JP4381622B2 - 被製版ロールの取り扱い方法、及びロボットハンド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、立て置きされていてかつダンボール紙等の養生材で巻かれている大きさが様々に異なる被製版ロール（本願明細書において製版済みロールを含む）を横振れを抑えて迅速に吊り上げることができて、フォークパレット上に固設したロール収納ボックスの桝内へ被製版ロールを吊り下して収容する作業、及びロール収納ボックスの桝内から被製版ロールを吊り上げて取り出す作業に好適であり、高い作業効率が得られる，被製版ロールの取り扱い方法、及びロボットハンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロール立体倉庫における被製版ロールの収納・取り出しは、フォークによって出し入れできるパレットに複数本の被製版ロールを水平に載置してパレットの倉庫内の収納位置の番号及びパレットの何番目の位置に載置してあるかをコンピュータに登録しておき、製版のため、印刷のため、又は出荷のためにロールを取り出すときは、該当するパレットを取り出してきて次いで該当する被製版ロールの両端の被チャック孔を塞がないようにハンドリング用産業ロボットのロボットハンドでロール両端面をチャックして取り出していた。
コンバーター（フィルム加工業者）のロール立体倉庫内の収納ロール本数は多い会社で数万本、少ない会社でも数千本あり、ロール立体倉庫のロール収納効率が大変に低いことが問題になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、ダンボール紙等の養生材で巻かれた被製版ロールを立て置きにして収納できるようにすればロール立体倉庫のロール収納効率を飛躍的に上げることができるが、そのようにすると、被製版ロールを横振れを抑えて迅速に吊り上げることが必要になり、しかも、ダンボール紙等の養生材も一緒にハンドリングする必要がある。
他方、被製版ロールのハンドリングは被製版ロールの大きさが様々に異なることを考慮する必要がある。
詳述すると、被製版ロールは定位置にはないのでロボットハンドを被製版ロールの真上に位置させる誘導手段が必要となる。そして、被製版ロールは、円周長さが400ｍｍ〜900ｍｍの範囲において、10ｍｍずつ異なるロールがあり、これに特注の円周長さが加わると、円周長さのアイテムだけでも六十〜七十種類有り、そして、グラビア輪転印刷機が多種多様あることに伴って、グラビア印刷用の長さも1000ｍｍ〜1800ｍｍの範囲で細かく相違しているので、ロボットハンドを被製版ロールの真上に位置させて下降し被製版ロールを吊り上げる場合、ロボットハンドが被製版ロールの真上に位置した時点でロボットハンドと被製版ロールまでの距離が被製版ロールの長さによって様々であり、この距離が分からないとロボットハンドを被製版ロールをチャックできる位置まで迅速に移動させることができず、作業効率を上げることができない。
【０００４】
本願発明は、立て置きされていてかつダンボール紙等の養生材で巻かれている大きさが様々に異なる被製版ロールを横振れを抑えて迅速に吊り上げることができて、フォークパレット上に固設したロール収納ボックスの桝内へ被製版ロールを吊り下して収容する作業、及びロール収納ボックスの桝内から被製版ロールを吊り上げて取り出す作業に好適であり、高い作業効率が得られる，被製版ロールの取り扱い方法、及びロボットハンドを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願第一の発明（［請求項１］）は、ロボットハンドに付設したCCDカメラにより立て置きした被製版ロールの被チャック孔を検出するとともに、同ロボットハンドに付設した距離センサーにより被製版ロールの端面までの距離を検出し、ロボットハンドの主部を構成する複数割のチャック爪の中心を被チャック孔の中心に位置合わせしかつ前記検出した距離に基づいてチャック爪を移動して被製版ロールの被チャック孔に差し込み、チャック爪を開いてフランジを引っ掛けかつ同ロボットハンドの一部を構成する端面押圧板をロール端面に押付けてチャック爪と共同して被製版ロールの横振れを抑え、さらに同ロボットハンドの一部を構成する養生材押さえプレートにより被製版ロールを巻いているダンボール紙等からなる養生材を保持して被製版ロールを吊り上げ・吊り下しすることを特徴とする被製版ロールの取り扱い方法を提供するものである。
【０００６】
