JP3505887B2 - ロボットハンド - Google Patents
ロボットハンドInfo
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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係
り、特に、起立した状態で供給された物品を取出して横
倒しにした後箱体内に挿入するようにしたロボットハン
ドに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】例えば、化粧品等の商品では、化粧箱内
にボトルを寝かせた状態で収納して販売することが一般
に行なわれている。このような化粧品等のボトルは、縦
長のものが多く使用されており、化粧箱内への箱詰めが
行なわれるまでは、通常、ダンボール等の大型の箱体内
に直立した状態で多数収容されて、運送あるいは保管等
の取り扱いが行なわれている。 【０００３】上記のように、大型のダンボール箱内に起
立した状態で多数収容されているボトルを、このダンボ
ール箱から１本ずつ取り出して横倒しにし、薄型の化粧
箱内に寝かせた状態で収容するためには、コンベアによ
って搬送されてきた、多数のボトルが起立して互いに接
触した状態で詰め込まれているダンボール箱から、先
ず、一本のボトルの頭部を把持手段によって掴んで上方
へ引抜くことにより取り出し、その後、このボトルを別
の挿入手段に引き渡し、次に、この挿入手段が保持して
いるボトルを横転させて寝かせた状態にした後、別のコ
ンベアによって搬送されてきた化粧箱内に挿入するよう
になっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従って、起立したボト
ルが多数収容されているダンボール箱から、化粧箱内へ
の詰め替えを行なうには、ダンボール箱内で起立してい
るボトルの頭部を掴んで一本ずつ取り出す取り出し手段
と、起立した状態で取り出されたボトルを横倒しにして
ほぼ水平に寝かした状態にした後、このボトルを化粧箱
内に挿入する挿入手段との少なくとも２つの機構が必要
であり、また、これらの機構をそれぞれ作動させる駆動
手段が必要である。しかもこれら別々の機構間でボトル
の引き渡しを行なわなければならない。従って、このよ
うな箱体内への物品挿入装置は、構造が複雑であり、し
かも、別々の機構間で引き渡しの工程を行なわなければ
ならないため、高速化することが困難であり、処理能力
の向上が望めないという問題があった。 【０００５】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、起立した物品を掴んで取り出した後、横倒しの状
態にして箱体内へ収納する箱詰め工程を、高速化して処
理能力を向上させることができるロボットハンドを提供
することを目的とするものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明に係るロボットハ
ンドは、起立した物品の頭部を把持する把持手段と、こ
の把持手段が把持している上記物品の側面を吸着する吸
着手段と、上記把持手段が物品を解放して吸着手段に引
渡した後、この吸着手段を回転させることにより上記物
品を横倒しにする回転手段と、上記把持手段を吸着手段
に対して独立して昇降させる昇降手段とを備えている。 【０００７】上記構成のロボットハンドでは、把持手段
によって起立した物品の頭部を把持しダンボール箱等か
ら取出し、その後、この把持手段に把持されている物品
の側面を吸着手段により吸着する。この時点では、物品
は頭部を把持手段により、また側面を吸着手段によりと
もに保持された状態にある。続いて、把持手段が物品を
離してこの物品を吸着手段に引渡す。従って、把持手段
から吸着手段への物品の引き渡しが容易にかつ確実に行
なわれる。次に、吸着手段を回転させることにより、吸
着保持している物品を横倒しの状態にする。その後、吸
着手段および上記把持手段を一体的に下降させて、吸着
手段が吸着保持している物品を頭部側から箱体内へ挿入
する。上記把持手段は吸着手段に対して独立して昇降す
ることができるので、物品を把持する際に、把持手段を
吸着手段等の他の部分よりもさらに下降させることによ
り、吸着手段が、把持手段によって掴まれる物品以外の
物品あるいはこれら物品を収容しているケース等に干渉
することを避けることができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例により本
発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係るロボッ
トハンドを示すもので、このロボットハンド（全体とし
て符号２で示す）は、図２に示す箱詰め装置のロボット
４のアーム６先端に取付けられて使用される。このロボ
ットハンド２は、長方形の板体から成る水平な取付板８
と、その下面に固定された垂直な支持プレート１０とを
備えており、これら水平な取付板８と垂直な支持プレー
ト１０に、物品把持機構（ボトル把持機構）１４および
