JP2020183318A - Article loading device - Google Patents

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Abstract

To solve the problem that it is required to enhance conveyance efficiency by improving work, conventionally performed manually by workers, for transferring baggage from a conveyance passage at an upstream side to a conveyance passage at a downstream side on the way, in work for loading the baggage from a make conveyor in a backyard into a container in which the baggage checked at a check-in counter in an airport is loaded into the container in the backyard in a terminal building and then conveyed to a cargo compartment of an airplane.SOLUTION: A tip of a robot arm is equipped with an article holding hand that adsorbs and holds baggage by vacuum adsorption. When impact in an X-axis direction is applied to baggage adsorbed and held, a mechanical opening-closing valve 63 is turned on by displacing a slide body 56 to supply air to a vacuum bonding part 47, and bonding of the article-holding hand to the robot arm is released, to protect the baggage. When impact in a Y-axis direction and in a Z-axis direction is applied to the baggage, similarly bonding of the article holding hand by the vacuum bonding part 47 is released to protect the baggage.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、例えば空港ターミナルビルにおいて、航空機の搭乗者の手荷物等の物品を航空機の貨物室まで運搬するコンテナに積み込むための積み込み装置に関する。 The present invention relates to, for example, in an airport terminal building, a loading device for loading an article such as baggage of an aircraft passenger into a container for carrying it to the cargo hold of an aircraft.

例えばトラック荷室に積み込まれた多数の箱形の物品をひとつづつ把持して荷降ろしする搬送装置として本願出願人の出願に係るものが下記の特許文献1に開示されている。この搬送装置によれば、多数の物品を画像処理手段を用いつつ、ロボットアームの動作によりトラック荷室から荷降ろしすることができ、この種の荷降ろし作業の省力化を図ることができる。 For example, the following Patent Document 1 discloses a transport device for unloading a large number of box-shaped articles loaded in a truck luggage compartment one by one according to the application of the applicant of the present application. According to this transport device, a large number of articles can be unloaded from the truck luggage compartment by the operation of the robot arm while using the image processing means, and this kind of unloading work can be labor-saving.

特開2017−206318号公報JP-A-2017-206318

しかしながら、上記した従来の搬送装置を、例えば空港ターミナルビルにおいて、搭乗者の手荷物をメイクコンベア上から航空機に積み込みまでの搬送経路に適用して省力化を図るには、種々の改良を加える必要がある。 However, in order to save labor by applying the above-mentioned conventional transport device to the transport route from the make-up conveyor to loading the passenger's baggage on the aircraft, for example, in an airport terminal building, it is necessary to make various improvements. is there.

本発明は、従来の搬送装置に種々の改良を加えることにより、例えば空港の搬送経路において、手荷物の損傷等を回避しつつ安全にコンテナへの積み込み作業を行えるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to make various improvements to a conventional transport device so that, for example, in an airport transport route, baggage can be safely loaded into a container while avoiding damage to baggage.

本開示の1つの特徴によると、上流側の搬送経路と下流側の搬送経路との間に配置されて、上流側の搬送経路から下流側の搬送経路のコンテナへ物品を積み込む積み込み装置である。積み込み装置は、物品を保持する物品保持ハンドと、物品保持ハンドを上流側の搬送経路と下流側の搬送経路との間で移動させるロボットアームを備えている。物品保持ハンドは、真空結合部と磁気結合部を介してロボットアームに結合されている。真空結合部に対する給気により真空結合部による物品保持ハンドのロボットアームに対する結合が解除され、物品保持ハンドに付加される外力により磁気結合部による物品保持ハンドのロボットアームに対する結合が解除される構成となっている。 According to one feature of the present disclosure, it is a loading device that is arranged between an upstream transport path and a downstream transport path to load articles from an upstream transport path into a container on a downstream transport path. The loading device includes an article holding hand for holding the article and a robot arm for moving the article holding hand between the upstream transport path and the downstream transport path. The article holding hand is coupled to the robot arm via a vacuum coupling portion and a magnetic coupling portion. The air supply to the vacuum coupling portion releases the coupling of the article holding hand to the robot arm by the vacuum coupling portion, and the external force applied to the article holding hand releases the coupling of the article holding hand to the robot arm by the magnetic coupling portion. It has become.

従って、上流側の搬送経路から下流側の搬送経路のコンテナへの積み込み作業が積み込み装置により行われ、従来の人手を省略して、搬送装置の省力化及び無人化を図ることができる。 Therefore, the loading operation from the upstream side transport path to the downstream side transport path to the container is performed by the loading device, and the conventional manpower can be omitted to save labor and unmanned the transport device.

また、物品保持ハンドは、真空結合部と磁気結合部の双方により、ロボットアームに対して結合状態が維持されることから、真空結合部による吸着力が消失した場合であっても磁気結合部の吸着力により物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が維持される。仮に、物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が真空結合部の吸着力のみで達成される場合には、当該吸着力が消失すると、物品保持ハンドがその自重によるモーメントによりロボットアームから分離されて落下する。この点本開示によれば、真空結合部の吸着力に加えて磁気結合部の吸着力が作用していることから、例えば、停電あるいはエア洩れにより真空結合部の吸着力が消失しても磁気結合部の吸着力により物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が維持される。このことから、例えば空港の手荷物搬送経路において、夜間電力供給が遮断された結果真空結合部に対する真空引きが停止された場合であっても、ロボットアームの先端に物品保持ハンドが支持された状態に維持しておくことができ、その後の積み込み作業の再開を迅速に行うことができる。 Further, since the article holding hand is maintained in a bonded state with respect to the robot arm by both the vacuum coupling portion and the magnetic coupling portion, the magnetic coupling portion of the article holding hand is maintained even when the suction force of the vacuum coupling portion disappears. The suction force maintains the state of connection of the article holding hand to the robot arm. If the bonding state of the article holding hand to the robot arm is achieved only by the suction force of the vacuum coupling portion, when the attraction force disappears, the article holding hand is separated from the robot arm by the moment due to its own weight and falls. To do. According to the present disclosure, since the adsorption force of the magnetic coupling portion acts in addition to the adsorption force of the vacuum coupling portion, for example, even if the adsorption force of the vacuum coupling portion disappears due to a power failure or air leakage, the magnetic force is applied. The suction force of the joint portion maintains the bonded state of the article holding hand with respect to the robot arm. From this, for example, in the baggage transportation route at the airport, even when the evacuation to the vacuum coupling portion is stopped as a result of the nighttime power supply being cut off, the article holding hand is supported by the tip of the robot arm. It can be maintained and the subsequent loading work can be resumed quickly.

さらに、物品をコンテナに積み込む段階で、吸着した物品をコンテナ壁部等に衝突させた場合に、衝撃(外力)により物品保持ハンドがロボットアームに対して変位した結果、真空結合部に給気がなされ、かつ磁気結合部の磁力が作用しなくなることで物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除されて分離される。物品がコンテナ壁面等に衝突した場合に、物品保持ハンドがロボットアームから分離されるので、物品の受ける衝撃を抑制することができ、ひいては物品の保護を図ることができる。 Furthermore, when the adsorbed article collides with the container wall or the like at the stage of loading the article into the container, the article holding hand is displaced with respect to the robot arm due to an impact (external force), and as a result, air is supplied to the vacuum coupling portion. This is done, and the magnetic force of the magnetic coupling portion does not act, so that the coupling state of the article holding hand with respect to the robot arm is released and separated. When the article collides with the wall surface of the container or the like, the article holding hand is separated from the robot arm, so that the impact received by the article can be suppressed, and the article can be protected.

本開示の他の特徴によると、ロボットアームに設けた基台ベースと、物品保持ハンドに設けた結合ベースとの間に真空結合部と磁気結合部が設けられている。 According to another feature of the present disclosure, a vacuum coupling portion and a magnetic coupling portion are provided between the base base provided on the robot arm and the coupling base provided on the article holding hand.

従って、基台ベースと結合ベースが真空結合部と磁気結合部の吸着力により相互に吸着されて、物品保持ハンドがロボットアームに結合されている。真空結合部と磁気結合部の吸着力を解除することで、物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除される。 Therefore, the base base and the coupling base are attracted to each other by the attractive force of the vacuum coupling portion and the magnetic coupling portion, and the article holding hand is coupled to the robot arm. By releasing the attractive force between the vacuum coupling portion and the magnetic coupling portion, the coupling state of the article holding hand with respect to the robot arm is released.

