WO2019049772A1 - 移載装置 - Google Patents

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WO2019049772A1
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holding mechanism
holding
gripping
arm
load
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PCT/JP2018/032227
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洋祐 矢部
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株式会社 東芝
東芝インフラシステムズ株式会社
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    • B65G59/02—De-stacking from the top of the stack
    • B65G59/04—De-stacking from the top of the stack by suction or magnetic devices

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a transfer device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a transfer device according to an embodiment, and is a view showing a car and a transfer line together.
  • FIG. 2 is a side view showing an arm, a gripping mechanism, and a holding mechanism of the transfer device, and also shows a load.
  • FIG. 3 is a view for explaining a transfer method using the transfer device, and shows a state in which the position of the load with respect to the transfer device is fixed.
  • FIG. 4 is a view for explaining the transfer method following FIG.
  • FIG. 5 is a view for explaining the transfer method following FIG. 4 and showing a state in which the second grip portion further grips the second surface of the load.
  • FIG. 6 is a view for explaining the transfer method following FIG. 5 and showing a state where the load is lifted without tilting and the load is floated from the lower load.
  • FIG. 7 is a view for explaining the transfer method different from that of FIG. 6 following FIG.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the transfer method following FIG. 7 and is a diagram showing a state in which the load is dragged to the vicinity of the moving conveyor.
  • FIG. 9 is a view for explaining the transfer method, following FIG. 6 or FIG. 8, and shows a state in which the load is moved on the moving conveyor.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a plurality of packages, showing a plurality of packages being loaded irregularly.
  • FIG. 11 is another perspective view showing a plurality of packages, in which a plurality of packages are loaded according to a rule.
  • the transfer device includes an arm having a rotation fulcrum, and a gripping mechanism connected to the rotation fulcrum and rotatable around the rotation fulcrum.
  • the holding mechanism has a first holding unit holding a first surface of a holding object, and a second holding unit holding a second surface intersecting the first surface of the holding object.
  • the first grip portion has a first pad having a first grip surface for gripping the first surface, and a first support member for supporting the first pad.
  • the second gripping portion supports a second pad having a second gripping surface that grips the second surface, and moves the second pad in a direction that supports the second pad and intersects the second gripping surface.
  • a second support member connected to the rotation support portion together with the first support member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a transfer device 1 according to an embodiment, and is a view showing a car 2 and a carrier 3 together.
  • the transfer device 1, the car 2, and the carrier 3 are aligned along the X axis.
  • the transfer device 1 is an automatic unloading device.
  • the car 2 is located forward of the transfer device 1 (the positive (+) side of the X axis of the transfer device 1), and the carriage 3 is backward of the transfer device 1 (negative (X axis of the transfer device 1) -) Side is located.
  • the car 2 has a bottom floor 2a, side plates 2c, and wheels 2d.
  • the side plates 2 c are attached to three of the four side surfaces of the car 2.
  • the car 2 can move.
  • the transfer device 1 and the carrier 3 are disposed on the ground.
  • the transfer device 1 may be movable.
  • a box-like luggage 5 such as a packed cardboard box is loaded on the car 2 as a gripping object.
  • the luggage 5 may be loaded other than the car 2 such as a flat pallet.
  • the transfer device 1 transfers the load 5 loaded on the car 2 to the transfer stand 3.
  • the transfer device 1 includes a housing 10, a first moving mechanism 11, an arm 12, a gripping mechanism 13, a moving conveyor 15, a second moving mechanism 16, a first sensor 17, and a second sensor 18. , And support bar 19.
  • the housing 10 has a base 10a, a ceiling 10b, a column 10c, and a ridge 10d.
  • the base 10a and the ceiling 10b have an extension extending along the X-axis and an extension extending along the Y-axis perpendicular to the X-axis.
  • the ceiling portion 10 b is opposed to the base portion 10 a in a direction along a Z-axis perpendicular to each of the X-axis and the Y-axis.
  • the pillar portion 10c extends along the Z axis.
  • the base 10 a and the ceiling 10 b are connected by a column 10 c.
  • the ceiling portion 10d is connected to the ceiling portion 10b, and is located on the positive (+) side of the X axis from the ceiling portion 10b.
  • the first moving mechanism 11 has a first linear moving portion 11a, a second linear moving portion 11b, and a connecting portion 11c.
  • the first linear movement portion 11a is supported by the housing 10 (post 10c) so as to be linearly movable along the Z-axis.
  • the second linear movement portion 11 b is supported by the first linear movement portion 11 a so as to be linearly movable along the Y axis.
  • the connecting portion 11 c connects the second linear moving portion 11 b and the arm 12.
  • the arm 12 is supported by the connection portion 11 c and configured to be extensible and contractible along the X axis.
  • the gripping mechanism 13 is coupled to the arm 12.
  • the gripping mechanism 13 is an end effector.
  • the gripping mechanism 13 can be freely moved.
  • the means for moving the gripping mechanism 13 is not limited to this embodiment, and various modifications are possible.
  • the moving conveyor 15 extends in a direction parallel to the XY plane.
  • the moving conveyor 15 can move, for example, the package 5 to the negative ( ⁇ ) side of the X axis, and can move the package 5 to the transport stand 3.
  • the second moving mechanism 16 supports the moving conveyor 15.
  • the second moving mechanism 16 is supported by the housing 10 (post 10c) so as to be linearly movable along the Z-axis.
  • the moving conveyor 15 can be moved along the Z axis.
  • the means for moving the moving conveyor 15 is not limited to this embodiment, and various modifications are possible.
  • the support bar 19 is hooked to the car 2 and used.
  • the position of the car 2 is fixed because it is restrained by the support bar 19.
  • the support bar 19 may be used as needed.
  • the wheels 2 d of the car 2 may be fixed by wheel stops or the like.
  • the first sensor 17 is attached to the collar 10 d via the holding member 51.
  • the first sensor 17 is, for example, a TOF (Time Of Flight) camera that senses the lower side, in other words, the negative ( ⁇ ) side of the Z axis.
  • TOF Time Of Flight
  • position information three-dimensional position information of the package 5 located below the first sensor 17 can be detected, and the size of the upper surface of the package 5 can be detected.
  • the first sensor 17 may detect information on the package 5 from a direction different from that of the present embodiment.
  • the transfer device 1 may detect information on the package 5 from a plurality of directions using a plurality of sensors including the first sensor 17.
  • the second sensor 18 is attached to the base 10 a via the holding member 61.
  • the second sensor 18 is a TOF camera that senses the upper side, that is, the positive (+) side of the Z axis.
  • the second sensor 18 can sense the vicinity of the gap between the moving conveyor 15 and the car 2.
  • the second sensor 18 By using the second sensor 18, it is possible to detect that a load collapse has occurred in the car 2. Also, by using the second sensor 18, detecting the distance from the second sensor 18 to the bottom floor 2a, or detecting the distance from the second sensor 18 to the lower surface of the load 5 passing through the above-mentioned gap Can. The drive of the second moving mechanism 16 may be controlled based on the information detected by the second sensor 18. Thereby, the height of the moving conveyor 15 can be adjusted to the load 5.
  • the transfer device 1 is configured roughly as described above.
  • FIG. 2 is a side view showing the arm 12 of the transfer device 1, the holding mechanism 13, the holding mechanism 14, and the control unit 40, and also shows the load 5. As shown in FIG.
  • the arm 12 has a rotation fulcrum 12s.
  • the gripping mechanism 13 is connected to the rotation fulcrum 12s and is rotatable around the rotation fulcrum 12s.
  • the gripping mechanism 13 has a first gripping portion 20 and a second gripping portion 30.
