JP2023072336A - ピッキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送用コンテナにばら積みされている各種ワークの取出しに活用できるピッキング装置を提供すること。【解決手段】本発明のピッキング装置は、Ｘ軸方向と平行に一定高さに架設されたＸ軸ガイドレール２、このＸ軸ガイドレール２に下端部がＸ軸方向横動自在に支持され且つＺ軸方向に起立するＺ軸ガイドレール７、このＺ軸ガイドレール７に一端部がＺ軸方向昇降自在に支持され且つＺ軸ガイドレール７から離れる水平Ｙ軸方向に延出する片持ち状のＹ軸ガイドレール８、及びこのＹ軸ガイドレール８に支持されたピッキングハンド９から構成され、前記ピッキングハンド９は、前記Ｙ軸ガイドレール８に上端部がＹ軸方向横動自在に支持され且つＺ軸方向に垂下する柱状のピッキングハンド本体４４と、このピッキングハンド本体４４の下端部に取り付けられたピッキングヘッド４５から構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送用コンテナにばら積みされている各種ワークの取出しに活用できるピッキング装置に関するものである。

この種のピッキング装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、水平面上で互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向、及び水平面に対して垂直なＺ軸方向に移動可能なピッキングヘッドを備えたピッキング装置が知られている。従来周知の、例えば特許文献１に記載されているピッキング装置では、所定位置にセットされた搬送用コンテナに干渉しない高さにおいて架設されたＸ軸ガイドレール、このＸ軸ガイドレールに支持されてＸ軸方向に往復移動自在なＹ軸ガイドレール、このＹ軸ガイドレールに支持されてＹ軸方向に往復移動自在なＺ軸ガイドレール、このＺ軸ガイドレールにＺ軸方向昇降自在に支持されたＺ軸昇降柱状体、及びこのＺ軸昇降柱状体の下端にピッキングヘッドが取り付けられた構成となっていた。この構成では、Ｚ軸昇降柱状体とその下端のピッキングヘッドとによって、ピッキングハンドが構成されていることになる。

特開２０２０－７０１５５号公報

上記のような従来のピッキング装置では、前記ピッキングハンドは、下降限高さにあるときには下端のピッキングヘッドがコンテナ内の底部に到達し、上昇限高さにあるときには下端のピッキングヘッドとこれに保持されたワークとがコンテナより十分上方に離れた高さにあることが必要なものである。換言すればピッキングハンドは、上下方向長さが長い長尺の柱状体であるから、このピッキングハンドを昇降移動自在に支持するＺ軸ガイドレールも、当該ピッキングハンドと同等かそれ以上の長さを備えた、上下方向長さが長い長尺の柱状体となる。従って、特許文献１に記載されたような従来のピッキング装置では、上下方向長さの長い長尺の柱状体、即ち、Ｚ軸ガイドレールとピッキングハンドの２つをＹ軸ガイドレールで支持しなければならない。この結果、Ｙ軸ガイドレールには、十分な曲げ強度が要求され、特許文献１では片持ち状のＹ軸ガイドレールが示されているが、このような片持ち構造のＹ軸ガイドレールでＺ軸ガイドレールとピッキングハンドの２つを支持させて初期の動作を円滑且つ確実に行わせるためには、Ｙ軸ガイドレールに強大な曲げ剛性が要求され、延いてはＹ軸ガイドレールを支持するＸ軸ガイドレール側のＸ軸横動体にも相応の剛性が要求されることになり、装置全体が大型大重量となり、現実的にはＹ軸ガイドレールを片持ち構造にするよりも、Ｙ軸ガイドレールの両端を支持できるようにＸ軸ガイドレールを２本並設して、Ｙ軸ガイドレールを両端持ち構造にすることが一般的になっていた。

本発明は、上記のような従来の問題点を解消することのできるピッキング装置を提案するものであって、本発明に係るピッキング装置は、後述する実施例との関係を理解し易くするために、当該実施例の説明において使用した参照符号を括弧付きで付して示すと、水平面上で互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向、及び水平面に対して垂直なＺ軸方向に移動可能なピッキングヘッド(45)を備えたピッキング装置において、Ｘ軸方向と平行に一定高さに架設されたＸ軸ガイドレール(2)、このＸ軸ガイドレール(2)に下端部がＸ軸方向横動自在に支持され且つＺ軸方向に起立するＺ軸ガイドレール(7)、このＺ軸ガイドレール(7)に一端部がＺ軸方向昇降自在に支持され且つＺ軸ガイドレール(7)から離れる水平Ｙ軸方向に延出する片持ち状のＹ軸ガイドレール(8)、及びこのＹ軸ガイドレール(8)に支持されたピッキングハンド(9)から成り、このピッキングハンド(9)は、前記Ｙ軸ガイドレール(8)に上端部がＹ軸方向横動自在に支持され且つＺ軸方向に垂下する柱状のピッキングハンド本体(44)と、このピッキングハンド本体(44)の下端部に取り付けられたピッキングヘッド(45)から構成されている。

上記本発明の構成によれば、Ｚ軸方向に長尺となるＺ軸ガイドレールは、Ｙ軸ガイドレールではなくＸ軸ガイドレールに支持させ、同様にＺ軸方向に長尺となるピッキングハンドは、Ｚ軸ガイドレールではなくＹ軸ガイドレールに支持させており、Ｚ軸ガイドレールとピッキングハンドの両方をＹ軸ガイドレールに支持させる構成と比較して、Ｙ軸ガイドレールに働く荷重負荷が大幅に軽減される。従って、Ｙ軸ガイドレールに必要な曲げ剛性を抑えると共に軽量化を図ることが容易になり、この結果、Ｙ軸ガイドレールを、その一端のみがＺ軸ガイドレールに支持される片持ち構造とすることが容易になり、装置全体をシンプル且つ軽量に構成することができ、コストダウンも図ることができる。換言すれば、Ｚ軸ガイドレールは一定位置に固定できるＸ軸ガイドレールに支持させるのであるから、Ｘ軸ガイドレールと共にＺ軸ガイドレールを、他の構成部材に制約されることなく、十分な剛性を有する構造に容易に構成することができ、頑丈で耐用命数の大きなピッキング装置を容易に実現できる。又、Ｙ軸ガイドレールが、Ｘ軸ガイドレールと同一か又は少し高い一定レベルでＸ軸方向に水平移動する従来の構成では、当該Ｙ軸ガイドレールに支持されたＺ軸ガイドレールに沿って昇降するピッキングハンドの下端のピッキングヘッドが、前記Ｙ軸ガイドレールの脇を昇降移動することになるので、ピッキング対象のワークが横に張り出すような形状の場合、当該ワークがＹ軸ガイドレールと干渉する恐れがあったが、上記本発明の構成では、Ｙ軸ガイドレールは常にピッキングハンドの上端横位置にあって、ピッキングハンドに接近する恐れは皆無であるから、前記のようにピッキング対象のワークが如何なる形状のものであっても、ピッキング途中にＹ軸ガイドレールと干渉するような恐れは皆無になり、安全なピッキング作業を容易に行うことができる。

本発明を実施する場合、前記Ｘ軸ガイドレール(2)の前側面（Ｘ軸ガイドレール(2)の前後両垂直側面の内の一方の側面）の下端部と上側面とにＸ軸レール材(10a,10b)を敷設し、前記Ｚ軸ガイドレール(7)の下端部は、前記Ｘ軸ガイドレール(2)の前側面に重なるように配置し、このＺ軸ガイドレール(7)の下端部には、前記Ｘ軸レール材(10a,10b)に嵌合するＸ軸スライダー(14a～15b)を設け、前記Ｙ軸ガイドレール(8)は、前記Ｚ軸ガイドレール(7)に対して前記Ｘ軸ガイドレール(2)のある側とは反対側に延出する向きで前記Ｚ軸ガイドレール(7)に一端部を片持ち状に支持することができる。この構成によれば、Ｘ軸ガイドレールの上下両側面間の高さを可能な範囲内で大きくしておけば、Ｚ軸ガイドレールの下端をＸ軸ガイドレールより下方に突出させないで、Ｚ軸ガイドレールが片持ち状に支持するＹ軸ガイドレールのある側に倒れようとする傾向を効果的に抑制することができ、しかもＸ軸ガイドレールは、その下側面が搬送用コンテナの取り扱い空間に可能な限り接近するように低く架設することができる。

