特許 7279956 自動リフト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-15

(45)【発行日】2023-05-23

(54)【発明の名称】自動リフト装置

(51)【国際特許分類】

   B66C 1/02 20060101AFI20230516BHJP

   B25J 9/02 20060101ALI20230516BHJP

【ＦＩ】

B66C1/02 D

B25J9/02 Z

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020550908

(86)(22)【出願日】2018-12-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-18

(86)【国際出願番号】 EP2018084115

(87)【国際公開番号】W WO2019110843

(87)【国際公開日】2019-06-13

【審査請求日】2021-12-03

(31)【優先権主張番号】PA201770923

(32)【優先日】2017-12-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DK

(73)【特許権者】

【識別番号】520200034

【氏名又は名称】コボット リフト エイピーエス

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】トルエルセン、フレミング ビスチョフ

【審査官】吉川 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－２６２９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１０－５０３１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３６０９６１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｃ １／００－３／２０

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

Ｂ６５Ｇ ４７／８０；

４７／８４－４７／８６；

４７／９０－４７／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のユニット（１）と第２のユニット（２）を備えるリフト装置であって、第１のユニット（１）は、対象物を捕捉及び／又は保持し、その対象物を水平方向に移動するための動力を提供するよう構成され、第２のユニット（２）は、対象物の垂直位置を制御するよう構成され、第１のユニット（１）は、
固定垂直延長部（３）と、水平延長部（４）と、第１と第２の取付位置を有する巻上管などのリフト部（１２）とを備え、第１の取付位置では、リフト部（１２）が水平延長部（４）に取り付け又は固定され、第２の取付位置では、リフト部（１２）が縦部材（１１）に取り付け又は固定され、縦部材（１１）は、吸引パッドなどの捕捉部（５）を備え、
スライド部材（１０）は、縦部材（１１）に沿って、第１と第２の端部位置の間で２つの方向にスライドするよう構成され、縦部材（１１）に対するスライド部材（１０）の実際の位置は、リフト部（１２）の揚力を決定するよう構成され、
前記第２のユニット（２）は、第３の取付位置と第２の取付位置を有し、
前記第３の取付位置は、前記第１のユニット（１）の垂直延長部（３）に固定され、
前記第２のユニット（２）によって第４の取付位置で発生したすべての動きをスライド部材（１０）に伝達するよう構成された剛性ジョイントによって、第４の取付位置が第１のユニット（１）のスライド部材（１０）に固定されている、
ことを特徴とするリフト装置。

【請求項2】

前記第２のユニット（２）は、前記対象物の水平位置を制御するよう構成され、該第２のユニット（２）は、前記水平延長部（４）に対して相対的に移動するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のリフト装置。

【請求項3】

前記第２のユニット（２）は、前記第１の取付位置に対して前記第２の取付位置の水平位置と垂直位置を制御するよう構成されたロボットを含む、又はそれから構成され、ロボットは、一連の動作や運動を自動で行えるコンポーネント又はシステムとして定義されることを特徴とする請求項１に記載のリフト装置。

【請求項4】

前記縦部材（１１）は、動作中に空気が通される中央開口部を備え、前記縦部材（１１）は、縦部材（１１）の壁の長手方向に延在する開口部（１３）を備えて構成され、この開口部（１３）は、空気が中央開口部とその周囲との間を流れることを可能にし、スライド部材（１０）が第１の端部位置にあるときにスライド部材（１０）によって覆われ、スライド部材（１０）が第２の端部位置にあるときにスライド部材（１０）によって覆われない、又は部分的にのみ覆われるよう構成されることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項5】

前記スライド部材（１０）は、第１のユニット（１）の縦部材（１１）の外面形状に対応する内面形状を有していることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項6】

前記対応する内面形状は、前記縦部材（１１）に対する前記スライド部材（１０）の回転を可能にしない非円形や類似の形状であることを特徴とする請求項５に記載のリフト装置。

【請求項7】

前記スライド部材（１０）は、前記第１のユニット（１）の前記縦部材（１１）の外面形状に対応する内面形状を有し、その対応する形状は、多角形、例えば、長方形や楕円形であってもよく、前記縦部材（１１）に対する前記スライド部材（１０）の回転を阻止する突出部、例えば、長手方向延長部などを有していることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項8】

前記リフト部（１２）は、オン・オフが切り替えられるよう構成された真空源に接続された真空巻上管（１２）であり、その巻上管（１２）は、前記縦部材（１１）に接続されて、真空源によって生成された空気流が真空巻上管（１２）と縦部材（１１）の両方を流れるようにしていることを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項9】

バルブ装置（１３）は、前記巻上管（１２）がその内部の空気圧に応じて軸方向に伸縮可能となるよう、巻上管（１２）へと空気を流すよう構成されていることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項10】

前記スライド部材（１０）の位置によって、前記バルブ装置（１３）の開放を制御することを特徴とする請求項９に記載のリフト装置。

【請求項11】

前記バルブ装置は、前記縦部材（１１）の長手方向に延在する開口部（１３）によって構成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のリフト装置。

【請求項12】

前記第２のユニット（２）は、枢動ヒンジによって接合され、互いの延長に配置された少なくとも２つの部品又はアームを含み、前記第２のユニット（２）は、その一端が垂直延長部（３）に枢動可能に固定されている、つまり、その一端は分離できないが、前記垂直延長部（３）に対して枢動可能であってもよく、その他端が前記スライド部材（１０）に固定されていることを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項13】

