JP3956269B2 - 荷物移載装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷物を落下させることなく、荷物の損傷を防止できる荷物移載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の荷物移載装置としては、例えば、図１０に示す荷物移載装置が知られている。この図１０に示す荷物移載装置は、接離移動可能な一対のパーム体1a，1bを備え、これらの両パーム体1a，1bの各々には、高さ位置が同じ引掛け移載用のフック体2a，2bが荷物Ｗに対して進退可能にそれぞれ設けられている。そして、両フック体2a，2bは、荷物Ｗに外側方から進出した状態で移動し、荷物Ｗを水平のまま引掛け移載する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図１０に示す従来の荷物移載装置では、例えば、既に積み付けられた荷物Ｗ0の隣りに、荷物Ｗを積み付ける場合に、一方のフック体2bと荷物Ｗ0との干渉を避けるために、保持していた荷物Ｗを所定距離Ｈだけ落下させなければならない。このため、落下した荷物Ｗには強い衝撃力が作用し、荷物Ｗが損傷するおそれがある問題を有している。
【０００４】
なお、図１１に示す従来の荷物移載装置のように、パーム体3a，3bに設けたフック体4a，4bを荷物Ｗの両側面部に荷物Ｗの内側方から引っ掛ける構成では、フック体4a，4bは既に積み付けられた荷物と干渉しないので、上述の図１０に示す従来の荷物移載装置のような問題はない。しかし、この図１１に示す従来の荷物移載装置では、荷物Ｗの内容物の影響を受けやすく、例えば内容物が満杯に入った荷物Ｗを移載できない。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、荷物の損傷を防止できる荷物移載装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の荷物移載装置は、互いに接離移動可能で、接近時に荷物の両側面部の外面側に当接する対をなす板形状のパーム体と、前記対をなすパーム体のうちの一方のパーム体に設けられ、荷物に対して進退可能であり進出時に荷物の一側面部にこの一側面部の外側方から引っ掛かる第１のフック体と、前記対をなすパーム体のうちの他方のパーム体に設けられ、前記第１のフック体とは異なる高さ位置に位置し、荷物に対して進退可能であり進出時に荷物の一側面部と離間対向する他側面部にこの他側面部の外側方から引っ掛かり、前記進出状態にある第１のフック体とともに移動して荷物を傾けた状態で所定位置まで引掛け移載する第２のフック体と、前記両フック体で引掛け移載中の荷物の上面側に当接して荷物をずれないように上方から押える押え手段とを備え、前記押え手段は、荷物の両側面部であって前記両パーム体が当接しない両側面部の上面に下面が当接する細長形状の押え体と、この押え体を揺動可能に支持する支軸部材と、前記押え体を昇降させる駆動手段とを有し、前記押え体は、前記駆動手段の作動に応じて昇降して荷物に対して進退し、荷物の傾きに応じて前記支軸部材を中心として揺動するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の荷物移載装置の一実施の形態の構成を図面を参照して説明する。
【０００８】
図１ないし図４において、11は荷物移載装置としての荷積み装置で、この荷積み装置11は、複数、例えば直線状に並べられた四個の荷物Ｗを同時に持上げて所定位置まで移載し、図示しないパレット上に所定の荷姿に積み付けるロボットパレタイザ等である。
【０００９】
なお、積付け対象物である荷物Ｗは、図５に示すように、上面を開放した外形略直方体状の箱形状のポリケース、木箱等で、この荷物Ｗの四つの側面部のそれぞれの上端近傍の中央位置には、外面から内面に貫通した上部に水平の一辺を有し下部に頂角を有する略二等辺三角形状の取手部Ｗ1，Ｗ1，Ｗ1，Ｗ1が開口形成されている。また、荷物Ｗの外周側面からは高さ位置の異なる複数の環状の鍔部Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4，Ｗ5が突出形成されており、最上位の鍔部Ｗ2および最下位の鍔部Ｗ3が荷物Ｗの外周側面の上下端位置に位置し、中間の鍔部Ｗ3および鍔部Ｗ4が取手部Ｗ1の上下端近傍位置に位置している。取手部Ｗ1と鍔部Ｗ2とは高さ位置が異なっている。
【００１０】
この荷積み装置11は、図１に示されるように、基台12を備え、この基台12にはロボットアーム13が上方に向って突設され、このロボットアーム13の先端側には回動支持軸体14を介してハンド15が取り付けられている。
