JPH10264076A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率よく段ボール箱等の被搬送物の移動を行
うことができ且つ構成が簡易で安価なロボットハンドを
提供する。 【解決手段】 段ボール箱２を吸着して保持する真空パ
ッド１６等からなる保持手段と、この保持手段を上方へ
付勢するようにして支持するバネ系１４と、前記保持手
段により段ボール箱２を２個持ちしたときにこの段ボー
ル箱２の重さによりばね系１４が長く伸びることによっ
て下降する前記保持手段の支持部材１７に当接して作動
するように配置したリミットスイッチ１５とを備えてロ
ボットハンド１２を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボットハンドに関
し、段ボール箱デパレタイズ用ロボットのハンド等に適
用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】パレット上に積み上げられた段ボール箱
をピッキングして所定の場所へ移動する段ボール箱デパ
レタイズ用ロボットでは、主に真空パッドを備えたロボ
ットハンドが用いられている。

【０００３】図２はかかる段ボール箱デパレタイズ用ロ
ボットによって段ボール箱を移動する場合の一例（平面
視）を示す説明図、図３（ａ）はパレット上に積み上げ
られた段ボール箱の斜視図、図３（ｂ）はパレット上に
積み上げられた段ボール箱同士ののり付け状態を示す斜
視図である。

【０００４】図２に示すように、図中左側にはパレット
１上に積み上げられた段ボール箱２が配置され（図３
（ａ）参照）、図中右側には搬出コンベア５が配置され
ている。そして、段ボール箱２と搬出コンベア５との間
には段ボール箱デパレタイズ用のロボット３が配置され
ている。このロボット３のアーム３ａの先端部には真空
パッドを備えたロボットハンド（図示せず）が装着され
ている。また、ロボット３の前方には２個持ち検出セン
サ４が配置されている。

【０００５】２個持ち検出センサ４では、ロボットハン
ドによって段ボール箱２を２個持ちしているか否かを検
出する。つまり、図３（ａ）に示すようにパレット１上
に積み上げられた段ボール箱２は、搬送時等に荷くずれ
するのを防止するために、図３（ｂ）に示すように上下
の段ボール箱２がのり６によって接着されている。この
ため、パレット１上の段ボール箱２を１個ずつピッキン
グする場合、即ちロボットハンドの真空パッドで段ボー
ル箱２を吸着して持ち上げる場合、のり６の強度が強い
と当該段ボール箱２だけでなくその下の段ボール箱２ま
で持ち上げてしまう（即ち２個持ちしてしまう）ことが
ある。そこで、段ボール箱２を２個持ちしているか否か
を２個持ち検出センサ４によって検出する必要がある。

【０００６】従って、このロボット３ではパレット１上
に積み上げられている段ボール箱２を１個ずつロボット
ハンドの真空パッドで吸着して持ち上げた後、この段ボ
ール箱２をまず２個持ち検出センサ４の近くまで移動さ
せる。ここで２個持ち検出センサ４により段ボール箱２
を２個持ちしているか否かを検出し、２個持ちしていな
ければ当該段ボール箱２を搬出コンベア５上へと移動さ
せる。一方、２個持ち検出センサ４によって段ボール箱
２を２個持ちしていることが検出された場合にはロボッ
ト３の正規のハンドリング動作を中断する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ロボット３では段ボール箱２を２個持ちしているか否か
を別置きの２個持ち検出センサ４等によって検出してお
り、段ボール箱２を２個持ちしていることを検出したと
きには正規のハンドリング動作を中断していた。また、
一旦２個持ち検出センサ４の近くまで段ボール箱２を移
動させるため、その分サイクルタイムも長くなってい
た。このため段ボール箱移動作業の効率を悪くしてい
た。

