JP2018131224A - マニピュレータ - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを覆う防錆紙をめくることができる構造を実現する。【解決手段】旋回支持部と、旋回支持部に対して旋回可能に支持された旋回部と、旋回部を旋回させるアクチュエータと、ワークおよびワークを覆った包装材が収納された箱の外に定義される第一位置と箱の内に定義される第二位置との間を旋回部とともに旋回し、包装材が保持された状態で第二位置から第一位置に旋回する保持部と、保持部に保持された包装材に保持部と反対側から当接する抑え部と、を備えるように構成する。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、箱に入ったワークを覆う包装材をめくるためのマニピュレータに関する。

従来、この種のマニピュレータとして特許文献１には、保管および輸送の際、ワークに錆びが生じることを防止するために、包装材の一例としての防錆紙でワークの周囲を覆う技術が開示されている。

近年、生産効率の向上のために生産ライン（例えば、加工ライン、組立ライン）の自動化が進んでいる。このような自動化を実現するために、例えば、特許文献２、３には、前工程と後工程との間におけるワークの搬送を自動的に行う搬送装置が開示されている。

特開２０１３−６７４２０号公報 特開平９−２９０３９０号公報 特開２００８−２７９５４９号公報

ところで、特許文献２、３のような搬送装置で搬送されるワークは、箱状のパレットの中に配置されるとともに、防錆紙で覆われた状態で生産工場に配送される。そして、ワークは、作業者の手作業により防錆紙がめくられた後、生産ラインに乗せられる。このような作業者の手作業は生産効率を低下させる可能性がある。

本発明の目的は、ワークを覆う包装材をめくることができるマニピュレータの構造を実現することである。

本発明のマニピュレータは、旋回支持部と、旋回支持部に対して旋回可能に支持された旋回部と、旋回部を旋回させるアクチュエータと、ワークおよびワークを覆った包装材が収納された箱の外に定義される第一位置と箱の内に定義される第二位置との間を旋回部とともに旋回し、包装材が保持された状態で第二位置から第一位置に旋回する保持部と、保持部に保持された包装材に保持部と反対側から当接する抑え部と、を備える。

本発明のマニピュレータによれば、ワークを覆う包装材をめくることができる。

本発明に係る実施形態１のマニピュレータの第一状態を、抑え装置を省略した状態で後方から見た図 図１のＡ−Ａ断面に相当する図であって、マニピュレータの第一状態を示す図 図１のＡ−Ａ断面に相当する図であって、マニピュレータの第二状態を示す図 抑え装置の一部および保持部の一部のみを示す、マニピュレータの第一状態に相当する図 抑え装置の一部および保持部の一部のみを示す、マニピュレータの第三状態に相当する図 抑え装置の一部を後方から見た図 防錆紙に覆われたワークが入った箱の斜視図 図４ＡのＢ−Ｂ断面図 マニピュレータにより防錆紙をめくった状態を示す図 防錆紙をめくるとともに、抑え装置により防錆紙を抑えている状態を示す図 実施形態１のマニピュレータが使用される工程およびその前後工程に関するフローチャート

以下、本発明に係るマニピュレータの構造について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明に係るマニピュレータの一例であり、本発明は実施形態により限定されるものではない。

[１ 実施形態１]
図１乃至図５を参照して、実施形態１に係るマニピュレータ１について説明する。図１はマニピュレータ１の第一状態を後方から見た図（つまり、背面図）である。なお、図１において、後述する箱旋回装置１６および抑え装置２２は省略されている。

図２Ａは図１のＡ−Ａ断面に相当する図であって、マニピュレータ１の第一状態を示す図である。図２Ｂは図１のＡ−Ａ断面に相当する図であって、マニピュレータ１の第二状態を示す図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂにおいては、ワークＷは省略されている。

図３Ａは抑え装置２２の一部および保持部１３の一部のみを示す、マニピュレータ１の第一状態に相当する図である。図３Ｂは抑え装置２２の一部および保持部１３の一部のみを示す、マニピュレータ１の第三状態に相当する図である。図３Ｃは抑え装置２２の一部を後方から見た図である。

図４Ａは包装材の一例である防錆紙６に覆われたワークＷが入った箱５を斜め上方から見た斜視図である。図４Ｂは図４ＡのＢ−Ｂ断面図である。図４Ｃは、マニピュレータ１により防錆紙６をめくった状態を示す図である。図４Ｄは、防錆紙６をめくるとともに、抑え装置２２により防錆紙６を抑えている状態を示す図である。図５は本実施形態のマニピュレータ１が使用される工程およびその前後工程に関するフローチャートである。

なお、以下の説明において、前後方向はマニピュレータ１に関する前後方向（図２Ａ乃至図３Ｂの矢印ａｂの方向）をいう。「前方」は図２Ａ乃至図３Ｂに矢印ａで示す方向をいう。「後方」は図２Ａ乃至図３Ｂに矢印ｂで示す方向をいう。

また、幅方向はマニピュレータ１に関する幅方向（図１および図３Ｃの矢印ｃｄの方向）をいう。上下方向はマニピュレータ１に関する上下方向（図１乃至図３Ｃの矢印ｅｆの方向）をいう。「上方」は図１乃至図３Ｃに矢印ｅで示す方向をいう。「下方」は図１乃至図３Ｃに矢印ｆで示す方向をいう。

なお、前後方向および幅方向は水平方向に平行であってもよいし、平行でなくてもよい。上下方向は垂直方向に平行であってもよいし、平行でなくてもよい。

また、以下の説明において、第一状態は、図１、図２Ａおよび図３Ａに示すマニピュレータ１の状態をいう。マニピュレータ１を構成する各部材の第一状態における位置が各部材の第一位置である。

