(57)【要約】【課題】素管の取り出しと成形された管の搬送を両立すること。【解決手段】パイプ搬送装置１は、互いに平行に設けられた一対のシャフト１６，１７と、一対のシャフト１６，１７のそれぞれに備えられ、シャフト１６，１７周りを回転可能な回動部１９，２４と、回動部１９，２４に連結され、シャフト１６，１７の半径方向外側に突出するピン２２，２５と、回動部１９，２４に連結され、シャフト１６，１７の半径方向外側に突出し、パイプ３０と当接して吸着する吸着部２３，２６と、を備え、吸着部２３，２６によりパイプ３０を吸着する際に、ピン２２，２５がパイプ３０の円周方向に沿って当接し、吸着部２３，２６がピン２２，２５と連動して回動することで、吸着部２３，２６の回転角が規制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に設けられた一対のシャフトと、
前記一対のシャフトのそれぞれに備えられ、前記シャフト周りを回転可能な回動部と、
前記回動部に連結され、前記シャフトの半径方向外側に突出するピンと、
前記回動部に連結され、前記シャフトの半径方向外側に突出し、パイプと当接して吸着する吸着部と、を備え、
前記吸着部により前記パイプを吸着する際に、前記ピンが前記パイプの円周方向に沿って当接し、前記吸着部が前記ピンと連動して回動することで、前記吸着部の回転角が規制される、
パイプ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット用ハンドを用いたパイプ搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１３−２２３９０５号公報がある。この公報に記載されたロボット用ハンドでは、一対のフィンガーの先端部にそれぞれ吸着器が設けられている。このロボット用ハンドでは、回動可能なフィンガーの先端部にワイヤが連結されており、ワイヤの引張量を調整することで、吸着器の角度を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２３９０５号公報
【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、前述した従来のロボット用ハンドでは、パイプの搬送を行う際に、吸着器の角度を目視で確認する必要があり、調整に手間がかかる場合がある。ここで一般に、パイプ加工の工程において、パレット内に整列されている素管を取り出して運送する工程と、曲げ加工による成形後の管を搬送する工程がある。パレット内に整列された素管の取出を行う場合には、他の把持対象以外の素管や壁が隣接しており、把持対象の素管を横から掴むことができないため、上方向からマグネットやバキュームを用いた吸着により取出しが行われる。この際、吸着面積を大きくすることにより把持力が確保される。一方、成形されたパイプを搬送する際には、成形後のパイプの形状にあわせて挟みこむことで把持するため、専用の治具が用いられる。すなわち、素管を搬送する際に吸着する治具と、成形されたパイプを把持する治具は、機能が異なり、別の専用治具が必要となることから、コストが増加する。
本発明は、素管の取り出しと成形された管の搬送を両立するパイプ搬送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるパイプ搬送装置は、互いに平行に設けられた一対のシャフトと、前記一対のシャフトのそれぞれに備えられ、前記シャフト周りを回転可能な回動部と、前記回動部に連結され、前記シャフトの半径方向外側に突出するピンと、前記回動部に連結され、前記シャフトの半径方向外側に突出し、パイプと当接して吸着する吸着部と、を備え、前記吸着部により前記パイプを吸着する際に、前記ピンが前記パイプの円周方向に沿って当接し、前記吸着部が前記ピンと連動して回動することで、前記吸着部の回転角が規制される。
これにより、吸着部によりパイプを把持する際に、ピンにより吸着部の角度を容易に変更することができる。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、素管の取り出しと成形された管の搬送を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】パイプ搬送装置の上面図である。
【図２】Ａ−Ａから見たパイプ搬送装置の正面図である。
【図３】素管状態のパイプの上部にバキュームカップが当接した状態を示す図である。
【図４】整列された素管の上方にパイプ搬送装置が配置された状態を示す図である。
【図５】パイプを横方向から把持する際のパイプ搬送装置の動作を示す図である。
【図６】パイプを横方向から把持した状態を示す図である。
【図７】成形により屈折したパイプを把持した状態を示す側面図である。
