JP7211208B2 - Depalletizing device and depalletizing method - Google Patents
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Description
本発明は、デパレタイズ装置及びデパレタイズ方法に関するものである。 The present invention relates to a depalletizing device and a depalletizing method.
従来から物流設備においては、パレット上に複数積み上げられた荷物をコンベヤ等へ移載するデパレタイズ作業が行われている。近年においては、このようなデパレタイズ作業は、例えば特許文献1に示されているように、搬送対象物である荷物を吸着支持する産業用ロボットによって行われている。特許文献1に示された産業用ロボットは、一対の把持指を有しており、吸着支持された荷物を把持指によって挟持することにより、荷物を安定的に支持可能としている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in physical distribution facilities, a depalletizing operation has been performed to transfer a plurality of packages stacked on a pallet to a conveyor or the like. In recent years, such depalletizing work is performed by an industrial robot that sucks and supports a load, which is an object to be transported, as disclosed in
ところで、より効率的な荷物の搬送を実現するためには、デパレタイズ作業におけるサイクルタイムを短縮する必要がある。このためには、産業用ロボットにおける荷物の搬送速度を向上させる必要があるが、加速度の増加に起因した慣性力の増加によって吸着支持された荷物がハンドから脱落する恐れがある。 By the way, in order to realize more efficient transportation of cargo, it is necessary to shorten the cycle time in the depalletizing work. For this purpose, it is necessary to improve the transport speed of the load in the industrial robot.
例えば、特許文献1のように荷物の把持指によって挟持することによって、荷物の脱落を抑止することができる。このような場合には、荷物を両側から挟み込むように把持指によって支持する必要がある。しかしながら、パレット上には複数の荷物が隣接して密に載置されていることが一般的であるため、荷物を把持指によって挟持することは困難である。
For example, it is possible to prevent the load from falling off by holding the load with the gripping fingers as in
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、デパレタイズ装置及びデパレタイズ方法において、隣接して密に載置されさた荷物の搬送を可能とすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a depalletizing apparatus and a depalletizing method capable of transporting packages densely placed adjacent to each other.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention employs the following configurations as means for solving the above problems.
第1の発明は、搬送対象物を吸着支持するハンドを有する産業用ロボットを備えるデパレタイズ装置であって、上記産業用ロボットが、上記ハンドに設けられると共に上記ハンドに吸着された上記搬送対象物を挟持することなく側面に当接して上記搬送対象物の搬送時に発生する慣性力を受ける慣性力支持部を備えるという構成を採用する。 A first invention is a depalletizing apparatus comprising an industrial robot having a hand that sucks and supports an object to be conveyed, wherein the industrial robot is provided on the hand and moves the object to be conveyed sucked by the hand. A configuration is adopted in which an inertial force supporting portion is provided that abuts on the side surface of the object to be conveyed and receives the inertial force generated when the object to be conveyed is conveyed.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記ハンドと上記慣性力支持部とを接続すると共に上記慣性力支持部を上記ハンドに対して移動可能な支持部移動機構を備えるという構成を採用する。 A second aspect of the invention employs a configuration in which the hand and the inertia force support portion are connected to each other in the first aspect, and a support portion moving mechanism capable of moving the inertia force support portion with respect to the hand is provided. do.
第3の発明は、上記第2の発明において、上記ハンドが、上記搬送対象物の表面に吸着可能な吸着パッドと、上記吸着パッドが固定されたベースとを備え、上記支持部移動機構は、上記慣性力支持部を前記ベースの外側まで延出可能とするという構成を採用する。 In a third invention based on the second invention, the hand includes a suction pad capable of suction on the surface of the object to be conveyed, and a base to which the suction pad is fixed, and the support moving mechanism includes: A configuration is adopted in which the inertial force support portion can be extended to the outside of the base.
第4の発明は、上記第1~第3いずれかの発明において、上記産業用ロボットが、回動軸心を中心として上記ハンドを回動するハンド駆動部を備え、上記回動軸心と上記慣性力支持部とは、上記ハンドの中心位置を挟んで配置されているという構成を採用する。 In a fourth aspect based on any one of the first to third aspects, the industrial robot includes a hand driving section for rotating the hand about a rotation axis, and the rotation axis and the The inertial force support section employs a configuration in which they are arranged across the center position of the hand.
第5の発明は、上記第1~第4いずれかの発明において、上記慣性力支持部が、上記搬送対象物の第1側面に当接する第1当接部と、上記第1側面に接続された第2側面に当接する第2当接部とを有するという構成を採用する。 In a fifth aspect based on any one of the first to fourth aspects, the inertial force support portion includes a first contact portion that contacts a first side surface of the object to be conveyed and a first contact portion that is connected to the first side surface. and a second contact portion that contacts the second side surface.
