JP2021003745A

JP2021003745A - Clamping device

Info

Publication number: JP2021003745A
Application number: JP2019117219A
Authority: JP
Inventors: 晃川添; Akira Kawazoe; 哲也高富; Tetsuya Takatomi; 木村　功; Isao Kimura; 功木村; 亀山　武彦; Takehiko Kameyama; 武彦亀山
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd; Daiwa Service Co Ltd; Kinjo Kikoo Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd; Daiwa Service Co Ltd; Kinjo Kikoo Co Ltd
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2039-06-25
Also published as: JP7362311B2

Abstract

To provide a clamping device capable of clamping an object to be clamped at a high speed and releasing it.SOLUTION: A clamping device 1 includes a base part 6 to which a pair of clamping pieces 4, 5 are attached detachably from each other. The pair of clamping pieces 4, 5 are constituted such that at least one clamping piece 4 is located on the outer side than an outer edge part 6A of the base part 6 of the pair of clamping pieces 4, 5 when an interval between the pair of clamping pieces 4, 5 is made widest, and a center C2 of an interval of the pair of clamping pieces 4, 5 is made off-set in such a direction that the pair of clamping pieces 4, 5 approach and are separated from each other with respect to a center C1 of the base part 6, in such a direction that the pair of clamping pieces 4, 5 approach and are separated from each other.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、所定の箇所に載置された把持対象物を掴んで移動させる把持装置に関するもので The present invention relates to a gripping device that grips and moves a gripping object placed at a predetermined position.

特許文献１には、カッターによって所定の形状に切断されたサンドイッチを掴んで後工程に移動させる装置の一例が記載されている。その装置は多関節型のロボットのアーム部に、ロータリーアクチュエータを介して把持対象物であるサンドイッチを挟み付けるトングを取り付けて構成されている。トングは一対のプレートによって構成されており、それらのプレートによってサンドイッチを、当該サンドイッチの上下方向での両側から挟み付け、かつ、各プレートによってサンドイッチを把持している状態で次工程にサンドイッチを移動させるように構成されている。サンドイッチを把持するときには、プレート同士の間隔を広げた状態でサンドイッチの下側に２枚のプレートのうちの一方のプレートを挿入し、その後、プレート同士の間隔を狭めてサンドイッチを把持するように構成されている。 Patent Document 1 describes an example of an apparatus for grasping a sandwich cut into a predetermined shape by a cutter and moving it to a subsequent process. The device is configured by attaching tongs that sandwich a sandwich, which is an object to be gripped, via a rotary actuator to the arm portion of an articulated robot. The tongs are composed of a pair of plates, and the sandwich is sandwiched from both sides in the vertical direction of the sandwich by the plates, and the sandwich is moved to the next step while the sandwich is held by each plate. It is configured as follows. When gripping the sandwich, one of the two plates is inserted under the sandwich with the space between the plates widened, and then the space between the plates is narrowed to grip the sandwich. Has been done.

特開２０１８−１２１５８号公報JP-A-2018-12158

上述した装置は、所定の形状に切断されたサンドイッチをトングによって掴んで次工程に移動させるものである。その把持と移動とに要する時間が長いと、サンドイッチの製造に要する時間が長くなってしまうので、迅速な把持や移動が要求される。しかしながら、トングによって急速にサンドイッチを掴むと、把持力が強くなってトングの把持の痕跡がサンドイッチに付いてしまうなどの可能性がある。また、一旦掴んだサンドイッチを迅速に離すために把持力を弱くすると、把持して移動させている間の遠心力や加速度による慣性力でサンドイッチがトングから離脱してしまう可能性がある。従来では、把持および移動の工程の高速化における上記のような課題に着目されておらず、トングによってサンドイッチを速やかに把持して後工程に移動させる点で改良の余地があった。 The above-mentioned device is for grasping a sandwich cut into a predetermined shape with tongs and moving it to the next step. If the time required for gripping and moving is long, the time required for manufacturing the sandwich becomes long, so that quick gripping and moving are required. However, if the sandwich is quickly gripped by the tongs, the gripping force may become stronger and the sandwich may have traces of gripping the tongs. Further, if the gripping force is weakened in order to quickly release the sandwich once grasped, the sandwich may be separated from the tongs due to the centrifugal force or the inertial force due to the acceleration during gripping and moving. Conventionally, attention has not been paid to the above-mentioned problems in speeding up the gripping and moving processes, and there is room for improvement in that the sandwich is quickly gripped by the tongs and moved to the subsequent process.

この発明は、高速で把持対象物を掴み、また離すことのできる把持装置を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a gripping device capable of gripping and releasing a gripping object at high speed.

