JP2005052921A - 作業ロボット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンボール箱詰めの複数工程を１台のロボットで処理可能な複合機能を備えたロボットハンドを提供する。
【解決手段】前後及び左右からワークを保持する一対の第１のフラップ８及び一対の第２のフラップ９と、第１，２のフラップ８，９を上下方向に動作する第１の制御アクチュエータ１１と、第２のフラップを動作させる第２の制御アクチュエータ１２と、第１，２のフラップ８，９を接離動作させる第３，４の制御アクチュエータ１３，１４と、前記第１，２のフラップで囲まれた空間内の上部からフラップ下方に向けて設けられ、下端に吸着パッドを備えた第１のワーク吸着台６と、前記第１，２のフラップで囲まれた空間内の上部からフラップ下方に向けて進退可能であり、下端に吸着パッドを備えた第２のワーク吸着台７と、前記制御部からの指令で、前記第２のワーク吸着台７を上下方向に進退する第５の制御アクチュエータ１５と、により構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットハンドの動作範囲の作業エリア内で複数のワークを取り扱う作業ロボット装置に関し、主として、梱包作業エリアにおけるダンボール箱の展開移送と、中敷の挿入、被充填物の充填を連続して処理するロボットハンドに関する。

従来、整列された被充填物（カートン）をダンボール箱内に充填するロボットハンドとして、さまざまな把持方法を備えたロボットハンドが開示されている。特許文献１の箱詰め用バキューム式ロボットハンドは、所定位置に一定間隔を開けて供給される４個の被把持物を吸着して持ち上げ、４個の被把持物の間隔を狭めてダンボール箱に収容できる箱詰め用吸着式のロボットハンドである。この他にもダンボール箱を展開して組み立てるロボットハンドや、中敷を挿入するロボットハンドがさまざま知られている。

ダンボール箱に箱詰めする工程においては、ダンボール箱の組立、中敷きの挿入、カートン（中箱）などの被充填物の充填、上敷きの挿入の一連の作業がなされるが、それぞれを専用のロボットハンドを供えたロボットで行っていたため、作業エリアを広く確保しなければならない問題があった。

また、ロボット本体も複数台備え、それぞれのロボット相互の制御を行わねばならず、設備費用が嵩む問題があった。

特許文献２には、ダンボール箱を把持して箱状に組み立てる動作、充填部にダンボール箱を搬送する動作、充填済のダンボール箱をテープ貼着部に投入する動作、最後に完成ダンボール箱を荷積み用パレットに搬送する一連の複合動作をすべて１つのロボットで行う発明が開示されている。しかしながら、この発明では、ロボットのアーム部に備えられたハンドは、ダンボール箱という一つの対象物を把持、展開組立或いは搬送するという機能に限られていた。このため、ダンボール箱に詰める製品を扱う整列供給装置や、充填装置を製品ごとに設備しなければならなかった。

特開平６−２６２５７２号公報（第２、３頁、第１図） 特開平１１−７０９１７号公報（第２、３頁、第１図）

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたもので、被充填物を含めて、ダンボール箱詰めの複数工程を１台のロボットで処理可能な複合機能を備えたロボットハンドを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の作業ロボット装置は、制御部からの指令で、ロボットハンドをＸ・Ｙ・Ｚ座標系に対して移動すると共に、ロボットハンドのヘッド部における操作子でワークを保持し、前記座標系に設定された作業位置から次の作業位置に移動し、各作業位置では、ワークを操作して、所定の状態にセットする作業ロボット装置において、
前記ヘッド部には、
（１）前後からワークを保持する一対の第１のフラップと、
（２）左右からワークを保持する一対の第２のフラップと、
（３）それぞれ、前記制御部からの指令で、第１および第２のフラップを上下方向に動作する第１の制御アクチュエータと、
（４）第２のフラップを上下方向に動作する第２の制御アクチュエータと、
（５）第１のフラップを前後方向に接離動作する第３の制御アクチュエータと、
（６）第２のフラップを左右方向に接離動作する第４の制御アクチュエータと、
（７）前記第１および第２のフラップで囲まれた空間内の上部からフラップ下方に向けて設けられ、下端に吸着パッドを備えた第１のワーク吸着台と、
（８）前記第１および第２のフラップで囲まれた空間内の上部からフラップ下方に向けて進退可能であり、下端に吸着パッドを備えた第２のワーク吸着台と、
（９）前記制御部からの指令で、前記第２のワーク吸着台を上下方向に進退する第５の制御アクチュエータと、
が装備されていることを特徴とする。