本願第二の発明（［請求項２］）は、立て置きした被製版ロールの被チャック孔に差し込んで開いて該被製版ロールの被チャック孔の縁を吊り上げ可能にチャックする複数割のチャック爪を備え、又、CCDカメラと距離センサーが付設され、さらに前記チャック爪を立て置きした被製版ロールの被チャック孔に差し込んで開いて該被製版ロールの被チャック孔の縁を吊り上げ可能にチャックした後に、端面押圧板を被製版ロールの端面に押付けて前記チャック爪と共同して被製版ロールの横振れを抑える横振れ抑制手段を備えているとともに、横振れ抑制手段により被製版ロールの横振れを抑えた後に、養生材押さえプレートで被製版ロールを一巻きして養生する養生材を抑え付けて該養生材を被製版ロールと一体に吊り上げる養生筒抑え手段を備えていることを特徴とするロボットハンドを提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本願発明にかかるロール立体倉庫における被製版ロールの集中取り出し方法について図面を参照して説明する。
図１(a)はロール立体倉庫１の概略に正面図を示す。このロール立体倉庫１は、ピックアップ装置２の上下動スライダー３に備えたフォークによりロール収納ボックス４a,４b,４cを固設したフォークパレット５を収納及び取り出すように構成されている。
【０００８】
図２に示すように、ロール立体倉庫から取り出されるフォークパレット５は搬送コンベア（図示しない）上を搬送されてきて産業ロボット８の作業エリアに停止される。産業ロボット８は、被製版ロール６を吊り上げてロール収納ボックス４a,４b,４c の桝内へ吊り下し、及び、ロール収納ボックス４a,４b,４c の所望の桝内に収容された被製版ロール６を吊り上げて取り出すようになっている。
コンピュータにはフォークパレット５の識別番号及び該フォークパレット５の倉庫内の収納位置番号及び該フォークパレット５に載置される被製版ロール６の識別番号を登録しておき、終業後又は夜間に翌日に取り扱う全てのロールをノミネートして、該当するフォークパレットを全て取り出してきて、図２に示すように、該当するロールを産業ロボット８のロボットハンド１０によりロール収納ボックス４aに収容されている多数の被製版ロール６の中から該当する被製版ロール６を選び出して養生材７が巻かれたままで選出した被製版ロール６を吊り上げて取り出し、他方のロール収納ボックス４cの桝内へ吊り下して集中的にプールする。フォークパレット５及びロール収納ボックス４a,４b,４cは、木製或いはプラスチック製であり上方から見て正方形の方眼状に仕切られている。
【０００９】
図１(b)は、このロール立体倉庫において使用される三種類のロール収納ボックスの平面図を示す。三種類のロール収納ボックス４a,４b,４cは、桝の大きさが相違している。
フォークパレット５は、共通の大きさであり、ピックアップ装置２の上下動スライダー３に備えたフォークにより取り扱える。
【００１０】
フォークパレット５の上にロール収納ボックス４a,４b,４cを固設したこと及びロール収納ボックスを一種類でなく桝の大きさが相違する複数種類にしたのは、ロールの収納効率を高めるためである。
すなわち、被製版ロール６をフォークパレット５の上に立てて置くことにすると従来において３〜５本を横置きする場合に比べてロールの収納効率が大幅に高まる。そこで、被製版ロール６が倒れないようにするために、フォークパレット５の上にロール収納ボックス４a,４b,４cを固設してロールを一本一本囲むものとした。さらに、立体倉庫に収納する被製版ロール６の全本数を直径の大きさで数クラスに分け該クラス分けに対応して一つの桝の大きさを各クラスの最大直径の被製版ロールを収容できるように決めてなる複数種類（この実施例では三種類）のロール収納ボックス４a,４b,４cを備えることとして、被製版ロール６をクラス分けに対応するいずれかのロール収納ボックスの一つの桝に収容することでロールの収納効率がさらに高まるようにした。
【００１１】
図３に示すように、被製版ロール６をロール収納ボックス４a,４b,４cで囲っても中で倒れて傷が付いてしまうのを回避するために、又、被製版ロール６の出し入れに際して擦って傷が付いてしまうのを回避するために、ダンボール紙等の養生材７で一巻きにして養生するものとして、養生材７で一巻きにした被製版ロール６を桝に収容し、又は桝から取り出すこととした。
【００１２】
図２，図３に示すように、フォークパレット５に固設されたロール収納ボックス４a,４b,４cに収容されているダンボール紙等の養生材７で巻かれた被製版ロール６は、産業ロボット８によりハンドリングされる。ロボットハンド１０は、ロボットアーム９に対してサーボモータ１０ｍにより一定角度だけ平面旋回可能でかつモータシリンダ１０ｃによって昇降自在な旋回盤１０aに以下に述べる機能を有する構成部分を備えている。
