JP6428247B2 - 物品の搬送方法、及び搬送装置 - Google Patents

物品の搬送方法、及び搬送装置 Download PDF

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本発明は、トレイへ物品を搬送する物品の搬送方法、及びトレイへ物品を搬送するための搬送装置に関する。
従来、機械部品等の小型の物品を搬送元から搬送先のトレイまで搬送する場合には、物品を吸引等により保持して機械的に搬送する搬送装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。こうした搬送装置は、物品を保持した状態にて移動可能な保持部と、トレイを位置決めするガイド部とを備えている。そして、トレイに設けられる収容部の位置に応じて予め設定された目標位置に向かって、物品を保持した状態の保持部を移動させることによって、トレイの収容部内に物品を搬送する。
特開2002−52487号公報
ところで、合成樹脂製等の可撓性を有するトレイ等を用いて、上記の搬送装置による搬送を行う場合には、保持部に保持された物品をトレイの収容部内に挿入して載置する際に、先に他の収容部内に載置されていた搬送済みの物品が収容部から飛び出してこぼれやすいという問題があった。すなわち、数多くのトレイの中には、寸法誤差等により収容部の位置がずれているものがある。こうした収容部の位置にずれのあるトレイが使用されると、物品をトレイの収容部に挿入する際に、凹状をなす収容部の縁に物品が接触する。ここで、可撓性を有するトレイ等が使用されていると、トレイの収容部の縁に物品が接触した際に、物品からの接触圧力に対して生じた反力により、トレイが大きく振動する場合がある。このトレイの振動によって、搬送済みの物品が収容部から飛び出してしまうおそれがある。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トレイへ物品を搬送する場合において、搬送済みの物品の飛び出しを抑制することのできる物品の搬送方法、及び搬送装置を提供することにある。
上記の目的を達成するための物品の搬送方法は、物品を保持した状態にて搬送先まで移動可能な保持部を備える搬送装置を用いて、搬送先の配置面に配置されたトレイへ物品を搬送する搬送方法であって、前記配置面に設けられたガイド部を前記トレイの側面に押し当てて、前記トレイの位置を調整する位置決め工程と、前記位置決め工程の後に前記ガイド部を退避させることにより、前記トレイについて、前記配置面上におけるスライド移動が許容された開放状態とする開放工程と、物品を保持した前記保持部を、前記開放状態にある前記トレイ上まで移動させるとともに前記トレイに接近する方向に移動させて、前記トレイに設けられた凹状の収容部に物品を載置する搬送工程とを有することを特徴とする。
上記構成によれば、配置面上の特定位置に位置決めされたトレイを、スライド移動が許容された開放状態として、搬送工程を行っている。そのため、収容部の位置にずれのあるトレイが使用されて、保持部に保持された物品をトレイの収容部内に挿入する際に収容部の縁に物品が接触すると、物品からの接触圧力に従ってトレイ自体が配置面上をスライド移動する。そして、スライド移動したトレイの収容部に物品が載置される。このように、トレイ自体がスライド移動することによって、物品からの接触圧力に対する反力がトレイに生じ難くなる。その結果、上記反力に基づくトレイの振動に起因する、収容部からの搬送済みの物品の飛び出しが抑制される。
上記搬送方法において、前記開放状態は、前記配置面上における直交する二方向間の90度の範囲に含まれる方向への前記トレイのスライド移動が許容され、かつ当該直交する二方向に対してそれぞれ反対の方向となる二方向への前記トレイのスライド移動が規制された状態であることが好ましい。
上記構成によれば、トレイがスライド移動する際におけるトレイの回転が抑制されて、トレイが平行にスライド移動しやすくなる。これにより、搬送工程後に、同様の搬送工程を連続して行う場合に、物品を収容部に容易に挿入することができる。
上記搬送方法において、前記保持部に保持された物品に先立って、前記開放状態にある前記トレイの前記収容部に対して、搬送される物品と同様の横断面形状を有する補助治具を挿入することが好ましい。
