(57)【要約】【課題】フィルム密封ワークを対象とし、あらかじめフィルムの吸着部に穴や切り込みを設けておく必要がなく、別個に切り込み用の装置が不要であり、ばら積みの場合でも、ワークの姿勢にかかわらず把持ができるフィルム密封ワーク用の真空吸着ハンドと真空吸着方法を提供する。【解決手段】搬送ロボット２のハンド取付部２ａに取り付けられフィルム密封ワーク１の外面を真空吸着する真空吸着カップ１２と、真空吸着カップ１２により吸着されたフィルム密封ワーク１のフィルム１ａに穿孔するフィルム穿孔装置２０とを備える。【選択図】図３
2010240750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密性のフィルムで包囲され接合部が密封されたフィルム密封ワークを把持し搬送するためのフィルム密封ワーク用の真空吸着ハンドであって、
搬送ロボットのハンド取付部に取り付けられフィルム密封ワークの外面を真空吸着する真空吸着カップと、
該真空吸着カップにより吸着されたフィルム密封ワークのフィルムに穿孔するフィルム穿孔装置と、を備えたことを特徴とするフィルム密封ワーク用の真空吸着ハンド。
【請求項２】
前記真空吸着カップは、一端に開口部を有し、該開口部でフィルム密封ワークの外面を部分的に囲みその内側を真空状態に保持可能なカップ状部材と、
前記開口部から所定の間隔を隔てて前記カップ状部材の内側を気密に仕切り、かつ少なくとも１つの連通穴を有するフィルム支持プレートと、を有し、
前記フィルム穿孔装置は、真空吸着カップにより吸着され前記連通穴を通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワークのフィルムに穿孔する、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルム密封ワーク用の真空吸着ハンド。
【請求項３】
前記フィルム穿孔装置は、フィルム支持プレートの前記連通穴に対して先端が出没可能な針状部材と、該針状部材を前記連通穴に対して前後進させるアクチュエータとからなる、ことを特徴とする請求項２に記載のフィルム密封ワーク用の真空吸着ハンド。
【請求項４】
気密性のフィルムで包囲され接合部が密封されたフィルム密封ワークを把持し搬送するためのフィルム密封ワーク用の真空吸着方法であって、
搬送ロボットのハンド取付部に取り付けられた真空吸着カップにより、フィルム密封ワークの外面を真空吸着し、
フィルム穿孔装置により、真空吸着カップにより吸着されたフィルム密封ワークのフィルムに穿孔する、ことを特徴とするフィルム密封ワーク用の真空吸着方法。
【請求項５】
前記真空吸着カップは、一端に開口部を有し、該開口部でフィルム密封ワークの外面を部分的に囲みその内側を真空状態に保持可能なカップ状部材と、
前記開口部から所定の間隔を隔てて前記カップ状部材の内側を気密に仕切り、かつ少なくとも１つの連通穴を有するフィルム支持プレートと、を有し、
前記フィルム穿孔装置は、真空吸着カップにより吸着され前記連通穴を通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワークのフィルムを穿孔する、ことを特徴とする請求項４に記載のフィルム密封ワーク用の真空吸着方法。
【請求項６】
フィルム支持プレートの前記連通穴に対して先端が出没可能な針状部材を、後退位置から前記連通穴に対して前進させて、前記連通穴を通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワークのフィルムに穿孔する、ことを特徴とする請求項５に記載のフィルム密封ワーク用の真空吸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気密性のフィルムで包囲され接合部が密封されたフィルム密封ワークを把持し搬送するため真空吸着ハンドと真空吸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願において、「フィルム密封ワーク」とは、ポリエチレンフィルムなどの気密性のフィルムで包囲され、接合部をヒートシールなどによって密封したワークを意味する。
【０００３】
