ロボットハンド及びそれを用いたパレタイジング装置
【課題】粒状物を充填した不定形袋のパレタイジングにおいて、高い積載効率を確保するとともに荷崩れを起こしにくい積付け山を形成できるようにする。
【解決手段】パレタイジング装置のロボットアーム先端側に取り付けられて不定形袋５０をワーク支持手段１２で支持しながら積載スペース内に積付けてパレタイジングを行うロボットハンド１０であって、そのワーク支持手段１２は横向きにした不定形袋５０を下から支えて持ち上げるための複数本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄをロボットハンド前面下端側から前方に突出した状態で横方向に並列して有しており、両端のフォーク１２ａ，１２ｄの間で少なくとも１本以上のフォーク１２ｂ，１２ｃが上面を両端のフォーク１２ａ，１２ｄ上面よりも高い位置で設けられて正面視山形のフォーク配置とされており、不定形袋５０を中央部が弧状に持ち上がった状態で支持しながら積付けを行うものとした。
【解決手段】パレタイジング装置のロボットアーム先端側に取り付けられて不定形袋５０をワーク支持手段１２で支持しながら積載スペース内に積付けてパレタイジングを行うロボットハンド１０であって、そのワーク支持手段１２は横向きにした不定形袋５０を下から支えて持ち上げるための複数本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄをロボットハンド前面下端側から前方に突出した状態で横方向に並列して有しており、両端のフォーク１２ａ，１２ｄの間で少なくとも１本以上のフォーク１２ｂ，１２ｃが上面を両端のフォーク１２ａ，１２ｄ上面よりも高い位置で設けられて正面視山形のフォーク配置とされており、不定形袋５０を中央部が弧状に持ち上がった状態で支持しながら積付けを行うものとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットハンド及びそれを用いたパレタイジング装置に関し、殊に、粒状物を充填してなる不定形袋をパレタイジングするためにロボットアーム先端側に取り付けるロボットハンド、及びそれを用いた不定形袋用のパレタイジング装置に及に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンベアで搬送された複数のワークをパレット上に順次自動的に積付ける装置としては、実公平５−８２７１号公報や特開平９−１４２６６２号公報に記載されているようなパレタイジング装置が周知である。これらの装置ではロボットアームの先端側にワークを把持又は支持しやすい形状にしたロボットハンドが接続されており、電子制御装置がワークの形状・サイズに応じて空間的に無駄の少ない積付け方法を決定し、パレット上の一定空間内で最も効率的な積付けを実現すべく駆動制御を行っている。
【０００３】
斯かるパレタイジング装置においては、積付け対象であるワークが水平面と垂直面のみからなる直方体のように定形的で単純な形状を有しているものであれば、移送時に荷崩れの生じにくい安定的な積付け山を形成することが容易であり、また、積付け山の中に無駄な空きスペースが殆ど生じない効率的な積付けを実現しやすい。
【０００４】
しかし、ワークが粒状物を充填してなる不定形袋である場合には、湾曲面を有することに加え形状が変形しやすいことを原因として、ワーク同士を隙間無く密着させた状態で積付けにくくなるため、無駄な空きスペースの少ない効率的な積付けを実施することは困難である。また、比較的大きな隙間が不定形袋間に形成されるとこの部分が袋を変形させる余地となるため、全体としても安定性を欠いて荷崩れを起こしやすくなってしまう。
【０００５】
斯かる問題に対し、特開平７−６１６０４号公報には、ロボットハンドにおける把持爪の間でその開閉方向に平行な押え板を昇降させる昇降シリンダを備えて、不定形袋を横向きに寝かせた状態にて把持爪で把持しながら押え板を不定形袋の上面に押し付けて平坦に成形し、そのまま押し付けた状態で不定形袋を搬送するものとしたパレタイジング方法が提案されている。
【０００６】
この方法を採用することにより、不定形袋の上面側が平坦になるため移送時に荷崩れを起こしにくいものとなる。しかしながら、不定形袋を上から押さえ付けて上面を平坦にしても、不定形袋の側面同士の密着度を充分に高めることは困難であるとともに、上から押さえ付ける動作で不定形袋が水平方向に広がるため、同一面積における積付け個数が減少する結果となる。
【０００７】
また、斯かる不定形袋の充填部は、一般に縦（袋の口から底までの深さ方向）の長さが横幅よりも大きく、この長径側を横にして平積みにする際には、積付け方法を工夫しても一辺が不定形袋の縦の長さ未満で平積みできない半端な空きスペースが残るケースが多いため、積載効率が箱物の場合と比べて低くなりやすい傾向にあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公平５−８２７１号公報
【特許文献２】特開平９−１４２６６２号公報
【特許文献３】特開平７−６１６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、粒状物を充填してなる不定形袋のパレタイジングにおいて、高い積載効率を確保するとともに荷崩れを起こしにくい積付け山を形成できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、パレタイジング装置のロボットアーム先端側に取り付けられて、粒状物を充填してなる不定形袋をワーク支持手段で支持しながら所定の積載スペース内に積付けてパレタイジングを行うためのロボットハンドにおいて、そのワーク支持手段は、横向きに寝かせた不定形袋を下から支えて持ち上げるための複数本のフォークをロボットハンド前面下端側から前方に突出した状態で横方向に並列して有しており、両端のフォークの間に少なくとも１本以上のフォークがその上面を両端のフォーク上面よりも高い位置にして設けられて正面視山形のフォーク配置とされており、不定形袋を中央部が弧状に持ち上がった状態で支持しながら積付けを行う、ことを特徴とするものとした。
【００１１】
このように、ロボットハンドのワーク支持手段を構成する複数本のフォークを正面視山形の配置にしたことで、粒状物を充填して形状の変化しやすい不定形袋を積付ける際に中央部を弧状に持ち上げて縦の長さが短縮した状態で支持することになり、これを積付けることで縦の長さを縮小した状態で一旦接地してから内部の重みで水平方向に僅かに広がるものとなる。これにより、先に積付けた不定形袋に接するように順次積付けることにより隣接した不定形袋同士が縦の長さを縮小した状態で互いに密着し、袋を平坦にして積付ける場合と比べて同じ積載スペースでもより多く積載できることに加え、不定形袋同士の密着方向の圧力が均衡して全体としての形態安定性が増すことから、移送時に荷崩れを起こしにくい安定的な積付け山を構成するものとなる。
【００１２】
また、このロボットハンドにおいて、そのワーク支持手段は、両端のフォークによる横幅が積付け対象である不定形袋の粒状物充填部の長径の１／２〜３／４であって、且つ、最も低い両端のフォーク上面と最も高いフォーク上面との高低差が、両端のフォークによる横幅の１／１２〜１／８とされている、ことを特徴としたものとすれば、不定形袋の状況に応じて不定形袋の中央部を適度に持ち上がった状態にして積付けできるものとなる。
【００１３】