物品吸着機構（ボトル吸着機構）１８が取付けられてい
る。ボトル把持機構１４は、起立した状態で搬送されて
下方に位置しているボトル等の物品の頭部１２ａを把持
して取り出し、ボトル吸着機構１８は、上記ボトル把持
機構１４が取り出したボトル１２を受取ってほぼ水平状
態に寝かせた状態にした後、箱体（化粧箱）１６（図２
参照）のボトル収容スペース内に挿入する。そして、こ
れらボトル把持機構１４とボトル吸着機構１８とを備え
たロボットハンド２は、上記水平な取付板８の上面に設
けられたジョイント２０を介して、上記ロボットアーム
６の先端に装着される。 【０００９】取付板８の下面の端部（図１の左端）寄り
に、垂直方向下方に向けて上記ボトル把持機構１４を昇
降させる昇降用シリンダ２２が固定され、さらに、この
昇降用シリンダ２２の作動ロッド２２ａの先端に、ボト
ル把持機構１４が取付られている。ボトル把持機構１４
は、シリンダ本体２４ｂの下端に固定された保持筒２６
（図１および図４参照）と、この保持筒２６に円周方向
等間隔で、すなわち６０°間隔で、水平方向の支点ピン
２８を中心に揺動可能に支持された３本の把持爪３０
と、このシリンダ（以下、開閉用シリンダと呼ぶ）２４
の作動ロッド２４ａの下端に固定され、これら３本の把
持爪３０を同時に揺動させて開閉する昇降カム３２とを
備えている。なお、把持爪３０の数は、この実施例のよ
うに３本に限るものではなく、ボトル等の物品１２を確
実に把持しうるものであれば、２本あるいは４本以上で
あっても良い。 【００１０】上記３本の把持爪３０は、支点ピン２８よ
りも上方の部分に、互いに向かい合う面が上方に向けて
次第に広がるように傾斜したカム面３０ａが形成され、
支点ピン２８より下方には、ボトル１２の頭部１２ａに
３方から係合してこのボトル１２を把持する係合部３０
ｂが形成されている。これら３本の把持爪３０は、支点
ピン２８よりも上方に装着されたスプリング（例えばＯ
リング等のばね性のあるリング）３４によって、常に、
上方部分が互いに接近する方向、すなわち、支点ピン２
８よりも下方の係合部３０ｂが開放する方向に付勢され
ている。この実施例では、ボトル１２の頭部１２ａ外周
に環状の凸部１２ｂが形成されており、各把持爪３０の
係合部３０ｂには、この環状凸部１２ｂに係合する凹部
３０ｃが形成されている。なお、この係合部３０ｃの形
状は、ボトル１２の頭部１２ａの形状に応じて適宜変更
される。一方、開閉用シリンダ２４の作動ロッド２４ａ
の先端に固定されている昇降カム３２は、その外周面が
球面状になっているっている。 【００１１】従って、開閉用シリンダ２４の作動により
昇降カム３２を下降させると、昇降カム３２の球面状の
外周面が、３本の把持爪３０の上部に設けられているカ
ム面３０ａを、スプリング３４に抗して押し広げること
により、支点ピン２８よりも下方の係合部３０ｂを互い
に接近させてボトル１２の頭部１２ａを把持することが
できる。また、逆に、開閉用シリンダ２４の作動により
昇降カム３２が上昇すると、把持爪３０の上部のカム面
３０ａを有する部分がスプリング３４に引かれて接近す
ることにより、下方の係合部３０ｂが開放してボトル１
２を離すようになっている。 【００１２】上記水平な取付板８の下面に垂直に固定さ
れている支持プレート１０の下端部に、上記ボトル吸着
機構１８が取付けられている。このボトル吸着機構１８
は、垂直な支持プレート１０の下端部に回転軸３６を介
して回転可能に連結された可動プレート３８と、支持プ
レート１０の、上記ボトル把持機構１４と反対側の面
（図１の右側の面）に固定され、その作動ロッド４０ａ
が上記可動プレート３８の上部に連結されているシリン
ダ（以下、回転用シリンダと呼ぶ）４０と、可動プレー
ト３８が下向きすなわち鉛直方向を向いたときに上記ボ
トル把持機構１４の方を向く側の面上に取付けられた複
数個の吸盤４２と、これら各吸盤４２に図示しない切換
弁を介して接続されたバキューム源（図示せず）とを備
えている。上記可動プレート３８は、回転用シリンダ４
０の作動によって鉛直方向を向いた位置（図１に実線で
示す位置）と、回転端３８ａが上記回転軸３６よりもや
や上方を向いた位置（図１に想像線で示す位置）との間
で揺動できるようになっている。すなわち、可動プレー
ト３８は回転用シリンダ４０によって９０°をやや越え
る角度の間を往復揺動することができる。 【００１３】図２は、上記構成のロボットハンド２を使
用して箱詰めを行なう箱詰め装置の一例を示すもので、
このロボットハンド２は、上記取付板８の上面に設けら
れたジョイント２０を介してロボット４のアーム６先端
に取付けられる。この箱詰め装置は、ボトル１２が挿入
される化粧箱１６を搬送する搬送コンベア４４と、この
搬送コンベアに４４直交して配置され、上記化粧箱１６
内に挿入されるボトル１２を直立した状態で多数（この
実施例では１０本）収容しているダンボール箱４６を連
続的に搬送する供給コンベア４８と、上記化粧箱１６用
の搬送コンベア４４と各供給コンベア４８との交差部付