上記の目的を達成するために、この発明は、一対の把持片によって把持対象物を把持すると共に、前記把持対象物が所定箇所に置かれている状態で前記一対の把持片による把持を解除するように構成された把持装置において、前記一対の把持片が互いに接近および離隔可能に取り付けられたベース部を備え、前記一対の把持片は、前記一対の把持片の間隔が最も広くされた場合に、前記一対の把持片のうち、少なくとも一方の把持片が前記ベース部の外縁部よりも外側に位置するように構成されており、かつ、前記一対の把持片が互いに接近および離隔する方向での前記ベース部の中心に対して、前記一対の把持片が互いに接近および離隔する方向に、前記一対の把持片の間隔の中心がオフセットされていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention grips the gripping object by a pair of gripping pieces and releases the gripping by the pair of gripping pieces while the gripping object is placed at a predetermined position. In the gripping device configured as described above, the pair of gripping pieces are provided with a base portion to which the pair of gripping pieces are attached so as to be close to each other and separated from each other, and the pair of gripping pieces have the widest distance between the pair of gripping pieces. , At least one of the pair of grip pieces is configured to be located outside the outer edge portion of the base portion, and the pair of grip pieces approach and separate from each other. The center of the distance between the pair of gripping pieces is offset in the direction in which the pair of gripping pieces approach and separate from each other with respect to the center of the base portion.

この発明では、前記一対の把持片は、前記一方の把持片を他方の把持片に接近または離隔させる長さと同じ長さ、前記他方の把持片を前記一方の把持片に接近または離隔させるように前記ベース部に設けられていてよい。 In the present invention, the pair of gripping pieces have the same length as the length that causes the one gripping piece to approach or separate from the other gripping piece, so that the other gripping piece approaches or separates from the one gripping piece. It may be provided on the base portion.

この発明では、前記一対の把持片は、互いに平行に配置された一対のプレートによって構成されていてよい。 In the present invention, the pair of gripping pieces may be composed of a pair of plates arranged parallel to each other.

この発明では、三次元的に動作可能なロボットアームと、前記ロボットアームの先端部に取り付けられ、回転軸を中心にして回転するロータリーアクチュエータとを更に備え、前記ベース部は、前記ロータリーアクチュエータを介して前記ロボットアームに取り付けられており、前記回転軸と同軸上に、前記ベース部の中心が位置していてよい。 In the present invention, a robot arm that can operate three-dimensionally and a rotary actuator that is attached to the tip of the robot arm and rotates about a rotation axis are further provided, and the base portion is via the rotary actuator. The robot arm may be attached to the robot arm, and the center of the base portion may be located coaxially with the rotation axis.

この発明によれば、一対の把持片は互いに接近および離隔可能にベース部に取り付けられると共に、一対の把持片の間隔が最も広くされた場合に、一対の把持片のうちの少なくとも一方の把持片がベース部の外縁部よりも外側に位置するように構成されている。また、一対の把持片が互いに接近および離隔する方向でのベース部の中心に対して、一対の把持片が互いに接近および離隔する方向に、一対の把持片の間隔の中心がオフセットされている。そのため、各把持片同士の間隔を狭めるように、一方の把持片に対して外力を作用させた場合に、外力による各把持片のストローク量を、オフセットしない場合に比較して大きくできる。すなわち、各把持片同士の間隔を狭めて把持対象物を把持する動作を、外力によって各把持片同士の間隔を狭めることによってアシストできる。その結果、把持対象物を従来になく速やかに把持することができ、また、装置の全体として高速化できる。 According to the present invention, the pair of gripping pieces are attached to the base portion so as to be close to and separated from each other, and when the distance between the pair of gripping pieces is the widest, at least one gripping piece of the pair of gripping pieces is used. Is configured to be located outside the outer edge of the base. Further, the center of the distance between the pair of gripping pieces is offset in the direction in which the pair of gripping pieces approach and separate from each other with respect to the center of the base portion in the direction in which the pair of gripping pieces approach and separate from each other. Therefore, when an external force is applied to one of the gripping pieces so as to narrow the distance between the gripping pieces, the stroke amount of each gripping piece due to the external force can be increased as compared with the case where the offset is not performed. That is, the operation of gripping the gripping object by narrowing the distance between the gripping pieces can be assisted by narrowing the distance between the gripping pieces by an external force. As a result, the object to be gripped can be gripped more quickly than before, and the speed of the device as a whole can be increased.

この発明に係る把持装置の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the gripping apparatus which concerns on this invention. 図１におけるＡ矢視図である。It is a view of arrow A in FIG. 図１におけるＢ矢視図であって、図３の（Ａ）は一対の把持片の間隔が狭い場合を示す図であり、図３の（Ｂ）は一対の把持片の間隔が広い場合を示す図である。In the view taken along the arrow B in FIG. 1, FIG. 3A is a diagram showing a case where the distance between the pair of gripping pieces is narrow, and FIG. 3B is a case where the distance between the pair of gripping pieces is wide. It is a figure which shows. この発明に係る把持装置によって把持対象物を把持する動作を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the operation of gripping the gripping object by the gripping device which concerns on this invention. 図４に示すＣ−Ｃ線矢視図である。FIG. 4 is a view taken along the line CC shown in FIG.

