JP6877156B2 - 保持装置、保持方法及び荷降ろし装置 - Google Patents
保持装置、保持方法及び荷降ろし装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6877156B2 JP6877156B2 JP2017010503A JP2017010503A JP6877156B2 JP 6877156 B2 JP6877156 B2 JP 6877156B2 JP 2017010503 A JP2017010503 A JP 2017010503A JP 2017010503 A JP2017010503 A JP 2017010503A JP 6877156 B2 JP6877156 B2 JP 6877156B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- suction pad
- suction
- holding device
- pad
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
- B25J15/0683—Details of suction cup structure, e.g. grooves or ridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
- B25J15/0616—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
- B25J15/0625—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum provided with a valve
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
- B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
- B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
吸着方式が広く採用されている。これは、荷物と真空吸着パッドとの接触内部空間の空気
を排出することで内部空間の圧力を下げ大気圧との差圧で荷物保持することにより、保持
装置寸法よりも大きな荷物でも保持可能であるという理由のためである。保持装置が確実
に荷物を吸着して保持するためには荷物の形状や大きさに応じて、それに適合する吸着パ
ッドを用いることが好ましい。保持すべき荷物として複数の種類がある場合には、たとえ
ば荷物ごとに異なる吸着パッドを使い分けるために都度交換するか、或いは吸着パッドが
設けられる保持装置を交換する必要がある。
る。たとえば 吸着パッド内部に負圧バルブを設けて、吸着状態に応じて吸着パッドの吸
着面積を小開口部または大開口部に選択的に切り替えるものが提案されている。しかしな
がら、構造が複雑なため小型軽量化が難しいことや吸着前に予め吸着面積を能動的に選択
することができないため保持動作に時間がかかるなどの課題があった。
保持装置を提供することである。
レータの駆動を制御する制御装置と、を具備する。
互いに対応するものを示す。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚
みと幅との関係、部分間の大きさの比などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。
また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場
合もある。
図1は、本実施形態に係る保持装置である。
るため負圧もしくは正圧を生成可能な空間部を有する吸着部18と、吸着部18の空間部
から流体を排出もしくは空間部に流体を供給することによって負圧もしく正圧を生成する
ための流体制御装置8(選択部ともいう)と、を含む。流体制御装置8の説明は、後述す
る。
断面図(b)である。
端(荷物20側)に有する第1吸着パッド1と、第1吸着パット1と同軸で面積S1より
大きな吸着面積S2を一端(荷物20側)に有する第2吸着パッド2と、第1吸着パッド
1または第2吸着パッド2と荷物との吸着面で形成される吸着空間に流体を供給または排
出するための流路3とを備える。たとえば流体として液体、気体などである。
吸着パッド1の他端(たとえば上)に向かう方向(X軸正方向)を示している。また、第
1方向は、第1吸着パッド1の他端(たとえば上)から第1吸着パッド1の一端(荷物と
の吸着面、たとえば下)に向かう方向(X軸負方向)でもよい。第2吸着パッド2も同様
に第1方向が定義される。
ド2の他端上を覆い、流体の排出または供給を阻害しないよう流路3の縁に接続された弾
性シート5と、外殻形成用のケース部6とを備え、弾性シート5、流路3およびケース部
6の間に膨張収縮可能な密閉空間部7を形成している。この密閉空間部7には流路3とは
独立して、流体を排出または供給する流路4、4が接続している。また、流路3及び流路
4、4の位置は外殻形成用のケース部6によって固定されている。
る。また、第1方向における吸着パッド1、2の一端は荷物20の被吸着面に接触可能で
あって、他端で流路3に接続している。この実施形態では、第1吸着パッド1が弾性シー
ト5に支持されているため、弾性シート5が変形すると第1吸着パッド1の一端の位置が
第1方向に変化(移動)する。一方、第2吸着パッド2は弾性シート5およびケース部6
に支持されているため、弾性シート5が変形しても第2吸着パッド2の一端の位置は変化
しない。
れている。このため、吸着面積S2は吸着面積S1よりも大きく形成されている。
間内の空気を排出または供給する流路3は貫通孔となっており、流体制御装置8と接続し
ている。流路3内部の空気の排出または供給を制御することによって、第1吸着パッド1
または第2吸着パッド2と弾性シート5と荷物の被吸着面とで形成される接触内部空間を
