JPH085023B2 - つかみユニツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ブラウン管の移載装置等におけるつかみユ
ニットに関する。

［従来の技術］ ブラウン管のような不定形で且つ破損し易い物品は、
その物流過程における輸送にあたっては、例えば第12図
ないし第14図に示すように、ネック部2aを横置した状態
で、これらブラウン管２を梱包パレット３上の緩衝パッ
ド４の嵌込部4a内に１個づつ嵌め込み、このパッドを図
示例のように３段積みしたのち、その外周に段ボールな
どの包装材５を被せバンド掛けして梱包１としている。

このようなブラウン管２を梱包するための積付け、い
わゆるパレタイジング作業や、逆に梱包１からブラウン
管２を取出す、いわゆるデパレタイジング作業は、従来
は通常人手を介して行われていたが、ブラウン管が重く
且つ破損し易いものであるため、多大の手間と困難を伴
うものであった。

このため、作業用ロボットを利用した、したがって人
手を要しない、自動パレタイザあるいは自動デパレタイ
ザが徐々に導入されつつある。これらの自動装置は、通
常移載装置と制御装置とから構成されている。移載装置
はブラウン管２に設けられている取付金具2b（第５図参
照、以下ラグと称する）の挿通穴2cにピンを挿入して把
持するつかみユニットと、このつかみユニットを走行、
横行、昇降ならびに旋回自在に保持する移動機構とから
なり、制御装置は、予め設定されたプログラムに従い、
前記移載装置を直交座標ロボット式に作動させるように
構成されている。例えば、デパレタイジングにおいて
は、つかみユニットが、予め基準座標位置に位置決めさ
れている梱包と例えば搬出コンベヤとの間を往復移動
し、梱包１のパッド嵌込部4a内に嵌め込まれているブラ
ウン管２を１個つづ搬出コンベヤ上に移載するものであ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、緩衝パッド４は発砲ポリスチレンなどで成
形され、しかもこのパッドは繰返し使用される。このた
め、パッド嵌込部4aの形状が運搬、取扱中のブラウン管
の重量と振動により部分的に変形し、この嵌込部4aに収
納されているブラウン管２の姿勢も前後左右に傾いた姿
勢となる。このため、従来のデパレタイザにおいては、
デパレタイジング時に、梱包ならびにつかみユニットの
座標位置を予め設定されている基準座標位置に正確に合
致させたとしても、ブラウン管ラグ2bの挿通穴2cにつか
みユニットのピンがそのままでは挿通されないものであ
る。

したがって、本発明の目的は、輸送梱包内におけるブ
ラウン管の荷姿に狂いが生じても、フィンガが追従し
て、ブラウン管等を正確に把持できるつかみユニットを
提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため、本発明は、縦横に走行でき
る基盤69に吊り下げられて昇降と旋回をなしうる長方箱
形のフレーム11と、該フレーム11の長手方向に移動自在
に取付けた左右一対のフィンガ手段と、各フィンガ手段
を構成する前後一対のフィンガ36,37と、ワークの左右
上端に設けたラグ2b、2bに対しフィンガ36,37を接離さ
せるフィンガ開閉手段と、ラグの穴2c、2cにピンを挿入
するピン挿入用アクチュエータ40とを備え、前記フィン
ガ開閉手段を作動して各フィンガ36,37をワーク上端の
ラグ2b、2bに密接させたのち、前記アクチュエータ40の
作動によりラグの穴2c、2cにピンを挿入してつかみ動作
を行うつかみユニットであって；前記一方のフィンガ36
には、ピン挿入用穴36aを有する把持面と、ワークの静
置姿勢によって変化するラグ2b、2bのつかみ位置に対応
してフィンガ手段の位置を追従させるべく、前記把持面
の側方にラグ2bに当接する案内斜面38とを設け、他方の
フィンガ37には、前記ピン挿入用アクチュエータ40と、
当該フィンガ37の把持面に設けたピン穴37aと、ピン穴3
7a及びラグの穴2cを貫通して前記一方のフィンガ36に設
けた挿入穴36aに向けて挿入できるピン39とを取り付け
たことを特徴とする。

