JPH06262557A - 旋回式作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 目的は、旋回式作業装置において、屈伸アー
ムの作業時間を短縮して、作業効率の向上を図ることに
ある。 【構成】 複数のアーム部分２，３を備え且つ隣接する
もの同士の先端部と基端部とを縦軸Ｐ２周りで回動自在
に連結した屈伸アームＥの基端部が、基枠に縦軸Ｐ１芯
周りで旋回自在に連結され、前記屈伸アームＥの先端部
に作業部が設けられ、前記屈伸アームＥの前記基枠に対
する旋回操作用アクチュエータ、前記屈伸アームの屈伸
操作用アクチュエータ、及び、前記作業部の操作用アク
チュエータの作動を制御する制御手段が設けられた旋回
式作業装置において、前記制御手段が、前記屈伸アーム
を旋回作動させるときに前記屈伸アームを設定屈折状態
に作動させるように構成されている旋回式作業装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のアーム部分を備
え且つ隣接するもの同士の先端部と基端部とを縦軸周り
で回動自在に連結した屈伸アームの基端部が、基枠に縦
軸芯周りで旋回自在に連結され、前記屈伸アームの先端
部に作業部が設けられ、前記屈伸アームの前記基枠に対
する旋回操作用アクチュエータ、前記屈伸アームの屈伸
操作用アクチュエータ、及び、前記作業部の操作用アク
チュエータの作動を制御する制御手段が設けられた旋回
式作業装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる旋回式作業装置は、複数のアーム
部分を備え且つ隣接するもの同士の先端部と基端部とを
縦軸周りで回動自在に連結した屈伸アームの基端側が、
基枠に縦軸芯周りで旋回自在に連結され、屈伸アームの
先端に作業部が設けられているものであるが、以下２本
のアーム部分を備えたものを例に取って屈伸アームの動
作を説明する。従来の旋回式作業装置では、屈伸アーム
の先端の作業部を、例えば図６に示すように始点Ａから
終点Ｂへ移動させたい場合、２本のアーム部分２，３を
延ばした状態で、旋回を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の旋回式作業装置では、図６の如く、屈伸アームを延
ばしたままの状態、つまり２本のアーム部分を延ばした
ままの状態で旋回を行っているため、例えば作業部に重
い荷物を載置した状態で荷物を始点Ａから終点Ｂへと搬
送しようとした場合、旋回開始時及び停止時に作業部に
かかる慣性力及び旋回中に作業部にかかる遠心力が、屈
伸アームの基端部（図中Ｐ１側）及び２本のアーム部分
を連結した連結部（図中Ｐ２側）に作用することとな
る。このため、屈伸アームの基端部及び２本のアーム部
分を連結した連結部の耐久性等を考慮して、屈伸アーム
の旋回速度を所定の速度以下に制限していた。従って、
屈伸アームの旋回速度を上げようとしても上記の如く屈
伸アームの旋回速度が制限されるので、屈伸アームの旋
回速度を上げて作業時間の短縮を図ることができないと
いう問題があった。本発明は上記の実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、旋回式作業装置におい
て、屈伸アームの作業時間を短縮して、作業効率の向上
を図ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の旋回式作業装置
は、複数のアーム部分を備え且つ隣接するもの同士の先
端部と基端部とを縦軸周りで回動自在に連結した屈伸ア
ームの基端部が、基枠に縦軸芯周りで旋回自在に連結さ
れ、前記屈伸アームの先端部に作業部が設けられ、前記
屈伸アームの前記基枠に対する旋回操作用アクチュエー
タ、前記屈伸アームの屈伸操作用アクチュエータ、及
び、前記作業部の操作用アクチュエータの作動を制御す
る制御手段が設けられたものであって、その第１特徴構
成は、前記制御手段が、前記屈伸アームを旋回作動させ
るときに前記屈伸アームを設定屈折状態に作動させるよ
うに構成されている点にある。第２特徴構成は、前記制
御手段が、前記屈伸アームの旋回作動と前記屈伸アーム
の前記設定屈折状態への屈折作動とを並行して実行する
ように構成されている点にある。第３特徴構成は、前記
制御手段が、前記屈伸アームの旋回終了位置において前
記作業部を目標位置に位置させるために、前記屈伸アー
ムを前記設定屈折状態から伸長させる必要がある場合に
は、前記旋回終了位置に達する以前から前記屈伸アーム
を伸長作動させるように構成されている点にある。