次に、この発明をより具体的に説明する。この発明に係る把持装置は、所定の箇所に置かれている把持対象物の下側に一対の把持片のうち、一方の把持片を挿入し、その一方の把持片と他方の把持片とによって把持対象物の上下方向での両側から把持対象物を把持するように構成されている。また、それらの把持片によって把持対象物を把持している状態で後工程に搬送し、後工程での所定の他の箇所に把持対象物を置いた状態で一対の把持片による把持を解除するように構成されている。把持対象物は、一例として食パンによって具材を挟み込んだサンドイッチであってよく、所定の箇所や所定の他の箇所はベルトコンベヤなどのコンベヤやテーブルなどであってよい。なお、以下に説明する実施例は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 Next, the present invention will be described more specifically. In the gripping device according to the present invention, one of a pair of gripping pieces is inserted under the gripping object placed at a predetermined position, and one gripping piece and the other gripping piece are used. It is configured to grip the gripping object from both sides in the vertical direction of the gripping object. Further, the gripping object is conveyed to the subsequent process while being gripped by those gripping pieces, and the gripping object is released from the pair of gripping pieces while the gripping object is placed at a predetermined other position in the post-process. It is configured as follows. As an example, the object to be gripped may be a sandwich in which ingredients are sandwiched between breads, and a predetermined place or a predetermined other place may be a conveyor such as a belt conveyor or a table. It should be noted that the examples described below are merely examples of cases where the present invention is embodied, and do not limit the present invention.

図１は、この発明に係る把持装置の一例を模式的に示す図であり、図２は、図１におけるＡ矢視図であり、図３は、図１におけるＢ矢視図であって、図３の（Ａ）は一対の把持片の間隔が狭い場合を示す図であり、図３の（Ｂ）は一対の把持片の間隔が広い場合を示す図である。図１ないし図３に示す例における把持装置１は、三次元的に動作可能な多関節型のロボットアーム２の先端部２Ａにロータリーアクチュエータ３を介して取り付けられている。すなわち、把持装置１はロボットハンドであって、図１ないし図３に示すように、互いに平行に配置された一対の把持プレート４，５を備えた平行チャックとして構成されている。ロータリーアクチュエータ３は、回転中心軸線を中心として把持装置１を回転させることによって、把持装置１で把持するサンドイッチの姿勢あるいは向きなどに応じて各把持プレート４，５の向き（回転角度）を適宜に変更できるように構成されている。そのロータリーアクチュエータ３は把持装置１を回転させるためのアクチュエータとして、サーボモータを備えた電動式のロータリーアクチュエータ、あるいは、エアシリンダを備えた空気式のロータリーアクチュエータであってよい。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a gripping device according to the present invention, FIG. 2 is a view taken along the arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 is a view taken along the arrow B in FIG. FIG. 3A is a diagram showing a case where the distance between the pair of gripping pieces is narrow, and FIG. 3B is a diagram showing a case where the distance between the pair of gripping pieces is wide. The gripping device 1 in the example shown in FIGS. 1 to 3 is attached to a tip portion 2A of an articulated robot arm 2 that can operate three-dimensionally via a rotary actuator 3. That is, the gripping device 1 is a robot hand, and as shown in FIGS. 1 to 3, is configured as a parallel chuck including a pair of gripping plates 4 and 5 arranged in parallel with each other. By rotating the gripping device 1 around the rotation center axis, the rotary actuator 3 appropriately adjusts the orientation (rotation angle) of the gripping plates 4 and 5 according to the posture or orientation of the sandwich gripped by the gripping device 1. It is configured to be changeable. The rotary actuator 3 may be an electric rotary actuator provided with a servomotor or a pneumatic rotary actuator provided with an air cylinder as an actuator for rotating the gripping device 1.

各把持プレート４，５は、この発明における把持片に相当しており、図２や図３に示すように、互いに平行に配置されており、それらの間に把持対象物であるサンドイッチを挟み付けて把持するようになっている。また、各把持プレート４，５のうち、第１把持プレート４を第２把持プレート５に接近または離隔させる長さと同じ長さ、第２把持プレート５を第１把持プレート４に接近または離隔させるように、ベース部６に各把持プレート４，５が設けられている。上記のベース部６を介してロボットアーム２の先端部２Ａに把持装置１が取り付けられている。 Each of the gripping plates 4 and 5 corresponds to a gripping piece in the present invention, and as shown in FIGS. 2 and 3, they are arranged parallel to each other, and a sandwich which is a gripping object is sandwiched between them. It is designed to be gripped. Further, of the respective grip plates 4 and 5, the length is the same as the length at which the first grip plate 4 is approached or separated from the second grip plate 5, and the second grip plate 5 is approached or separated from the first grip plate 4. The base portion 6 is provided with grip plates 4 and 5 respectively. The gripping device 1 is attached to the tip portion 2A of the robot arm 2 via the base portion 6.