また、第二状態は、図２Ｂに示すマニピュレータ１の状態をいう。マニピュレータ１を構成する各部材の第二状態における位置が各部材の第二位置である。

さらに、第三状態は、図３Ｂに示すマニピュレータ１の状態をいう。なお、第三状態（つまり、第三位置）は、図１および図２Ａに示すマニピュレータ１の第一状態（つまり、第一位置）に対して、抑え装置２２（具体的には、旋回抑え部２２５）の状態が異なる。従って、第三状態における、抑え装置２２の位置は第三位置である。一方、抑え装置２２以外の第三状態の位置は第一位置である。

[１．１ マニピュレータが使用される工程について]
本実施形態のマニピュレータ１は、ワークの自動組立装置にワークを供給する工程の前工程で使用される。具体的には、例えば、本実施形態のマニピュレータ１は、内燃機関に組み込まれるバルブの自動組立装置にバルブを供給する工程の前工程で使用される。以下、本実施形態のマニピュレータ１が使用される工程について簡単に説明する。

[１．２ ワークの搬送状態について]
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、バルブなどのワークＷ（図４Ｂ参照）は、上方が開口した箱５の内側に配置された状態で組立工場に搬入される。具体的には、複数個のワークＷは縦横方向に整列した状態で箱５の内側に配置されている。この状態で、複数個のワークＷは下方および上方を防錆紙６により覆われている。

防錆紙６は気化性の防錆剤が塗布された略矩形状の紙部材である。防錆紙６は略Ｃ字状に折り曲げられた状態で箱５の内側に配置されている。

具体的には、防錆紙６は、箱５の内側に配置された総てのワークＷの下方を覆う下方紙部６１と、箱５の内側面のうち一つの内側面（換言すれば、使用状態で後方に配置される内側面）に沿う側方紙部６２と、総てのワークＷの上方を覆う上方紙部６３と、を有している。なお、防錆紙６は従来から知られている各種防錆紙を使用できる。

以上のようなワークＷは、図４Ｂに示す状態で、搬送コンベア（図示省略）に乗って所定位置（後述する、箱旋回装置１６の箱載置台１６１）まで運ばれてくる。

[１．３ マニピュレータの概容について]
以下、図１乃至図２Ｂを参照して、本実施形態のマニピュレータ１の概要を説明する。

本実施形態のマニピュレータ１は、旋回支持部（具体的には、後述する一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂ、および、エアシリンダ１１の上下動テーブル１１３）と、旋回支持部に対して旋回可能に支持された旋回部（具体的には、後述する旋回板部１２）と、旋回部を旋回させるアクチュエータ（具体的には、後述するエアシリンダ１１）と、ワークＷおよびワークＷの上を覆った包装材（具体的には、防錆紙６）が収納された箱５の外に定義される第一位置（具体的には、図２Ａに示す位置）と箱５の内に定義される第二位置（具体的には、図２Ｂに示す位置）との間を旋回部とともに旋回し、包装材が保持された状態で第二位置から第一位置に旋回する保持部１３と、保持部１３に保持された包装材に保持部１３と反対側から当接する抑え部（具体的には、後述する旋回抑え部２２５）と、を備える。

[１．４ マニピュレータの具体的構造について]
次に、図１乃至図５を参照して、本実施形態のマニピュレータ１の具体的構造について説明する。マニピュレータ１は、一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂと、エアシリンダ１１と、旋回板部１２と、保持部１３と、一対の上下位置規制部１４ａ、１４ｂと、抑え装置２２と、前後位置調節部１５と、箱旋回装置１６と、を備えている。

[１．４．１ 旋回支持板について]
一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂは、幅方向視で上下方向に長い略矩形板状である。一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂは、互いに幅方向に離隔した状態で配置されている。一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂの下端部は可変載置台１７に固定されている。

なお、可変載置台１７は、固定台１８に対する前後方向の変位を可能な状態で、固定台１８の上面に配置されている。可変載置台１７の前後方向位置は、後述する前後位置調節部１５により調節可能である。

一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂは案内部を有している。上記案内部は、例えば、一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂに形成された円弧状のガイド溝１０１により構成できる。

本実施形態の場合、ガイド溝１０１は、一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂの互いに対向する面（つまり、幅方向における内側面）に形成されている。ガイド溝１０１は、直線溝部１０１ａと、円弧溝部１０１ｂと、を有している。

直線溝部１０１ａは幅方向視で上下方向に延在した溝である。円弧溝部１０１ｂは幅方向視で上が凸の半円形の溝である。円弧状溝部１０１ｂの後端部は直線溝部１０１ａの上端に連続している。

一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂの幅方向における内側面には旋回規制部１０２が設けられている。旋回規制部１０２は、後述する旋回板部１２の一部と当接することにより、旋回板部１２が第一位置から第二位置に旋回する際のストッパとして機能する。

[１．４．２ エアシリンダについて]
エアシリンダ１１は後述する旋回板部１２を上下方向に変位させる。具体的には、エアシリンダ１１は、シリンダ部１１１と、ピストン部１１２と、上下動テーブル１１３と、を備えている。なお、エアシリンダ１１の下端部は可変載置台１７に固定されている。従って、エアシリンダ１１は可変載置台１７とともに前後方向に変位可能である。

シリンダ部１１１はシリンダ空間（図示省略）を有する筒状部材である。当該シリンダ空間はピストン部１１２のピストン本体（図示省略）により第一シリンダ空間と第二シリンダ空間とに区切られている。

ピストン部１１２は上記第一シリンダ空間への圧縮空気の供給にともない上方へ変位する。一方、ピストン部１１２は上記第二シリンダ空間への圧縮空気の供給にともない下方へ変位する。