前記第１の取付位置にある前記第２のユニット（２）は、前記垂直延長部（３）に対して静止し固定される締結手段（８）に取り付け又は固定され、前記第２の取付位置では、前記第２のユニット（２）は、前記スライド部材（１０）に対して静止し固定された制御部材（９）を備えていることを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項14】

前記制御部材（９）及び前記スライド部材（１０）は、該スライド部材（１０）が、前記縦部材（１１）に対して、該縦部材（１１）に沿った第１の位置と第２の位置の間に定義された経路以外の他の方向に移動するのを防ぐよう構成された対応する係止手段を備えていることを特徴とする請求項１３に記載のリフト装置。

【請求項15】

前記スライド部材（１０）と吸引パッドの形態の捕捉部（５）との間に配置されたバルブ（１４）を備え、このバルブ（１４）は、真空巻上管（１２）の内部と吸引パッド（５）の内部との間の空気の流れを分離するよう構成されていることを特徴とする請求項１～１４のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項16】

前記バルブ（１４）は、巻上管（１２）から吸引パッド（５）への空気の流れを阻止する閉位置と、巻上管（１２）から吸引パッド（５）へと空気が流れるようにする開位置との間で移動可能なプレートなどのユニット（１５）を備えていることを特徴とする請求項１５に記載のリフト装置。

【請求項17】

前記縦部材（１１）は、開口部として形成されたバルブ装置（１３）に対して反対側の面上に配置されたガイド手段（１８）を備え、そのガイド手段（１８）は、スライド部材（１０）のスライド部（１９）に対応し、スライド部（１９）は、ガイド手段（１８）に沿ってスライドするよう構成されていることを特徴とする請求項１５に記載のリフト装置。

【請求項18】

前記スライド部材（１０）は、開口部として形成されたバルブ装置（１３）を介して空気の取り込みを閉鎖又は排除するよう構成された閉鎖部（２０）を備え、該閉鎖部（２０）は、浮動的に取り付けられていてもよい、つまり、開口部（１３）の周りの表面に垂直な方向に移動可能であることを特徴とする請求項１～１７のいずれか一項に記載のリフト装置。

【請求項19】

前記閉鎖部（２０）は、スライドのカバー（２２）の開口部を介して開口部（１３）の周りの表面に垂直に延在する２つ以上の突出部（２０ａ）によって取り付けられ、突出部（２０ａ）は、垂直方向に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のリフト装置。

【請求項20】

前記リフト部（１２）は、真空源に接続された真空巻上管（１２）であり、該真空巻上管（１２）は、前記縦部材（１１）に接続され、前記真空源によって生成された空気流が真空巻上管（１２）と縦部材（１１）の両方を流れることで揚力が得られ、必要に応じて、第２の真空供給源によって、吸引パッドの形態の捕捉部（５）に独立した真空が得られるようすることを特徴とする請求項１５に記載のリフト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物を持ち上げ、それを垂直に、場合によっては水平に置き換えるためのリフト装置に関するものである。このリフト装置は、吸引パッドなどの一つ又は複数の捕捉部で構成された第１のユニットと、対象物の垂直位置や、必要に応じてその水平位置を制御するよう構成された第２のユニットとを備える。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、可変長のベローズ状のリフト管の拡張や収縮をリフト管内の真空レベルを制御することによって制御し、その真空レベルをユーザが操作可能なバルブによって制御することでリフト管の内部を大気と接続したり分離したりする従来の真空リフト／ホイスト装置が開示されている。よって、完全に開いたバルブ位置では、リフト管の内部が大気に開放され、リフト管内が真空ではなくなり、管が懸架点から垂直にぶら下がると、リフト管はその最大拡張長まで下がる。逆に、完全に閉じたバルブ位置では、真空が最大になり、管はその最大収縮位置まで上昇する。ここでは、最大リフト高さを使用している。よって、バルブの中間開放により中間位置が得られることになる。特許文献１による装置では、ユーザ４の片手３で握られるよう構成された固定上部ハンドル２を備えた真空昇降ヘッド１２を開示されている。このヘッド１２は、片手操作に適した可動下部ハンドル７も備えている。三角形の開口部１０がヘッド１２の一部に設けられ、それに対応する三角形状を有し、簡素なカバープレートの形をしたバルブ部材１１が下部ハンドル７に取り付けられ、下部ハンドル７がユーザに動かされることによって変位可能となっている。開口部１０がバルブ部材１１によって完全に閉鎖されると、リフト管２３内の真空レベルが最大となり、それにより、管が蛇腹のようにその最小長まで収縮して、真空昇降ヘッドがその最大高さに達する。従って、第１の要件は、持ち上げられ、再配置された後に下ろされる対象物１８に係合するまで、ユーザがヘッド１２を下げることである。従って、ユーザの手のひら３が固定ハンドル２を握った状態で、ユーザの指は下向きになり、下部可動ハンドル７に係合して押し下げる。これにより、開口部１０が露出し、固定ハンドル２を適切に操作するユーザの指導の下で、リフト管２３に懸架された昇降ヘッド１２が対象物１８に接触するまで、関連する真空ポンプの排気能力を超える開口部１０からの大気の侵入によってリフト管２３内が真空ではなくなる。その後、可動ハンドル７を上向きに引くと、開口部１０が部分的に閉じて、リフト管２３と昇降ヘッド１２の両方の内部の真空が再び得られる。バルブ部材１１によって、ユーザの制御範囲で開口部１０を部分的に開放することで、対象物１８がユーザ制御可能な高さで把持され、ホバーモードとなる。ユーザが可動ハンドル７をさらに上方へと動かすと、開口部１０がバルブ部材１１によって完全に閉じられ、対象物１８を最大高さまで持ち上げ、再配置することができる。従って、再配置された位置では、ユーザがバルブ部材１１を制御することで開口部１０を部分的に露出させることによって、リフトヘッド１２と対象物１８が降下し、完全に露出させることによって、すでに持ち上げられ、移動され、下ろされた対象物１８が解放される。

