JPS6020884A - 小物体把持用吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばチョコレートボンボンのような繊細な
小物体を自動的に箱詰めすべく配力）ら配列用箱に迅速
に移送するために使用される。

小物体の把持及び搬送用吸着装置に係る。このために、
高速度で移動するロボットまたは１条用マニピュレータ
のアームの端部Ｖｃ１または複数の吸着装置を装着する
。可撓性かつ弾性の把持コーン式吸着装置は、ロボット
自体に担持された吸引ダクトに連結されており、吸引力
により物体を把持する。

チョコレートボンボンのような繊細な小菓子物体、一般
的食用及び他の分野（例えば薬学）の小物体の搬送及び
把持に関する問題は、要点、つｔカ ー繊細な物体を劣化させないようにやさしく把持する、 一ボンボンの種々の幾何学的形状（円筒形、プリズム形
、楕円形、球形、尖鋭またはカーブ状稜部を備えるプリ
ズム形、平滑表面、溝付き表面、またはボンボン表面の
外側或いは内側形状に従い規則的或いは非規則的凹凸模
様を有する表面）に適合する吸着装置を構成する、−ロ
ボットの高速度運転とその結果ロボットのフィンガの端
部に生じ得る振動とにも拘らず、脱落させることなく安
定的に把持し、この把持安定性は、ボンボンを把持して
から配置するまでの間、反復搬送を通じて把持位置及び
方向が維持され得、可撓性であシながら所定の把持剛性
が得られるように決定されなければならない、−化学的
及び食品洗上の観点から小菓子物体に適合し得る材料で
吸着装置を構成する。

を満足させようとするとき困難性が生じる。

既知の繊細な小菓子物体の把持用吸着装置は、ハンドリ
ング装置またはマニピュレータまたはロボットのフィン
ガに担持されておりかつ真空ダクトに連結された一端部
と、トランペット形広口部または可撓性把持コーンを構
成する他端部とを有する円筒形本体から構成される。こ
の吸着装置は可撓性かつ変形可能な材料から形成される
。しかし乍ら仏国特許公開明測書第２１２６１７４号中
に記載されているように、広口状端部または把持コーン
は平坦な表面にしか適用できないという欠点がある。

本発明の目的は、上記の全要点を満足し、特にチョコレ
ートボンボンの多種の形状及び平滑面或いは曲面或いは
規則的、幾何学的または非幾何学的形状及び配列の滓出
模様を有する各種表面に適合する特に製菓分野の繊細な
小物体の把持用吸着装置を提供することである。

本発明の吸着装置は、工業用マニピュレータまたはロボ
ットに固定され得かつ真空ダクトに連結され得る一端部
と、把持コーンを構成する他端部とを有する円筒形本体
を備えており、食品適合性エラＺトマのような可撓性か
つ弾性の材料から形成されており、シリコン製の吸着装
置の本体の下部に配置された把持コーンの内側は、把持
コーンの実質的に下方に伸延するラテックス製の薄形で
かつ可撓性の広口状スカートによフ被覆されていること
を特徴とする。

本発明の他の％黴及び利点は具体例に関する添付図面を
参考にして以下に説明される。

第１図の具体例によると、本発明の把持装置または吸着
装置は、ポンポンまたはチョコレートポンポンまたはチ
ョコレートＣの搬送システム中で使用され、例えばチョ
コレートＣの排出用の復数の平行な通路から構成される
チョコレートＣの成形機の出口Ｓと、チョコレートＣを
収納する箱ＢのコンベヤＴとの間に配置される。

吸着装置または把持装置（第１図中図示せず）は、中心
回動軸２と関節３とについて回動し得るアームｌを備え
る関節式ロボット人のフィンガＰ（またハマニピュレー
タまたは）・ンドリング装置）に装着される。軸ＸＸを
有するフィンガＰ自体は既知手段（図示せず）により蝶
着され得る。フィンガＰは吸引ダクト４を介して吸引源
（図示せず）に連結されている。

より詳細に説明すると（第２図）１例えば内側フランジ
５を備える中空円筒形ノ・ブ状に形成され軸ＸＸを有す
るフィンガＰは、本発明の吸着装置ＶをフィンガＰに連
結するためのねじ付き管状金属スリーブ６を受容する。

金ハスリーブ６は、フィンガＰのフランジ５に固定可能
なアラ／シフと、対応するフランジを備える吸引ダクト
４への連結手段、例えばフラン：）８とを備えている。

本発明の吸着装置Ｖは、既知通りに回転軸ＸＸを有する
ほぼ円筒形の外形９を備えておρ、円筒形の下部は円形
溝部１ｏＶＣおいて狭窄しておｐ。

軸ＸＸに向かって集束する部分と軸ＸＸから散開する部
分とから成る逆円錐台形側面を構成している。溝部１０
より下側に配置されており軸ＸＸから散開している吸着
装置Ｖの下部を、心出しコーンまたは把持コーン１１と
称する。吸着装置Ｖの円筒形本体９．溝部１０及びコー
ン１１により構成される部分は、既知通りに可撓性かつ
弾性の材料、例えばショア硬さ１８°Ａのシリコンゴム
から形成される。従って後述するようにこの可撓性の本
体は変形可能でもある。