  • the first holding unit 20 holds the first surface 5 a of the luggage 5.
  • the second grip portion 30 maintains the angle ⁇ 1 with the first grip portion 20, and grips the second surface 5b intersecting the first surface 5a of the load 5.
  • the first surface 5 a is the upper surface of the load 5
  • the second surface 5 b is the side surface of the load 5 facing the transfer device 1.
  • the first grip portion 20 includes a first pad 21 and a first support member 22 that supports the first pad 21.
  • the first pad 21 has a first gripping surface 21 a for gripping the first surface 5 a.
  • the second grip unit 30 includes a second pad 31 and a second support member 32.
  • the second pad 31 has a second holding surface 31 a that holds the second surface 5 b.
  • the second support member 32 supports the second pad 31, moves the second pad 31 in the direction orthogonal to the second holding surface 31a, and is connected to the rotation support portion 12s together with the first support member 22.
  • the direction in which the second support member 32 moves the second pad 31 is not limited to the direction orthogonal to the second gripping surface 31a, and may be a direction intersecting the second gripping surface 31a.
  • the above-mentioned angle ⁇ 1 is an angle between the first gripping surface 21a and the second gripping surface 31a.
  • the second support member 32 includes a first member 33 and a second member 34.
  • the first member 33 supports the second pad 31 and moves the second pad 31 in the direction orthogonal to the second gripping surface 31 a.
  • the direction in which the first member 33 moves the second pad 31 is not limited to the direction orthogonal to the second gripping surface 31a, and may be a direction intersecting the second gripping surface 31a.
  • the second member 34 movably supports the first member 33, and is connected to the rotation support 12s together with the first support member 22.
  • the first support member 22 and the second member 34 are integrally formed.
  • the first pad 21 is a suction pad that sucks the first surface 5a
  • the second pad 31 is a suction pad that suctions the second surface 5b.
  • the first gripping surface 21a is parallel to the XY plane and faces the negative ( ⁇ ) side of the Z axis.
  • the first gripping surface 21 a is parallel to the first surface 5 a of the load 5.
  • the second gripping surface 31a is parallel to the YZ plane and faces the positive (+) side of the X axis.
  • the first member 33 moves the second pad 31 along the X axis.
  • the angle ⁇ 1 is 90 °.
  • the structure of the holding mechanism 13 is shown illustratively, is not limited to the structure of this embodiment, and can be variously deformed.
  • the holding mechanism 14 holds the gripping mechanism 13 at the standby position and rotates the gripping mechanism 13.
  • the holding mechanism 14 is coupled to the arm 12 and the gripping mechanism 13.
  • the holding mechanism 14 exerts an attractive force T on the holding mechanism 13.
  • the holding mechanism 14 is connected to the first gripping portion 20 of the gripping mechanism 13, and exerts an attractive force T on the first gripping portion 20. Thereby, the relative positional relationship between the arm 12 and the gripping mechanism 13 can be maintained. Further, when the load 5 gripped by the gripping mechanism 13 is lifted, the holding mechanism 14 can hold the gripping mechanism 13 in the standby position or rotate the gripping mechanism 13.
  • the holding mechanism 14 extends along the Z axis.
  • the holding mechanism 14 is connected to a protrusion 12 p of the arm 12 facing the first support member 22.
  • the first support member 22 is located between the protrusion 12 p and the first member 33.
  • the holding mechanism 14 can maintain the relative positional relationship between the arm 12 and the holding mechanism 13 by causing the holding mechanism 13 to exert an attractive force T that pulls the holding mechanism 13 toward the protrusion 12p, in other words,
  • the gripping mechanism 13 can be maintained in a non-rotating state.
  • Examples of the holding mechanism 14 include an actuator such as an air cylinder and a motor, an elastic body such as a spring, and a mechanism using air pressure.
  • the holding mechanism 14 can also apply a repulsive force to the holding mechanism 13 to push the holding mechanism 13 away from the protrusion 12 p. Therefore, even when the gripping mechanism 13 is not gripping the load 5, the holding mechanism 14 can rotate the gripping mechanism 13.
  • a method of rotating the gripping mechanism 13 As a method of rotating the gripping mechanism 13, there are both an active method of moving using an actuator and a passive method of naturally rotating by the weight of the load 5. (Active method) When the holding mechanism 14 is an actuator such as an air cylinder, the holding mechanism 14 can actively rotate the holding mechanism 13. The active method has a feature that it is possible to select whether to rotate the gripping mechanism 13 according to the weight of the load 5 or the arrangement of the load 5.
  • the holding mechanism 14 is an air cylinder. As described above, since the holding mechanism 14 is an actuator, the transfer device 1 further includes a control unit 40 that controls the driving of the holding mechanism 14.
  • the control unit 40 drives the holding mechanism 14 for the first drive and the second drive.
  • the holding mechanism 14 maintains the relative positional relationship between the arm 12 and the gripping mechanism 13.
  • the holding mechanism 13 is rotatably supported by the rotation fulcrum 12s between a standby position and an inclined position which is inclined with respect to the standby position. Therefore, by the first drive, the holding mechanism 14 holds the holding mechanism 13 at the standby position or holds the holding mechanism 13 at an inclined position different from the standby position, and the luggage 5 is inclined with respect to the mounting surface. It can be maintained or done.
  • the mounting surface means the surface on which the package 5 is mounted.
  • the holding mechanism 14 rotates the holding mechanism 13 by the second drive by the control unit 40. Therefore, by the second drive, the holding mechanism 14 can rotate the holding mechanism 13 from the standby position to the inclined position, or can rotate the holding mechanism 13 to return to the standby position.
  • the control unit 40 sucks the air cylinder as the second drive to change the direction of the force applied to the first holding unit 20, thereby aiming the holding mechanism 13
  • the load 5 can be tilted with respect to the mounting surface.
  • the timing for rotating the gripping mechanism 13 may be the same as the timing for lifting the load 5 or may be the timing after lifting the load 5.
  • the holding mechanism 14 is configured not to rotate the holding mechanism 13 from the standby position toward the protrusion 12p.
  • the transfer equipment 1 is provided with the stopper for not rotating the holding mechanism 13 to the protrusion part 12p side from a standby position. Therefore, in the state shown in FIG. 2, the gripping mechanism 13 does not pivot counterclockwise from the standby position about the rotation fulcrum 12 s. Therefore, in order to return the gripping mechanism 13 to the standby position, the gripping mechanism 13 can be stopped at the standby position even if the gripping mechanism 13 is pivoted counterclockwise around the rotation fulcrum 12s.
  • the holding mechanism 14 can turn the gripping mechanism 13 passively.
  • the passive method has the feature that it does not require an actuator to be controlled.
  • the transfer device 1 is configured without the control unit 40.
  • the pivoted angle can be used to detect the weight of the load 5. For example, the speed at which the arm 12 is moved to the positive (+) side of the Z axis can be varied based on the detected weight.
  • the holding mechanism 14 is configured not to turn the holding mechanism 13 from the standby position toward the projecting portion 12p. Or although not shown in figure, the transfer equipment 1 is provided with the said stopper.
  • the holding mechanism 14 can hold the gripping mechanism 13 in the standby position without rotating the gripping mechanism 13.
  • the gripping mechanism 13 In the state where the gripping mechanism 13 grips the load 5 and the arm 12 linearly moves to the positive (+) side of the Z axis, the gripping mechanism 13 can not be held at the standby position by the pulling force T of the holding mechanism 14.
  • the mechanism 13 pivots from the standby position, and the gripping mechanism 13 and the holding mechanism 14 maintain the luggage 5 in a tilted state with respect to the mounting surface.
