JPH0647671Y2 - ロボットハンド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はロボットハンド、特に段ボール箱や、清涼飲料
壜、ビール壜等を収納するプラスチック容器のハンドリ
ングに用いるロボットハンドに関する。

〔従来の技術〕

パレット上に積載された荷体を解くいわゆるデパレタイ
ジング作業やパレット上に荷体を積載するいわゆるパレ
タイジング作業等において、省力化の観点から近年、産
業用ロボットが積極的に導入され、作業能力の向上に大
きく貢献している。

このようなロボットを他品種のワーク、特に、段ボー
ル箱等の平坦面を有する箱体、ないしは清涼飲料壜、
ビール壜等を収納し側面に切り欠かれた窓部を有するプ
ラスチック箱体といった２種のワークを対象にする場
合、通常、ロボットのハンドリング手段であるロボット
ハンドをワーク対象に対応させてその都度、脱着し交換
しなければならない。そのため、ロボットハンドがワン
タッチで着脱可能なように種々の考案がなされている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上述のごとく従来の装置を用いて多品種のワークに対応
させるにはロボットハンドの交換は必要不可欠であり、
このものの交換には必ず、人手と所定の時間を必要と
し、場合によっては交換のための設備も必要になる。し
たがって、ロボットの導入による省力化はロボットハン
ドの交換時間等を考慮するに、十分にその効果を発揮し
得ないといえる場合が生じうる。

本考案は、上述の事情に鑑み創案されたもので、その目
的とするところは、上記の問題点を解消し、ロボットハ
ンドに２以上の機能をもたせ、従来、必要とされていた
ロボットハンドの脱着交換を不要とし、さらには交換の
ための設備を必要とし、デパレ、パレタイジング等にお
ける生産性を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述した目的を達成するため、本考案は、ロボットの先
端アームに取付けられた支持枠体と、この支持枠体に垂
直面内において回動自在に取付けられた回動部材と、こ
の回動部材を回動させる回動駆動源とを備え、前記回動
部材の一方端側に、回動部材の回動によりその位置を変
更されて箱体の上面または側面に吸着する吸着機構が取
付けられ、他方端側に箱体の側面に形成された窓部に挿
入されて係合されるフックが取付けられ、フックが回動
部材の回動によって箱体側面の窓部と係合可能な位置に
位置された際、回動部材の他方端側のフックの下方に位
置する部分に、フックが係合する箱体の側面に沿って水
平方向に延びるサポート部材が取付けられていることを
特徴としている。

〔作用〕

上記のように構成した本考案によれば、本考案のロボッ
トハンドによるハンドリングの対象ワークは、主として
段ボール箱等の平坦面を有する箱体、又は清涼飲料
壜、ビール壜等を収納し側面に切欠かれた窓部を有する
プラスチック箱体の２種類であり、対象ワーク別に作用
を説明すると、前者の場合には通常の状態で吸着機構
のバキュームパッドの先端は下方を向いており、例えば
ワークである段ボール箱の上面平坦部に向けて接近し、
当該平面部に当接するとともに真空吸引が開始されその
まま上面平坦部を吸着・保持し、一旦、箱体を持ち上げ
て所定の位置まで移動させるように作用する。また、段
ボール箱の側面平坦部を吸引・保持して移動させること
もできる。この場合には、回動体は支持枠体の側面に固
定された回動モータの駆動によって略90度回動させら
れ、回動シャフトと同程度の高さに位置するバッキュー
ムパッドは段ボール箱の側面平坦部に向けて接近し、当
該平面部に当接するとともに真空吸引が開始されそのま
ま上面平坦部を吸着・保持し、一旦、箱体を持ち上げて
所定の位置まで移動させる。

これに対し、後者をハンドリングする場合、すなわ
ち、箱体の側面に数個の切り欠かれた窓が設けられこれ
に対応して数個の把手部が形成されているプラスチック
箱体をハンドリングする場合には、まず回動モータを駆
動させて回動体を略90度回動させ、しかる後フックを一
旦箱体の窓に挿入した後、ハンド全体を少し持ち上げて
フックと把手部とを係合させて保持させたまま箱を持ち
上げて所定の位置まで移動させる。

これにより、段ボール箱および所定形状のプラスチック
箱体をワーク対象とする場合にはロボットハンドの交換
が不要となり、生産性は格段と向上する。また、ハンド
交換のための設備も不要となり省スペース、設備費の削
減にもつながる。

