JP2010208647A - 物品収納トレー及び物品収納トレーの搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物品収納トレーの搬送を簡便かつ効率的に行うことができる物品収納トレー及び物品収納トレーの搬送方法を提供すること。
【解決手段】物品収納トレー１は、部品１３を収納する物品収納凹部２１と、物品収納トレー１の略中央に設けられた被把持部１２と、を備えており、被把持部１２は、該物品収納トレー１の積層方向に設けられた貫通孔である。そして、物品収納トレー１は、部品１３を把持して物品収納トレー１から移送する把持装置５により、被把持部１２が把持されて搬送される。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品収納トレー及び物品収納トレーの搬送方法に関する。

従来、機械の部品等を収納したり、運搬したりするために、物品収納トレーが使用されている。この物品収納トレーは、中に納めた部品等が全て取り出されて空の状態となった場合には、専用のラインに移動され排出される。このとき、物品収納トレーは、部品等を収納したまま積み重ねられており、部品等が全て取り出されると、空のトレー同士で互いに積層される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１６８３８５号公報

しかし、物品収納トレーから物品を全て取り出した後は、当該物品収納トレーを排出し、物品を収納した他のトレーに交換する必要がある。この交換作業はこれまで作業者が手作業で行ったり、トレー用の把持装置により空のトレーを移動させたりしていたため、コストが高くなったり、装置を設置するためのスペースを必要としたりしていた。

本発明は、トレーに収納される部品用の把持装置と物品収納トレー用の把持装置とを兼用とし、物品収納トレーの搬送を簡便かつ効率的に行うことができる物品収納トレー及び物品収納トレーの搬送方法を提供することを目的とする。

本発明に係る物品収納トレーは、薄板により形成された積層可能な物品収納トレーであって、物品を収納する物品収納凹部と、該物品収納トレーの略中央に設けられた被把持部と、を備え、前記被把持部は、該物品収納トレーの積層方向に形成された貫通穴であり、前記物品を把持する把持部により把持されることを特徴とする。

この発明によれば、物品を収納する物品収納凹部と、物品収納トレーの略中央に設けられた被把持部と、を備えており、被把持部は、該物品収納トレーの積層方向に形成された貫通孔であり、物品を把持する把持部により被把持部が把持される。
これにより、物品を把持する把持部と、物品収納トレーを搬送する把持部とを兼用することができる。また、物品収納トレーが空の場合に、別途物品収納トレーを搬送する搬送手段を設ける必要が無く、経済的である。

また、本発明にかかる物品収納トレーの搬送方法は、物品を収納する物品収納凹部と、略中央に形成された貫通穴である被把持部と、を有する物品収納トレーを搬送する物品収納トレー搬送方法であって、前記物品を把持する把持部により、前記物品収納トレーに収納された全ての物品が取り出された場合に、前記物品収納トレーの被把持部が把持され、前記物品収納トレーを排出位置に移動させることを特徴とする。

この発明によれば、上述の効果と同様の効果がある。

また、本発明に係る物品収納トレーの搬送方法は、物品を収納する物品収納凹部と、略中央に形成された貫通穴である被把持部と、を有する物品収納トレーを搬送する物品収納トレー搬送方法であって、物品供給位置に積層された複数の前記物品収納トレーのうち最上段に配置された前記物品収納トレーに収納された物品を、円柱状に形成されたコレットチャック式の把持部により把持して前記物品収納トレーから取り出し、前記物品収納トレーに収納された全ての物品が前記把持部により取り出された場合に、前記把持部により、前記物品収納トレーの被把持部が把持され、前記物品収納トレーを排出位置に移動させることを特徴とする。

この発明によれば、物品供給位置に積層された複数の物品収納トレーのうち、最上段に配置された物品収納トレーに収納された物品を、コレットチャック式の把持部により把持して物品収納トレーから取り出す。当該物品収納トレーから全ての物品が取り出された場合には、物品収納トレーが有する被把持部を把持部が把持し、物品収納トレーを排出位置に移動させる。
これにより、物品を把持する把持部と、物品収納トレーを搬送する把持部とを兼用することができる。また、物品収納トレーが空の場合に、別途物品収納トレーを搬送する搬送手段を設ける必要が無く、経済的である。

