JP2009292583A - Holding and delivering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物品を吸引によって保持し搬送する装置に関する。特に、びん、缶、合成樹脂製包装材等の複数個の容器からなる容器群を一度に吸引保持して搬送することができる保持搬送装置であって、パレット上から物品を荷おろしするデパレタイザ、または物品をパレット上に段積みするパレタイザに好適に適用される保持搬送装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for holding and conveying an article by suction. In particular, a holding and conveying device capable of sucking and holding a container group consisting of a plurality of containers such as bottles, cans, and synthetic resin packaging materials at one time, and a depalletizer for unloading articles from a pallet, Or it is related with the holding | maintenance conveyance apparatus applied suitably for the palletizer which stacks articles | goods on a pallet.
びん、缶、紙製あるいは合成樹脂製の包装材等の物品を搬送するための種々の技術が知られている。過去には、搬送する物品を段ボールや樹脂製の梱包材に収容して搬送する方法が広く行われてきた。しかし近年では、より効率よく迅速に大量の物品を搬送することを目的として、梱包材に収容することなく物品をパレットの上に段積みして搬送する技術が普及している。このような物品の段積みの手段として、パレタイザが利用される。又、段積みされた物品の積み下ろし手段として、デパレタイザが利用される。 Various techniques for conveying articles such as bottles, cans, paper or synthetic resin packaging materials are known. In the past, methods have been widely used in which articles to be conveyed are accommodated in cardboard or resin packaging and conveyed. However, in recent years, a technique for stacking and transporting articles on a pallet without being accommodated in a packing material has been widespread for the purpose of conveying a large quantity of articles more efficiently and quickly. A palletizer is used as a means for stacking such articles. In addition, a depalletizer is used as means for unloading stacked items.
パレタイザによって、びん、缶、紙製或いは合成樹脂製包装材等の物品を段積みする場合の代表的な形態を以下に説明する。まず最初に、パレットの上に、段積みする物品を安定且つ衛生的に保持することを目的として、セパレートシートが配置される。このセパレートシートの上に、1段目を構成する複数個の物品が積み重ねられる。ここで積み重ねられる物品の数は、その大きさと形状によって個数が予め規定されており、複数個である場合は、上面の高さが等しくなるように規則正しく配置される。配置された物品の上に新たなセパレートシートが積み重ねられる。以下は順次、物品とセパレートシートとが、交互に1段ずつ積み重ねられていく。物品の段数が予め定められた段数に達すると、容器群の上面にセパレートシートが配置され、更にその上にトップフレームが配置される。 A typical form in the case of stacking articles such as bottles, cans, paper or synthetic resin packaging materials by the palletizer will be described below. First, a separate sheet is placed on a pallet for the purpose of stably and hygienically holding articles to be stacked. On this separate sheet, a plurality of articles constituting the first stage are stacked. Here, the number of articles to be stacked is preliminarily defined by the size and shape thereof. When there are a plurality of articles, they are regularly arranged so that the heights of the upper surfaces are equal. A new separate sheet is stacked on the placed article. In the following, articles and separate sheets are sequentially stacked one by one. When the number of articles reaches a predetermined number, a separate sheet is disposed on the upper surface of the container group, and a top frame is disposed thereon.
このような段積みを行う場合の搬送装置として、物品、セパレートシート、又はトップフレームの上面を吸引保持して移動させる技術が知られている。特許文献1には、ボトル群を一括して吸着して吊り上げる吸着ハンドを備えたボトルハンドリング装置が開示されている。特許文献1のボトルハンドリング装置の吸着ハンドは、一群のボトルを外側から覆って収納する収納フードと吸引駆動源とを有しており、収容フードの内側にボトル群とボトル群の底部に敷設されたシートとを一括して収容して吸引して搬送を行う。 As a conveying device for performing such stacking, a technique is known in which an upper surface of an article, a separate sheet, or a top frame is sucked and held. Patent Document 1 discloses a bottle handling device including a suction hand that sucks and lifts a group of bottles collectively. The suction hand of the bottle handling device of Patent Document 1 has a storage hood that covers and stores a group of bottles from the outside and a suction drive source, and is laid on the inside of the storage hood at the bottom of the bottle group and the bottle group. The collected sheets are accommodated together and sucked for conveyance.
