JPH04201087A - 吸着式ロボットハンド - 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】 ：産業上の利用分野二 未発明は、吸着式ロボットハンドに関し、更に詳細には
新たに充填する物品を保持した状態で、容器に充填済み
の物品を嘴に寄せて充分な充填スペースを確保すること
ができ、その複核スペースに上記物品を充填することが
できる吸着式ロボットハントに関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする間頚点〕従来
、ロボットハンドとしては、特開昭６３−２５１１８６
号公報に開示されているように、物品を２本の指体によ
り挟持し、移送するタイプのものがある。こうしたタイ
プのロボットハンドによれば、指体により物品を挟持す
ることにより、物品を崩す虞があった。こうした問題点
は、柔らかい食品等を対象とする場合、特に顕著であっ
た。

また、他のロボットハンドとしては、特開昭６４−８１
４１号公報、特開昭６３−２８３８８４号公報に開示さ
れているように、ロボットハンドに取り付けられた吸着
パッドに物品を吸着させ、持ち運びする吸着式ロボット
ハンドがある。こうしたタイプのロボットハンドは、指
体により物品を挟持する二とがなし）ので、物品を崩す
虞はないものの、下記の問題点があった。

すなわち、容器の所定箇所に複数個の物品を充填する場
合、２個目以降の物品を充填するに際して、既に充填し
た物品が邪魔になり、充分な充填スペースがない場合が
ある。こうした場合、充填済みの物品を横に寄せること
が必要となるが、上記した従来のロボットハンドでは、
ロボットハンドに容器内に充填済みの物品を再び把持さ
せて横に寄せた後、該ロボットハンドに新たな物品を把
持させて、得られた充填スペースに該物品を充填すると
の煩雑な作業を行う必要があった。

本発明の目的；ま、新たに充填する物品を把持した状態
のままで、充填済みの物品を横に寄せる作業ができる吸
着式ロボットハンドを提供する点にある。

〔問題点を解決するための手段： 上記目的を達成するための本発明の要旨は、（ａ）吸着
パ：・ド、わ）吸着パッドを保持すると共ｊこ吸着パッ
ドに連通する真空圧通路を配設したロボットハンド本体
、（ｃ）ロボットハンド本体の下品に揺動可能に取り付
：すられた排除体を有することを特徴とする吸着式ロボ
ットハンドにある。

〔作　用〕

吸着パッドの開ロＢｊ：物品を吸着させた後、開口部の
上方に位置していた排除体を下方に揺動させ吸着パッド
開口部の下方ｊご位置させる。その後吸着パッドを充填
位置に移動させた後、上記排除手段を開口部より上方向
に揺動させる。これにより容器内に充填済みの物品を横
に寄せて充分なスペースを確保する。その後、該吸着パ
ッドの開口部から物品を離脱させ、物品の充填を行う。

〈実施例〉 以下、本発明の内容を実施例に基づいて説明する。

第１図において、吸着式ロボットハンド１は、ロボット
本体（図示せず）の先端に装着されており、吸着パッド
２とロボットハンド本体３とを有して参る。

該吸着パッド２は、ロボットハンド本体３の下端に装着
されている。該吸着パッド２の形状は、円筒状であって
も良し）シ或′、）はカップ状であってもよく、特に制
限されな′ハ。また、該吸着パッド２の材質も特に制限
されなハが、物品としてコロッケ、厚揚げ等の崩れ易′
、）食品等を使用する場合には、吸引時の崩れを防止す
るために、ゴム・合成樹脂等の柔軟性を有するものを採
用する二とが好まし１．−．ｃ また、吸着パッド２の開口部４には、第２図に示すよう
に、支持体５が設けられていることが好ましい。これに
より、吸引時に支持体５が物品を吸着パッド２の開口部
４の内側から支え、物品の崩れを有効に防止することが
できる。該支持体５の具体的な構成としては、第２図（
イ）に示す網状部材、（ロ）に示す十字線部材、（ハ）
に示す線部材が例示できる。

上記支持体５は、第３図に示すように、開口部４の縁端
部に設けても良いし、第４図に示すように、開口部４の
縁端部よりやや奥の位置に設けても良−０また、支持体
５は一時的に変形可能な柔軟性を有するものであっても
良いし、或゛ハは、変形しない程度の硬さを有するもの
であっても良し）。

例えば、上面が平坦な物品の場合、硬い支持体５を、開
口部４の縁端部に設けることが好ましい。

また、上面の凹凸が著し−）物品の場合、開口Ｂ４の縁
端部よりやや奥の位置に硬い支持体５を設けても良゛、
ハし、或いは、開口部４の縁端部に柔軟性を有する支持
体５を設けても良い。これにより、開口部４の縁端部と
物品との間に大きな間隙が生じることを有効に防止する
ことができる。