この場合、前記Ｚ軸ガイドレール(7)を前記Ｘ軸ガイドレール(2)に沿って往復移動させるＺ軸ガイドレール移動用駆動手段(16)は、前記Ｘ軸ガイドレール(2)の上側面に前記Ｚ軸ガイドレール(7)のある側とは反対の後ろ側に歯列が位置する向きでＸ軸方向に沿って敷設されたＸ軸ラックギヤ(11)と、前記Ｚ軸ガイドレール(7)の下端部の背面側に垂直縦向きに取り付けられたモーター(18)と、このモーター(18)の下端の出力軸に取り付けられて前記Ｘ軸ラックギヤ(11)と咬合するピニオンギヤ(19)から構成し、前記Ｘ軸ガイドレール(2)の上側面に敷設される前記Ｘ軸レール材(10b)は、前記Ｘ軸ラックギヤ(11)の垂直背面に取り付けることができる。この構成によれば、Ｘ軸ガイドレールの上側空間を利用してＺ軸ガイドレール移動用駆動手段を纏まり良く容易に構成することができるだけではなく、Ｘ軸ガイドレールの上側面には、Ｘ軸ラックギヤの取付け箇所のみ確保しておけば良く、Ｘ軸ラックギヤとＸ軸レール材とが一体化されるので、個別の場合よりも剛性を高めることができる。

又、前記Ｚ軸ガイドレール(7)の側面の内、Ｘ軸ガイドレール(2)のある側とは反対側の前側面と、この前側面に直角に連なる左右両側面の内の片側の側面とに、Ｚ軸方向に沿ってＺ軸レール材(21,22)を敷設し、前記Ｙ軸ガイドレール(8)の端部の前記ピッキングハンド(9)が支持される側とは反対の背面側には、前記Ｚ軸ガイドレール(7)が備える２つの前記Ｚ軸レール材(21,22)に嵌合するＺ軸スライダー(25a,25b,26)を取り付け、前記Ｙ軸ガイドレール(8)を前記Ｚ軸ガイドレール(7)に沿って往復昇降移動させるＹ軸ガイドレール昇降用駆動手段(27)は、前記Ｚ軸ガイドレール(7)の上下両端部に軸支された上下一対の回転体(29,30)と、これら両回転体(29,30)間に掛張され且つ一箇所が前記Ｙ軸ガイドレール(8)の端部の背面に固定された巻掛け伝動具(31)、及び上下一対の前記回転体(29,30)の内の上端側回転体(29)に連動連結されたモーター(28)から構成し、前記巻掛け伝動具(31)は、Ｚ軸ガイドレール(7)の前側面に敷設されている前記Ｚ軸レール材(21)を内包するように張設することができる。この構成によれば、Ｚ軸ガイドレールに対しＹ軸ガイドレールの端部を安定良く片持ち支持させることができ、しかも巻掛け伝動具を利用した構造簡単なＹ軸ガイドレール昇降用駆動手段は、その巻掛け伝動具の内側空間を利用してＺ軸ガイドレールの前側面にＺ軸レール材を敷設することができるので、コンパクトに構成することができる。

更に、前記ピッキングハンド(9)をＹ軸方向に往復移動させるピッキングハンド移動用駆動手段(41)は、前記Ｙ軸ガイドレール(8)にＹ軸方向に沿って敷設されたＹ軸ラックギヤ(36)と、このＹ軸ラックギヤ(36)に咬合してＺ軸周りに回転するピニオンギヤ(43)と、このピニオンギヤ(43)の上側に垂直縦向きに設置されて当該ピニオンギヤ(43)を回転駆動するモーター(42)から構成し、前記ピッキングハンド(9)は、前記ピニオンギヤ(43)の下側に配置することができる。又、ピッキングヘッドが単一の円柱状吸着パッドではなく、例えば３つのピッキングヘッド単体を円周上に配列したものや、開閉指タイプのワーク把持手段を備えたもののように、使用時にワークに対する好適な方向性をもつようなピッキングヘッドである場合には、このピッキングヘッド(45)を下端に備えた前記ピッキングハンド本体(44)をＺ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段(46)を設けて、ピッキング対象のワークの水平面上の向きなどに応じて、ピッキングハンド本体の自転によりピッキングヘッドの向きを変えることができるように構成することが望ましい。

前記自転用駆動手段(46)は、前記ピッキングハンド移動用駆動手段(41)のモーター(42)に対してＹ軸方向に並列する垂直縦向きのモーター(58)と、Ｚ軸周りに自転可能に支持されたピッキングハンド本体(44)の上端部と前記モーター(58)とを連動連結するＹ軸方向に沿った巻掛け伝動手段(55)から構成することができる。更に、前記ピッキングヘッド(45)は、前記ピッキングハンド本体(44)に対して水平支軸(66)の周りに傾動自在に軸支し、このピッキングヘッド(45)を前記水平支軸(66)の周りに傾動させる傾動用駆動手段(48)を設けることができる。この構成によれば、ピッキング対象のワークが正立状態ではなく、傾斜しているような場合でも、そのワークの傾斜に適合させるようにピッキングヘッドを傾動させて、確実にピッキングを行わせることができる。この傾動用駆動手段は、前記自転用駆動手段と組み合わせて実施することができる。又、前記巻掛け伝動手段も、先に説明したように各種のものが利用できるが、タイミングベルト方式のものを利用するのが望ましい。

前記傾動用駆動手段(48)は、前記水平支軸(66)の両側位置でピッキングヘッド(45)に軸支連結された２本の押し引きリンク(73,74)、前記ピッキングハンド本体(44)の上端部側に前記水平支軸(66)と平行な水平支軸(70)によって軸支されて左右両側に張り出す一対の可動レバー(71,72)、及びこの一対の可動レバー(71,72)を一体に上下揺動させるモーター(75)を備えたもので、前記２本の押し引きリンク(73,74)の上端部と前記一対の可動レバー(71,72)とを軸支連結させて、前記一対の可動レバー(71,72)の一体上下揺動に伴ってピッキングヘッド(45)が傾動するように構成することができる。この構成によれば、駆動源となるモーターの位置をピッキングヘッドから上方に十分に離して、ピッキング対象のワークと干渉しないように構成することができるにも拘らず、モーターの回転力を多数のギヤを利用してピッキングヘッドに伝達する構成と比較して、構造が簡単で安価に実施することができる。尚、前記一対の可動レバーと前記２本の押し引きリンクは、前記水平支軸の軸方向から見て前記ピッキングハンド本体の両側に振り分け配置するのが望ましい。

ピッキングヘッド(45)を水平支軸(66)の周りに傾動させる傾動用駆動手段(48)を設ける場合、傾動用駆動手段(48)のモーター(75)は、前記ピッキングハンド本体(44)に対して直角水平横向きに突設すれば、その回転力を前記一対の可動レバー(71,72)の一体上下揺動に変換することが極めて簡単に実現できる。しかしながら、前記ピッキングハンド本体をＺ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段と併用している場合には、ピッキングハンド本体の自転に伴って、当該ピッキングハンドから水平横向きに突出している傾動用駆動手段のモーターがピッキングハンド本体と一体に公転することになる。このような状況では、Ｙ軸ガイドレール上の両行程端の内、Ｚ軸ガイドレール側の行程端にピッキングハンド本体が位置する状態で、ピッキングハンド本体を自転させると、当該ピッキングハンド本体と一体に公転する前記傾動用駆動手段のモーターが、Ｚ軸ガイドレール又はＸ軸ガイドレール、又はこれらガイドレールの付属物と干渉する事態が生じる。このような事態の生じるのを避けるために、前記傾動用駆動手段のモーターと前記一対の可動レバーを駆動する回転軸との間の伝動手段が複雑になるが、例えば前記傾動用駆動手段のモーターをピッキングハンド本体に隣接する垂直縦向きに配設して、ピッキングハンド本体から横側方への前記モーターの張り出しを小さくする対策も考えられる。その他の方法としては、前記Ｙ軸ガイドレールの全長を少し長くして、ピッキングハンド本体のＺ軸ガイドレール側の行程端を前記のような状況が生じない位置に設定することも考えられる。