近に配置され、供給コンベア４８上に停止しているダン
ボール箱４６内から、ボトル１２を１本ずつ取り出して
上記化粧箱１６内に挿入するロボット４とを備えてい
る。この実施例では、複数種類のボトル１２が１つの化
粧箱１６内に挿入されるようになっており、化粧箱１６
用の搬送コンベア４４の側部には、複数本の供給コンベ
ア４８（４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄ，４８Ｅ）が
配置され、また、２本の供給コンベア４８毎に１台のロ
ボット４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）が配置されている。 【００１４】次に、上記構成のロボットハンド２を取付
けたロボット４によって箱詰めを行なう工程について説
明する。化粧箱１６は、搬送コンベア４４によって図２
の矢印方向から連続的に搬送されてくる。一方、多数の
ボトル１２を直立した状態で収容したダンボール箱４６
は、それぞれ供給コンベア４８（４８Ａ，４８Ｂ，４８
Ｃ，４８Ｄ）によって搬送され、搬送コンベア４４の手
前に停止している。最初の工程では、第１のロボット４
（４Ａ）が、先ず、そのアーム６の先端に取付けられて
いるロボットハンド２を第１の供給コンベア４８（４８
Ａ）上に移動させ、ボトル把持機構１４のセンターＣ1
（図１参照）を、ダンボール箱４６内に収容され、今回
の動作で取り出される１本のボトル１２のセンターに一
致させて、そのボトル１２の上方に停止させる。 【００１５】続いて、ロボット４の動作によりロボット
ハンド２全体を下方のボトル１２に向けて下降させると
ともに、昇降用シリンダ２２を作動させて、その作動ロ
ッド２２ａの先端に取付けられている開閉用シリンダ２
４および把持爪３０等から成るボトル把持機構１４を下
降させる。図１に示すロボットハンド２は、ボトル把持
機構１４が上昇している状態を示しているが、この状態
のままロボットハンド２全体を下降させると、ボトル把
持機構１４の隣りに設けられているボトル吸着機構１８
が、取り出されるボトル１２以外のボトル１２あるいは
これらのボトル１２を収容しているダンボール箱４６の
壁面等に干渉してしまうおそれがあるので、ボトル１２
を取り出す際には、昇降用シリンダ２２を作動させるこ
とによってボトル把持機構１４だけを独立して下降さ
せ、ボトル吸着機構１８よりも下方に突出させるように
なっている。 【００１６】ボトル把持機構１４が下方のボトル１２の
頭部１２ａまで下降した後、開閉用シリンダ２４を作動
させて昇降カム３２を下降させる。昇降カム３２の外面
は球面状になっており、下降に伴って把持爪３０の上部
に設けられたテーパ面３０ａを外側に押し広げることに
より、下部の係合部３０ｂを閉じてボトル１２の頭部１
２ａを把持する。続いて、ロボット４の動作によってロ
ボットハンド２全体を上昇させるとともに、昇降用シリ
ンダ２２を作動させることにより、ボトル把持機構１４
およびこの把持機構１４に把持されているボトル１２を
引き上げてそのボトルをダンボール箱４６内から抜き出
す。ダンボール箱４６から抜き出されるとともに、昇降
用シリンダによってロボットハンド２全体に対して相対
的に引き上げられたボトル１２は、図１に実線で示すよ
うに、ボトル吸着機構１８の吸盤４２と高さが一致する
ようになっている。 【００１７】この状態で図示しない切換弁を切換えるこ
とにより、ボトル吸着機構１８の吸盤４２にバキューム
を導入してボトル１２の側面を吸着する。吸盤４２によ
ってボトル１２を吸着した後、ボトル把持機構１４の開
閉用シリンダ２４を作動させて昇降カム３２を上昇させ
る。昇降カム３２の上昇により把持爪３０の係合部３０
ｂが開放してボトル１２を離す。この動作によって、ボ
トル把持機構１４によりダンボール箱４６から取り出さ
れたボトル１２は、ボトル吸着機構１８に引渡される。 【００１８】次に、ボトル吸着機構１８側の回転用シリ
ンダ４０を作動させて、吸盤４２が取付られている可動
プレート３８を回転させる。この可動プレート３８は、
図１に示すように、鉛直方向の位置（図１の実線参照）
から９０°を越える角度回転されて回転軸３６側がやや
下方を向いた状態になる（同図の想像線参照）。このと
きには、吸盤４２に吸着されているボトル１２は、頭部
１２ａがやや下方を向いた状態になる。 【００１９】上記のようにダンボール箱４６から取り出
したボトル１２を、頭部１２ａがやや下を向くように横
倒しにする工程を行なった後、または、ボトル１２を取
り出した後横倒しにする工程を行なう間に、ロボット４
の動作によってロボットハンド２を移動させて、ボトル
２が挿入される化粧箱１６の上方に正確に位置決めす
る。その後、ロボットハンド２全体を下降させてボトル
１２を化粧箱１６の所定の位置に挿入する。ボトル吸着
機構１８に保持されているボトル１２は、頭部１２ａを
やや下向きにして傾斜した状態になっているので、化粧
箱１６内のボトル１２の挿入スペース１６ａに対しボト
ル１２のサイズがほぼ等しいために、ほとんどクリアラ
ンスがない場合でも、ボトル１２が化粧箱１２の壁面１
