特開 2023-92845 保持具

(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】P2023092845

(43)【公開日】2023-07-04

(54)【発明の名称】保持具

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20230627BHJP

   B25J 13/08 20060101ALN20230627BHJP

【ＦＩ】

B25J15/06 A

B25J13/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021208093

(22)【出願日】2021-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】313004403

【氏名又は名称】株式会社フジシール

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 康裕

(72)【発明者】

【氏名】重原 吏

(72)【発明者】

【氏名】羽田 繁

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS02

3C707BS10

3C707CY15

3C707DS01

3C707FS01

3C707FT08

3C707FT11

3C707FU01

3C707KS03

3C707KT01

3C707LT12

3C707NS02

(57)【要約】

【課題】対象物を精度よく高速で吸着搬送する。
【解決手段】本発明に基づく保持具は、少なくとも１つの吸着部１２０，１３０と、第１ガイド１５０と、第２ガイド１６０とを備える。少なくとも１つの吸着部１２０，１３０は、対象物２の少なくとも１つの被吸着領域Ｒ１，Ｒ２を第１方向から吸着しつつ保持する。第１ガイド１５０は、第１方向から見て、第１方向に直交する第２方向において、少なくとも１つの被吸着領域Ｒ１，Ｒ２が対応する少なくとも１つの吸着部１２０，１３０と重なるように、第１方向から対象物２に接して対象物２を位置決めする。第２ガイド１６０は、第１方向から見て、第１方向および第２方向に直交する第３方向において、少なくとも１つの被吸着領域Ｒ１，Ｒ２が対応する少なくとも１つの吸着部１２０，１３０と重なるように、第１方向から対象物２に接して対象物２を位置決めする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の少なくとも１つの被吸着領域を第１方向から吸着しつつ保持する少なくとも１つの吸着部と、
前記第１方向から見て、前記第１方向に直交する第２方向において、前記少なくとも１つの被吸着領域が対応する前記少なくとも１つの吸着部と重なるように、前記第１方向から前記対象物に接して前記対象物を位置決めする第１ガイドと、
前記第１方向から見て、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向において、前記少なくとも１つの被吸着領域が対応する前記少なくとも１つの吸着部と重なるように、前記第１方向から前記対象物に接して前記対象物を位置決めする第２ガイドとを備える、保持具。

【請求項2】

前記少なくとも１つの吸着部として、前記対象物の形状に追従して前記対象物を吸着可能な第１吸着パッドを備え、
前記第１吸着パッドには、前記第１吸着パッドを支持しつつ前記第１方向に移動可能なスライド軸部が接続されている、請求項１に記載の保持具。

【請求項3】

前記少なくとも１つの吸着部として、前記対象物を吸着可能な第２吸着パッドを備え、
前記第２吸着パッドには、前記第２吸着パッドを回動可能に支持する軸部が接続されており、
前記第２吸着パッドは、前記軸部との接続箇所を回動中心として、前記第２方向および前記第３方向に回動可能である、請求項１または請求項２に記載の保持具。

【請求項4】

前記対象物は、長手方向および短手方向を有し、前記長手方向の一端にブラシ部を含む歯ブラシであり、
前記長手方向は、前記第２方向であり、
前記短手方向は、前記第３方向である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の保持具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保持具に関する。

【背景技術】

【0002】

把持装置の構成を開示した先行技術文献として、特開２０２０－１４２３６６号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された把持装置は、グリッパを備える。グリッパは、サクション部を有する。サクション部に物体が吸い込まれることによって、グリッパが物体を把持する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１４２３６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された把持装置においては、対象物を精度よく高速で吸着搬送することができない。

【0005】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、対象物を精度よく高速で吸着搬送することができる、保持具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】