各把持プレート４，５を互いに接近させ、また、互いに離隔させるためのアクチュエータがベース部６に設けられている。そのアクチュエータは例えばエアシリンダであってよい。ここに示す例では、エアシリンダの両端部のそれぞれにエアチューブを介して空気ボンベやエアポンプなどの空気源（それぞれ図示せず）が接続されている。ピストンを挟んで一方側のシリンダが、圧縮空気が供給されることによって各把持プレート４，５を互いに接近させるクローズ側エアシリンダとなっており、他方側のシリンダが、圧縮空気が供給されることによって各把持プレート４，５を互いに離隔させるオープン側エアシリンダとなっている（それぞれ図示せず）。各エアチューブには空気源と各エアシリンダとを選択的に接続する図示しない切替弁がそれぞれ設けられており、それらの切替弁を制御してクローズ側エアシリンダあるいはオープン側エアシリンダに圧縮空気を供給することにより、ピストンを前後動させて各把持プレート４，５を互いに接近させ、また、互いに離隔させるようになっている。つまり、この発明に係る把持装置１は空気式の平行チャックとして構成されている。 An actuator for bringing the grip plates 4 and 5 closer to each other and separating them from each other is provided in the base portion 6. The actuator may be, for example, an air cylinder. In the example shown here, air sources such as an air cylinder and an air pump (not shown) are connected to each of both ends of the air cylinder via an air tube. A cylinder on one side of the piston is a closed air cylinder that brings the gripping plates 4 and 5 closer to each other by supplying compressed air, and a cylinder on the other side is supplied with compressed air. It is an open side air cylinder that separates the gripping plates 4 and 5 from each other (not shown). Each air tube is provided with a switching valve (not shown) that selectively connects the air source and each air cylinder, and controls these switching valves to supply compressed air to the closed air cylinder or open air cylinder. By supplying the grip plates 4 and 5 by moving the piston back and forth, the gripping plates 4 and 5 are brought close to each other and separated from each other. That is, the gripping device 1 according to the present invention is configured as a pneumatic parallel chuck.

さらに、各把持プレート４，５が互いに接近させられ、また離隔させられる方向でのベース部６の中心Ｃ１に対して、各把持プレート４，５が互いに接近させられ、また離隔させられる方向に、前記各把持プレート４，５の間隔の中心Ｃ２が予め定めた長さ、オフセットされている。図２や図３に示すように、各把持プレート４，５を互いに接近させまた離隔させる方向で、ベース部６の一方側に偏って各把持プレート４，５が設けられている。ベース部６の中心Ｃ１に対して各把持プレート４，５の間隔の中心Ｃ２をオフセットさせる量は、設計上、予め定めることができる。 Further, in the direction in which the grip plates 4 and 5 are brought close to each other and separated from the center C1 of the base portion 6 in the direction in which the grip plates 4 and 5 are brought close to each other and separated from each other. The center C2 of the interval between the gripping plates 4 and 5 is offset by a predetermined length. As shown in FIGS. 2 and 3, the grip plates 4 and 5 are provided on one side of the base portion 6 in a direction in which the grip plates 4 and 5 are brought closer to each other and separated from each other. The amount of offsetting the center C2 of the intervals between the gripping plates 4 and 5 with respect to the center C1 of the base portion 6 can be predetermined in design.

また、ここに示す例では、各把持プレート４，５の間隔が最も狭められた状態では、各把持プレート４，５が互いに接近させられ、また離隔させられる方向においては、図２や図３の（Ａ）に示すように、ベース部６の外縁部６Ａよりも内側に各把持プレート４，５が位置するように構成されている。各把持プレート４，５の間隔が最も広げられた状態では、各把持プレート４，５が互いに接近させられ、また離隔させられる方向においては、図３の（Ｂ）に示すように、ベース部６の外縁部６Ａよりも外側に第１把持プレート４が位置するように構成されている。また、第２把持プレート５はベース部６の外縁部６Ａとほぼ同じ位置になるように構成されている。 Further, in the example shown here, in the state where the distance between the grip plates 4 and 5 is the narrowest, the grip plates 4 and 5 are brought close to each other and separated from each other in the directions shown in FIGS. 2 and 3. As shown in (A), the gripping plates 4 and 5 are configured to be located inside the outer edge portion 6A of the base portion 6. In the state where the distance between the grip plates 4 and 5 is the widest, the base portion 6 is shown in FIG. 3 (B) in the direction in which the grip plates 4 and 5 are brought closer to each other and separated from each other. The first gripping plate 4 is configured to be located outside the outer edge portion 6A of the above. Further, the second gripping plate 5 is configured to be substantially at the same position as the outer edge portion 6A of the base portion 6.

各把持プレート４，５の形状について説明すると、図１に示すように、各把持プレート４，５の先端部には、各把持プレート４，５の長さ方向に対して鋭角に傾斜する傾斜部７が形成されている。そのため、各把持プレート４，５の先端部は、ベース部６側の後端部と比較して幅が狭くつまり細くなっている。これは、サンドイッチの下側に各把持プレート４，５を挿入しやすくするためである。また、各把持プレート４，５には、傾斜部７から前記長さ方向に窪んだ凹部８が形成されている。これは、後述する後工程において、サンドイッチを把持している把持プレート４，５ごと、包装材の内部にサンドイッチを挿入した場合に、凹部８から臨む包装材を介してサンドイッチを押さえ付け、かつ、その状態で、把持プレート４，５による把持を解除して包装材から各把持プレート４，５を引き抜くためである。 Explaining the shape of each gripping plate 4 and 5, as shown in FIG. 1, the tip portion of each gripping plate 4 and 5 has an inclined portion inclined at an acute angle with respect to the length direction of each gripping plate 4 and 5. 7 is formed. Therefore, the tip portions of the gripping plates 4 and 5 are narrower, that is, narrower than the rear end portions on the base portion 6 side. This is to make it easier to insert each of the gripping plates 4 and 5 under the sandwich. Further, each of the gripping plates 4 and 5 is formed with a recess 8 recessed from the inclined portion 7 in the length direction. This is because, in the post-process described later, when the sandwich is inserted into the packaging material together with the gripping plates 4 and 5 that grip the sandwich, the sandwich is pressed through the packaging material facing from the recess 8. This is to release the gripping by the gripping plates 4 and 5 in that state and pull out the gripping plates 4 and 5 from the packaging material.