勿論、ピッキングハンド本体がＹ軸ガイドレール上の両行程端の内、Ｚ軸ガイドレール側の行程端に位置するときだけ、上記のようにピッキングハンド本体の自転に伴って傾動用駆動手段のモーターが他物と干渉する恐れがあるので、ピッキングハンド本体がＺ軸ガイドレール側の行程端から離れているときは３６０度の範囲で自由に自転可能とし、ピッキングハンド本体がＺ軸ガイドレール側の行程端にある時のみ、前記傾動用駆動手段のモーターが他物と干渉し合うことのない、例えば斜め１８０度の範囲にピッキングハンド本体の自転範囲を規制することも可能である。しかしながら、ピッキングヘッドの構造によっては、ピッキングヘッドを３６０度の範囲で自転させなくとも、ピッキングヘッドの向きを１８０度の範囲内で変えるだけでも効果が得られる場合がある。このような場合には、前記自転用駆動手段(46)によるピッキングハンド本体(44)の自転許容範囲は、前記ピッキングハンド本体(44)が、前記Ｚ軸ガイドレール(7)及びＸ軸ガイドレール(2)と接近する側のＹ軸方向の横動行程端にあるときに、平面視において前記傾動用駆動手段(48)のモーター(75)がＺ軸ガイドレール(7)又はＸ軸ガイドレール(2)及びこれらガイドレール(2,7)に取り付けられている付属物と干渉しない斜め１８０度の範囲に設定しておくことができる。

尚、上記構成を実施する場合、前記傾動用駆動手段(48)のモーター(75)は、ピッキングハンド本体(44)が自転する前の自転待機状態にあるときには、前記斜め１８０度の自転許容範囲内の中間位置で、平面視において前記Ｙ軸ガイドレール(8)と平行になる角度となるように構成するのが望ましい。

以上の従属請求項２～１１に記載の発明について説明したが、従属請求項６～１１に記載の発明は、従来周知のピッキング装置、即ち、Ｘ軸ガイドレールにＹ軸ガイドレールをＸ軸方向に往復移動自在に支持させ、このＹ軸ガイドレールにＺ軸ガイドレールをＹ軸方向に往復移動自在に支持させ、このＺ軸ガイドレールにピッキングヘッドを昇降自在に支持して成るピッキング装置のピッキングハンドにも適用できる。

図１は、ピッキング装置全体の正面図である。 図２は、同上平面図である。 図３は、同上右側面図である。 図４は、Ｘ軸ガイドレールに対するＺ軸ガイドレールの支持構造を示す一部縦断左側面図である。 図５は、Ｚ軸ガイドレールに対するＹ軸ガイドレールの支持構造を示す右側面図である。 図６は、Ｘ軸ガイドレールに対するＺ軸ガイドレールの支持構造とピッキングハンドの下端側領域を示す正面図である。 図７は、Ｚ軸ガイドレールに対するＹ軸ガイドレールの支持構造とＹ軸ガイドレールの駆動手段、及びＹ軸ガイドレールに対するピッキングハンドの支持構造を示す一部縦断正面図である。 図８は、Ｘ軸ガイドレールに支持されたＺ軸ガイドレールに対するＹ軸ガイドレールの支持構造を示す一部横断平面図である。 図９は、Ｙ軸ガイドレールの一端部のＺ軸ガイドレールに対する被支持部を示す左側面図である。 図１０は、Ｙ軸ガイドレールに対するピッキングハンドの支持構造を示す平面図である。 図１１は、Ｙ軸ガイドレールに支持されたピッキングハンドの全体を示す右側面図である。 図１２は、図１１の要部の拡大一部縦断面図である。 図１３は、ピッキングヘッドを示す横断平面図である。 図１４Ａは、ピッキングハンドの一部省略立面図であり、図１４Ｂは、図１４Ａにおけるピッキングヘッドを示す横断平面図である。 図１５は、ピッキングヘッドを略直角横向きに傾動させた状態でのピッキングハンドを示す立面図である。 図１６は、ピッキングヘッドを斜め下向き姿勢に傾動させた状態でのピッキングハンドを示す立面図である。 図１７は、ピッキングハンドが定常状態にあるときの傾動用駆動手段のモーターの向きを示す一部横断平面図である。 図１８は、ピッキングハンドが１８０度の自転範囲の一端にあるときの傾動用駆動手段のモーターの向きを示す一部横断平面図である。 図１９は、ピッキングハンドが１８０度の自転範囲の他端にあるときの傾動用駆動手段のモーターの向きを示す一部横断平面図である。

以下、本発明の好適実施例を添付図に従って説明する。図１～図３において、１Ａはワーク取出し作業対象の搬送用コンテナ、１Ｂは取出しワークを受け入れるワーク搬入作業対象の搬送用コンテナである。これら各搬送用コンテナ１Ａ，１Ｂは、平面形状が長方形のもので、短辺どうしが隣り合う状態で直列状態に作業用定位置にセットされる。図では省略しているが、各搬送用コンテナ１Ａ，１Ｂは、作業用定位置ＰＡ，ＰＢに対する搬入搬出用コンベヤによって取り扱われる。

各搬送用コンテナ１Ａ，１Ｂの作業用定位置ＰＡ，ＰＢを内包するように本発明に係るピッキング装置が配設されるが、当該ピッキング装置は、水平面上での作業用定位置ＰＡ，ＰＢの直列方向、即ち、各搬送用コンテナ１Ａ，１Ｂの長辺方向をＸ軸方向とし、水平面上で前記Ｘ軸方向と直交する方向、即ち、各搬送用コンテナ１Ａ，１Ｂの短辺方向をＹ軸方向とし、前記水平面に対する垂直上下方向をＺ軸方向として、以下のように構成されている。平面視において作業用定位置ＰＡ，ＰＢの周囲を取り囲むＸ軸方向が長い長方形の一方の長辺と重なるように、作業用定位置ＰＡ，ＰＢにおける搬送用コンテナ１Ａ，１Ｂの上端より適当距離上方の高さに、Ｘ軸方向と平行にＸ軸ガイドレール２が架台３によって支持されている。架台３は、Ｘ軸ガイドレール２の両端部と中間位置とを支持するものであって、それぞれＹ軸方向に平行な上側梁材４ａ～４ｃと下側梁材５ａ～５ｃ、及び所要本数の柱材６によって組み立てられた枠組み構造体である。

Ｘ軸ガイドレール２には、Ｚ方向に起立するＺ軸ガイドレール７の下端部がＸ軸方向に往復移動自在に支持され、このＺ軸ガイドレール７には、Ｙ軸方向と平行なＹ軸ガイドレール８の一端部がＺ軸方向に昇降移動自在に支持され、このＹ軸ガイドレール８には、Ｚ軸方向に長尺のピッキングハンド９の上端部がＹ軸方向に往復移動自在に支持されている。Ｘ軸ガイドレール２、Ｚ軸ガイドレール７、及びＹ軸ガイドレール８は、図４、図７、及び図８に示すように断面形状を簡略化して無垢材のように示しているが、必要に応じて軽量化のための長さ方向に連続する空洞部が成形されるものである。又、各図に示すように、各ガイドレール２，７，８には、これらガイドレールの側面に断面形状が中拡がり形状の凹溝部が各ガイドレールの長さ方向に連続するように設けられ、各ガイドレール２，７，８に部材を固定する場合、その部材取付け箇所にある前記凹溝部内に雌ネジ体が活動自在に遊嵌され、この雌ネジ体のネジ孔に部材取付け用ネジを螺合締結することにより、部材を各ガイドレール２，７，８の任意の側面の任意の位置に取り付けることができるように構成されている。以下の説明では、断面形状が中拡がり形状の凹溝部と雌ネジ体とを利用して部材をネジ止めする手段を、従来周知のネジ止め手段と略称する。

