JPH0453914Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本考案は、荷役機械のアーム、例えば産業用ロ
ボツトのアームの先端手首に接続されて物品をハ
ンドリングするマテリアルハンドリング装置に関
する。 ［従来技術］ マテリアルハンドリング装置として、ロボツ
ト、マンプレータ或いはフオークリフト、更には
クレーンなど種々の装置が実用に供されている
が、これら装置にはマテリアルすなわち物品を把
持するハンドが設けられている。そして、ハンド
としては物品を係止保持する爪を有する有指式の
ものと爪のない無指式のものとが知られている。 ところで、有指式のものはつりさげ、つまみ、
はさみ、にぎりなどに分けられ、中でも特にはさ
みは物品の両側部から爪を物品の底或いは物品に
形成されている横穴へ差し込み、そして物品を持
ち上げ或いは移動させるようになつているので、
ハンドを物品の真上に正確に位置させる必要があ
る。さもないと、爪を物品の両側に位置させ、そ
して把持することができないからである。産業用
ロボツトにおいて精度の高い位置決め操作は可能
であるが、他方、置かれた物品はずれてしまうこ
とがあるので、その定位置に精度よくセツトして
おくことは困難であり、精度よく位置決めするた
めには高度の技術を必要とする。物品を積み重ね
るパレタイジング作業において、物品をパレタイ
ジングする際、産業用ロボツトが同一の位置座標
で物品を積み重ねる場合は既に積んだ物品がロボ
ツトハンドが規定した座標と同一となつているか
どうかがわからず実際には微細なずれを生じる場
合が多い。特に物品が嵌合部を有する場合上下の
物品のずれにより積み重ねができなくなる。 また物品が軟包装体、或いは物品を収納してい
る箱体の精度の低さ、更には物品を載置している
パレツトの変形等があると、積み重ねられた物品
は上下方向に整合しなくなるので、ハンドの爪を
下方まで降ろすことは不可能になる。その理由は
爪がはみ出した物品に接触するからである。 上記問題の解決策として、ビデオ入力によるパ
ターン認識或いはセンサによる位置補正制御も考
えられるが、これらの解決策はコスト高になつて
しまうという欠点がある。 ［考案が解決しようとする課題］ したがつて、本考案は、積み重ねられた物品に
種々の原因により積み重ねずれが生じていても、
把持ハンドを下方まで降ろすことができるマテリ
アルハンドリング装置を提供するにあり、さらに
詳しくは、物品を４辺でもつて検出できてハンド
の位置補正を行い、その際、ハンドが不用意に物
品に当接すると、警報を発し、或いはハンドの移
動を停止して物品の破損を回避し、またハンドが
物品を把持して移動する際には物品をしつかりと
ロツクすることができるマテリアルハンドリング
装置を提供するにある。 ［課題を解決するための手段］ このため本考案によれば、荷役機械のアームに
接続される固定枠と、該固定枠に対して水平方向
に移動自在に支持され、その平面系が四角形を呈
する可動枠とから成り、該可動枠の４辺には、先
端にテーパ状に下方に拡がつたガイドが固設され
ていて、スプリングにより常時下方に付勢された
ガイド棒が可動枠の１辺につき２本それぞれ垂設
されており、かつ可動枠には、前記ガイド棒が前
記スプリングのばね力に抗して所定量上方へ後退
すると該ガイド棒が当接して警報或いはアームの
移動停止等を図るリミツトスイツチが設けられて
おり、また前記可動枠の対向する２辺には、下方
の内側に物品係止用の爪が内方へ突設された挟み
板がその中間位置において水平方向の軸で揺動可
能に枢着されており、該挟み板はスプリングによ
り常時下方端が広がる方向に付勢されていると共
に、可動枠には、該スプリングのばね力に抗して
挟み板をその下方端が閉じる方向に押圧して挟み
板の爪を物品に係合させるピストンシリンダユニ
ツトが設けられており、さらに前記固定枠と可動
枠との間には、固定枠にアームを介して対向して
取付けられた一対のローラと、可動枠に設けられ
ていて前記ローラに面する側が切欠かれ奥は台形
状に狭くなつているローラガイドと、該ローラガ
イドを前記ローラに対して移動させて可動枠のロ
ツク及びロツク解除を行うピストンシリンダユニ
ツトとからなるロツク機構が設けられているマテ
リアルハンドリング装置が提供される。

【作用】

把持ハンドでこれから積もうとする物品を把握
して、既積み物品の上にセツトし、ピストンシリ
ンダユニツトを作動してローラガイドを移動させ
て、ロツク機構を解除し、ハンドを下方に降ろ
す。既積み物品に対して把持ハンドの位置がずれ
ていると、これから積もうとする物品のコーナ部
がガイドのテーパ部に当接し、可動枠が反作用で