【０００５】

【作用】本発明の第１特徴構成によれば、屈伸アームを
設定屈折状態に縮めて、旋回を行うので、旋回中におけ
る屈伸アームの基端部から作業部までの間の距離を短く
することができ、その結果、旋回中に作業部にかかる遠
心力を減衰させることができる。従って、旋回中におけ
る屈伸アームの基端部及び複数のアーム部分を連結した
連結部に作用する遠心力を、減衰させることができるの
で、屈伸アームの旋回速度を上げることができる。第２
特徴構成によれば、屈伸アームを旋回させる作動と屈伸
アームを設定屈折状態にする作動とを並行して行うこと
ができる。しかも、屈伸アームを設定屈折状態にするに
おいて、例えば図５に示すように、屈伸アームの旋回開
始と同時に作業部にかかる慣性力の方向に先端側のアー
ム部分を旋回させるようにすると、作業部にかかる慣性
力を利用して屈伸アームを縮めることができるので、屈
伸操作用のアクチュエータの負担を軽減させることがで
き、よって、先端側のアーム部分の旋回速度を上げるこ
とができ、更に、屈伸アームの基端部及び複数のアーム
部分を連結した連結部に作用する旋回速度加速時の慣性
力を、先端側のアーム部分を慣性力の方向に旋回させる
ことにより軽減させることができるので、旋回開始時の
屈伸アームの旋回速度の加速度を大きくすることができ
る。第３特徴構成によれば、屈伸アームの旋回終了位置
において作業部を目標位置に位置させるために屈伸アー
ムを設定屈折状態から伸長させる必要がある場合には、
屈伸アームが旋回終了位置に達する以前から屈伸アーム
を伸長作動させることができる。しかも、屈伸アームを
設定屈折状態より伸長させるにおいて、例えば図５に示
すように、基端側のアーム部分の旋回速度を減速させる
と共に作業部にかかる慣性力の方向に先端側のアーム部
分を旋回させるようにすると、作業部にかかる慣性力を
利用して屈伸アームを伸長させることができるので、屈
伸操作用のアクチュエータの負担を軽減させることがで
き、よって、先端側のアーム部分の旋回速度を上げるこ
とができ、更に、屈伸アームの基端部及び複数のアーム
部分を連結した連結部に作用する旋回速度減速時の慣性
力を、先端側のアーム部分を慣性力の方向に旋回させる
ことにより軽減させることができるので、旋回終了時前
の屈伸アームの旋回速度の減速度を大きくすることがで
きる。

【０００６】

【発明の効果】上記第１特徴構成によれば、屈伸アーム
の旋回速度を上げることができるので、屈伸アームの作
業時間を短縮することができ、よって、作業効率の向上
を図ることができるに至った。第２特徴構成によれば、
屈伸アームを旋回させる作動と屈伸アームを設定屈折状
態にする作動とを並行して行うことができるので、作業
時間の短縮を図ることができると共に、屈伸アームを縮
めるための先端側のアーム部分の旋回速度を上げること
ができ、更に、旋回開始時の屈伸アームの旋回速度の加
速度を大きくすることができるので、作業時間の短縮を
より一層図ることができ、よって、作業効率の一層の向
上を図ることがきるに至った。第３特徴構成によれば、
屈伸アームが旋回終了位置に達する以前から屈伸アーム
を伸長作動させることができるので、作業時間の短縮を
図ることができると共に、屈伸アームを伸長させるため
の先端側のアーム部分の旋回速度を上げることができ、
更に、旋回終了時前の屈伸アームの旋回速度の減速度を
大きくすることができるので、作業時間の短縮をより一
層図ることができ、よって、作業効率の一層の向上を図
ることがきるに至った。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の旋回式作業装置を、物品移載
装置に適用した実施例を図面に基づいて説明する。図１
に示すように、所定位置にあるパレット５上に段積され
た物品Ｄを、コンベア６上に移載する移載装置が設けら
れている。この移載装置には、図１〜図３に示すよう
に、２本のアーム部分２，３を備え且つ隣接するもの同
士の先端部と基端部とを、つまり基端側アーム部分２の
先端部２ａと先端側アーム部分３の基端部３ｂとを、縦
軸Ｐ２周りで回動自在に連結した屈伸アームＥの基端部
２ｂが、基枠１のアーム支持部１ａに縦軸芯Ｐ１周りで
旋回自在に連結され、屈伸アームＥの先端部としての先
端側アーム部分３の先端部３ａに作業部としての物品支
持具４が設けられ、屈伸アームＥの基枠１のアーム支持
部１ａに対する旋回操作用アクチュエータとしての電動
モータＭ１、屈伸アームＥの屈伸操作用アクチュエータ
としての電動モータＭ２、及び、作業部４の操作用アク
チュエータとしての電動モータＭ３の作動を制御する制
御手段としての制御装置Ｓが基枠１内に設けられてい
る。

