特開 2024-172148 物品取得装置

(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】P2024172148

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】物品取得装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20241205BHJP

   B65G 47/91 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 R

B65G47/91 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089688

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】519205361

【氏名又は名称】株式会社エヌ・クラフト

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】林 憲昌

【テーマコード（参考）】

3C707

3F072

【Ｆターム（参考）】

3C707AS04

3C707BS05

3C707BT01

3C707BT18

3C707DS01

3C707ES03

3C707ET02

3C707EW03

3F072AA01

3F072KA01

3F072KD01

3F072KD23

3F072KD27

(57)【要約】

【課題】物品を保持しやすい物品取得装置を提供する。
【解決手段】物品取得装置は、物品を保持する保持部と、前記保持部を移動させる移動部と、前記保持部と前記移動部との間に配置され、前記保持部の傾きを変化させる変位部と、を備え、前記変位部は、前記保持部に取り付けられる第１プレートと、前記移動部に取り付けられる第２プレートと、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に配置される複数のコイルばねと、前記コイルばねと異なる位置に配置され、前記第１プレートを上下方向に案内する規制部と、を有し、前記規制部は、前記第２プレートに固定される棒状部材を含み、前記棒状部材は、前記第１プレートに設けられた貫通孔に挿通する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を保持する保持部と、
前記保持部を移動させる移動部と、
前記保持部と前記移動部との間に配置され、前記保持部の傾きを変化させる変位部と、
を備え、
前記変位部は、
前記保持部に取り付けられる第１プレートと、
前記移動部に取り付けられる第２プレートと、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に配置される複数のコイルばねと、
前記コイルばねと異なる位置に配置され、前記第１プレートを上下方向に案内する規制部と、
を有し、
前記規制部は、前記第２プレートに固定される棒状部材を含み、前記棒状部材は、前記第１プレートに設けられた貫通孔に挿通する、
物品取得装置。

【請求項2】

前記コイルばねの直径は、前記第１プレートと前記第２プレートの中間位置が最も大きい、
請求項１に記載の物品取得装置。

【請求項3】

前記物品を搬送する搬送装置をさらに備え、
前記搬送装置は、前記物品が載置されるコンベアと、
前記コンベアを弾性支持するコンベア支持部と、
を有する、
請求項１または２に記載の物品取得装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、物品取得装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から物品を取得する物品取得装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の物品取得装置は、物品を保持する保持部と、保持部を支持する支持部と、を備える。特許文献１の物品取得装置は、保持部と支持部の間に、保持部と支持部の位置ずれを許容する変位部（特許文献１ではコンプライアンス装置）を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－１３９７７４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の物品取得装置では、変位部はコイルばねと、一対のブラケットの上下方向の移動を案内するガイドシャフトを有する。特許文献１の変位部は、ガイドシャフトが支持部側のブラケットに対してガイドシャフトと直交する方向に移動することを許容している。このため、保持部がガイドシャフトと直交する方向に移動する場合がある。

【0005】

保持部がガイドシャフトと直交する方向に移動すると、保持部が物品を保持し損ねるおそれがある。本開示の課題は、物品を保持しやすい物品取得装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る物品取得装置は、物品を保持する保持部と、前記保持部を移動させる移動部と、前記保持部と前記移動部との間に配置され、前記保持部の傾きを変化させる変位部と、を備え、前記変位部は、前記保持部に取り付けられる第１プレートと、前記移動部に取り付けられる第２プレートと、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に配置される複数のコイルばねと、前記コイルばねと異なる位置に配置され、前記第１プレートを上下方向に案内する規制部と、を有し、前記規制部は、前記第２プレートに固定される棒状部材を含み、前記棒状部材は、前記第１プレートに設けられた貫通孔に挿通する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、物品を保持しやすい物品取得装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の実施形態による物品取得装置のシステム図。

【図2】本開示の実施形態による変位部を示す正面図。

【図3】本開示の実施形態による変位部を示す下面概略図。

【図4】本開示の実施形態による変位部を示す上面概略図。

【図5】本開示の実施形態による搬送装置を示す断面図。

【図6】本開示の実施形態による物品取得装置の作動状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0010】

図１に示すように、物品取得装置１は、保持部２と、移動部４と、変位部６と、搬送装置８と、を備える。本実施形態の物品取得装置は、搬送装置８によって搬送される廃棄物Ｘ（物品の一例）を取得するための装置である。しかし、物品取得装置は、このような廃棄物に限らず、例えば加工後のワーク（物品の一例）を取得する装置であってもよい。なお、以下明細書および図面において、廃棄物Ｘの搬送方向Ｆが前後方向であり、搬送方向Ｆに対して右側を右、左側を左、上側を上、下側を下と記す。