【００１１】
このハンド15は、図１ないし図４に示すように、ロボットアーム13の動作に応じて所定の移動範囲内で移動可能な移動体としてのベース体21を備え、このベース体21には高さ位置の異なる互いに離間対向した一対のパーム体22a，22bが接離移動可能に設けられている。また、ベース体21には、パーム体22a，22bを介して引掛け移載用の４対のフック体23a，23b、すなわち４対の第１のフック体23aおよび第２のフック体23bが荷物Ｗに対して進退可能に設けられている。さらに、ベース体21には、両フック体23a，23bで引掛け移載中の荷物Ｗの上面側に当接して荷物Ｗをずれないように上方から押える押え手段25が設けられている。
【００１２】
そして、パーム体22a，22b、フック体23a，23bおよび押え手段25は、ベース体21に吊るされた状態にあり、ロボットアーム13の動作に基づいてベース体21と一体となって所定移動範囲内を移動する。なお、ベース体21は、ロボットアーム13の動作で鉛直方向、水平方向および斜め方向のいずれの方向にも移動可能とされている。
【００１３】
一方、ハンド15のベース体21の下部には、互いに離間対向した平行のガイドレール31，31が取り付けられており、この各ガイドレール31の案内方向は、図１中の横方向であるハンド15の左右方向に一致している。
【００１４】
また、各ガイドレール31には、複数のスライド部材32がスライド自在に嵌合されている。ハンド15の一側である左側に位置するスライド部材32間は一方の連結部材33aにて連結され、この連結部材33aに一方のパーム体22aがスペーサ部材35を介して取り付けられている。一方、ハンド15の他側である右側に位置するスライド部材32間は他方の連結部材33bにて連結され、この連結部材33bに他方のパーム体22bが直接取り付けられており、この他方のパーム体22bは、離間対向した一方のパーム体22aより高い位置に位置している。なお、ハンド15の左右両側の連結部材33a，33bは、軸方向が上下方向に一致した一対の回転体であるタイミングプーリ36間に巻き掛けられた無端体であるタイミングベルト37等の連動手段38にて連動可能となっている。
【００１５】
さらに、ベース体21の下部には、駆動手段としてのシリンダ39が取付け枠40を介して取り付けられており、シリンダ39のロッド41の先端が一方の連結部材33aに固着されている。
【００１６】
そして、シリンダ39のロッド41が進退すると、両連結部材33a，33bがガイドレール31に沿って連動手段38の作用で連動移動し、この連結部材33a，33bの移動に伴って両パーム体22a，22bが接離移動する。なお、接近中の両パーム体22a，22bは、荷物Ｗのハンド15の左右方向に対向する両側面部の外面側に当接して、荷物Ｗをセンタリングすると、例えば図示しない検知手段の検知に基づいて停止する。
【００１７】
ここで、ハンド15の左側の一方のパーム体22aは、図３に示されるように、ハンド15の前後方向に長手方向に有する矩形板形状に形成され、鉛直面に沿って位置している。そして、このパーム体22aの上部に、荷物Ｗの一側面部の取手部Ｗ1に外側方から引っ掛かる進退可能な四つの第１のフック体23aがパーム体22aの長手方向に並んで同じ高さ位置に配置されている。
【００１８】
各第１のフック体23aは、断面略Ｌ字形状の矩形板状材にて形成され、一方のパーム体22aの荷物Ｗと対向する対向面側に突出した軸受け部材45にて軸支された共通の回動軸部材46にそれぞれ取り付けられている。そして、各第１のフック体23aは、後退時にはパーム体22aの上部に開口形成された窓孔47を通ってパーム体22aの外方に突出して位置するが、進出時には下端部のフック部48がパーム体22aの下端縁部に切り欠き形成された切欠き部49を通ってパーム体22aの内方に突出して位置する。このパーム体22aの対向面から突出したフック部48は、荷物Ｗの一側面部の取手部Ｗ1内に入り込んでいる。
【００１９】
また、回動軸部材46にはレバー部材50の一端部が固着され、このレバー部材50の他端部に第１の駆動手段としての第１のシリンダ51のロッド52の先端部が固着されており、このロッド52の進退に対応して回動軸部材46が回動して各第１のフック体23aが一斉に進退する。この第１のシリンダ51は、パーム体22aの長手方向の一端側の上縁部に固着された支持部材53にて支持されている。
【００２０】
