CN107530886A - 物品吸附用部件 - Google Patents

Abstract

物品吸附用部件(10A)包括第一/第二吸引构件(51、52)、第一/第二吸附用具(71、72)以及多室单元(20A)。多室单元(20A)包括具有第一/第二吸引机构侧连接口(21、22)的吸引机构侧构件(30A)、具有第一/第二物品侧连接口(23、24)的物品侧构件(40A)以及位于其中任一者上的隔板(25A)。第一/第二吸引构件(51、52)分别与第一/第二吸引机构侧连接口(21、22)连接。在第一状态(F1)下，第一/第二物品侧连接口(23、24)分别仅与第一/第二吸引机构侧连接口(21、22)连通。在第二状态(F2)下，第一/第二物品侧连接口(23、24)均与第一/第二吸引机构侧连接口(21、22)两者连通。

Description

物品吸附用部件

技术领域

本发明涉及物品吸附用部件。

背景技术

在工业用机器人的臂前端有时会装配有物品吸附用部件。该物品吸附用部件通过空气吸引来吸附、把持物品。专利文献1(专利4168008号公报)所公开的机器人以及物品吸附用部件以下述方式使物品移动。首先，在物品吸附用部件与物品接触后，通过空气吸引来把持该物品。接下来，通过使机器人的臂改变姿势而使物品移动。最后，通过在移动目的地结束空气吸引而使物品吸附用部件放开物品。

若采用被称作“双拾取(ダブルピック)”的方法，则能够更高效地移动多个物品。使用具有两条空气吸引路径的物品吸附用部件，以下述方式来进行双拾取。首先，在物品吸附用部件与一个物品接触后，第一路径把持该物品。接下来，在物品吸附用部件与另一物品接触后，第二路径把持该物品。接下来，机器人使两个物品移动。最后，物品吸附用部件放开两个物品。

为了能够变更两个物品的配置方向，优选地，能够双拾取的物品吸附用部件具有旋转机构。

发明内容

发明要解决的技术问题

空气吸引路径大多使用柔软的软管而构成。当旋转机构动作时，存在软管扭转、团团转而与其它设备接触的顾虑。由此，很有可能导致软管的磨损、劣化或者损伤。

尤其是在物品吸附用部件处理的物品是用由薄膜构成的袋包装好的小片、颗粒、粉末等集合体等的情况下，可预料到软管会更快地损伤。其原因在于，由于这种物品柔软、易变形，因此难以进行物品的把持。为了可靠地把持这种物品，需使与物品接触的物品吸附用部件的吸附口形成为更大直径，并在单位时间内吸引更多体积的空气。为此使用的粗重的软管相对于扭转、团团转的耐久性变差的可能性高。

本发明的课题在于，在能够双拾取及旋转的物品吸附用部件中减少构成吸引路径的构件的损伤。

用于解决技术问题的方案

本发明第一方面涉及的物品吸附用部件包括第一吸引构件、第二吸引构件、第一吸附用具、第二吸附用具以及多室单元。第一吸引构件从吸引机构延伸。第二吸引构件从吸引机构延伸。第一吸附用具吸附物品。第二吸附用具吸附物品。在多室单元中形成有内部空间。多室单元能够采取第一状态和第二状态。多室单元具有吸引机构侧构件、物品侧构件以及隔板。在吸引机构侧构件上形成有第一吸引机构侧连接口以及第二吸引机构侧连接口。第一吸引机构侧连接口与第一吸引构件连接。第二吸引机构侧连接口与第二吸引构件连接。在物品侧构件上形成有第一物品侧连接口以及第二物品侧连接口。第一物品侧连接口与第一吸附用具连接。第二物品侧连接口与第二吸附用具连接。物品侧构件相对于吸引机构侧构件旋转。隔板设于物品侧构件和吸引机构侧构件中任一方上。隔板分割内部空间而形成多个室。在第一状态下，隔板使第一物品侧连接口仅与第一吸引机构侧连接口连通，并使第二物品侧连接口仅与第二吸引机构侧连接口连通。在第二状态下，隔板使第一物品侧连接口和第二物品侧连接口均与第一吸引机构侧连接口和第二吸引机构侧连接口这两者连通。

