JP2004352481A - 段積み装置 - Google Patents
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Abstract
さらに、アーム部は支持手段を水平方向に回転移動させて、支持手段によって上段に位置する樹脂箱を下方の樹脂箱に対して水平方向に移動させる。上段樹脂箱4Aが下段樹脂箱4Bに対して移動することで、上段樹脂箱の凸部4dと下段樹脂箱の開口部4cとが嵌合し、上段樹脂箱が自重により落下することで、上下の樹脂箱が正常に段積みされる。
【効果】位置決め手段や位置センサ等を必要としないシンプルな構成であるとともに、多種の物品に容易に対応可能な段積み装置を提供するものである。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は段積み装置に関し、詳しくは物品の上部と物品の下部とを嵌合させて段積みする段積み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、物品の上部と下部を嵌合させて段積みする段積み装置が知られ、例えば以下に示す当該物品としての通い箱を段積みする段積み装置が知られている。
第1の段積み装置として、下方に位置する通い箱を位置決めする位置決め手段と、この位置決め手段の上方に位置するとともに、段積みする通い箱を昇降させるリフタ手段を備えたものが知られている。(特許文献1)
この特許文献1の段積み装置では、上記位置決め手段によって位置決めされた通い箱と、リフタ手段によって位置決めされた通い箱の位置と向きとを一致させた後にリフタ手段を下降させて通い箱を段積みするものとなっている。
第2の段積み装置として、通い箱を把持するハンドリング手段に、当該通い箱の位置及び向きを検出する位置センサを備えたものが知られている。(特許文献2)
この特許文献2の段積み装置では上記位置センサによってハンドリング手段に把持された通い箱の位置及び向きを検出し、その検出結果に基づいてハンドリング手段が当該通い箱の位置と向きを下方の通い箱の位置と向きに一致させ、さらにこの通い箱を下降させて段積みするものとなっている。
さらに、下方にテーパ形状を設けることで、下方に位置する通い箱の開口部との嵌合を容易にした通い箱を段積みする段積み装置も知られている。(特許文献3)
【0003】
【特許文献1】
特許第2854528号公報
【特許文献2】
特許第3381448号公報
【特許文献3】
特開平5−139540号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1や特許文献2の段積み装置の場合、それぞれ位置決め手段や位置センサが必要となるので段積み装置の構成が複雑となり、また通い箱の種類を変更する際には位置決め手段の設定や型替えが必要となるので、通い箱の種類を変更するには相当の時間が必要とされていた。
また特許文献3の通い箱を用いれば、上下の通い箱に多少の位置ずれがあっても段積みされるようになっているが、上記テーパ形状を有する通い箱を新たに用意する必要があり、汎用性に欠けるという問題がある。
以上の問題に鑑み、本発明による段積み装置は、上記位置決め手段や位置センサ等を必要とすることなく、また多種の物品に容易に対応可能な段積み装置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1における段積み装置は、物品の上部と物品の下部とを嵌合させて段積みする段積み装置において、
物品を支持する支持手段と、該支持手段を移動させて支持された物品を他の物品の上方に載置させる載置手段と、当該物品を下方の物品に対して所定範囲内で水平方向に移動させる水平移動手段とを備え、
載置された物品の支持を解放した状態で、載置された物品を水平方向へ移動させて、物品の下部と下方の物品の上部とを嵌合させることを特徴としている。
【0006】