一方、ハンド15の右側の他方のパーム体22bは、図４に示されるように、ハンド15の前後方向に長手方向に有する矩形板形状に形成され、鉛直面に沿って位置している。そして、このパーム体22bの上部に、荷物Ｗの上端の鍔部Ｗ2に引っ掛かる進退可能な八つの第２のフック体23bがパーム体22bの長手方向に並んで同じ高さ位置に配置されている。なお、接近して隣り合う二つの第２のフック体23b，23bが一組となっており、一個の荷物Ｗを介して互いに略離間対向する一組の第２のフック体23b，23bと一つの第１のフック体23aとで一対を構成し、この一対のフック体23a，23bで一個の荷物Ｗを引掛け移載する。
【００２１】
また、各第２のフック体23bは、断面略Ｌ字形状の矩形板状材にて形成され、他方のパーム体22bの荷物Ｗと対向する対向面側に突出した軸受け部材55にて軸支された共通の回動軸部材56にそれぞれ取り付けられている。
【００２２】
そして、各第２のフック体23bは、後退時にはパーム体22bの上部に開口形成された窓孔57を通ってパーム体22bの外方に突出して位置するが、進出時には下端部のフック部58がパーム体22bの下端縁部に切り欠き形成された切欠き部59を通ってパーム体22bの内方に突出して位置する。このパーム体22bの対向面から突出したフック部58は、荷物Ｗの他側面部の鍔部Ｗ2，Ｗ3間の空間部内に入り込んでいる。
【００２３】
また、回動軸部材56にはレバー部材60の一端部が固着され、このレバー部材60の他端部に第２の駆動手段としての第２のシリンダ61のロッド62の先端部が固着されており、このロッド62の進退に対応して回動軸部材56が回動して各第２のフック体23bが一斉に進退する。この第２のシリンダ61は、パーム体22bの長手方向の一端側の上縁部に固着された支持部材63にて支持されている。第１のシリンダ51と第２のシリンダ61とは、図示しない制御手段にて個別的に制御される。
【００２４】
なお、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bは、ともに断面略Ｌ字形状の矩形板状材にて形成された略同一構造ものであるが、取付け高さ位置が異なっており、図１に示されるように第１のフック体23aが第２のフック体23bより低い高さ位置に位置している。パーム体22bの強度確保のために、第２のフック体23bの幅寸法は、第１のフック体23aの幅寸法より少しだけ短く設定されている。すなわち、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bの各幅寸法を同じにすると、パーム体22bの窓孔57の開口面積がその第２のフック体23bの幅寸法に応じて増大するため、パーム体22bの強度が低下し、要求される強度を確保できないおそれがある。
【００２５】
また一方、押え手段25は、図１に示すように、荷物Ｗのハンド15の前後方向に対向する両側面部の上端部上面に下面が当接する押え体71を有している。この押え体71は、ハンド15の前後方向に長手方向を有する細長形状に形成され、この押え体71の長さ寸法は荷物Ｗの長さ寸法より少しだけ大きく設定されている。
【００２６】
そして、この押え体71は、ベース体21の下面側のシリンダ保持部材72にて保持された駆動手段としての第３のシリンダ73の作動に応じて昇降し、荷物Ｗに対して進退する。また、押え体71は、軸方向がハンド15の前後方向に一致した支軸部材75にて揺動可能に支持されており、荷物Ｗが傾くとこの荷物Ｗの傾きに応じてその支軸部材75を中心として揺動する。なお、パーム体22a，22b、フック体23a，23b、押え体71等にて荷物Ｗを保持した状態で荷物Ｗを傾けて移載可能な移載手段77が構成されている。
【００２７】
次に、上記一実施の形態の動作を図６ないし図９を参照して説明する。
【００２８】
まず、図６に示すように、ハンド15の一対のパーム体22a，22bを離反移動させ、４対のフック体23a，23bを後退によりパーム体22a，22b の外方に突出させ、押え体71を上昇により後退位置に位置させた状態で、ロボットアーム13の動作に応じてベース体21を下方向に移動させて、一対のパーム体22a，22bをステーションコンベヤ80上の四個の荷物Ｗの両側方に位置させる。
【００２９】
次いで、図７に示すように、シリンダ39の作動により、一対のパーム体22a，22bを接近移動させ、荷物Ｗの両側面部の外面に当接させて、荷物Ｗをセンタリングする。
【００３０】