負圧状態または正圧状態とすることで荷物20を吸着保持または脱着することができる。
、流体制御装置8と接続している。流路4、4を介して、密閉空間部7の圧力の状態を負
圧状態と正圧状態とを切り替える制御をすることにより、第1パッド1または第2パッド
2のどちらか一方で荷物20を吸着保持するかを選択的に決定することが可能である。
プラスチックや段ボール紙で構成された箱形状の物体などである。
である。内外二重とは、X軸にほぼ直交するY軸を含む面において第2吸着パッド2が第
1吸着パッド1を囲むことを意味する。
る面である。
る。流体制御装置8は、2系統の流路を備える。第1系統において、チューブ3Aは、そ
の経路途中にチューブ3A内の圧力を計測する第1圧力センサ8Aを備え、切り替えバル
ブ8Fに接続される。制御装置8Cは第1圧力センサ8Aの計測値を収集する。チューブ
3Cは、切り替えバルブ8Fと空気を供給して正圧を生成する加圧装置8Eとを接続する
。また、チューブ3Dは、切り替えバルブ8Fと空気を排出して負圧を生成する吸引装置
8Dとを接続する。
第2圧力センサ8Bを備え、切り替えバルブ8Fに接続する。制御装置8Cは第2圧力セ
ンサ8Bの計測値を収集する。
て、切り替えバルブ8Fと加圧装置8Eと吸引装置8Dの少なくとも一つの動作を制御す
る。切り替えバルブ8Fは、制御装置8Cからの指令信号に基づいて内部流路を切り替え
る。加圧装置8Eまたは吸引装置8Dは、制御装置8Cからの指令信号に基づいて空気の
供給量または排出量を調整する。
サーを用いる。
張破裂することなく、吸引によってつぶれないことが望ましい。
圧力センサと流量センサの両方を備えても良い。また圧力センサに代わって流量センサを
配置した場合は、流量センサが吸着パッドならびに密閉空間の各々に供給または排出され
る流体量を検出することで、たとえば制御装置8Cは供給または排出完了時間を推定する
ことや、吸着保持状態において吸着パッドと荷物との漏れ流量を検出し荷物の吸着状態維
持が可能かどうか判定することなどに活用できる。吸着状態とは、第1吸着パッド1また
は第2吸着パッド2が荷物20に吸着している状態を示す。
せるものを用いてもよい。なお、切替えバルブ8Fは、空気圧により動作するタイプのバ
ルブであっても良い。
ータ(図示せず)の先端部に吸着部18を配置した場合を想定して動作説明する。なお図3
は保持方法において吸着面積を大開口部である第2吸着パッド2と小開口部である第1吸
着パッド1とを選択的に切り替える動作を示す。
、第2吸着パッド2を荷物の被吸着面に押し付ける。この状態から、制御装置8Cは、切
り替えバルブ8Fに対して、チューブ3Aに吸引装置8Dが接続するように切り替え動作
を指示して、吸引装置8Dに空気の吸引を開始させる(ステップS1)。
荷物の被吸着面とで囲まれた吸着空間が負圧となって、第2吸着パッド2と荷物が密着す
る。この時、制御装置8Cは圧力センサ8Aで流路3及び3A内の圧力P1を計測し収集
する。制御装置8Cは、圧力P1を閾値Pxと比較する。閾値Pxは、第2吸着パッド2が荷
物を保持するのに充分な負圧を生成しているかどうかの基準となる値である(ステップS
2)。
を吸着し保持する(ステップS2 Yes、ステップS3)。
、吸着空間に空気流入があるため充分な負圧を得ることができない。もし、P1<Pxでな
い場合には、充分な吸着力がないと判別する。たとえば荷物の角や凹凸部を吸着したため
、吸着パッド2と荷物被吸着面との間に少しだけすきまが生じてしまう状況などが考えら
れる。この状態で、荷物の吸着動作を行うと、第2吸着パッド2では保持できない可能性
があるため、第1吸着パッド1で確実に保持する必要がある(ステップS2 No)。
替え動作を指示して、流路4、4を介して吸着部18の膨張収縮可能な密閉空間部7内部
を加圧させる。密閉空間部7の一部は弾性シート5で形成されているため、密閉空間部7
は膨張することができる。このため、弾性シート5に支持されている第1吸着パッド1の
吸着面が、空間部7の膨張に伴い、第2吸着パッド2の吸着面よりも荷物被吸着面側に突
出するようになる。この時、制御装置8Cは圧力センサ8Bで流路4、4または4A内の圧
力P2を計測し収集する。制御装置8Cは、圧力P2を閾値Pyと比較する(ステップS4)
。閾値Pyは、第1吸着パッド1の吸着面が充分に荷物被吸着面側に突出しているかどう
かの基準となる値である。P2>Pyの場合には充分な突出量があるとして、次のステップ
である吸引動作に移行する(ステップS4 Yes)。P2<Pyの場合には密閉空間部7内部
の加圧を継続する(ステップS4 No)。
バルブ8Fに対して、チューブ3Aに吸引装置8Dが接続するように切り替え動作を指示
する。次に、第1吸着パッド1で荷物を吸着可能かどうかの判定を実施する。制御装置8
Cは圧力センサ8Aで流路3内の圧力P1を計測し収集する。制御装置8Cは、圧力P1を
閾値Pzと比較する(ステップS5)。閾値Pzは、第1吸着パッド1が荷物を保持するの
に充分な負圧を生成しているかどうかの基準となる値である。P1<Pzの場合には充分な
吸着力があるとしてそのまま第1吸着パッド1を用いて荷物を吸着し保持する(ステップ
S5 Yes、ステップS6)。他方で、たとえば第1吸着パッド1と被吸着面との間に隙間が
生じていた場合などでは、吸着空間に空気流入があるため充分な負圧を得ることができな
い。制御装置8は吸引を中止し、マニピュレータ(図示せず)に対して、吸着部18の現在
の吸着位置から変更を指示する(ステップS5 No、ステップS7)。これによって 吸着
位置を変更して再度吸着動作を実施する。
以上の工程により、荷物を吸着し保持する。
動状態の変更指令を行う制御部を備えてもよい。例えば吸引装置8Dの駆動部の動作周期
を変更することで空気排出量を調整し、到達真空圧力を上昇または下降させるような制御
を制御部が実施してもよい。
合の吸着保持動作を説明する。
う)場合には、第2吸着パッド2が荷物に接触した後、流体制御装置8を作動させたとき
、所望の圧力を得られる。所望の圧力を得られた場合、流体制御装置8で負圧を維持し続