具体的には、ピストン部１１２は、ピストン本体（図示省略）と、ピストンロッド１１２ａと、を備えている。

上記ピストン本体はシリンダ部１１１のシリンダ空間に配置されている。ピストンロッド１１２ａの基端部（図１の下端部）は、上記ピストン本体に連結されている。一方、ピストンロッド１１２ａの先端部（図１の上端部）は、シリンダ部１１１よりも上方に位置しており、後述する上下動テーブル１１３に固定されている。

上下動テーブル１１３はピストン部１１２とともに上下方向に変位する。具体的には、上下動テーブル１１３は、テーブル本体１１３ａと、一対のフランジ部１１３ｂ、１１３ｃと、を備えている。

テーブル本体１１３ａは幅方向に長い略矩形板状であって水平に配置されている。テーブル本体１１３ａの下面はピストンロッド１１２ａの先端部（図１の上端部）に固定されている。なお、テーブル本体１１３ａは積層した複数枚の板状部材により構成してもよい。

一対のフランジ部１１３ｂ、１１３ｃはそれぞれ、幅方向視で略矩形の板状部材である。一対のフランジ部１１３ｂ、１１３ｃにはそれぞれ、幅方向に貫通した貫通孔１１３ｄ、１１３ｅが形成されている。

一対のフランジ部１１３ｂ、１１３ｃのうち一方（図１の右側）のフランジ部１１３ｂは、テーブル本体１１３ａの上面の幅方向における一方の端部（図１の右端部）に固定されている。

一方、一対のフランジ部１１３ｂ、１１３ｃのうち他方（図１の左側）のフランジ部１１３ｃは、テーブル本体１１３ａの上面の幅方向における他方の端部（図１の左端部）に固定されている。

[１．４．３ 旋回板部について]
旋回板部１２は、第一位置（つまり、図２Ａおよび図３Ａに示す第一状態における位置）と第二位置（つまり、図２Ｂに示す第二状態における位置）との間を旋回可能な状態でエアシリンダ１１の上下動テーブル１１３および一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂに支持されている。

なお、旋回板部１２の第一位置は旋回板部１２の旋回範囲内で箱５から最も遠い位置である。一方、旋回板部１２の第二位置は旋回板部１２の旋回範囲内で箱５に最も近い位置である。

具体的には、旋回板部１２は、本体板部１２０と、一対の側板部１２１ａ、１２１ｂと、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂと、を備えている。

本体板部１２０は、幅方向に長い矩形板状の基板部１２３と、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂと、を備えている。このような本体板部１２０（つまり、基板部１２３および一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂ）は、第一主面と第二主面とを有している。

以下の説明において、第一主面といった場合には、旋回板部１２が第一位置から第二位置に旋回する際の旋回方向（図２Ａおよび図２Ｂの矢印ｇの方向）の面をいう。一方、第二主面といった場合には、旋回板部１２が第二位置から第一位置に旋回する際の旋回方向（図２Ａおよび図２Ｂの矢印ｈの方向）の面をいう。

一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂは、第一状態（図１参照）で、基板部１２３の上端部の二個所位置から上方かつ後方に延在している。

一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂには、後述する保持部１３を支持するための二個の貫通孔１２５ａ、１２５ｂが形成されている。

一対の側板部１２１ａ、１２１ｂは本体板部１２０とは別部材の板状部材である。一対の側板部１２１ａ、１２１ｂには、旋回中心孔１２６ａ、１２６ｂおよびローラ支持孔１２７ａ、１２７ｂが形成されている。

一対の側板部１２１ａ、１２１ｂのうち一方（つまり、図１の右側）の側板部１２１ａは本体板部１２０の幅方向における一方の端部（つまり、図１の右端部）に、図示しない締結用部品（例えば、ネジ、またはボルトおよびナットの組など）により固定されている。

一方の側板部１２１ａは、上下動テーブル１１３の一方のフランジ部１１３ｂの幅方向外側に隣接した位置に配置されている。この状態で、一方の側板部１２１ａの旋回中心孔１２６ａおよび一方のフランジ部１１３ｂの貫通孔１１３ｄに旋回中心軸１９ａが挿通されている。

なお、一方のフランジ部１１３ｂの貫通孔１１３ｄと旋回中心軸１９ａの外周面との間には軸受が設けられている。一方、一方の側板部１２１ａの旋回中心孔１２６ａと旋回中心軸１９ａの外周面との間にも軸受が設けられている。

一方、一対の側板部１２１ａ、１２１ｂのうち他方（つまり、図１の左側）の側板部１２１ｂは本体板部１２０の幅方向における他方の端部（つまり、図１の左端部）に、図示しない締結用部品（例えば、ネジ、またはボルトおよびナットの組など）により固定されている。

他方の側板部１２１ｂは、上下動テーブル１１３の他方のフランジ部１１３ｃの幅方向における外側に隣接して配置されている。この状態で、他方の側板部１２１ｂの旋回中心孔１２６ｂおよび他方のフランジ部１１３ｃの貫通孔１１３ｅに旋回中心軸１９ｂが挿通されている。本実施形態の場合、旋回中心軸１９ａ、１９ｂは互いに同軸、かつ、幅方向に平行（つまり、上下方向に直交する状態）に配置されている。

なお、他方のフランジ部１１３ｃの貫通孔１１３ｄと旋回中心軸１９ｂの外周面との間には軸受が設けられている。一方、他方の側板部１２１ｂの旋回中心孔１２６ａと旋回中心軸１９ａの外周面との間にも軸受が設けられている。このようにして、旋回板部１２は上下動テーブル１１３に対する旋回可能な状態で支持されている。