【0011】

保持部２は、物品を保持するための装置である。本実施形態の保持部２は、廃棄物Ｘを挟んで保持するチャックである。保持部２は、二つの爪部２ａおよび爪部２ｂと、ベース部２ｃと、を有する。爪部２ａおよび爪部２ｂは、ベース部２ｃに揺動可能に保持される。保持部２は、爪部２ａおよび爪部２ｂを互いに近づく方向に揺動させることによって、廃棄物Ｘを挟んで保持する。一方、保持部２は、爪部２ａおよび爪部２ｂを互いに離れる方向に揺動させることによって、廃棄物Ｘを保持した状態から解放する。

【0012】

移動部４は、保持部２を上下方向、左右方向、および前後方向に移動させるための装置である。本実施形態では、移動部４は、変位部６を介して保持部２が吊り下げられたガントリー型のロボットである。しかし、移動部４は、ガントリー型のロボットに限らず、例えばロボットアームであってもよい。移動部４は、変位部６を支持する支持部４ａと、支持部４ａを左右方向に移動可能に支持する第１支柱４ｂと、第１支柱４ｂを前後方向に移動させる一対の第２支柱４ｃと、を有する。支持部４ａは、変位部６を、軸４ｄ（図２参照）を中心として回転させる。これによって、爪部２ａおよび爪部２ｂの向きが廃棄物Ｘの形状に合わせて回転する。これによって、爪部２ａおよび爪部２ｂが廃棄物Ｘを把持しやすい向きに変化する。

【0013】

図１および図２に示すように、変位部６は、保持部２と移動部４との間に配置され、保持部２の上下方向に対する傾きを変化させる装置である。変位部６は、第１プレート１０と、第２プレート１２と、複数のコイルばね１４と、規制部１６と、を有する。

【0014】

第１プレート１０は、保持部２のベース部２ｃに取り付けられる板状部材である。本実施形態では、第１プレート１０は、鉄またはアルミなどの金属によって形成された、円形の板状部材である。図３に示すように、第１プレート１０は、複数の第１貫通孔１０ａと、複数の第２貫通孔１０ｂと、を含む。本実施形態では、第１貫通孔１０ａが１２０度毎に３つ設けられる。第２貫通孔１０ｂは、第１貫通孔１０ａと異なる位置に、１２０度毎に３つ設けられる。本実施形態では、３つの第２貫通孔１０ｂは、３つの第１貫通孔１０ａと約６０度ずれた位置に形成される。第１貫通孔１０ａの直径は、第２貫通孔１０ｂの直径よりも大きい。

【0015】

第２プレート１２は、移動部４の支持部４aに取り付けられる板状部材である。本実施形態では、第２プレート１２は、鉄またはアルミなどの金属によって形成された、円形の板状部材である。図４に示すように、第２プレート１２は、複数の第３貫通孔１２ａと、複数の第４貫通孔１２ｂと、を含む。本実施形態では、第３貫通孔１２ａが１２０度毎に３つ設けられる。第４貫通孔１２ｂは、第３貫通孔１２ａと異なる位置に、１２０度毎に３つ設けられる。本実施形態では、３つの第４貫通孔１２ｂは、３つの第３貫通孔１２ａと約６０度ずれた位置に形成される。第３貫通孔１２ａの直径は、第４貫通孔１２ｂの直径よりも大きい。

【0016】

図２に示すように、複数のコイルばね１４は、第１プレート１０と第２プレート１２との間に配置される。コイルばね１４は、端部が第１プレート１０および第２プレート１２と接し、第１プレート１０および第２プレート１２によって圧縮される圧縮コイルばねである。本実施形態のコイルばね１４は、同一線形で形成される。また、本実施形態のコイルばね１４は、上下方向の中間位置のコイル直径（コイル平均径）が最も大きい。より具体的には、コイルばね１４は、第１プレート１０側から中間位置に向かうにつれてコイル直径が徐々に大きくなり、中間位置でコイル直径が最も大きくなる。コイルばね１４は、中間位置から第２プレート１２側に向かうにつれて、コイル直径が徐々に小さくなる。これによって、中間位置付近のばね定数が小さくなる。このため、コイルばね１４の第１プレート１０側の端部付近、および第２プレート１２側の端部付近では、コイルばね１４の変形が小さく、中間位置付近でコイルばね１４の変形が大きくなる。

