JPH09109075A

JPH09109075A - 物品の選別装置

Info

Publication number: JPH09109075A
Application number: JP7263793A
Authority: JP
Inventors: Akishi Kuromi; 晃志黒見; Kazuaki Matsubara; 一晃松原
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】物品の選別装置において、装置をコンパクト
化でき、把持対象物が傷つくのを回避できるようにす
る。【解決手段】積出部４から選別対象物を１個づつ取出
して、その選別対象物の等級を判別装置６により判別
し、等級ごとに仕分けて積込部７の等級別の所定箇所に
積み込む物品の選別装置であって、ロボットハンドＨを
位置変更自在に設け、このロボットハンドＨが、積出部
４から選別対象物を取出して判別装置６に供給作動し、
かつ、判別後の選別対象物を判別装置６から取出して、
積込部７の等級別の所定箇所に所定姿勢になる状態に積
み込み作動するように、ロボットハンドＨを制御するロ
ボットハンド制御手段２１を設け、積出部４と判別装置
６と積込部７とのフレーム２２，２３，２４を、それぞ
れ位置決め用治具１９を介して、ロボットハンドＨのフ
レーム２５に連結してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積出部から選別対
象物を所定量づつ取出して、その選別対象物の等級を判
別装置により判別し、等級ごとに仕分けて積込部の等級
別の所定箇所に積み込む物品の選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の物品の選別装置は、積出部
としての反転自在な積出コンテナと、反転させた前記積
出コンテナからの多数の選別対象物を搬送始端部側に受
入れて搬送するベルトコンベヤと、選別対象物がベルト
コンベヤの搬送路中間部に位置したときにその選別対象
物の等級を判別する判別装置と、ベルトコンベヤの搬送
終端部の横外側方に、搬送方向に沿って複数並設した積
込部としての等級ごとの積込コンテナと、前記判別装置
による判別後の選別対象物をベルトコンベヤ上からベル
トコンベヤの幅方向に押しやって所定の等級の積込コン
テナに落とし込む複数のプッシャーとを設けて構成して
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成によれ
ば、ベルトコンベヤの搬送始端部が、反転させた積出コ
ンテナからの多数の選別対象物を受入れるようになって
いることや、ベルトコンベヤの搬送終端部の横外側方
に、搬送方向に沿って複数の積込コンテナを配設するよ
うになっていることなどから、前記ベルトコンベヤが大
型化するという問題があった。そして、この大型のコン
ベヤの周囲に、前記積出コンテナの反転機構と各プッシ
ャーの出退機構とを配置するために、装置が大がかりと
なり広い設置スペースを必要としていた。また、コンテ
ナを反転させて選別対象物をベルトコンベヤの搬送始端
部に供給していたために、把持対象物が野菜や果物など
であった場合、反転時に傷がつきやすかった。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記の物品の選別装置において、装置
をコンパクト化でき、把持対象物が傷つくのを回避でき
るようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕請求項１にかかる発明の特徴構成は、冒頭に記
載した物品の選別装置において、選別対象物を把持する
ロボットハンドを位置変更自在に設け、このロボットハ
ンドが、前記積出部から選別対象物を取出して前記判別
装置に供給作動し、かつ、判別後の選別対象物を前記判
別装置から取出して、前記積込部の等級別の所定箇所に
所定姿勢になる状態に積み込み作動するように、前記ロ
ボットハンドを制御するロボットハンド制御手段を設
け、前記積出部と判別装置と積込部とのフレームを、そ
れぞれ位置決め用治具を介して、前記ロボットハンドの
フレームに連結してあることにある。

【０００６】請求項２にかかる発明の特徴構成は、請求
項１にかかる発明において、クロスリンクの枢支点を挟
む一対づつの端部に、前記積出部、判別装置又は積込部
のフレームに対する連結部と、前記ロボットハンドのフ
レームに対する連結部とを各別に設けて各位置決め用治
具を構成してあることにある。

【０００７】〔作用〕請求項１の構成によれば、ロボッ
トハンドが積出部から選別対象物を取出して判別装置に
供給し、判別後の選別対象物を判別装置から取出して、
積込部の等級別の所定箇所に所定姿勢になる状態に積み
込むから、従来のような大型のベルトコンベヤやプッシ
ャー機構等を設けた構造のものに比べると、積出部と積
込部との間にロボットハンドを配置するだけでよく、装
置全体を小型化することができ、しかも、把持対象物が
野菜や果物などであっても傷をつけにくくすることがで
きる。