次に、この発明に係る把持装置１の作用について説明する。以下に説明する例は、食パンの間に具材を挟み込んだサンドイッチをカッターによって切断して商品サンドイッチを得る切断装置に適用した例である。図４は、この発明に係る把持装置１によってサンドイッチを把持する動作の一例を連続的に示す図であり、図５は、図４に示すＣ−Ｃ線矢視図である。図４および図５に示すように、ベルトコンベヤなどのコンベヤ９によって一定方向に水平にサンドイッチＷ１が搬送される。そのサンドイッチＷ１を切断するカッター１０がコンベヤ９の上方に配置されている。カッター１０によってサンドイッチＷ１を切断すると、２つの商品サンドイッチＷ２が得られるため、図４に示すように、コンベヤ９の両側に各商品サンドイッチＷ２を把持する把持装置１がそれぞれ配置されている。また、カッター１０に対して各把持プレート４，５の先端部が干渉することを抑制するために、カッター１０に対して各把持プレート４，５の傾斜部７が互いに平行な状態を維持して接近および離隔するように、各把持装置１が配置されている。つまり、各把持装置１は図４に示すように、コンベヤ９に対して斜めに配置され、かつ、コンベヤ９を挟んで互いに向かい合って配置されている。 Next, the operation of the gripping device 1 according to the present invention will be described. The example described below is an example applied to a cutting device for obtaining a commercial sandwich by cutting a sandwich in which ingredients are sandwiched between breads with a cutter. FIG. 4 is a diagram continuously showing an example of an operation of gripping a sandwich by the gripping device 1 according to the present invention, and FIG. 5 is a view taken along the line CC shown in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the sandwich W1 is horizontally conveyed in a certain direction by a conveyor 9 such as a belt conveyor. A cutter 10 for cutting the sandwich W1 is arranged above the conveyor 9. When the sandwich W1 is cut by the cutter 10, two product sandwiches W2 are obtained. Therefore, as shown in FIG. 4, gripping devices 1 for gripping each product sandwich W2 are arranged on both sides of the conveyor 9. Further, in order to prevent the tips of the gripping plates 4 and 5 from interfering with the cutter 10, the inclined portions 7 of the gripping plates 4 and 5 are maintained parallel to the cutter 10. Each gripping device 1 is arranged so as to approach and separate. That is, as shown in FIG. 4, each gripping device 1 is arranged obliquely with respect to the conveyor 9 and is arranged facing each other with the conveyor 9 in between.

コンベヤ９によって搬送されるサンドイッチＷ１の位置がカメラなどの適宜のセンサ（図示せず）によって取得される。把持装置１およびカッター１０が待機位置にある状態で、サンドイッチＷ１がコンベヤ９に載って把持装置１による把持動作の開始位置に移動してくると、把持装置１が取り付けられているロボットアーム２が図示しないコントローラによって動作させられる。なお、待機位置にある把持装置１を図４および図５に符号「I 」で記載してある。 The position of the sandwich W1 conveyed by the conveyor 9 is acquired by an appropriate sensor (not shown) such as a camera. When the sandwich W1 is placed on the conveyor 9 and moves to the start position of the gripping operation by the gripping device 1 while the gripping device 1 and the cutter 10 are in the standby position, the robot arm 2 to which the gripping device 1 is attached moves. It is operated by a controller (not shown). The gripping device 1 in the standby position is indicated by reference numeral "I" in FIGS. 4 and 5.

