(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア上面に対して平行移動可能および昇降移動可能なロボットアームの先端部に設けられた回転軸であり、前記コンベア上面に対して垂直方向を回転中心とする回転軸と、
前記回転軸に固定された回転ベースと、
前記回転ベースの下面に前記回転軸周りに並設され、対象物を保持する複数の保持部であり、前記ロボットアームの昇降移動により前記回転ベースとともに一体に昇降する複数の保持部と、
前記回転軸を回転することにより前記複数の保持部を１つずつ前記コンベアの搬送方向の最後方へ向けるとともに、前記ロボットアームを前記コンベア上面に対して平行移動および昇降移動させることにより、前記コンベア上で整列されていない状態で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する対象物を前記回転ベースとともに一体に昇降する前記複数の保持部により１つずつ順次保持させる制御装置と
を有する搬送装置。
【請求項２】
コンベア上面に対して平行移動可能および昇降移動可能なロボットアームの先端部に設けられた回転軸であり、前記コンベア上面に対して垂直方向を回転中心とする回転軸と、
前記回転軸に固定された回転ベースと、
前記回転ベースに固定され、前記回転ベースに対してそれぞれ独立して昇降する複数の昇降機構付きベースと、
前記回転軸周りに並設され、対象物を保持する複数の保持部であり、前記複数の昇降機構付きベースにそれぞれ複数固定され、前記ロボットアームの昇降移動および前記複数の昇降機構付きベースの昇降により一体に昇降する複数の保持部と、
前記複数の昇降機構付きベースの１つを下降させた状態で、前記回転軸を回転することにより、前記下降させた昇降機構付きベースに固定された前記複数の保持部を１つずつ前記コンベアの搬送方向の最後方へ向けるとともに、前記ロボットアームを前記コンベア上面に対して平行移動および昇降移動させることにより、前記コンベア上で整列されていない状態で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する対象物を前記下降させた昇降機構付きベースに固定された前記複数の保持部により１つずつ順次保持させる制御装置と
を有する搬送装置。
【請求項３】
前記ロボットアームは、固定部と前記ロボットアームの先端部とを複数のパラレルリンク機構により連結したパラレルリンクロボットである請求項１または２に記載の搬送装置。
【請求項４】
コンベア上面に対して平行移動可能および昇降移動可能なロボットアームの先端部に設けられた回転軸であり、前記コンベア上面に対して垂直方向を回転中心とする回転軸と、
前記回転軸に固定された回転ベースと、
前記回転ベースの下面に前記回転軸周りに並設され、対象物を保持する複数の保持部であり、前記ロボットアームの昇降移動により前記回転ベースとともに一体に昇降する複数の保持部と、
を有する搬送装置の制御方法であって、
前記回転軸を回転することにより前記複数の保持部を１つずつ前記コンベアの搬送方向の最後方へ向けるとともに、前記ロボットアームを前記コンベア上面に対して平行移動および昇降移動させることにより、前記コンベア上で整列されていない状態で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する対象物を前記回転ベースとともに一体に昇降する前記複数の保持部により１つずつ順次保持させることを特徴とする搬送装置の制御方法。
【請求項５】
コンベア上面に対して平行移動可能および昇降移動可能なロボットアームの先端部に設けられた回転軸であり、前記コンベア上面に対して垂直方向を回転中心とする回転軸と、
前記回転軸に固定された回転ベースと、
前記回転ベースに固定され、前記回転ベースに対してそれぞれ独立して昇降する複数の昇降機構付きベースと、
前記回転軸周りに並設され、対象物を保持する複数の保持部であり、前記複数の昇降機構付きベースにそれぞれ複数固定され、前記ロボットアームの昇降移動および前記複数の昇降機構付きベースの昇降により一体に昇降する複数の保持部と
を有する搬送装置の制御方法であって、
前記複数の昇降機構付きベースの１つを下降させた状態で、前記回転軸を回転することにより、前記下降させた昇降機構付きベースに固定された前記複数の保持部を１つずつ前記コンベアの搬送方向の最後方へ向けるとともに、前記ロボットアームを前記コンベア上面に対して平行移動および昇降移動させることにより、前記コンベア上で整列されていない状態で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する対象物を前記下降させた昇降機構付きベースに固定された前記複数の保持部により１つずつ順次保持させることを特徴とする搬送装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベア上で搬送される対象物を保持して搬送する搬送装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品加工工場等において、コンベア上で整列されていない状態で搬送される海老や蛸などの対象物をロボットにより１つずつピックアップし、別のコンベアやテーブル上などに整列させることが行われている。