さらに、上述したロボットハンドにおいて、そのワーク支持手段は、正面視で左端のフォーク上面及びその１つ内側のフォーク上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線と正面視で右端のフォーク上面及びその１つ内側のフォーク上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線とが中央位置で交差する部分の内角が、１００°〜１５０°の範囲に収まるように３本〜６本のフォークを正面視で左右対称の放物線状に配置してなるものとすれば、不定形袋を適度な湾曲状態にして支持できるものとなる。
【００１４】
さらにまた、上述したロボットハンドにおいて、そのワーク支持手段は、フォーク基端側の上方でフォーク長手方向に対し直角のワーク受け面を構成する前面板を備えているとともに、この前面板よりも前方に突出して不定形袋を支持する位置とこの前面板の裏側方向に退縮して不定形袋を落下させる位置との間で、そのフォークが所定の駆動手段で前後方向に進退動作可能とされており、支持した不定形袋を前面板に当接させながらフォークを退縮させてフォーク先端側から滑り落とすようにして積付けを行う、ことを特徴としたものとすれば、先に積付けた不定形袋の側面に次の不定形袋の側面を密着させながら積付けることが容易なものとなる。
【００１５】
加えて、上述したロボットハンドにおいて、その外面所定位置に不定形袋の開口側を締結した首部を把持して不定形袋を吊り下げるための開閉駆動可能なグリップ手段が設けられており、不定形袋を吊り下げた状態で立積み可能とされていることを特徴としたものとすれば、横向きに積付けられない半端なスペースに立てた状態で積付けられるケースが増えるため、さらに高い積載効率を確保しやすいものとなる。この場合、そのロボットハンドはコインを充填してなる不定形袋の積付け用であることを特徴としたものとすれば、比重が重く特に形態安定性に乏しいコイン充填袋を、平積みと立積みを組み合わせて積付けながら高い積付け効率と積付け山の安定性を実現可能なものとなる。
【００１６】
上述したロボットハンドをロボットアーム先端側に備えるとともに電子制御装置を備えた不定形袋用のパレタイジング装置とし、電子制御装置でロボットアーム及びロボットハンドの駆動制御を行いながら所定形状の積付け山を形成する、ことを特徴としたものとすれば、上述したロボットハンドの機能を実際に発揮できるものとなる。
【００１７】
さらに加えて、上述のグリップ手段を備えたロボットハンドをロボットアーム先端側に備えるとともに電子制御装置を備えた不定形袋用のパレタイジング装置とし、電子制御装置でロボットアーム及びロボットハンドの駆動制御を行いながら、ワーク支持手段による平積みとグリップ手段による立積みを組み合わせて所定形状の積付け山を形成する、ことを特徴としたものとすれば、平積みのみでパレタイジングを行う場合と比べて無駄な空きスペースを少なくすることができ、より高い積載効率を確保しやすいものとなる。
【００１８】
そして、このパレタイジング装置において、積付け対象である不定形袋が縦長であって粒状物充填部の長径が横幅よりも長く、この不定形袋を積付けた一段目に、その長径が粒状物充填部の長径よりも短いとともに横幅以上であり短径が粒状物充填部の厚さ以上の空きスペースを形成した場合に、二段目の積付け時にこの空きスペース内で二段分の高さの垂直な側壁を形成するように空きスペースの周縁に不定形袋を平積みした後、グリップ手段で不定形袋を吊り下げて空きスペース中に挿入しその側面を側壁に当接させながら垂直に立てた状態にして立積みを行う、ことを特徴としたものとすれば、立積みの際に不定形袋が直立して安定しやすいものとなる。
【発明の効果】
【００１９】
ロボットハンドのフォークを正面視山形の配置にした本発明によると、高い積載効率を確保するとともに荷崩れを起こしにくい積付け山を形成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における実施の形態のロボットハンドの正面図である。
【図２】（Ａ）は図１のロボットハンドの側面図であり、（Ｂ）は図１のロボットハンドのフォークの配置を説明するための拡大した部分正面図である。
【図３】図２（Ａ）のロボットハンドのフォークが退縮した状態を示す側面図である。
【図４】図１のロボットハンドの背面図である。
【図５】図４のロボットハンドのグリップ手段で不定形袋を把持して吊り下げた状態を示す背面図である。
【図６】図１のロボットハンドをロボットアーム先端側に設けたパレタイジング装置でコンベア上の不定形袋を掬い上げる動作を説明するための側面図である。
【図７】図６のパレタイジング装置で持ち上げた不定形袋をパレット上に積付ける動作を説明するための側面図である。
【図８】図７のパレタイジング装置で平積みと立積みを組み合わせてパレタイジングを行う手順を説明するための側面図である。
【図９】（Ａ）は図８のパレタイジング装置で立積みと平積みを組み合わせてパレタイジングを行う一例としての一段面の積付け状況を説明するための平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の状態から二段目の積付け手順において一袋目の立積みを行う手順を説明するための平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）の状態から二袋目の立積みを行う手順を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。尚、本発明において、粒状物には長径がセンチ単位の比較的大きなものを含むものとし、且つ、これには円盤状のコインも含まれるものとする。
【００２２】
図１は、本実施の形態のロボットハンド１０の正面図を示している。このロボットハンド１０は、粒状物を充填してなる不定形袋をパレット上の積載スペースに自動的に積付けて所定形状の積付け山を形成するためのものであって、長径２〜３ｃｍの円盤状金属であるコインを充填してなる不定形袋を積付けながらパレタイジングを行うことを想定したものであり、一点鎖線で示すパレタイジング装置１（図６参照）のロボットアーム８先端側に取り付けて使用されるものである。
【００２３】
図２（Ａ）はロボットハンド１０の側面図を示しており、４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄが、ロボットハンド１０前面下端側から前方に突出した状態で横方向に並列して基端側が一体となったワーク支持手段１２を有し、図２（Ｂ）に示すように４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄで、一点鎖線で示す不定形袋５０を下から支えて持ち上げながらパレタイジングを行うようになっており、４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄの基端側上方には、その長手方向に対し直角のワーク受け面を構成する前面板１４が配設されている。
【００２４】
そして、本発明においてワーク支持手段１２を構成する４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄのフォーク配置が、図２（Ｂ）に示すように両端のフォーク１２ａ,１２ｄの間に設けたフォーク１２ｂ,１２ｃの上面を両端のフォーク１２ａ,１２ｄの上面よりも高くした正面視山形とされており、支持した不定形袋５０の中央部が弧状に持ち上がって反った状態になる点が本発明の第１の特徴部分となっている。
【００２５】
