特許 7589090 搬送装置

(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】2024-11-15

(45)【発行日】2024-11-25

(54)【発明の名称】搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/00 20060101AFI20241118BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20241118BHJP

   B65G 47/90 20060101ALI20241118BHJP

【ＦＩ】

B25J15/00 F

B25J15/00 D

B25J15/08 A

B65G47/90 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021059912

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022156306

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000138473

【氏名又は名称】株式会社ユーシン精機

(74)【代理人】

【識別番号】100167807

【弁理士】

【氏名又は名称】笠松 信夫

(72)【発明者】

【氏名】三宅 智也

【審査官】國武 史帆

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１０５６７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開平０３－１２６５８６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００ － ２１／０２

Ｂ６５Ｇ ４７／９０ － ４７／９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のワークを同時に搬送する搬送装置であって、
搬送対象のワークを着脱可能に保持する搬送ヘッドを構成するベース部材と、
前記ベース部材の一方の面に設けられ、搬送時に第１のワークを保持する第１保持部と、
前記ベース部材の前記一方の面に設けられ、搬送時に第２のワークを保持する第２保持部と、
前記第１保持部に設けられ、互いに対向する状態で配置された第１挟持部材と第２挟持部材とを含み、前記第１のワークの保持時に、前記第１挟持部材又は第２挟持部材を前記ベース部材に沿う方向に移動させることで前記第１のワークを挟持する挟持部材と、
前記ベース部材の前記一方の面に位置する、前記第１挟持部材の形状又は前記第２挟持部材の形状を変更することにより、前記第１保持部を、前記挟持部材が前記第１のワークを挟持可能かつ搬送可能な作動形態と、当該作動形態とは異なる退避形態とに切り替える形態変更機構と、
前記第２保持部に前記第２のワークが保持され、かつ前記第１保持部から前記第１のワークが離脱された状態で、前記形態変更機構により前記第１保持部を前記作動形態から前記退避形態に切り替える退避制御部と、
を備える搬送装置。

【請求項2】

前記退避形態が、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の少なくとも一方又は両方について、前記ベース部材の前記一方の面における前記第１挟持部材又は前記第２挟持部材の突出量を前記作動形態における突出量よりも小さくした形態である、請求項１記載の搬送装置。

【請求項3】

前記退避形態が、前記一方の面からみた前記ベース部材の面積を前記作動形態における面積よりも小さくした形態である、請求項１又は請求項２記載の搬送装置。

【請求項4】

前記退避形態が、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材を、前記一方の面からみて前記ベース部材外方の展開位置に移動した形態である、請求項２記載の搬送装置。

【請求項5】

複数のワークを同時に搬送する搬送装置であって、
搬送対象のワークを着脱可能に保持する搬送ヘッドを構成するベース部材と、
前記ベース部材の一方の面に設けられ、搬送時に第１のワークを保持する第１保持部と、
前記ベース部材の前記一方の面に設けられ、搬送時に第２のワークを保持する第２保持部と、
前記第１保持部に設けられ、前記第１のワークの保持時に前記第１のワークを挟持する挟持部材と、
前記第１保持部を、前記挟持部材が前記第１のワークを挟持可能かつ搬送可能な作動形態と、当該作動形態とは異なる退避形態とに切り替える形態変更機構と、
前記第２保持部に前記第２のワークが保持され、かつ前記第１保持部から前記第１のワークが離脱された状態で、前記形態変更機構により前記第１保持部を前記作動形態から前記退避形態に切り替える退避制御部と、
を備え、
前記挟持部材が、互いに対向する状態で配置された第１挟持部材と第２挟持部材とを含み、
前記退避形態が、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の少なくとも一方又は両方について、前記ベース部材の前記一方の面における前記第１挟持部材又は前記第２挟持部材の突出量を前記作動形態における突出量よりも小さくした形態であり、かつ、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材を、前記一方の面からみて前記ベース部材と重なる収納位置に移動した形態である、搬送装置。

