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技術 把持装置

出願人 大和製罐株式会社大和サービス株式会社金城機工株式会社
発明者 竹下正大滝和之
出願日 2016年7月20日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2016-142829
公開日 2018年1月25日 (11ヶ月経過) 公開番号 2018-012156
状態 未査定
技術分野 マニプレータ 特殊移送3
主要キーワード 弓なり形状 アッパーガイド ハンドリング対象物 把持片 搬入コンベヤ 対象物表面 把持装置 フィルム材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年1月25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

把持解除時に対象物の位置や姿勢などに狂いを生じさせずに把持を解除できる把持装置を提供する。

解決手段

第1把持片3と第2把持片4とによって対象物5を把持し、前記対象物5が置かれた状態で前記第2把持片4を前記対象物5から上側に引き上げて把持を解除する把持装置1において、前記第2把持片4は、前記対象物5から引き上げられる際に前記対象物5表面に対する接触面積が、前記引き上げに伴って次第に減少する機構12,13,14を備えている。

概要

背景

特許文献1には、所定の載置面上に設置された移載対象物の下側に、薄板を挿入してすくい上げる装置が記載されている。特許文献1の装置においては、フィルム材が巻き掛けられ、かつ間隙を空けて重ねて配置された2枚の薄板と、移載対象物を上部から自重により押さえつけ押さえ部材とによって、移載対象物の姿勢を維持しながらすくい上げるとしている。また、移載対象物が所定の位置に移載されると、2枚の薄板が引き抜かれて移載対象物が載置され、その後すくい上げ装置が上昇することにより、押さえ部材が移載対象物から離れるように構成されている。

概要

把持解除時に対象物の位置や姿勢などに狂いを生じさせずに把持を解除できる把持装置を提供する。第1把持片3と第2把持片4とによって対象物5を把持し、前記対象物5が置かれた状態で前記第2把持片4を前記対象物5から上側に引き上げて把持を解除する把持装置1において、前記第2把持片4は、前記対象物5から引き上げられる際に前記対象物5表面に対する接触面積が、前記引き上げに伴って次第に減少する機構12,13,14を備えている。

目的

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、把持の解除時に対象物の位置や姿勢などに狂いを生じさせずに把持を解除できる把持装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1把持片と第2把持片とによって対象物把持し、前記対象物が置かれた状態で前記第2把持片を前記対象物から上側に引き上げて把持を解除する把持装置において、前記第2把持片は、前記対象物から引き上げられる際に前記対象物表面に対する接触面積が、前記引き上げに伴って次第に減少する機構を備えていることを特徴とする把持装置。

請求項2

前記機構は、前記対象物に対して平行移動する本体と、前記本体の前記対象物に対向する面に設けられかつ前記対象物に向けて凸状に湾曲した弾性を有する押圧体とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の把持装置。

請求項3

前記押圧体は、並列に並べられた複数の長尺帯状体によって形成され、前記帯状体のうち長尺方向における一端側が固定され他端側が前記対象物の載置されている面に対して平行な方向へ可動するように支持されていることを特徴とする請求項2に記載の把持装置。

技術分野

0001

この発明は、ハンドリング対象物を掴んで移動させる把持装置に関するものである。

背景技術

0002

特許文献1には、所定の載置面上に設置された移載対象物の下側に、薄板を挿入してすくい上げる装置が記載されている。特許文献1の装置においては、フィルム材が巻き掛けられ、かつ間隙を空けて重ねて配置された2枚の薄板と、移載対象物を上部から自重により押さえつけ押さえ部材とによって、移載対象物の姿勢を維持しながらすくい上げるとしている。また、移載対象物が所定の位置に移載されると、2枚の薄板が引き抜かれて移載対象物が載置され、その後すくい上げ装置が上昇することにより、押さえ部材が移載対象物から離れるように構成されている。

先行技術

0003

特許第5567202号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に記載された装置では、移載する対象物の形状を崩さないようにするために、平板状の押さえ板が用いられている。そのため、対象物の表面が平坦であったり、対象物が食品のように水分や油分を含む材料であったりすると、押さえ板を対象物から引き離す際に対象物が押さえ板に吸着してしまう可能性がある。したがって、押さえ板が対象物から離隔するときに、対象物が押さえ板の動作に追従して動いてしまい、対象物が想定した位置と異なる位置に載置されたり、対象物の形が崩れたり、さらには姿勢に狂いが生じたりするおそれがある。