このように、複数本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄを正面視山形の配置として縦長の不定形袋５０を中央部が弧状に持ち上がるように支持することにより、不定形袋５０の粒状物充填部５１の縦の長さ（長径）が縮小することになり、これを積付ける際に縦の長さが縮小した状態で一旦接地してから、内部の重みで水平方向に（主として長径方向）僅かに広がることになる。
【００２６】
これにより、先に積付けた不定形袋５０の側面に接するように順次積付けることで、隣接した不定形袋５０，５０同士が隙間を埋めるように互いに密着することから、不定形袋５０を平坦に積付ける場合と比べて平面視の縦横のサイズが小さく収まるため、同じ積載スペースであってもより多くの積載が可能になる。また、このように隣接した不定形袋５０，５０同士が密着して隙間を小さくしながら密着方向の圧力が均衡することで全体としての形態安定性も増すことから、積付け山の形状が安定しやすくなって移送時に荷崩れを生じにくいものとなる。
【００２７】
この複数本のフォークによる山形の配置は、両端のフォークの間に１本〜４本程度のフォークを配置するとともに、フォーク同士の間隔をほぼ均一にしながら左右対称の放物線状の配置とすることが、安定した支持状態の確保及び支持されて弧状に反った不定形袋の左右対称性確保の観点で推奨され、４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄを、図２（Ｂ）に記載の状態で配置することが最も好適である。
【００２８】
即ち、本願発明者がフォークの配置に関し種々の条件にて実験した結果、図のように両端のフォーク１２ａ，１２ｄによる横幅Ａを、積付け対象である不定形袋５０の粒状物充填部５１の長径Ｌに対し×０．５〜０．７５のサイズとし、正面視で左端のフォーク１２ａ上面及びその１つ内側のフォーク１２ｂ上面に接するように中心方向斜め上方向に延ばした直線と、正面視で右端のフォーク１２ｄ上面及びその１つ内側のフォーク１２ｃ上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線とが中央位置で交差する部分の内角を、１００°〜１５０°の範囲に収まるように３本〜６本のフォークを正面視で左右対称の放物線状に配置し、且つ、最も低い両端のフォーク１２ａ,１２ｄ上面と最も高いフォーク１２ｂ,１２ｃ上面との高低差を、両端のフォーク１２ａ,１２ｄによる横幅の１／１２〜１／８とすることが、粒状物を充填した不定形袋５０に適度な反りを与えられる点で好適であることが判明した。
【００２９】
尚、前述のフォーク配置条件は、不定形袋５０の形状、充填した粒状物の種類によって前述の角度内及び高低差内で適宜調整すればよい。また、複数本のフォークの間隔はほぼ等間隔でよいが、図２（Ｂ）のように４本フォークの場合、より詳細には両端のフォーク１２ａ，１２ｄによる横幅Ａに対し、フォーク１２ａ，１２ｂの間隔及びフォーク１２ｃ，１２ｄの間隔が１／４Ａ〜３／８Ａであり、中央部のフォーク１２ｂ，１２ｃの間隔が１／２Ａ〜１／４Ａの範囲であることが好ましい。
【００３０】
さらに、フォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄは、４本ともほぼ同一の形状・サイズのもので良いが、その両端のフォーク１２ａ,１２ｄは、図２（Ｂ）に示すように、不定形袋５０を支持する上面の横幅が間のフォーク１２ｂ,１２ｃよりも狭くてもよく、また、山形の形状に合わせて図のように面取りすることにより、傾斜した不定形袋５０の下面側に密着しやすいものとなる。
【００３１】
図３のロボットハンド１０の側面図を参照して、ワーク支持手段１２は、そのフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄの基端側を１つのプレート１２ｅに固定したことで全体として１つのブロックを構成しており、これがエアーシリンダー等の駆動手段により前後にスライド動作可能とされており、図２（Ａ）の前面板１４の前方方向に４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄがその全長の８割以上を前方に突出させた状態から、図３のようにその先端部のみを残して前面板１４の後方に退縮させた状態の間で、前後方向に進退動作可能となっている。
【００３２】
図４は、ロボットハンド１０のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄが突出している正面側とは反対の側（背面側）の構成を説明するための背面図を示している。ロボットハンド１０の背面側にはエアーシリンダー等の駆動手段で開閉動作を行うグリップ手段１５が設けられており、不定形袋５０の首部５２を把持してこれを吊り下げられるようになっている。
【００３３】
このグリップ手段１５は、２つのグリップ体１５０,１５１が左右に並んでロボットハンド１０の幅方向にスライド動作可能に設けられてなるものであり、互いに対向して突設した爪１５０ａと爪１５１ａ,１５１ｂとが、図５に示すように対向方向にスライドすることにより噛み合って、不定形袋５０の首部５２を左右から挟み込んで把持することができ、吊り下げた状態で移送できるようになっている。
【００３４】
次に、本実施の形態のロボットハンド１０及びこれを備えたパレタイジング装置１の機能について説明する。図６は、ロボットアーム８の先端側にロボットハンド１０を取り付けてなる不定形袋用のパレタイジング装置１を示しており、ローラーコンベア１００上を搬送された不定形袋５０をワーク支持手段１２で下から掬って持ち上げる状況を示している。
【００３５】
この場合、不定形袋５０は、ローラーコンベア１００のワーク受け渡し位置で下から突出した複数の柱状部材からなる支持体１１０でリフトされる。この状態でワーク支持手段１２の４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄを、上面を各々水平にして不定形袋５０の下方に形成された隙間に挿入して下から掬うように持ち上げ、フォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄ先端側が斜め上を向くようにロボットハンド２０を僅かに傾けることで、不定形袋５０が前面板１４に密着した安定した状態で移送できるようになる。
【００３６】
パレタイジング装置１は、図示しない電子制御装置（電子制御ユニット）を備えており、予めインストールされた所定のパレタイジング用プログラムにより、積付け対象である不定形袋のサイズ・形状・特性等に応じて同一の積載スペース内で無駄な空きスペースを最小限に抑えた効率的な積付け、及び荷崩れしにくい積付け山を実現するように、ロボットアーム８及びロボットハンド１０を駆動制御しながらパレタイジングを行うようになっている。
【００３７】
そして、図７に示すようにパレット７０の積載面７０ａに対し、電子制御装置が予め決定した積付け方法（又はマニュアルにて入力された積付け方法）にて、順次不定形袋５０を順次積付けるが、支持した不定形袋５０を、積付け位置の僅かに上方でフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄ先端側を僅かに下げるようにして、先に積付けた不定形袋５０の側面に支持した不定形袋５０の側面を当接させた後、フォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄを退縮させてその先端側から滑り落とすようにして積付ける。
【００３８】
