劣化を抑制できる。よって、吸着部32のエアリークによる吸着不良や、吸着部32の劣化に伴う交換の頻度を低減できる。
(1-4) After closing the pair of receiving
(1-5)吸着機構30は、吸着部32を傾動可能に支持する傾動機構40と、傾動機構40を、吸着部32の傾動を許容するアンロック状態と吸着部32を水平な姿勢にロックするロック状態とに切り替え可能なロック機構46とを備える。一対の受け部材61を閉じた後、吸着部32を水平な姿勢にロックした状態で、吸着部32と一対の受け部材61とが鉛直方向Zに互いに近づく方向に相対移動することで、物品Wを、閉状態にある一対の受け部材61に置く。この構成によれば、傾動機構40がロックされることで、物品Wを水平な姿勢に保たれた状態で、一対の受け部材61に置くことができる。例えば、傾動機構40がアンロック状態で物品Wが一対の受け部材61に水平から傾いた傾斜姿勢で受け部材61に置かれる構成に比べ、移送先に物品Wを置いたときに、物品Wの置かれた姿勢や置かれた位置のずれなどが発生しにくい。すなわち、物品Wを適切な姿勢かつずれの少ない適切な位置に置くことができる。
(1-5) The
(1-6)物品Wを吸着する吸着動作の過程では、吸着部32を上昇位置から吸着位置まで第1の駆動力f1で下降させる。吸着位置にある吸着部32が物品Wを吸着するまで下降するときは、吸着部32を第1の駆動力f1よりも弱い第2の駆動力f2で下降させる。吸着部32が吸着して引き上げた物品Wを閉状態にある一対の受け部材61に置くときは、吸着部32を第2の駆動力f2で下降させる。この構成によれば、物品Wを吸着する前は、吸着部32が第1の駆動力f1で高速に吸着位置まで下降し、下降位置にある吸着部32が物品Wを吸着するときは、吸着部32が物品Wに弱い圧で当たる。また、物品Wを受け部材61に置くときは、吸着部32は第1の駆動力f1よりも小さい第2の駆動力f2で下降するので、物品Wを受け部材61に載せるときに、吸着部32が物品Wを押す押付力が小さく済む。
(1-6) During the suction operation to suction the item W, the
(1-7)ロボット20のアーム23に装着される吸着機構30は、物品Wを吸着可能な吸着部32と、受け機構60とを備える。受け機構60は、吸着部32が物品Wを吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、吸着部32が吸着して引き上げた物品Wを下側から受ける閉状態とにシザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材61を有する。吸着部32は、一対の受け部材61が開いた開状態の下で物品Wを吸着する。ロボット20が物品Wを移送する過程で、一対の受け部材61が物品Wを下側から受ける閉状態とされる。この構成によれば、物品Wを下側からしっかり支えた状態で移送できる。
(1-7) The
(1-8)物品Wを吸着して移載する物品移載方法は、吸着工程と、受け工程と、移送工程とを含む。吸着工程では、吸着部32が、一対の受け部材61の開状態の下で物品Wを吸着して引き上げる。受け工程とでは、受け機構60により一対の受け部材61が閉状態に閉じた後、吸着部32と受け部材61とが鉛直方向Zに互いに近づく方向に相対移動することで、当該閉状態にある一対の受け部材61が物品Wを受ける。移送工程では、ロボット20は、閉状態にある一対の受け部材61が物品Wを受けた状態で吸着機構30を移動させる。この物品移載方法によれば、物品Wを下側からしっかり支えた状態で移送できる。
(1-8) The article transfer method for adsorbing and transferring the article W includes an adsorption step, a receiving step, and a transport step. In the adsorption step, the
(第2実施形態)
次に、図18~図33を参照して第2実施形態について説明する。第2実施形態の移載装置10は、吸着部32の吸着方式がブロワ28(図25参照)を負圧供給源とする方式であること、受け部70の構成が受け部80(図18~図22を参照)に変更されていることが、前記第1実施形態と異なる。吸着機構30の基本的な構成は、前記第1実施形態と同様である。そのため、以下では、前記第1実施形態と共通の構成等については同じ符号を付してその説明を省略し、特に前記第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to Figures 18 to 33. The
図18~図21に示すように、移載装置10は、物品Wを吸着する吸着機構30を移動させる移動機構の一例としてのロボット20(図1も参照)と、ロボットアーム23の先端部に装着された吸着機構30とを備える。吸着機構30は、ロボットアーム23の先端部に着脱可能に装着されている。吸着機構30は、物品Wを吸着可能な吸着部32を有する。吸着部32は、物品Wの吸着と吸着の解放とが可能である。本実施形態では、吸着部32の吸着方式が、前記第1実施形態と異なり、吸着部32に流入する吸引気流を利用して物品Wを吸着する。なお、図18~図21において、吸着部32に吸着されてコンベヤ12から離間している物品Wを物品W1と示し、コンベヤ12上に載置された物品Wを物品W2と示している。
As shown in Figs. 18 to 21, the
吸着機構30は、ホース75を通じて空気圧回路の負圧源であるブロワ28(図25参照)と接続されている。なお、ブロワ28は、例えば、図1において、設置台13上又は設置台13に隣接する位置などに配置されている。
The
ホース75は、その一端部がダクト(図示略)を介してブロワ28と接続されている。ブロワ28から延びたホース75は、ロボットアーム23に沿って配管されるとともにロボットアーム23の動きを妨げない経路で吸着機構30へ延びている。吸着機構30は、ホース75の一端部と上端部が接続される継手部材76を備える。継手部材76の下端部は、第1ホース75Aを通じて、吸着機構30が備える第1配管部材77に接続されている。第1配管部材77から延びた2本の第2ホース75Bはそれぞれ所定の湾曲経路を経てそれぞれ吸着部32に接続されている。
One end of the
吸着部32は、吸着パッド39と、第2配管部材78とを備える。2本の第2ホース75Bの他端部のそれぞれは、第2配管部材78に接続されている。1本のホース75が第1配管部材77を介して2つに分岐された2本の第2ホース75Bをそれぞれ吸着部32に接続することで、吸着部32に必要な強さの吸引気流を発生可能な流量を確保している。
The
ロボット20の制御部100(図1参照)が、ホース75の途中に接続される電磁開閉弁85(図25参照)を制御することで、吸着部32における物品Wの吸着と解放とが制御される。なお、図18に示すように、吸着機構30は、昇降機構35により昇降される吸着部32を含む昇降部分に、空気圧、電力及び制御信号を送るチューブやケーブル等を含むフレキシブルケーブル79を備える。
The control unit 100 (see FIG. 1) of the
第1実施形態では、吸着部32は、負圧発生ユニット38を構成するエジェクタが発生させる負圧を用いて物品Wを吸着する吸着方式であった。そのため、吸着部32と物品Wとの間にエアリーク(空気漏れ)があると、負圧が小さくなってしまうので、吸着力が低下し易い。これに対して、本実施形態では、吸着部32は、ブロワ28を負圧源として発生させた吸引気流を利用して物品Wを吸着する吸着方式である。つまり、吸着部32は、ブロワ28の吸引力によって吸着パッド39内へ流入する吸引気流を利用して物品Wを吸着する。このため、吸着部32と物品Wとの間に多少のエアリークがあっても、吸着部32が物品Wを吸着する吸着力を維持できる。なお、ブロワ28を負圧源とする空気圧回路の詳細については、後述する。
In the first embodiment, the
吸着機構30は、前記第1実施形態と同様に、吸着部32を昇降させる昇降機構35、吸着部32を傾動させる傾動機構40、吸着部32をスライドさせるスライド機構50、吸着部32の傾動及びスライド変位を復帰させる復帰機構55を備える。また、本実施形態の吸着機構30は、前記第1実施形態と同様に受け機構60を備えるが、受け機構60が物品Wを受ける部分である受け部材61の構成が前記第1実施形態と異なる。
As in the first embodiment, the
以下、図19~図22を参照して、昇降機構35、傾動機構40、スライド機構50及び復帰機構55について簡単に説明する。これらの構成は、基本的に前記第1実施形態と同様であるので、簡単に説明する。吸着機構30は、骨格フレーム等を含む機構本体31を備える。昇降機構35は、機構本体31を構成する支持部34に対して吸着部32を昇降可能に支持する。昇降機構35は、縦型の1つの昇降シリンダ36を備える。昇降シリンダ36はロッド側が下側となる下向きに配置されており、そのピストンロッド36aの下端部が、昇降部材37に固定されている。昇降シリンダ36が伸縮駆動することで、昇降部材37に吊下状態に支持されている吸着部32が昇降する。
The