根据该结构，第一吸引构件以及第二吸引构件均与吸引机构侧构件连接而不与物品侧构件连接。由此，在能够进行双拾取的物品吸附用部件中，即使物品侧构件旋转，第一吸引构件以及第二吸引构件也不易团团转，因此能够减少第一吸引构件以及第二吸引构件的损伤。

本发明第二方面涉及的物品吸附用部件在第一方面涉及的物品吸附用部件的基础上，隔板设于物品侧构件。

根据该结构，隔板设于物品侧构件。因而，能够使隔板成为与旋转轴一体的部件，旋转轴无需相对于隔板滑动。

本发明第三方面涉及的物品吸附用部件在第一方面涉及的物品吸附用部件的基础上，隔板设于吸引机构侧构件。

根据该结构，隔板设于吸引机构侧构件。因而，物品侧构件的形状只要能够堵住在吸引机构侧构件的下方开设的开口即可，因此设计自由度提高。

本发明第四方面涉及的物品吸附用部件在第一方面～第三方面中任一方面涉及的物品吸附用部件的基础上，第一状态与第二状态的切换是通过物品侧构件相对于吸引机构侧构件旋转90°而进行的。

根据该结构，通过在把持物品时采取第一状态、在载置物品时采取第二状态，从而能够进行双拾取，能够进一步减少此时的第一吸引构件以及第二吸引构件的消耗。

本发明第五方面涉及的物品吸附用部件在第一方面～第四方面中任一方面涉及的物品吸附用部件的基础上，还包括第一切换元件与第二切换元件。第一切换元件切换有无向第一吸引构件传递吸引机构的吸引力。第二切换元件切换有无向第二吸引构件传递吸引机构的吸引力。第一吸附用具和第二吸附用具各自的吸附动作独立地进行。

根据该结构，第一吸附用具和第二吸附用具各自的吸附动作独立地进行。因而，第一吸附用具以及第二吸附用具能够共用单个的吸引机构。

本发明第六方面涉及的物品吸附用部件在第一方面～第五方面中任一方面涉及的物品吸附用部件的基础上，还包括旋转角度检测部与种类判断部。旋转角度检测部检测物品侧构件的旋转角度。种类判断部根据旋转角度检测部的输出来判断物品侧构件的种类。在物品侧构件上形成有突出部。在吸引机构侧构件上形成有限制部。限制部通过与突出部接触来限制物品侧构件的旋转。

