説明

ガラス搬送ロボットハンド

【課題】 搬送ロボットハンドにより、ガラス板をパレットへ積みつける際に、ガラス板のズレ現象を防止するため、合紙をガラス板間に挟むようにするが、その合紙もガラス板と同時にパレットへ搬送できるロボットハンドにする。しかし、その搬送の際に風圧による合紙のめくれと、パレット積載時の合紙の垂れ下がりとによるトラブルを防止し、効率的なガラス搬送ロボットハンドを提供する。
【解決手段】 二つの課題を解決するため、ガラス搬送ロボットハンド10に吸着されたガラス板1面前に対向して合紙2を配置させると共にそれら面間にブローによるブローダウンする風を送り吸着させ、その風向をガラス面と合紙の4角の対向面方向に特に向け、搬送中のめくれ、と、積付け時の垂れ下がりを発生させないことを特徴とするガラス搬送ロボットハンド。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガラス板をロボットハンドによりパレット上に積重ねるに際して、ガラス板間に合紙を挟みガラス板ずれをなくし、ガラス板面を保護するようにするため、ガラス板と合紙を同時に搬送してパレット上に積むガラス搬送ロボットハンドに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ガラス板を平積み状態に積載し、搬送・輸送・保管などの際にはガラス板のズレ現象を少なくとも防止し、各工程での作業効率を向上させ、自動化を容易にするためガラス板間に合紙を挟む方法或いは装置が開発されていた。
【0003】
しかしながら、合紙を挟んでガラス板をパレット上に積み重ねる場合、合紙とガラス板にズレが生じる現象が少なからず発生していた。このため、合紙とガラス板を同時にパレット上に搬送する際は以下の問題を解決する必要があった。
【0004】
(1)搬送時の風圧により合紙がめくれる。
(2)パレットに積み重ねる際に合紙が垂れ下がる。
【0005】
以上の問題点に関連する発明として特許文献1が開示されている。特許文献1には、ガラス板の積層方法及び装置として、給紙コンベアが可動している合紙をガラス板上に移載し、また吸着担持手段の吸着パッドを合紙に当接させ、吸引装置により合紙及びガラス板を吸着することが記載されている。
【0006】
この発明は、合紙を介してガラス板を吸着させる構成にしているため、エア排気による吸引機構は、その分高い吸引力を必要とし、また、合紙の材質や形状も吸引力に関連するため、吸引力不足を考慮する必要が生じる問題があった。
【0007】
【特許文献1】特開平8−169544号公報(第2、3頁、第1図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
そこで、ガラス板を直接複数の吸着機構で確実に吸着させ、合紙はその吸着させたガラス板面と反対側のガラス板面に対向させて、「コアンダー効果」を利用してそのガラス板面と合紙との隙間にエアをブローダウンすることで、合紙をガラス板に吸着させると共に合紙とガラス板とを同時に搬送させる状態でパレット上に積み重ねる装置を提供することを課題とする。
【0009】
すなわち、前述した(1)搬送時の風圧による合紙のめくれ、(2)パレット積み付けの際に合紙が垂れ下がる問題を解決するガラス搬送ロボットハンドを提供するもである。
【0010】
また、パレット積み付け直前はともに合紙把持をOFFと同時に送風もOFFとなるので、直前における処理タイミングに対応できるロボットハンドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記課題を解決するため、本発明のガラス搬送ロボットハンドは、パレット上に積重ねるためにガラス板を把持して搬送する際、それら板間に挟む合紙も同時に搬送するロボットハンドであって、
該ロボットハンドのアーム先端に固定され、搬送させるガラス板の周縁部近くまで対向する面領域を持つ第1のフレームと、
その第1のフレームの面領域に配設された複数のガラス吸着機構と、
前記第1のフレームの上側に固定されて設けられ、その高さ位置を合紙長さに合せて調整可能とする高さスライド機構を持つ第2のフレームと、
その第2のフレームの両側に設けられてそれぞれ合紙幅両側を挟む合紙把持機構と、
