物品保持装置

【課題】物品に位置ズレが生じていても、物品を適切に保持できる物品保持装置を提供する。
【解決手段】物品保持装置13は、物品２の側面部３，４，５に対して進退可能でそれぞれが異なる側面部３，４，５に引っ掛かるフック体21，41，51を備える。各フック体21，41，51には、対応する側面部３，４，５を検知する検知手段42，52を取り付ける。対応するフック体21，41，51を進退させる駆動手段23を各フック体21，41，51に対応して設ける。物品保持装置13は、検知手段42，52の検知に基づいて駆動手段23を制御して各フック体21，41，51の進出動作を個別に停止させる制御手段61を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品に位置ズレが生じていても、物品を適切に保持できる物品保持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記の特許文献１に記載された物品保持装置が知られている。
【０００３】
この従来の物品保持装置は、物品の側面部に対して進退可能で物品の側面部に当接する主当接保持体と、主当接保持体に形成され物品の側面部の凹部に挿入される突出部と、主当接保持体に昇降可能に設けられ物品の側面部の上端部分に当接する副当接保持体とを備えている。
【特許文献１】特開２００１−８９０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の物品保持装置では、主当接保持体は、物品の側面部に対して進出する際に、予め設定された停止位置で停止するため、物品に位置ズレが生じていると、物品を保持できないおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、物品に位置ズレが生じていても、物品を適切に保持できる物品保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の物品保持装置は、物品の側面部に対して進退可能で、それぞれが異なる側面部に引っ掛かる複数のフック体と、この各フック体に取り付けられ、対応する側面部を検知する検知手段と、前記各フック体に対応して設けられ、対応するフック体を進退させる駆動手段と、前記検知手段の検知に基づいて前記駆動手段を制御して前記各フック体の進出動作を個別に停止させる制御手段とを備えるものである。
【０００７】
請求項２記載の物品保持装置は、第１側面部、この第１側面部の一側端に隣接する第２側面部、前記第１側面部の他側端に隣接する第３側面部および前記第１側面部の反対側の第４側面部を有する外形略直方体状の物品を保持する物品保持装置であって、前記第１側面部に対して進退可能で、その第１側面部に引っ掛かる第１フック体と、この第１フック体に取り付けられ、前記第１側面部を検知する第１検知手段と、前記第１フック体を前記第１側面部に対して進退させる第１駆動手段と、前記第２側面部に対して進退可能で、その第２側面部に引っ掛かる第２フック体と、この第２フック体に取り付けられ、前記第２側面部を検知する第２検知手段と、前記第２フック体を前記第２側面部に対して進退させる第２駆動手段と、前記第３側面部に対して進退可能で、その第３側面部に引っ掛かる第３フック体と、この第３フック体に取り付けられ、前記第３側面部を検知する第３検知手段と、前記第３フック体を前記第３側面部に対して進退させる第３駆動手段と、前記第１検知手段の検知に基づいて前記第１駆動手段を制御して前記第１フック体の進出動作を停止させ、前記第２検知手段の検知に基づいて前記第２駆動手段を制御して前記第２フック体の進出動作を停止させ、前記第３検知手段の検知に基づいて前記第３駆動手段を制御して前記第３フック体の進出動作を停止させる制御手段とを備えるものである。
【０００８】
請求項３記載の物品保持装置は、請求項２記載の物品保持装置において、第１フック体に取り付けられ、物品の上面部における第１側面部側の部分に対して進退可能で、その物品の上面部における第１側面部側の部分に当接する上面押え体を備え、前記第１フック体は、物品の第１側面部における水平方向中央部分に引っ掛かり、第２フック体は、物品の第２側面部における第４側面部側の部分に引っ掛かり、第３フック体は、物品の第３側面部における第４側面部側の部分に引っ掛かるものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、制御手段が検知手段の検知に基づいて駆動手段を制御して各フック体の進出動作を個別に停止させるため、物品に位置ズレが生じていても、物品を適切に保持できる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、制御手段が、第１検知手段の検知に基づいて第１駆動手段を制御して第１フック体の進出動作を停止させ、第２検