0005

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、把持解除時に対象物の位置や姿勢などに狂いを生じさせずに把持を解除できる把持装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的を達成するために、この発明は、第1把持片と第2把持片とによって対象物を把持し、前記対象物が置かれた状態で前記第2把持片を前記対象物から上側に引き上げて把持を解除する把持装置において、前記第2把持片は、前記対象物から引き上げられる際に前記対象物表面に対する接触面積が、前記引き上げに伴って次第に減少する機構を備えていることを特徴とするものである。

0007

この発明において、前記機構は、前記対象物に対して平行移動する本体と、前記本体の前記対象物に対向する面に設けられかつ前記対象物に向けて凸状に湾曲した弾性を有する押圧体とを備えていてよい。

0008

この発明において、前記押圧体は、並列に並べられた複数の長尺帯状体によって形成され、前記帯状体のうち長尺方向における一端側が固定され他端側が前記対象物の載置されている面に対して平行な方向へ可動するように支持されていてよい。

発明の効果

0009

この発明によれば、第2把持片が対象物から引き上げられる際に、対象物との接触面積を次第に減少させながら引き上げられている。そのため、対象物が第2把持片に吸着されていても、第2把持片が対象物から次第に離隔することにより対象物が第2把持片に追従して動くことを抑制している。したがって、対象物を所期の位置もしくは姿勢の状態で載置することができる。

図面の簡単な説明

0010

図1におけるアッパーガイドの全体的な構成を説明する平面図である。
この発明に係る把持装置が取り付けられた搬送機構を説明するための図である。
図1におけるI-I線に沿う断面図である。
図3における帯状体の一端の構造を説明するための拡大図である。
図3における帯状体の他端の構造を説明するための拡大図である。

実施例

0011

この発明に係る把持装置は、第1把持片と第2把持片とによって対象物を把持し、対象物が載置されると、第2把持片が対象物から上側に引き上げることにより把持を解除するように構成された種々の把持装置に適用することができる。以下の実施例では、載置された対象物をすくい上げて把持し、所定の位置に移送して載置する把持装置を用いて説明する。

0012

この発明の実施例における把持装置1は、図2に示すように、多関節型ロボットである搬送機構2に取り付けられている。把持装置1は、下側に配置されたすくい上げ部3と上側に配置されたアッパーガイド4とによって、対象物5を把持あるいは対象物5の把持を解除するように構成されている。すくい上げ部3は、この発明における第1把持片に相当し、アッパーガイド4は、この発明における第2把持片に相当する。

0013

すくい上げ部3において対象物5を支え保持部材3Aは、対象物5の姿勢を維持した状態で移送できるように、薄板やその薄板に巻き掛けられたフィルム等の上面に対象物5を載せられるように構成されている。また、すくい上げ部3の図示しない可動部は、駆動装置等により保持部材3Aを搬入コンベヤ6に載置された対象物5と搬入コンベヤ6との間に差し込むもしくは引き抜く方向に動作する。

0014

アッパーガイド4は、図2に示すように、ガイド部7と、そのガイド部7に取り付けられた可動部材8とを備えている。ガイド部7には、図示しないストッパが設けられ、そのストッパによって可動部材8が自重により鉛直方向下側に移動しすぎるもしくは脱落してしまうことを阻止している。可動部材8のガイド部7に取り付けられる側の一端部は、断面T字に形成され、対象物5に対して平行な方向、つまり上下方向への移動ができるようにガイド部7に取り付けられている。また、可動部材8のガイド部7と反対側の他端には、図3に示すように、フレーム9が取り付けられている。また、可動部材8とフレーム9とは、図3に示すように、ボルト15によって接合されている。

0015

フレーム9は、この発明の実施例における本体に相当し、図1に示すように、矩形枠型に形成された外枠部9Aと、外枠部9Aにおける対向する辺同士を連結するように形成された連結部9B,9Cとによって形成されている。各連結部9B,9Cが直交方向に交差する交点に、可動部材8と連結される結合部位10が設けられている。また、フレーム9の外枠部9Aには、後述する帯状体12,13,14の両端部が貫通される矩形状の貫通孔11A,11B,11C,11D,11E,11Fが設けられている。この貫通孔11A,11B,11C,11D,11E,11Fは、外枠部9Aにおける4つの角と、その4つの角の隣接する角同士の中間点のうちの1箇所と、その箇所に対向する位置との計6箇所に形成されている。

0016

フレーム9の対象物5に対向する面には、図1に示すように、この発明の実施例における押圧体に相当する、長尺な3つの帯状体12,13,14が取り付けられている。3つの帯状体12,13,14は、図1および図3に示すように、それぞれ並列に並べられ、対象物5側へ向けて中央部が凸状に湾曲し、板バネ等の弾性を有する材料により形成されている。3つの帯状体12,13,14の長尺方向における両端部が上述した貫通孔11A,11B,11C,11D,11E,11Fを貫通してフレーム9に保持されている。具体的には、第1帯状体12が第1貫通孔11A,11Dによって保持され、第2帯状体13が第2貫通孔11B,11Eによって保持され、第3帯状体14が第3貫通孔11C,11Fによって保持されている。