【請求項6】

複数のワークを同時に搬送する搬送装置であって、
搬送対象のワークを着脱可能に保持する搬送ヘッドを構成するベース部材と、
前記ベース部材の一方の面に設けられ、搬送時に第１のワークを保持する第１保持部と、
前記ベース部材の前記一方の面に設けられ、搬送時に第２のワークを保持する第２保持部と、
前記第１保持部に設けられ、前記第１のワークの保持時に前記第１のワークを挟持する挟持部材と、
前記第１保持部を、前記挟持部材が前記第１のワークを挟持可能かつ搬送可能な作動形態と、当該作動形態とは異なる退避形態とに切り替える形態変更機構と、
前記第２保持部に前記第２のワークが保持され、かつ前記第１保持部から前記第１のワークが離脱された状態で、前記形態変更機構により前記第１保持部を前記作動形態から前記退避形態に切り替える退避制御部と、
を備え、
前記挟持部材が、互いに対向する状態で配置された第１挟持部材と第２挟持部材とを含み、
前記退避形態が、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の少なくとも一方又は両方について、前記ベース部材の前記一方の面における前記第１挟持部材又は前記第２挟持部材の突出量を前記作動形態における突出量よりも小さくした形態であり、かつ、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の一方を前記一方の面からみて前記ベース部材と重なる収納位置に移動するとともに、他方を前記一方の面からみて前記ベース部材外方の展開位置に移動した形態である、搬送装置。

【請求項7】

複数のワークを同時に搬送する搬送装置であって、
搬送対象のワークを着脱可能に保持する搬送ヘッドを構成するベース部材と、
前記ベース部材の一方の面に設けられ、搬送時に第１のワークを保持する第１保持部と、
前記ベース部材の前記一方の面に設けられ、搬送時に第２のワークを保持する第２保持部と、
前記第１保持部に設けられ、前記第１のワークの保持時に前記第１のワークを挟持する挟持部材と、
前記第１保持部を、前記挟持部材が前記第１のワークを挟持可能かつ搬送可能な作動形態と、当該作動形態とは異なる退避形態とに切り替える形態変更機構と、
前記第２保持部に前記第２のワークが保持され、かつ前記第１保持部から前記第１のワークが離脱された状態で、前記形態変更機構により前記第１保持部を前記作動形態から前記退避形態に切り替える退避制御部と、
を備え、
前記挟持部材が、互いに対向する状態で配置された第１挟持部材と第２挟持部材とを含み、
前記退避形態が、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の少なくとも一方又は両方について、前記ベース部材の前記一方の面における前記第１挟持部材又は前記第２挟持部材の突出量を前記作動形態における突出量よりも小さくした形態であり、かつ、前記第１挟持部材及び前記第２挟持部材の一方を前記一方の面からみて前記ベース部材と重なる収納位置又は前記一方の面からみて前記ベース部材外方の展開位置に移動した形態である、搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品を把持して搬送する搬送装置に関し、特に複数のワークを同時に搬送する搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工場の製造ラインや自動倉庫等において、製造装置等によって加工されたワーク（搬送対象物）やコンベア装置等によって搬送されるワークを他の場所へ移動する搬送装置が多用されている。このような搬送装置は、例えば、多関節ロボットや直角座標型ロボットを備え、当該ロボットの多関節アームや昇降アームの先端に設けられた搬送ヘッドによりワークを把持する。搬送ヘッドは、例えば、対向面の挟持等の手法によりワークを把持する。

【0003】

また、このような搬送ヘッドでは、作業時間短縮のため１つの搬送ヘッドで複数のワークを同時に把持する構成が採用されている（例えば、特許文献１、２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－３０８８８０号公報

【文献】特開２００２－０８０１２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

１つの搬送ヘッドで複数のワークを同時に把持する搬送装置では、把持した複数のワークを同時に解放する動作だけでなく、把持したワークの１つを第１の所望位置に載置した後、他のワークを把持した状態で第２の所望位置に移動して他のワークの１つを第２の所望位置に載置する動作をする場合もある。また、把持した複数のワークを順に解放する場合、第１の所望位置から第２の所望位置への移動の際に、ワークの向きを変更するための搬送ヘッドが回転される場合もある。

【0006】

同時に把持できるワークの個数を増大させる場合、同時に把持できるワークの数が増大するに伴って当然に搬送ヘッドが大きくなる。そのため、搬送装置の周囲に存在する物品と搬送ヘッドとが衝突する可能性が高まることになる。また、搬送中に搬送ヘッドの回転を伴う場合には、周囲に存在する物品と衝突する可能性がさらに高まることになる。特に、ワークの対向面の挟持によりワークを把持する構成では、搬送ヘッドの下面側にワークと当接して挟持する挟持部材が存在している。そのため、当該挟持部材が搬送装置の周囲に存在する物品と衝突する可能性もある。

【0007】

搬送ヘッドと搬送装置の周囲に存在する物品との衝突は、ティーチング時に衝突することのない搬送経路を教示することで回避することは可能である。しかしながら、このような衝突回避経路を設定すると、搬送スループットが低下することになる。