知手段の検知に基づいて第２駆動手段を制御して第２フック体の進出動作を停止させ、第３検知手段の検知に基づいて第３駆動手段を制御して第３フック体の進出動作を停止させるため、物品に位置ズレが生じていても、物品を適切に保持できる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、第１フック体が物品の第１側面部における水平方向中央部分に引っ掛かり、第２フック体が物品の第２側面部における第４側面部側の部分に引っ掛かり、第３フック体が物品の第３側面部における第４側面部側の部分に引っ掛かり、上面押え体が物品の上面部における第１側面部側の部分に当接するため、物品を安定かつ適切に保持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の物品保持装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１において、１は物品移載装置で、この物品移載装置１は、外形略直方体状で箱状の物品２、例えば折り畳み可能な容器であるコンテナを保持して所定位置まで移載するロボットパレ・デパレ兼用機である。すなわち、多関節ロボットである物品移載装置１は、パレット上に４個卍積付パターンで積み付けられた組立状態の物品２をデパレするデパレ動作と、中身が取り出された後にコンベヤで所定位置まで搬送された折畳状態の物品２をパレット上に４個卍積付パターンに積み付けるパレ動作とをするものである。
【００１４】
物品２は、組立状態か折畳状態かに拘わらず、外形略直方体状をなすもので、第１側面部３と、第１側面部３の一側端に直交状に隣接する第２側面部４と、第１側面部３の他側端に直交状に隣接する第３側面部５と、第１側面部３の反対側の第４側面部６と、上面部７と、下面部８とを有している。各側面部３，４，５，６は、折り畳まれることにより上下方向寸法が減少するもので、下端部に凹状の下段部９が形成されている。また、各側面部３，４，５，６は、物品２の組立状態時には上端部近傍に凹状の上段部10を有する。
【００１５】
物品移載装置１は、図１に示すように、基台11を備え、この基台11にはロボットアーム12の基端部が取り付けられている。ロボットアーム12の先端部を構成する回動軸14には、ハンド装置である物品保持装置13が取り付けられている。
【００１６】
物品保持装置13は、図１ないし図５に示されるように、ロボットアーム12の作動により上下方向および水平方向を含む全方向に移動可能でかつ回動軸14の回動により回動可能なベース体16を備え、このベース体16の上面側中央部にその回動軸14が取り付けられている。
【００１７】
また、物品保持装置13は、ベース体16に水平移動可能に設けられ物品２の第１側面部３の外面に対して水平移動により進退可能で進出状態時に第１側面部３に引っ掛かる第１フック体21と、第１フック体21に取り付けられ第１側面部３の上面を検知する第１検知手段22と、第１フック体21を第１側面部３に対して進退つまり水平移動させる第１駆動手段23とを備えている。
【００１８】
第１フック体21は、物品２の第１側面部３に面状に当接する上下方向長手状で略板状の当接部25を有している。当接部25の下端部には、物品２の第１側面部３の段部９，10に係脱自在に引掛係合する略板状の係合部26が内方に向って水平状に突設されている。
【００１９】
第１検知手段22は、例えば物体反射型の光電スイッチ等にて構成されたもので、検知光を下方に向けて投光し物品２の第１側面部３の上面で反射された反射光を受光して進出動作停止用の検知信号を出力する。第１検知手段22は、第１フック体21の被取付板部27に取り付けられている。
【００２０】
第１駆動手段23は、例えばブレーキ機能付シリンダ等にて構成されたもので、ベース体16に取付枠30を介して取り付けられたシリンダ本体28と、このシリンダ本体28内に対して出入りするロッド29とを有し、このロッド29の先端部が第１フック体21に取り付けられている。そして、第１駆動手段23の伸縮により第１フック体21が水平移動して物品２の第１側面部３に対して進退する。
【００２１】
また、第１フック体21には、物品２の上面部７における第１側面部側の部分に対して進退可能で進出状態時にその物品２の上面部７における第１側面部側の部分に面状に当接する略板状のアッパープレート等の上面押え体31が昇降可能に取り付けられている。すなわち、上面押え体31は、この上面押え体31を物品２の上面部７に対して進退つまり昇降させる昇降駆動手段32を介して第１フック体21に取り付けられている。
【００２２】