【0003】

特許文献２には、上端で懸架され、オン・オフが切り替えられる真空源に接続された垂直巻上管を備えた真空巻上装置が開示され、下端の管には、吸引フットと、その吸引フットを操作するために吸引フットに固定された位置決めハンドルと、巻上管内の空気圧に応じて巻上管が軸方向に伸縮可能となるよう、空気を巻上管に通すことを可能にする手動操作バルブ装置とが設けられている。

【0004】

上記装置には、管状の位置決めハンドルを備えており、巻上管の内部と吸引フットの内部との間の斜め下向きの接続部を構成し、上端位置と下端位置の間に配置された外側の軸方向にスライド式に取り付けられた把持スリーブを備えている。この把持スリーブは、接続手段によって手動操作バルブ装置に接続され、把持スリーブがばねの作用に抗してその下端位置に向かってスライドされると、バルブ装置が強制的に開放される。把持スリーブが操作されていない状態では、バルブ装置が閉じられ、吸引源が作動している状態では、吸引フットは動かずに吊り下げられているか、真空巻上装置のトリミングに応じてゆっくりと上部リフト位置まで持ち上げられる。把持スリーブを下方向にスライドさせると、バルブ装置が開き、空気が巻上管へと流れ込み、巻上管内の真空が低下し、吸引フットが降下する。吸引フットが対象物に配置された後、バルブ装置に作用するばね力によって補助されたバルブ装置が閉じ、対象物が吸引フットにしっかりと吸引され、これによって、巻上管内の真空度の増大により巻上管が収縮し始める際に上方へ持ち上げられるように、把持スリーブを上方にスライド可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】欧州特許出願公開第０４９３９７９号明細書

【文献】国際公開公報第２００７／０９４７２０号

【発明の概要】

【0006】

本発明の目的は、以下の点で改善された利点を有するリフト装置を提供することである。
・より安全な作業。システムにはロボットが含まれているため、何かに遭遇するとシステムが停止するため、従業員はシステムの近くでの作業が可能となる。これにより、装置を覆うことがなくなり、よりコンパクトな設計が実現可能となる。
・一般により簡単なプログラミング。顧客は自身でプログラムを調整可能なため、外部の専門家にかかる費用を回避できる。
・迅速なインストール。従来のシステムと比較して、設備やプログラミングが少なくて済む。
・システムがシンプルとなるため、デリバリーがより迅速に行える。

【0007】

第１の態様によれば、本発明は、第１のユニット（１）と第２のユニット（２）を備えるリフト装置に関し、第１のユニット（１）は、対象物を捕捉及び／又は保持し、その対象物を垂直方向に移動するための動力を提供するよう構成され、第２のユニット（２）は、対象物の垂直位置を制御するよう構成され、第１のユニット（１）は、
固定垂直延長部（３）と、水平延長部（４）と、第１と第２の取付位置を有する巻上管などのリフト部（１２）とを備え、第１の取付位置では、リフト部（１２）が水平延長部（４）に取り付け又は固定され、第２の取付位置では、リフト部（１２）が縦部材（１１）に取り付け又は固定され、縦部材（１１）は、吸引パッドなどの捕捉部（５）を備え、
スライド部材（１０）は、縦部材（１１）に沿って、第１と第２の端部位置の間で２つの方向にスライドするよう構成され、縦部材（１１）に対するスライド部材（１０）の実際の位置は、リフト部（１２）の揚力を決定するよう構成され、
第２のユニット（２）は、第１の取付位置と第２の取付位置を有し、
第１の取付位置は、第１のユニット（１）の垂直延長部（３）に固定され、
第２のユニット（２）によって第２の取付位置で発生したすべての動きをスライド部材（１０）に伝達するよう構成された剛性ジョイントによって、第２の取付位置が第１のユニット（１）のスライド部材（１０）に固定されている。

【0008】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、第２のユニット（２）は、対象物の水平位置を制御するよう構成されていてもよく、第２のユニット（２）は、水平延長部（４）に対して相対的に移動するよう構成されていてもよい。この移動は、垂直延長部（３）の周りの旋回運動及び／又は水平延長部（４）に沿った直線運動を含んでいてもよい。

【0009】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、第２のユニット（２）は、第１の取付位置に対して第２の取付位置の水平位置と垂直位置を制御するよう構成されたロボットを含んでいてもよく、又はそれから構成されていてもよく、ロボットは、一連の動作や運動を自動で行えるコンポーネント又はシステムとして定義される。

【0010】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、縦部材（１１）は、動作中に空気が通される中央開口部を備えていてもよく、縦部材（１１）は、縦部材（１１）の壁の長手方向に延在する開口部（１３）を備えて構成されていてもよい。この開口部（１３）は、空気が中央開口部とその周囲との間を流れることを可能にし、開口部（１３）は、スライド部材（１０）が第１の端部位置にあるときにスライド部材（１０）によって覆われ、スライド部材（１０）が第２の端部位置にあるときにスライド部材（１０）によって覆われない、又は部分的にのみ覆われるよう構成される。「縦部材の壁の長手方向に延在する」とは、開口部には、その制御や変更を行える範囲があることを示し、通常、開口部は、縦部材（１１）の長さの０．２～０．９倍、例えば、縦部材（１１）の長さの０．２５～０．７５倍にわたって延在していてもよい。例えば、開口部は、少なくとも５ｃｍの長さ、すなわち、５ｃｍにわたって延在する、好ましくは、少なくとも１０ｃｍの長さ、すなわち、１０ｃｍ以上にわたって延在する必要がある。