根据该结构，能够根据物品侧构件能够旋转的角度来判断物品侧构件的种类，进而判断第一吸附用具以及第二吸附用具的种类。因而，能够抑制搭载错误种类的部件。

发明效果

根据本发明第一方面涉及的物品吸附用部件，能够减少第一吸引构件以及第二吸引构件的损伤。

根据本发明第二方面涉及的物品吸附用部件，旋转轴不需要相对于隔板滑动。

根据本发明第三方面涉及的物品吸附用部件，设计的自由度提高。

根据本发明第四方面涉及的物品吸附用部件，能够进一步减少双拾取时的第一吸引构件以及第二吸引构件的消耗。

根据本发明第五方面涉及的物品吸附用部件，第一吸附用具以及第二吸附用具能够共用单个的吸引机构。

根据本发明第六方面涉及的物品吸附用部件，能够抑制搭载错误种类的部件。

附图说明

图1是搭载有本发明第一实施方式涉及的物品吸附用部件10A的装箱装置100的简要图。

图2是装箱装置100的内部结构的简要图。

图3是本发明第一实施方式涉及的物品吸附用部件10A的分解图。

图4是示出物品吸附用部件10A的空气吸引路径的电路图。

图5是示出物品吸附用部件10A的第一状态F1的剖视图。

图6是示出物品吸附用部件10A的第一状态F1的剖视图。

图7是示出物品吸附用部件10A的第一状态F1的剖视图。

图8是示出物品吸附用部件10A的第二状态F2的剖视图。

图9是示出本发明第一实施方式的变形例涉及的物品吸附用部件10A′的剖视图。

图10是本发明第二实施方式涉及的物品吸附用部件10B的分解图。

图11是示出物品吸附用部件10B的第一状态F1的剖视图。

图12是示出物品吸附用部件10B的第一状态F1的剖视图。

图13是示出物品吸附用部件10B的第一状态F1的剖视图。

图14是示出物品吸附用部件10B的第二状态F2的剖视图。

具体实施方式

＜第一实施方式＞

(1)整体结构

图1示出搭载有本发明第一实施方式涉及的物品吸附用部件10A的装箱装置100。装箱装置100用于将多个物品P放入一个箱B中。在装箱装置100的框架81上安装有将多个物品P汇集到一处的并联连杆机器人82、以及将汇集后的多个物品P放入箱B的入箱机器人83。物品吸附用部件10A搭载于并联连杆机器人82。

图2示出装箱装置100的内部结构。第一输送机91逐个输送从物品入口PI进入的物品P。并联连杆机器人82举起第一输送机91上的两个物品P并使其90°旋转而将由两个物品P构成的物品列R置于第二输送机92之上。第二输送机92通过调节输送速度而形成由四个物品P构成的物品组G。入箱机器人83同时把持构成物品组G的四个物品，并将其放入在箱待机部84待机的箱B之中。

箱B从箱入口BI1或箱入口BI2进入而在输送机滚筒94之上移动，并被推出机构95推向第三输送机93。之后，箱B被第三输送机93输送至箱待机部84，多次接收物品组G。之后，箱B再次被第三输送机93输送而从箱出口BO送出。

并联连杆机器人82通过双拾取使物品P高效地从第一输送机91朝第二输送机92移动。使用具有分别与两条空气吸引路径连接的第一吸附用具71以及第二吸附用具72的物品吸附用部件10A按以下方式来进行双拾取。首先，并联连杆机器人82使第一吸附用具71与处于第一输送机91之上的一个物品P接触而把持该物品P。接下来，并联连杆机器人82使物品吸附用部件10A移动，使第二吸附用具72与处于第一输送机91之上的另一个物品P接触而把持该物品P。最后，并联连杆机器人82使把持的两个物品P 90°旋转，将它们置于第二输送机92之上。由此，在第二输送机92之上形成物品列R。

(2)详细结构

图3是物品吸附用部件10A的分解图，图4是物品吸附用部件10A的空气吸引路径的电路图。如这些图所示，物品吸附用部件10A具有多室单元20A、金属管11、第一吸附用具71、第二吸附用具72、第一吸引构件51、第二吸引构件52、第一切换元件53、第二切换元件54以及吸引机构58。

(2-1)多室单元20A

如图3所示，多室单元20A具有吸引机构侧构件30A以及物品侧构件40A。

(2-1-1)吸引机构侧构件30A

吸引机构侧构件30A是下侧开放的圆筒状构件。在吸引机构侧构件30A上形成有第一吸引机构侧连接口21、第二吸引机构侧连接口22以及孔31。第一吸引机构侧连接口21以及第二吸引机构侧连接口22分别用于连接后述的第一吸引构件51以及第二吸引构件52。孔31用于供后述的旋转轴41通过。

(2-1-2)物品侧构件40A

物品侧构件40A是以能够旋转的方式与吸引机构侧构件30A嵌合的圆盘状构件。在物品侧构件40A上形成有第一物品侧连接口23以及第二物品侧连接口24。在物品侧构件40A的中心形成有朝上方延伸的旋转轴41。旋转轴41用于从未图示的电机接收动力的传递，以使物品侧构件40A旋转。隔板(セパレータ)25A从旋转轴41朝向外周延伸。隔板25A用于将多室单元20A的内部空间分割成两室，以形成两条空气吸引路径。