特許文献1に開示されるボトルハンドリング装置は、ボトル群とボトル群の底部に敷設されたセパレートシートを一度に搬送することができる。しかしながら、特許文献1のボトルハンドリング装置を適用してボトルとセパレートシートを段積みするパレタイズを行う場合には、予め別個の手段によってボトル群の下にセパレートシートを敷設するという工程が必要となる。又、段積みされたボトル群とセパレートシートを1段ずつ下ろしていくデパレタイズを行う場合には、下ろした後のボトル群から、別個の手段によってセパレートシートを取り除く工程が必要となる。このため搬送工程が複雑となり、搬送に要する時間が長くなる恐れがあった。 The bottle handling device disclosed in Patent Document 1 can convey a bottle group and a separate sheet laid on the bottom of the bottle group at a time. However, when performing the palletizing of stacking bottles and separate sheets by applying the bottle handling device of Patent Document 1, a process of laying a separate sheet under the bottle group by a separate means in advance is required. Further, when depalletizing is performed by lowering the stacked bottle group and the separate sheet one by one, it is necessary to remove the separate sheet from the bottle group after being lowered by a separate means. For this reason, a conveyance process became complicated and there existed a possibility that the time required for conveyance might become long.
特許文献2には、複数の吸引孔を有する真空ホルダによって、柔軟な薄膜フィルムを吸引して保持する装置が開示されている。特許文献2の真空ホルダは、柔軟な薄膜フィルムによって覆われていない吸引孔が存在した場合であっても、真空ホルダの真空度を低下させることなく、フィルムを保持することができる。但し、そのために特許文献2の真空ホルダは、全ての吸引孔に真空度の低下を防止するバルブ手段が装着されることが必要となっている。
特許文献3には、負圧ソースと、これに接続された吸引ヘッドを備えた個別物体の運搬装置が開示されている。吸引ヘッドの下方には、多数の吸引孔を有する境界壁が設けられており、運搬の対象となるコップ、缶等は、負圧ソースが提供する負圧によって、吸引ヘッドの境界板に吸着されて運搬される。特許文献3の運搬装置は、吸引ヘッドの全ての吸引孔と負圧装置とを連通するに細い流通ダクトが設けられていることを特徴としている。この流通ダクトは、運搬対象物に当接せず、開放されている吸引孔によって、吸引室内の負圧低下を防止するために、その圧力抵抗が高くなるように構成されている。
特許文献2及び特許文献3の装置は、柔軟な薄膜フィルムやコップ、缶等を吸引ヘッドに吸着させて搬送する装置を開示している。これらの装置は、吸引を行う真空ホルダ或いは吸引ヘッドの吸引口の一部が開放されている場合でも、負圧が維持されて、物品を搬送することが可能となっている。しかしながら、これらの装置は、吸引口の一部が開放されていても負圧低下を防止するために、特殊なバルブ手段或いは流通ダクトが必要となっている。このため、装置全体の構成が複雑となっていた。又、これらのバルブ手段或いは流通ダクトの構成を、搬送する物品によって最適化する必要があり、搬送する物品に対する装置の汎用性が低かった。
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであって、種々の物品を保持して搬送する他、異なる物品を組み合わせた状態で搬送することが可能であり、以てパレット上に迅速且つ効率よく物品を積み重ねたり、物品を段積みから迅速且つ効率よく下ろすことのできる保持搬送装置を提供するためになされたものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can hold and transport various articles, and can also transport different articles in combination, and thus on a pallet. The present invention has been made in order to provide a holding and conveying apparatus that can stack articles quickly and efficiently, and can quickly and efficiently lower articles from stacking.
更に本発明は、種々の重量や形状を有する物品を、塑性変形や破損を起こさせることなく、物品の形状や材質の変化、或いは不規則な物品の配置にも対応可能であって、充分な吸引力によって安定して保持と搬送を行うことが可能な保持搬送装置を提供するためになされたものである。 Furthermore, the present invention can deal with changes in the shape and material of an article or irregular arrangement of articles without causing plastic deformation or breakage of articles having various weights and shapes. The present invention has been made to provide a holding and conveying apparatus capable of stably holding and conveying with a suction force.