【0011】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、スライド部材（１０）は、第１のユニット（１）の縦部材（１１）の外面形状に対応する内面形状を有していてもよい。

【0012】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、対応する表面形状は、縦部材（１１）に対するスライド部材（１０）の回転を可能にする非円形や類似の形状であってもよい。

【0013】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、スライド部材（１０）は、第１のユニット（１）の縦部材（１１）の外面形状に対応する内面形状を有していてもよく、その対応する形状は、多角形、例えば、長方形や楕円形であってもよく、縦部材（１１）に対するスライド部材（１０）の回転を阻止する突出部、例えば、長手方向延長部などを有していてもよい。

【0014】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、リフト部（１２）は、オン・オフが切り替えられるよう構成された真空源に接続された真空巻上管（１２）であってもよく、その巻上管（１２）は、縦部材（１１）に接続されて、真空源によって生成された空気流が真空巻上管（１２）と縦部材（１１）の両方を流れるようにしてもよい。

【0015】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、該リフト装置は、巻上管（１２）がその内部の空気圧に応じて軸方向に伸縮可能となるよう、巻上管（１２）へと空気を流すよう構成されたバルブ装置（１３）を備えていてもよい。

【0016】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、スライド部材（１０）の位置によって、バルブ装置（１３）の開放を制御してもよい。

【0017】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、バルブ装置は、縦部材（１１）の長手方向に延在する開口部（１３）によって構成されていてもよい。「縦部材の壁の長手方向に延在する」とは、開口部には、その制御や変更を行える範囲があることを示し、通常、開口部は、縦部材（１１）の長さの０．２～０．９倍、例えば、縦部材（１１）の長さの０．２５～０．７５倍にわたって延在していてもよい。例えば、開口部は、少なくとも５ｃｍの長さ、すなわち、５ｃｍにわたって延在する、好ましくは、少なくとも１０ｃｍの長さ、すなわち、１０ｃｍ以上にわたって延在する必要がある。

【0018】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、第２のユニット（２）は、枢動ヒンジによって接合され、互いの延長に配置された少なくとも２つの部品又はアームを含んでいてもよく、第２のユニット（２）は、その一端が垂直延長部（３）に枢動可能に固定されていてもよい。すなわち、その一端は分離できないが、垂直延長部（３）に対して枢動可能であってもよい。また、第２のユニット（２）は、その他端がスライド部材（１０）に固定されていてもよい。すなわち、その他端はスライド部材（１０）に対して相対的に移動するのではなく、スライド部材（１０）と共に移動してもよい。

【0019】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、第１の取付位置にある第２のユニット（２）は、垂直延長部（３）に対して静止し固定される締結手段（８）に取り付け又は固定されていてもよく、第２の取付位置では、第２のユニット（２）は、スライド部材（１０）に対して静止し固定された制御部材（９）を備えていてもよい。

【0020】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、制御部材（９）及びスライド部材（１０）は、スライド部材（１０）が、縦部材（１１）に対して、縦部材（１１）に沿った第１位置と第２位置の間に定義された経路以外の他の方向に移動するのを防ぐよう構成された対応する係止手段を備えていてもよい。

【0021】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、該リフト装置は、スライド部材（１０）と吸引パッドの形態の捕捉部（５）との間に配置されたバルブ（１４）を備えていてもよく、このバルブ（１４）は、真空巻上管（１２）の内部と吸引パッド（５）の内部との間の空気の流れを分離するよう構成されていてもよい。

【0022】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、バルブ（１４）は、巻上管（１２）から吸引パッド（５）への空気の流れを阻止する閉位置と、巻上管（１２）から吸引パッド（５）へと空気が流れるようにする開位置との間で移動可能なプレートなどのユニット（１５）を備えていてもよい。

【0023】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、縦部材（１１）は、異なる表面、例えば、開口部として形成されたバルブ装置（１３）に対して反対側の面上に配置されたガイド手段（１８）を備えていてもよく、そのガイド手段（１８）は、スライド部材（１０）のスライド部（１９）に対応し、スライド部（１９）は、ガイド手段（１８）に沿ってスライドするよう構成されている。

【0024】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、スライド部材（１０）は、開口部として形成されたバルブ装置（１３）を介して空気の取り込みを閉鎖又は排除するよう構成された閉鎖部（２０）を含んでいてもよい。すなわち、閉鎖部（２０）は、開口部（１３）の周りの表面に垂直な方向に移動可能であってもよい。

【0025】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、閉鎖部（２０）は、スライドのカバー（２２）の開口部を介して開口部（１３）の周りの表面に垂直に延在する２つ以上の突出部（２０ａ）によって取り付けられてもよい。突出部（２０ａ）は、垂直方向に移動可能に構成されているが、開口部（１３）の周囲の表面に平行な方向には移動しなくてもよい。

【0026】

上記リフト装置の一つ又は複数の実施形態によれば、リフト部（１２）は、真空源に接続された真空巻上管（１２）であってもよく、真空巻上管（１２）は、縦部材（１１）に接続され、真空源によって生成された空気流が真空巻上管（１２）と縦部材（１１）の両方を流れることで揚力が得られ、必要に応じて、第２の真空供給源によって、吸引パッドの形態の捕捉部（５）に独立した真空が得られるようにしてもよい。
［辞書］