フィンガの前記開閉手段は、前記フレーム11内の長手
方向に移動自在に設けた左右一対の可動ベース26と、各
可動ベース26に設けた前後一対のケーシング板34,35
と、前記ケーシング板体34,35の間にわたした案内シャ
フト41,42にガイドされて前記方向に移動可能に取り付
けたフィンガホルダ43,44と、該フィンガホルダ43,44の
下部に吊持したフィンガ36,37と、前記ケーシング板体3
4,35の間に固着したロータリアクチュエータ46と、該ロ
ータリアクチュエータ46の出力軸の設けたピニオン47
と、両フィンガホルダ43、44の上下対向面に形成されて
前記ピニオン47とかみ合うラック48,49と、から構成さ
れている。

また、前後のフィンガ36,37間につかみ確認用の検出
リンク50を延出し、該リンク50の他辺50bを一方のケー
シング板体の外側に突出させると共に、他辺50bの突出
端をケーシング板体側部に設けた非接触式センサ52に対
向して配置する。

［作 用］ 梱包内におけるブラウン管の荷姿に狂いが生じ、つか
みユニットとブラウン管両者の関係位置に狂いが生じた
場合には、つかみユニットに設けられている案内斜面が
ブラウン管ラグ部に当接することにより、つかみユニッ
トをブラウン管に対して３次元的に移動させて関係位置
の狂いに追従させたのち、ブラウン管のラグ挿通穴につ
かみユニットの挿通ピンを挿通して把持する。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明を具体的に説明する。図
示例はブラウン管の梱包よりデパイタイズする装置に適
用した場合を示すもので、第１図は本発明によるつかみ
ユニットを備えた移載装置の斜視図、第２図は第１図に
おけるつかみユニットおよびフローティングユニットの
一部破断正面図、第３図は第２図のつかみユニットの一
部を破断して示した底面図、第４図は第２図のつかみユ
ニットの一部破断側面図である。

つかみユニット10は、基台64の上部において長手方向
（以下Ｘ方向と称する）と横方向（以下Ｙ方向と称す
る）に走行できる基盤69と、基盤69に設けた移動機構60
と、移動機構60の下端に昇降並びに旋回自在に吊り下げ
たフローティングユニット77と、フローティングユニッ
ト77の下部に吊り下げた長方箱形のフレーム11と、フレ
ーム11の長手方向に移動自在に取り付けた左右一対のフ
ィンガ手段12と、フィンガ手段12を長手方向に移動させ
る幅寄せ機構13と、フィンガ開閉手段とを主要部分とし
てなる。

（移動機構）移動機構60は、走行ユニット61、横行ユニ
ット62、昇降ユニット63とからなる。走行ユニット61
は、基台64の縦方向枠組65上に設けられた走行レール66
を介して基台縦方向（Ｘ方向）に移動自在とされてお
り、横行ユニット62は、走行ユニット61の横方向枠組67
上に設けられた走行レール68を介して基台横方向（Ｙ方
向）に移動自在とされている。

昇降ユニット63は、横行ユニット62の基盤69を貫通し
て上下に延びる角筒型の昇降ケーシング70と、昇降ケー
シング70の側方において基盤69を貫通して上下に延びる
ブレーキ付きシリンダ71と、基盤69ぴ設けたモータ72を
含む昇降駆動装置とからなる。

昇降ケーシング70の１つの面にラック47を設けるとと
もに、昇降ケーシング70の下端にブラケットを設けてブ
レーキ付きシリンダ71のピストンロッド先端を固着す
る。モータ72の出力軸のピニオン73を前記ラック74に噛
み合わせ、モータ72の駆動により昇降ケーシング70とブ
レーキ付きシリンダ71とを上下方向（以下Ｚ方向と称す
る）に昇降できるようにしている。