また、前記ヘッド部には、ロボットハンドに着脱自在なライナーに固定された第１のベースと、
第１のベースの下方に向けて固定されたリニアブッシュに嵌装されたシャフトにより四隅が固定された第２のベースと、
第２のベースの下方に向けて固定され先端に前記第１のワーク吸着台を接続した４本のメインシャフトと、
前方に向けて固定された複数の第１のシャフト先端に第２のワーク吸着台が設けられ、前記第２のベース上に固定された前記第５の制御アクチュエータに接続されて上下に移動する第３のベースと、
貫通する少なくとも２本の前記メインシャフトに摺動可能にガイドされ前記第２のベースに固定された前記第１の制御アクチュエータに接続され上下に移動する、前記第１のフラップを前後方向に接離動作する前記第３の制御アクチュエータが設けられた、第４のベースと、
貫通する少なくとも２本の前記メインシャフトに摺動可能にガイドされ前記第４のベースに固定された前記第２の制御アクチュエータに接続され上下に移動する、前記第２のフラップを左右方向に接離動作する第４の制御アクチュエータが設けられた第５のベースとから構成されていることを特徴とする。

また、前記第５のベースには、前記第４の制御アクチュエータの動作を左右の第２のフラップに伝達するリンク機構を備えることを特徴とする。

また、前記第１のベースと第２のベースの間に過負荷ロックシリンダーを備えることを特徴とする。

この発明のロボットハンドのヘッド部は、Ｘ・Ｙ・Ｚ座標系に設定された第１の作業位置で、第５の制御アクチュエータを操作して、第１の作業位置にストックされた第１のワーク（折り畳まれたダンボール箱の側面）を第２のワーク吸着台の吸着パッドで吸着保持し、第２の作業位置にロボットハンドのヘッド部を移動する過程で、前記ワークを所定の状態（ダンボール箱を折り畳み状態から筒状の状態、上端を開放した箱形の状態）にし、
第２の制御アクチュエータを操作して、第２のフラップを第１のワーク（筒状とされたダンボール箱）を把持可能な位置まで下げ、第４の制御アクチュエータを操作して、第２のフラップを閉じて第１のワークを箱型状態で把持し、第２の作業位置まで運搬して第１のワークを所定の方向にむけてセットした後、吸着及び把持をリリースする。

次に、ロボットハンドのヘッド部を移動して、第３の作業位置にストックされた第２のワーク（中敷き）を第２のワーク吸着台の吸着パッドで吸着保持し、第２の作業位置において、第１のワーク（ダンボール箱内）にセットし、吸着をリリースする。

次に、ロボットハンドのヘッド部を移動し、第１或は第２の制御アクチュエータを操作して第１及び第２のフラップを第３のワーク（被充填物としてのカートン）を把持可能な位置まで下げ、第４の作業位置にストックされた第３のワーク（被充填物としてのカートン）を第１および／あるいは第２のフラップで把持すると共に第１の吸着台の吸着パッドで吸着し、これを第２の作業位置に移動して、フラップを第３のワークから離反し、第１のワーク（ダンボール箱内）にセットする。

このとき、第５の制御アクチュエータを操作して、第２のワーク吸着台をフラップ間から前記ヘッド部側に後退させている。
更に、ロボットハンドのヘッド部を第３の作業位置に移動し、第５の制御アクチュエータを操作して、第３の作業位置にストックされた第２のワーク（中敷き）を第２のワーク吸着台の吸着パッドで吸着保持し、これを第２の作業位置に移動して、第１のワーク（第３のワークが詰められたダンボール箱内）にセットする。

また、第１のワークに対して、複数段の第３のワークをセットする場合、第３のワークをフラップで把持すると共に吸着し、第２の位置に移動し、セットする作業を繰り返す。

この発明によれば、以上のように、複数のワークに対して、それぞれに適応する機能を発揮することができるので、被充填物を含め、ダンボール箱詰めの作業を１つの作業ロボット装置で達成することができる。このため、装置全体がコンパクトになり、スペースを有効に利用することができる。また、サイズの異なる複数種のワークに短時間でセット替えの対応をすることができる。さらに、複数の専用自動装置を設備する費用をなくすることができる。