一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂは被案内部の一例である。一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂがガイド溝１０１に案内されることにより、アクチュエータ（例えば、エアシリンダ１１）の直線運動が旋回板部１２の旋回運動に変換される。

本実施形態の場合、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂはそれぞれ、軸部の幅方向における外側の端部に回転可能に支持されている。一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂはそれぞれ、旋回板部１２のローラ支持孔１２７ａ、１２７ｂに上記軸部が挿通された状態で、一対の側板部１２１ａ、１２１ｂの幅方向における外側面に配置されている。なお、上記軸部のうち一対の側板部１２１ａ、１２１ｂの幅方向における内側に突出した部分にはナットが螺合されている。

一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂはそれぞれ、一対の側板部１２１ａ、１２１ｂのガイド溝１０１の内側に配置されている。

具体的には、第一状態（図１および図２Ａ参照）において、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂはガイド溝１０１における直線溝部１０１ａの下端寄り部分に位置している。

一方、第二状態（図２Ｂ参照）において、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂはガイド溝１０１における円弧溝部１０１ｂの前端寄り部分に位置している。

[１．４．４ 保持部について]
保持部１３は、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂに設けられている。図２Ａおよび図３Ａに示す第一状態（つまり、第一位置）において、保持部１３は箱５の外に位置する。なお、図３Ｂに示すマニピュレータ１の第三状態においても、保持部１３は第一位置に位置する。従って、図３Ｂに示すマニピュレータ１の第三状態においても、保持部１３は箱５の外に位置する。一方、図２Ｂに示す第二状態（つまり、第二位置）において、保持部１３の先端部は箱５の内に位置する。

このような保持部１３は、第一保持部１３１と、第二保持部１３２と、を備えている。
第一保持部１３１は、先端側および基端側が開口した吸引流路（図示省略）を有する筒状部材である。具体的には、第一保持部１３１は、軸部１３１ａと、伸縮部１３１ｂと、吸盤部１３１ｃと、を備えている。

軸部１３１ａは金属製で中空状の筒部材である。軸部１３１ａは複数の部材を組み合わせて構成してもよい。

伸縮部１３１ｂは、軸部１３１ａの先端部に固定されている。伸縮部１３１ｂは、例えば、合成樹脂製で中空状かつ蛇腹状に形成された筒部材である。伸縮部１３１ｂは伸縮部１３１ｂの軸方向に伸縮可能である。

第一保持部１３１の軸部１３１ａは、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂに対する変位不能な状態で、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂに組み付けられている。

具体的には、第一保持部１３１の軸部１３１ａは、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂの貫通孔１２５ａに挿通されている。この状態で、軸部１３１ａは締結用部品（例えば、ナットなど）により一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂに固定されている。

吸盤部１３１ｃは中心孔（図示省略）を有する吸盤状であって、伸縮部１３１ｂの先端部に固定されている。

なお、軸部１３１ａの基端部には、吸引装置２０（図２Ａ参照）のチューブ２０１が接続されている。吸引装置が作動すると、第一保持部１３１の吸引流路を先端側から基端側に向かう方向（図２Ａおよび図２Ｂの矢印α_１の方向）に空気が流れることにより第一保持部１３１（具体的には、吸盤部１３１ｃ）が吸着力（換言すれば、保持力）を発揮する。

第二保持部１３２は、先端側および基端側が開口した吸引流路（図示省略）を有する筒状部材である。

具体的には、第二保持部１３２は、軸部１３２ａと、突き当て部材１３２ｂ、伸縮部１３２ｃと、吸盤部１３２ｄと、コイルバネ１３２ｅと、を備えている。

軸部１３２ａは金属製で中空状の筒部材である。伸縮部１３２ｃは、例えば、合成樹脂製で中空状かつ蛇腹状に形成された筒部材である。

軸部１３２ａは、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂに対する軸部１３２ａの軸方向の変位を可能な状態で、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂに組み付けられている。

具体的には、第二保持部１３２の軸部１３２ａは、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂの貫通孔１２５ｂに挿通されている。この状態で、軸部１３２ａのうち一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂの第二主面から突出した部分に突き当て部材１３２ｂ（例えば、ナット）が固定されている。

突き当て部材１３２ｂは、軸部１３２ａ（換言すれば、第二保持部１３２）の先端側への変位を規制する。

伸縮部１３２ｃは軸部１３２ａの先端部に固定されている。伸縮部１３２ｃは伸縮部１３１ｂの軸方向に伸縮可能である。

吸盤部１３２ｄは中心孔（図示省略）を有する吸盤状であって、伸縮部１３２ｃの先端部に固定されている。なお、第一状態（図２Ａ参照）において、第二保持部１３２の吸盤部１３２ｄは、第一保持部１３１の吸盤部１３１ｃより、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂの第一主面から遠い位置に配置されている。

一方、第二状態（図２Ｂ参照）において、第二保持部１３２の吸盤部１３２ｄは、ワークＷの上面と当接して基端側に押圧される。そして、第二保持部１３２が基端側に変位する。この結果、第二状態において、第二保持部１３２の吸盤部１３２ｄと第一保持部１３１の吸盤部１３１ｃとの、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂの第一主面からの距離が等しくなる。

コイルバネ１３２ｅは、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂの第一主面と伸縮部１３２ｃの基端部との間に、軸部１３２ａが挿通された状態で配置されている。

第一状態（図２Ａ参照）において、コイルバネ１３２ｅは、一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂの第一主面から離れる方向に、伸縮部１３２ｃの基端部を押圧している。