  • FIG. 3 is a view for explaining the transfer method using the transfer device 1, and shows a state in which the position of the package 5 with respect to the transfer device 1 is fixed.
  • the position of the car 2 with respect to the transfer device 1 is fixed using the support bar 19.
  • the position of the moving conveyor 15 is not aligned with the position of the third surface 5c of the load 5-1.
  • the luggage 5-1 is the luggage at the top and is loaded on the luggage 5-2.
  • the third surface 5 c is the lower surface of the package 5.
  • the position of the moving conveyor 15 does not match the position of the first surface 5a of the load 5-2.
  • the second moving mechanism 16 is then driven to move the moving conveyor 15 along the Z axis.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the above transfer method following FIG. 3, and the height of the moving conveyor 15 of the transfer device 1 is the second of the loads 5-2 of the loads 5 loaded on the car 2
  • this makes it possible to adjust the height of the moving conveyor 15 to the height of the first surface 5a of the load 5-2.
  • the first moving mechanism 11 and the arm 12 are driven to hold the holding mechanism 13. Move When moving the holding mechanism 13, the first holding surface 21a is moved above the first surface 5a of the luggage 5-1. At this time, it is desirable that the first gripping surface 21a be opposed to the center of the first surface 5a in the direction along the Z-axis. If the position of the center of gravity of the load 5 is known in advance, it is preferable that the first gripping surface 21 a be opposed to the center of gravity of the load 5 in the direction of gravity.
  • the first linear moving portion 11a is driven to move the gripping mechanism 13 to the negative (-) side of the Z axis to bring the first gripping surface 21a into contact with the first surface 5a of the luggage 5-1.
  • the first holding unit 20 holds the first surface 5 a.
  • the second gripping surface 31a is separated from the luggage 5-1.
  • the first member 33 moves the second pad 31 to bring the second pad 31 close to the second surface 5b of the luggage 5-1.
  • FIG. 5 is a view for explaining the above-described transfer method following FIG. 4, and shows a state in which the second grip unit 30 further grips the second surface 5b of the luggage 5-1.
  • the second gripping surface 31a is brought into contact with the second surface 5b of the luggage 5-1, and the second gripping portion 30 grips the second surface 5b.
  • the gripping mechanism 13 can grip the luggage 5-1 from the two directions of the first surface 5a and the second surface 5b.
  • FIG. 6 is a view for explaining the above-mentioned transfer method following FIG. 5 and showing the state in which the luggage 5-1 is lifted without tilting and the luggage 5-1 is lifted from the luggage 5-2. is there.
  • the first linear moving portion 11a is driven to move the gripping mechanism 13 to the positive (+) side of the Z axis, and lift the luggage 5-1 without tilting it, and the luggage 5- Float 1 from the luggage 5-2.
  • the first moving mechanism 11 and the arm 12 are driven to move the load 5 on the moving conveyor 15 while maintaining the load 5 in the horizontal state.
  • the holding mechanism 14 holds the gripping mechanism 13 in the standby position in the illustrated state. Do. Assuming that it is difficult to drag the luggage 5-1 to the vicinity of the moving conveyor 15, the luggage 5-1 can be moved by lifting the luggage 5-1. When the lifted load 5-1 is moved on the moving conveyor 15, the load 5-1 may be moved in a tilted state. In this case, the holding mechanism 14 rotates the holding mechanism 13 from the standby position to maintain the luggage 5 in an inclined state. Specifically, after the holding mechanism 14 is driven in the second direction to tilt the load 5, the control unit 40 drives the holding mechanism 14 in the first direction to maintain the load 5 in a tilted state.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the above-described transfer method different from that of FIG. 6 following FIG. 5, and lifts the luggage 5-1, inclines the luggage 5-1, and the third surface 5c of the luggage 5-1. Is a view showing a state in which a part of the contact is in contact with the first surface 5a of the load 5-2.
  • the first linear moving portion 11a is driven to move the gripping mechanism 13 to the positive (+) side of the Z axis, and the load 5-1 is moved to the load 5-2. It is inclined with respect to the first surface 5a (mounting surface), and a part of the third surface 5c of the luggage 5-1 is in contact with the first surface 5a of the luggage 5-2.
  • the angle ⁇ 2 for tilting the luggage 5-1 is not particularly limited. For example, the angle ⁇ 2 is 20 ° or less.
  • the arm 12 is driven to move the gripping mechanism 13 to the negative ( ⁇ ) side of the X axis.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the above-described transfer method following FIG. 7, and is a diagram showing a state where the luggage 5-1 is dragged to the vicinity of the moving conveyor 15.
  • the luggage 5-1 can be dragged to the vicinity of the moving conveyor 15 while the luggage 5-1 is inclined.
  • the holding mechanism 13 grips the load 5-1.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the above-described transfer method following FIG. 6 or FIG. 8, and shows a state in which the package 5-1 is moved on the moving conveyor 15. As shown in FIG. 9, this makes it possible to move the package 5-1 onto the moving conveyor 15, and thus to move the package 5-1 to the transport stand 3.
  • the moving conveyor 15 may be driven after the third surface 5c of the package 5-1 is brought into contact with the moving conveyor 15, and the moving conveyor may be moved before the third surface 5c of the package 5-1 is brought into contact with the moving conveyor 15. 15 may be driven. Thus, transfer of the package 5-1 is completed.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a plurality of packages 5, showing a plurality of packages being loaded irregularly.
  • a plurality of loaded packages 5 are transferred, they are transferred one by one from the upper package 5 (the package 5 at the highest position).
  • the packages 5 the packages 5 on the transfer device 1 side
  • the luggage 5-1 is the luggage at the highest position
  • the luggage 5-2 is located on the negative ( ⁇ ) side of the X axis from the luggage 5-1.
  • the height of each package 5 is not known. Therefore, in order to transfer the package 5-1, it is necessary to lift it assuming that it is the maximum height of the specification of the package. Therefore, when the luggage is loaded irregularly, the luggage 5 is lifted and transferred without tilting the luggage 5 such as the luggage 5-1 and without dragging the luggage 5. For example, when the luggage 5-1 is inclined, the luggage 5-2 in the front side is thrown down, which causes a load collapse.
  • FIG. 11 is another perspective view showing a plurality of packages 5 and showing a plurality of packages 5 being loaded according to a rule. As shown in FIG. 11, a plurality of packages 5 are similarly loaded in three tiers. In the case of regular loading, the height of the load 5 is constant. For this reason, even when the load 5 is inclined when lifting the load 5, there is no load that can fall to the front.
  • steps can not be made on the upper surfaces of the plurality of packages 5, depending on how they are stacked, formation of a space that is in the center as shown in the figure is assumed.
  • the transfer apparatus 1 moving conveyor 15
  • the load 5-2 when moving a load 5-2 (a load passing through a space) having a level difference in the front, the load 5-2 can not be dragged. Therefore, the load 5-2 is lifted and moved. At that time, it is also possible to tilt the luggage 5-2.
  • the package 5-1 is marked with a circle
  • the package 5-2 is marked with an x.
  • the transfer apparatus 1 is connected to the arm 12 having the rotation fulcrum 12s and the rotation fulcrum and is centered on the rotation fulcrum. And a gripping mechanism 13 that is rotatable. If the package 5 is a packaged cardboard box, the first surface 5a does not have sufficient strength. Therefore, if the first surface 5a of the load 5 is not gripped and the second surface 5b is not gripped, the load (cardboard box) 5 is easily broken while lifting the load 5 as the weight of the load 5 increases. As described above, the operation of lifting the load 5 is in the opening direction of the load (cardboard box) 5, and therefore, the load 5 held by the adhesive or the like is opened.