【0017】

本実施形態では、コイルばね１４は、第１貫通孔１０ａ、および第３貫通孔１２ａの数と同じく、１２０度毎にひとつずつ、合計３つ配置される。具体的には、コイルばね１４は、３つの第１貫通孔１０ａの周囲に、それぞれに１つずつ配置される。コイルばね１４のコイル内には、ロッド１４ａが配置される。ロッド１４ａは、コイルばね１４の付勢力によって第１プレート１０と第２プレート１２とが上下に開くことを防止するとともに、コイルばね１４の左右、前後方向の位置ずれを防止するための部材である。ロッド１４ａの下端は、第１貫通孔１０ａに挿通する。ロッド１４ａの上端は、第３貫通孔１２ａに挿通する。ロッド１４ａは、両端にねじ溝が形成され、第１貫通孔１０ａを貫通し、ロッド１４ａの第１プレート１０の下面まで突き出た部分にナット１４ｂが締結される。本実施形態では、ナット１４ｂはダブルナットによって形成され、ナット１４ｂの緩みが抑制されている。また、ロッド１４ａの上端は、第３貫通孔１２ａを貫通し、ロッド１４ａの第２プレート１２の上面まで突き出た部分にナット１４ｃが締結される。ロッド１４ａは、第１貫通孔１０ａの直径よりも小さい直径で形成される。これによって、第１プレート１０が保持部２によって上方に押された際に、ロッド１４ａと干渉することなく第１プレート１０が上方に移動する。

【0018】

規制部１６は、コイルばね１４と異なる位置に配置され、第１プレート１０を上下方向に案内する部材である。本実施形態では規制部１６は、上下方向に延びる円柱形状の金属部材（棒状部材の一例）である。規制部１６は、上下の両端にねじ溝が形成される。規制部１６の下端は、第１プレート１０の第２貫通孔１０ｂに挿通される。規制部１６の上端は、第２プレート１２の第４貫通孔１２ｂに挿通される。規制部１６は、規制部１６の下端の第１プレート１０の下面まで突き出た部分にナット１６ａが締結される。規制部１６の上端は、第２プレート１２に固定される。本実施形態では、第２プレート１２を規制部１６の端部に締結された２つのナット１６ｂによって、第２プレート１２を上下に挟み込むことによって、規制部１６を第２プレート１２に固定する。

【0019】

本実施形態では、規制部１６は、第２貫通孔１０ｂ、および第４貫通孔１２ｂの数と同じく、１２０度毎にひとつずつ、合計３つ配置される。規制部１６の直径は、第２貫通孔１０ｂの直径よりも僅かに小さい。規制部１６は、第１プレート１０が保持部２によって上方に押された際に、規制部１６の表面と第２貫通孔１０ｂの内周面とが接触しながら第１プレート１０を上方に案内するとともに、第１プレート１０の左右、前後方向の移動を規制する。

【0020】

図１に示すように、搬送装置８は、廃棄物Ｘを搬送方向Ｆに搬送する装置である。図５に示すように、搬送装置８は、コンベア２０と、コンベア２０を支持しながらコンベア２０を移動させる複数のローラ２２と、コンベア２０を、ローラ２２を介して弾性支持する一対のコンベア支持部２４と、コンベア支持部２４を保持する一対のレール２６と、を有する。

【0021】

コンベア２０は、廃棄物Ｘが載置される。本実施形態ではコンベア２０は、複数のローラ２２に支持されながら、複数のローラ２２の端部に配置されるローラ２２に巻きついて折り返されるベルトコンベアである。

【0022】

ローラ２２は、搬送方向Ｆに並んで複数配置され、回転しながらベルトコンベアを搬送方向（前後方向）Ｆに移動させる。ローラ２２は、ローラ軸２２ａによって支持される。

【0023】

一対のコンベア支持部２４は、ローラ２２に対して上方に向けて付勢力を付加しながら、ローラ軸２２ａを介してローラ２２を弾性支持する。一対のコンベア支持部２４は、左右にそれぞれに配置される。コンベア支持部２４は、ローラ２２の数に合わせて配置される。