本発明は、物品収納トレーの搬送を簡便かつ効率的に行うことができる物品収納トレー及び物品収納トレーの搬送方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る物品収納トレーの平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る組立装置の一例の平面図である。 本発明の一実施形態に係る把持装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る把持装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係る把持装置の一部の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコレットおよび駒に加圧した状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るコレットが拡張した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態にかかる物品収納トレー１について説明する。図１は、物品収納トレー１の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

物品収納トレー１は、例えば、フォーク等の部品類を収納するための略矩形状のトレーであり、物品収納凹部２１と、収納凸条部２４と、被把持部１２と、を有する。

物品収納凹部２１は、縦長状の凹部であり、例えばフォーク等の縦長形状の部品１３が収納される。収納凸条部２４は、３つの物品収納凹部２１の間に形成された凸部であり、その頂面は、物品収納トレー１の基準面１１の高さよりも低い位置となるように形成される（図２参照）。収納凸条部２４の裏面側は、上面側に形成された収納凸条部２４の形状に沿った凹部となっており、その側面は下面方向に所定角度をなすように形成されている。

また、物品収納凹部２１と収納凸条部２４は、本実施形態においては、それぞれ３つずつ交互に形成されており、これらそれぞれ３つの物品収納凹部２１及び収納凸条部２４を一組として、物品収納トレー１には、２組が被把持部１２を中心に左右に分かれて形成されている。

被把持部１２は、物品収納トレー１の略中央に設けられた略円形の貫通孔であり、断面円筒状に形成される（図２参照）。また、被把持部１２は、２組の物品収納凹部２１及び収納凸条部２４の間に設けられる。被把持部１２は、把持装置５の先端部分が挿入されて把持される部分となる（後述）。よって、把持装置５により把持された場合にバランスが維持できる位置に形成されることが好ましい。

物品収納トレー１は、本実施形態では、部品１３の組立装置４において、部品１３を把持する把持装置５により把持されて所定の場所に移動される（図３参照）。図３のテーブル４１には、例えば部品１３としてフォークが収納されている物品収納トレー１が図２のように積層されて供給エリア４１３に配置されている。また、全ての部品１３が使用され、空となった物品収納トレー１が払出エリア４１６に積層される。

物品収納トレー１から部品１３を取り出すには、把持装置５の先端部分（第２加圧部５５１、後述）を部品１３の被把持部に挿入する。本実施形態では、部品１３には、一方の端部に物品収納トレー１の被把持部１２と同様の円形の孔が形成されており、把持装置５は、その先端部分を挿入して部品１３を把持する。

また、全ての部品１３が取り出され、空になった物品収納トレー１は、被把持部１２に把持装置５の先端部分が挿入されて、部品１３を把持した把持装置５により把持される。そして、物品収納トレー１は、被把持部１２が把持装置５により把持されて、払出エリア４１６に移動され、積層される。

図３から図８を参照して、組立装置４について説明する。図３は、組立装置４を上面から見た場合の平面図であり、図４は、把持装置５の概略構成を示す斜視図であり、図５は、把持装置５の側面図であり、図６は、把持装置５の一部の分解斜視図であり、図７は、コレット５１および駒５２に加圧した状態を示す断面図であり、図８は、コレット５１が拡張した状態を示す断面図である。

図３に示すとおり、組立装置４は、組立装置４の外壁となる壁部４１１と、壁部４１１に囲まれたテーブル４１と、を有する。また、テーブル４１の上には、各部品又は物品収納トレー１を把持する把持装置５を移動させる搬送装置４２と、部品１３及びその他の部品を組み立てる作業スペースである反転テーブル４３と、各部品を収納した物品収納トレー１を置く供給エリア４１３と、空になった物品収納トレー１を積層する払出エリア４１６と、が少なくとも設けられる。

搬送装置４２は、部品等を把持する把持装置５と、把持装置５を上昇あるいは下降させる昇降機構４２１と、この昇降機構４２１をＹ軸方向に移動させる第１移動機構４２２と、この第１移動機構４２２をＸ軸方向に移動させる第２移動機構４２３と、を有する。
これら第１移動機構４２２および第２移動機構４２３により、供給エリア４１３及び払出エリア４１６を含むテーブル４１のほぼ全域に亘って、把持装置５を移動させることができる。