【0006】

本発明に基づく保持具は、少なくとも１つの吸着部と、第１ガイドと、第２ガイドとを備える。少なくとも１つの吸着部は、対象物の少なくとも１つの被吸着領域を第１方向から吸着しつつ保持する。第１ガイドは、第１方向から見て、第１方向に直交する第２方向において、少なくとも１つの被吸着領域が対応する少なくとも１つの吸着部と重なるように、第１方向から対象物に接して対象物を位置決めする。第２ガイドは、第１方向から見て、第１方向および第２方向に直交する第３方向において、少なくとも１つの被吸着領域が対応する少なくとも１つの吸着部と重なるように、第１方向から対象物に接して対象物を位置決めする。

【0007】

本発明の一形態における保持具は、少なくとも１つの吸着部として、対象物の形状に追従して対象物を吸着可能な第１吸着パッドを備える。第１吸着パッドには、第１吸着パッドを支持しつつ第１方向に移動可能なスライド軸部が接続されている。

【0008】

本発明の一形態における保持具は、少なくとも１つの吸着部として、対象物を吸着可能な第２吸着パッドを備える。第２吸着パッドには、第２吸着パッドを回動可能に支持する軸部が接続されている。第２吸着パッドは、軸部との接続箇所を回動中心として、第２方向および第３方向に回動可能である。

【0009】

本発明の一形態における対象物は、長手方向および短手方向を有し、長手方向の一端にブラシ部を含む歯ブラシである。上記長手方向は、第２方向である。上記短手方向は、第３方向である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、対象物を精度よく高速で吸着搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施の形態に係る搬送装置の構成を示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施の形態に係る保持具の構成を示す正面図である。

【図3】図２の保持具を矢印ＩＩＩ方向から見た下面図である。

【図4】図２の保持具をＩＶ－ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。

【図5】図２の保持具をＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。

【図6】図２の保持具をＶＩ－ＶＩ線矢印方向から見た断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施の形態に係る保持具について図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0013】

なお、図面においては、後述するように、吸着部が対象物を吸着する方向である第１方向をＺ方向、対象物の長手方向である第２方向をＸ方向、対象物の短手方向である第３方向をＹ方向として示している。

【0014】

図１は、本発明の一実施の形態に係る保持具を備える搬送装置の構成を示す斜視図である。図１に示すように、搬送装置１は、対象物２を搬送する搬送ロボット１０を備える。搬送ロボット１０の先端に、保持具１１が取り付けられている。対象物２は、たとえば、歯ブラシである。

【0015】

搬送ロボット１０は、搬送コンベヤ上を搬送される対象物２を保持具１１によって保持しつつ搬送する。具体的には、まず、対象物２の位置が図示しないカメラによって撮像された画像から読み取られる。次に、読み取られた対象物２の位置から搬送コンベヤの搬送による対象物２の移動を考慮して割り出された位置に、保持具１１を移動させる。次に、対象物２は、保持具１１に吸着保持された状態で搬送され、台紙３上に載置される。台紙３における対象物２が載置される位置には、図示しない接着剤が塗布されている。台紙３上に載置された対象物２は、接着剤によって台紙３に接着される。対象物２は、台紙３と一体化した状態で搬送コンベヤによって次工程へ搬送される。

【0016】

図２は、本発明の一実施の形態に係る保持具の構成を示す正面図である。図３は、図２の保持具を矢印ＩＩＩ方向から見た下面図である。図４は、図２の保持具をＩＶ－ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。図５は、図２の保持具をＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。図６は、図２の保持具をＶＩ－ＶＩ線矢印方向から見た断面図である。

【0017】

図２～図６に示すように、本発明の一実施の形態に係る保持具１１に保持される対象物２である歯ブラシは、長手方向および短手方向を有する。歯ブラシの長手方向は、第２方向(Ｘ方向)であり、歯ブラシの短手方向は、第３方向(Ｙ方向)である。