【0008】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、複数のワークを同時に搬送する搬送装置において、搬送スループットの低下を抑制しつつ、搬送装置の周囲に存在する物品との衝突を回避することができる搬送装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、複数のワークを同時に搬送する搬送装置を前提としている。そして、本発明に係る搬送装置は、搬送対象のワークを着脱可能に保持する搬送ヘッド及び退避制御部を備える。搬送ヘッドはベース部材、第１保持部、第２保持部、挟持部材、形態変更機構を備える。第１保持部及び第２保持部は、ベース部材の一方の面に設けられる。第１保持部は、搬送時に第１のワークを保持し、第２保持部は、搬送時に第２のワークを保持する。第１保持部は、互いに対向する状態で配置された第１挟持部材と第２挟持部材とを含み、第１のワークの保持時に、第１挟持部材又は第２挟持部材をベース部材に沿う方向に移動させることで第１のワークを挟持する挟持部材を備える。形態変更機構は、ベース部材の一方の面に位置する、第１挟持部材の形状又は第２挟持部材の形状を変更することにより、第１保持部を、挟持部材が第１のワークを挟持可能かつ搬送可能な作動形態と、当該作動形態とは異なる退避形態とに切り替える。そして、退避制御部は、第２保持部に第２のワークが保持され、かつ第１保持部から第１のワークが離脱された状態で、形態変更機構により第１保持部を作動形態から退避形態に切り替える。

【0010】

この搬送装置では、複数のワークが同時に把持され、把持されたワークの一部が第１の所望位置において離脱された後、把持された他のワークが第２の所望位置に搬送される際に、ワークが離脱された第１保持部が作動形態から退避形態に切り替えられる。退避形態は、搬送対象のワークを保持した状態及び解放した状態とは異なる状態に挟持部材の形態を変更させたものである。例えば、退避形態は、作動形態に比べて、ベース部材から一方の面に突出する部分の突出量を減少させたり、一方の面から見たベース部材の占有面積を減少させたりした形態を含む。このような退避形態に切り替えることで、搬送装置の周囲に存在する物品と搬送ヘッドとが衝突する可能性を低減することができ、搬送ヘッドの搬送経路設定における自由度を従来に比べて高めることができる。その結果、同時に把持可能なワーク数を増大させた場合でも、搬送スループットの低下を抑制することができる。

【0011】

また、以上の搬送装置において、退避形態が、第１挟持部材及び第２挟持部材の少なくとも一方又は両方について、ベース部材の一方の面における第１挟持部材又は第２挟持部材の突出量を作動形態における突出量よりも小さくした形態にする構成を採用することができる。より具体的には、退避形態として、第１挟持部材及び第２挟持部材が、一方の面からみてベース部材と重なる収納位置又は一方の面からみてベース部材外方の展開位置に移動した形態を採用することができる。あるいは、退避形態として、第１挟持部材及び第２挟持部材の一方を一方の面からみてベース部材と重なる収納位置に移動するとともに、他方を一方の面からみてベース部材外方の展開位置に移動した形態を採用することもできる。さらには、退避形態として、第１挟持部材及び第２挟持部材の一方を一方の面からみてベース部材と重なる収納位置又は一方の面からみてベース部材外方の展開位置に移動した形態を採用することもできる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数のワークを同時に搬送する搬送装置において、搬送スループットの低下を抑制しつつ、搬送装置の周囲に存在する物品との衝突を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る搬送装置の一例を模式的に示す平面図である。

【図2】（ａ）から（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る搬送装置が備える保持部の一例を模式的に示す側面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る搬送装置の一例を示す機能ブロック図である。

【図4】（ａ）から（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る搬送装置の動作を模式的に示す図である。

【図5】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る搬送装置が備える保持部の他の例を模式的に示す側面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る搬送装置が備える保持部の他の例を模式的に示す側面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る搬送装置が備える保持部の他の例を模式的に示す側面図である。

【図8】（ａ）から（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る搬送装置が備える搬送ヘッドの他の例を模式的に示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。以下では、直方体状の箱体であるワークを搬送する搬送装置として本発明を具体化する。なお、本発明は、搬送ヘッドが対向面の挟持によりワークを保持する搬送装置であれば任意の態様に適用可能である。例えば、従来と同様に、多関節ロボットのアームの先端や直交座標型ロボットの昇降アームの先端等に搬送ヘッドが装着された搬送装置に適用可能である。特に限定されないが、本実施形態の搬送装置は、直交座標型ロボットの昇降アームの先端に搬送ヘッドを備え、コンベア装置の終端部まで搬送されたワークをパレット上に整列配置するパレタイジング用搬送装置に適用される。