本発明によると、吸着装置Ｖの中空状の本体９．１Ｏ１
１１は、成形によって得られかつ上から下に向かって、
即ち金属スリーブ６のフランジ７に当接させられるべき
円筒形本体９の平坦な上部から下部コーン１１に向かっ
て以下に示す特定の形状で構成される回転体を形成する
蝮Ｍな内側表面を備えている。

円筒形本体９の内側において、はぼ円筒形の壁９は回転
軸ＸＸを有しかつ半月形の例えば２個の内側突起１２を
備えている。突起１２は、追って詳述する金属インサー
ト２３に対して本体９を並進方向、に固定せしめる。内
側突起１２間には軸ＸＸに平行な長手方向海部１３が相
互に離間されて配置されており、環状内側突起１２間の
ブリッジを形成している。溝部１３は！ＴＩＩｘｘの周
囲に均一に分配されておシ、例えば４個から成る。溝部
１３は追って詳述する金貨インサート２３に対して本体
９を回転方向に固定せしめる。本体９のキャビティの狭
窄部を形成する環状内側突起１２の下側には、円筒形下
部９と溝部ｌＯに向がって集束するチー７９状側面とに
対応する円筒−円錐形チャンバ１４が形成されている。

吸着装置ＡＩのキャビティは、金属製の成形用管状イン
サート１５貰たはコアを用いて成形され、このインザー
トせたはコアは、得ようとする本体のキャビティ９、ｌ
ｏ、１１の内側形状に対応する外側形状と、成形用工具
に丈π着固定し得るようにねじ切りされた内壁１６とを
備えるように構成される。成形インサート１５は軸ＸＸ
を有するほぼ管状である。

更に円錐台形側面とコーン１１とから成る吸着装置の下
部１０．１１は、軸ＸＸに向かって下方向に集束する部
分１７と＠ＸＸから下方向に散開する円錐台形部分１８
とから成る双円錐形内側キャビティを構成している。従
って双円錐形内側キャビティ１７．１８は吸着装置Ｖの
把持手段の固定用内側円形稜部１９を備えている。

本発明によると吸着装置Ｖの把持手段は、天然ラテック
スのような可撓性かつ食品適合性の材料から成る薄形広
口状スカート２０である。スカート２０の厚さμ１円筒
形本体９及びコーン１１の厚さよりやや小である。薄形
スカート２０はシリコン製吸着装置の本体９．１０．１
１の下部の双円錐形キャビティ１７．１８の内壁に当接
させられる。本体９の成形工程中に薄形スカート２０は
対応する双円錐形キャビティに接着させられる。

双円錐形キャビティ１７．１８のシリコン製内壁に対す
るラテックス製スカート２０の接着は、接着フィルム、
例えばＲｈ９ｎｅ　−Ｐｏｕｌｅｎｃ社市販の’　ＲＨ
ＯＤＯＲ８ＩＬ　ｐｒｉｍａｉｒｅ　ＭＢ”じＲＨＯＤ
ＯＲ８ＩＬ”はＲＨＯＮＥ−ＰＯＵＩ、ＥＮＣ−ＩＮＤ
ＵＳＴＲＩＥ社の登録商標）をスカート２０に予め付着
させた後に実施される。スカートはコーン１１の内側に
被疑される。

女性の衣服に例えるなら、スカート２０は双円錐形キャ
ビティ１７．１８の稜部１９に当接する狭窄した胴部と
、軸ＸＸに向かって集束する壁１７に当接する胸部とを
備えている。スカー）２０は、円錐台状スカートの長径
の底部を構成する接触用２１と心出しコーン１１の下側
に配置された内壁２２の大きい部分とに沿って把持すべ
き物体に当接され得るべく、双円錐形キャビティの散開
状下部１８に嵌着しており、かつ心出しコーン１１の下
で自由に変形し得るよう心出しコーン１１の実質的に下
側に伸延している。