【０００８】そして、組み立ての際に前記積出部と判別
装置と積込部とに対してロボットハンドを置決めする場
合、それらの位置を大まかにきめて設置した後、制御装
置にロボットハンドの移動経路の正確な位置数値を打ち
込んで、最終的な位置決めをすることが考えられ、この
方法によると、組み立てのときに前記位置数値の打ち込
みに関する知識がある者を必要とするが、本発明の上記
構成によれば、前記積出部と判別装置と積込部とのフレ
ームを、それぞれ位置決め用治具を介して、前記ロボッ
トハンドのフレームに連結するから、設計段階で前記位
置数値をきめて、組み立て前に制御装置に打ち込んでお
くことで、前記位置数値の打ち込みに関する知識がない
者だけでも簡単に組み立て位置決め作業を行うことがで
きる。また、一定の期間稼働させた後に、設置箇所を変
更して組み立てる場合も、同様に簡単に組み立て位置決
め作業を行うことができる。

【０００９】請求項２の構成によれば、請求項１の構成
による作用に加え、各位置決め用治具を上記のようなク
ロスリンクで構成してあるから、構造を簡単にできると
ともに、最初の組み立てや設置箇所を変更しての組み立
て作業の際には、各クロスリンクをその一対のリンク部
材同士が重なるように折り畳むことで、簡単に運搬する
ことができる。

【００１０】〔効果〕従って、請求項１の構成によれ
ば、装置全体を小型化することができ、選別対象物が野
菜や果物などであっても傷をつけにくくすることができ
るから、設置スペースが小さくなって装置周りのスペー
スの有効利用が図れ、選別対象物の価値が損なわれるの
を防止でき、しかも、組み立ての際に位置決めを簡単に
行うことができるから、組み立て作業の作業性を向上さ
せることができるようになった。

【００１１】請求項２の構成によれば、請求項１の構成
による上記効果に加え、最初の組み立てや設置箇所を変
更しての組み立ての際に、各クロスリンクを簡単に運搬
することができるから、作業性を、より向上させること
ができ、また、位置決め用治具をコンパクトにすること
ができるようになった。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１に示すように、複数の積出コンテナ
４（積出部の一例）に収容された多数の胡瓜（選別対象
物の一例）を、単一のロボットハンドＨでひとつづつ取
出して、積出コンテナ４に隣接する画像処理式の胡瓜の
形状判別装置６に送り込み、形状判別後の胡瓜を前記ロ
ボットハンドＨで再び取出して、積出コンテナ４とは反
対側に位置する複数の積込コンテナ７（積込部の一例）
に、長さごとに仕分けて積み込む胡瓜の選別装置（物品
の選別装置に相当）を設けてある。前記積出コンテナ４
側には、積出コンテナ４内の胡瓜の積層状態を検出する
超音波式の位置認識装置１０を設けて、ロボットハンド
Ｈで一番高い位置にある胡瓜から先に取出し可能に構成
してある。

【００１３】前記形状判別装置６は、胡瓜搬送用の小型
ベルトコンベヤ８と、このベルトコンベヤ８の搬送経路
の中間部に跨がる判別センサー９とから成り、胡瓜がベ
ルトコンベヤ８の搬送路上の中間位置に位置したとき
に、その胡瓜の長さを判別するよう構成してある。

【００１４】前記ロボットハンドＨは積出コンテナ４と
積込コンテナ７との間で前記形状判別装置６に対向する
状態に設けてあり、このロボットハンドＨを構成する
に、機台１３の上端部で第１アーム１２の基端部を上下
軸芯周りに回転自在に支持するとともに、前記第１アー
ム１２の遊端部で第２アーム１４の基端部を上下軸芯周
りに回転自在に支持し、第２アーム１４の遊端部に、縦
姿勢の支持ロッド１５を上下スライド移動自在に設け、
前記支持ロッド１５の下端部に設けた支持部材２で２本
の指形成体１を支持し、ロボットハンドＨの把持部が任
意の位置に位置変更可能に、第１，第２アーム１２，１
４及び支持ロッド１５を回転あるいはスライド移動させ
る駆動部１６を設けてある。