この種のロボットとして、高速かつ高精細に処理できるパラレルリンクロボットの利用が望まれている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ワークを吸着保持するための複数の吸着パッドを備えたパラレルリンクロボットが記載されている。このパラレルリンクロボット装置は、回転軸を回転させることによって、処理すべきワークのピッチを可変にする可変装置を備えている。また、例えば、特許文献２には、パラレルリンクロボットの先に吊り下げシリンダが設けられ、そのロッド下端に複数の電磁石が設けられた搬送ベースが設けられた搬送装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５３９２号公報
【特許文献２】特開２００７−３８３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１，２に記載のパラレルリンクロボットは、いずれも複数の吸着パッドや電磁石などの複数の保持部を備えることにより、複数の対象物を一度に保持して搬送することが可能であるが、これらのパラレルリンクロボットでは予め複数の対象物がコンベアの搬送方向に対して直角方向に整列された状態でなければ搬送することができない。これらのパラレルリンクロボットでは、複数の対象物がコンベアの搬送方向にバラバラに配置されている状態では、１つの保持部により対象物を保持する際に、他の保持部が別の対象物に接触してしまうことになる。
【０００６】
そこで、本発明においては、コンベア上で整列されていない状態で搬送される海老や蛸などの対象物を複数の保持部に１つずつ確実に保持し、まとめて搬送することが可能な搬送装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の搬送装置は、コンベア上面に対して平行移動可能および昇降移動可能なロボットアームの先端部に設けられた回転軸であり、コンベア上面に対して垂直方向を回転中心とする回転軸と、回転軸周りに並設され、対象物を保持する複数の保持部とを有するものである。
【０００８】
本発明の搬送装置によれば、回転軸を回転することにより複数の保持部を１つずつコンベアの搬送方向の最後方へ向けるとともに、ロボットアームをコンベア上面に対して平行移動および昇降移動させることにより、コンベア上で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する対象物を保持部により順次保持させることができるため、コンベア上で整列されていない状態で搬送される海老や蛸などの対象物を複数の保持部に１つずつ保持することができる。
【０００９】
また、本発明の搬送装置の制御方法は、コンベア上面に対して平行移動可能および昇降移動可能なロボットアームの先端部に設けられた回転軸であり、コンベア上面に対して垂直方向を回転中心とする回転軸と、回転軸周りに並設され、対象物を保持する複数の保持部とを有する搬送装置の制御方法であって、回転軸を回転することにより複数の保持部を１つずつコンベアの搬送方向の最後方へ向けるとともに、ロボットアームをコンベア上面に対して平行移動および昇降移動させることにより、コンベア上で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する対象物を保持部により順次保持させることを特徴とする。これにより、コンベア上で整列されていない状態で搬送される海老や蛸などの対象物を複数の保持部に１つずつ保持することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コンベア上で整列されていない状態で搬送される海老や蛸などの対象物を複数の保持部に１つずつ確実に保持し、まとめて搬送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における搬送装置の概略構成図である。
【図２】図１の保持ユニット部の拡大図である。
【図３】搬送装置の各ハンドとコンベア上の対象物の位置関係を説明する説明図である。
【図４】図１の保持ユニット部の別の実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４の保持ユニット部を備えた搬送装置の各ハンドとコンベア上の対象物の位置関係を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明の実施の形態における搬送装置の概略構成図、図２は図１の保持ユニット部の拡大図である。
【００１３】