前記Ｘ軸ガイドレール２には、前側面の下端近傍位置にＸ軸方向と平行な下側Ｘ軸レール材１０ａが取り付けられ、一段高くなった上側面には、後ろ側に歯列を備えたＸ軸ラックギヤ１１がＸ軸方向と平行に取り付けられている。このＸ軸ラックギヤ１１には、その後側面にＸ軸方向と平行に上側Ｘ軸レール材１０ｂが取り付けられている。又、Ｘ軸ガイドレール２の長さ方向中央付近には、柱材６の上端部の前側面がネジ止めされている。これらＸ軸ガイドレール２に対する部材の取り付けは、従来周知のネジ止め手段によって行われている。

Ｚ軸ガイドレール７の下端部は、図４、図６、及び図８に示すように、前記Ｘ軸ガイドレール２の前面側に重なるように配置され、このＺ軸ガイドレール７の下端部には、Ｘ軸ガイドレール２に係合するＸ軸横動体１２が、従来周知のネジ止め手段によって取り付けられている。このＸ軸横動体１２は、Ｚ軸ガイドレール７の下端部のＸ軸ガイドレール２に対面する側面に固着される基板１３を備え、この基板１３の下端側に、前記Ｘ軸ガイドレール２の下側Ｘ軸レール材１０ａにＸ方向滑動可能に外嵌する２つの下側Ｘ軸スライダー１４ａ，１４ｂが取り付けられ、基板１３の中間高さには、前記Ｘ軸ガイドレール２の上側Ｘ軸レール材１０ｂにＸ方向滑動可能に外嵌する２つの上側Ｘ軸スライダー１５ａ，１５ｂが取り付けられている。

上記の構成によってＺ軸ガイドレール７は、起立姿勢を維持しながらＸ軸ガイドレール２に沿って往復移動自在となるが、このＺ軸ガイドレール７の移動用駆動手段１６が、前記Ｘ軸ガイドレール２の上側面に取り付けられたＸ軸ラックギヤ１１と、このＸ軸ラックギヤ１１の上側で基板１３から突設された水平支持板１７の上に上下縦向きに設置されたモーター１８、及びこのモーター１８の下端から下向きに突出する出力軸１８ａに取り付けられて前記Ｘ軸ラックギヤ１１に咬合するピニオンギヤ１９によって構成されている。又、Ｚ軸ガイドレール７には、図８に示すように、Ｘ軸横動体１２の基板１３が取り付けられていない直角２側面に、Ｚ軸方向に連続する第一Ｚ軸レール材２１と第二Ｚ軸レール材２２が、従来周知のネジ止め手段により取り付けられている。

Ｙ軸ガイドレール８は、図７に示すように縦長断面のものであって、そのＺ軸ガイドレール７側の端部には、図５、及び図７～図９に示すように、Ｚ軸昇降体２３が取り付けられている。このＺ軸昇降体２３は、Ｙ軸ガイドレール８の長さ方向と平行な基板２４ａと、この基板２４ａから直角向きに連なる副板部２４ｂ、基板２４ａと副板部２４ｂの上端どうしを連結一体化する天板部２４ｃ、及び副板部２４ｂとＹ軸ガイドレール８との間の入隅部に配置された補強用板材２４ｄから構成されている。前記基板２４ａには、Ｚ軸ガイドレール７の第一Ｚ軸レール材２１にＺ軸方向滑動可能に外嵌する上下２段の第一Ｚ軸スライダー２５ａ，２５ｂが取り付けられ、前記副板部２４ｂには、Ｚ軸ガイドレール７の第二Ｚ軸レール材２２にＺ軸方向滑動可能に外嵌する第二Ｚ軸スライダー２６が取り付けられている。このＺ軸ガイドレール７側の第一Ｚ軸レール材２１と第二Ｚ軸レール材２２、及びＹ軸ガイドレール８のＺ軸昇降体２３に設けられた第一Ｚ軸スライダー２５ａ，２５ｂと第二Ｚ軸スライダー２６とによって、Ｙ軸ガイドレール８は、Ｚ軸ガイドレール７から水平にＹ軸方向に延出する姿勢を保って、Ｚ軸ガイドレール７に沿ってＺ軸方向に昇降移動することができる。

Ｙ軸ガイドレール８の昇降用駆動手段２７は、図４～図９に示すように、Ｚ軸ガイドレール７の上端部にＹ軸方向と平行な向きに取り付けられたモーター２８と、このモーター２８のＹ軸方向と平行な向きに突出する出力軸２８ａに取り付けられた駆動回転体２９と、Ｚ軸ガイドレール７の下端部に前記駆動用回転体２９の真下に位置するようにＹ軸方向と平行な水平支軸３０ａによって軸支された従動回転体３０、及び上下両回転体２９，３０間に掛張された巻掛け伝動具３１から成る巻掛け伝動手段３２によって構成されている。前記巻掛け伝動具３１は、図８に示すように平面視において、当該巻掛け伝動具３１の内側、即ち、巻掛け伝動具３１の両側昇降経路部３１ａ，３１ｂ間と上下両回転体２９，３０間の縦長領域内に、Ｚ軸ガイドレール７に取り付けられている第二Ｚ軸レール材２２と、当該第二Ｚ軸レール材２２に外嵌するＹ軸ガイドレール８側の第二Ｚ軸スライダー２６とが位置しており、当該巻掛け伝動具３１の両側昇降経路部３１ａ，３１ｂの内、Ｚ軸昇降体２３の基板２４ａに隣接する側の昇降経路部３１ａの一箇所が、押え板３１ｃによって基板２４ａに挟持固定されている。尚、巻掛け伝動具３１の前記昇降経路部３１ａは、Ｚ軸昇降体２３の天板部２４ｃを上下方向に貫通することになるので、当該天板部２４ｃには、巻掛け伝動具３１の前記昇降経路部３１ａが貫通する貫通開口部３３が設けられている。

縦長断面のＹ軸ガイドレール８には、その上下両端面にＹ軸方向に沿ってＹ軸レール材３４，３５が従来周知のネジ止め手段により取り付けられている。又、このＹ軸ガイドレール８の両側面の内、Ｚ軸ガイドレール７のある側とは反対側の側面の上端付近にはＹ軸方向に沿って連続する凹溝が設けられ、この凹溝内にＹ軸ラックギヤ３６が嵌合した状態でネジ止めされている。このＹ軸ガイドレール８にＹ軸方向に往復移動自在に支持されたＹ軸横動体３７にピッキングハンド９が取り付けられている。前記Ｙ軸横動体３７は、Ｙ軸ガイドレール８の前記Ｙ軸ラックギヤ３６が敷設されている側面に隣り合う垂直基板３８と、Ｙ軸ガイドレール８の上側のＹ軸レール材３４に上側から外嵌するように前記垂直基板３８の上端内側に取り付けられた上側Ｙ軸スライダー３９と、Ｙ軸ガイドレール８の下側のＹ軸レール材３５に下側から外嵌するように前記垂直基板３８の下端内側に取り付けられた下側Ｙ軸スライダー４０によって構成されている。

上記のＹ軸横動体３７を介してピッキングハンド９をＹ軸ガイドレール８に沿って往復移動させるためのピッキングハンド移動用駆動手段４１は、Ｙ軸横動体３７における垂直基板３８の上端部前側に上下縦向きに取り付けられたモーター４２と、このモーター４２の下端から垂直下向きに突出する出力軸４２ａに取り付けられて前記Ｙ軸ラックギヤ３６に咬合するピニオンギヤ４３から構成されている。前記垂直基板３８の上端部は、ピニオンギヤ４３を垂直基板３８の後ろ側にあるＹ軸ラックギヤ３６に咬合させるために二股状に形成され、この垂直基板３８の上端二股部３８ａ間で前記ピニオンギヤ４３より上側にモーター架台部３８ｂが架設されている。

