JP2006096408A - Article retaining device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物品を保持する保持手段を備えた物品保持装置に関し、より詳しくは複数の保持手段で順次物品を保持するようにした物品保持装置に関する。 The present invention relates to an article holding apparatus including holding means for holding an article, and more particularly to an article holding apparatus configured to hold an article sequentially by a plurality of holding means.
従来、複数の保持手段を備えた物品保持装置として、複数の物品が載置される載置手段(コンベヤ)と、支持部材に設けられてそれぞれ上記載置手段上の物品を保持する複数の保持手段(バキュームパッド)と、上記支持部材を昇降移動させる駆動手段(ロボット)と、上記各保持手段の作動と駆動手段の作動とを制御して、上記複数の各保持手段で順次物品を保持させる制御装置とを備えたものが知られている(特許文献1)。
上記各保持手段は、それぞれエアシリンダを介して支持部材に設けられており、各保持手段で物品を保持する際には、物品を保持しようとする保持手段のみをエアシリンダを伸張させて他の保持手段よりも下方に突出させて、該保持手段で物品を保持させるようにしている。
そして物品を保持した保持手段はエアシリンダを収縮させることにより上方に移動させるようにしており、したがって該保持手段で保持された物品も上方位置に保持されることになる。
この状態では、次に物品を保持しようとする保持手段のみをエアシリンダを伸張させて他の保持手段よりも下方に突出させれば、該保持手段で物品を保持させる際に、既に保持手段で保持された物品の下面が上記載置手段に接触することを防止しながら、下方に突出させた該保持手段で円滑に物品を保持させることができる。
Each of the holding means is provided on a support member via an air cylinder. When holding an article with each holding means, only the holding means for holding the article can be extended by extending the air cylinder. The article is projected downward from the holding means, and the article is held by the holding means.
The holding means holding the article is moved upward by contracting the air cylinder, and therefore the article held by the holding means is also held at the upper position.
In this state, if only the holding means for holding the article next is extended below the other holding means by extending the air cylinder, the holding means is already used when holding the article by the holding means. While preventing the lower surface of the held article from coming into contact with the placing means, the article can be smoothly held by the holding means protruding downward.
上記エアシリンダは、既に保持手段で保持された物品の下面が載置手段に接触してしまうのを防止するために設けるものであるが、各保持手段毎に設ける必要があるので重量が増大するとともに高価となり、またエアシリンダの伸縮作動を必要とするため、その分、高速化を阻害する要因となっていた。
本発明はそのような事情に鑑み、上記エアシリンダを必要としない物品保持装置を提供するものである。
The air cylinder is provided in order to prevent the lower surface of the article already held by the holding means from coming into contact with the placing means. However, since the air cylinder needs to be provided for each holding means, the weight increases. At the same time, it becomes expensive, and the expansion and contraction operation of the air cylinder is required.
In view of such circumstances, the present invention provides an article holding device that does not require the air cylinder.
請求項1の発明は、複数の物品が載置される載置手段と、支持部材に設けられてそれぞれ上記載置手段上の物品を保持する複数の保持手段と、上記支持部材を昇降移動させる駆動手段と、上記各保持手段の作動と駆動手段の作動とを制御して、上記複数の各保持手段で順次物品を保持させる制御装置とを備えた物品保持装置において、
上記制御装置は、空の保持手段で物品を保持する際に、既に他の保持手段で保持されている物品の下面が載置部材に当接しない高さ位置に上記支持部材を位置制御して、該空の保持手段で物品を保持させることを特徴とするものである。
According to the first aspect of the present invention, there are provided mounting means for mounting a plurality of articles, a plurality of holding means provided on the support member for holding the articles on the mounting means, and the support member is moved up and down. In an article holding device comprising: a driving means; and a control device that controls the operation of each holding means and the driving means to sequentially hold the articles by the plurality of holding means.
When the article is held by the empty holding means, the control device controls the position of the support member at a height position at which the lower surface of the article already held by another holding means does not contact the placement member. The articles are held by the empty holding means.