けることにより、大きな荷物を吸着パッドで吸着できる。吸着パッドで保持する任意の時
間が経過したら、流体制御装置8での負圧の発生を停止する。流体制御装置8での負圧の
発生を停止すると、吸着パッドの内面と荷物の被吸着面とで囲まれた吸着空間へ空気流入
があると、吸着パッド内の圧力と吸着パッドの外の大気圧とでは差が無くなるため、吸着
パッドに吸着していた大きな荷物は、自重によって吸着パッドから離間する。大きな荷物
を吸着する際には、本実施形態に係る保持装置の第2吸着パッド2と第1吸着パッド1と
の位置関係は、第2吸着パッド2の一端が、第1方向において第1吸着パッド1の一端よ
りも荷物側に位置する。
面と荷物の被吸着面とで囲まれた吸着空間の負圧状態を解消することで、荷物を脱着して
も良い。
着保持動作に関して、図4(b)を参照して説明する。
う)場合では、第2吸着パッド2が荷物の被吸着面積に接触した場合において、第2吸着
パッド2の内部と外部とを連通する隙間が生じる。流体制御装置8を作動させて第2吸着
パッド2内の空気を排出して負圧を生成した場合でも、この隙間を通って、吸着パッド外
部の空気が吸着パッド内部に流入する量が多くなるため小さな負圧となり、小さい荷物へ
の第2吸着パッド2の吸着力が小さくなる。そこで吸着パッドの吸着面積を小さくするこ
とが効果的であり第2吸着パッド2から第1吸着パッド1に切り替えることが望ましい。
閉空間部7に供給し、密閉空間部7を加圧することで弾性シート5を荷物側に膨張させる
。密閉空間部7を加圧し弾性シート5を膨張させることで、弾性シート5に支持される第
1吸着パッド1が押し出されて、第1吸着パッド1の一端が、第1方向において第2吸着
パッド2の一端よりも荷物側に位置するようになる。すなわち、図4(a)の密閉空間部7
よりも図4(b)の密閉空間部7のほうが加圧している分だけ膨張している。これによって
、第2吸着パッド2から第1吸着パッド1を選択的に切り替えられる。
荷物でも吸着させることができる。
に応じて吸着パッドの吸着面積を選択的に切り替え可能とするため、吸着パッドが吸着保
持力の生成に寄与できない可能性を低減することで吸着パッドを必要最小限の個数だけ保
持装置に備えておけば良く、設備費用を抑制でき、また省スペース化が可能であり、さら
に作業効率が向上する。もし 画像認識装置などを用いて荷物の吸着面の大きさを事前に
検知できる場合には、図3のフローチャートで示すように、最初に第2吸着パッド2を用
いて吸着するのではなく、最初から第1吸着パッド1を用いて吸着するように制御しても
よい。
が、必ずしも内外二重である必要はなく多重でも良い。また第1吸着パッド1および第2
吸着パッド2の吸着部形状は、必ずしも環状形状である必要はなく、三角形状や矩形形状
でも良い。また第1吸着パッド1または第2吸着パッド2を第1方向に沿って切断した断
面形状が、円形状・多角形状(三角形、五角形など)でもよく、蛇腹形状でもよい。また、
弾性シート5の形状断面は、第1方向と平行である円柱の中心軸に対して直径が異なる形
状でもよく、例えば円錐形状や半球形状などがある。
いるが、少なくとも一箇所以上あれば良い。
同時に流路4,4を介して吸着部18の膨張収縮可能な密閉空間部7内部を減圧させても
よい。この場合、密閉空間部7が縮小する。このため、弾性シート5で支持している第1
吸着パッド1の吸着面が第2吸着パッド2の吸着面よりも引き上げられて(第1方向に相
対的に移動して)、第2吸着パッド2の吸着を、より確実なものとすることができる。例
えば、荷物の被吸着面において第2吸着パッド2内部に凸部がある場合や吸着パッド側に
湾曲***している場合に、第1吸着パッド1が引き上げられる(第1方向に相対的に移動
する)、上記の動作は特に有効である。相対的に移動するとは、第1吸着パッド1と第2
吸着パッド2が両方移動してもよいし、片方だけが移動してもよい。
図5に本実施形態に係る保持装置を示す。主に第1の実施形態と異なる点を説明する。
たが、本実施形態に係る保持装置では、第2吸着パッド2を第1方向において可動させる
。また、第1実施形態に係る保持装置では、弾性シート5が第1方向において吸着パット
1、2上に設けられていたが、本実施形態に係る保持装置では、弾性シート5が吸着パッ
ト1、2下に設けられ、流体を排出または供給を阻害しないよう流路3の縁に接続され、
第1吸着パッド1の空孔内を通って第2吸着パッド2の一端につながる。すなわち、吸着
保持する荷物と弾性シート5とが接する。さらに、第1の実施形態では、密閉空間部7へ
の空気の流入出を調整することで第1吸着パッド1または第2吸着パッド2のどちらを使
用して荷物を吸着するかを選択的に決定していった。一方、本実施形態に係る保持装置で
は、第1方向において吸着パッド1、2上に基板12が設けられている。基板12に第2
吸着パッド2を第1方向において移動させる可動部9を2つ取り付け、その第2吸着パッ
ド2が第1方向において移動することで第1吸着パッド1または第2吸着パッド2のどち
らを使用して荷物を吸着するかを選択的に決定している。
する部分である。可動部9は、例えば、エアシリンダーが用いられる。
間部7が省略できるため空気の過剰供給により密閉空間部7の許容耐圧値を超えて加圧さ
れ破裂破損するという懸念がなく、堅牢性と動作信頼性を向上できる。
第2の実施形態と異なる点を説明する。
、第2吸着パッド2を第1方向において可動させる4つのリンクを持つ機構(以下、四節
リンク機構)を備えている。
2との接合部は円弧軌跡となるため、第1方向にほぼ直交する面を摺動することが望まし
く。例えば、ピンと長穴を組み合わせた構成でも良い。吸着時の第2吸着パッド2の位置
姿勢を安定維持するために、四節リンク機構は少なくとも3ユニット以上であることが望
ましい。例えば、四節リンク機構が2ユニットの場合は、各四節リンク機構の接合部を通
る軸周りに回転する可能性がある。また、第1実施形態に係る保持装置では、弾性シート
5が第1方向において吸着パット上に設けられていたが、本実施形態に係る保持装置では