  • the gripping mechanism 13 has a first gripping portion 20 gripping the first surface 5a, and a second gripping portion 30 gripping the second surface 5b while maintaining the angle ⁇ 1.
  • the gripping mechanism 13 can grip the load 5 from two directions. Thereby, it is possible to transfer the load 5 without breaking it. And it can transfer without dropping the package 5.
  • the gripping mechanism 13 is rotatable and can tilt the luggage 5.
  • the load 5 can be held stably without being perpendicular to the direction of gravity. Further, since the gripping mechanism 13 pulls the corner of the load 5, the load 5 can be transferred without being broken.
  • the pad since generation of a moment due to positional deviation between the pad (the first pad 21 and the second pad 31) and the center of gravity of the load 5 is reduced in the direction along the X axis, the pad may be removed from the load 5 Can be further reduced.
  • the area where the third surface 5c of the load 5-1 contacts the first surface 5a of the load 5-2 can be reduced by inclining the load 5-1.
  • the frictional resistance generated on the third surface 5c can be reduced as compared with the case where the luggage 5-1 is not inclined, and the luggage 5-1 can be smoothly dragged.
  • the force applied to the pad is reduced as compared with the case where the load 5-1 is floated, the detachment of the pad from the load 5-1 can be further reduced. Regardless of the shape of the first surface 5a and the second surface 5b, and even if the material of the first surface 5a and the second surface 5b is any material, it is possible to further transfer the load 5 without breaking the load 5 can do.
  • the second pad 31 is movable in the direction orthogonal to the second grip surface 31a.
  • the moving direction of the second pad 31 is not limited to the direction orthogonal to the second holding surface 31a, and may be a direction intersecting the second holding surface 31a. Therefore, after the first surface 5 a is gripped by the first pad 21, the second surface 5 b can be gripped by the second pad 31. Further, the holding mechanism 13 can stably hold the load 5 different in size and shape. From the above, it is possible to obtain the transfer device 1 capable of stably transferring the load 5.

Abstract

実施形態によれば、移載装置は、回転支点部を有するアームと、前記回転支点部に連結され前記回転支点部を中心に回動可能である把持機構と、を備える。前記把持機構は、把持対象物の第１面を把持する第１把持部と、前記把持対象物の前記第１面に交差する第２面を把持する第２把持部と、を有する。前記第１把持部は、前記第１面を把持する第１把持面を有する第１パッドと、前記第１パッドを支持する第１支持部材と、を有する。前記第２把持部は、前記第２面を把持する第２把持面を有する第２パッドと、前記第２パッドを支持し前記第２把持面に交差する方向に前記第２パッドを移動させ前記第１支持部材とともに前記回転支点部に連結された第２支持部材と、を有する。

Description

移載装置
　本発明の実施形態は、移載装置に関する。
　物流分野において、長時間にわたって負荷の大きい作業が求められる傾向にある業界では、作業従事者の負担軽減、労働力不足などの観点から、業務の自動化が望まれている。例えば、梱包された段ボール箱を扱う荷降ろし作業を自動化する移載装置が求められている。
　移載装置の技術としては、吸着パッドを用いて段ボール箱の上面を吸い上げ、積載された荷物を一つずつ移載する技術が知られている。
特開平９－２０２４５１号公報 特開平１０－８７０７４号公報
図１は、一実施形態に係る移載装置を示す斜視図であり、かご車及び搬送ラインを併せて示す図である。 図２は、上記移載装置のアーム、把持機構、及び保持機構を示す側面図であり、荷物を併せて示す図である。 図３は、上記移載装置を用いた移載方法を説明するための図であり、上記移載装置に対する荷物の位置が固定された状態を示す図である。 図４は、図３に続き上記移載方法を説明するための図であり、上記移載装置の移動コンベアの高さが上記かご車に積載された荷物のうち上から２番目の段の荷物の第１面の高さに合わせられ、第１把持部が最上段の荷物の第１面を把持している状態を示す図である。 図５は、図４に続き上記移載方法を説明するための図であり、第２把持部が上記荷物の第２面をさらに把持している状態を示す図である。 図６は、図５に続き上記移載方法を説明するための図であり、上記荷物を傾けること無しに持ち上げ、上記荷物を下段の荷物から浮かせている状態を示す図である。 図７は、図５に続き、図６とは異なる上記移載方法を説明するための図であり、上記荷物を持ち上げ、上記荷物を傾け、上記荷物の第３面の一部が下段の荷物に接している状態を示す図である。 図８は、図７に続き上記移載方法を説明するための図であり、上記荷物を移動コンベア付近まで引きずった状態を示す図である。 図９は、図６又は図８に続き上記移載方法を説明するための図であり、上記荷物を移動コンベアの上に移動させた状態を示す図である。 図１０は、複数の荷物を示す斜視図であり、複数の荷物が不規則に積載されている状態を示す図である。 図１１は、複数の荷物を示す他の斜視図であり、複数の荷物が規則に従って積載されている状態を示す図である。
　一実施形態に係る移載装置は、回転支点部を有するアームと、前記回転支点部に連結され前記回転支点部を中心に回動可能である把持機構と、を備える。前記把持機構は、把持対象物の第１面を把持する第１把持部と、前記把持対象物の前記第１面に交差する第２面を把持する第２把持部と、を有する。前記第１把持部は、前記第１面を把持する第１把持面を有する第１パッドと、前記第１パッドを支持する第１支持部材と、を有する。前記第２把持部は、前記第２面を把持する第２把持面を有する第２パッドと、前記第２パッドを支持し前記第２把持面に交差する方向に前記第２パッドを移動させ前記第１支持部材とともに前記回転支点部に連結された第２支持部材と、を有する。