請求項1の発明によれば、最初に、全ての保持手段、例えば第1保持手段と第2保持手段との両方が物品を保持していない状態では、一方の第1保持手段で物品を保持することができる。この際には、他の第2保持手段は物品を保持していないので、該第2保持手段で保持されている物品の下面が載置部材に当接するといった事態が発生する余地はない。
次に、上記第1保持手段で物品を保持したら、空の第2保持手段で新たな物品を保持することになるのであるが、この際には、上記制御装置は、空の第2保持手段で物品を保持する際に、既に他の第1保持手段で保持されている物品の下面が載置部材に当接しない高さ位置に上記支持部材を位置制御するようになっており、この状態を維持して空の第2保持手段で物品を保持させることができる。
その結果、従来のようにエアシリンダを設けることなく、第1保持手段で保持されている物品の下面が載置部材に当接することが防止できるので、従来に比較してエアシリンダを省略した分だけ軽量化を図ることができるとともに、安価に製造することができ、さらにエアシリンダの伸縮作動も必要としないため、高速化を図ることが可能となる。
According to the invention of
Next, when the article is held by the first holding means, a new article is held by the empty second holding means. At this time, the control device is configured to use the empty second holding means. When the article is held at the position, the support member is controlled to a height position where the lower surface of the article already held by the other first holding means does not come into contact with the placing member. And the article can be held by the empty second holding means.
As a result, it is possible to prevent the lower surface of the article held by the first holding means from coming into contact with the mounting member without providing an air cylinder as in the prior art. Thus, the weight can be reduced as well as the manufacturing cost can be reduced. Further, since the expansion / contraction operation of the air cylinder is not required, the speed can be increased.
以下図示実施例について本発明を説明すると、図1において、本発明に係る物品保持装置は、同一形状、同一高さを有する複数の物品1を箱2内に収容するケーサとして構成してある。
上記物品1は第1コンベヤ3により1列の状態で、かつランダムの間隔で連続的に搬送されるようなっている。上記第1コンベヤ3の先端部には、本発明における物品の載置手段としての第2コンベヤ4を設けてあり、この第2コンベヤ4は第1コンベヤ3の先端部にこれと平行に配設してある。
上記第1コンベヤ3の先端部には、第1コンベヤ3から第2コンベヤ4に向けて斜めにガイド部材5を配設してあり、このガイド部材5によって第1コンベヤ3から搬送されてきた物品1を第2コンベヤ4に受け渡し、この第2コンベヤ4上に載置した複数の物品1を1列の状態で搬送することができるようにしてある。このとき、上記第2コンベヤ4の速度は第1コンベヤ3の速度よりも早く設定してあり、それによって前後に隣接する物品1間に確実に所定量以上の間隔Lが生じるようにしてある。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 1, an article holding device according to the present invention is configured as a caser that houses a plurality of
The
At the front end of the
上記第2コンベヤ4の下流側には、本発明の駆動手段としてのロボット11を設けてあり、このロボット11が備えるロボットアーム12の先端部に、図2に示すように、回転機構13を介して支持部材14を設けている。そしてこの支持部材14に、図示実施例では2つの保持手段としての第1グリッパ15Aと第2グリッパ15Bとを設けてあり、各グリッパ15A、15Bの開閉作動によってそれぞれ物品1を上方から把持することができるようにしてある。
上記ロボット11は、ロボットアーム12の可動範囲内における任意の位置に上記支持部材14を昇降移動させることができるようになっており、また上記回転機構13は、ロボットアーム12に対して支持部材14をX−Y−Zの3軸で回転させることにより、該支持部材14を必要な任意の方向に向けることができるようになっている。
そして上記ロボット11や回転機構13、或いは各グリッパ15A、15Bは、それぞれ制御装置16によってその作動が制御されるようになっている。
A
The
The operation of the
上記第2コンベヤ4の上方位置には、ロボット11よりも上流側位置に、第2コンベヤ4によって搬送されてきた物品1の位置と向きとを認識するための認識手段を構成するカメラ21を設けてある。このカメラ21は、第2コンベヤ4上の所要の範囲Aを撮影することができるようになっている。
図示しないが、上記認識手段は第2コンベヤ4を駆動するモータに設けられたエンコーダを備えており、上記カメラ21からの信号とエンコーダからの信号とが制御装置12に入力されることにより、該制御装置12は第2コンベヤ4によって搬送されてきた物品1の位置と向きとを検出することができるようになっている。
