JP2020193056A - 荷下ろし装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トラック荷室やコンテナ室等に多段積みされた複数のワークを荷下ろしする荷下ろし装置において、この荷下ろし途中における自重によるワークの変形を防止すること。【解決手段】ワークＷを個別に荷下ろしする荷下ろし装置１であって、受けテーブル１００は、保持ユニット６０が保持した最上段ワークＷＨをロボット３が引き出すと、この引き出した最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１を受け支え可能となっている。制御装置が最上段ワークＷＨの下に下段ワークＷＬが有ると判断した場合、保持ユニット６０が保持した最上段ワークＷＨをロボット３が引き出しても、この引き出しの前後において、受けテーブル１００の先端と、この受けテーブル１００の先端に対して対向する下段ワークＷＬの手前面ＷＬ２との先端距離Ｄ１が第１距離に保持されるように、この引き出し速度に同期した速度でスライドベース８０に対して受けテーブル１００が進出する。【選択図】図９

Description

本発明は、荷下ろし装置に関し、詳しくは、トラック荷室やコンテナ室等に多段積みされた複数のワークを個別に荷下ろしする荷下ろし装置に関する。

従来、トラック荷室やコンテナ室等に多段積みされた複数のワークを個別に荷下ろしする荷下ろし装置において、様々な種類の荷下ろし装置が既に知られている。ここで、下記特許文献１には、同文献１の一部の図を引用した図１５〜１６に示すように、六面を有する直方体形状から成るワークｗの２面（例えば、手前面ｗ２と天面ｗ３）を吸着可能なロボットハンド２０４を備えた荷下ろし装置２０１が開示されている。これにより、ロボットハンド２０４の一部（例えば、ワークｗの両側面を挟む爪等）をワークｗの両側面に入り込ませる隙間を必要とすることなくワークｗを保持できる。したがって、トラック荷室ｔの側壁に接した状態で複数のワークｗが多段積みされていても、この多段積みされた複数のワークｗを個別に荷下ろしできる。

特許第６１７２２９３号公報

しかしながら、上述した特許文献１の技術では、例えば、ロボットハンド２０４がワークｗの手前面ｗ２のみを吸着した場合、この荷下ろし途中において、自重によりワークｗが変形（ワークｗが型崩れ）する問題があった。特に、ワークｗが段ボール等から成る場合、この問題が顕著に表れていた。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、トラック荷室やコンテナ室等に多段積みされた複数のワークを荷下ろしする荷下ろし装置において、この荷下ろし途中における自重によるワークの変形を防止することである。

本開示の１つの特徴によると、多段積みされた複数のワークを個別に荷下ろしする荷下ろし装置は、ロボットと、ロボットに装着されるロボットハンドと、ロボットと、ロボットハンドと、を制御する制御装置とを備えている。ロボットハンドは、ハンドベースと、最上段ワークを保持可能にハンドベースに組み付けられた保持ユニットとを備えている。ハンドベースには、受け板ユニットが組み付けられている。受け板ユニットは、ハンドベースに組み付けられたスライドベースと、スライドベースに対して進退可能に組み付けられた受けテーブルとを備えている。受けテーブルは、保持ユニットが保持した最上段ワークをロボットが引き出すと、この引き出した最上段ワークの底面を受け支え可能となっている。制御装置が最上段ワークの下に下段ワークが有ると判断した場合、保持ユニットが保持した最上段ワークをロボットが引き出しても、この引き出しの前後において、受けテーブルの先端と、この受けテーブルの先端に対して対向するワークの手前面との先端距離が第１距離に保持されるように、この引き出し速度に同期した速度でスライドベースに対して受けテーブルが進出する。

そのため、最上段ワークの引き出し途中の全て（引き出し始めから引き出し完了までの全て）において、この最上段ワークの底面を受けテーブルが受け支えることができる。したがって、受けテーブルによる最上段ワークの底面の受け支えをしっかりできるため。すなわち、荷下ろし途中における自重によるワークの変形を防止できる。

本開示の他の特徴によると、受け板ユニットは、ハンドベースに対して昇降可能に組み付けられている。受け板ユニットとハンドベースとの間には、引っ張りばねが掛け留めされている。

そのため、下に下段ワークが無い最上段ワークを荷下ろしする場合、この最上段ワークを受け支える受けテーブルを昇降のアクチュエータを必要とすることなく床面に押し付けることができる。したがって、ロボットハンドを大きく前傾姿勢にすることなく、受けテーブルが最上段ワークを受け支えることができる。

