JP2001138280A

JP2001138280A - 物体の鉛直取出し装置

Info

Publication number: JP2001138280A
Application number: JP31711499A
Authority: JP
Inventors: Morihiro Hosokawa; 盛弘細川; Seiichiro Fukuhara; 誠一郎福原
Original assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】物体を鉛直に取り出す装置において、物体や
装置自体を損傷することなく物体を取り出す。【解決手段】昇降動作する昇降部材７１の下端側に、
ばね７３を介して取出し部材７２を取り付ける。瓶１に
当接した取出し部材７２が、下降する昇降部材７１に対
して相対的に上昇して所定位置に達すると、光電センサ
７５によりこれを検出して昇降部材７１の下降を停止さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送されてきた物
体を鉛直方向に取り出す装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃棄物の中から再利用可能なビー
ル瓶等を回収するには、ビール瓶等を含む廃棄物をコン
ベアで縦列に搬送し、これをＣＣＤカメラで上方から撮
影する。そして、作業者は別室でモニタを見て監視す
る。例えばビール瓶を発見すると、作業者は、取出し装
置を遠隔操作することにより、コンベアの真上に配置さ
れた真空吸着部を下降させてビール瓶を吸着し、持ち上
げた後、アームを旋回させて所定のシュートに運ぶ。な
お、上記真空吸着部の下降ストロークは、ビール瓶以外
にも各種の物体を吸着できるように幅広く設定されてお
り、そのため、真空吸着部の最下限位置はコンベアの表
面近傍となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の取出し装置では、平面的なモニタの画像か
ら対象物と真空吸着部との距離感を正確に把握すること
は困難である。そのため、真空吸着部を必要以上に下降
させ、対象物や真空吸着部自体を破損若しくは変形させ
ることがあった。

【０００４】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、物体を鉛直に取り出す装置において、物体や装置自
体を損傷することなく物体を取り出すことを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の物体の鉛直取出
し装置は、鉛直方向に昇降動作が可能な昇降部材と、前
記昇降部材に対して相対的に上下動可能に、前記昇降部
材の下端側に取り付けられ、取出し対象物を上から捕捉
する取出し部材と、前記昇降部材及び取出し部材によっ
て係止され、前記昇降部材に対して前記取出し部材を相
対的に下方へ付勢する弾性部材と、前記昇降部材に対す
る前記取出し部材の相対的な下方への移動を所定位置で
規制するストッパと、前記昇降部材に対して相対的に前
記取出し部材が上昇することにより両者間の鉛直方向に
おける距離が所定値に達したことを検出するセンサと、
前記昇降部材を昇降動作させるとともに、前記センサに
より前記距離が所定値に達したと検出されたとき前記昇
降部材の下降動作を停止させる制御駆動手段とを備えた
ものである。

【０００６】上記のように構成された物体の鉛直取出し
装置においては、ストッパによって決まる下限位置にあ
る取出し部材が、弾性部材の弾性に抗しつつ昇降部材に
対して相対的に上昇可能な状態に保持される。昇降部材
を下降させることにより取出し部材が取出し対象物に当
接すると、取出し部材は昇降部材に対して相対的に上昇
し、一定量の相対的上昇により、センサが作動して制御
駆動手段が昇降部材の下降を停止させる。すなわち、取
出し対象物に対して、下降する昇降部材が弾性部材を介
して取出し部材により一定量の押さえつけを行った後
は、昇降部材の下降が停止される。従って、取出し対象
物を過度に押さえつけることがなくなり、損傷を生じる
ことなく取出し対象物を取り出すことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によ
る物体の鉛直取出し装置を示す斜視図である。図におい
て、廃棄物の物体（代表例としてビール瓶を示している
ので、以下瓶という。）１は、搬送コンベア２により図
の左方から右方に縦列で搬送される。なお、搬送コンベ
ア２の表面には転がり防止の突起（図示せず）が設けら
れており、瓶１は姿勢をほぼ維持して搬送される。搬送
コンベア２の脇には瓶１を取り出すためのロボット３が
設置されている。このロボット３は、支柱４と、水平回
動自在のアーム５及び６と、アーム６に対して昇降自在
な真空吸着式の鉛直取出し装置７とを備えており、遠隔
操作により手動（一部自動）で操作される。ＣＣＤカメ
ラ８は、搬送コンベア２の上方に配置され、搬送されて
くる瓶１や鉛直取出し装置７を視野に収めている。

