JP2019126863A - Work holding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク保持装置に関する。 The present invention relates to a work holding device.
従来、ダンボール箱の組立を行う梱包装置や製函装置が知られている(特許文献1及び特許文献2参照)。これらの装置は、吸着パッドにより、折り畳まれた状態の箱材の二つの側面を吸着して立体的に展開し、筒状に展開された箱材を保持しながら組立作業を行う。
Conventionally, a packaging device and a box making device for assembling a cardboard box are known (see
しかし、上記従来技術では、箱材を立体的に展開する際に、箱材を保持する吸着パッドが外れてしまうことがあった。その結果、組立作業の作業効率が低下してしまう。このことはダンボール箱に限らず、折り畳み可能なシート状のワーク全般に共通する課題である。 However, in the above prior art, when the box material is developed three-dimensionally, the suction pad that holds the box material may come off. As a result, the work efficiency of the assembly work is reduced. This is a problem common to not only cardboard boxes but also foldable sheet-like work in general.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、折り畳み可能なシート状のワークを確実に保持することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to reliably hold a foldable sheet-like workpiece.
上記目的を達成するために、本発明のある形態に係るワーク保持装置は、筒状の本体部と、前記本体部の一の開口の周縁部から延設された第1の舌片及び第2の舌片と、を有するワークの保持装置であって、前記第1及び第2の舌片が互いに重なり、且つ、前記本体部が折り畳まれた状態で前記ワークが配置される置台と、基部と、前記基部に設けられ、折り畳まれた前記本体部を支持可能に構成された支持部と、前記基部に設けられ、互いに重なった前記第1及び第2の舌片のうち一方を吸着可能に構成された第1吸着パッドと、前記支持部及び第1吸着パッドの動作を制御する制御部と、を備え、前記支持部により、前記本体部が折り畳まれた状態で前記置台に配置された前記ワークの本体部を支持するとともに、前記第1吸着パッドにより、互いに重なった状態の前記第1及び第2の舌片の一方を吸着して当該第1及び第2の舌片の間に所定の間隔を生じさせる。 In order to achieve the above object, a work holding device according to an aspect of the present invention includes a cylindrical main body, and a first tongue piece and a second tongue extended from the peripheral edge of one opening of the main body. A workpiece holding device, wherein the first and second tongue pieces overlap each other and the work piece is placed in a state where the main body portion is folded, and a base portion. A support portion configured to be able to support the folded main body portion and the base portion and configured to be able to adsorb one of the first and second tongue pieces that are overlapped with each other. The first suction pad, and a control unit that controls the operation of the support unit and the first suction pad, and the workpiece disposed on the mounting base in a state in which the main body unit is folded by the support unit. And supporting the main body of the first suction pad Ri, causing a predetermined spacing between adsorbed the first and second tongues one of said first and second tongue in a state of overlapping each other.
上記構成によれば、支持部により、置台に配置されたワークの本体部を支持した状態で、吸着パッドにより重なった状態の二つの舌片(フラップ)の一方を吸着し、重なった状態の二つの舌片の間に所定の間隔を生じさせる。例えばロボットハンドにより、ワークの二つの舌片を保持し易くなる。ワークを確実に保持することができる。 According to the above configuration, one of the two tongue pieces (flaps) that are overlapped by the suction pad is sucked by the support portion while the main body portion of the work arranged on the mounting table is supported, and the two pieces in the overlapped state are absorbed. A predetermined interval is created between the two tongue pieces. For example, the robot hand makes it easy to hold the two tongues of the work. The work can be held securely.
また、上記ワーク保持装置は、前記第1及び第2の舌片の一方を保持可能に構成された第1保持部、前記第1及び第2の舌片の他方を保持可能に構成された第2保持部、前記第1保持部が取り付けられた第1ロボットアーム、及び、前記第2保持部が取り付けられた第2ロボットアームを有するロボット本体と、前記ロボット本体の動作を制御するロボット制御部と、を更に備え、前記第1保持部により、前記所定の間隔を生じた前記第1及び第2の舌片の一方を保持するとともに、前記第2保持部により、前記第1及び第2の舌片の他方を保持し、折り畳まれた前記本体部を筒状に展開するようにしてもよい。 Further, the work holding device may be a first holding portion configured to be able to hold one of the first and second tongues, and a second holding portion configured to be capable of holding the other of the first and second tongues. (2) A robot body having a first robot arm having a holder, a first robot arm to which the first holder is attached, and a second robot arm to which the second holder is attached, and a robot controller for controlling the operation of the robot body And the first holding portion holds one of the first and second tongue pieces having the predetermined interval, and the second holding portion holds the first and second tongues. You may make it hold | maintain the other tongue piece and expand | deploy the said main-body part folded up in a cylinder shape.