また、本開示の他の特徴によると、保持ユニットが最上段ワークを保持する前の初期状態では、受けテーブルは、その先端と保持ユニットの先端との後退距離が第２距離だけ後退した位置に設定されている。

そのため、下に下段ワークが有る最上段ワークを荷下ろしする場合、この最上段ワークと下段ワークとの間に前後方向の位置ズレが生じていても、この最上段ワークを荷下ろしできる。

また、本開示の他の特徴によると、ハンドベースに対する受け板ユニットの昇降は、受け板ユニットに設けられた略コ字状のガイドフレームによって行われている。ガイドフレームは、プレス成形によって成形されている。

そのため、ガイドフレームを金属の削りだしで成形する場合と比較すると、このガイドフレームを簡便に成形できる。

また、本開示の他の特徴によると、保持ユニットは、ハンドベースに対して昇降可能に組み付けられている。受けテーブルの先端には、ローラが回転可能に組み付けられている。

そのため、下に下段ワークが有る最上段ワークを荷下ろしする場合、保持ユニットが最上段ワークの上寄りを保持した場合でも、ハンドベースに対して保持ユニットが上昇する。したがって、最上段ワークの破損および最上段ワークの吸着の剥がれを招くことなく、この最上段ワークを引き出すことができる。

また、本開示の他の特徴によると、受けテーブルは、中間フレームを介してスライドベースに対して進退可能に組み付けられている。中間フレームは、スライドベースおよび受けテーブルに対して進退可能に組み付けられている。

そのため、受けテーブルの進出量（前進量）を大きく確保しても、スライドベースの後方に受け板テーブルの退行スペース（後退スペース）を確保する必要がない。したがって、スライドベースの後方の省スペース化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る荷下ろし装置の全体側面図である。本図は、トラック荷室において、荷下ろし作業中の様子を示している。 図１のロボットハンドの拡大図である。 図２のロボットハンドの平面図である。 図２のIV−IV線断面図である。 図２の受け板ユニットの平面図である。 図５において、受けテーブルが前進端まで進出した状態を示している。 荷下ろし作業の手順を説明する図であり、下に下段ワークが有る最上段ワークを荷下ろしする場合を説明している。 図７の次の手順を説明する図である。 図８の次の手順を説明する図である。 荷下ろし作業の手順を説明する図であり、下に下段ワークが無い最上段ワークを荷下ろしする場合を説明している。 図１０の次の手順を説明する図である。 図１１の次の手順を説明する図である。 図１２の次の手順を説明する図である。 図７において、最上段ワークと下段ワークとの間に位置ズレが生じている場合を説明する図である。 従来技術に係る荷下ろし装置の全体側面図である。本図は、トラック荷室において、荷下ろし作業中の様子を示している。 図１５のロボットハンドの拡大図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜１４を用いて説明する。なお、以下の説明にあたって、上、下、前、後、左、右とは、上述した図に記載した、上、下、前、後、左、右の方向、すなわち、多関節ロボット３が複数のワークＷを見ている方向を前向きとしたときの上、下、前、後、左、右の方向を示している。

まず、図１を参照して、荷下ろし装置１の全体構成を説明する。この荷下ろし装置１は、主として、トラック荷室Ｔの床面Ｆを自走可能な台車２と、この台車２に搭載された多関節ロボット３と、この多関節ロボット３に装着されるロボットハンド４と、この台車２に搭載される制御装置５とから構成されている。

以下に、これら台車２と、多関節ロボット３と、ロボットハンド４と、制御装置５とを個別に説明する。なお、図１から明らかなように、トラック荷室Ｔには、六面を有する直方体形状の段ボールから成る複数のワークＷが多段積みされている。また、この多段積みされた複数のワークＷは、トラック荷室Ｔの奥行方向（前後方向）と幅方向（左右方向）にも隣り合うように多段積みされている。なお、幅方向にも隣り合うように多段積みされた複数のワークＷは、トラック荷室Ｔの側壁（図示しない）に接した状態となっている。

また、図１から明らかなように、この多段積みされた複数のワークＷのうちの最上段のワークＷを「最上段ワークＷＨ」と記し、この最上段のワークＷの下のワークＷを「下段ワークＷＬ」と記し、最下段のワークＷを「最下段ワークＷＬＬ」と記す。なお、荷下ろしによって、例えば、この多段積みされた複数のワークＷが残り２段になった場合、この下から２段目のワークＷが「最上段ワークＷＨ」として扱われ、この下から１段目のワークＷが「下段ワークＷＬ」として扱われる。これと同様に、荷下ろしによって、例えば、この多段積みされた複数のワークＷが残り１段になった場合、この下から１段目のワークＷが「最上段ワークＷＨ」として扱われる。

