JP2598551B2

JP2598551B2 - 物体を基板から取り出すための運搬装置

Info

Publication number: JP2598551B2
Application number: JP2117303A
Authority: JP
Inventors: ハインツ・フォッケ
Original assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date: 1989-05-03
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: GB2231020B; GB2231020A; DE3914596C2; DE3914596A1; GB9009650D0; JPH0388624A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は物体を基板から取り出すための運搬装置に関
する。

物体、特に例えば厚紙の箱の如き方形の物体、は例え
ばパレットの上に積み上げられてパックを形成すること
がしばしばある。パレットに積まれている場合、パック
同士が滑るのを防ぐために、しばしばパックの間に挿入
体としての基板が挟まれ、この基板いわゆる滑り止めの
高い摩擦係数によって滑り止められている。

この基板は特に積まれる物体が蓋の無い即ち上面の開
口した厚紙の箱の場合に使用され、これが厚紙の箱の蓋
の代わりをしている。

問題が起こるのはこの様に積まれた物体を基板から機
械で取り出すときである。基板の上に置かれた物体は、
しばしば、これを上から掴んで持ち上げることによって
基板から取り出される。しかしながら、例えば厚紙の箱
に蓋が無くて、非常に不安定で箱の縁を掴むことも出来
ない場合のごとく、上から掴むことの出来ない物体の場
合は、これが不可能である。

特に荷崩れを防ぐために滑り止めした基板が使われて
いる場合は、基板から物体を押して降ろすことが難し
く、時には不可能である。

従って、本発明の目的は、この基板に摩擦抵抗の高い
ものを用い滑り止めをしている場合でも、物体、特に上
から掴むことの出来ない物体、を基板から取り出すこと
の出来る運搬装置を提供することである。

この目的が本発明に基づき、取り出す物体を、その自
由端面の反対側の底の稜線を支点として傾け、次にこれ
を取り出す如くにする特徴を持つ運搬装置によって達成
される。

例えば口の開いた厚紙の箱の如く、上から掴むことが
出来ず、且つ比較的不安定な物体も本発明の装置を用い
ることによって滑り止め板の上からこれを容易に取り出
すことが出来る。これが可能なのは本発明の装置の場
合、先ず物体がその底面の１つの辺即ち稜線を支点とし
て傾けられ、これによって箱の底を掴むか、又は底の接
触面積を減らし、摺動させる場合の摩擦抵抗を少なくす
ることが出来るからである。

傾けると、物体は、パックの外側の物体が少なくとも
持っている１つの自由端面で接触しているだけである。
例えば口の開いた厚紙の箱の場合、その側面から接触す
ることが出来、箱が傾けられているので、その不安定性
は比較的小さい。

物体の傾動は各種の態様よって行うことが出来る；例
えば、その物体の重心高さより上に圧力を掛けて、片面
を上げ、傾けることが出来る。

この傾けられた物体の取り出しも各種の態様で行うこ
とが出来る、例えば箱の底を掴むなり、滑らせる。

本発明の運搬装置を用い、好ましくは、物体が傾けら
れた直後、数点で全体として持ち上げられる。傾動によ
って、物体が一部持ち上げられ、次に例えば、運搬装置
例えばコンベヤーに移すために、全体として底で持ち上
げられるか、又は中間動作を介して最終的に全体として
持ち上げられる。

持ち上げる前に、好ましくは、物体がその底で先ず保
持される。これは、たとえ口の開いた箱の如く不安定な
物体の場合でも、底を持つことによって確実に揚げるこ
とが出来るからである。

本発明の装置を用い、好ましくは、物体が次に持ち上
げられるか否かに拘らず、物体は先ず傾けられた後、基
板から若干引き出される。

本発明の装置は更に傾動器官を持ち、これが物体の自
由端面に当てがわれて物体を傾け、好ましくは吸引によ
り固定する。少なくともパックの最外側の物体は触れる
ことの出来る１つの自由端面を持っているので、上記の
如く傾動器官を当てがうことは常に可能で、一番外側の
物体から順次取り出すことによってパック全体を処理す
ることが出来る。