上記構成によれば、双腕ロボットの左右のロボットハンド(第1保持部及び第2保持部)によって所定の間隔が生じたワークの二つの舌片(フラップ)を保持することにより、ワーク本体部を筒状に展開することができる。 According to the above configuration, the workpiece main body portion is obtained by holding the two tongue pieces (flaps) of the workpiece having a predetermined interval by the left and right robot hands (first holding portion and second holding portion) of the double-arm robot. Can be expanded into a cylindrical shape.
上記ロボット本体において、前記第1保持部は、前記第1及び第2の舌片の一方をその両側から挟む一対の保持部材を備え、前記第2保持部は、前記第1及び第2の舌片の他方をその両側から挟む一対の保持部材を備えるようにしてもよい。 In the robot main body, the first holding unit includes a pair of holding members that sandwich one of the first and second tongue pieces from both sides thereof, and the second holding unit includes the first and second tongues. You may make it provide a pair of holding member which pinches the other side of the piece from the both sides.
上記構成によれば、左右のロボットハンド(第1保持部及び第2保持部)の各々が一対の保持部材を備えることにより、ワークの舌片をその両側から保持し易くなる。 According to the above configuration, each of the left and right robot hands (the first holding unit and the second holding unit) includes the pair of holding members, so that the tongue piece of the work can be easily held from both sides.
前記一対の保持部材は、平板形状を有するようにしてもよい。 The pair of holding members may have a flat plate shape.
上記構成によれば、一対の保持部材が平板形状を有するので、二つの舌片の間に一対の保持部材を挿入し易い。ワークを保持し易くなる。 According to the said structure, since a pair of holding member has flat plate shape, it is easy to insert a pair of holding member between two tongue pieces. It becomes easy to hold the work.
前記基部は、所定の回転軸を中心に当該基部本体を回動可能に構成された回転関節を有し、前記回転関節は、前記基部本体を所定の第1姿勢と所定の第2姿勢との間で回動させることができ、前記基部本体を前記第2姿勢に設定して、前記支持部により前記置台に配置された前記ワークの本体部を支持するとともに、前記第1吸着パッドにより互いに重なった状態の前記第1及び第2の舌片の一方を吸着し、その後、前記回転関節により、前記基部本体の姿勢を前記第2姿勢から前記第1姿勢に変化させ、その後、前記支持部により前記本体部を支持した状態で、前記本体部に対して前記第1吸着パッドにより吸着した前記舌片を折り曲げることにより重なった前記第1及び第2の舌片の間に所定の間隔を生じさせるようにしてもよい。 The base has a rotary joint configured to be able to rotate the base main body about a predetermined rotation axis, and the rotary joint has a predetermined first posture and a predetermined second posture. The base main body is set in the second posture, the main body portion of the work placed on the mounting table is supported by the support portion, and the first suction pad overlaps each other. One of the first and second tongue pieces in a closed state is adsorbed, and then the posture of the base body is changed from the second posture to the first posture by the rotating joint, and then the support portion In a state where the main body portion is supported, a predetermined interval is generated between the first and second tongue pieces that are overlapped by folding the tongue pieces sucked by the first suction pad with respect to the main body portion. You may do so.
上記構成によれば、基部(吸着ユニット)が所定の回転軸を中心に回動可能に構成されているので、基部本体を第2姿勢に設定して、支持部により置台に配置されたワークの本体部を支持するとともに、第1吸着パッドにより互いに重なった状態の二つの舌片(フラップ)の一方を吸着する。その後、回転関節により、基部本体の姿勢を第2姿勢(例えば水平方向)から第1姿勢(例えば鉛直方向)に変化させる。その後、支持部により本体部を支持した状態で、本体部に対して第1吸着パッドにより吸着した舌片を折り曲げることにより重なった二つの舌片の間に所定の間隔が生じる。これにより、所定間隔が空いた二つの舌片を所望の姿勢(例えば鉛直方向)で保持することができるので、例えばロボットハンドによりワークを保持し易くなる。 According to the above configuration, since the base (adsorption unit) is configured to be rotatable around a predetermined rotation axis, the base body is set to the second posture, and the workpiece disposed on the mounting table by the support unit While supporting a main-body part, one of the two tongue pieces (flap) of the state which mutually overlap | superposed with the 1st suction pad is adsorbed. Thereafter, the attitude of the base body is changed from the second attitude (for example, the horizontal direction) to the first attitude (for example, the vertical direction) by the rotary joint. Thereafter, in a state in which the main body portion is supported by the support portion, a predetermined distance is generated between the two overlapping tongue pieces by bending the tongue pieces adsorbed by the first suction pad to the main body portion. As a result, since the two tongues spaced by a predetermined distance can be held in a desired posture (for example, the vertical direction), for example, the robot hand can easily hold the work.
