JPH03281186A - つなぎ込みロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は例えば包装機械の前工程と後工程との間に配設
されて前工程から送られた物品を受は取り搬送して後工
程に所定タイミングで渡すつなぎ込みロボットに関する
。

〈従来の技術〉 従来、この種のつなぎ込みロボットとして例えば複数の
関節を介して多方向へ移動可能なアームと、このアーム
の先端に配設されて物品をつかむハンドと、これらアー
ム及びハンドの作動を制御するコンピュータ等の制御部
とを備え、予め制御部に入力されたプログラムに基づき
先ずアームを移動して物品に接近させ、ハンドで物品を
つかんでから腕部を二次元移動させるか又は三次元移動
させて所定位置へ運ぶと共に、該所定位置で物品を放し
てからアームを再び移動させて元の位置に戻し繰り返し
て作動させるものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし乍ら、このような従来のつなぎ込みロボットでは
、物品１個に対しアームの作動が送り工程と返り工程と
で往復動するため、物品１個当りの処理時間が返り工程
にかかる時間だけ余計に長くなると共に、アームの作動
は少なくともハンドが物品をつかんだり放したりする時
には停止しており、この停止状態からスタートして加速
され、最高速度に達してから減速して停止状態に戻る間
欠的であるため、作動速度の高速化には限界があり、そ
の結果高速処理が望めないという問題がある。

また、総ての作動を自動制御しているため、高価になる
ばかりでなく、例えば包装機械分野では一日中のうちに
物品の大きさ等の仕様が複数回変化し、これに伴って前
工程と後工程の位置関係が変わることがあるが、上記従
来のものの場合には物品の仕様が変化する度にプログラ
ム全体を新たに設定し直す必要があり、この作業は専門
知識を有する者でなければできず調整し難いという問題
もある。

本発明は斯る従来事情に鑑み、下流方向へのみに連続作
動させると共に、作動制御を最小限にしてこれを大きく
変えなくとも前後工程間を接続可能にすることを目的と
する。

〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するために本発明が講する技術的手段は
、前工程のコンベア又はプッシャに連続してヨーイング
コンベアを水平方向へ回転自在に設け、前工程からヨー
イングコンベアへ進入する物品を検出してヨーイングコ
ンベアの回転角度を制御する制御部を設けると共に、こ
のヨーイングコンベアの下流端に連続して連続搬送機能
を有するアームを、ヨーイングコンベアの搬送方向中央
を中心として水平方向へ回転自在に設けて後工程と連絡
せしめ、該連続搬送アームの下流端をその搬送方向へ伸
縮動自在で且つ連続搬送アームの上流端を中心として上
下移動自在に形成したものである。

そして、連続搬送アームの下流端に物品の対向面を挾み
込む送り出しハンドを設けることが好ましい。

く作用〉 本発明は上記技術的手段によれば、前工程のコンベア又
はプッシャから物品をヨーイングコンベア上に受は取る
と、ヨーイングコンベアの作動に伴い物品を下流方向へ
移送しながら必要に応じてヨーイングコンベアが水平方
向へ所定角度回転して連続搬送アームと一直線にするこ
とにより、物品を方向転換させて連続搬送アーム上に移
し替え、該連続搬送アームの作動に伴い物品を後工程へ
搬出し、物品の仕様が変化して前工程に対する後工程の
位置関係が変った時には、連続搬送アームをヨーイング
コンベアの中央を中心にして水平方向へ回動すると共に
、連続搬送アームの下流端を伸縮動及び上下動して後工
程に接近させ連続せしめ、ヨーイングコンベアの回転角
度を制御し直すものである。

また、連続搬送アームの下流端まで移送された物品を送
り出しハンドにより挾み込んで物品を後工程の所定位置
に搬出するものである。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例は第１図及び第２図に示す如く前工程のコン
ベア（Ａ）の下流端に連続してヨーイングコンベア（１
）を設け、このヨーイングコンベア（１）とその下流端
に連続して配設された連続搬送機能を有するアーム（２
）とを介して後工程の第１コンベア（Ｂ１）を前工程の
コンベア（Ａ）と平面−直線上に配設すると共に、この
第１コンベア（Ｂ１）と平行に第２コンベア（Ｂ２）を
配設したものである。