そして制御装置12は、上記物品1の位置検出と同時に上記ロボット11や回転機構13、或いは各グリッパ15A、15Bを制御することにより、後に詳述するように、各グリッパ15A、15Bに順次物品1を把持させることができるようになっている。
A
Although not shown, the recognizing means includes an encoder provided in a motor for driving the
Then, the
さらに、上記第2コンベヤ4における上記ロボット11の反対側には、箱2の載置台22(図3参照)が設けてあり、図示しない箱供給装置又は人手により上記載置台22上に箱2が供給されるようになっている。図3に示すように、上記載置台22は箱2の上端開口部をロボット11側に向けて斜めに載置することができるようになっている。
上記箱2内にはボール紙製の中仕切り23を設けてあり、図示実施例ではこの中仕切り23によって箱2内を4行×4列の16個の物品収容空間24に仕切ってある。
Further, on the opposite side of the
A
以上の構成において、第1コンベヤ3からガイド部材5に沿って第2コンベヤ4に受け渡された物品1は、前述したように前後に隣接した物品1間に所定量以上の間隔Lが形成された状態で、第2コンベヤ4によって搬送されてくる。そして制御装置12は、カメラ21を含む上記認識手段からの信号を入力して、第2コンベヤ4によって搬送される物品1の位置と向きとを検出する。
上記制御装置12は、上記ロボット11と回転機構13を制御することにより、第2コンベヤ4によって搬送される物品1の位置と向きとを検出しながら、最初に第1グリッパ15Aによって物品1を把持させ、その後に第2グリッパ15Bによって他の物品1を、両方の物品の向きを揃えた状態で把持させるようになっている。
In the above configuration, the
The
この際、図2に示すように、先に物品1を把持する第1グリッパ15Aは、後に物品を把持する第2グリッパ15Bよりも低い位置H1(物品1の上端面からの距離H1が大きい位置)で物品を把持するようになっており、したがって第2グリッパ15Bは第1グリッパ15Aによる把持位置H1よりも高い位置H2(物品1の上端面からの距離H2が小さい位置)で物品1を把持するようになっている。
その結果、第2グリッパ15Bが物品1を把持する際には、既に第1グリッパ15Aによって把持されている物品1は、上記高さの差ΔH(=H1−H2)だけ第2コンベヤ4から浮上された状態に維持されることになる。そして各グリッパ15A、15Bによって物品1を把持する際には、回転機構13により物品1の向きに対応して支持部材14の向きが揃えられることになるが、その際、前後に隣接した物品1間に所定量L以上の間隔が確保されているので、各グリッパ15A、15Bや第1グリッパ15Aによって把持されている物品1が後続の物品1に衝突してこれを転倒させるといったことがない。
このように、制御装置16は、後に物品を把持する第2グリッパ15Bが物品1を把持する際には、上記第1グリッパ15Aによって既に把持されている物品1の下面が第2コンベヤ4に当接しないように支持部材14の高さ位置を位置制御するようになっており、それによって既に第1グリッパ15Aによって把持されている物品1の下面が第2コンベヤ4に接触されるのを防止することができる。
At this time, as shown in FIG. 2, the first gripper 15 </ b> A that holds the
As a result, when the
As described above, when the
上記両グリッパ15A、15Bによって物品1が把持されると、図3に示すように、上記制御装置12はロボット11と回転機構13を制御することにより、両物品1を箱2内の中仕切り23によって区切られた物品収容空間24内にその最下段から収容させる。
この際、制御装置12は、斜めになっている箱2及び中仕切り23に対して鉛直上方から両物品1を降下させ、両物品1の底部の上側となる一部分(図3における物品1の底部右側部分)が中仕切り23内に挿入されたら、両物品1を図3における反時計方向に僅かに回転させて、中仕切り23をその物品1の底部右側部分で右上方向に押し上げて、物品収容空間24における開口部分を拡大させる。
この後、両物品1の長手方向を物品収容空間24の長手方向に揃えながら、物品1の底部全体を物品収容空間24に所要の深さまで収容させ、この状態となったら両グリッパ15A、15Bによる各物品1の把持を解放して、各物品1を自重により物品収容空間24に完全に落下収容させる。
When the
At this time, the
Thereafter, while aligning the longitudinal direction of both
同様にして、最下段の物品収容空間24内から順次上方の段の物品収容空間24内に物品1を収容し、最後に最上段の物品収容空間24内に物品1を収容する際には、図4に示すように、斜めになっている箱2及び中仕切り23に対して、先ず両物品1の長手方向を物品収容空間24の長手方向に概ね揃えさせる。そして両物品1の底部の下側となる一部分(図4における物品1の底部左側部分)が中仕切り23内に挿入されたら、両物品1を図4における時計方向に僅かに回転させて、中仕切り23をその物品1の底部左側部分で左下方向に押し下げて、物品収容空間24における開口部分を拡大させる。
この後、両物品1の長手方向を物品収容空間24の長手方向に揃えながら、物品1の底部全体を物品収容空間24に所要の深さまで収容させ、この状態となったら両グリッパ15A、15Bによる各物品1の把持を解放して、各物品1を自重により物品収容空間24に完全に落下収容させる。
このように、物品1の底部の一側部分で中仕切り23を押し広げることにより、中仕切り23が変形していてもそれと物品1との干渉を防止して、確実に物品1を物品収容空間24に収容させることができる。
Similarly, when the
Thereafter, while aligning the longitudinal direction of both
In this way, by pressing and expanding the
ところで、図5に示すように、上記両グリッパ15A、15Bの間隔が隣接する物品収容空間24の間隔よりも広くなってしまう場合には、両グリッパ15A、15Bの間隔を1つおきの物品収容空間24の間隔に一致させればよい。