従来、工程ごとにロボット及びロボットハンドを設けた従来の場合、前工程のロボットハンド及びロボットが作業エリアから退避するまで、次工程のロボットハンド及びロボットが作業エリアに入れない待ち時間が発生していたが、本発明によれば、複数工程を一つのロボットハンド及びロボットで担当するため、待ち時間が不要となり、作業のサイクルタイムの短縮が可能となる。

図１は本発明の作業ロボット装置のロボットハンドのヘッド部の実施の形態を示す正面図である。この図は、ヘッド部５０が、整列された第３のワーク（カートン）を第１のワーク吸着台６に設けられた吸着パッド６ｂで吸着し、第１のフラップ８で前後から、第２のフラップ９、９´で左右から把持しようとしている状態を示している。

ヘッド部５０は、ケーシング作業ロボット１０１（図２参照）のロボットハンドの先端に着脱自在なライナー５１に固定された第１のベース１と、
第１のベース１の下方（ヘッド部が横向きにされた場合は前方）に向けて固定されたリニアブッシュ１ａに嵌挿されたシャフト１ｂにより四隅が固定された第２のベース２と、
第２のベース２の下方に向けて固定され先端に第１のワーク吸着台６を接続した４本のメインシャフト５３と、
前方に向けて固定されたシャフト３ａ先端に第２のワーク吸着台７が設けられ、前記第２のベース２上に固定された第５の制御アクチュエータ１５に接続されて上下に移動する第３のベース３と、
貫通する少なくとも２本の前記メインシャフト５３に摺動可能にガイドされ前記第２のベース２に固定された前記第１の制御アクチュエータ１１に接続され上下に移動する、前記第１のフラップ８を前後方向に接離動作する前記第３の制御アクチュエータ１３が設けられた第４のベース４と、
貫通する少なくとも２本の前記メインシャフト５３に摺動可能にガイドされ前記第４のベース４に固定された前記第２の制御アクチュエータ１２に接続され上下に移動する、前記第２のフラップ９を左右方向に接離動作する第４の制御アクチュエータ１４が設けられた第５のベース５とから構成されている。

前記第１のベースと第２のベースの間には、過負荷ロックシリンダー５２を備え、ワークと当接する第１及び第２の吸着台６、７或いは第１及び第２のフラップ８、９に過大な負荷がかかった場合、過負荷ロックシリンダー５２が後退して負荷を吸収する。

図２は、本発明の作業ロボット装置のケーシング作業スペースの平面図である。ケーシング作業スペース１００には、ケーシング作業ロボット１０１とカートン整列ロボット１０２とが配置されている。

ケーシング作業ロボット１０１は、第１のワーク（ダンボール箱）４１がストックされたケースストッカー１０５が配置された第１の作業位置１と、ダンボール箱組立機構１０７が配置され、ダンボール箱の組立と、カートンの箱詰めが行われるケーシング位置である第２の作業位置２と、組み立てられたダンボール箱内に第２のワーク２（中敷き）４２がストックされた中敷ストッカー１０６が配置された第３の作業位置３と、ダンボール箱に詰めるため整列された第３のワーク（カートン）４３が載置される第４の作業位置４のそれぞれの作業位置でケーシングのための複数の作業を順序に従って行う。

なお、カートン整列作業ロボット１０２は、第３のワーク（カートン：錠剤などが包装され、小箱に詰められた製品）４３が上流の梱包ラインから送られてくるカートンコンベア１０８ａの終端に設けられ、カートン整列台１０８に第３のワーク（カートン）４３を整列させる。

本発明のケーシング作業ロボット１０１の動作の説明に先立ち、ロボットハンドのヘッド部５０の各部の構成と動作について、図３乃至図７に示す模式図で詳細に説明する。

図３は、第１のワーク吸着台の支持構造の正面を示す模式図である。尚、以下の説明では、図１と同一な部分には同一の記号を付して説明を省略する。

第１のワーク吸着台６は、第２のベース２の下方に向けて固定された４本のメインシャフト５３に接続されて、その下部に吸着パッド取付け金具６ａを介して第３のワーク（カートン）４３を吸着するための吸着パッド６ｂが複数個設けられている。第１のワーク吸着台６は、ロボットハンドの制御によりワークに当接するように移動される。この実施の形態では、カートンが整列される作業位置４に移動され、第３のワーク（カートン）４３に吸着パッド６ｂが当接して吸着保持される。（図２参照）