それら合紙把持機構を合紙面に垂直方向に移動させて、前記パレットに積重ねる際、直前にその対向パレット面と合紙把持機構との衝突を防止する合紙把持逃がし機構と、
前記複数の吸着機構により吸着されたガラス板と前記合紙把持機構により把持され垂れ下がった合紙との隙間にエアをブローダウンするために、前記合紙把持機構位置のそれら間の内側端に接続して配置され、それらのエアの方向はその内側端から合紙下側の角部及び上側の各角部の各方向へブローノズルを設けてなる一対のブロー二組とを備え、
積み重ね姿勢に必要な傾斜角度の状態のパレット上に合紙を対向させながらガラス板を搬送するに際して、前記一対のブローにより、合紙とガラス板間隙にエアをブローダウンして互いに吸着させて、風圧方向による合紙のめくれ及び傾斜角度による垂れ下がりを防止することを特徴とする。
【0012】
また、前記一対のブローの各先端は、第2のフレームの中心寄りに位置して、それらの各先端は合紙又はガラス板下側の角部方向に向かうダウンブローと、他方の各先端は合紙又はガラス板上側の角部方向へ向かうサイドブローとからなり、
左右一対のブローの4個のブローの方向はそれぞれ合紙又はガラス板の四角の隙間をブローして互いに吸着させることを特徴とする。
【0013】
また、前記複数のガラス吸着機構は、第1のフレーム周縁部及び内部に配設され、前記ガラス板面を吸着するため、少なくともバッファスプリングが巻かれた中空スライドシャフトと、その先端に設けたパットと、そのパットから中空スライドシャフトを介してバキュームのON、OFFを制御する吸着確認用と押付け異常探知用との2組の近接センサーからなることを特徴とする。
【0014】
また、前記合紙把持機構は、合紙を挟む一対の把持部と、その把持部の可動側をエアによりチャックさせる第1のエアシリンダ及びそれを制御するエア切替スイッチからなることを特徴とする。
【0015】
また、前記合紙把持逃がし機構は、第2のフレームの両側に設けられた前記合紙把持機構とその第2のフレームの間に接続配置され、
合紙面に対して垂直方向にエアにより移動させる第2のエアシリンダ及びそれを制御するエア切替スイッチからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明のガラス搬送ロボットハンドは以下に示す効果を呈する。
【0017】
ロボットハンドの制御部が複数のガラス吸着機構でガラス板を吸着させ、次にそのガラス板前面にあり、その上側に設けた合紙把持機構のエアシリンダYにより合紙上部を把持させると共に、ダウンブロー及びサイドブローからエアを送ることにより、合紙4角が「めくれ」なく、ガラス板前面に吸着させ、次にロボットハンドは以上の状態(A)で、合紙吸着のガラス板をパレット上に搬送させ、この際にパレットは予めパレット背面に合紙付ガラス板を積重ね姿勢に必要な傾斜角度(約20度程度)で対向させても合紙下部は「垂れ下がる」ことを無くして、前回のガラス板の次に積み重ねることができる。
【0018】
従って、本発明のガラス搬送ロボットハンドによる稼動システムは信頼度を向上させ、高速処理を可能とする効果がある。
【0019】
また、各機構には積み重ねるガラス板の外形寸法に対する調整機構を備え、搬送姿勢の自由度が確保されたシステムにすることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
本発明のガラス搬送ロボットハンドの実施例を以下図面に基づいて説明する。
【0021】
図1はガラス搬送ロボットハンド10の構造を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【0022】
尚、ガラス板1と合紙2は図1(a)正面図の裏面側にあり、図1(b)側面図にそのガラス板1と合紙2の位置が示されている。
【0023】
ガラス板1は、この実施例ではガラス側フレーム20bの周縁部及び中心付近に21a〜21jの10個のガラス吸着機構21により、1個あたりの吸着力の負担を少なくしてバキューム吸着されている。
【0024】