前記支持部は、前記基部に設けられた第2吸着パッド及び支持突起で構成され、前記支持突起により前記本体部を支持しながら前記第2吸着パッドにより前記本体部を吸着するとともに、前記第1吸着パッドにより前記第1及び第2の舌片の一方を吸着し、前記第2吸着パッドにより前記本体部を吸着しつつ前記支持突起を支点として、前記本体部に対して前記第1吸着パッドにより吸着した前記舌片を折り曲げることにより重なった状態の第1及び第2の舌片の間に所定の間隔を生じさせるようにしてもよい。 The support portion is configured of a second suction pad and a support protrusion provided on the base, and while the main body portion is supported by the support protrusion, the second suction pad adsorbs the main body portion, and One of the first and second tongue pieces is adsorbed by an adsorption pad, and the main portion is adsorbed by the second adsorption pad, with the support projection as a fulcrum, the first adsorption pad with respect to the main body. A predetermined interval may be generated between the first and second tongue pieces in an overlapped state by folding the adsorbed tongue pieces.
上記構成によれば、支持部(吸着ユニット)が第2吸着パッド及び支持突起を有しているので、第2吸着パッドにより本体部を吸着しつつ支持突起を支点として、本体部に対して第1吸着パッドにより吸着した舌片を折り曲げることができる。これにより、重なった状態の第1及び第2の舌片の間に所定の間隔を生じさせ易い。 According to the above configuration, since the support portion (suction unit) has the second suction pad and the support projection, the second suction pad adsorbs the main body portion while the support projection is the supporting point, and The tongue piece sucked by one suction pad can be bent. This tends to cause a predetermined distance between the first and second tongues in the overlapping state.
尚、前記ワークは、折り畳まれた状態から筒状に展開可能に構成された箱材であって、前記本体部は折り線を介して連設される4枚の側板を有し、前記舌片は前記4枚の側板の開口の周縁部から折り線を介して延設されたフラップであってもよい。また、箱材の材質は段ボールでもよいし、プラスティックでもよい。 The workpiece is a box material configured to be unfoldable in a cylindrical shape from a folded state, and the main body portion includes four side plates that are connected via a folding line, and the tongue piece May be a flap extending from the peripheral edge of the opening of the four side plates via a fold line. The material of the box material may be cardboard or plastic.
前記第1吸着パッドは、基端部と、前記基端部に取り付けられ、真空発生源からの負圧が内部に作用し、軸方向に伸縮可能に構成された筒状部と、を有し、前記筒状部の先端を、互いに重なった状態の前記第1及び第2の舌片の一方に接触させた状態で、前記真空発生源で前記筒状部の内部を減圧することにより前記筒状部を軸方向に縮ませて、前記本体部に対して前記筒状部の先端が接触している前記舌片を折り曲げるようにしてもよい。 The first suction pad has a base end portion, and a cylindrical portion attached to the base end portion, in which a negative pressure from a vacuum generation source acts on the inside, and is axially expandable and contractible. The cylinder is configured to reduce the pressure inside the cylindrical portion with the vacuum generation source in a state in which the tip of the cylindrical portion is in contact with one of the first and second tongue pieces in a state of overlapping each other. You may make it bend the said tongue piece which the front-end | tip of the said cylindrical part is contacting with respect to the said main-body part by shrinking a shape part to an axial direction.
上記構成によれば、第1吸着パッドの基端部に取り付けられた筒状部が、真空発生源からの負圧が内部に作用し、軸方向に伸縮可能に構成されているので、筒状部の先端を、互いに重なった状態の第1及び第2の舌片の一方に接触させた状態で、真空発生源で筒状部の内部を減圧することにより筒状部が軸方向に縮み、本体部に対して筒状部の先端が接触している舌片が折り曲がる。これにより、第1及び第2の舌片の間に所定の間隔を生じさせることができる。 According to the above configuration, the cylindrical portion attached to the base end of the first suction pad is constructed so that negative pressure from the vacuum generation source acts on the inside to be axially expandable and contractible. With the tip of the portion in contact with one of the first and second tongues in a mutually overlapping state, the pressure in the cylindrical portion is reduced by the vacuum source to axially contract the cylindrical portion, The tongue piece with which the tip of the cylindrical portion is in contact with the main body portion is bent. This allows a predetermined spacing to occur between the first and second tongues.
本発明は、以上に説明した構成を有し、折り畳み可能なシート状のワークを確実に保持することができる。 The present invention has the configuration described above, and can reliably hold a foldable sheet-like workpiece.
以下、好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したものである。さらに、一対のアームを広げた方向を左右方向と称し、基軸の軸心に平行な方向を上下方向と称し、左右方向および上下方向に直交する方向を前後方向と称する。 Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals throughout all the drawings, and the redundant description thereof will be omitted. In addition, the drawings schematically show the respective components in order to facilitate understanding. Furthermore, the direction in which the pair of arms is spread is referred to as the left-right direction, the direction parallel to the axial center of the base axis is referred to as the vertical direction, and the direction orthogonal to the horizontal direction and the vertical direction is referred to as the front-rear direction.