上記吸着パッド２の別の態様は、第５図に示すように、
該吸着パッド２の側面に開口部４から縦方向に多数の切
り込み５０が形成されている。これにより、柔軟性を有
する多数の小片３０が吸着パッド２の先端に周設される
ことになる。該小片３０の接合部分には内側への曲りを
良くするために、溝状の折れ目３１を形成することが好
ましい。

尚、吸着パッド２の先端に柔軟性を有する小片３０を周
設する手段としては、上記した切り込み５０を形成する
手段の他に、ゴム・合成樹脂等よりなる柔軟性を有する
小片３０を熱溶着等Ｏ方法により接着する手段等がある
。

上記吸着バッド２は、吸着時に、柔軟性を有する多数の
小片３０が外圧により内側に曲って′Ｊ）びつな物品に
接するようになり、吸着バッド２と物品との間に大きな
間隙が生じることを防止することができる。これにより
、多量の空気が吸着バッド２内に流入することを有効に
防止し、いびつな物品を持ち上げることができる。また
、網状の支持体５を設；することにより、上記したよう
に物品の崩れを防止すると共に吸着バッド２の内径より
小さい物品が下記の真空圧通路の奥深くに吸込まれるこ
とを有効に防止することができる。

吸着バッド２の更に別の態様は、第６図に示すように、
吸着バッド２の側面の下端には、下記の排除体の揺動方
向と直交する位置に相対するように開孔部４０が設けら
れている。これにより、吸引時に上記開孔部４０の縁が
丸味をおびた横長の物品の上面とはぼ合致する二とにな
り、多量の空気が吸着バッド２内に流入することを防止
することができ、丸味をおびた横長の物品を持ち上げる
ことができるっ 上記開口ｉ４０の形状として：；、例えば半円状、牢楕
国状等がある。吸着バ／ト２の下面の最大幅が、第８図
に示すように、開孔部４０の横幅ｄより広いものである
場合には、両開孔部４０Ｏ相対する端部５５ａ、５５ｂ
を結ぶ直線と下面の縁端部２０ａにより形成される面部
分、並びに、もう一方の両開孔部４０の相対する端部５
５ｃ、５５ｄを結ぶ直線と下面の縁端部２０ｂにより形
成される面部分とにそれぞれ邪魔板２１を取り付；丈る
ことが多量の空気が吸着バッド２内に流入することをよ
り有効に防止することができる点で好ましい。

次に、上記ロボットハンド本体３の下部の外側には、第
６図及び第７図に示すように、排除体３００が揺動可能
に取り付けられて−）る。すなわち、該排除体３００は
、ロボットハンド本体３の下部の外側の相対する位置に
設けちれた支軸３１０、該支軸３１０に支持棒３２１）
を介してくの字形に取りつけられた排除フルート３３０
、上記支持、棒３２０に端部が摺動可能：二取り付（す
るれた連結体３４０とを有しており、更に、該連結体３
４０は、ロボットハンド本体３に配設された／リンダー
４００と連結されてし）るっ また、ロボットハンド本体３の内部：二は、第１図に示
すように、真空圧通路６が配設されており、該真空圧通
路６は上記した吸着パッド２内部と連通している。

上記真空圧通路６内邪の吸着バッド２よりやや上の位置
には、吸着パッド２内部の減圧度を検知するための圧力
センサー１３が設けられている。

また、上記真空圧通路６の吸着バッド２と連通していな
い側の端部は、第１真空圧流通管７、第１連結用配管８
を介してタンク９と連結されており、上記タンク９は第
２連結用配管１０、第２真空圧流通管１１を介してポン
プ１２に連結されている。上記タンク９は、ポンプ１２
により吸引したエアー中の水・物品のかけろ等をタンク
９の底部：二層めることができ、それらがポンプ１２に
混入するのを防止することができるはた、予めタンク９
内部の減圧度を充分：二低下させておくこと！ニー　ｄ
−Ｑ、吸着バット２による物品の吸着を短時間で行う二
とができる。

上記第１真空圧流通管Ｔｊま、ロボットの動きに十分に
対応できる程度の柔軟性及び長さを有するものである。

第１連結用配管８には、第１ボールバルブ１４ａ及び第
２ボールバルブ１４ｂが設（すられて７）る。上記第２
連結用配管１０には圧力調整用のリークバルブ１６が設
けられている。

上記リークバルブ１６及びポンプ１２に；ま、圧力セン
サー１３ｊこより検知された減圧度に基づいて、吸引す
るエアーの流量を制御するための制御装置１００が連結
されている。制御装置１００にはさらに、第１ボールバ
ルブ１４ａ及び第２ボールバルブ１４ｂが連結れている
。

次に、本発明の吸着式ロボットハンドの使用方法につし
）で説明する。先ず、第１ボールバルブ１４ａ及び第２
ボールバルブ１４ｂを閉状態にし、ポンプ１２を作動さ
せ、タンク９内部を例えば−１５〜−３００ｍｍＨｇ程
度の十分に低″７）減圧度に調整する。

