(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に開口部を備えた箱形のコンテナを搬送するコンテナ搬送装置において、
ロボットと、
該ロボットのアーム先端に取付けられた基部と、
該基部に取付けられていて上下方向に延びる第一スライドベース部と、
該第一スライドベース部に沿って摺動可能な第一スライド部と、
該第一スライド部に取付けられていて前記コンテナの一つの側部の上端を把持する把持部と、
前記基部に取付けられていて前記コンテナの底面に対して平行で且つ前記第一スライドベース部に対して垂直に延びる第二スライドベース部と、
該第二スライドベース部に沿って摺動可能な第二スライド部と、
該第二スライド部に取付けられていて前記コンテナの底面を受容する受容部とを具備し、
前記ロボットを動作させて、前記把持部を前記コンテナの一つの側部の上端に位置決めして前記把持部に前記上端を把持させ、
前記第一スライド部を前記第一スライドベース部に沿って上方に摺動させて、前記コンテナを上昇させ、
前記第二スライド部を第二スライドベース部に沿って摺動させて、前記受容部を前記コンテナの底面の下方に挿入し、それにより、前記コンテナを取出すようにしたコンテナ搬送装置。
【請求項２】
前記把持部は、前記コンテナの内面と外面とを挟込んで摩擦で把持する請求項１に記載のコンテナ搬送装置。
【請求項３】
前記把持部は、前記第一スライド部に取付けられていて前記コンテナの内面に係合するよう延びる第一把持部材と、
前記第一スライド部または前記第一把持部材に取付けられていて第一スライドベース部に対して垂直に延びる第三スライドベース部と、
該第三スライドベース部に沿って摺動可能な第三スライド部と、
前記第三スライド部に取付けられていて、前記コンテナの外面に係合する第二把持部材と、を含んでおり、
前記第一把持部材が前記コンテナの内面に係合した後で、前記第三スライド部を前記第三スライドベース部に沿って摺動させて、前記第二把持部材が前記コンテナの前記外面に係合し、それにより、前記コンテナを把持するようにした請求項１に記載のコンテナ搬送装置。
【請求項４】
前記コンテナの前記一つの側部の前記上端には鍔部が形成されており、
前記第二把持部材は前方に突出する突出部を含んでおり、
前記第二把持部材が前記コンテナの前記外面に係合した後で、前記第一スライド部を前記第一スライドベース部に沿って上方に摺動させ、それにより、前記第二把持部材の前記突出部が前記顎部の下面を支持するようにした請求項３に記載のコンテナ搬送装置。
【請求項５】
前記ロボット、前記基部、前記第一スライドベース部、前記第一スライド部、前記第二スライドベース部と、前記第二スライド部、および前記受容部は、前記コンテナの前記一つの側部の外側または下側に配置されている請求項１に記載のコンテナ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上方に開口部を備えた箱形のコンテナをロボットハンドにより搬送するコンテナ搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上方に開口部を備えた箱形のコンテナには、複数の部品などが積載物として積載される。そのようなコンテナは、ロボットにより搬送される。特許文献１においては、ロボットハンドの開閉可能な把持部がコンテナの上端側両側部を把持してコンテナを搬送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第4615015号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、開閉可能な把持部がコンテナを把持するためには、把持部が挿入されるべき隙間がコンテナの両側に形成されている必要がある。このため、複数のコンテナが互いに密接して配置されている場合には、隙間が無いので、開閉可能な把持部を使用してコンテナを把持することはできない。従って、特許文献１のコンテナ搬送装置を、そのように密接して配置されたコンテナを積降ろすために使用できない。
【０００５】
また、特許文献１の構成では、開閉可能な把持部がコンテナの開口部の上方に位置するので、コンテナの開口部は実質的に閉鎖される。このため、開閉可能な把持部を備えたロボットハンドによりコンテナを傾斜させたとしても、コンテナ内の積載物を開口物から払出すことは困難である。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、複数のコンテナが互いに密接して配置されている場合であっても、コンテナを把持して搬送することのできるコンテナ搬送装置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】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、上方に開口部を備えた箱形のコンテナを搬送するコンテナ搬送装置において、ロボットと、該ロボットのアーム先端に取付けられた基部と、該基部に取付けられていて上下方向に延びる第一スライドベース部と、該第一スライドベース部に沿って摺動可能な第一スライド部と、該第一スライド部に取付けられていて前記コンテナの一つの側部の上端を把持する把持部と、前記基部に取付けられていて前記コンテナの底面に対して平行で且つ前記第一スライドベース部に対して垂直に延びる第二スライドベース部と、該第二スライドベース部に沿って摺動可能な第二スライド部と、該第二スライド部に取付けられていて前記コンテナの底面を受容する受容部とを具備し、前記ロボットを動作させて、前記把持部を前記コンテナの一つの側部の上端に位置決めして前記把持部に前記上端を把持させ、前記第一スライド部を前記第一スライドベース部に沿って上方に摺動させて、前記コンテナを上昇させ、前記第二スライド部を第二スライドベース部に沿って摺動させて、前記受容部を前記コンテナの底面の下方に挿入し、それにより、前記コンテナを取出すようにしたコンテナ搬送装置が提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記把持部は、前記コンテナの内面と外面とを挟込んで摩擦で把持する。
３番目の発明によれば、１番目の発明において、前記把持部は、前記第一スライド部に取付けられていて前記コンテナの内面に係合するよう延びる第一把持部材と、前記第一スライド部または前記第一把持部材に取付けられていて第一スライドベース部に対して垂直に延びる第三スライドベース部と、該第三スライドベース部に沿って摺動可能な第三スライド部と、前記第三スライド部に取付けられていて、前記コンテナの外面に係合する第二把持部材と、を含んでおり、前記第一把持部材が前記コンテナの内面に係合した後で、前記第三スライド部を前記第三スライドベース部に沿って摺動させて、前記第二把持部材が前記コンテナの前記外面に係合し、それにより、前記コンテナを把持するようにした。
４番目の発明によれば、３番目の発明において、前記コンテナの前記一つの側部の前記上端には鍔部が形成されており、前記第二把持部材は前方に突出する突出部を含んでおり、前記第二把持部材が前記コンテナの前記外面に係合した後で、前記第一スライド部を前記第一スライドベース部に沿って上方に摺動させ、それにより、前記第二把持部材の前記突出部が前記顎部の下面を支持するようにした。
５番目の発明によれば、１番目の発明において、前記ロボット、前記基部、前記第一スライドベース部、前記第一スライド部、前記第二スライドベース部と、前記第二スライド部、および前記受容部は、前記コンテナの前記一つの側部の外側または下側に配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
１番目の発明においては、コンテナの一つの側部の上端のみを把持した把持部を第一スライド部によって上方に移動させた後で、受容部をコンテナの底面の下方に挿入している。このため、コンテナの一つの側部が開放していれば、複数のコンテナが互いに密接して配置されている場合であっても、コンテナを把持して搬送することができる。従って、互いに密接して配置されたコンテナを積降ろしすることができ、また、コンテナを互いに密着させて積増しすることもできる。
２番目および３番目の発明においては、摩擦でコンテナを把持するので、コンテナが鍔部を備える必要はない。従って、コンテナの形状にかかわらず、コンテナを把持できる。
４番目の発明においては、第二把持部材の突出部がコンテナの顎部の下面を支持するので、摩擦で把持する場合と比較して、少ない力でコンテナを把持することができる。
５番目の発明においては、把持部以外のコンテナ搬送装置の要素はコンテナの側部の外側または下側に配置されているので、コンテナの上方は開放している。このため、ロボットによりコンテナを傾斜させれば、コンテナの積載物を払出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に基づくコンテナ搬送装置の第一の側面図である。
【図２Ａ】図１の把持部を拡大して示す部分拡大図である。
【図２Ｂ】図１の把持部を拡大して示す他の部分拡大図である。
【図３】本発明に基づくコンテナ搬送装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明に基づくコンテナ搬送装置の動作を説明するための第一の側面図である。
【図５】本発明に基づくコンテナ搬送装置の動作を説明するための第二の側面図である。
【図６】本発明に基づくコンテナ搬送装置の動作を説明するための第三の側面図である。
【図７】コンテナ搬送装置の払出し動作を示す斜視図である。
【図８】他の把持部を拡大して示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づくコンテナ搬送装置の第一の側面図である。図１に示されるように、コンテナ搬送装置１０は、上方に開口部を備えた箱形のコンテナＣを搬送するのに用いられる。図１においては、コンテナＣが床部Ｌ上に配置されているが、コンテナＣが他のコンテナ（図示しない）上に配置されている場合にも適用される。
【００１１】
コンテナ搬送装置１０は例えば多関節ロボットであるロボット１を含んでいる。そして、ロボット１のアーム先端２には、基部５のベースプレート５ａが取付けられている。図１においては、基部５は互いに直交する二つの側部を備えた略台形の枠体である。ただし、互いに直交する二つの側部を備える限りにおいては、基部５が他の形状であってもよい。基部５、および基部５に取付けられた後述する部材は、ロボットハンドとしての役目を果たす。
【００１２】
ベースプレート５ａに対して垂直な一つの側部５ｂには、第一スライドベース部１１が取付けられている。そして、第一スライド部１２が、第一スライドベース部１１に沿って摺動可能に取付けられている。さらに、第一スライド部１２には、後述する把持部３０が結合されている。なお、側部５ｂはコンテナＣの高さに概ね等しいか、またはコンテナＣの高さよりも長い。
【００１３】
側部５ｂに対して垂直な基部５の一つの側部５ｃには、第二スライドベース部２１が取付けられている。そして、第二スライド部２２が、第二スライドベース部２１に沿って摺動可能に取付けられている。さらに、第二スライド部２２には、受容部４０が結合されている。受容部４０は例えば略平板状の部材であり、コンテナＣの底面を受容するのに十分な強度および寸法を備えているものとする。例えば、受容部４０の面積はコンテナＣの底面の面積の１／２以上でありうる。なお、受容部４０はコンテナＣの底面を支持できるフォーク状部材であってもよい。
【００１４】
図２Ａは図１の把持部を拡大して示す部分拡大図である。図２Ａに示されるように、把持部３０は、第一スライド部１２に取付けられた第三スライドベース部３１と、第三スライドベース部３１に沿って摺動可能な第三スライド部３２とを含んでいる。図２Ａから分かるように、第三スライドベース部３１は、第一スライドベース部１１に対して垂直に延びている。
【００１５】
さらに、把持部３０は、第一スライド部１２に取付けられた第一把持部材３５を含んでいる。前述した第三スライドベース部３１が第一把持部材３５に取付けられていてもよい。図２Ａに示されるように、第一把持部材３５は二つの略Ｌ字形状部材が垂直に組み合わされた形状である。言い換えれば、第一把持部材３５は第一スライド部１２に結合される第一部分３５ａと、第一部分３５ａに対して垂直で上方に延びる第二部分３５ｂと、第二部分３５ｂに対して垂直で且つ第一部分３５ａに対して平行に前方に向かって延びる第三部分３５ｃと、第三部分３５ｃに対して垂直で且つ第二部分３５ｂに対して平行で下方に延びる第四部分３５ｄとを含んでいる。
【００１６】
図２Ａに示されるように、第一把持部材３５の第三部分３５ｃは第一部分３５ａおよび第一スライド部１２を越えて前方に突出している。従って、第四部分３５ｄと第二部分３５ｂとの間の距離は、第三スライド部３２、後述する第二把持部材３６およびコンテナＣの厚さ部分の合計よりも十分に大きい。
【００１７】
図２Ａにおいては、コンテナＣの厚さ部分は、コンテナＣの内面Ｃ１および外面Ｃ２との間の部分として表されている。また、図２Ａに示されるように、コンテナＣの一つの側部の上端には、鍔部Ｃ３が形成されている。図２Ａにおける鍔部Ｃ３は、コンテナＣの外面Ｃ２に凹部Ｃ４を形成することによりコンテナＣの上端近傍に生じた中実部分である。あるいは、鍔部Ｃ３はコンテナＣの外面Ｃ２から突出する突起（図示しない）であってもよい。
【００１８】
さらに、把持部３０は、第三スライド部３２に取付けられた第二把持部材３６を有している。図２Ａから分かるように、第二把持部材３６は単一の略Ｌ字形状部材である。第二把持部材３６は、第三スライド部３２に結合されていて第一スライドベース部１１に平行に延びる第一部分３６ａと、第一部分３６ａに対して垂直であって前方に延びる第二部分３６ｂとを含んでいる。図２Ａに示されるように、鍔部Ｃ３の縦方向長さは、第一把持部材３５の第三部分３５ｃの内面と第二把持部材３６の第二部分３６ｂの上面との間の距離よりも大きいものとする。
【００１９】
図３は本発明に基づくコンテナ搬送装置の動作を示すフローチャートである。また、図４〜図６は、本発明に基づくコンテナ搬送装置の動作を説明するための側面図である。以下、図１〜図６を参照しつつ、本発明に基づくコンテナ搬送装置１０の動作について説明する。
【００２０】
はじめに、ステップＳ１１において、ロボット１を動作させて、基部５をコンテナＣの一方の側部に隣接させる。そして、把持部３０にコンテナＣの一方の側部の上端を把持させる。
【００２１】
具体的には、図２Ａに示されるように、第一把持部材３５の第四部分３５ｄをコンテナＣの内面Ｃ１に係合させる。次いで、第三スライド部３２を第三スライドベース部３１に沿って摺動させる。これにより、第二把持部材３６がコンテナＣに向かって移動する。その結果、第二把持部材３６の第一部分３６ａがコンテナＣの外面Ｃ２に係合すると共に、第二部分３６ｂがコンテナＣの外面Ｃ２に凹部Ｃ４に進入し、第二部分３６ｂが鍔部Ｃ３の下面の下方に位置するようになる。
【００２２】
この状態においては、図２Ｂに示されるように、第二部分３６ｂは鍔部Ｃ３の下面に接触していない。しかしながら、第二把持部材３６の第一部分３６ａの大部分はコンテナＣの外面Ｃ２に係合している。そして、第一把持部材３５の第四部分３５ｄはコンテナＣの内面Ｃ１に係合したままである。
【００２３】
従って、コンテナＣの鍔部Ｃ３は、第一把持部材３５の第四部分３５ｄと第二把持部材３６の第一部分３６ａとの間に把持された状態になる。それゆえ、鍔部Ｃ３の下面と第二把持部材３６の第二部分３６ｂとの間に隙間が生じていたとしても、把持部３０はコンテナＣを把持することができる。
【００２４】
当然のことながら、第二把持部材３６の第一部分３６ａがコンテナＣの外面Ｃ２に係合した後で、第一スライド部１２を第一スライドベース部１１に沿ってわずかがら上昇させて、第二把持部材３６の第二部分３６ｂを鍔部Ｃ３の下面に係合させてもよい。この場合には、第二部分３６ｂが鍔部Ｃ３の下面を支持するので、コンテナＣをより確実に把持することができる。なお、この工程を省略してもよい。
【００２５】
次いで、ステップＳ１２においては、コンテナＣを把持できたか否かが判定される。この判定は、図示しない位置センサにより検出される第三スライド部３２または第二把持部材３６の位置に基づいて行われる。すなわち、第三スライド部３２または第二把持部材３６が図２Ｂに示される位置にあれば、コンテナＣを把持できたものと判定する。なお、コンテナＣを把持できなかったと判定された場合には、ステップＳ１１に戻り、コンテナＣを把持するまで処理を繰返すものとする。
【００２６】
次いで、ステップＳ１３においては、図４に示されるように、第一スライド部１２を第一スライドベース部１１に沿ってさらに上昇させる。これにより、把持部３０がコンテナＣと一緒に上昇し、コンテナＣが床部Ｌから離間する（図５を参照されたい）。コンテナＣの底面が床部Ｌから所定距離だけ上昇すると、ステップＳ１４に進む。
【００２７】
ステップＳ１４においては、図５に示されるように、第二スライド部２２を第二スライドベース部２１に沿ってコンテナＣに向かって移動させる。これにより、第二スライド部２２と一体的な受容部４０がコンテナＣの底面と床部Ｌとの間に挿入されるようになる（図６を参照されたい）。従って、コンテナＣは受容部４０によって支持されるようになる。
【００２８】
次いで、ステップＳ１５においては、ロボット１を動作させて、コンテナＣを床部Ｌから移動させる。コンテナＣが他のコンテナ（図示しない）上に積重ねられていた場合には、コンテナＣのみが取出されることとなる。
【００２９】
次いで、ステップＳ１６においては、ロボット１を動作させて、コンテナＣを傾斜させる。本発明においては、コンテナＣは把持部３０と受容部４０とにより把持されている。従って、コンテナＣを傾斜させた場合であっても、コンテナＣが脱落したり、コンテナＣが破損することなしに、コンテナＣ内の積載物を払出すことができる（図７を参照されたい）。