図1は、本発明の一実施形態に係るワーク保持装置1の全体の構成を示す図である。本実施形態のワーク保持装置1は、製品の製造現場に導入され、製品の梱包材としての箱材の組立作業に使用される。図1に示すように、ワーク保持装置1は、ロボット11と、ロボット11の左側方に配置された吸着旋回機構20とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a
ロボット11は、ベース12に支持された一対のロボットアーム13,13を備えた双腕ロボットである。ただし、ワーク保持装置1はロボット11を備える構成に限定されない。なお、このロボット11について、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、垂直多関節型の双腕ロボットを採用することができる。ロボット11は、人一人分に相当する限られたスペース(例えば610mm×620mm)に設置することができる。
The
ロボット11は、台車に固定されたベース12と、ベース12に支持された一対のロボットアーム(以下、単に「アーム」と記載する場合がある)13、13と、ベース12内に収納された制御装置14及び真空発生装置50とを備えている。真空発生装置50は、たとえば、真空ポンプやCONVUM(登録商標)など、後述する吸着パッド(23a,23b)に負圧を発生させる装置である。各アーム13は、ベース12に対して移動可能に構成された水平多関節型ロボットアームであって、アーム部15とリスト部17とエンドエフェクタ18、19とを備えている。なお、右のアーム13および左のアーム13は、実質的に同じ構造であってもよい。また、右のアーム13および左のアーム13は、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。
The
アーム部15は、本例では、第1リンク15aおよび第2リンク15bとで構成されている。第1リンク15aは、ベース12の上面に固定された基軸16と回転関節J1により連結され、基軸16の軸心を通る回転軸線L1まわりに回動可能である。第2リンク15bは、第1リンク15aの先端と回転関節J2により連結され、第1リンク15aの先端に規定された回転軸線L2まわりに回動可能である。
In this example, the
リスト部17は、昇降部17aおよび回動部17bにより構成されている。昇降部17aは、第2リンク15bの先端と直動関節J3により連結され、第2リンク15bに対し昇降移動可能である。回動部17bは、昇降部17aの下端と回転関節J4により連結され、昇降部17aの下端に規定された回転軸線L3まわりに回動可能である。
The
エンドエフェクタ18、19は、リスト部17の回動部17bにそれぞれ連結されている。エンドエフェクタ18は右のアーム13の先端に設けられ、エンドエフェクタ19は左のアーム13の先端に設けられている。
The
上記構成の各アーム13は、各関節J1〜J4を有する。そして、アーム13には、各関節J1〜J4に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ(図示せず)、および、そのサーボモータの回転角を検出するエンコーダ(図示せず)等が設けられている。また、2本のアーム13、13の第1リンク15a、15aの回転軸線L1は同一直線上にあり、一方のアーム13の第1リンク15aと他方のアーム13の第1リンク15aとは上下に高低差を設けて配置されている。本実施形態では、一対のロボットアーム13,13の作業領域は、吸着旋回機構20を覆う領域である。
Each
吸着旋回機構20は、ワーク40が載置される置台21と、ワーク40を吸着するための吸着ユニット22と、を備える。
The
置台21は、本実施形態では、天板と脚部で構成されたテーブルである。テーブルの上面は水平に形成されている。テーブル上の所定位置には折り畳まれたシート状のワーク40が平積みされている。テーブル上にはワーク40を所定位置に固定するための治具が設けられていてもよい。ワーク40は、筒状に展開可能な本体部41と、本体部41の一の開口の周縁部から折り線45を介して延設された蓋フラップ42と、本体部41の他の開口の周縁部から折り線45を介して延設された底フラップ43と、を備える。ワーク40は、後述するように、シート状に折り畳まれた状態から箱状に組立可能に構成されている。尚、本実施形態では蓋フラップ42が本発明の「舌片」に相当する。
In the present embodiment, the table 21 is a table composed of a top plate and legs. The upper surface of the table is formed horizontally. A folded sheet-
吸着ユニット22は、長手形状を有するフレーム部材23と、フレーム部材23の長手方向に沿って設けられた第1吸着パッド23a、第2吸着パッド23b、及び、支持突起23cと、を備える。第1吸着パッド23aは、基端部23dと、基端部23dに取付けられた筒状部23eと、を有する。筒状部23eは、真空発生装置50からの負圧が内部に作用し、軸方向に伸縮可能に構成される。本実施形態では、筒状部23eは蛇腹形状を有する。第2吸着パッド23bは、第1吸着パッド23aと同じ構成を有する。フレーム部材23の基端には、水平な回転軸(L4)を中心にフレーム部材23本体を回動可能に構成された回転関節J5が設けられている。回転関節J5は、フレーム部材23本体を所定の第1姿勢と所定の第2姿勢との間で回動させることができる。尚、吸着ユニット22は、図1では一組のみ示されているが、本実施形態では、前後方向(図1の紙面の奥行き方向)に二組配列されている。二つの回転関節J5は回転軸が同時に回転するように同期制御される。
The
本実施形態のワーク保持装置1が導入された製品の製造現場では、吸着旋回機構20によりシート状のワーク40が吸着され、ロボット11により、吸着旋回機構20により吸着されたワーク40を保持して立体的に展開する。その後、ロボット11は、ワーク40を製函装置(図示せず)にセットする。製函装置によってワーク40は箱状に組み立てられ、その後、製品の梱包作業が行われる。
At the manufacturing site of the product in which the