【0015】

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本実施形態に係る搬送装置１００を模式的に示す平面図である。図１（ａ）は搬送ヘッド１０がコンベア装置１０１上の搬送対象のワークＷと異なる位置にある状態を示す平面図であり、図１（ｂ）は搬送ヘッド１０がコンベア装置１０１上の搬送対象のワークＷと上にある状態を示す平面図である。

【0016】

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、搬送装置１００は、水平方向に所定の間隔をおいて配置される２本の角柱状の脚部１と各脚部１の長手方向の一方の端部からそれぞれ立設する角柱状の柱部２と当該２本の柱部２に支持される横行フレーム３とを備える。

【0017】

第１走行体４は横行フレーム３に支持されており、サーボモータを駆動源として横行フレーム３に沿って進退する。引抜フレーム５は、基端部が第１走行体４に固定されており、横行フレーム３と直交する水平方向に配置されている。第２走行体６は引抜フレーム５に支持されており、サーボモータを駆動源として引抜フレーム５に沿って進退する。昇降アーム７は鉛直方向に沿って配置されており、第２走行体６が備えるサーボモータを駆動源として鉛直方向に沿って昇降する。搬送ヘッド１０は、昇降アーム７の下端に水平面内で回動可能に支持されている。搬送ヘッド１０は、昇降アーム７の昇降に伴って鉛直方向に沿って昇降する。

【0018】

搬送装置１００の搬送対象であるワークＷはコンベア装置１０１により供給される。特に限定されないが、本実施形態ではコンベア装置１０１の終端部分が横行フレーム３と平行に配置されている。また、ワークＷの搬送先であるパレット１０２は、横行フレーム３の配置方向に沿ってコンベア装置１０１の終端部分と隣り合う状態で配置されている。本実施形態では、搬送ヘッド１０は、図１（ｂ）に示すように、コンベア装置１０１の終端部分に供給された４個のワークＷを同時に保持し、パレット１０２へ搬送する。なお、鉛直方向の位置関係を例示すると、横行フレーム３の下面の位置が、脚部１が設置される床面から２ｍ程度、コンベア装置１０１のワーク載置面の位置が床面から６０ｃｍ程度、パレット１０２の上面の位置が床面から３０ｃｍ程度である。

【0019】

後述のとおり、搬送ヘッド１０は、平面視長方形状の板状部材からなるベース部材１１の一方側に１個のワークＷをそれぞれ保持する４つの保持部１２を備える（図４参照）。各保持部１２の構造は同一であるため、以下では、１つの保持部１２の構造について説明する。

【0020】

図２（ａ）から図２（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る搬送装置が備える保持部１２
の一例を模式的に示す側面図である。図２（ａ）は作動形態であるワークＷを保持した状態にある保持部１２を模式的に示す側面図、図２（ｂ）は作動形態であるワークＷを解放した状態にある保持部１２を模式的に示す側面図、図２（ｃ）は退避形態にある保持部１２を模式的に示す側面図である。なお、以下では、便宜上、ベース部材１１において各保持部１２が並ぶ方向を「長手方向」と呼称し、ベース部材１１において長手方向と直交する方向を「短手方向」と呼称する。また、以下では、便宜上、図２における図中の上方向を「上」と呼称し、図２における図中の下方向を「下」と呼称する。すなわち、ベース部材１１において、保持部１２が配置されている側の面は下面であり、当該面と反対側の面は上面である。

【0021】

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、保持部１２は、搬送時に搬送対象のワークＷを挟持して保持する挟持部材１３を備える。挟持部材１３は、対向して配置された、固定プレート１３ａと可動プレート１３ｂとを備える。可動プレート１３ｂは対向する固定プレート１３ａに対して進退可能となる状態でベース部材１１に支持されている。図２（ａ）に示すように、可動プレート１３ｂが固定プレート１３ａ側に移動して固定プレート１３ａと可動プレート１３ｂとの間隔を狭めることで固定プレート１３ａと可動プレート１３ｂとの間に搬送対象のワークＷ（図中に破線で示している）を挟持することができる。一方、図２（ｂ）に示すように、可動プレート１３ｂが固定プレート１３ａから離れる側に移動して固定プレート１３ａと可動プレート１３ｂとの間隔を広げることで固定プレート１３ａと可動プレート１３ｂとの間に挟持されたワークＷを解放することができる。