20は、第1のフレームであり、ハンド側に接続するハンド側フレーム20a、ガラス側を吸着するための吸着機構21を設けたガラス側フレーム20bからなる。また、その下側にはパレット50(図4参照)へ積み重ねるときバキュームによる吸着力OFFの際のガラス下端押し用突起部25がある。
【0025】
ハンド側フレーム20aにはガラス搬送ロボットハンド10とのアーム接続部10aが設けられている。
【0026】
30は第2のフレームであり、第1のフレーム20の上側にあって、ほぼ第1のフレーム20の巾と同程度の長さを有し、第1のフレーム20から高さ位置を調整できる高さスライド機構40を介して取り付けられている。
【0027】
その第2のフレーム30のフレーム両端には、それぞれ合紙把持逃がし機構32(後述する)を介して合紙把持機構31が設けられている。
【0028】
合紙把持機構31は合紙2の上部左右を挟んでガラス板1の前面に並行して垂れ下げる。
【0029】
その状態を図2(b)の側面図に示している。図2(a)は正面側から見た図、(b)は裏面側から見た図である。
【0030】
図2において、第1のフレーム20のガラス側フレーム20bには、ガラス板1を吸着するガラス吸着機構21のひとつの21eが所定位置に配設されているのが図示される。
【0031】
また、40は高さスライド機構であり、これもガラス側フレーム20bに配設されている。
【0032】
30は第2のフレームであり、その第2のフレーム30に合紙把持逃がし機構32が配設され、さらにその合紙把持逃がし機構32を介して合紙把持機構31が配設されている。
【0033】
図2(b)では、合紙2はガラス板1に並行して垂れ下がった状態を示し、これをA状態と呼ぶ。
【0034】
A状態は合紙把持機構31で、エアシリンダYにより合紙2をチャックで把持して、そのままでパレット50背面に対向する直前まで続く。
【0035】
ここで、前記合紙把持機構31がパレット50背面の上部で衝突するのを防止するため、前記直前にきたタイミングで合紙2の合紙把持逃がし機構32でエアシリンダXにより合紙上部はガラス板1側に引き寄せされる。この状態をB状態と呼ぶ。
【0036】
図1(b)にはA状態からB状態へ移行する様子が図示されている。B状態では合紙2の上部はガラス板1の上端で折り曲る形状となる。
【0037】
また、A状態の期間では、そのガラス板1と合紙2の隙間にはエアが流れるように2組1対のエアブローがある。
【0038】
エアブローの1対は、それぞれダウンブロー35とサイドブロー36からなる。
【0039】
ダウンブロー35は、それぞれ図1(a)に示すようにガラス板面或いは合紙面の下側にある角部の方向に向けて左右対称にエアを吹き付ける。
【0040】
一方、サイドブロー36はガラス板面或いは合紙面の上側にある角部の方向に向けて左右対称にエアを吹き付ける。
【0041】
図1(a)にはその風の方向を一点鎖線で示してある。ここで、Pはダウンブローの方向、Qはサイドブローの方向である。
【0042】
また、ダウンブロー35の断面は風口が並列に複数個あり、隙間内に効率よく吹き込む配置とし、一方サイドブロー36の風量はダウンブロー35に比べて少なくてよいのでパイプ形状とする。(図6参照)
【0043】
尚、図1、図2において合紙把持機構31のエアシリンダYと合紙把持逃がし機構32のエアシリンダXとの関係を示す詳細については図5に示す。
【0044】
図5の合紙把持機構31はエアシリンダYにより合紙2の上部をチャックする。また、その合紙把持機構31をエアシリンダXにより移動させることができる。また、合紙把持機構31は第2のフレーム30に固定されて接続されている。
【0045】
エアシリンダXにより左方向に移動させれば、合紙把持機構31は合紙2を把持したまま、左方向に移動し、パレットに積み重ねた際、そのパレット面に衝突することはない。
【0046】
図1、図2における高さスライド機構40の詳細図を図3に示す。尚、図3は高さスライド機構40を裏面側から見た図である。
【0047】
図3において、40aは第1のフレーム20に固定された高さスライド機構40の基板を示し、40bは電動シリンダである。尚、電動シリンダ40bはモーターによりネジを回転させガイドされたスライダーを前後させる機構であるが、長さ調整機能を有するものであれば電動に限らない。