【０００８】次に、上記鉛直取出し装置７について詳細
に説明する。図２は鉛直取出し装置７の垂直断面図であ
り、図３は、図２が正面側からの垂直断面図であるとし
た場合の鉛直取出し装置７の右側面図である。鉛直取出
し装置７は、昇降部材７１、取出し部材７２、ばね７
３、ストッパ７４（図２）、センサを構成する光電スイ
ッチ７５（図３）及び反射板７６（図３）、並びに、後
述する制御駆動手段を主要な要素として構成されてい
る。

【０００９】上記昇降部材７１は、モータによりラック
・ピニオン式に駆動されて昇降動作する支軸部７１１
と、その下端部に溶接された筒部７１２と、筒部７１２
の下端部に取り付けられたアッパーベース板７１３と、
このアッパーベース板７１３に取り付けられた２本のサ
ブシャフト７１４と、アッパーベース板７１３の中央部
を貫通して装着されたスライドベアリング７１５とを備
えている。一方、上記取出し部材７２は、上記サブシャ
フト７１４を自在に挿通させる孔７２１ａを有するロア
ベース板７２１と、このロアベース板７２１の中央部に
垂直に取り付けられたメインシャフト７２２と、ロアベ
ース板７２１の下面に取り付けられた基板７２３と、こ
の基板７２３に溶接され、真空吸引用の枝管７２４ａを
有するパイプ７２４と、パイプ７２４の下端部に接続さ
れた蛇腹構造のゴム製の吸引パッド７２５とを備えてい
る。上記枝管７２４ａにはホース７７が接続され、この
ホース７７の行き先には電磁弁を介して真空ポンプ（図
示せず）が接続されている。

【００１０】上記メインシャフト７２２は、ばね７３を
外挿させた状態でスライドベアリング７１５に挿通さ
れ、上端部にはメインシャフト７２２より大径のストッ
パ７４が取り付けられている。従って、メインシャフト
７２２はスライドベアリング７１５からの抜脱をストッ
パ７４により規制されており、これにより、図２及び図
３に示す位置が、昇降部材７１に対する取出し部材７２
の相対的な下限位置となっている。また、ばね７３は、
上記のような取り付けにより、自由な状態より若干圧縮
した状態で、昇降部材７１の構成要素であるスライドベ
アリング７１５と、取出し部材７２の構成要素であるロ
アベース板７２１とに係止されている。従って、このば
ね７３は、昇降部材７１に対して取出し部材７２を相対
的に下方へ付勢する機能を有している。吸引パッド７２
５は伸縮変形が可能であるが、ある程度縮むと、ばね７
３の方が優先的に圧縮されるように、ばね定数が所定値
に設定されている。

【００１１】図３において、光電スイッチ７５は投受光
器を備えた光反射型のものであり、取付金具７８を介し
てアッパーベース板７１３に取り付けられている。反射
板７６は光を反射するものであり、光電スイッチ７５と
鉛直方向で対向するように、ロアベース板７２１に取り
付けられている。図示の状態では、光電スイッチ７５か
ら反射板７６までの距離が光電スイッチ７５の検出可能
距離より長く、従って、光電スイッチ７５は反射板７６
からの反射光を検出することはできない。

【００１２】上記鉛直取出し装置７は、手動操作により
動作するとともに、一部自動動作も行う。図６は、鉛直
取出し装置７の電気接続系統のブロック図である。鉛直
取出し装置７の制御駆動手段は、制御装置３１と、昇降
部材７１を昇降させるモータ３２と、吸引パッド７２５
への負圧の入切を行う電磁弁３３とによって構成され
る。また、制御装置３１への入力として、下降スイッチ
３４、上昇スイッチ３５、吸着スイッチ３６、釈放スイ
ッチ３７、昇降部材７１が上昇端に達したことを検出す
る上昇端スイッチ３８、及び、光電スイッチ７５が接続
されている。上記制御装置３１は、手動操作時の中継動
作の他、図７のフローチャートに示す一部自動動作を行
う。なお、手動操作は、「下降」「上昇」及びそれらの
「停止」並びに「吸着」「釈放」であり、「下降」及び
「上昇」に対応してモータ３２が正逆転する。また、
「吸着」及び「釈放」に対応して電磁弁３３がオン・オ
フ動作する。

