JP3630356B2

JP3630356B2 - 把持装置

Info

Publication number: JP3630356B2
Application number: JP21960097A
Authority: JP
Inventors: 隆一桝矢; 康弘増田
Original assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Current assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2017-08-14
Also published as: JPH1158284A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、物品を把持しているか否か検出できる機能を備えた把持装置に関し、包装装置の製品搬送ライン等に装備され、特にガセットタイプの製袋品における上端シール部を把持して搬送するのに好適な把持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の自動包装ラインでは、包装装置により充填包装された包装品を一定数量単位で段ボール箱に収納するまでの工程が自動化されている。最終的な段ボール箱への収納作業は、包装ラインの終端部に設けた搬送ロボットにより自動的に行われる。
【０００３】
さて、包装装置には、フィルム状の包装材を用いて、いわゆるガセットタイプと呼ばれる包装形態に製品を包装していくピロー式製袋充填機がある。この種の包装装置により製袋充填されたガセットタイプの包装品は、柔軟なフィルム状の包装材で製品を包装しているので、胴部を把持することはできない。そこで、従来は真空チャックを用いて包装品の胴部を吸着し、段ボール箱への収納作業が行われていた。
【０００４】
このような収納作業によると、包装品は転倒した状態で段ボール箱内に積み重ねられていく。したがって、下方に位置する包装品は、その上に積み上げられた包装品の重量を胴部に受け、その圧力で内容物が破壊する危険があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、ガセットタイプの包装品は自立性があり、直立状態で配置することが可能である。この特性を利用して図７に示すように包装品Ｗを直立姿勢で段ボール箱Ｄに収納すれば、上記のごとき積み重ねの圧迫による内容物の破壊は回避でき、しかも高密度に段ボール箱Ｄへ収納することができる。
【０００６】
このようにガセットタイプの包装品Ｗを直立姿勢で段ボール箱Ｄに収納するには、包装品Ｗの上端シール部ａを把持して搬送する方法が最適であるが、該上端シール部ａは薄肉となっており、従来一般の把持手段では確実な把持ができず、把持した包装品Ｗが自重により脱落するおそれがあった。
【０００７】
また、段ボール箱Ｄへの収納に際して包装品Ｗの収納個数に間違いがあると、取引上の信用を失墜することになる。したがって、包装品Ｗを把持して段ボール箱Ｄへ搬送するまでの動作を監視し、搬送すべき包装品Ｗが供給位置で欠落していたり、把持した包装品Ｗの搬送途中における脱落を確実に検出する必要がある。
【０００８】
特公昭４９−３６３０４号公報には、把持した薄板を検出する手段を備えた把持装置（薄板等の自動捕捉装置）が開示されている。この把持装置によれば、機枠に設けた光源と光電装置からなる検出手段をもって、把持した薄板を検出できるようになっている。
【０００９】
しかし、光源と光電装置からなる検出手段は部品コストが高価格となる。しかも把持部材を並列して設け、複数の包装品を一括して搬送する構造とした場合、各把持部材に対応して設置する必要のある光源や光電装置が、相互に干渉してしまい、機枠に設置できないこともある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、物品の薄肉部分であっても確実に把持することができ、しかも物品を把持しているか否かの監視機能を備えた簡易な構造の把持装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明は、以下の構成を備えている。
▲１▼ 一対の開閉手段が互いに協同して絶縁性の物品を把持する。
▲２▼ 各開閉手段が絶縁性の弾性部材を備え、各開閉手段の閉塞動作に伴いそれら弾性部材が物品に接触して把持状態を形成する。
▲３▼ 各開閉手段が物品を把持したとき該物品を挟んで対向する部位にそれぞれ導電性接触子を設け、各開閉手段の閉塞時に把持する物品が存在しないときはこれら導電性接触子が相互に接触して電気的に導通状態を形成する。
【００１２】
これらの構成を備えた本発明に係る把持装置は、弾性部材を介して物品を把持するので、該弾性部材が物品に密着して確実な把持状態を形成する。したがって、物品の薄肉部分であっても確実に把持することができる。
【００１３】
また、本発明は導電性接触子という簡易な構造のセンサにより物品を把持しているか否かを検出するので、安価に製作できる。この導電性接触子としては、例えば、金属性の螺子を利用することができる。
【００１４】