【図８】成形により屈折したパイプを把持した状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に示すように、パイプ搬送装置１は、基部１１と、基部１１の右側下方に設けられた右側腕部１２と、基部１１の左側下方に設けられた左側腕部１３と、を備える平行チャックである。なお、図１では図を判りやすくするため、基部１１の記載を省略している。
【０００９】
基部１１は、前後方向及び左右方向に長く形成されている。例えば、直方体状に形成されている基部１１には、右側腕部１２及び左側腕部１３を、それぞれ左右方向に動作させるためのモータ（図示せず）と、モータの駆動力を右側腕部１２及び左側腕部１３に伝達する減速ギア等の機構と、モータの動作を制御する制御部（図示せず）と、第１の把持部１８及び第２の把持部１９に吸着力を発生させるためのポンプ（図示せず）と、を備える。
【００１０】
右側腕部１２は、基部１１の右側前方に設けられた第１の腕部１４Ａと、基部１１の右側後方に設けられた第２の腕部１４Ｂと、第１の腕部１４Ａと第２の腕部１４Ｂの間を連結するように延在する第１のシャフト１６と、を備える。第１のシャフト１６には、複数の第１の把持部１８が配置されている。
【００１１】
第１の腕部１４Ａは、基部１１の右側前方において下方に突出して設けられている。基部１１に設けられたモータの駆動力により、基部１１と連結された箇所において左右方向に動作する。第１の腕部１４Ａの下部には、前後方向に延在する第１のシャフト１６の一端部が連結されている。
【００１２】
第２の腕部１４Ｂは、基部１１の右側後方において下方に突出して設けられている。第２の腕部１４Ｂは、基部１１に設けられたモータの駆動力により、基部１１と連結された箇所において左右方向に動作する。第２の腕部１４Ｂの下部には、第１のシャフト１６の他端部が連結されている。第１の腕部１４Ａと第２の腕部１４Ｂは、連動して左右方向に動作することにより、第１のシャフト１６が前後方向に延在する状態を保ったまま左右方向に動作する。
【００１３】
円柱状の第１のシャフト１６の両端部は、第１の腕部１４Ａの下部側及び第２の腕部１４Ｂの下部側に固定されている。また、第１のシャフト１６には、複数の第１の把持部１８が、第１のシャフト１６の延在方向に並べて配置されている。
【００１４】
左側腕部１３は、基部１１の左側前方に設けられた第３の腕部１５Ａと、基部１１の左側後方に設けられた第４の腕部１５Ｂと、第３の腕部１５Ａと第４の腕部１５Ｂの間を連結するように延在する第２のシャフト１７と、を備える。なお、第２のシャフト１７には、複数の第２の把持部１９が配置されている。
【００１５】
第３の腕部１５Ａは、基部１１の左側前方において下方に突出して設けられている。第３の腕部１５Ａは、基部１１に設けられたモータの駆動力により、基部１１と連結された箇所において左右方向に動作する。第３の腕部１５Ａの下部には、前後方向に延在する第２のシャフト１７の一端部が連結されている。
【００１６】
第４の腕部１５Ｂは、基部１１の左側後方において下方に突出して設けられている。第４の腕部１５Ｂは、基部１１に設けられたモータの駆動力により、基部１１と連結された箇所において左右方向に動作する。第４の腕部１５Ｂの下部には、第２のシャフト１７の他端部が連結されている。第３の腕部１５Ａと第４の腕部１５Ｂは、連動して左右方向に動作することにより、第２のシャフト１７が前後方向に延在する状態を保ったまま左右方向に動作する。
【００１７】
円柱状の第２のシャフト１７の両端部は、第３の腕部１５Ａの下部側と第４の腕部１５Ｂの下部側に固定されている。ここで、第１のシャフト１６と第２のシャフト１７が配置された高さは略同一であり、前後方向に延在した状態で互いに平行に配置されている。また、第２のシャフト１７の延在方向に沿って、複数の第２の把持部１９が並べて配置されている。なお、図１に示すように、第１の把持部１８と第２の把持部１９は、互いに横方向の位置が重ならないように、千鳥状に前後にずれた状態で配置されている。
【００１８】
第１の把持部１８は、前後方向を軸方向として第１のシャフト１６を中心に回転する第１の回動部２１と、第１の回動部２１の外側に突出する第１のピン２２と、第１の回動部２１の外側に連結された第１のバキュームカップ２３と、を備える。
【００１９】
第１の回動部２１は、前後方向に短く形成された円筒状であり、前後方向に貫通して設けられた孔に、第１のシャフト１６が挿入されている。第１の回動部２１は、第１のシャフト１６の前後方向を中心軸として、周方向に摺動する。これにより、第１の回動部２１に連結されている第１のピン２２と第１のバキュームカップ２３は、第１のシャフト１６の前後方向を中心軸として、それぞれ連動した状態で回動する。
【００２０】