図１において、本発明の実施の形態における搬送装置１は、ロボットアームとしてのパラレルリンクロボット２と、パラレルリンクロボット２の先端部２０に設けられた保持ユニット部３と、コンベアＣ1上を撮影するカメラ装置４と、パラレルリンクロボット２、保持ユニット部３およびカメラ装置４を制御する制御装置としてのコンピュータ５とを有する。
【００１４】
パラレルリンクロボット２は、保持ユニット部３が設けられる先端部２０と、搬送装置１の装置フレーム（図示せず。）に固定される固定部２１とを、複数のパラレルリンク機構２２により連結したものである。パラレルリンクロボット２自体は公知であるため、詳細な説明は省略するが、コンピュータ５の制御により、先端部２０をコンベアＣ1，Ｃ2の上面に対して平行移動可能および昇降移動可能となっている。
【００１５】
保持ユニット部３は、コンベアＣ1，Ｃ2の上面に対して垂直方向を回転中心とする回転軸３０ａを有する回転アクチュエータ３０と、回転アクチュエータ３０の回転軸３０ａに固定された回転ベース３１と、回転ベース３１の下面に回転アクチュエータ３０の回転軸３０ａ周りに並設され、対象物Ａを保持する保持部としての複数のハンド３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄとを有する。回転アクチュエータ３０の回転と各ハンド３２ａ〜３２ｄの動作は、コンピュータ５により制御される。
【００１６】
カメラ装置４は、コンベアＣ1上を撮影し、コンピュータ５へ入力するものである。コンピュータ５は、このカメラ装置４から入力されるコンベアＣ1上の画像から、コンベアＣ1上で整列されていない状態で搬送される複数の対象物Ａのそれぞれの位置を特定し、特定した各対象物Ａの位置に基づいて、保持ユニット部３を制御するものである。
【００１７】
次に、上記構成の搬送装置１により、コンベアＣ1上で整列されていない状態で搬送される海老や蛸などの不定形の対象物Ａを別のコンベアＣ2上に整列させる際の制御方法について説明する。図３は搬送装置１の各ハンド３２ａ〜３２ｄとコンベアＣ1上の対象物Ａ1〜Ａ4の位置関係を説明する説明図である。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、コンベアＣ1上に対象物Ａ（搬送方向の先端に近い方（図の左方の先頭）から順に対象物Ａ1〜Ａ4とする。）が整列されていない状態で搬送された際、回転アクチュエータ３０により回転軸３０ａを回転し、第１のハンド３２ａをコンベアＣ1の搬送方向の最後方（図３の右方）へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部３をコンベアＣ1の上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ1上で搬送される複数の対象物Ａのうち搬送方向の先頭に位置する最初の対象物Ａ1をハンド３２ａにより把持する。
【００１９】
次に、図３（ｂ）に示すように、回転アクチュエータ３０により回転軸３０ａを左回りに９０°回転し、第２のハンド３２ｂをコンベアＣ1の搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部３をコンベアＣ1の上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ1上で搬送される複数の対象物Ａのうち搬送方向の先頭に位置する次の対象物Ａ2をハンド３２ｂにより把持する。
【００２０】
同様に、図３（ｃ）に示すように、回転アクチュエータ３０により回転軸３０ａを左回りに９０°回転し、第３のハンド３２ｃをコンベアＣ1の搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部３をコンベアＣ1の上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ1上で搬送される複数の対象物Ａのうち搬送方向の先頭に位置するさらに次の対象物Ａ3をハンド３２ｃにより把持する。
【００２１】
最後に、図３（ｄ）に示すように、回転アクチュエータ３０により回転軸３０ａを左回りに９０°回転し、第４のハンド３２ｄをコンベアＣ1の搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部３をコンベアＣ1の上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ1上で搬送される複数の対象物Ａのうち搬送方向の先頭に位置するさらに次の対象物Ａ4をハンド３２ｄにより把持する。
【００２２】
以上により、保持ユニット部３のすべてのハンド３２ａ〜３２ｄにそれぞれ対象物Ａ1〜Ａ4が保持される。その後、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部３をコンベアＣ2側へ移動させ、前述と同様に回転軸３０ａの回転と保持ユニット部３の平行移動および昇降移動により、コンベアＣ2上へ各ハンド３２ａ〜３２ｄから各対象物Ａ1〜Ａ4を順次配置し、整列させる。