【0048】
40cは、スライダーであり、第2のフレーム30を安定してスライドさせる。
【0049】
図4は、本発明のガラス搬送ロボットハンド10を搬送ロボット100によりパレット50に積み重ねる状態を示した図である。
【0050】
ガラス搬送ロボットハンド10の接続部10aに搬送ロボット100のアームが接続されている。
【0051】
一方、パレット50はパレット台90に約20度傾斜して搭載させる。合紙付のガラス板1をパレット50に何枚も安定して積み重ねるには傾斜角度約20度程度が必要である。
【0052】
尚、パレット台90は、パレット傾斜機構90aの上に搭載され、約20度に調整されている。90bは傾斜ストッパーを示し、90cはそれら機構の基板である。
【0053】
50aはパレットの底面のガラス板設置台を示し、パレット背面に積み重ねられたガラス板の合紙対向面50bを示す。
【0054】
図4では、ガラス板1と合紙2の関係はA状態の終了時点を示し、この時点から合紙把持逃がし機構32のエアシリンダXにより合紙把持機構31を右側に移動させて、パレット背面の合紙対向面50bと合紙把持機構31との衝突を防止している。
【0055】
以上の動作は、制御部80が以下に示すタイミングによってエア制御を行うことで実現する。以下、時系列順の動作の流れを説明する。
【0056】
(1)搬送ロボット100は、供給するガラス板1を搭載し、移動するガラス板コンベア上の所定の位置で、その上のガラス板1にガラス搬送ロボットハンド10のガラス吸着機構21を対向するように近づける。
【0057】
(2)次に、搬送ロボット100は、コンベア上のガラス板1を吸着するため、そのガラス搬送ロボットハンド10を下げてガラス板上に接触させ、ガラス吸着機構21のバキュームONによりガラス板1を吸着する。
【0058】
(3)次に、ガラス搬送ロボットハンド10は、旋回・反転し、パレット50を設置してある方向に対向させる。
【0059】
(4)一方、(1)〜(3)が実行されている間に以下の作業が行われる。すなわち、合紙供給装置に設けたパットにより、その合紙供給装置の合紙収納箱の中へパットを下げてバキュームONとして一番上の合紙を吸着させる。
【0060】
(5)次に、その合紙を、さらにその合紙把持機構31のエアシリンダYをONとして掴むと同時に、前記パットのバキュームOFFとして吸着したパットから離す。
【0061】
(6)ここで、(1)〜(3)の工程でガラス吸着機構21にバキュームにより吸着されたガラス板1の前面に(4)〜(5)の工程で合紙把持機構31が掴み把持した合紙2を対向させる。
【0062】
(7)ここでその対向させたガラス板1と合紙2の隙間に向けてダウンブロー35及びサイドブロー36のスイッチをONとしてエアを送ると共に、合紙把持機構31の把持をOFFとして、離す。
【0063】
(8)ガラス搬送ロボットハンド10は、以上の「A状態」のまま、徐々にパレット50の合紙対向面50bにガラス板1に吸着した合紙2面を近づける。
【0064】
(9)ガラス搬送ロボットハンド10は合紙把持機構31が合紙対向面50bに近づき衝突する直前のタイミングで合紙把持逃がし機構32のエアシリンダXをONとして合紙把持機構31を逃がして衝突を避ける。「B状態」となる。
【0065】
(10)ガラス搬送ロボットハンド10はパレット50へ衝突することなく合紙付ガラス板を積み重ねると共に、ガラス吸着機構21の吸着をバキュームOFFとする。
【0066】
(11)(1)及び(4)に戻り以上の工程を繰返す。
【0067】
以上の(1)〜(11)の手順をプログラムした手段を前記制御部80に少なくとも備えれば、その制御部80はガラス搬送ロボットハンド10の情報データをCPUに入力し、一方、搬送ロボット100及びそのガラス搬送ロボットハンド10への制御信号を出力し、(1)〜(11)の制御を実行して稼動する。
【0068】
図7はガラス吸着機構の詳細を示す構造図である。図7に基づいてガラス搬送ロボットハンド10に使用される複数のガラス吸着機構21a〜21jの構造について説明する。
【0069】
図7において、22aはパット状の吸着部、22bは貫通孔のあるケーシングであり、滑りブッシュ22cが打ち込まれた状態を示す。