ヨーイングコンベア（１）は例えば平ベルトを水平方向
へ巻回した従来周知構造のベルトコンベア（１ａ）と、
該ベルトコンベア（１ａ）を正逆両方向へ作動させる駆
動モータ（１ｂ）とを回転台（ｌｃ）の上面に載置固定
し、この回転台（ＩＣ）をその中央が中心となるように
基体（１ｄ）の上面に水平方向へ回転自在に支持せしめ
ると共に、回転台（ＩＣ）の下面中央から垂設した軸（
１ｅ）を基体（１ｄ）に固定された駆動源（Ｉｆ）と連
係させる。

駆動源（１１）は例えばリニアモータやサーボモータ等
により構成され、後述する制御部（３）から出力される
信号に基づいて作動制御される。

制御部（３）は前工程のコンベア（Ａ）からヨーイング
コンベア（１）のベルトコンベア（１ａ）への物品（Ｃ
）の搬入及び該ベルトコンベア（１ａ）から後述する連
続搬送機能を有するアーム（２）への物品（Ｃ）の搬出
を検出する物品検出器（図示せず）と、ヨーイングコン
ベア（１）の位置、詳しくはベルトコンベア（１ａ）の
入口及び出口の位置を検出する位置検出器（図示せず）
と、ヨーイングコンベア（１）の回転方向及び回転角度
を設定する入力手段（図示せず）とを備え、上記物品検
出器から物品搬入信号を入力しない初期状態では位置検
出器によりヨーイングコンベア（１）のベルトコンベア
（１ａ）の入口を前工程のコンベア（Ａ）の下流端に接
近させて、これら両コンベア（Ｉａ）　　（Ａ）を平面
−直線状に保持しているが、物品検出器から物品搬入信
号を入力すると、入力手段で入力された設定値に基づき
駆動源（１ｆ）を作動させて回転台（ＩＣ）及びベルト
コンベア（１ａ）を所定角度回転し、その後物品検出器
から物品搬出信号を入力すると、再び駆動源（１ｆ）を
作動させて回転台（ＩＣ）及びベルトコンベア（１ａ）
を初期状態に戻すようになっている。

上記入力手段により入力されるヨーイングコンベア（１
）の回転方向及び回転角度は、前工程のコンベア（Ａ）
と後工程のコンベア（Ｂ１）（Ｂ２）との位置関係によ
り決定され、特殊な場合を除いて通常ベルトコンベア（
１ａ）が前工程のコンベア（Ａ）と平面−直線上となる
初期状態から該ベルトコンベア（１ａ）の出口が上記連
続搬送アーム（２）の上流端に接近して、これら両者（
Ｉａ）　　（２）が平面−直線上となる位置に至る方向
及び角度を最短距離で入力設定する。

また、ヨーイングコンベア（１）にはベルトコンベア（
１ａ）を上下移動させる調整手段（１ｇ）を設け、本実
施例の場合この調整手段（１ｇ）は基体（１ｄ）の下部
から設置床面（Ｄ）へ向けて複数本の調整ボルトを夫々
上下動自在に螺着し、これら調整ボルトを上下調整操作
してヨーイングコンベア（１）全体を上下動させている
。

基体（１ｄ）の上部にはヨーイングコンベア（１）の搬
送方向中央、詳しくは軸（１ｅ）を中心として水平方向
へ回転自在に連結部（１ｈ）を連設し、この連結部（１
ｈ）の上端に連続搬送アーム（２）の上流端を上下揺動
自在に軸着してベルトコンベア（１ａ）の上面とこの連
続搬送アーム（２）の上流端とを略同じ高さ位置に配設
する。

連続搬送機能を有するアーム（２）は例えば平ベルト（
２ａ）を複数個の固定プーリ（２ｂ）及び移動プーリ（
２Ｃ）に亙って巻回し、移動プーリ（２Ｃ）を移動させ
ることによりその搬送方向へ伸縮動する伸縮コンベアで
あり、その搬送方向中間部から上記連結部（１ｈ）に亙
って伸縮アーム（４）を架設する。