第6の発明は、上記第1~第5いずれかの発明において、上記産業用ロボットを制御する制御装置を備え、上記制御装置が、上記搬送対象物の加速期間にて上記搬送対象物の進行方向後方から上記慣性力支持部が上記搬送対象物に当接するように上記ハンドの姿勢を制御し、上記搬送対象物の減速期間にて上記搬送対象物の進行方向前方から上記慣性力支持部が上記搬送対象物に当接するように上記ハンドの姿勢を制御するという構成を採用する。 A sixth aspect of the present invention is any one of the first to fifth aspects of the invention, further comprising a control device for controlling the industrial robot, wherein the control device moves the object to be conveyed during an acceleration period of the object to be conveyed. The posture of the hand is controlled so that the inertia force support portion comes into contact with the object to be conveyed from behind in the direction, and the inertia force support portion is moved from the front in the traveling direction of the object to be conveyed during the deceleration period of the object to be conveyed. A configuration is adopted in which the posture of the hand is controlled so as to abut on the object to be conveyed.
第7の発明は、上記第6の発明において、上記制御装置が、上記搬送対象物の等速移動期間にて上記産業用ロボットの旋回軸心を中心とする径方向外側から上記慣性力支持部が上記搬送対象物に当接するように上記ハンドの姿勢を制御するという構成を採用する。 In a seventh aspect based on the sixth aspect, the control device controls the movement of the inertial force support portion from the outside in the radial direction about the turning axis of the industrial robot during a constant-speed movement period of the object to be conveyed. A configuration is adopted in which the posture of the hand is controlled so that the hand abuts on the object to be conveyed.
第8の発明は、搬送対象物を吸着支持するハンドを有する産業用ロボットにて上記搬送対象物を搬送するデパレタイズ方法であって、上記搬送対象物を挟持することなく上記搬送対象物の側面に慣性力支持部を当接して上記搬送対象物の搬送時に発生する慣性力を受けるという構成を採用する。 An eighth invention is a depalletizing method for transporting the object to be transported by an industrial robot having a hand that sucks and supports the object to be transported. A configuration is adopted in which the inertia force support portion is brought into contact with the inertia force support portion to receive the inertia force generated when the object to be conveyed is conveyed.
第9の発明は、デパレタイズ装置であって、搬送部と、上記搬送部に対し回動可能に接続されたハンドと、上記ハンドに設けられた吸着面と、上記ハンドに設けられ、上記吸着面に吸着した搬送対象に当接させる、慣性力支持部と、上記搬送部が上記搬送対象を搬送する搬送経路に合せ、上記ハンドを上記搬送経路上で上記搬送部に対し回動させる回動制御部とを備えるという構成を採用する。 A ninth aspect of the present invention is a depalletizing apparatus comprising: a conveying section; a hand rotatably connected to the conveying section; a suction surface provided on the hand; and an inertial force supporting part that makes contact with the object to be conveyed that is attracted to the body, and rotation control that rotates the hand with respect to the conveying part on the conveying path in line with the conveying path along which the conveying part conveys the object to be conveyed. A configuration including a part is adopted.
第10の発明は、上記第9の発明において、上記慣性力支持部が、水平に移動し、上記搬送対象に当接するという構成を採用する。 According to a tenth aspect, in the ninth aspect, a configuration is adopted in which the inertial force support portion moves horizontally and comes into contact with the object to be conveyed.
第11の発明は、上記第10の発明において、上記搬送部が、回転軸を介し、上記ハンドを鉛直方向の上側から支持しているという構成を採用する。 According to an eleventh aspect, in the tenth aspect, the transfer section supports the hand from above in the vertical direction via a rotating shaft.
第12の発明は、上記第9~第11のいずれかの発明において、上記搬送経路上の上記搬送対象の把持位置から、上記搬送対象の開放位置までの間に、上記ハンドは90度以上回動するという構成を採用する。 In a twelfth invention, in any one of the ninth to eleventh inventions, the hand rotates 90 degrees or more between a gripping position of the object to be conveyed on the conveying path and a release position of the object to be conveyed. Adopt a moving configuration.
第13の発明は、上記第9~第12のいずれかの発明において、上記搬送部が、基台回りに回動可能なアームであり、上記慣性力支持部の上記搬送対象に当接する面の法線と、上記基台の回動軸心とは、上記搬送経路上で少なくとも1回は交わるという構成を採用する。 In a thirteenth aspect based on any one of the ninth to twelfth aspects, the conveying portion is an arm rotatable around a base, and the surface of the inertial force supporting portion that abuts on the object to be conveyed. A configuration is adopted in which the normal line and the rotation axis of the base intersect at least once on the transport path.
本発明においては、荷物を挟持することなく、荷物の側面に搬送時の慣性力を受ける慣性力支持部を当接した状態で搬送対象物の搬送を行う。このような本発明によれば、搬送時における慣性力を慣性力支持部で受けることによって、搬送対象物を高速搬送することが可能となる。また、本発明によれば、搬送対象物を挟持することなく搬送対象物がハンドから脱落することを抑止できる。 In the present invention, the object to be conveyed is conveyed in a state in which the inertial force supporting portion that receives the inertial force during conveyance is in contact with the side surface of the object without holding the object. According to the above aspect of the invention, the inertial force support portion receives the inertial force during transportation, so that the object to be transported can be transported at high speed. Moreover, according to the present invention, it is possible to prevent the object to be conveyed from falling off from the hands without clamping the object to be conveyed.