ピッキングハンド９は、図１１～図１４Ｂに示すように、Ｚ軸方向に長尺で柱状のピッキングハンド本体４４と、このピッキングハンド本体４４の下端に取り付けられたピッキングヘッド４５、ピッキングハンド本体４４をＺ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段４６、ピッキングハンド本体４４の自転範囲制限手段４７、及びピッキングヘッド４５を水平支軸の周りに傾動させる傾動用駆動手段４８から構成されている。ピッキングハンド本体４４は、図１２～図１４Ａに示すように、下端に角軸部４９ａを有する上端軸部４９、この上端軸部４９の前記角軸部４９ａに相対回転不能に嵌合され且つ前記角軸部４９ａに１本のボルト５０ａで同心状に結合された上側接続用フランジ５０、この上側接続用フランジ５０との間で、自転範囲制限手段４７を構成する制御板４７ａを挟んだ状態で周方向複数本のボルト５１ａによって同心状に結合された下側接続用フランジ５１、この下側接続用フランジ５１から下向きに一体に連設された中継軸部５２、及びこの中継軸部５２の下端部に外嵌連結された本体軸部５３から構成されている。中継軸部５２は、下側接続用フランジ５１を上端に一体形成されている肉厚丸パイプ材の直径方向両側を偏平状に切削して形成されたような、横断面が中心に丸穴を有する長方形状のものであり、本体軸部５３は、前記中継軸部５２の外側輪郭に合わせて丸パイプ材の直径方向両側を偏平状に加圧成形したような、横断面が中空長方形状のパイプ材から成り、この本体軸部５３の上端部を前記中継軸部５２の下端部に外嵌させた状態で複数本のネジ５３ａにより両者を結合一体化させている。

上記構成のピッキングハンド本体４４は、図１１に示すように前記Ｙ軸横動体３７の垂直基板３８の外側にＺ軸方向と平行になるように、上端軸部４９の上下両端が軸受け５４ａ，５４ｂによって自転可能に支持されている。この上端軸部４９には、上側軸受け５４ａの直下位置に、前記自転用駆動手段４６の巻掛け伝動手段５５を構成する従動回転体５６ｂが取り付けられている。巻掛け伝動手段５５は、前記従動回転体５６ｂと、上下縦向きのモーター５８の下端出力軸５８ａに取り付けられている駆動回転体５６ａ、及び両回転体５６ａ，５６ｂ間に掛張された巻掛け伝動具５７によって構成されている。前記モーター５８は、平面視においてピッキングハンド本体４４に対しＸ軸ガイドレール２のある側とは反対側へＹ軸方向に離れた位置に配置され、当該モーター５８を支持するモーター支持板５９は、上端軸部４９を支持する上側軸受け５４ａから連設されて前記モーター支持板５９の側辺上側に重なる取付け板部５４ｃに、並列する垂直向きの２本のボルト６０によって取り付けられると共に、図１０に示すように垂直基板３８に対しても１本の水平向きのボルト６１によって取り付けられている。尚、前記上側軸受け５４ａの取付け板部５４ｃに設けられ且つ垂直向きの２本のボルト６０が挿通される２つのボルト孔と、前記垂直基板３８に設けられ且つ水平向きのボルト６１が挿通する１つのボルト孔とは、Ｙ軸方向に長い長孔になっており、これらボルト６０，６１を緩めてモーター支持板５９をＹ軸方向に移動させ、モーター５８側の駆動回転体５６ａとピッキングハンド本体４４側の従動回転体５６ｂとの間の間隔を変えて、巻掛け伝動具５７の張力を調整することができるように構成されている。

図１２～図１４Ｂに示すように、ピッキングヘッド４５は、下側に３つの負圧吸着ヘッド単体６２ａ～６２ｃが取り付けられた基盤６３を備えている。ピッキングハンド本体４４を構成している本体軸部５３の下端には、下窄まりの軸受け部材６４が取り付けられており、この軸受け部材６４の下端部が前記ピッキングヘッド４５の基盤６３の中心位置から上向きに突設された軸受け６５に、前記本体軸部５３の短辺方向の水平支軸６６によって傾動自在に軸支されている。前記軸受け部材６４は、上端に二股状差込み部６４ａが連設され、この二股状差込み部６４ａを前記本体軸部５３の両短辺内側に差し込んでそれぞれネジ６４ｂによって固着されている。又、この軸受け部材６４は、ピッキングヘッド４５の基盤６３が水平支軸６６の周りに傾動したときに、当該基盤６３が接近してくる側の側面（本体軸部５３の両短辺に繋がる両側面）が逆Ｖ字形に傾斜し、この傾斜両側面に、球面状頭部を備えた傾動制限ネジ６７ａ，６７ｂが、突出量調整可能に取り付けられている。これら傾動制限ネジ６７ａ，６７ｂは、図１５に示すように、ピッキングヘッド４５が許容角度以上に傾動するのを当該傾動制限ネジ６７ａ／６７ｂがピッキングヘッド４５の基盤６３の上面に当接して阻止するものであるが、この実施例では前記基盤６３の上面の傾動制限ネジ６７ａ，６７ｂに当接する箇所に、図１４Ｂに示すように、水平支軸６６に対して直交する方向に沿って底面が円弧形の凹溝部６８ａ，６８ｂを形成し、この凹溝部６８ａ／６８ｂの底面に傾動制限ネジ６７ａ／６７ｂの球面状頭部が当接するように構成している。

ピッキングヘッド４５の傾動用駆動手段４８は、図１２～図１４Ｂに示すように、ピッキングハンド本体４４の本体軸部５３より上方に突出している中継軸部５２の偏平側面部を水平向きに貫通する中空水平支軸７０と、中継軸部５２の両側で前記中空水平支軸７０に一端部が取り付けられ且つ互いに逆向き水平方向に延出する一対の可動レバー７１，７２、両可動レバー７１，７２の遊端部に前記中空水平支軸７０と平行な水平支軸（ボルトナットのボルト軸部）７３ａ，７４ａによって上端部が軸支連結された２本の押し引きリンク７３，７４、前記中空水平支軸７０の一端に出力軸７５ａが挿入固定された水平横向きのモーター７５から構成されている。このモーター７５の出力軸７５ａ側の端部に取り付けられたモーター支持用垂直板７６の上端には、自転範囲制限手段４７を構成する補助制御ブロック４７ｂが一体形成され、この補助制御ブロック４７ｂが前記制御板４７ａの側辺にボルト４７ｃによって固着されている。前記制御板４７ａは、先に説明したようにピッキングハンド本体４４を構成している上端軸部４９と中継軸部５２との間に上下両接続用フランジ５０，５１を介して固着されてピッキングハンド本体４４と一体に自転するものであるから、モーター７５もピッキングハンド本体４４と一体に公転することになる。

モーター７５の出力軸７５ａによって回転駆動される前記中空水平支軸７０は、外端側に一方の可動レバー７１が一体形成されている内側筒状軸体７７と、外端側に他方の可動レバー７２が一体形成されている外側筒状軸体７８とから構成されたもので、内側筒状軸体７７は、モーター７５の出力軸７５ａに外嵌すると共に当該出力軸７５ａにキー止めされた状態で中継軸部５２の貫通孔５２ａに内側筒状軸体７７の内端部を挿入し、外側筒状軸体７８は、中継軸部５２の貫通孔５２ａに外側から挿入すると共に、モーター７５の出力軸７５ａの外端部に嵌合させて内側筒状軸体７７の内端に当接させている。この状態で外側筒状軸体７８の外端中心部に設けられた取付け孔に締結用ボルト７９が挿入され、当該締結用ボルト７９を、モーター７５の出力軸７５ａに設けられたネジ孔に捩じ込むことにより、ピッキングハンド本体４４に対する中空水平支軸７０の組み付けが完了する。このように組み付けられた中空水平支軸７０の内外両可動レバー７１，７２が相対的に回転するのを完全に防止するため、図１２に示されるように、貫通孔５２ａ内に入り込む内側筒状軸体７７の内端部と、当該内側筒状軸体７７の内端部に軸方向に当接する外側筒状軸体７８の内端部とに、凹部と凸部が互いに軸方向に嵌合して周方向の相対回転を阻止する嵌合部８０を設けておくことができる。