移動しハンドの位置補正がなされる。これにより
ハンドを更に下方へ降ろすことができ、これから
積もうとする物品は既積み物品上に正しく位置す
る。把持ハンドの降下操作が終つたら、ピストン
シリンダユニツトのピストン棒を後退させて、こ
れから積もうとする物品に対する挟み板に設けら
ている爪の係合を解き、既積み物品上に載置す
る。また、物品に移動或いは積み換えは前記操作
に準じて行う。 前記の操作において、既積み物品にガイドが不
用意に当接すると、ガイド棒が後退してリミツト
スイツチに接し、警報を発し、或いはアームの移
動を停止する。

【実施例】

以下、本考案の実施例について、まず第１図な
いし第３図を参照して説明する。 第１ａ図および第１ｂ図において、本考案を実
施した物品把持ハンドは固定枠１と、可動枠１０
とから成つている。固定枠１は、荷役機械のアー
ムＡにフランジ２を介して固定されるもので、こ
の固定枠１の上板３と、可動枠１０の移動板１１
との間にボール４，４が介在され、可動枠は、後
述の如く制限された領域内において、固定枠上を
水平方向に任意の方向に移動自在になつている。 可動枠１０は、第２図にも示されているよう
に、平面形は四角形を呈し、その４辺には２本宛
てのガイド棒３０，３０…が上下方向に摺動自在
に設けられている。すなわち第１ａ図および第１
ｂ図に示すように、上下２個の取付金具１２，１
２によつてガイド棒３０，３０は、上下方向に摺
動自在に、かつコイルスプリング３１によつて下
方に付勢されている。ガイド棒が物品などに不用
意に当接すると、上方へ後退し、所定限界位置
（すなわち物品を破損しない限界）でリミツトス
イツチ３２に接し、警報或いはアームの移動停止
が図られるようになつている。ガイド３３が物品
などに不用意に当接すると、ガイド棒３０が上方
へ後退し、所定限界位置（すなわち物品を破損し
ない限界）でリミツトスイツチ３２に接し、警報
或いはアームの移動停止が図られるようになつて
いる。 ガイド棒３０の先端すなわち下端にはガイド３
３が固定されている。ガイドは第１ａ図および第
１ｂ図に示すように下方に向うに従つてテーパ状
に薄くなつている。すなわちガイド３３は内側に
テーパ３４を有し、このテーパは下方に向つて物
品を案内する幅が拡がるように形成されている。
したがつて図示されているように既積み物品
M′のコーナ部C′にガイド３３のテーパ３４が当
接すると、可動枠１０は反作用で矢印Ｌ方向へ移
動することになる。 可動枠１０の対向した２辺には、第２図に示す
ように、挟み板４０，４０が設けられている。挟
み板４０はＬ字形金具４１，４１によつてその略
中央位置において水平方向の軸４２により揺動自
在に枢支され、そしてその下方端が拡がる方向に
コイルスプリング４３によつて付勢されている。
また下方部分の内側には２本の爪４４，４４が突
設されている。爪４４，４４は物品を係止するも
ので、そのためにはコイルスプリング４３に抗し
て挟み板４０を第２図において矢印Ｂ方向へ駆動
する必要があるが、そのため駆動機構すなわちピ
ストンシリンダユニツト４５，４５が可動枠１０
の移動板上に設けられている。したがつてピスト
ン棒４６が挟み板４０の突片４７を押圧すると、
挟み板は回動して爪は物品に係合することにな
る。 固定枠１と可動枠１０とに設けられるロツク機
構５０は、第３図に示すように、固定枠の上板３
にアーム５１，５１を介して取付けられているロ
ーラ５２，５２と、可動枠１０の移動板１１上に
設けられているローラガイド５３，５３と、ピス
トンシリンダユニツト５４とから成つている。こ
のローラ５２およびローラガイド５３は移動領域
の制限機構を兼ねている。 アーム５１，５１は略Ｌ字形に屈曲していて、
その一端は上板３に固定され、その他端にローラ
５２が回動自在に軸支されている。ローラガイド
５３は、ローラ５２に面した方が切欠かれてい
て、その奥は台形状５５に狭くなつている。した
がつて、ローラガイド５３，５３がＸ方向に移動
すると、ローラ５２，５２は台形状５５部分に嵌
まり、ローラ５２とローラガイド５３は一体化す
る。すなわちローラとローラガイドは相対移動が
できなくなり、上板３と移動板１１、したがつて
可動枠１０は固定枠１にロツクされる。ローラガ
イド５３，５３には台形状５５，５５の切欠が形
成されているので、ローラがこの切欠に嵌まると
移動板１１は、第３図において、Ｄ方向にもＥ方
向にもロツクされることになる。ローラガイド５
３，５３をＹ方向に移動させると、ロツクが解放
される。 ローラガイド５３，５３をＸ方向及びＹ方向に
駆動するために、ローラガイド５３，５３にはＬ
字形アーム５６，５６が結合され、該アームはコ