以下、図面を参照して、本発明に係るデパレタイズ装置及びデパレタイズ方法の一実施形態について説明する。 An embodiment of a depalletizing device and a depalletizing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態におけるデパレタイズ装置1の概略構成を示す模式図であり、(a)が側面図であり、(b)が平面図である。また、図2は、本実施形態におけるデパレタイズ装置1の概略構成を示すブロック図である。本実施形態のデパレタイズ装置1は、荷物X(搬送対象物)が複数積層されたパレットP上から、1つずつ荷物XをコンベヤCに移載するデパレタイズ作業を行う。図1及び図2に示すように、本実施形態のデパレタイズ装置1は、産業用ロボット2と、真空発生器3と、制御装置4とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a
産業用ロボット2は、基台2aと、多関節アーム2bと、アーム駆動部2cと、ハンド2dと、ハンド駆動部2eと、慣性力支持機構2fとを備えている。図1に示すように、基台2aは、多関節アーム2bを支持する台部である。多関節アーム2bは、互いに傾動可能に関節部で接続された複数のアームを備えている。このような多関節アーム2bは、根本部が基台2aに対して傾動かつ回転可能に接続されており、先端部がハンド2dに接続されている。
The
アーム駆動部2cは、多関節アーム2bの姿勢を変更するための機構であり、多関節アーム2bを基台2aの略中心を通過する旋回軸心La周りに旋回させる旋回モータや、関節部等に設けられてアームを傾動させる駆動モータ等を含んでいる。なお、これらのアーム駆動部2cに含まれる旋回モータや駆動モータは、例えば多関節アーム2bのケース内に収容されており、図1においては図示が省略されている。
The
ハンド2dは、多関節アーム2bの先端部に固定されている。図3は、ハンド2dの概略構成を含む拡大模式図であり、(a)が図1(a)と同一方向から見た側面図であり、(b)が正面図であり、(c)が下面図である。なお、ハンド2dの姿勢は、多関節アーム2bの形状等によって任意に変位可能であるが、後述の吸着パッド2d4の吸着面が下方を向いた姿勢を基準姿勢とする。以下の説明においては、この基準姿勢に基づいて、ハンド2dの上下方向の説明を行っている。これらの図に示すように、ハンド2dは、2つの吸着ユニット2d1と、吸着ユニット2d1同士を接続する接続部2d2と、吸着ユニット2d1を多関節アーム2bに接続するブラケット2d3とを備えている。
The
吸着ユニット2d1は、可撓性を有する複数の吸着パッド2d4と、これらの吸着パッド2d4が複数下面に取り付けられるベース2d5とを備えている。吸着パッド2d4は、真空発生器3と接続されており、真空発生器3で生成された負圧がベース2d5を介して供給可能とされている。これらの吸着パッド2d4は、荷物Xの表面に吸着可能とされている。ベース2d5は、各々の吸着パッド2d4への負圧の供給状態を切り替えるバルブ等が内蔵された略板状の部材であり、下面に対して複数の吸着パッド2d4が密に配列された状態で固定されている。つまり、各々の吸着ユニット2d1は、略板状体のベース2d5の下面に対して複数の吸着パッド2d4が設けられた構造を有している。なお、吸着ユニット2d1に対して真空発生器を搭載することも可能である。このような場合には、本実施形態における真空発生器3を省略することが可能である。
The suction unit 2d1 includes a plurality of flexible suction pads 2d4 and a base 2d5 to which the plurality of suction pads 2d4 are attached on the lower surface. The suction pad 2d4 is connected to the
各々の吸着ユニット2d1は、図3に示すように同一形状とされている。これらの吸着ユニット2d1は、互いの吸着パッド2d4の下面(荷物Xとの当接面)が同一高さとなる状態で、一定距離離間して並べられている。接続部2d2は、吸着ユニット2d1同士の間の隙間に配置されており、吸着ユニット2d1同士を接続している。 Each suction unit 2d1 has the same shape as shown in FIG. These suction units 2d1 are arranged at a constant distance in a state in which the lower surfaces of the suction pads 2d4 (contact surfaces with the load X) are at the same height. The connecting portion 2d2 is arranged in a gap between the suction units 2d1 and connects the suction units 2d1.