図20に示す傾動機構40は、昇降部材37と吸着部32との間に設けられ、吸着部32を傾動可能に支持する。傾動機構40は、吸着部32を傾動可能に支持する継手機構41を備える。継手機構41は、例えば、十字継手により構成される。継手機構41は、第1軸42(X軸)と、第2軸43(Y軸)と、両軸42,43を保持する連結部材44とを有する。連結部材44は上方に向かって突出するブロック45を有する。
The
吸着部32は、第2軸43を中心に回動可能な状態で継手機構41に連結された揺動部材48を有する。吸着部32は、揺動部材48及び継手機構41を介してXY二軸の回りを傾動可能な状態で支持されている。すなわち、吸着部32は、第1軸42を中心とするX軸回りの傾動と、第2軸43を中心とするY軸回りの傾動とが可能である。
The
スライド機構50は、昇降部材37と吸着部32との間に設けられ、吸着部32を水平方向にスライド可能に支持する。連結部材44は、第1軸42に沿ってX方向にスライド可能に支持されている。つまり、連結部材44は、第1軸42に沿ってX方向に移動可能なスライダーとして機能する。これにより、吸着部32をX方向にスライドさせるスライド機構50が構成される。スライド機構50は、連結部材44が第1軸42に沿ってスライドする範囲を規制する一対の規制部材51を含む。一対の規制部材51は、第1軸42の両端部に固定されている。
The
よって、吸着部32は、昇降部材37に対してXY二軸の回りの傾動が可能、かつ、所定範囲内でのX方向のスライドが可能な状態で支持されている。こうして、吸着部32は、昇降機構35により支持部34に対して昇降可能であり、傾動機構40により昇降部材37に対して継手機構41を介して傾動可能、且つスライド機構50により傾動支点がX方向にスライド可能に構成される。
The
吸着部32は、吸着パッド39を備える。吸着パッド39は、前記第1実施形態と同様の構成であり、その下端部に環状を呈するパッド部39aを有する。吸着パッド39の下面には、パッド部39aに囲まれた吸着口39bが開口している。
The
また、吸着機構30は、前記第1実施形態と同様の復帰機構55を備える。復帰機構55は、昇降部材37と吸着部32との間に、ロック機構46とセンタ復帰機構56とを備える。ロック機構46は、傾動機構40による吸着部32の傾動を許容するアンロック状態と、吸着部32を水平姿勢にロックするロック状態とに切り替え可能である。ロック機構46は、傾動機構40により傾動した吸着部32を傾動姿勢から水平姿勢へ復帰させる傾動復帰機能を備える。
The
センタ復帰機構56は、吸着部32をセンタ位置でスライド不能にロックするロック状態と、吸着部32のスライド方向Xへのスライドを許容するロック解除状態とに切り換える。センタ復帰機構56は、スライド機構50によりスライドした吸着部32をスライド方向Xのセンタ位置に復帰させるスライド復帰機能と、吸着部32をセンタ位置でスライド不能にロックするロック機能とを有する。本実施形態では、復帰機構55により復帰した吸着部32は、スライド方向Xのセンタ位置にロックされ、かつ水平姿勢にロックされる。
The
<センタ復帰機構56の詳細な構成>
図20に示すように、センタ復帰機構56は、スライダーとして機能する連結部材44の上端部のブロック45と、ブロック45を挟むX方向の両側に対向して位置する一対の第1シリンダ57とを備える。センタ復帰機構56は、吸着部32のスライドを許容しない図5に示すロック位置と、吸着部32のスライド機構50によるスライドを許容する図6に示すスライド許容位置とに駆動される。一対の第1シリンダ57が伸長駆動されると、一対のロッド57aの先端部がブロック45をX方向の両側から挟持することで、吸着部32の傾動支点がセンタ位置にスライド不能にロックされる。第1シリンダ57が収縮駆動されると、一対のロッド57aがそれぞれ離間する方向に退避し、ブロック45がX方向に自由に移動できるX方向へのスライドが許容された状態になる。つまり、吸着部32の傾動支点がX方向に自由に移動できるX方向へのスライドが許容された状態になる。
<Detailed Configuration of
As shown in FIG. 20, the
このとき、吸着部32の傾動が許容された状態にあれば、吸着部32は、物品Wを吸着するときに、物品Wの被吸着面の傾きに応じた方向に傾動する。そのため、吸着部32は、物品Wの傾きに応じて水平姿勢から、図6に実線で示す反時計回り方向に傾動したり、同図に二点鎖線で示す時計回り方向に傾動したりする。このため、吸着部32は、傾いた物品Wでも、吸着パッド39を物品Wの被吸着面に全面で押し付けることで物品Wを確実に吸着することができる。さらに、吸着部32は、その傾動過程で傾動支点がX方向にスライドすることで、大きな傾動角を確保できる。
At this time, if the
<ロック機構46の詳細な構成>
図22に示すように、ロック機構46は、吸着部32の上端部に固定された規制板49と、規制板49に対向する下向きに配置された一対の第2シリンダ47とを備える。第2シリンダ47が伸長駆動されると、それぞれのロッドの先端部に固定された押圧部47aが、規制板49の両端部を上側から同時に押圧することで、規制板49が水平状態に保持される。よって、吸着部32は、傾動不能なロック状態で水平姿勢に保持される。ロボット20が物品Wを移送する過程では、吸着部32が水平姿勢にロックされる。
<Detailed Configuration of
22, the
また、第2シリンダ47が収縮駆動されると、押圧部47aが規制板49の上面から離間し、吸着部32の傾動が可能になる。このため、吸着部32は、傾いた物品Wに当接すると、物品Wの傾きに応じて水平姿勢から傾動する。よって、吸着パッド39の吸着口39bの全体を、傾いた物品Wの被吸着面に押し付けて物品Wを吸着することができる。
When the
<受け機構60の構成>
また、図18~図21に示すように、吸着機構30は、吸着部32が荷取りした物品Wを下側から受ける受け機構60を備える。受け機構60は、前記第1実施形態と基本的な構成は同じであるが、一対の受け部材61が有する一対の受け部80の構成が、前記第1実施形態の受け部70と異なる。
<Configuration of receiving
18 to 21, the
受け機構60は、物品Wを受ける一対の受け部材61(図18では手前側の一方のみ図示)を有する。受け機構60は、前記第1実施形態と同様に、一対の受け部材61を開閉させる駆動部の一例としての一対の開閉シリンダ62と、一対の開閉シリンダ62の伸縮駆動を一対の受け部材61の開閉動作に変換する一対のリンク機構63とを備える。リンク機構63は、例えば、シザーズ機構である。一対の受け部材61は、シザーズ機構よりなるリンク機構63を介して開閉可能に構成される。なお、リンク機構63は、シザーズ機構を含むパンタグラフ機構であってもよい。リンク機構63が、シザーズ機構またはパンタグラフ機構である場合、一対の受け部材61が下側から受けている物品Wの自重によって、一対の受け部材61に閉じ方向の力が働く。
The receiving
リンク機構63は、一対の第1リンク部材65と、一対の第2リンク部材66とを含む。一対の第1リンク部材65のそれぞれの一端部は回動可能な固定端で、それぞれの他端部が連結軸68を介して一対の第2リンク部材66のそれぞれの一端部と回動可能に連結されている。一対の第2リンク部材66は、両者が交差する部分で回動可能に連結されている。第2リンク部材66は、図19に示す側面視で略L字形状を有する受け部材61の基部を構成している。すなわち、受け部材61は、第2リンク部材66と、第2リンク部材66の他端部(先端部分)に固定された受け部80とを有する。受け部80の詳細な構成については後述する。
The
第2リンク部材66と受け部80は、所定角度(図19、図21の例では略直角)をなす。一対の受け部材61が開閉する動作に伴って、一対の受け部80が開閉する。一対の受け部材61が図19に示す開状態にあるとき、一対の受け部80は、吸着部32が物品Wに至る経路を確保できる間隔(以下、「第1間隔」という)だけ離れる。また、一対の受け部材61が図21に示す閉状態にあるとき、一対の受け部80は、吸着部32が吸着した物品Wまたは吸着部32が吸着を解除した物品Wを受けることができる間隔(以下、「第2間隔」という)に近づく。
The
図19に示すように、第1間隔は、物品Wの短手方向の寸法よりも広い。図21に示すように、第2間隔は、物品Wの短手方向の寸法よりも狭い。物品Wのサイズが複数種類ある場合、第1間隔は、大サイズの物品Wの短手方向の寸法よりも広い。第2間隔は、小サイズの物品Wの短手方向の寸法よりも狭い。 As shown in FIG. 19, the first interval is wider than the short dimension of the item W. As shown in FIG. 21, the second interval is narrower than the short dimension of the item W. When there are multiple sizes of item W, the first interval is wider than the short dimension of a large-sized item W. The second interval is narrower than the short dimension of a small-sized item W.