第１の回動部２１に連結された第１のピン２２は、第１のシャフト１６の半径方向外側に向かって突出している。第１のピン２２は、第１のバキュームカップ２３が第１の回動部２１の下方に配置された状態の場合に、左下方向に延在するように配置されている。例えば図３に示すように、第１のピン２２は、パイプ３０の上部において、円周方向に沿って接触する。
【００２１】
第１のバキュームカップ（吸着部）２３は、パイプ３０の吸着を行う箇所である。例えば、第１のバキュームカップ２３は、基部１１に設けられたポンプによる真空引きにより、先端側に設けられた吸着面においてパイプ３０の吸着を行う。第１のバキュームカップ２３は、第１の回動部２１に連結されているため、第１のピン２２がパイプ３０に接触し上方向に動作することで第１の回動部２１が正面視で反時計周りに回動した場合に、同様に反時計周りに回動することで角度が変更される。すなわち、第１のバキュームカップ２３は、パイプ３０による第１のピン２２の先端側の押し上げと同期して、向きが変更される。
【００２２】
第２の把持部１９は、前後方向を軸方向として第２のシャフト１７を中心に回転する第２の回動部２４と、第２の回動部２４の外側に突出する第２のピン２５と、第２の回動部２４の外側に連結された第２のバキュームカップ２６と、を備える。
【００２３】
第２の回動部２４は、前後方向に短く形成された円筒状であり、前後方向に貫通して設けられた孔に、第２のシャフト１７が挿入されている。第２の回動部２４は、第２のシャフト１７の前後方向を中心軸として、周方向に摺動する。これにより、第２の回動部２４に連結されている第２のピン２５と第２のバキュームカップ２６は、第２のシャフト１７の前後方向を中心軸として、それぞれ連動した状態で回動する。
【００２４】
第２の回動部２４に連結された第２のピン２５は、第２のシャフト１７の半径方向外側に向かって突出している。第２のピン２５は、第２のバキュームカップ２６が第２の回動部２４の下方に配置された状態の場合に、右下方向に延在するように配置されている。第２のピン２５は、パイプ３０の上部において、円周方向に沿って接触する。
【００２５】
第２のバキュームカップ（吸着部）２６は、パイプ３０の吸着を行う箇所である。例えば、第２のバキュームカップ２６は、基部１１に設けられたポンプによる真空引きにより、先端側に設けられた吸着面においてパイプ３０の吸着を行う。第２のバキュームカップ２６は、第２の回動部２４に連結されているため、第２のピン２５がパイプ３０に接触し上方向に動作することで第２の回動部２４が正面視で時計回りに回動した場合に、同様に時計周りに回動することで角度が変更される。すなわち、第２のバキュームカップ２６は、パイプ３０による第２のピン２５の先端側の押し上げと同期して、向きが変更される。
【００２６】
次に、パイプ搬送装置１によるパイプ搬送の動作について説明する。最初に、成形前の素管状態の複数のパイプ３０が、パレット内に整列された状態において、パイプ搬送装置１によりパイプ３０を取り出す場合について説明する。
【００２７】
図４に示すように、パイプ搬送装置１は、把持対象のパイプ３０の上方に配置される。このとき、右側腕部１２と左側腕部１３の間は、狭く閉じられた状態である。すなわち、第１のシャフト１６と第２のシャフト１７が近づいた状態で平行に配置されている。このとき、第１のバキュームカップ２３の吸着面を有する先端部は、下方を向いた状態である。また同様に、第２のバキュームカップ２６の吸着面を有する先端側は、下方を向いた状態である。
【００２８】
次に、パイプ搬送装置１は、下降動作を行う。このとき、図３に示すように、複数の第１の把持部１８に設けられた各第１のバキュームカップ２３と、複数の第２の把持部１９に設けられた各第２のバキュームカップ２６のそれぞれの先端部は、下方に配置された状態のまま、パイプ３０の上部に当接する。
【００２９】
パイプ搬送装置１は、基部１１に設けられたポンプによる真空引きを行い、第１のバキュームカップ２３及び第２のバキュームカップ２６により、パイプ３０を上方向から吸着する。その後、パイプ搬送装置１は、吸着状態を保ったまま上昇する。
【００３０】
これにより、パイプ搬送装置１は、パイプ３０の側面に右側腕部１２と左側腕部１３を入れるスペースが無い場合であっても、上方からパイプ３０を吸着して搬送することができる。
【００３１】
次に、成形後のパイプ３０を搬送する場合の動作について説明する。なお、成形後のパイプ３０の側面には、把持する際に、右側腕部１２と左側腕部１３を入れるための十分なスペースを有しているものとして説明する。
【００３２】
図５(a)に示すように、パイプ搬送装置１は、右側腕部１２と左側腕部１３を閉じた状態を初期状態とする。
【００３３】
その後、図５(b)に示すように、パイプ搬送装置１は、右側腕部１２と左側腕部１３の距離を、パイプ３０の幅より僅かに長い距離だけ広げる。すなわち、第１のシャフト１６と第２のシャフト１７の間は、パイプ３０の幅より僅かに広く離れた状態で、平行に配置される。
【００３４】