その後、このセンタリングされて一直線状に密着して並んだ荷物Ｗに対して、第１のシリンダ51および第２のシリンダ61の作動により、４対の第１のフック体23aおよび第２のフック体23bを進出させる。この第１のフック体23aおよび第２のフック体23bの進出時には、低い位置の第１のフック体23aのフック部48は、対応する荷物Ｗの一側面部の取手部Ｗ1の略中央位置に入り込み、高い位置の第２のフック体23bのフック部58は、対応する荷物Ｗの他側面部の鍔部Ｗ2，Ｗ3間の空間部の二箇所に入り込んでいる。この空間部に入り込んだフック部58と鍔部Ｗ2との間にはほとんど間隙はないが、取手部Ｗ1のに入り込んだフック部48と取手部Ｗ1の上部との間には間隙が存在する。続いて、第３のシリンダ73の作動により、押え体71を下降させ、押え体71の下面を荷物Ｗの上面に当接させて、荷物Ｗを上方から押える。
【００３１】
この状態で、ロボットアーム13の作動により、ベース体21とともにパーム体22a，22b、フック体23a，23bおよび押え体71を鉛直上向きに移動させると、図８に示すように、低い位置の第１のフック体23aのフック部48が対応する荷物Ｗの取手部Ｗ1の開口周縁の上部位置に引っ掛かり、高い位置の第２のフック体23bのフック部58が荷物Ｗの他側面部の鍔部Ｗ2の下面位置に引っ掛かり、四個の荷物Ｗが一斉に持上げられる。
【００３２】
この図８に示す荷物の持上げ状態では、荷物Ｗは、パーム体22a，22b、フック体23a，23bおよび傾斜した押え体71でバランス良く保持された状態で、高い位置の第２のフック体23bから低い位置の第１のフック体23aに向って傾いている。
【００３３】
そして、この荷物Ｗを、傾いた状態のまま、移載手段77の第１のフック体23aおよび第２のフック体23bによって、図示しないパレット上の例えば二段目の積み付け位置まで引掛け移載する。なお、作業者は、必要に応じて、パレット上の一段目だけは手作業で荷物Ｗを積み付ける。パレット上の一段目をハンド15で積み付けると、位置ずれが生じるおそれがあり、パレット上の所定位置に荷物Ｗを積み付けできないおそれがあるからである。
【００３４】
この積み付け位置に荷物Ｗを積み付ける場合、ロボットアーム13の作動により、ベース体21とともにパーム体22a，22b、フック体23a，23bおよび押え体71を鉛直下向きに移動させて、図９に示すように、物Ｗの第１のフック体23a側の下端角部を既に積み付けられた一段目の荷物Ｗの対応する上端角部に当接させる。なお、この状態で、第２のフック体23bおよびパーム体22bは、既に積み付けられた二段目の隣りの荷物Ｗ0より上方の位置に位置している。
【００３５】
そして、第１のシリンダ51の作動により低い位置の第１のフック体23aを荷物Ｗから後退させ、フック部48の引掛け保持を解除し、その後、第２のシリンダ61の作動により高い位置の第２のフック体23bを荷物Ｗから後退させ、フック部58の引掛け保持を解除する。すると、荷物Ｗは、自重により水平状に姿勢変更して所定の荷姿となって、積み付け位置に積み付けられ、移載動作が完了する。
【００３６】
その後、ハンド15の一対のパーム体22a，22bを離反移動させ、押え体71を上昇により後退位置に位置させて、次の荷物Ｗに対する移載動作の待機状態とする。
【００３７】
このようにして、上記一実施の形態によれば、ハンド15のベース体21に接離移動可能に設けたパーム体22a，22bで荷物Ｗをセンタリングした後、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bをセンタリングした荷物Ｗの両側面部に荷物Ｗの外側方から引っ掛けて、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bで荷物Ｗを保持した状態で傾けて引掛け移載できる。
【００３８】
したがって、ハンド15で保持した荷物Ｗを、既に積み付けられた荷物Ｗ0の隣りに積み付ける場合でも、荷物Ｗの側面から突出した第２のフック体23bおよびパーム体22bが隣りの荷物Ｗ0と干渉することがなく、従来とは異なり荷物Ｗを落下させなくてもよい。
【００３９】
よって、落下により荷物Ｗに強い衝撃力が働くことがなく、荷物Ｗの損傷を防止でき、しかも、インローのはずれの発生を防止でき、荷姿が悪くなるのも防止できる。
【００４０】
また、ハンド15の第１のフック体23aおよび第２のフック体23bは、荷物Ｗの両側面部に荷物Ｗの外側方から引っ掛かる構成であるから、荷物Ｗの内容物の影響を受けることがなく、例えば内容物が満杯に入った荷物Ｗでも適切に移載積み付けできる。
【００４１】
さらに、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bが同一構造であるので、異なる構造に比べて、組立て性が良好で、生産性を向上できる。
【００４２】
