特開 2023-167244 ワーク搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023167244

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】ワーク搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/86 20060101AFI20231116BHJP

【ＦＩ】

B65G47/86 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022078279

(22)【出願日】2022-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】390029090

【氏名又は名称】靜甲株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117190

【弁理士】

【氏名又は名称】前野 房枝

(72)【発明者】

【氏名】佐野 智昌

(72)【発明者】

【氏名】藤田 悟司

(72)【発明者】

【氏名】鍋田 豊

【テーマコード（参考）】

3F072

【Ｆターム（参考）】

3F072AA07

3F072KC01

3F072KC07

(57)【要約】

【課題】
ワークの搬送に伴う、吸着ヘッドに負圧を供給するためのエアホースの取り回しを要せず、供給されるエアの消費を抑えることができるワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】
無端状の循環経路をなすガイドレール２と、ガイドレール２上を移動する複数の移動子３と、各移動子３に配設され、吸着ヘッド７を有する吸着ユニット５と、ワークを吸着するための負圧を吸着ヘッド７に供給する負圧供給手段と、ガイドレール２内のワークの受取位置から搬出位置までのワーク搬送経路９に対応させて負圧空間１１が形成された中空のエアレール１２と、負圧空間１１内に負圧を供給する負圧供給源と、各吸着ユニット５に配設され、前記負圧供給源と各吸着ヘッド７とを各移動子３のワーク搬送経路の移動中において連通させる負圧連通手段１３とを備える。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無端状の循環経路をなすガイドレールと、前記ガイドレール上を移動する複数の移動子と、各移動子に配設され、吸着ヘッドを有する吸着ユニットと、ワークを吸着するための負圧を前記吸着ヘッドに供給する負圧供給手段とを備え、前記ガイドレール内にワークの受取位置から搬出位置までのワーク搬送経路が設けられるワーク搬送装置であって、
前記負圧供給手段は、
前記ワーク搬送経路に対応させて負圧空間が形成された中空のエアレールと、
前記負圧空間内に負圧を供給する負圧供給源と、
前記各吸着ユニットに配設され、前記負圧供給源と各吸着ヘッドとを各移動子の前記ワーク搬送経路の移動中において連通させる配管部材を備えた負圧連通手段とを有し、
前記エアレールの外壁面には、前記各移動子の移動に伴い、反吸着ヘッド側の配管部材の開放端部が通過する開口溝部が形成されており、
少なくとも、負圧空間が形成された領域においては、被覆部材が前記開口溝部を被い、かつ、開口溝部内を通過する前記配管部材の通過を許容するようにして配設されていることを特徴とするワーク搬送装置。

【請求項2】

前記エアレールは、前記ガイドレールと相似形の無端状に形成されており、前記エアレール内は、前記第２配管部の開放端部を通過させる切欠きが形成された隔壁により、前記負圧空間と負圧が解除される非負圧空間とに区画可能とされていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。

【請求項3】

前記負圧連通手段は、各吸着ヘッドと連通させて配設される第１配管部と、前記エアレールの開口溝部内に開放端部を臨ませた第２配管部と、前記第１第配管部と第２配管部とを連繋する接続部とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワーク搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充填容器などのワークを吸着ヘッドに吸着・離脱させるためのエアの供給を効率的に行うためのエア分配機構を備えるワーク搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ワークをエア吸着させる吸着ヘッドを備え、ワークをその吸着ヘッドに保持した状態で所望の位置へ搬送し、受け渡しや振り分けを行うワーク搬送装置が用いられている。

【0003】

例えば、特許文献１に開示されたワーク搬送装置は、無端状のガイドレールと、このガイドレールに沿って循環して移動させるとともに物品を吸着保持する複数の吸着ヘッドと、各吸着ヘッドを昇降させる昇降機構と、各吸着ヘッドをガイドレールに沿って個別に循環して移動させるリニア搬送手段と、リニア搬送手段の作動を制御する制御装置とを備えており、第２コンベヤが搬送する物品の移動に追従して吸着ヘッドを移動させながら該吸着ヘッドにより物品を保持させ、該物品を保持した吸着ヘッドを第１コンベヤ側の受け渡し区間まで移動させるとともに、該受け渡し区間において第１コンベヤが搬送する箱の移動に合わせて吸着ヘッドによる物品の保持状態を解除させて、第１コンベヤが搬送する１つの箱内に複数の吸着ヘッドにより複数の物品を規則的に受け渡すように構成されている。