そして、フックを箱体側面の窓部に挿入し係合させて箱
体を持ち上げた際、回動部材のフックの下方に位置する
部分に取付けられたサポート部材によって、フックによ
り持ち上げられた箱体の側面が支持され、箱体がブラブ
ラすることなく、安定した状態が保たれる。

〔実施例〕

以下、本考案に係るロボットハンドの実施例を第１図乃
至第７図を参照して説明する。

第１図は、ロボットハンドの正面図、第２図はその側面
を部分断面した図を示す。これらの図において、本考案
のロボットハンド１はロボットの先端アーム42に連接・
固定される支持枠体８と、この支持枠体８に軸支される
回動シャフト７と伴に回動する回動体Ｓと、この回動体
Ｓを回動させる回動駆動源である回動用モータ10とを備
えている。

前記支持枠体８は、ロボットの先端アーム42に板状のフ
ランジ41を介して連結される固定板8aと、この固定板8a
の両端から突出する側板8b,8bとを有する断面コの字状
の形状をなし、この支持枠体８の一方の側板8bには、回
動駆動源である回動用モータ10が固着されている。この
モータ10のシャフトには回動シャフト７が連結されてお
り、この駆動シャフト７の両側は、前記側板8b,8bにそ
れぞれ固着されたベアリング6,6によって軸支され、こ
の駆動シャフト７の略中央部には回動体Ｓがキー5a,5a
によってキー接合されており、回動シャフト７の回動に
伴い回動体Ｓは所定の回動運動をするようになってい
る。

この回動体Ｓは、回動シャフト７とキー接合される回動
部材３と、この回動部材３の一方端側および他方端側に
それぞれ設けられる吸着機構30およびフック２とを有し
ている。すなわち、回動部材３は平坦部3aとこの平坦部
3aの両側から突出する二又状の側面部3b,3bとを備えて
おり、第２図に示されるように前記平坦部3aの一端側上
面にはフック２が固着されており、他端には角材状のサ
ポート板４が前記回動シャフト７と略平行になるように
固定されている。そして二又状側面部3b,3bは前記回動
シャフト７に接合されており、当該側面部3b,3bの下端
部は、連接板11,12を介して長板状のベース板13に固定
されている。

このベース板13の長手方向両側にはそれぞれ固定板32,3
3によってバキュームパッド31,31が固定され、このバキ
ュームパッド31,31は図示しない配管によって真空源に
連接されており、これによりワーク対象である箱体の一
平坦面を吸着・保持できるようになっている。

そして、このバキュームパッド31,31の後方には、ベー
ス板13から第１アーム14,14がそれぞれ突出しており、
このアーム14,14の先端グリップ14a,14aには調整ボルト
15,15を介して第一支持板16が固定されている。一方、
前記ベース板13の中央部には、第２アーム20（第２図）
が突出して設けられ、このアーム20の前後両端部に取り
付けられたグリップ20a,20aには調整ボルト21,21を介し
て第２支持板22が設けられる。

これら第１支持板16および第２支持板22はそれぞれ、後
述するようにバキュームパッドよって箱体を持ち上げた
とき（特に、箱体の中心位置から大きく離れたところを
吸引・保持した場合や箱体の側面を吸引・保持した場
合）に生じる回転モーメントに対抗し、支持するように
機能する。

このようなロボットハンドは、例えば第３図に示される
ようなロボットの先端アーム42に連接・固定される。す
なわち、図示のごとくいわゆる自動倉庫内に載置された
移載用ロボットは、ロボット本体44と、本体44に設けら
れたアーム45と、アーム45の先端に設けられたヘッド43
と、このヘッド43に連接する先端アーム42とを有してお
り、このアーム42にフランジ41を介して本考案に係るロ
ボットハンド１が取り付けられる。そして、このロボッ
トを用いて、自動倉庫内でパレット上の荷体50（箱体）
を解いたり、積載したりするデパレタイジングないしパ
レタイジング作業が行われる。

次に上述してきた本考案のロボットハンドの動作をワー
ク対象ごとに説明する。

本考案のロボットハンドによるハンドリングの対象ワー
クは、段ボール箱等の平坦面を有する箱体、又は清
涼飲料壜、ビール壜等を収納し側面に切り欠かれた窓部
を有するプラスチック箱体の２種類に大別される。