請求項1の発明は、物品をパレット上に段積みするためのパレタイザ、又はパレット上から物品を荷おろしするためのデパレタイザにおいて、取扱い対象の物品を搬送可能に保持するための装置に関する。本発明に係る物品の保持搬送装置は、吸引室の下面側に複数の吸引孔を有する物品吸着面が設けられ、その物品吸着面を前記物品に当接させて当該物品を吸引保持するための吸引ヘッドと、吸引ヘッドの吸引室に連結された負圧供給手段とを備えている。本発明の負圧供給手段は、吸引ヘッドがその物品吸着面に物品を当接させ複数の吸引孔を介して前記物品を吸引保持する際に、物品吸着面の全面と対向するように前記物品が配置されておりほぼ全ての吸引孔から外気を直接吸引しない状態において、物品をほとんど塑性変形させることなく吸引保持することができ、且つ物品吸着面に物品が対向しない領域があることで物品に当接していない吸引孔から外気を直接吸入する状態においても物品の吸引保持を維持できるような負圧又は空気流をもたらす吸込み側静圧対風量の吸込み特性を有することを特徴とする物品。 The invention of claim 1 relates to a palletizer for stacking articles on a pallet, or a depalletizer for unloading articles from the pallet, and an apparatus for holding the article to be handled in a transportable manner. The article holding and conveying apparatus according to the present invention is provided with an article suction surface having a plurality of suction holes on the lower surface side of the suction chamber, and the article suction surface is brought into contact with the article to suck and hold the article. A suction head and negative pressure supply means connected to the suction chamber of the suction head are provided. The negative pressure supply means of the present invention is configured so that the article is opposed to the entire surface of the article suction surface when the suction head abuts the article against the article suction surface and sucks and holds the article through the plurality of suction holes. In the state where the outside air is not directly sucked from almost all of the suction holes, the article can be sucked and held with almost no plastic deformation, and there is a region where the article is not opposed to the article adsorption surface. An article having suction characteristics of suction-side static pressure vs. air volume that provides a negative pressure or air flow that can maintain suction holding of the article even in a state in which outside air is directly sucked from a suction hole that is not in contact.
請求項2の保持搬送装置は、その負圧供給手段が、送風機の吸引側を利用して構成されていることを特徴とする。
The holding and conveying apparatus according to
請求項3の保持搬送装置は、その負圧供給手段により吸引ヘッドの物品吸着面の吸引孔にもたらされる負圧が、次の二つの条件を同時に満たすように設定されていることを特徴とする。即ち、本発明の負圧供給手段によって提供される負圧は、
(1)前記物品吸着面の複数の吸引孔の全てに物品を当接させて、これら全ての吸引孔から外気を直接吸入しない状態において前記負圧が10KPa以下になること。
(2)前記物品吸着面の複数の吸引孔の半数に物品を当接させて、残り半数の吸引孔から外気を直接吸入する状態において前記負圧が0.5KPa以上になること。
の二つの条件を満たすように設定されている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the holding and conveying apparatus, wherein the negative pressure supplied to the suction hole of the suction surface of the article by the negative pressure supply means is set so as to satisfy the following two conditions simultaneously. . That is, the negative pressure provided by the negative pressure supply means of the present invention is:
(1) The negative pressure is 10 KPa or less in a state where an article is brought into contact with all of the plurality of suction holes of the article suction surface and outside air is not directly sucked from all of the suction holes.
(2) The negative pressure is 0.5 KPa or more in a state where the article is brought into contact with half of the plurality of suction holes of the article suction surface and the outside air is directly sucked from the other half of the suction holes.
It is set to satisfy the following two conditions.
発明者らの種々の検討の結果、負圧供給手段により吸引ヘッドの物品吸着面の吸引孔に提供される負圧が10KPaを越えた場合には、変形容易な素材でできた物品を吸着して保持する際に、塑性変形を起こしてしまう可能性が非常に高くなることが確認された。又負圧が0.5KPa以下の場合には、通常の小型軽量の物品にあっては、これを吸着して保持搬送する際に脱落する恐れが高まり、安定した保持が困難であることが確認された。以上のことから、本発明の保持搬送装置においては、負圧供給手段が0.5KPa以上10KPa以下の負圧を提供することが最も好ましいことが今回確認された。 As a result of various studies by the inventors, when the negative pressure provided to the suction hole on the article suction surface of the suction head by the negative pressure supply means exceeds 10 KPa, the article made of an easily deformable material is sucked. It has been confirmed that the possibility of causing plastic deformation becomes very high when held. If the negative pressure is 0.5 KPa or less, it is confirmed that it is difficult to stably hold a normal small and light article when it is sucked and held and transported. It was done. From the above, in the holding and conveying apparatus of the present invention, it was confirmed this time that it is most preferable that the negative pressure supply means provide a negative pressure of 0.5 KPa or more and 10 KPa or less.
請求項4の保持搬送装置は、上面が開口した容器、又は、複数個の前記容器からなる容器群を取扱い対象の物品として保持搬送することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a holding and conveying device that holds and conveys a container having an upper surface opened or a container group including a plurality of the containers as an article to be handled.
請求項5の保持搬送装置は、セパレートシートとその上に位置する容器群とを組み合わせてなる組合せ物品を取扱い対象の物品として保持搬送することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a holding and conveying apparatus that holds and conveys a combined article formed by combining a separate sheet and a container group located thereon as an article to be handled.
請求項6の保持搬送装置は、セパレートシートとその上に位置するトップフレームとを組み合わせてなる組合せ物品を取扱い対象の物品として保持搬送することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a holding and conveying apparatus that holds and conveys a combined article formed by combining a separate sheet and a top frame positioned thereon as an article to be handled.