これら基体（、ｌｄ）に対する連続搬送アーム（２）の
水平回動及び上下揺動と、連続搬送アーム（２）の移動
プーリ（２Ｃ）の移動と、伸縮アーム（４）の伸縮動は
ヨーイングコンベア（１）と後工程のコンベア（Ｂｌ　
）（Ｂ２　）との位置関係に応シて、作業者が夫々を手
動操作して調整するか或いは夫々に駆動源を連設してこ
れらの制御機構を設けることにより調整を自動化させる
。

更に、連続搬送アーム（２）の下流端にはその搬送方向
と直交する左右方向へ対向して物品（Ｃ）を挾持する送
り出しハンド（５）を設ける。

送り出しハンド（５）は本実施例の場合、左右一対のベ
ルトコンベア（５ａ）（５ａ）を夫々物品（Ｃ）の左右
幅寸法に対応して左右方向へ調整動自在に配設すると共
に、これら左右ベルトコンベア（５ａ）　　（５ａ）の
上流端を中心として夫々左右方向へ揺動自在に配設し、
後工程のコンベア（Ｂ１）（Ｂ２）の位置関係に応じて
左右ベルトコンベア（５ａ）　　（５ａ）の左右揺動角
度及び夫々の作動速度を手動操作して調整するか或いは
自動調整することにより、連続搬送アーム（２）の下流
端まで移送された物品（Ｃ）を挾み込んで後工程の第１
コンベア（Ｂ１）上か又は第２コンベア（Ｂ２）上０ の所定位置に搬出させる。

次に、斯るつなぎ込みロボットの作動について説明する
。

先ず、第２図の実線に示す如く前工程のコンベア（Ａ）
と後工程の第１コンベア（Ｂ１）とをヨーイングコンベ
ア（１）と連続搬送アーム（２）を介して平面−直線上
に接続する場合には前工程のコンベア（Ａ）から物品（
Ｃ）がヨーイングコンベア（１）のベルトコンベア（１
ａ）上に移送されても駆動源（１ｆ）は作動せず初期状
態のまま、ベルトコンベア（１ａ）の作動により下流方
向へ移送して連続搬送アーム（２）上に移し替え、連続
搬送アーム（２）の作動によりその下流端まで移送し、
送り出しハンド（５）の左右ベルトコンベア（５ａ）　
　（５ａ）により挾持されて後工程の第１コンベア（Ｂ
１）上の所定位置に搬出する。

この際、ヨーイングコンベア（１）のベルトコンベア（
１ａ）の作動速度及び連続搬送アーム（２）の作動速度
、これに加えて送り出しハンド（５）の左右ベルトコン
ベア（５ａ）　　（５ａ）の作動速度を１ 前工程と後工程の状況に応じて制御すれば、先行する物
品（Ｃ）と後続する物品（Ｃ）の間隔を広げたり狭めた
りして後工程の第１コンベア（Ｂ１）上へ所定タイミン
グで搬出することができる。

また、前工程のコンベア（Ａ）から搬出される物品（Ｃ
）の仕様が変化してこれに伴い前工程のコンベア（Ａ）
と後工程の第２コンベア（Ｂ２）とを第２図の２点鎖線
に示す如く接続する場合には手動調整又は自動調整によ
りヨーイングコンベア（１）の基体（１ｄ）に対して連
続搬送アーム（２）を水平回動すると共に、連続搬送ア
ーム（２）の移動ブー’Ｊ　（２ｃ）を移動させて連続
搬送アーム（２）の下流端を伸縮し、且つ伸縮アーム（
４）を伸縮動させて連続搬送アーム（２）の下流端を上
下揺動することにより該下流端と後工程の第２コンベア
（Ｂ２）の上流端とを接近させて位置合わせし、更に制
御部（３）の入力手段によリョーイングコンベア（１）
の回転方向及び回転角度を設定し直す。