次に、ロボット11のアーム13,13に取り付けられるエンドエフェクタ18,19の構成について説明する。なお、エンドエフェクタ18,19は左右対称な構造であるので、ここでは一方についてのみ説明する。図2は、右アーム13のエンドエフェクタ18の構成を示した図である。図2(A)は正面図を示している。図2(B)は斜視図を示している。
Next, the configuration of the
エンドエフェクタ18は、ワーク40を保持する保持機構である。エンドエフェクタ18は、リスト部17の回動部17bを含む基部30と、基部30に連結されたブラケット31と、基部30を介してブラケット31に連結されたアクチュエータ32と、ブラケット31に連結されたスライド機構33と、スライド機構33に連結された一対の保持部材34と、を備える。
The
スライド機構33は、ガイド部材33aと、駆動部材33bとを有する。ガイド部材33aの上側にはレール(図示せず)が設けられている。駆動部材33bはガイド部材33aに対して所定方向(図では前後方向)にスライド可能に構成される。
The
一対の保持部材34は、各々が基端部34aと保持部34bとを備える。一方の保持部材34の基端部34aは、スライド機構33のガイド部材33aの下側に連結され、一方の保持部材34の保持部34bは、平板形状を有し、その平面が上下方向を向くように構成される。他方の保持部材34の基端部34aは、スライド機構33の駆動部材33bの前側に連結されている。他方の保持部材34の保持部34bは、平板形状を有し、その平面が上下方向を向くように構成される。一対の保持部材34の保持部34bは互いに対向して配置される。
Each of the pair of holding
スライド機構33の駆動部材33bがガイド部材33aに対して所定方向スライドする。これにより、一対の保持部材34は、平板状の保持部34bの互いの間隔を伸縮してシート状のワーク40をその両側から挟んで保持又は解放することができる。
The
また、アクチュエータ32は、サーボモータ32aと減速機32bで構成される。アクチュエータ32は基部30を介してブラケット31に連結されている。サーボモータ32aの回転力はブラケット31に伝達され、基部30に対して一対の保持部材34を回転させることができる。例えばワーク40を保持した状態で、2枚の平板状の保持部34bの角度を任意に変更することができる。
The
図3は、ロボット11の制御装置14の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図3に示すように、制御装置14は、CPU等の演算部14aと、ROM、RAM等の記憶部14bと、サーボ制御部14cと、を備える。制御装置14は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御装置14は、集中制御する単独の制御装置14によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置14によって構成されていてもよい。
FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the
記憶部14bには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部14aは、記憶部14bに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット11の各種動作を制御する。すなわち、演算部14aは、ロボット11の制御指令を生成し、これをサーボ制御部14cに出力する。サーボ制御部14cは、演算部14aにより生成された制御指令に基づいて、ロボット11の各アーム13の関節J1〜J5等に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。
The
また、制御装置14は、真空発生装置50(図1参照)の動作および開閉弁の開閉を制御する。開閉弁の開閉により配管が開放および閉塞することによって、第1吸着パッド23a及び第2吸着パッド23bによる吸着およびその解除が行われる。
The
図4は、ワーク40の構成を示した図である。ワーク40は、シート状に折り畳まれた状態から筒状に展開可能に構成されたダンボール箱である。図4(A)は、シート状に折り畳まれた状態のワーク40を示す斜視図である。図4(B)は、立体的に展開された状態のワーク40を示す斜視図である。ワーク40の本体部41は、折り線45を介して連設される4枚の側板41a,41b,41c,41dを有する。蓋フラップ42は、4枚の側板41a,41b,41c,41dの一の開口の周縁部から折り線45を介して延設された4枚のフラップ42a,42b,42c,42dで構成される。底フラップ43は、4枚の側板41a,41b,41c,41dの他の開口の周縁部から折り線45を介して延設された4枚のフラップ43a,43b,43c,43dで構成される。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the
図4(A)に示すように、ワーク40が折り畳まれた状態では、側板41b及び側板41cが折り線44を介して折り畳まれ、側板41a及び側板41dが折り線44を介して折り畳まれている。一方、フラップ42b及び42cは互いに重なり、フラップ42a及び42dは互いに重なっている。同様に、フラップ43b及び43cは互いに重なり、フラップ43a及び43dは互いに重なっている。
As shown in FIG. 4A, in a state where the
図4(B)に示すように、ワーク40が筒状に展開された状態では、側板41a及び側板41cが互いに対向し、側板41b及び側板41dが互いに対向している。一方、フラップ42a及び42cは互いに対向し、フラップ42b及び42dは互いに対向する。同様に、フラップ43a及び43cは互いに対向し、フラップ43b及び43dは互いに対向する。
As shown in FIG. 4B, in the state in which the
次に、ワーク保持装置1の動作について図面を用いて説明する。図5は吸着旋回機構20を正面から見た動作を示している。図6は吸着旋回機構20を平面から見た動作を示している。
Next, operation | movement of the