はじめに、台車２から説明する。この台車２は、左右一対のキャタピラ２０を主体とする走行装置（図示しない）を備えている。このキャタピラ２０の駆動輪２１は、モータ（図示しない）を動力源として回転する。このモータが適切に動作制御されることにより、キャタピラ２０は左右独立して動作する。また、この走行装置には、距離測長センサ（図示しない）が搭載されている。

本実施形態では、レーザ照射式の距離測長センサが用いられている。この距離測長センサからトラック荷室Ｔの側壁（図示しない、左右の立壁）やワークＷ等に対してレーザを照射してトラック荷室Ｔにおける台車２の位置を読み取り、係る読み取りデータに基づいてモータが動作制御されることによりその位置修正がなされる。台車２は、自動運転または遠隔操作により前後に移動し、かつ左右に旋回可能となっている。トラック荷室ＴのワークＷの残量に応じて台車２が移動する。

台車２は左右一対のキャタピラ２０を走行装置とするため、トラック荷室Ｔの床面Ｆに例えばスノコが敷設されることによって凹凸があってもスムーズに移動する。また、台車２には、搬送コンベア（図示しない）が連結されている。この搬送コンベアは、トラック荷室Ｔからトラックヤード（図示しない、荷下ろし場）に至って配置される。この搬送コンベアによってワークＷがトラック荷室Ｔからトラックヤードへ荷下ろしされる。台車２は、このように構成されている。

次に、多関節ロボット３を説明する。この多関節ロボット３は、６軸制御のロボットであり、台車２に搭載される基台３０と、基台３０から延びる第１ロボットアーム３１と、第１ロボットアーム３１から延びる第２ロボットアーム３２と、第２ロボットアーム３２に組み付けられた第３ロボットアーム３３とから構成されている。この多関節ロボット３が、特許請求の範囲に記載の「ロボット」に相当する。この第２ロボットアーム３２には、２Ｄカメラ６と３Ｄカメラ７とが上下に重なるように１台ずつ搭載されている。

この２Ｄカメラ６と３Ｄカメラ７は、トラック荷室Ｔにおける台車２の位置や向き、および複数のワークＷ（最上段ワークＷＨ、下段ワークＷＬ、最下段ワークＷＬＬ等）の位置や形状等を立体的に撮影できるものである。また、後述する受け板ユニット７０の受けテーブル１００の第１ローラ１０１と、この受けテーブル１００の第１ローラ１０１に対して対向するワークの手前面（例えば、下段ワークＷＬの手前面ＷＬ２、最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２）との先端距離Ｄ１を測定できるものである。多関節ロボット３は、このように構成されている。

次に、ロボットハンド４を説明する（図２〜４参照）。このロボットハンド４は、多関節ロボット３の第３ロボットアーム３３の前側フランジ面に組み付けられたハンドベース５０と、ハンドベース５０の前側に昇降可能に組み付けられた保持ユニット６０とから構成されている。

このハンドベース５０の左右の側面の後側には、左右に対を成すように一対のローラ５１、５２（第１ローラ５１、第２ローラ５２）がピン５１ａ、５２ａを介して回転可能に組み付けられている。なお、この一対のローラ５１、５２は、上下にも対を成すようにハンドベース５０の左右の側面の後側に回転可能に組み付けられている。すなわち、このハンドベース５０の左右の側面の後側には、一対のローラ５１、５２が４組み（８本）回転可能に組み付けられている。この一対のローラ５１、５２は、その各外周面５１ｂ、５２ｂが後述する受け板ユニット７０のガイドフレーム８１の摺動面８２に沿って転がり可能となっている。

また、このハンドベース５０の左右の側面の前側には、左右に対を成すように長孔状のガイド孔５３が上下方向に沿って形成されている。このガイド孔５３には、後述する保持ユニット６０のガイドボルト６２ａが挿し込まれた状態となっている。なお、このガイド孔５３は、上下にも対を成すようにハンドベース５０の左右の側面の前側に形成されている。すなわち、このハンドベース５０の左右の側面の前側には、４個所のガイド孔５３が形成されている。

また、この保持ユニット６０は、ベースプレート６１と、ベースプレート６１に組み付けられた左右一対の吸着部６５とから構成されている。このベースプレート６１には、左右に対を成すガイドブラケット６２がハンドベース５０に向けて（後側に向けて）張り出すように組み付けられている。この左右のガイドブラケット６２には、ハンドベース５０のガイド孔５３に挿し込まれた状態のガイドボルト６２ａが外側に向けて張り出すように組み付けられている。なお、このガイドボルト６２ａは、上下にも対を成すように左右のガイドブラケット６２に組み付けられている。すなわち、このベースプレート６１には、４本のガイドボルト６２ａが組み付けられている。