本開示の他の特徴によると、基台ベースと結合ベースとの間に、一方の他方に対する面方向の変位を規制するストッパ部が設けられている。 According to another feature of the present disclosure, a stopper is provided between the base base and the coupling base to regulate the displacement of one to the other in the plane direction.

従って、ストッパ部を支点として、結合ベースが基台ベースに対して傾くことで、真空結合部に給気がなされ、また磁気結合部に吸着力が作用しなくなることで、結合ベースと基台ベースとの間の吸着力が解除されて結合ベースが基台ベースから離脱可能となり、ひいては物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除される。 Therefore, by tilting the coupling base with respect to the base base with the stopper portion as a fulcrum, air is supplied to the vacuum coupling portion, and the suction force does not act on the magnetic coupling portion, so that the coupling base and the base base do not act. The suction force between the two is released, the coupling base can be separated from the base base, and the coupling state of the article holding hand with respect to the robot arm is released.

本開示の他の特徴によると、物品保持ハンドは、物品に当接される真空吸着部をハンド本体に対して相対的にX軸方向に変位可能に備えている。真空吸着部がX軸方向に相対変位することで真空結合部に給気がなされて、真空結合部による物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除される。 According to another feature of the present disclosure, the article holding hand is provided with a vacuum suction portion that comes into contact with the article so that it can be displaced relative to the hand body in the X-axis direction. When the vacuum suction portion is displaced relative to the X-axis direction, air is supplied to the vacuum coupling portion, and the coupling state of the article holding hand by the vacuum coupling portion with respect to the robot arm is released.

従って、真空吸着部による物品の吸着保持状態で、物品が他部位に衝突等して相対的にX軸方向に変位すると、物品保持ハンドにX軸方向の外力が付加されてロボットアームに対する結合状態が解除される。物品保治ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除されて、X軸方向の外力に対する物品の保護が図られる。 Therefore, when the article collides with another part and is relatively displaced in the X-axis direction while the article is attracted and held by the vacuum suction portion, an external force in the X-axis direction is applied to the article holding hand and the robot arm is coupled to the robot arm. Is released. The state of connection of the article protection hand to the robot arm is released, and the article is protected against an external force in the X-axis direction.

本開示の他の特徴によると、真空吸着部とハンド本体との間に、真空吸着部のX軸方向の相対位置を保持するためのプランジャと、この相対位置の変化を検知するための検知手段を配置した。 According to another feature of the present disclosure, a plunger for holding a relative position of the vacuum suction part in the X-axis direction between the vacuum suction part and the hand body, and a detection means for detecting a change in the relative position. Was placed.

従って、真空吸着部の通常時の位置がプランジャにより保持される一方、衝撃を受けた場合等の非常時にはプランジャの保持力に抗して真空吸着部がハンド本体に対してX軸方向に変位する。プランジャの保持力に抗して真空吸着部がハンド本体に対してX軸方向に相対変位すると、この相対変位が検知手段で検知される。検知手段で相対変位が検知されたことに基づいて、真空結合部に給気がなされ、従って物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態を解除する構成とすることができる。 Therefore, while the normal position of the vacuum suction part is held by the plunger, the vacuum suction part is displaced in the X-axis direction with respect to the hand body against the holding force of the plunger in an emergency such as when an impact is received. .. When the vacuum suction portion is displaced relative to the hand body in the X-axis direction against the holding force of the plunger, this relative displacement is detected by the detecting means. Based on the detection of the relative displacement by the detecting means, the vacuum coupling portion is supplied with air, and therefore the coupling state of the article holding hand with respect to the robot arm can be released.

本開示の他の特徴によると、検知手段として、機械式開閉バルブを用いて真空結合部への給気がなされる。 According to another feature of the present disclosure, air is supplied to the vacuum coupling portion by using a mechanical on-off valve as a detection means.

従って、安価且つ簡易な構成で吸着部の相対変位を利用して真空結合部への給気が確実になされる。 Therefore, air is reliably supplied to the vacuum coupling portion by utilizing the relative displacement of the suction portion with an inexpensive and simple configuration.

本実施形態に係る搬送装置の全体の概略平面図である。It is a schematic plan view of the whole of the transport apparatus which concerns on this embodiment. 積み込み装置の先端部であって、物品保持ハンドの側面図である。It is a tip portion of a loading device, and is a side view of an article holding hand. 物品保持ハンドを図2中矢印(III)方向から見た平面図である。It is a top view which looked at the article holding hand from the direction of arrow (III) in FIG. 図2中(IV)-(IV)線断面矢視図であって、基台ベースの前面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line (IV)-(IV) in FIG. 2 and is a front view of the base base. 物品保持ハンドを図2中(V)-(V)線矢視図である。The article holding hand is a view taken along the line (V)-(V) in FIG. 図3中(VI)-(VI)線断面矢視図であって、物品保持ハンドの縦断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line (VI)-(VI) in FIG. 3, which is a vertical cross-sectional view of the article holding hand. 図2中(VII)矢視図であって、吸着部及びスライド機構の平面図である。FIG. 2 (VII) is a plan view of the suction portion and the slide mechanism in FIG. 図2中(VIII)矢視図であって、吸着部の平面図である。FIG. 2 (VIII) is a plan view of the suction portion in FIG. 図6中(IX)-(IX)線断面矢視図である。本図は、吸着部及びスライド機構の縦断面図であって、プランジャを通る断面を前方から見た図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line (IX)-(IX) in FIG. This figure is a vertical cross-sectional view of the suction portion and the slide mechanism, and is a view of the cross section passing through the plunger from the front. 図6中(X)-(X)線断面矢視図である。本図は、吸着部及びスライド機構の縦断面図であって、ホース接続部を通る断面を前方から見た図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line (X)-(X) in FIG. This figure is a vertical cross-sectional view of the suction portion and the slide mechanism, and is a view of the cross section passing through the hose connection portion as viewed from the front. ハンド支持部のエア回路図である。It is an air circuit diagram of a hand support part.

次に、本発明の実施形態を図1〜図11に基づいて説明する。本実施形態では、空港において搭乗者の手荷物Wを搭乗手続きカウンターから航空機4の貨物室に搬送する搬送経路に用いられる搬送装置1を例示する。本実施形態では、積み込み対象物の物品としてキャスタ付きのキャリアケース(旅行鞄)であって、航空機搭乗者の手荷物を例示する。以下、単に手荷物Wという。図1に示すように本実施形態の搬送装置1は、上流側の搬送経路に相当するメイクコンベヤ2と、複数台のコンテナ3から航空機4の貨物室に至る下流側の搬送経路を備えている。上流側の搬送経路としてのメイクコンベヤ2と下流側の搬送経路としてのコンテナ3との間には、ピッキング装置10とサイズ別コンベヤ30と戻しコンベヤ39と積み込み装置40が配置されている。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11. In the present embodiment, the transport device 1 used for the transport route for transporting the passenger's baggage W from the boarding procedure counter to the cargo compartment of the aircraft 4 at the airport is illustrated. In the present embodiment, a carrier case (travel bag) with casters is illustrated as an article to be loaded, and the baggage of an aircraft passenger is illustrated. Hereinafter, it is simply referred to as baggage W. As shown in FIG. 1, the transport device 1 of the present embodiment includes a make conveyor 2 corresponding to a transport path on the upstream side, and a transport path on the downstream side from a plurality of containers 3 to the cargo compartment of the aircraft 4. .. A picking device 10, a size-specific conveyor 30, a return conveyor 39, and a loading device 40 are arranged between the make-up conveyor 2 as the upstream transfer path and the container 3 as the downstream transfer path.

ピッキング装置10は、手荷物Wを真空吸着により吸着保持する物品保持ハンドと、この物品保持ハンドを手荷物Wの搬送方向と搬送方向に直交する搬送幅方向及び上下方向に変位させる移動装置6を備えている。ピッキング装置10によりメイクコンベヤ2上の手荷物Wが下流側の搬送経路に移載される。 The picking device 10 includes an article holding hand that sucks and holds the baggage W by vacuum suction, and a moving device 6 that displaces the article holding hand in the transport width direction and the vertical direction orthogonal to the transport direction and the transport direction of the baggage W. There is. The baggage W on the make conveyor 2 is transferred to the transport path on the downstream side by the picking device 10.