６ｂ，１６ｃに干渉することなく、頭部１２ａを先にし
て順次化粧箱１６内に挿入される。ボトル１２を化粧箱
１６内の所定の位置に挿入した後、吸盤４２へのバキュ
ームが遮断されて吸着保持されていたボトル１２が解放
される。 【００２０】第１供給コンベア４８（４８Ａ）によって
直立した状態で搬送されてきた１個のボトル１２を、上
記化粧箱（箱体）１６内に挿入した第１のロボット４
（４Ａ）は、再びロボットハンド２を上昇させ、次の第
２供給コンベア４８（４８Ｂ）上に停止しているダンボ
ール箱４６内の、次に取り出されるボトル１２上に移動
する。このボトル１２に対しても上記第１供給コンベア
４８（４８Ａ）上のボトル１２に対すると同様の工程に
よってダンボール箱４６から取り出して上記化粧箱１６
の所定の位置に挿入する。その後、第２のロボット４
（４Ｂ）により同様の工程を繰返して各化粧箱１６内に
所定の個数および種類のボトル１２を挿入する。なお、
この実施例では、１台のロボット４がその両側に配置さ
れた２列の供給コンベア４８上のボトル１２を、それぞ
れ１個ずつ取り出して順次化粧箱１６内に挿入するよう
になっているが、供給コンベア４８の配置およびロボッ
ト４の配置はこれに限定されるものではなく。各列４８
に１台のロボット４を配置しても良い。また、各供給コ
ンベア４８によって搬送されてくるボトル１２は、他の
供給コンベア４８によって搬送されるボトル１２と同一
のものでも異なるものであっても良い。さらに、一台の
ロボット４で、同時に複数本のボトル１２の処理を行な
うことも可能である。 【００２１】 【発明の効果】以上述べたように本発明に係るロボット
ハンドは、起立した物品の頭部を把持する把持手段と、
この把持手段が把持している上記物品の側面を吸着する
吸着手段と、上記把持手段が物品を解放した後、吸着手
段を回転させて上記物品を横倒しにする回転手段と、上
記把持手段を吸着手段に対して独立して昇降させる昇降
手段とを備えているので、先ず、把持手段を吸着手段よ
りも下降させて吸着手段が他の物品等に干渉するおそれ
のない状態にして、把持手段に起立している物品を把持
させ、次に、把持手段が把持しているこの物品を同時に
吸着手段によって吸着保持した後、把持手段がこの物品
を解放して吸着手段に単独で保持させ、その後、回転手
段によって吸着手段を回転させて物品を横倒しの状態に
することができ、極めて簡単な構成で、起立した物品の
取り出し、この物品の引き渡し、物品の横倒し、および
物品の箱体内への挿入等の各工程を高速でかつ正確に行
なうことができる。
り、特に、起立した状態で供給された物品を取出して横
倒しにした後箱体内に挿入するようにしたロボットハン
ドに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】例えば、化粧品等の商品では、化粧箱内
にボトルを寝かせた状態で収納して販売することが一般
に行なわれている。このような化粧品等のボトルは、縦
長のものが多く使用されており、化粧箱内への箱詰めが
行なわれるまでは、通常、ダンボール等の大型の箱体内
に直立した状態で多数収容されて、運送あるいは保管等
の取り扱いが行なわれている。 【０００３】上記のように、大型のダンボール箱内に起
立した状態で多数収容されているボトルを、このダンボ
ール箱から１本ずつ取り出して横倒しにし、薄型の化粧
箱内に寝かせた状態で収容するためには、コンベアによ
って搬送されてきた、多数のボトルが起立して互いに接
触した状態で詰め込まれているダンボール箱から、先
ず、一本のボトルの頭部を把持手段によって掴んで上方
へ引抜くことにより取り出し、その後、このボトルを別
の挿入手段に引き渡し、次に、この挿入手段が保持して
いるボトルを横転させて寝かせた状態にした後、別のコ
ンベアによって搬送されてきた化粧箱内に挿入するよう
になっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従って、起立したボト
ルが多数収容されているダンボール箱から、化粧箱内へ
の詰め替えを行なうには、ダンボール箱内で起立してい
るボトルの頭部を掴んで一本ずつ取り出す取り出し手段
と、起立した状態で取り出されたボトルを横倒しにして
ほぼ水平に寝かした状態にした後、このボトルを化粧箱
内に挿入する挿入手段との少なくとも２つの機構が必要
であり、また、これらの機構をそれぞれ作動させる駆動
手段が必要である。しかもこれら別々の機構間でボトル
の引き渡しを行なわなければならない。従って、このよ
うな箱体内への物品挿入装置は、構造が複雑であり、し
かも、別々の機構間で引き渡しの工程を行なわなければ
ならないため、高速化することが困難であり、処理能力
の向上が望めないという問題があった。 【０００５】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、起立した物品を掴んで取り出した後、横倒しの状
態にして箱体内へ収納する箱詰め工程を、高速化して処
理能力を向上させることができるロボットハンドを提供
