JP2013248721A - Conveying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搬送装置に係り、特に、搬送対象物の吸着搬送に好適な搬送装置に関する。 The present invention relates to a transport device, and more particularly, to a transport device suitable for sucking and transporting a transport object.
図5は、従来から採用されていた各種の搬送対象物(ワーク)の搬送装置1の一例を示したものである。 FIG. 5 shows an example of a transfer device 1 for various transfer objects (workpieces) conventionally employed.
この搬送装置1は、吸着ヘッド2と、真空ポンプ等の真空装置3と、両者を繋ぐホース4とを備えている。また、ホース4上には、自動電磁弁等の切換弁5が配設されており、この切換弁5は、吸着ヘッド2と真空装置3との接続状態を開閉するようになっている。ホース4の吸着ヘッド2と切換弁5との間には、大気側に連通する流路を分岐して切換弁15を設けている。この切換弁15は、吸着ヘッド2と大気側との接続状態を開閉するようになっている。
The transport device 1 includes a suction head 2, a vacuum device 3 such as a vacuum pump, and a hose 4 that connects the two. Further, a
このような搬送装置1においては、一方の切換弁5を開、他方の切換弁15を閉として、真空装置3によってホース4内を真空引きすることによって、吸着ヘッド2の内外に圧力差を生じさせる。
In such a conveying apparatus 1, one
そして、このような状態の吸着ヘッド2をワークW上に位置させることで、ワークWを吸着バッド2に吸着させ、その上で、吸着バッド2を不図示のアクチュエータによって搬送位置まで移動させることによって、ワークWを搬送位置まで搬送することができる。 Then, by positioning the suction head 2 in such a state on the workpiece W, the workpiece W is attracted to the suction pad 2, and then the suction pad 2 is moved to the transport position by an actuator (not shown). The workpiece W can be transferred to the transfer position.
次いで、搬送位置においては、真空装置3の運転を継続したままの状態で一方の切換弁5を閉として真空吸吸引を遮断して、他方の切換弁15を開として当該切換弁15の大気側からホース4内に大気を真空引きの際と逆流させるようにして戻す。
Next, at the transfer position, while the operation of the vacuum device 3 is continued, one
これにより、吸着バッド2の内外の圧力差が無くなり、ワークWを吸着ヘッド2から離脱させて搬送位置上に放出することができる。 Thereby, the pressure difference between the inside and outside of the suction pad 2 is eliminated, and the workpiece W can be released from the suction head 2 and discharged onto the transport position.
このような搬送装置1に関連する従来技術としては、これまでにも、例えば、特許文献1および2に示すような技術が知られている。 As conventional techniques related to such a transport apparatus 1, techniques as shown in Patent Documents 1 and 2, for example, have been known so far.
しかしながら、従来の搬送装置1は、真空装置3の運転を継続したままの状態で一方の切換弁5を閉として真空吸吸引を遮断して、他方の切換弁15を開放してホース4内を大気圧に戻した際に、大気がホース4内を吸着ヘッド2側に逆流していたため、例えばホース4内に付着した付着物が剥離するとともに逆流してワークWに触れる機会を発生させることとなり、衛生面に問題があった。
However, in the conventional transfer device 1, while the operation of the vacuum device 3 is continued, one of the
そこで、本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、搬送対象物を安定的かつ衛生的に搬送することができる搬送装置を提供することを目的とするものである。 Then, this invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the conveying apparatus which can convey a conveyance target object stably and hygienically.
前述した目的を達成するため、本発明に係る搬送装置は、所定の柔軟な搬送対象物を搬送するための搬送装置であって、前記搬送対象物を着脱可能に吸着させる吸着装置を備え、前記吸着装置は、前記搬送対象物を吸着する吸着ヘッドに対する圧縮空気の供給を行う圧縮空気供給装置を備え、前記吸着ヘッドは、前記圧縮空気の供給が行われる給気口と、この給気口から供給された前記圧縮空気の減圧が行われる内部減圧流路と、この内部減圧流路における前記圧縮空気の減圧にともなう外気の吸入が行われる吸気口と、前記内部減圧流路における減圧後の空気および前記吸気口から吸入された空気の排気が行われる排気口と、前記吸気口に対応する位置に取り付けられ、前記外気の吸入にともなう前記搬送対象物の吸着が行われる吸着パッドとを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, a transport apparatus according to the present invention is a transport apparatus for transporting a predetermined flexible transport target, and includes a suction device that detachably sucks the transport target, The adsorption device includes a compressed air supply device that supplies compressed air to an adsorption head that adsorbs the conveyance object, and the adsorption head includes an air supply port to which the compressed air is supplied, and an air supply port An internal pressure-reducing channel in which the supplied compressed air is depressurized, an intake port in which outside air is sucked in accordance with the depressurization of the compressed air in the internal decompression channel, and air after depressurization in the internal pressure-reducing channel And an exhaust port through which the air taken in from the intake port is exhausted, and an adsorption pad that is attached to a position corresponding to the intake port and that attracts the object to be transported when the outside air is sucked in. It is characterized by comprising and.