【００１３】次に、上記のように構成された物体の鉛直
取出し装置の動作について説明する。図１において、作
業者はＣＣＤカメラ８のモニタ画像を、例えば別室にお
いて監視している。所望の瓶１が搬送されて来ると、作
業者はロボット３のアーム５及び６を回動させて、瓶１
が到来する位置の真上に鉛直取出し装置７を待機させ
る。そして、瓶１の到来とタイミングを合わせて下降ス
イッチ３４をオン操作する。下降スイッチ３４がオン操
作されたことによって、制御装置３１は図７のフローチ
ャートに示す動作を開始する。

【００１４】図７のステップＳ１において制御装置３１
は、モータ３２を所定の方向に回転させ、昇降部材７１
を下降させる。昇降部材７１の下降により、取出し部材
７２も下降し、吸引パッド７２５が瓶１に当接する。当
接後、昇降部材７１が下降する力は、ばね７３を介して
取出し部材７２に伝達され、吸引パッド７２５が瓶１の
側面に押し付けられて密着するとともに、若干収縮す
る。昇降部材７１がさらに下降すると、スライドベアリ
ング７１５がメインシャフト７２２に対して摺動し、サ
ブシャフト７１４がロアベース板７２１の孔７２１ａに
さらに挿通されることにより、ばね７３が圧縮される。
こうして、昇降部材７１のアッパーベース板７１３が取
出し部材７２のロアベース板７２１に接近し、取出し部
材７２が昇降部材７１に対して相対的に上昇する形とな
る。なお、この間、制御装置３１は、ステップＳ２のノ
ーからステップＳ６のノーを経てステップＳ１に戻る処
理を繰り返している。もし、下降停止の操作（停止又は
上昇）がなされた場合（ステップＳ６のイエス）には、
制御回路３１はその時点で処理を終える。

【００１５】図４及び図５はそれぞれ、図２及び図３に
示す状態からアッパーベース板７１３がロアベース板７
２１に接近した状態を示す断面図及び側面図である。図
５に示すように、吸引パッド７２５が瓶１の側面に押し
当てられた後、昇降部材７１を下降させる力が一定量加
えられると、ばね７３が所定の長さに縮む。この結果、
光電スイッチ７５の検出可能距離に反射板７６が到達す
る。従って、光電スイッチ７５は、反射板７６からの反
射光を検出し、出力がオンになる。これによって、制御
装置３１は、ステップＳ２からステップＳ３に進み、モ
ータ３２の回転を停止させて昇降部材７１の下降を停止
させるとともに、電磁弁３３を駆動して負圧を吸引パッ
ド７２５に導入することにより瓶１を吸着する。

【００１６】続いて、制御装置３１はステップＳ４にお
いて、昇降部材７１を上昇させる。上昇開始後、ばね７
３は元の長さに伸び、ストッパ７４がスライドベアリン
グ７１５に当接して取出し部材７２も上昇する。そし
て、昇降部材７１が上昇端に達するまでは上昇が継続さ
れ（ステップＳ５のノーからステップＳ７のノー）、上
昇端に達したら（ステップＳ５のイエス）制御装置３１
は処理を終える。また、上昇端に達する前に上昇停止の
操作（停止又は下降）がなされた場合（ステップＳ７の
イエス）には、その時点で制御装置３１は処理を終え
る。

【００１７】以上のように、本実施形態の鉛直取出し装
置によれば、下降スイッチ３４のオン操作に基づいて吸
引パッド７２５が瓶１の側面に押し当てられた後、昇降
部材７１を下降させる力が一定量加えられると、自動的
に下降が停止され、吸引パッド７２５が瓶１を吸着して
上昇する。従って、瓶１や吸引パッド７２５に過度の力
が付与されず、破損や変形を防止することができる。ま
た、上記の鉛直取出し動作は、吸引パッド７２５が瓶１
の側面に押し当てられてからの昇降部材７１に対する取
出し部材７２の相対的な上昇に基づいて行われるもので
あり、昇降部材７１の絶対的な鉛直方向位置に基づいて
行われるものではない。従って、瓶１の高さ（寝た状態
での高さ）の高低に関わらず、共通の鉛直取出し動作が
行われる。

【００１８】なお、鉛直に取り出された瓶１は、アーム
５又は６の旋回により所定のシュート（図示せず。）の
上に運ばれ、鉛直取出し装置７の下降及び釈放の手動操
作により、シュートに収納される。この場合における下
降スイッチ３４のオン操作によっても、取出し動作時と
の識別をしない限り、図７に示す処理が開始される。し
かしながら、この場合には、吸着状態からの釈放により
瓶１を落下させるので、取出し装置７２が昇降部材７１
に対して相対的に上昇するという事態が生じない。従っ
て、光電スイッチ７５がオンになることはなく、ステッ
プＳ１、Ｓ２及びＳ６のみが実行される。

【００１９】なお、上記実施形態においてはセンサとし
て光電スイッチ７５と反射板７６とを用いたが、これに
限らず他のセンサも使用することができる。例えば、リ
アクタンス検出型の近接スイッチと磁性体の被検出体と
を用いてもよい。また、上記実施形態におけるばね７３
に代えて、ゴム等を用いることもできる。一方、上記実
施形態では瓶１を取出し対象物としたが、プラスチック
ボトルその他各種の廃棄物を取り出すこともできる。さ
らに、上記の鉛直取出し装置は、廃棄物に限らず、取出
し部材を強く押し付けて捕捉すると破損等の恐れがある
物体を搬送ライン上から鉛直に取り出す場合にも適用す
ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１の物体の鉛直取出し装置によれ
ば、取出し対象物に対して、下降する昇降部材が弾性部
材を介して取出し部材により一定量の押さえつけを行っ
た後は、昇降部材の下降が停止されるので、取出し対象
物を過度に押さえつけることがなくなり、損傷を生じる
ことなく取出し対象物を取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による物体の鉛直取出し装
置を示す斜視図である。

【図２】上記鉛直取出し装置の垂直断面図である。

【図３】図２が正面側からの垂直断面図であるとした場
合の、上記鉛直取出し装置の右側面図である。

【図４】図２に示す状態から昇降部材がさらに下降した
状態を示す断面図である。

【図５】図３に示す状態から昇降部材がさらに下降した
状態を示す側面図である。

【図６】上記鉛直取出し装置の電気接続系統のブロック
図である。

【図７】上記鉛直取出し装置の制御装置における一部の
動作のフローチャートである。

【符号の説明】

１瓶２搬送コンベア３ロボット７鉛直取出し装置３１制御装置３２モータ３３電磁弁７１昇降部材７２取出し部材７３ばね７４ストッパ７５光電スイッチ７６反射板

フロントページの続きＦターム(参考） 3F059 AA01 BA04 BA09 CA01 DB01 DB04 DC00 DE02 FB24 3F060 AA01 BA09 EB12 EC12 GD04 GD15 HA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉛直方向に昇降動作が可能な昇降部材と、前記昇降部材に対して相対的に上下動可能に、前記昇降
部材の下端側に取り付けられ、取出し対象物を上から捕
捉する取出し部材と、前記昇降部材及び取出し部材によって係止され、前記昇
降部材に対して前記取出し部材を相対的に下方へ付勢す
る弾性部材と、前記昇降部材に対する前記取出し部材の相対的な下方へ
の移動を所定位置で規制するストッパと、前記昇降部材に対して相対的に前記取出し部材が上昇す
ることにより両者間の鉛直方向における距離が所定値に
達したことを検出するセンサと、前記昇降部材を昇降動作させるとともに、前記センサに
より前記距離が所定値に達したと検出されたとき前記昇
降部材の下降動作を停止させる制御駆動手段とを備えた
ことを特徴とする物体の鉛直取出し装置。