【００２３】
以上のように、本実施形態における搬送装置１では、回転軸３０ａを回転することにより複数のハンド３２ａ〜３２ｄを１つずつコンベアＣ1の搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部３をコンベアＣ1上面に対して平行移動および昇降移動させることにより、コンベアＣ1上で搬送される複数の対象物Ａ1〜Ａ4のうち搬送方向の先頭に位置する対象物をハンド３２ａ〜３２ｄにより順次保持させることができる。
【００２４】
このとき、例えば１つのハンド３２ａにより対象物Ａ1を保持する際に、ハンド３２ａのみがコンベアＣ1の搬送方向の最後方へ向けられており、他のハンド３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは搬送方向の前方に位置するため、これらのハンド３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが別の対象物Ａ2，Ａ3，Ａ4に接触してしまうことがない。他のハンド３２ｂ〜３２ｄによりそれぞれ対象物Ａ2〜Ａ4をそれぞれ保持する際も同様である。したがって、この搬送装置１では、コンベアＣ1上で整列されていない状態で搬送される海老や蛸などの対象物Ａ1〜Ａ4を複数のハンド３２ａ〜３２ｄに１つずつ確実に保持し、まとめてコンベアＣ2上へ搬送することができる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、保持部として４つのハンド３２ａ〜３２ｄを備えた構成であるが、保持部の数はいくつであっても良い。また、ハンド３２ａ〜３２ｄは、それぞれ４つの爪を機械的に開閉することにより対象物Ａを把持するものであるが、爪の数は対象物Ａに応じて任意に変更することが可能である。あるいは、保持部として対象物Ａを吸着することにより保持する吸着式とすることも可能である。
【００２６】
次に、保持ユニット部の別の実施形態について説明する。図４は図１の保持ユニット部の別の実施形態を示す斜視図、図５は図４の保持ユニット部を備えた搬送装置の各ハンドとコンベア上の対象物の位置関係を説明する説明図である。
【００２７】
図４に示す保持ユニット部６は、コンベアＣの上面に対して垂直方向を回転中心とする回転軸６０ａを有する回転アクチュエータ６０と、回転アクチュエータ６０の回転軸６０ａに固定された回転ベース６１と、回転アクチュエータ６０の回転軸６０ａ周りに並設され、対象物Ａを保持する保持部としての８つのハンド６２ａ〜６２ｈ（図５参照。）とを有する。
【００２８】
なお、８つのハンド６２ａ〜６２ｈは、第１，第２の昇降機構付きベース６３ａ，６３ｂにそれぞれ４つずつ固定されている。第１，第２の昇降機構付きベース６３ａ，６３ｂは、回転ベース６１に対してそれぞれ独立して昇降する。回転アクチュエータ６０の回転、第１，第２の昇降機構付きベース６３ａ，６３ｂの昇降、および各ハンド６２ａ〜６２ｈの動作は、コンピュータ５により制御される。
【００２９】
また、本実施形態における保持ユニット部６は、特に蛸焼き器７（図５参照。）へ蛸を投入するのに適したものとなっている。ハンド６２ａ，６２ｄ，６２ｈ，６２ｅとハンド６２ｂ，６２ｃ，６２ｇ，６２ｆとは、それぞれ一列に配置され、各ハンド６２ａ〜６２ｈの間隔が蛸焼き器７の各個の蛸焼きを作る各凹部８のピッチと一致するように設定されている。
【００３０】
上記構成の保持ユニット部６を備えた搬送装置では、図５（ａ）に示すように、コンベアＣ上に搬送されてくる複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する最初の対象物Ａに対し、まず、第１の昇降機構付きベース６３ａを下降させた状態（第２の昇降機構付きベース３ｂは上昇させた状態）で、図５（ｂ）に示すように、回転アクチュエータ６０により回転軸６０ａを回転（図示例では、上方からみて反時計回りに１３５°回転）し、第１の昇降機構付きベース６３ａの第１のハンド６２ａをコンベアＣの搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部６をコンベアＣの上面に対して平行移動および昇降移動させ、対象物Ａを第１のハンド６２ａにより把持する。
【００３１】
次いで、図５（ｃ）に示すように、回転アクチュエータ６０により回転軸６０ａを時計回りに９０°回転し、第２のハンド６２ｂをコンベアＣの搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部６をコンベアＣの上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ上で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する次の対象物を第２のハンド６２ｂにより把持する。
【００３２】