【０００８】更に、基枠１には、アーム支持部１ａを昇
降させる案内路１１が設けられている。アーム支持部１
ａには、基端側アーム部分２の回動限度を規制するアー
ム受け止め部（図示せず）と、基端側アーム部分２が回
動限度直前に回動したことを検出するマイクロスイッチ
（図示せず）とが設けられている。基端側アーム部分２
の先端部２ａには、先端側アーム部分３の回動限度を規
制するアーム受け止め部２ｃと、先端側アーム部分３が
回動限度直前に回動したことを検出するマイクロスイッ
チ（図示せず）とが設けられている。

【０００９】そして、制御装置Ｓは、アーム支持部１ａ
及び基端側アーム部分２の先端部２ａに設けられたマイ
クロスイッチ夫々の検出結果に基づいて、基端側アーム
部分２及び先端側アーム部分３の回動限度側への回動操
作を停止するように、電動モータＭ１，Ｍ２の作動を制
御する。

【００１０】物品支持具４には、図４に示すように、物
品Ｄの上面を吸着支持する複数の吸着パッド４２と、吸
着パッド４２に吸着支持された物品Ｄを挟持する挟持部
４１と、物品Ｄに対して上方から投光する投光部４３
と、物品Ｄからの反射光を受光する受光部４４とが設け
られている。受光部４４の画像信号は、制御装置Ｓに入
力され、制御装置Ｓは、受光部４４からの情報に基づい
て物品Ｄの個々の位置を判別するように構成されてい
る。

【００１１】パレット５上に載置される物品Ｄの配置パ
ターンは、物品Ｄの大きさなどにより変化するが、各パ
ターンには夫々パターンコードが定められている。この
パターンコードを制御装置Ｓに入力すると、制御装置Ｓ
は、予め定められた順序で物品Ｄをコンベア６上に移載
すべく、アーム支持部１ａを昇降させると共に、電動モ
ータＭ１，Ｍ２を駆動させて基端側アーム２，先端側ア
ーム３夫々を回動させ、更に、受光部４４からの情報に
基づいて電動モータＭ３を駆動させて物品支持具４を操
作する。

【００１２】尚、物品支持具４には、軸体３１が固着さ
れており、先端側アーム部分３の先端部３ａは、その軸
体３１を支持するように構成されている。そして、電動
モータＭ３にて軸体３１を回転させることにより、物品
支持具４を回転させて、水平方向における物品Ｄの傾き
と物品支持具４の傾きとが一致するように、物品支持具
４を操作している。

【００１３】次に、制御装置Ｓにより屈伸アームＥの作
動を制御するに、例えば図５に示すように、物品支持具
４を始点Ａから終点Ｂへ移動させたい場合を例に取って
説明する。制御装置Ｓは、屈伸アームＥを旋回作動させ
るときに屈伸アームＥを設定屈折状態に作動させるよう
に構成されているが、このときの作動を屈伸アームＥを
旋回させる旋回速度の違いにより、θ１，θ２，θ３の
３つの部分に分けて説明する。

【００１４】尚、上記設定屈折状態とは、基端側アーム
部分２と先端側アーム部分３とが作る角αが９０度にな
る状態であり、θ１の部分は、屈伸アームＥの基端側ア
ーム部分２の旋回速度を所定の割合で加速させて行き、
基端側アーム部分２の旋回速度が所定の速度に達するま
での旋回状態を示しており、θ２の部分は、基端側アー
ム部分２の旋回速度が所定の速度（一定速度）である旋
回状態を示しており、θ３の部分は、基端側アーム部分
２の旋回速度を所定の速度より所定の割合で減速させて
行き、基端側アーム部分２が停止するまでの旋回状態を
示している。

【００１５】そして、θ１の部分では、制御装置Ｓは、
屈伸アームＥの旋回作動と屈伸アームＥの設定屈折状態
への屈折作動とを並行して実行するように構成されてい
る。つまり、基端側アーム部分２の旋回開始と同時に、
先端側アーム部分３を、物品支持具４にかかる慣性力の
方向、つまり、基端側アーム部分２の旋回方向に対し反
対の方向に旋回させる。θ２の部分では、屈伸アームＥ
を上記設定屈折状態にした状態で、旋回を行う。θ３の
部分では、制御装置Ｓは、屈伸アームＥの旋回終了位置
において物品支持具４を目標位置に位置させるために、
屈伸アームＥを上記設定屈折状態から伸長させる必要が
ある場合には、旋回終了位置に達する以前から屈伸アー
ムＥを伸長作動させるように構成されている。つまり、
基端側アーム部分２が減速を開始すると、先端側アーム
部分３を、物品支持具４にかかる慣性力の方向、つま
り、基端側アーム部分２の旋回方向と同じ方向に旋回さ
せて、基端側アーム部分２が停止したときには物品支持
具４が終点Ｂに位置するようにしている。