次に、シリンダー４００を上昇させ、ロボットハンド奉
ｌ＄３の下部に取り付けちれ排除体３００を、支軸３１
０を中心？ニして上方向に揺動させ、次の吸着作業に支
障が生じなし）位置で止める。その状態のままロボット
を作動させ、吸着パッド２を物品の上面に当てる位置ま
で移動させる。

次に、上記ポンプ１２を作動させつつ第２ボールバルブ
１４ｂを開状態にする。これにより、真空圧は、タンク
９から第１連結用配管８、第１真空圧流通管７及びロボ
ットハンド本体３の真空圧通路６を通って吸着パッド２
の内部まで到達する。

併せて、圧力センサー１３により吸着バッド２内部の減
圧度を検知すると共にその値を制？ｉｏ装置１００に送
る。その値に基づ°ハで該制御装置１００は、減圧度が
下ｇ己の式を満足し得るように、リークバルブ１６及び
／又はポンプ１２を制御しエアーの吸引量を調整する。

尚、エアーの吸引量を調整するための具体的な制御方法
としては、例えばＰＩＤ）ｉｖＪ御等の所定値を維持し
得る公知の制御方法を採用すれば良い。

（物品を持ち上げる力） （注）上記式中吸着パッドの開口面積とは上方向からの
投影図における開口面積を意味する。

上記したように、吸着パッド２内託の減圧度を検知しつ
つエアーの吸引量を制御することにより、吸着パッド内
部の減圧度（吸着パッドによる物品を持ち上げる力）を
安定的に所定値にすることができる。例えば、とりの唐
揚げ・コロッケ等の吸着パッド２と物品との間に大きな
間隙が生じるようなものであっても、物品を確実に持ち
上げることができる。また、この場合、吸引時に支持体
５が物品を吸着パッド２の開口部４の内側から支えるの
で、物品の崩れを有効に防止することができる。

次に、シリンダー４００を下降させ、排除体３００を、
支軸３１０を中心にして下方向に揺動させ、第７図に示
すように、吸着バンド２の開口部４の下方に位置させる
。

次に、該吸着パッド２により物品を吸着させた状態でロ
ボットを作動させ、物品を目的地すなわち容器内の充填
位置まで移送する。

次いで、シリンダー４００を再度上昇させ、上言己排除
プレート３３０がほぼ垂直状態になるまで、上記排除体
３００を上方向に揺動させる。この際、既に容器に充填
されている物品を横に寄せることとなり、十分な充填ス
ペースを確保できることになる。次に、第２ボー、ルバ
ルブ１４ｂを閉状態にすると共に第１ボールバルブ１４
ａを開状態にする。これにより、大気圧が第１連結用配
管８、第１真空圧流通管７及びロボットハンド本体３の
真空圧通路６を通って吸着パッド２の内部まで到達する
。その結果、物品を持ち上げる力が解除されることにな
り物品は吸着パッド２の開口部４より離脱する。この場
合、上記第１ボールバルブ１４ａに加圧空気の供給源を
連結することにより物品を吸着バンド２の開口部４かろ
より短時間で離脱させる二とができる。

本発明の別の態様としては、２つの排除体をロボットハ
ンド本体の下部ｉ＝対称的に取り付：するものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸着式ロボットハンドの説明図、第２
図は吸着パッドの下面の説明図、第３図及び第４図は吸
着パッドの断面図、第５図は吸着パッドの斜視図、第６
図は本発明の吸着式ロボットハンドの要部拡大側面図、
第７図は本発明の吸着式ロボットハンドの要部拡大正面
図、第８図は吸着パッドの下面の平面図であるっ １・・・ロボットハンド ２・・・吸着パッド ４・・・開口部 ５・・・支持体 ９・・・タンク ２１・・・邪魔板 ４０・・・開口部 ５０・・・切込部 １００・・・制御装置 ３００・・・排除体 ４００・・・シリンダー 第５図 手続補正書く方式） ■、事件の表示　　　平成２年特許願第３３３３７５号
２、発明の名称　　　　　吸着式ロホットハンド３、補
正をする者 事件との関係　　出願人 名　称　　　ハウス食品工業株式会社 ４、代理人 願書に最初に添付した図面の浄書・別紙のとおり（内容
に変更なし）　　方式　、、’−、−ゝ、１１４ｋ　　
ぐ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）吸着パッド、 （ｂ）吸着パッドを保持すると共に吸着パッドに連通す
   る真空圧通路を配設したロボットハンド本体、 （ｃ）ロボットハンド本体の下部に揺動可能に取りつけ
   られた排除体、 を有することを特徴とする吸着式ロボットハンド。 ２、上記排除体は上記ロボットハンド本体に軸支されて
   いる請求項１記載の吸着式ロボットハンド。 ３、上記吸着パッドは支持体を有している請求項１記載
   の吸着式ロボットハンド。