、第2の実施形態に係る吸着装置と同様に吸着パット下に設けられている。
部10と第2吸着パッド2との接合部が摺動する機構とは別に、リンク部10同士の接合
部がスライドしてもよい。その他、リンク部10の材質は剛体に限らず弾性体を利用して
も良く、接合部が摺動する代わりに弾性変形しても良い。
する構造でも良い。ただし、吸着パッドは空圧駆動源を利用するため、駆動源の統一によ
る省コスト化の観点から、上下動アクチュエータは電気駆動ではなく空圧駆動を利用する
ことが望ましい。
め、扁平チューブを用いた第3の実施形態に係る保持装置よりも切替えバルブ8Fの数を
少なくすることができる。また、四節リンク機構による上下移動動作は、第1吸着パッド
1と第2吸着パッド2の平行を保つのが容易であり、堅牢な構造となる。さらに、リンク
数を減らして四節リンク機構からシリアルリンク機構とすることで部品点数を少なくする
ことができ、シリアルリンク機構の構成では第2吸着パッド2とシリアルリンク機構と基
台12とで閉リンク構造となり、その効果により第2吸着パッド2に傾斜対応性を付与す
ることができる。
図7に本実施形態に係る保持装置を示す。
路3と、第1方向において基板12に設けられた内外二重の扁平チューブ11と、第1方
向において扁平チューブ下と基板12下を覆い、扁平チューブが膨張または縮小すること
で形状が変形する弾性シート5と、流体制御装置8を含む。
上に設けられていたが、本実施形態に係る保持装置では、吸着パット1、2(本実施形態
では内外二重に設けられた扁平チューブ11、21の内、内側の扁平チューブ11は第1
吸着パッド1に、外側の扁平チューブ21は第2吸着パッド2に対応している)下に設け
られている。なお図7では扁平チューブ11は環状形状を想定して図示しているが、矩形
形状などの多角形状でも良い。
ルブ8Fから保持装置への流路が増加している点にある。図7では1箇所流路が増加して
おり、合計で流路は3系統を有する。チューブ11Aは、内側の扁平チューブ11と切り
替えバルブ8Fとを接続し、チューブ11Aの経路途中に第3圧力センサ8Gを備える。
8E、吸引装置8Dに接続される。チューブ4Aは、外側の扁平チューブ21と切り替え
バルブ8Fとを接続し、チューブ4Aの経路途中に第2圧力センサ8Bを備える。
す。扁平チューブ11とは、たとえば、直径12mmの熱可塑性チューブを加熱した状態
で圧接により断面形状を扁平形状にし、その状態で冷却することで得られるものである。
例えば、熱可塑性チューブの材質としてウレタン製、ナイロン製、フッ素樹脂製、ポリオ
レフィン製やポリウレタンエラストマ製などがある。
となる。扁平チューブ11に流体が供給されると、扁平チューブ11の断面の短手方向に
力が発生し膨張する。図7の例では、短手方向は第1方向に対応する。
装置の吸着直径を変化させる。図6の例では、扁平チューブ11を第1方向にほぼ直交す
る面において内外二重に配置している。
。具体的には、保持装置の外側と内側の扁平チューブ11の膨張収縮を制御することで、
吸着面積を大開口部と小開口部とに選択的に切り替える動作を示す。
接続するように切り替え動作を指示して、外側の扁平チューブ21に空気を供給する。こ
れにより、外側の扁平チューブ21を膨張する。この時、制御装置8Cは圧力センサ8B
で外側の扁平チューブ21内の圧力P2を計測し収集する。制御装置8Cは、圧力P2を閾
値Pbと比較する。閾値Pbは、外側の扁平チューブ21の膨張に伴い、外側の扁平チュー
ブ21で構成された吸着面が十分に突出したかどうかの基準となる値である。P2>Pbの
場合には充分な吐出量があると判断して、次のステップへ移行する(ステップS11)。
吸着部18を荷物の被吸着面に押し付ける。この状態から、制御装置8Cは、切り替えバ
ルブ8Fに対して、チューブ3Aに吸引装置8Dが接続するように切り替え動作を指示し
て、吸引装置8Dの吸着内部空間の空気の排出を開始する(ステップS12)。
性シート5とで構成された吸着面と荷物の被吸着面とで囲まれた空間が負圧となって、荷
物が密着する。この時、制御装置8Cは圧力センサ8Aで流路3または3A内の圧力P1を
計測し収集する。ステップS13において、制御装置8Cは、圧力P1を閾値Pxと比較す
る(ステップS13)。閾値Pxは、外側の扁平チューブ21で構成された吸着面が荷物
を保持するのに充分な負圧を生成しているかどうかの基準となる値である。
された吸着面を用いて荷物を吸着し保持する(ステップS13 Yes、ステップS14)
。
どでは、吸着空間に空気流入があるため充分な負圧を得ることができない。もし、P1<P
xでない場合には、充分な吸着力がないと判別する。たとえば荷物の角や凹凸部を吸着し
たため、外側の扁平チューブ21と荷物被吸着面との間に少しだけすきまが生じてしまう
状況などが考えられる。この状態で、荷物の吸着動作を行うと、保持できない可能性があ
るため、内側の扁平チューブ11で保持する(ステップS13 No)。
るように切り替え動作を指示して、外側の扁平チューブ21から空気を排出する。これに
より、外側の扁平チューブ21を収縮する。それと同時に、制御装置8Cは、切り替えバ
ルブ8Fに対して、チューブ11Aに加圧装置8Eが接続するように切り替え動作を指示
して、内側の扁平チューブ11へ空気を供給する。これにより、内側の扁平チューブ11
を膨張する。これにより、外側の扁平チューブ21と弾性シート5とで構成された吸着面
が沈降し、内側の扁平チューブ11と弾性シート5とで構成された吸着面が突出すること
で、小さな吸着面積を形成する。なおこの時、制御装置8Cは圧力センサ8Bで外側の扁
平チューブ21内の圧力P2を計測し収集する。制御装置8Cは、圧力P2を閾値Pbと比
較する。閾値Pbは、外側の扁平チューブ21の縮小に伴い、外側の扁平チューブ21で
構成された吸着面が十分に沈降したかどうかの基準となる値である。P2<Pbの場合には
充分な沈降量があると判断する。また、制御装置8Cは圧力センサ8Gで内側の扁平チュ
ーブ11内の圧力P3を計測し収集する。制御装置8Cは、圧力P3を閾値Pgと比較する