【0027】

「概して」：本文書の文脈でこれらの単語によって説明されている機能は、明細書や特許請求の範囲に記載されている本発明の１つ又はすべての実施形態で使用されてもよい。

【0028】

「固定する」、「固定された」、「固定して」：２つの部品が相互に固定されているということは、それら２つの部品が互いに切り離すことはできず、互いに永久的に取り付けられていると見なされてもよいことを意味する。

【0029】

「空気」：「空気」という言葉は、一般に「ガス」という言葉に置き換えられてもよく、つまり、ガス、すなわち、無限に膨張する傾向のある流体としての空気の機能である。これは、本文書に関連するものであり、組成そのものではない。

【0030】

「ロボット」とは、一連の動作や運動を自動で行えるコンポーネント又はシステムであり、通常、ロボットはプログラム可能である。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明に係るシステムの実施形態を開示し、対象物がどのように持ち上げられて水平に移動するかを示す図である。

【図2】対象物を捕捉すると判断した場合のリフト装置の一部と共に本発明に係る接続部の第１の実施形態をリフト装置の一部と共に示す図である。

【図3】本発明に係る接続部の第１の実施形態の分解図である。

【図4】対象物を捕捉すると判断した場合のリフト装置の一部と共に本発明に係る接続部の第２の実施形態を示す分解図である。

【図5】図４と同じ実施形態を別の視点から示す図である。

【図6】分離バルブとドロップオフバルブの実施形態を示す分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

本発明は、概して、従来技術に関して説明したのと同様の機能を備えたリフト装置又は巻上装置に関し、真空巻上管は動作中に連続的に真空にさらされ、巻上管の開口部によって、巻上管の内部の圧力や、対象物が持ち上げられているか、下げられているか、もしくは一定の高さに保たれているかが決定される。

【0033】

本発明に係るリフト装置は、あらゆる種類の対象物、特に、吸引パッドなどの捕捉部が真空で係合可能な滑らかな表面を有する対象物の持ち上げに適用可能である。例えば、対象物は、バッグ、袋、バケツ、バレル、小包、箱などであってもよい。本発明に係るリフト装置は、バッグや袋などの、より柔らかい又はより柔軟な外面を有する対象物を持ち上げる場合に有利に適用可能である。持ち上げる対象物の表面が滑らかではない場合は、吸引パッド以外の別の捕捉部、例えば、対象物を配置可能なフック又はリフト面を用いてもよい。

【0034】

図１は、真空リフターによって構成される第１のユニット１と、ユニバーサルロボットから入手できるＵＲ１０ロボットなどのロボットを含む又はそれから構成される第２のユニット２とを備えるリフト装置を示す。一般に、真空リフター以外のリフターを使用してもよいし、真空リフターに別の種類のリフター、例えば、油圧リフターを追加してもよい。図示の実施形態では例示の目的で特定のロボットが使用されているが、当業者であれば、ロボットの選択は任意であり、他のロボットを本発明の文脈で適用可能であることを理解するであろう。

【0035】

リフト装置は、例えば、少なくとも２つの径方向、すなわち、前後に水平移動を可能にするレールなどを有する垂直延長部３と水平延長部４からなる固定スタンドを備えている。水平延長部４は、垂直延長部３に対して枢動可能に取り付けられてもよく、円形経路に沿って径方向に垂直な移動を可能にする。図示のリフト装置の実施形態は、捕捉部５に取り付けられた約１０～８０ｋｇ、例えば、２０～５０ｋｇの重量の対象物を持ち上げることができる。図１に示す実施形態によれば、対象物は、吸引パッドなどの捕捉部５によって捕捉されてもよく、その一つ又は複数の吸引パッド５には、可撓性又は弾性の、例えば、ゴムなどでできたリップ１７が設けられていてもよく、対象物が、例えば、コンベヤベルト６に配置されてパレット７へ自動で移動される間、対象物を気密状態にする。

【0036】

第１のユニット１は、水平延長部４に沿って２つの方向に移動可能な巻上管などのリフト部１２を備え、それによって垂直延長部３までの距離を変化させる、すなわち、減少又は増加させる。リフト部１２は、可変の長さを有し、対象物の表面や他の部分を捕捉及び／又は取付けが可能で、その対象物を垂直方向に移動させることが可能な一つ又は複数の捕捉部５に接続される。

【0037】

また、第１のユニット１は、スライド可能部材１０と縦部材１１とを備え、縦部材１１は、リフト部１２の下端に固定されていてもよい。図示の実施形態によれば、縦部材１１は、中央開口部２４を有する剛性のパイプを含む又はそれから構成されている。その開口部２４を介して、空気が吸引パッド５との間を流れる。スライド部材１０は、第１の位置と第２の位置の間で、縦部材１１の外面の少なくとも一部に沿ってスライドする少なくとも部分的に同心のパイプとして形成されてもよい。

【0038】

第２のユニット２は、第１の端部又は位置で締結手段８に固定されていてもよく、この締結手段８は、固定スタンドの垂直延長部３に対して静止し固定されており、第２の、例えば、反対側の端部又は位置で、スライド部材１０に対して静止し固定される制御部材９を備えている。