前記可動レバー７１，７２に上端が軸支連結されている前記押し引きリンク７３，７４は、その下端が、ピッキングヘッド４５の基盤６３の上側に突設された一対の軸受け８１，８２に、当該基盤６３とピッキングハンド本体４４の本体軸部５３とを連結している水平支軸６６と平行な水平支軸８１ａ，８２ａによって軸支連結している。図１４Ａに示すように、両可動レバー７１，７２が水平状態にあるとき、両押し引きリンク７３，７４によって連結されているピッキングヘッド４５の基盤６３も水平状態になっている。そしてこの状態を中空水平支軸７０の軸心方向から見たとき、両押し引きリンク７３，７４は、上端近傍位置まではピッキングハンド本体４４の本体軸部５３と平行な直線状になっており、この直線状部分から上端までが斜め外側へ広がるように傾斜している。一方、図１１に示すように、モーター７５を横から見る（ピッキングハンド本体４４の本体軸部５３の巾の狭い側面を見る）状態では、両押し引きリンク７３，７４は、巾の狭い本体軸部５３の両側で全長にわたって直線状に見えることになる。

上記のように両可動レバー７１，７２とピッキングヘッド４５の基盤６３が水平状態にあるときを傾動待機状態とし、係る状態からモーター７５を正回転方向に稼働させて、中空水平支軸７０から左右両側に水平に延出していた可動レバー７１，７２を、図１５に実線で示すように可動レバー７１を上方に移動する向きに正方向に傾動させて押し引きリンク７３を引き上げることにより、ピッキングヘッド４５の基盤６３を、傾動制限ネジ６７ａに当接する正方向傾動限姿勢（角度 Maxθ＜90度）まで水平支軸６４の周りに正方向に傾動させることができる。上記の傾動待機状態からモーター７５を逆回転方向に稼働させて、図１５に仮想線で示すように可動レバー７２を上方に移動する向きに所定角度だけ逆方向に傾動させて押し引きリンク７４を引き上げることにより、ピッキングヘッド４５の基盤６３を、傾動制限ネジ６７ｂに当接する逆方向傾動限姿勢まで水平支軸６４の周りに逆方向に傾動させることができる。勿論、図１６に示すように、可動レバー７１，７２の傾動角度を縮小させて、ピッキングヘッド４５を正方向又は逆方向傾動限姿勢（角度
Maxθ＜90度）に至るまでの任意の傾動姿勢（角度θ＜Maxθ）に切り換えて使用することもできる。尚、構造上、可動レバー７１，７２と押し引きリンク７３，７４とを軸支連結する位置（水平支軸７３ａ，７４ａの位置）と、押し引きリンク７３，７４とピッキングヘッド４５側の軸受け８１，８２とを軸支連結する位置（水平支軸８１ａ，８２ａの位置）を全て固定することはできないので、この実施例では、可動レバー７１，７２に設けられる水平支軸７３ａ，７４ａの軸孔を、これら可動レバー７１，７２の長さ方向に対して直角向きに長孔としている。

尚、この実施例では、ピッキングヘッド４５に３つの負圧吸着ヘッド単体６２ａ～６２ｃが、ピッキングヘッド４５の自転軸心の周囲に等間隔おき（１２０度間隔）に配置されているが、吸着対象のワークの被吸着面の形状や向きなどに応じて自転用駆動手段４６のモーター５８を稼働させ、ピッキングハンド本体４４と共にピッキングヘッド４５を自転させて３つの負圧吸着ヘッド単体６２ａ～６２ｃの配置状態を変えることが可能である。２つの負圧吸着ヘッド単体を並列させているピッキングヘッドや、例えば２～３本の開閉指を備えた把持具でワークを掴むタイプのものであるときも、上記のようにピッキング対象のワークの向きなどに応じてピッキングヘッドの向きを自転により変更できる方が、ピッキング作業を確実に行う上で好都合である。前記３つの負圧吸着ヘッド単体６２ａ～６２ｃは、図１４Ｂに示すように、平面視において基盤６３上の自転軸心を通り且つ基盤６３の傾動中心軸となる水平支軸６６に対して水平方向に直交する仮想中心線６３ａ上に１つの負圧吸着ヘッド単体６２ａが配置され、他の２つの負圧吸着ヘッド単体６２ｂ，６２ｃが前記仮想中心線６３ａに対して左右対称位置に配置された構成になっている。

上記のようにピッキングハンド本体４４を自転させる場合、このピッキングハンド本体４４に取り付けられている傾動用駆動手段４８もピッキングハンド本体４４と一体に回転することになる。即ち、ピッキングハンド本体４４から水平横向きに突出している傾動用駆動手段４８のモーター７５がピッキングハンド本体４４のＺ軸方向の自転中心線の周りに公転することになる。この実施例では、ピッキングハンド本体４４が自転する前の自転待機状態では、図１０、図１１、及び図１７に示すように傾動用駆動手段４８のモーター７５が、自転用駆動手段４６のモーター５８の真下位置でＹ軸ガイドレール８と平行になる向きに設定されている。この自転待機状態では、図１４Ｂに示したピッキングヘッド４５の基盤６３の仮想中心線６３ａが、図１１に示す傾動用駆動手段のモーター７５（中空水平支軸７０）の水平軸心に対して直交する向きとなるように構成している。

ピッキングハンド本体４４の自転範囲制限手段４７は、ピッキングハンド本体４４の上端軸部４９と中継軸部５２との間に取り付けられてピッキングハンド本体４４と一体に回転する制御板４７ａと、この制御板４７ａの側辺に固定されている補助制御ブロック４７ｂと、Ｙ軸横動体３７における垂直基板３８の下端から下向きに連設された角軸状の自転制止用突出部４７ｄから構成されている。前記制御板４７ａには、その周囲一箇所に第一突出側面部８３が設けられ、前記補助制御ブロック４７ｂには、その長さ方向の一端寄りの位置に第二突出側面部８４が設けられている。

図１７に示すピッキングハンド本体４４は、先に説明した自転待機状態にあり、この状態では、制御板４７ａと補助制御ブロック４７ｂの周囲は前記自転制止用突出部４７ｄから離れている。この状態から自転用駆動手段４６のモーター５８を稼働させて、傾動用駆動手段４８のモーター７５が平面視においてＹ軸ガイドレール８に接近する時計回りにピッキングハンド本体４４を自転させると、図１８に示すように、前記傾動用駆動手段４８のモーター７５が時計回りに角度６６度回転したときに補助制御ブロック４７ｂの第二突出側面部８４が前記自転制止用突出部４７ｄの表面に当接して、それ以上の時計回りの自転が不能になる。又、図１７に示す自転待機状態から自転用駆動手段４６のモーター５８を逆回転方向に稼働させて、傾動用駆動手段４８のモーター７５が平面視においてＹ軸ガイドレール８から離れる反時計回りにピッキングハンド本体４４を自転させると、図１９に示すように、前記傾動用駆動手段４８のモーター７５が反時計回りに角度１１４度回転したときに制御板４７ａの第一突出側面部８３が前記自転制止用突出部４７ｄの内側面に当接して、それ以上の反時計回りの自転が不能になる。即ち、自転待機状態にあるピッキングハンド本体４４は、時計回りには角度６６度まで、反時計回りには角度１１４度まで、合計斜め１８０度範囲内で自由に自転させることができる構造となっている。

Ｙ軸横動体３７に支持されているピッキングハンド本体４４は、ピッキングハンド移動用駆動手段４１のモーター４２を稼働させて、Ｙ軸ガイドレール８に沿ってＹ軸方向に往復移動させることができるが、このピッキングハンド本体４４が、図１７に示すようにＺ軸ガイドレール７に接近する方向に横動したとき、図３及び図１７～図１９に示すように、Ｙ軸横動体３７の垂直基板３８の側辺がＹ軸ガイドレール８の側面に取り付けられているストッパーボルト８５に当接するＺ軸ガイドレール７側の行程端で停止する。この状態においてピッキングハンド本体４４を、自転用駆動手段４６のモーター５８を稼働させて時計回りに限界の角度６６度まで自転させたとき、ピッキングハンド本体４４と一体に公転する傾動用駆動手段４８のモーター７５は、図１８に示すようにＺ軸ガイドレール７の前側に配置されている、Ｙ軸ガイドレール８の昇降用駆動手段２７における巻掛け伝動具３１に接触する直前の位置で停止している。又、ピッキングハンド本体４４を、自転用駆動手段４６のモーター５８を逆回転方向に稼働させて反時計回りに限界の角度１１４度まで自転させたときは、前記傾動用駆動手段４８のモーター７５は、図１９に示すように平面視でＸ軸ガイドレール２と接触する直前の位置で停止している。従って、Ｙ軸ガイドレール８がＺ軸ガイドレール７に沿って昇降移動して、前記傾動用駆動手段４８のモーター７５の高さが前記Ｘ軸ガイドレール２の高さ範囲内にあるときでも、ピッキングハンド本体４４が反時計回りに限界の角度１１４度まで自転しても、傾動用駆動手段４８のモーター７５がＸ軸ガイドレール２に衝突する恐れはない。