昇降ケーシング70の下端部内に旋回モータユニット75
を設け、その旋回軸76の下端にはフローティングユニッ
ト77の中央を固定する。

（フローティングユニット）フローティングユニット77
の両端に、球面軸受78、ユニバーサルジョイン79を備え
た吊持アーム80を介してつかみユニット10のフレーム11
を吊持する。このフレーム11は、走行、横行、昇降なら
びに旋回可能な移動機構60に、フローティングユニット
77を介して３次元的に移動可能に吊持されている。

（フレーム）次に、フレーム11について、第２図ないし
第５図を参照して説明する。

フレーム11は、その下面部を解放された長方形状の箱
体で、前述したようにその両側部を吊持アーム80を介し
てフローティングユニット77に３次元的移動可能に吊持
されていると共に、フレーム上面に凹形係合部材14、14
を設ける。フローティングユニット77の下面には、オー
トスイッチ付薄肉シリンダ81を介して昇降可能な押さえ
板82を取り付ける（第２図）。後述するようにフィンガ
によってブラウン管２を把持したとき、薄肉シリンダ81
を作動して押さえ板82の下面に設けた凸形押さえパッド
83、83を前記凹形係合部材14、14に挿入することによ
り、フレーム11とフローティングユニット77とを一体化
してブラウン管２がぶれることなく移載作動できるよう
にしている。

また、このフレーム11の下面中央部には、オートスイ
ッチ付薄肉シリンダ15を介してワーク押さえ板16が設け
られており、この押さえ板16は回り止め18ならびにガイ
ドロッド19を介してその長手方向をフレーム11の長手方
向に対して直角に保持された状態でワーク方向に進退さ
れ、押さえパッド17でワークを押圧するように構成され
ている。

（幅寄せ機構）幅寄せ機構13は、フレーム11、11の長手
方向に移動自在に取付けられた左右一対のフィンガ手段
12、12をブラウン管２の管種によって定まる所定の間隔
を移動設定するもので、フィンガ手段12を移動させる左
右逆ねじのボールねじ20と、ボールねじに固定したプー
リ21と、フレーム11に固定されたブラケット22に取付け
たサーボモータ23と、サーボモータ23に固定したプーリ
24と、両プーリ21、24間に張設したタイミングベルト25
からなる（第３図）。

（フィンガ手段）フィンガ手段12はフレーム11内に、配
設される可動ベース26に支持されており、この可動ベー
ス26は、その本体中央部を、両端および中央部をフレー
ム11の両側板および中間板に支持された案内シャフト27
にボールベアリング28を介して軸支されていると共に、
可動ベース26に固定された支持アーム29先端に支持した
ボールナット30を、両端および中央部をフレーム11の両
側板および中間板に軸支された前記ボールねじ20に螺合
されている。これにより、フィンガ手段12は、一方のフ
ィンガ手段12（第３図において左方）に設けた検出片31
と、これに対応してフレームの一側面に設けた基準点ス
イッチ32およびオーバラン検出スイッチ33、33を介し
て、第３図に実線で示す最小幅寄せ位置との間を移動さ
れるように構成されている。

前記フィンガ手段12は、第６図ないし第９図におい
て、前後のケーシング板体34、35内に取付けた前後一対
のフィンガ36、37と、ロータリアクチュエータ46を含む
フィンガ開閉手段と、一方のフィンガ36に形成させた案
内斜面38と、他方のフィンガ37の外側からフィンガ36、
37の先端に設けた挿通穴37a、36aに向けて挿通できるピ
ン39と、ピン39を駆動するアクチュエータ40とから構成
されている。