このような積付け方法としたことで、前述したように不定形袋５０の中央部を弧状に持ち上げでその縦の長さ（長径）を詰めた状態で平積みできることに加え、隣接した不定形袋５０に対し隙間無く密着させることができるため、高い積載効率を確保するとともに搬送時に荷崩れしにくい積付け山を形成しやすいものとなる。
【００３９】
１段目を積付けるとこれに引き続いて２段目を積付けるが、図８に示すように本実施の形態の不定形袋５０は、その粒状物充填部５１の長手方向の長さが幅の約１．５倍以上であってその厚さが横幅の約２分の１程度であることから、この形状・サイズの不定形袋５０をパレット７０の積載面７０ａの形状・サイズに対し平積みで１２袋積付けた場合に、中央部分に一辺の長さが不定形袋５０の横幅にほぼ一致する略正方形の空きスペース８０が形成される。
【００４０】
そこで、この空きスペース８０にグリップ手段１５で吊り下げた不定形袋５０を吊り下げた状態で挿入して２袋を立積みすることで、高い積載効率を確保するようにしたものである。尚、この不定形袋５０は、５０袋積みの場合は４段目まで積付けて空きスペース８０に立積みを１段（２袋）とすればよく、１００袋積みの場合は８段目まで積付けて中心の空きスペースに立積みを２段（計４袋）とすればよい。
【００４１】
図９は、このパレタイジング装置１を用いて立積みと平積みを組み合わせながら不定形袋５０をパレタイジングする手順の一例を説明するための平面図を示しており、（Ａ）に示すように不定形袋５０を１２袋平積みにした場合には、中央部に半端な空きスペース８０が形成される。
【００４２】
そして、２段目の積付け手順としては、一段目に積付けた不定形袋５０の向きに対し基本的に直角になるように奥の列から順に不定形袋５０の１３番目〜１７番目を積付け、先に積付けた１３番目と１４番目の不定形袋５０に対し直角の向きで、１８番目の不定形袋５０をこれらの底部側に側面が密着するように積付ける。
【００４３】
すると、この１８番目の不定形袋５０の底部側及び１５番目の不定形袋５０の底部側と一段目の不定形袋５０，５０とで２段分の高さの側壁８１，８２が９０°の角度で空きスペース８０内に２面形成される。そして、この２段分の高さを有した２面の側壁８１，８２に、グリップ手段１５で吊り下げた不定形袋５０の幅側の側面と厚さ側の側面とが各々当接するように１９番目と２０番目の不定形袋５０，５０を矢印方向の斜め上から挿入する。これにより、不定形袋５０，５０を直立状態にして安定的に立積みすることができる。尚、この場合、側壁８１，８２の対向側は１段積みであるから不定形袋５０挿入の際に邪魔になりにくい。
【００４４】
次に、図９（Ｃ）に示すように、１８番目の不定形袋５０による側壁８１の対向位置に２１番目の不定形袋５０を平積みして、以後２段目における残りの平積みを行う。以上のような積付け方法としたことで、長径が不定形袋５０の粒状物充填部５１の長径よりも短い半端な空きスペース８０が生じるケースでも、比較的容易に２袋の不定形袋５０，５０を空きスペース８０に挿入しながら立積みを行うことができ、無駄な空きスペースを有効に活用しながら高い積載効率を確保できるものとなる。
【００４５】
以上、述べたように、粒状物を充填した不定形袋のパレタイジングにおいて、本発明により、高い積載効率を確保するとともに荷崩れを起こしにくい積付け山を形成できるようになった。
【符号の説明】
【００４６】
１ パレタイジング装置、８ ロボットアーム、１０ ロボットハンド、１２ ワーク支持手段、１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄ フォーク、１４ 前面板、１５ グリップ手段、５０ 不定形袋、５１ 粒状物充填部、５２ 首部、７０ パレット、７０ａ 積載面、８０ 空きスペース，８１，８２ 側壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットハンド及びそれを用いたパレタイジング装置に関し、殊に、粒状物を充填してなる不定形袋をパレタイジングするためにロボットアーム先端側に取り付けるロボットハンド、及びそれを用いた不定形袋用のパレタイジング装置に及に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンベアで搬送された複数のワークをパレット上に順次自動的に積付ける装置としては、実公平５−８２７１号公報や特開平９−１４２６６２号公報に記載されているようなパレタイジング装置が周知である。これらの装置ではロボットアームの先端側にワークを把持又は支持しやすい形状にしたロボットハンドが接続されており、電子制御装置がワークの形状・サイズに応じて空間的に無駄の少ない積付け方法を決定し、パレット上の一定空間内で最も効率的な積付けを実現すべく駆動制御を行っている。
【０００３】
斯かるパレタイジング装置においては、積付け対象であるワークが水平面と垂直面のみからなる直方体のように定形的で単純な形状を有しているものであれば、移送時に荷崩れの生じにくい安定的な積付け山を形成することが容易であり、また、積付け山の中に無駄な空きスペースが殆ど生じない効率的な積付けを実現しやすい。
【０００４】
しかし、ワークが粒状物を充填してなる不定形袋である場合には、湾曲面を有することに加え形状が変形しやすいことを原因として、ワーク同士を隙間無く密着させた状態で積付けにくくなるため、無駄な空きスペースの少ない効率的な積付けを実施することは困難である。また、比較的大きな隙間が不定形袋間に形成されるとこの部分が袋を変形させる余地となるため、全体としても安定性を欠いて荷崩れを起こしやすくなってしまう。
【０００５】
斯かる問題に対し、特開平７−６１６０４号公報には、ロボットハンドにおける把持爪の間でその開閉方向に平行な押え板を昇降させる昇降シリンダを備えて、不定形袋を横向きに寝かせた状態にて把持爪で把持しながら押え板を不定形袋の上面に押し付けて平坦に成形し、そのまま押し付けた状態で不定形袋を搬送するものとしたパレタイジング方法が提案されている。
【０００６】
この方法を採用することにより、不定形袋の上面側が平坦になるため移送時に荷崩れを起こしにくいものとなる。しかしながら、不定形袋を上から押さえ付けて上面を平坦にしても、不定形袋の側面同士の密着度を充分に高めることは困難であるとともに、上から押さえ付ける動作で不定形袋が水平方向に広がるため、同一面積における積付け個数が減少する結果となる。
【０００７】
また、斯かる不定形袋の充填部は、一般に縦（袋の口から底までの深さ方向）の長さが横幅よりも大きく、この長径側を横にして平積みにする際には、積付け方法を工夫しても一辺が不定形袋の縦の長さ未満で平積みできない半端な空きスペースが残るケースが多いため、積載効率が箱物の場合と比べて低くなりやすい傾向にあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公平５−８２７１号公報
【特許文献２】特開平９−１４２６６２号公報
【特許文献３】特開平７−６１６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、粒状物を充填してなる不定形袋のパレタイジングにおいて、高い積載効率を確保するとともに荷崩れを起こしにくい積付け山を形成できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、パレタイジング装置のロボットアーム先端側に取り付けられて、粒状物を充填してなる不定形袋をワーク支持手段で支持しながら所定の積載スペース内に積付けてパレタイジングを行うためのロボットハンドにおいて、そのワーク支持手段は、横向きに寝かせた不定形袋を下から支えて持ち上げるための複数本のフォークをロボットハンド前面下端側から前方に突出した状態で横方向に並列して有しており、両端のフォークの間に少なくとも１本以上のフォークがその上面を両端のフォーク上面よりも高い位置にして設けられて正面視山形のフォーク配置とされており、不定形袋を中央部が弧状に持ち上がった状態で支持しながら積付けを行う、ことを特徴とするものとした。