以上のように構成されたピッキング装置は、例えば図１及び図２に示す作業用定位置ＰＡに所定向きにセットされたワーク取出し作業対象の搬送用コンテナ１Ａ内のばら積みワーク（ピッキングヘッド４５の３つの負圧吸着ヘッド単体６２ａ～６２ｃによって吸着して吊り上げられるワーク）の内、選択された特定ワークを、ピッキングハンド９のピッキングヘッド４５により吸着して吊り上げ、このピッキングした特定ワークを、隣の作業用定位置ＰＢにセットされているワーク搬入作業対象の搬送用コンテナ１Ｂ内の所定位置に搬入するような作業に供される。この場合、ピッキングハンド９のピッキングヘッド４５をＸＹＺ３次元方向に移動させるために、Ｚ軸ガイドレール７をＸ軸方向に移動させるＺ軸ガイドレール移動用駆動手段１６と、前記Ｙ軸ガイドレール８をＺ軸方向に昇降移動させるＹ軸ガイドレール昇降用駆動手段２７と、ピッキングハンド９をＹ軸方向に移動させるピッキングハンド移動用駆動手段４１が、先に詳細に説明したように運転される。

上記のピッキング装置の運転時には、図１に示すようにピッキングヘッド４５は、Ｚ軸ガイドレール７の上端位置と下端位置との間のＹ軸ガイドレール８の昇降移動を伴って、搬送用コンテナ１Ａ，１Ｂ内の底面に隣接する下降限高さから、Ｘ軸ガイドレール２の上端レベル付近の上昇限高さまでのＺ軸方向昇降範囲ＺＥ内でＺ軸方向に昇降移動することができ、又、図２に示すようにピッキングハンド９は、Ｘ軸ガイドレール２の始端位置と終端位置との間のＺ軸ガイドレール７のＸ軸方向の横動を伴って、作業用定位置ＰＡにあるコンテナ１Ａの左端位置（コンテナ１Ｂに隣接する側とは反対側）付近から作業用定位置ＰＢにあるコンテナ１Ｂの右端位置を十分に超える位置までのＸ軸方向水平移動範囲ＸＥ内をＸ軸方向に往復移動することができ、更に、図３に示すようにピッキングハンド９は、Ｙ軸ガイドレール８の遊端位置からＺ軸ガイドレール７に最接近する基端位置までの間の、各作業用定位置ＰＡ，ＰＢにあるコンテナ１Ａ，１Ｂの短辺長さを十分に超えるＹ軸方向水平移動範囲ＹＥ内をＹ軸方向に往復移動することができるので、コンテナ１Ａ内の如何なる位置にある特定ワークもコンテナ１Ａより上方にピッキングし、その特定ワークを隣のコンテナ１Ｂ内の如何なる場所にも搬入することができる。尚、Ｙ軸方向水平移動範囲ＹＥを規制するために、Ｙ軸ガイドレール８の内端側と外端側とには、Ｙ軸横動体３７の垂直基板３８の両側辺に当接する前記ストッパーボルト８５とストッパーピン８６とが突設されている。尚、ストッパーボルト８５は組立て完了時点で取り付けられるものであって、Ｙ軸ガイドレール８にＹ軸横動体３７を組み付けた段階では、当該Ｙ軸横動体３７がＹ軸ガイドレール８の内端側から外れ落ちるのを防止するストッパーピン８７が設けられている。

上記の搬送用コンテナ１Ａ内からの特定ワークのピッキング作業と、ピッキングした特定ワークを搬送用コンテナ１Ｂ内の所定位置に搬入する作業は、原則としてピッキングヘッド４５が傾動前の水平姿勢で且つ自転待機状態にある向きのまま行われるが、ピッキング対象のワークの姿勢や向きなどによっては、ピッキングヘッド４５の傾動用駆動手段４８を稼働させてピッキングヘッド４５を水平支軸６６の周りに傾動許容範囲内の任意の角度だけ傾動させたり、ピッキングハンド本体４４の自転用駆動手段４６を稼働させてピッキングハンド本体４４と共にピッキングヘッド４５を斜め１８０度の範囲内で自転させることができる。

尚、以上の実施例において、Ｙ軸ガイドレール２の昇降用駆動手段２７に使用されている巻掛け伝動手段３２や、ピッキングハンド本体４４の自転用駆動手段４６に使用されている巻掛け伝動手段５５は、平ベルト、Ｖベルト、タイミングベルト、ワイヤー、チエンなどを使用する、従来周知の各種のものが利用できるが、いろいろな観点からタイミングベルトを使用する巻掛け伝動手段を利用するのが望ましい。又、本発明におけるピッキングヘッド４５として、３つの負圧吸引ヘッド単体６２ａ～６２ｃを自転軸心の周りに等間隔おきに配置した構造のものを例示しているが、これは一例であって、取り扱うワークの性状やサイズ、重量などに応じて、従来周知の磁気吸着タイプのもの、複数本の開閉指を使用してワークを把持する把持タイプのものなども利用できる。

本発明のピッキング装置は、搬送用コンテナにばら積みされている各種ワークの取出しに活用できるものである。

１Ａ ワーク取出し作業対象の搬送用コンテナ
１Ｂ ワーク搬入作業対象の搬送用コンテナ
２ Ｘ軸ガイドレール
３ 架台
４ａ～４ｃ 上側梁材
５ａ～５ｃ 下側梁材
６ 柱材
７ Ｚ軸ガイドレール
８ Ｙ軸ガイドレール
９ ピッキングハンド
１０ａ，１０ｂ Ｘ軸レール材
１１ Ｘ軸ラックギヤ
１２ Ｘ軸横動体
１３ 基板
１４ａ，１４ｂ 下側Ｘ軸スライダー
１５ａ，１５ｂ 上側Ｘ軸スライダー
１６ Ｚ軸ガイドレール移動用駆動手段
１７ 水平支持板
１８，２８，４２，５８，７５ モーター
１９ ピニオンギヤ
２０ 雌ネジ体
２１ 第一Ｚ軸レール材
２２ 第二Ｚ軸レール材
２３ Ｚ軸昇降体
２４ａ 基板
２４ｂ 副板部
２４ｃ 天板部
２４ｄ 補強用板材
２５ａ，２５ｂ 第一Ｚ軸スライダー
２６ 第二Ｚ軸スライダー
２７ Ｙ軸ガイドレール昇降用駆動手段
２９，３０，５６ａ，５６ｂ 巻掛け伝動手段を構成する回転体
３０ａ 水平支軸
３１，５７ 巻掛け伝動手段を構成する巻掛け伝動具
３１ａ，３１ｂ 巻掛け伝動具の両側昇降経路部
３１ｃ ベルト押え板
３２，５５ 巻掛け伝動手段
３３ 貫通開口部
３４，３５ Ｙ軸レール材
３６ Ｙ軸ラックギヤ
３７ Ｙ軸横動体
３８ 垂直基板
３８ａ 垂直基板の上端二股部
３８ｂ モーター架台部
３９，４０ Ｙ軸スライダー
４１ ピッキングハンド移動用駆動手段
４３ ピニオンギヤ
４４ ピッキングハンド本体
４５ ピッキングヘッド
４６ 自転用駆動手段
４７ 自転範囲制限手段
４７ａ 制御板
４７ｂ 補助制御ブロック
４７ｃ，５０ａ，６０，６１，７９ ボルト
４７ｄ 自転制止用突出部
４８ 傾動用駆動手段
４９ 上端軸部
４９ａ 角軸部
５０ 上側接続用フランジ
５１ 下側接続用フランジ
５１ａ 複数本のボルト
５２ 中継軸部
５２ａ 貫通孔
５３ 本体軸部
５３ａ 複数本のネジ
５４ａ，５４ｂ 上下一対の軸受け
５４ｃ 取付け板部
５９ モーター支持板
６２ａ～６２ｃ 負圧吸着ヘッド単体
６３ 基盤
６３ａ 仮想中心線
６４ ピッキングハンド本体下端の軸受け部材
６４ａ 二股状差込み部
６４ｂ ネジ
６５ 軸受け
６６ 水平支軸
６７ａ，６７ｂ 傾動制限ネジ
６８ａ，６８ｂ 凹溝部
６９ モーター支持用垂直板
７０ 中空水平支軸
７１，７２ 可動レバー
７３，７４ 押し引きリンク
７３ａ，７４ａ 水平支軸
７６ モーター支持用垂直板
７７ 内側筒状軸体
７８ 外側筒状軸体
８０ 嵌合部
８１，８２ 軸受け
８１ａ，８２ａ 水平支軸
８３ 制御板の第一突出側面部
８４ 補助制御ブロック第二突出側面部
８５ ストッパーボルト
８６，８７ ストッパーピン
ＰＡ，ＰＢ コンテナの作業用定位置
ＸＥ Ｘ軸方向水平移動範囲
ＹＥ Ｙ軸方向水平移動範囲
ＺＥ Ｚ軸方向昇降範囲