　以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
　図１は、一実施形態に係る移載装置１を示す斜視図であり、かご車２及び搬送台３を併せて示す図である。　
　図１に示すように、移載装置１、かご車２、及び搬送台３は、Ｘ軸に沿って並んでいる。移載装置１は、自動荷降ろし機である。かご車２は移載装置１の前方（移載装置１のＸ軸の正（＋）側）に位置し、搬送台３は移載装置１の後方（移載装置１のＸ軸の負（－）側）に位置している。
　かご車２は、底床２ａと、側板２ｃと、車輪２ｄと、を有している。この例では、側板２ｃは、かご車２の４つの側面のうちの３面に取り付けられている。かご車２は、移動することができる。移載装置１及び搬送台３は、地面に配置されている。移載装置１は移動可能であってもよい。　
　また、本実施形態において、かご車２には、把持対象物として、梱包された段ボール箱などの箱状の荷物５が積載されている。但し、本実施形態と異なり、荷物５は平パレットなど、かご車２以外に積載されていてもよい。
　移載装置１は、かご車２に積載されている荷物５を搬送台３に移載する。移載装置１は、筐体１０と、第１移動機構１１と、アーム１２と、把持機構１３と、移動コンベア１５と、第２移動機構１６と、第１センサ１７と、第２センサ１８と、支持バー１９と、を備えている。
　筐体１０は、基底部１０ａと、天井部１０ｂと、柱部１０ｃと、庇部１０ｄとを有している。基底部１０ａ及び天井部１０ｂは、Ｘ軸に沿って延在した延在部、及びＸ軸に垂直なＹ軸に沿って延在した延在部を有している。天井部１０ｂは、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに垂直なＺ軸に沿った方向に基底部１０ａと対向している。柱部１０ｃは、Ｚ軸に沿って延在している。基底部１０ａと天井部１０ｂとは、柱部１０ｃにより接続されている。庇部１０ｄは、天井部１０ｂ接続され、天井部１０ｂよりＸ軸の正（＋）側に位置している。
　第１移動機構１１は、第１直動部１１ａ、第２直動部１１ｂ、及び接続部１１ｃを有している。第１直動部１１ａは、Ｚ軸に沿って直動可能に筐体１０（柱部１０ｃ）に支持されている。第２直動部１１ｂは、Ｙ軸に沿って直動可能に第１直動部１１ａに支持されている。接続部１１ｃは、第２直動部１１ｂとアーム１２とを接続している。
　アーム１２は、接続部１１ｃに支持され、Ｘ軸に沿って伸縮可能に構成されている。　
　把持機構１３は、アーム１２に連結されている。把持機構１３は、エンドエフェクタである。
　上記のことから、第１移動機構１１及びアーム１２を駆動することにより、把持機構１３を自在に移動させることができる。但し、把持機構１３を移動させる手段は、本実施形態に限定されるものではなく種々変形可能である。
　移動コンベア１５は、Ｘ－Ｙ平面に平行な方向に延在している。移動コンベア１５は、例えば、荷物５をＸ軸の負（－）側に移動させることができ、荷物５を搬送台３に移動させることができる。　
　第２移動機構１６は、移動コンベア１５を支持している。第２移動機構１６は、Ｚ軸に沿って直動可能に筐体１０（柱部１０ｃ）に支持されている。
　上記のことから、第２移動機構１６を駆動することにより、移動コンベア１５をＺ軸に沿って移動させることができる。但し、移動コンベア１５を移動させる手段は、本実施形態に限定されるものではなく種々変形可能である。
　支持バー１９は、かご車２に引っ掛けて使用される。かご車２は、支持バー１９によって拘束されるため、位置が固定される。なお、支持バー１９は、必要に応じて用いればよい。例えば、かご車２の位置を固定する際、かご車２の車輪２ｄを、車輪止めなどで固定してもよい。
　第１センサ１７は、保持部材５１を介して庇部１０ｄに取り付けられている。第１センサ１７は、例えば、下方、言い換えるとＺ軸の負（－）側をセンシングするＴＯＦ（Time Of Flight）式のカメラである。第１センサ１７を用いることにより、第１センサ１７の下方に位置する荷物５の位置情報（３次元位置情報）を検出したり、荷物５の上面のサイズを検出したり、することができる。
　但し、第１センサ１７は、本実施形態と異なる方向から荷物５に関する情報を検出してもよい。又は、移載装置１は、第１センサ１７を含む複数のセンサを利用し、複数の方向から荷物５に関する情報を検出してもよい。
　第２センサ１８は、保持部材６１を介して基底部１０ａに取り付けられている。第２センサ１８は、上方、言い換えるとＺ軸の正（＋）側をセンシングするＴＯＦ式のカメラである。第２センサ１８は、移動コンベア１５とかご車２との間の隙間の近傍をセンシングすることができる。
　第２センサ１８を用いることにより、かご車２において荷崩れを起こしていることを検出することができる。また、第２センサ１８を用いることにより、第２センサ１８から底床２ａまでの距離を検出したり、第２センサ１８から上記隙間を通る荷物５の下面までの距離を検出したり、することができる。第２センサ１８で検出した情報に基づいて、第２移動機構１６の駆動が制御されてもよい。これにより、移動コンベア１５の高さを荷物５に合わせて調整することができる。　
　移載装置１は、大まかに上述したように構成されている。
　次に、移載装置１のうち、アーム１２、把持機構１３、保持機構１４、及び制御部４０について説明する。移載装置１は、保持機構１４をさらに備えている。図２は、移載装置１のアーム１２、把持機構１３、保持機構１４、及び制御部４０を示す側面図であり、荷物５を併せて示す図である。
　図２に示すように、アーム１２は、回転支点部１２ｓを有している。把持機構１３は、回転支点部１２ｓに連結され、回転支点部１２ｓを中心に回動可能である。把持機構１３は、第１把持部２０と、第２把持部３０と、を有している。第１把持部２０は、荷物５の第１面５ａを把持する。第２把持部３０は、第１把持部２０との間の角度θ１が維持され、荷物５の第１面５ａに交差する第２面５ｂを把持する。本実施形態において、第１面５ａは荷物５の上面であり、第２面５ｂは、荷物５の側面のうち移載装置１と対向する側面である。
　第１把持部２０は、第１パッド２１と、第１パッド２１を支持する第１支持部材２２と、を備えている。第１パッド２１は、第１面５ａを把持する第１把持面２１ａを有している。
　第２把持部３０は、第２パッド３１と、第２支持部材３２と、を備えている。第２パッド３１は、第２面５ｂを把持する第２把持面３１ａを有している。第２支持部材３２は、第２パッド３１を支持し、第２把持面３１ａに直交する方向に第２パッド３１を移動させ、第１支持部材２２とともに回転支点部１２ｓに連結されている。但し、第２支持部材３２が第２パッド３１を移動させる方向は、第２把持面３１ａに直交する方向に限定されるものではなく、第２把持面３１ａに交差する方向であればよい。　
　ここで、上記の角度θ１は、第１把持面２１ａと第２把持面３１ａとの間の角度である。
　第２支持部材３２は、第１部材３３と、第２部材３４と、を備えている。第１部材３３は、第２パッド３１を支持し、第２把持面３１ａに直交する方向に第２パッド３１を移動させる。但し、第１部材３３が第２パッド３１を移動させる方向は、第２把持面３１ａに直交する方向に限定されるものではなく、第２把持面３１ａに交差する方向であればよい。第２部材３４は、第１部材３３を移動可能に支持し、第１支持部材２２とともに回転支点部１２ｓに連結されている。例えば、第１支持部材２２及び第２部材３４は、一体に形成されている。
　本実施形態において、第１パッド２１は第１面５ａを吸引する吸着パッドであり、第２パッド３１は第２面５ｂを吸引する吸着パッドである。　
　図示したように把持機構１３が待機位置に保持された状態では、第１把持面２１ａは、Ｘ－Ｙ平面に平行であり、Ｚ軸の負（－）側を向いている。ここでは、第１把持面２１ａは、荷物５の第１面５ａと平行となる。第２把持面３１ａは、Ｙ－Ｚ平面に平行であり、Ｘ軸の正（＋）側を向いている。第１部材３３は、Ｘ軸に沿って第２パッド３１を移動させる。角度θ１は、９０°である。　
　なお、把持機構１３の構成は、例示的に示したものであり、本実施形態の構成に限定されるものではなく、種々変形可能である。
　保持機構１４は、把持機構１３を待機位置に保持し、把持機構１３を回動させる。本実施形態において、保持機構１４は、アーム１２と把持機構１３とに連結されている。保持機構１４は、引力Ｔを把持機構１３に作用させている。本実施形態において、保持機構１４は、把持機構１３の第１把持部２０に連結され、引力Ｔを第１把持部２０に作用させている。これにより、アーム１２と把持機構１３との相対的な位置関係を維持することができる。また、把持機構１３が把持した荷物５を持ち上げた際、保持機構１４は、把持機構１３を待機位置に保持したり、把持機構１３を回動させたり、することができる。