図1に示すようにメイクコンベヤ2上では、多数個の手荷物Wが搬送される。多数個の手荷物Wは、図では示されていない搭乗手続きカウンターから搬送コンベヤを経て順次メイクコンベヤ2上に搬送される。メイクコンベヤ2は長円形のループ形状を有しており、その搬送方向は図1中白抜き矢印で示すように反時計回り方向とされている。このため、メイクコンベヤ2の図1において右側では手荷物Wが図示上側へ搬送される(搬送方向前側)。 As shown in FIG. 1, a large number of baggage Ws are carried on the make conveyor 2. A large number of baggage Ws are sequentially transported onto the make-up conveyor 2 from a boarding procedure counter (not shown in the figure) via a transport conveyor. The make conveyor 2 has an oval loop shape, and the transport direction thereof is a counterclockwise direction as shown by a white arrow in FIG. Therefore, on the right side of FIG. 1 of the make conveyor 2, the baggage W is transported to the upper side in the drawing (front side in the transport direction).

図1において、メイクコンベヤ2のループ形の右側上方に、搬送状態認識手段5が配置されている。搬送状態認識手段5には、2Dカメラや3Dカメラが用いられている。搬送状態認識手段5により、メイクコンベヤ2上を搬送される手荷物Wの大きさ(幅、長さ、高さ(厚さ))や搬送姿勢等に関する情報が得られる。搬送状態認識手段5により得られた手荷物Wに関する情報は、ピッキング装置10側に提供される。これにより、ピッキング装置10は、物品保持ハンドを手荷物Wに同期して搬送方向に前進させつつ手荷物Wに接近させて、その吸着保持がなされる。 In FIG. 1, the transport state recognition means 5 is arranged on the upper right side of the loop shape of the make conveyor 2. A 2D camera or a 3D camera is used as the transport state recognition means 5. The transport state recognizing means 5 can obtain information on the size (width, length, height (thickness)) of the baggage W transported on the make conveyor 2, the transport posture, and the like. The information about the baggage W obtained by the transport state recognition means 5 is provided to the picking device 10 side. As a result, the picking device 10 brings the article holding hand closer to the baggage W while advancing it in the transport direction in synchronization with the baggage W, and the picking device 10 is sucked and held.

図1に示すようにピッキング装置10により、手荷物Wが旋回コンベヤ31上に移載される。旋回コンベヤ31は約90°の範囲で旋回可能で、手荷物Wをサイズ別コンベヤ30側若しくは戻しコンベア39側に切り換えて搬送する機能を有している。旋回コンベヤ31の搬送方向がサイズ別コンベヤ30側に切り換わると、手荷物Wがサイズ別コンベヤ30側に搬送される。旋回コンベヤ31の下流側に、延長コンベヤ32を経てリフトコンベヤ32aが配置されている。リフトコンベヤ32aの下流側であって、メイクコンベヤ2を跨いで配置された延長コンベヤ33aを経てカーブコンベヤ33が配置されている。カーブコンベヤ33の下流側に搬入コンベヤ34が配置されている。手荷物Wは、搬入コンベヤ34を経てサイズ別コンベヤ30に搬送される。サイズ別コンベヤ30の下流側に、コンベア付きのトラバーサ20が配置されている。サイズ別コンベア30からトラバーサ20上に移載された手荷物Wが、多関節形のロボットアーム45に物品保持ハンド50を搭載した積み込み装置40によりコンテナ3に積み込まれる。コンテナ3に積み込まれた手荷物Wは航空機4の貨物室に積み込まれる。 As shown in FIG. 1, the baggage W is transferred onto the swivel conveyor 31 by the picking device 10. The swivel conveyor 31 can swivel within a range of about 90 °, and has a function of switching the baggage W to the size-specific conveyor 30 side or the return conveyor 39 side for transportation. When the transport direction of the swivel conveyor 31 is switched to the size-specific conveyor 30 side, the baggage W is transported to the size-specific conveyor 30 side. A lift conveyor 32a is arranged on the downstream side of the swivel conveyor 31 via an extension conveyor 32. The curve conveyor 33 is arranged on the downstream side of the lift conveyor 32a via an extension conveyor 33a arranged across the make conveyor 2. The carry-in conveyor 34 is arranged on the downstream side of the curve conveyor 33. The baggage W is conveyed to the size-specific conveyor 30 via the carry-in conveyor 34. A traverser 20 with a conveyor is arranged on the downstream side of the size-based conveyor 30. The baggage W transferred from the size-specific conveyor 30 onto the traverser 20 is loaded into the container 3 by the loading device 40 in which the article holding hand 50 is mounted on the articulated robot arm 45. The baggage W loaded in the container 3 is loaded in the cargo compartment of the aircraft 4.

手荷物Wの主として大きさによりサイズ別コンベヤ30に分配される。サイズ別コンベヤ30は搬入コンベヤ34の停止位置により決定される。サイズ別コンベヤ30は、図1において上側から、小形の手荷物W用のSサイズコンベヤ35と、中形でやや小さめの手荷物W用のM1サイズコンベヤ36と、中形でやや大きめの手荷物W用のM2サイズコンベヤ37と、大形の手荷物W用のLサイズコンベヤ38との4段階に分けられている。搬入コンベヤ34は、任意のサイズコンベヤ35,36,37,38の搬送方向後側に停止して、カーブコンベヤ33から受け取った手荷物Wをその大きさに適合するサイズコンベヤ35,36,37,38に搬入する。 The baggage W is distributed to the size-based conveyor 30 mainly according to its size. The size-specific conveyor 30 is determined by the stop position of the carry-in conveyor 34. From the upper side in FIG. 1, the size-based conveyors 30 are an S size conveyor 35 for small baggage W, an M1 size conveyor 36 for medium and slightly smaller baggage W, and a medium and slightly larger baggage W. It is divided into four stages, an M2 size conveyor 37 and an L size conveyor 38 for a large baggage W. The carry-in conveyor 34 stops at the rear side of the arbitrary size conveyors 35, 36, 37, 38 in the transport direction, and the baggage W received from the curve conveyor 33 is accommodated in the size of the size conveyors 35, 36, 37, 38. Carry in to.

各サイズコンベヤ35,36,37,38の搬送方向前部には滞留用ストッパ35a,36a,37a,38aが設けられている。各サイズコンベヤ35,36,37,38上に概ね大きさが揃えられて複数個の手荷物Wが滞留される。各サイズコンベヤ35,36,37,38の前方を横切る方向に、コンベア付きのトラバーサ20が移動して、各サイズコンベヤ35,36,37,38から手荷物Wを受け取る。各サイズコンベヤ35,36,37,38の搬送方向先端側の手荷物Wがトラバーサ20上に搬送されると、積み込み装置40の物品保持ハンド50に吸着保持されて順次コンテナ3内に積み込まれる。手荷物Wを満載したコンテナ3が航空機の貨物室へそのまま積み込まれ、若しくは手作業により手荷物Wが貨物室内に移し替えられる。 Retention stoppers 35a, 36a, 37a, 38a are provided at the front portions of the size conveyors 35, 36, 37, 38 in the transport direction. A plurality of baggage Ws are stored on the respective size conveyors 35, 36, 37, and 38 in a substantially uniform size. A traverser 20 with a conveyor moves in a direction crossing the front of each size conveyor 35, 36, 37, 38, and receives baggage W from each size conveyor 35, 36, 37, 38. When the baggage W on the tip side of each size conveyor 35, 36, 37, 38 in the transport direction is transported onto the traverser 20, it is attracted and held by the article holding hand 50 of the loading device 40 and sequentially loaded into the container 3. The container 3 full of baggage W is loaded as it is into the cargo compartment of the aircraft, or the baggage W is manually transferred to the cargo compartment.

旋回コンベヤ31の搬送方向が戻しコンベヤ39側に切り換わると、ピッキング装置10により移載された手荷物Wが戻しコンベア39上に搬入される。戻しコンベア39上に搬入された手荷物Wは、優先手荷物等と判別されたもので例えば人手で積み込むために再びメイクコンベア2へ戻される。本実施形態は、手荷物Wを下流側の搬送経路としてのコンテナ3内に積み込む積み込み装置40について特徴を有している。 When the transport direction of the swivel conveyor 31 is switched to the return conveyor 39 side, the baggage W transferred by the picking device 10 is carried onto the return conveyor 39. The baggage W carried onto the return conveyor 39 is determined to be priority baggage or the like and is returned to the make-up conveyor 2 again for manual loading, for example. The present embodiment is characterized by a loading device 40 for loading the baggage W into the container 3 as a transport route on the downstream side.