昇降駆動手段32は、例えばブレーキ機能付シリンダ等にて構成されたもので、第１フック体21に取り付けられたシリンダ本体33と、このシリンダ本体33内に対して出入りするロッド34とを有し、このロッド34の先端部が上面押え体31に取り付けられている。そして、昇降駆動手段32の伸縮により上面押え体31が昇降して物品２の上面部７に対して進退する。また、上面押え体31は、水平方向長手状に形成され、この水平方向寸法は物品２の第１側面部３の水平方向寸法より長く、物品２の上面部７に当接した状態では長手方向両端部が物品２から外側方に突出する（図４参照）。
【００２３】
また、物品保持装置13は、ベース体16に第１フック体21の移動方向に対して直交する方向に水平移動可能に設けられ物品２の第２側面部４の外面に対して水平移動により進退可能で進出状態時に第２側面部４に引っ掛かる第２フック体41と、第２フック体41に取り付けられ第２側面部４の上面を検知する第２検知手段42と、第２フック体41を第２側面部４に対して進退つまり水平移動させる第２駆動手段43とを備えている。
【００２４】
第２フック体41は、物品２の第２側面部４に面状に当接する上下方向長手状で略板状の当接部45を有している。当接部45の下端部には、物品２の第２側面部４の段部９，10に係脱自在に引掛係合する略板状の係合部46が内方に向って水平状に突設されている。
【００２５】
第２検知手段42は、例えば物体反射型の光電スイッチ等にて構成されたもので、検知光を下方に向けて投光し物品２の第２側面部４の上面で反射された反射光を受光して進出動作停止用の検知信号を出力する。第２検知手段42は、第２フック体41の被取付板部47に取り付けられている。
【００２６】
第２駆動手段43は、例えばブレーキ機能付シリンダ等にて構成されたもので、ベース体16に取付枠50を介して取り付けられたシリンダ本体48と、このシリンダ本体48内に対して出入りするロッド49とを有し、このロッド49の先端部が第２フック体41に取り付けられている。そして、第２駆動手段43の伸縮により第２フック体41が水平移動して物品２の第２側面部４に対して進退する。
【００２７】
さらに、物品保持装置13は、ベース体16に第１フック体21の移動方向に対して直交する方向に水平移動可能に設けられ物品２の第３側面部５の外面に対して水平移動により進退可能で進出状態時に第３側面部５に引っ掛かる第３フック体51と、第３フック体51に取り付けられ第３側面部５の上面を検知する第３検知手段52と、第３フック体51を第３側面部５に対して進退つまり水平移動させる第３駆動手段53とを備えている。
【００２８】
第３フック体51は、第２フック体41と対称構造のもので、第２フック体41と離間対向して配設されている。この第３フック体51は、物品２の第３側面部５に面状に当接する上下方向長手状で略板状の当接部55を有している。当接部55の下端部には、物品２の第３側面部５の段部９，10に係脱自在に引掛係合する略板状の係合部56が内方に向って水平状に突設されている。
【００２９】
第３検知手段52は、例えば物体反射型の光電スイッチ等にて構成されたもので、検知光を下方に向けて投光し物品２の第３側面部５の上面で反射された反射光を受光して進出動作停止用の検知信号を出力する。第３検知手段52は、第３フック体51の被取付板部57に取り付けられている。
【００３０】
第３駆動手段53は、例えばブレーキ機能付シリンダ等にて構成されたもので、ベース体16に取付枠60を介して取り付けられたシリンダ本体58と、このシリンダ本体58内に対して出入りするロッド59とを有し、このロッド59の先端部が第３フック体51に取り付けられている。そして、第３駆動手段53の伸縮により第３フック体51が水平移動して物品２の第３側面部５に対して進退する。
【００３１】
また、物品保持装置13は、３つの検知手段22，42，52および３つの駆動手段23，43，53に電気的に接続された制御手段61を備えている。そして、制御手段61は、例えば検知手段22，42，52の検知に基づいて駆動手段23，43，53を制御して対応する各フック体21，41，51の進出動作をそれぞれ個別に停止させる機能を有している。
【００３２】
次に、物品移載装置１の作用等を説明する。
【００３３】
図６（ａ）〜（ｄ）には、組立状態の物品２がパレットＰ上にパレットＰからはみ出すことなく規則正しく４個卍積付パターンで積み付けられた状態でのデパレ動作時の各フック位置が示されている。つまり、パレットＰ上の物品２に位置ズレが生じていない場合には、図６に示す各フック位置から各フック体21，41，51が進出動作を開始し、物品２を保持する。
【００３４】
図７（ａ）〜（ｄ）には、組立状態の物品２がパレットＰ上にパレットセンタに対しＸ方向に例えば３０ｍｍ、Ｙ方向に例えば３０ｍｍずれて４個卍積付パターンで積み付けられた状態でのデパレ動作時の各フック位置が示されている。このようにパレットＰ上の物品２に位置ズレが生じていたとしても、物品保持装置13にて物品２を保持することが可能である。
【００３５】