ーナ部で揺動可能にピン５７，５７止めされてい
る。そして、アームの先端部はピストンシリンダ
ユニツト５４のピストン棒５８で駆動されるよう
になつている。 作動は次の通りである。すなわち第１ａ図に示
すように把握ハンドが物品Ｍを把握し、物品
M′の上にセツトしようとしている。ローラガイ
ド５３，５３をＹ方向に移動させて、ロツク機構
５０を解除して、ハンドを下方へ降ろす。すると
既積み物品M′のコーナ部C′がガイド３３のテー
パ部３４に当接し、可動枠１０は反作用でＬ方向
へ移動する。したがつてハンドを更に下方へ降ろ
すことができる。その結果可動枠１０は第１ｂ図
に示す状態となり、物品Ｍを物品M′上に正しく
位置させることができる。把持ハンドの降下操作
が終つたら、ピストンシリンダユニツト４５，４
５のピストン棒４６を後退させて、物品Ｍに対す
る挟み板４０，４０に設けられている爪４４，４
４の係合を解き、物品M′上に物品Ｍを載置する。 また、物品の移動或いは積み代えを行うには、
把持ハンドを載置されている物品に対して降下さ
せる。その際、前記の態様で把持ハンドは物品に
対して正しい位置を採る。把持ハンドの降下操作
が終つたら、ピストンシリンダユニツト４５，４
５を作動させて、ピストン棒４６で突片４７を押
す。すると挟み板４０，４０は第２図において矢
印Ｂ方向に回動し、挟み板４０，４０に設けられ
ている爪４４，４４が物品を係止する。したがつ
て、所定の荷役作業ができる。物品の移動を行う
に際し、可動枠１０をロツクする。ロツク機構５
０のピストンシリンダユニツト５４を作動して、
ローラガイド５３，５３を第３図においてＸ方向
に移動させる。するとローラ５２，５２がローラ
ガイド５３の台形状部分５５に嵌まり、ローラ５
２とローラガイド５３は一体化する。この結果、
可動枠１０は固定枠１にロツクされる。ローラ機
構５０による可動枠１０のロツクは、把持ハンド
を上方へ移動させ、物品が例えば隣接した他の物
品に接触する恐れがなくなつてから行い、場合に
よつては物品の係止操作が終了したら直ちに行
う。 前記の操作において、既積み物品などにガイド
３３が不用意に当接すると、ガイド棒３０が後退
してリミツトスイツチ３２に接し、警報を発し、
或いはアームの移動を停止する。これにより物品
の破損などの不都合を回避する。 本考案の実施例の詳細について第４図ないし第
７図を参照して説明する。 なお、第１図ないし第３図に関して述べた部材
に対応した部材或いは相当した部材には同じ参照
符号を付して重複説明を省略する。 第６図および第７図に示されているように、役
機械のアームに接続されるフランジ２には、固定
枠の上板３がボルト７，７…で固着されている。
そして移動板１１はこの上板上に複数箇所に設け
られたボール４を介して移動自在に支持されてい
る。ボールの回転を良くするために可動板１０の
下面と上板３の上面には円板５，６がボール４を
挟むようにして設けられている。 可動枠１０は、平面形は方形を呈するが、その
４辺は挟み板４０，４０と側板９，９で囲まれて
いる。そしてこれらの板には複数個の透孔４８，
４８…が形成され把握される物品を覗くことがで
きるようになつている。挟み板４０，４０は第４
図および第５図に示されているようにフランジ部
７０，７０を２辺に有し、このフランジ部が軸４
２で軸支されている。挟み板４０，４０に設けら
れている爪４４は進退自在で通常はコイルスプリ
ング７１で位置決めされている。またリミツトス
イツチ７２によつてその運動は監視されている。 駆動機構としては第４図ないし第７図に示す例
では１個のピストンシリンダユニツト４５から成
つている。そして、第５図に示すように２本のＬ
形アーム４８，４８を駆動して挟み板４０，４０
の突片４７，４７を押すようになつている。すな
わちピストンシリンダユニツト４５のピストン４
６はナツクル７３に結合され、このナツクルにピ
ン６０によつて２本のＬ形アーム４８，４８の端
部が接続されている。ピストンシリンダ４５はブ
ラケツト７４によつて可動板に固定されている
が、同様にＬ形アーム４８，４８もピン４９，４
９によつて可動枠に枢着されている。したがつて
ピストンシリンダユニツト４５を作動させてＬ形
アームの端部を押すと、他端部の突起６１が挟み
板４０の突片４７を押して、挟み板は回動し、そ
の結果爪が物品を係止することになる。 ロツク機構５０は、ピストンシリンダユニツト
５４のピストン５８がＬ字形アーム５６，５６を
押す部分の構造を除けば、第３図において述べた
構造と略同じである。ピストンシリンダユニツト
５４のピストン５８とＬ字形アーム５６，５６の
端部の構造は、駆動機構４５のそれと略同様であ