Claims (11)

1. 水平面上で互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向、及び水平面に対して垂直なＺ軸方向に移動可能なピッキングヘッドを備えたピッキング装置において、
   Ｘ軸方向と平行に一定高さに架設されたＸ軸ガイドレール、このＸ軸ガイドレールに下端部がＸ軸方向横動自在に支持され且つＺ軸方向に起立するＺ軸ガイドレール、このＺ軸ガイドレールに一端部がＺ軸方向昇降自在に支持され且つＺ軸ガイドレールから離れる水平Ｙ軸方向に延出する片持ち状のＹ軸ガイドレール、及びこのＹ軸ガイドレールに支持されたピッキングハンドから成り、このピッキングハンドは、前記Ｙ軸ガイドレールに上端部がＹ軸方向横動自在に支持され且つＺ軸方向に垂下する柱状のピッキングハンド本体と、このピッキングハンド本体の下端部に取り付けられたピッキングヘッドから構成されている、ピッキング装置。
2. 前記Ｘ軸ガイドレールの前側面の下端部と上側面とにはＸ軸レール材が敷設され、前記Ｚ軸ガイドレールの下端部は、前記Ｘ軸ガイドレールの前側面に重なるように配置され、このＺ軸ガイドレールの下端部には、前記Ｘ軸レール材に嵌合するスライダーが設けられ、前記Ｙ軸ガイドレールは、前記Ｚ軸ガイドレールに対して前記Ｘ軸ガイドレールのある側とは反対側に延出する向きで前記Ｘ軸ガイドレールに一端部が片持ち状に支持されている、請求項１に記載のピッキング装置。
3. 前記Ｚ軸ガイドレールを前記Ｘ軸ガイドレールに沿って往復移動させるＺ軸ガイドレール移動用駆動手段は、前記Ｘ軸ガイドレールの上側面に前記Ｚ軸ガイドレールのある側とは反対の後ろ側に歯列が位置する向きでＸ軸方向に沿って敷設されたＸ軸ラックギヤと、前記Ｚ軸ガイドレールの下端部の背面側に垂直縦向きに取り付けられたモーターと、このモーターの下端の出力軸に取り付けられて前記Ｘ軸ラックギヤと咬合するピニオンギヤから構成され、前記Ｘ軸ガイドレールの上側面に敷設されている前記Ｘ軸レール材は、前記ラックギヤの垂直背面に取り付けられている、請求項２に記載のピッキング装置。
4. 前記Ｚ軸ガイドレールの側面の内、Ｘ軸ガイドレールのある側とは反対側の前側面と、この前側面に直角に連なる左右両側面の内の片側の側面とに、Ｚ軸方向に沿ってＺ軸レール材が敷設され、前記Ｙ軸ガイドレールの端部の前記ピッキングハンドが支持される側とは反対の背面側には、前記Ｚ軸ガイドレールが備える２つの前記Ｚ軸レール材に嵌合するＺ軸スライダーが取り付けられ、前記Ｙ軸ガイドレールを前記Ｚ軸ガイドレールに沿って往復昇降移動させるＹ軸ガイドレール昇降用駆動手段は、前記Ｚ軸ガイドレールの上下両端部に軸支された上下一対の回転体と、これら両回転体間に掛張され且つ一箇所が前記Ｙ軸ガイドレールの端部の背面に固定された巻掛け伝動具、及び上下一対の前記回転体の内の上端側回転体に連動連結されたモーターから構成され、前記巻掛け伝動具は、Ｚ軸ガイドレールの前側面に敷設されている前記Ｚ軸レール材を内包するように張設されている、請求項１～３の何れか１項に記載のピッキング装置。
5. 前記ピッキングハンドをＹ軸方向に往復移動させるピッキングハンド移動用駆動手段が設けられ、このピッキングハンド移動用駆動手段は、前記Ｙ軸ガイドレールにＹ軸方向に沿って敷設されたＹ軸ラックギヤと、このＹ軸ラックギヤに咬合してＺ軸周りに回転するピニオンギヤと、このピニオンギヤの上側に垂直縦向きに設置されて当該ピニオンギヤを回転駆動するモーターから構成され、前記ピッキングハンド本体は、前記ピニオンギヤの下側に配置されている、請求項１～４の何れか１項に記載のピッキング装置。
6. 前記ピッキングハンドをＺ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段が設けられ、この自転用駆動手段は、前記ピッキングハンド移動用駆動手段のモーターに対してＹ軸方向に並列する垂直縦向きのモーターと、このモーターと、Ｚ軸周りに自転可能に支持されたピッキングハンドの上端部とを連動連結するＹ軸方向に沿った巻掛け伝動手段から構成されている、請求項５に記載のピッキング装置。
7. 前記ピッキングヘッドは、前記ピッキングハンド本体に対して水平支軸の周りに傾動自在に軸支され、このピッキングヘッドを前記水平支軸の周りに傾動させる傾動用駆動手段が設けられている、請求項１～６の何れか１項に記載のピッキング装置。
8. 前記傾動用駆動手段は、前記水平支軸の両側位置でピッキングヘッドに軸支連結された２本の押し引きリンク、前記ピッキングハンド本体の上端部側に前記水平支軸と平行な水平支軸によって軸支されて左右両側に張り出す一対の可動レバー、及びこの一対の可動レバーを一体に上下揺動させるモーターを備え、前記２本の押し引きリンクの上端部と前記一対の可動レバーとが軸支連結されて、前記一対の可動レバーの一体上下揺動に伴ってピッキングヘッドが傾動するように構成されている、請求項７に記載のピッキング装置。
9. 前記一対の可動レバーと前記２本の押し引きリンクは、前記水平支軸の軸方向から見て前記ピッキングハンド本体の両側に振り分け配置されている、請求項８に記載のピッキング装置。
10. 前記ピッキングハンドをＺ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段と、この自転用駆動手段によるピッキングハンドの自転許容範囲を制限する自転範囲制限手段と、ピッキングヘッドを水平支軸の周りに傾動させる傾動用駆動手段が設けられ、この傾動用駆動手段のモーターは、前記ピッキングハンド本体に対して直角水平横向きに突設され、前記自転範囲制限手段は、前記ピッキングハンドの自転範囲を、前記ピッキングハンドがＺ軸ガイドレール及びＸ軸ガイドレールと接近する側のＹ軸方向の横動行程端にあるときに、平面視において前記傾動用駆動手段のモーターがＺ軸ガイドレール又はＸ軸ガイドレール及びこれらガイドレールに取り付けられている付属物と干渉しない斜め１８０度の範囲に規制するように構成されている、請求項１～９の何れか１項に記載のピッキング装置。
11. 前記傾動用駆動手段のモーターは、ピッキングハンドが自転する前の自転待機状態にあるときには、前記斜め１８０度の自転許容範囲内の中間位置で、平面視において前記Ｙ軸ガイドレールと平行になる角度に維持されている、請求項１０に記載のピッキング装置。

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