そこで、図８ないし図１１を参照して物品保持装置13の保持動作について説明すると、まず、物品保持装置13は、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、ロボットアーム12の作動により組立状態の物品２に向って下降し、第１フック体21は物品２の第１側面部３の外面と離間対向し、第２フック体41は物品２の第２側面部４の外面と離間対向し、第３フック体51は物品２の第３側面部５の外面と離間対向する。
【００３６】
その後、図９（ａ）および（ｂ）に示すように、第１フック体21が第１駆動手段23の作動により物品２の第１側面部３に向って進出動作し、第１検知手段22が物品２の第１側面部３の上面を検知して検知信号を出力すると（図１１参照）、制御手段61がその検知信号に基づいて第１駆動手段23を制御し、その結果、当接部25が物品２の第１側面部３の外面に当接しかつ係合部26が物品２の第１側面部３の上段部10の下方に入り込んだ状態で第１フック体21の進出動作が停止し、この状態の第１フック体21が第１駆動手段23のブレーキ機能によってベース体16に対して固定される。
【００３７】
また同様に、第２、第３フック体41，51が第２、第３駆動手段43，53の作動により物品２の第２、第３側面部４，５に向って進出動作し、第２、第３検知手段42，52が物品２の第２、第３側面部４，５の上面を検知して検知信号を出力すると、制御手段61がその検知信号に基づいて第２、第３駆動手段43，53を制御し、その結果、当接部45，55が物品２の第２、第３側面部４，５の外面に当接しかつ係合部46，56が物品２の第２、第３側面部４，５の上段部10の下方に入り込んだ状態で第２、第３フック体41，51の進出動作が停止し、この状態の第２、第３フック体41，51が第２、第３駆動手段43，53のブレーキ機能によってベース体16に対して固定される。
【００３８】
その後、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、上面押え体31は、昇降駆動手段32の作動により物品２の上面部７における第１側面部３側の部分、つまり第１側面部３の近傍部分に当接するまで第１フック体21に対して下降し、昇降駆動手段32のブレーキ機能によって第１フック体21に対して固定される。
【００３９】
次いで、物品保持装置13がロボットアーム12の作動により上昇すると、第１フック体21は、物品２の第１側面部３における水平方向中央部分の上段部10に引っ掛かり、第２フック体41は、物品２の第２側面部４における第４側面部６側の部分の上段部10に引っ掛かり、第３フック体51は、物品２の第３側面部５における第４側面部６側の部分の上段部10に引っ掛かり、これら３つのフック体21，41，51と上面押え体31とにて物品２が保持される。そして、物品２は、物品保持装置13にて保持されたまま所定位置まで移載され、その後、３つのフック体21，41，51の後退動作および上面押え体31の上昇により物品保持が解除される。
【００４０】
また図示しないが、折畳状態の物品２に対するパレ動作も、上述した組立状態の物品２に対するデパレ動作と同様に行なわれる。なお、パレ動作の場合には、第１フック体21が物品２の第１側面部３における水平方向中央部分の下段部９に引っ掛かり、第２フック体41が物品２の第２側面部４における第４側面部６側の部分の下段部９に引っ掛かり、第３フック体51が物品２の第３側面部５における第４側面部６側の部分の下段部９に引っ掛かり、かつ上面押え体31が物品２の上面部７における第１側面部３側の部分に当接する。
【００４１】
そして、上記物品移載装置１によれば、制御手段61が、第１検知手段22の検知に基づいて第１駆動手段23を制御して第１フック体21の進出動作を停止させ、第２検知手段42の検知に基づいて第２駆動手段43を制御して第２フック体41の進出動作を停止させ、第３検知手段52の検知に基づいて第３駆動手段53を制御して第３フック体51の進出動作を停止させるため、パレットＰ上の物品２に位置ズレが生じていても、物品保持装置13にて物品２を適切に保持でき、所望位置まで物品２を移載できる。
【００４２】
また、第１フック体21が物品２の第１側面部３における水平方向中央部分に引っ掛かり、第２フック体41が物品２の第２側面部４における第４側面部６側の部分に引っ掛かり、第３フック体51が物品２の第３側面部５における第４側面部６側の部分に引っ掛かり、上面押え体31が物品２の上面部７における第１側面部３側の部分に当接するため、物品保持装置13にて物品２を安定かつ適切に保持できる。
【００４３】
なお、物品保持装置13は、３つのフック体21，41，51を備えた構成には限定されず、例えば積付けパターンによっては、物品２の第４側面部６に対して進退可能でその第４側面部６に引っ掛かる第４フック体および対応する検知手段および駆動手段等をさらに備えた構成でもよく、また物品２の側面部に対して進退可能でそれぞれが異なる側面部に引っ掛かる複数、例えば２つのフック体および対応する検知手段および駆動手段等を備えた構成でもよく、また例えば４つのフック体のうち３つのフック体に関してのみ検知手段の検知で停止するようにしてもよい。