【0039】

制御部材９はスライド部材１０に対して移動できないので、第２のユニット２は、捕捉部５によって捕捉された対象物の垂直位置及び水平位置を決定することが可能である。対象物の垂直位置は、リフト部１２の可変長によって決定され、対象物の水平位置は、垂直延長部３に対する水平延長部４の角度と、水平延長部４に沿ったリフト部１２の相対位置との組み合わせによって決定される。

【0040】

巻上管１２の形態のリフト部は、上端で懸架され、オン・オフに切り替えられるよう構成された不図示の真空源に接続されていてもよく、その巻上管１２の下端は、空気が巻上管１２の内部の圧力に応じて縦部材１１を通って任意の方向に流れるように縦部材１１に接続されていてもよい。

【0041】

バルブ装置１３は、空気が巻上管１２へと流れるように構成され、巻上管１２を、バルブを介して導入された空気、真空源による真空、巻上管１２内の対応する圧力に応じて長手方向に伸長又は収縮させる。バルブ装置１３の開放は、縦部材１１に対するスライド部材１０の位置によって決定される。

【0042】

スライド部材１０が第１の端部位置、例えば、最上端位置にある場合、バルブ装置１３は閉じられており、空気の吸入がない又は最小限となり、巻上管１２内部の圧力が最低となる。これにより、巻上管１２の長さが最小となり、揚力が最大になる。

【0043】

スライド部材１０が第２の、又は、反対側の端部位置、例えば、最下端位置にある場合、バルブ装置１３は、空気の最大吸気を可能にし、巻上管１２内部の圧力は、可能な最大圧力である周囲圧力に近づき、巻上管１２は、揚力が最小となる最大まで拡張される。

【0044】

第２のユニット２は、隣接する端部でヒンジにより接続された２つの剛性部品からなる部分を備えていてもよく、２つの部品が互いに相対的に移動する場合、２つの剛性部品間の旋回運動が可能となる。さらに、第２のユニット２は、第１の端部で枢動ヒンジによって締結手段８に結合されていてもよい。すなわち、第２のユニット２は、締結手段８および垂直延長部３に対して水平方向及び垂直方向の両方に旋回してもよい。第２の端部では、第２のユニット２が制御部材９に固定されている。制御部材９は、レール４の移動により水平方向に、かつ、第２のユニット２を固定スタンド３や第２のユニット２を構成する２つの部品間のヒンジに枢動可能に取り付けることにより垂直方向にも移動することができる。第第２のユニット２は、既知のロボット、例えば、ユニバーサルロボットから入手可能なＵＲ１０ロボットを含んでいてもよく、又はそれから構成されていてもよい。

【0045】

縦部材１１及びスライド部材１０は、スライド部材１０が縦部材に対して回転するのを防止するよう構成された対応する係止手段を備えていてもよい。この係止手段は、スライド部材１０の内面及び縦部材１１の外面の形状によって単に構成されていてもよい。対応する形状が円形ではなく、少なくとも１つの平面を含む、例えば 長方形や多角形、半円形、又は他の円形セグメント

である場合、もしくは、楕円形や回転を許容しない別の丸みのある形状である場合、２つの部品、つまり、スライド部材１０と縦部材１１は、長手方向に互いに相対的に移動しつつ、回転方向に互いに対して係止される。

【0046】

図２は、中央開口部２４を有する縦部材１１に取り付けられた吸引パッド５を含む実施形態の一部を示す拡大図である。本発明に係るリフト装置が中央開口部２４を有する縦部材１１と吸引パッドの形態の捕捉部５を備えている場合、リフト装置は、バルブ１４を備えていてもよい。このバルブ１４によって、巻上管１２の内部空間及び真空と、一つ又は複数の吸引パッド５の内部空間又は真空との間を分離することが可能となる。

【0047】

図２の実施形態では、バルブ１４は、スライド部材１０と吸引パッド５との間に配置された箱の形状を有し、バルブ１４が閉じているとき、対象物が吸引パッド５に捕捉されたり、それに付着することなく、巻上げ管１２内を低圧に維持することが可能である。一般に、バルブ１４は、プレート１５が開口部２５（図６参照）を完全に覆う閉位置にスライド又は旋回可能なスロットルとして機能するプレート１５を備えていてもよい。また、このプレート１５は、縦部材１１の端部に近い開口部２５が完全に開いている開位置にあってもよい。通常、プレート１５は、これらの２つの端部位置の間のあらゆる位置にあってもよく、縦部材１１と吸引パッド５との間の開口部２５を介した吸気を細かく制御することが可能となる。

【0048】

このようなバルブ１４は、動作中に巻上管１２に連続的な真空が印加される場合に有利となり得る。

【0049】

また、本発明に係るリフト装置は、例えば、空気で満たされたシリンダから構成される、又はそれを含むドロップオフバルブ１６を備えていてもよい。縦部材１１の真空が維持されている間にバルブ１５が閉じている場合、ドロップオフバルブ１６を開くことにより吸引パッド５から対象物を解放することが可能であってもよく、これは、図２に示すようなバルブ１４のバルブ室内へと空気を流入させることにより起こり得る。図６は、分離バルブとドロップオフバルブの実施形態を示す分解図である。

【0050】

図２及び図３は、縦部材１１が縦部材１１の長手方向に延在する開口部１３の形態のバルブ装置１３を備えて構成される実施形態を開示する。通常、縦部材１１がそのような空気を取り込むための開口部１３を備えて構成される場合、その開口部１３は、通常、例えば、スライド部材１０とほぼ同じ長さ、又は、スライド部材１０よりも１０％長い又は短いスロット形状、もしくは、少なくとも面積寸法、例えば 開口部１３に対応し、少なくとも部分的にそれを覆うよう構成されたスライド部材１０の対応する表面の長さと幅を有するスロット形状を有している。