積み込み装置40は、バックヤード建屋の天井に沿って配置されている。積み込み装置40は、この移動基台41に吊り下げ状態で支持されている。移動基台41は、積み込み装置40をX軸方向(図1において上下方向)に移動させるX軸フレーム42と、積み込み装置40をY軸方向(図1において左右方向)に移動させるY軸フレーム43を連結させたスライドテーブル機構を備えている。移動基台41により、積み込み装置40は、X軸方向、Y軸方向又はその合成方向に移動して、コンテナ3への手荷物Wの積み込み作業が行われる。 The loading device 40 is arranged along the ceiling of the backyard building. The loading device 40 is supported by the moving base 41 in a suspended state. The moving base 41 includes an X-axis frame 42 that moves the loading device 40 in the X-axis direction (vertical direction in FIG. 1) and a Y-axis frame 43 that moves the loading device 40 in the Y-axis direction (horizontal direction in FIG. 1). It is equipped with a slide table mechanism that connects the above. The moving base 41 moves the loading device 40 in the X-axis direction, the Y-axis direction, or the combined direction thereof, and the baggage W is loaded into the container 3.

積み込み装置40は、多関節形のロボットアーム45と、物品保持ハンド50を備えている。ロボットアーム45には、相互に平行な3軸回りの関節と、これに直交する軸線回りの複数の関節を有するものが用いられている。図2以降では、先端側のX軸及びY軸回りの関節部のみが示されている。 The loading device 40 includes an articulated robot arm 45 and an article holding hand 50. A robot arm 45 having three joints parallel to each other and a plurality of joints orthogonal to the three axes is used. From FIG. 2 onward, only the joints around the X-axis and the Y-axis on the distal end side are shown.

ロボットアーム45の前部には矩形平板形状を有する基台ベース46が取り付けられている。物品保持ハンド50の後部には同じく矩形平板形状を有する結合ベース51が取り付けられている。基台ベース46に対して結合ベース51が重ね合わせ状態で一体化されることで、ロボットアーム45の先端に物品保持ハンド50が結合されている。 A base base 46 having a rectangular flat plate shape is attached to the front portion of the robot arm 45. A coupling base 51, which also has a rectangular flat plate shape, is attached to the rear portion of the article holding hand 50. By integrating the coupling base 51 with the base base 46 in a superposed state, the article holding hand 50 is coupled to the tip of the robot arm 45.

物品保持ハンド50は、ハンド本体52と真空吸着部53を備えている。ハンド本体52の後部に上記した結合ベース51が上下左右に張り出す状態に設けられている。結合ベース51と基台ベース46との間に、真空結合部47と磁気結合部48が設けられている。真空結合部47は、基台ベース46側に設けた真空引きエリア47aを真空引きして結合ベース51に対する吸着力(結合力)を発生させる構成を有している。真空引きエリア47aの全周にシールリング47bが装着されている。シールリング47bに結合ベース51が当接されることで、真空引きエリア47aが気密にシールされる。真空引きエリア47aには1つの真空引き孔47cが設けられている。この真空引き孔47cには、真空発生器60が接続されている。真空引き孔47cを経て真空引きエリア47aが真空発生器60により真空引きされる。図5に示すように真空発生器60は、基台ベース46の後面に取り付けられている。 The article holding hand 50 includes a hand body 52 and a vacuum suction unit 53. The above-mentioned coupling base 51 is provided on the rear portion of the hand body 52 so as to project vertically and horizontally. A vacuum coupling portion 47 and a magnetic coupling portion 48 are provided between the coupling base 51 and the base base 46. The vacuum coupling portion 47 has a configuration in which the vacuum drawing area 47a provided on the base base 46 side is evacuated to generate an adsorption force (bonding force) with respect to the coupling base 51. A seal ring 47b is attached to the entire circumference of the evacuation area 47a. When the coupling base 51 is brought into contact with the seal ring 47b, the evacuation area 47a is hermetically sealed. One evacuation hole 47c is provided in the evacuation area 47a. A vacuum generator 60 is connected to the vacuum hole 47c. The evacuation area 47a is evacuated by the vacuum generator 60 through the evacuation hole 47c. As shown in FIG. 5, the vacuum generator 60 is attached to the rear surface of the base base 46.

基台ベース46の上部には、磁気結合部48が設けられている。本実施形態では、磁気結合部48としてマグネット(永久磁石)が取付けられている。磁気結合部48は、左右に一対取り付けられている。この磁気結合部48の磁力により、物品保持ハンド50の結合ベース51が基台ベース46に対して重ね合わせ状態に吸着保持される。磁気結合部48の磁力は、物品保持ハンド50に外部からの衝撃を受けない静止状態では、真空結合部47での吸着力がなくなっても結合ベース51の基台ベース46に対する重ね合わせ状態が維持されるに必要十分な磁力に設定されている。このため、後述するように物品保持ハンド50に対して外部からの衝撃が付加された場合には、磁気結合部48の磁力では結合ベース51と基台ベース46の吸着状態(重ね合わせ状態)が維持されず、従って結合ベース51は基台ベース46から分離して物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する結合が解除される。 A magnetic coupling portion 48 is provided on the upper portion of the base base 46. In this embodiment, a magnet (permanent magnet) is attached as the magnetic coupling portion 48. A pair of magnetic coupling portions 48 are attached to the left and right. Due to the magnetic force of the magnetic coupling portion 48, the coupling base 51 of the article holding hand 50 is attracted and held in a superposed state with respect to the base base 46. The magnetic force of the magnetic coupling portion 48 maintains the superposed state of the coupling base 51 with respect to the base base 46 even if the suction force of the vacuum coupling portion 47 disappears in a stationary state in which the article holding hand 50 is not impacted from the outside. The magnetic force is set to be sufficient to be used. Therefore, as will be described later, when an external impact is applied to the article holding hand 50, the magnetic force of the magnetic coupling portion 48 causes the coupling base 51 and the base base 46 to be attracted (superposed state). It is not maintained, so the coupling base 51 is separated from the base base 46 and the article holding hand 50 is discoupled to the robot arm 45.

図4に示すように基台ベース46の上下及び左右の各側部にはストッパ部46a,46b,46c,46dが設けられている。各ストッパ部46a,46b,46c,46dは、それぞれ前方へ張り出して、重ね合わせ状態の結合ベース51の各側部の側方に至っている。上側のストッパ部46aにより、結合ベース51の上方への相対変位が規制される。下側のストッパ部46bにより、結合ベース51の下方への相対変位が規制される。左側のストッパ部46cにより、結合ベース51の左方への相対変位が規制される。右側のストッパ部46dにより、結合ベース51の右方への相対変位が規制される。 As shown in FIG. 4, stopper portions 46a, 46b, 46c, and 46d are provided on the upper, lower, left, and right side portions of the base base 46. The stopper portions 46a, 46b, 46c, and 46d project forward, respectively, and reach the sides of the respective side portions of the coupling base 51 in the superposed state. The upper stopper portion 46a regulates the upward relative displacement of the coupling base 51. The lower stopper portion 46b regulates the downward relative displacement of the coupling base 51. The stopper portion 46c on the left side regulates the relative displacement of the coupling base 51 to the left. The stopper portion 46d on the right side regulates the relative displacement of the coupling base 51 to the right.

真空吸着部53が吸着保持した手荷物Wが他部位に干渉等して衝撃が付加され、その結果物品保持ハンド50に対して上下、左右からの外力が付加されて真空結合部47と磁気結合部48の吸着力が解除されると、物品保持ハンド50は、ロボットアーム45に対して上下左右に変位して結合状態が解除される。物品保持ハンド50に対して上方から下方に向けたZ軸方向の外力が付加された場合には、物品保持ハンド50は下側のストッパ部46bを支点にして下方へ回動してロボットアーム45に対する結合状態が解除される。物品保持ハンド50に対して下方から上方に向けたZ軸方向の外力が付加された場合には、物品保持ハンド50は上側のストッパ部46aを支点にして上方へ回動してロボットアーム45に対する結合状態が解除される。 The baggage W adsorbed and held by the vacuum suction unit 53 interferes with other parts to apply an impact, and as a result, external forces from above and below and left and right are applied to the article holding hand 50 to apply external forces to the vacuum coupling unit 47 and the magnetic coupling unit 47. When the suction force of 48 is released, the article holding hand 50 is displaced vertically and horizontally with respect to the robot arm 45 to release the coupled state. When an external force in the Z-axis direction from above to downward is applied to the article holding hand 50, the article holding hand 50 rotates downward with the lower stopper portion 46b as a fulcrum and rotates downward to the robot arm 45. The combined state with respect to is released. When an external force in the Z-axis direction from the lower side to the upper side is applied to the article holding hand 50, the article holding hand 50 rotates upward with the upper stopper portion 46a as a fulcrum to the robot arm 45. The combined state is released.