開閉手段が物品を把持しているときは、該物品により導電性接触子間が絶縁され、一方、開閉手段の閉塞時に把持する物品が存在しないときは、導電性接触子間が接触して電気的に導通状態を形成する。したがって、各導電性接触子間が電気的に導通しているか否か監視することにより、物品の有無を確実にチェックすることができる。ただし、把持対象となる物品が絶縁性を有していることが必要である。
【００１５】
また、各開閉手段の少なくとも一方に設けた導電性接触子を、絶縁性の弾性部材により支持し、該導電性接触子が弾性部材の変形に伴い変位する構成としてもよい。
このように構成すれば、開閉手段の閉塞時に導電性接触子の相互間に作用する接触圧を、弾性部材の変形に伴う変位によって軽減することができる。したがって、導電性接触子の間に物品が介在していても、その物品に過度な接触圧が作用せず、損傷を防止することができる。しかも、各導電性接触子が当接しても、それにより各開閉手段の移動が直ちに阻止されることはなく、物品を確実に把持するまで各開閉手段が移動を続けることができる。
【００１６】
さらに、弾性部材及び導電性接触子を備えた各開閉手段を複数対並べて設け、これら各開閉手段を一体に開閉可能とすれば、複数の物品を一括して把持することができ、搬送効率を向上させることができる。この場合にも、導電性接触子は機枠でなく各開閉手段に装着するので、装着位置を制限されるおそれはない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１はこの発明の実施形態に係る把持装置の全体構成を一部切欠いて示す正面図である。また、図２及び図３は同装置の要部を拡大して示す一部断面正面図であり、図２は開放状態、図３は閉塞状態（把持状態）を示している。図４は図２の矢視Ａ−Ａ線図、図５は図２の矢視Ｂ−Ｂ線図である。
【００１８】
把持装置は、固定プレート１０及び可動プレート２０を備え、固定プレート１０に対して可動プレート２０が図１の左方向に移動することにより、これらプレート１０，２０間で物品（包装品）Ｗを把持する構成となっている。
固定プレート１０は、装置本体１に設けた固定枠２に装着してある。この実施形態では、図１に示すように、複数の固定プレート１０が一定間隔をおいて固定枠２に並べて装着してある。
【００１９】
また、固定枠２の下面にはアクチュエータ本体３が固定してあり、このアクチュエータ本体３に対し、摺動体３ａが図１の左右方向に摺動自在となっている。摺動体３ａの下面には可動枠４が設けてあり、この可動枠４に可動プレート２０が装着してある。この実施形態では、図１に示すように、固定プレート１０と同じ枚数の可動プレート２０が、一定間隔をおいて可動枠４に並べて装着してある。
固定プレート１０と可動プレート２０は各一枚づつが対になっており、対の関係にある各プレート１０，２０の一側面は互いに対向して配置してある。
【００２０】
固定プレート１０において、可動プレート２０と対向する側面の下部には、図４に示すように、絶縁性を有する板状の弾性部材１１が貼り付けてある。この弾性部材１１は、例えば合成ゴムにより形成することができる。
一方、可動プレート２０において、固定プレート１０に貼り付けた弾性部材１１と対向する側面領域には、任意の箇所に絶縁性を有する弾性部材２１が点在して貼り付けてある。この弾性部材２１も、例えば合成ゴムにより形成することができる。
【００２１】
また、固定プレート１０に貼り付けた弾性部材１１の任意箇所（図４では、ほぼ中央部）には、図２に拡大して示すように支持孔１２が穿設してあり、この支持孔１２に金属螺子１３を嵌め込んである。金属螺子１３は、頭部１３ａが可動プレート２０と対向する側に露出しており、他方の側に露出する螺子部には、座金１４を介してナット１５が螺合してある。金属螺子１３は、ナット１５の締結により弾性部材１１にがたつくことなく装着されている。
【００２２】
ここで、固定プレート１０にも、支持孔１２と接する部位に透孔１６が形成してある。この透孔１６は、座金１４及びナット１５の外径よりも大きな内径寸法としてあり、これら座金１４及びナット１５が固定プレート１０に接触することを回避している。これにより、金属螺子１３と固定プレート１０の間が絶縁される。
金属螺子１３は、後述するように物品（包装品）Ｗを把持しているか否かを検出するための導電性接触子を構成する部材である。この金属螺子１３には、導線１７を介してプラスの電圧が印加されている。
【００２３】
一方、可動プレート２０において、金属螺子１３と対向する部位にも導電性接触子を構成する金属部材２２が設けてある。この金属部材２２は、可動プレート２０を介して接地されている。したがって、金属螺子１３と金属部材２２との間には電位差が生じており、これらが接触したとき、金属螺子１３から金属部材２２へと電流が流れる。この通電の有無を検出することにより、物品（包装品）Ｗを把持しているか否か判別することができる。
【００２４】
上述した構成の把持装置は、図６に示すように包装ラインの終端部に設けた搬送ロボット１００に組み込まれる。この搬送ロボット１００は、図７に示したようなガセットタイプの包装品Ｗを、段ボール箱Ｄに直立した姿勢で収納するための装置である。すなわち、搬送ロボット１００に組み込まれた把持装置１０１は、搬送コンベヤ１０２により直立した姿勢で搬送されてきた包装品Ｗの上端シール部ａ（図７参照）を把持する。このとき、複数の包装品Ｗが、把持装置１０１によりまとめては把持される。続いて、搬送ロボット１００が把持装置１０１を移動させて、図６の紙面手前側に配置してある段ボール箱（図示せず）に把持した包装品Ｗを直立姿勢のまま収納する。