【0018】

歯ブラシは、本体部２０と、ブラシ部２２とを含む。本体部２０は、Ｘ方向に延在している。本体部２０には、指を添えるための凹凸形状を有する把持部２１が設けられている。

【0019】

ブラシ部２２は、歯ブラシの長手方向(Ｘ方向)の一端に位置している。ブラシ部２２には、キャップ２３が嵌められている。歯ブラシは、キャップ２３とともにフィルム２４によって被覆されている。フィルム２４は、たとえば、熱収縮性フィルムであり、熱収縮することによって対象物２を被覆する。

【0020】

図３に示すように、歯ブラシは、吸着保持されるのに適した領域である被吸着領域Ｒ１，Ｒ２を有している。本実施の形態における被吸着領域Ｒ１，Ｒ２は、本体部２０とブラシ部２２との２箇所に位置している。図３に示す歯ブラシにおいて、被吸着領域Ｒ１，Ｒ２は、保持具１１に吸着保持される側に位置しているものとして示している。なお、被吸着領域Ｒ１，Ｒ２は、２箇所に限定されず、１箇所でもよいし、３箇所以上であってもよい。被吸着領域Ｒ１，Ｒ２は、把持部２１の凹凸形状と重ならない位置に設けられることが望ましい。

【0021】

なお、本発明の一実施の形態に係る保持具１１に保持される対象物２は、歯ブラシであるが、対象物２は、歯ブラシに限定されない。また、対象物２は、フィルム２４によって被覆されていなくてもよい。さらに、本実施の形態においては、図６に示すように、対象物２の形状は、横断面において略矩形であるが、対象物２の形状は、この形状に限定されず、たとえば、横断面形状が略三角形などの多角形であってもよい。

【0022】

図２～図６に示すように、保持具１１は、少なくとも１つの吸着部と、第１ガイド１５０と、第２ガイド１６０とを備える。本発明の一実施の形態に係る保持具１１は、第１板状体１００と、第２板状体１４０とをさらに備える。

【0023】

図２に示すように、第１板状体１００は、搬送ロボット１０の先端に接続されている。具体的には、第１板状体１００は、第１板状体１００に固定されている接続部材１０１によって、搬送ロボット１０に接続されている。これにより、搬送ロボット１０と保持具１１とが接続されている。

【0024】

第１板状体１００には、少なくとも１つの吸着部が取り付けられている。少なくとも１つの吸着部は、対象物２の少なくとも１つの被吸着領域Ｒ１，Ｒ２を第１方向(Ｚ方向)から吸着しつつ保持する。吸着部の内部は、負圧に減圧されている。

【0025】

本実施の形態においては、保持具１１は、吸着部として、第１吸着パッド１２０と、第２吸着パッド１３０とを備える。第１吸着パッド１２０は、スライド軸部１２１の先端に接続されている。スライド軸部１２１は、支持部材１０２を介して第１板状体１００に接続されている。

【0026】

第１吸着パッド１２０は、対象物２における被吸着領域Ｒ１を第１方向(Ｚ方向)から吸着する。図４に示すように、第１吸着パッド１２０は、対象物２の形状に追従して対象物２を吸着可能である。具体的には、第１吸着パッド１２０は、ベローズ状であることによって対象物２の形状に追従して吸着可能である。図４に示す状態においては、第１吸着パッド１２０は、歯ブラシの３側面に亘って密着して吸着している。このように、第１吸着パッド１２０は、対象物２の複数の側面に亘って密着して吸着可能である。

【0027】

スライド軸部１２１は、第１吸着パッド１２０を支持しつつ第１方向(Ｚ方向)に移動可能である。スライド軸部１２１は、第１方向(Ｚ方向)の中間にばね機構を有している。第１吸着パッド１２０が対象物２を第１方向(Ｚ方向)から吸着する際に第１吸着パッド１２０が対象物２に当接したとき、ばね機構が第１方向(Ｚ方向)に荷重を受けると圧縮されることにより、対象物２に過負荷が作用することを抑制することができる。