【００４４】
また、検知手段22，42，52は、反射光を受光して進出動作停止用の検知信号を出力する光学系センサには限定されず、例えば物品の側面部に接触して進出動作停止用の検知信号を出力する接触式のセンサ等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る物品保持装置の正面図である。
【図２】同上物品保持装置の側面図である。
【図３】同上物品保持装置の平面図である。
【図４】同上物品保持装置で折畳状態の物品を保持した状態の正面図である。
【図５】同上物品保持装置で折畳状態の物品を保持した状態の側面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は組立状態の物品が規則正しく積み付けられた状態での各フック位置を示す平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は組立状態の物品が位置ズレした状態での各フック位置を示す平面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は同上物品保持装置の動作説明図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は図８に続く動作説明図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は図９に続く動作説明図である。
【図１１】同上物品保持装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
２物品
３第１側面部
４第２側面部
５第３側面部
６第４側面部
７上面部
13 物品保持装置
21 フック体である第１フック体
22 検知手段である第１検知手段
23 駆動手段である第１駆動手段
31 上面押え体
41 フック体である第２フック体
42 検知手段である第２検知手段
43 駆動手段である第２駆動手段
51 フック体である第３フック体
52 検知手段である第３検知手段
53 駆動手段である第３駆動手段
61 制御手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品の側面部に対して進退可能で、それぞれが異なる側面部に引っ掛かる複数のフック体と、
この各フック体に取り付けられ、対応する側面部を検知する検知手段と、
前記各フック体に対応して設けられ、対応するフック体を進退させる駆動手段と、
前記検知手段の検知に基づいて前記駆動手段を制御して前記各フック体の進出動作を個別に停止させる制御手段と
を備えることを特徴とする物品保持装置。
【請求項２】
第１側面部、この第１側面部の一側端に隣接する第２側面部、前記第１側面部の他側端に隣接する第３側面部および前記第１側面部の反対側の第４側面部を有する外形略直方体状の物品を保持する物品保持装置であって、
前記第１側面部に対して進退可能で、その第１側面部に引っ掛かる第１フック体と、
この第１フック体に取り付けられ、前記第１側面部を検知する第１検知手段と、
前記第１フック体を前記第１側面部に対して進退させる第１駆動手段と、
前記第２側面部に対して進退可能で、その第２側面部に引っ掛かる第２フック体と、
この第２フック体に取り付けられ、前記第２側面部を検知する第２検知手段と、
前記第２フック体を前記第２側面部に対して進退させる第２駆動手段と、
前記第３側面部に対して進退可能で、その第３側面部に引っ掛かる第３フック体と、
この第３フック体に取り付けられ、前記第３側面部を検知する第３検知手段と、
前記第３フック体を前記第３側面部に対して進退させる第３駆動手段と、
前記第１検知手段の検知に基づいて前記第１駆動手段を制御して前記第１フック体の進出動作を停止させ、前記第２検知手段の検知に基づいて前記第２駆動手段を制御して前記第２フック体の進出動作を停止させ、前記第３検知手段の検知に基づいて前記第３駆動手段を制御して前記第３フック体の進出動作を停止させる制御手段と
を備えることを特徴とする物品保持装置。
【請求項３】
第１フック体に取り付けられ、物品の上面部における第１側面部側の部分に対して進退可能で、その物品の上面部における第１側面部側の部分に当接する上面押え体を備え、
前記第１フック体は、物品の第１側面部における水平方向中央部分に引っ掛かり、
第２フック体は、物品の第２側面部における第４側面部側の部分に引っ掛かり、
第３フック体は、物品の第３側面部における第４側面部側の部分に引っ掛かる
ことを特徴とする請求項２記載の物品保持装置。

【図１】