上述した如く、物体を傾けるには、物体の重心高さよ
り上に水平の圧力を掛けることによって、又は物体の横
に垂直揚力を掛けることによって、これを傾けることが
出来るが、本発明の方法により、好ましくは、この傾斜
器官が物体の底面の１稜線を中心とする円弧上で全体と
して旋回し、出来ればその他の動作要素無しで、取り出
す物体が回転して底辺の回りで傾けられる。こうするこ
とによって取り出し作業は極めて注意深く行われる。

本発明の装置を用い、個々の物体を基板から取り出す
ことが出来るが、この物体を複数の物体とし、好ましく
は２個の物体とし、同時に取り出す如くにすることが出
来る。

本発明による運搬装置は、下記の（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）（ｅ）を特徴としている。

すなわち、（ａ）前記装置は、傾動腕と吸引具とを有する傾動部材
を備える。

（ｂ）前記傾動腕は、持ち上げ対象である物体の自由面
と向き合って接する。

（ｃ）前記傾動腕は、物体の前記自由面とは反対側にあ
る底部傾動稜線を中心とする円弧上で回動する。

（ｄ）前記傾動部材は、前記の回動を行うための傾動腕
が装着される案内曲線部からなり、前記傾動部材は、垂
直軸を中心に旋回する作用ヘッドに取り付けられる。

（ｅ）前記傾動部材は、前記傾動腕を前記作用ヘッドと
ともに動かすための運搬腕に取り付けられる。

本発明によるこの運搬装置を用い、この傾動腕が取り
出すべき物体の自由面に当てがわれ、物体が傾けられ、
たとえこの物体が滑り止め板の上に置かれ、物体自体が
不安定な構造の物でも、単純な形でこの物体が取り出し
装置によって取り出されて運搬されることが出来る。

好ましくはこの傾動腕が物体の自由面の反対側の物体
の底の傾動稜線を中心とする円弧上で回動し、物体が他
の形で移動する前に、物体が先ず僅かに傾けられるよう
にする。

好ましくは、この傾動腕の回動が、本発明による装置
の場合、傾動部材のための円弧状の回動案内と、及び前
記回動案内に沿って傾動部材を動かす駆動装置、好まし
くは復動動作をする作動シリンダー、とによって行われ
る。この場合、好ましくは、傾動部材が傾動腕として作
られ、この腕が、上記腕の両側に伸びる案内曲線部を持
つ旋回案内の中に装着される。例えば、この案内曲線部
は案内溝又は凹部で、例えばこの中にピンが係合するか
又は走行ローラーが走る。

本発明による運搬装置のその他の特徴は、吸引部材が
物体に当てがわれる部分に少なくとも１つの吸盤を持
ち、この吸盤が単純な吸引カップの形をしており、例え
ば、可撓性の材料、例えばプラスチック、で作られ、好
ましくは空気パイプを介してポンプに接続され、堅い材
料でも作ることの出来るこの吸盤に必要に応じてスイッ
チが入れられたり切られたりする。

本発明による運搬装置は複数の物体のための複数の傾
動部材をもつことが出来、好ましくは、２つの傾動部材
を隣接して傾け、複数の物体を同じ形で同時に取り出す
ことが出来る。

本発明の運搬装置の１つの実施例に於いては、傾動器
部材自体が取り出し装置として作られ、即ち、別の取り
出し装置が不必要である。この場合は、傾動部材が、複
動動作をする作用シリンダーによって、水平方向に、好
ましくは物体の傾動稜線に対して直角に、前後に動くこ
とが出来る。

この様に傾動部材を用いることによって、取り出す物
体は傾けられるのみならず、基板から完全に又は部分的
に、任意の方向に、引っ張ったり押し下げたりすること
が出来る。この場合、物体は傾動稜線に対して直角に回
動することも出来る。これは滑り止め板が用いられてい
る場合も可能で、これは、物体がもはや平らでなく、そ
の傾いた角でのみ基板に触れており、この傾けられて物
体が基板に対して接触面積が少なく又摩擦抵抗が少ない
からである。