【００１３】
図３，図４，図５に示すように、ロボットハンド１０は、ロボットハンドの一部が、被製版ロール６の被チャック孔６aに差し込んでチャック開閉手段１０kの作動により開いて該被製版ロール６の被チャック孔６aの縁を吊り上げ可能にチャックする三つ割（二つ割以上であれば良い）のチャック爪１０bとして構成され、チャック爪１０bの先端にCCDカメラ１０dと距離センサー１０eを分配して備えている。
【００１４】
図３，図５，図６に示すように、ロボットハンド１０は、前記チャック爪１０bと共同して被製版ロール６の横振れを抑える横振れ抑制手段を備えている。
該横振れ抑制手段は、チャック爪１０bを被製版ロール６の被チャック孔６aに差し込んで開いて該被製版ロール６の被チャック孔６aの縁を吊り上げ可能にチャックした後、図５に示すように、エアシリンダ装置１０fを作動して端面押圧板１０gを被製版ロール６の端面に強く押付けてばね１０hを圧縮してチャック爪１０bの爪部を被製版ロール６の被チャック孔６aに引っ掛け、もって、端面押圧板１０gとチャック爪１０bとでフランジを挟持して被製版ロール６の横振れを抑えるように構成されている。
【００１５】
図５，図６に示すように、ロボットハンド１０は、被製版ロール６を一巻きして養生する養生材７を抑え付けて該養生材７を被製版ロール６と一体に吊り上げる養生筒抑え手段を備えている。
該養生筒抑え手段は、前述したように、前記端面押圧板１０gと前記チャック爪１０bとでフランジを挟持して被製版ロール６の横振れを抑えた後に、一対のアクチュエータ１０iを作動して一対の養生材押さえプレート１０jで養生材７を抑え付けて該養生材７を被製版ロール６と一体に吊り上げるように構成されている。
【００１６】
産業ロボット８がロボットハンド１０をフォークパレット５に固設されたロール収納ボックス４a,４b,４cの所要位置の桝２aに移動させると、ロボットハンド１０のチャック中心が被製版ロール６の中心に一致する前に、チャック爪１０b の先端に備えた距離センサー１０eが被製版ロール６の端面までの距離を検出し、距離検出信号をロボット制御用コンピュータ（図示しない）に送信するようになっている。
【００１７】
引き続き、チャック爪１０b の先端に備えたCCDカメラ１０dの検出信号に基づいてロボットハンド１０のチャック中心を被製版ロール６の中心に合わせるように位置させる。
CCDカメラ１０dは、被製版ロール６の端面を撮影し映像信号をロボット制御用コンピュータ（図示しない）に送信するようになっており、該ロボット制御用コンピュータは、画像処理を行ってロボットハンド１０のチャック中心と被製版ロール６の中心との間の水平距離を算出してロボットハンド１０のチャック中心を被製版ロール６の中心に一致させるようにロボットハンド１０を水平移動する。
【００１８】
前述したように、ロボットハンド１０のチャック中心が被製版ロール６の中心に一致すると、該ロボット制御用コンピュータは、距離検出信号から算出したロール端面までの距離に基づいてロボットアーム９を比較的高速で揺動して、図４に示すようにロボットハンド１０のチャック爪１０bを被製版ロール６の被チャック孔６aに一定深さに差し込み停止させるようになっている。
【００１９】
図５に示すように、被製版ロール６の被チャック孔６aに差し込んだチャック爪１０bを開いて被チャック孔６aの縁を吊り上げ可能にチャックした後、図６に示すように、端面押圧板１０gとチャック爪１０bとでフランジを挟持して被製版ロール６の横振れを抑え、次いで、一対の養生材押さえプレート１０jで養生材７を抑え付けて該養生材７を被製版ロール６と一体に吊り上げる。
【００２０】
本願発明では、該当する被製版ロール６を選び出すことができないことを回避するために、ロール収納ボックス４aのいずれの桝目に収容してあるかを登録しておくので、該当するロールを特定することができるが、彼此混同する惧れが生じない。
本願実施例では、コンピュータにロール立体倉庫のロールパレット５の位置番号と被製版ロール６の識別番号とロールパレット５の識別番号と被製版ロール６のロールパレット５に収容した桝目番号を登録しておいて、図２に示すように、終業後又は夜間に、ロール立体倉庫から該当するフォークパレット５を取り出してきて、次いで産業ロボット８により養生材７で巻かれたままの該当する被製版ロール６を吊り上げて取り出し、プール用のロール収納ボックス４cに収容して集中的にプールしておく。