なお、図3(c)に示すように、各々の吸着ユニット2d1は、下側から見て略長方形とされており、長軸が平行となるように配置されている。接続部2d2の当該長軸と沿った方向の長さ寸法は、吸着ユニット2d1の同方向の長さ寸法よりも短くされている。また、接続部2d2は、同方向の片側に寄った状態で配置されている。この結果、図3(c)に示すように、吸着ユニット2d1同士の間に、スリット2d6が形成されている。このスリット2d6は、吸着ユニット2d1の長軸方向に沿って直線状に形成されており、一端側が接続部2d2によって閉塞端とされ、他端側が開放端とされている。このようなスリット2d6は、慣性力支持機構2fの後述する吊下支持部2f3(図3(b)参照)の移動空間とされている。
In addition, as shown in FIG. 3(c), each suction unit 2d1 has a substantially rectangular shape when viewed from below, and is arranged so that the long axes thereof are parallel. The length dimension of the connecting portion 2d2 in the direction along the major axis is shorter than the length dimension of the adsorption unit 2d1 in the same direction. Also, the connecting portion 2d2 is arranged in a state of being shifted to one side in the same direction. As a result, slits 2d6 are formed between the suction units 2d1 as shown in FIG. 3(c). The slit 2d6 is formed linearly along the longitudinal direction of the adsorption unit 2d1, one end side is closed by the connecting portion 2d2, and the other end side is an open end. Such a slit 2d6 is used as a movement space for a suspension support portion 2f3 (see FIG. 3(b)) of the inertial
ブラケット2d3は、吸着ユニット2d1の上面に固定されており、多関節アーム2bの先端部に対して傾動可能に接続されている。このブラケット2d3は、各々の吸着ユニット2d1に接続されるように、図3(b)に示すように、門型形状とされている。
The bracket 2d3 is fixed to the upper surface of the suction unit 2d1, and is tiltably connected to the distal end of the
このようなハンド2dでは、吸着パッド2d4の下縁が荷物Xの上面に当接された状態で真空発生器3から吸着パッド2d4に負圧が供給されることで吸着パッド2d4の内部が負圧となり、吸着パッド2d4に当接された荷物Xを吸着支持する。
In such a
ハンド駆動部2eは、多関節アーム2bの先端部に対して接続されたハンド2dを多関節アーム2bの先端部に対して回動させる。このようなハンド駆動部2eは、多関節アーム2bの先端部に設けられた回動モータ等によって構成されている。なお、図3(a)に示すように、ハンド駆動部2eは、ハンド2dを吸着ユニット2d1の吸着面と直交する回動軸心Lを中心として回動させる。本実施形態において、回動軸心Lは、ハンド2dの中心位置Oを挟んで慣性力支持機構2fの支持板2f4と反対側に位置している。つまり、ハンド駆動部2eは、回動軸心Lに沿った方向から見て、ハンド2dの中心位置Oが回動軸心Lに対して回動し、支持板2f4が中心位置Oよりも回動軸心Lを中心とする径方向外側を回動するようにハンド2dを回動させる。
The
なお、ハンド2dの中心位置Oとは、ハンド2dの左右方向寸法の中央と奥行方向寸法の中央とが交差する位置である。なお、例えばハンド2dの重心位置を中心位置Oとすることも可能である。
The center position O of the
慣性力支持機構2fは、2つの支持板移動機構2f1(支持部移動機構)と、連結部2f2と、吊下支持部2f3と、支持板2f4とを備えている。支持板移動機構2f1は、図3(b)に示すように、吸着ユニット2d1同士の間に設けられたスリット2d6を挟んで、吸着ユニット2d1の上面に設けられている。これらの支持板移動機構2f1は、本実施形態においてはリニアモータによって構成されており、制御装置4からの指示に基づいて移動子をスリット2d6に沿った方向に移動させる。
The inertial
連結部2f2は、支持板移動機構2f1同士を連結しており、各々の支持板移動機構2f1の移動子に固定されている。このような連結部2f2は、支持板移動機構2f1の移動子の移動に伴ってスリット2d6に沿った方向(中心位置Oに近づく方向あるいは中心位置Oから遠ざかる方向)に移動される。吊下支持部2f3は、連結部2f2の中央部から、スリット2d6を通過して、吸着ユニット2d1の下方まで延出する棒状の部位である。この吊下支持部2f3は、吸着ユニット2d1の下方にて支持板2f4を吊下支持している。 The connecting portion 2f2 connects the support plate moving mechanisms 2f1 and is fixed to the movers of the respective support plate moving mechanisms 2f1. Such a connecting portion 2f2 is moved in the direction along the slit 2d6 (the direction toward the center position O or the direction away from the center position O) as the mover of the support plate moving mechanism 2f1 moves. The hanging support portion 2f3 is a rod-shaped portion extending from the central portion of the connecting portion 2f2 to below the suction unit 2d1 through the slit 2d6. The suspension support portion 2f3 suspends and supports the support plate 2f4 below the suction unit 2d1.