このようなフィルム密封ワークを、ロボットを用いて把持し搬送する場合に、ワークを把持するロボットハンドとして、真空吸着装置を用いる場合、真空吸着装置が接する部分は減圧するため、その部分のフィルムがドーム状に膨れて変形し、特にワークが重量物である場合にはフィルムがワークの重量に耐え切れずに破壊してワークが落下してしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、この問題を解決するために、例えば特許文献１が既に提案されている。
【０００５】
図１は、特許文献１の吸着搬送装置の模式図である。この図において、５１は包装フィルム、５２は被搬送物、５３は吸着装置、５４は吸着面、５５は切り込み部、５６は吸着口、５７は柔軟性材、５８は網体である。
特許文献１は、上述したフィルム密封ワーク（包装フィルム５２＋包装フィルム５１）を吸着搬送する際、フィルム５１を破かないために、あらかじめフィルム５１の吸着部に曲線状の切り込み５５を形成し、その面を吸着してフィルム５１内の空気を吸引しつつワークを吸着するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０６３２７０号公報、「吸着搬送装置」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１では、あらかじめ吸着装置５３が接するフィルム５１の吸着部に曲線状の切り込み５５を設けておく必要があり、切り込み用の装置が別途必要となる。  
また、あらかじめ設けた切り込み５５を含むその周辺に吸着装置５３を位置決めする必要がある。
そのため、ワークの任意の場所を把持することはできず、ワークがばら積みの場合、ワークの姿勢によっては把持できない場合がある。
【０００８】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、フィルム密封ワークを対象とし、あらかじめフィルムの吸着部に穴や切り込みを設けておく必要がなく、別個に切り込み用の装置が不要であり、ばら積みの場合でも、ワークの姿勢にかかわらず把持ができるフィルム密封ワーク用の真空吸着ハンドと真空吸着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、気密性のフィルムで包囲され接合部が密封されたフィルム密封ワークを把持し搬送するためのフィルム密封ワーク用の真空吸着ハンドであって、
搬送ロボットのハンド取付部に取り付けられフィルム密封ワークの外面を真空吸着する真空吸着カップと、
該真空吸着カップにより吸着されたフィルム密封ワークのフィルムに穿孔するフィルム穿孔装置と、を備えたことを特徴とするフィルム密封ワーク用の真空吸着ハンドが提供される。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、前記真空吸着カップは、一端に開口部を有し、該開口部でフィルム密封ワークの外面を部分的に囲みその内側を真空状態に保持可能なカップ状部材と、
前記開口部から所定の間隔を隔てて前記カップ状部材の内側を気密に仕切り、かつ少なくとも１つの連通穴を有するフィルム支持プレートと、を有し、
前記フィルム穿孔装置は、真空吸着カップにより吸着され前記連通穴を通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワークのフィルムに穿孔する。
【００１１】
また、前記フィルム穿孔装置は、フィルム支持プレートの前記連通穴に対して先端が出没可能な針状部材と、該針状部材を前記連通穴に対して前後進させるアクチュエータとからなる。
【００１２】
また本発明によれば、気密性のフィルムで包囲され接合部が密封されたフィルム密封ワークを把持し搬送するためのフィルム密封ワーク用の真空吸着方法であって、
搬送ロボットのハンド取付部に取り付けられた真空吸着カップにより、フィルム密封ワークの外面を真空吸着し、
フィルム穿孔装置により、真空吸着カップにより吸着されたフィルム密封ワークのフィルムに穿孔する、ことを特徴とするフィルム密封ワーク用の真空吸着方法が提供される。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、前記真空吸着カップは、一端に開口部を有し、該開口部でフィルム密封ワークの外面を部分的に囲みその内側を真空状態に保持可能なカップ状部材と、