【0070】
その中心軸に沿ってスライドする中空シャフト22dがあり、その中空シャフト22dに円周溝が掘られてスナップリング22eが嵌っている。
【0071】
22fはスプリングであり、可動部が下方に押し下げられるが(すなわち、ガラス板面方向)、スナップリング22eによりそれ以上の下がりを制約する。
【0072】
スナップリング22e、中空シャフト22d、吸着部22a、スプリング22fなどにより一体となってクッション作用をする。
【0073】
23は、スライドする中空シャフト22dを介して、その先端の吸着部22aとバキューム源を接続する接続口である。そのバキューム源である真空排気装置は搬送ロボットのアーム部に設けられ制御部80からの制御信号によりON・OFFされる。
【0074】
24a、24bは近接センサーであり、それぞれ所定の高さ位置に固定されている。なお、24cは中空シャフト22dに固定された近接センサー探知用のリング状のドグである。
【0075】
図7において、下側の近接センサー24aは、図示した状態で常時ONしておりガラス板1などに接触して移動すると、OFFとなる。すなわち、近接センサー24aは吸着部22aのパットが押し付けられた状態の確認用として制御部80へそのデータが送られる。
【0076】
一方、上側の近接センサー24bは押し付けが必要以上の状態の異常探知信号を制御部80へ送り、制御部80に搬送ロボット100の制御処理をさせる。
【0077】
以上のように、近接センサー24a、24bはいずれもガラス板1に対する到達・完了信号として制御部80へそれらの情報データが入力されれば、搬送ロボット100の動作は最適の状態でガラス板1を吸着する。
【0078】
以上のガラス吸着機構21の動作の流れを以下に示す。すなわち、前述した(1)、(2)の動作をさらに詳細に述べる。
【0079】
(イ)バキューム源ONにより吸着部22aのパットはバキューム状態となる。
【0080】
(ロ)搬送ロボット100により、そのガラス搬送ロボットハンド10に設けた複数のガラス吸着機構21の吸着部22a、バキュームパッドをガラス板1の面上に対向させて接近させる。
【0081】
(ハ)次に、それらガラス吸着機構21の吸着部22aバキュームパッドをガラスに押し付け、吸着される。
【0082】
(ニ)次に、それらバキュームパッドはそれぞれクッションし、すなわち中空シャフト22dがスライドし、近接センサー24aがドグ24cを探知してから未探知に変化する情報データを時系列データとして制御部80へ送る。
【0083】
(ホ)以上の情報データは制御部80に受けとられ、搬送ロボット100に対して、ガラス吸着機構21による押し付けを停止させる制御信号を送る。
【0084】
(ヘ )ガラス板1を複数のガラス吸着機構21により吸着した状態で前述した状態(3)へ移る。すなわちガラス搬送ロボットハンド10は旋回・反転してパレット50の方向へ対向させるよう移動する。
【0085】
また、前述した状態(10)で、バキュームはOFFとする。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】本発明のガラス搬送ロボットハンドの実施例を示し、(a)は正面図、(b)は側面図である。
【図2】図1に示したガラス搬送ロボットハンドの要部詳細を示し、(a)は正面側、(b)裏面側を示す図である。
【図3】高さスライド機構の詳細図である。
【図4】パレット上に合紙とガラス板を積み上げるガラス搬送ロボットハンドの状態を示す図である。
【図5】合紙把持機構と合紙把持逃がし機構との関係を示す図である。
【図6】合紙把持機構とダウンブロー、サイドブローとの関係図である。
【図7】ガラス搬送ロボットハンドに使用されるガラス吸着機構の構造図である。
【符号の説明】
【0087】
1 ガラス板
2 合紙
10 ガラス搬送ロボットハンド
10a アーム接続部
20 第1のフレーム
20a ハンド側フレーム
20b ガラス側フレーム
21a〜21j ガラス吸着機構
22a 吸着部
22b ケーシング
22c 滑りブッシュ
22d 中空シャフト
22e スナップリング
22f スプリング
23 接続口