【００１５】図２に示すように前記指形成体１は、基端
部が開口し遊端部が閉塞した細長い筒状のゴム材で形成
してあり、各指形成体１の開口部１ａ側の端部を、支持
部材２に突設した丸ボス１１に外嵌して、リング状のク
リップ５で固定してある。そして丸ボス１１に形成した
空気流通孔に丸ボス１１の背部側からホース１７の先端
部を連通接続するとともに、ホース１７の基端部にポン
プ３を連通接続し、ホース１７の中間部に開閉切り換え
自在な空気排出口（図示せず）を連通させ、指形成体１
の長手方向中間周部を、各ひだの高さ寸法が指形成体１
の背部側になるほど高い蛇腹１８に形成して（図３参
照）、ポンプ３からの加圧空気の給排により各指形成体
１が腹部側に折曲した把持姿勢と、背部側に復帰伸長し
た把持解除姿勢とに、各指形成体１の姿勢を切換え自在
に構成してある。

【００１６】図４に示すように、クロスリンク１９（位
置決め用治具の一例）の枢支点Ｐを挟む一対づつの端部
に、積出コンテナ４・形状判別装置６・積込コンテンナ
７・位置認識装置１０の機台の各張出しフレーム２２，
２３，２４，２６に対する連結部Ｒ１と、前記ロボット
ハンドＨの機台１３の張出しフレーム２５に対する連結
部Ｒ２とを各別に設け、前者の各張出しフレーム２２，
２３，２４，２６を、それぞれ前記クロスリンク１９を
介して、ロボットハンドＨの機台１３の両側部及び前部
側の張出しフレーム２５に連結してある。

【００１７】図５に示すように、前記クロスリンク１９
の連結部Ｒ１，Ｒ２は、前記一対づつの端部を折曲して
構成してあり、各張出しフレーム２２，２３，２４，２
５，２６に形成した係合孔２２ａ，２３ａ，２４ａ，２
５ａ，２６ａに取り外し自在に係入するようにしてあ
る。

【００１８】上記のように構成してあるから、本選別装
置の組み立ての際に位置決めを簡単に行うことができ、
また、各クロスリンク１９を、その一対のリンク部材同
士が重なるように折り畳むことで、最初の組み付けや設
置箇所を変更しての組み付けの際に、簡単に運搬するこ
とができる。

【００１９】前記位置認識装置１０や判別センサー９か
らの検出情報に基づいて、ロボットハンドＨの駆動部１
６・前記ポンプ３・ベルトコンベヤ８を駆動制御する制
御装置２１を設けてあり、上記胡瓜の選別装置は制御装
置２１の制御の実行により次のように作動する。

【００２０】〔１〕位置認識装置１０の検出情報に基づ
いて、第１，第２アーム１２，１４及び支持ロッド１５
が作動して、指形成体１が積出コンテナ４内で最も高い
位置にあるひとつの胡瓜を挟むように位置し、指形成体
１にポンプ３から加圧空気が供給されて指形成体１が腹
部側に折曲し、胡瓜を把持する。

【００２１】〔２〕第１，第２アーム１２，１４及び支
持ロッド１５が作動して、指形成体１が胡瓜を把持した
まま、形状判別装置６のベルトコンベヤ８の搬送始端部
の上方に位置する。そして指形成体１内から加圧空気を
排出して把持を解除し、ベルトコンベヤ８の搬送始端部
に胡瓜を供給する。

【００２２】〔３〕ベルトコンベヤ８が駆動して胡瓜を
搬送し、胡瓜がベルトコンベヤ８の搬送路上の中間位置
に位置すると、その胡瓜の長さを判別センサー９が検出
する。

【００２３】〔４〕胡瓜がベルトコンベヤ８の搬送終端
部側に位置すると、ベルトコンベヤ８が駆動停止する。
そして胡瓜を前述の方法で指形成体１が再び把持し、前
記判別センサー９の検出情報に基づいて、所定の積込コ
ンテナ７内の所定の位置に位置し、指形成体１内から加
圧空気を排出して把持を解除する。以上の〔１〕〜
〔４〕の動作を繰り返して、積込コンテナ７の多数の胡
瓜を長さごとに仕分ける。