【0004】

また、特許文献２に開示されたワーク搬送装置は、無端状の移動経路を移動可能な複数の移動体と、各移動体に取り付けられた吸着ヘッドと、吸着ヘッドに負圧を供給する負圧供給手段と、．移動体を移動させるガイドレールとを備えており、負圧供給手段は、物品を吸着する第１位置から吸着を解除する第２位置まで配設された、多数の負圧供給孔が形成された有孔プレートと、各移動体に設けられ、有孔プレートの表面に集接して各負圧供給孔と連通する開口が形成されたカップ状部材と、カップ状部材と吸着ヘッドとを接続する可撓性導管並びに中空シャフトから構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－５６００２号公報

【特許文献2】特開２０１９－１５１４７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載のワーク搬送装置のように吸着ヘッドにエアホースを介して負圧を供給してワークを吸着する構成の吸着ヘッドにおいては、吸着ヘッドの移動に伴う長尺なエアホースの取り回しが必要であり、そのための広い空間も要する。

【0007】

特許文献２に記載のワーク搬送装置の場合は、吸着ヘッドの移動に伴う長尺なエアホースの取り回しは不要となっても、開放されている負圧供給孔からのエアの消費量が大きいという問題があった。

【0008】

本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、ワークの搬送に伴う、吸着ヘッドに負圧を供給するためのエアホースの取り回しを要せず、供給されるエアの消費を抑えることができるワーク搬送装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述した目的を達成するため、本発明は、無端状の循環経路をなすガイドレールと、前記ガイドレール上を移動する複数の移動子と、各移動子に配設され、吸着ヘッドを有する吸着ユニットと、ワークを吸着するための負圧を前記吸着ヘッドに供給する負圧供給手段とを備え、前記ガイドレール内にワークの受取位置から搬出位置までのワーク搬送経路が設けられるワーク搬送装置であって、前記負圧供給手段は、前記ワーク搬送経路に対応させて負圧空間が形成された中空のエアレールと、前記負圧空間内に負圧を供給する負圧供給源と、前記各吸着ユニットに配設され、前記負圧供給源と各吸着ヘッドとを各移動子の前記ワーク搬送経路の移動中において連通させる配管部材を備えた負圧連通手段とを有し、前記エアレールの外壁面には、前記各移動子の移動に伴い、反吸着ヘッド側の配管部材の開放端部が通過する開口溝部が形成されており、少なくとも、負圧空間が形成された領域においては、被覆部材が前記開口溝部を被い、かつ、開口溝部内を通過する前記配管部材の通過を許容するようにして配設されていることを特徴とする。

【0010】

そして、前記エアレールは、前記ガイドレールと相似形の無端状に形成されており、前記エアレール内は、前記第２配管部の開放端部を通過させる切欠きが形成された隔壁により、前記負圧空間と負圧が解除される非負圧空間とに区画可能とされていることを特徴とする。

【0011】

前記負圧連通手段は、各吸着ヘッドと連通させて配設される第１配管部と、前記エアレールの開口溝部内に開放端部を臨ませた第２配管部と、前記第１第配管部と第２配管部とを連繋する接続部とからなることを特徴とする。

【0012】

本発明のワーク搬送装置によれば、各移動子が前記ワーク搬送経路を移動し、各移動子に配設されている吸着ユニットの第２配管部の開放端部が、被覆部材の合わせ目などから開口溝部に挿入され、負圧供給源の駆動により負圧が供給されたエアレール内の負圧空間に臨むことで、エアノズルを介して負圧が供給された各吸着ヘッドによってワークを吸着し、また、第２配管部の開放端部が、エアレール内の負圧空間を脱することで、各吸着ヘッドによるワークの吸着を解除することができる。

【0013】

このように、本発明のワーク搬送装置は負圧供給源からエアレール内の負圧空間との間の負圧供給路は常設とすることができ、ワークの搬送に伴う、長尺なエアホースの取り回しを要しない。また、負圧空間の開放箇所を被覆部材で被覆することにより、供給される負圧のロスを少なく抑えることができる。

【0014】

そして、本発明のワーク搬送装置によれば、ワーク搬送経路の長さや位置に合わせて前記負圧空間の長さや位置を適宜調整することが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