24a、24b 近接センサー
24c ドグ
25a ゴム
25 ガラス下端部押し用突起部
25a ゴム
30 第2のフレーム
31 合紙把持機構
32 合紙把持逃がし機構
35 ダウンブロー
36 サイドブロー
40 高さスライド機構
40a 基板
40b 電動シリンダ
40c スライダー
50 パレット
50a ガラス板設置台
50b 合紙対向面
80 制御部
90 パレット台
90a パレット傾斜機構
90b 傾斜ストッパー
90c 基板
90d 傾斜ストッパー
100 搬送ロボット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
パレット上に積重ねるためにガラス板を把持して搬送する際、それら板間に挟む合紙も同時に搬送するロボットハンドであって、
該ロボットハンドのアーム先端に固定され、搬送させるガラス板の周縁部近くまで対向する面領域を持つ第1のフレームと、
その第1のフレームの面領域に配設された複数のガラス吸着機構と、
前記第1のフレームの上側に固定されて設けられ、その高さ位置を合紙長さに合せて調整可能とする高さスライド機構を持つ第2のフレームと、
その第2のフレームの両側に設けられてそれぞれ合紙幅両側を挟む合紙把持機構と、
それら合紙把持機構を合紙面に垂直方向に移動させて、前記パレットに積重ねる際、直前にその対向パレット面と合紙把持機構との衝突を防止する合紙把持逃がし機構と、
前記複数の吸着機構により吸着されたガラス板と前記合紙把持機構により把持され垂れ下がった合紙との隙間にエアをブローダウンするために、前記合紙把持機構位置のそれら間の内側端に接続して配置され、それらのエアの方向はその内側端から合紙下側の角部及び上側の各角部の各方向へブローノズルを設けてなる一対のブロー二組とを備え、
積み重ね姿勢に必要な傾斜角度の状態のパレット上に合紙を対向させながらガラス板を搬送するに際して、前記一対のブローにより、合紙とガラス板間隙にエアをブローダウンして互いに吸着させて、風圧方向による合紙のめくれ及び傾斜角度による垂れ下がりを防止することを特徴とするガラス搬送ロボットハンド。
【請求項2】
前記一対のブローの各先端は、第2のフレームの中心寄りに位置して、それらの各先端は合紙又はガラス板下側の角部方向に向かうダウンブローと、他方の各先端は合紙又はガラス板上側の角部方向へ向かうサイドブローとからなり、
左右一対のブローの4個のブローの方向はそれぞれ合紙又はガラス板の四角の隙間をブローして互いに吸着させることを特徴とする請求項1記載のガラス搬送ロボットハンド。
【請求項3】
前記複数のガラス吸着機構は、第1のフレーム周縁部及び内部に配設され、前記ガラス板面を吸着するため、少なくともバッファスプリングが巻かれた中空スライドシャフトと、その先端に設けたパットと、そのパットから中空スライドシャフトを介してバキュームのON、OFFを制御する吸着確認用と押付け異常探知用との2組の近接センサーからなることを特徴とする請求項1記載のガラス搬送ロボットハンド。
【請求項4】
前記合紙把持機構は、合紙を挟む一対の把持部と、その把持部の可動側をエアによりチャックさせる第1のエアシリンダ及びそれを制御するエア切替スイッチからなることを特徴とする請求項1記載のガラス搬送ロボットハンド。
【請求項5】
前記合紙把持逃がし機構は、第2のフレームの両側に設けられた前記合紙把持機構とその第2のフレームの間に接続配置され、
合紙面に対して垂直方向にエアにより移動させる第2のエアシリンダ及びそれを制御するエア切替スイッチからなることを特徴とする請求項1記載のガラス搬送ロボットハンド。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−162760(P2008−162760A)
【公開日】平成20年7月17日(2008.7.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−354545(P2006−354545)
【出願日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【出願人】(390029090)靜甲株式会社 (30)
【Fターム(参考)】