することを目的とするものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明に係るロボットハ
ンドは、起立した物品の頭部を把持する把持手段と、こ
の把持手段が把持している上記物品の側面を吸着する吸
着手段と、上記把持手段が物品を解放して吸着手段に引
渡した後、この吸着手段を回転させることにより上記物
品を横倒しにする回転手段と、上記把持手段を吸着手段
に対して独立して昇降させる昇降手段とを備えている。 【０００７】上記構成のロボットハンドでは、把持手段
によって起立した物品の頭部を把持しダンボール箱等か
ら取出し、その後、この把持手段に把持されている物品
の側面を吸着手段により吸着する。この時点では、物品
は頭部を把持手段により、また側面を吸着手段によりと
もに保持された状態にある。続いて、把持手段が物品を
離してこの物品を吸着手段に引渡す。従って、把持手段
から吸着手段への物品の引き渡しが容易にかつ確実に行
なわれる。次に、吸着手段を回転させることにより、吸
着保持している物品を横倒しの状態にする。その後、吸
着手段および上記把持手段を一体的に下降させて、吸着
手段が吸着保持している物品を頭部側から箱体内へ挿入
する。上記把持手段は吸着手段に対して独立して昇降す
ることができるので、物品を把持する際に、把持手段を
吸着手段等の他の部分よりもさらに下降させることによ
り、吸着手段が、把持手段によって掴まれる物品以外の
物品あるいはこれら物品を収容しているケース等に干渉
することを避けることができる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例により本
発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係るロボッ
トハンドを示すもので、このロボットハンド（全体とし
て符号２で示す）は、図２に示す箱詰め装置のロボット
４のアーム６先端に取付けられて使用される。このロボ
ットハンド２は、長方形の板体から成る水平な取付板８
と、その下面に固定された垂直な支持プレート１０とを
備えており、これら水平な取付板８と垂直な支持プレー
ト１０に、物品把持機構（ボトル把持機構）１４および
物品吸着機構（ボトル吸着機構）１８が取付けられてい
る。ボトル把持機構１４は、起立した状態で搬送されて
下方に位置しているボトル等の物品の頭部１２ａを把持
して取り出し、ボトル吸着機構１８は、上記ボトル把持
機構１４が取り出したボトル１２を受取ってほぼ水平状
態に寝かせた状態にした後、箱体（化粧箱）１６（図２
参照）のボトル収容スペース内に挿入する。そして、こ
れらボトル把持機構１４とボトル吸着機構１８とを備え
たロボットハンド２は、上記水平な取付板８の上面に設
けられたジョイント２０を介して、上記ロボットアーム
６の先端に装着される。 【０００９】取付板８の下面の端部（図１の左端）寄り
に、垂直方向下方に向けて上記ボトル把持機構１４を昇
降させる昇降用シリンダ２２が固定され、さらに、この
昇降用シリンダ２２の作動ロッド２２ａの先端に、ボト
ル把持機構１４が取付られている。ボトル把持機構１４
は、シリンダ本体２４ｂの下端に固定された保持筒２６
（図１および図４参照）と、この保持筒２６に円周方向
等間隔で、すなわち６０°間隔で、水平方向の支点ピン
２８を中心に揺動可能に支持された３本の把持爪３０
と、このシリンダ（以下、開閉用シリンダと呼ぶ）２４
の作動ロッド２４ａの下端に固定され、これら３本の把
持爪３０を同時に揺動させて開閉する昇降カム３２とを
備えている。なお、把持爪３０の数は、この実施例のよ
うに３本に限るものではなく、ボトル等の物品１２を確
実に把持しうるものであれば、２本あるいは４本以上で
あっても良い。 【００１０】上記３本の把持爪３０は、支点ピン２８よ
りも上方の部分に、互いに向かい合う面が上方に向けて
次第に広がるように傾斜したカム面３０ａが形成され、
支点ピン２８より下方には、ボトル１２の頭部１２ａに
３方から係合してこのボトル１２を把持する係合部３０
ｂが形成されている。これら３本の把持爪３０は、支点
ピン２８よりも上方に装着されたスプリング（例えばＯ
リング等のばね性のあるリング）３４によって、常に、
上方部分が互いに接近する方向、すなわち、支点ピン２
８よりも下方の係合部３０ｂが開放する方向に付勢され
ている。この実施例では、ボトル１２の頭部１２ａ外周
に環状の凸部１２ｂが形成されており、各把持爪３０の
係合部３０ｂには、この環状凸部１２ｂに係合する凹部
３０ｃが形成されている。なお、この係合部３０ｃの形
状は、ボトル１２の頭部１２ａの形状に応じて適宜変更
される。一方、開閉用シリンダ２４の作動ロッド２４ａ
の先端に固定されている昇降カム３２は、その外周面が
球面状になっているっている。 【００１１】従って、開閉用シリンダ２４の作動により
昇降カム３２を下降させると、昇降カム３２の球面状の
外周面が、３本の把持爪３０の上部に設けられているカ
ム面３０ａを、スプリング３４に抗して押し広げること
