CN104275700A - 吸引并输送对象物的输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种吸引并输送对象物的输送装置，该输送装置包括能够吸引对象物的吸引部以及用于移动吸引部的输送部。吸引部包括：基部构件，其安装于输送部；多个喷嘴，其与多种对象物相对应地设置，分别在一端部具有空气流入口，分别在另一端部具有空气流出口；收纳室形成部，其安装于基部构件，形成用于收纳多个喷嘴(4)的另一端部侧的收纳室(5)，且该收纳室形成部具有面向空气流出口的密封部；负压产生部，其用于使收纳室的内部产生负压；以及驱动部，其以使多个喷嘴中的、根据对象物所选择的喷嘴的空气流出口离开密封部、并使未被选择的喷嘴的空气流出口与密封部碰触而将该空气流出口密封的方式驱动多个喷嘴。

Description

吸引并输送对象物的输送装置

技术领域

本发明涉及一种吸引并输送对象物的输送装置。

背景技术

迄今为止，已知有借助喷嘴吸引并输送工件等对象物的装置。在日本特开2012－240166号公报(JP2012－240166A)所记载的装置中，使用安装于机器人的顶端部的单个喷嘴来吸引对象物。在日本特开2011－243673号公报(JP2011－243673A)所记载的装置中，以可装卸的方式将喷嘴安装于安装头，使用与对象物的种类相对应的喷嘴来吸引对象物。

然而，在如JP2012－240166A所记载的装置那样使用单个喷嘴的结构中，难以吸引不同种类的对象物。另外，在如JP2011－243673A所记载的装置那样根据对象物的种类更换喷嘴的结构中，不仅装置结构变得复杂，作业效率也降低。

发明内容

本发明的一技术方案的输送装置包括能够吸引对象物的吸引部以及用于移动吸引部的输送部。吸引部包括：基部构件，其安装于输送部；多个喷嘴，其与多种对象物相对应地设置，且该多个喷嘴分别在一端部具有空气流入口，分别在另一端部具有空气流出口；收纳室形成部，其安装于基部构件，形成用于收纳多个喷嘴的另一端部侧的收纳室，且该收纳室形成部具有面向空气流出口的密封部；负压产生部，其用于使收纳室的内部产生负压；以及驱动部，其以使多个喷嘴中的、根据对象物的种类所选择的喷嘴的空气流出口离开密封部、并使未被选择的喷嘴的空气流出口与密封部碰触而将该空气流出口密封的方式驱动多个喷嘴。

附图说明

通过与附图相结合的以下实施方式的说明进一步明确本发明的目的、特征以及优点。在附图中，

图1是表示本发明的实施方式的输送装置的整体结构的立体图。

图2是构成图1的输送装置的吸引装置的放大立体图。

图3是构成图1的输送装置的吸引装置的放大立体图。

图4是剖切构成图2的吸引装置的收纳壳体的一部分而得到的立体图。

图5是表示本发明的实施方式的输送装置的控制结构的框图。

图6是表示利用图5的控制器执行的处理的一例的流程图。

图7是表示图1的变形例的输送装置的立体图。

具体实施方式

以下，参照图1～图7说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的实施方式的输送装置100的整体结构的立体图。该输送装置100包括工业用机器人1和吸引装置2。

机器人1具有：基部11；回旋部12，其以能够回旋的方式设于基部11的上方；下部臂13，其以能够转动的方式支承于回旋部12；上部臂14，其以能够转动的方式支承于下部臂13的顶端部；以及手部15，其以能够转动的方式支承于上部臂14的顶端部，在手部15的顶端部设有吸引装置2。回旋部12被伺服马达(图5的机器人驱动用马达16)驱动而相对于基部11旋转，下部臂13被伺服马达(图5的机器人驱动用马达16)驱动而相对于回旋部12旋转，上部臂14被伺服马达(图5的机器人驱动用马达16)驱动而相对于下部臂13旋转，手部15被伺服马达(图5的机器人驱动用马达16)驱动而相对于上部臂14旋转。因而，吸引装置2能够利用机器人1的动作在三维空间中移动，还能够改变其姿态。

图2是图1的吸引装置2的放大立体图，图3是从与图2不同的方向观察的吸引装置2的放大立体图。此外，以下为了方便说明，如图示那样定义前后方向、左右方向以及上下方向，依据该定义来说明吸引装置2的结构。图2是从斜前方观察吸引装置2的图，图3是从斜后方观察的图。

