(57)【要約】【課題】薄板物品を落下させることなく安定して搬送することができるようにするとともに、多数同時搬送と、物品を密集して積み付けることができるハンド装置を備えたマニピュレータを提供する。【解決手段】少なくとも一対の把持部材３を備え、該把持部材３の互いが接近するよう水平方向に駆動する把持部材駆動部５とをハンド装置３０に備え、把持部材３の狭持動作によって物品Ａを挟持して移送する物品搬送用マニピュレータにおいて、把持部材３からまたは把持部材３の下面から突出して薄板物品Ａの下面を掛止する可動受爪３７と、把持部材３の薄板物品Ａの非把持側に突出させることなく、可動受爪３７を把持部材３の内部または下面に収納する受爪駆動部４と、前記把持部材内側面から突出して薄板の浮き上がりを掛止する固定受爪３６と、をハンド装置３０に備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の把持部材と、前記一対の把持部材が互いに接近するよう前記一対の把持部材の少なくとも一方を水平方向に駆動させる把持部材駆動部と、をハンドに備え、前記一対の把持部材の狭持動作によって搬送対象物を挟持して移送する搬送対象物搬送用マニピュレータにおいて、
前記把持部材の一方に当該把持部材の内部または下面から突出して前記搬送対象物の下面を掛止する可動受爪を備え、
前記把持部材の他方に当該把持部材の内側面から突出して前記搬送対象物の浮き上がりを掛止する固定受爪を備えたことを特徴とする搬送対象物搬送用マニピュレータ。
【請求項２】
前記一対の把持部材は、搬送対象物を平板の平面によって狭持する略平板部材であることを特徴とする請求項１記載の搬送対象物搬送用マニピュレータ。
【請求項３】
前記可動受爪を前記把持部材の内部または下面に収納する受爪駆動部を備え、前記可動受爪は略Ｌ字形状の棒状部材であって、前記受爪駆動部が前記略Ｌ字形状の長手軸を回転させることによって、短手軸が前記搬送対象物の下面を掛止するよう突出することを特徴とした請求項２記載の搬送対象物搬送用マニピュレータ。
【請求項４】
前記可動受爪が複数個備えられたことを特徴とする請求項３記載の搬送対象物搬送用マニピュレータ。
【請求項５】
前記受爪駆動部はモータ駆動またはエア駆動による回転式アクチュエータであることを特徴とする請求項３記載の搬送対象物搬送用マニピュレータ。
【請求項６】
前記受爪駆動部は、エアシリンダと該エアシリンダの先端に設けられたリンク機構と、からなることを特徴とした請求項３記載の搬送対象物搬送用マニピュレータ。
【請求項７】
少なくとも一対の把持部材と、前記一対の把持部材が互いに接近するよう前記一対の把持部材の少なくとも一方を水平方向に駆動させる把持部材駆動部と、をハンドに備え、前記一対の把持部材の狭持動作によって搬送対象物を挟持して移送する搬送対象物搬送用マニピュレータによる搬送対象物搬送方法であって、
前記把持部材の狭持動作によって搬送対象物を狭持させる際に、前記把持部材内側面から突出して前記搬送対象物の浮き上がりを掛止する固定受爪と、前記把持部材内部から、または前記把持部材の下面から突出して前記搬送対象物の下面を掛止する可動受爪とに物品を接触させるように前記搬送対象物を斜めに把持し、
前記搬送対象物を上昇させる際に、前記可動受爪を駆動して前記可動受爪を前記搬送対象物の下面に突出させ、
前記搬送対象物を所望の位置に搬送して下降させる際に、前記可動受爪を駆動して前記可動受爪が前記把持部材の前記搬送対象物の非把持側に略突出しないよう前記把持部材の内部または前記把持部材の下面に収納させ、
前記把持部材から前記搬送対象物を開放し、前記搬送対象物を所望の位置に載置する搬送対象物搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送対象物を１枚若しくは多数同時搬送する搬送用マニピュレータにおいて、特に薄板を落下させない機構とそれを備えたハンドおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、略四角形状の物品を積み付けるときの、物品を水平方向から把持する平行ハンドを使った物品搬送用ハンド装置は、これまで知られている（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００７−１５０２６号公報
【０００３】