により、支点ピン２８よりも下方の係合部３０ｂを互い
に接近させてボトル１２の頭部１２ａを把持することが
できる。また、逆に、開閉用シリンダ２４の作動により
昇降カム３２が上昇すると、把持爪３０の上部のカム面
３０ａを有する部分がスプリング３４に引かれて接近す
ることにより、下方の係合部３０ｂが開放してボトル１
２を離すようになっている。 【００１２】上記水平な取付板８の下面に垂直に固定さ
れている支持プレート１０の下端部に、上記ボトル吸着
機構１８が取付けられている。このボトル吸着機構１８
は、垂直な支持プレート１０の下端部に回転軸３６を介
して回転可能に連結された可動プレート３８と、支持プ
レート１０の、上記ボトル把持機構１４と反対側の面
（図１の右側の面）に固定され、その作動ロッド４０ａ
が上記可動プレート３８の上部に連結されているシリン
ダ（以下、回転用シリンダと呼ぶ）４０と、可動プレー
ト３８が下向きすなわち鉛直方向を向いたときに上記ボ
トル把持機構１４の方を向く側の面上に取付けられた複
数個の吸盤４２と、これら各吸盤４２に図示しない切換
弁を介して接続されたバキューム源（図示せず）とを備
えている。上記可動プレート３８は、回転用シリンダ４
０の作動によって鉛直方向を向いた位置（図１に実線で
示す位置）と、回転端３８ａが上記回転軸３６よりもや
や上方を向いた位置（図１に想像線で示す位置）との間
で揺動できるようになっている。すなわち、可動プレー
ト３８は回転用シリンダ４０によって９０°をやや越え
る角度の間を往復揺動することができる。 【００１３】図２は、上記構成のロボットハンド２を使
用して箱詰めを行なう箱詰め装置の一例を示すもので、
このロボットハンド２は、上記取付板８の上面に設けら
れたジョイント２０を介してロボット４のアーム６先端
に取付けられる。この箱詰め装置は、ボトル１２が挿入
される化粧箱１６を搬送する搬送コンベア４４と、この
搬送コンベアに４４直交して配置され、上記化粧箱１６
内に挿入されるボトル１２を直立した状態で多数（この
実施例では１０本）収容しているダンボール箱４６を連
続的に搬送する供給コンベア４８と、上記化粧箱１６用
の搬送コンベア４４と各供給コンベア４８との交差部付
近に配置され、供給コンベア４８上に停止しているダン
ボール箱４６内から、ボトル１２を１本ずつ取り出して
上記化粧箱１６内に挿入するロボット４とを備えてい
る。この実施例では、複数種類のボトル１２が１つの化
粧箱１６内に挿入されるようになっており、化粧箱１６
用の搬送コンベア４４の側部には、複数本の供給コンベ
ア４８（４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄ，４８Ｅ）が
配置され、また、２本の供給コンベア４８毎に１台のロ
ボット４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）が配置されている。 【００１４】次に、上記構成のロボットハンド２を取付
けたロボット４によって箱詰めを行なう工程について説
明する。化粧箱１６は、搬送コンベア４４によって図２
の矢印方向から連続的に搬送されてくる。一方、多数の
ボトル１２を直立した状態で収容したダンボール箱４６
は、それぞれ供給コンベア４８（４８Ａ，４８Ｂ，４８
Ｃ，４８Ｄ）によって搬送され、搬送コンベア４４の手
前に停止している。最初の工程では、第１のロボット４
（４Ａ）が、先ず、そのアーム６の先端に取付けられて
いるロボットハンド２を第１の供給コンベア４８（４８
Ａ）上に移動させ、ボトル把持機構１４のセンターＣ1
（図１参照）を、ダンボール箱４６内に収容され、今回
の動作で取り出される１本のボトル１２のセンターに一
致させて、そのボトル１２の上方に停止させる。 【００１５】続いて、ロボット４の動作によりロボット
ハンド２全体を下方のボトル１２に向けて下降させると
ともに、昇降用シリンダ２２を作動させて、その作動ロ
ッド２２ａの先端に取付けられている開閉用シリンダ２
４および把持爪３０等から成るボトル把持機構１４を下
降させる。図１に示すロボットハンド２は、ボトル把持
機構１４が上昇している状態を示しているが、この状態
のままロボットハンド２全体を下降させると、ボトル把
持機構１４の隣りに設けられているボトル吸着機構１８
が、取り出されるボトル１２以外のボトル１２あるいは
これらのボトル１２を収容しているダンボール箱４６の
壁面等に干渉してしまうおそれがあるので、ボトル１２
を取り出す際には、昇降用シリンダ２２を作動させるこ
とによってボトル把持機構１４だけを独立して下降さ
せ、ボトル吸着機構１８よりも下方に突出させるように
なっている。 【００１６】ボトル把持機構１４が下方のボトル１２の
頭部１２ａまで下降した後、開閉用シリンダ２４を作動
させて昇降カム３２を下降させる。昇降カム３２の外面
は球面状になっており、下降に伴って把持爪３０の上部
に設けられたテーパ面３０ａを外側に押し広げることに
より、下部の係合部３０ｂを閉じてボトル１２の頭部１
２ａを把持する。続いて、ロボット４の動作によってロ