【００２５】
次に、図２及び図３を参照して、把持装置の動作を詳細に説明する。
固定プレート１０と可動プレート２０の中間位置に、把持対象である包装品Ｗの上端シール部ａが位置する状態（図２の状態）から、アクチュエータの摺動体３ａを駆動して、可動枠４を図２の左方向へ移動させて各プレート１０，２０を閉塞する。
【００２６】
この閉塞動作により、包装品Ｗの上端シール部ａが、各プレート１０，２０に貼り付けた弾性部材１１，２１間で把持される（図３参照）。弾性部材１１，２１は、弾力的にたわんで包装品Ｗの上端シール部ａに密着するため、薄肉で表面が平滑となっている上端シール部ａを確実に把持することができる。
この実施形態では、一方の弾性部材２１を点在させることにより、上端シール部ａに対する接触面積を小さくしている。このため、比較的小さな押圧力をもって弾性部材１１，２１間に大きな把持力（圧力）を作用させることができる。
【００２７】
金属部材２２は、包装品Ｗの上端シール部ａを介して金属螺子１３に当接する。包装品Ｗの上端シール部ａは絶縁性を有しているため、同シール部ａの介在により、金属螺子１３と金属部材２２との間は絶縁される。このように、包装品Ｗを把持しているときは、金属螺子１３と金属部材２２との間に電流は流れない。したがって、この非通電状態を検出することにより、包装品Ｗの存在を的確に確認することができる。
【００２８】
一方、把持動作開始位置に包装品Ｗが供給されていなかったり、あるいは把持した包装品Ｗが搬送途中で脱落したような場合は、金属螺子１３に金属部材２２が接触して、これらの部材間に電流が流れる。したがって、この通電状態を検出することにより包装品Ｗの不存在を的確に確認することができる。
【００２９】
またこの実施形態では、金属螺子１３を弾性部材１１の支持孔１２に嵌め込むことにより、弾性部材１１で金属螺子１３を支持している。したがって、金属部材２２が金属螺子１３に当接したとき、その押圧力が弾性部材１１に伝えられて同部材１１は変形する。この弾性部材１１の変形に伴い、金属螺子１３が変位する。
【００３０】
このため、金属部材２２が金属螺子１３に当接しても、それにより可動プレート２０の移動が阻止されることがなく、弾性部材１１、包装品Ｗの上端シール部ａ、及び弾性部材２１の間を充分に密着させることができる。しかも、金属部材２２と金属螺子１３との間の接触圧が抑制されるので、その間に挟まれた包装品Ｗの上端シール部ａが損傷することを防止できる。
【００３１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて定められる技術的範囲内で、種々の変形又は応用が可能であることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明の把持装置は、弾性部材を介して物品を把持する構成としたので、該弾性部材が物品に密着して確実な把持状態を形成し、物品の薄肉部分であっても確実に把持することができる。
また、導電性接触子を用いた簡易な構造で、物品を把持しているか否かを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る把持装置の全体構成を一部切欠いて示す正面図である。
【図２】同装置の要部を拡大して示す一部断面正面図であり、開閉手段が開いた状態を示している。
【図３】同装置の要部を拡大して示す一部断面正面図であり、開閉手段が閉じた状態を示している。
【図４】図２の矢視Ａ−Ａ線図である。
【図５】図２の矢視Ｂ−Ｂ線図である。
【図６】同装置の用途例を示す模式図である
【図７】同装置の把持対象となる包装品とその包装品に対する作業形態を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１：装置本体２：固定枠
３：アクチュエータ本体３ａ：摺動体
４：可動枠１０：固定プレート
１１：弾性部材１２：支持孔
１３：金属螺子１４：座金
１５：ナット１６：透孔
１７：導線２０：可動プレート
２１：弾性部材２２：金属部材

Claims

一対の開閉手段が互いに協同して絶縁性の物品を把持する把持装置であって、
前記各開閉手段が絶縁性の弾性部材を備え、各開閉手段の閉塞動作に伴いそれら弾性部材が物品に接触して把持状態を形成するとともに、
前記各開閉手段が物品を把持したとき該物品を挟んで対向する部位にそれぞれ導電性接触子を設け、前記各開閉手段の閉塞時に把持する物品が存在しないときはこれら導電性接触子が相互に接触して電気的に導通するようにし、該各導電性接触子間の電気的な導通により、把持する物品の不存在を検出可能としたことを特徴とする把持装置。
請求項１記載の把持装置において、
前記各開閉手段の少なくとも一方に設けた導電性接触子は、前記絶縁性の弾性部材により支持され、該弾性部材の変形に伴い変位することを特徴とする把持装置。
請求項１又は２記載の把持装置において、
前記弾性部材及び導電性接触子を備えた各開閉手段を複数対並べて設け、これら各開閉手段を一体に開閉可能としたことを特徴とする把持装置。