この種の物品搬送用ハンド装置としては、例えば、図１６に示したものが用いられている。図１６は、この類の搬送マニピュレータにおける従来のハンド構成を示したものである。３０のハンド装置は物品Ａを水平方向（図の左右方向）から把持する一対の平行な平板３４、３５と物品Ａを把持した状態で物品の落下を防止する可動受爪３７を具備する。図１６のように、物品を密集して積み付ける際は、すでに載置されている物品などの障害物側に、できるだけ近づけるために平板３４の板の厚みは薄く、またハンド３０の枠ベース３１に対して可動させずに固定している。平板３５は物品を把持する方向に平行移動し、物品の搬送時には閉じ、積み付け時には開く。可動平板３５に設けた可動受爪３７は受爪用シリンダ４０の動作により軸４２を中心として回転し、物品の搬送時には可動受爪３７が物品の下方に位置してその下面を掛止することで物品の落下を防止し、物品の積み付け時においては可動受爪３７が平板３５の非物品把持側に移動することで物品から離れ、所定の場所に積み付けることを容易にする。このように従来の物品搬送用ハンド装置は、可動平板側に物品落下防止装置を備えることによって、物品を搬送する際に、物品を落下させることなく、かつ物品を密集して積み付けることを可能とするのである。図１７に示すように、薄板物品を１枚づつ搬送する場合には、内部を真空状態にした吸着盤１７１を使用することにより、薄板物品をその形状を保ったまま把持出来、薄板物品の搬送を可能とするのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように、従来の物品落下防止装置付搬送用ハンドを備えたマニピュレータは、物品の厚みがある程度あるものや、把持しても剛性が十分にあり、形状を保つものについては、物品を落下させることなく搬送が可能である。
しかしながら物品が薄板の場合は物品の剛性は必ずしも高いとは限らず、把持することにより薄板がたわみ、安定して搬送することが出来ないという問題があった。
また、図１７に示すような内部を真空状態にして吸着する方式では、１枚づつしか搬送できずに、多数を搬送するのに時間がかかるという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、上記の不都合を解消し、肉厚物品のほか、薄板の搬送においても薄板を落下させることなく安定して搬送することができるようにするとともに、薄板を多数同時に搬送することができる薄板搬送用ハンドを備えたマニピュレータ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】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１記載の搬送対象物搬送用マニピュレータの発明は、少なくとも一対の把持部材と、前記一対の把持部材が互いに接近するよう前記一対の把持部材の少なくとも一方を水平方向に駆動させる把持部材駆動部と、をハンドに備え、前記一対の把持部材の狭持動作によって搬送対象物を挟持して移送する搬送対象物搬送用マニピュレータにおいて、前記把持部材の一方に当該把持部材の内部または下面から突出して前記搬送対象物の下面を掛止する可動受爪を備え、前記把持部材の他方に当該把持部材の内側面から突出して前記搬送対象物の浮き上がりを掛止する固定受爪を備えたことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の搬送対象物搬送用マニピュレータにおいて、前記一対の把持部材が、搬送対象物を平板の平面によって狭持する略平板部材であることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の搬送対象物搬送用マニピュレータにおいて、前記可動受爪を前記把持部材の内部または下面に収納する受爪駆動部を備え、前記可動受爪は略Ｌ字形状の棒状部材であって、前記受爪駆動部が前記略Ｌ字形状の長手軸を回転させることによって、短手軸が前記搬送対象物の下面を掛止するよう突出することを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の搬送対象物搬送用マニピュレータにおいて、前記可動受爪が複数個備えられたことを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項３記載の搬送対象物搬送用マニピュレータにおいて、前記受爪駆動部がモータ駆動またはエア駆動による回転式アクチュエータであることを特徴としている。
請求項６記載の発明は、請求項３記載の搬送対象物搬送用マニピュレータにおいて、前記受爪駆動部がエアシリンダと該エアシリンダの先端に設けられたリンク機構とからなることを特徴としている。