プール用のロール収納ボックスは、桝目が一番大きいことが好ましく、三台用意すれば、製版用、印刷用、及び出荷用に仕分けしてプールすることができる。製版用、印刷用、及び出荷用に仕分けした三台のプール用のロール収納ボックスは、移動先に搬送され、図２に示すものと同じ産業ロボット８が養生材７で巻かれたままの該当する被製版ロール６を吊り上げて取り出す。その後、人手により養生材７が取り除かれ製版、又は、印刷に供される。
【００２１】
【発明の効果】
本願第一の発明（［請求項１］）の被製版ロールの取り扱い方法、及びロボットハンドは、フォークパレット上に固設した上方から見て方眼状に仕切られたロール収納ボックスに被製版ロールを収容してロール立体倉庫に収納することによりロールの収納効率を従来に比べて飛躍的に向上させる構成とするロール立体倉庫において、
立て置きされていてかつダンボール紙等の養生材で巻かれている大きさが様々に異なる被製版ロールを横振れを抑えて迅速に吊り上げることができるから、ロール収納ボックスに被製版ロールの一桝内へ吊り下して収容し、及び吊り上げて取り出すハンドリング作業が安全に行えて高い作業効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係り、図(a)は被製版ロールの収納状態を示すロール立体倉庫の正面図、図(b)はロール立体倉庫において使用される三種類のロール収納ボックスの平面図。
【図２】本願発明に係り、産業ロボットによりロール収納ボックスに収納されている被製版ロールを検索し該当するときはピックアップするところを示す斜視図。
【図３】本願発明の被製版ロールの取り扱い方法、及びロボットハンドを示すもので、ロボットハンドを被製版ロールの真上に合わせるところを示す縦断正面図。
【図４】図３の工程に続く工程を示すもので、ロボットハンドのチャック爪を被製版ロールの被チャック孔内に差しこんだ状態を示す縦断正面図。
【図５】図４の工程に続く工程を示すもので、ロボットハンドのチャック爪を開いて被製版ロールの被チャック孔の内縁をチャックした状態を示す縦断正面図。
【図６】図５の工程に続く工程を示すもので、被製版ロールの横振れを抑えた状態にチャックし、かつ、養生材を被製版ロールと一体に吊り上げ得る状態を示す縦断正面図。
【符号の説明】
１・・・ロール立体倉庫、２・・・ピックアップ装置、３・・・上下動スライダー、４a,４b,４c・・・ロール収納ボックス、５・・・フォークパレット、６・・・被製版ロール、６a・・・被チャック孔、７・・・養生材、８・・・産業ロボット、９・・・ロボットアーム、１０・・・ロボットハンド、１０a・・・旋回盤、１０b・・・チャック爪、１０ｃ・・・モータシリンダ、１０c・・・CCDカメラ、１０e・・・距離センサー、１０f・・・エアシリンダ装置、１０g・・・端面押圧板、１０h・・・ばね、１０i・・・アクチュエータ、１０j・・・養生材押さえプレート、１０k・・・チャック開閉手段、１０ｍ・・・サーボモータ、１１・・・溝形ブラケット、１２・・・無線式ICタグ、

Claims (2)

1. ロボットハンドに付設したCCDカメラにより立て置きした被製版ロールの被チャック孔を検出するとともに、同ロボットハンドに付設した距離センサーにより被製版ロールの端面までの距離を検出し、ロボットハンドの主部を構成する複数割のチャック爪の中心を被チャック孔の中心に位置合わせしかつ前記検出した距離に基づいてチャック爪を移動して被製版ロールの被チャック孔に差し込み、チャック爪を開いてフランジを引っ掛けかつ同ロボットハンドの一部を構成する端面押圧板をロール端面に押付けてチャック爪と共同して被製版ロールの横振れを抑え、さらに同ロボットハンドの一部を構成する養生材押さえプレートにより被製版ロールを巻いているダンボール紙等からなる養生材を保持して被製版ロールを吊り上げ・吊り下しすることを特徴とする被製版ロールの取り扱い方法。
2. 立て置きした被製版ロールの被チャック孔に差し込んで開いて該被製版ロールの被チャック孔の縁を吊り上げ可能にチャックする複数割のチャック爪を備え、又、CCDカメラと距離センサーが付設され、さらに前記チャック爪を立て置きした被製版ロールの被チャック孔に差し込んで開いて該被製版ロールの被チャック孔の縁を吊り上げ可能にチャックした後に、端面押圧板を被製版ロールの端面に押付けて前記チャック爪と共同して被製版ロールの横振れを抑える横振れ抑制手段を備えているとともに、横振れ抑制手段により被製版ロールの横振れを抑えた後に、養生材押さえプレートで被製版ロールを一巻きして養生する養生材を抑え付けて該養生材を被製版ロールと一体に吊り上げる養生筒抑え手段を備えていることを特徴とするロボットハンド。

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