このように、本発明のワーク搬送装置によれば、移動子の吸着ヘッドに配設された吸着ヘッドに対する負圧の供給を長尺なエアホースを引き回し、追随させて行う必要がなく、ワークの搬送経路に対応する負圧空間を設ける初期設定のみで供給された負圧を有効に分配することができ、安定してワークの吸着搬送を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一実施形態におけるガイドレールとワーク搬送経路、エアレールと負圧空間の位置的関係を説明する概略平面図

【図2】本発明に係るワーク搬送装置の要部断面図

【図3】図２のワーク搬送装置の負圧供給手段の構成を説明する概略断面図

【図4】本発明に係るワーク搬送装置の他の実施例を示す要部断面図

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係るワーク搬送装置１の一実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。

【0018】

本実施形態のワーク搬送装置１は、公知の構成のリニア搬送装置を採用し、ワークとしての容器Ｂを、無端状の循環経路におけるワークの受取位置Ｐ１で吸着保持し、搬出位置Ｐ２まで搬送し、その吸着を解除することで、容器Ｂを次工程へ送り出すように構成されている（以下、前記循環経路内の容器Ｂの受取位置Ｐ１から搬出位置Ｐ２までの範囲をワーク搬送経路９という）。

【0019】

具体的には、ワーク搬送装置１は、無端状の循環経路をなすガイドレール２と、このガイドレール２に沿って移動される複数の移動子３と、それぞれの移動子３に取り付けられた吸着ユニット５と、移動子３をガイドレール２に沿って移動させるリニアモータ（不図示）とを備えている。

【0020】

前記リニアモータは、それぞれの移動子３に固定される永久磁石（不図示）と、ガイドレール２の長手方向に沿って等ピッチで配置された多数の電磁コイル（不図示）とを備え、前記各電磁コイルへの電流の供給と停止を制御部（不図示）で制御することにより、各移動子３の移動と停止を個別に制御可能とされている。

【0021】

本実施形態において、ガイドレール２は、図１に示すように、平面視でオーバルのトラック形状に形成されており、容器Ｂの受取位置Ｐ１の近傍には、供給コンベヤ（不図示）上に供給される容器Ｂを把持して吸着ヘッド３に正立状態で受け渡す操作をするロボット（不図示）が配置されている。また、容器Ｂの搬出位置Ｐ２には搬送コンベア（不図示）が配置され、正立状態で搬送され、吸着から開放される容器Ｂを搬送コンベア上に起立させ、次工程へ向けて搬送するように構成されている。

【0022】

図２に示すように、各移動子３には、ガイドレール２の平面視における外側に吸着ユニット５が配設されており、吸着ユニット５を構成する板状のユニット本体６のガイドレール２の循環経路外方向へ指向する面（以下、この面をワーク吸着面として説明する）には、容器Ｂを吸着させるための吸着ヘッド７が２個、容器Ｂの軸方向、すなわち、鉛直方向に、容器Ｂの胴部を吸着可能な距離を以て配設されている。

【0023】

なお、本実施形態において、吸着ヘッド７は容器Ｂの胴部の太さや重さを勘案して直径３０ｍｍの多段ベローズパッドを用いるが、使用する吸着ヘッド７の種類やサイズはこれに限るものではなく、その配設数や配設位置もワークに合わせて変更可能とする。

【0024】

そして、本実施形態のワーク搬送装置１は、容器Ｂを吸着するための負圧を吸着ヘッド７に供給する負圧供給手段１０を備えている。負圧供給手段１０は、ワーク搬送経路９に対応させて負圧空間１１が形成された中空のエアレール１２と、負圧空間１１内に負圧を供給する負圧供給源（不図示）と、各吸着ユニット５に配設され、前記負圧供給源と各吸着ヘッド７とを各移動子３のワーク搬送経路９の移動中において連通させる負圧連通手段１３とを有して構成されている。

【0025】

ワーク搬送経路９に対応させて形成された中空のエアレール１２内の負圧空間１１と、容器の受取位置Ｐ１並びに容器の搬出位置Ｐ２との関係についてさらに説明すると、図１に示すように、受取位置Ｐ１は負圧空間１１の内における移動子の移動方向上流側に位置し、搬出位置Ｐ２は移動子の移動方向における負圧空間１１の直下流側に位置するように形成されている。

【0026】

本実施形態において、負圧連通手段１３は、各吸着ヘッド７と連通させて配設される第１配管部１４と、エアレール１２の後述する開口溝部２０内に開放端部を臨ませた第２配管部１５と、第１第配管部１４と第２配管部１５とを連繋する接続部１６とから構成されている。