如图2、图3所示，吸引装置2具有：基部构件3，其安装于手部15的顶端部；多个(在图中为3个)喷嘴4，其以能够升降(能够沿上下方向移动)的方式设于基部构件3的前侧；收纳壳体6，其安装于基部构件3，并且形成用于收纳多个喷嘴4的上部的收纳室5；吸引软管22，其一端部连接于收纳室5，另一端部连接于抽吸泵21(图1)；以及多个(3个)气缸7，其使多个喷嘴4单独升降。

基部构件3具有：平板部31，其固定于手部15，并沿前后左右方向延伸；以及平板部32，其从平板部31的顶端部向上方立起。沿上下方向延伸的左右一对侧板33利用螺栓34固定于平板部32的前表面，收纳壳体6支承于侧板33。而且，在平板部32的前表面，与各喷嘴4相对应地从左向右沿上下方向延伸设置有多个(3个)引导件35，把持板36以分别能够沿各引导件35升降的方式被支承。

图4是剖切图2的收纳壳体6的一部分而表示的立体图。多个喷嘴4分别呈大致圆筒形状，且与对象物的种类相对应地具有互不相同的直径。在图4中，若以附图标记41表示左侧的喷嘴4，以附图标记42表示中央的喷嘴4，以附图标记43表示右侧的喷嘴4，则喷嘴41的直径最大，喷嘴43的直径最小。而且，喷嘴41～43的上下方向上的长度彼此相等。喷嘴41～43分别在下端具有空气流入口44，在上端具有空气流出口45。在喷嘴41～43的上下方向中央部设有被把持板36把持的把持部41a～43a，喷嘴41～43利用把持板36的升降动作而进行升降。

收纳壳体6能够以上下方向中央部为分界大致分为上侧壳体部61和下侧壳体部62。上侧壳体部61遍布收纳壳体6的左右方向上的整个区域而形成箱状的单个收纳室5。在下侧壳体部62的左右两处设有沿前后方向贯通下侧壳体部62的长孔63，下侧壳体部62以长孔63为分界在左右方向上被分割为3部分。在分割后的各下侧壳体部62上分别沿上下方向开设贯通孔64，上侧壳体部61内的收纳室5分支为3个贯通孔64。喷嘴41～43以能够滑动的方式分别插入于各贯通孔64内。在喷嘴41～43的外周面与贯通孔64的内周面之间设有未图示的密封部，以确保收纳室5的密闭。

如图3、图4所示，与喷嘴41～43相对应地设置的多个气缸7(7a～7c)配置在基部构件3的平板部32与收纳壳体6之间，并沿上下方向延伸。各气缸7具有：缸体部71，其被固定于基部构件3(平板部32、侧板33)；以及杆部72，其以能够滑动的方式插入于缸体部71，在杆部72的下端部固定有把持板36。在缸体部71的上端部设有经由未图示的软管供给压缩空气的空气供给部73。通过对从空气供给部73向缸体部71供给压缩空气的供给作业进行控制，从而气缸7伸缩，由此把持板36与喷嘴4一体地升降。

在图4中，喷嘴41、42上升至最大幅度。将该状态称作收纳状态。在收纳状态下，喷嘴41、42的上端部被推压至收纳壳体6的上壁65的内壁面65a，空气流出口45被封堵。此时，喷嘴41、42的比把持部43a靠下侧的部分从收纳壳体6突出。另一方面，在图4中，喷嘴43下降至最大幅度。将该状态称作使用状态。在使用状态下，喷嘴43的上端部离开内壁面65a而位于贯通孔64的中途，空气流出口45面向收纳室5开放。此时，喷嘴43比其他喷嘴41、42向下方突出。而且，在使用状态、收纳状态中的任一情况下，空气流入口44均面向大气。

如图3所示，在收纳壳体6的后表面与喷嘴41～43相对应地安装有多个(3个)压力传感器75(75a～75c)。各压力传感器75与下侧壳体62的3个贯通孔64连通，更加具体地说，与比处于使用状态下的喷嘴4的流出口45靠上方的空间连通。若对象物被吸引至喷嘴4的下端部，则空气流入口44被封堵，喷嘴4内的空气的流动停止。此时，压力传感器75的检测值发生变化。能够根据该压力传感器75的检测值的变化判别对象物是否被吸引。

图5是表示本实施方式的输送装置100的控制结构的框图。控制器50包括具有CPU、ROM、RAM以及其他周边电路等的运算处理装置而构成。控制器50连接有输入部51和压力传感器75a～75c。输入部51用于输入对象物的输送开始指令、对象物的种类等。控制器50基于来自上述输入部51和压力传感器75a～75c的信号执行预定的处理，向抽吸泵21、气缸7a～7c以及机器人驱动用马达16输出控制信号。