【０００８】従って本発明は上記従来技術に鑑み、効率
よく段ボール箱等の被搬送物の移動を行うことができ且
つ構成が簡易で安価なロボットハンドを提供することを
課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のロボットハンドは、被搬送物を保持して所定の場所
に移動するためのロボットハンドであって、被搬送物を
保持する保持手段と、この保持手段を上方へ付勢するよ
うにして支持する弾性部材と、前記保持手段により所定
重量以上の被搬送物を保持して持ち上げたときに、この
被搬送物の重さにより前記弾性部材が伸びることによっ
て下降する前記保持手段の一部に当接して作動するよう
に配置したリミットスイッチとを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】従って本発明のロボットハンドによれば、
保持手段により所定重量以下の被搬送物を保持して持ち
上げた場合、例えば段ボール箱を１個持ち上げた場合に
は従来のように２個持ち検出センサの近くまで移動させ
ることなく、その場で段ボール箱を２個持ちしていない
ことを検出することができ、その場から直接当該段ボー
ル箱を搬出コンベア等の所定の場所まで移動させること
ができる。即ち従来に比べてサイクルタイムを短縮する
ことができる。

【００１１】また、保持手段により所定重量以上の被搬
送物を保持して持ち上げた場合、例えば段ボール箱を２
個持ちした場合にはこの段ボール箱の重さにより弾性部
材が長く伸びて保持手段の一部がリミットスイッチに当
接することにより、リミットスイッチが作動してその場
ですぐに段ボール箱の２個持ちを検出することができ
る。このため正常状態への自動復旧が早い。即ち、２個
持ちを検出したら、その場でロボットに段ボール箱の分
離動作（こじる様な動き）をさせ、段ボール箱の分離を
確認した後に正常運転に戻って前記所定の場所まで当該
段ボール箱を移動させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の実施の形態に係るロボット
ハンドの構成図であって、図１（ａ）には段ボール箱を
１個保持して持ち上げたときの状態を示し、図１（ｂ）
には段ボール箱を２個保持して持ち上げたとき（２個持
ちしたとき）の状態を示す。

【００１４】図１に示すように、ロボット１０のアーム
１１の先端部には本実施の形態に係るロボットハンド１
２が装着されている。

【００１５】詳述すると、ロボットアーム１１の先端部
には支持枠１３が固定されている。この支持枠１３は下
端側に開口部１３ｂが形成されており、この開口部１３
ｂの周縁部１３ａが上方に突出している。また、支持枠
１３内の上面にはエアシリッダやコイルばね等の弾性部
材からなるばね系１４の上端部が固定されており、この
ばね系１４の下端部には支持部材１７が固定されてい
る。

【００１６】支持枠１３の開口部１３ｂには連結部材１
９が上下移動可能に貫通しており、この連結部材１９に
よって支持枠１３内の支持部材１７と支持枠１３の下側
の支持部材１８とが連結されている。また、支持部材１
８には複数の真空パッド１６が設けられている。即ち、
支持部材１７，１８、連結部材１９及び真空パッド１６
によって段ボール箱２の保持手段を構成している。この
ため、真空パッド１６により段ボール箱２を吸着して保
持することができ、この状態でロボットアーム１１を作
動させて当該段ボール箱２を持ち上げることができる。
また、支持枠１３内の下面にはリミットスイッチ１５が
配置されている。

【００１７】そして、ばね系１４は支持部材１７等を上
方に付勢しており、図１（ａ）に示すように段ボール箱
２を１個持ち上げたときには、ばね系１４があまり伸び
ずに支持部材１７とリミットスイッチ１５のレバー１５
ａとの間には適宜の間隔が保持される一方、図１（ｂ）
に示すように段ボール箱２を２個持ちしたときには、こ
の段ボール箱２の重さにより、支持部材１７が支持枠１
３の開口部１３ｂの周縁部１３ａに当接するまでばね系
１４が伸び、このときに支持部材１７がリミットスイッ
チ１５のレバー１５ａに当接してリミットスイッチ１５
が作動するようになっている。

【００１８】従って上記構成のロボットハンド１２によ
れば、正常な場合、即ち図１（ａ）に示すようにパレッ
ト上の段ボール箱２を１個持ち上げた場合には、従来の
ように別置きの２個持ち検出センサ４（図２参照）の近
くまで移動されることなく、その場で段ボール箱２を２
個持ちしていないことを検出することができ、その場か
ら直接当該段ボール箱２を搬出コンベア等の所定の場所
まで移動させることができる。即ち従来に比べてサイク
ルタイムを短縮することができる。