前者の場合には通常、第１図に示されるように吸着機
構のバキュームパッド31,31の先端は下方を向いてお
り、例えばワークである段ボール箱の上面平坦部に向け
て接近し、当該平面部に当接するとともに真空吸引が開
始されそのまま上面平坦部を吸着・保持し、一旦、箱体
を持ち上げて所定の位置まで移動させる。また、段ボー
ル箱の側面平坦部を吸引・保持して移動させることもで
きる。この場合には、第４図に示されるように、回動体
Ｓは支持枠体８の側面に固定された回動モータ10の駆動
によって略90度回動させられ、略回動シャフト７と同程
度の高さに位置するバキュームパッド31は段ボール箱Ｄ
の側面平坦部に向けて接近し、当該平面部に当接すると
ともに真空吸引が開始され（第５図）、そのまま側面平
坦部を吸着・保持し、一旦、箱を持ち上げて所定の位置
まで移動させる。この場合、第５図に示されるように、
第１支持板16および第２支持板22は、箱体を持ち上げた
とき箱体の下部側面および中央部にそれぞれ当接し、箱
体全体を支持するように機能する。

これに対し、後者をハンドリングする場合、すなわち
第７図に示されるように側面に数個の切り欠かれた窓部
が設けられ、これに対応して数個の把手部A1〜A4が形成
されているプラスチック箱体Ｐをハンドリングする場合
には、まず第１図の状態から第４図に至るように回動モ
ータ10を駆動させて回動体Ｓを略90度回動させ、しかる
後第６図に示されるようにフック２を一旦、箱体の窓に
挿入した後、ハンド全体を少し持ち上げてフック２と把
手部A1とを係合させて保持したまま箱を持ち上げて所定
の位置まで移動させる。

この場合、フック２と反対方向に固着されたサポート板
４は、プラスチック箱体Ｐの下部側面と当接しており、
プラスチック箱体Ｐが回動しないように支持している。
すなわち、第７図に示されるようにフック２を把手部A1
と係合させたときには、サポート板４は図示のＢ位置を
支持する。

〔考案の効果〕

上述のごとく本考案によれば、ロボットの先端アームに
連接・固定される支持枠体と、該支持枠体に回動可能に
設けられた回動体と、該回動体を回動させる回動駆動源
とを備え、前記回動体は、回動駆動源に連結された回動
部材と、該部材の一方端側および他方端にそれぞれワー
クである箱体の一平坦面を吸着・保持するための吸着機
構および箱体の側面に切欠かれた窓部に挿入・係合させ
るフックからなる少なくとも２種以上のハンドリング手
段とを備えており、該回動体を回動させて、段ボール箱
や把手部を有するプラスチック箱体等、対象とされる箱
体の形態に応じてハンドリング手段を切り換えて用いる
ことができる。

これにより、段ボール箱および所定形状のプラスチック
箱体をワーク対象とする場合にはロボットハンドの交換
が不要となり、生産性は格段と向上する。また、ハンド
交換のための設備も不要となり省スペース、設備費の削
減にもつながる。そして、フックを用いて箱体を持ち上
げる場合には、箱体の側面がサポート部材によって支持
されるので、安定した持ち上げが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はロボットハンドの正面図、第２図はその側面を
部分断面した図、第３図はロボットハンドを取り付ける
べくロボットを倉庫内に組み込んだ斜視図、第４図乃至
第６図はそれぞれロボットハンドの動作説明図、第７図
はハンドリングされるプラスチック箱体の斜視図であ
る。 １……ロボットハンド、２……フック、３……回動部
材、４……サポート板、６……ベアリング、７……回動
シャフト、８……支持枠体、10……回動用モータ、13…
…ベース板、14……第１アーム、16……第１支持板、20
……第２アーム、22……第２支持板、30……吸着機構、
31……バキュームパッド、40……ロボット、42……先端
アーム、Ｓ……回動体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットの先端アームに取付けられた支持
   枠体と、この支持枠体に垂直面内において回動自在に取
   付けられた回動部材と、この回動部材を回動させる回動
   駆動源とを備え、 前記回動部材の一方端側に、回動部材の回動によりその
   位置が変更されて箱体の上面または側面に吸着する吸着
   機構が取付けられ、他方端側に箱体の側面に形成された
   窓部に挿入されて係合されるフックが取付けられ、 フックが回動部材の回動によって箱体側面の窓部と係合
   可能な位置に位置された際、回動部材の他方端側のフッ
   クの下方に位置する部分に、フックが係合する箱体の側
   面に沿って水平方向に延びるサポート部材が取付けられ
   ていることを特徴とするロボットハンド。