【００１１】
このように、ロボットハンドのワーク支持手段を構成する複数本のフォークを正面視山形の配置にしたことで、粒状物を充填して形状の変化しやすい不定形袋を積付ける際に中央部を弧状に持ち上げて縦の長さが短縮した状態で支持することになり、これを積付けることで縦の長さを縮小した状態で一旦接地してから内部の重みで水平方向に僅かに広がるものとなる。これにより、先に積付けた不定形袋に接するように順次積付けることにより隣接した不定形袋同士が縦の長さを縮小した状態で互いに密着し、袋を平坦にして積付ける場合と比べて同じ積載スペースでもより多く積載できることに加え、不定形袋同士の密着方向の圧力が均衡して全体としての形態安定性が増すことから、移送時に荷崩れを起こしにくい安定的な積付け山を構成するものとなる。
【００１２】
また、このロボットハンドにおいて、そのワーク支持手段は、両端のフォークによる横幅が積付け対象である不定形袋の粒状物充填部の長径の１／２〜３／４であって、且つ、最も低い両端のフォーク上面と最も高いフォーク上面との高低差が、両端のフォークによる横幅の１／１２〜１／８とされている、ことを特徴としたものとすれば、不定形袋の状況に応じて不定形袋の中央部を適度に持ち上がった状態にして積付けできるものとなる。
【００１３】
さらに、上述したロボットハンドにおいて、そのワーク支持手段は、正面視で左端のフォーク上面及びその１つ内側のフォーク上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線と正面視で右端のフォーク上面及びその１つ内側のフォーク上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線とが中央位置で交差する部分の内角が、１００°〜１５０°の範囲に収まるように３本〜６本のフォークを正面視で左右対称の放物線状に配置してなるものとすれば、不定形袋を適度な湾曲状態にして支持できるものとなる。
【００１４】
さらにまた、上述したロボットハンドにおいて、そのワーク支持手段は、フォーク基端側の上方でフォーク長手方向に対し直角のワーク受け面を構成する前面板を備えているとともに、この前面板よりも前方に突出して不定形袋を支持する位置とこの前面板の裏側方向に退縮して不定形袋を落下させる位置との間で、そのフォークが所定の駆動手段で前後方向に進退動作可能とされており、支持した不定形袋を前面板に当接させながらフォークを退縮させてフォーク先端側から滑り落とすようにして積付けを行う、ことを特徴としたものとすれば、先に積付けた不定形袋の側面に次の不定形袋の側面を密着させながら積付けることが容易なものとなる。
【００１５】
加えて、上述したロボットハンドにおいて、その外面所定位置に不定形袋の開口側を締結した首部を把持して不定形袋を吊り下げるための開閉駆動可能なグリップ手段が設けられており、不定形袋を吊り下げた状態で立積み可能とされていることを特徴としたものとすれば、横向きに積付けられない半端なスペースに立てた状態で積付けられるケースが増えるため、さらに高い積載効率を確保しやすいものとなる。この場合、そのロボットハンドはコインを充填してなる不定形袋の積付け用であることを特徴としたものとすれば、比重が重く特に形態安定性に乏しいコイン充填袋を、平積みと立積みを組み合わせて積付けながら高い積付け効率と積付け山の安定性を実現可能なものとなる。
【００１６】
上述したロボットハンドをロボットアーム先端側に備えるとともに電子制御装置を備えた不定形袋用のパレタイジング装置とし、電子制御装置でロボットアーム及びロボットハンドの駆動制御を行いながら所定形状の積付け山を形成する、ことを特徴としたものとすれば、上述したロボットハンドの機能を実際に発揮できるものとなる。
【００１７】
さらに加えて、上述のグリップ手段を備えたロボットハンドをロボットアーム先端側に備えるとともに電子制御装置を備えた不定形袋用のパレタイジング装置とし、電子制御装置でロボットアーム及びロボットハンドの駆動制御を行いながら、ワーク支持手段による平積みとグリップ手段による立積みを組み合わせて所定形状の積付け山を形成する、ことを特徴としたものとすれば、平積みのみでパレタイジングを行う場合と比べて無駄な空きスペースを少なくすることができ、より高い積載効率を確保しやすいものとなる。
【００１８】
そして、このパレタイジング装置において、積付け対象である不定形袋が縦長であって粒状物充填部の長径が横幅よりも長く、この不定形袋を積付けた一段目に、その長径が粒状物充填部の長径よりも短いとともに横幅以上であり短径が粒状物充填部の厚さ以上の空きスペースを形成した場合に、二段目の積付け時にこの空きスペース内で二段分の高さの垂直な側壁を形成するように空きスペースの周縁に不定形袋を平積みした後、グリップ手段で不定形袋を吊り下げて空きスペース中に挿入しその側面を側壁に当接させながら垂直に立てた状態にして立積みを行う、ことを特徴としたものとすれば、立積みの際に不定形袋が直立して安定しやすいものとなる。
【発明の効果】
【００１９】
ロボットハンドのフォークを正面視山形の配置にした本発明によると、高い積載効率を確保するとともに荷崩れを起こしにくい積付け山を形成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明における実施の形態のロボットハンドの正面図である。
【図２】（Ａ）は図１のロボットハンドの側面図であり、（Ｂ）は図１のロボットハンドのフォークの配置を説明するための拡大した部分正面図である。
【図３】図２（Ａ）のロボットハンドのフォークが退縮した状態を示す側面図である。
【図４】図１のロボットハンドの背面図である。
【図５】図４のロボットハンドのグリップ手段で不定形袋を把持して吊り下げた状態を示す背面図である。
【図６】図１のロボットハンドをロボットアーム先端側に設けたパレタイジング装置でコンベア上の不定形袋を掬い上げる動作を説明するための側面図である。
【図７】図６のパレタイジング装置で持ち上げた不定形袋をパレット上に積付ける動作を説明するための側面図である。
【図８】図７のパレタイジング装置で平積みと立積みを組み合わせてパレタイジングを行う手順を説明するための側面図である。
【図９】（Ａ）は図８のパレタイジング装置で立積みと平積みを組み合わせてパレタイジングを行う一例としての一段面の積付け状況を説明するための平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の状態から二段目の積付け手順において一袋目の立積みを行う手順を説明するための平面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）の状態から二袋目の立積みを行う手順を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。尚、本発明において、粒状物には長径がセンチ単位の比較的大きなものを含むものとし、且つ、これには円盤状のコインも含まれるものとする。
【００２２】