次いで、図５（ｄ）に示すように、回転アクチュエータ６０により回転軸６０ａを時計回りに９０°回転し、第３のハンド６２ｃをコンベアＣの搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部６をコンベアＣの上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ上で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する次の対象物を第３のハンド６２ｃにより把持する。
【００３３】
同様に、図５（ｅ）に示すように、回転アクチュエータ６０により回転軸６０ａを時計回りに９０°回転し、第４のハンド６２ｄをコンベアＣの搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部６をコンベアＣの上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ上で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する次の対象物を第４のハンド６２ｄにより把持する。
【００３４】
これにより、第１の昇降機能付きベース６３ａの第１〜第４のハンド６２ａ〜６２ｄのすべてに対象物が把持された状態となる。なお、第１〜第４のハンド６２ａ〜６２ｄにより対象物を把持する際には、第２の昇降機能付きベース６３ｂは上昇させた状態であるため、コンベアＣ上の対象物に接触してしまうことがない。また、第１〜第４のハンド６２ａ〜６２ｄのそれぞれにより順に対象物を把持する際に、他のハンドが接触しないのは図３で説明したのと同様である。
【００３５】
その後、第１の昇降機能付きベース６３ａを上昇させるとともに、第２の昇降機構付きベース６３ｂを下降させて、図５（ｆ）に示すように、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部６をコンベアＣの上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ上で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する次の対象物を第５のハンド６２ｅにより把持する。
【００３６】
以降、前述と同様に、順次、図５（ｇ），（ｈ），（ｉ）に示すように、回転アクチュエータにより回転軸６０ａを反時計回りに９０°回転し、第６，第７，第８のハンド６２ｆ，６２ｇ，６２ｈをコンベアＣの搬送方向の最後方へ向けるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部６をコンベアＣの上面に対して平行移動および昇降移動させ、コンベアＣ上で搬送される複数の対象物のうち搬送方向の先頭に位置する次の対象物を第６，第７，第８のハンド６２ｆ，６２ｇ，６２ｈによりそれぞれ把持する。
【００３７】
これにより、第２の昇降機能付きベース６３ｂの第５〜第８のハンド６２ｅ〜６２ｈのすべてにも対象物が把持された状態となる。そして、第２の昇降機構付きベース６３ｂを上昇させて、第１〜第８のハンド６２ａ〜６２ｈの高さを揃え、図５（ｊ）に示すように、回転アクチュエータ６０により回転軸６０ａを時計回りに１３５°回転し、第１〜第４のハンド６２ａ〜６２ｄおよび第５〜第８のハンド６２ｅ〜６２ｈの配列を蛸焼き器７の凹部８の配列と一致させるとともに、パラレルリンクロボット２により保持ユニット部６を蛸焼き７側へ移動させ、各ハンド６２ａ〜６２ｈの位置と蛸焼き器７の各凹部８の位置とを一致させて、対象物を各凹部８へ一度に投入する。
【００３８】
以上のように、この保持ユニット部６によれば、８つのハンド６２ａ〜６２ｈに対象物を１つずつ保持し、一度に蛸焼き器７の各凹部８へ投入することができ、対象物の移送をより速く行うことが可能である。なお、昇降機能付きベースおよびハンドの数は、いくつであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の搬送装置およびその制御方法は、コンベア上で搬送される対象物、特に海老や蛸などの不定形の対象物を保持して搬送する搬送装置およびその制御方法として有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１  搬送装置
２  パラレルリンクロボット
３，６  保持ユニット部
４  カメラ装置
５  コンピュータ
２０  先端部
２１  固定部
２２  パラレルリンク機構
３０，６０  回転アクチュエータ
３０ａ，６０ａ  回転軸
３１，６１  回転ベース
３２ａ〜３２ｄ，６２ａ〜６２ｈ  ハンド
【図１】
0005931574.tif 000002
【図２】
0005931574.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005931574.tif 000005
【図５】
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