本発明の請求項1の物品の保持搬送装置によれば、吸引ヘッドに負圧をもたらす負圧供給手段の静圧対風量の特性が最適化されていることにより、吸引ヘッドの物品吸着面に取扱い対象の物品を当接させて吸引保持する際に、物品吸着面の全面に前記物品が対向するように配置されてほぼ全数の吸引孔から外気を直接吸引しない状態であっても、物品を塑性変形させることなく吸引保持することができる。同時に、物品吸着面に物品が対向していない領域があることで、前記物品に当接していない吸引孔から外気を直接吸引して吸引ヘッドの負圧が低下した状態であっても物品の吸引保持を維持できる。 According to the article holding and conveying apparatus of claim 1 of the present invention, the characteristics of the static pressure versus the air volume of the negative pressure supply means for bringing a negative pressure to the suction head are optimized, so that the article adsorption surface of the suction head is adjusted. Even when the article to be handled is brought into contact with and held by suction, the article is arranged even when the article is arranged so as to face the entire surface of the article adsorption surface and outside air is not directly sucked from almost all the suction holes. It can be sucked and held without plastic deformation. At the same time, because there is a region where the article does not face the article suction surface, the article is sucked even when the negative pressure of the suction head is reduced by directly sucking outside air from the suction hole that is not in contact with the article. Retention can be maintained.
このように、物品吸着面と物品との間から空気を吸引しても安定して物品を吸引保持できる効果があることから、特許文献3に示されるパッド32の如き柔らかく変形して物品との間から空気の流入を阻止する部材の如き特別な構成を必要としない。また、物品吸着面が金属・合成樹脂等剛体で良いので保守が少なくて清潔で破損したパッドが容器内に混入したりしない。そして、特許文献2の特殊バルブや特許文献3のホース等複雑で保守を要する部品が少ないので、安価で故障の少ない装置を提供できる。このように対象とする物品の幅広い条件の変動に対応して、前記物品を損傷することなく安定して吸引保持できる効果がある。
As described above, there is an effect that the article can be stably sucked and held even if air is sucked from between the article adsorbing surface and the article. There is no need for a special structure such as a member for preventing air from flowing in between. In addition, since the article adsorbing surface may be a rigid body such as a metal or a synthetic resin, a clean and damaged pad is not mixed in the container with little maintenance. And since there are few complicated parts which require maintenance, such as the special valve of
請求項2に記載したように、負圧供給手段として送風機の吸引側を用いることで、上記のような吸込み側静圧対風量の吸込み特性を比較的安価に実現することができる。
As described in
送風機の吸引側を利用することで、広い風量領域にわたって低い負圧特性を備えた負圧供給手段を実現できるため、物品吸着面の全面に対向するように物品が配置されてほぼ全数の吸引孔から外気を直接吸引しない状態で吸引ヘッドの負圧が高い状態になっても、前記物品をほとんど塑性変形させることなく吸引保持することがでる。又、前記物品吸着面に物品が当接していない領域が広く前記物品に当接していない多くの吸引孔から外気を直接吸引して吸引ヘッドの負圧が低下した状態でも前記物品を確実に吸引保持することができる。 By using the suction side of the blower, a negative pressure supply means having a low negative pressure characteristic over a wide air volume region can be realized, so that articles are arranged so as to face the entire surface of the article adsorption surface, and almost all suction holes Therefore, even if the negative pressure of the suction head becomes high without directly sucking outside air, the article can be sucked and held with almost no plastic deformation. In addition, the area where the article is not in contact with the article suction surface is wide, and the article is reliably sucked even when the negative pressure of the suction head is reduced by directly sucking outside air from many suction holes not contacting the article. Can be held.
請求項3に記載した二つの条件を同時に満たすように負圧及び風量を前記物品の形状や重量等の物性に応じて設定することで、吸引ヘッドの物品吸着面の吸引孔の全てに物品が当接して全ての吸引孔から外気を直接吸入しない状況で物品を保持して搬送する場合において、この搬送する物品が比較的変形容易な素材でできた物品であっても物品吸着面への吸引保持時に当該物品に塑性変形をほとんど生じさせない。同時に、物品に当接せず、物品によって塞がれていない吸引孔が外気を直接吸入するという状況下においても、吸引ヘッドの物品吸着面に物品を搬送時も脱落しないように安定的に吸引保持することができる。このように請求項3の発明は、二つの背反的事項を両立させることができる。
By setting the negative pressure and the air volume according to physical properties such as the shape and weight of the article so that the two conditions described in
請求項4に記載の保持搬送装置によって、容器群を吸引ヘッドの物品吸着面に吸引保持して搬送することが可能である。本発明の保持搬送装置は、取扱い対象の容器の変更により容器群が物品吸着面に当接する領域が変わっても、また、吸引保持すべき容器群の配置が不規則であるために物品吸着面の物品と当接する領域が不規則となった場合であっても、取扱い対象の容器を塑性変形させることなく、安定して対象の容器群を吸引保持することができる。 With the holding and conveying device according to the fourth aspect, the container group can be conveyed while being sucked and held on the article suction surface of the suction head. The holding and conveying apparatus according to the present invention has an article adsorbing surface because the arrangement of the container group to be sucked and held is irregular even if the region where the container group abuts on the article adsorbing surface changes due to the change of the container to be handled. Even when the region in contact with the article becomes irregular, the target container group can be stably sucked and held without plastically deforming the target container.