待機位置に把持装置１がある場合における把持装置１の姿勢や向きについて説明する。コントローラによってロータリーアクチュエータ３が制御され、第２把持プレート５の下方に第１把持プレート４が配置されるように把持装置１が回転させられる。また、各把持プレート４，５はコンベヤ９と互いに平行にされる。更に、コントローラによってロボットアーム２が制御され、各把持プレート４，５の先端部がコンベヤ９側に向けられると共に、カッター１０と各把持プレート４，５の傾斜部７とが互いに平行になるように把持装置１の向きが変更される。また、コンベヤ９の上方に把持装置１の各把持プレート４，５が配置され、それ以外の部分はコンベヤ９の幅方向で外側に配置される。これらは後述するように、第１把持プレート４をコンベヤ９に押し付けるためである。さらに、各把持プレート４，５の間隔（以下、チャック間距離と記す。）は予め定めたチャック間距離よりも広げられる。その予め定めたチャック間距離は、各把持プレート４，５が互いに接近させられ、また離隔させられる方向において、ベース部６の外縁部６Ａよりも外側に第１把持プレート４を位置させることができ、かつ、サンドイッチＷ１の高さよりも長いチャック間距離となっている。これは実験などにより予め定めることができる。なお、待機位置に把持装置１がある場合には、オープン側エアシリンダは例えば大気開放されており、特には圧縮空気は供給されていない。そのため、クローズ側エアシリンダに対して圧縮空気を供給すると、各把持プレート４，５を互いに接近させてサンドイッチＷ１を把持できるようになっている。 The posture and orientation of the gripping device 1 when the gripping device 1 is in the standby position will be described. The rotary actuator 3 is controlled by the controller, and the gripping device 1 is rotated so that the first gripping plate 4 is arranged below the second gripping plate 5. Further, the gripping plates 4 and 5 are parallel to each other with the conveyor 9. Further, the robot arm 2 is controlled by the controller so that the tip portions of the gripping plates 4 and 5 are directed toward the conveyor 9 and the cutter 10 and the inclined portions 7 of the gripping plates 4 and 5 are parallel to each other. The orientation of the gripping device 1 is changed. Further, the gripping plates 4 and 5 of the gripping device 1 are arranged above the conveyor 9, and the other portions are arranged outside in the width direction of the conveyor 9. These are for pressing the first gripping plate 4 against the conveyor 9, as will be described later. Further, the distance between the gripping plates 4 and 5 (hereinafter, referred to as the chuck distance) is wider than the predetermined chuck distance. The predetermined distance between the chucks allows the first grip plate 4 to be located outside the outer edge 6A of the base portion 6 in the direction in which the grip plates 4 and 5 are brought close to each other and separated from each other. Moreover, the distance between the chucks is longer than the height of the sandwich W1. This can be determined in advance by experiments or the like. When the gripping device 1 is in the standby position, the open side air cylinder is open to the atmosphere, for example, and compressed air is not particularly supplied. Therefore, when compressed air is supplied to the closed air cylinder, the gripping plates 4 and 5 can be brought close to each other to grip the sandwich W1.

把持動作の開始位置にサンドイッチＷ１が到達すると、把持装置１は上述した姿勢や向きを維持した状態でロボットアーム２によってコンベヤ９に向けて下降させられる。コンベヤ９に第１把持プレート４が接触すると、把持装置１の下降が一旦、停止させられる。コンベヤ９に第１把持プレート４が接触させられ、把持装置１の下降が一旦、停止させられた状態を図４に符号「II」で記載してある。なお、把持装置１の下降は停止しているが、把持装置１はコンベヤ９によるサンドイッチＷ１の搬送速度と同じ速度でサンドイッチＷ１と共に移動しており、そのため、搬送方向での把持装置１とサンドイッチＷ１との相対速度差はほぼない状態になっている。 When the sandwich W1 reaches the start position of the gripping operation, the gripping device 1 is lowered toward the conveyor 9 by the robot arm 2 while maintaining the above-mentioned posture and orientation. When the first gripping plate 4 comes into contact with the conveyor 9, the lowering of the gripping device 1 is temporarily stopped. The state in which the first gripping plate 4 is brought into contact with the conveyor 9 and the lowering of the gripping device 1 is temporarily stopped is described by reference numeral "II" in FIG. Although the lowering of the gripping device 1 is stopped, the gripping device 1 is moving together with the sandwich W1 at the same speed as the transport speed of the sandwich W1 by the conveyor 9, so that the gripping device 1 and the sandwich W1 in the transport direction are moving. There is almost no difference in relative speed with.

次いで、ロボットアーム２によってサンドイッチＷ１に向けて各把持装置１が前進させられ、サンドイッチＷ１の下側に第１把持プレート４が挿入される。チャック間距離はサンドイッチＷ１の高さよりも長いから、第２把持プレート５は図４および図５に符号「III」で示すように、サンドイッチＷ１の上方に位置する。なお、サンドイッチＷ１の下側に第１把持プレート４を挿入した状態では、把持装置１はカッター１０の下方に位置している。つまり、カッター１０の下方にサンドイッチＷ１が到達した時点で、サンドイッチＷ１の下側に第１把持プレート４が挿入された状態となるように、コンベヤ９によるサンドイッチＷ１の搬送速度、把持動作の開始位置、把持装置１の動作速度などがそれぞれ設定されている。 Next, each gripping device 1 is advanced toward the sandwich W1 by the robot arm 2, and the first gripping plate 4 is inserted under the sandwich W1. Since the distance between the chucks is longer than the height of the sandwich W1, the second gripping plate 5 is located above the sandwich W1 as indicated by reference numeral "III" in FIGS. 4 and 5. In the state where the first gripping plate 4 is inserted under the sandwich W1, the gripping device 1 is located below the cutter 10. That is, when the sandwich W1 reaches the lower part of the cutter 10, the transfer speed of the sandwich W1 by the conveyor 9 and the start position of the gripping operation are set so that the first gripping plate 4 is inserted under the sandwich W1. , The operating speed of the gripping device 1 and the like are set respectively.

ここでカッター１０について説明すると、カッター１０は例えば超音波カッター１０であり、全体として矩形状をなし、下端エッジ部が直線状の切り刃となっている。カッター１０は、その切り刃がサンドイッチＷ１の搬送方向に一致するように配置されている。なお、切り刃の刃渡り（長さ）は、サンドイッチＷ１の搬送方向でのサンドイッチＷ１の長さより長く、したがって切り刃の前端部および後端部がサンドイッチＷ１の中に入り込まないようになっている。 Here, the cutter 10 will be described. For example, the cutter 10 is an ultrasonic cutter 10, which has a rectangular shape as a whole and has a linear cutting edge at the lower end edge portion. The cutter 10 is arranged so that its cutting edge coincides with the transport direction of the sandwich W1. The blade length of the cutting blade is longer than the length of the sandwich W1 in the transport direction of the sandwich W1, so that the front end and the rear end of the cutting blade do not enter the sandwich W1.