このベースプレート６１の４本のガイドボルト６２ａがハンドベース５０の４個所のガイド孔５３を移動することで、ハンドベース５０に対して保持ユニット６０を昇降できる。この記載が、特許請求の範囲に記載の「保持ユニットは、ハンドベースに対して昇降可能に組み付けられ、」に相当する。なお、このハンドベース５０と保持ユニット６０のベースプレート６１との間には、第１引っ張りばね６３が掛け留めされている。そのため、ハンドベース５０に対して保持ユニット６０が上昇すると、この上昇した保持ユニット６０は第１引っ張りばね６３の復元力によって下降する方向に付勢される。

また、左右一対の吸着部６５は、吸着源（図示しない）による吸着力によって最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２（左右一対の吸着部６５の吸着面６５ａに対向する面）を吸着面６５ａが吸着することで最上段ワークＷＨを保持する（掴む）ものである。なお、この吸着源は、後述する制御装置５から任意のタイミングで動作（吸着または吸着の解除）させることができるものである。

また、このハンドベース５０には、受け板ユニット７０が組み付けられている。この受け板ユニット７０は、矩形状のスライドベース８０と、スライドベース８０に対して前後方向に沿ってスライド可能に組み付けられた矩形状の中間フレーム９０と、中間フレーム９０に対して前後方向に沿ってスライド可能に組み付けられた矩形状の受けテーブル１００とから構成されている（図５〜６参照）。このように構成されているため、受け板ユニット７０は、２段階スライド機構となっている。

このスライドベース８０には、平面視において略コ字状を成す左右一対のガイドフレーム８１が組み付けられている。この左右一対のガイドフレーム８１は、板金を折り曲げるプレス成形によって成形されている。また、この左右一対のガイドフレーム８１における略コ字状の対向する内面は、上述したように４組から成る一対のローラ５１、５２（８本のローラ５１、５２）が転がってその各外周面５１ｂ、５２ｂが沿う摺動面８２となっている。

この８本のローラ５１、５２の各外周面５１ｂ、５２ｂが左右一対のガイドフレーム８１の摺動面８２を沿って８本のローラ５１、５２が転がることで、ハンドベース５０に対して受け板ユニット７０を昇降できる。この記載が、特許請求の範囲に記載の「受け板ユニットは、ハンドベースに対して昇降可能に組み付けられ、」に相当する。

また、この左右一対のガイドフレーム８１には、トップステー８３が組み付けられている。なお、このハンドベース５０と受け板ユニット７０の左右一対のガイドフレーム８１のトップステー８３との間には、第２引っ張りばね８４が掛け留めされている。そのため、ハンドベース５０に対して受け板ユニット７０が上昇すると、この上昇した受け板ユニット７０は第２引っ張りばね８４の復元力によって下降する方向に付勢される。

また、スライドベース８０の左側には、前後に対を成す第１プーリ８５と第２プーリ８６とが回転可能に組み付けられている。この前後一対のプーリ８５、８６には、第１タイミングベルト８７が掛け渡しされている。また、この第２プーリ８６には、モータ８８が連結されている。これにより、モータ８８を駆動させると、第２プーリ８６を介して第１タイミングベルト８７を回転させることができる。

また、中間フレーム９０の左右の中央には、前後に対を成す第３プーリ９１と第４プーリ９２とが回転可能に組み付けられている。この前後一対のプーリ９１、９２には、第２タイミングベルト９３が掛け渡しされている。なお、第１タイミングベルト８７と中間フレーム９０とは、接合部材９４を介して組み付けられている。また、第２タイミングベルト９３と受けテーブル１００とは、接合部材１０３を介して、また、第２タイミングベルト９３とスライドベース８０とは、接合部材１０４を介して組み付けられている。

これにより、第１タイミングベルト８７を回転させると、この回転させた第１タイミングベルト８７と共に中間フレーム９０もスライドする。すなわち、スライドベース８０に対して中間フレーム９０が進出する。スライドベース８０上の接合部材１０４を固定点として中間フレーム９０がスライドする事により、受けテーブル１００側の接合部材１０３が共に同距離だけ進出する。結果として、スライドベース８０に対して受けテーブル１００が進出する。