この状態で、前工程のコンベア（Ａ）から物品２ （Ｃ）がヨーイングコンベア（１）のベルトコンベア（
１ａ）上に移送されると、ベルトコンベア（１ａ）の作
動により下流方向へ移送しながら制御部（３）によりベ
ルトコンベア（１ａ）を初期状態から所定角度回転して
該ベルトコンベア（１ａ）と連続搬送アーム（２）を平
面−直線上にすることにより連続搬送アーム（２）上に
移し替え、その直後にベルトコンベア（１ａ）は回転し
て初期状態に戻る。

この際、先行する物品（Ｃ）の進入によりヨーイングコ
ンベア（１）のベルトコンベア　（ｌａ）　ヲ回転する
と、該ベルトコンベア（１ａ）の入口と前工程のコンベ
ア（Ａ）の下流端が離れて両者間の通路が遮断されるた
め、前工程のコンベア（Ａ）から後述する物品（Ｃ）が
連続して流入するのをコントロールし、ベルトコンベア
（１ａ）上に２個以上の物品（Ｃ）を同時移送させるこ
とはない。

尚、上述した作用をより確実にするために前工程のコン
ベア（Ａ）の下流端とヨーイングコンベア（１）との間
に、ベルトコンベア（１ａ）の回転３ と連動して開閉するストッパを付設することも考えられ
る。

そして、物品（Ｃ）が連続搬送アーム（２）の下流端ま
で移送されると、送り機構（５）の左右ベルトコンベア
（５ａ）　　（５ａ）により挾持されて後工程の第２コ
ンベア（Ｂ２）上の所定位置に搬出されるが、上記左右
ベルトコンベア（５ａ）　　（５ａ）を第２図に示す如
く左右方向へ揺動させるか、或いは夫々の作動速度を変
えることにより物品（Ｃ）の向きを後工程の第２コンベ
ア（Ｂ２）の搬送方向へ正しく変えることができる。

更に、ヨーイングコンベア（１）のベルトコンベア（ｌ
ａ）上に物品（Ｃ）が進入してからこのベルトコンベア
（Ｉａ）を回転してその進入側を連続搬送アーム（２）
の上流端と接近させて平面−直線上にすると共に、ベル
トコンベア（Ｉａ）を逆方向へ作動されて該進入側から
連続搬送アーム（２）へ移送すれば、物品（Ｃ）の前後
向きを１８０度反転させて後工程へ搬出することもでき
る。

一方、第３図、第４図に示すものは夫々本発明４ の他の実施例であり、第３図のものは制御部（３）によ
るヨーイングコンベア（１）の回転角度制御を前工程の
コンベア（Ａ）と平面−直線上となる初期状態の角度位
置及び連続搬送アーム（２）と平面−直線上となる角度
位置以外に別の角度位置で停止させることを記憶させて
おき、この別の角度位置の延長線上にはストッカー（６
）やバイパス路等を配設したものである。

従って、第３図のものは前工程のコンベア（Ａ）を作動
しているが、後工程のコンベア（Ｂ）の作動が停止した
時、ヨーイングコンベア（１）の回転角度制御をストッ
カー（６）やバイパス路等に向けて切換れば、ストッカ
ー（６）に物品（Ｃ）を−時的にプールするか又はバイ
パス路へ移送するとかでき、前工程のコンベア（Ａ）の
作動を停止させなくとも後工程のコンベア（Ｂ）が作動
するまで時間をかせぐことができる。

更に、図示せぬが物品（Ｃ）の大きさや重量等の仕分は
要素に基づき分別して各種類毎に異なる分別信号を出力
する識別部を、ヨーイングコンベ５ ア（１）の入口か又はそれより上流側に配設し、該識別
部から出力される分別信号に基づいてヨーイングコンベ
ア（１）の回転角度を制御すれば、物品（Ｃ）を仕分け
させることもてきる。

この場合、上記仕分は要素には良品か不良品かの分別や
物品（Ｃ）の表面に付されたバーコード等の識別表示の
読み取りによる分別等も含まれ、又連続搬送アーム（２
）の上流端をヨーイングコンベア（１）の回転台（ＩＣ
）に連結してヨーイングコンベア（１）の回転と連動さ
せて連続搬送アーム（２）も水平方向へ回動させること
も考えられる。