図18、図20に示すように、本実施形態の吸着機構30は、コンベヤ12に対して物品Wの荷取りまたは荷置きを行う。コンベヤ12は、複数のローラ16が第1方向(X方向)に一定の間隔で配列されたローラコンベヤである。このため、以下では、コンベヤ12をローラコンベヤ12ともいう。受け部80は、第1方向(X方向)に間隔をおいて配列された複数のフック部材81を有する。フック部材81は、長尺なロッド状または長尺な板状をなし、その長手方向の途中で鈍角な角度で内側に屈曲する形状を呈している。
As shown in Figures 18 and 20, the
<受け部80の構成>
次に、図23を参照して、受け部80の構成について説明する。受け部80は、複数のフック部材81を備える。複数のフック部材81は、リンク機構63の回動軸線方向である第1方向(X方向)に一定の間隔で配列されている。複数のフック部材81は、一対の第2リンク部材66の先端部の間にX方向に渡された状態で連結された長尺な板部材よりなる横架部材83に取り付けられている。横架部材83には、その長手方向であるX方向に間隔をおいて複数のねじ孔84が形成されている。フック部材81は、その基端部に取付部81Aを有する。取付部81Aには、横架部材83に一定の間隔ごとに1組(2つ)ずつ設けられた複数組のねじ孔84のうちの1組のねじ孔84と対応する2つのねじ孔(図示略)が形成されている。フック部材81は、取付部81Aのねじ孔に挿通されたボルトBを1組のねじ孔84に螺合することで、横架部材83に固定されている。
<Configuration of
Next, the configuration of the receiving
図23に示すように、複数のフック部材81のピッチHPは、ローラ16のピッチRPと等しい。ローラ16のピッチRPは、物品Wの移載対象とされるローラコンベヤ12の違いによって異なる場合がある。このため、受け部80は、複数のフック部材81の第1方向(X方向)の間隔を変更可能に構成される間隔変更機構82を備える。間隔変更機構82は、想定されるローラ16のピッチRPに、複数のフック部材81のピッチHPを合わせられるように設けられた、前述の取付部81Aと、複数組のねじ孔84とを備える。第1方向(X方向)に並ぶ複数組のねじ孔84のうち、フック部材81の取付部81AをボルトBで固定する際の螺合先のねじ孔84を選択することで、フック部材81のピッチHPをローラ16のピッチRPに合わせることが可能である。ユーザは、間隔変更機構82によって、複数のフック部材81のピッチHPを調整することによって、図23に示すように、複数のフック部材81を、ローラ16間の隙間Gに挿入可能な間隔に配列することが可能である。
23, the pitch HP of the
また、複数のフック部材81を有する受け部80は、前記第1実施形態におけるX方向に延びるように横架された複数の丸パイプ70aを有する受け部70に比べ、小さめの袋体よりなる物品Wをより確実に受けることが可能である。
In addition, the receiving
図20に示すように、一対の受け部材61が閉状態にあっても、一対の受け部80を構成する複数のフック部材81は、ローラコンベヤ12のローラ16と干渉することなく、ローラ16間の隙間からローラ16の上面よりも下方に挿入可能である。このため、吸着部32は、ローラ16上に載置された物品Wを吸着したのちに引き上げる前に一対の受け部80を閉じることが可能である。一対の受け部80は、複数のフック部材81によって物品Wをローラ16上に位置するまま下側から受けることができる。そして、吸着部32が吸着した物品Wを、一対の受け部80が下側から受けた状態にしたのち、引き上げることができる。このため、吸着部32が物品Wを引き上げる過程で、仮にエアリーク等が原因で吸着部32から物品Wが外れても、物品Wは一対の受け部80が下側から受けた状態にあるので、物品Wは落下しない、もしくは仮に落下しても一対の受け部80が受けるまでの数cm程度の落下で済むので、その落下衝撃はかなり小さい。
20, even when the pair of receiving
また、物品Wをローラコンベヤ12上に置く荷置きの際は、閉状態にある一対の受け部80が物品Wを下側から受けたまま、その物品Wをローラコンベヤ12上に置くことが可能である。すなわち、受け部80を構成する複数のフック部材81が、ローラ16の隙間に挿し込まれることで、閉状態にある一対の受け部80によって下側から受けたまま物品Wをローラ16上に置くことが可能である。このため、荷置き過程においても、仮にエアリーク等が原因で吸着部32から物品Wが外れても、物品Wは落下しない、もしくは仮に落下しても一対の受け部80が受けるまでの数cm程度の落下で済む。
When placing an item W on the
<空気圧回路の構成>
次に、図24を参照して、吸着部32に負圧源からの吸着力を付与する空気圧回路について説明する。図24に示すように、空気圧回路は、負圧源であるブロワ28の駆動源であるバキュームポンプ29を備える。バキュームポンプ29は、ファンによりエアを排気することでその上流側の配管に吸引気流を発生させる。吸着部32は、ブロワ28を負圧源として発生する吸引気流で物品Wを吸着可能に構成される。
<Configuration of pneumatic circuit>
Next, with reference to Fig. 24, a pneumatic circuit that applies suction force from a negative pressure source to the
バキュームポンプ29は、ホース75(75A,75B)等よりなる配管により吸着部32と接続されている。バキュームポンプ29と吸着部32との間における配管の途中には、電磁開閉弁85と、フィルタ89とが直列に設けられている。電磁開閉弁85は、制御部100(図1)により切り換え制御される。バキュームポンプ29の駆動中に、電磁開閉弁85が、図24に示す開位置にあるときは、吸着部32には吸着パッド39の吸着口39bに流入する吸引気流が発生する。また、電磁開閉弁85が閉位置にあるときは、電磁開閉弁85よりも吸引気流の流れ方向の上流側に位置する部分の管路に吸引気流が発生しない。このため、電磁開閉弁85が閉位置にあるとき、吸着部32の吸着力が消失する。なお、電磁開閉弁85は、図24に示すように電磁力とパイロット圧による補助力とにより切り換えられる構成であってもよい。
The
電磁開閉弁85と吸着部32との間において配管は分岐している。その分岐した管路上には、流量調整部の一例としての流量調整弁86が設けられている。流量調整弁86は、動力源としてモータ86Mを備える。流量調整弁86は、制御部100(図1)によりモータ86Mの回転位置が制御されることで開度調整される。流量調整弁86は、開度の調整によって流量調整弁86を経由するエアのリーク流量を増減させることによって、電磁開閉弁85と吸着部32との間を接続する配管内を流れる吸引気流の流量を調整する。つまり、流量調整弁86は、吸着部32に吸着された物品Wに及ぶ吸引力を、流量調整弁86を経由するエアのリーク流量の増減によって調整可能に構成される。
The piping branches between the electromagnetic on-off
バキュームポンプ29の駆動中かつ電磁開閉弁85が開位置にある状態の下では、流量調整弁86の開度に応じて、吸着部32の吸着口39bに流入する吸引気流の流量が調整される。詳しくは、ブロワ28のバキュームポンプ29は、所定の回転速度で駆動されるので、この吸引力によりホース75,75A,75Bよりなる配管にブロワ28に向かう吸引気流が発生する。この吸引気流のエア取込口が吸着部32の吸着口39b1つのみである場合、吸着部32に大きな吸引力が発生する。流量調整弁86の開度に応じた流量のエアが流量調整弁86を介した管路からも取り込まれるエアリークによって、吸着部32の吸引力が低下する。このように、制御部100は、流量調整弁86の開度を調整することにより、吸着部32の吸引力を調整する。
When the
吸着部32には、検知部の一例としての圧力スイッチ98が設けられている。圧力スイッチ98は、吸着部32内に及ぶ負圧が負圧閾値を超える過大負圧を検知可能に構成される。圧力スイッチ98は、吸着部32内の負圧が負圧閾値を超えると、オフからオンへ切り換わる。圧力スイッチ98の負圧閾値は、物品Wである袋体の強度に応じて袋体が破れる虞がある過度な負圧よりも所定のマージン分だけ弱めの値に設定されている。制御部100は、圧力スイッチ98がオンのとき、流量調整弁86の開度を大きい側に調整する。流量調整弁86の開度が大きく調整されてリーク流量が増えることで、吸着部32に吸着された物品Wに作用する負圧が小さく調整される。なお、制御部100は、圧力スイッチ98がオンのとき、電磁開閉弁85を開位置から閉位置へ切り換えることで、吸着部32による吸着を止めてもよい。なお、バキュームポンプ29の排気口側および流量調整弁86のエア取込口側には、消音機能を有するサイレンサ87,88(消音器)がそれぞれ設けられている。
The
<第2実施形態における移載装置10の電気的構成>
次に、図25を参照して、移載装置10の電気的構成を説明する。移載装置10の電気的構成は、図24の空気圧回路で示したブロワ28を負圧源とする吸引方式であることに基づく構成が、前記第1実施形態と異なる。