【0051】

スライド部材１０は、第１の端部位置を超えた動きが制限されてもよい。すなわち、縦部材１１は、第１の端部位置に到達した際、スライド部材１０の一部に接触し、スライド部材１０がその方向にさらに移動するのを防ぐエンドストップを備えていてもよい。同様に、スライド部材１０は、第２の端部位置を超えた動きが制限されていてもよい。すなわち、縦部材１１は、第２の端部位置に到達した際、スライド部材１０の一部に接触し、スライド部材１０がその方向にさらに移動するのを防ぐエンドストップを備えていてもよい。これらのエンドストップは、縦部材１１の突出部から構成されていてもよい。

【0052】

図４は、リフト装置の下端を含む、本発明に係る接続部の第２の実施形態を示す分解図である。本実施形態によれば、縦部材１１は、開口１３に対して異なる側、すなわち、反対側に配置されたガイドレールの形態のガイド手段１８を備えている。スライド部材１０は、ガイドレール１８の表面に沿ってスライドするよう構成されたスライド部１９と、開口部１３を介した吸気を閉鎖するよう構成された閉鎖部２０とを備えている。図示のスライド部１９の実施形態では、ガイドレール１８と転がり接触する３つの車輪が含まれるが、スライド部１９は、同じ機能を有する他の形状であってもよい。スライド部材１０のカバー部２２とハンドル部２１は、縦部材１１の周囲に延びる閉鎖ユニット又は閉鎖空間を形成してもよい。空気や粉塵が通過する開口部１３は、粉塵が望ましくないスライド部から分離されるので、スライド部の接触面間の粉塵の量が大幅に減少し、それにより、これらの部品の摩耗も軽減する。

【0053】

閉鎖部２０は、カバー部２２の一部であるか、もしくは、浮動的に取り付けられていればよい。この「浮動的に取り付けられる」とは、開口部１３を有する縦部材１１の表面に垂直な方向において、閉鎖部２０がカバー部２２に対して相対的に移動可能であることを意味する。その後、閉鎖部２１は、吸引によって開口部１３に向かって移動してもよい。すなわち、閉鎖部２０は、縦部材１１の内部が真空や低圧である場合、開口部１３に対して吸引されるが、真空や低圧でなくなると、縦部材１１の開口部１３と閉鎖接触しなくなる。２つ以上の突出部２０ａがカバー部２２の開口を介して位置決めされ得るので、浮動的な取付けが行われてもよい。カバー部２２はハンドル２１に取り付けられてもよく、それにより閉鎖部２０をハンドル部分２１に固定し、開口部１３に対する閉鎖部２０の正確な位置を制御することが可能となる。閉鎖部２０が浮いていることにより、縦部材１１の表面及び閉鎖部２０の表面が摩耗しても、閉鎖機能が維持される。

【0054】

図４に開示された実施形態では、動作中に突出部１６’がプレート１５と接触する突出部１６’を備えるドロップオフバルブ１６を備えている。動作時、プレート１５は、カバー２３で覆われていてもよい。動作時、ドロップオフバルブ１６と突出部１６’は、例えば、加圧空気により前方に押されてもよい。その後、突出部１６’によって、プレート１５がバルブ箱１４から離れる方向に押され、周囲の空気圧へのアクセスが形成される。吸引パッド５内の圧力が周囲の圧力と等しくなると、吸引パッドはその吸引力を失い、吸引パッド５に付着した対象物を解放する。

【0055】

図５は、組立てモードにおける本発明に係る接続部の第２の実施形態を示す図である。閉鎖部２０の突出部２０ａの端部は、カバー２２の開口部を通って延在していることが分かる。

【0056】

一般に、巻上管１２の内部の圧力によって一つ又は複数の吸引パッドの高さが決まる、巻上管１２に対する弱い吸引を行いつつ、その吸引が、好ましくは、オン／オフ、つまり、機能しないか又は完全真空である一つ又は複数の吸引パッド５の強力な吸引を維持できるようにするために、真空システムは、２つの真空システムを含んでいてもよい、又はそれから構成されていてもよい。第１の真空システムが一つ又は複数の吸引パッド５を吸引し、第２の真空システムが巻上管１２内部の圧力を決定する。これら２つの別々の真空システムを適用することにより、巻上管１２の非常に正確な制御を可能にし、強い吸引力が必要となり得る困難な対象物を持ち上げることが可能となる。

【0057】

一般に、バルブ１４は、縦部材１１の中央空気開口部と、真空又は低圧が維持される吸引パッド内部の空間との間の空気流に配置されたスロットルを含む。このようなバルブ１４により、吸引パッド内の低圧を維持し、巻上管内の高い圧力を保つことで、吸引パッドに取り付けられた対象物を下げつつ、持ち上げられた対象物を吸引パッドに取り付けられたままにする高い吸引力を提供することが可能となる。

【0058】

一般に、ドロップオフバルブ１６は、空気が本来閉鎖された空間に入るようにする制御空気口を備える又は提供し、持ち上げられる対象物を保持する真空又は減圧を提供する。閉鎖空間は、吸引パッドの壁の内面、持ち上げられる対象物の表面、巻上管内の低い圧力又はその他の異なる圧力を除いて、プレート１５やバルブ１４における同じ機能の他の特徴から形成されていてもよい。