請求項5に記載の保持搬送装置によって、容器群とその下のセパレートシートの組合せ物品を吸引保持して搬送することが可能である。このため、容器群とセパレートシートを交互に段積みするパレタイザや、容器群とセパレートシートを組み合わせて一段ずつ荷おろしするデパレタイザにおいて、容器群とその下のセパレートシートを同時に吸引保持して搬送することによりパレタイザ、またはデパレタイザの作業工程を単純化して効率を向上させることができる。また、パレタイザにおいては他の場所にある容器群を先に本発明の物品の保持搬送装置で吸引保持した後、セパレートシートの供給位置に移動して容器群の下にセパレートシートを併せて吸引保持することもできる。なお、デパレタイザにおいては、パレット上から段積みされた容器群とセパレートシートの一組を吸引保持して搬送し、所定の位置でセパレートシートを開放して蓄積し、他の指定位置の例えばコンベヤ上に容器群を開放して荷おろしを効率的に実施することができる。 By the holding and conveying apparatus according to the fifth aspect, it is possible to suck and hold and convey the combined article of the container group and the separate sheet below the container group. For this reason, in a palletizer that stacks container groups and separate sheets alternately, or in a depalletizer that unloads the container groups and separate sheets one by one, the container group and the separate sheet under it are simultaneously sucked and held and transported. Thus, the work process of the palletizer or depalletizer can be simplified and the efficiency can be improved. In the palletizer, the container group in another location is first sucked and held by the article holding and conveying apparatus of the present invention, and then moved to the separation sheet supply position, and the separate sheet is sucked and held together under the container group. You can also In the depalletizer, a pair of containers stacked on the pallet and a pair of separate sheets are sucked and held and transported, and the separate sheets are opened and stored at a predetermined position. The container group can be opened and the unloading can be carried out efficiently.
請求項6に記載の保持搬送装置の吸引ヘッド及び負圧供給手段によって、トップフレームとその下のセパレートシートの組合せ物品を同時に吸引保持して搬送することにより工程を単純化及び効率化することが可能である。このように本発明によれば、単一の物品、並びに物品群と組合せ物品とを一つの吸引ヘッドで保持搬送が可能であるため、種々の物品を従来よりも迅速且つ効率的に段積みすることが可能となり、又、段積みされている物品を従来よりも迅速且つ効率的に荷おろしすることが可能となる効果がある。 The suction head and the negative pressure supply means of the holding and conveying apparatus according to claim 6 can simplify and improve the process by simultaneously sucking and holding and transporting the combined article of the top frame and the separate sheet below it. Is possible. As described above, according to the present invention, since a single article, and a group of articles and a combined article can be held and conveyed by a single suction head, various articles are stacked more quickly and efficiently than before. In addition, there is an effect that it is possible to unload the stacked articles more quickly and efficiently than before.