サンドイッチＷ１の下側に第１把持プレート４が挿入されると、サンドイッチＷ１を把持するため、チャック間距離が短くされる。具体的には、把持装置１のオープン側エアシリンダが大気開放されている状態でクローズ側エアシリンダに圧縮空気が供給される。これに加えて、クローズ側エアシリンダに圧縮空気を供給することによってチャックを閉じる動作（以下、クローズ動作と記す。）をアシストするため、ロボットアーム２による把持装置１の下降が再開される。つまり、コンベヤ９に第１把持プレート４を押し付けて各第１把持プレート４と第２把持プレート５とを互いに接近させる。コンベヤ９に第１把持プレート４を押し付けると、コンベヤ９に第１把持プレート４を押し付ける力に対する反力が第１把持プレート４に作用する。その反力によって第１把持プレート４が第２把持プレート５に向けてストロークさせられ、また、第１把持プレート４のストローク量と同じストローク量、第２把持プレート５が第１把持プレート４に向けてストロークさせられる。こうしてオープン側エアシリンダから空気が押し出される。 When the first gripping plate 4 is inserted under the sandwich W1, the distance between the chucks is shortened because the sandwich W1 is gripped. Specifically, compressed air is supplied to the closed air cylinder while the open air cylinder of the gripping device 1 is open to the atmosphere. In addition to this, in order to assist the chuck closing operation (hereinafter referred to as the closing operation) by supplying compressed air to the closing side air cylinder, the lowering of the gripping device 1 by the robot arm 2 is restarted. That is, the first grip plate 4 is pressed against the conveyor 9 to bring the first grip plate 4 and the second grip plate 5 closer to each other. When the first grip plate 4 is pressed against the conveyor 9, a reaction force against the force of pressing the first grip plate 4 against the conveyor 9 acts on the first grip plate 4. The reaction force causes the first grip plate 4 to stroke toward the second grip plate 5, and the second grip plate 5 has the same stroke amount as the stroke amount of the first grip plate 4 toward the first grip plate 4. Can be stroked. In this way, air is pushed out from the open side air cylinder.

チャック間距離がサンドイッチＷ１の高さとほぼ同じ長さ、あるいは、短くなることによってサンドイッチＷ１が把持されると、把持装置１の下降が停止される。また、クローズ側エアシリンダへの圧縮空気の供給が停止されると共に、各シリンダからの空気の排出が停止される。つまり、チャック間距離は、サンドイッチＷ１の高さとほぼ同じ長さ、あるいは、短くい長さに維持される。なお、把持装置１はサンドイッチＷ１の搬送速度と同じ速度でサンドイッチＷ１と共に移動している。コンベヤ９に第１把持プレート４を押し付けることによって第１把持プレート４に作用する反力が上述した外力に相当している。 When the sandwich W1 is gripped by the distance between the chucks being substantially the same as or shorter than the height of the sandwich W1, the lowering of the gripping device 1 is stopped. Further, the supply of compressed air to the closed air cylinder is stopped, and the discharge of air from each cylinder is stopped. That is, the distance between the chucks is maintained to be substantially the same as the height of the sandwich W1 or a short length. The gripping device 1 is moving together with the sandwich W1 at the same speed as the transfer speed of the sandwich W1. The reaction force acting on the first gripping plate 4 by pressing the first gripping plate 4 against the conveyor 9 corresponds to the above-mentioned external force.

また、図示しない昇降装置によってカッター１０が下降させられ、各把持プレート４，５によってサンドイッチＷ１が把持されるのとほぼ同時に、カッター１０によるサンドイッチＷ１の切断が開始される。カッター１０による切断が終了したときには、商品サンドイッチＷ２は各把持プレート４，５によって把持されている。この状態を図４および図５に符号「IV」で記載してある。 Further, the cutter 10 is lowered by an elevating device (not shown), and cutting of the sandwich W1 by the cutter 10 is started almost at the same time when the sandwich W1 is gripped by the gripping plates 4 and 5. When the cutting by the cutter 10 is completed, the product sandwich W2 is gripped by the gripping plates 4 and 5. This state is indicated by reference numeral "IV" in FIGS. 4 and 5.

次いで、各把持プレート４，５によって把持されている商品サンドイッチＷ２が後工程に搬送される。この状態を図４および図５に符号「V」で記載してある。後工程は例えば、商品サンドイッチＷ２を包装材１１によって包装する包装工程であって、その包装工程では、商品サンドイッチＷ２は各把持プレート４，５ごと包装材１１の内部に挿入される。そして、凹部８から臨む包装材１１を介して商品サンドイッチＷ２をその厚さ方向での両側から挟み付ける。この状態で、オープン側エアシリンダに圧縮空気を供給し、クローズ側エアシリンダを大気開放することによって各把持プレート４，５による商品サンドイッチＷ２の把持を解除する。また、ロボットアーム２によって包装材１１から各把持プレート４，５が引き抜かれる。 Next, the product sandwich W2 gripped by the gripping plates 4 and 5 is conveyed to a subsequent process. This state is indicated by reference numeral "V" in FIGS. 4 and 5. The post-process is, for example, a packaging step of packaging the product sandwich W2 with the packaging material 11, and in the packaging process, the product sandwich W2 is inserted into the packaging material 11 together with the gripping plates 4 and 5. Then, the product sandwich W2 is sandwiched from both sides in the thickness direction via the packaging material 11 facing from the recess 8. In this state, compressed air is supplied to the open side air cylinder, and the closed side air cylinder is opened to the atmosphere to release the grip of the product sandwich W2 by the grip plates 4 and 5. Further, each of the gripping plates 4 and 5 is pulled out from the packaging material 11 by the robot arm 2.