。閾値Pgは、内側の扁平チューブ11の膨張に伴い、内側の扁平チューブ11で構成さ
れた吸着面が十分に突出したかどうかの基準となる値である。P3>Pgの場合には充分な
沈降量があると判断して、次のステップへ移行する。(ステップS15)。
接続するように切り替え動作を指示する。次に、内側の扁平チューブ11と弾性シート5
とで構成された吸着面で荷物を吸着可能かどうかの判定を実施する。制御装置8Cは圧力
センサ8Aで流路3内の圧力P1を計測し収集する。制御装置8Cは、圧力P1を閾値Pzと
比較する(ステップS16)。閾値Pzは、内側の扁平チューブ11と弾性シート5とで
構成された吸着面が荷物を吸着保持するのに充分な負圧を生成しているかどうかの基準と
なる値である。P1<Pzの場合には充分な吸着力があるとしてそのまま内側の扁平チュー
ブ11と弾性シート5とで構成された吸着面を用いて荷物を吸着し保持する(ステップS
16 Yes、ステップS17)。他方で、たとえば内側の扁平チューブ11と弾性シート
5とで構成された吸着面と被吸着面との間に隙間が生じていた場合などでは、吸着空間に
空気流入があるため充分な負圧を得ることができない。制御装置8は吸引動作を中止し、
マニピュレータ(図示せず)に対して、吸着部18の吸着位置変更を指示する(ステップS
16 No、ステップS18)。これによって吸着位置を変更して再度吸着動作を実施する
。
量に構成可能で、容易に吸着面積を多段的に選択可能な吸着面を実現できる。
図10は、荷降ろし装置の一例を示す図である。
だけ移載するために、第1〜4の実施形態に係るいずれかの保持装置を有するマニピュレ
ータ13と、自動コンベア14を制御する搬送制御装置15と、ロボット制御装置16と
、3次元位置認識装置17とを含む。
5は、ロボット制御装置16と通信可能なように接続され、ロボット制御装置16は、マ
ニピュレータ13および3次元位置認識装置17と通信可能なように接続されている。な
お図10では有線により通信する場合の図であるが無線で通信しても良い。
せることにより、保持装置を移動させることができるロボットのことである。
像センサ17B、17B、17Bを設ける。また、計算機17Aは複数のセンサ17Bで
得られた複数の距離画像を用いて、荷物の位置姿勢を推定する。
センサ17Bを使用して、距離画像センサ17B計測値に基づいて荷物の個数と位置姿勢
情報を算出する計算機17Aとを備えたので、かご台車19に積載された荷物の中で吸着
保持が可能な最上面の荷物の3次元位置を計測することが可能である。
を説明する。まず、搬送制御装置15は自動コンベア14の荷物受け入れ準備が整うと、
3次元位置計測要求信号を3次元位置認識装置17の計算機17Aへ送信する。計算機1
7Aは、3次元位置計測要求信号を受信すると、3次元位置計測を開始する。すなわち、
計算機17Aは複数のセンサ17Bで得られた複数の距離画像を用いて、複数の荷物の位
置姿勢情報を計測する。そして、複数の荷物の位置姿勢情報から、マニピュレータ13で
移載可能な荷物の取り出し手順を決定する。このとき、転倒している荷物が検出された場
合は、エラー検出信号を搬送制御装置15へ送信する。エラー検出がない場合は、3次元
位置情報をロボット制御装置16へ送信する。ロボット制御装置16は、3次元位置情報
を受信すると、マニピュレータ13の保持装置を動作させて、荷物をかご台車19上から
自動搬送コンベア上に移載する。移載がすべて完了すると、ロボット制御装置16は、移
載完了信号を3次元位置認識装置17へと送信する。3次元位置認識装置17では、かご
台車19上に荷物が残っているかどうか3次元位置計測を再実施する。荷物が残っている
場合は、3次元位置情報をロボット制御装置16へ送信し、荷物の移載を行う。荷物が残
っていない場合は、かご台車19移載完了信号を搬送制御装置15へ送信する。搬送制御
装置15は、かご台車19の移載完了信号を受信すると、作業者などに通知して、荷物が
なくなったかご台車19を作業者などが移動し、次のかご台車19を供給する。実際に、
マニピュレータ13の保持部で吸着保持し易い、最上段の荷物を認識する必要がある。そ
こで、3次元計測手段の荷物の位置姿勢情報により、荷物取り出し順序を検討することが
可能となる。ロボット制御装置16は、送信されてきた3次元位置情報に基づき、マニピ
ュレータ13を動作させて、かご台車19から荷物を少なくとも1個ずつ取出して、自動
コンベア14上に移載する。移載された荷物は、自動コンベア14により搬送され、例え
ば行先別に仕分けされた荷物が荷積み作業でかご台車19に積載される。
持装置はマニピュレータ13にのみ設置されるわけではなく、かご台車19などに取り付
けても良い。また、第1〜4の実施形態に係る保持装置への空気の流入出動作は人手で操
作しても良い。
ムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを
予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した保持装置による効果
と同様な効果を得ることも可能である。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュー
タに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク(フレキシブルディスク、
ハードディスクなど)、光ディスク(CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM
、DVD±R、DVD±RW、Blu-ray(登録商標)Discなど)、半導体メモ
リ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読
み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュー
タは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに
記述されている指示をCPUで実行させれば、上述した実施形態の保持装置と同様な動作
を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み
込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。 また、記録媒体からコン
ピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュー
タ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)や、データベース管理ソフト、ネ
ットワーク等のMW(ミドルウェア)等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実
行してもよい。 さらに、本実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込
みシステムと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝達されたプログ
ラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。 また、記録媒体
は1つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本実施
形態における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
れたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パ
ソコン、マイコン等の1つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム
等の何れの構成であってもよい。 また、本実施形態におけるコンピュータとは、パソコ
ンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによ
って本実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
2を相対的に移動させる機構、可動部9を用いて吸着パッド1、2を相対的に移動させる
機構、リンク機構、扁平チューブ11、21に空気を排出または供給して吸着パッド1、
2を相対的に移動させる機構のそれぞれを移動機構とも呼ぶ。
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々
な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置
き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、説明の範囲や要旨に含ま
れると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである
。
ート、6・・外殻ケース部、7・・密閉空間部、8・・流体制御装置、9・・可動部、1
0・・リンク部、11・・扁平チューブ、12・・基板、13・・マニピュレータ、14
・・自動コンベア、15・・搬送制御装置、16・・ロボット制御装置、17・・3次元
位置認識装置、18・・吸着部、19・・かご台車、20・・荷物
Claims (14)
- 対象物に吸着可能な第1吸着パッドと、
前記第1吸着パッドを囲み、前記対象物に吸着可能な第2吸着パッドと、
前記第1吸着パッド及び前記第2吸着パッドを前記第1吸着パッドから前記対象物に向かう第1方向に相対的に移動させる移動機構と、
前記第1吸着パッド及び前記第2吸着パッドの前記対象物側または他端側に備え、圧力によって形状が変形する弾性シートと、
を具備する保持装置。 - 前記移動機構によって、前記第1吸着パッドは前記第2吸着パッドより前記対象物側に
位置する請求項1記載の保持装置。 - 前記移動機構によって、前記第2吸着パッドは前記第1吸着パッドより前記対象物側に位置する請求項1または2に記載の保持装置。
- 前記対象物の吸着状態を検知し、前記吸着状態に基づいて、前記第1吸着パッドと前記第2吸着パッドのどちらを用いるか選択する選択部と、
をさらに具備する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の保持装置。 - 前記第1吸着パッドおよび前記第2吸着パッドがリング形状または多角形状である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の保持装置。
- 前記第1吸着パッドと前記第2吸着パッドを前記第1方向に沿って切断した断面が円形状または多角形状または蛇腹形状である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の保持装置。
- 前記第1吸着パッドおよび前記第2吸着パッドが、扁平チューブで構成される請求項1乃至6のいずれか1項に記載の保持装置。
- 前記移動機構が、リンク機構である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の保持装置。
- 前記移動機構が、空気を排出または供給して移動させる機構である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の保持装置。
- 前記移動機構が、可動部を用いて移動させる機構である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の保持装置。
- 前記第1吸着パッドまたは前記第2吸着パッドを用いる際に、もう一方の吸着パッドよりも吸着性を向上もしくは低下させる制御部をさらに備える請求項4に記載の保持装置。
- 前記第1吸着パッド、前記第2吸着パッドの他に複数の吸着パッドを前記第2吸着パッドの外側に設けられる請求項1乃至11のいずれか1項に記載の保持装置。