物品保持ハンド50に対して左方から右方に向けたY軸方向の外力が付加された場合には、物品保持ハンド50は右側のストッパ部46dを支点にして右方へ回動してロボットアーム45に対する結合状態が解除される。物品保持ハンド50に対して右方から左方に向けたY軸方向の外力が付加された場合には、物品保持ハンド50は左側のストッパ部46cを支点にして左方へ回動してロボットアーム45に対する結合状態が解除される。このように、吸着保持した手荷物WがY軸(左右方向)又はZ軸方向(上下方向)の衝撃を受けた場合には、物品保持ハンド50がストッパ部46a(又は46b,46c,46d)を支点にして回動し、その結果真空結合部47の気密性が解除されて強制的に給気がなされ、かつ磁気結合部48の吸着状態が衝撃(外力)で解除されることにより、物品保持ハンド50がロボットアーム45から切り離され、これにより手荷物Wの保護が図られるようになっている。 When an external force in the Y-axis direction from the left to the right is applied to the article holding hand 50, the article holding hand 50 rotates to the right with the stopper portion 46d on the right side as a fulcrum, and the robot The coupling state with respect to the arm 45 is released. When an external force in the Y-axis direction from the right to the left is applied to the article holding hand 50, the article holding hand 50 rotates to the left with the stopper portion 46c on the left side as a fulcrum, and the robot The coupling state with respect to the arm 45 is released. In this way, when the baggage W sucked and held receives an impact in the Y-axis (horizontal direction) or Z-axis direction (vertical direction), the article holding hand 50 presses the stopper portion 46a (or 46b, 46c, 46d). It rotates with the fulcrum as a fulcrum, and as a result, the airtightness of the vacuum coupling portion 47 is released and air is forcibly supplied, and the suction state of the magnetic coupling portion 48 is released by an impact (external force) to hold the article. The hand 50 is separated from the robot arm 45, thereby protecting the baggage W.

また、基台ベース46から結合ベース51が離間してその重ね合わせ状態(結合状態)が解除されたことが例えば近接センサ等の別途手段により検知され、この検知結果に基づいてロボットアーム45の動作が停止されることで、手荷物Wの保護が確実に図られるようになっている。 Further, it is detected by another means such as a proximity sensor that the coupling base 51 is separated from the base base 46 and the superposition state (coupling state) is released, and the operation of the robot arm 45 is based on this detection result. By stopping the baggage W, the baggage W is surely protected.

図6〜図8に示すようにハンド本体52の下面側に真空吸着部53が支持されている。ハンド本体52と真空吸着部53との間にはスライド機構54が介在されている。スライド機構54により真空吸着部53はハンド本体52に対してX軸方向(前後方向)に変位可能に支持されている。スライド機構54の支持体55は、ハンド本体52の下面側にねじ止めされている。スライド機構54のスライド体56は、真空吸着部53の上面にねじ止めされている。支持体55の左右側部とスライド体56の左右側部との間には、転動体を介在させた直動ベアリング54aが介在されている。左右の直動ベアリング54aにより、スライド体56は支持体55に対してがたつきやバックラッシュがほぼない状態で前後にスライド可能に支持されている。 As shown in FIGS. 6 to 8, the vacuum suction portion 53 is supported on the lower surface side of the hand body 52. A slide mechanism 54 is interposed between the hand body 52 and the vacuum suction portion 53. The vacuum suction portion 53 is supported by the slide mechanism 54 so as to be displaceable in the X-axis direction (front-back direction) with respect to the hand body 52. The support 55 of the slide mechanism 54 is screwed to the lower surface side of the hand body 52. The slide body 56 of the slide mechanism 54 is screwed to the upper surface of the vacuum suction portion 53. A linear motion bearing 54a with a rolling element interposed is interposed between the left and right side portions of the support body 55 and the left and right side portions of the slide body 56. The left and right linear motion bearings 54a support the slide body 56 so as to be slidable back and forth with almost no rattling or backlash with respect to the support 55.

真空吸着部53の上面には、2つのホース接続部57が設けられている。図6に示すように2つのホース接続部57には、それぞれ真空引き用のノズル部57aが一体に設けられている。図6及び図10に示すように2つのノズル部57aは、ホース接続部57から下方に延びて、真空吸着部53の真空引きエリア53aに連通されている。真空吸着部53は、下向きに開口された矩形箱形の枠体53bと枠体53bの下面側の開口に沿って取り付けた吸着パッド53cを備えている。枠体53bと吸着パッド53cの内側が真空引きエリア53aとなっている。 Two hose connecting portions 57 are provided on the upper surface of the vacuum suction portion 53. As shown in FIG. 6, each of the two hose connecting portions 57 is integrally provided with a nozzle portion 57a for evacuation. As shown in FIGS. 6 and 10, the two nozzle portions 57a extend downward from the hose connecting portion 57 and communicate with the vacuum drawing area 53a of the vacuum suction portion 53. The vacuum suction unit 53 includes a rectangular box-shaped frame 53b that is opened downward and a suction pad 53c that is attached along the opening on the lower surface side of the frame 53b. The inside of the frame body 53b and the suction pad 53c is a vacuuming area 53a.

ノズル部57aは固定ナット57bの締め込みにより真空吸着部53の枠体53bに対して移動不能に固定されている。ノズル部57aの上部に結合されたホース接続部57は、ハンド本体52の上面に位置されている。図3に示すようにハンド本体52とスライド機構54の支持体55には、真空吸着部53のX軸方向の移動に伴ってノズル部57aの変位を許容するための逃がし窓部52a,55aが設けられている。 The nozzle portion 57a is immovably fixed to the frame body 53b of the vacuum suction portion 53 by tightening the fixing nut 57b. The hose connecting portion 57 coupled to the upper portion of the nozzle portion 57a is located on the upper surface of the hand body 52. As shown in FIG. 3, the hand body 52 and the support 55 of the slide mechanism 54 have relief window portions 52a and 55a for allowing the nozzle portion 57a to be displaced as the vacuum suction portion 53 moves in the X-axis direction. It is provided.

2つのホース接続部57には、それぞれバキュームホース58が接続されている。2本のバキュームホース58は、それぞれ基台ベース46の上部側の左右角部に設けた中継ダクト59に配管されている。図3に示すようにホース接続部57から中継ダクト59までの2本のバキュームホース58の配管経路は、相互にX形に交差して左右逆側に配管されている。これにより、後述するように真空吸着部53がハンド本体52に対して前後にスライドする際におけるバキュームホース58の無理な伸びや屈曲が回避されて、前後に滑らかに伸長するように取り回されている。 A vacuum hose 58 is connected to each of the two hose connection portions 57. The two vacuum hoses 58 are respectively connected to relay ducts 59 provided at the left and right corners on the upper side of the base base 46. As shown in FIG. 3, the piping paths of the two vacuum hoses 58 from the hose connecting portion 57 to the relay duct 59 intersect each other in an X shape and are laid on the opposite sides. As a result, as will be described later, when the vacuum suction portion 53 slides back and forth with respect to the hand body 52, the vacuum hose 58 is prevented from being unreasonably stretched or bent, and is arranged so as to smoothly stretch back and forth. There is.

2本のバキュームホース58は、中継ダクト59を経てロボットアーム45側に配管されている。なお、結合ベース51の上部側の左右角部は、ホース接続部57を逃がすために円弧形に欠落されている。2本のバキュームホース58は、前記真空発生器60とは別途設けられた物品吸着保持用の真空発生器44に接続されている。比較的小型の真空発生器60により真空結合部47の真空引きがなされる一方、比較的大型の真空発生器44では真空吸着部53の真空引きエリア53aの真空引きがなされる。真空吸着部53用の真空発生器44は、ロボットアーム45を支持する移動基台41に設置されている。 The two vacuum hoses 58 are piped to the robot arm 45 side via the relay duct 59. The left and right corners on the upper side of the coupling base 51 are missing in an arc shape in order to allow the hose connecting portion 57 to escape. The two vacuum hoses 58 are connected to a vacuum generator 44 for holding the suction of articles, which is provided separately from the vacuum generator 60. The relatively small vacuum generator 60 evacuates the vacuum coupling portion 47, while the relatively large vacuum generator 44 evacuates the vacuum drawing area 53a of the vacuum suction portion 53. The vacuum generator 44 for the vacuum suction unit 53 is installed on a moving base 41 that supports the robot arm 45.