(2-2)金属管11

金属管11固定于吸引机构侧构件30A。在金属管11的内部空间中收容旋转轴41。

(2-3)第一吸附用具71

第一吸附用具71用于通过空气吸引来把持物品P，并具有歧管711、空气出口712、接触件713。歧管711是中空的箱型构件。在歧管711的上表面形成有用于与物品侧构件40A的第一物品侧连接口23连接的空气出口712。在歧管711的下表面形成有多个孔，在各孔安装有接触件713。接触件713用于与物品P接触并建立空气吸引时的气密。接触件713是由能够伸缩且柔软的材质构成的圆筒状构件。

(2-4)第二吸附用具72

第二吸附用具72是与第一吸附用具71相同的部件，其具有歧管721、空气出口722、接触件723。空气出口722与第二物品侧连接口24连接。

(2-5)第一吸引构件51以及第二吸引构件52

如图4所示，第一吸引构件51以及第二吸引构件52是构成用于引导空气的路径的构件，例如是软管。第一吸引构件51以及第二吸引构件52分别从第一吸引机构侧连接口21以及第二吸引机构侧连接口22延伸。

(2-6)第一切换元件53以及第二切换元件54

第一切换元件53以及第二切换元件54是切换空气吸引路径的连通或断开的装置，例如是电磁阀。第一切换元件53以及第二切换元件54分别与第一吸引构件51以及第二吸引构件52连接。

(2-7)吸引机构58

吸引机构58具有吸引装置55以及吸引机构侧管路56。

(2-7-1)吸引装置55

吸引装置55是产生空气吸引的动力的装置，例如是真空泵。

(2-7-2)吸引机构侧管路56

吸引机构侧管路56是在分支点57分支的Y字管，连接第一切换元件53、第二切换元件54以及吸引装置55。

(3)动作

在双拾取中，物品吸附用部件10A在拾起物品P时成为第一状态F1，在使物品移动时成为第二状态F2。

(3-1)第一状态F1

图5～图7表示物品吸附用部件10A的第一状态F1。在第一状态F1下，两条空气吸引路径完全独立。因而，在第一状态F1下，能够使两条空气吸引路径独立地动作。

图5是沿着水平面的剖视图。图6是沿着图5的V-V线的剖视图。图7是沿着图5的VI-VI线的剖视图。如这些图所示，在第一状态F1下，从第一吸附用具71吸引的空气经由第一物品侧连接口23进入多室单元20A的一个室，并从第一吸引机构侧连接口21出去。另一方面，从第二吸附用具72吸引的空气经由第二物品侧连接口24进入多室单元20A的一个室，并从第二吸引机构侧连接口22出去。上述两条空气吸引路径被隔板25A隔离。

(3-2)第二状态F2

图8示出物品吸附用部件10A的第二状态F2。在第二状态F2下，物品侧构件40A的方向从第一状态F1旋转了90°。在第二状态F2下，两条空气吸引路径在多室单元20A中合流。因而，在第二状态F2下，未设想使两条空气吸引路径独立地动作。设想采用第二状态F2是第一吸附用具71以及第二吸附用具72均把持物品P的局面。

(4)特征

(4-1)

第一吸引构件51以及第二吸引构件52均与吸引机构侧构件30A连接，而不与物品侧构件40A连接。因而，在能够进行双拾取的物品吸附用部件10A中，即便物品侧构件40A旋转，第一吸引构件51以及第二吸引构件52也不易团团转，因此能够减少第一吸引构件51以及第二吸引构件52的损伤。

(4-2)

隔板25A设于物品侧构件40A。因而，能够使隔板25A与旋转轴41成为一体的部件，旋转轴41不需要相对于隔板25A滑动。

(4-3)