ボットハンド２全体を上昇させるとともに、昇降用シリ
ンダ２２を作動させることにより、ボトル把持機構１４
およびこの把持機構１４に把持されているボトル１２を
引き上げてそのボトルをダンボール箱４６内から抜き出
す。ダンボール箱４６から抜き出されるとともに、昇降
用シリンダによってロボットハンド２全体に対して相対
的に引き上げられたボトル１２は、図１に実線で示すよ
うに、ボトル吸着機構１８の吸盤４２と高さが一致する
ようになっている。 【００１７】この状態で図示しない切換弁を切換えるこ
とにより、ボトル吸着機構１８の吸盤４２にバキューム
を導入してボトル１２の側面を吸着する。吸盤４２によ
ってボトル１２を吸着した後、ボトル把持機構１４の開
閉用シリンダ２４を作動させて昇降カム３２を上昇させ
る。昇降カム３２の上昇により把持爪３０の係合部３０
ｂが開放してボトル１２を離す。この動作によって、ボ
トル把持機構１４によりダンボール箱４６から取り出さ
れたボトル１２は、ボトル吸着機構１８に引渡される。 【００１８】次に、ボトル吸着機構１８側の回転用シリ
ンダ４０を作動させて、吸盤４２が取付られている可動
プレート３８を回転させる。この可動プレート３８は、
図１に示すように、鉛直方向の位置（図１の実線参照）
から９０°を越える角度回転されて回転軸３６側がやや
下方を向いた状態になる（同図の想像線参照）。このと
きには、吸盤４２に吸着されているボトル１２は、頭部
１２ａがやや下方を向いた状態になる。 【００１９】上記のようにダンボール箱４６から取り出
したボトル１２を、頭部１２ａがやや下を向くように横
倒しにする工程を行なった後、または、ボトル１２を取
り出した後横倒しにする工程を行なう間に、ロボット４
の動作によってロボットハンド２を移動させて、ボトル
２が挿入される化粧箱１６の上方に正確に位置決めす
る。その後、ロボットハンド２全体を下降させてボトル
１２を化粧箱１６の所定の位置に挿入する。ボトル吸着
機構１８に保持されているボトル１２は、頭部１２ａを
やや下向きにして傾斜した状態になっているので、化粧
箱１６内のボトル１２の挿入スペース１６ａに対しボト
ル１２のサイズがほぼ等しいために、ほとんどクリアラ
ンスがない場合でも、ボトル１２が化粧箱１２の壁面１
６ｂ，１６ｃに干渉することなく、頭部１２ａを先にし
て順次化粧箱１６内に挿入される。ボトル１２を化粧箱
１６内の所定の位置に挿入した後、吸盤４２へのバキュ
ームが遮断されて吸着保持されていたボトル１２が解放
される。 【００２０】第１供給コンベア４８（４８Ａ）によって
直立した状態で搬送されてきた１個のボトル１２を、上
記化粧箱（箱体）１６内に挿入した第１のロボット４
（４Ａ）は、再びロボットハンド２を上昇させ、次の第
２供給コンベア４８（４８Ｂ）上に停止しているダンボ
ール箱４６内の、次に取り出されるボトル１２上に移動
する。このボトル１２に対しても上記第１供給コンベア
４８（４８Ａ）上のボトル１２に対すると同様の工程に
よってダンボール箱４６から取り出して上記化粧箱１６
の所定の位置に挿入する。その後、第２のロボット４
（４Ｂ）により同様の工程を繰返して各化粧箱１６内に
所定の個数および種類のボトル１２を挿入する。なお、
この実施例では、１台のロボット４がその両側に配置さ
れた２列の供給コンベア４８上のボトル１２を、それぞ
れ１個ずつ取り出して順次化粧箱１６内に挿入するよう
になっているが、供給コンベア４８の配置およびロボッ
ト４の配置はこれに限定されるものではなく。各列４８
に１台のロボット４を配置しても良い。また、各供給コ
ンベア４８によって搬送されてくるボトル１２は、他の
供給コンベア４８によって搬送されるボトル１２と同一
のものでも異なるものであっても良い。さらに、一台の
ロボット４で、同時に複数本のボトル１２の処理を行な
うことも可能である。 【００２１】 【発明の効果】以上述べたように本発明に係るロボット
ハンドは、起立した物品の頭部を把持する把持手段と、
この把持手段が把持している上記物品の側面を吸着する
吸着手段と、上記把持手段が物品を解放した後、吸着手
段を回転させて上記物品を横倒しにする回転手段と、上
記把持手段を吸着手段に対して独立して昇降させる昇降
手段とを備えているので、先ず、把持手段を吸着手段よ
りも下降させて吸着手段が他の物品等に干渉するおそれ
のない状態にして、把持手段に起立している物品を把持
させ、次に、把持手段が把持しているこの物品を同時に
吸着手段によって吸着保持した後、把持手段がこの物品
を解放して吸着手段に単独で保持させ、その後、回転手
段によって吸着手段を回転させて物品を横倒しの状態に
することができ、極めて簡単な構成で、起立した物品の
取り出し、この物品の引き渡し、物品の横倒し、および
物品の箱体内への挿入等の各工程を高速でかつ正確に行
なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る箱体内への物品挿入装
置を示す部分断面図である。 【図２】上記物品挿入装置を用いた箱詰め装置の平面図