スライド機構54の支持体55とスライド体56との間には、プランジャ61が介装されている。図6及び図9に示すように本実施形態では、スライド体56に3つのプランジャ61がナット61aの締め込みにより取り付けられている。各プランジャ61には、先端にばね付勢された鋼球を有するボールプランジャが用いられている。各プランジャ61の先端部(鋼球)は、支持体55の下面に設けた係合凹部55bに弾性的に嵌まり込んでいる。 A plunger 61 is interposed between the support 55 of the slide mechanism 54 and the slide 56. As shown in FIGS. 6 and 9, in the present embodiment, three plungers 61 are attached to the slide body 56 by tightening the nuts 61a. A ball plunger having a steel ball spring-loaded at the tip is used for each plunger 61. The tip (steel ball) of each plunger 61 is elastically fitted into the engaging recess 55b provided on the lower surface of the support 55.

3つのプランジャ61の先端部が支持体55の係合凹部55bに弾性的に嵌まり込むことで、真空吸着部53がハンド本体52に対してX軸方向の前進端位置に弾性的に保持される。真空吸着部53は常時にはこの前進端位置に保持されて手荷物Wの吸着保持及びコンテナ3への積み込み作業がなされる。 The tips of the three plungers 61 are elastically fitted into the engaging recesses 55b of the support 55, so that the vacuum suction portion 53 is elastically held at the forward end position in the X-axis direction with respect to the hand body 52. To. The vacuum suction unit 53 is always held at the forward end position, and the baggage W is sucked and held and loaded into the container 3.

積み込み作業時に手荷物Wに対して前方から後方に向けたX軸方向の外力が付加されると、3つのプランジャ61の先端部が弾性力に抗して同時に係合凹部55bから離脱された後、真空吸着部53が図2及び図3中二点鎖線で示すようにハンド本体52に対して後方へ変位する。 When an external force in the X-axis direction from the front to the rear is applied to the baggage W during the loading operation, the tips of the three plungers 61 are simultaneously disengaged from the engaging recess 55b against the elastic force. The vacuum suction unit 53 is displaced rearward with respect to the hand body 52 as shown by the alternate long and short dash line in FIGS. 2 and 3.

図6及び図7に示すようにスライド機構54のスライド体56の後部には、検知体62が取り付けられている。検知体62は後方へ長く延びている。検知体62の後方に開閉バルブ63が配置されている。開閉バルブ63には、常時閉形のエア開閉バルブであってローラレバー式の機械式開閉バルブが用いられている。開閉バルブ63は、ハンド本体52に対する真空吸着部53の後方への相対変位を検知するための検知手段として機能する。図11に示すように開閉バルブ63の入力側には圧縮エア供給源としてのエアコンプレッサPが接続されている。開閉バルブ63の出力側は、給気孔47dを経て真空引きエリア47aに接続されている。開閉バルブ63がオンするとエアコンプレッサPから真空引きエリア47aに給気がなされて真空結合部47の吸着力が開放される。 As shown in FIGS. 6 and 7, a detection body 62 is attached to the rear portion of the slide body 56 of the slide mechanism 54. The detector 62 extends long rearward. An on-off valve 63 is arranged behind the detector 62. As the on-off valve 63, a roller lever type mechanical on-off valve, which is a constantly closed air on-off valve, is used. The on-off valve 63 functions as a detecting means for detecting the rearward relative displacement of the vacuum suction portion 53 with respect to the hand body 52. As shown in FIG. 11, an air compressor P as a compressed air supply source is connected to the input side of the on-off valve 63. The output side of the on-off valve 63 is connected to the evacuation area 47a via the air supply hole 47d. When the on-off valve 63 is turned on, air is supplied from the air compressor P to the vacuum drawing area 47a, and the suction force of the vacuum coupling portion 47 is released.

上記したように吸着把持した手荷物Wに衝撃が付加されたことにより真空吸着部53が後方へ変位すると、検知体62が一体で後方へ変位する。後方へ変位する検知体62により検知レバー63aが押されて、開閉バルブ63がオンして開放側に切り替わる。開閉バルブ63が開放側に切り替わると、圧縮エア供給源であるエアコンプレッサPから真空結合部47に圧縮エアが給気される。真空結合部47に給気されることで、結合ベース51に対する吸着力が開放される。吸着保持中の手荷物WにX軸方向の衝撃が付加されることにより真空結合部47の吸着力が開放され、これとともに磁気結合部48の吸着力も開放され、その結果物品保持ハンド50がロボットアーム45から切り離されて手荷物Wの保護が図られる。 When the vacuum suction unit 53 is displaced rearward due to the impact applied to the baggage W that has been sucked and gripped as described above, the detector 62 is integrally displaced rearward. The detection lever 63a is pushed by the detector 62 that is displaced rearward, and the on-off valve 63 is turned on to switch to the open side. When the on-off valve 63 is switched to the open side, compressed air is supplied from the air compressor P, which is a compressed air supply source, to the vacuum coupling portion 47. By supplying air to the vacuum coupling portion 47, the suction force with respect to the coupling base 51 is released. By applying an impact in the X-axis direction to the baggage W during suction holding, the suction force of the vacuum coupling portion 47 is released, and at the same time, the suction force of the magnetic coupling portion 48 is also released, so that the article holding hand 50 is the robot arm. It is separated from 45 to protect the baggage W.

真空結合部47及び磁気結合部48の吸着力が解除されて、物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する結合状態が解除されると、物品保持ハンド50は結合ベース51の下部を下側のストッパ部46bに乗せ掛け、この乗せ掛け部位を支点にして自重により下方へ回動して手荷物Wを衝突部位から離間させる。また、真空結合部47に給気がなされて物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する結合状態が解除された時点で、ロボットアーム45が停止されて、手荷物Wの保護が図られる。 When the attractive force of the vacuum coupling portion 47 and the magnetic coupling portion 48 is released and the coupling state of the article holding hand 50 with respect to the robot arm 45 is released, the article holding hand 50 has a stopper portion on the lower side of the coupling base 51. It is placed on 46b, and the baggage W is separated from the collision part by rotating downward due to its own weight with the resting part as a fulcrum. Further, when the vacuum coupling portion 47 is supplied with air and the coupling state of the article holding hand 50 with respect to the robot arm 45 is released, the robot arm 45 is stopped to protect the baggage W.

図6に示すように真空吸着部53には、手荷物Wの吸着保持を検知するための検知ロッド65が設けられている。検知ロッド65は上下に長い棒材で、枠体53bの上部に上下に変位可能に支持されている。検知ロッド65は圧縮ばねにより下方へ突き出す側に付勢されている。検知ロッド65の下部側は吸着パッド53cの内周側に至っている。吸着パッド53cが手荷物Wに当接されない状態では、検知ロッド65の下端部が吸着パッド53cよりもわずかに下方へ突き出す状態に付勢されている。吸着パッド53cが手荷物Wに当接されると検知ロッド65が手荷物Wに突き当てられることによりばね付勢力に抗して相対的に上方へ変位する。検知ロッド65の上方への変位が近接形の磁気センサ66により検知される。磁気センサ66により検知ロッド65の上方への変位が検知されることで吸着パッド53cが手荷物Wに当接されたと判断され、この時点でロボットハンド45の動作が停止されて、物品吸着ハンド50の下降動作が停止される。稼働中は常時真空発生器44により真空引きエリア53aの真空引きがなされていることから、吸着パッド53cが当接された時点で手荷物Wが真空吸引力により物品保持ハンド50に吸着保持される。 As shown in FIG. 6, the vacuum suction unit 53 is provided with a detection rod 65 for detecting suction holding of the baggage W. The detection rod 65 is a vertically long rod material, and is supported on the upper portion of the frame body 53b so as to be vertically displaceable. The detection rod 65 is urged by a compression spring to the side protruding downward. The lower side of the detection rod 65 reaches the inner peripheral side of the suction pad 53c. When the suction pad 53c is not in contact with the baggage W, the lower end of the detection rod 65 is urged to protrude slightly downward from the suction pad 53c. When the suction pad 53c is brought into contact with the baggage W, the detection rod 65 is abutted against the baggage W, so that the detection rod 65 is displaced relatively upward against the spring-forced force. The upward displacement of the detection rod 65 is detected by the proximity magnetic sensor 66. When the magnetic sensor 66 detects the upward displacement of the detection rod 65, it is determined that the suction pad 53c has come into contact with the baggage W. At this point, the operation of the robot hand 45 is stopped, and the article suction hand 50 The descent operation is stopped. Since the vacuuming area 53a is constantly evacuated by the vacuum generator 44 during operation, the baggage W is sucked and held by the article holding hand 50 by the vacuum suction force when the suction pad 53c is brought into contact with the vacuuming area 53a.