また、昇降可能な押え体71を有する押え手段25を備えるため、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bで引掛け移載中の荷物Ｗのずれを防止でき、持上げた荷物Ｗが落下することを確実に回避できる。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、荷物移載装置11はロボットパレタイザ等の荷積み装置として説明したが、荷下ろし装置等にも適用できる。
【００４４】
また、上記いずれの実施の形態でも、荷物移載装置11は四個の荷物Ｗを同時に移載するとして説明したが、例えば、一個だけの荷物Ｗを移載する構成、或いは、五個或いは六個以上の荷物Ｗを同時に移載する構成とすることもできる。
【００４５】
さらに、上記いずれの実施の形態でも、ハンド15は、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bに対応した第１のシリンダ51および第２のシリンダ61を備えた構成として説明したが、例えば、共通の一つの駆動手段で第１のフック体23aおよび第２のフック体23bを進退させる構成でもよい。
【００４６】
また、上記いずれの実施の形態でも、第２のフック体23bの幅寸法は、第１のフック体23aの幅寸法より少しだけ短いとして説明したが、例えば、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bの幅寸法を同じにし、第１のフック体23aおよび第２のフック体23bの構造を全く同一にしてもよい。
【００４７】
さらに、上記いずれの実施の形態でも、一個の荷物Ｗを介して互いに略離間対向する一組の第２のフック体23b，23bと一つの第１のフック体とで一対をなす構成として説明したが、例えば、一個の荷物Ｗを介して互いに離間対向したそれぞれ一つの第１のフック体23aおよび第２のフック体23bで一対をなす構成としてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、第１のフック体および第２のフック体を荷物の両側面部に荷物の外側方から引っ掛け、この引っ掛けた第１のフック体および第２のフック体で荷物を傾けて引掛け移載できるので、荷物の内容物の影響を受けることがなく、しかも、荷物を所定位置に置く場合に、荷物を落下させることなく荷物の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の荷物移載装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】 同上荷物移載装置の平面図である。
【図３】 同上荷物移載装置の一方から見た側面図である。
【図４】 同上荷物移載装置の他方から見た側面図である。
【図５】 同上荷物移載装置にて移載される荷物を示す斜視図である。
【図６】 同上荷物移載装置の動作を説明する説明図である。
【図７】 同上荷物移載装置の動作を説明する図５に続く説明図である。
【図８】 同上荷物移載装置の動作を説明する図６に続く説明図である。
【図９】 同上荷物移載装置の動作を説明する図７に続く説明図である。
【図１０】 従来の荷物移載装置の説明図である。
【図１１】 他の従来の荷物移載装置の説明図である。
【符号の説明】
11 荷物移載装置としての荷積み装置
22a，22b パーム体
23a 第１のフック体
23b 第２のフック体
25 押え手段
71 押え体
73 駆動手段としての第３のシリンダ
75 支軸部材
Ｗ 荷物

Claims (1)

1. 互いに接離移動可能で、接近時に荷物の両側面部の外面側に当接する対をなす板形状のパーム体と、
   前記対をなすパーム体のうちの一方のパーム体に設けられ、荷物に対して進退可能であり進出時に荷物の一側面部にこの一側面部の外側方から引っ掛かる第１のフック体と、
   前記対をなすパーム体のうちの他方のパーム体に設けられ、前記第１のフック体とは異なる高さ位置に位置し、荷物に対して進退可能であり進出時に荷物の一側面部と離間対向する他側面部にこの他側面部の外側方から引っ掛かり、前記進出状態にある第１のフック体とともに移動して荷物を傾けた状態で所定位置まで引掛け移載する第２のフック体と、
   前記両フック体で引掛け移載中の荷物の上面側に当接して荷物をずれないように上方から押える押え手段とを備え、
   前記押え手段は、
   荷物の両側面部であって前記両パーム体が当接しない両側面部の上面に下面が当接する細長形状の押え体と、
   この押え体を揺動可能に支持する支軸部材と、
   前記押え体を昇降させる駆動手段とを有し、
   前記押え体は、前記駆動手段の作動に応じて昇降して荷物に対して進退し、荷物の傾きに応じて前記支軸部材を中心として揺動する
   ことを特徴とする荷物移載装置。

Images