図４から図８を参照して把持装置５について説明する。
把持装置５は、一列に配置された複数の円筒状のコレット５１と、複数のコレット５１同士の間に配置された複数の駒５２と、これらコレット５１および駒５２を両端側から挟んで加圧する加圧装置５３と、を備える。

複数のコレット５１は、中心軸が同軸になるように配置され、駒５２は、コレット５１同士の間に、中心軸がコレット５１と同軸になるように配置される。つまり、コレット５１と駒５２とは、一直線上に交互に配置される（図５参照）。

コレット５１には、図６に示すように、一端縁付近から他端縁に至るスリット５１１と、他端縁付近から一端縁に至るスリット５１２と、が交互に形成されている。

駒５２の外径は、中央部では、コレット５１の内径よりも大きく、中央部から両端部に向かうにしたがって小さくなり、両端部では、コレット５１の内径よりも小さくなっている。よって、駒５２の両端部はコレット５１の内径よりも小さいので、駒５２の両端側は、コレット５１内部に入り込んだ状態となっている（図５参照）。

図４および図５に戻って、加圧装置５３は、上述の昇降機構４２１（図４参照）に支持されて貫通孔５４１が形成された把持フランジ５４と、貫通孔５４１に挿通され、さらにコレット５１および駒５２に挿通されて第２加圧部５５１（後述）に連通する加圧ピン５５と、把持フランジ５４に設けられ加圧ピン５５を進退させるアクチュエータ５６と、物品収納トレー１に部品１３が収納されているか否かをセンシングするセンサ５７と、を備える。

把持フランジ５４は、平板状のプレート５４２と、このプレート５４２の中央に一体に形成された第１加圧部５４３と、を備える。この第１加圧部５４３は、駒５２を半分にした形状である。すなわち、この第１加圧部５４３の外径は、プレート側ではコレット５１の内径よりも大きく、先端部に向かうにしたがって小さくなり、先端部では、コレット５１の内径よりも小さくなっている。
上述の貫通孔５４１は、プレート５４２および第１加圧部５４３を貫通して形成されている。

加圧ピン５５は、アクチュエータ５６に接続され、把持フランジ５４の貫通孔５４１及び交互に配置されたコレット５１及び駒５２の中心に挿通される。そして、加圧ピン５５の先端には、駒５２と同一形状の第２加圧部５５１が一体に形成されている。加圧ピン５５は、アクチュエータ５６により、軸方向に沿って進退される。
アクチュエータ５６は、加圧ピン５５を進退させるものであり、制御盤２０により制御される。
センサ５７は、物品収納トレー１の物品収納凹部２１に部品１３が収納されているか否かをセンシングする。このセンサ５７は、制御盤２０により制御される。

この加圧装置５３によれば、加圧ピン５５を進退させて、第１加圧部５４３および第２加圧部５５１により、コレット５１および駒５２を両端側から挟んで加圧する。

次に、図７及び図８を参照して把持装置５の動作について説明する。図７は、コレット５１および駒５２に加圧した状態を示す断面図である。図８は、前記実施形態に係るコレット５１が拡張した状態を示す断面図である。
アクチュエータ５６を動作させない場合、駒５２の両端側がコレット５１内部に入り込んでいるが、コレット５１は、加圧されないため拡張しない。

次に、アクチュエータ５６を動作させて、加圧ピン５５を加圧力Ｆで後退させる（図６参照）。すなわち、加圧ピン５５を第２加圧部５５１方向に向けて移動させる。すると、第１加圧部５４３および第２加圧部５５１は、コレット５１および駒５２を加圧力Ｆで加圧する。この加圧力Ｆは、各コレット５１および各駒５２を介して伝達し、全てのコレット５１および駒５２に対して均等に作用する。
例えば、あるコレット５１について説明すると、コレット５１の両側に位置する２つの駒５２が、それぞれ、コレット５１内部に向かって前進し、互いに隣り合う駒５２同士の間隔が短くなる。すると、駒５２の中央部の外径は、コレット５１の内径よりも大きいので、図７に示すように、駒５２の外周面はコレット５１の内壁面を矢印Ａ方向に押圧する。その結果、コレット５１が弾性変形し、図８に示すように、コレット５１の外径は矢印Ｂ方向に拡張される。このとき、拡張したコレット５１の側面に、部品１３や物品収納トレー１の被把持部が当接し、コレット５１による矢印Ｂ方向への圧力により、部品１３又は物品収納トレー１が把持される。