　図示した状態では、保持機構１４は、Ｚ軸に沿って延在している。保持機構１４は、アーム１２のうち第１支持部材２２と対向する突出部１２ｐに連結されている。なお、第１支持部材２２は、突出部１２ｐと第１部材３３との間に位置している。保持機構１４は、把持機構１３を突出部１２ｐ側に引っ張る引力Ｔを把持機構１３に作用させることにより、アーム１２と把持機構１３との相対的な位置関係を維持することができ、言い換えると、把持機構１３が回動しない状態に維持することができる。
　保持機構１４としては、例えば、エアシリンダ、モータなどのアクチュエータや、バネなどの弾性体や、空気圧を利用する機構を挙げることができる。例えば、保持機構１４がエアシリンダである場合、保持機構１４は、把持機構１３を突出部１２ｐから離れる側に押す斥力を把持機構１３に作用させることも可能である。このため、把持機構１３が荷物５を把持していない状態であっても、保持機構１４は、把持機構１３を回動させることができる。
　次に、把持機構１３を回動させる方式について説明する。把持機構１３を回動させる方式としては、アクチュエータを利用して動かす能動方式と、荷物５の重量によって自然と回動する受動方式の双方がある。　
　（能動方式）
　保持機構１４がエアシリンダなどのアクチュエータである場合、保持機構１４は、把持機構１３を能動的に回動させることができる。能動方式は、荷物５の重量や荷物５の配置に応じて把持機構１３を回動させるかどうかを選択することできると言う特長を有している。
　本実施形態において、保持機構１４は、エアシリンダである。　
　上記のように、保持機構１４はアクチュエータであるため、移載装置１は、保持機構１４の駆動を制御する制御部４０をさらに備えている。
　制御部４０は、保持機構１４を第１駆動及び第２駆動する。制御部４０による第１駆動により、保持機構１４は、アーム１２と把持機構１３との相対的な位置関係を維持する。把持機構１３は、待機位置と待機位置に対して傾斜した傾斜位置との間を回動可能に回転支点部１２ｓに支持されている。そのため、第１駆動により、保持機構１４は、把持機構１３を待機位置に保持したり、把持機構１３を待機位置とは異なる傾斜位置に保持し荷物５が載置面に対して傾いた状態に維持したり、することができる。ここでは、載置面とは荷物５が載置される面を言う。　
　また、制御部４０による第２駆動により、保持機構１４は、把持機構１３を回動させる。そのため、第２駆動により、保持機構１４は、把持機構１３を待機位置から傾斜位置まで回動させたり、把持機構１３を回動させて待機位置に戻したり、することができる。
　例えば、保持機構１４がエアシリンダである場合、制御部４０は、上記第２駆動としてエアシリンダに吸気を行い、第１把持部２０に作用させる力の向きを変えることで、把持機構１３を意図したタイミングで回動させることができ、荷物５を載置面に対して傾けることができる。なお、把持機構１３を回動させるタイミングは、荷物５を持ち上げるタイミングと同じでもよく、荷物５を持ち上げた後のタイミングでもよい。
　また、保持機構１４は、把持機構１３を待機位置より突出部１２ｐ側に回動させないように構成されている。又は、図示しないが、移載装置１は、把持機構１３を待機位置より突出部１２ｐ側に回動させないためのストッパを備えている。そのため、図２に示した状態では、把持機構１３は、回転支点部１２ｓを中心に、待機位置から反時計回りに回動することはない。そのため、把持機構１３を待機位置に戻すために、回転支点部１２ｓを中心に、把持機構１３を反時計回りに回動させても、把持機構１３を待機位置で止めることができる。
　（受動方式）
　保持機構１４がバネなどである場合、保持機構１４は、把持機構１３を受動的に回動させることができる。受動方式は、制御しなければならないアクチュエータを必要としないという特長を有している。上記のように、保持機構１４はアクチュエータではないため、移載装置１は、制御部４０無しに構成される。また、荷物５の重量によって把持機構１３が回動する角度が変わるため、回動した角度を荷物５の重量検知に利用することができるという特長を有している。例えば、検知した重量に基づいてアーム１２をＺ軸の正（＋）側に移動させる速度を可変することができる。
　また、受動方式においても、保持機構１４は、把持機構１３を待機位置より突出部１２ｐ側に回動させないように構成されている。又は、図示しないが、移載装置１は、上記ストッパを備えている。
　上記のことから、把持機構１３が荷物５を把持していない状態では、保持機構１４は、把持機構１３を回動させず、把持機構１３を待機位置に保持することができる。把持機構１３が荷物５を把持し、アーム１２がＺ軸の正（＋）側に直動した状態では、保持機構１４の引力Ｔでは把持機構１３を待機位置に保持することができず、把持機構１３が待機位置から回動し、把持機構１３及び保持機構１４は荷物５が載置面に対して傾いた状態に維持する。
　次に、移載装置１を用いた移載方法について説明する。ここでは、かご車２に積載されている荷物５を搬送台３に移載する場合を例に説明する。図３は、移載装置１を用いた移載方法を説明するための図であり、移載装置１に対する荷物５の位置が固定された状態を示す図である。
　図３及び図１に示すように、荷物５の移載が開始されると、まず、支持バー１９を用いて移載装置１に対するかご車２の位置を固定する。この状態では、Ｚ軸において、移動コンベア１５の位置は、荷物５－１の第３面５ｃの位置に合っていない。ここでは、荷物５－１は、最上段の荷物であり、荷物５－２の上に積載されている。第３面５ｃは荷物５の下面である。又は、移動コンベア１５の位置は、荷物５－２の第１面５ａの位置に合っていない。そこで、次いで、上記第２移動機構１６を駆動し、移動コンベア１５をＺ軸に沿って移動させる。
　図４は、図３に続き上記移載方法を説明するための図であり、移載装置１の移動コンベア１５の高さがかご車２に積載された荷物５のうち荷物５－２の第１面５ａの高さに合わせられ、第１把持部２０が最上段かつ最もＸ軸の負（－）側に位置する荷物５－１の第１面５ａを把持している状態を示す図である。　
　図４に示すように、これにより、移動コンベア１５の高さを荷物５－２の第１面５ａの高さに合わせることができる。
　また、上記第２移動機構１６を駆動する前、第２移動機構１６を駆動すると同時、又は第２移動機構１６を駆動した後に、上記第１移動機構１１及びアーム１２を駆動し、把持機構１３を移動させる。把持機構１３を移動させる際は、第１把持面２１ａを、荷物５－１の第１面５ａの上方に移動させる。この際、Ｚ軸に沿った方向において、第１把持面２１ａは、第１面５ａの中央と対向していた方が望ましい。荷物５の重心の位置が予め分かっている場合、重力方向に、第１把持面２１ａが荷物５の重心と対向していた方が望ましい。
　続いて、上記第１直動部１１ａを駆動し、把持機構１３をＺ軸の負（－）側に移動させ、第１把持面２１ａを荷物５－１の第１面５ａに接触させ、第１把持部２０にて第１面５ａを把持する。この状態では、第２把持面３１ａは、荷物５－１から離れている。　
　次いで、第１部材３３は、第２パッド３１を移動させ、第２パッド３１を荷物５－１の第２面５ｂに近づける。
　図５は、図４に続き上記移載方法を説明するための図であり、第２把持部３０が荷物５－１の第２面５ｂをさらに把持している状態を示す図である。　
　図５に示すように、第２把持面３１ａを荷物５－１の第２面５ｂに接触させ、第２把持部３０にて第２面５ｂを把持する。これにより、把持機構１３は、荷物５－１を、第１面５ａ及び第２面５ｂの２方向から把持することができる。
　図６は、図５に続き上記移載方法を説明するための図であり、荷物５－１を傾けること無しに持ち上げ、荷物５－１を荷物５－２から浮かせている状態を示す図である。　
　図６に示すように、その後、上記第１直動部１１ａを駆動し、把持機構１３をＺ軸の正（＋）側に移動させ、荷物５－１を傾けること無しに持ち上げ、荷物５－１を荷物５－２から浮かせる。そして、上記第１移動機構１１及びアーム１２を駆動し、荷物５を水平状態に維持したまま、移動コンベア１５の上に移動させる。上記のことから、把持機構１３が把持した荷物５－１を上記第１移動機構１１及びアーム１２が持ち上げて移動させる際、図示した状態では、保持機構１４は、把持機構１３を待機位置に保持する。荷物５－１を移動コンベア１５付近まで引きずることが困難な状況であると仮定した場合、荷物５－１を持ち上げることにより、荷物５－１を移動させることができる。　