支持板2f4は、板状部材であり、一方側の面がハンド2dの中心位置Oを向くように吊下支持部2f3に固定されている。この支持板2f4は、支持板移動機構2f1に対して、連結部2f2及び吊下支持部2f3を介して接続されており、支持板移動機構2f1の移動子の移動に伴ってスリット2d6に沿った方向に移動される。このような支持板2f4は、荷物Xが本実施形態のデパレタイズ装置1によって搬送される場合に、荷物Xの側面に当接され、荷物Xの搬送時に荷物Xに作用する慣性力を受けることによって荷物Xを挟持することなく側方から支持する。
The support plate 2f4 is a plate-like member, and is fixed to the hanging support portion 2f3 so that one surface faces the center position O of the
このような産業用ロボット2は、制御装置4の制御の下に、荷物Xの搬送動作を行う。例えば、産業用ロボット2は、制御装置4からアーム駆動部2cに指示を受けると、アーム駆動部2cによって多関節アーム2bの形状を変更してハンド2dの姿勢を変更する。また、産業用ロボット2は、制御装置4からハンド駆動部2eに指示を受けると、ハンド駆動部2eによって多関節アーム2bに対するハンド2dの回動角度の変更を行う。また、産業用ロボット2は、制御装置4から支持板移動機構2f1に指示を受けると、支持板移動機構2f1によって支持板2f4の位置の変更を行う。
Such an
真空発生器3は、制御装置4の制御の下に、負圧を生成すると共に、吸着ユニット2d1に対して負圧を供給する。なお、上述のように、吸着ユニット2d1に対して真空発生器が内蔵されている場合には、真空発生器3を省略することも可能である。このような真空発生器3は、例えば外部から給電や圧縮空気の供給によって負圧を生成する。
The
制御装置4は、本実施形態のデパレタイズ装置1が接続された上位システムからの指示に基づいて、デパレタイズ装置1の全体的な制御を行う。本実施形態において制御装置4は、荷物Xを搬送する場合に、荷物Xを吸着ユニット2d1によって吸着させると共に搬送時の荷物Xの慣性力を支持板2f4によって受けるように産業用ロボット2を制御する。
The
続いて、図4~図9を参照して、本実施形態のデパレタイズ装置1において、制御装置4の制御に基づいて荷物XをパレットP上からコンベヤCに移載する場合の動作(デパレタイズ方法)について説明する。なお、本動作の説明において、動作の主体は制御装置4である。また、図4~図9においては、視認性を向上させるために、産業用ロボット2の一部及び真空発生器3を省略して図示している。また、図4~図9においては、視認性を向上させるために、搬送対象の荷物Xに対してハッチングを付して図示している。
Next, referring to FIGS. 4 to 9, in the
まず産業用ロボット2は、アーム駆動部2c及びハンド駆動部2eによって、図4に示すように、パレットP上に載置された搬送対象の荷物Xに対して、ハンド2dを近づける。このとき、荷物Xの複数の側面のうち他の荷物Xによって隠れていない側面に支持板2f4が対向され、荷物Xの上面に吸着ユニット2d1が対向されるように、ハンド2dが荷物Xに近づけられる。
First, the
続いて、産業用ロボット2は、アーム駆動部2cによってハンド2dを下降させ、図5に示すように、吸着ユニット2d1の吸着パッド2d4の吸着面を荷物Xの上面に当接させる。さらに、真空発生器3で生成された負圧が吸着パッド2d4に供給され、これによってハンド2dに荷物Xが吸着支持される。また、産業用ロボット2は、慣性力支持機構2fの支持板移動機構2f1によって支持板2f4を荷物Xの側面に当接させる。
Subsequently, the
続いて、産業用ロボット2は、図6に示すように、支持板2f4を荷物Xの側面に当接させた状態で、荷物Xを引き上げる。さらに、産業用ロボット2は、図7に示すようにハンド駆動部2eによってハンド2dを回動させながら、必要に応じてアーム駆動部2cによってハンド2dを他の荷物Xと干渉しないように水平移動させる。ここで、産業用ロボット2は、図8に示すように、支持板2f4が、荷物Xの移動方向(コンベヤCに向かう方向)における後方に配置されるようにする。
Subsequently, the
続いて、産業用ロボット2は、図9に示すように、荷物XをコンベヤCまで移動させる。なお、図9においては、経時的に移動される荷物X及びハンド2dを1つの図に重ねて図示している。産業用ロボット2は、ハンド2dによって吸着支持した荷物XをコンベヤCに向けて移動させる場合には、多関節アーム2bをコンベヤC方向に旋回させることによってハンド2dをコンベヤC方向に移動させる。このとき、産業用ロボット2は、荷物Xの移動を開始すると、ハンド2dが目標速度となるまで、予め定められた加速度にてハンド2dを加速させる。ここで、制御装置4は、ハンド2d(すなわち荷物X)の加速期間においては、支持板2f4が荷物Xに対して進行方向後方から当接するようにハンド2dの姿勢を制御する。荷物Xの加速時には、進行方向の後方に向けて荷物Xに慣性力が作用する。つまり、制御装置4は、荷物Xの加速期間に支持板2f4によって荷物Xの慣性力を進行方向後方から受けるようにハンド2dの姿勢を制御する。
Subsequently, the
続いて、産業用ロボット2は、荷物Xの加速が完了するとハンド2dを等速移動させる。ここで、制御装置4は、ハンド2d(すなわち荷物X)の等速移動期間においては、支持板2f4が旋回軸心Laを中心とする径方向外側から荷物Xに当接するようにハンド2dの姿勢を制御する。荷物Xが等速にて旋回軸心Laを中心として旋回されると、荷物Xに遠心力(慣性力)が作用する。つまり、制御装置4は、荷物Xの等速移動期間に支持板2f4によって荷物Xに作用する慣性力を径方向外側から受けるようにハンド2dの姿勢を制御する。
Subsequently, when the acceleration of the load X is completed, the
続いて、産業用ロボット2は、コンベヤCに荷物Xが近づくと、ハンド2dの減速を開始する。ここで、制御装置4は、ハンド2d(すなわち荷物X)の減速期間においては、支持板2f4が荷物Xに対して進行方向前方から当接するようにハンド2dの姿勢を制御する。荷物Xの減速時には、進行方向の前方に向けて荷物Xに慣性力が作用する。つまり、制御装置4は、荷物Xの減速期間に支持板2f4によって荷物Xに作用する慣性力を進行方向前方から受けるようにハンド2dの姿勢を制御する。なお、制御装置4は、減速期間の開始前に予め支持板2f4が荷物Xに対して進行方向前方から当接するようにハンド2dの姿勢を制御するようにしても良い。