0017

3つの帯状体12,13,14のうち、長尺方向における一端が固定され、他端が対象物5の載置されている面である搬入コンベヤ6に対して平行な方向に可動するようにフレーム9に支持されている。帯状体12,13,14の動作について、第2帯状体13を用いて具体的に説明する。図4に示すように、第2帯状体13の一端13Aは、第2貫通孔11Eを対象物5側から貫通し、その先端がフレーム9側に屈曲してフレーム9の可動部材8側の面とスポット溶接により接合されている。また、図5に示すように、第2帯状体13の他端13Bは、第2貫通孔11Bを対象物5側から貫通し、その先端がフレーム9側に屈曲している。

0018

この構成により、第2帯状体13は、その中央部13Cを中心に対象物5側から押されると、解放されている他端13Bがフレームの外枠部9Aのさらに外側へ向けて伸ばされ、第2帯状体13全体が平坦形状に近づく。また、第2帯状体13が対象物5側から押される力から解放されると、元の形状、つまり対象物5側へ向けて中央部13Cが凸状に湾曲した弓なり形状に戻る。なお、第2帯状体13に隣接する第1,第3帯状体12,14は、図1に示すように、第2帯状体13の他端13Bに隣接する第1,第3帯状体12,14の他端12B,14Bが、スポット溶接により接合されている。すなわち、隣接する帯状体の隣接する端部は、フレーム9への固定もしくは解放が交互になるように構成されている。

0019

上述した構成を有する把持装置1が、対象物5を把持し、あるいは把持を解除する動作について、図2を用いて説明する。把持装置1の下側には、対象物5を載置した状態で送る搬入コンベヤ6が配置されている。この搬入コンベヤ6によって送られてきた対象物5の位置を判別する図示しないカメラが搬入コンベヤ6の上方に配置されている。そのカメラによって得られた画像を解析し、そのデータを上記の搬送機構2に伝送し、搬送機構2に取り付けられたすくい上げ部3が対象物5の位置および姿勢に応じてすくい上げるように構成されている。このとき、上記のカメラによって得られた画像を解析した画像データに基づいて搬送機構2が動作し、対象物5のすくい上げや積み重ねを行うことにより、対象物5の姿勢もしくは向きを揃えてすくい上げて把持することができる。なお、上述したカメラは、上記のように対象物5の位置や姿勢を判別できる機構であればカメラでなくてもよい。

0020

把持装置1は、搬送機構2により対象物5近傍の上部に移動され、次第に下降される。このとき、把持装置1が下降されることにより、アッパーガイド4の帯状体12,13,14の中央部が対象物5の上面に接触する。把持装置1がさらに下降されると、アッパーガイド4の自重と対象物5が押し返す力によりアッパーガイド4の帯状体12,13,14が上側に押される。帯状体12,13,14が上側に押されると、上述したような変形が生じるため、帯状体12,13,14が次第に平坦形状に近づく。それに伴って、帯状体12,13,14と対象物5との接触する面における接触面積も次第に大きくなる。対象物5の姿勢を維持でき、かつ対象物5を把持できる程度の接触面積になると、帯状体12,13,14の変形が止まる。そして、対象物5により帯状体12,13,14がさらに押されると、フレーム9および帯状体12,13,14が可動部材8とガイド部7とによって上側に移動される。

0021

把持装置1が搬送機構2により所定の位置まで下降され、アッパーガイド4に上述したような動作が生じると、把持装置1の下降が停止する。把持装置1の下降が止まると、すくい上げ部3の可動部が動作されて保持部材3Aが対象物5と搬入コンベヤ6との間に差し込まれる。保持部材3Aは、対象物5の下面全体と接触する程度まで差し込まれると、搬送機構2により把持装置1が上側に持ち上げられる。このようにして搬入コンベヤ6によって載置されて移動してきた対象物5を、対象物5の下面を支えるすくい上げ部3と対象物5の上面を支えるアッパーガイド4とにより把持してすくい上げるように構成されている。

0022

こうしてすくい上げられた対象物5は、搬送機構2により次の工程に送られたり、所定の位置に載置されたりする。対象物5を所定の位置に置くとき、把持装置1により、すくい上げた対象物5を把持した状態ですくい上げ部3の下面が所定の位置と接触する。そして、搬送機構2により可動部が、対象物5と所定の位置との間から引き抜かれる方向に動作することにより、保持部材3Aが引き抜かれる。この動作により対象物5を搬入コンベヤ6から所定の位置に移送して載置することができる。