【0022】

保持部１２は、挟持部材１３が搬送対象のワークＷを挟持可能かつ搬送可能な作動形態と、当該作動形態とは異なる退避形態とに切り替える形態変更機構１４を備える。退避形態は、作動形態、すなわち、図２（ａ）に示す搬送対象のワークＷを保持した状態から、図２（ｂ）に示す搬送対象のワークＷを解放した状態までの間のいずれの形態とも異なる挟持部材１３の形態である。本実施形態では、形態変更機構１４は、作動形態に比べてベース部材１１から一方側（ここでは、ベース部材１１の下面側）に突出する部分の突出量を減少させる退避形態と、作動形態とを切り替える。

【0023】

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、作動形態において、固定プレート１３ａは、ベース部材１１の短手方向の一端に位置が固定される。固定プレート１３ａは板状部材により構成され、ベース部材１１の下面側にベース１１と直交する状態で配置される。また、可動プレート１３ｂは板状部材により構成され、ベース部材１１の下面側にベース部材１１と直交する状態、かつ固定プレート１３ａと対向する状態で配置される。可動プレート１３ｂは、短手方向に沿って移動できる状態で配置される。可動プレート１３ｂを短手方向に沿って移動させる機構には公知の任意の構成を使用することができる。例えば、ベース部材１１の短手方向に沿って配置された図示しないガイドレールに案内されて移動する構成を採用することができる。また、可動プレート１３ｂの駆動には、エアシリンダ１５を使用することができる。本実施形態では、ピストンロッド１５ａが短手方向に進退する状態でエアシリンダ１５がベース部材１１の下面側に配置されている。

【0024】

また、図２（ｃ）に示すように、保持部１２は、退避形態では、固定プレート１３ａ及び可動プレート１３ｂがベース部材１１の下面側でベース部材１１と重なる収納位置に移動する。すなわち、本実施形態の形態変更機構１４では、固定プレート１３ａが、作動形態においてベース部材１１から所定距離離れた位置に固定プレート１３ａの長手方向（図中の奥行方向）の全体にわたってヒンジ構造１４１を備えている。ヒンジ構造１４１は、長手方向に沿って配置された回転軸１４２を備え、当該ヒンジ構造１４１よりも下方側の固定プレート１３１ａが、回転軸１４２周りに９０度程度回転されることで下方側固定プレート１３１ａがベース部材１１と直交する作動形態から、ベース部材１１と概ね平行となる退避形態に切り替えられる。なお、本事例では、下方側固定プレート１３１ａが作動
形態に切り替えられる際にベース部材１１と直交する状態を超えて回転することがないように、上方側固定プレート１３２ａの外側面に当接して下方側固定プレート１３１ａの超過回転を禁止するストッパ１３３ａが下方側固定プレート１３１ａの外側面の上端から延出されている。

【0025】

また、下方側固定プレート１３１ａの駆動方法は特に限定されない。例えば、下方側固定プレート１３１ａと回転軸１４２とが固着された構造とし、ベース部材１１の下面側にピストンロッド１４３ａが短手方向に進退する状態で配置された退避用エアシリンダ１４３の進退に応じて回転軸１４２に回転方向の力を付与する図示しない任意のリンク機構等運動変換機構を設けることで実現可能である。例えば、ピストンロッド１４３ａの進退に伴って進退するラックギアと回転軸１４２と同軸に固定配置したピニオンギアとからなるラックアンドピニオン機構を採用することができる。なお、ラックアンドピニオン機構は固定プレート１３ａの端面に限らず、固定プレート１３ａに貫通孔を設けて固定プレート１３ａ内に設けてもよい。

【0026】

同様に、可動プレート１３ｂは、上方側可動プレート１３２ｂと下方側可動プレート１３１ｂとがヒンジ構造１４４を通じて連結された構造になっている。ヒンジ構造１４４は、作動形態においてベース部材１１から所定距離離れた位置に可動プレート１３ｂの長手方向（図中の奥行方向）の全体にわたって設けられている。ヒンジ構造１４４は、長手方向に沿って配置された回転軸１４５を備え、当該ヒンジ構造１４４よりも下方側の可動プレート１３１ｂが、回転軸１４５周りに９０度程度回転されることで下方側可動プレート１３１ｂがベース部材１１と直交する作動形態から、ベース部材１１と概ね平行となる退避形態に切り替えられる。なお、本事例では、下方側可動プレート１３１ｂが作動形態に切り替えられる際にベース部材１１と直交する状態を超えて回転することがないように、上方側可動プレート１３２ｂの外側面に当接して下方側可動プレート１３１ｂの超過回転を禁止するストッパ１３３ｂが下方側可動プレート１３１ｂの外側面の上端から延出されている。