シリコン製可撓性本体９．１Ｏ１１１を単に変形させる
ことにより成形インサート１５を取外しく型外し）だ後
、金属製作用インサート２３が本体９のキャピテイに導
入される。なおこの金属インサート２３は、成形インサ
ート１５と同一の形状を有しており、従って実質的に内
側ねじ付き管状スリーブと同一の形状を有しており、か
つ少なくとも下部においてエラストマ製本体９．１０，
１１の自由及び可撓性を確保すべく下部突起１２と円筒
−円錐形チャンバ１４とには対応しないコア形状を備え
ている。従って、上部突起１２と溝部１３とは作用イン
サート２３の外側相補形状に適合する。作用インサート
２３は、吸着装置の可撓性かつ弾性の本体９．１０．１
１をねじ付きスリーブ６に連結せしめる。可撓性かつ弾
性の本体９　、１０．１１は並進方向及び回転方向にお
いて一体的となるように、突起１２と溝部１３とを介し
て作用インサート２３に実質的に固定される。円筒形本
体９の上端部に接合される作用インサート２３は、ねじ
付きスリーブ６に螺着され、従ってスリーブ６の下端部
は、内側下部突起１２によシ形成される溝部内と円筒−
円錐形チャンバ１４内とに連通している。従って、ダク
ト４とねじ付きスリーブ６のキャビティとから可撓性ス
カート２０の内側に向かって吸引が行われ得る。

動作（第１−２図及び第４図）： 人間の手の親指と人差指との間に把持し得る大きさでか
つ所定の形状を有する繊細な小物体Ｃ１例えばチョコレ
ートポンポン（第４図）を例にとって説明する。

減圧以前の吸着装置ＶをロボットＡによフ把持すべき物
体Ｃに接近させ、ラテックス製のスカート２０を物体Ｃ
の最大表面積に当接させる。

次に吸引ダクト４とスリーブ６とを介して吸着装置Ｖの
キャビティ内を減圧せしめる。

従って薄形かつ可撓性のスカート２０は物体Ｃの不均一
な表面に緊密に当接する。スカートは最小の突起、最小
の稜部、隆起部、突出部、最小の四部、ひだ部及び溝部
に至るまで嵌着し、減圧によフこれらの部分に密着し、
他方この減圧によフ、吸着装置Ｖの円筒形本体９の下部
は変形して反フ返り、コーン１１は作用剛性インサート
２３と真空連通スリーブ６とに接近する。作用剛性イン
サート２３を覆っている可撓性円筒形本体９の上部は、
剛性インサート２３に支持されているので変形しない。

（変形前の正規静止形状を第２図、変形後の形状を第４
図の実線で示す。） スカート２０が完全に変形可能であシ、吸着装置の本体
９の下部が変形可能であることにより、物体ＣまたはＣ
Ｉが壊れ易い場合にも把持動作に確保される。一方、物
体Ｃの把持中に減圧作用によシ吸着装置Ｖの本体９とス
カート２０とが変形した後には、物体ＣまたはＣ１の吸
着装置Ｖアセンブリは剛性になる。

物体Ｃはこうして吸着装置Ｖを介して減圧または吸引に
より把持され、例えばロボツ）Ａによシ、物体Ｃの製造
機の出口Ｓと物体Ｃの配列用箱Ｂ（第１図参照）との間
を１般送可能である。

物体Ｃを放すためにμ、上記工程を逆に行う。

ダクト４とスリーブ６とによる真空供給を一時的に遮断
し、吸着装置Ｖのキャビティに沢過された乾燥空気を収
容させる。こうして真空を停止する。

真空に替えて収容された空気に短時間で吸着装置Ｖの内
側を満たし、スカート２０と物体Ｃとの間に侵入し、従
ってスカート２０を物体Ｃから引離し、本体９の下部の
内側で彦張し、正規形状（第２図）に戻るように本体９
の下部を膨張せしめる。

スカート２０は依然として物体Ｃに当接しているが、密
着して扶いない。別の物体Ｃを把持するためにはロポツ
）Ａを介して吸着装ｆｆｆＶを元の物体Ｃから遠ざけれ
ばよい。

第５図は、本発明の吸着装置のスカート２０が真空によ
ｐ別の形状の物体Ｃ１に密着した状態を示している。こ
の物体は円筒形部分２４と所定数の環状突起また性溝部
２５とから構成される。スカート２０は、半円筒形表面
に清って物体Ｃ１の外面に当接しながら、環状突起２５
に合致するように襞付けられている。

利点： コーン１１；６ｆ工、ｙストマＨ’Ｔ　ｈ　Ｄ　−エフ
　ストマ製の本体９の下部が変形可能で１かつスカート
２０がラテックス製であるため、本発明の吸着装ｅＶは
物体を損うことなくやさしく把持することが可能である
。