図１は、本実施の形態のロボットハンド１０の正面図を示している。このロボットハンド１０は、粒状物を充填してなる不定形袋をパレット上の積載スペースに自動的に積付けて所定形状の積付け山を形成するためのものであって、長径２〜３ｃｍの円盤状金属であるコインを充填してなる不定形袋を積付けながらパレタイジングを行うことを想定したものであり、一点鎖線で示すパレタイジング装置１（図６参照）のロボットアーム８先端側に取り付けて使用されるものである。
【００２３】
図２（Ａ）はロボットハンド１０の側面図を示しており、４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄが、ロボットハンド１０前面下端側から前方に突出した状態で横方向に並列して基端側が一体となったワーク支持手段１２を有し、図２（Ｂ）に示すように４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄで、一点鎖線で示す不定形袋５０を下から支えて持ち上げながらパレタイジングを行うようになっており、４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄの基端側上方には、その長手方向に対し直角のワーク受け面を構成する前面板１４が配設されている。
【００２４】
そして、本発明においてワーク支持手段１２を構成する４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄのフォーク配置が、図２（Ｂ）に示すように両端のフォーク１２ａ,１２ｄの間に設けたフォーク１２ｂ,１２ｃの上面を両端のフォーク１２ａ,１２ｄの上面よりも高くした正面視山形とされており、支持した不定形袋５０の中央部が弧状に持ち上がって反った状態になる点が本発明の第１の特徴部分となっている。
【００２５】
このように、複数本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄを正面視山形の配置として縦長の不定形袋５０を中央部が弧状に持ち上がるように支持することにより、不定形袋５０の粒状物充填部５１の縦の長さ（長径）が縮小することになり、これを積付ける際に縦の長さが縮小した状態で一旦接地してから、内部の重みで水平方向に（主として長径方向）僅かに広がることになる。
【００２６】
これにより、先に積付けた不定形袋５０の側面に接するように順次積付けることで、隣接した不定形袋５０，５０同士が隙間を埋めるように互いに密着することから、不定形袋５０を平坦に積付ける場合と比べて平面視の縦横のサイズが小さく収まるため、同じ積載スペースであってもより多くの積載が可能になる。また、このように隣接した不定形袋５０，５０同士が密着して隙間を小さくしながら密着方向の圧力が均衡することで全体としての形態安定性も増すことから、積付け山の形状が安定しやすくなって移送時に荷崩れを生じにくいものとなる。
【００２７】
この複数本のフォークによる山形の配置は、両端のフォークの間に１本〜４本程度のフォークを配置するとともに、フォーク同士の間隔をほぼ均一にしながら左右対称の放物線状の配置とすることが、安定した支持状態の確保及び支持されて弧状に反った不定形袋の左右対称性確保の観点で推奨され、４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄを、図２（Ｂ）に記載の状態で配置することが最も好適である。
【００２８】
即ち、本願発明者がフォークの配置に関し種々の条件にて実験した結果、図のように両端のフォーク１２ａ，１２ｄによる横幅Ａを、積付け対象である不定形袋５０の粒状物充填部５１の長径Ｌに対し×０．５〜０．７５のサイズとし、正面視で左端のフォーク１２ａ上面及びその１つ内側のフォーク１２ｂ上面に接するように中心方向斜め上方向に延ばした直線と、正面視で右端のフォーク１２ｄ上面及びその１つ内側のフォーク１２ｃ上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線とが中央位置で交差する部分の内角を、１００°〜１５０°の範囲に収まるように３本〜６本のフォークを正面視で左右対称の放物線状に配置し、且つ、最も低い両端のフォーク１２ａ,１２ｄ上面と最も高いフォーク１２ｂ,１２ｃ上面との高低差を、両端のフォーク１２ａ,１２ｄによる横幅の１／１２〜１／８とすることが、粒状物を充填した不定形袋５０に適度な反りを与えられる点で好適であることが判明した。
【００２９】
尚、前述のフォーク配置条件は、不定形袋５０の形状、充填した粒状物の種類によって前述の角度内及び高低差内で適宜調整すればよい。また、複数本のフォークの間隔はほぼ等間隔でよいが、図２（Ｂ）のように４本フォークの場合、より詳細には両端のフォーク１２ａ，１２ｄによる横幅Ａに対し、フォーク１２ａ，１２ｂの間隔及びフォーク１２ｃ，１２ｄの間隔が１／４Ａ〜３／８Ａであり、中央部のフォーク１２ｂ，１２ｃの間隔が１／２Ａ〜１／４Ａの範囲であることが好ましい。
【００３０】
さらに、フォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄは、４本ともほぼ同一の形状・サイズのもので良いが、その両端のフォーク１２ａ,１２ｄは、図２（Ｂ）に示すように、不定形袋５０を支持する上面の横幅が間のフォーク１２ｂ,１２ｃよりも狭くてもよく、また、山形の形状に合わせて図のように面取りすることにより、傾斜した不定形袋５０の下面側に密着しやすいものとなる。
【００３１】
図３のロボットハンド１０の側面図を参照して、ワーク支持手段１２は、そのフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄの基端側を１つのプレート１２ｅに固定したことで全体として１つのブロックを構成しており、これがエアーシリンダー等の駆動手段により前後にスライド動作可能とされており、図２（Ａ）の前面板１４の前方方向に４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄがその全長の８割以上を前方に突出させた状態から、図３のようにその先端部のみを残して前面板１４の後方に退縮させた状態の間で、前後方向に進退動作可能となっている。
【００３２】
図４は、ロボットハンド１０のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄが突出している正面側とは反対の側（背面側）の構成を説明するための背面図を示している。ロボットハンド１０の背面側にはエアーシリンダー等の駆動手段で開閉動作を行うグリップ手段１５が設けられており、不定形袋５０の首部５２を把持してこれを吊り下げられるようになっている。
【００３３】
このグリップ手段１５は、２つのグリップ体１５０,１５１が左右に並んでロボットハンド１０の幅方向にスライド動作可能に設けられてなるものであり、互いに対向して突設した爪１５０ａと爪１５１ａ,１５１ｂとが、図５に示すように対向方向にスライドすることにより噛み合って、不定形袋５０の首部５２を左右から挟み込んで把持することができ、吊り下げた状態で移送できるようになっている。
【００３４】
次に、本実施の形態のロボットハンド１０及びこれを備えたパレタイジング装置１の機能について説明する。図６は、ロボットアーム８の先端側にロボットハンド１０を取り付けてなる不定形袋用のパレタイジング装置１を示しており、ローラーコンベア１００上を搬送された不定形袋５０をワーク支持手段１２で下から掬って持ち上げる状況を示している。
【００３５】