前記開口部から所定の間隔を隔てて前記カップ状部材の内側を気密に仕切り、かつ少なくとも１つの連通穴を有するフィルム支持プレートと、を有し、
前記フィルム穿孔装置は、真空吸着カップにより吸着され前記連通穴を通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワークのフィルムを穿孔する。
【００１４】
フィルム支持プレートの前記連通穴に対して先端が出没可能な針状部材を、後退位置から前記連通穴に対して前進させて、前記連通穴を通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワークのフィルムに穿孔する。
【発明の効果】
【００１５】
上記本発明の装置及び方法によれば、搬送ロボットのハンド取付部に取り付けられた真空吸着カップにより、フィルム密封ワークの外面を真空吸着し、フィルム穿孔装置により、真空吸着カップにより吸着されたフィルム密封ワークのフィルムに穿孔するので、この穿孔による貫通孔（穿孔孔）を通してフィルム密封ワークの内部を減圧し、ワークを確実に吸着することができる。
従って、フィルム密封ワークを対象とする場合でも、あらかじめフィルムの吸着部に穴（開口）を設けておく必要がなく、別個に切り込み用の装置が不要であり、ばら積みの場合でも、ワークの姿勢にかかわらず把持ができる。
また、フィルム穿孔装置を作動させないだけで、フィルム密封ワーク以外のワークも確実に吸着することができる。
【００１６】
また、本発明の実施形態によれば、前記真空吸着カップが、カップ状部材とフィルム支持プレートとからなり、フィルム支持プレートは、カップ状部材の内側を気密に仕切りかつ少なくとも１つの連通穴を有するので、真空吸着カップにより吸着され前記連通穴を通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワークのフィルムに前記フィルム穿孔装置により穿孔するので、フィルム密封ワークの内部のワークへの穿孔を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】特許文献１の吸着搬送装置の模式図である。
【図２】本発明の真空吸着ハンドを備えたワーク搬送装置の全体構成図である。
【図３】本発明による真空吸着ハンドの構成図である。
【図４】本発明による真空吸着方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１９】
図２は、本発明の真空吸着ハンドを備えたワーク搬送装置の全体構成図である。
この図において、１はワーク、２は搬送ロボット、４はハンド制御部、５はロボット制御部、６は総括処理部、７はロボット制御装置、１０は本発明の真空吸着ハンドである。
ロボット制御装置７はロボット制御部５と総括処理部６からなる。
【００２０】
ワーク１は、被搬送物が気密性のフィルム１ａで包囲され、その接合部が密封されたものである。フィルム１ａで包囲された被搬送物は、単品でも複数でもよい。以下、このようなワーク１を本出願では、「フィルム密封ワーク」又は単に「ワーク」と呼ぶ。
この図において、フィルム密封ワーク１は、所定の台８の上に載せられている。なお、台上のワーク１は、単品に限定されず、隣接して複数をバラ積みしてもよい。台８は、固定されている必要はなく、例えばコンベア装置等であってもよい。
【００２１】
搬送ロボット２は、例えば多関節３次元ロボットであり、真空吸着ハンド１０を所定のワーキングエリア内で６自由度の位置及び姿勢を制御できるようになっている。なお、搬送ロボット２は、多関節３次元ロボットに限定されず、その他のロボットであってもよい。
真空吸着ハンド１０は、搬送するワーク１の外面を吸着して、１つずつ持ち上げ、別の位置まで搬送するようになっている。
【００２２】
ハンド制御部４は、総括処理部６から受信する把持指令９ａに応じて真空吸着ハンド１０に制御信号を出力し、真空吸着ハンド１０から作動状態を示す作動信号を受信してこれを総括処理部６へ送信する。
なおハンド制御部４は必須ではなくこれを省略し、その機能を総括処理部６に含ませてもよい。