　なお、持ち上げた荷物５－１を移動コンベア１５の上に移動させる場合、荷物５－１を傾けた状態で移動させてもよい。この場合、保持機構１４は、把持機構１３を待機位置から回動させ、荷物５が傾いた状態に維持する。詳しくは、制御部４０は、保持機構１４を上記第２駆動して荷物５を傾けた後、保持機構１４を上記第１駆動して荷物５が傾いた状態に維持する。
　図７は、図５に続き、図６とは異なる上記移載方法を説明するための図であり、荷物５－１を持ち上げ、荷物５－１を傾け、荷物５－１の第３面５ｃの一部が荷物５－２の第１面５ａに接している状態を示す図である。
　図５に続いて、図７に示すように、上記第１直動部１１ａを駆動し、把持機構１３をＺ軸の正（＋）側に移動させ、荷物５－１を荷物５－２の第１面５ａ（載置面）に対して傾け、荷物５－１の第３面５ｃの一部が荷物５－２の第１面５ａに接している状態とする。荷物５－１を傾ける角度θ２は、特に制限されるものではない。例えば、角度θ２は、２０°以下である。次いで、アーム１２を駆動し、把持機構１３をＸ軸の負（－）側に移動させる。
　図８は、図７に続き上記移載方法を説明するための図であり、荷物５－１を移動コンベア１５付近まで引きずった状態を示す図である。　
　図８に示すように、アーム１２を駆動することにより、荷物５－１を傾けた状態のまま、荷物５－１を移動コンベア１５の付近まで引きずることができる。そして、Ｚ軸に沿った方向に、荷物５－１の第３面５ｃの一部が移動コンベア１５と対向するまで荷物５－１を引きずった後、把持機構１３にて荷物５－１を把持した状態を解除する。この際、さらに、上記第１直動部１１ａを駆動し、把持機構１３をＺ軸の正（＋）側に移動させてもよい。これにより、荷物５－１が把持機構１３に突き当たり、荷物５－１の移動が妨げられる事態を回避することができる。
　図９は、図６又は図８に続き上記移載方法を説明するための図であり、荷物５－１を移動コンベア１５の上に移動させた状態を示す図である。　
　図９に示すように、これにより、荷物５－１を移動コンベア１５の上に移動させることができ、ひいては荷物５－１を上記搬送台３に移動させることができる。なお、荷物５－１の第３面５ｃを移動コンベア１５に接触させた後に移動コンベア１５を駆動してもよく、荷物５－１の第３面５ｃを移動コンベア１５に接触させる前から移動コンベア１５を駆動していてもよい。これにより、荷物５－１の移載が終了する。
　次に、不規則に積載された荷物を移載する方法について説明する。図１０は、複数の荷物５を示す斜視図であり、複数の荷物が不規則に積載されている状態を示す図である。　
　図１０に示すように、積載された複数の荷物５を移載する場合、上方の荷物５（最も高い位置にある荷物５）から１つずつ移載する。最も高い位置に複数の荷物５がある場合、さらに、Ｘ軸の負（－）側に位置する荷物５（移載装置１側の荷物５）から１つずつ移載する。図１０において、荷物５－１は最も高い位置の荷物であり、荷物５－２は荷物５－１よりＸ軸の負（－）側に位置している。
　ところで、不規則積載の場合、各々の荷物５の高さが分かっていない。そのため、荷物５－１を移載するには、荷物の仕様の最大高さであることを想定して持ち上げる必要がある。このため、荷物が不規則に積載されている場合、荷物５－１などの荷物５を傾けること無しに、かつ、荷物５を引きずること無しに、荷物５を持ち上げ移載する。例えば、荷物５－１を傾けた場合、手前の荷物５－２を倒してしまい、荷崩れを起こす原因となる。
　次に、規則に従って積載された荷物を移載する方法について説明する。図１１は、複数の荷物５を示す他の斜視図であり、複数の荷物５が規則に従って積載されている状態を示す図である。　
　図１１に示すように、複数の荷物５が３段に同様に積載されている。規則積載の場合、荷物５の高さは一定である。このため、荷物５を持ち上げる際に荷物５が傾いたとしても、手前に倒れ得る荷物は存在しない。
　複数の荷物５の上面に段差はできないが積み方によっては図のように中央にあるような空間の形成が想定される。この場合、移載装置１（移動コンベア１５）まで地続きになっている荷物５－１に関しては手前（Ｘ軸の負（－）側）に段差が無い。そのため、荷物５－１は、下段の荷物５－１の上面を引きずって移動コンベア１５に移動させることができる。
　一方、手前に段差が有る荷物５－２（空間を経由する荷物）を移動させる際、荷物５－２を引きずることはできない。そのため、荷物５－２は持ち上げて移動させる。その際、荷物５－２を傾けることも可能である。なお、図中、最上段の荷物５のうち、荷物５－１には○を付し、荷物５－２には×を付している。
　上記のように構成された一実施形態に係る移載装置１によれば、移載装置１は、回転支点部１２ｓを有するアーム１２と、上記回転支点部に連結され上記回転支点部を中心に回動可能である把持機構１３と、を備えている。荷物５が梱包された段ボール箱である場合、第１面５ａは十分な強度を有していない。そのため、荷物５の第１面５ａを把持し第２面５ｂを把持しないと、荷物５の重量が増える程、荷物５を持ち上げている最中に荷物（段ボール箱）５が壊れ易い。上記のように荷物５を持ち上げる動作は、荷物（段ボール箱）５の開封方向となるため、接着剤などでとめられた荷物５を開封してしまう。
　そこで、把持機構１３は、第１面５ａを把持する第１把持部２０と、角度θ１を維持した状態で第２面５ｂを把持する第２把持部３０と、を有している。把持機構１３は、荷物５を２方向から把持することができる。これにより、荷物５を壊さないで移載することができる。そして、荷物５を落とすこと無しに移載することができる。
　さらに、本実施形態において、把持機構１３は回動可能であり、荷物５を傾けることができる。荷物５を持ち上げた際、荷物５を傾けることにより、第１パッド２１が第１面５ａを把持する方向（吸着方向）だけではなく、第２パッド３１が第２面５ｂを把持する方向（吸着方向）についても、重力方向に対して垂直とならないようにすることができ、安定して荷物５を把持することができる。また、把持機構１３が荷物５の角を引っ張るようになるため、一層、荷物５を壊さないで移載することができる。
　さらに、Ｘ軸に沿った方向において、パッド（第１パッド２１及び第２パッド３１）と、荷物５の重心との位置ずれによるモーメントの発生が低減されるため、パッドが荷物５から外れることを、一層、低減することができる。
　荷物５－１を引きずる場合においては、荷物５－１を傾けることにより、荷物５－１の第３面５ｃが荷物５－２の第１面５ａなどに接触する面積を小さくすることができる。荷物５－１を傾けない場合と比較して、第３面５ｃに生じる摩擦抵抗を小さくすることができ、荷物５－１をスムーズに引きずることができる。また、荷物５－１を浮かせる場合と比較して、パッドにかかる力が緩和されるため、パッドが荷物５－１から外れることを、一層、低減することができる。　
　第１面５ａ及び第２面５ｂの形状が如何なる形状であっても、また、第１面５ａ及び第２面５ｂの材質が如何なる材質であっても、一層、荷物５を壊さないで移載することができる。
　第２把持部３０において、第２パッド３１は、第２把持面３１ａに直交する方向に移動可能である。但し、第２パッド３１の移動方向は、第２把持面３１ａに直交する方向に限定されるものではなく、第２把持面３１ａに交差する方向であればよい。このため、第１パッド２１で第１面５ａを把持した後、第２パッド３１で第２面５ｂを把持することができる。また、把持機構１３にて、サイズ及び形状の異なる荷物５を安定して把持することができる。　
　上記のことから、安定的に荷物５を移載することのできる移載装置１を得ることができる。
　本発明の一実施形態を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。　
　例えば、上述した実施形態は、移載装置１に限らず、各種の移載装置に適用可能である。

Claims (5)

  1. 　回転支点部を有するアームと、
    　前記回転支点部に連結され前記回転支点部を中心に回動可能である把持機構と、を備え、
    　前記把持機構は、把持対象物の第１面を把持する第１把持部と、前記把持対象物の前記第１面に交差する第２面を把持する第２把持部と、を有し、
    　前記第１把持部は、前記第１面を把持する第１把持面を有する第１パッドと、前記第１パッドを支持する第１支持部材と、を有し、
    　前記第２把持部は、前記第２面を把持する第２把持面を有する第２パッドと、前記第２パッドを支持し前記第２把持面に交差する方向に前記第２パッドを移動させ前記第１支持部材とともに前記回転支点部に連結された第２支持部材と、を有する、
    移載装置。
  2. 　前記把持機構を待機位置に保持し、前記把持機構を回動させる保持機構と、
    　前記アームを支持し、前記アームとともに前記把持機構を移動させる移動機構と、をさらに備え、