- 対象物に吸着可能な第1吸着パッド及び前記第1吸着パッドを囲み、前記対象物に吸着可能な第2吸着パッドを前記第1吸着パッドから前記対象物に向かう第1方向に相対的に移動させる工程と、
前記第1吸着パッド及び前記第2吸着パッドの前記対象物側または他端側に備える弾性シートが圧力によって変形する工程と、
を具備する保持方法。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の保持装置を有するマニピュレータと、
前記マニピュレータの駆動を制御する制御装置と、を具備する荷降ろし装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017010503A JP6877156B2 (ja) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | 保持装置、保持方法及び荷降ろし装置 |
CN201710710713.0A CN108340397A (zh) | 2017-01-24 | 2017-08-18 | 保持装置、保持方法以及卸货装置 |
US15/683,042 US20180207808A1 (en) | 2017-01-24 | 2017-08-22 | Holding device capable of sucking an object, holding method capable of sucking an object, and unloading apparatus using a holding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017010503A JP6877156B2 (ja) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | 保持装置、保持方法及び荷降ろし装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018118337A JP2018118337A (ja) | 2018-08-02 |
JP6877156B2 true JP6877156B2 (ja) | 2021-05-26 |
Family
ID=62905621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017010503A Active JP6877156B2 (ja) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | 保持装置、保持方法及び荷降ろし装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180207808A1 (ja) |
JP (1) | JP6877156B2 (ja) |
CN (1) | CN108340397A (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6666094B2 (ja) * | 2015-09-15 | 2020-03-13 | 株式会社東芝 | 吸着支持装置、および物品把持装置 |
JP6901442B2 (ja) * | 2018-08-02 | 2021-07-14 | 株式会社東芝 | 保持装置、マニピュレータ、および搬送システム |
JP7006554B2 (ja) * | 2018-09-26 | 2022-01-24 | 株式会社島津製作所 | 試料搬送装置 |
KR20200142622A (ko) * | 2019-06-12 | 2020-12-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법 |
JP7505204B2 (ja) * | 2020-02-26 | 2024-06-25 | 株式会社リコー | 吸引式保持部材及びその製造方法、吸引式保持装置、並びに搬送システム |
WO2022235609A1 (en) * | 2021-05-03 | 2022-11-10 | The Regents Of The University Of California | Multi-chamber smart suction cup for tactile sensing |
WO2023210677A1 (ja) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 京セラ株式会社 | 処理装置、吸着機構制御部、プログラム、処理システム及び吸着機構 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2706538B2 (ja) * | 1989-10-25 | 1998-01-28 | 株式会社富士通宮城エレクトロニクス | 真空吸着装置 |
JPH06226674A (ja) * | 1993-02-08 | 1994-08-16 | Nec Corp | 真空吸着ハンド |
JPH079382A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-13 | Toyota Motor Corp | 吸着具 |
JP2001088076A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Ando Electric Co Ltd | 吸着パッド |
JP2002018757A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-22 | Toyota Kihan:Kk | 複数重ねの吸着パッドを備えた真空吸着リフト |
JP2003283187A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品吸着ノズルおよびこれを用いた電子部品装着装置 |
JP2008264973A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Olympus Corp | 吸着ハンド及び吸着装置並びにワークの吸着方法 |