本発明の次の特徴により、取り出す物体を支えるため
の支持面が提供される。この場合は、好ましくは、この
支持面が傾動部材の下に置かれ、又は置くことが出来、
これが物体の底とほぼ同一の高さになるようにする。好
ましくは、傾動部材が物体を上記支持面の上に引き寄せ
ることが出来るようにする。しかし、この支持面は別の
取り出し装置の一部とすることが出来、好ましくは、複
動動作をする作用シリンダーによってこれが傾けられた
物体の下で前後に移動出来るようにする。

好ましくは、この支持面が傾動部材の一部として上下
動することが出来る。これは、支持面が別の取り出し装
置の構成要素であって、この支持面によって底を支持さ
れた傾けられた物体が基板から持ち上げるようにする
か、又はこの傾動部材がその取り出し装置で、物体を支
持面に引き寄せるようにするのか、のいずれの場合に於
いても、取り出した物体を更に運搬する場合有利であ
る。

この支持面はフォークの形に作ることが出来る。

本発明の更に別の特徴により、傾動器部材およびその
支持面が、運搬装置の作用ヘッド16に属し、この装置が
一様に動くことが出来、又好ましくはロボットの一部と
して、好ましくは組み立てることが出来る。これによ
り、この運搬装置が非常に弾力性を持って使用すること
が出来、本発明による作用ヘッドを簡単に再装備するこ
とが出来る。特に、ヘッドの旋回動作により、取り出し
た物体をどの様な形でも、又手の届き難い場所にでも自
由に運ぶことが出来る。例えば、取り出された物体を運
び、回転させ、摺動させ、違った高さに置くことが出
来、これらの動作が全て、この作用ヘッドの動作１つで
達成される。

これに関連して、この機能を逆に利用し、この取り出
し装置を積み込み装置として使い、取り出しと同じ慎重
さで正確に物体をパックすることが出来る。

運搬装置の機動性のために、好ましくは、作用ヘッド
が垂直ヘッドの軸の回りで旋回することが出来る。この
装置の１つの実施例に於いては、運搬腕の自由端部にヘ
ッドが設けられ、これが、ヘッド軸を含め、好ましくは
３つの垂直軸によって関節動作を行い、狭い空間に於い
てもこの作用ヘッドを用い、運搬腕の動作範囲内に於い
て、１つの場所から別の場所へ物体を運ぶことが出来
る。

［実施例］第１図は本発明によるロボット11の形をした運搬装置
の平面図である。

この運搬装置が運搬腕12を持ち、これが３つの垂直軸
（13,14,15）によって関節動作を行い、その動作状況が
図に両方矢印及び一点鎖線で示されている。この運搬腕
12の軸の内、ヘッド軸15が作用ヘッド16の垂直な旋回軸
で、これによって個々の物体がパレット17から取り出さ
れる。パレットの上に置かれている物品が上部を開くこ
との出来る方形の厚紙の箱18で、１群として互いに積み
重ねられている。この群のスタックの間に摩擦抵抗を高
くした挿入体としての基板いわゆる滑り止めが置かれて
いる。

作用ヘッド16によって、厚紙の箱18が１回に２個づつ
パレット17から取り出され、コンベヤーベルト19上の所
定の位置に下ろされる。運搬腕12が関節動作をするた
め、この運搬はある限定された範囲に行うことが出来
る。

作用ヘッド16が傾動腕20として作られた２つの傾動部
材を持ち、その各々が１個の厚紙の箱18を取り出すため
に設けられている。傾動腕が複動動作をする作用シリン
ダー22を出入りするピストンロッド21を持つ。傾動腕20
のピストンロッド21の自由端部に吸盤23が設けられてお
り、これが吸引により取り出すべき厚紙の箱18にあてが
われ、これに固定される。傾動腕20の下に作用ヘッド16
がフォーク24として作られた支持面を持ち、傾動腕20の
ピストンロッド21を引っ込めることによって、この上に
取り出すべき厚紙の箱18が引き出される。