この場合には、保持部に保持された物品をトレイの収容部内に挿入する際に、トレイの収容部の縁に物品が接触し得る状況において、収容部の縁に物品が接触する前に、補助治具がトレイの収容部の縁に接触する。そして、補助治具との接触によりトレイがスライド移動した後に、スライド移動して、その位置が調整されたトレイの収容部に物品が挿入されることになる。そのため、トレイの収容部の縁に物品が接触することを抑制できる。
上記の目的を達成するための搬送装置は、トレイへ物品を搬送するための搬送装置であって、物品を保持した状態にて移動可能に構成された保持部と、前記トレイが配置される配置面を有する配置部と、前記配置面上における退避位置と進出位置との間を移動可能に構成されたガイド部とを備え、前記ガイド部は、進出位置に移動することにより、前記配置面に配置された前記トレイの側面を押して前記トレイの位置を調整した後、退避位置に移動することにより、前記トレイについて、前記配置面上におけるスライド移動が許容された開放状態とすることを特徴とする。
本発明の物品の搬送方法、及び搬送装置によれば、トレイへ物品を搬送する場合において、搬送済みの物品の飛び出しを抑制することができる。
搬送装置の説明図。 位置決め工程の説明図。 位置決め工程の説明図。 (a)は開放工程及び搬送工程の説明図、(b)は4−4線断面図。 (a)は搬送工程の説明図、(b)は5−5線断面図。 (a)、(b)は補助治具の説明図。
以下、可撓性を有するトレイへ物品を搬送するための搬送装置、及び搬送装置を用いた物品の搬送方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、搬送装置は、搬送先となるトレイを配置するための配置部10を備えている。配置部10の上面は、平坦状をなす配置面11として形成されている。配置面11には、配置面11上に置かれたトレイを、特定位置Aに位置決めするためのガイド部としての固定ガイド部12及び可動ガイド部13が設けられている。なお、本実施形態においては、長四角形状の外形を有するトレイを使用する場合について記載している。したがって、特定位置Aは、トレイの形状に応じた長四角形状に設定されている。
固定ガイド部12は、配置面11上に固定された平面視L字状の壁部であり、長四角形状に設定される特定位置Aの1つのコーナー(図中の右上隅)に沿って設けられている。
可動ガイド部13は、特定位置Aにおいて、固定ガイド部12が設けられるコーナーを形成しない長辺(図中の下辺)に沿って2箇所に設けられるとともに、同コーナーを形成しない短辺(図中の左辺)に沿って1箇所に設けられている。特定位置Aの長辺側に設けられる可動ガイド部13は、同長辺に沿ったガイド面を有する平板状のガイド部材13aと、ガイド部材13aを変位させるための駆動部13bとを備えている。特定位置Aの短辺側に設けられる可動ガイド部13は、同短辺に沿ったガイド面を有する平板状のガイド部材13aと、ガイド部材13aを変位させるための駆動部13bとを備えている。
各可動ガイド部13は、駆動部13bの駆動に基づいて、ガイド部材13aを、特定位置Aにおける対応する辺に対して接近離間させる方向に変位させる。より具体的には、特定位置Aにおける対応する辺とガイド部材13aのガイド面とが重なる位置(進出位置)と、特定位置Aにおける対応する辺とガイド部材13aのガイド面とが離間する位置(退避位置)との間でガイド部材13aを変位させる。なお、図1は、ガイド部材13aが退避位置に位置している場合を示している。また、駆動部13bとしては、退避位置と進出位置との間でガイド部材13aを変位可能な構成であればよく、例えば、エアシリンダや電動シリンダを用いることができる。
搬送装置は、搬送元であるテーブルTから搬送先まで物品Pを搬送するための搬送機構20を備えている。搬送機構20は、エアの吸引により物品Pを吸着して保持する保持部21と、保持部21を水平方向及び上下方向に移動させる駆動部22とを備えている。搬送機構20としては、特許文献1に開示されるような公知の装置を用いることができる。
次に、上記の搬送装置を用いて物品を、可撓性を有するトレイに物品Pを搬送する搬送方法について、図2〜図5を参照して説明する。本実施形態の搬送方法は、配置部10の配置面11上においてトレイの位置を調整する位置決め工程と、トレイを、配置面11上におけるスライド移動が許容された開放状態とする開放工程と、開放状態にあるトレイに物品Pを搬送する搬送工程とを有している。