以上のように構成した本実施形態の搬送装置1によれば、上流側の搬送経路の手荷物Wのコンテナ3への積み込み作業が積み込み装置40によりなされることから、従来の人手を省略して、搬送装置1の省力化及び無人化を図ることができる。 According to the transport device 1 of the present embodiment configured as described above, since the loading work of the baggage W on the upstream side transport route into the container 3 is performed by the loading device 40, the conventional manpower is omitted. It is possible to save labor and unmanned the transport device 1.

また、積み込み装置40の物品保持ハンド50は、真空結合部47と磁気結合部48を介してロボットアーム45に結合されている。真空結合部47に対する給気により真空結合部47の吸着力が解除され、物品保持ハンド50に付加される外力(衝撃)により磁気結合部48の吸着力が解消されて物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する結合が解除される。 Further, the article holding hand 50 of the loading device 40 is coupled to the robot arm 45 via the vacuum coupling portion 47 and the magnetic coupling portion 48. The suction force of the vacuum coupling portion 47 is released by supplying air to the vacuum coupling portion 47, and the suction force of the magnetic coupling portion 48 is eliminated by the external force (impact) applied to the article holding hand 50, and the robot arm of the article holding hand 50. The bond to 45 is released.

このことから、例えば、停電あるいはエア洩れにより真空結合部47の吸着力が消失した場合であっても、物品保持ハンド50に特別な外力(衝撃)が付加されない状態では、磁気結合部48に永久磁石(マグネット)を用いることにより物品保持ハンド50の結合状態が維持される。このため、空港の手荷物搬送経路において、夜間電力供給が遮断された積み込み装置40の休止状態であっても、物品保持ハンド50のロボットアーム45の先端に対する結合状態を維持しておくことができ、その後の積み込み作業の再開を迅速に行うことができる。 From this, for example, even when the attractive force of the vacuum coupling portion 47 disappears due to a power failure or air leakage, the magnetic coupling portion 48 is permanently in a state where no special external force (impact) is applied to the article holding hand 50. By using a magnet, the bonded state of the article holding hand 50 is maintained. Therefore, even in the hibernation state of the loading device 40 in which the nighttime power supply is cut off in the baggage transportation route of the airport, the state of being coupled to the tip of the robot arm 45 of the article holding hand 50 can be maintained. Subsequent loading work can be resumed quickly.

さらに、例示した積み込み装置40によれば、例えば真空吸着部53で吸着把持した手荷物Wをコンテナ3に積み込む際に、手荷物Wが他部位に当接する等して衝撃が付加されると、真空結合部47と磁気結合部48による吸着力が解除されて、物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する結合が解除されて、手荷物Wに対する損傷等が低減若しくは回避されてその保護が図られる。 Further, according to the illustrated loading device 40, for example, when the baggage W sucked and gripped by the vacuum suction unit 53 is loaded into the container 3, if the baggage W comes into contact with another portion and an impact is applied, the vacuum coupling is performed. The attractive force between the portion 47 and the magnetic coupling portion 48 is released, the coupling of the article holding hand 50 to the robot arm 45 is released, and damage to the baggage W is reduced or avoided, and the protection thereof is achieved.

手荷物Wに衝撃が付加された際における物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する結合状態の解除については、X軸方向の衝撃については開閉バルブ63がオンして真空結合部47に給気がなされることで達成され、Y軸方向及びZ軸方向の衝撃については物品保持ハンド50が相対変位して、その結合ベース51が基台ベース46から離間し、これにより真空結合部47の気密性がなくなって強制的に給気されることで達成される。X−Y−Z軸方向の何れの方向からの衝撃についても物品保持ハンド50がロボットアーム45から切り離されて手荷物Wが逃がされることでその保護が図られる。 Regarding the release of the coupling state of the article holding hand 50 with respect to the robot arm 45 when an impact is applied to the baggage W, the opening / closing valve 63 is turned on for the impact in the X-axis direction to supply air to the vacuum coupling portion 47. This is achieved, and the article holding hand 50 is relatively displaced with respect to the impact in the Y-axis direction and the Z-axis direction, and the coupling base 51 is separated from the base base 46, whereby the airtightness of the vacuum coupling portion 47 is lost. It is achieved by forcibly supplying air. The article holding hand 50 is separated from the robot arm 45 and the baggage W is released to protect the impact from any direction in the XYZ axes.

また、例示した積み込み装置40によれば、ロボットアーム45の基台ベース46に、結合ベース51の面方向(上下方向及び左右方向)の変位を規制するストッパ部46a,46b,46c,46dが設けられている。これにより物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する分離動作は、ストッパ部46a,46b,46c,46dに対する結合ベース51の当接部位を支点にして物品保持ハンド50が回動する(傾く)ことによりなされる。このように物品保持ハンド50の平行移動ではなく傾きによりロボットアーム45に対する結合状態を解除する構成であることから、物品保持ハンド50の比較的小さな変位でロボットアーム45に対する係合状態の解除が確実になされる。 Further, according to the illustrated loading device 40, the base base 46 of the robot arm 45 is provided with stopper portions 46a, 46b, 46c, 46d for regulating the displacement of the coupling base 51 in the surface direction (vertical direction and horizontal direction). Has been done. As a result, the separation operation of the article holding hand 50 with respect to the robot arm 45 is performed by rotating (tilting) the article holding hand 50 with the contact portion of the coupling base 51 with respect to the stopper portions 46a, 46b, 46c, 46d as a fulcrum. To. Since the structure is such that the article holding hand 50 is released from the coupled state with respect to the robot arm 45 by tilting rather than being translated in parallel, the engagement state with the robot arm 45 is surely released with a relatively small displacement of the article holding hand 50. Will be done.

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、磁気結合部48は省略してもよい。前記例示した夜間電源遮断時であって真空結合部47の吸着力が発生しない場合には、別途クランプ手段やねじ結合手段等の電力を必要としない結合手段を用いる等して基台ベース46と結合ベース51の重ね合わせ状態(物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する結合状態)を維持することができる。この場合、真空結合部47の吸着力により当該結合状態が維持される段階(積み込み装置40の稼働時)には、クランプ手段やねじ結合手段を取り除いておくことができる。 Various changes can be made to the embodiments described above. For example, the magnetic coupling portion 48 may be omitted. When the suction force of the vacuum coupling portion 47 is not generated even when the power supply is cut off at night, the base base 46 and the base base 46 are separately used by using a coupling means such as a clamping means or a screw coupling means that does not require electric power. The overlapped state of the coupling base 51 (the coupling state of the article holding hand 50 with respect to the robot arm 45) can be maintained. In this case, the clamp means and the screw coupling means can be removed at the stage where the coupling state is maintained by the suction force of the vacuum coupling portion 47 (when the loading device 40 is in operation).

また、物品保持ハンド50において、物品としての手荷物Wを保持する手段として真空吸着により保持する真空吸着部53を例示したが、これに代えて例えばクランプアーム等の他の保持手段により物品を保持する構成としてもよい。 Further, in the article holding hand 50, the vacuum suction unit 53 that holds the baggage W as an article by vacuum suction is illustrated as a means for holding the baggage W as an article, but instead of this, the article is held by another holding means such as a clamp arm. It may be configured.

さらに、ハンド本体52に対する真空吸着部53のX軸方向の位置を保持するために3つのプランジャ61を用いる構成を例示したが、位置保持のためにはプランジャに代えて例えばマグネットを用いることができる。また、用いるプランジャやマグネットの個数を変更することにより真空吸着部の位置保持力を調整することができ、これにより物品保持ハンド50のロボットアーム45に対する結合状態を解除するための条件であって、X軸方向の外力について基準外力を適切に設定して手荷物Wの保護がより確実になされるようにすることができる。 Further, although the configuration in which the three plungers 61 are used to hold the position of the vacuum suction portion 53 with respect to the hand body 52 in the X-axis direction is illustrated, for example, a magnet can be used instead of the plunger to hold the position. .. Further, the position holding force of the vacuum suction portion can be adjusted by changing the number of plungers and magnets used, which is a condition for releasing the coupling state of the article holding hand 50 with respect to the robot arm 45. The reference external force can be appropriately set for the external force in the X-axis direction so that the baggage W can be protected more reliably.