【0027】

また、下方側可動プレート１３１ｂの駆動方法は特に限定されない。例えば、上述した固定プレート１３ａと同様の手法を使用することができる。なお、当該可動プレート１３ｂの回避形態への変更に関わる機構全体も、ワークＷの挟持を阻害することがないように、ワークＷを挟持する際には可動プレート１３ｂとともに移動する構成になっている。

【0028】

図３は、以上の構成を有する搬送装置１００において、搬送ヘッド１０の動作を制御する動作制御部３０を示す機能ブロック図である。図３に示すように、本実施形態に係る搬送装置１００の動作制御部３０は、位置制御部３１、挟持制御部３２、退避制御部３３、経路記憶部３４を備える。経路記憶部３４には、ティーチング等により予め指定された搬送ヘッド１０の移動手順が、例えば位置情報及び向き情報として格納されている。

【0029】

位置制御部３１は、経路記憶部３４に格納された位置情報と向き情報にしたがって、モーター類を駆動する移動駆動部２０１を通じて、第１走行体４、第２走行体６、及び昇降アーム７を予め指定された位置に移動させる。挟持制御部３２は、搬送ヘッド１０が移動された際に、ワークＷの挟持又は解放が指定されている場合、位置制御部３１からの指示に従い、エアシリンダ等を駆動する挟持駆動部２０２を通じて各保持部１２の挟持動作及び解放動作を実施する。退避制御部３３は挟持制御部３２がワークＷの解放動作を指示した際に、退避形態への切り替えが指定されている場合、位置制御部３１からの指示に従い、エアシリンダ等を駆動する形態変更駆動部２０３を通じて当該ワークＷを解放した保持部１２を作動形態から退避形態に変更する。

【0030】

なお、位置制御部３１、挟持制御部３２、退避制御部３３は、例えば、専用の演算回路
、あるいは、プロセッサとＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリとを備えたハードウェア、及び当該メモリに格納され、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実現することができる。

【0031】

図４（ａ）から図４（ｄ）は、以上の構成を有する搬送装置１００の搬送ヘッド１０の退避形態への切り替えを含む一連の動作の一例を示す模式的に示す図である。ここでは、１角が２個のワークＷにより構成されるピンホール積み（８回し）の１段目の最初の４個のワークＷを搬送する事例を示している。

【0032】

図１（ｂ）に示すように４つのワークＷを各保持部１２に挟持した搬送ヘッド１０は、図４（ａ）に示すように、パレット１０２上の２個のワークＷの載置位置の上方に移動する。次いで、搬送ヘッド１０は、図４（ｂ）に示すように、１段目のワークＷの解放高さまで下降し、解放対象のワークＷを保持している保持部１２（図中奥側の２つの保持部１２）の可動プレート１３ｂを移動させてワークＷを解放する。ワークＷの解放が完了すると、搬送ヘッド１０は、図４（ｃ）に示すように、移動高さまで上昇するとともに、退避制御部３３の指示に応じて、ワークＷを解放した保持部１２（第１保持部）の挟持部材１３を上述の退避形態に切り替える。当該形態切替は搬送ヘッド１０の上昇中に実施することができる。そして、移動高さへの上昇が完了すると、搬送ヘッド１０は、図４（ｄ）に示すように、保持部１２（第２保持部）に保持されている次の２個のワークＷのパレット１０２上の載置位置の上方に移動する。このとき、ワークＷにバーコード等が記載されたラベルが貼付されている場合には、ラベルを外周側に向けてパレット１０２上に載置するために搬送ヘッド１０が回転されることになる。

【0033】

なお、退避形態から作動形態への切り替えは、例えば、全てのワークＷを解放した後、次の搬送対象のワークＷを保持するためにコンベア装置１０１の上方に到達するまでの間に実施すればよい。

【0034】

以上説明したとおり、本実施形態によれば、複数のワークＷが同時に把持され、把持されたワークＷの一部が第１の所望位置において離脱された後、把持された他のワークＷが第２の所望位置に搬送される際に、ワークＷが離脱された保持部１２（第１保持部）が退避形態に切り替えられる。作動形態に比べてベース部材１１から下面側に突出する部分の突出量を減少させる退避形態に切り替えることで、搬送装置１００の周囲に存在する物品、すなわち、搬送装置１００の脚部１や柱部２、コンベア装置１０１等と搬送ヘッド１０とが衝突する可能性を低減することができ、搬送ヘッド１０の搬送経路設定における自由度を、退避形態に切り替えることのない従来構成に比べて高めることができる。その結果、同時に把持可能なワーク数を増大させた場合でも、搬送スループットの低下を抑制することができる。