そして、このような構成によれば、圧縮空気の減圧を利用して搬送対象物を吸着装置安定的に吸着させることができ、また、真空ポンプを用いた真空引きの場合と違って、圧縮機と給気口とを繋ぐホース内の空間は非真空状態に維持されているため、吸着ヘッドから搬送対象物を離脱させる場合にホース内の空気が吸着パッド(吸気口)側に逆流することは原理的に生じないので、搬送対象物の衛生状態を確保することができる。 According to such a configuration, the object to be conveyed can be stably adsorbed by using the reduced pressure of the compressed air, and unlike the case of evacuation using a vacuum pump, the compressor Since the space in the hose connecting the air supply port and the air supply port is maintained in a non-vacuum state, when the object to be transported is detached from the suction head, the air in the hose does not flow backward to the suction pad (intake port) side. Since it does not occur in principle, the sanitary condition of the object to be transported can be ensured.
また、前記搬送装置は、前記吸着装置における前記搬送対象物の吸着が行われる中空の吸着ヘッドが取り付けられ、当該吸着ヘッドを、前記搬送対象物の受け取り位置と搬送位置との間で移動させるロボットアームを備えてもよい。 In addition, the transport device is provided with a hollow suction head for sucking the transport object in the suction device, and moves the suction head between the transport object receiving position and the transport position. An arm may be provided.
そして、このような構成によれば、圧縮空気の減圧を利用して搬送対象物を吸着ヘッドに安定的に吸着させることができ、ロボットアームによって柔軟な搬送対象物を適正に搬送することができる。 According to such a configuration, the object to be conveyed can be stably adsorbed to the suction head using the reduced pressure of the compressed air, and the flexible object to be conveyed can be appropriately conveyed by the robot arm. .
また、前記吸着パッドは、前記搬送対象物の吸着面を前記外気の吸入方向に縮退させることが可能とされた蛇腹構造を有してもよい。 The suction pad may have a bellows structure that allows the suction surface of the transport object to be retracted in the outside air suction direction.
そして、このような構成によれば、吸着パッドの可撓性を高めて、柔軟な搬送対象物と吸着面との密着性を向上させることができるので、搬送対象物を更に安定的に吸着させることができる。 And according to such a structure, since the flexibility of a suction pad can be improved and the adhesiveness of a soft conveyance target object and a suction surface can be improved, a conveyance target object is adsorbed more stably. be able to.
本発明によれば、搬送対象物を安定的かつ衛生的に搬送することができる。 According to the present invention, a conveyance object can be conveyed stably and hygienically.
以下、本発明に係る搬送装置の実施形態について、図1乃至図4を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a transfer device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
図1に示すように、本実施形態における搬送装置6は、大別して、ワークWを着脱可能に吸着させる吸着装置7と、ロボットアーム8とによって構成されている。ワークWとしては、例えば、おでんの具材(例えば、はんぺん、こんにゃく)等の食品その他の衛生面の管理が求められるものを好適に採用することができる。 As shown in FIG. 1, the transfer device 6 in the present embodiment is roughly configured by a suction device 7 that detachably sucks a workpiece W and a robot arm 8. As the workpiece W, for example, foods such as oden ingredients (for example, hampen, konjac) and other items that require management of hygiene can be suitably employed.