(位置決め工程)
図2に示すように、位置決め工程においては、まず、配置部10の配置面11における特定位置Aの付近に可撓性を有するトレイ30を載置する。上記のとおり、本実施形態においては、トレイ30として、長四角形状の外形を有するトレイが使用されている。また、トレイ30には、上方に開口する凹状の収容部31が縦横に複数、設けられている。
図3に示すように、配置面11にトレイ30が載置された後は、各可動ガイド部13について、駆動部13bの駆動に基づいてガイド部材13aを進出移動させて、ガイド部材13aの位置を退避位置から進出位置へと変位させる。これにより、トレイ30は、その側面部分がガイド部材13aに押されて、固定ガイド部12側(図中、右上側)へと移動する。そして、進出位置に移動したガイド部材13aと固定ガイド部12との間にトレイ30が挟まれることによって、配置面11におけるトレイ30の位置が特定位置Aに位置決めされる。
(開放工程)
図4(a)に示すように、開放工程においては、各可動ガイド部13について、駆動部13bの駆動に基づいてガイド部材13aを退避移動させて、ガイド部材13aの位置を進出位置から退避位置へと変位させる。これにより、特定位置Aに位置決めされたトレイ30は、固定ガイド部12のみに接触し、可動ガイド部13(ガイド部材13a)とは接触していない開放状態となる。すなわち、トレイ30は、配置面11上における直交する二方向間の90度の範囲に含まれる方向(図中におけるX(−)方向とY(−)方向との間の90°の範囲に含まれる方向)へのスライド移動が許容され、かつ当該直交する二方向に対してそれぞれ反対の方向となる二方向(図中におけるX(+)方向及びY(+))へのスライド移動が固定ガイド部12により規制された状態となる。
(搬送工程)
搬送工程においては、まず、搬送機構20について、駆動部22の駆動に基づいて保持部21を搬送元であるテーブルTへ移動させるとともに、テーブルT上の物品Pを保持部21に吸着して保持させる(図1参照)。このとき、物品Pは、その上側部分において保持部21に保持されて、その下側部分には保持部21が接触していない状態となっている。
その後、物品Pを保持した保持部21を、搬送先の配置部10上まで水平方向に移動させる。具体的には、搬送機構20には、トレイ30が特定位置Aに位置している場合における各収容部31の位置に対応する配置面11上の座標がそれぞれ入力されている。そして、保持部21に保持された今回の物品Pが搬送されるべき収容部31に対応する座標を目標位置として保持部21を移動させる。
ここで、保持部21の上記目標位置は、トレイ30の収容部31の中心から、トレイ30のスライド移動が許容されている方向に僅かにずれた位置に設定される。すなわち、図4(a)における拡大部分、及び図4(b)に示すように、収容部31の中心C1に対して、保持部21に保持された物品Pの中心C2が、X(−)方向とY(−)方向との間の90°の範囲に含まれる方向へ僅かにずれた位置となるように、目標位置が設定される。つまり、目標位置に所定のずれが予め設定されている。
次いで、上記目標位置に到達した保持部21をトレイ30に接近する方向(下方向)へ移動させて、保持部21に保持された物品Pをトレイ30の収容部31内に挿入する。このとき、図4(b)に示すように、トレイ30の収容部31の中心C1と保持部21に保持された物品Pの中心C2とがずれていることから、収容部31における、物品Pの中心C2に近い側の縁(中心C2をずらした方向側の縁)に物品Pが接触する。
ここで、トレイ30は、配置面11上におけるスライド移動(X(−)方向とY(−)方向との間の90°の範囲に含まれる方向へのスライド移動)が許容された開放状態とされている。そのため、図5(a)及び図5(b)に示すように、収容部31の縁に物品Pが接触した際の接触圧力に従ってトレイ30が配置面11上をスライド移動する。図中においては、トレイ30のスライド移動の方向を白抜き矢印で示している。そして、スライド移動したトレイ30の収容部31に物品が完全に挿入される。