図４は、第２のワーク吸着台の支持構造の側面を示す模式図である。第２のワーク吸着台７は、第２のベース２に固定されている第１のワーク吸着台６とは異なり、第２のベース２に固定された第５の制御アクチュエータ１５により上下動される第３のベース３の下方に固定された２本のシャフト３ａに接続され、その先端に吸着パッド７ａが設けられている。

第２のワーク吸着台７は、ロボットハンドの制御によりワークに当接するように移動される。この実施の形態では、第１のワーク、第２のワークがストックされている作業位置１、３に移動され、第１のワーク４１を吸着して箱状に曲げ起こして第２の作業位置２に搬送すると共に、第２のワーク４２を吸着し第２の作業位置２に搬送する際に吸着パッド７ａを下方に移動させてワークに当接させて吸着するものである。

図５は、第１のフラップの支持構造を示す模式図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図５（ａ）に示す第４のベース４は、第２のベース２に固定された第１の制御アクチュエータ１１の昇降ピストン１１ａに接続され、第４のベース４に設けられたリニアブッシュ５４を貫通するメインシャフト５３にガイドされて上下動可能とされている。

図５（ｂ）に示すように、第４のベース４上には、第３の制御アクチュエータ１３が設けられ、前方に設けられた第１のフラップ８を前後に移動できる。一方後方に設けられた第１のフラップ８ａは、第４のベース４上に固定されている。この第１のフラップ８、８ａは、ロボットハンドの制御により移動され、カートンが整列される作業位置４で、整列された第３のワーク４３を把持し、作業位置２まで搬送して箱詰めする動作を行うものである。

図６は、第２のフラップの支持構造を示す模式図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はリンク機構の平面図である。図６（ａ）に示す第５のベース５は、前記第４のベース４に固定された第２の制御アクチュエータ１２に接続されその昇降ピストン１２ａにより第４のベース４に設けられたリニアブッシュ５４を貫通するメインシャフト５３にガイドされて上下動可能とされている。

第５のベース５の底部には、第４の制御アクチュエータ１４が設けられ一方の第２のフラップ９を左右に移動する。また、第５のベース５の上部にはリンク機構３０が設けられ、片方の第２のフラップ９の移動をもう一方に伝え、左右のフラップを開閉する。

第５のベース５は、第４のベース４の上下動に連動すると共に、第４のベースに固定された第２の制御アクチュエータ１２により単独での上下動を行う。第２のフラップ９，９は、作業位置１で、第１のワーク４１を箱状に把持し、第２の作業位置２まで搬送し、ダンボール箱組立機構１０７にセットする動作、並びにカートンが整列される作業位置４で、整列された第３のワーク４３を把持し、作業位置２まで搬送して箱詰めする動作を行うものである。

図６（ｂ）は、前記リンク機構３０の模式図で、リンク機構３０は、第５のベース５の上部に固定された軸受３３に摺動可能に挿入され、左右の第２のフラップ９，９に固定されたそれぞれ２本の開閉軸３２と、左右対抗する１対の開閉軸３２を回動可能に接続するリンク３１から構成される。この構成により第４の制御アクチュエータ１４が、片方の第２のフラップ９を開閉する動作を両側フラップに伝達する。

図７は、第３のワーク（カートン）４３の吸着・左右前後把持状態の動作を説明する模式図である。図７に示す状態は、作業位置４で、整列された第３のワーク（カートン）４３を前後、左右から挟み、整列状態を整え、第１のワーク吸着台６に設けた吸着パッド６ｂで吸着する動作状態である。このとき、第１の制御アクチュエータ１１の昇降ピストン１１ａは第４のベース４を最下方まで移動して、第１及び第２のフラップ８、９を第３のワーク（カートン）４３を前後、左右から把持可能な位置まで移動させている。

続いて、図２のケーシング作業スペース１００を示す図及び、図８の動作説明図を用いて、本発明の作業ロボット装置の動作を詳細に説明する。

図８は、第１のワークを曲げ起こし把持する動作を説明する模式図で、（ａ）は、曲げ起こし動作の説明図、（ｂ）は、把持状態の説明図、（ｃ）はダンボール箱組立機構への保持状態の説明図である。

図２に示すように、作業位置１には、台車に積載されたケースストッカー１０５が所定位置に配置され、ケースストッカー１０５内には、第１のワーク（折り畳まれたダンボール箱）４１が所定枚数収納されている。なお、ケースストッカー１０５は、作業位置１に２台並べて配置され、１台の収納ワークが使用され空になると、作業ロボットが隣のケースストッカー１０５からの取出しに切り替わるワーク検出制御機能（図示せず）を備えており、空になったケースストッカー１０５へのワーク補充は、隣のケースストッカー１０５のワークを使用している間に台車を引出し人手により行う。第２のワーク４２についても同様に、中敷ストッカー１０６が２台並べて配置されている。

まず、動作１：第１のワーク（ダンボール箱）４１の取出しから組立までの動作を説明する。ケーシングロボット１０１は、作業位置１にロボットハンドのヘッド部５０を移動し、ケースストッカー１０５内の第１のワーク（ダンボール箱）４１に吸着パッド７ａが水平に当接する方向（ケースストッカー１０５は傾斜している）に動作させる。このとき、第５の制御アクチュエータ１５を制御して第３のベース３を下方に移動し、第２のワーク吸着台７及びそれに取り付けられた吸着パッド７ａを第１の吸着パッド６ｂより下方に突き出しておく。

第１のワーク（ダンボール箱）４１に当接したら、図８（ａ）に示すように、折り畳まれた第１のワーク（ダンボール箱）４１を吸着して、一定距離持ち上げ、次にケースストッカー１０５の壁１０５ａに向けて水平移動させ、第１のワーク（ダンボール箱）４１の片面をケースストッカー１０５の壁１０５ａに当接させながら、第１のワーク（ダンボール箱）４１を折り畳み状態から筒状の状態へ曲げ起こすように上方に移動する。

次に、図８（ｂ）に示すように、上部を開放した箱状に曲げ起こされた第１のワーク（ダンボール箱）４１を、第２のフラップ９，９で挟み、箱型を直角に整えながら把持する。このとき、第２の制御アクチュエータ１２を制御して、第５のベース５を下方へ移動し、第２のフラップ９が第１のワーク（ダンボール箱）４１を把持可能な位置まで移動させている。また、第４の制御アクチュエータを制御して開状態の第２のフラップ９，９を閉じて把持動作を行う。

次に、箱型の第１のワーク（ダンボール箱）４１を吸着、把持した状態で、作業位置２にロボットハンドのヘッド部５０を移動し、箱の開口が上下となるようにロボットハンドを回転して、ダンボール箱組立機構１０７にセットする。図８（ｃ）は、ロボットハンドのヘッド部５０が水平とされ、把持した第１のワーク（ダンボール箱）４１の底部蓋が底部折り曲げ機構内に差し込まれた状態を示す。図８（ｄ）は、その状態の正面を示す模式図である。

図８（ｃ）に示すように、第２のフラップ９で把持された状態で、ダンボール組立機構１０７が動作し、第１のワーク（ダンボール箱）の底部の短辺、長辺の蓋が閉じられる。尚、ダンボール箱組立機構１０７については公知の装置を配置することが可能なので説明を省略する。第１のワーク（ダンボール箱）４１の底部が組み立てられた状態で、吸着を解除し、第４の制御アクチュエータ１４を制御して把持を解除すると共に、第２の制御アクチュエータ１２を制御して第２のフラップ９を上方に移動させる。

作業位置２に底部が組み立てられた第１のワーク（ダンボール箱）４１がセットされた後、引き続き動作２：中敷きセットが行われる。

作業位置３にロボットハンドのヘッド部５０を移動し、中敷きストッカー１０６内の第２のワーク（中敷き）４２に吸着パッド７ａが水平に当接する方向に動作させる。このとき、第５の制御アクチュエータ１５を制御して第３のベース３を下方へ移動し吸着パッド７ａが第２のワーク４２に当接する位置まで移動させる。

吸着パッド７ａで第２のワーク４２を吸着し、ロボットハンドのヘッド部５０を作業位置２に移動し底部が組み立てられた第１のワーク（ダンボール箱）４１内に第２のワークを挿入してセットする。セット後に吸着を解除し、第５の制御アクチュエータ１５を制御して第３のベース３を上方へ移動し吸着パッド７ａを後退させる。

次に、動作３：カートンの箱詰めに移る。ロボットハンドのヘッド部５０を作業位置４に移動し、カートン整列ロボット１０２によりカートン整列台１０８上に所定数並べられたカートンの上部に吸着パッド６ｂが当接させる。このとき、図７に示すように、第１の制御アクチュエータ１１を制御して、第１及び第２のフラップ８，９を第３のワーク（カートン）を把持可能な位置まで下方に移動させておく。また、第３及び第４のアクチュエータ１３，１４を制御して第１及び第２のフラップ８，９を開状態としておく。

吸着パッド６ｂが第３のワーク４３に当接したら、第３及び第４のアクチュエータ１３，１４を制御して第１及び第２のフラップ８，９を閉じて第３のワーク４３（カートン）を整列させ、続いて吸着パッド６ｂで吸着しながら把持する。次に、所定数の第３のワークを把持したロボットハンドのヘッド部５０を作業位置２に移動し、中敷がセットされた第１のワーク（ダンボール箱）４１内に箱詰めする。箱詰め完了後、吸着を解除すると共に、第３及び第４のアクチュエータ１３，１４を制御して第１及び第２のフラップ８，９を僅かに開き把持状態を解除し、第１の制御アクチュエータ１１を制御して第１及び第２のフラップ８，９を上昇させて第１のワーク（ダンボール箱）４１内から第１及び第２のフラップ８，９を引き抜いた後にヘッド部５０を上方に移動する。

ここで、第３のワーク（カートン）４３を複数段箱詰めする場合は、この動作を繰返す。また、中敷きを複数段のカートンの間に挿入する場合は、動作２を行ってから動作３を繰返す。

最後に、動作４：中敷きをカートンの上に挿入する。ロボットハンドのヘッド部５０を作業位置３に移動し、中敷きストッカー１０６内の第２のワーク（中敷き）４２に吸着パッド７ａが水平に当接する方向に動作させる。このとき、第５の制御アクチュエータ１５を制御して第３のベース３を下方へ移動し吸着パッド７ａが第２のワーク４２に当接する位置まで移動させる。

吸着パッド７ａで第２のワーク４２を吸着し、ロボットハンドのヘッド部５０を作業位置２に移動しカートンが箱詰めされた第１のワーク（ダンボール箱）４１内に第２のワークを挿入してセットする。セット後に吸着を解除し、第５の制御アクチュエータ１５を制御して第３のベース３を上方へ移動し吸着パッド７ａを後退させる。この後、ロボットハンドのヘッド部５０を次の作業位置１に移動することを繰返す。

一連の箱詰め動作で、被充填物が詰められた第１のワーク（ダンボール箱）４１は、梱包コンベア１０９上で、充填内容の確認や、梱包明細の挿入などの必要な作業がなされ、上部の蓋が閉じられ梱包が完了する。

本発明の作業ロボット装置によれば、ヘッド部に複数の吸着部を備え、異なるワークの吸着に適した構成とすることができ、さらに、前後並びに左右から把持動作する２種類の把持機構を備え、それぞれ独立或いは協調した動作をすることができる。このため、作業エリア内で複数の形状、重量の異なるワークをハンドリングすることができる。

実施の形態では、梱包作業エリアにおける梱包材と被充填物のハンドリングを詳述したが、ロボットハンドの動作範囲の作業エリア内で複数のワークを取り扱う作業であれば、作業の目的を限定せず利用可能である。

本発明の作業ロボット装置のロボットハンドのヘッド部の実施の形態を示す正面図である。 本発明の作業ロボット装置の、ケーシング作業スペースの平面図である。 第１のワーク吸着台の支持構造の正面を示す模式図である。 第２のワーク吸着台の支持構造の側面を示す模式図である。 第１のフラップの支持構造を示す模式図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 第２のフラップの支持構造を示す模式図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はリンク機構の平面図である。 第３のワークの吸着・左右前後把持状態の動作を説明する模式図である。 第１のワークを曲げ起こし把持する動作を説明する模式図で、（ａ）は、曲げ起こし動作の説明図、（ｂ）は、把持状態の説明図、（ｃ）はダンボール箱組立機構への保持状態の説明図である。