【0035】

以上の説明では、退避形態が、固定プレート１３ａ及び可動プレート１３ｂがベース部材１１の下面側でベース部材１１と重なる収納位置に移動する形態である事例について説明したが、他の退避形態を採用することもできる。例えば、図５（ａ）に示すように、退避形態として、固定プレート１３ａ及び可動プレート１３ｂがベース部材１１の下面側でベース部材１１の外方の展開位置に移動した形態を採用しても、作動形態に比べてベース部材１１から下面側に突出する部分の突出量を減少させることができる。

【0036】

同様に、図５（ｂ）に示すように、退避形態として、固定プレート１３ａ及び可動プレート１３ｂの一方がベース部材１１の下面側でベース部材１１と重なる収納位置に移動し、他方がベース部材１１の下面側でベース部材１１の外方の展開位置に移動した形態を採用しても、作動形態に比べてベース部材１１から下面側に突出する部分の突出量を減少させることができる。

【0037】

また、以上の説明では、保持部１２がそれぞれ独立して配置された構成について説明したが、図６に示すように、ベース部材４１の中央部に共通の固定プレート２３ａを備え、当該固定プレート２３ａの両面のそれぞれに対向する状態で保持部１２が配置された搬送ヘッド２０にも適用可能である。この場合は、図６に示すように、可動プレート２３ｂの下方側可動プレート２３１ｂが上述の収納位置や展開位置に移動可能とした構成とすればよい。なお、図６では、ワークＷを挟持する際に可動プレート２３ｂを駆動するエアシリンダ１５とピストンロッド１５ａのみを図示し、形態変更機構１４については、ヒンジ構造１４１以外の図示を省略している。

【0038】

この構成では、固定プレート２３ａの一方面側に保持されたワークＷが解放され、他方面側にワークＷが保持されている場合、ワークＷを解放した可動プレート２３ｂの下方側可動プレート２３１ｂを収納位置や展開位置に移動させた退避形態とすることで、当該一方面側については、作動形態に比べてベース部材４１から下面側に突出する部分の突出量を減少させることができる。

【0039】

なお、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６では、作動形態にある固定プレート１３ａ、２３ａ及び可動プレート１３ｂ、２３ｂを一点鎖線で示している。また、退避形態へ切り替えるための駆動方法としては、公知の任意の方法を使用することができる。例えば、上述の展開位置への移動は、上述のラックアンドピニオン機構において、ラックギアとピニオンギアの間に一段のギアを追加して、ヒンジ構造の回転方向を逆向きにすることで実現可能である。

【0040】

また、以上の事例では、固定プレート１３ａ、可動プレート１３ｂの一部である下方側固定プレート１３１ａ、下方側可動プレート１３１ｂの回転移動により退避形態を実現したが、固定プレート１３ａ、可動プレート１３ｂの全体が移動する構成であってもよい。例えば、図７に示すように、固定プレート１３ａ及び可動プレート１３ｂを上方にスライド移動させる形態変更機構１４を採用することも可能である。

【0041】

本構成の搬送ヘッド５０では、形態変更機構１４は、ベース部材５１上に、ピストンロッドが鉛直方向に沿って進退するエアシリンダ１４６、１４７を備える。エアシリンダ１４６のピストンロッド１４６ａの先端が連結部材１４８を介して固定プレート１３ａの上端と接続されている。同様に、エアシリンダ１４７のピストンロッド１４７ａの先端が連結部材１４９を介して可動プレート１３ｂの上端と接続されている。なお、当該可動プレート１３ｂの回避形態への変更に関わる機構であるエアシリンダ１４７も、ワークＷの挟持を阻害することがないように、ワークＷを挟持する際には可動プレート１３ｂとともに移動する構成になっている。また、可動プレート１３ｂの上方への移動は、ベース部材５１の特定の位置（例えば、解放状態にあるときの可動プレート１３ｂの位置）に設けられた可動プレート１３ｂに対応する貫通孔を通じて実現される。また、ワークＷを挟持する際に可動プレート１３ｂを駆動するエアシリンダ１５と可動プレート１３ｂとの連結部は、可動プレート１３ｂに設けられた鉛直方向のスライド機構により可動プレート１３ｂが上方へ移動した場合でも上方に追随して移動しない構成になっている。同様に、ワークＷを挟持する際に可動プレート１３ｂを案内するガイドレールと可動プレート１３ｂとの連結部分も可動プレート１３ｂに設けられた鉛直方向のスライド機構により可動プレート１３ｂが上方へ移動した場合でも上方に追随して移動しない構成になっている。