【0059】

また、本発明は、接続部及びシステムそれぞれの以下の実施形態に関するものである。

【0060】

１．第１のユニットと第２のユニットの間の接続部であって、第１のユニット（１）は、対象物を捕捉し、その対象物を垂直方向に移動させる動力を提供するよう構成され、第２のユニット（２）は、対象物の垂直位置を制御するよう構成されている。この接続部は、第１のユニットの縦部材（１１）に沿って、第１の端部位置と第２の端部位置の間で２つの方向に、つまり、前後にスライドするよう構成されたスライド部材（１０）を備え、このスライド部材（１０）は、第２のユニット（２）によって生じるすべての動きをスライド部材（１０）に伝達するよう構成された剛性のジョイントによって、取付け点に固定されている。

【0061】

２．縦部材（１１）は、縦部材（１１）の長手方向に延びる開口部（１３）を備えて構成され、開口部（１３）は、スライド部材（１０）が第１の端部位置にあるとき、スライド部材によって開口部（１３）が覆われ、スライド部材（１０）が第２の端部位置にあるとき、スライド部材（１０）によって開口部（１３）が覆われない又は部分的にのみ覆われるよう構成されている、上記実施形態に記載の接続部。

【0062】

３．スライド部材（１０）が、第１のユニット（１）の縦部材（１１）の外側形状に対応する内側形状を有し、その対応する形状が、縦部材（１１）に対するスライド部材（１０）の回転を可能にする非円形又は同様の形状である、上記いずれかの実施形態に記載の接続部。

【0063】

４．スライド部材（１０）が、第１のユニット（１）の縦部材（１１）の外側形状に対応する内側形状を有し、その対応する形状が多角形、例えば、長方形や楕円形である、もしくは、縦部材（１１）に対するスライド部材（１０）の回転を阻止する突出部、例えば、長手方向延長部などを有している、上記いずれかの実施形態に記載の接続部。

【0064】

５．対象物を持ち上げて水平に移動させるシステムであって、
その対象物を捕捉して垂直方向に移動させることができる一つ又は複数の吸引パッド（５）で構成された第１のユニット（１）と、
対象物の垂直位置と水平位置を制御するよう構成された第２のユニット（２）と、
第１のユニットと第２のユニットが固定・支持されている固定スタンド（３、４）とを備え、
第１のユニット（１）は縦部材（１１）を含み、
第２のユニット（２）は、縦部材（１１）に対して第１の位置と第２の位置の間で移動するよう構成されたスライド部材（１０）を備え、スライド部材（１０）が縦部材（１１）に沿って一方向に移動する場合に吸引パッド（５）が下がり、スライド部材が第２の反対方向に動く場合に吸引パッド（５）が上がる、
スライド部材（１０）は回転方向において縦部材（１１）に固定され、第２のユニット（２）は、スライド部材（１０）に固定された点／部分／端部を垂直方向と水平方向の両方に移動させることが可能な制御部材を備える。

【0065】

６．第１のユニット（１）は、上端で懸架され、オン・オフに切り替えられるよう構成された真空源に接続された垂直巻上管（１２）を備え、この巻上管（１２）はその下端が縦部材（１１）に接続し、巻上管（１２）と縦部材（１１）の両方にガスが流れるようにしている、上記実施形態に記載のシステム。

【0066】

７．バルブ装置（１３）は、巻上管（１２）内の空気圧に応じて巻上管が軸方向に伸縮可能となるよう、ガスを巻上管に通すように構成されている、上記いずれかの実施形態に記載のシステム。

【0067】

８．スライド部材（１０）の位置によって、バルブ装置の開放を制御する、上記いずれかの実施形態に記載のシステム。

【0068】

９．バルブ装置は、縦部材（１１）の長手方向に延びる開口部（１３）によって構成される、上記いずれかの実施形態に記載のシステム。

【0069】

１０．第２のユニット（２）は、枢動ヒンジによって接合され、互いの延長に配置された少なくとも２つの部品又はアームを含み、第２のユニット（２）は、その一端が固定スタンド（３）に枢動可能に固定され、その他端がスライド部材（１０）に固定されている、上記いずれかの実施形態に記載のシステム。

【0070】

１１．制御部材及びスライド部材は、スライド部材が、縦部材に対して、第１の位置と第２の位置の間に定義された経路以外の他の方向に移動するのを防ぐよう構成された対応する係止手段を備えている、上記いずれかの実施形態に記載のシステム。

【0071】

１２．上記システムの一つ又は複数の吸引パッドは二次吸引システムで構成されてもよく、巻上管は一次吸引システムで構成されている、上記いずれかの実施形態に記載のシステム。

【符号の説明】

【0072】

１ 第１のユニット（例えば、真空リフター）
２ 第２のユニット（例えば、ロボット）
３ 垂直延長部（固定スタンド）
４ 水平延長部（固定スタンド）
５ 捕捉部（例えば、吸引パッド）
６ コンベヤベルト
７ パレット
８ 締結手段
９ 制御部材又は制御部材用ハンドル
１０ スライド可能部材
１１ 縦部材
１２ リフト部（例えば、巻上管）
１３ １１の開口部などのバルブ装置
１４ バルブ
１５ バルブ１４内のプレート
１６ ドロップオフバルブ
１７ ゴム又は発泡リップ
１８ ガイドレール
１９ スライド部
２０ 閉鎖部
２０ａ 閉鎖部２０用締結手段の突出端部
２１ スライド部１０のハンドル部
２２ スライド可能部材用カバー
２３ ドロップオフバルブ用カバー
２４ １１の中央開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】