图6是表示从散放于第1位置处的作为对象物的工件中取出预定的工件之后将该工件向第2位置输送的对象物输送作业时的、控制器50所进行的处理的一例的流程图。对于该流程图，例如在通过输入部51的操作输入工件的种类(形状、大小等)之后，当输入输送开始指令时开始作业。而且，喷嘴41～43在输入输送开始指令之前全部已移动至收纳状态。也可以利用输入部51输入所使用的喷嘴41～43而代替输入工件的种类。

在步骤S1中，向抽吸泵21输出控制信号，使抽吸泵21工作。此时，由于喷嘴41～43的空气流出口45抵接于收纳壳体6的上壁65的内壁面65a，因此空气不会在喷嘴41～43内流动。

在步骤S2中，将与利用输入部51输入的工件的种类相对应的喷嘴4选作对象物用喷嘴。例如，在较大的工件的情况下选择大径的喷嘴41，在较小的工件的情况下选择小径的喷嘴43。以下，说明选择了喷嘴43而未选择喷嘴41、42的情况。

在步骤S2中，进一步向与所选择的对象物用喷嘴43相对应的气缸7c输出控制信号，使气缸7c下降。由此，如图4所示，对象物用喷嘴43下降，空气流出口45开放。即，对象物用喷嘴43处于使用状态。其结果，空气经由空气流入口44在对象物用喷嘴43内流动，收纳室5形成为负压，能够利用对象物用喷嘴43对工件进行吸引。在该情况下，其他喷嘴41、42保持收纳状态。因而，空气不会在其他喷嘴41、42内流动，能够防止其他喷嘴41、42吸引工件。

在步骤S3中，向机器人驱动用马达16输出控制信号，使对象物用喷嘴43向第1位置移动。

在步骤S4中，基于来自压力传感器75a～75c的检测值来判断对象物用喷嘴43是否已抵接于工件。即，若对象物用喷嘴43的下端部在对象物用喷嘴43下降后的状态下抵接于工件，则工件被吸引，空气流入口44被封闭，压力传感器75c的检测值发生变化。因而，在步骤S4中，通过判断压力传感器75c的检测值是否变化为超过预定的阈值来判断对象物用喷嘴43是否抵接。步骤S4为肯定的结果则进入到步骤S5，若为否定的结果则返回到步骤S3。

在步骤S5中，向机器人驱动用马达16输出控制信号，在将对象物用喷嘴43保持在使用状态的情况下，即在使对象物用喷嘴43比其他喷嘴41、42突出的状态下，使喷嘴43向第2位置移动。

在步骤S6中，在对象物用喷嘴43到达第2位置的状态下，使抽吸泵21停止工作。由此工件被从对象物用喷嘴43移除(存放)，工件被输送至第2位置。

采用本实施方式能够发挥以下这样的作用效果。

(1)吸引装置2包括：基部构件3，其安装于机器人1；多个喷嘴41～43，其与多种对象物相对应地设置；收纳壳体6，其安装于基部构件3，并且形成用于收纳多个喷嘴41～43的空气流出口45侧的收纳室5，并且具有面向空气流出口45的内壁面65a；抽吸泵21，其用于使收纳室5的内部产生负压；以及气缸7，其以使多个喷嘴41～43中的、根据对象物的种类所选择的喷嘴43的空气流出口45离开内壁面65a、并使未被选择的喷嘴41、42的空气流出口45与内壁面65a碰触而将该空气流出口45密封的方式驱动多个喷嘴41～43。

由此，无需根据对象物的种类更换喷嘴4，能够以简单的结构高效地进行多种对象物的输送作业。另外，在具有多个喷嘴7的装置中，无需设置针对各喷嘴7的吸引管路切换用的电磁阀，能够容易并且廉价地构成输送装置100。即，在仅是将多个喷嘴安装于机器人并利用电磁阀将抽吸泵连接于各喷嘴的情况下，每个喷嘴均需要吸引软管和电磁阀。在该情况下，由于需要多根吸引软管，因此难以绕设(日文：引き回す)吸引软管。另外，在将电磁阀设于机器人顶端部的情况下，由于机器人顶端部的重力増大，因此需要与重力增大的量相对应地使用可搬运质量较大的机器人。关于这一点，在本实施方式中，由于无需使用吸引管路切换用的电磁阀，因此能够防止机器人顶端部的重力的増大，还能够简单地绕设吸引软管22。