<Electrical configuration of the
Next, the electrical configuration of the
図25に示すように、移載装置10の制御部100は、コンピュータ110がメモリ120から読み出したプログラムを実行することにより、移載装置10を制御する。制御部100には、入力系として、入力部15、カメラ91、第1センサ73、第2センサ96、第3センサ97および圧力スイッチ98が電気的に接続されている。第1センサ73は、吸着部32が物品Wを吸着したことを検知する。第2センサ96は、吸着部32の昇降状態を検知する。第3センサ97は、受け機構60を構成する一対の受け部材61の開閉状態、つまり一対の受け部80の開閉状態を検知する。なお、圧力スイッチ98と第1センサ73とをそれぞれの機能を兼ねた1つの圧力センサで構成してもよい。
As shown in FIG. 25, the
圧力スイッチ98は、吸着パッド39の吸着口39b内の空気圧(負圧)によってオン・オフする。吸着部32が物品Wを吸着する前は、吸着口39bから吸引気流が流入するので、吸着パッド39内の負圧は閾値を超えない。吸着部32が物品Wを吸着すると、吸着口39bが物品Wで塞がれてエア流入がなくなるので、吸着パッド39内の負圧が上昇する。この負圧は、物品Wに作用する吸引力に応じた値である。よって、吸着部32内の負圧は、物品Wに作用する吸引力を反映する。圧力スイッチ98は、検出した負圧が、閾値以下の小さな値のときはオフし、閾値を超える大きな値のときにオンする。制御部100は、圧力スイッチ98がオフからオンへ切り替わったことをもって、吸着部32から物品Wに過度な吸引力が作用したものと判断する。なお、圧力スイッチ98がオンする閾値は、物品Wの強度に応じて変更されてもよい。例えば、物品Wが第1物品よりも破れやすい第2物品である場合、第1物品のときに圧力スイッチ98に設定される第1閾値よりも小さな値の第2閾値を設定する。
The
また、制御部100には、出力系として、ロボット20、ブロワ28、電磁開閉弁85、流量調整弁86、昇降シリンダ36、第1シリンダ57、第2シリンダ47および開閉シリンダ62が電気的に接続されている。制御部100は、プログラムに従う所定のタイミングで、ロボット20、ブロワ28、電磁開閉弁85、流量調整弁86、昇降シリンダ36、第1シリンダ57、第2シリンダ47および開閉シリンダ62等を駆動制御する。
The
制御部100が行う移載装置10の制御は、基本的に前記第1実施形態と同じであるが、次の点で制御内容が前記第1実施形態と異なる。すなわち、本実施形態では、吸着部32がブロワ28を負圧源とする吸引方式であること、一対の受け部80がコンベヤ12のローラ16と干渉することなく開閉を行うことができることなどの前記第1実施形態とは異なる構成から、制御内容が一部異なる。制御部100の詳細な制御内容については後述する。
The control of the
<第2実施形態の作用>
次に、図26~図33等を参照して移載装置10の作用を説明する。なお、図26~図33に示す各工程は、吸着機構30が、荷取位置でローラコンベヤ12上の物品Wを吸着により荷取りする過程と、荷置位置で物品Wをローラコンベヤ12上に荷置きする過程とを示している。ここで、荷取り先のローラコンベヤ12と荷置き先のローラコンベヤ12は異なるものでもよい。なお、移載作業として、ロボット20にパレットP上の物品群の最上段から物品Wを1つずつローラコンベヤ12上へ移載する段ばらし作業の例では、以下に示す荷置き作業を採用できる。また、移載作業として、パレットP上に物品Wを積載する段積みを行う例では、ロボット20にローラコンベヤ12上の物品Wを1つずつ荷取りさせる、以下に示す荷取り作業を採用できる。
<Operation of the Second Embodiment>
Next, the operation of the
昇降シリンダ36の速度制御等の基本的な制御内容は前記第1実施形態と同様である。以下では、本実施形態の吸着機構30を用いて、ローラコンベヤ12上の物品Wを荷取りする荷取り作業と、吸着した物品Wをローラコンベヤ12上に荷置きする荷置き作業について説明する。まず、図26~図30を参照して、荷取り作業について説明する。
The basic control contents, such as speed control of the lifting
まず制御部100は、ロボットアーム23を駆動することにより、吸着部32を荷取位置の上方の所定高さ位置である荷取開始位置(図26)に移動させる。制御部100は、吸着機構30が荷取開始位置に到達したと判定すると、ロボット20は吸着機構30の移動を停止させる。この荷取開始位置では、一対の受け部80は開状態にあり、吸着部32の吸引力は停止状態にある。制御部100は、吸着部32を傾動許容かつスライド許容の状態にする。詳しくは、制御部100は、第1シリンダ57を収縮状態(図20)から伸長状態に駆動させるとともに、第2シリンダ47を伸長状態から収縮状態(図22)に駆動させる。この結果、吸着部32はX方向へのスライドが許容され、かつ第1軸42(X軸)と第2軸(Y軸)との両方の軸に対する傾動が許容される。
First, the
図27に示すように、制御部100は、吸着部32を下降させる。すなわち、制御部100は、昇降シリンダ36を伸長駆動させることで、吸着部32を下降させる。制御部100は、この下降過程でブロワ28を駆動させることで、吸着部32の吸着口39bに吸引気流を発生させる。吸着部32は、物品Wに当たると、物品Wを吸着する。
As shown in FIG. 27, the
例えば、物品Wが隣の物品Wと重なるなどして傾いていると、下降する過程で物品Wに当たった吸着部32は、物品Wの傾きの低い側へのスライドを伴って傾動する。吸着部32は、傾いた物品Wの被吸着面に全面で当接することで、物品Wを吸着する。制御部100は、第1センサ73の検出圧(検出負圧)が閾値を超えたことをもって、吸着部32が物品Wを吸着したことを検知する。
For example, if an item W is tilted due to overlapping with an adjacent item W, the
次に、制御部100は、吸着が検知されると、物品Wがローラコンベヤ12上に位置するまま、開閉シリンダ62を収縮状態から伸長状態に駆動させる。その結果、図29に示すように、受け機構60が開状態から閉状態に閉じることで、ローラコンベヤ12上に置いたまま物品Wを一対の受け部80によって下側から受けることができる。このとき、図27に示すように吸着部32を下降した状態で受け機構60を閉じる場合、一対の受け部80が物品Wと干渉する可能性がある。そのため、物品Wをローラコンベヤ12上に位置する状態を保持したまま、吸着機構30の下降と吸着部32の上昇とを同時に同速度で行って図28に示す状態としてもよい。図28に示す状態では、吸着部32が受け機構60の回動中心側(上側)に引き寄せた位置にある。この状態から受け機構60を閉じた場合、一対の受け部80が物品Wと干渉しにくい。このとき、一対の受け部80を構成する複数のフック部材81は、図20に示すように、ローラ16間の隙間に挿入される。しかし、このまま受け機構60を閉じ切ると、リンク機構63の一部がローラ16と干渉する虞がある。このため、吸着機構30の上昇と、吸着部32の下降と、受け機構60の閉じ動作とを、ローラ16に対するフック部材81の挿入深さを所定範囲以下に抑えつつ同時に制御することで、物品Wをローラコンベヤ12上に置いたまま、図29に示す状態に移行させてもよい。以上の動作を適宜含むことで、図21、図29に示すように、ローラコンベヤ12上に置いたまま物品Wを下側から受けることができる。
Next, when the
そして、図30に示すように、吸着部32が吸着した物品Wを一対の受け部材61が下側から受ける状態の下で、ローラコンベヤ12から引き上げることができる。
このように、吸着部32がローラコンベヤ12上の物品Wを荷取りする場合、ロボット20は、一対の受け部材61を開状態の下で、ローラコンベヤ12上の物品Wを吸着可能な荷取位置まで吸着機構30を下降させる。この吸着機構30の下降の後、吸着部32が物品Wを吸着する吸着動作と、受け機構60が一対の受け部材61を閉じる閉じ動作とを行う。この閉じ動作の過程でフック部材81はローラコンベヤ12のローラ16間に一部挿入される。このため、ローラコンベヤ12上の物品Wを一対の受け部80によって下側から受けた状態の下で、荷取位置から引き上げることができる。
Then, as shown in FIG. 30, the article W adsorbed by the
In this way, when the
次に、図30~図33を参照して、物品Wをローラコンベヤ12に置く荷置き作業について説明する。図30に示すように、一対の受け部材61と吸着部32との間に挟まれた状態で物品Wは移送される。移送中は、吸着部32はスライド方向のセンタ位置に復帰した状態、かつ傾動不能な水平姿勢にロックされた状態にある。
Next, the loading operation of placing an item W on the
物品Wを移送後、吸着機構30が図30に示す荷置き開始位置に配置されたとする。荷置き動作の開始に当たり、制御部100は、吸着部32のスライドと傾動とが可能な状態にしてもよい。
After the item W is transferred, the