上記発明によれば、水平移動手段によって上方に載置した物品を下方の物品に対して所定範囲内で水平方向に移動させることで、この移動の間に上方の物品と下方の物品とが嵌合して上下の物品が段積みされるので、上記特許文献1や特許文献2のように位置決め手段や位置センサを必要としないシンプルな構成の段積み装置とすることができ、しかも特許文献3のように段積みする物品にテーパ形状等を設ける必要がないので、多種の物品に容易に対応することが可能となっている。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について説明すると、図1は本実施例における段積み装置1を示し、当該段積み装置1は図示中央に設置されたロボット2によって左方の供給台3上に供給された物品としての樹脂箱4を右方に設置された台車5上に段積みするものとなっている。
ロボット2には従来公知の産業用ロボットが用いられるとともに、載置手段及び水平移動手段としてのアーム部6と、アーム部6の先端に設けられて樹脂箱4を支持する支持手段7とを備え、アーム部6は支持手段7に支持された樹脂箱4を上下方向、水平方向およびその複合方向に搬送させるようになっている。また支持手段7はアーム部6との間に設けられた回転機構6aによって水平方向に回転するようになっている。
また図2には上記支持手段7に支持された樹脂箱4と、想像線で示した樹脂箱4とが段積みされた状態を示し、樹脂箱4には側方に突出して上記支持手段7に支持される突出部4aと、段積みの際に下方の樹脂箱4の突出部4aと重合する重合部4bと、下方の樹脂箱4の上方に形成された開口部4cに嵌合する凸部4dとが形成されている。
そして図2に示すように上方の樹脂箱4の凸部4dを下方の樹脂箱4の開口部4cに嵌合させるとともに、上方の樹脂箱4の重合部4bを下方の樹脂箱4の突出部4aに重合させることで、樹脂箱4が正常に段積みされる。
【0008】
次に、上記支持手段7は図2,図3に示すように回転機構6aの先端に設けられた平板状の基部11と、当該基部11の両側に設けられて図示左右方向に進退動する2枚の開閉板12とを備え、この開閉板12はガイドレール13に沿って左右に移動するとともに、上記制御装置の制御によって伸縮するエアシリンダ14によって進退動する。
また図2に示すように、開閉板12には上記樹脂箱4の突出部4aを下方から支持する断面L字型の爪部12aを備え、図3の左側に示すようにエアシリンダ14が縮退して開閉板12閉じることで上記爪部12aが突出部4aを下方から支持し、図示右側に示すようにエアシリンダ14が伸長して開閉板12が開くと上記爪部12aが突出部4aから外れるようになっている。
そして上記台車5には一般的に使用されている台車を使用することが可能であり、当該台車5は人手によって移動された後、図1に示すストッパ21によってロボット2の作動範囲内における所定の位置に位置決めされる。
また上記供給台3に供給される樹脂箱4は所定の位置に所定の角度で供給され、ロボット2は制御装置に記憶された動作に従ってこの供給台3上の樹脂箱4を保持するようになっている。
【0009】
以上の構成から、本実施例の段積み装置1は以下のようにして樹脂箱4を段積みするようになっており、以下に示すロボット2の動作は予め制御装置に登録された設定動作に従って行われるようになっている。
最初に、樹脂箱4の載置されていない台車5を上記ストッパ21によって位置決めしておき、この状態でロボット2を作動させると、アーム部6は支持手段7を供給台3上の樹脂箱4まで移動させ、上記爪部12aの位置を樹脂箱4の突出部4aの高さにあわせた後、開閉板12を閉じて樹脂箱4を支持する。
樹脂箱4が保持されると、アーム部6はこの樹脂箱4を台車5上の所定位置にまで搬送し、支持手段7の開閉板12が開いて樹脂箱4が台車5上に載置される。
ここで、本実施例の台車5には樹脂箱4を位置決めするためのガイド等を設けていないが、この台車5はストッパ21によって位置決めされるとともに、この位置は予め制御装置に登録されているので、ガイド等を使用せずとも樹脂箱4を台車5上の所定位置に載置することができる。
【0010】
次に、供給台3に新たな樹脂箱4が準備されると、ロボット2は再び供給台3上から当該樹脂箱4を保持してこれを台車5上の樹脂箱4の上方に搬送して下降させ、ハンド部の高さを保持している樹脂箱(以下上段樹脂箱4Aとする)の凸部4dの下面と、台車5上の樹脂箱(以下下段樹脂箱4Bとする)の突出部4aの上面とが一致する高さで停止させる。
このとき、制御装置は設定動作に従って上段樹脂箱4Aを搬送するので、ロボット2は高さや水平方向位置を検出するセンサ等の検出手段を使用せずとも決められた動作により上段樹脂箱4Aを台車5上の下段樹脂箱4Bの上部に載置することができるようになっている。