つて、第５図ないし第７図に示すように、ピスト
ン５８はナツクル７７に結合され、このナツクル
にピン５９によつてＬ字形アーム５６，５６の端
部が結合されている。なお、ピストンシリンダユ
ニツト５４はブラケツト７８によつて上板３に固
定され、ローラ５２をピン７５で支持しているア
ーム５１，５１は、可動枠１１に固定されてい
る。 ［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。 （） 荷役機構のアームに接続される固定枠に
対して、水平方向に移動自在に可動枠が設けら
れ、そしてこの可動枠にテーパ状のガイドが設
けられているので、積み重ねられた物品の傾斜
等によつて水平方向の位置的ずれが生じていて
も、また把持ハンドを物品の真上に正確に位置
させなくても適切にハンドリングがなされる。 （） テーパ状のガイドは可動枠の４辺に、可
動枠の１辺につき２本それぞれ設けられている
ので、積み重ねられた物品のすべての水平方向
の位置ずれを検出して、適切な把持ハンドの位
置補正を行うことができる。 （） 物品を把握する部材は、可動枠の対向す
る２辺に枢着されていて、下方の内側に物品係
止様の爪が内方へ突設された挟み板であるの
で、物品がダンボールのような軟包装体であつ
ても、支承なく把握することができる。 （） テーパ状のガイドが不用意に物品に当接
すると、該ガイドを先端に設けたガイド棒が上
方へ後退して警報或いはアームの移動停止を図
るものであるので、例えば物品を含めた把持ハ
ンド本体の傾きを検出して警報などを発するも
のと比べて、作動が確実であり、把持ハンド本
体が傾くことができるようにするために、固定
枠と可動枠の連結部材としてゴムなどの弾性体
を用いねばならない等のことはない。 （） ロツク手段が、ローラに面する側が切欠
かれ奥は台形状に狭くなつているローラガイト
と、該ローラガイドに嵌まるローラとからなる
ものであるので、固定枠に対する可動枠の変位
が大きくても可動枠のロツクが可能であり、ま
たローラを用いているので、作動が円滑であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図ないし第３図は本考案の実施例を示す
図であつて、第１ａ図および第１ｂ図はそれぞれ
固定枠と可動枠との関係を示す断面図、第２図は
全体構造を示す斜視図、第３図はロツク機構を示
す斜視図、第４図ないし第７図は本考案の実施例
のさらに詳細を示す図であつて、第４図はその正
面図、第５図は一部を省略して示す上面図、第６
図は第５図において矢視−でみた断面図、第
７図は同様に矢視−でみた断面図である。 １……固定枠、１０……可動枠、３０……ガイ
ド棒、３２……リミツトスイツチ、３３……ガイ
ド、４０……挟み板、４４……爪、４５……ピス
トンシリンダユニツト、５０……ロツク機構、５
２……ローラ、５３……ローラガイド、５４……
ピストンシリンダユニツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 荷役機械のアームに接続される固定枠と、該固
   定枠に対して水平方向に移動自在に支持され、そ
   の平面系が四角形を呈する可動枠とから成り、該
   可動枠の４辺には、先端にテーパ状に下方に拡が
   つたガイドが固設されていて、スプリングにより
   常時下方に付勢されたガイド棒が可動枠の１辺に
   つき２本それぞれ垂設されており、かつ可動枠に
   は、前記ガイド棒が前記スプリングのばね力に抗
   して所定量上方へ後退すると該ガイド棒が当接し
   て警報或いはアームの移動停止等を図るリミツト
   スイツチが設けられており、また前記可動枠の対
   向する２辺には、下方の内側に物品係止用の爪が
   内方へ突設された挟み板がその中間位置において
   水平方向の軸で揺動可能に枢着されており、該挟
   み板はスプリングにより常時下方端が広がる方向
   に付勢されていると共に、可動枠には、該スプリ
   ングのばね力に抗して挟み板をその下方端が閉じ
   る方向に押圧して挟み板の爪を物品に係合させる
   ピストンシリンダユニツトが設けられており、さ
   らに前記固定枠と可動枠との間には、固定枠にア
   ームを介して対向して取付けられた一対のローラ
   と、可動枠に設けられていて前記ローラに面する
   側が切欠かれ奥は台形状に狭くなつているローラ
   ガイドと、該ローラガイドを前記ローラに対して
   移動させて可動枠のロツク及びロツク解除を行う
   ピストンシリンダユニツトとからなるロツク機構
   が設けられていることを特徴とするマテリアルハ
   ンドリング装置。