【００２４】〔別実施形態〕図６に示すように、前記ロ
ボットハンドＨの機台１３に、車輪を作用状態（図６
（イ））と非作用状態（図６（ロ））とに切換え自在に
設ければ、例えば設置箇所を変更する場合に移動を簡単
に行える。前記作用状態非作用状態との切換え機構とし
ては、例えば、ロックピンを用いたロック機構やジャッ
キボルト機構等がある。

【００２５】図７に示すように、前記ロボットハンドＨ
の指形成体１を構成するに、指形成体１の内部空間Ｓを
指背部側空間Ｓ１と指腹部側空間Ｓ２とに仕切る仕切壁
２７を設け、指腹部側空間Ｓ２を指先の把持面側で開口
させ、指背部側空間Ｓ１と指腹部側空間Ｓ２とを一対の
ポンプに各別に連通接続してもよい。この構成では、図
７（イ）に示すように、把持面が胡瓜に当接するまで
は、指背部側空間Ｓ１側への加圧空気の供給のみで指形
成体１を腹部側に折曲させ、図７（ロ）に示すように、
把持面が胡瓜に当接して指腹部側空間Ｓ２と連通する開
口部２８が閉塞されると、さらに、指腹部側空間Ｓ２内
の空気を吸引して、指形成体１を把持姿勢に折曲させ
る。

【００２６】この構成によれば、例えば前記指腹部側空
間Ｓ２を指先の把持面側で開口させずに、指腹部側空間
Ｓ２側への加圧空気の供給と指腹部側空間Ｓ２との吸引
とにより、指形成体１を折曲させる構成に比べて、把持
力として吸着力が加わって把持力を強くすることがで
き、負圧の値により把持を確認でき、把持しているとき
のみ最大把持力を発生させることができる等の効果が得
られる。

【００２７】前記選別対象物は、胡瓜以外の野菜や果物
であってもよく、また食物以外のものであってもよい。

【００２８】選別対象物の長さ以外に、曲がり具合や太
さや重さ等を前記判別装置６で判別して、その要素の等
級ごとに選別対象物を仕分けるよう構成してもよい。

【００２９】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】胡瓜の選別装置の全体斜視図

【図２】ロボットハンドの把持部の縦断正面図

【図３】指形成体の横断面図

【図４】胡瓜の選別装置の全体平面図

【図５】クロスリンクの組付状態を示す一部切欠き側面
図

【図６】（イ）別実施形態の側面図（ロ）別実施形態の側面図

【図７】（イ）別実施形態の側面図（ロ）別実施形態の側面図

【符号の説明】

４積出部６判別装置７積込部１９位置決め用治具２１ロボットハンド制御手段２２，２３，２４，２５フレームＨロボットハンドＰ枢支点Ｒ１，Ｒ２連結部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積出部（４）から選別対象物を１個づつ
取出して、その選別対象物の等級を判別装置（６）によ
り判別し、等級ごとに仕分けて積込部（７）の等級別の
所定箇所に積み込む物品の選別装置であって、選別対象物を把持するロボットハンド（Ｈ）を位置変更
自在に設け、このロボットハンド（Ｈ）が、前記積出部
（４）から選別対象物を取出して前記判別装置（６）に
供給作動し、かつ、判別後の選別対象物を前記判別装置
（６）から取出して、前記積込部（７）の等級別の所定
箇所に所定姿勢になる状態に積み込み作動するように、
前記ロボットハンド（Ｈ）を制御するロボットハンド制
御手段（２１）を設け、前記積出部（４）と判別装置
（６）と積込部（７）とのフレーム（２２），（２
３），（２４）を、それぞれ位置決め用治具（１９）を
介して、前記ロボットハンド（Ｈ）のフレーム（２５）
に連結してある物品の選別装置。
【請求項２】クロスリンクの枢支点（Ｐ）を挟む一対
づつの端部に、前記積出部（４）、判別装置（６）又は
積込部（７）のフレーム（２２），（２３），（２４）
に対する連結部（Ｒ１）と、前記ロボットハンド（Ｈ）
のフレーム（２５）に対する連結部（Ｒ２）とを各別に
設けて各位置決め用治具（１９）を構成してある請求項
１記載の物品の選別装置。