更に詳しく説明すると、一方のフィンガ36には、ピン
挿入用穴36aを有する把持面と、ワークの静置姿勢によ
って変化するラグ2b、2bのつかみ位置に対応してフィン
ガ手段の位置を追従させるべく、前記把持面の側方にラ
グ2bに当接する案内斜面38とを設けている。他方のフィ
ンガ37は、前記ピン挿入用アクチュエータ40と、当該フ
ィンガ37の把持面に設けたピン穴37aと、ピン穴37a及び
ラグ穴2cを貫通して前記一方のフィンガ36に設けた挿入
穴36aに向けて挿入できるピン39とを取り付けている。

また、前記フレーム11内の長手方向に移動自在に左右
一対の可動ベース26を設け、各可動ベース26には前後一
対のケーシング板体34,35を取り付けている。前後のケ
ーシング板体34、35は、可動ベース26の前後両側面にそ
れぞれビス止めされており、前後一対のフィンガ36、37
は、ケーシング板体34、35の間にわたした案内シャフト
41、42を介して前後方向摺動自在に軸支された上下一対
のフィンガホルダ43、44から垂設されており、ロータリ
アクチュエータ46は両端支持軸をケーシング板体34、35
に支持されており、ピン39は、一端部を一方のケーシン
グ板体34内側に固定されたアクチュエータ40の作動軸に
保持アーム45を介して取付けられている。

（フィンガ開閉手段）フィンガ開閉手段は、前記ロータ
リアクチュエータ46と、アクチュエータ46の出力軸に設
けたピニオン47と、上下一対のフィンガホルダ43、44の
対向面に形成されてピニオン47とかみ合うラック48、49
とか螺なり、ロータリアクチュエータ46の正逆回転によ
り、フィンガホルダ43、44を介してフィンガ36、37を前
後方向へ開閉するように構成されている。

また、両フィンガ36、37の間には、第９図および第10
図に示すように、ブラウン管ラグ2bの挿通穴2cの位置を
確認するための検出リンク50の１辺50aが延出されてい
る。この検出リング50は、そのＬ字状根元部をケーシン
グ板体34に取付けられたブラケット上にピン支持されて
おり、他辺50bをブラケット51に支持された非接触式セ
ンサ52へ向けて進出されている。この検出リンク50は、
フィンガ手段12が位置決め降下されてフィンガ36、37の
間にラグ2bが進入すると、このラグ2bによりその一辺50
aを押圧上昇されて他辺50bがブラケット51に設けられて
いる透孔51aを閉塞し、これによりセンサ52をオンさせ
てアクチュエータ40、46を作動させるように構成されて
いる。

（動作）次に、このような構成につながるつかみユニッ
ト10の動作を、梱包１内に密に積み付けられたブラウン
管２のデパイタイシングについて説明する。

先ず梱包１をその包装材５を取外した状態で、梱包１
の種別によって予め設定されている基準位置に載置す
る。次いで、移動機構60を、ブラウン管２の管種、積付
けパターンならびに積付け段数に従って予め設定されて
いるプログラムに基づいて移動ならびに旋回させ、フロ
ーティングユニット77に吊下げたつかみユニット10の
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向位置ならびに旋回角度αを前記プログラ
ムに設定されている基準座標ならびに角度に合致するよ
うに位置せしめる。

またこれと同時に、幅寄せ機構13のサーボモータ22を
作動させ、両フィンガ手段12、12の間隔をブラウン管２
の管種によって定まる基準長さに設定せしめる。このと
き、基準間隔は基準点検出スイッチ32で設定される基準
点を基準にして設定される。

パッド嵌込部4aに収納されているブラウン管２は、前
述したように嵌込部4aが変形したときには、正規の収納
平面に対し前後または左右方向もしくは前後左右両方向
に僅かに傾いてその荷姿に狂いを生じる。このため、例
えば第６図において、ブラウン管２のラグ2b、2bに両フ
ィンガ36、37を近づけても、ラグの穴2cにピン39が必ず
しも挿入されないことがある。