である。 【図３】図１の平面図である。 【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 【符号の説明】 ４ 移動手段（ロボット） １２ 物品（ボトル） １２ａ 物品の頭部（ボトルの頭部） １４ 把持手段（ボトル把持機構） １６ 箱体（化粧箱） １８ 吸着手段（ボトル吸着機構） ２２ 昇降手段（昇降用シリンダ） ２４ 把持手段（開閉用シリンダ） ３０ 把持手段（把持爪） ３２ 把持手段（昇降カム） ４０ 回転手段（回転用シリンダ） ４２ 吸着手段（吸盤）
置を示す部分断面図である。 【図２】上記物品挿入装置を用いた箱詰め装置の平面図
である。 【図３】図１の平面図である。 【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 【符号の説明】 ４ 移動手段（ロボット） １２ 物品（ボトル） １２ａ 物品の頭部（ボトルの頭部） １４ 把持手段（ボトル把持機構） １６ 箱体（化粧箱） １８ 吸着手段（ボトル吸着機構） ２２ 昇降手段（昇降用シリンダ） ２４ 把持手段（開閉用シリンダ） ３０ 把持手段（把持爪） ３２ 把持手段（昇降カム） ４０ 回転手段（回転用シリンダ） ４２ 吸着手段（吸盤）
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭52−74492（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−41175（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−256488（ＪＰ，Ａ)
実開 昭51−142273（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B65B 21/04
B65B 35/16 - 35/18
B65B 35/56
B65B 5/08
B25J 15/00
B25J 15/06
B65G 47/91
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 起立した物品の頭部を把持する把持手段
と、この把持手段が把持している上記物品の側面を吸着
する吸着手段と、上記把持手段が物品を解放した後、吸
着手段を回転させて上記物品を横倒しにする回転手段
と、上記把持手段を吸着手段に対して独立して昇降させ
る昇降手段とを備えたことを特徴とするロボットハン
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32214295A JP3505887B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | ロボットハンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32214295A JP3505887B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | ロボットハンド |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH09142411A JPH09142411A (ja) | 1997-06-03 |
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Family
ID=18140402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32214295A Expired - Fee Related JP3505887B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | ロボットハンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505887B2 (ja) |
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| CN111204586A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-05-29 | 上海派能能源科技股份有限公司 | 一种搬运治具及搬运装置 |
| CN114701683B (zh) * | 2022-03-29 | 2024-04-19 | 漳州三通家居用品有限公司 | 自动牙签灌装机 |
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-
1995
- 1995-11-16 JP JP32214295A patent/JP3505887B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH09142411A (ja) | 1997-06-03 |
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