そして、支持手段7は開閉板12を閉じた状態のまま、現在の位置からさらに下降して、上記爪部12aの位置が下段樹脂箱4Bの開口部4cと上段樹脂箱4Aの凸部4dとが嵌合したときの位置よりも若干低い位置まで下降し、上段樹脂箱4Aが支持手段7より支持を解放される。(図4の状態)
このとき、上段樹脂箱4Aの凸部4dと下段樹脂箱4Bの開口部4cと水平方向でのの位置が一致している場合には、支持手段7の下降とともに当該凸部4dと開口部4cとが嵌合して正常に段積みが行われるが、凸部4dと開口部4cとの位置がずれている場合には、図4に示すように上段樹脂箱4Aの凸部4dと下段樹脂箱4Bの開口部4cとが嵌合せず、正常に段積みされないこととなる。
【0011】
そこで本実施例では、ロボット2はアーム部6が回転機構6aにより支持手段7の回転角度を一定に保ったまま、当該支持手段7全体を上段樹脂箱4Aの載置された位置を中心とする所定半径の円を描くように水平方向に移動させ、爪部12aを突出部4aの側面もしくは突出部4aの下方となる樹脂箱4の本体側面に当接させて押圧することで、上段樹脂箱4Aを下段樹脂箱4Bに対して水平方向に移動させる。
これにより、上下の樹脂箱4が正常に段積みされていない場合には、上段樹脂箱4Aが下段樹脂箱4Bに対して移動することで、上段樹脂箱4Aの凸部4dと下段樹脂箱4Bの開口部4cとが嵌合し、上段樹脂箱4Aが自重により落下することで、上段樹脂箱4Aの重合部4bと下段樹脂箱4Bの突出部4aとが重合し、正常に段積みがなされる。
さらにロボット2は支持手段7を所定の回数回転させた後、当該回転の中心位置に移動させ、支持手段7は当該位置で開閉板12を開くとともに上段樹脂箱4Aの上方へと離脱する。
このとき、下段樹脂箱4B上に上段樹脂箱4Aを載置した際に、上記凸部4dと開口部4cとが嵌合して正常に段積みが行われた場合であっても、上記動作は制御装置に記憶された設定動作であるので、ロボット2は支持手段7を水平方向に移動させて爪部12aによって上段樹脂箱4Aを側方から押圧するよう動作することとなる。
これに対し、ロボット2の設定動作は支持手段の水平方向への移動範囲が上段樹脂箱4Aと下段樹脂箱4Bの嵌合が外れたり、段積みされた樹脂箱4の位置がずれたり、倒れたりすることの無い程度に設定されており、特に望ましくは、ロボット2の設定動作としては、上下の樹脂箱4が正しく嵌合された状態にあっては、爪部12aが上段樹脂箱4Aを側方からほとんど押圧しない程度に支持手段7の水平方向の移動量、即ち支持手段7の描く円の半径を所定範囲内に設定すればよい。
【0012】
このようにして2段の樹脂箱4が段積みされたら、これまで同様、ロボット2は3段目以降の樹脂箱4を台車5上の樹脂箱4に段積みしてゆく。
このとき、上記凸部4dと開口部4cとの間には若干のクリアランスが存在しているため、段積みした際に上下の樹脂箱4の位置が当該クリアランス分だけずれることがあり、またこのずれ量は段数の増加に伴って加算されてゆくので、最下段の樹脂箱4に対する最上段の樹脂箱4の位置が、最大でクリアランスの合計分だけずれることとなる。
そこで、本実施例では台車5上の樹脂箱4が増加するのに伴い、上記支持手段7全体の水平方向への移動量すなわち支持手段7を回転させる回転半径を、上記クリアランス量によって上下の樹脂箱4の位置がずれる範囲よりも大きくしている。
このように上段側で段積みされる樹脂箱4の水平方向への移動の範囲を、下段側で段積みされる樹脂箱4の移動の範囲よりも大きくすることで、段積みされた樹脂箱4の段数が増加して上記クリアランスによる樹脂箱4のずれが増大しても、正常に嵌合させて段積みが行えるようになっている。
【0013】
そして、本実施例の段積み装置1によれば、上記樹脂箱4の寸法が変化しても、上記エアシリンダ14の伸縮量を変化させて開閉板12の開度を変化させるなど、制御装置の設定動作のデータを変更すればよいので、型替えをせずとも多様な寸法の樹脂箱4を段積みすることが可能となっている。
また、下方に位置する樹脂箱4の位置決めをしなくても段積みを行うことができるので、当該下方に位置する樹脂箱4のための位置決め手段や位置センサ等を設ける必要がなく、段積み装置全体をシンプルに構成することができる。
さらに、本実施例の段積み装置1によれば、特許文献3で使用されている通い箱であっても段積みできるのはもちろんのこと、本実施例のように別段テーパ形状が設けられていなくとも、段積みを行うことができる。
【0014】
次に本発明に係る第2の実施例について、図1を用いて説明すると、本実施例における段積み装置1は、上記アーム部6を載置手段とし、上記回転機構6aを水平移動手段として備え、当該回転機構6aは支持手段7の向きを一定に保ちながら、当該支持手段7をアーム部6の先端を中心とする所定の半径で水平方向に回転させる機構を備えている。
本実施例による段積み装置によれば、上記アーム部6は支持手段7によって支持された樹脂箱4を台車5上の樹脂箱4に載置するとともに、支持手段7を下降させて当該樹脂箱4の支持を解放するまでを行い、その後回転機構6aが支持手段7の向きを一定に保ちながら、載置された樹脂箱4を所定の半径で水平方向に回転させ、上下の樹脂箱を嵌合させるようになっている。
また、上記回転機構6aによる支持手段7の回転半径を、台車5上の樹脂箱4が増加するのに伴って大きくすることにより、上記第1実施例と同様、段積みされた樹脂箱4の段数が増加してクリアランスによる樹脂箱4のずれが増大しても、正常に段積みを行うことが可能である。
【0015】
なお、上記第1、第2実施例においては、水平移動手段にロボット2のアーム部6やロボット2に備えられた回転機構6aを使用していたが、この他にも段積み装置に2台のロボットを設け、第1のロボットを載置手段とし、第2のロボットを水平移動手段としてもよい。
具体的には、第1のロボットに上記支持手段を備えて、当該支持手段に支持された樹脂箱を台車上の樹脂箱に載置し、さらに当該樹脂箱の支持が解放されたら、第2のロボットによって当該樹脂箱を水平方向に移動させることで、上下の樹脂箱を段積みすることができる。
また、上記実施例では樹脂箱4の段積みを行っているが、本発明によればこの他にも互いに嵌合する事で組み立てられる物品の組立に用いても良い。
さらに、上記台車5の代わりに、樹脂箱4を直接地面に段積みすることも、コンベヤベルト等の搬送手段上に段積みすることも可能であり、この場合であっても上記実施例と同様、樹脂箱4の載置される場所に位置決め手段や位置センサ等を設ける必要はない。
【0016】
【発明の効果】
上下の物品を嵌合させて段積みする装置において、その構成を位置決め手段や位置センサ等を必要としないシンプルなものとするとともに、多種の物品に容易に対応可能な段積み装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例における段積み装置を示す該略図。
【図2】支持手段及び樹脂箱を示す正面図。
【図3】支持手段についての平面図。
【図4】台車及び段積みされる樹脂箱を示す側面図。
【符号の説明】
1 段積み装置 2 ロボット
4 樹脂箱 4a 突出部
4c 凸部 4d 開口部
5 台車 6 アーム部
7 支持手段
Claims (4)
- 物品の上部と物品の下部とを嵌合させて段積みする段積み装置において、
物品を支持する支持手段と、該支持手段を移動させて支持された物品を他の物品の上方に載置させる載置手段と、当該物品を下方の物品に対して所定範囲内で水平方向に移動させる水平移動手段とを備え、
載置された物品の支持を解放した状態で、載置された物品を水平方向へ移動させて、物品の下部と下方の物品の上部とを嵌合させることを特徴とする段積み装置。 - 上記支持手段は、物品の側方に形成された突出部を下方から支持し、また該物品の下部と下方の物品の上部とが嵌合する位置よりも所定量下降することで、該物品の支持を解放することを特徴とする請求項1に記載の段積み装置。
- 上記水平移動手段は、上記支持手段を水平方向へ移動させて該支持手段を物品の側方に当接させて、当該物品を水平方向に移動させることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の段積み装置。
- 上段側で段積みされる物品の水平方向への移動の範囲を、下段側で段積みされる物品の水平方向への移動の範囲よりも大きくすることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の段積み装置。
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