その後、加圧装置５３による加圧を解除すると、今度は、コレット５１の弾性変形の復元力により、コレット５１の内壁面により駒５２が押圧されて、駒５２がコレット５１の外部に向かって後退すると共に、コレット５１の外径が収縮して元の外径に戻る。

図８に戻って、搬送装置４２及び把持装置５の動きについて説明する。
まず、制御盤２０は、搬送装置４２を動かし、目的とする部品１３を把持させるため、把持装置５を供給エリア４１３に移動させる。詳細には、第１移動機構４２２によりＹ軸方向の位置を供給エリア４１３に合わせた後、第２移動機構４２３によりＸ軸方向に把持装置５を移動させて、部品１３の被把持部分の位置に把持装置５の先端を移動させる。このとき、センサ５７によりセンシングを行い、積層された物品収納トレー１のうち、最上段にある物品収納トレー１に部品１３が収納されているか否かを判別する。

物品収納トレー１に部品１３が収納されている場合には、把持装置５の先端（第２加圧部５５１）を部品１３の被把持部分に挿入する。そして、把持装置５の先端が部品１３の被把持部分に挿入されると、加圧装置５３によりコレット５１及び駒５２が加圧されて部品１３が把持され、反転テーブル４３に移動される。

また、センサ５７によりセンシングを行った際に、物品収納トレー１に部品１３が収納されていない場合には、把持装置５の先端（第２加圧部５５１）を物品収納トレー１の被把持部１２に挿入し、物品収納トレー１自体を把持する。そして、把持装置５は、把持した物品収納トレー１を払出エリア４１６に所定数積層する。そして所定数の物品収納トレー１が払出エリア４１６に積層されると、積層された物品収納トレー１は、払出手段により、テーブル４１から自動的に他の領域に払い出される。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。

（１）物品収納トレー１の略中央に被把持部１２を設けた。この被把持部１２は、物品収納トレー１の物品収納凹部２１に収納される物品を把持する把持装置５と兼用であるので、物品収納トレー１をテーブル４１から搬出するための搬送手段を別途設ける必要がない。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は、本発明に含まれるものである。

上述の実施形態においては、物品収納トレー１は、縦長状の収納凸条部２４を備えるとしたが、これに限らない。収納凸条部２４の形状は、物品収納凹部２１に収納される部品１３の形状に応じて形成されてよい。例えば、収納凸条部２４を円形に形成し、その内側部分を部品１３の形状に合わせて変形させたものであってよい。

１ 物品収納トレー
１２ 被把持部
１３ 部品
２１ 物品収納凹部
２４ 収納凸条部

Claims (3)

1. 薄板により形成された積層可能な物品収納トレーであって、
   物品を収納する物品収納凹部と、
   該物品収納トレーの略中央に設けられた被把持部と、を備え、
   前記被把持部は、該物品収納トレーの積層方向に形成された貫通穴であり、
   前記物品を把持する把持部により把持されることを特徴とする物品収納トレー。
2. 物品を収納する物品収納凹部と、略中央に形成された貫通穴である被把持部と、を有する物品収納トレーを搬送する物品収納トレー搬送方法であって、
   前記物品を把持する把持部により、前記物品収納トレーに収納された全ての物品が取り出された場合に、前記物品収納トレーの被把持部が把持され、
   前記物品収納トレーを排出位置に移動させることを特徴とする物品収納トレーの搬送方法。
3. 物品を収納する物品収納凹部と、略中央に形成された貫通穴である被把持部と、を有する物品収納トレーを搬送する物品収納トレー搬送方法であって、
   物品供給位置に積層された複数の前記物品収納トレーのうち最上段に配置された前記物品収納トレーに収納された物品を、円柱状に形成されたコレットチャック式の把持部により把持して前記物品収納トレーから取り出し、
   前記物品収納トレーに収納された全ての物品が前記把持部により取り出された場合に、前記把持部により、前記物品収納トレーの被把持部が把持され、
   前記物品収納トレーを排出位置に移動させることを特徴とする物品収納トレーの搬送方法。

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