また、受けテーブル１００の前端は、先細りを成すように形成されており、この先細りの前端には、第１ローラ１０１がピン１０１ａを介して回転可能に組み付けられている。また、この受けテーブル１００の上面側における第１ローラ１０１の後寄り位置には、第２ローラ１０２がピン１０２ａを介して回転可能に組み付けられている。なお、後述するように保持ユニット６０が最上段ワークＷＨを保持する前の初期状態では、受けテーブル１００は、その第１ローラ１０１と保持ユニット６０の前端との後退距離Ｄ２が第２距離だけ後退した位置に設定されている。この第２距離は、予め設定する距離であり、例えば、１００ｍｍである。ロボットハンド４は、このように構成されている。

最後に、制御装置５を説明する。この制御装置５には、２Ｄカメラ６が撮影した画像データに対して画像処理を施す第１ソフトウェアがプログラムされている。また、この制御装置５には、３Ｄカメラ７が測定した先端距離Ｄ１を認識できる第２ソフトウェアがプログラムされている。これら第１ソフトウェアと第２ソフトウェアとにより、制御装置５は、台車２、多関節ロボット３、ロボットハンド４の動作を制御できる。また、この制御装置５には、多段積みされた複数のワークＷを個別に荷下ろしするとき、常に、保持ユニット６０が最上段ワークＷＨを保持するように第３ソフトウェアがプログラムされている。

また、この制御装置に５は、保持ユニット６０が最上段ワークＷＨを保持するとき、この最上段ワークＷＨの下に下段ワークＷＬが有るか無いかを判断できる第４ソフトウェアがプログラムされている。また、この制御装置５には、モータ８８の動作を制御できる第５ソフトウェアがプログラムされている。この第５ソフトウェアにより、制御装置５は、後述する最上段ワークＷＨの引き出しの前後において、３Ｄカメラ７が測定した先端距離Ｄ１が第１距離に保持されるように、スライドベース８０に対する受けテーブル１００の進出量を制御できる。この第１距離は、予め設定する距離であり、例えば、１０ｍｍである。制御装置５は、このように構成されている。

続いて、図７〜１３を参照して、荷下ろし装置１による最上段ワークＷＨの荷下ろし作業を説明する。この説明にあたって、下に下段ワークＷＬが有る最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合（図７〜９参照）と、下に下段ワークＷＬが無い最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合（図１０〜１３参照）と、の２つの場合に場合分けして説明する。なお、この下段ワークＷＬの有無の判断は、既に説明したように、制御装置５にプログラムされている第４ソフトウェアによって実行されている。

はじめに、下に下段ワークＷＬが有る最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合から説明する。まず、制御装置５は、保持ユニット６０が最上段ワークＷＨを保持できる高さ位置となるように、多関節ロボット３を動作させる処理（第１Ａ処理）を実行する（図７参照）。この図７に示される状態が、保持ユニット６０が最上段ワークＷＨを保持する前の初期状態である。

次に、制御装置５は、保持ユニット６０の高さ位置を保持したまま、保持ユニット６０の吸着面６５ａが最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２に近接するまで多関節ロボット３を動作させる処理（第２Ａ処理）を実行する。次に、制御装置５は、保持ユニット６０の吸着面６５ａによって最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２を吸着させる処理（第３Ａ処理）を実行する（図８参照）。

これにより、保持ユニット６０によって最上段ワークＷＨを保持できる。このとき、図８からも明らかなように、受けテーブル１００の第１ローラ１０１と下段ワークＷＬの手前面ＷＬ２とは、対向した状態となっている。次に、制御装置５は、先端距離Ｄ１が第１距離となるように、スライドベース８０に対して受けテーブル１００を進出させる処理（第４Ａ処理）を実行する。次に、制御装置５は、保持ユニット６０が保持した最上段ワークＷＨを多関節ロボット３が引き出す処理（第５Ａ処理）を実行する。

この第５Ａ処理と同時に、制御装置５は、先端距離Ｄ１が第１距離となるように、スライドベース８０に対して受けテーブル１００を進出させる処理（第６Ａ処理）を実行する（図９参照）。これにより、多関節ロボット３が引き出した最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１を受けテーブル１００が受け支えることができる。なお、第６Ａ処理において、受けテーブル１００を進出させると、この進出させた受けテーブル１００の第２ローラ１０２が最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１に対して干渉する。

これにより、第２ローラ１０２が回転するため、最上段ワークＷＨを滑らかに引き出すことができる。また、この第５Ａ処理における多関節ロボット３の引き出し速度と、この第６Ａ処理における受けテーブル１００の進出速度とは、同期した速度となっている。これにより、この最上段ワークＷＨの引き出しの前後において、先端距離Ｄ１を第１距離に保持できる。そのため、この最上段ワークＷＨの引き出しの前後において、先端距離Ｄ１が広がることを防止できる。