図31に示すように、制御部100は、ロボット20のアーム23を制御して吸着機構30を下降させる。吸着機構30を物品Wがローラコンベヤ12上に載置されるまで下降させる。図31に示すように、物品Wは一対の受け部80が下側から受けた状態のままローラコンベヤ12上に載置される。このとき、一対の受け部80は、複数のフック部材81が図20に示すように、ローラ16間の隙間に挿入されることで、ローラ16よりも下方の位置でローラコンベヤ12上の物品Wを下側から受けることができる。
As shown in FIG. 31, the
例えば、第1実施形態では、荷置き過程において、物品Wをローラコンベヤ12上に置く前に一対の受け部材61を先に開く必要がある。このため、一対の受け部材61を開きながら、物品Wを載置面Pa上に滑り落とすか(図16、図17)、あるいは一対の受け部材61を開いた状態の下で吸着部32に吸着した物品Wを下降させてローラコンベヤ12上に載置する必要がある。この場合、滑り落とした際の物品Wに加わる衝撃や、下降途中で吸着部32から外れた際に物品Wに加わる落下衝撃が危惧される。これに対して、本実施形態では、物品Wを一対の受け部80で下側から受けた状態のまま物品Wをローラコンベヤ12上に載置できるので、物品Wに衝撃等が加わる心配がない。
For example, in the first embodiment, in the loading process, the pair of receiving
図32に示すように、物品Wをローラコンベヤ12上に載置した後、受け機構60を開く。このとき、受け機構60のフック部材81は、ローラ16間の隙間に一部挿入されている。そのため、閉状態にある受け部80のフック部材81がローラ16と干渉することなく、物品Wをローラコンベヤ12上に置くことができる。
As shown in FIG. 32, after placing the item W on the
さらに、図33に示すように、吸着部32を、吸引力を止めた状態で上昇させる。こうして荷置き作業が終了する。なお、図31に示す状態から受け機構60を開いてもよいが、吸引力を止めた状態の下で先に吸着部32を上昇させたのち、受け機構60を開いてもよい。このとき、図31に示す位置から一対の受け部80を開くと、物品Wの端部がフック部材81上に載っているので、物品Wが引きずられてずれることが心配される。そのため、図31に示す位置から一対の受け部80を一旦下降させたのちに開いてもよい。こうすることで、フック部材81が物品Wから下方へ離れたのちに一対の受け部80が開くことで、物品Wがフック部材81の開き動作によってずれる心配がない。
Furthermore, as shown in FIG. 33, the
このように、吸着部32に吸着された物品Wをローラコンベヤ12上に荷置きする場合、ロボット20は、フック部材81がローラコンベヤ12のローラ16間に一部挿入される荷置位置まで吸着機構30を下降させる。この吸着機構30の下降の後、吸着部32が物品Wの吸着を解除する吸着解除動作と、受け機構60が一対の受け部80を開く開き動作と、を行う。このため、物品Wをローラコンベヤ12上の荷置位置に荷置きするまで、一対の受け部80によって物品Wを下側から受けることができる。
In this way, when placing the item W adsorbed by the
荷取りまたは荷置きの作業中に、圧力スイッチ98がオンすると、制御部100は、流量調整弁86の開度を大きくしてリーク量を増やす。その結果、吸着部32が吸着している物品Wに作用する負圧が弱められる。このため、何らかの原因で吸着部32に吸着されている物品Wに過大な負圧(吸引力)が作用しても、直ぐに負圧が弱められるので、物品Wが破損しにくい。例えば、物品Wが袋体である場合、袋体の破れ等を回避できる。
When the
なお、移載装置10が、ローラコンベヤ12以外の載置面Paに載置された物品Wを荷取りする場合、およびローラコンベヤ12以外の載置面Paに物品Wを荷置きする場合は、前記第1実施形態と同様の動作および制御により荷取りおよび荷置きが行われる。
When the
<第2実施形態の効果>
以上詳述したように本実施形態によれば、前記第1実施形態の効果(1-1)~(1-8)が同様に得られるうえ、さらに以下の効果が得られる。
Effects of the Second Embodiment
As described above in detail, according to this embodiment, in addition to obtaining the effects (1-1) to (1-8) of the first embodiment, the following effects are also obtained.
(2-1)吸着部32は、ブロワ28を負圧源とする吸引気流で物品Wを吸着可能に構成される。吸着機構30は、吸着部32に吸着されたときに物品Wに作用する負圧を、吸引気流のリーク量によって調整可能な流量調整部の一例としての流量調整弁86を有する。この構成によれば、物品Wの強度に応じて、吸着部32に吸着された物品Wに作用する吸引力を決める吸引気流を調整できる。よって、強度の異なる複数種の物品Wに対して、確実な吸着を確保しつつ、物品Wの破損を回避することができる。物品Wが、例えば、内容物を収容する袋体である場合、過度な吸引力による袋の破れ等を回避できる。
(2-1) The
(2-2)吸着部32に及ぶ負圧が負圧閾値を超える過大負圧を検知可能な検知部の一例としての圧力スイッチ98を備える。流量調整弁86は、圧力スイッチ98が過大負圧を検知すると、リーク流量を増やすことで物品Wに作用する負圧を小さく調整する。この構成によれば、吸着部32に及ぶ負圧が物品Wの種類に応じた負圧となるように吸引気流が調整された状態の下において、何らかの原因で物品Wに過大負圧が及ぶことを回避できる。
(2-2) A
(2-3)一対の受け部材61は、複数のフック部材81と、間隔変更機構82とを備える。詳しくは、一対の受け部材61は、受け部80を有する。この受け部80が、複数のフック部材81と、間隔変更機構82とを備える。複数のフック部材81は、先端側の部分に第1方向(X方向)に間隔をおいて配列されている。また、間隔変更機構82は、複数のフック部材81の間隔を変更可能に構成される。この構成によれば、一対の受け部材61が複数のフック部材81で物品Wを受けるので、フック部材81のない受け部材61に比べ、物品Wをより確実に受けることができる。また、ローラコンベヤ12上の物品Wを荷取りする場合、あるいはローラコンベヤ12上に物品Wを荷置きする場合、フック部材81をローラ16間の隙間Gに挿入することができる。例えば、ローラコンベヤ12のローラ16の間隔(またはピッチRP)に応じてフック部材81の間隔(またはピッチHP)を変更すれば、フック部材81をローラ16間の隙間Gに一部挿入することができる。このため、一対の受け部材61が閉状態のまま物品Wをローラコンベヤ12上に荷置きしたり、吸着した物品Wを一対の受け部材61が閉じた後に引き上げる荷取りしたりすることができる。
(2-3) The pair of receiving
(2-4)吸着部32に吸着された物品Wをローラコンベヤ12上に荷置きする場合、ロボット20は、フック部材81がローラコンベヤ12のローラ16間に一部挿入される荷置位置まで吸着機構30を下降させる。この下降の後、吸着部32が物品Wの吸着を解除する吸着解除動作と、受け機構60が一対の受け部材61を開く開き動作とを行う。この構成によれば、一対の受け部材61によって、物品Wを荷置きされるまで受けることができるか、あるいは荷置きの直前までできるだけ長く物品Wを受けることができる。よって、荷置きの際に吸着部32から物品Wが外れても、物品Wに加わる落下衝撃を回避又は抑制できる。
(2-4) When placing the item W adsorbed by the
(2-5)吸着部32がローラコンベヤ12上の物品Wを荷取りする場合、移動機構の一例であるロボット20は、一対の受け部材61を開状態の下で、ローラコンベヤ12上の物品Wを吸着可能な荷取位置まで吸着機構30を下降させた後、吸着部32が物品Wを吸着する吸着動作と、受け機構60が一対の受け部材61を閉じる閉じ動作とを行う。閉じ動作の過程でフック部材81はローラコンベヤ12のローラ16間に一部挿入される。この構成によれば、吸着部32が吸着した物品Wを、一対の受け部材61の閉状態の下でローラコンベヤ12から引き上げることができる。
(2-5) When the