第４図のものは連続搬送アーム（２）の下流端に配設し
た送り出しハンド（５）が所謂ロボットハント（５ｂ）
である場合を示すものである。

従って、第４図のものは図示せる如く後工程のコンベア
（Ｂ）上の所定位置に物品（Ｃ）を上方へ積み上げるこ
とができる。

更に、連続搬送アーム（２）の伸縮動及び水平回動を組
み合わせれば、複数個の物品（Ｃ）・・・を６ 集積状に配列させることもできる。

尚、前爪実施例においては前工程のコンベア（Ａ）と後
工程のコンベア（Ｂｌ）（Ｂ２）（Ｂ）を接続する場合
を示したが、これに限定されず、例えば前工程がヨーイ
ングコンベア（１）へ向けて移動するプッシャであった
り、後工程が連続搬送アーム（２）の下流端に連続する
プッシャ等、他の構成物であっても同様である。

また、連続搬送アーム（２）の下流端に送り出しハンド
（５）を設けたが、これに限定されずなくても良い。

〈発明の構成〉 本発明は上記の構造であるから、以下の利点を有する。

■前工程のコンベア又はプッシャから物品をヨーイング
コンベア上に受は取ると、ヨーイングコンベアの作動に
伴い物品を下流方向へ移送しながら必要に応じてヨーイ
ングコンベアが水平方向へ所定角度回転して連続搬送ア
ームと一直線にすることにより、物品を方向転換させて
連続搬送アー７ ム上に移し替え、該連続搬送アームの作動に伴い物品を
後工程へ搬出するので、下流方向のみに連続作動させる
ことができる。

従って、物品１個毎に返り工程がありしかも間欠的に作
動する従来のものに比べて、返り工程がなく物品１個当
りの処理時間を短くでき、結果的に高速処理が可能とな
る。

■物品の仕様が変化して前工程に対する後工程の位置関
係が変った時には、連続搬送アームをヨーイングコンベ
アの中央を中心にして水平方向へ回動すると共に、連続
搬送アームの下流端を伸縮動及び上下動して後工程に接
近させ連続せしめ、ヨーイングコンベアの回転角度を制
御し直すので、作動制御を最小限にしてこれを大きく変
えなくても前後工程間を接続可能となる。

従って、総ての作動を自動制御する従来のものに比べ、
低価であると共に、物品の仕様が変化する度にプログラ
ム全体を新たに設定し直す必要のある従来のものに比べ
て調整作業が専門知識のない者でも簡単に行うことがで
きる。

８ ■連続搬送アームの下流端まで移送された物品を送り出
しハンドにより挾み込んで物品を後工程の所定位置に搬
出すれば、後工程への位置精度を向上させることができ
る。

従って、後工程がパケットコンベアのような位置精度が
要求されるものの場合でも物品を確実に移し替えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すつなぎ込みロボットの
縦断正面図、第２図は同平面図、第３図。 第４図は夫々本発明の他の実施例を示し、第３図は平面
図で第４図は斜視図である。 Ａ・・・前工程のコンベア Ｂ、、Ｂ２．Ｂ・・・後工程のコンベアト・・ヨーイン
グコンベア ２・・・連続搬送機能を有するアーム （連続搬送アーム） ３・・・制御部 ５・・・送り出しハンド ９

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前工程のコンベア又はプッシャに連続してヨーイ
   ングコンベアを水平方向へ回転自在に設け、前工程から
   ヨーイングコンベアへ進入する物品を検出してヨーイン
   グコンベアの回転角度を制御する制御部を設けると共に
   、このヨーイングコンベアの下流端に連続して連続搬送
   機能を有するアームを、ヨーイングコンベアの搬送方向
   中央を中心にして水平方向へ回転自在に設けて後工程と
   連絡せしめ、該連続搬送アームの下流端をその搬送方向
   へ伸縮動自在で且つ連続搬送アームの上流端を中心とし
   て上下移動自在に形成したことを特徴とするつなぎ込み
   ロボット。
2. （２）連続搬送アームの下流端に物品の対向面を挾み込
   む送り出しハンドを設けた請求項１記載のつなぎ込みロ
   ボット。