【００２３】
ロボット制御部５は、総括処理部６から受信したワーク１の位置と姿勢に基づき、搬送ロボット２を制御し、真空吸着ハンド１０によりワーク１の外面を吸着して、１つずつ持ち上げ、別の位置まで保持して搬送する。
【００２４】
総括処理部６は、本発明の箱状ワーク認識装置１０から受信したワークの作動信号をロボット制御部５に送信する。
ロボット制御部５と総括処理部６は、この例ではＰＣ（コンピュータ）である。なお、ロボット制御部５と総括処理部６を同一のＰＣで構成しても、それぞれ独立のＰＣで構成してもよい。
【００２５】
図３は、本発明による真空吸着ハンドの構成図である。この図において、本発明の真空吸着ハンド１０は、フィルム密封ワーク用の真空吸着ハンドであり、ロボット取付フランジ１２、フレーム１４、真空吸着カップ１６、及びフィルム穿孔装置２０からなる。
ロボット取付フランジ１２は、搬送ロボット２のハンド取付部２ａに取り付けられ、搬送ロボット２により所定のワーキングエリア内で６自由度の位置及び姿勢が制御される。
フレーム１４は、ロボット取付フランジ１２に固定された真空吸着ハンド１０の本体であり、ロボット取付フランジ１２と共に一体的に移動する。
【００２６】
真空吸着カップ１６は、搬送ロボット２のハンド取付部２ａに取り付けられ、フィルム密封ワーク１の外面を真空吸着する。
【００２７】
この例において、真空吸着カップ１６は、カップ状部材１７とフィルム支持プレート１８を有する。
【００２８】
カップ状部材１７は、リング状部材１７ａと平板１７ｂとからなり、一端（図で下端）にリング状部材１７ａで囲まれた開口部１７ｃを有する。リング状部材１７ａと平板１７ｂで囲まれた空間には、真空吸引管１９が連通しており、図示しない真空装置によりリング状部材１７ａと平板１７ｂで囲まれた空間を真空状態に減圧できるようになっている。
なお、本出願における真空状態とは、ワークを吸引して安定して把持できる程度の真空度を意味する。
上述した構成により、真空吸着カップ１６は、開口部１７ｃでフィルム密封ワーク１の外面を部分的に囲み、その内側を真空状態に保持できるようになっている。
【００２９】
フィルム支持プレート１８は、開口部１７ｃから所定の間隔ｈ（図では上下方向の距離）を隔ててカップ状部材１７の内側を気密に仕切っている。また、フィルム支持プレート１８は、少なくとも１つの連通穴１８ａを有する。連通穴１８ａは、この例では、４つの円形穴であるが、個数及び形状はこれに限定されない。
間隔ｈは、フィルム穿孔装置２０により、真空吸着カップ１６により吸着され連通穴１８ａを通して連通穴１８ａの内部又はフィルム支持プレート１８の上側に突出したフィルム密封ワーク１のフィルム１ａに穿孔する際に、フィルム密封ワーク１の内部のワークへの穿孔を確実に防止するように設定されている。
【００３０】
図３において、フィルム穿孔装置２０は、フィルム支持プレート１８の連通穴１８ａに対して先端が出没可能な針状部材２１と、針状部材２１を連通穴１８ａに対して前後進させるアクチュエータ２２と、シール部材２３とからなる。
【００３１】
針状部材２１の先端２１ａは、真空吸着カップ１６により吸着され連通穴１８ａを通して内部（フィルム支持プレート１８の上側）に突出したフィルム密封ワーク１のフィルム１ａに確実に穿孔するように鋭利に形成されている。針状部材２１はこの例では、連通穴１８ａの数（４つの円形穴）に対応して４本設けられているが、連通穴１８ａの数よりも少なくてもよい。
アクチュエータ２２は、例えば、電動アクチュエータ又は空気圧アクチュエータ（空圧シリンダ）であり、針状部材２１を連通穴１８ａに対して前後進させる。この場合、後退位置では、針状部材２１の先端２１ａが連通穴１８ａより上方に位置し、前進位置では、先端２１ａが連通穴１８ａより下方に位置するのがよい。
シール部材２３は、この例では、平板１７ｂと針状部材２１の間に設けられ、平板１７ｂを貫通する針状部材２１の周囲を気密に保持する。
【００３２】
なお、フィルム穿孔装置２０はこの例に限定されず、フィルム密封ワーク１のフィルム１ａに確実に穿孔できる限りで他の構成であってもよい。