前記実施形態は、上記に限定されず、以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、一対の受け部材61を開閉させる駆動部を無くしてもよい。駆動部の一例である開閉シリンダ62が無くても、一対の受け部材61を自重や物品Wから受ける反力を利用して開閉させることができる。例えば図34~図37に示す吸着機構30は、駆動部の一例である開閉シリンダ62を備えない。この場合、図34に示すように、一対の受け部材61の下端が物品Wに当たると、物品Wの被吸着面から反力を受ける。さらに、図35に示すように、吸着機構30を下降させると、一対の受け部材61が反力で開き、それぞれの下端が物品W(図35で2点鎖線)を挟む状態になる。この状態から昇降シリンダ36が伸長駆動されることで吸着部32が下降して物品Wを吸着する。次に、図36に示すように、ロボットアーム23が吸着機構30を所定高さまで上昇させることで、一対の受け部材61が自重で閉じる。さらに、吸着部32が第2速度V2(低速)で下降することで、物品Wが一対の受け部材61の上面に置かれる。すると、一対の受け部材61に物品Wの荷重も加わるので、一対の受け部材61に作用する閉じ方向の力が大きくなる。このため、ロボットアーム23が吸着機構30を荷置位置へ移送する過程においては、一対の受け部材61は自重による比較的強い力で閉状態に保たれる。そして、図37に示すように、荷置位置では、ロボットアーム23が吸着機構30を低速で下降させることで、一対の受け部材61は、コンベヤ12から受ける反力によって閉状態から徐々に開く。このとき、物品Wは一対の受け部70の斜面を滑りコンベヤ12上に載置される。その後、ロボットアーム23が吸着機構30を上昇させると、一対の受け部材61は自重により閉じる。このように、開閉シリンダ62等の駆動部を備えない構成であっても、一対の受け部材61を自重と反力を利用して開閉させることができる。よって、この移載装置によれば、開閉シリンダ62等の駆動部の部品を無くすことで駆動系の部品点数の低減、および制御部100の制御負荷の低減を実現できる。
The embodiment is not limited to the above and may be modified as follows.
In the above embodiment, the driving unit for opening and closing the pair of receiving
・吸着部32と受け部材61とを鉛直方向Zにおいて近づく方向又は離間する方向に相対移動させる構成は、吸着部32が昇降する構成に替え、受け部材61が昇降する構成でもよい。さらに、吸着部32と受け部材61との両方が、互いに近づく方向に移動したり、互いに離間する方向に移動したりする構成でもよい。
The configuration for relatively moving the
・前記実施形態では、吸着部32を下降させることで物品Wを、閉状態にある一対の受け部材61の上面に置いたが、上昇位置で吸着部32の吸着を解除することで、物品Wを、閉状態にある一対の受け部材61の上面に落下させてもよい。また、上昇位置から下降位置までの間の途中の位置まで下降させた後、吸着部32の吸着を解除することで、物品Wを上昇位置よりも低い位置から一対の受け部材61の上面に向かってより短い距離を落下させてもよい。
- In the above embodiment, the
・第2実施形態において、複数のフック部材81の間隔(またはピッチHP)を駆動源の動力で変更可能な間隔変更機構82を有してもよい。動力源としては空圧シリンダ又はモータが挙げられる。
In the second embodiment, a
・ロボット20等の移動機構が物品Wを移送する移送中において、吸着部32が物品Wを吸着していてもよい。例えば、荷取り時または荷置き時の吸着力よりも弱ければ、吸着力に起因する損傷または吸着痕が物品Wに付くことを低減できる。例えば、吸着部32と一対の受け部材61との間で物品Wを挟み込んでもよい。また、吸着部32と一対の受け部材61との間に物品Wを挟み込む場合、吸着部32の吸着が解除されていてもよい。また、移送中における吸着部32の吸着を解除するかしないかを物品Wの種類に応じて切り替えてもよい。さらに、移送中における吸着部32の吸着力を、荷取り時または荷置き時の吸着力と同等の吸着力に保持してもよい。
- The
・第2実施形態における閉じ動作のタイミングは、閉じ動作の過程でフック部材81がローラ16間に一部挿入されればいつでもよい。閉じ動作は、吸着前、吸着と同時、吸着後のいずれでもよい。吸着後においては、昇降機構35がローラコンベヤ12上から吸着後の物品Wの引き上げを開始した後、吸着機構30が荷取位置にあるとき、吸着機構30が荷取位置から上昇を開始した後でもよい。なお、閉じ動作は、物品Wがローラコンベヤ12上にあるとき、又は物品Wがローラコンベヤ12上から5cm以内に位置するうちに行われることが好ましい。
- The timing of the closing operation in the second embodiment may be any time as long as the
・前記第2実施形態において、ブロワ28の駆動源は、バキュームポンプ29に限定されない。ブロワ28は、羽根車もしくはロータの回転運動又はピストンの往復運動によって気体を圧送する機械である圧縮機のうち有効吐出し圧力が200kPa以下のものであればよい。ブロワ28の駆動源であるバキュームポンプ29は、例えば、クローポンプ、ベーンポンプ、多段ルーツポンプ、スクロールポンプ、スクリューポンプ等でもよい。また、本明細書におけるブロワ28は、ファン(送風機)でもよい。なお、ファンは、羽根車の回転運動によって気体にエネルギーを与える機械で、単位質量当たりのエネルギーが25kNm/kg未満のものである。
- In the second embodiment, the driving source of the
・リンク機構63は、シザーズ機構に限定されない。さらに、リンク機構63は、シザーズ機構を含むパンタグラフ機構に限定されない。要するに、リンク機構63は、一対の受け部材61を開閉可能な機構であればよい。この点で、リンク機構63以外の動力伝達機構であってもよい。さらには、動力伝達機構を介さず、駆動部の出力軸に一対の受け部材61が固定されてもよい。例えば、両ロッド型のシリンダにおける各ロッドの先端部に、回動軸で交差する一対の受け部材61の各基部が固定された構成でもよい。
- The
・前記実施形態では、吸着部32が物品Wの長手方向(X方向)のみにスライド可能なスライド機構50としたが、吸着部32が物品Wの短手方向(Y方向)のみにスライド可能なスライド機構50としてもよい。また、吸着部32がX方向とY方向との2方向にスライド可能なスライド機構50としてもよい。これらの場合、Y方向にもセンタ復帰機構を設けてもよい。
- In the above embodiment, the sliding
・傾動機構40における継手機構41は、ユニバーサル継手でもよい。また、継手機構41は、十字継手に替え、1軸継手としてもよい。
・ロック機構46において、吸着部32がばねによって水平姿勢に復帰する方向に付勢されてもよい。例えば、ロック機構46は、規制板49の四隅に配置された4つのばねを備える。ばねは、圧縮ばねであり、吸着部32の傾動に応じてそれぞれ変位し圧縮又は伸長する。吸着部32はばねの付勢力に抗して傾動でき、かつばねの付勢力で水平姿勢に復帰できる。
The
In the
・センタ復帰機構56に替えて復帰ばねを設けてもよい。復帰ばねの付勢力により吸着部32の傾動支点をスライド方向の基準位置(例えばセンタ位置)に復帰させる。
・スライド機構50は、水平方向にスライドしたが、吸着部32が傾いた場合、吸着部32をその傾き方向に沿ってスライドさせる機構であってもよい。
A return spring may be provided instead of the
The
・スライド機構50を構成するスライド軸は、吸着部32を傾動可能に支持する継手機構41の軸が兼ねる構成に限定されず、継手機構とは別のスライド専用のスライド軸であってもよい。
The slide shaft that constitutes the
・駆動部は、開閉シリンダ62に替えてモータでもよい。
・スライド機構50を備えない構成でもよい。
・ロック機構46を備えない構成でもよい。
The drive unit may be a motor instead of the opening/
The
The
・傾動機構40を備えない構成でもよい。
・吸着部32は、吸着パッド39に限定されない。吸着部32は、パッド部39aを有しない吸着プレートであってもよい。この構成でも、移送過程で物品Wを吸着することによる吸着プレートの耐久性の低下や、物品Wへの吸着力による損傷や吸着痕の付与を抑制できる。
The
The
・カメラ91が撮像した画像を解析して物品Wの位置を検出する構成に替え、ロボットアーム23又は吸着機構30に設けた距離センサ等により物品Wの位置を検知してもよい。
Instead of detecting the position of the item W by analyzing the image captured by the
・物品Wは、袋体に限らず、箱などのケースでもよい。袋体以外の物品の形状は直方体に限らず、その他の多角柱状(例えば三角柱又は六角柱)や円柱状でもよい。
・吸着機構30が吸着パッド39を複数備え、物品Wを複数個ずつ吸着する構成でもよいし、複数の吸着パッド39で1つの物品Wを吸着してもよい。
The object W is not limited to a bag, but may be a case such as a box. The shape of the object other than the bag is not limited to a rectangular parallelepiped, but may be another polygonal prism (for example, a triangular prism or a hexagonal prism) or a cylindrical shape.