以下の図面に於いても、第１図と同じ構造部分に対し
ては同じ参照符号が用いられている。

第２図に運搬装置の作用ヘッド16の側面が詳細に示さ
れている。

第２図に於いて、基板25が厚紙の箱18のパック26の間
に示されている。この基板25は段ボール紙で、その両面
に厚紙の箱の滑りを止めるための滑り止めコーティング
が施されている。作用ヘッド16の吸盤23が吸引カップと
して作られ、空気管への接続部27を持っている。吸盤23
の取り付けられたピストンロッド21が両方矢印28の方向
に出入りすることが出来る。傾動腕20全体が、吸盤13の
当てがわれる厚紙の箱18の側面の反対側の底の稜線30を
中心として両方矢印29の方向に回動することが出来る。
この回動のために、傾動腕20が円弧状の案内曲線部の中
を案内される。この案内曲線部31は作用ヘッド16の基礎
フレーム32の中の凹部である。傾動腕20の走行ローラー
33がこの案内曲線部31の中を走行する。傾動腕20を案内
曲線部31に沿って移動させるため、複動動作の作用シリ
ンダー34が基礎フレーム32の中に設けられ、この場合、
その１端が基礎フレーム32に取り付けられ、他の一方の
自由端部が関節動作的に傾動腕20に作用する。

この案内曲線部31は、延ばされたピストンロッドの長
さと取り出すべき厚紙の箱18の深さに応じて、丁度、取
り出すべき厚紙の箱18の上記底の稜線30を中心とする半
径方向にこれらが延びるように設計されている。

第３図に、第２図の線III−IIIに沿う作用ヘッド16の
断面が示されている。

この第３図にフォーク24の構造及び基礎フレーム32の
内の案内曲線部31及び走行ローラー33の構造が良く示さ
れている。又この図には、２つの平行な傾動腕20が基礎
フレーム32の内側で互いに接続される状態が示されてい
る。特徴として、案内曲線部31に沿って２つの傾動腕20
を動かすために只１個の作用シリンダー34が、設けられ
ている。

第４図は第３図の線IV−IVに沿う作用ヘッド16の部分
の断面図である。

この図面によって、作用シリンダー22及び34の断面構
造の概略を知ることが出来、この場合は、作用シリンダ
ー34が完全に引っ込められており、取り出すべき厚紙の
箱18が底の稜線30を中心として傾けられ、又作用シリン
ダー22が半分ばかり引っ込められており、厚紙の箱18が
フォーク24の途中まで引っ張られている。

第５図は第２図の線Ｖ−Ｖに沿って見た作用ヘッド16
を示す。

この図面に於いては、案内曲線部31及び走行ローラー
33の構造の詳細が示されており、基礎フレーム32の中に
於ける傾動腕20の全体の配置を知ることが出来る。２つ
の傾動腕20が横向きのバー36を介して互いに接続され、
一体の傾動腕を形成し、これが作用シリンダー34によっ
て回動駆動される。

第５図に置いて、ヘッド軸15の取り付け位置を知るこ
とが出来、この実施例に於いては、これが１つのシャフ
トとして示されているが、これは基礎フレーム32及び従
って作用ヘッド16全体がこのシャフトを介して旋回する
ことが出来るからである。

本発明による運搬装置は次の如くに作動する。

第１及び２図に示す如く、作用ヘッド16が、パレット
17から取り出すべき厚紙の箱18の自由面に向かって動か
される。ピストン22のピストンロッド21が伸ばされて、
吸盤23が厚紙の箱18の自由面に当接し、吸盤が接続部27
を介して吸引によりこの面に固定される。次に、予め伸
ばされている作用シリンダー34のピストンロッド35が引
っ込められ、取り出すべき厚紙の箱18の底の稜線30を中
心とし、案内曲線部31に沿って傾動腕20が回動する。厚
紙の箱18に当接する吸盤23に吸引力が掛けられているの
で、厚紙の箱も同時に底の稜線を中心として傾けられ、
楔型の隙間が厚紙の箱の底面と滑り止めである基体25と
の間に形成される。

第４図に示す如く、次に、作用シリンダー22のピスト
ンロッド21が引っ込められ、厚紙の箱18がフォーク24の
上に引き寄せられる。厚紙の箱18の重心がフォーク24の
上に載るや否や、厚紙の箱18の傾斜角度が徐々に小さく
なる。ピストンロッド21が引っ込められると、再びピス
トンロッド35を伸ばすことによって傾動腕が下げられ
る。これで、厚紙の箱18がフォーク24の上に置かれる。
吸盤23の吸引効果は遮断することが出来るが、安全上の
理由から、吸引し続けながら、これらを別の基板例えば
コンベヤーベルト19の上に運び下ろすことが出来る。