その後、物品Pに対する保持部21の吸着が解除されることにより、物品Pが収容部31に載置される。そして、保持部21をトレイ30から離間する方向(上方向)へ移動させて、トレイ30上から保持部21を退避させる。その後は、上記の搬送工程を繰り返し行うことにより、物品Pが収容されていない収容部31に物品Pが搬送される。
なお、2回目以降の搬送工程においても、特定位置Aに位置決めされたトレイ30の収容部31の中心C1に対して、保持部21に保持された物品Pの中心C2が同じ方向に僅かにずれた位置となるように、目標位置が設定される。しかしながら、1回目の搬送工程において、その目標位置に含まれるずれ量に相当する分、トレイ30がスライド移動していることから、2回目以降の搬送工程においては、図5(b)に示すように、移動先にあるトレイ30の収容部31の中心C1と保持部21に保持された物品Pの中心C2とが略一致する。そのため、2回目以降の搬送工程においては、1回目の搬送工程のように収容部31の縁と物品Pとが接触することなく収容部31に物品Pが挿入される。
次に、本実施形態の作用について記載する。
本実施形態においては、トレイ30を、特定方向へのスライド移動が許容された開放状態として搬送工程を行っている。そのため、収容部31の位置にずれのあるトレイ30が使用されて、保持部21に保持された物品Pを収容部31内に挿入する際に、収容部31の縁に物品Pが接触したとしても、物品Pからの接触圧力に従ってトレイ30自体が配置面11上をスライド移動する。
つまり、物品Pを収容部31内に挿入する際に、収容部31における、収容部31の位置ずれ方向と反対側の縁に物品Pが接触し、収容部31の位置ずれ方向と反対の方向にトレイ30がスライド移動する。これにより、物品Pからの接触圧力に対する反力がトレイ30に生じ難くなる。その結果、上記反力に起因するトレイ30の振動が抑制されるとともに、トレイ30の振動に起因する収容部31からの搬送済みの物品Pの飛び出しが抑制される。
特に、搬送済みの物品Pがトレイ30に収容された状態で行われる2回目以降の搬送工程は、1回目の搬送工程において配置面11上をスライド移動して、固定ガイド部12から離間した位置にあるトレイ30に対して行われる。そのため、2回目以降の搬送工程においては、トレイ30は、配置面11上における全方向にスライド移動が許容された状態となっており、収容部31の位置ずれ方向がいずれの方向であっても、トレイ30をスライド移動させることができる。その結果、収容部31からの搬送済みの物品Pの飛び出しが抑制される。
また、1回目の搬送工程において物品Pが搬送される収容部31に位置のずれがある場合は以下のように動作する。
この場合、物品Pを収容部31に挿入する際における、収容部31の中心C1に対する物品Pの中心C2のずれ方向は、保持部21の目標位置に設定されたずれの方向と、収容部31の位置ずれ方向との合成方向となる。ここで、目標位置に設定されたずれの大きさを、トレイの収容部31の位置ずれに基づくずれの大きさ(想定値)よりも大きく設定しておくことにより、トレイ30の収容部31の位置ずれ方向がいずれの方向であっても、上記合成方向は、トレイ30のスライド移動が許容されている方向の範囲(X(−)方向とY(−)方向との間の90度の範囲)に収まる。つまり、収容部31の位置ずれ方向が、目標位置に設定されたずれの方向に対して反対の方向である場合には、収容部31の位置ずれは、目標位置に設定されたずれによって相殺される。
そのため、トレイ30の収容部31の位置ずれ方向がいずれの方向であっても、物品Pを収容部31内に挿入する際には、収容部31における、トレイ30のスライド移動が許容されている方向の範囲の縁に物品Pが接触して、トレイ30のスライド移動が許容される。したがって、1回目の搬送工程においても、トレイ30がスライド移動することにより、物品Pからの接触圧力に対する反力がトレイ30に生じ難くなる。
次に、本実施形態の効果について記載する。
(1)本実施形態の物品の搬送方法は、配置面11に設けられた固定ガイド部12及び可動ガイド部13をトレイ30の側面に押し当てて、トレイ30の位置を調整する位置決め工程と、可動ガイド部13を退避させることにより、トレイ30について、配置面11上におけるスライド移動が許容された開放状態とする開放工程と、物品Pを保持した保持部21を、開放状態にあるトレイ30上まで移動させるとともにトレイ30に接近する方向に移動させて、トレイ30に設けられた収容部31に物品Pを載置する搬送工程とを有する。