The
・物品移載装置の移載作業は、コンベヤからコンベヤへの移載でもよいし、パレットからパレットへの移載でもよい。また、パレットと台車間の移載、あるいは台車とコンベヤ間の移載でもよい。このように物品移載装置が移載作業を行うときの荷取りと荷置きの物品の載置先は何でもよい。 - The transfer operation of the item transfer device may be conveyor-to-conveyor transfer, or pallet-to-pallet transfer. It may also be transfer between a pallet and a cart, or between a cart and a conveyor. In this way, the item can be picked up and placed anywhere when the item transfer device performs a transfer operation.
・移動機構は、ロボット20に限定されない。例えば、X移動機構とY移動機構とZ移動機構を有し、吸着機構30をX方向、Y方向及びZ方向に移動させる移動機構でもよい。移動機構は、高さ方向Z(昇降方向)のみに移動するZ移動機構でもよい。また、吸着機構30が昇降機構35を備える構成である場合、移動機構は、X方向のみに移動するX移動機構でもよいし、Y方向のみに移動するY移動機構でもよい。また、XYZのうち2方向のみに移動する移動機構でもよい。なお、X移動機構またはY移動機構のみの構成である場合、昇降機構35が移動機構の一部を構成する。
The moving mechanism is not limited to the
・第1及び第2実施形態において、物品Wを荷取りするために吸着部32を下降させる動作は、昇降機構35を構成する昇降シリンダ36の伸長駆動によるものではなく、ロボットアーム23が吸着機構30を下降させる動作によるものでもよい。この場合、昇降シリンダ36は、その前の荷置き作業の際に伸長が伸長状態にあってもよい。また、物品Wを荷置きするために吸着部32を下降させる動作は、昇降機構35を構成する昇降シリンダ36の伸長駆動によるものではなく、ロボットアーム23が吸着機構30を下降させる動作によるものでもよい。
- In the first and second embodiments, the operation of lowering the
・吸着機構30は、昇降機構35を備えない構成でもよい。この場合、ロボット20などの移動機構が、吸着部32の昇降方向の移動を行えばよい。
- The
10…物品移載装置(移載装置)、12…コンベヤ(ローラコンベヤ)、15…入力部、20…移動機構の一例としてのロボット(多関節ロボット)、23…アームの一例としてのロボットアーム、23A~23C…アーム部、24…駆動機構、25…動力源、26…モータ、27…回転部、28…ブロワ、29…バキュームポンプ、30…吸着機構、31…機構本体、32…吸着部、33…被装着部、34…支持部、35…昇降機構、36…昇降シリンダ、37…昇降部材、38…負圧発生ユニット、39…吸着パッド、39a…パッド部、39b…吸着口、40…傾動機構、41…継手機構、42…第1軸、43…第2軸、44…連結部材、45…ブロック、46…ロック機構、47…第2シリンダ、48…揺動部材、49…規制板、50…スライド機構、51…規制部材、55…復帰機構、56…センタ復帰機構、57…第1シリンダ、57a…ロッド、60…受け機構、61…受け部材、62…駆動部の一例としての開閉シリンダ、63…リンク機構、64…支持プレート、64a…ガイド溝、65…第1リンク部材、66…第2リンク部材、67…固定軸、68…連結軸、69…可動軸、70…受け部、70a…丸パイプ、73…第1センサ、75…ホース、75A…第1ホース、75B…第2ホース、76…継手部材、77…第1配管部材、78…第2配管部材、79…フレキシブルケーブル、80…受け部、81…フック部材、82…間隔変更機構、83…横架部材、84…ねじ孔、85…電磁開閉弁、86…流量調整部の一例としての流量調整弁、86M…モータ、87,88…サイレンサ、89…フィルタ、90…撮像装置、91…カメラ、96…第2センサ、97…第2センサ、98…検知部の一例としての圧力スイッチ、100…制御部、110…コンピュータ、120…メモリ、B…ボルト、W,W1,W2…物品、P…パレット、Pa…載置面、f1…第1の駆動力、f2…第2の駆動力、V1…第1速度、V2…第2速度、HP…フック部材のピッチ、RP…ローラのピッチ、G…隙間、X…第1方向の一例であるX方向(スライド方向)、Y…Y方向、Z…高さ方向(鉛直方向)。 10...article transfer device (transfer device), 12...conveyor (roller conveyor), 15...input section, 20...robot (articulated robot) as an example of a moving mechanism, 23...robot arm as an example of an arm, 23A-23C...arm section, 24...driving mechanism, 25...power source, 26...motor, 27...rotating section, 28...blower, 29...vacuum pump, 30...suction mechanism, 31...mechanism body, 32...suction section, 33...mounted section, 34...support section, 35...lifting mechanism, 36...lifting cylinder, 37...lifting member, 38...negative pressure generating unit, 39...suction pad, 39a...pad portion, 39b...suction port, 40...tilting mechanism, 41...joint mechanism, 42...first shaft, 43...second shaft, 44...connecting member, 45...block, 46...locking mechanism, 47...second cylinder, 48...oscillating member, 49...regulating plate, 50...slide mechanism, 51...regulating member, 55...return mechanism, 56...center return mechanism, 57...first cylinder, 57a...rod, 60...receiving mechanism, 61...receiving member, 62...opening/closing cylinder as an example of a drive unit, 63...link mechanism, 64...support plate, 64a...guide groove, 65 ...First link member, 66...Second link member, 67...Fixed shaft, 68...Connecting shaft, 69...Movable shaft, 70...Receiving portion, 70a...Round pipe, 73...First sensor, 75...Hose, 75A...First hose, 75B...Second hose, 76...Joint member, 77...First piping member, 78...Second piping member, 79...Flexible cable, 80...Receiving portion, 81...Hook member, 82...Spacing change mechanism, 83...Horizontal member, 84...Threaded hole, 85...Electromagnetic opening/closing valve, 86...Flow rate adjustment valve as an example of a flow rate adjustment portion, 86M...Motor, 87, 88...Silencer, 8 9...filter, 90...imaging device, 91...camera, 96...second sensor, 97...second sensor, 98...pressure switch as an example of a detection unit, 100...control unit, 110...computer, 120...memory, B...bolt, W, W1, W2...item, P...pallet, Pa...loading surface, f1...first driving force, f2...second driving force, V1...first speed, V2...second speed, HP...pitch of hook member, RP...pitch of roller, G...gap, X...X direction (slide direction) which is an example of the first direction, Y...Y direction, Z...height direction (vertical direction).
Claims (13)
前記物品を吸着可能な吸着部を有する吸着機構と、
前記吸着機構を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構と、
を備え、
前記吸着機構は、前記吸着部が前記物品を吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、前記吸着部が吸着して引き上げた前記物品を下側から受ける閉状態とにシザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材を有する受け機構を備え、
前記吸着部は、一対の前記受け部材の開状態の下で前記物品を吸着し、
前記移動機構は、前記閉状態にある一対の前記受け部材が前記物品を受けた状態で前記吸着機構を移動させることを特徴とする物品移載装置。 An article transfer device that adsorbs and transfers an article,
A suction mechanism having a suction portion capable of suctioning the article;
a moving mechanism that moves the suction mechanism in a moving direction including a lifting direction;
Equipped with
the suction mechanism includes a receiving mechanism having a pair of receiving members configured to be openable and closable via a scissors mechanism between an open state in which the suction portion opens to a position that does not interfere with a suction operation of suctioning the article, and a closed state in which the suction portion receives the article that has been sucked up by the suction portion from below,
The suction portion suctions the article when the pair of receiving members are in an open state,
The article transfer device, wherein the moving mechanism moves the suction mechanism when the pair of receiving members in the closed state receive the articles.