図5(A)及び図6(A)に示すように、ワーク40は、折り畳まれた状態で置台21に平積みされている。本体部41は、側板41b及び41cが折り線44を介して折り畳まれ、且つ、側板41b及び41dが折り線44を介して折り畳まれている。蓋フラップ42は、フラップ42b及び42cが上下に重なり、且つ、フラップ42a及び42dが上下に重なっている。底フラップ43は、フラップ43b及び43cが上下に重なり、且つ、フラップ43a及び43dが上下に重なっている。また、本実施形態では、吸着ユニット22は、前後方向に二組設置され、回転関節J5は、フレーム部材23本体を所定の第1姿勢と所定の第2姿勢との間で回動させることができる。図5(A)に示すように、第1姿勢では、回転軸(L4)は、フレーム部材23本体の長手方向が略鉛直方向(図では上下方向)に一致するような第1角度に制御される。
As shown in FIGS. 5A and 6A, the
次に、図5(B)及び図6(B)に示すように、制御装置14は、二組の吸着ユニット22の回転関節J5を駆動させて、フレーム部材23本体を第1姿勢から第2姿勢に変更する。図5(B)に示すように、回転軸(L4)は、第1角度から、フレーム部材23の長手方向が略水平方向(図では左右方向)に一致するような第2角度まで回動する。本実施形態では、二組の吸着ユニット22が同時に回転するように同期制御される。
Next, as shown in FIGS. 5B and 6B, the
一組目の吸着ユニット22は、第2姿勢において、第2吸着パッド23bにより本体部41の側板41bを吸着するとともに支持突起23cの先端により支持する。更に、第1吸着パッド23aにより、上下に重なった状態の2枚のフラップ42b及び42cのうち上側のフラップ42bを吸着する。
In the second posture, the first set of
同様に、二組目の吸着ユニット22は、第2姿勢において、第2吸着パッド23bにより本体部41の側板41aを吸着するとともに支持突起23cの先端により支持する。更に、第1吸着パッド23aにより、上下に重なった状態の2枚のフラップ42a及び42dのうち上側のフラップ42aを吸着する。
Similarly, the second set of
次に、図5(C)及び図6(C)に示すように、制御装置14は、二組の吸着ユニット22の回転関節J5を駆動させて、フレーム部材23本体を第2姿勢から第1姿勢に変更する。回転軸(L4)は、第2角度から第1角度まで回動する。ここでも二組の吸着ユニット22は同時に回転するように同期制御される。
Next, as shown in FIGS. 5C and 6C, the
一組目の吸着ユニット22は、第1姿勢において、第2吸着パッド23b及び支持突起23cにより本体部41の側板41bを支持し、且つ、第1吸着パッド23aによりフラップ42bを吸着した状態で、真空発生装置50(図1参照)により第1吸着パッド23a先端の筒状部23eの内部を減圧させる。これにより、第1吸着パッド23aの筒状部23eが軸方向に縮む。筒状部23eの先端に接触しているフラップ42bが側板41bに対して折り曲がる。また、支持突起23cが支点になるので、側板41bに対してフラップ42bを折り曲げ易くなる。これにより、重なった2つのフラップ42b及び42cの間に所定の間隔が生じ、例えばロボット11のエンドエフェクタ18により、2つのフラップ42b及び42cの一方を保持し易くなる。また、二つのフラップ42b及び42cはエンドエフェクタ18により保持し易いように第1姿勢に維持される。尚、フラップ42b及び42cは本発明の「第1及び第2の舌片」に相当する。
The first set of
同様に、二組目の吸着ユニット22は、第1姿勢において、第2吸着パッド23b及び支持突起23cにより本体部41の側板41aを支持し、且つ、第1吸着パッド23aによりフラップ42aを吸着した状態で、真空発生装置50(図1参照)により、第1吸着パッド23a先端の筒状部23eの内部を減圧させる。これにより、第1吸着パッド23aの筒状部23eが軸方向に縮む。筒状部23eの先端に接触しているフラップ42aが側板41aに対して折り曲がる。また、支持突起23cが支点になるので、側板41aに対してフラップ42aを折り曲げ易くなる。これにより、重なった2つのフラップ42a及び42dの間に所定の間隔が生じ、例えばロボット11のエンドエフェクタ19により、2つのフラップ42a及び42dの一方を保持し易くなる。また、二つのフラップ42a及び42dは、エンドエフェクタ19により保持し易いように第1姿勢に維持される。尚、フラップ42a及び42dは本発明の「第1及び第2の舌片」に相当する。
Similarly, the
図7はロボット11のワーク40の保持動作を示している。ここでは左右のロボットアーム13,13に取り付けられたエンドエフェクタ18,19のみ示している。
FIG. 7 shows the holding operation of the
図7(A)に示すように、ロボット11は、エンドエフェクタ18により、所定の間隔を生じた二つのフラップ42b、42cのうちの一方のフラップ42cを保持する。エンドエフェクタ19により、二つのフラップ42a、42dのうちの他方のフラップ42aを保持する。一対の保持部材34は、互いの間隔を縮めてフラップ42a,42cをその両側から挟んで保持することができる。また、各保持部材34が平板形状を有するので、二つのフラップの間に保持部材34を挿入し易い。
As shown in FIG. 7A, the
次に、図7(B)に示すように、ロボット11は、エンドエフェクタ18,19により2つのフラップ42c,42aを保持した状態で、ロボットアーム13,13を動作させることにより、折り畳まれた本体部41の側板41a、41b、41c、41dを筒状に展開する。このように、本実施形態のワーク保持装置1によれば、ワーク40を確実に保持することができ、その後の製函作業や梱包作業の作業効率の向上を図ることができる。
Next, as shown in FIG. 7B, the
尚、本実施形態では、ワーク40の材質は、段ボールであったが、それ以外の紙でもよいし、プラスティックでもよい。
In the present embodiment, the material of the
尚、本実施形態では、第2吸着パッド23bと支持突起23cの双方により、ワーク40の本体部41を支持したが、第2吸着パッド23b又は支持突起23cにより支持してもよいし、例えばクランプ部材によって本体部41を挟んで固定するように構成されていてもよい。