したがって、この最上段ワークＷＨの引き出し途中の全て（最上段ワークＷＨの引き出し始めから最上段ワークＷＨの引き出し完了までの全て）において、この最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１を受けテーブル１００が受け支えることができる。結果として、受けテーブル１００による最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１の受け支えをしっかりできる。最後に、制御装置５は、多関節ロボット３が引き出した最上段ワークＷＨを搬送コンベアに載せる処理（第７Ａ処理）を実行する。以降、制御装置５は、第１Ａ処理〜第７Ａ処理を繰り返す。このようにして、下に下段ワークＷＬが有る最上段ワークＷＨを荷下ろしできる。

次に、下に下段ワークＷＬが無い最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合を説明する。まず、制御装置５は、ロボットハンド４の吸着面６５ａが最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２に対向するように、多関節ロボット３を動作させる処理（第１Ｂ処理）を実行する（図１０参照）。次に、制御装置５は、保持ユニット６０が最上段ワークＷＨを保持できる高さ位置となるように、多関節ロボット３を動作させる処理（第２Ｂ処理）を実行する。

すると、受け板ユニット７０が第２引っ張りばね８４の付勢力に抗して床面Ｆに押し付けられ、この床面Ｆに押し付けられた受け板ユニット７０は、第２引っ張りばね８４の付勢力に抗してハンドベース５０に対して上昇する。次に、制御装置５は、保持ユニット６０の高さ位置を保持したまま、保持ユニット６０の吸着面６５ａが最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２に近接するまで多関節ロボット３を動作させる処理（第３Ｂ処理）を実行する。

次に、制御装置５は、保持ユニット６０の吸着面６５ａによって最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２を吸着させる処理（第４Ｂ処理）を実行する（図１１参照）。これにより、保持ユニット６０によって最上段ワークＷＨを保持できる。次に、制御装置５は、ロボットハンド４が前傾姿勢となるように多関節ロボット３を動作させる処理（第５Ｂ処理）を実行する。

これにより、保持させた最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２の下側に隙間Ｓが確保される。このとき、第２引っ張りばね８４の復元力によってハンドベース５０に対して受け板ユニット７０が下降する。そのため、受け板ユニット７０が第２引っ張りばね８４の付勢力に抗して床面Ｆに押し付けられた状態が保持されている。次に、制御装置５は、先端距離Ｄ１が第１距離となるように、スライドベース８０に対して受けテーブル１００を進出させる処理（第６Ｂ処理）を実行する（図１２参照）。

次に、制御装置５は、保持ユニット６０が保持した最上段ワークＷＨを多関節ロボット３が引き出す処理（第７Ｂ処理）を実行する。この第７Ｂ処理と同時に、制御装置５は、スライドベース８０に対して受けテーブル１００を最大限に進出させる処理（第８Ｂ処理）を実行する（図１３参照）。これにより、多関節ロボット３が引き出した最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１を受けテーブル１００が受け支えることができる。

なお、第８Ｂ処理において、受けテーブル１００を進出させると、この進出させた受けテーブル１００の第２ローラ１０２が最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１に対して干渉する。これにより、第２ローラ１０２が回転するため、最上段ワークＷＨを滑らかに引き出すことができる。また、この第７Ｂ処理における多関節ロボット３の引き出し速度と、この第８Ｂ処理における受けテーブル１００の進出速度とは、同期した速度となっている。

これにより、この最上段ワークＷＨの引き出しの前後において、受けテーブル１００の第１ローラ１０１と床面Ｆとの位置関係を保持できる。そのため、この最上段ワークＷＨの引き出し途中の全て（最上段ワークＷＨの引き出し始めから最上段ワークＷＨの引き出し完了までの全て）において、この最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１を受けテーブル１００が受け支えることができる。したがって、受けテーブル１００による最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１の受け支えをしっかりできる。最後に、制御装置５は、多関節ロボット３が引き出した最上段ワークＷＨを搬送コンベアに載せる処理（第９Ｂ処理）を実行する。このようにして、下に下段ワークＷＬが無い最上段ワークＷＨを荷下ろしできる。

なお、上述した下に下段ワークＷＬが有る最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合の説明において、例えば、図１４に示すように、最上段ワークＷＨと下段ワークＷＬとの間に位置ズレが生じている場合がある。すなわち、最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２に対する下段ワークＷＬの手前面ＷＬ２の張出距離Ｄ３が第３距離だけ進出している場合がある。この場合でも、既に説明したように、初期状態では、受けテーブル１００は、後退距離Ｄ２が第２距離だけ後退した位置に設定されているため、第３距離＜第２距離の関係が成立している範囲内であれば、この位置ズレが生じていても最上段ワークＷＨを荷下ろしできる。