ラテックス製の薄形かつ可撓性のスカート２０が完全に
変形可能であり、コーン１１と円筒形本体９の下部とが
変形可能であるため、本発明の吸着装置■は第４図及び
第５図に示すように把持すべき物体の種々の幾何学的形
状に適合する。本発明の吸着装置は、例示の他に尖鋭状
またはカーブ状綾部を有するプリズム形、（？１円形、
球形、平滑表面、溝付き表面、或いは把持すべきポンポ
ン表面の外側形状または内側形状に応じて規則的または
非規則的凹凸を有する表面に適合し得る。薄形スカート
２０は殻付き物体にも適合し、従ってくるみの周囲にも
嵌着し得る。

吸着装置Ｖが減圧下にある時吸着装置Ｖと物体Ｃまたは
Ｃ１とは単一ブロックアセンブリとして堅固な把持動作
を行うため、完全に安定的な把持が可能であり、従って
ロボットの非常な高速度とそれに伴うロボツ）Ａのフィ
ンガＰの端部の振動とにも拘らず脱落の危険がない。こ
の把持安定性により、把持開始から配置に到る反復搬送
工程において、ロボツ）ＡのフィンガＰに対して物体Ｃ
またはＣ１の把持位置及び把持方向を維持することが可
能である。

薄形可撓性スカート２０がラテックス製なので、本発明
の吸着装置■は、食品化学的及び食品法上の観点から把
持すべき小菓子物体に対して完全に食品適合性であると
いう利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はチョコレートボンボン製造機の出口とチョコレ
ートボンボンの配列用箱のコンベヤとの間に本発明の把
持装置を配置して成るチョコレートボンボン搬送システ
ムの概略平面図、第２図は本発明の把持装Ｒまたは吸着
装置の拡大半正面半断面詳細図、第３図は成形インサー
トによる成形工程中における本発明の把持装置の一部を
示す半正面半断面図、第４図は所定の形状の小物体を把
持しており吸引によシ変形した状態における本発明の把
持装置または吸着装置を示す第２図と同様の図、及び第
５図は溝付き小物体の把持工程中における本発明の把持
装置または吸着装置を示す拡大斜視図である。 Ａ・・・ロボット、　Ｂ・・・箱、 Ｃ・・・チョコレートボンボン％　Ｐ・・・フィンガ、
Ｔ・・・コンベヤ、　■・・・ａｉｉｔ、ｌ・・・アー
ム、　４・・・吸引ダクト、５．８・・・フランジ、　
９・・・本　体。 １１・・・把持コーン　１２・・・突　起、１３・・・
溝　部、　１５．２３・・・インサート、１７．１８・
・・双円錐形キャビティ、　２０・・・スカート。 ０ ■ Ｕ。 寸

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）工業用マニピュレータまたはロボットに固定され
   得かつ真空ダクトに連結され得る一端部と、広口状下部
   に被覆され前記下部から伸延する広口状スカートを有す
   る把持コーンを構成する他端部とを有する円筒形本体を
   備えておシ、かつ食品適合性エラストマのような可撓性
   かつ弾性の材料から形成される小物体把持用吸着装置に
   おいて、シリコン製の吸着装置の円筒形本体の変形可能
   な下部に配置されたエラ２トマ製把持コーンの内側は、
   ラテックス製薄形広口状スカートにょシ被覆されている
   ことを特徴とする小物体把持用吸着装置。
2. （２）吸着装置が装着されたロボットのフィンガに連結
   された吸引ダクトと吸着装置の本体とを連結するための
   作用インサートを含む管状金６インサートを内包する中
   空本体を備えて成る吸着装置において、金属インサート
   は、更に吸着装置の本体のキャビティの内側形状を得る
   べく構成された外側形状を有する成形インザート掠たは
   コアを含んでいることをｑ！ｊ徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の吸着装置。
3. （３）本体のキャビティの成形用と本体の吸引ダクトへ
   の連結用とにそれぞれ使用される管状金バインサートは
   、本体のキャビティの内側形状と同一の相補的外ｇ１υ
   形状及び寸法を有すること全特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の吸シ１”：ｉ装置。
4. （４）吸着装置の管状本体は、円筒形部分の内」］に相
   互に離間して配置をれておりかつキャビティの狭窄部を
   形成する半月形同軸は状突起と、２個の突起の間で円筒
   形本体の回転軸の周囲に均−に分配されておりかつ突起
   間のブリッジを形成する長手方向溝部とを備えることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の吸着装置。
5. （５）　スカートの厚さは把持コーンの厚さよりも実質
   的に小でおることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の吸着装置。
6. （６）スカートは、本体の下部とコーンとから形成され
   る双円錐形キャビティに合致する双円錐形であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の吸着装置。
7. （７）　円筒形本体の下部とコーンとから形成される双
   円錐形キャビティは、吸着装置の軸に向かって下方向に
   集束する部分と、吸着装置の軸から下方向に散開するテ
   ーパ状部分とから成り、これらの２部分はスカートの固
   定部である内側円形稜部に沿って連結されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の吸着装置。