また、図1に示すように、吸着装置7は、ロボットアーム8の先端部に取り付けられたワークWの吸着が行われる吸着ヘッド71と、圧縮空気供給装置としての圧縮機72と、両者71、72を繋ぐホース73とを有している。ホース73上には、自動開閉弁74が設けられている。また、圧縮機72は、ロボットアーム8上に配置してもよく、または、ロボットアーム8上以外の配置位置に配置してもよい。
As shown in FIG. 1, the suction device 7 includes a
さらに、ロボットアーム8は、吸着ヘッド71をワークWの受け取り位置(換言すれば、吸着位置)P1と搬送位置(換言すれば、離脱位置)P2との間で移動させるように、図1に示す内蔵の駆動源81(モータ等)に対する通電制御によって動作が電気的に制御されている。なお、駆動源81は、ロボットアーム8の関節数と同数配設されていてもよい。また、駆動源81に対する通電制御は、図1に示す搬送装置6の制御部9によって行われるようになっている。この制御部9は、プログラムが記憶されたROM、このROMのプログラムを実行するCPU、このCPUの処理結果の一時的な保存に用いられるRAMおよびI/Oポート等によって構成してもよい。さらに、制御部9による制御には、例えば、受け取り位置P1上のワークWを検出するカメラ10等の他のデバイスの動作結果(トリガー)が反映されてもよい。さらにまた、受け取り位置P1および搬送位置P2の具体的な態様としては、設計コンセプトに応じて種々の態様を選択すればよく、例えば、図1に示すように、受け取り位置P1を、この位置P1に上流側(例えば、不図示のホッパ側)からワークWを供給する第1のベルトコンベアC1のワーク載置面としてもよく、搬送位置P2を、搬送装置6によって搬送されたワークWを次工程に排出するための第2のベルトコンベアC2のワーク載置面としてもよい。この搬送位置P2への搬送作業は、必要数量の良品質の(例えば、形状や大きさの基準を満たす)ワークWのみを仕分けるための仕分け作業として行われてもよい。また、ロボットアーム8としては、多関節ロボットアーム等の公知の種々のロボットアームを用いてもよい。
Further, the robot arm 8 is shown in FIG. 1 so as to move the
次に、吸着ヘッド71について更に詳述すると、図2に示すように、吸着ヘッド71は、ステンレスやアルミ等の金属によって形成された中空の吸引力発生部711と、樹脂(例えば、シリコーンゴム)や薄肉の金属等の可撓性材料からなる筒状の吸着パッド712とによって構成されている。
Next, the
より具体的には、図2に示すように、吸引力発生部711は、給気口7111、吸気口7112および排気口7113の3つの通気口7111、7112、7113を有しており、これらの通気口7111、7112、7113は、吸引力発生部711の内部空間を介して互いに連通されている。
More specifically, as shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、給気口7111には、ホース73における圧縮機72に接続された一端と反対側の他端が接続されている。この給気口7111においては、ホース73を介して圧縮機72からの圧縮空気の供給が行われるようになっている。この圧縮空気の供給は、制御部9によって制御されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the other end of the hose 73 opposite to the one end connected to the
さらに、図2に示すように、吸引力発生部711は、この吸引力発生部711の内部における給気口7111の下流側に配置された内部減圧流路7114を有している。この内部減圧流路7114は、給気口7111側から排気口7113側に向かうにしたがって内径が漸減され(絞られ)た略円錐台筒状の内管7115の内周面からなり、この内部減圧流路7114には、給気口7111から供給された圧縮空気が流入するようになっている。そして、内部減圧流路7114は、流入した圧縮空気を、ベルヌーイの法則(換言すれば、ベンチュリ効果)にしたがって加速・減圧させながら排気口7113側に流通させるようになっている。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the suction
さらにまた、図2に示すように、吸気口7112に対応する位置には、前述した吸着パッド712が同心状に取り付けられている。この吸気口7112においては、内部減圧流路7114における圧縮空気の減圧にともなう外気の吸入が行われるようになっている。この吸気口7112において吸入された空気は、内部減圧流路7114における減圧後の空気とともに、排気口7113から排気されることになる。そして、このような外気の吸入が、吸着パッド712をワークWに近接または接触させた状態で行われる場合には、ワークWに対して吸入気流が吸引力として作用して、ワークWが吸着パッド712の吸着面7121に吸着されることになる。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、吸着パッド712の周壁部は、伸縮可能な蛇腹構造7122に形成されており、この蛇腹構造7122により、吸着面7121を吸気口7112における外気の吸入方向に縮退させることが可能とされている。
As shown in FIG. 2, the peripheral wall portion of the
次に、このように構成された本実施形態における搬送装置6の作用について説明する。 Next, the operation of the transport apparatus 6 in the present embodiment configured as described above will be described.