厚紙の箱18の運搬は、運搬腕12を介して運搬ヘッド16
の作動により、特に、ヘッドの軸15の回りで旋回させる
ことによって行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による運搬装置の平面図、第２図は、第１図の装置の部分側面図、第３図は、第２図の線III−IIIに沿う平面図、第４図は、第３図の線IV−IVに沿う側面図、第５図は、第２図の線Ｖ−Ｖに沿う側面図である

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）に
特徴を有する、物体（18）が、先ず、傾けられ、次に基板（25）から引
き出される、物体（18）を基板（25）から取り出すため
の運搬装置。（ａ）前記装置は、傾動腕（20）と吸引具（23）とを有
する傾動部材を備える、（ｂ）前記傾動腕（20）は、持ち上げ対象である物体
（18）の自由面と向き合って接する、（ｃ）前記傾動腕（20）は、物体（18）の前記自由面と
は反対側にある底部傾動稜線（30）を中心とする円弧上
で回動する、（ｄ）前記傾動部材は、前記の回動を行うための傾動腕
（20）が装着される案内曲線部（31）からなり、前記傾
動部材は、垂直軸を中心に旋回する作用ヘッドに取り付
けられる、（ｅ）前記傾動部材は、前記傾動腕（20）を前記作用ヘ
ッドとともに動かすための運搬腕に取り付けられる、
【請求項２】複数の物体（18）のための複数の傾動腕
（20）、好ましくは、隣接して設けられた２つの傾動腕
（20）に特徴を有する請求項１記載の装置。
【請求項３】前記傾動腕（20）自体が、前記傾動腕を水
平方向に、好ましくは物体（18）の上記傾動稜線に対し
て直角方向に、前後に可動させることによって、好まし
くは、複動作をする作用シリンダー（22）によって、取
り出し装置として作られている点に特徴を有する請求項
１または２記載の運搬装置。
【請求項４】取り出し対象である物体（18）を支持する
支持面（24）が設けられる点に特徴を有する請求項１か
ら３のいずれか１記載の運搬装置。
【請求項５】前記支持面（24）が、物体（18）の基板
（25）の高さとほぼ同じ高さに位置する如くに、前記傾
動腕（20）の下に充分離れて置かれている、又は置くこ
とが出来る点に特徴を有する請求項４記載の運搬装置。
【請求項６】上記傾動腕（20）が、前記物体（18）を前
記支持面（24）に引き寄せる如くに作られている点に特
徴を有する請求項３から５のいずれか１記載の運搬装
置。
【請求項７】前記支持面（24）が、物体（18）取り出し
装置の一部分であり、又、好ましくは複動動作をする作
用シリンダーによって、傾けられた物体（18）の下で前
後に移動することが出来る点に特徴を有する請求項２か
ら５のいずれか１記載の運搬装置。
【請求項８】前記支持面（24）が昇降機構の一部として
上下に動くことが出来る点に特徴を有する請求項４から
７のいずれか１記載の運搬装置。
【請求項９】前記支持面（24）がフォークの形に作られ
ている点に特徴を有する請求項４か８のいずれか１記載
の運搬装置。
【請求項１０】前記傾動腕（20）及びその支持面（24）
が、前記運搬装置の作用ヘッド（16）に属し、この装置
が一様に動くことが出来、又好ましくはロボット（11）
の一部として、好ましくは組み立てることが出来る点に
特徴を有する請求項４から９のいずれか１記載の運搬装
置。
【請求項１１】前記作用ヘッド（16）が、ヘッドの垂直
軸（15）の回りを旋回することが出来る点に特徴を有す
る請求項10記載の運搬装置。
【請求項１２】前記作用ヘッド（16）が、運搬腕（12）
の自由端部に設けられ、この腕が、そのヘッド軸（15）
を含め、好ましくは３つの垂直軸（13,14,15）によって
関節を形成する態様で作られている点に特徴を有する請
求項11記載の運搬装置。