パイプ搬送装置１は、パイプ３０の上方に移動した後に、下降動作を行う。このとき図５（ｃ）に示すように、パイプ３０は、右側腕部１２と左側腕部１３の間に入り込むことで、複数の第１の把持部１８に設けられた各第１のピン２２と、複数の第２の把持部１９に設けられた各第２のピン２５が押し上げられる。
【００３５】
ここで、図６に示すように、第１のピン２２が押し上げられることで、第１の回動部２１は第１のシャフト１６を中心に正面視で反時計回りに回動する。これにより、第１の回動部２１に連結する第１のバキュームカップ２３が、正面視で反時計回りに回動する。また同様に、第２のピン２５が押し上げられることで、第２の回動部２４は第２のシャフト１７を中心に正面視で時計回りに回動する。これにより、第２の回動部２４に連結する第２のバキュームカップ２６が、正面視で時計回りに回動する。
【００３６】
第１のバキュームカップ２３と第２のバキュームカップ２６のそれぞれの先端部を、それぞれパイプ３０に対して横方向から接触した状態にする。例えば、右側腕部１２と左側腕部１３の距離を狭めることにより、第１のバキュームカップ２３と第２のバキュームカップ２６をパイプ３０の横方向から接触させる。その後、パイプ搬送装置１は、基部１１に設けられたポンプによる真空引きを行い、第１のバキュームカップ２３及び第２のバキュームカップ２６により、パイプ３０を横方向から吸着する。
【００３７】
なお、図７に示すように、上下方向に屈折する箇所を有するように加工されている前後方向に延在するパイプ３０を搬送する場合、図８（ａ）に示すように、図７のＢ−Ｂから見た場合に、パイプ３０のうち低い位置に配置されるように形成された箇所は、所定の１対の第１の把持部１８及び第２の把持部１９の間において、低い位置で把持される。また、図８（ｂ）に示すように、図７のＣ−Ｃから見た場合に、パイプ３０のうち高い位置に配置されるように形成された箇所は、別の１対の第１の把持部１８及び第２の把持部１９の間において、高い位置で把持される。
【００３８】
このとき、各第１の把持部１８及び各第２の把持部１９に設けられた第１のピン２２及び第２のピン２５の押し上げ量は、パイプ３０の形状にしたがって変化する。したがって、各第１のバキュームカップ２３と各第２のバキュームカップ２６は、右側腕部１２と左側腕部１３の内側においてパイプ３０が配置された高さごとに、僅かに異なる向きとなる。これにより、夫々の第１のバキュームカップ２３と第２のバキュームカップ２６の先端部は、成形されたパイプ３０の外周部分に対して対向した状態となり、吸着が実行される。
【００３９】
したがって、パイプ搬送装置１は、素管の状態であるパイプ３０を側面から保持するスペースが無いような場合には、パイプ３０を上方向から吸着して取り出すことができる。また、パイプ搬送装置１は、上下方向に屈折するように成形されているパイプ３０については、その屈折状態にあわせて第１のバキュームカップ２３と第２のバキュームカップ２６の向きを自動的に調整することができる。これにより、パイプ搬送装置１は、素管状態のパイプ３０の取り出しと成形されたパイプ３０を両立するとともに、目視等によりバキュームカップ２３，２６の向きを調整する手間を削減することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、第１のバキュームカップ２３及び第２のバキュームカップ２６の真空引きを行うためのポンプ等は、基部１１に備えずに、パイプ搬送装置１の外部に設けていてもよい。また、パイプ搬送装置１に設けられている第１の把持部１８及び第２の把持部１９の個数は、図１や図７に示した個数に限られない。
【符号の説明】
【００４１】
１            パイプ搬送装置
１１            基部
１２            右側腕部
１３            左側腕部
１４Ａ            第１の腕部
１４Ｂ            第２の腕部
１５Ａ            第３の腕部
１５Ｂ            第４の腕部
１６            第１のシャフト
１７            第２のシャフト
１８            第１の把持部
１９            第２の把持部
２１            第１の回動部
２２            第１のピン
２３            第１のバキュームカップ
２４            第２の回動部
２５            第２のピン
２６            第２のバキュームカップ
３０            パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017113843.tif 000009
【図８】
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