請求項７記載の搬送対象物搬送方法の発明は、少なくとも一対の把持部材と、前記一対の把持部材が互いに接近するよう前記一対の把持部材の少なくとも一方を水平方向に駆動させる把持部材駆動部と、をハンドに備え、前記一対の把持部材の狭持動作によって搬送対象物を挟持して移送する搬送対象物搬送用マニピュレータによる搬送対象物搬送方法において、前記把持部材の狭持動作によって搬送対象物を狭持させる際に、前記把持部材内側面から突出して前記搬送対象物の浮き上がりを掛止する固定受爪と、前記把持部材内部から、または前記把持部材の下面から突出して前記搬送対象物の下面を掛止する可動受爪とに物品を接触させるように前記搬送対象物を斜めに把持し、前記搬送対象物を上昇させる際に、前記可動受爪を駆動して前記可動受爪を前記搬送対象物の下面に突出させ、前記搬送対象物を所望の位置に搬送して下降させる際に、前記可動受爪を駆動して前記可動受爪が前記把持部材の前記搬送対象物の非把持側に略突出しないよう前記把持部材の内部または前記把持部材の下面に収納させ、前記把持部材から前記搬送対象物を開放し、前記搬送対象物を所望の位置に載置することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
以上の構成により、一対の把持部材の狭持動作によって搬送対象物を挟持して移送する搬送対象物搬送用マニピュレータの把持部材の一方に可動受爪を、他方に搬送対象物の浮き上がりを掛止する固定受爪を備えたので、特に薄板を搬送する際に、薄板を落下させることなく安定して1枚若しくは多数同時に搬送することができ、かつ、薄板を密集して積み付けることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、本発明のハンドを備えるマニピュレータについて説明する。
図１は、本発明の薄板物品搬送用ハンド装置を備えたマニピュレータの正面図、図２は、図１におけるマニピュレータ２０の上面図である。両図において、本発明の薄板物品の搬送用ハンド装置３０はマニピュレータ本体２１に取り付けられている。マニピュレータ本体２１は従来から周知のものであって、架台２２に支持されたベース２３上に旋回台２４を取り付け、その旋回台２４に下腕２５の下端部を連結し、その下腕２５の上端部に上腕２６の後端部を連結し、上記上腕２６の先端部に手首部材２７を設けた構成とされている。
ここで、旋回台２４はＳ軸を中心とする自由度をもち、図示省略したモータによって旋回動作される。また、下腕２５はＬ軸を中心とする自由度をもち、図示省略したモータによって揺動される。さらに、上腕２６は、Ｕ軸を中心とする自由度をもち、図示省略したモータによってＵ軸を中心に上下方向に揺動される。また、手首部材２７は、Ｂ軸及びＴ軸を中心とする自由度をもち、上腕２６の内部に組込まれた２台のモータのそれぞれによって、Ｂ軸を中心に揺動され、かつＴ軸を中心に回転動作される。
上記で構成されるマニピュレータ２０は、予め登録されたデータに従って動作され、手首部材２７の位置、角度、姿勢が制御される。
【０００９】
次に、上記マニピュレータに備えた本発明のハンド装置について説明する。
図３〜図５は、ハンド装置３０の詳細を示す。図３は、ハンド装置の下面図である。また、図４は図１においてマニピュレータをハンド側からみた側面図である。また、図５は図１におけるハンド部を拡大した拡大図である。
手首部材２７（図４）に連結された枠ベース３１（図５）には、図３のように、縦枠３２と横枠３３とが取り付けられることで剛性を確保している。横枠３３には平板用シリンダ３８（図３）とリニアレール４０（図３）が縦枠３２と平行に取り付けられ、平板用シリンダ３８とリニアレール４０には可動平板３５（図３、図５）の上部が取り付けられる。可動平板３５は平板用シリンダ３８の動作により、リニアレール４０に沿って移動する。なお、可動平板３５にはＬ字形状の可動受爪３７（図５）が軸４１（図５）を支点として取り付けられており、この可動受爪３７は受爪用シリンダ３９の動作により、軸４１を中心として回転する。可動受爪３７の下端部は回転により物品の下方若しくは下方外に移動する。この部分は従来のハンド装置の可動受爪３７（図１６）と同じ構造である。
また、横枠３３の一方には固定平板３４（図５）の上部が取り付けられる。固定平板３４にはその可動平板側面に固定受爪３６を具備している。
以上の構成により、図１のようにこのハンド装置３０は、薄板物品を把持する際に、固定受爪３６に薄板物品を当てることにより、搬送中に薄板を落下させることなく安定して搬送が可能とするものである。
本実施例においては、固定受爪３７は固定平板３４に固定されているが、薄板物品の大きさ、及び搬送枚数に合わせて固定平板３４の上下方向に移動可能なようにしてもよい。また薄板物品でなく、厚みのある物品を搬送する場合には、固定受爪３７をさらに上方に移動させて通常の物品搬送を行ってもよい。