【００１６】〔別実施例〕 上記実施例の屈伸アームＥは、２本のアーム部分
２，３より構成されているが、アーム部分の数は２本に
限定されるものではない。 上記実施例の設定屈折状態は、基端側アーム部分２
と先端側アーム部分３とが作る角αが９０度になる状態
を示しているが、９０度に限定されるものではなく、例
えば、物品支持具４にて支持する物品Ｄの重さによっ
て、角αの値を決定するようにしても良い。つまり、物
品Ｄの重さが軽くなるに従って角αの角度を大きくする
ようにしても良い。 上記実施例では、屈伸アームＥの旋回作動と屈伸ア
ームＥの設定屈折状態への屈折作動及び屈伸アームＥの
設定屈折状態からの伸長作動とを並行して実行するよう
にしているが、屈伸アームＥの設定屈折状態への屈折作
動を行ったのち、屈伸アームＥの旋回作動を行うように
しても良いし、屈伸アームＥの旋回作動が終了したの
ち、屈伸アームＥの設定屈折状態からの伸長作動を行う
ようにしても良い。 上記実施例では、屈伸アームＥの旋回開始時（θ１
の部分）において、基端側アーム部分２の旋回開始と同
時に、先端側アーム部分３を旋回させているが、必ずし
も同時である必要はなく、多少前後にずれても良い。
尚、上記実施例のθ３の部分においても、同様に、基端
側アーム部分２の減速開始と先端側アーム部分３の旋回
とは、又は、基端側アーム部分２の旋回終了と先端側ア
ーム部分３の旋回終了とは、必ずしも同時である必要は
なく、多少前後にずれても良い。 上記実施例では、図１に示すように、基枠１を床面
に設置しているが、基枠１を例えば、天井等に設けて構
成しても良い。 上記実施例では、アーム部２，３を縦軸Ｐ２周りで
回動自在に連結した屈伸アームＥの基端部２ｂが、基枠
１のアーム支持部１ａに縦軸芯Ｐ１周りで旋回自在に連
結されており、その縦軸Ｐ２及び縦軸芯Ｐ１は、図１に
示すように、床面に対して垂直になるように構成されて
いるが、必ずしも垂直である必要はなく、床面に対し傾
いていても良い。

【００１７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】作業装置の右側面図

【図２】作業装置の平面図

【図３】作業装置の正面図

【図４】物品支持具の側面図

【図５】本発明にかかる作業装置の作動説明図

【図６】従来例にかかる作業装置の作動説明図

【符号の説明】

１ 基枠 ４ 作業部 Ｅ 屈伸アーム Ｍ１ 旋回操作用アクチュエータ Ｍ２ 屈伸操作用アクチュエータ Ｍ３ 操作用アクチュエータ Ｓ 制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のアーム部分を備え且つ隣接するも
   の同士の先端部と基端部とを縦軸周りで回動自在に連結
   した屈伸アーム（Ｅ）の基端部が、基枠（１）に縦軸芯
   周りで旋回自在に連結され、前記屈伸アーム（Ｅ）の先
   端部に作業部（４）が設けられ、前記屈伸アーム（Ｅ）
   の前記基枠（１）に対する旋回操作用アクチュエータ
   （Ｍ１）、前記屈伸アーム（Ｅ）の屈伸操作用アクチュ
   エータ（Ｍ２）、及び、前記作業部（４）の操作用アク
   チュエータ（Ｍ３）の作動を制御する制御手段（Ｓ）が
   設けられた旋回式作業装置であって、 前記制御手段（Ｓ）は、前記屈伸アーム（Ｅ）を旋回作
   動させるときに前記屈伸アーム（Ｅ）を設定屈折状態に
   作動させるように構成されている旋回式作業装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（Ｓ）は、前記屈伸アーム
   （Ｅ）の旋回作動と前記屈伸アーム（Ｅ）の前記設定屈
   折状態への屈折作動とを並行して実行するように構成さ
   れている請求項１記載の旋回式作業装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段（Ｓ）は、前記屈伸アーム
   （Ｅ）の旋回終了位置において前記作業部（４）を目標
   位置に位置させるために、前記屈伸アーム（Ｅ）を前記
   設定屈折状態から伸長させる必要がある場合には、前記
   旋回終了位置に達する以前から前記屈伸アーム（Ｅ）を
   伸長作動させるように構成されている請求項１又は２記
   載の旋回式作業装置。