上述したように、この発明に係る把持装置１では、クローズ側エアシリンダに圧縮空気を供給してクローズ動作を行う場合に、コンベヤ９に第１把持プレート４を押し付けることによって各把持プレート４，５とを互いに接近させてオープン側エアシリンダから空気を押し出す。これにより、クローズ動作をアシストしている。また、ベース部６の中心Ｃ１に対して各把持プレート４，５の間隔の中心Ｃ２がオフセットされているため、各把持プレート４，５のストローク量を大きくでき、これによりクローズ動作のアシスト量を大きくできる。その結果、サンドイッチＷ１を把持するクローズ動作を従来になく、速くできる。またこれにより把持装置１の全体としてラインスピードを向上できる。 As described above, in the gripping device 1 according to the present invention, when compressed air is supplied to the closing side air cylinder to perform the closing operation, the gripping plates 4 and 5 are pressed against the conveyor 9 by pressing the first gripping plate 4. And are brought close to each other to push air out of the open side air cylinder. This assists the closing operation. Further, since the center C2 of the gap between the grip plates 4 and 5 is offset from the center C1 of the base portion 6, the stroke amount of each grip plate 4 and 5 can be increased, thereby increasing the assist amount of the closing operation. You can make it bigger. As a result, the closing operation for gripping the sandwich W1 can be made faster than before. Further, as a result, the line speed of the gripping device 1 as a whole can be improved.

なお、この発明は上述した実施例に限定されないのであり、各把持プレート４，５を互いに接近させ、また、互いに離隔させるためのアクチュエータは、エアシリンダに替えてモータであってもよい。つまり、この発明に係る把持装置１は空気式の平行チャックに替えて、いわゆる電動式の平行チャックであってもよい。また、オープン側エアシリンダと空気源とを接続するオープン側のエアチューブに急速排気弁を設けてもよい。このような構成であれば、上述したようなクローズ動作を行うときに、急速排気弁を設けない場合と比較して、オープン側エアシリンダからの空気の排出をより速やかに行うことができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the actuator for bringing the gripping plates 4 and 5 closer to each other and separated from each other may be a motor instead of an air cylinder. That is, the gripping device 1 according to the present invention may be a so-called electric parallel chuck instead of the pneumatic parallel chuck. Further, a quick exhaust valve may be provided in the open side air tube connecting the open side air cylinder and the air source. With such a configuration, when the closing operation as described above is performed, air can be discharged more quickly from the open side air cylinder as compared with the case where the quick exhaust valve is not provided.

１…把持装置、４…第１把持プレート（把持片）、５…第２把持プレート（把持片）、６…ベース部、６Ａ…ベース部の外縁部、Ｃ１…ベース部の中心、Ｃ２…一対の把持プレートの間隔の中心、Ｗ１…サンドイッチ。 1 ... Grip device, 4 ... 1st grip plate (grip piece), 5 ... 2nd grip plate (grip piece), 6 ... Base part, 6A ... Outer edge part of base part, C1 ... Center of base part, C2 ... Pair The center of the gap between the grip plates, W1 ... sandwich.

Claims

In a gripping device configured to grip an object to be gripped by a pair of gripping pieces and to release gripping by the pair of gripping pieces while the object to be gripped is placed at a predetermined position.
The pair of gripping pieces have a base portion attached so as to be close to and separated from each other.
The pair of gripping pieces are arranged so that at least one gripping piece of the pair of gripping pieces is located outside the outer edge portion of the base portion when the distance between the pair of gripping pieces is the widest. It is composed and
The center of the distance between the pair of grip pieces is offset in the direction in which the pair of grip pieces approach and separate from each other with respect to the center of the base portion in the direction in which the pair of grip pieces approach and separate from each other. A gripping device characterized by being present.

In the gripping device according to claim 1,
The pair of gripping pieces have the same length as the length that causes the one gripping piece to approach or separate from the other gripping piece, and the base portion so that the other gripping piece approaches or separates from the one gripping piece. A gripping device characterized by being provided.

In the gripping device according to claim 1 or 2.
A gripping device, wherein the pair of gripping pieces is composed of a pair of plates arranged in parallel with each other.

In the gripping device according to any one of claims 1 to 3.
A robot arm that can operate three-dimensionally,
It is further provided with a rotary actuator that is attached to the tip of the robot arm and rotates about a rotation axis.
The base portion is attached to the robot arm via the rotary actuator.
A gripping device characterized in that the center of the base portion is located coaxially with the rotation axis.