Subsequently, when the cargo X approaches the conveyor C, the
続いて、産業用ロボット2は、コンベヤCの上方まで荷物Xを移動させると、ハンド2d(すなわち荷物X)の水平方向への移動を停止し、荷物Xを下降させてコンベヤCに載置した後、ハンド2dから荷物Xを乖離させる。そして、産業用ロボット2は、再びパレットPにハンド2dを移動させて次の荷物Xを同様にコンベヤCまで搬送する。
Subsequently, when the
以上のような本実施形態のデパレタイズ装置1及びデパレタイズ方法によれば、荷物Xを挟持することなく、荷物Xの側面に搬送時の慣性力を受ける支持板2f4を当接した状態で搬送対象物の搬送を行う。また、本実施形態のデパレタイズ装置1及びデパレタイズ方法によれば、隣接して密に載置されさた荷物Xの搬送を可能とする。このような本実施形態のデパレタイズ装置1及びデパレタイズ方法によれば、搬送時において荷物Xに作用する慣性力を支持板2f4で受けることによって、荷物Xを挟持することなく荷物Xを高速搬送することが可能となり、ハンド2dから荷物Xが脱落することを抑制できる。
According to the
また、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、ハンド2dと支持板2f4とを接続すると共に支持板2f4をハンド2dに対して移動可能な支持板移動機構2f1を備えている。このため、荷物Xを吸着ユニット2d1で吸着した後に、支持板2f4を移動させて荷物Xの側面に当接させることができる。したがって、本実施形態のデパレタイズ装置1によれば、確実に支持板2f4を荷物Xに当接させることができる。
The
また、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、産業用ロボット2が、回動軸心Lを中心としてハンド2dを回動するハンド駆動部2eを備え、回動軸心Lと支持板2f4とが、ハンド2dの中心位置Oを挟んで配置されている。このため、回動軸心Lを中心としてハンド2dを回動させた場合に荷物Xに作用する遠心力を受ける側に支持板2f4が配置されることなり、ハンド2dの回動時にハンド2dから荷物Xが脱離することを抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、制御装置4が、荷物Xの加速期間にて荷物Xの進行方向後方から支持板2f4が荷物Xに当接するようにハンド2dの姿勢を制御し、荷物Xの減速期間にて荷物Xの進行方向前方から支持板2f4が荷物Xに当接するようにハンド2dの姿勢を制御している。このため、荷物Xの加速時及び減速時において、荷物Xに作用する慣性力を支持板2f4で受け止めることができる。
Further, in the
また、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、制御装置4が、荷物Xの等速移動期間にて産業用ロボット2の旋回軸心Laを中心とする径方向外側から支持板2f4が荷物Xに当接するようにハンド2dの姿勢を制御している。このため、荷物Xの等速移動期間において、荷物Xに作用する慣性力を支持板2f4で受け止めることができる。
In the
なお、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、多関節アーム2b(搬送部)と、多関節アーム2bに対し回動可能に接続されたハンド2dと、ハンド2dに設けられた吸着面と、ハンド2dに設けられ、吸着面に吸着した荷物Xに当接させる、支持板2f8と、多関節アーム2bが荷物Xを搬送する搬送経路に合せ、ハンド2dを搬送経路上で多関節アーム2bに対し回動させる制御装置4(回動制御部)とを備えている。
In addition, in the
また、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、支持板2f8が、水平に移動し、荷物Xに当接する。
Further, in the
また、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、多関節アーム2bが、回転軸を介し、ハンド2dを鉛直方向の上側から支持している。
In addition, in the
また、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、搬送経路上の荷物Xの把持位置から、荷物Xの開放位置までの間に、ハンド2dは90度以上回動する。
Further, in the
また、本実施形態のデパレタイズ装置1においては、多関節アーム2bが、基台2a回りに回動可能なアームであり、支持板2f8の荷物Xに当接する面の法線と、基台2aの旋回軸心La(回転軸心)とは、搬送経路上で少なくとも1回は交わる。
Further, in the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図10を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
図10は、本実施形態のデパレタイズ装置が備えるハンド2dを含む概略構成を模式的に示す側面図である。この図に示すように、本実施形態のデパレタイズ装置においては、慣性力支持機構2fの支持板移動機構2f1が、先端部に支持板2f4が固定されたシリンダロッド2f5と、吸着ユニット2d1のベース2d5に固定されると共に支持板2f4が固定された先端部がベース2d5の外側まで延出可能にシリンダロッド2f5を支持するシリンダチューブ2f6とを備えている。
FIG. 10 is a side view schematically showing a schematic configuration including a
なお、本実施形態においても、支持板移動機構2f1は2つ設けられている。支持板2f4は、一方の支持板移動機構2f1のシリンダロッド2f5と他方の支持板移動機構2f1のシリンダロッド2f5とに接続された連結部2e2を介してシリンダロッド2f5の先端部に固定されている。 Also in this embodiment, two supporting plate moving mechanisms 2f1 are provided. The support plate 2f4 is fixed to the tip of the cylinder rod 2f5 via a connecting portion 2e2 connected to the cylinder rod 2f5 of one support plate moving mechanism 2f1 and the cylinder rod 2f5 of the other support plate moving mechanism 2f1. .