前記移動機構は、前記吸着部の吸着が解除された状態、且つ一対の前記受け部材が前記物品を下側から受けた状態で、前記吸着機構を移動させることを特徴とする請求項3に記載の物品移載装置。 The receiving mechanism closes the pair of receiving members, and then moves the suction portion and the receiving member relatively in a direction approaching each other in a vertical direction to place the article on the pair of receiving members, and then moves the suction portion and the receiving member, which have released the suction, relatively in a direction separating them in the vertical direction;
The article transfer device according to claim 3 , wherein the moving mechanism moves the suction mechanism in a state in which the suction of the suction portion is released and the pair of receiving members receive the article from below.
前記傾動機構を、前記吸着部の傾動を許容するアンロック状態と前記吸着部を水平な姿勢にロックするロック状態とに切り替え可能なロック機構とを備え、
前記一対の受け部材を閉じた後、前記吸着部を水平な姿勢にロックした状態で、前記吸着部と一対の前記受け部材とが鉛直方向に互いに近づく方向に相対移動することで、前記物品を、前記閉状態にある一対の前記受け部材に置くことを特徴とする請求項1に記載の物品移載装置。 a tilting mechanism that supports the adsorption unit so that the adsorption unit can tilt;
a locking mechanism that can switch the tilting mechanism between an unlocked state that allows the suction unit to tilt and a locked state that locks the suction unit in a horizontal position;
The article transfer device described in claim 1, characterized in that after the pair of receiving members are closed, the suction portion and the pair of receiving members move relatively toward each other in a vertical direction while the suction portion is locked in a horizontal position, thereby placing the article on the pair of receiving members in the closed state.
前記吸着位置にある前記吸着部が前記物品を吸着するまで下降するときは、前記吸着部を前記第1の駆動力よりも弱い第2の駆動力で下降させ、
前記吸着部が吸着して引き上げた前記物品を前記閉状態にある一対の前記受け部材に置くときは、前記吸着部を前記第2の駆動力で下降させることを特徴とする請求項1に記載の物品移載装置。 In the process of a suction operation for suctioning the article, the suction unit is lowered from a raised position to a suction position by a first driving force;
When the suction unit at the suction position is lowered until it adsorbs the article, the suction unit is lowered by a second driving force that is weaker than the first driving force;
2. The article transfer device according to claim 1, wherein when the article that has been sucked up by the suction portion is to be placed on the pair of receiving members in the closed state, the suction portion is lowered by the second driving force.
前記吸着機構は、前記吸着部に吸着されたときに前記物品に作用する負圧を、前記吸引気流のリーク流量によって調整可能な流量調整部を有することを特徴とする請求項1に記載の物品移載装置。 The suction unit is configured to be able to suction the article with a suction airflow generated by a blower as a negative pressure source,
2. The article transfer device according to claim 1, wherein the suction mechanism has a flow rate adjustment section capable of adjusting a negative pressure acting on the article when it is sucked by the suction section by a leakage flow rate of the suction airflow.
前記流量調整部は、前記検知部が前記過大負圧を検知すると、前記リーク流量を増やすことで前記物品に作用する前記負圧を小さく調整することを特徴とする請求項7に記載の物品移載装置。 a detection unit capable of detecting an excessive negative pressure in which the negative pressure acting on the adsorption unit exceeds a negative pressure threshold;
8. The article transfer device according to claim 7, wherein the flow rate adjusting unit adjusts the negative pressure acting on the article to a smaller value by increasing the leakage flow rate when the detection unit detects the excessive negative pressure.
複数の前記フック部材の前記間隔を変更可能に構成される間隔変更機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の物品移載装置。 The pair of receiving members each have a plurality of hook members arranged at intervals in a first direction at a tip end portion,
2. The article transfer device according to claim 1, further comprising a distance changing mechanism configured to change the distance between the plurality of hook members.
前記吸着部が前記物品の吸着を解除する吸着解除動作と、
前記受け機構が一対の前記受け部材を開く開き動作と、
を行うことを特徴とする請求項9に記載の物品移載装置。 When the article attracted to the suction portion is to be placed on the roller conveyor, the moving mechanism lowers the suction mechanism to a placement position where the hook member is partially inserted between the rollers of the roller conveyor, and then
a suction release operation in which the suction unit releases the suction of the article;
an opening operation in which the receiving mechanism opens the pair of receiving members;
The article transfer device according to claim 9, further comprising:
前記移動機構は、一対の前記受け部材を開状態の下で、前記ローラコンベヤ上の前記物品を吸着可能な荷取位置まで前記吸着機構を下降させた後、
前記吸着部が前記物品を吸着する吸着動作と、
前記受け機構が一対の前記受け部材を閉じる閉じ動作と、
を行い、
前記閉じ動作の過程で前記フック部材は前記ローラコンベヤのローラ間に一部挿入されることを特徴とする請求項9に記載の物品移載装置。 When the suction unit picks up the article on the roller conveyor,
The moving mechanism lowers the suction mechanism to a pickup position where the suction mechanism can suction the article on the roller conveyor while the pair of receiving members are in an open state, and then
a suction operation in which the suction unit suctions the article;
a closing operation in which the receiving mechanism closes the pair of receiving members;
Do the following:
10. The article transfer device according to claim 9, wherein the hook member is partially inserted between the rollers of the roller conveyor during the closing operation.
前記移動機構としての多関節ロボットが有するアームに装着可能な被装着部と、
物品を吸着可能な吸着部と、
前記吸着部が前記物品を吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、前記吸着部が吸着して引き上げた前記物品を下側から受ける閉状態とにシザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材を有する受け機構と
を備え、
前記吸着部は、一対の前記受け部材が開いた開状態の下で前記物品を吸着し、
前記多関節ロボットが前記物品を移送する過程で、一対の前記受け部材が前記物品を下側から受ける前記閉状態とされることを特徴とする吸着機構。 The adsorption mechanism according to any one of claims 1 to 11,
a mounting portion that can be mounted on an arm of a multi-joint robot serving as the moving mechanism;
An adsorption portion capable of adsorbing an article;
a receiving mechanism having a pair of receiving members that can be opened and closed via a scissors mechanism between an open state in which the suction portion opens to a position that does not interfere with the suction operation of suctioning the article, and a closed state in which the suction portion receives the article that has been sucked up by the suction portion from below,
The suction portion suctions the article when the pair of receiving members are in an open state,
A suction mechanism characterized in that, during the process of the articulated robot transferring the article, the pair of receiving members are put into the closed state in which they receive the article from below.
前記物品を吸着可能な吸着部を有する吸着機構と、
前記吸着機構を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構と、
を備え、
前記吸着機構は、前記吸着部が前記物品を吸着する吸着動作の妨げとならない位置まで開く開状態と、前記吸着部が吸着して引き上げた前記物品を下側から受ける閉状態とにシザーズ機構を介して開閉可能に構成される一対の受け部材を有する受け機構を備え、
前記吸着部が、一対の前記受け部材の開状態の下で前記物品を吸着して引き上げる吸着工程と、
前記受け機構により一対の前記受け部材が前記閉状態に閉じた後、前記吸着部と前記受け部材とが鉛直方向に互いに近づく方向に相対移動することで、当該閉状態にある一対の前記受け部材が前記物品を受ける受け工程と、
前記移動機構が、前記閉状態にある一対の前記受け部材が前記物品を受けた状態で前記吸着機構を移動させる移送工程と
を含むことを特徴とする物品移載方法。 An article transfer method for adsorbing and transferring an article, comprising the steps of:
A suction mechanism having a suction portion capable of suctioning the article;
a moving mechanism that moves the suction mechanism in a moving direction including a lifting direction;
Equipped with
the suction mechanism includes a receiving mechanism having a pair of receiving members configured to be openable and closable via a scissors mechanism between an open state in which the suction portion opens to a position that does not interfere with a suction operation of suctioning the article, and a closed state in which the suction portion receives the article that has been sucked up by the suction portion from below,
a suction step in which the suction portion suctions and lifts the article while the pair of receiving members are in an open state;
a receiving step in which, after the pair of receiving members are closed to the closed state by the receiving mechanism, the suction portion and the receiving members move relatively in a direction approaching each other in a vertical direction, so that the pair of receiving members in the closed state receive the article;
a transport step in which the moving mechanism moves the suction mechanism while the pair of receiving members in the closed state receive the articles.
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