ただし、初期状態において、ロボットアーム8および吸着ヘッド71は、受け取り位置P1および搬送位置P2の双方から待避されたホームポジションに位置されており、また、吸着ヘッド71に対する圧縮空気の供給は行われていないものとする。
However, in the initial state, the robot arm 8 and the
そして、初期状態から、受け取り位置P1にワークWが搬送されたことがカメラ10による画像認識等によって検知されると、これを契機として、制御部9によるロボットアーム8の駆動源81に対する通電制御によってロボットアーム81が作動して、吸着ヘッド71が受け取り位置P1まで移動され、吸着面7121が受け取り位置P1上のワークWに臨ませられる。このときのロボットアーム8の移動量の制御には、カメラ10によるワークWの検知位置を反映させてもよい。
And when it is detected by image recognition etc. by the camera 10 that the workpiece | work W was conveyed to the receiving position P1 from the initial state, it will be triggered by this by energization control with respect to the drive source 81 of the robot arm 8 by the control part 9 The robot arm 81 is operated, the
次いで、制御部9による圧縮機72の不図示の駆動源(モータ等)に対する通電制御により、圧縮機72が駆動され、自動開閉弁74が開放されて、圧縮機72から吸着ヘッド71への圧縮空気の供給が、ホース73および給気口7111を介して行われる。
Next, the
次いで、給気口7111から吸入された圧縮空気が、内部減圧流路7114に流入し、この内部減圧流路7114において加速・減圧されながら排気口7113に向かって進行する。
Next, the compressed air sucked from the
そして、この内部減圧流路7114における減圧によって、この内部減圧流路7114に連通された吸気口7112の内外に圧力差が生じ、この結果、吸気口7112からの外気の吸入が行われる。
The pressure reduction in the internal
これにともなって、吸気口7112に対応する位置に取り付けられた吸着パッド712の吸着面7121においても、吸気口7112側への外気の吸入が行われ、この吸入気流による吸引力が、受け取り位置P1上のワークWに作用する。
Along with this, outside air is sucked into the
これにより、吸着パッド712の吸着面7121にワークWが安定的に吸着される。このとき、吸着面7121が蛇腹構造7122によって吸入方向側に縮退できるため、ワークWが柔らかい場合であっても、吸着面7121との密着性を確保することができる。
As a result, the workpiece W is stably adsorbed on the
次いで、制御部9によるロボットアーム8の駆動源81に対する通電制御によって、ロボットアーム81が作動され、ワークWが吸着された吸着ヘッド71が、搬送位置P2まで移動される。
Next, the robot arm 81 is actuated by energization control of the drive source 81 of the robot arm 8 by the control unit 9, and the
次いで、搬送装置P2への移動後、制御部9による自動開閉弁74に対する通電制御により、自動開閉弁74が全閉とされることによって、圧縮機72から吸着ヘッド71への圧縮空気の供給が停止される。
Next, after the movement to the conveying device P2, the automatic opening / closing
これにより、 吸気口7112の内外に圧力差が無くなり、吸気口7112からの外気の吸入が停止される。
As a result, there is no pressure difference between the inside and outside of the
これにともなって、吸着パッド712の吸着面7121においても、吸気口7112側への外気の吸入が停止され、ワークWに作用していた吸引力が無くなる。
Along with this, also on the
これにより、吸着パッド712の吸着面7121に吸着されていたワークWが、搬送位置P2上に放出される。
As a result, the workpiece W that has been attracted to the
このとき、ホース73内の空間は、元々真空状態ではなく、圧縮空気の供給状態から非供給状態に戻っただけであるので、このホース73内の空気が吸気口7112に逆流することは原理的に生じない。
At this time, the space in the hose 73 is not originally in a vacuum state, but is simply returned from the compressed air supply state to the non-supply state, so that the air in the hose 73 flows back to the
したがって、ホース73内の空気がワークWの衛生状態に悪影響を与えることを防止することができる。 Therefore, the air in the hose 73 can be prevented from adversely affecting the sanitary condition of the workpiece W.