【0027】

図３に示すように、接続部１６は前記負圧供給源から第２配管部１５を介して供給される負圧を一次的に貯留する空間１６ａを有し、この接続部１６の空間１６ａに第１配管部１４としての可撓性のエアチューブ１４の基端が接続されている。エアチューブ１４の先端は各吸着ヘッド７に接続されている。また、接続部１６には、エアレール１２の開口溝部２０内に開放端部を臨ませた第２配管部１５としてのエアノズル１５の基端が接続されている。エアノズル１５は、反吸着ヘッド側となる先端を、各移動子３の前記ワーク搬送経路９の移動中において負圧空間１１内に臨ませて、ユニット本体６のガイドレール２の上方へ延出させた反ワーク吸着面に支持されている。

【0028】

ここで、本実施形態において、エアレール１２は中空の配管状で、平面視においてガイドレール２のトラック形状と相似形の無端状に形成され、ガイドレール２の上方に配設されている。エアレール１２内はワーク搬送経路９に対応させた領域をその他の領域と隔壁１７を以て区画されている。

【0029】

なお、隔壁１７には、エアノズル１５をエアレール１２内において通過させる切欠き（不図示）が形成されているものとする。

【0030】

エアレール１２は、複数の配管部材を連接させて構成し、隔壁１７を適切な位置に介装させることにより、ワーク搬送経路９に対応させた領域を負圧空間１１として区画可能に構成することができる。そして、負圧空間１１を構成するエアレール１２には、負圧空間１１と負圧供給源とを連繋して負圧空間１１に負圧を供給する負圧供給配管１８が配設されている。

【0031】

そして、エアレール１２の外壁面には、各移動子３の移動に伴ってエアノズル１５が通過する開口溝部２０が、ワーク搬送経路９に沿って無端状に形成されている。

【0032】

開口溝部２０は、被覆部材２１がその開口部分を被うように配設されており、エアノズル１５は、開口溝部２０内を通過する際に、被覆部材２１を捲り、一旦、開口させながら通過するように構成されている。

【0033】

本実施形態において、被覆部材２１は薄板状のラバー部材を採用し、図３に示すように、開口溝部２０の幅方向両側からそれぞれの開放端辺を合掌状に合わせて配設されている。

【0034】

被覆部材２１は、少なくとも、負圧空間１１が形成された領域において配設されていればよい。つまり、非負圧空間の領域においては、必ずしも、被覆部材２１の配設は必要ではなく、開口溝部２０は開放された儘の状態で、エアノズル１５の通過を許容する構成であってもよい。

【0035】

続いて、本実施形態のワーク搬送装置１の作用を説明する。
本実施形態のワーク搬送装置１においては、前記負圧供給源を駆動させ、エアレール１２内の負圧空間１１に負圧供給配管１８を介して負圧を供給しておく。

【0036】

この状態で、前記制御部の制御によりワーク搬送経路９に配設された移動子３を、ガイドレール２の上部で、負圧空間１１の内部上流側の受取位置Ｐ１へ移動させる。その際、各移動子に配設された吸着ユニット５のエアノズル１５は、被覆部材２１の合わせ目を、通過時のみ、押し広げながら開口溝部２０を移動し、隔壁１７の切欠きを通過して負圧空間１１に至る。

【0037】

このとき、負圧空間１１の開口溝部が被覆部材２１で被われていることにより、負圧空気が無駄に流出することを防止できる。本実施形態においては、特に、被覆部材２１を開口溝部２０の幅方向両側からそれぞれの開放端辺を合掌状に合わせて配設した薄板状のラバー部材とすることにより、負圧空間１１の負圧によってラバー部材の開放端を密着させた状態で負圧空間内方向へ引き寄せ、負圧空間からのエア漏れを防ぐことができる。なお、隔壁１７に形成された切欠きにも、その切欠き部分を覆うとともに、エアノズル１５の通過を許容する被覆部材２１を配設することが望ましい。

【0038】

容器Ｂの受取位置Ｐ１においては、負圧空間１１と連接されたエアノズル１５、接続部１６、エアチューブ１４を介して負圧が供給されている吸着ユニット５の吸着ヘッド７に対し、前記ロボットにより把持した容器Ｂを押しつけ、吸着させる。