また、上述した下に下段ワークＷＬが有る最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合の説明において、例えば、図８において、保持ユニット６０が最上段ワークＷＨの下寄りを保持する場合がある。この場合、上述した第５Ａ処理および第６Ａ処理を実行すると、受けテーブル１００の第１ローラ１０１が最上段ワークＷＨの手前面ＷＨ２に対して干渉する。すると、既に説明したように、ハンドベース５０に対して保持ユニット６０が上昇するため、最上段ワークＷＨの破損および最上段ワークＷＨの吸着の剥がれを招くことなく、この最上段ワークＷＨを引き出すことができる。

本発明の実施形態に係る荷下ろし装置１は、上述したように構成されている。この構成によれば、制御装置５は、保持ユニット６０が保持した最上段ワークＷＨを多関節ロボット３が引き出す処理（第５Ａ処理）を実行する。この第５Ａ処理と同時に、制御装置５は、先端距離Ｄ１が第１距離となるように、スライドベース８０に対して受けテーブル１００を進出させる処理（第６Ａ処理）を実行する（図９参照）。この第５Ａ処理における多関節ロボット３の引き出し速度と、この第６Ａ処理における受けテーブル１００の進出速度とは、同期した速度となっている。そのため、この最上段ワークＷＨの引き出しの前後において、先端距離Ｄ１を第１距離に保持できる。したがって、この最上段ワークＷＨの引き出し途中の全てにおいて、この最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１を受けテーブル１００が受け支えることができる。結果として、受けテーブル１００による最上段ワークＷＨの底面ＷＨ１の受け支えをしっかりできる。すなわち、荷下ろし途中における自重によるワークＷの変形を防止できる。

また、この構成によれば、受け板ユニット７０は、ハンドベース５０に対して昇降可能に組み付けられている。このハンドベース５０と受け板ユニット７０の左右一対のガイドフレーム８１のトップステー８３との間には、第２引っ張りばね８４が掛け留めされている。そのため、ハンドベース５０に対して受け板ユニット７０が上昇すると、この上昇した受け板ユニット７０は第２引っ張りばね８４の復元力によって下降する方向に付勢される。したがって、下に下段ワークＷＬが無い最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合、この最上段ワークＷＨを受け支える受けテーブル１００を昇降のアクチュエータを必要とすることなく床面Ｆに押し付けることができる。結果として、ロボットハンド４を大きく前傾姿勢にすることなく、受けテーブル１００が最上段ワークＷＨを受け支えることができる。

また、この構成によれば、保持ユニット６０が最上段ワークＷＨを保持する前の初期状態では、受けテーブル１００は、その第１ローラ１０１と保持ユニット６０の前端との後退距離Ｄ２が第２距離だけ後退した位置に設定されている。そのため、下に下段ワークＷＬが有る最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合、この最上段ワークＷＨと下段ワークＷＬとの間に前後方向の位置ズレが生じていても、この最上段ワークＷＨを荷下ろしできる。

また、この構成によれば、スライドベース８０には、平面視において略コ字状を成す左右一対のガイドフレーム８１が組み付けられている。この左右一対のガイドフレーム８１は、板金を折り曲げるプレス成形によって成形されている。そのため、この左右一対のガイドフレーム８１を金属の削りだしで成形する場合と比較すると、この左右一対のガイドフレーム８１を簡便に成形できる。

また、この構成によれば、保持ユニット６０は、ハンドベース５０に対して昇降可能に組み付けられている。また、受けテーブル１００の前端は、先細りを成すように形成されており、この先細りの前端には、第１ローラ１０１がピン１０１ａを介して回転可能に組み付けられている。そのため、下に下段ワークＷＬが有る最上段ワークＷＨを荷下ろしする場合、保持ユニット６０が最上段ワークＷＨの上寄りを保持した場合でも、ハンドベース５０に対して保持ユニット６０が上昇する。したがって、最上段ワークＷＨの破損および最上段ワークＷＨの吸着の剥がれを招くことなく、この最上段ワークＷＨを引き出すことができる。

また、この構成によれば、受け板ユニット７０は、矩形状のスライドベース８０と、スライドベース８０に対して前後方向に沿ってスライド可能に組み付けられた矩形状の中間フレーム９０と、中間フレーム９０に対して前後方向に沿ってスライド可能に組み付けられた矩形状の受けテーブル１００とから構成されている。このように構成されているため、受け板ユニット７０は、２段階スライド機構となっている。そのため、受けテーブル１００の進出量（前進量）を大きく確保しても、スライドベース８０の後方に受け板テーブル１００の退行スペース（後退スペース）を確保する必要がない。したがって、スライドベース８０の後方の省スペース化を図ることができる。