このような本実施形態のデパレタイズ装置においては、シリンダロッド2f5をシリンダチューブ2f6から延出させることによって、支持板2f4をベース2d5よりも外側に配置することが可能となる。このため、側面がベース2d5の外側に位置する荷物Xを搬送する場合であっても、支持板2f4を荷物Xの側面に当接させることができ、荷物Xを安定的に搬送することが可能となる。 In the depalletizing device of this embodiment, the support plate 2f4 can be arranged outside the base 2d5 by extending the cylinder rod 2f5 from the cylinder tube 2f6. Therefore, even when transporting a load X whose side surface is located outside the base 2d5, the support plate 2f4 can be brought into contact with the side surface of the load X, and the load X can be stably transported. becomes.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について、図11を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
図11は、本実施形態のデパレタイズ装置が備えるハンド2dを含む概略構成を模式的に示す側面図である。この図に示すように、本実施形態のデパレタイズ装置においては、支持板2f4に対して、複数の吸着パッド2f7が設けられている。これらの吸着パッド2f7は、ハンド2dの中心位置Oに吸着面が向くように配置されており、真空発生器3と接続されている。このような吸着パッド2f7は、真空発生器3から負圧が供給されることによって、荷物Xの側面に吸着し、荷物Xが支持板2f4から離間することを抑制する。
FIG. 11 is a side view schematically showing a schematic configuration including a
このような場合には、支持板2f4及び吸着パッド2f7によって、ハンド2dに設けられると共にハンド2dに吸着された荷物Xを挟持することなく荷物Xの側面に当接して荷物Xの搬送時に発生する慣性力を受ける慣性力支持部が構成されている。
In such a case, the supporting plate 2f4 and the suction pad 2f7 contact the side surface of the load X without pinching the load X attached to the
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について、図12を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted or simplified.
図12は、本実施形態のデパレタイズ装置が備えるハンド2dを含む概略構成を模式的に示す下面図である。この図に示すように、本実施形態のデパレタイズ装置においては、下方から見て直角に屈曲した支持板2f8を備えている。この支持板2f8は、荷物Xの第1側面に当接する第1当接部2gと、荷物Xの第1側面に接続された第2側面に当接する第2当接部2hとを有している。
FIG. 12 is a bottom view schematically showing a schematic configuration including a
このような本実施形態のデパレタイズ装置によれば、荷物Xの2つの側面に対して支持板2f8を当接させることができる。このため、第1当接部2g及び第2当接部2hのいずれかによって荷物Xに作用する慣性力を受けることで荷物Xを安定的に搬送することができ、慣性力を受けるためのハンド2dの旋回動作を短くすることが可能となる。したがって、本実施形態のデパレタイズ装置によれば、よりデパレタイズ作業のサイクルタイムを短くすることが可能となる。
According to the depalletizing device of this embodiment, the support plate 2f8 can be brought into contact with the two side surfaces of the load X. As shown in FIG. Therefore, by receiving the inertial force acting on the load X by either the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. The various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、慣性力支持部として板状の支持板2f4を用いる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図13に示すように、支持板2f4に換えて、複数の棒部材2i1を有する慣性力支持部2iを備える構成を採用することも可能である。
For example, in the above embodiment, the configuration using the plate-like support plate 2f4 as the inertial force support portion has been described. However, the invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 13, instead of the support plate 2f4, it is possible to employ a configuration including an inertial
また、上記実施形態においては、支持板移動機構2f1を備え、支持板2f4がハンド2dに対して移動可能な構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、支持板2f4がハンド2dに対して固定された構成を採用することも可能である。
In addition, in the above-described embodiment, a configuration in which the support plate moving mechanism 2f1 is provided and the support plate 2f4 is movable with respect to the
また、吸着ユニット2d1が備える吸着パッド2d4の数についても変更可能である。例えば、ハンド2dに対して、単一の吸着パッドが備えられた構成を採用することも可能である。
Also, the number of suction pads 2d4 included in the suction unit 2d1 can be changed. For example, it is possible to employ a configuration in which a single suction pad is provided for the
1 デパレタイズ装置
2 産業用ロボット
2a 基台
2b 多関節アーム(搬送部)
2c アーム駆動部
2d ハンド
2d1 吸着ユニット
2d2 接続部
2d3 ブラケット
2d4 吸着パッド
2d5 ベース
2d6 スリット
2e ハンド駆動部
2e2 連結部
2f 慣性力支持機構
2f1 支持板移動機構(支持部移動機構)
2f2 連結部
2f3 吊下支持部
2f4 支持板(慣性力支持部)
2f5 シリンダロッド
2f6 シリンダチューブ
2f7 吸着パッド
2f8 支持板
2g 第1当接部
2h 第2当接部
2i 慣性力支持部
2i1 棒部材
3 真空発生器
4 制御装置(回動制御部)
C コンベヤ
L 回動軸心