符号の説明

１ 第１のベース
１ａ リニアブッシュ
１ｂ シャフト
２ 第２のベース
３ 第３のベース
３ａ シャフト
４ 第４のベース
５ 第５のベース
６ 第１のワーク吸着台
６ａ パッド取付け金具
６ｂ 吸着パッド
７ 第２の吸着台
７ａ 吸着パッド
８ 第１のフラップ
８ａ 第１のフラップ（後フラップ）
９ 第２のフラップ
１１ 第１の制御アクチュエータ
１１ａ 昇降ピストン
１２ 第２の制御アクチュエータ
１２ａ 昇降ピストン
１３ 第３の制御アクチュエータ
１４ 第４の制御アクチュエータ
１５ 第５の制御アクチュエータ
３０ リンク機構
３１ リンク
３２ 開閉軸
３３ 軸受
４１ 第１のワーク（ダンボール箱）
４２ 第２のワーク（中敷き）
４３ 第３のワーク（カートン）
５０ ロボットハンドのヘッド部
５１ ライナー
５２ 過負荷ロックシリンダー
５３ メインシャフト
１００ ケーシング作業スペース
１０１ ケーシング作業ロボット
１０１ａ ロボット動作範囲
１０２ カートン整列ロボット
１０２ａ ロボット動作範囲
１０５ ケースストッカー
１０５ａ 壁
１０６ 中敷きストッカー
１０７ ダンボール箱組立機構
１０８ カートン整列台
１０８ａ カートンコンベア
１０９ 梱包コンベア

Claims (4)

1. 制御部からの指令で、ロボットハンドをＸ・Ｙ・Ｚ座標系に対して移動すると共に、ロボットハンドのヘッド部における操作子でワークを保持し、前記座標系に設定された作業位置から次の作業位置に移動し、各作業位置では、ワークを操作して、所定の状態にセットする作業ロボット装置において、
   前記ヘッド部には、
   （１）前後からワークを保持する一対の第１のフラップと、
   （２）左右からワークを保持する一対の第２のフラップと、
   （３）それぞれ、前記制御部からの指令で、第１および第２のフラップを上下方向に動作する第１の制御アクチュエータと、
   （４）第２のフラップを上下方向に動作する第２の制御アクチュエータと、
   （５）第１のフラップを前後方向に接離動作する第３の制御アクチュエータと、
   （６）第２のフラップを左右方向に接離動作する第４の制御アクチュエータと、
   （７）前記第１および第２のフラップで囲まれた空間内の上部からフラップ下方に向けて設けられ、下端に吸着パッドを備えた第１のワーク吸着台と、
   （８）前記第１および第２のフラップで囲まれた空間内の上部からフラップ下方に向けて進退可能であり、下端に吸着パッドを備えた第２のワーク吸着台と、
   （９）前記制御部からの指令で、前記第２のワーク吸着台を上下方向に進退する第５の制御アクチュエータと、
   が装備されていることを特徴とする作業ロボット装置。
2. 前記ヘッド部には、ロボットハンドに着脱自在なライナーに固定された第１のベースと、
   第１のベースの下方に向けて固定されたリニアブッシュに嵌装されたシャフトにより四隅が固定された第２のベースと、
   第２のベースの下方に向けて固定され先端に前記第１のワーク吸着台を接続した４本のメインシャフトと、
   前方に向けて固定された複数の第１のシャフト先端に第２のワーク吸着台が設けられ、前記第２のベース上に固定された前記第５の制御アクチュエータに接続されて上下に移動する第３のベースと、
   貫通する少なくとも２本の前記メインシャフトに摺動可能にガイドされ前記第２のベースに固定された前記第１の制御アクチュエータに接続され上下に移動する、前記第１のフラップを前後方向に接離動作する前記第３の制御アクチュエータが設けられた第４のベースと、
   貫通する少なくとも２本の前記メインシャフトに摺動可能にガイドされ前記第４のベースに固定された前記第２の制御アクチュエータに接続され上下に移動する、前記第２のフラップを左右方向に接離動作する第４の制御アクチュエータが設けられた第５のベースとから構成されていることを特徴とする請求項１記載の作業ロボット装置。
3. 前記第５のベースには、前記第４の制御アクチュエータの動作を左右の第２のフラップに伝達するリンク機構を備えることを特徴とする請求項２記載の作業ロボット装置。
4. 前記第１のベースと第２のベースの間に過負荷ロックシリンダーを備えることを特徴とする請求項２又は３記載の作業ロボット装置。

Images