0023

また、保持部材3Aが引き抜かれた時点では、アッパーガイド4は、対象物5の上面に接触している。アッパーガイド4は、把持装置1が搬送機構2により上方へ動作されることによって対象物5から離隔する。

0024

具体的には、把持装置1が上昇を開始すると、フレーム9および帯状体12,13,14が可動部材8とガイド部7とによって対象物5を押圧しながら下側に移動される。把持装置1がさらに上昇すると、フレーム9および帯状体12,13,14の下側への移動がストッパにより止まる。そして、帯状体12,13,14が対象物5から押される力が次第に小さくなり、帯状体12,13,14が対象物5の上面から離隔する。このとき、帯状体12,13,14が対象物5側へ凸状に湾曲した弾性を有する部材であるため、次第に平坦形状から元の弓なり形状に戻ろうとする。そのため、最も凸になっている部位から遠い部位、つまり帯状体12,13,14の貫通孔11A,11B,11C,11D,11E,11F近傍の部位から次第に対象物5と離隔する。それに伴って、帯状体12,13,14と対象物5との接触する面における接触面積も次第に小さくなる。そして、さらに把持装置1が上昇することにより、帯状体12,13,14が最も凸になっている部位、つまり第2帯状体13であれば中央部13Cが最後に対象物5から離れる。この動作により、アッパーガイド4が対象物5から離隔し、アッパーガイド4の引き上げが完了することで、対象物5の移送および載置が完了する。

0025

この構成により、アッパーガイド4の帯状体12,13,14が対象物5から引き上げられる際に、対象物5に対して平行移動、つまり対象物5の上側へ移動するとともに、対象物5との接触面積を次第に減少させながら引き上げられている。そのため、対象物5が帯状体12,13,14に吸着されていても、帯状体12,13,14が対象物5から次第に離隔することにより対象物5が帯状体12,13,14に追従して動くことを抑制している。したがって、対象物5を所期の位置もしくは姿勢の状態で載置することができる。

0026

また、対象物5を把持するときは、帯状体12,13,14が平坦形状に近づくため、帯状体12,13,14と対象物5の上面との接触面積が増大し、対象物5の姿勢を維持した状態で搬送させることができる。このとき、帯状体12,13,14は、自重により平坦形状になる。したがって、対象物5がサンドウィッチ等の変形しやすい部材であっても、その形状を崩すことなく移送することができる。

0027

さらに、3つの帯状体12,13,14は、互いに隣接する帯状体12,13,14の隣接する端部におけるフレーム9との固定もしくは解放が交互になるように構成されている。そのため、対象物5の上面において、帯状体12,13,14が平坦形状に近づこうとしたときに、解放されている端部側、つまり対象物5の上面と平行な方向に対象物5を引き摺るような摩擦力等の力が働いても、その力が相殺されるため、対象物5の姿勢や位置を崩すことなく把持することができる。

0028

なお、アッパーガイド4は、上述したようなフレーム9と帯状体12,13,14とによって構成された機構に限らず、対象物5から引き上げられる際に、対象物5表面(上面)に対する接触面積が、アッパーガイド4の引き上げに伴って次第に減少する機構を備えていればよい。例えば、アッパーガイド4の対象物5の上面と接触する部位は、薄板状の平板部材によって形成されていてもよい。この場合、アッパーガイド4によって、平板の端部から次第にはがれるように、対象物5の上面から上側へ離隔していくように形成されていればよい。この構成により、対象物5とアッパーガイド4との接触面積を次第に減少させていくことができ、上述した効果と同様の効果を得ることができる。また、帯状体12,13,14は、3つに限らず、対象物5の姿勢を維持して把持するとともに、対象物5の上面との接触面積を次第に減少させていくことができる構成であれば、いくつ取り付けられていてもよい。

0029

上述した構成において、帯状体12,13,14は、アッパーガイド4の自重により平坦形状に近づくように構成されているが、対象物5の姿勢を維持して把持できる構成であれば、この構成でなくてもよい。例えば、帯状体12,13,14が対象物5へ向けて押圧するような機構をアッパーガイド4に設けてもよい。

0030

1…把持装置、 2…搬送機構、 3…すくい上げ部、 4…アッパーガイド、 5…対象物、 9…フレーム、 9A…外枠部、 9B,9C…連結部、 11A,11B,11C,11D,11E,11F…貫通孔、 12,13,14…帯状体。

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