また、搬送対象の物品として航空機搭乗者のキャスタ付きのスーツケース(手荷物W)を例示したが、段ボール箱、プラスチックケース等の箱形の物品、さらには箱形を有しないスキー板バッグやゴルフバッグ、あるいは野菜や食料品等を搬送対象とすることもできる。従って、空港ターミナルビルにおいて搭乗客の手荷物Wを航空機4の貨物室に積み込むまでの搬送経路を例示したが、宅配荷物の集荷場等における搬送経路について例示した搬送装置を適用することができる。 In addition, although a suitcase with casters (baggage W) of an aircraft passenger is illustrated as an item to be transported, a box-shaped item such as a cardboard box or a plastic case, and a ski bag or a golf bag having no box shape are illustrated. Alternatively, vegetables, foodstuffs, etc. can be transported. Therefore, although the transport route for loading the passenger's baggage W into the cargo compartment of the aircraft 4 in the airport terminal building is illustrated, the transport device illustrated for the transport route in the parcel delivery area or the like can be applied.

W…手荷物(物品)
P…エアコンプレッサ
1…搬送装置
2…メイクコンベヤ(上流側の搬送経路)
3…コンテナ(下流側の搬送経路)
4…航空機
5…搬送状態認識手段(3Dカメラ)
6…移動装置
10…ピッキング装置
20…トラバーサ
30…サイズ別コンベヤ
31…旋回コンベヤ
32…延長コンベヤ
32a…リフトコンベヤ
33…カーブコンベヤ
33a…延長コンベヤ
34…搬入コンベヤ
35…Sサイズコンベヤ
36…M1サイズコンベヤ
37…M2サイズコンベヤ
38…Lサイズコンベヤ
35a〜38a…滞留用ストッパ
39…戻しコンベヤ
40…積み込み装置
41…移動基台
42…X軸フレーム
43…Y軸フレーム
44…真空発生器
45…ロボットアーム
46…基台ベース
46a…ストッパ部(上)、46b…ストッパ部(下)
46c…ストッパ部(左)、46d…ストッパ部(右)
47…真空結合部
47a…真空引きエリア、47b…シールリング、47c…真空引き孔、47d…給気孔
48…磁気結合部(マグネット)
50…物品保持ハンド
51…結合ベース
52…ハンド本体
52a…逃がし窓部
53…真空吸着部
53a…真空引きエリア、53b…枠体、53c…吸着パッド
54…スライド機構
55…支持体
55a…逃がし窓部、55b…係合凹部
56…スライド体
57…ホース接続部
57a…ノズル部、57b…固定ナット
58…バキュームホース
59…中継ダクト
60…真空発生器
61…プランジャ
61a…ナット
62…検知体
63…開閉バルブ
63a…検知レバー
65…検知ロッド
66…磁気センサ
W ... Baggage (goods)
P ... Air compressor 1 ... Conveyor device 2 ... Make conveyor (conveyor path on the upstream side)
3 ... Container (downstream transport route)
4 ... Aircraft 5 ... Transport status recognition means (3D camera)
6 ... Moving device 10 ... Picking device 20 ... Traverser 30 ... Size-specific conveyor 31 ... Swivel conveyor 32 ... Extension conveyor 32a ... Lift conveyor 33 ... Curve conveyor 33a ... Extension conveyor 34 ... Carry-in conveyor 35 ... S size conveyor 36 ... M1 size conveyor 37 ... M2 size conveyor 38 ... L size conveyor 35a-38a ... Retention stopper 39 ... Return conveyor 40 ... Loading device 41 ... Moving base 42 ... X-axis frame 43 ... Y-axis frame 44 ... Vacuum generator 45 ... Robot arm 46 ... Base base 46a ... Stopper part (top), 46b ... Stopper part (bottom)
46c ... Stopper part (left), 46d ... Stopper part (right)
47 ... Vacuum coupling part 47a ... Vacuum drawing area, 47b ... Seal ring, 47c ... Vacuum drawing hole, 47d ... Air supply hole 48 ... Magnetic coupling part (magnet)
50 ... Article holding hand 51 ... Bonding base 52 ... Hand body 52a ... Relief window 53 ... Vacuum suction area 53a ... Vacuum drawing area, 53b ... Frame, 53c ... Suction pad 54 ... Slide mechanism 55 ... Support 55a ... Relief window Part, 55b ... Engagement recess 56 ... Slide body 57 ... Hose connection part 57a ... Nozzle part, 57b ... Fixed nut 58 ... Vacuum hose 59 ... Relay duct 60 ... Vacuum generator 61 ... Plunger 61a ... Nut 62 ... Detector 63 ... Open / close valve 63a ... Detection lever 65 ... Detection rod 66 ... Magnetic sensor

Claims (6)

上流側の搬送経路と下流側の搬送経路との間に配置されて、前記上流側の搬送経路から前記下流側の搬送経路のコンテナへ物品を積み込む積み込み装置であって、
前記物品を保持する物品保持ハンドと、前記物品保持ハンドを前記上流側の搬送経路と前記下流側の搬送経路との間で移動させるロボットアームを備え、
前記物品保持ハンドは、真空結合部と磁気結合部を介して前記ロボットアームに結合されており、前記真空結合部に対する給気により前記真空結合部による前記物品保持ハンドの前記ロボットアームに対する結合が解除され、前記物品保持ハンドに付加される外力により前記磁気結合部による前記物品保持ハンドの前記ロボットアームに対する結合が解除される構成とした積み込み装置。
A loading device that is arranged between an upstream transport path and a downstream transport path to load articles from the upstream transport path into a container on the downstream transport path.
It is provided with an article holding hand for holding the article and a robot arm for moving the article holding hand between the upstream transport path and the downstream transport path.
The article holding hand is coupled to the robot arm via a vacuum coupling portion and a magnetic coupling portion, and the air supply to the vacuum coupling portion releases the coupling of the article holding hand to the robot arm by the vacuum coupling portion. The loading device is configured so that the magnetic coupling portion releases the coupling of the article holding hand to the robot arm by an external force applied to the article holding hand.
請求項1記載の積み込み装置であって、前記ロボットアームに設けた基台ベースと、前記物品保持ハンドに設けた結合ベースとの間に前記真空結合部と前記磁気結合部が設けられた積み込み装置。 The loading device according to claim 1, wherein a vacuum coupling portion and a magnetic coupling portion are provided between a base base provided on the robot arm and a coupling base provided on the article holding hand. .. 請求項2記載の積み込み装置であって、前記基台ベースと、前記結合ベースとの間に、一方の他方に対する相対的な面方向の変位を規制するストッパ部が設けられた積み込み装置。 The loading device according to claim 2, wherein a stopper portion is provided between the base base and the coupling base to regulate a displacement in the plane direction relative to one of the other. 請求項1〜3の何れか1項に記載した積み込み装置であって、前記物品保持ハンドは、前記物品に当接される真空吸着部をハンド本体に対して相対的にX軸方向に変位可能に備えており、前記真空吸着部のX軸方向の相対変位に基づいて前記真空結合部に給気がなされる積み込み装置。 The loading device according to any one of claims 1 to 3, wherein the article holding hand can displace the vacuum suction portion abutting on the article in the X-axis direction relative to the hand body. A loading device in which air is supplied to the vacuum coupling portion based on the relative displacement of the vacuum suction portion in the X-axis direction. 請求項4記載の積み込み装置であって、前記真空吸着部と前記ハンド本体との間に、前記真空吸着部のX軸方向の相対位置を保持するためのプランジャと、前記真空吸着部の相対位置の変化を検知するための検知手段を配置した積み込み装置。 The loading device according to claim 4, wherein a plunger for holding a relative position of the vacuum suction part in the X-axis direction between the vacuum suction part and the hand body and a relative position of the vacuum suction part A loading device in which a detection means for detecting a change in vacuum is arranged. 請求項5記載の積み込み装置であって、前記検知手段として、機械式開閉バルブを用いた積み込み装置。 The loading device according to claim 5, wherein a mechanical on-off valve is used as the detection means.
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