【００１０】
次に、以上で構成されたマニピュレータによる物品の搬送について説明する。
図６は、供給ステーション１上に停止する薄板物品Ａをマニピュレータ２０により把持して９０°位置がずれるパレットステーション２上に搬送し積み付けるようにした搬送装置のレイアウトを示す平面図である。
図７〜図１４は、供給ステーション１に送り込まれた薄板物品を搬送して、パレットステーション２に積み付ける場合のハンドの作動状態を段階的に示す。
図７に示すように、供給ステーション１に薄板物品Ａが並べられると、マニピュレータ本体２１の動作によって、その上方で待機していたハンド装置３０が下降する。このとき、可動平板３５、可動受爪３７のそれぞれは開いている。
そして、固定受爪３６の下端部が薄板物品Ａの上面高さに、可動受爪３７の下端部が薄板物品Ａの下面より低い高さまで下降してハンド装置３０が停止する（図８参照）。
図９に示すように、マニピュレータ本体２１の動作によって、固定平板３４（図５）の固定受爪３６が薄板物品Ａに接触する。この後、又はこのマニピュレータ本体の動作と同期して、可動平板３５、したがってまた可動受爪３７が閉じる。この状態で薄板物品Ａは固定平板３４と可動平板３５の間に斜めに固定されており、かつ固定平板３４と可動平板３５の間隔よりも薄板物品Ａの長さの方が長いので、薄板物品Ａはハンド装置３０から落下することがない。
その後、マニピュレータ本体２１（図１）の動作によって、図１０に示すようにハンド装置３０を薄板物品Ａと共に上昇させる。
ハンド装置３０と薄板物品Ａは、マニピュレータ本体２１の動作により、パレット２の積み付け位置の上方まで搬送される（図１１参照）。
図１２に示すようにマニピュレータ本体２１の動作によって、ハンド装置３０が下降する。
可動受爪３７が開き、その後可動平板３５が開いて薄板物品Ａを所定の場所に積み付ける。マニピュレータ本体２１の動作によりハンド装置３０を上昇させる（図１３，図１４）。
以後、前述の動作が繰り返し行われ、薄板物品Ａを落下させることなく安定して搬送することができ、かつ、物品を密集して積み付けることができる。
【００１１】
以上の実施例は薄板物品を１枚搬送する場合を例にとって説明したが、図１５に示すように、多数枚搬送する場合においても本発明を採用すれば、短時間に安定して薄板物品を搬送することが出来る。
【００１２】
また、通常の物品搬送用ハンド装置と同様、固定平板の厚みが厚くならない構成をしているので、薄板物品を密集して積み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例による搬送用ハンドを用いた物品搬送用マニピュレータの正面図
【図２】図１における上面図である。
【図３】図１におけるハンド装置部分の下面図である。
【図４】図１において、マニピュレータをハンド側からみた図である。
【図５】図１におけるハンド装置部分の正面拡大図である。
【図６】図１におけるマニピュレータを使用した物品搬送のレイアウト図である。
【図７】物品搬送時のハンド装置の作動状態を示す図である。
【図８】物品搬送時のハンド装置の作動状態を示す図である。
【図９】物品搬送時のハンド装置の作動状態を示す図である。
【図１０】物品搬送時のハンド装置の作動状態を示す図である。
【図１１】物品搬送時のハンド装置の作動状態を示す図である。
【図１２】物品搬送時のハンド装置の作動状態を示す図である。
【図１３】物品搬送時のハンド装置の作動状態を示す図である。
【図１４】物品搬送時のハンド装置の作動状態を示す図である。
【図１５】薄板物品を多数搬送する際の搬送状態を示す図である。
【図１６】従来のハンド装置の正面図である。
【図１７】従来のハンド装置の物品搬送状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】
Ａ  物品
Ｂ  パレットに既に積み付けられた物品
２０  マニピュレータ
２１  マニピュレータ本体
２２  架台
２３  ベース
２４  旋回台
２５  下腕
２６  上腕
２７  手首部材
３０  ハンド装置
３１  枠ベース
３２  縦枠
３３  横枠
３４  固定平板
３５  可動平板
３６  固定受爪
３７  可動受爪
３８  平板用シリンダ
３９  受爪用シリンダ
４０  リニアレール
４１  軸
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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