この場合、不定形袋５０は、ローラーコンベア１００のワーク受け渡し位置で下から突出した複数の柱状部材からなる支持体１１０でリフトされる。この状態でワーク支持手段１２の４本のフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄを、上面を各々水平にして不定形袋５０の下方に形成された隙間に挿入して下から掬うように持ち上げ、フォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄ先端側が斜め上を向くようにロボットハンド２０を僅かに傾けることで、不定形袋５０が前面板１４に密着した安定した状態で移送できるようになる。
【００３６】
パレタイジング装置１は、図示しない電子制御装置（電子制御ユニット）を備えており、予めインストールされた所定のパレタイジング用プログラムにより、積付け対象である不定形袋のサイズ・形状・特性等に応じて同一の積載スペース内で無駄な空きスペースを最小限に抑えた効率的な積付け、及び荷崩れしにくい積付け山を実現するように、ロボットアーム８及びロボットハンド１０を駆動制御しながらパレタイジングを行うようになっている。
【００３７】
そして、図７に示すようにパレット７０の積載面７０ａに対し、電子制御装置が予め決定した積付け方法（又はマニュアルにて入力された積付け方法）にて、順次不定形袋５０を順次積付けるが、支持した不定形袋５０を、積付け位置の僅かに上方でフォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄ先端側を僅かに下げるようにして、先に積付けた不定形袋５０の側面に支持した不定形袋５０の側面を当接させた後、フォーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ,１２ｄを退縮させてその先端側から滑り落とすようにして積付ける。
【００３８】
このような積付け方法としたことで、前述したように不定形袋５０の中央部を弧状に持ち上げでその縦の長さ（長径）を詰めた状態で平積みできることに加え、隣接した不定形袋５０に対し隙間無く密着させることができるため、高い積載効率を確保するとともに搬送時に荷崩れしにくい積付け山を形成しやすいものとなる。
【００３９】
１段目を積付けるとこれに引き続いて２段目を積付けるが、図８に示すように本実施の形態の不定形袋５０は、その粒状物充填部５１の長手方向の長さが幅の約１．５倍以上であってその厚さが横幅の約２分の１程度であることから、この形状・サイズの不定形袋５０をパレット７０の積載面７０ａの形状・サイズに対し平積みで１２袋積付けた場合に、中央部分に一辺の長さが不定形袋５０の横幅にほぼ一致する略正方形の空きスペース８０が形成される。
【００４０】
そこで、この空きスペース８０にグリップ手段１５で吊り下げた不定形袋５０を吊り下げた状態で挿入して２袋を立積みすることで、高い積載効率を確保するようにしたものである。尚、この不定形袋５０は、５０袋積みの場合は４段目まで積付けて空きスペース８０に立積みを１段（２袋）とすればよく、１００袋積みの場合は８段目まで積付けて中心の空きスペースに立積みを２段（計４袋）とすればよい。
【００４１】
図９は、このパレタイジング装置１を用いて立積みと平積みを組み合わせながら不定形袋５０をパレタイジングする手順の一例を説明するための平面図を示しており、（Ａ）に示すように不定形袋５０を１２袋平積みにした場合には、中央部に半端な空きスペース８０が形成される。
【００４２】
そして、２段目の積付け手順としては、一段目に積付けた不定形袋５０の向きに対し基本的に直角になるように奥の列から順に不定形袋５０の１３番目〜１７番目を積付け、先に積付けた１３番目と１４番目の不定形袋５０に対し直角の向きで、１８番目の不定形袋５０をこれらの底部側に側面が密着するように積付ける。
【００４３】
すると、この１８番目の不定形袋５０の底部側及び１５番目の不定形袋５０の底部側と一段目の不定形袋５０，５０とで２段分の高さの側壁８１，８２が９０°の角度で空きスペース８０内に２面形成される。そして、この２段分の高さを有した２面の側壁８１，８２に、グリップ手段１５で吊り下げた不定形袋５０の幅側の側面と厚さ側の側面とが各々当接するように１９番目と２０番目の不定形袋５０，５０を矢印方向の斜め上から挿入する。これにより、不定形袋５０，５０を直立状態にして安定的に立積みすることができる。尚、この場合、側壁８１，８２の対向側は１段積みであるから不定形袋５０挿入の際に邪魔になりにくい。
【００４４】
次に、図９（Ｃ）に示すように、１８番目の不定形袋５０による側壁８１の対向位置に２１番目の不定形袋５０を平積みして、以後２段目における残りの平積みを行う。以上のような積付け方法としたことで、長径が不定形袋５０の粒状物充填部５１の長径よりも短い半端な空きスペース８０が生じるケースでも、比較的容易に２袋の不定形袋５０，５０を空きスペース８０に挿入しながら立積みを行うことができ、無駄な空きスペースを有効に活用しながら高い積載効率を確保できるものとなる。
【００４５】
以上、述べたように、粒状物を充填した不定形袋のパレタイジングにおいて、本発明により、高い積載効率を確保するとともに荷崩れを起こしにくい積付け山を形成できるようになった。
【符号の説明】
【００４６】
１ パレタイジング装置、８ ロボットアーム、１０ ロボットハンド、１２ ワーク支持手段、１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄ フォーク、１４ 前面板、１５ グリップ手段、５０ 不定形袋、５１ 粒状物充填部、５２ 首部、７０ パレット、７０ａ 積載面、８０ 空きスペース，８１，８２ 側壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレタイジング装置のロボットアーム先端側に取り付けられて、粒状物を充填してなる不定形袋をワーク支持手段で支持しながら所定の積載スペース内に積付けてパレタイジングを行うためのロボットハンドにおいて、前記ワーク支持手段は、横向きに寝かせた前記不定形袋を下から支えて持ち上げるための複数本のフォークをロボットハンド前面下端側から前方に突出した状態で横方向に並列して有しており、両端の前記フォークの間に少なくとも１本以上の前記フォークがその上面を前記両端のフォーク上面よりも高い位置にして設けられて正面視山形のフォーク配置とされており、前記不定形袋を中央部が弧状に持ち上がった状態で支持しながら積付けを行う、ことを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記ワーク支持手段は、前記両端のフォークによる横幅が前記不定形袋の粒状物充填部の長径の１／２〜３／４であって、且つ、最も低い前記両端のフォーク上面と最も高い前記フォーク上面との高低差が、前記両端のフォークによる横幅の１／１２〜１／８とされている、ことを特徴とする請求項１に記載したロボットハンド。
【請求項３】
前記ワーク支持手段は、正面視で左端の前記フォーク上面及びその１つ内側の前記フォーク上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線と正面視で右端の前記フォーク上面及びその１つ内側の前記フォーク上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線とが中央位置で交差する部分の内角が１００°〜１５０°の範囲に収まるように、３本〜６本の前記フォークを正面視で左右対称の放物線状に配置してなるものである、ことを特徴とする請求項１または２に記載したロボットハンド。
【請求項４】