【0028】

図５に示すように、第２吸着パッド１３０は、対象物２における被吸着領域Ｒ２を第１方向(Ｚ方向)から吸着可能である。

【0029】

第２吸着パッド１３０には、軸部１３１が接続されている。軸部１３１は、第２吸着パッド１３０を回動可能に支持している。具体的には、軸部１３１の先端に、たとえば、樽状の金属体を内蔵したベアリング構造などのユニバーサルジョイント構造が設けられていることにより、軸部１３１が第２吸着パッド１３０を回動可能に支持している。

【0030】

第２吸着パッド１３０は、軸部１３１との接続箇所１３２を回動中心として、第２方向(Ｘ方向)および第３方向(Ｙ方向)に回動可能である。本実施の形態においては、対象物２におけるキャップ２３の形状がＹ方向に対して傾斜しているため、第２吸着パッド１３０は、キャップ２３の形状に沿ってＹ方向に回動して対象物２を吸着する。すなわち、第２吸着パッド１３０は、自動調芯機能を有している。

【0031】

なお、本発明の一実施の形態に係る保持具１１は、第１吸着パッド１２０および第２吸着パッド１３０の２つの吸着部を備えているが、吸着部を、１つのみ備えていてもよいし、３つ以上備えていてもよい。また、吸着部は、スライド軸部１２１と第２吸着パッド１３０とを組み合わせることによって構成されていてもよい。

【0032】

図２および図３に示すように、第２板状体１４０は、第１板状体１００と平行に位置しつつ保持具１１における対象物２側に位置している。第２板状体１４０は、ボルト１０３によって第１板状体１００と接続されている。図３に示すように、第２板状体１４０には、複数の貫通孔１４１が設けられている。

【0033】

第２板状体１４０には、第１ガイド１５０と、第２ガイド１６０とが固定されている。具体的には、第１ガイド１５０および第２ガイド１６０は、貫通孔１４１を挿通したボルトによる締結などの公知の接続方法によって第２板状体１４０に接続されている。なお、第２板状体１４０に複数の貫通孔１４１が設けられていることにより、対象物２に対する第１ガイド１５０および第２ガイド１６０の各々の取り付け位置が調整可能となっている。

【0034】

第１ガイド１５０は、第１方向(Ｚ方向)から見て、第２方向(Ｘ方向)において、少なくとも１つの被吸着領域Ｒ１，Ｒ２が対応する少なくとも１つの吸着部と重なるように、第１方向(Ｚ方向)から対象物２に接して対象物２を位置決めする。本実施の形態における第１ガイド１５０は、第１方向(Ｚ方向)から対象物２に接しつつ第２方向(Ｘ方向)の両側から対象物２を挟み込むことにより、対象物２を位置決めする。具体的には、第１ガイド１５０は、第１方向(Ｚ方向)から見て、第２方向(Ｘ方向)において、被吸着領域Ｒ１が第１吸着パッド１２０と重なるとともに、被吸着領域Ｒ２が第２吸着パッド１３０と重なるように、第１方向(Ｚ方向)から対象物２に接しつつ第２方向(Ｘ方向)の両側から対象物２を挟み込んで位置決めする。

【0035】

図２に示すように、第１ガイド１５０には、先端に傾斜面部１５１が設けられている。傾斜面部１５１によって、対象物２を第１ガイド１５０間に挿入しやすくすることができるため、第１ガイド１５０によって対象物２を第２方向(Ｘ方向)にスムーズに位置決めすることができる。