上記構成によれば、可撓性を有するトレイ30へ物品Pを搬送する場合において、搬送済みの物品Pの飛び出しを抑制することができる。
(2)開放状態は、配置面11上における直交する二方向の間の90度の範囲へのスライド移動を許容し、かつ当該直交する二方向に対してそれぞれ反対の方向となる二方向へのスライド移動を規制した状態である。
上記構成によれば、1回目の搬送工程において、トレイ30がスライド移動する際におけるトレイ30の回転が抑制されて、トレイが平行にスライド移動(平行移動)しやすくなる。トレイが平行にスライド移動した場合には、スライド移動に伴うトレイ30の部位毎(収容部31毎)の移動量が等しくなるため、続く2回目以降の搬送工程において、トレイ30の収容部31に物品Pを容易に挿入することができる。
(3)保持部21を水平方向に移動させる際の目標位置について、物品Pが搬送される収容部31の中心から、開放状態にあるトレイ30のスライド移動が許容されている方向にずれた位置に設定している。
上記構成によれば、開放状態について、特定の方向へのスライド移動を規制した状態とした場合において、使用されるトレイ30の収容部31の位置ずれの方向がいずれの方向であっても、トレイ30がスライド移動することにより、物品Pからの接触圧力に対する反力が生じ難くなる。
上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・ 上記実施形態では、開放状態について、固定ガイド部12を設けて特定の方向へのスライド移動を規制した状態としていたが、配置面11上におけるすべての方向へのスライド移動が許容された状態としてもよい。この場合には、例えば、固定ガイド部12に代えて、可動ガイド部13を設ければよい。
・ 上記実施形態では、位置決め工程及び開放工程は、1回目の搬送工程の前のみ行っていたが、2回目以降の搬送工程の前においても、毎回又は数回毎に位置決め工程及び開放工程を行ってもよい。
・ 上記実施形態では、搬送工程において、保持部21を水平方向に移動させる際の目標位置について、開放状態にあるトレイ30のスライド移動が許容されている方向へのずれを設定していたが、このずれを省略してもよい。つまり、トレイ30の収容部31の中心C1と、保持部21に保持された物品Pの中心C2とが一致するように目標位置を設定してもよい。
・ 搬送される物品Pの形状は、特に限定されるものではない。ただし、物品Pとトレイ30の収容部31の縁とが接触した際のトレイ30のスライド移動をスムーズにさせるという観点においては、物品Pの下端部分の形状が先端側に向かって連続的に縮径する形状(例えば、アール形状やテーパ形状)であることが好ましい。
・ トレイ30の形状は、特に限定されるものではない。ただし、物品Pとトレイ30の収容部31の縁とが接触した際のトレイ30のスライド移動をスムーズにさせるという観点においては、凹状をなす収容部31の縁が開口側にむかって連続的に拡径する形状(例えば、アール形状やテーパ形状)であることが好ましい。
・ 搬送工程において、保持部21に保持された物品Pに先立って、トレイ30の収容部31に対して、物品Pと同様の横断面形状を有する補助治具を挿入させる構成としてもよい。
例えば、図6(a)及び図6(b)に示すように、保持部21の先端に連結部23を介して補助治具24を取り付ける。補助治具24は、保持部21と平行に延びる棒状をなし、その先端部分が保持部21よりも下方に突出している。補助治具24の横断面形状は、搬送される物品の横断面形状に等しくなるように形成されている。補助治具24における連結部23との接続部分には、上下方向へ相対移動を許容するスライダ25が設けられている。また、補助治具24と保持部21との間隔は、保持部21に物品Pを保持させたときの物品Pと補助治具24との間隔が、トレイ30に設けられた連続する収容部31の間隔に等しくなるように設定されている。
補助治具24を設けた場合には、図6(a)及び図6(b)に示すように、搬送工程における保持部21をトレイ30に接近する方向(下方向)へ移動させる際に、保持部21に保持された物品Pよりも先に補助治具24の先端部分が、今回の物品Pが収容される収容部31の隣に位置する収容部31に挿入される。このとき、トレイ30の収容部31に位置ずれがある場合のように、保持部21に保持された物品Pが収容部31の縁に接触し得る状況であると、物品Pの代わりに、補助治具24が収容部31の縁に接触し、この補助治具24からの接触圧力に従ってトレイ30が配置面11上をスライド移動する。