なお、本発明の実施形態に係る荷下ろし装置１にあっては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、次のように適宜個所を変更して構成するようにしてもよい。受け板ユニット７０の受けテーブル１００は、ベルト駆動による二段伸縮機構でなく、ボールねじ、ラックピニオン、または各種シリンダ等による伸縮機構でも構わない。

また、保持ユニット６０は、左右一対の爪によって挟むことで最上段ワークＷＨを保持しても構わない。また、各種の数値は、これに限定されることなく、本発明の実施形態が成立する範囲であれば、任意の数値でも構わない。もちろん、第１距離は、０ｍｍであっても構わない。

また、２Ｄカメラ６と３Ｄカメラ７とは、第２ロボットアーム３２に搭載されることなく、台車２に立てた支柱、受け板ユニット７０の受けテーブルの側面等に搭載しても構わない。もちろん、搭載する台数も１台ずつに限ることなく、複数台であっても構わない。また、２Ｄカメラ６と３Ｄカメラ７とが上下に重なることなく、左右に並設されるように搭載されていても構わない。

また、実施形態では、８本のローラ５１、５２の各外周面５１ｂ、５２ｂが左右一対のガイドフレーム８１の摺動面８２を沿って８本のローラ５１、５２が転がることで、ハンドベース５０に対して受け板ユニット７０を昇降できる形態を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、公知のリニアガイド機構、公知の滑りガイド機構等によって、ハンドベース５０に対して受け板ユニット７０を昇降できる形態でも構わない。

１ 荷下ろし装置
３ 多関節ロボット（ロボット）
４ ロボットハンド
５ 制御装置
５０ ハンドベース
６０ 保持ユニット
７０ 受け板ユニット
８０ スライドベース
１００ 受けテーブル
Ｄ１ 先端距離
Ｗ ワーク
ＷＨ 最上段ワーク
ＷＨ１ 底面
ＷＨ２ 手前面
ＷＬ 下段ワーク
ＷＬ２ 手前面

Claims (6)

1. 多段積みされた複数のワークを個別に荷下ろしする荷下ろし装置であって、
   ロボットと、
   ロボットに装着されるロボットハンドと、
   ロボットと、ロボットハンドと、を制御する制御装置と、を備え、
   ロボットハンドは、ハンドベースと、最上段ワークを保持可能にハンドベースに組み付けられた保持ユニットと、を備え、
   ハンドベースには、受け板ユニットが組み付けられ、
   受け板ユニットは、ハンドベースに組み付けられたスライドベースと、スライドベースに対して進退可能に組み付けられた受けテーブルと、を備え、
   受けテーブルは、保持ユニットが保持した最上段ワークをロボットが引き出すと、この引き出した最上段ワークの底面を受け支え可能となっており、
   制御装置が最上段ワークの下に下段ワークが有ると判断した場合、
   保持ユニットが保持した最上段ワークをロボットが引き出しても、この引き出しの前後において、受けテーブルの先端と、この受けテーブルの先端に対して対向するワークの手前面との先端距離が所定の第１距離に保持されるように、この引き出し速度に同期した速度でスライドベースに対して受けテーブルが進出する荷下ろし装置。
2. 請求項１に記載の荷下ろし装置であって、
   受け板ユニットは、ハンドベースに対して昇降可能に組み付けられ、
   受け板ユニットとハンドベースとの間には、引っ張りばねが掛け留めされている荷下ろし装置。
3. 請求項１〜２のいずれかに記載の荷下ろし装置であって、
   保持ユニットが最上段ワークを保持する前の初期状態では、受けテーブルは、その先端と保持ユニットの先端との後退距離が所定の第２距離だけ後退した位置に設定されている荷下ろし装置。
4. 請求項２〜３のいずれかに記載の荷下ろし装置であって、
   ハンドベースに対する受け板ユニットの昇降は、スライドベースに設けられた略コ字状のガイドフレームによって行われ、
   ガイドフレームは、プレス成形によって成形されている荷下ろし装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の荷下ろし装置であって、
   保持ユニットは、ハンドベースに対して昇降可能に組み付けられ、
   受けテーブルの先端には、ローラが回転可能に組み付けられている荷下ろし装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の荷下ろし装置であって、
   受けテーブルは、中間フレームを介してスライドベースに対して進退可能に組み付けられ、
   中間フレームは、スライドベースおよび受けテーブルに対して進退可能に組み付けられている荷下ろし装置。
   
   
   

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