【0039】

続いて、吸着ヘッド７に容器Ｂを吸着した吸着ユニット５を支承する移動子３を負圧空間１１の外部上流側の容器Ｂの搬出位置Ｐ２へ向けて走行させる。

【0040】

搬出位置Ｐ２においては、吸着ヘッド７内の負圧を開放して容器Ｂの吸着を開放させ、容器Ｂを正立状態のまま前記搬送コンベア上に移載する。

【0041】

容器Ｂの吸着を解除した移動子３はまたガイドレール２を走行し、再び、容器Ｂの受取位置Ｐ１へ戻る。

【0042】

このように構成されたワーク搬送装置１であれば、長尺のエアホースを移動子に追随させて引き回しながらの負圧エアの供給を要せず、静音で、負圧エアの無駄な放出を抑止して、安定したワークの吸着搬送を実行でき、さらには、搬送距離が長いとか、または、搬送経路が複雑であるといった条件下における駆動にも適したものとなる。

【0043】

なお、本発明のワーク搬送装置は前述した実施の形態に限定されるものではない。本発明の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。以下、その変更の例を挙げる。

【0044】

例えば、吸着ユニット５の吸着対象のワークは容器Ｂに限られない。

【0045】

さらには、ワーク搬送装置１も上述の構成に限らない。例えば、上述の搬送装置と同様にリニア式の搬送装置を採用し、図４に示すように、移動子３にステイ４を介して配設された吸着ユニット５に、ワークとしての容器Ｂを傾斜させて保持させ、搬送するような構成も採用可能であるし、さらには、ワークの姿勢を横転状態から正立状態に替える搬送装置であってもよい。また、階（高さ）を異ならせたり、壁を隔てるようなガイドレール２を用いた搬送であっても、移動子３に吸着ユニット５を備え、負圧供給手段１０を設けることで、ワークの吸着搬送を実行することが可能となる。いずれの場合であっても、エアホースを移動子に追随させて引き回しながらの負圧エアの供給を要せず、コンパクトな構成で、安定したワークの吸着搬送を行うことが可能となる（図４参照）。

【0046】

また、エアレール１２と前記負圧供給源とを結ぶ負圧供給配管は１本に限らず、複数本を予め設けておき、負圧空間１１に負圧を供給可能な負圧供給配管１８のみを開状態として通気可能とするように構成してもよい。

【0047】

そして、本実施形態においては、ガイドレール２とエアレール１２とを対応させて配置するとともに、前記ワーク搬送経路９と負圧空間１１とを対応させて容器Ｂを吸着搬送することとしたが、エアレール１２を前記ワーク搬送経路９に対応する位置にのみ配設し、エアレール１２内全域を負圧空間１１としてもよい。その場合、容器Ｂの搬送方向におけるエアレール１２の両端に位置する壁面に、エアノズル１５を通過させる切り欠きを形成する。

【0048】

なお、ガイドレール２とエアレール１２とを対応させて配置するとの意味は、本実施形態のように、ガイドレール２の上方にエアレール１２を配置する場合に限らず、ガイドレール２を走行する移動子３に配設された第２配管部（エアノズル）１５の開放端の移動軌跡に沿ってエアレール１２が配設されることを意味する。

【0049】

負圧連通手段１３を構成する第１配管部１４や第２配管部１５の接続やその構成も、本実施形態の構成に限るものではない。例えば、第２配管部（エアノズル）１５は、エアレール１２の配設位置に合わせて、板状のユニット本体６と並行に延出するように構成される場合も想定内である。

【0050】

被覆部材２１は、本実施形態のように、開口溝部２０の幅方向にそれぞれ配設された２枚のラバー部材を合掌状に合わせて配設することに限らず、例えば、それらの２枚のラバー部材の端部を重ねたり、付き合わせることで配設されていてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ ワーク搬送装置
２ ガイドレール
３ 移動子
４ ステイ
５ 吸着ユニット
６ ユニット本体
７ 吸着ヘッド
９ ワーク搬送経路
１０ 負圧供給手段
１１ 負圧空間
１２ エアレール
１３ 負圧連通手段
１４ 第１配管部（エアチューブ）
１５ 第２配管部（エアノズル）
１６ 接続部
１６ａ 空間
１７ 隔壁
１８ 負圧供給配管
２０ 開口溝部
２１ 被覆部材
Ｂ 容器（ワーク）
Ｐ１ （ワークの）受取位置
Ｐ２ （ワークの）搬出位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】