なお、第二保持部１３２（具体的には、軸部１３２ａ）の基端部には、吸引装置のチューブ（図示省略）が結合されている。吸引装置が作動すると、空気が第二保持部１３２の吸引流路内を先端側から基端側に向かう方向（図２Ａおよび図２Ｂの矢印α_２の方向）に流れることにより、第二保持部１３２（具体的には、吸盤部１３２ｄ）が吸着力（換言すれば、保持力）を発揮する。

[１．４．５ 上下位置規制部について]
一対の上下位置規制部１４ａ、１４ｂは、旋回板部１２の第一位置（図１および図２Ａ参照）における上下位置を調整可能である。

具体的には、一対の上下位置規制部１４ａ、１４ｂはそれぞれ、下側ロッド１４１ａ、１４１ｂと、調節ボルト１４２ａ、１４２ｂと、を備えている。

下側ロッド１４１ａ、１４１ｂは互いに長さが等しい。下側ロッド１４１ａ、１４１ｂの下端部は可変載置台１７に固定されている。

調節ボルト１４２ａ、１４２ｂはエアシリンダ１１の上下動テーブル１１３に固定されている。具体的には、調節ボルト１４２ａ、１４２ｂは上下動テーブル１１３のねじ孔に螺合されている。この状態で、調節ボルト１４２ａ、１４２ｂの頭部１４３ａ、１４３ｂは上下動テーブル１１３の下面側に配置されている。

頭部１４３ａ、１４３ｂを回転させると、上下動テーブル１１３のねじ孔と調節ボルト１４２ａ、１４２ｂとの螺合に基づいて、調節ボルト１４２ａ、１４２ｂが上下方向に変位する。この結果、頭部１４３ａ、１４３ｂの上下方向位置が調整される。

調節ボルト１４２ａ、１４２ｂの頭部１４３ａ、１４３ｂの下面と下側ロッド１４１ａ、１４１ｂの上面との当接に基づいて、上下動テーブル１１３の上下方向変位の下限位置が規制される。

[１．４．６ 抑え装置について]
抑え装置２２のうち抑え部の一例である旋回抑え部２２５は、保持部１３（具体的には、保持部１３の吸盤部１３１ｃおよび吸盤部１３２ｄ）に保持された防錆紙６に保持部１３と反対側から当接する。

上述の抑え部は、保持部１３が第一位置と第二位置との間を旋回する際に保持部１３（好ましくは、保持部１３および旋回板部１２）と干渉しない位置に定義される旋回開始位置（図２Ａ乃至図３Ｃに示す位置）から、同じく保持部１３（好ましくは、保持部１３および旋回板部１２）と干渉可能な位置に定義される抑え位置との間を旋回する。以下、図２Ａ乃至図３Ｃを参照して抑え装置２２について説明する。

抑え装置２２は、上述の一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂ、エアシリンダ１１、旋回板部１２、保持部１３、および一対の上下位置規制部１４ａ、１４ｂにより構成されるマニピュレータ本体よりも後方に配置されている。

具体的には、抑え装置２２は、基台部２２１と、支持台部２２２と、アクチュエータ２２３（図３Ｃ参照）と、回転軸２２４と、旋回抑え部２２５と、を備えている。

基台部２２１の下端部は、可変載置台１７のうち一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂの下端部が固定された部分よりも後方に固定されている。従って、基台部２２１（つまり、抑え装置２２）は可変載置台１７とともに前後方向に変位可能である。

支持台部２２２は、支持台部２２２に対する上下方向の変位を調節可能な状態で、基台部２２１の上端に支持されている。

アクチュエータ２２３は、幅方向に平行な中心軸（具体的には、回転軸２２４）を中心として図２Ａ乃至図３Ｃに矢印ｉｊで示す方向に、旋回抑え部２２５を往復旋回させる。

アクチュエータ２２３は、支持台部２２２の幅方向における片側の端部（本実施形態の場合、図３Ｃの左端部）に固定されている。なお、アクチュエータ２２３は支持台部２２２の幅方向における何れの端部に固定されていてもよい。

本実施形態の場合、アクチュエータ２２３は幅方向に平行な出力軸（図示省略）を有するロータリアクチュエータである。なお、ロータリアクチュエータとしては、空圧式、油圧式あるいは電動式などの各種構造が挙げられる。ロータリアクチュエータの構造は、従来から知られている各種ロータリアクチュエータの構造とほぼ同様であるため、詳しい説明は省略する。

回転軸２２４は幅方向に平行に配置された軸部材である。回転軸２２４の幅方向における一方側の端部（図３Ｃの右端部）は、軸受を介して支持台部２２２に支持されている。一方、回転軸２２４の幅方向における他方側の端部（図３Ｃの左端部）は、アクチュエータ２２３の出力軸に固定されている。回転軸２２４はアクチュエータ２２３の出力軸とともに回転可能である。

旋回抑え部２２５は回転軸２２４に固定されている。従って、旋回抑え部２２５は回転軸２２４とともに回転する。本実施形態の場合、旋回抑え部２２５は図２Ａ乃至図３Ｃに矢印ｉｊで示す方向に所定の範囲で往復旋回する。

旋回抑え部２２５は、芯金部２２６と、緩衝部材２２７と、を備えている。
芯金部２２６は、金属製の線材を幅方向視で略Ｌ字状に曲げ成形して造られる。具体的には、芯金部２２６は、抑え直線部２２６ａ（図３Ｃ参照）と、一対の側方線部２２６ｂと、一対の連続線部２２６ｃと、一対の係止線部２２６ｄ（図３Ｃ参照）と、を備えている。

以下、芯金部２２６の具体的構造について説明する。抑え直線部２２６ａは、抑え部の一例であって、回転軸２２４に平行（つまり、幅方向に平行）に設けられている。一対の側方線部２２６ｂは、図２Ａおよび図３Ｃに示すように、抑え直線部２２６ａの幅方向における両端部から、図２Ａ乃至図３Ｃの矢印ｊの方向に折り曲げられた状態で設けられている。