La 旋回軸心(回転軸心)
O 中心位置
P パレット
X 荷物(搬送対象物)
1
2c
2f2 connecting portion 2f3 suspension support portion 2f4 support plate (inertial force support portion)
2f5 cylinder rod 2f6 cylinder tube 2f7 suction pad
C Conveyor L Rotation axis La Rotation axis (rotation axis)
O Center position P Pallet X Cargo (object to be conveyed)
Claims (7)
前記産業用ロボットは、前記ハンドに設けられると共に前記ハンドに吸着された前記搬送対象物を挟持することなく側面に当接して前記搬送対象物の搬送時に発生する慣性力を受ける慣性力支持部を備え、
前記産業用ロボットを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記搬送対象物の加速期間にて前記搬送対象物の進行方向後方から前記慣性力支持部が前記搬送対象物に当接するように前記ハンドの姿勢を制御し、
前記搬送対象物の減速期間にて前記搬送対象物の進行方向前方から前記慣性力支持部が前記搬送対象物に当接するように前記ハンドの姿勢を制御する
ことを特徴とするデパレタイズ装置。 A depalletizing device comprising an industrial robot having a hand that adsorbs and supports an object to be conveyed,
The industrial robot includes an inertial force support unit provided in the hand and receiving an inertial force generated when the object to be conveyed is conveyed by abutting on the side surface of the object to be conveyed that is attracted to the hand without holding the object to be conveyed. prepared,
A control device for controlling the industrial robot,
The control device is
controlling the posture of the hand so that the inertial force support portion abuts on the object to be conveyed from behind in the traveling direction of the object to be conveyed during an acceleration period of the object to be conveyed;
The posture of the hand is controlled so that the inertial force support portion comes into contact with the object to be conveyed from the front in the moving direction of the object to be conveyed during the deceleration period of the object to be conveyed.
A depalletizing device characterized by:
前記支持部移動機構は、前記慣性力支持部を前記ベースの外側まで延出可能とする
ことを特徴とする請求項2記載のデパレタイズ装置。 The hand includes a suction pad that can be suctioned on the surface of the object to be conveyed, and a base to which the suction pad is fixed,
3. The depalletizing device according to claim 2, wherein the support portion moving mechanism allows the inertial force support portion to extend to the outside of the base.
前記回動軸心と前記慣性力支持部とは、前記ハンドの中心位置を挟んで配置されている ことを特徴とする請求項1~3いずれか一項に記載のデパレタイズ装置。 The industrial robot includes a hand drive unit that rotates the hand about a rotation axis,
The depalletizing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotation axis and the inertia force support section are arranged with the center position of the hand interposed therebetween.
前記搬送対象物を挟持することなく前記搬送対象物の側面に慣性力支持部を当接して前記搬送対象物の搬送時に発生する慣性力を受け、
前記搬送対象物の加速期間にて前記搬送対象物の進行方向後方から前記慣性力支持部が前記搬送対象物に当接するように前記ハンドの姿勢を制御し、
前記搬送対象物の減速期間にて前記搬送対象物の進行方向前方から前記慣性力支持部が前記搬送対象物に当接するように前記ハンドの姿勢を制御する
ことを特徴とするデパレタイズ方法。 A depalletizing method for transporting an object to be transported by an industrial robot having a hand that adsorbs and supports the object to be transported,
receiving an inertial force generated when the object to be conveyed is conveyed by contacting the inertial force support portion against the side surface of the object to be conveyed without sandwiching the object to be conveyed;
controlling the posture of the hand so that the inertial force support portion abuts on the object to be conveyed from behind in the traveling direction of the object to be conveyed during an acceleration period of the object to be conveyed;
The posture of the hand is controlled so that the inertial force support portion comes into contact with the object to be conveyed from the front in the moving direction of the object to be conveyed during the deceleration period of the object to be conveyed.
A depalletizing method characterized by:
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