【００３０】
特に、図１等から分かるように、本発明においては、基部５および基部５に取付けられた部材がコンテナＣの一つの側部の外側または下側に配置されている。つまり、コンテナＣの開口部は把持部３０等で閉鎖されることはない。このため、コンテナＣを傾斜させることにより、コンテナＣ内の積載物を容易に払出すことができる。最終的に、ステップＳ１７においては、空のコンテナＣを床部Ｌに配置するか、または別のコンテナ（図示しない）上に積増しする。
【００３１】
このように、本発明においては、コンテナＣの一つの側部の上端のみを把持した把持部３０を第一スライド部１２によって上方に移動させた後で、受容部４０をコンテナＣの底面の下方に挿入している。このため、コンテナＣの一つの側部が開放していれば、複数のコンテナが互いに密接して配置されている場合であっても、コンテナＣを把持して搬送することができる。従って、互いに密着したコンテナＣを積降ろしすることができる。
【００３２】
また、本発明においては、把持部３０の一部などがコンテナＣの両側面を越えて突出することはない。従って、コンテナＣの幅に等しい最小限の隙間しか存在しない場合であっても、コンテナＣをそのような隙間に挿入させられる。従って、本発明においては、コンテナＣを互いに密着させて積増しすることも可能である。
【００３３】
図８は他の把持部を拡大して示す部分拡大図である。図８においては、第一スライド部１２の先端に、略Ｌ字形状のブロック３５’が配置されている。そして、ブロック３５’の側面には、把持部３０とは別の形態の把持部５０が設けられている。なお、ブロック３５’は直方体であってもよく、あるいは、ブロック３５’を用いることなしに、把持部５０が第一スライド部１２に直接的に取付けられていてもよい。
【００３４】
図８に示される把持部５０は本体５５から下方に延びる固定指部５１と、該固定指部５１に対して平行な可動指部５２とを含んでいる。はじめに、固定指部５１と可動指部５２との間の距離がコンテナＣの厚さ以上になるように、可動指部５２を固定指部５１から離間させる。そして、その状態でロボット１を動作させ、固定指部５１と可動指部５２との間に、コンテナＣの一つの側部の上端が配置されるようにする。
【００３５】
次いで、可動指部５２を固定指部５１に向かって移動させ、コンテナを固定指部５１と可動指部５２との間で把持する。これにより、コンテナＣを把持することができる。この場合には、コンテナＣの厚さ部分を摩擦で把持しているので、コンテナＣが鍔部Ｃ３を備える必要がない。言い換えれば、把持部５０は鍔部Ｃ３を備えていないコンテナＣを把持することが可能である。
【００３６】
なお、図８は摩擦でコンテナＣを把持する構成であるので、比較的大きい力が必要である。これに対し、図２Ａに示される把持部３０により鍔部Ｃ３の下面を支持する場合には、比較的小さい力でコンテナＣを把持することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    ロボット
２    アーム先端
５    基部
５ａ    ベースプレート
５ｂ    側部
５ｃ    側部
１０    コンテナ搬送装置
１１    第一スライドベース部
１２    第一スライド部
２１    第二スライドベース部
２２    第二スライド部
３１    第三スライドベース部
３２    第三スライド部
３５    第一把持部材
３５’    ブロック
３５ａ    第一部分
３５ｂ    第二部分
３５ｃ    第三部分
３５ｄ    第四部分
３６    第二把持部材
３６ａ    第一部分
３６ｂ    第二部分（突起部）
４０    受容部
５０    把持部
５１    固定指部
５２    可動指部
５５    本体
Ｃ    コンテナ
Ｃ１    内面
Ｃ２    外面
Ｃ３    鍔部
Ｃ４    凹部
【図１】
0005860083.tif 000002
【図２Ａ】
0005860083.tif 000003
【図２Ｂ】
0005860083.tif 000004
【図３】
0005860083.tif 000005
【図４】
0005860083.tif 000006
【図５】
0005860083.tif 000007
【図６】
0005860083.tif 000008
【図７】
0005860083.tif 000009
【図８】
0005860083.tif 000010