In the present embodiment, the
尚、本実施形態では、置台21は天板と脚部で構成されたテーブルであったが(図1参照)、ワーク40を配置可能な部材であればパレットでもよいし、コンベア等の搬送装置やロボットでもよい。また、作業スペースの床面でもよい。また、置台21はワーク40を立て掛け可能な部材でもよい。
In the present embodiment, the table 21 is a table composed of a top plate and legs (see FIG. 1). However, any pallet may be used as long as the
尚、本実施形態のワーク保持装置1は、二組の吸着ユニット22を備え、これらが同時に回転するように同期制御されたが、一組の吸着ユニット22が回転するような構成でもよい。吸着ユニット22が一組の場合は、フレーム部材23の形状は長手形状に限られるものではなく、例えば大型のプレート状に形成されてもよい。
The
尚、本実施形態では、双腕型のロボット11によりワーク40を保持して立体的に展開するように構成されたが、上記エンドエフェクタ18,19を備え、位置決め制御が可能な専用装置で実現されてもよいし、作業者がワーク40を保持して立体的に展開してもよい。
In the present embodiment, the
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および/または機能の詳細を実質的に変更できる。 From the above description, many modifications and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the above description should be taken as exemplary only, and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the present invention. The structural and / or functional details may be substantially altered without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、製品の製造現場において有用である。 The present invention is useful in the manufacturing field of products.
1 ワーク保持装置
11 ロボット
12 ベース
13 ロボットアーム
14 制御装置
17 リスト部
18,19 エンドエフェクタ
20 吸着旋回機構
21 置台
22 吸着ユニット
23 フレーム部材
23a 第1吸着パッド
23b 第2吸着パッド
23c 支持突起
23d 基端部
23e 筒状部
30 基部
31 ブラケット
32 アクチュエータ
32a サーボモータ
32b 減速機
33 スライド機構
34 保持部材
40 ワーク
41 本体部
42 蓋フラップ
43 底フラップ
44,45 折り線
50 真空発生装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第1及び第2の舌片が互いに重なり、且つ、前記本体部が折り畳まれた状態で前記ワークが配置される置台と、
基部と、
前記基部に設けられ、折り畳まれた前記本体部を支持可能に構成された支持部と、
前記基部に設けられ、互いに重なった前記第1及び第2の舌片のうち一方を吸着可能に構成された第1吸着パッドと、
前記支持部及び第1吸着パッドの動作を制御する制御部と、を備え、
前記支持部により、前記本体部が折り畳まれた状態で前記置台に配置された前記ワークの本体部を支持するとともに、前記第1吸着パッドにより、互いに重なった状態の前記第1及び第2の舌片の一方を吸着して当該第1及び第2の舌片の間に所定の間隔を生じさせる、ワーク保持装置。 A workpiece holding device having a cylindrical main body, and a first tongue and a second tongue extending from a peripheral edge of one opening of the main body,
A table on which the workpiece is disposed in a state in which the first and second tongues overlap each other and the body portion is folded;
The base,
A support provided on the base and configured to be capable of supporting the folded main body;
A first suction pad provided on the base and configured to be able to suction one of the first and second tongues overlapped with each other;
A control unit that controls the operation of the support unit and the first suction pad;
The support portion supports the main body portion of the workpiece disposed on the mounting base in a state where the main body portion is folded, and the first and second tongues are in a state of being overlapped with each other by the first suction pad. A work holding device for attracting one of the pieces to create a predetermined distance between the first and second tongues.