    　前記把持機構が把持した前記把持対象物を前記移動機構及び前記アームが持ち上げて移動させる際、前記保持機構は、前記把持機構を前記待機位置に保持する、
    請求項１に記載の移載装置。
  3. 　前記把持機構を待機位置に保持し、前記把持機構を回動させる保持機構と、
    　前記アームを支持し、前記アームとともに前記把持機構を移動させる移動機構と、をさらに備え、
    　前記把持機構は、前記待機位置と前記待機位置に対して傾斜した傾斜位置との間を回動可能に前記回転支点部に支持され、
    　前記把持機構が把持した前記把持対象物を前記移動機構及び前記アームが持ち上げて移動させる際、前記保持機構は、前記把持機構を前記待機位置から前記傾斜位置に回動させ、前記把持対象物が載置面に対して傾いた状態に維持する、
    請求項１に記載の移載装置。
  4. 　前記保持機構を第１駆動及び第２駆動する制御部をさらに備え、
    　前記保持機構は、前記第１駆動により前記アームと前記把持機構との相対的な位置関係を維持し、前記第２駆動により前記把持機構を回動させ、
    　前記把持対象物を持ち上げて移動させる際、
    　前記制御部は、前記保持機構を前記第２駆動して前記把持対象物を前記載置面に対して傾けた後、前記保持機構を前記第１駆動して前記把持対象物が前記載置面に対して傾いた状態に維持する、
    請求項３に記載の移載装置。
  5. 　前記把持機構に引力を作用させる保持機構と、
    　前記アームを支持し、前記アームとともに前記把持機構を移動させる移動機構と、をさらに備え、
    　前記把持機構は、待機位置と前記待機位置に対して傾斜した傾斜位置との間を回動可能に前記回転支点部に支持され、
    　前記把持機構が前記把持対象物を把持していない状態にて、前記保持機構は、前記把持機構を前記待機位置に保持し、
    　前記把持機構が把持した前記把持対象物を前記移動機構及び前記アームが持ち上げて移動させる際、前記把持機構は前記待機位置から前記傾斜位置に回動し、前記把持機構及び前記保持機構は前記把持対象物が載置面に対して傾いた状態に維持する、
    請求項１に記載の移載装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112093474A (zh) * 2020-10-20 2020-12-18 湖州奇奇机电科技有限公司 一种圆形盖体制造用自动压紧抓料下料机构
EP4029814A1 (en) * 2021-01-14 2022-07-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Holding device, cargo handling apparatus, and holding method
WO2022244418A1 (ja) * 2021-05-19 2022-11-24 株式会社日立製作所 移動機械、移動機械のハンドおよび移動機械の制御方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7387387B2 (ja) * 2019-10-25 2023-11-28 株式会社東芝 荷降し装置、及び、荷降し方法
CN115108258B (zh) * 2022-07-26 2023-09-01 国网山东省电力公司海阳市供电公司 一种一体式特高压试验电抗器的起竖转运装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09202451A (ja) 1996-01-25 1997-08-05 Okuma Mach Works Ltd デパレタイザ
JPH1087074A (ja) 1996-09-17 1998-04-07 Okura Yusoki Co Ltd 移載荷物保持装置
US20010052708A1 (en) * 1999-12-09 2001-12-20 Kurt Schmalz Vacuum grip system for gripping an object, and handling apparatus for handling an object using a vacuum grip system
US20100032972A1 (en) * 2006-05-11 2010-02-11 Nils Braunschweiger Gripper system for stacked unit loads
US20100239408A1 (en) * 2007-10-31 2010-09-23 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Method and apparatus for gripping and transferring pieces of luggage
JP2015074482A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 アルトリスト株式会社 カートンの取扱設備及び取扱方法
JP2016094280A (ja) * 2014-11-13 2016-05-26 株式会社東芝 移載装置及び荷物取出方法
US9498887B1 (en) * 2014-07-24 2016-11-22 X Development Llc Two-faced linearly actuated gripper

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015115866B4 (de) 2015-09-21 2020-12-24 Alexander Schier Einrichtung zum Umpacken von zu Packungseinheiten zusammengefassten Stückgütern

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09202451A (ja) 1996-01-25 1997-08-05 Okuma Mach Works Ltd デパレタイザ
JPH1087074A (ja) 1996-09-17 1998-04-07 Okura Yusoki Co Ltd 移載荷物保持装置
US20010052708A1 (en) * 1999-12-09 2001-12-20 Kurt Schmalz Vacuum grip system for gripping an object, and handling apparatus for handling an object using a vacuum grip system
US20100032972A1 (en) * 2006-05-11 2010-02-11 Nils Braunschweiger Gripper system for stacked unit loads
US20100239408A1 (en) * 2007-10-31 2010-09-23 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Method and apparatus for gripping and transferring pieces of luggage
JP2015074482A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 アルトリスト株式会社 カートンの取扱設備及び取扱方法
US9498887B1 (en) * 2014-07-24 2016-11-22 X Development Llc Two-faced linearly actuated gripper
JP2016094280A (ja) * 2014-11-13 2016-05-26 株式会社東芝 移載装置及び荷物取出方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112093474A (zh) * 2020-10-20 2020-12-18 湖州奇奇机电科技有限公司 一种圆形盖体制造用自动压紧抓料下料机构
EP4029814A1 (en) * 2021-01-14 2022-07-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Holding device, cargo handling apparatus, and holding method
WO2022244418A1 (ja) * 2021-05-19 2022-11-24 株式会社日立製作所 移動機械、移動機械のハンドおよび移動機械の制御方法

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