以下に、本発明の保持搬送装置の最良の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態である保持搬送装置1が、規則正しく配列された複数の缶11とその下面に当接しているセパレートシート12とを吸引保持して搬送している状態を示す側面図である。本発明の保持搬送装置1は、吸引ヘッド2と、負圧供給手段4と、吸引ヘッド2を移動させるロボット3とを備えている。吸引ヘッド2の内側に設けられている吸引室9と負圧供給手段4とは、吸気ダクト5によって連通している。
Hereinafter, the best mode of a holding and conveying apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a state in which a holding and conveying apparatus 1 according to an embodiment of the present invention sucks and holds a plurality of
負圧供給手段4は送風機4a、吸気ダクト5、吸気分配室15、分配ダクト5cからなり、吸引室9に接続されている。また、吸気ダクト5は固定された固定ダクト5aと可撓吸気ダクト5bから構成されている。可撓吸気ダクト5bは可撓性を備えており、ロボット3に支持されて移動する吸引ヘッド2の一部である吸気分配室15の移動に併せてその先端部が移動することができる。
The negative pressure supply means 4 includes a
保持搬送装置1の吸引ヘッド2の上面図を図2に示す。吸引ヘッド2の上面には4カ所の吸気口6が開口しており、それぞれが分配ダクト5cに接続されている。本実施の形態における吸気ダクト5の直径は300mmであり、吸気口6から負圧供給手段までの距離が10mとなっている。
A top view of the
保持搬送装置1の吸引ヘッド2の下面図を図3に示す。吸引ヘッド2の下面側には、ヘッド枠2aが設けられており、このヘッド枠に、直径7mmの円形の吸引孔8がピッチ20で開口している物品吸着面7が固定されている。物品吸着面7の吸引孔8の開口面積の総和(A)に対する物品吸着面(B)の比率(A/B)を開口率とすると、本実施形態の物品吸着面7の開口率は10%なっている。図4には、物品吸着面7が、平面的に隙間無く多列配置された複数の缶11を吸着保持する状態を、仮想線で示している。
A bottom view of the
保持搬送装置1の負圧供給手段4は、送風機(ブロアー)4aである。吸気ダクト5は、この送風機4aの吸引側に接続されている。負圧供給手段4を構成する送風機4aの風量と静圧との関係(Q−H特性)の一例を図4に示す。この送風機4aは、風量30m3/minで稼働させた場合に4kPaの静圧を供する。負圧供給手段4は、この送風機4a、吸気ダクト5等の関連装置、及び吸引ヘッド2の組合せによって、吸引ヘッド2の物品吸着面7の吸引孔8に、3.5kPaの負圧をもたらすことができる。又、負圧供給手段4を風量50m3/minで稼働させた場合には、負圧供給手段4は2kPaの静圧を供することができる。この場合、吸引ヘッド2の物品吸着面7の吸引孔8には、1.8kPa負圧がもたらされる。これらの送風機4aを1個又は複数個用いることにより、保持搬送装置1は、必要とされる負圧特性に応じた負圧を発生させることができる。
The negative pressure supply means 4 of the holding and conveying apparatus 1 is a blower (blower) 4a. The
なお、図4に、比較例として、従来型の保持搬送装置において吸引ヘッド2への負圧供給手段として用いられていた真空ポンプの特性を一点鎖線で示す。図4からわかるように、真空ポンプは比較的少ない風量範囲で非常に高い吸引負圧を発生するという特性(風量変化に対する圧力変化が急峻な特性)を有する。かかる特性によれば、吸引ヘッドにおける吸引孔の大部分が取扱い対象物品によって閉塞された状態(つまり、外気を直接吸入する吸引孔がほとんどない状態)では非常に強力に物品を吸引保持することができる。その反面、物品によって塞がれていないために外気を直接吸入する吸引孔の数が増えると、吸引負圧が急激に低下して物品の安定的な吸引保持が難しくなるという弱点を露呈する。このような特性の真空ポンプを使用する限り、変形し易い素材でできた容器を塑性変形させずに吸引保持するための負圧の制御が極めて難しく、また、安定的な吸引保持が困難となり、容器の塑性変形防止と安定的吸引保持との両立を図ることは実際上不可能と言っても過言ではない。
FIG. 4 shows, as a comparative example, the characteristics of a vacuum pump used as a negative pressure supply unit to the
これに対し、本実施形態では、図4に示すように風量変化に対して圧力変化が比較的緩やかな特性を有する送風機の吸引側を負圧供給手段に採用している。このため、物品吸着面7に設けられた複数の吸引孔8の大部分、或いは全部が物品で塞がれても負圧が増大して取扱い対象物品を塑性変形させる事態にならず、また、複数の吸引孔8の一部分、或いは半数に物品が当接しない状態でも負圧が低下して取扱い対象物品の吸引保持が困難になる事態にはならず取扱い対象物品を安定的に吸引保持するのに適した圧力及び風量の範囲を比較的広く確保することができる。このため、一度に吸引保持すべき物品の数量が変化しても、何ら追加的な対策を施すことなく、そのままの装置で対応することができる。つまり、本実施形態の保持搬送装置によれば、取扱い対象物品の形状や数量が変化した場合でも、変形し易い素材でできた容器の変形防止と安定的吸引保持との両立を容易に図ることができる。その意味で、本実施形態の保持搬送装置は、それが組み込まれたパレタイザ又はデパレタイザの汎用性を高めることに大きく貢献することができる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the suction side of the blower having a characteristic in which the pressure change is relatively gradual with respect to the air volume change is employed as the negative pressure supply means. For this reason, even if most or all of the plurality of