【0024】

本実施形態ではコンベア支持部２４は、支持プレート２４ａと、ブラケット２４ｂと、アジャスタボルト２４ｃと、ばね２４ｄと、を有する。

【0025】

支持プレート２４ａは、上下に延びる第１部分と、左右に延びる第２部分と、を含むＬ字型に形成され、上下に延びる第１部分がローラ軸２２ａを回転可能に支持する。左右に延びる第２部分は、ばね２４ｄと接する。左右に延びる第２部分には、ウェルドナットなどによってねじ溝が形成され、ねじ溝にアジャスタボルト２４ｃが締結される。

【0026】

ブラケット２４ｂは、支持プレート２４ａの左右に延びる第２部分と並行に形成される第３部分と、レール２６に溶接固定されるＬ字型の第４部分と、を含む。第３部分は、ばね２４ｄと接する。第３部分には、アジャスタボルト２４ｃが挿通する貫通孔が設けられる。

【0027】

アジャスタボルト２４ｃは、回転させることによって支持プレート２４ａとブラケット２４ｂとの上下方向の距離を調整する。これによって、ばね２４ｄの弾性力が変化するとともに、ローラ２２の位置を上下させることによってコンベア２０の上下方向の位置が調整できる。

【0028】

ばね２４ｄは、支持プレート２４ａと、ブラケット２４ｂとの間に配置され、支持プレート２４ａがローラ軸２２ａから下方におされると圧縮される。本実施形態ではばね２４ｄは、コイルばねである。

【0029】

次に図６を用いて、物品取得装置１の作動状態について説明する。

【0030】

物品取得装置１は、搬送装置８上に載置された廃棄物Ｘの中から保持する廃棄物Ｘを決定すると、移動部４が保持部２をこの廃棄物Ｘの位置する座標の上部まで移動させる。

【0031】

物品取得装置１は、廃棄物Ｘを保持する方向を決定すると保持部２および変位部６を回転させる。移動部４は、保持部２を下方に移動させるとともに、保持部２が爪部２aおよび爪部２ｂを開く。

【0032】

このような状態において、廃棄物Ｘの形状によっては、爪部２aおよび爪部２ｂのいずれか一方が先に廃棄物Ｘまたはコンベア２０に接する場合がある。本実施形態では、左側の爪部２ｂが先に廃棄物Ｘに接する例について説明する。

【0033】

爪部２ｂが廃棄物Ｘに接すると、爪部２ｂが廃棄物Ｘから反発力を受け、変位部６の左側のコイルばね１４が沈み、保持部２が右下に向けて回転する。これによって、爪部２ａが廃棄物Ｘに近づき、保持部２が廃棄物Ｘを挟みやすい。このとき、コイルばね１４は、中央位置の方が圧縮されやすいため、第１プレート１０の位置が左右方向および前後方向にズレにくい。このため、物品取得装置１が決定した廃棄物Ｘの座標に対して、保持部２の位置がずれることを抑制できる。

【0034】

さらに、搬送装置８のコンベア２０は、廃棄物Ｘから受ける力によって左側のばね２４ｄを圧縮する。これによって、コンベア２０が左下方に回転し、左側が沈み込む。この結果、廃棄物Ｘの右側が上昇しやすくなり、廃棄物Ｘの右側が爪部２ａにさらに近づく。これによって、保持部２が廃棄物Ｘをさらに挟みやすい。この結果、この物品取得装置１は、廃棄物Ｘを保持しやすい。

【0035】

以上説明した通り、本開示によれば物品を保持しやすい物品取得装置１を提供できる。

【0036】

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0037】

（ａ）上記実施形態では、１２０度毎にひとつずつコイルばね１４と規制部１６を配置し、合計３つのコイルばね１４と、合計３つの規制部１６と、を有する変位部６の例を説明したが、本開示はこれに限定されない。コイルばね１４および規制部１６の数は、保持部２、第１プレート１０、および第２プレート１２の大きさや形状に応じて、適宜変更してもよい。

【0038】

（ｂ）上記実施形態では、コンベア支持部２４はばね２４ｄを用いる例について説明したが、本開示はこれに限定されない。コンベア支持部２４は、ローラ２２を弾性支持できれば、ばね２４ｄ以外のものを用いてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１ ：物品取得装置
２ ：保持部
４ ：移動部
６ ：変位部
８ ：搬送装置
１０ ：第１プレート
１２ ：第２プレート
１４ ：コイルばね
１６ ：規制部
２０ ：コンベア
２４ ：コンベア支持部
２４ｄ ：ばね
Ｆ ：搬送方向
Ｘ ：廃棄物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】