【0036】

第２ガイド１６０は、第１方向(Ｚ方向)から見て、第３方向(Ｙ方向)において、少なくとも１つの被吸着領域Ｒ１，Ｒ２が対応する少なくとも１つの吸着部と重なるように、第１方向(Ｚ方向)から対象物２に接して対象物２を位置決めする。本実施の形態における第２ガイド１６０は、第１方向(Ｚ方向)から対象物２に接しつつ、第３方向(Ｙ方向)の両側から対象物２を挟み込むことにより、対象物２を位置決めする。第２ガイド１６０は、第２方向(Ｘ方向)における位置をずらして、２箇所設けられている。具体的には、第２ガイド１６０は、第１方向(Ｚ方向)から見て、第３方向(Ｙ方向)において、被吸着領域Ｒ１が第１吸着パッド１２０と重なるとともに、被吸着領域Ｒ２が第２吸着パッド１３０と重なるように、第１方向(Ｚ方向)から対象物２に接しつつ第３方向(Ｙ方向)の両側から対象物２を挟み込んで位置決めする。

【0037】

図６に示すように、第２ガイド１６０には、先端に傾斜面部１６１が設けられている。傾斜面部１６１によって、対象物２を第２ガイド１６０間に挿入しやすくすることができるため、第２ガイド１６０によって対象物２を第３方向(Ｙ方向)にスムーズに位置決めすることができる。

【0038】

本発明の一実施の形態に係る保持具１１においては、保持具１１を第１方向(Ｚ方向)から対象物２に接近させて、第１方向(Ｚ方向)から見て、第１吸着パッド１２０と対象物２の被吸着領域Ｒ１とが重なり、かつ、第２吸着パッド１３０と対象物２の被吸着領域Ｒ２とが重なるように、第１ガイド１５０によって対象物２を第２方向(Ｘ方向)において位置決めし、第２ガイド１６０によって対象物２を第３方向(Ｙ方向)において位置決めしつつ、第１吸着パッド１２０によって被吸着領域Ｒ１を第１方向(Ｚ方向)から吸着保持し、第２吸着パッド１３０によって被吸着領域Ｒ２を第１方向(Ｚ方向)から吸着保持することにより、対象物２を精度よく高速で吸着搬送することができる。

【0039】

本発明の一実施の形態に係る保持具１１においては、対象物２の形状に追従して対象物２を吸着可能な第１吸着パッド１２０と第１方向(Ｚ方向)に移動可能なスライド軸部１２１とを備えることによって、第１吸着パッド１２０を対象物２の表面に密着させることができるため、第１吸着パッド１２０の内部の負圧がリークすることを抑制して、第１吸着パッド１２０によって対象物２を安定して吸着保持することができる。

【0040】

本発明の一実施の形態に係る保持具１１においては、第２吸着パッド１３０と第２吸着パッド１３０を回動可能に支持する軸部１３１とを備えることによって、第２吸着パッド１３０が軸部１３１との接続箇所１３２を回動中心として、第２方向(Ｘ方向)および第３方向(Ｙ方向)に回動可能であるため、対象物２の被吸着領域Ｒ２がＸＹ平面に対して傾いている場合でも第２吸着パッド１３０を対象物２の表面に密着させることができるため、第２吸着パッド１３０の内部の負圧がリークすることを抑制して、第２吸着パッド１３０によって対象物２を安定して吸着保持することができる。

【0041】

本発明の一実施の形態に係る保持具１１においては、対象物２である歯ブラシの長手方向を第１ガイド１５０によって位置決めし、歯ブラシの短手方向を第２ガイド１６０によって位置決めしつつ、吸着部によって歯ブラシを吸着搬送することができる。

【0042】

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本開示の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。上述した実施の形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ 搬送装置、２ 対象物、３ 台紙、１０ 搬送ロボット、１１ 保持具、２０ 本体部、２１ 把持部、２２ ブラシ部、２３ キャップ、２４ フィルム、１００ 第１板状体、１０１ 接続部材、１０２ 支持部材、１０３ ボルト、１２０ 第１吸着パッド、１２１ スライド軸部、１３０ 第２吸着パッド、１３１ 軸部、１３２ 接続箇所、１４０ 第２板状体、１４１ 貫通孔、１５０ 第１ガイド、１５１，１６１ 傾斜面部、１６０ 第２ガイド、Ｒ１，Ｒ２ 被吸着領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】