一対の連続線部２２６ｃは、一対の側方線部２２６ｂのうち抑え直線部２２６ａから遠い側の端部から互いに近づく方向、かつ、回転軸２２４に近づく方向に折り曲げられた状態で設けられている。一対の係止線部２２６ｄは、一対の連続部２２６ｃのうち一対の側方線部２２６ｂから遠い端部から回転軸２２４に近づく方向に折り曲げられた状態で設けられている。一対の係止線部２２６ｄは一対の固定具７ａを介して回転軸２２４に固定されている。

緩衝部材２２７は、例えば、スポンジ、ゴムなどの弾性を有する筒状部材である。緩衝部材２２７の内径側には、芯金部２２６の抑え直線部２２６ａが挿通されている。

[１．４．７ 前後位置調節部について]
前後位置調節部１５は、旋回板部１２の前後位置を調整するためのものである。以下、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、前後位置調節部１５について説明する。

前後位置調節部１５は、回転運動を直線運動に変換可能な送りねじ機構により構成されている。具体的には、前後位置調節部１５は、回転支持部１５１と、ボルト１５２と、ナット部１５３と、を備えている。

回転支持部１５１は、固定台１８の上面に固定されている。回転支持部１５１はボルト１５２の軸部を挿通可能な軸支持孔を有している。

ボルト１５２は、頭部が回転支持部１５１よりも後側（図２Ａおよび図２Ｂの左側）に配置されるとともに、軸部が回転支持部１５１の軸支持孔に挿通されている。この状態で、ボルト１５２は回転支持部１５１に対して回転可能かつ前後方向の変位不能である。

ナット部１５３は可変載置台１７の上面に固定されている。従って、ナット部１５３は可変載置台１７とともに前後方向変位が可能である。ナット部１５３はねじ孔を有している。ナット部１５３のねじ孔には、ボルト１５２の軸部が螺合されている。

以上のような構成を有する前後位置調節部１５は、ボルト１５２の頭部を回転すると、ボルト１５２とナット部１５３との螺合に基づいて、ナット部１５３が前後方向に変位する。そして、ナット部１５３の前後方向の変位にともない、可変載置台１７が前後方向に変位する。この結果、可変載置台１７に直接または間接的に固定された部材も前後方向に変位する。

なお、本実施形態の場合、一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂ、旋回板部１２、保持部１３、エアシリンダ１１、上下位置規制部１４ａ、１４ｂ、および抑え装置２２が、可変載置台１７とともに前後方向に変位する。

なお、図示は省略するが、前後位置調節部１５は、上述の機能に加えて抑え装置２２のみの前後位置を調節する機能（例えば、第二前後位置調節部）を備えていてもよい。すなわち、第二前後位置調節部は上記マニピュレータ本体に対する抑え装置２２の前後位置を調節できる。

[１．４．８ 箱旋回装置について]
箱旋回装置１６は、箱５を、旋回板部１２が第一位置から第二位置に旋回する際の旋回方向（図２Ａおよび図２Ｂの矢印ｇの方向）と反対方向（図２Ａおよび図２Ｂの矢印ｈの方向）に旋回させるためのものである。なお、図１において、箱旋回装置１６は省略されている。

箱旋回装置１６は、上述の一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂ、エアシリンダ１１、旋回板部１２、保持部１３、および一対の上下位置規制部１４ａ、１４ｂにより構成されるマニピュレータ本体よりも前方に配置されている。

具体的には、箱旋回装置１６は、箱載置台１６１と、箱旋回エアシリンダ１６２とを備えている。

箱載置台１６１は、上下方向視で略矩形の板状部材である。
箱旋回エアシリンダ１６２は、下端部が固定部（例えば、固定台１８）に固定されている。箱旋回エアシリンダ１６２は、シリンダ部１６２ａと、ピストン部１６２ｂと、を備えている。ピストン部１６２ｂの上端部は、箱載置台１６１の下面にヒンジ１６３を介して結合されている。

なお、シリンダ部１６２ａおよびピストン部１６２ｂの構造は、上述のエアシリンダ１１のシリンダ部１１１およびピストン部１１２の構造とほぼ同様であるため、詳しい説明は省略する。

シリンダ部１６２ａの第一シリンダ空間に圧縮空気が供給されると、ピストン部１６２ｂが上方に変位して、箱載置台１６１が図２Ａに二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に旋回する。

すなわち、箱載置台１６１は、ピストン部１６２ｂの上下方向変位にともない、箱載置台１６１の後端部を支点（旋回中心）として図２Ａの矢印ｈの方向に旋回する。従って、箱載置台１６１の上面に載置された箱５の上側開口部は斜め後上方を向く。

[１．５ マニピュレータの動作について]
以下、図２Ａ乃至図５を参照して、本実施形態のマニピュレータ１の動作について説明する。

まず、図５のステップＳ１において、作業者は、ワークＷが入った箱５（図４Ａ参照）を搬送コンベア（図示省略）に乗せる。この作業は作業者の手作業により行われる。

図５のステップＳ２において、搬送コンベア上の箱５はマニピュレータ１における箱旋回装置１６の箱載置台１６１の上面まで搬送される。

図５のステップＳ３において、箱載置台１６１に置かれた箱５の中の防錆紙６を、マニピュレータ１によりめくる。以下、マニピュレータ１が防錆紙６をめくる際の動作について説明する。なお、以下で説明するマニピュレータ１の動作は、例えば制御装置（図示省略）により制御される。