(2)由于将吸引装置2安装于通用的机器人1，因此能够容易地在大范围内取出以及存放对象物。

(3)由于利用气缸7移动喷嘴4而形成为使用状态或收纳状态，因此在将喷嘴4向第1位置移动并使喷嘴顶端部按压于对象物时，气缸7伸缩，能够降低对对象物造成的损伤。

(4)由于与各喷嘴41～43相对应地设置压力传感器75a～75c，并基于压力传感器75a～75c的检测值来判断是否吸引有对象物，因此能够可靠地进行吸引有对象物的状态下的输送作业。

此外，在上述实施方式中，虽针对每个喷嘴41～43设置压力传感器75a～75c，但是也可以将作为压力检测器的压力传感器75设于其他位置。图7是表示图1的变形例的输送装置100的立体图。在图7中，在连接吸引装置2和抽吸泵21的吸引软管22上设有压力传感器75d。在该情况下，当工件被吸引至对象物用喷嘴43的下端部时，空气流入口44被封堵，吸引软管22内的空气的流动发生变化。由此，能够利用作为判断部的控制器50来判断是否吸引有工件。在图7的结构中，能够减少压力传感器75的数量，能够更加廉价地构成输送装置100。

在上述实施方式中，利用机器人1输送作为吸引部的吸引装置2，但是也能够将除机器人1以外的装置用作输送部。在上述实施方式中，将多个喷嘴41～43中的、根据对象物的种类所选择的单个喷嘴(例如喷嘴43)设为使用状态，将未被选择的喷嘴(例如喷嘴41、42)设为收纳状态，但是也可以将多个喷嘴选择为使用状态。将同一长度的多个喷嘴41～43设为直径互不相同，但是只要具有空气流入口44和空气流出口45，则喷嘴的长度、形状也可以互不相同。在收纳状态下，使喷嘴4的流出口45抵接于收纳壳体6的内壁面65a，但是只要对喷嘴4内的空气的流动进行密封，则也可以将除内壁面65a以外的构件或部分用作密封部。在上述实施方式中，利用气缸7驱动多个喷嘴4，但是驱动部的结构并不限定于此。

在上述实施方式中，利用吸引软管22将抽吸泵21连接于吸引装置2而使收纳室5的内部产生负压，但是负压产生部的结构并不限定于此。在上述实施方式中，利用收纳壳体6形成收纳室5，但是只要安装于基部构件3并形成收纳室5，并且具有面向空气流出口45的密封部，则收纳室形成部的结构可以为任意结构。

也可以任意组合上述实施方式和变形例中的1个或多个技术方案。

采用本发明，由于使根据对象物的种类所选择的喷嘴的空气流出口离开密封部，使未被选择的喷嘴的空气流出口与密封部碰触而进行密封，因此能够利用简单的装置结构高效地进行各种对象物的输送作业。

以上，结合本发明的优选的实施方式说明了本发明，但是本领域技术人员应理解的是在不脱离后述的权利要求书的公开范围的情况下能够进行各种修改和变更。

Claims (5)

1.一种输送装置(100)，其包括能够吸引对象物的吸引部(2)以及用于移动该吸引部的输送部(1)，其特征在于，

上述吸引部包括：

基部构件(3)，其安装于上述输送部；

多个喷嘴(41、42、43)，其与多种对象物相对应地设置，且该多个喷嘴分别在一端部具有空气流入口(44)，分别在另一端部具有空气流出口(45)；

收纳室形成部(6)，其安装于上述基部构件，形成用于收纳上述多个喷嘴的另一端部侧的收纳室(5)，且该收纳室形成部具有面向上述空气流出口的密封部(65a)；

负压产生部(21、22)，其用于使上述收纳室的内部产生负压；以及

驱动部(7)，其以使上述多个喷嘴中的、根据对象物的种类所选择的喷嘴的上述空气流出口离开上述密封部、并使未被选择的喷嘴的上述空气流出口与上述密封部碰触而将该空气流出口密封的方式驱动上述多个喷嘴。

2.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

上述输送部为机器人(1)。

3.根据权利要求1或2所述的输送装置，其特征在于，

上述驱动部由气缸(4)构成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的输送装置，其特征在于，

该输送装置还包括：

多个压力检测器(75a、75b、75c)，其分别安装于上述多个喷嘴，用于检测该多个喷嘴中的各个喷嘴的内部压力；以及

判断部(50)，其基于上述压力检测器的检测值来针对每个喷嘴判断是否吸引有对象物。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的输送装置，其特征在于，

上述负压产生部具有：抽吸泵(21)；以及吸引软管(22)，其一端部连接于上述收纳室，另一端部连接于上述抽吸泵，

该输送装置还包括：

压力检测器(75d)，其安装于上述吸引软管，用于检测该吸引软管的内部压力；以及

判断部(50)，其基于上述压力检测器的检测值来判断是否吸引有对象物。