SE532867C2 (sv) * | 2009-03-27 | 2010-04-27 | Xerex Ab | Sugkopp med utbytbara tätningsytor |
JP2011183536A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Ihi Corp | 形状自在な吸着パッド |
CN204160488U (zh) * | 2014-10-14 | 2015-02-18 | 昆山龙腾光电有限公司 | 真空吸盘及具有其的机械手臂 |
JP2016150392A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 矢崎総業株式会社 | 吸着パッド及びワイヤーハーネス部品の搬送装置 |
-
2017
- 2017-01-24 JP JP2017010503A patent/JP6877156B2/ja active Active
- 2017-08-18 CN CN201710710713.0A patent/CN108340397A/zh active Pending
- 2017-08-22 US US15/683,042 patent/US20180207808A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108340397A (zh) | 2018-07-31 |
JP2018118337A (ja) | 2018-08-02 |
US20180207808A1 (en) | 2018-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6877156B2 (ja) | 保持装置、保持方法及び荷降ろし装置 | |
JP6666094B2 (ja) | 吸着支持装置、および物品把持装置 | |
US20180215540A1 (en) | Variable article holding device, transfer device, robot handling system, and method for controlling transfer device | |
JP5225867B2 (ja) | ウェイトバランサ及びパイプ結合方法 | |
US20170106534A1 (en) | Transporter and transport method | |
US10850370B2 (en) | Holding device, flight body, and transport system | |
US10661445B2 (en) | Holding mechanism, manipulator, and handling robot system | |
JP6668417B2 (ja) | 荷役装置、及びプログラム | |
TWI725656B (zh) | 用於拾取和定位物品的裝置與方法 | |
US10023400B2 (en) | Article vacuum holding system and article holding device | |
JP6739935B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP6901442B2 (ja) | 保持装置、マニピュレータ、および搬送システム | |
US11267137B1 (en) | Controlling end effector suction area using expandable bladder | |
JP2019025642A (ja) | ロボットハンド装置、ロボットハンドシステム及び保持方法 | |
JP5872070B2 (ja) | 膨張ワークステーション | |
JP6866115B2 (ja) | ウエハの搬送保持装置 | |
JP6110977B1 (ja) | フローティング装置、およびフローティング装置の制御方法 | |
CN106584430A (zh) | 一种可快速更换工具的工业机器人末端机构 | |
JP2020093331A (ja) | 蓋部材取付装置 | |
JP2019166589A (ja) | 保持機構、マニピュレータ、及びハンドリングロボットシステム | |
JP6595665B1 (ja) | 荷役装置 | |
JP4211387B2 (ja) | 吸着支持装置 | |
JP2022142908A (ja) | ロボットハンドおよびロボットハンドの制御方法 | |
EP4174000A1 (en) | Transfer apparatus, control device, transfer method, program, and storage medium | |
JP2021151685A (ja) | 吸着パッド器を備えたロボット装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20180831 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180903 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20190125 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190918 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210308 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210427 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6877156 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |