JP2004090205A

JP2004090205A - ピッキング装置

Info

Publication number: JP2004090205A
Application number: JP2002258749A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Mizumoto; 水本　克典
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】エアーを使うことなく、簡単な構造で確実にワークのピッキングを行うことができ、しかも、装置停止時においても、把持中のワークを開放することのないピッキング装置を提供すること。
【解決手段】ワーク２００を把持し移載するピッキング装置１００において、ワーク２００を把持する３本以上の爪１１０と、爪１１０を同一円周上に等間隔に支持する爪支持部材と、爪支持部材に外嵌し、爪の先端部方向に常時付勢されている爪支持部材カバー１３０と、爪支持部材カバー１３０を後退させる電磁ソレノイド１６０を有し、爪支持部材カバー１３０の後退に連動し、爪１１０の間隔が拡大する構造とする。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小物ワークを掴んで移載させるピッキング装置に係り、例えば、薬品や化合物等を収容したバイアル瓶やマイクロチューブを把持し移載させるピッキング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薬剤や化合物等が収容されたバイアル瓶やマイクロチューブを保管用ラックから取り出したり、搬送用ラックから保管用ラックに移載する装置として、ピッキング装置が用いられている。
【０００３】
このピッキング装置は、バイアル瓶やマイクロチューブの開口縁部を把持する３本以上のチャックをエアーシリンダにより開閉させるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなエアーチャックを使用する従来のピッキング装置は、エアーシリンダに空気を供給するためのコンプレッサが必要であるが、薬品の創薬等に使用される温度・湿度管理された保管庫内にコンプレッサを設置すると空調管理が困難であり、また、コンプレッサを保管庫外に設置した場合には、エアーシリンダに空気を供給するための配管が長くなるため、そのような用途での使用に適していなかった。
【０００５】
さらに、保管庫として冷凍保管庫を使用する場合には、配管が硬直し、ピッキング装置の移動ができなくなったり、配管が破断し、ピッキング装置の機能が失われるという問題が生じていた。
【０００６】
しかも、エアーチャック式のピッキング装置の場合、稼働中に何らかの原因でコンプレッサが停止すると、エアチャックの把持力が失われ、チャックが保持していたワークが落下し破損する等の危険も指摘されていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、エアーを使うことなく、簡単な構造で確実にワークのピッキングを行うことができ、しかも、装置停止時においても、把持中のワークを開放することのないピッキング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１の発明では、ワークを把持し移載するピッキング装置において、前記ワークを把持する３本以上の爪と、前記爪を同一円周上に等間隔に支持する爪支持部材と、前記爪支持部材に外嵌し、前記爪の先端部方向に常時付勢されている爪支持部材カバーと、前記爪支持部材カバーを後退させる電磁ソレノイドを有し、前記爪支持部材カバーの後退に連動し、前記爪の間隔が拡大する構成としている。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１の発明の構成に加えて、爪支持部材が、爪支持部材カバーの内壁と直接又は間接的に摺接するテーパ面を有しており、前記爪支持部材カバーの後退により、前記爪支持部材が前記テーパ面に案内されて外方に移動し、前記爪の間隔が拡大する構成としている。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１又は請求項２の発明の構成に加えて、爪支持部材の先端に、爪が把持するワークに隣接する他のワークの移動を阻止する隣接ワーク押さえ部材を設けた構成としている。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３の発明の構成に加えて、爪の先端部に、樹脂又はゴムをコーティングした構成としている。
【００１２】
【作用】
請求項１の発明によれば、ワークを把持し移載するピッキング装置において、ワークを把持する３本以上の爪と、前記爪を同一円周上に等間隔に支持する爪支持部材と、爪支持部材に外嵌し、常時鉛直下方に付勢される爪支持部材カバーと、爪支持部材カバーを後退させる電磁ソレノイドを有し、爪支持部材カバーの後退に連動し、爪の間隔が拡大する構成としたため、爪支持部材カバーの自重及びばね力によって、ワークを確実に把持する。
【００１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の作用に加えて、爪支持部材は、爪支持部材カバーの内壁と直接又は間接的に摺接するテーパ面を有しており、爪支持部材カバーの後退により、前記爪支持部材が前記テーパ面に案内されて外方に移動するため、爪支持部材カバーの後退動作に連動して、確実に爪の間隔が拡大する。しかも、前記爪の形状が直線状であり、それぞれの爪が平行状態を保ったまま間隔の拡縮がなされるため、隣接したワーク間に形成される隙間に、爪が確実に挿入される。
【００１４】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の作用に加えて、爪支持部材の先端に、爪が把持するワークに隣接する他のワークの移動を阻止する隣接ワーク押さえ部材を設けたため、爪により把持したワークだけを確実に取り出すことが可能になり、ワーク同志が凍結するような低温環境下における使用が可能になる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３の発明の作用に加えて、爪の先端部に、樹脂又はゴムをコーティングしたため、爪先端部とワークとのすべり摩擦が大きくなり、爪支持部材カバーの自重及びばね力だけで、ワークが確実に把持される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明によるピッキング装置の断面図を示しており図１（ａ）は、爪が閉じた状態、すなわちワークを把持する時の状態、図１（ｂ）は、爪が開いた状態、すなわちワークを開放している時の状態を示している。
【００１７】
図１において、１１０は、ワークを把持する爪である。この例では、４本の爪が互いに平行に正方形の各頂点に位置するように設けているが、３本の爪を互いに平行に正三角形の各頂点に位置するように設けても構わない。また、ワークの大きさに応じて５本以上の爪を互いに正多角形の各頂点に位置するように設けても構わない。この爪は直線状の形状をしており、先端部には、樹脂又はゴムのコーティングが施されている。これによって、すべり摩擦が大きくなり爪の側面によりワークを確実に把持することが可能になる。一方、爪の先端部にテフロン（登録商標）のような摩擦係数の小さい材料によるコーティングを施すことにより、ワークが凍っている場合でも、ワークと爪の先端がくっつくことが回避できる。
【００１８】
これらの爪１１０は、爪支持部材１２０の一端に固設されている。前記爪支持部材１２０は、前記固設部と反対側に外方に拡径するテーパ面１２２が内側面及び外側面に形成されている。そして、この爪支持部材１２０のテーパ面１２２が形成されている一端部を囲繞するように、爪支持部材カバー１３０が設けられている。前記爪支持部材１２０のテーパ面１２２と、爪支持部材カバー１３０の内壁とは、鋼球１４０を介して摺接している。
【００１９】
前記爪支持部材カバー１３０は、弾性部材１５０により、爪の先端部方向へ常時付勢されている。一方、前記爪支持部材１２０は、図示はされていないが、メタルブシュ付きガイドにより、電磁ソレノイド１６０の固定台１８０に対して所定の距離を保って、左右方向（電磁ソレノイドの動作方向に垂直な方向）にのみ移動可能に支持されている。そのため爪支持部材１２０は、図１（ａ）のように、テーパ面１２２が形成されている部位の径が大きいところで鋼球１４０により支持されており、爪１１０の間隔は狭まっている。
【００２０】
電磁ソレノイド１６０をＯＮにすると、図１（ｂ）のように、爪支持部材カバー１３０が後退する。上述したように、爪支持部材カバー１３０の移動にかかわらず、前記爪支持部材１２０は、電磁ソレノイド１６０の固定台１８０に対して所定の距離を保って支持されているため、前記爪支持部材１２０は、テーパ面１２２が形成されている部位の径が小さいところで鋼球１４０により支持されることになる。その結果、爪１１０の間隔が広げられる。電磁ソレノイド１６０をＯＦＦにすれば、再び弾性部材１５０の付勢力により、爪支持部材カバー１３０が、爪先端方向へと移動し、図１（ａ）の状態に戻る。
【００２１】
すなわち、上下方向にのみ移動可能な爪支持部材カバー１３０と左右方向にのみ移動可能な爪支持部材１２０のテーパ面１２２とが、鋼球１４０によって摺接することによって、爪支持部材カバー１３０の上下動作が、爪支持部材１２０の左右動作へと変向する。この際、弾性部材１５０の付勢力及び爪支持部材カバー１３０の自重により、鋼球１４０とテーパ面１２２、爪支持部材カバー１３０の内壁とが密着しているため、爪１１０の間隔を広げる時以外は、電磁ソレノイド１６０をＯＮにする必要がない。
【００２２】
この例では、爪支持部材１２０のテーパ面１２２と、爪支持部材カバー１３０の内壁とは、鋼球１４０を介して摺接しているが、必ずしも鋼球を介する必要はなく、爪支持部材カバーの内壁に前記爪支持部材１２０のテーパ面１２２と摺接するようなテーパ面や曲面を形成して、直接摺接させることも可能である。しかしながら、爪支持部材カバーの内壁と爪支持部材のテーパ面との摩擦を低減するために、鋼球等の転子を介在させることが好ましい。
【００２３】
次に本発明のピッキング装置を用いて小物ワークをピッキングする動作について図２に基づいて説明する。図２は、化合物の原末（粉末状）を収納した容器であるバイアル瓶や、化合物を溶媒液に溶解して溶液にしたものを収容する容器であるマイクロチューブを、複数本、直立に碁盤目状に整列配置し保管するラック３００の中から、一本のバイアル瓶又はマイクロチューブを選んで把持し移載する様子を示している。
【００２４】
ピッキング装置１００は、電磁ソレノイドをＯＮにして、４本の爪１１０が開いた時に、爪の間隔が、バイアル瓶又はマイクロチューブ（ワーク２００）の中心間距離と等しくなるように調整されている。そして、取り出すべきワーク２００と隣接するワーク間に形成される隙間に、４本の爪１１０が挿入される。その状態で電磁ソレノイドをＯＦＦにすると４本の爪１１０の間隔が狭まりワークの側壁を把持する。その状態でピッキング装置１００を上方に移動させると、把持したワークがラック３００から取り出される。
【００２５】
次に、本発明の別の実施の形態について、図３に基づいて説明する。図３に示したピッキング装置１００は、上述したピッキング装置の構成に加えて、爪支持部材１２０の先端に爪１１０を取り巻くように環状の隣接ワーク押さえ部材１７０が設けられている。この隣接ワーク押さえ部材１７０を設けたことによりワークを把持し取り出す時に、隣接したワークの移動が阻止される。そのため、冷凍庫内のような低温環境下で使用する場合にワーク同志が凍結したとしても、隣接したワークの先頭部に隣接ワーク押さえ部材１７０内にある上下方向に移動可能なガイドを持つ環状部材１７２の底面が接触し、隣接ワーク押さえ部材１７０内にある弾性部材１７４の付勢力でワークの軸方向の移動を規制するため、把持したワークだけを確実に取り出すことが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ワークを把持し移載するピッキング装置において、ワークを把持する３本以上の爪と、前記爪を同一円周上に等間隔に支持する爪支持部材と、爪支持部材に外嵌し、常時鉛直下方に付勢される爪支持部材カバーと、爪支持部材カバーを後退させる電磁ソレノイドを有し、爪支持部材カバーの後退に連動し、爪の間隔が拡大する構成としたため、エアーの供給を要することなく、爪支持部材カバーの自重及びばね力によって、ワークが確実に把持される。また、エアー供給のための配管も必要ないため、使用場所や設置場所等の制約がなくなり、使用上の自由度が高まる。さらに、電磁ソレノイドを駆動するのは、ワークの把持を開放する時のみであるため消費電力が少なくて済む。
【００２７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、爪支持部材は、爪支持部材カバーの内壁と直接又は間接的に摺接するテーパ面を有しており、爪支持部材カバーの後退により、前記爪支持部材が前記テーパ面に案内されて外方に移動するため、特別な駆動機構を要することなく、爪支持部材カバーの動作に連動して、確実に爪の間隔を拡大縮小することができる。しかも、前記爪の形状が直線状であり、それぞれの爪を平行に保ったまま、間隔の拡大縮小を行うことができるため、隣接したワーク間に形成される隙間に、爪を確実に挿入することができる。したがって、バイアル瓶やマイクロチューブ等の小さなワークのピッキングを確実に行うことができる。
【００２８】
請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加えて、爪支持部材の先端に、爪が把持するワークに隣接する他のワークの移動を阻止する隣接ワーク押さえ部材を設けたため、爪により把持したワークだけを確実に取り出すことが可能になり、ワーク同志が凍結するような低温環境下においても、確実にピッキング動作を行うことができる。
【００２９】
請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３の発明の効果に加えて、爪の先端部に、樹脂又はゴムをコーティングしたため、爪先端部とワークとのすべり摩擦が大きくなり、爪支持部材カバーの自重及びばね力だけで、ワークを確実に把持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すピッキング装置の断面図であり、（ａ）は爪が閉じたところ、（ｂ）は爪が開いたところを示している。
【図２】同ピッキング装置の使用例を示す外観図
【図３】本発明の別の実施例を示すピッキング装置の断面図
【符号の説明】
１００　・・・　ピッキング装置
１１０　・・・　爪
１２０　・・・　爪支持部材
１３０　・・・　爪支持部材カバー
１４０　・・・　鋼球
１５０　・・・　弾性部材
１６０　・・・　電磁ソレノイド
１７０　・・・　隣接ワーク押さえ部材
１７２　・・・　環状部材
１７４　・・・　弾性部材
２００　・・・　ワーク
３００　・・・　保管用ラック

Claims

ワークを把持し移載するピッキング装置において、
前記ワークを把持する３本以上の爪と、
前記爪を同一円周上に等間隔に支持する爪支持部材と、
前記爪支持部材に外嵌し、前記爪の先端部方向に常時付勢されている爪支持部材カバーと、
前記爪支持部材カバーを後退させる電磁ソレノイドを有し、
前記爪支持部材カバーの後退に連動し、前記爪の間隔が拡大することを特徴とするピッキング装置。
前記爪支持部材は、前記爪支持部材カバーの内壁と直接又は間接的に摺接するテーパ面を有しており、
前記爪支持部材カバーの後退により、前記爪支持部材が前記テーパ面に案内されて外方に移動し、前記爪の間隔が拡大することを特徴とする請求項１に記載のピッキング装置。
前記爪支持部材の先端に、前記爪が把持するワークに隣接する他のワークの移動を阻止する隣接ワーク押さえ部材を設けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のピッキング装置。
前記爪の先端部に、樹脂又はゴムをコーティングしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のピッキング装置。