通过在把持物品P时采用第一状态F1、而在载置物品P时采用第二状态F2，从而能够进行双拾取，并能进一步降低此时的第一吸引构件51以及第二吸引构件52的消耗。

(4-4)

第一吸附用具71以及第二吸附用具72各自的吸附动作独立地进行。因而，第一吸附用具71以及第二吸附用具72能够共用单个的吸引机构58或者吸引装置55。

(5)变形例

(5-1)头种类判断机构

图9示出本发明第一实施方式的变形例涉及的物品吸附用部件10A′的局部。物品吸附用部件10A′的多室单元20A在具有限制部35与突出部45这点上与上述第一实施方式涉及的物品吸附用部件10A不同。

突出部45设于物品侧构件40A。限制部35设于吸引机构侧构件30A。通过物品侧构件40A的旋转，突出部45在圆轨道上移动。限制部35堵住该圆轨道的一部分，由此物理性限制物品侧构件40A的旋转。

在进行各种类的物品P的装箱作业时，设想对应各个种类的物品P准备具有最佳结构的第一吸附用具71、第二吸附用具72以及供它们安装的物品侧构件40B的情况。但是，在装箱作业的现场，在设置装箱装置100时，有可能因人为失误而搭载了这些部件的错误种类。

但是，根据本变形例涉及的物品吸附用部件10A′，能够确认所搭载的物品侧构件40B的种类。即，将物品侧构件40B的各种类设计为突出部45的位置分别不同。为此，按照物品侧构件40B的各个种类，能够旋转的角度各不相同。在作为旋转极限的角度上突出部45与限制部35相限制时，使物品侧构件40B旋转的电机的消耗电流上升。因而，通过监视电流值而能掌握突出部45的设置位置，由此能够判断物品侧构件40B的种类。

旋转角度的检测以及物品侧构件40B的种类判断通过负责物品吸附用部件10A的各部位的控制的控制电路以及程序来执行。

通过该结构，可根据物品侧构件40A能够旋转的角度来判断物品侧构件40B的种类，进而判断第一吸附用具71以及第二吸附用具72的种类。因而，能够抑制搭载错误种类的部件。

(5-2)多室单元20A的形状

在上述第一实施方式中，吸引机构侧构件30A以及物品侧构件40A具有圆筒状或者圆盘状的形状。作为替代，只要不妨碍物品侧构件40A的旋转，吸引机构侧构件30A以及物品侧构件40A也可以具有其它形状。

(5-3)多室单元20A的室的数量

在上述第一实施方式中，多室单元20A的内部空间被分割成两室。作为替代，多室单元20A也可以采用例如具有3或4等2以外的数量的室的结构。

＜第二实施方式＞

(1)整体结构

图10示出本发明第一实施方式涉及的物品吸附用部件10B。物品吸附用部件10B的多室单元20B的构造与第一实施方式涉及的多室单元20A不同。具体来说，多室单元20B的隔板25B并未设于进行旋转的物品侧构件40B，而是设于固定的吸引机构侧构件30B。

(2)动作

在双拾取中，物品吸附用部件10B与第一实施方式涉及的物品吸附用部件10A同样地，在拾起物品P时成为第一状态F1，在使物品移动时成为第二状态F2。

(2-1)第一状态F1

图11～图13示出物品吸附用部件10B的第一状态F1。与第一实施方式同样地，在第一状态F1下，两条空气吸引路径完全独立。

图11是沿着水平面的剖视图。图12是沿着图11的XII-XII线的剖视图。图13是沿着图11的XIII-XIII线的剖视图。如这些图所示，在第一状态F1下，两条空气吸引路径被设于吸引机构侧构件30B的隔板25B隔离。

(2-2)第二状态F2

图14示出物品吸附用部件10B的第二状态F2。在第二状态F2下，物品侧构件40B的方向从第一状态F1旋转了90°。与第一实施方式同样地，在第二状态F2下，两条空气吸引路径在多室单元20B中合流。