本実施の形態における保持搬送装置1が、紙製の、直径80mm、内容量600,000mm3、重量30gの上面が開口した缶11を176個保持する場合、並びに、176個の缶11とその下面に当接するように配置されたセパレートシート12の組合せ物品を保持して搬送する場合を例として、保持搬送装置1の吸引孔8付近の負圧と空気流の関係を例に挙げて、保持搬送装置1の特性を説明する。缶11は、上面が開放されており、側面と下面によって内側に閉じた空間13が形成された円筒形の形状を有している。
In the case where the holding and conveying apparatus 1 in the present embodiment holds 176
保持搬送装置1が、図5の平面図に示すように互いに等間隔で接するように多列で密集配列(千鳥配列)された缶11を176個同時に保持搬送する場合について説明する。このとき、隣り合う3つの缶11の間には垂直方向の隙間14が存在している。缶11の断面積に対して、その周囲の隙間の水平方向の面積比は78%となる。このように密集配列された複数の缶11は、176個が一度に吸引ヘッド2によってその上面が吸引されて保持される。このとき吸引ヘッド2の物品吸着面7は、1個の缶11につき12個〜17個の吸引孔8が当接する。送風機4aを2個使用して、風量が80m3/minとした場合、吸引ヘッド2の物品吸着面7の吸引孔8のうち、缶11と当接する吸引孔8には1kPaの負圧がもたらされて、缶11を安定して保持する。一方で、隙間14の上に位置する吸引孔8は、缶11が吸引ヘッド2に吸着保持されている場合でも、外気に開放された状態となっており、外気を直接吸入している。しかしこの吸引孔8に発生する空気流は、缶11の保持に必要な負圧が維持される程度の流量であるために、缶11は安定して保持される。又、缶11が塑性変形する静圧は3kPa以上であるため、缶11が吸引ヘッド2に由来する負圧によって塑性変形する恐れはなく、缶11は好適な状態で保持される。
A case will be described in which the holding and conveying apparatus 1 simultaneously holds and conveys 176
次に176個の缶11とその下面に当接するように配置されたセパレートシート12の組合せ物品を保持して搬送する場合について説明する。負圧供給手段4の風量が80m3/minである場合、吸引ヘッド2の物品吸着面7の吸引孔8のうち、缶11と当接する吸引孔8には、1kPaの負圧がもたらされて、缶11を安定して保持する。一方で隙間14は、その下面に当接するセパレートシート12と物品吸着面7とによって閉じた空間となるために、隙間14には、同様に1kPaの負圧がもたらされて、セパレートシート12を安定して保持することができる。このように、保持搬送装置1は、負圧供給手段4によって供給される負圧が最適化されていることによって、その吸引ヘッド2の物品吸着面7の吸引孔8の一部が缶11に当接することなく外気を直接吸入する状態であっても、缶11を好適に保持して搬送することが可能である。又、負圧供給手段4の風量を変更することなく、セパレートシート12とその上に位置する176個の缶11とを組み合わせてなる組合せ物品を同様に好適に保持して搬送することが可能である。
Next, a description will be given of a case where 176
次に、本実施の形態の保持搬送装置1を使用して、パレット上に複数の缶11とセパレートシート12を段積みする方法について、図6〜図10を用いて説明する。図6に示すように、保持搬送装置1は、缶11が供給される多列ステージ22と、パレット20の搬送コンベア25と、セパレートシート供給装置23と、トップフレーム供給装置28の間に設置されており、効率よく迅速に段積みを行うことができる。
Next, a method of stacking a plurality of
缶11は、缶供給コンベア21によって1個ずつ供給され、多列ステージ22において、互いに千鳥配置で接するように多列で密集配列される。図7に示すように、ロボット3は、吸引ヘッド2を多列ステージ22の配列された複数の缶11の上端面まで移動させ、吸引ヘッド2の物品吸着面7と吸引ヘッド2の物品吸着面7を当接させる。これにより、缶11の内部が負圧とされて、複数の缶11は吸引ヘッド2に吸引保持される。以下に於いては、これを、第1の吸引保持工程と称する。
The
複数の缶11を吸引保持した状態の吸引ヘッド2は、図6に示すロボット3によってセパレートシート供給装置23の上に移動される。缶11の下端面が、セパレートシート供給装置23上に用意されているセパレートシート12に当接されることで、密集配列された缶11の隙間14と、吸引ヘッド2の物品吸着面7及びセパレートシート12によって区画される隙間14の空間にも、缶11の内部と同程度の負圧が及ぼされることになる。この結果、図8に示すように、吸引ヘッド2に吸引保持されている缶11の列の下面側に、更にセパレートシート12が吸引保持される。以下に於いては、これを第2の吸引保持工程と称する。
The
ロボット3は、密集配列された複数の缶11とセパレートシート12を吸引保持した状態の吸引ヘッド2をパレット20の上に移動させる。そして、負圧を解除することにより、密集配列された状態の缶11とセパレートシート12をパレット20上の所定位置に配置する。以下に於いては、これを吸引解除工程と称する。
The
ここで、できるかぎり速やかに負圧を解除するために、吸気ダクト5の負圧供給手段4側にダンパ26を設けて、負圧を解除する直後に、負圧供給手段4の吸気を遮断することが可能である。更に、吸気ダクト5の吸気ヘッド2側にシャッター27を設けて、負圧を解除する瞬間にこのシャッター27を開放することにより外気を導入することが可能である。ダンパ26とシャッター27の作用により、負圧は速やかに解除されて缶11とセパレートシート12は迅速に配置される。
Here, in order to release the negative pressure as quickly as possible, a