【0042】

この構成では、退避制御部３３の指示によりエアシリンダ１４６、１４７が伸長状態になると固定プレート１３ａ及び可動プレート１３ｂが上方に移動される。そのため、作動形態に比べてベース部材５１から下面側に突出する部分の突出量を減少させることができる。

【0043】

続いて、図８に基づいて、形態変更機構２４が、作動形態に比べてベース部材の一方側（ここでは、ベース部材の下面側）からみたベース部材の面積を小さくさせる退避形態と、作動形態とを切り替える構成について説明する。

【0044】

図８（ａ）から図８（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る搬送装置が備える搬送ヘッドの他の例を模式的に示す正面図である。図８（ａ）は作動形態を模式的に示す正面図、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は退避形態を模式的に示す正面図である。なお、図８（ａ）から図８（ｃ）において、既に説明した構成と同一の作用を奏する要素には同一の符号を付している。

【0045】

図８（ａ）に示すように、本事例の搬送ヘッド６０は、図１及び図４で説明した事例と同様に、ベース部材６１の一方側に４つの保持部１２を備える。この搬送ヘッド６０の形態変更機構２４は、駆動モーター２４１、駆動ワイヤー２４２、ヒンジ構造２４３を備える。ヒンジ構造２４３は、ベース部材６１の長手方向の中央に、ベース部材６１の短手方向の全体にわたって設けられている。ヒンジ構造２４３により、ベース部材６１はベース部材６１ａ、６１ｂに区分され、図８（ａ）に示すように、各ベース部材６１ａ、６１ｂに保持部１２が２つずつ支持されている。

【0046】

駆動ワイヤー２４２の先端は、ヒンジ構造２４３で区分された一方のベース部材６１ａの長手方向及び短手方向の中央に固定されている。また、駆動ワイヤー２４３の他端は、ヒンジ構造２４３で区分された他方のベース部材６１ｂの上面に設けられた駆動モーター２４１の駆動軸２４１ａに巻きつけられている。なお、駆動軸２４１ａはベース部材６１ｂの短手方向に沿って配置されている。

【0047】

以上の構成において、退避制御部３３の指示により駆動モーター２４１が駆動されて駆動ワイヤー２４２が巻き取られると、図８（ｂ）に示すように、ベース部材６１ａがヒンジ構造２４３を回転軸として上方に立ち上がる。そして、ベース部材６１ａが概ね鉛直（鉛直となる数度手前）となったときに駆動モーター２４１が停止する。また、図８（ｃ）に示すように、当該状態で挟持部材１３が図３（ｂ）に示した退避形態に切り替えられる。これにより、移動していないベース部材６１ｂの下面側からみたベース部材６１の面積を作動形態に比べて小さくすることができる。そのため、搬送装置１００の周囲に存在する物品、すなわち、搬送装置１００の脚部１や柱部２、コンベア装置１０１等と搬送ヘッド６０とが衝突する可能性を低減することができ、搬送ヘッド６０の搬送経路設定における自由度を、退避形態に切り替えることのない従来構成に比べて高めることができる。その結果、同時に把持可能なワーク数を増大させた場合でも、搬送スループットの低下を抑制することができる。

【0048】

以上説明したように、本発明によれば、複数のワークを同時に搬送する搬送装置において、搬送スループットの低下を抑制しつつ、搬送装置の周囲に存在する物品との衝突を回避することができる。

【0049】

なお、上述の実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、駆動源にエアシリンダを使用することは必須ではなくサーボモータ等他の駆動源を使用することも可能である。また、固定プレートや可動プレートをはじめとする上述した各要素の物理的な形状や材質も、本発明の効果を奏する範囲内で任意に変更することができる。さらに、上述した形態変更機構の構成は、任意に組み合わせて使用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明によれば、搬送スループットの低下を抑制しつつ、搬送装置の周囲に存在する物品との衝突を回避することができ、複数のワークを同時に搬送する搬送装置として有用である。

【符号の説明】

【0051】

１００ 搬送装置
１０、２０、５０、６０ 搬送ヘッド
１１、４１、５１、６１ ベース部材
１２ 保持部（第１保持部、第２保持部）
１３ 挟持部材
１３ａ 固定プレート（第１挟持部材）
１３ｂ 可動プレート（第２挟持部材）
１４、２４ 形態変更機構
３３ 退避制御部
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】