前記ワーク支持手段は、前記フォーク基端側の上方でフォーク長手方向に対し直角のワーク受け面を構成する前面板を備えているとともに、該前面板よりも前方に突出して前記不定形袋を支持する位置と前記前面板の裏側方向に退縮して前記不定形袋を落下させる位置との間で、前記フォークが所定の駆動手段で前後方向に進退動作可能とされており、支持した前記不定形袋を前記前面板に当接させながら前記フォークを退縮させて該フォーク先端側から滑り落とすようにして積付けを行う、ことを特徴とする請求項１，２または３に記載したロボットハンド。
【請求項５】
外面所定位置に前記不定形袋の開口側を締結した首部を把持して該不定形袋を吊り下げるための開閉駆動可能なグリップ手段が設けられており、前記不定形袋を吊り下げた状態で立積み可能とされている、ことを特徴とする請求項１，２，３または４に記載したロボットハンド。
【請求項６】
コインを充填してなる不定形袋の積付け用である、ことを特徴とした請求項５に記載したロボットハンド。
【請求項７】
請求項１，２，３，４，５または６に記載したロボットハンドを前記ロボットアーム先端側に備えるとともに電子制御装置を備えた前記不定形袋用のパレタイジング装置であって、前記電子制御装置で前記ロボットアーム及び前記ロボットハンドの駆動制御を行いながら所定形状の積付け山を形成する、ことを特徴としたパレタイジング装置。
【請求項８】
請求項５または６に記載したロボットハンドを前記ロボットアーム先端側に備えるとともに電子制御装置を備えた前記不定形袋用のパレタイジング装置であって、前記電子制御装置で前記ロボットアーム及び前記ロボットハンドの駆動制御を行いながら、前記ワーク支持手段による平積みと前記グリップ手段による立積みを組み合わせて所定形状の積付け山を形成する、ことを特徴としたパレタイジング装置。
【請求項９】
前記不定形袋が縦長であって粒状物充填部の長径が横幅よりも長く、前記不定形袋を積付けた一段目に、その長径が前記粒状物充填部の長径よりも短いとともに前記横幅以上であり短径が前記粒状物充填部の厚さ以上の空きスペースを形成した場合に、二段目の積付け時に前記空きスペース内で二段分の高さの垂直な側壁を形成するように前記空きスペースの周縁に前記不定形袋を平積みした後、前記グリップ手段で前記不定形袋を吊り下げて前記空きスペース中に挿入しその側面を前記側壁に当接させながら垂直に立てた状態にして立積みを行う、ことを特徴とする請求項８に記載したパレタイジング装置。
【請求項１】
パレタイジング装置のロボットアーム先端側に取り付けられて、粒状物を充填してなる不定形袋をワーク支持手段で支持しながら所定の積載スペース内に積付けてパレタイジングを行うためのロボットハンドにおいて、前記ワーク支持手段は、横向きに寝かせた前記不定形袋を下から支えて持ち上げるための複数本のフォークをロボットハンド前面下端側から前方に突出した状態で横方向に並列して有しており、両端の前記フォークの間に少なくとも１本以上の前記フォークがその上面を前記両端のフォーク上面よりも高い位置にして設けられて正面視山形のフォーク配置とされており、前記不定形袋を中央部が弧状に持ち上がった状態で支持しながら積付けを行う、ことを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記ワーク支持手段は、前記両端のフォークによる横幅が前記不定形袋の粒状物充填部の長径の１／２〜３／４であって、且つ、最も低い前記両端のフォーク上面と最も高い前記フォーク上面との高低差が、前記両端のフォークによる横幅の１／１２〜１／８とされている、ことを特徴とする請求項１に記載したロボットハンド。
【請求項３】
前記ワーク支持手段は、正面視で左端の前記フォーク上面及びその１つ内側の前記フォーク上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線と正面視で右端の前記フォーク上面及びその１つ内側の前記フォーク上面に接するように中心方向斜め上向きに延ばした直線とが中央位置で交差する部分の内角が１００°〜１５０°の範囲に収まるように、３本〜６本の前記フォークを正面視で左右対称の放物線状に配置してなるものである、ことを特徴とする請求項１または２に記載したロボットハンド。
【請求項４】
前記ワーク支持手段は、前記フォーク基端側の上方でフォーク長手方向に対し直角のワーク受け面を構成する前面板を備えているとともに、該前面板よりも前方に突出して前記不定形袋を支持する位置と前記前面板の裏側方向に退縮して前記不定形袋を落下させる位置との間で、前記フォークが所定の駆動手段で前後方向に進退動作可能とされており、支持した前記不定形袋を前記前面板に当接させながら前記フォークを退縮させて該フォーク先端側から滑り落とすようにして積付けを行う、ことを特徴とする請求項１，２または３に記載したロボットハンド。
【請求項５】
外面所定位置に前記不定形袋の開口側を締結した首部を把持して該不定形袋を吊り下げるための開閉駆動可能なグリップ手段が設けられており、前記不定形袋を吊り下げた状態で立積み可能とされている、ことを特徴とする請求項１，２，３または４に記載したロボットハンド。
【請求項６】
コインを充填してなる不定形袋の積付け用である、ことを特徴とした請求項５に記載したロボットハンド。
【請求項７】
請求項１，２，３，４，５または６に記載したロボットハンドを前記ロボットアーム先端側に備えるとともに電子制御装置を備えた前記不定形袋用のパレタイジング装置であって、前記電子制御装置で前記ロボットアーム及び前記ロボットハンドの駆動制御を行いながら所定形状の積付け山を形成する、ことを特徴としたパレタイジング装置。
【請求項８】
請求項５または６に記載したロボットハンドを前記ロボットアーム先端側に備えるとともに電子制御装置を備えた前記不定形袋用のパレタイジング装置であって、前記電子制御装置で前記ロボットアーム及び前記ロボットハンドの駆動制御を行いながら、前記ワーク支持手段による平積みと前記グリップ手段による立積みを組み合わせて所定形状の積付け山を形成する、ことを特徴としたパレタイジング装置。
【請求項９】
前記不定形袋が縦長であって粒状物充填部の長径が横幅よりも長く、前記不定形袋を積付けた一段目に、その長径が前記粒状物充填部の長径よりも短いとともに前記横幅以上であり短径が前記粒状物充填部の厚さ以上の空きスペースを形成した場合に、二段目の積付け時に前記空きスペース内で二段分の高さの垂直な側壁を形成するように前記空きスペースの周縁に前記不定形袋を平積みした後、前記グリップ手段で前記不定形袋を吊り下げて前記空きスペース中に挿入しその側面を前記側壁に当接させながら垂直に立てた状態にして立積みを行う、ことを特徴とする請求項８に記載したパレタイジング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２５１８３７（Ｐ２０１１−２５１８３７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２８４５０（Ｐ２０１０−１２８４５０）
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【出願人】（５９５０６３１５６）株式会社山和エンヂニアリング (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【出願人】（５９５０６３１５６）株式会社山和エンヂニアリング (3)
【Ｆターム（参考）】
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