特に、本実施形態においては、吸気口7112から排気口7113までの流路の全長が短いので、内周面が汚染される機会が少ないので衛生的に優れている。また、当該流路の内径が大きいので、従来のような大気の逆流が起こることがなく、衛生的に優れている。また、流路の内径が大きいので、洗浄しやすいものとなる。特に、油揚げやがんもどき等の油分が発生する食品を取り扱うばあいには、従来はホース4の内周面に油分が付着してべとべとになる不都合があったが、本実施形態においては、油分の付着量も極めて少なく抑えることができ、洗浄も容易で、衛生的に優れたものとなる。食品をまた、吸着パッド712の吸着面7121における開口部の内径が大きいので、目詰まりしにくいとともに、表面に凹凸があるワークW(例えば、油揚げ、がんもどき等)も吸着することができる。
In particular, in this embodiment, since the total length of the flow path from the
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更してもよい。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, You may change variously as needed.
例えば、図3に示すように、給気口7111と排気口7113とを互いに対向して配置し、これらに直交するように吸気口7112を配置してもよい。
For example, as shown in FIG. 3, the
また、図4に示すように、内部減圧流路7114は、吸気口7112からの流路(管路)を囲繞する環状の流路に形成してもよい。
Further, as shown in FIG. 4, the internal
さらに、排気口7113の手前の流路は、排気口7113側に向かって拡径するように構成してもよい。
Furthermore, the flow path in front of the
また、図4の破線に示すように、吸着パッド712の外周部分を全長に亘って円筒状に覆うとともに、吸着面7121部分において吸着パッド712が揺れることを防止するような固定ガイド75を設けるとよい。この固定ガイド75によって、ワークWを吸着面7121部分吸着したときに、吸着パッド712が不自然に揺れことや、振り子のように揺れることを防止して、ワークWの吸着を確実に行うことができる。
Further, as shown by a broken line in FIG. 4, when the outer peripheral portion of the
なお、前記各実施形態の吸着蔵置は、搬送装置以外の用途にも利用することができる。 In addition, the adsorption | suction storage of each said embodiment can be utilized also for uses other than a conveying apparatus.
6 搬送装置
7 吸着装置
71 吸着ヘッド
7111 給気口
7112 吸気口
7113 排気口
7114 内部減圧流路
712 吸着パッド
72 圧縮機
8 ロボットアーム
6 Conveyance Device 7
Claims (3)
前記搬送対象物を着脱可能に吸着させる吸着装置を備え、
前記吸着装置は、
前記搬送対象物を吸着する吸着ヘッドに対する圧縮空気の供給を行う圧縮空気供給装置を備え、
前記吸着ヘッドは、
前記圧縮空気の供給が行われる給気口と、
この給気口から供給された前記圧縮空気の減圧が行われる内部減圧流路と、
この内部減圧流路における前記圧縮空気の減圧にともなう外気の吸入が行われる吸気口と、
前記内部減圧流路における減圧後の空気および前記吸気口から吸入された空気の排気が行われる排気口と、
前記吸気口に対応する位置に取り付けられ、前記外気の吸入にともなう前記搬送対象物の吸着が行われる吸着パッドと
を備えたことを特徴とする搬送装置。 A transport device for transporting a predetermined transport object,
A suction device for detachably sucking the transport object;
The adsorption device is:
A compressed air supply device that supplies compressed air to an adsorption head that adsorbs the conveyance object;
The suction head is
An air supply port through which the compressed air is supplied;
An internal decompression flow path in which decompression of the compressed air supplied from the air supply port is performed;
An intake port through which outside air is sucked in accordance with decompression of the compressed air in the internal decompression channel;
An exhaust port for exhausting the air after decompression in the internal decompression flow path and the air sucked from the intake port;
And a suction pad that is attached to a position corresponding to the suction port and that sucks the transport target object when the outside air is sucked.
を特徴とする請求項1に記載の搬送装置。 The transport device is provided with a hollow suction head for suctioning the transport object in the suction device, and a robot arm that moves the suction head between the transport object reception position and the transport position. The transport apparatus according to claim 1, further comprising:
を特徴とする請求項2に記載の搬送装置。 The transport device according to claim 2, wherein the suction pad has a bellows structure that enables the suction surface of the transport target object to be retracted in the suction direction of the outside air.
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