他の構成としては、かみそりのように鋭利な刃物を、フィルム支持プレート１８の上面又は下面に沿って図で水平に移動させる機構、或いは、針状部材２１の先端にヒータを設け、フィルム１ａを熱で溶して穿孔する機構、等が可能である。
このような機構を採用した場合、上述した間隔ｈは、フィルム密封ワーク１の内部のワークへの穿孔を確実に防止できる限りで、任意に設定することができる。
【００３３】
図４は、本発明による真空吸着方法の説明図である。
この図において、（Ａ）はワークに接触状態、（Ｂ）はフィルム吸着状態、（Ｃ）はフィルム穿孔状態、（Ｄ）は吸着開始状態、（Ｅ）は吸着完了状態、（Ｆ）は搬送状態を示している。本発明の真空吸着方法では、（Ａ）〜（Ｆ）の順でワークを把持し搬送する。
【００３４】
ワークに接触状態（Ａ）では、搬送ロボット２のハンド取付部２ａに取り付けられた真空吸着カップ１６の開口部１７ｃをフィルム密封ワーク１の外面に接触させ、真空吸着カップ１６により、フィルム密封ワーク１の外面を真空吸着する。
この真空吸着により、フィルム密封ワーク１のフィルム１ａが、真空吸着カップ１６により吸着され、フィルム支持プレート１８の連通穴１８ａを通して連通穴１８ａの内部又はフィルム支持プレート１８の上側に突出する（フィルム吸着状態（Ｂ））。
【００３５】
フィルム吸着状態（Ｂ）において、フィルム支持プレート１８の連通穴１８ａに対して先端２１ａが出没可能な針状部材２１を、後退位置から連通穴１８ａに対して前進させて、連通穴１８ａを通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワーク１のフィルム１ａに穿孔する（フィルム穿孔状態（Ｃ））。
フィルム１ａに穿孔後、針状部材２１を後退位置に戻す（上昇させる）（吸着開始状態（Ｄ））。
この穿孔による貫通孔（穿孔孔）を通してフィルム密封ワーク１の内部が減圧され、フィルム密封ワーク１の下面に大気圧が作用し、ワークを確実に吸着する（吸着完了状態（Ｅ））。
搬送状態（Ｆ）では、吸着完了状態（Ｅ）のままワークを搬送し、その後、真空吸着を解除し、フィルム密封ワーク１の内部を大気圧に戻すことにより、ワークをその位置に移載することができる。
【００３６】
上述した本発明の装置及び方法によれば、搬送ロボット２のハンド取付部２ａに取り付けられた真空吸着カップ１６により、フィルム密封ワーク１の外面を真空吸着し、フィルム穿孔装置２０により、真空吸着カップ１６により吸着されたフィルム密封ワーク１のフィルム１ａに穿孔するので、この穿孔による貫通孔（穿孔孔）を通してフィルム密封ワーク１の内部を減圧し、ワーク１を確実に吸着することができる。
従って、フィルム密封ワーク１を対象とする場合でも、あらかじめフィルム１ａの吸着部に穴（開口）を設けておく必要がなく、別個に切り込み用の装置が不要であり、ばら積みの場合でも、ワークの姿勢にかかわらず把持ができる。
また、フィルム穿孔装置を作動させないだけで、フィルム密封ワーク以外のワークも確実に吸着することができる。
【００３７】
また、上述した実施形態によれば、真空吸着カップ１６により吸着され連通穴１８ａを通して内部又は上部に突出したフィルム密封ワーク１のフィルム１ａにフィルム穿孔装置２０により穿孔するので、フィルム密封ワーク１の内部のワークへの穿孔を確実に防止することができる。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１  フィルム密封ワーク（ワーク）、１ａフィルム、
２  搬送ロボット、２ａ  ハンド取付部、
４  ハンド制御部、５  ロボット制御部、
６  総括処理部、７  ロボット制御装置、８  台、
１０  真空吸着ハンド、１２  ロボット取付フランジ、
１４  フレーム、１６  真空吸着カップ、
１７  カップ状部材、１７ａ  リング状部材、
１７ｂ  平板、１７ｃ  開口部、
１８  フィルム支持プレート、１８ａ  連通穴、
１９  真空吸引管、２０  フィルム穿孔装置、
２１  針状部材、２１ａ  先端、２２  アクチュエータ
【図１】
2010240750.tif 000003
【図２】
2010240750.tif 000004
【図３】
2010240750.tif 000005
【図４】
2010240750.tif 000006