まず、箱５が箱載置台１６１の上面に搬送されると箱旋回装置１６が作動して、箱載置台１６１が図２Ａに二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に旋回する。そして、箱載置台１６１とともに箱５が旋回して図２Ａに示す状態となる。

次に、エアシリンダ１１が作動して、旋回板部１２が図２Ａに示す第一状態（つまり、第一位置）から図２Ｂに示す第二状態（つまり、第二位置）まで旋回する。この状態では、抑え装置２２は、図２Ａおよび図３Ａに示す第一位置に位置している。即ち、旋回板部１２が第一状態（つまり、第一位置）から第二状態（つまり、第二位置）まで旋回する際、抑え装置２２は作動していない。

具体的には、シリンダ部１１１の第一シリンダ空間への圧縮空気の供給にともない、ピストン部１１２および上下動テーブル１１３が上方へ変位する。そして、上下動テーブル１１３の上方への変位にともない、旋回板部１２は上方に変位した後、図２Ａの矢印ｇの方向に旋回する。

より具体的には、先ず、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂが、一対の旋回支持板１０ａ、１０ｂのガイド溝１０１のうち直線溝部１０１ａに案内されることにより、旋回板部１２が上方に変位する。

その後、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂが円弧溝部１０１ｂに進入すると、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂが円弧溝部１０１ｂに案内されて、旋回板部１２は図２Ａの矢印ｇの方向に旋回する。

なお、旋回板部１２の側板部１２１ａ、１２１ｂが旋回規制部１０２に当接するまで、旋回板部１２は図２Ａの矢印ｇの方向に旋回する。

上述のような旋回板部１２の旋回にともない、第一保持部１３１の吸盤部１３１ｃおよび第二保持部１３２の吸盤部１３２ｄが、箱５の外から内に（具体的には、箱５よりも後上方の外部空間から箱５の内部空間に）進入する（図２Ｂ参照）。

この状態で、吸引装置が作動しているため、第二保持部１３２は吸着力（換言すれば、保持力）を発揮している。従って、吸盤部１３１ｃおよび吸盤部１３２ｄが箱５内の防錆紙６の上面に吸着する。換言すれば、箱５内の防錆紙６の上面が吸盤部１３１ｃおよび吸盤部１３２ｄに保持される。

なお、図２Ｂに示す第二状態において、第二保持部１３２は箱５の中のワークＷの上端との当接に基づいて基端側に押圧される。この押圧に基づいて、第二保持部１３２は基端側に変位する。この際、第二状態のコイルバネ１３２ｅは第一状態よりも収縮する。この結果、突き当て部材１３２ｂと一対の延在板部１２４ａ、１２４ｂの後面との間に隙間が形成される。

次に、吸盤部１３１ｃおよび吸盤部１３２ｄが防錆紙６の上面に吸着した状態で、シリンダ部１１１の第二シリンダ空間に圧縮空気が供給されると、ピストン部１１２および上下動テーブル１１３が下方へ変位する。このような上下動テーブル１１３の下方への変位にともない、旋回板部１２は図２Ａの矢印ｈの方向に旋回した後、下方に変位する。

具体的には、先ず、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂがガイド溝１０１のうち円弧溝部１０１ｂに案内されることにより、旋回板部１２は図２Ｂの矢印ｈの方向に旋回する。その後、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂが直線溝部１０１ａに進入すると、一対のガイドローラ１２２ａ、１２２ｂが直線溝部１０１ａに案内されて、旋回板部１２が下方に変位する。

なお、調節ボルト１４２ａ、１４２ｂの頭部１４３ａ、１４３ｂが下側ロッド１４１ａ、１４１ｂの上面に当接するまで、旋回板部１２は下方に変位する。そして、旋回板部１２は図２Ａに示す第一状態（つまり、第一位置）となる。

上述のような第二状態から第一状態への旋回板部１２の旋回にともない、吸盤部１３１ｃおよび吸盤部１３２ｄに吸着した防錆紙６が、箱５内のワークＷの上から箱５よりも後方の外部空間にめくられる。即ち、箱５内のワークＷの上方を覆う防錆紙６は、図４Ｂに示す状態から図４Ｃに示す状態となる。

第一保持部１３１および第二保持部１３２が第一位置（つまり、図４Ｃに示す位置）にある状態で、抑え装置２２が作動して、抑え装置２２の旋回抑え部２２５が上記旋回開始位置から抑え位置に旋回する。

なお、第一保持部１３１および第二保持部１３２の位置を検出する位置検出部（図示省略）は、例えば、旋回中心孔１２６ａ、１２６ｂと旋回中心軸１９ａ、１９ｂとの間の軸受に設けた回転センサ（例えば、ロータリーエンコーダなど）により構成できる。また、位置検出部は、第一保持部１３１および第二保持部１３２を撮影するカメラと画像処理部とで構成されてもよい。また、位置検出部はエアシリンダ１１に設けた変位センサにより構成してもよい。何れにしても位置検出部は、検出した第一保持部１３１および第二保持部１３２に関する位置情報を図示しない制御装置に出力する。

上述のような位置検出部により検出された第一保持部１３１および第二保持部１３２に関する位置情報に基づいて、上記制御装置が所定のタイミングで抑え装置２２を作動する。本実施形態の場合、上記制御装置は、第一保持部１３１および第二保持部１３２が第一位置にある状態で、抑え装置２２を作動する。

抑え装置２２が作動すると、抑え装置２２における旋回抑え部２２５が、上記旋回開始位置（図２Ａおよび図３Ａに示す位置）から上記抑え位置（図３Ｂおよび図４Ｄに示す位置）まで旋回する。