前記ロボット本体の動作を制御するロボット制御部と、
を更に備え、
前記第1保持部により、前記所定の間隔を生じた前記第1及び第2の舌片の一方を保持するとともに、前記第2保持部により、前記第1及び第2の舌片の他方を保持し、折り畳まれた前記本体部を筒状に展開する、請求項1に記載のワーク保持装置。 A first holding portion configured to hold one of the first and second tongue pieces; a second holding portion configured to hold the other of the first and second tongue pieces; and the first holding portion. A robot body having a first robot arm attached with a second arm, and a second robot arm attached with the second holder;
A robot control unit that controls an operation of the robot body;
And further
The first holding portion holds one of the first and second tongue pieces having the predetermined interval, and the second holding portion holds the other of the first and second tongue pieces. The workpiece holding device according to claim 1, wherein the folded main body portion is expanded in a tubular shape.
前記第2保持部は、前記第1及び第2の舌片の他方をその両側から挟む一対の保持部材を備える、
請求項2に記載のワーク保持装置。 The first holding portion includes a pair of holding members sandwiching one of the first and second tongues from both sides thereof;
The second holding portion includes a pair of holding members sandwiching the other of the first and second tongues from both sides thereof.
The workpiece holding device according to claim 2.
前記回転関節は、前記基部本体を所定の第1姿勢と所定の第2姿勢との間で回動させることができ、
前記基部本体を前記第2姿勢に設定して、前記支持部により前記置台に配置された前記ワークの本体部を支持するとともに、前記第1吸着パッドにより互いに重なった状態の
前記第1及び第2の舌片の一方を吸着し、
その後、前記回転関節により、前記基部本体の姿勢を前記第2姿勢から前記第1姿勢に変化させ、
その後、前記支持部により前記本体部を支持した状態で、前記本体部に対して前記第1吸着パッドにより吸着した前記舌片を折り曲げることにより重なった前記第1及び第2の舌片の間に所定の間隔を生じさせる、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のワーク保持装置。 The base has a rotary joint configured to pivot the base main body about a predetermined rotation axis,
The revolute joint can rotate the base body between a predetermined first posture and a predetermined second posture.
The base main body is set to the second posture, and the support portion supports the main body portion of the work disposed on the mounting table, and the first and second suction pads overlap each other. Adsorb one of the tongues,
Thereafter, the attitude of the base body is changed from the second attitude to the first attitude by the revolute joint,
Thereafter, in a state where the main body portion is supported by the support portion, between the first and second tongue pieces overlapped by bending the tongue piece adsorbed by the first suction pad to the main body portion The workpiece holding device according to any one of claims 1 to 4, wherein a predetermined interval is generated.
前記支持突起により前記本体部を支持しながら前記第2吸着パッドにより前記本体部を吸着するとともに、前記第1吸着パッドにより前記第1及び第2の舌片の一方を吸着し、
前記第2吸着パッドにより前記本体部を吸着しつつ前記支持突起を支点として、前記本体部に対して前記第1吸着パッドにより吸着した前記舌片を折り曲げることにより重なった状態の第1及び第2の舌片の間に所定の間隔を生じさせる、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のワーク保持装置。 The support portion is configured of a second suction pad and a support protrusion provided on the base portion,
While the main body portion is supported by the support projection while the main body portion is adsorbed by the second suction pad, one of the first and second tongue pieces is adsorbed by the first suction pad;
The first and second overlapping states by bending the tongue piece adsorbed by the first adsorption pad to the main body with the support projection as a fulcrum while adsorbing the main body by the second adsorption pad 6. A workpiece holding device according to any one of the preceding claims, wherein a predetermined spacing is produced between the tongues of the.
前記本体部は折り線を介して連設される4枚の側板を有し、前記舌片は前記4枚の側板の開口の周縁部から折り線を介して延設されたフラップである、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のワーク保持装置。 The work is a box material configured to be cylindrically deployable from a folded state,
The main body portion has four side plates continuously connected via a fold line, and the tongue piece is a flap extended from the peripheral edge of the opening of the four side plates via a fold line. The workpiece holding device according to any one of Items 1 to 6.
基端部と、
前記基端部に取り付けられ、真空発生源からの負圧が内部に作用し、軸方向に伸縮可能に構成された筒状部と、
を有し、
前記筒状部の先端を、互いに重なった状態の前記第1及び第2の舌片の一方に接触させた状態で、前記真空発生源で前記筒状部の内部を減圧することにより前記筒状部を軸方向に縮ませて、前記本体部に対して前記筒状部の先端が接触している前記舌片を折り曲げる、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載のワーク保持装置。 The first suction pad is
At the proximal end,
A tubular portion attached to the base end portion, a negative pressure from a vacuum generation source acting inside, and configured to be axially extensible and contractible,
Have
The cylindrical shape is obtained by reducing the pressure inside the cylindrical portion with the vacuum generation source in a state in which the tip of the cylindrical portion is in contact with one of the first and second tongue pieces in a state of overlapping each other. Shrinking the portion in the axial direction, and bending the tongue in which the end of the cylindrical portion is in contact with the main body portion;
The workpiece holding device according to any one of claims 1 to 7.
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