【００１９】また、異常な場合、即ち図１（ｂ）に示す
ようにパレット上の段ボール箱２を２個持ちした場合に
は、この段ボール箱２の重さによりばね系１４が長く伸
びて支持部材１７がリミットスイッチ１５のレバー１５
ａに当接することにより、リミットスイッチ１５が作動
してその場ですぐに段ボール箱２を２個持ちしたことを
検出することができる。このため正常状態への自動復旧
が早い。即ち、２個持ちを検出したら、その場でロボッ
ト１０に段ボール箱２の分離動作（こじる様な動き）を
させ、段ボール箱２の分離を確認した後に（図１（ａ）
に示すような状態になった後に）正常運転に戻って前記
所定の場所まで当該段ボール箱２を移動させることがで
きる。

【００２０】以上のことから、本ロボットハンド１２に
よれば段ボール箱２の移動作業の効率が向上する。しか
も、本ロボットハンド１２は力センサ方式等を用いたも
のに比べて構成が簡易であり安価である。

【００２１】

【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように、本発明のロボットハンドによれば、保
持手段により所定重量以下の被搬送物を保持して持ち上
げた場合、例えば段ボール箱を１個持ち上げた場合には
従来のように２個持ち検出センサの近くまで移動させる
ことなく、その場で段ボール箱を２個持ちしていないこ
とを検出することができ、その場から直接当該段ボール
箱を搬出コンベア等の所定の場所まで移動させることが
できる。即ち従来に比べてサイクルタイムを短縮するこ
とができる。

【００２２】また、保持手段により所定重量以上の被搬
送物を保持して持ち上げた場合、例えば段ボール箱を２
個持ちした場合にはこの段ボール箱の重さにより弾性部
材が長く伸びて保持手段の一部がリミットスイッチに当
接することにより、リミットスイッチが作動してその場
ですぐに段ボール箱の２個持ちを検出することができ
る。このため正常状態への自動復旧が早い。即ち、２個
持ちを検出したら、その場でロボットに段ボール箱の分
離動作（こじる様な動き）をさせ、段ボール箱の分離を
確認した後に正常運転に戻って前記所定の場所まで当該
段ボール箱を移動させることができる。

【００２３】従って、本発明のロボットハンドによれ
ば、段ボール箱等の被搬送物の移動作業の効率が向上す
る。しかも、本発明のロボットハンドは、力センサ方式
等を用いたものに比べて構成が簡易であり安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るロボットハンドの構
成図であって、（ａ）には段ボール箱を１個保持して持
ち上げたときの状態を示し、（ｂ）には段ボール箱を２
個保持して持ち上げたとき（２個持ちしたとき）の状態
を示す。

【図２】従来の段ボール箱デパレタイズ用ロボットによ
って段ボール箱を移動する場合の一例（平面視）を示す
説明図である。

【図３】（ａ）はパレット上に積み上げられた段ボール
箱の斜視図、（ｂ）はパレット上に積み上げられた段ボ
ール箱同士ののり付け状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

２ 段ボール箱 １０ ロボット １１ ロボットアーム １２ ロボットハンド １３ 支持枠 １３ａ 周縁部 １３ｂ 開口部 １４ ばね系 １５ リミットスイッチ １５ａ レバー １６ 真空パッド １７，１８ 支持部材 １９ 連結部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被搬送物を保持して所定の場所に移動す
   るためのロボットハンドであって、 被搬送物を保持する保持手段と、 この保持手段を上方へ付勢するようにして支持する弾性
   部材と、 前記保持手段により所定重量以上の被搬送物を保持して
   持ち上げたときに、この被搬送物の重さにより前記弾性
   部材が伸びることによって下降する前記保持手段の一部
   に当接して作動するように配置したリミットスイッチと
   を備えたことを特徴とするロボットハンド。