そして、抑え直線部２２６ａおよび一対の側方線部２２６ｂが、保持部１３の吸盤部１３１ｃおよび吸盤部１３２ｄに保持された防錆紙６に保持部１３と反対側から（図２Ａ乃至図３Ｃの矢印ｉで示す方向から）当接する。この結果、保持部１３と保持部１３に正対した一対の側方線部２２６ｂとにより防錆紙６が挟持されて、図３Ｂおよび図４Ｄに示すマニピュレータ１の第三状態となる。

第三状態では、保持部１３と抑え装置２２とにより防錆紙６が挟持されているため、吸引装置２０は作動を停止してもよい。なお、第三状態において、吸引装置２０は作動を続けてもよい。

第三状態において、抑え直線部２２６ａと防錆紙６との間には緩衝部材２２７が存在している。このため、抑え直線部２２６ａが防錆紙６に当接する際の衝撃が、緩衝部材２２７により吸収される。

抑え直線部２２６ａが防錆紙６に当接する際、抑え直線部２２６ａから防錆紙６に箱５から離れる方向の力（つまり、後方への力）が作用する。当該方向の力を防錆紙６に作用させることにより、防錆紙６のうち箱５内において最も後方に配置されたワークＷを覆う部分が、効果的にめくられる。この結果、箱５内において最も後方に配置されたワークＷが露出されて、次工程で当該ワークＷを取り出し易くできる。

なお、防錆紙６は、次工程で箱５内のワークＷを取り出している間、図４Ｃに示す状態（つまり、めくられた状態）で保持される。換言すれば、次工程で箱５内のワークＷを取り出している間、吸盤部１３１ｃおよび吸盤部１３２ｄは防錆紙６を図４Ｃに示す状態（つまり、めくられた状態）で保持できる。つまり、本実施形態のマニピュレータ１は、一つの箱５に対して、上述のような防錆紙６をめくる動作を一度だけ行う。そして、マニピュレータ１は、防錆紙６をめくった状態を維持する。

本実施形態の場合、防錆紙６がめくられるとともに、コイルバネ１３２ｅの弾性力に基づいて第二保持部１３２が先端側に変位する。換言すれば、第二保持部１３２が図２Ａに示す第一状態から図２Ｂに示す第二状態に変位する。このため、第二保持部１３２が防錆紙６を引っ張る力を和らげながら防錆紙６をめくることができる。第二保持部１３２は、突き当て部材１３２ｂが延在板部１２４ａ、１２４ｂの後面に当接して止まる。

なお、図４Ｃに示す状態で、箱５内のワークＷのうち最も後方のワークＷが露出するように、前後位置調節部１５により可変載置台１７の前後方向位置が予め調整されている。換言すれば、前後位置調節部１５により第一状態（つまり、第一位置）における旋回板部１２の前後位置が予め調整されている。

ステップＳ３において、箱載置台１６１に置かれた箱５の中の防錆紙６をめくった後、ステップＳ４において、ワーク供給ロボット（図示省略）により、箱５の中からワークＷを取り出す。

そして、ステップＳ５において、上記ワーク供給ロボットが、ワークＷを次工程（例えば、組付け工程）に供給する。

[１．５ 付記]
旋回板部１２を旋回させるための構造は、本実施形態の場合に限定されない。また、箱旋回装置１６を省略して、箱５を水平に配置された載置台の上に置いた状態で、箱５の中の防錆紙６をめくるようにしてもよい。

旋回部を旋回させるアクチュエータは、上述のエアシリンダ１１に限定されない。旋回部を旋回させるアクチュエータは、例えば、油圧式アクチュエータあるいはソレノイド式アクチュエータなどでもよい。箱旋回装置１６に関しても同様に、箱載置台１６１を旋回させるアクチュエータは、上述の箱旋回エアシリンダ１６２に限定されない。箱載置台１６１を旋回させるアクチュエータは、例えば、油圧式アクチュエータあるいはソレノイド式アクチュエータなどでもよい。また、アクチュエータが旋回支持部を兼ねるような構成としてもよい。

また、抑え部は本実施形態のような旋回式のものに限定されない。例えば、所定の変位開始位置から抑え位置に直線的に変位する抑え部により構成することもできる。

[１．６ 実施形態１の作用・効果]
本実施形態によれば、上述のような動作により箱５内のワークＷの上方を覆う防錆紙６を自動でめくることができる。このため、生産ラインの自動化を進めることが可能となる。

本発明のマニピュレータは、各種ワークの加工ラインおよび組立ラインに適用できる。

１ マニピュレータ
１０ａ 旋回支持板
１０ｂ 旋回支持板
１０１ ガイド溝
１１ エアシリンダ
１２ 旋回板部
１３ 保持部
１３１ 第一保持部
１３１ｃ 吸盤部
１３２ 第二保持部
１３２ｄ 吸盤部
１４ａ、１４ｂ 上下位置規制部
１５ 前後位置調節部
１６ 箱旋回装置
２２ 抑え装置
２２５ 旋回抑え部
５ 箱
６ 防錆紙
Ｗ ワーク

Claims (2)

1. 旋回支持部と、
   前記旋回支持部に対して旋回可能に支持された旋回部と、
   前記旋回部を旋回させるアクチュエータと、
   ワークおよび前記ワークを覆った包装材が収納された箱の外に定義される第一位置と前記箱の内に定義される第二位置との間を前記旋回部とともに旋回し、前記包装材が保持された状態で前記第二位置から前記第一位置に旋回する保持部と、
   前記保持部に保持された包装材に前記保持部と反対側から当接する抑え部と、を備えることを特徴とする、
   マニピュレータ。
2. 前記保持部が前記第一位置にある状態で、前記保持部と前記抑え部とが正対して前記包装材を挟持する、請求項１に記載のマニピュレータ。

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