(3)特征

隔板25B设于吸引机构侧构件30B。因而，物品侧构件40B的形状只要能够堵住在吸引机构侧构件30B的下方开设的开口即可，设计自由度提高。

(4)变形例

也可以将第一实施方式的变形例应用于本实施方式。

附图标记说明

P、物品；F1、第一状态；F2、第二状态；10A、物品吸附用部件；10B、物品吸附用部件；11、金属管；20A、多室单元；20B、多室单元；21、第一吸引机构侧连接口；22、第二吸引机构侧连接口；23、第一物品侧连接口；24、第二物品侧连接口；25A、隔板；25B、隔板；30A、吸引机构侧构件；30B、吸引机构侧构件；31、孔；35、限制部；40A、物品侧构件；40B、物品侧构件；41、旋转轴；45、突出部；51、第一吸引构件；52、第二吸引构件；53、第一切换元件；54、第二切换元件；55、吸引装置；56、吸引机构侧管路；57、分支点；58、吸引机构；71、第一吸附用具；72、第二吸附用具；100、装箱装置；711、歧管；712、空气出口；713、接触件；721、歧管；722、空气出口；723、接触件

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利4168008号公报

Claims (6)

1.一种物品吸附用部件，包括：

第一吸引构件，从吸引机构延伸；

第二吸引构件，从所述吸引机构延伸；

第一吸附用具，吸附物品；

第二吸附用具，吸附物品；以及

多室单元，在所述多室单元中形成有内部空间，并且，所述多室单元能够采取第一状态与第二状态，

所述多室单元具有：

吸引机构侧构件，在所述吸引机构侧构件上形成有第一吸引机构侧连接口和第二吸引机构侧连接口，所述第一吸引机构侧连接口与所述第一吸引构件连接，所述第二吸引机构侧连接口与所述第二吸引构件连接；

物品侧构件，在所述物品侧构件上形成有第一物品侧连接口和第二物品侧连接口，所述第一物品侧连接口与所述第一吸附用具连接，所述第二物品侧连接口与所述第二吸附用具连接，所述物品侧构件相对于所述吸引机构侧构件旋转；以及

隔板，设于所述物品侧构件和所述吸引机构侧构件中任一方上，所述隔板分割所述内部空间而形成多个室，

在所述第一状态下，所述隔板使所述第一物品侧连接口仅与所述第一吸引机构侧连接口连通，并使所述第二物品侧连接口仅与所述第二吸引机构侧连接口连通，

在所述第二状态下，所述隔板使所述第一物品侧连接口和所述第二物品侧连接口均与所述第一吸引机构侧连接口和所述第二吸引机构侧连接口这两者连通。

2.根据权利要求1所述的物品吸附用部件，其中，

所述隔板设于所述物品侧构件。

3.根据权利要求1所述的物品吸附用部件，其中，

所述隔板设于所述吸引机构侧构件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的物品吸附用部件，其中，

所述第一状态与所述第二状态的切换通过所述物品侧构件相对于所述吸引机构侧构件旋转90°来进行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的物品吸附用部件，其中，

所述物品吸附用部件还包括：

第一切换元件，切换有无向所述第一吸引构件传递所述吸引机构的吸引力；以及

第二切换元件，切换有无向所述第二吸引构件传递所述吸引机构的所述吸引力，

所述第一吸附用具和所述第二吸附用具各自的吸附动作独立地进行。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的物品吸附用部件，其中，

所述物品吸附用部件还包括：

旋转角度检测部，检测所述物品侧构件的旋转角度；以及

种类判断部，根据所述旋转角度检测部的输出来判断所述物品侧构件的种类，

在所述物品侧构件上形成有突出部，

在所述吸引机构侧构件上形成有限制部，所述限制部通过与所述突出部接触来限制所述物品侧构件的旋转。