しかし、本発明においては、ロータリアクチュエータ
46の駆動によりフィンガ36、37を近づけると、一方のフ
ィンガ36に突設されている案内斜面38がブラウン管２の
ラグ2bに当接し（第６図）、フローティングユニット67
に移動可能に吊下げたつかみユニット10をブラウン管２
に対して３次元的に移動させセンタリングして、ラグ2b
がフィンガ36、37の間に正確に挟持される。次いで、ピ
ン挿入用アクチュエータ40を駆動してピン39をラグの穴
2c及びフィンガ36のピン穴36aに挿入してブラウン管２
を把持する。挿入と同時にラグ2bが検出リンク50の１辺
50aを押圧上昇され（第７図）、リンク他辺50bが透孔51
aを閉塞して（第10図）把持検出用のセンサ52をオンさ
せる（第11図）。

このようにしてブラウン管２が把持されると、フレー
ム11の下面中央部に設けられているオートスイッチ付薄
肉シリンダ15が作動され、押さえ板16が進出して押さえ
パッド17がブラウン管側面に接し、ブラウン管２はぶれ
ることなく安定してつかみユニット10に保持される。

次いで、移動機構60が上昇されると同時に、フローテ
ィングユニット77の下面中央部に設けられているオート
スイッチ付薄肉シリンダ81が作動され、押さえ板82が進
出して凸形押さえパッド83をつかみユニット10上の凹形
係合部材14内に挿入し、つかみユニット10はその長手方
向軸線をフローティングユニット77の長手方向軸線に合
致せしめられた正常な姿勢にしたうえで、安定してフロ
ーティングユニット67に支持される。

次いで、つかみユニット15が移動機構60を介して予め
基準位置に位置せしめられている。例えば搬出コンベヤ
上のパレット上部に移動され、基準姿勢に保持されたブ
ラウン管２をパレット上に移載する。このようにして最
初のブラウン管が移載されると、再びほぼ同様な手順を
繰り返し、順次梱包内のすべてのブラウン管が自動的に
連続してデパレタイジングされる。

なお、本発明のつかみユニットは、種々の変形あるい
は修正が考えられ、またブラウン管に限らず、ピン挿入
可能な一対のラグを備えた他の類似のワークに対しても
適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のつかみユニットは、つ
かみ動作を行う一対のフィンガ手段の何れか一方に案内
斜面を設け、ワークとつかみユニットとの間に前後左右
方向に位置づれがある場合には、つかみユニットがワー
クに対して３次元的に移動されるようにしたので、例え
ば梱包内でその基準位置が狂っているブラウン管であっ
ても、つかみユニット自体がブラウン管に対して所要の
調心的移動を自動的に行ってブラウン管を確実に把持す
ることができる。したがって、このようなワークを自動
的に且つ連続的にデパイタイジングすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるつかみユニットを備えた移載装置
の斜視図、第２図は第１図におけるつかみユニットおよ
びフローティングユニットの一部破断正面図、第３図は
第２図のつかみユニットの一部破断底面図、第４図は第
２図のつかみユニットの一部破断側面図、第５図は第２
図におけるつかみユニットの押さえ板の底面図、第６図
は第２図におけるつかみユニットのフィンガ手段の斜視
図、第７図は同じくフィンガ手段の分解斜視図、第８図
は第６図のＸ−Ｘ線における横断平面図、第９図は第８
図のＸ−Ｘ線における断面図、第10図は第６図のＺ方向
側面図、第11図は第10図の側面図、第12図はブラウン管
の斜視図、第13図はブラウン管梱包の平面図、第14図は
第13図の側面図である。 １……ブラウン管梱包、２……ブラウン管、2b……ラ
グ、2c……ラグの穴、6a、37a……挿入穴、10……つか
みユニット、11……フレーム、12……フィンガ手段、13
……幅寄せ機構、14……凹形係合部材、15……オートス
イッチ付薄肉シリンダ、16……押さえ板、17……押さえ
パッド、18……回り止め、19……ガイドロッド、20……
送りボールねじ、21……プーリ、22……ブラケット、23
……サーボモータ、24……プーリ、26……可動ベース、
27……案内シャフト、29……支持アーム、31……検出
片、32、33……検出スイッチ、34、35……ケーシング板
体、36、37……フィンガ、36a……挿入穴、37a……ピン
穴、38……案内斜面、39……ピン、40……アクチュエー
タ、41、42……案内シャフト、43、44……フィンガホル
ダ、45……保持アーム、46……ロータリアクチュエー
タ、47……ピニオン、48、49……ラック、50……検出リ
ンク、50a……一辺、51a……透孔、52……非接触式セン
サ、60……移動機構、61……走行ユニット、62……横行
ユニット、63……昇降ユニット、64……基台、65、67…
…枠組、66……走行レール、68……走行レール、69……
基盤、70……昇降ケーシング、71……シリンダ、72……
モータ、73……ピニオン、74……ラック、75……旋回モ
ータユニット、76……旋回軸、77……フローティングユ
ニット、78……軸受、79……ユニバーサルジョイント、
80……吊持アーム、81……薄肉シリンダ、82……押さえ
板、83……パッド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦横に走行できる基盤69に吊り下げられて
   昇降と旋回をなしうる長方箱形のフレーム11と、該フレ
   ーム11の長手方向に移動自在に取付けた左右一対のフィ
   ンガ手段と、各フィンガ手段を構成する前後一対のフィ
   ンガ36,37と、ワークの左右上端に設けたラグ2b、2bに
   対しフィンガ36,37を接離させるフィンガ開閉手段と、
   ラグの穴2c、2cにピン39を挿入するピン挿入用アクチュ
   エータ40とを備え、前記フィンガ開閉手段を作動して各
   フィンガ36,37をワーク上端のラグ2b、2bに密接させた
   のち、前記アクチュエータ40の作動によりラグの穴2c、
   2cにピンを挿入してつかみ動作を行うつかみユニットで
   あって、 前記一方のフィンガ36には、ピン挿入用穴36aを有する
   把持面と、ワークの静置姿勢によって変化するラグ2b、
   2bのつかみ位置に対応してフィンガ手段の位置を追従さ
   せるべく、前記把持面の側方にラグに当接する案内斜面
   38とを設け、 他方のフィンガ37には、前記ピン挿入用アクチュエータ
   40と、当該フィンガ37の把持面に設けたピン穴37aと、
   ピン穴37a及びラグの穴2cを貫通して前記一方のフィン
   ガ36に設けた挿入穴36aに向けて挿入できるピン39とを
   取り付けた ことを特徴とするつかみユニット。
2. 【請求項２】フィンガ開閉手段は、 前記フレーム11内の長手方向に移動自在に設けた左右一
   対の可動ベース26と、 各可動ベース26に設けた前後一対のケーシング板34,35
   と、 前記ケーシング板体34,35の間にわたし案内シャフト41,
   42にガイドされて前記方向に移動可能に取り付けたフィ
   ンガホルダ43,44と、 該フィンガホルダ43,44の下部に吊持したフィンガ36,37
   と、 前記ケーシング板体34,35の間に固着したロータリアク
   チュエータ46と、 該ロータリアクチュエータ46の出力軸の設けたピニオン
   47と、 両フィンガホルダ43、44の上下対向面に形成されて前記
   ピニオン47とかみ合うラック48,49と、 から構成されている特許請求の範囲第１項記載のつかみ
   ユニット。
3. 【請求項３】前後のフィンガ36,37間につかみ確認用の
   検出リンク50を延出し、該リンク50の他辺50bを一方の
   ケーシング板体の外側に突出させると共に、該他辺50b
   の突出端をケーシング板体側部に設けた非接触式センサ
   52に対向して配置した特許請求の範囲第１項記載のつか
   みユニット。