この場合、第1回目に2つの物品1を箱2内に収容させる際には、符号Aで示すように最下段の4つの物品収容空間24のうち、1つおきの2つの物品収容空間24内に物品1を収容させ、次の第2回目に2つの物品1を箱2内に収容させる際には、符号Bで示すように残りの2つの物品収容空間24内に物品1を収容させればよい。
以後、上段の各4つの物品収容空間24についても同様に物品1を収容することにより、全ての物品収容空間24に物品1を収容することができる。
By the way, as shown in FIG. 5, when the gap between the
In this case, when the two
Thereafter, the
他方、図6に示すように、上記両グリッパ15A、15Bの間隔が隣接する物品収容空間24の間隔よりも広くなるが、図5の場合よりも狭くできるような場合には、両グリッパ15A、15Bの間隔を下段の物品収容空間24とこれに対して斜め上方に隣接する物品収容空間24との間隔に一致させることができる。
この場合には、第1回目に2つの物品1を箱2内に収容させる際には、図6の符号Aで示すように最下段の1つの物品収容空間24とその斜め上方に隣接する1つの物品収容空間24とに物品1を収容させ、次の第2回目に2つの物品1を箱2内に収容させる際には、符号Bで示すように、上記符号Aと交差させた位置となる2つの物品収容空間24内に物品1を収容させることができる。
以後同様にして、全ての物品収容空間24に物品1を収容することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the gap between the two
In this case, when the two
Thereafter, the
なお、上記実施例では保持手段として物品を把持するグリッパ15A、15Bを用いているが、これに限定されるものではなく、例えば特許文献1で使用されているバキュームカップによる吸着で物品を保持するものであってもよい。また上記支持部材14を昇降移動させる駆動手段としてロボット11を用いているが、これに限定されるものでもない。
さらに、上記実施例では本発明をケーサに適用しているが、これに限定されるものではなく、例えば特許文献1で使用されている容器整列装置に本発明を適用できることは明らかである。
In the above-described embodiment,
Furthermore, although the present invention is applied to the caser in the above embodiment, the present invention is not limited to this. For example, it is apparent that the present invention can be applied to the container alignment device used in
1 物品 2 箱
4 第2コンベヤ(載置手段) 11 ロボット(駆動手段)
14 支持部材 15A、15B グリッパ(保持手段)
16 制御手段
DESCRIPTION OF
14
16 Control means
Claims (4)
上記制御装置は、空の保持手段で物品を保持する際に、既に他の保持手段で保持されている物品の下面が載置部材に当接しない高さ位置に上記支持部材を位置制御して、該空の保持手段で物品を保持させることを特徴とする物品保持装置。 Placement means for placing a plurality of articles, a plurality of holding means provided on the support member for holding the articles on the placement means, a drive means for moving the support member up and down, and the holding means In an article holding apparatus comprising: a control device that controls the operation of the means and the operation of the driving means, and holds the article sequentially by each of the plurality of holding means.
When the article is held by the empty holding means, the control device controls the position of the support member at a height position at which the lower surface of the article already held by another holding means does not contact the placement member. An article holding apparatus, wherein the article is held by the empty holding means.
Priority Applications (1)
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JP2004287529A JP2006096408A (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Article retaining device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2018105677A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-12-06 | 川崎重工業株式会社 | Food holding equipment |
JP2020152430A (en) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社フジキカイ | Article supply device |
-
2004
- 2004-09-30 JP JP2004287529A patent/JP2006096408A/en active Pending
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