そして、スライド移動して、その位置が微調整されたトレイ30の収容部31に対して、保持部21に保持された物品Pが挿入される。そのため、トレイ30の収容部31の縁に物品Pが接触することを抑制できる。なお、補助治具24の先端が収容部31の底に達した後は、保持部21は、スライダ25において補助治具24に対して相対移動しつつ下降する。
また、今回の物品Pが収容される収容部31の隣に位置する収容部31に補助治具24を挿入させる構成に代えて、今回の物品Pが収容される収容部31に対して補助治具24を挿入させることも可能である。例えば、補助治具24を保持部21から独立して動作するように構成する。そして、今回の物品Pが収容される収容部31に対して補助治具24を一旦挿入させた後、収容部31から補助治具24を退避させて、保持部21に保持された物品Pを同じ収容部31に挿入する。この場合においても、同様の効果が得られる。
なお、補助治具24と収容部31の縁とが接触した際のトレイ30のスライド移動をスムーズにさせるという観点においては、補助治具24の下端部分の形状が先端側に向かって連続的に縮径する形状(例えば、アール形状やテーパ形状)であることが好ましい。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について以下に記載する。
(イ)前記保持部を水平方向に移動させる際の目標位置について、前記収容部の中心から、開放状態にある前記トレイのスライド移動が許容されている方向にずれた位置に設定することを特徴とする前記物品の搬送方法。
P…物品、10…配置部、11…配置面、12…固定ガイド部、13…可動ガイド部、20…保持機構、21…保持部、24…補助治具、30…トレイ、31…収容部。

Claims (3)

  1. 物品を保持した状態にて搬送先まで移動可能な保持部を備える搬送装置を用いて、搬送先の配置面に配置されたトレイへ物品を搬送する搬送方法であって、
    前記配置面に設けられたガイド部を前記トレイの側面に押し当てて、前記トレイの位置を調整する位置決め工程と、
    前記位置決め工程の後に前記ガイド部を退避させることにより、前記トレイについて、前記配置面上におけるスライド移動が許容された開放状態とする開放工程と、
    物品を保持した前記保持部を、前記開放状態にある前記トレイ上まで移動させるとともに前記トレイに接近する方向に移動させて、前記トレイに設けられた凹状の収容部に物品を載置する搬送工程とを有し、
    前記開放状態は、前記配置面上における直交する二方向間の90度の範囲に含まれる方向への前記トレイのスライド移動が許容され、かつ当該直交する二方向に対してそれぞれ反対の方向となる二方向への前記トレイのスライド移動が規制された状態であることを特徴とする物品の搬送方法。
  2. 前記保持部に保持された物品に先立って、前記開放状態にある前記トレイの前記収容部に対して、搬送される物品と同様の横断面形状を有する補助治具を挿入することを特徴とする請求項に記載の物品の搬送方法。
  3. トレイへ物品を搬送するための搬送装置であって、
    物品を保持した状態にて移動可能に構成された保持部と、
    前記トレイが配置される配置面を有する配置部と、
    前記配置面上における退避位置と進出位置との間を移動可能に構成されたガイド部とを備え、
    前記ガイド部は、進出位置に移動することにより、前記配置面に配置された前記トレイの側面を押して前記トレイの位置を調整した後、退避位置に移動することにより、前記トレイについて、前記配置面上におけるスライド移動が許容された開放状態とし、
    前記開放状態は、前記配置面上における直交する二方向間の90度の範囲に含まれる方向への前記トレイのスライド移動が許容され、かつ当該直交する二方向に対してそれぞれ反対の方向となる二方向への前記トレイのスライド移動が規制された状態であることを特徴とする搬送装置。
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