缶11に対する第1の吸引保持工程と、缶11及びセパレートシート12に対する第2の吸引保持工程と、吸引解除工程を1サイクルとした操作を複数回実行することにより、パレット20上に密集配列された缶11とセパレートシート12とを交互に段積みすることが可能となる。図9に、第1の吸引保持工程と、第2の吸引保持工程と、吸引解除工程とを4サイクル実行した結果、缶11とセパレートシート12が交互に4段積み重ねられている様子を示す。
The first suction holding step for the
図6において、所定の段数の段積みが完了したことが図示しないセンサーで検出されると、トップフレーム供給装置28は、矢印Bの如くセパレートシート供給位置23に供給されているセパレートシート12の上に、枠形状のトップフレーム24を積み重ねる。ロボット3は、セパレートシート12の上に配置されているトップフレーム24の上面に吸引ヘッド2の物品吸着面7を当接させて、セパレートシート12とトップフレーム24とを、物品吸着面7によって区画されるトップフレーム空間24aを負圧とすることで吸引ヘッド2に吸引保持する。そして、図10に示すように、トップフレーム24およびセパレートシート12を吸引保持した状態で吸引ヘッド2を、段積みされた缶11の最上段に移動させた後、負圧を解除することにより、パレット20上に積み上げられた缶11の上に、トップフレーム24とセパレートシート12とを重ねるように配置して、段積みを完了する。所定の段数の缶11を搭載したパレット20は、搬送コンベア25によって次の工程に搬送される。
In FIG. 6, when it is detected by a sensor (not shown) that the stacking of a predetermined number of stages has been completed, the top
以上、最適な実施の形態に基づいて本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、円筒の物品を密集させずに所定の間隔を保って配列した場合には、円筒の物品の断面積に対する周囲の隙間の水平方向の面積比はより大きくなる。このような場合であっても、本発明の保持搬送装置は、その物品の断面積に対する隙間の面積比が50%以下であり、吸引ヘッドの吸引孔の半数に物品が当接している場合には、物品の搬送が可能である。 Although specific examples of the present invention have been described in detail based on the optimal embodiment, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, when the cylindrical articles are arranged at a predetermined interval without being densely packed, the area ratio in the horizontal direction of the peripheral gap with respect to the cross-sectional area of the cylindrical article becomes larger. Even in such a case, the holding and conveying apparatus of the present invention has a case where the area ratio of the gap to the cross-sectional area of the article is 50% or less, and the article is in contact with half of the suction holes of the suction head. Can transport articles.
又、最適な実施の形態では、本発明の保持搬送装置が円筒状の紙製の缶11を搬送する場合について詳細な説明を行ったが、合成樹脂製のより柔軟な素材からなる容器群、金属製のより重量のある容器群、或いは通気性のある素材からなる容器群であっても、その負圧供給手段の風量を調整することにより、それら容器群を塑性変形させることなく好適に搬送することが可能である。容器の形状は、四角断面であったり、より複雑な形状であっても搬送が可能である。容器以外の包装物にも本発明の保持搬送装置を適用して、保持搬送することが可能である。 Further, in the optimum embodiment, a detailed description has been given of the case where the holding and conveying device of the present invention conveys the cylindrical paper can 11, but a group of containers made of a more flexible material made of synthetic resin, Even if the container group is made of heavier metal or made of a breathable material, it can be suitably transported without plastic deformation by adjusting the air volume of the negative pressure supply means. Is possible. The container can be transported even if it has a square cross section or a more complicated shape. The holding and conveying apparatus of the present invention can also be applied to a package other than a container and held and conveyed.
更に、最適な実施の形態では、送風機4aを床上に設置した例を示したが、ロボット3に支持されて移動する吸引ヘッド2に送風機4aを固定して用いることにより、吸気ダクト5の構成を簡略化することもできる。
Furthermore, in the optimum embodiment, an example in which the
1 保持搬送装置
2 吸引ヘッド
3 ロボット
4 負圧供給手段
4a 送風機
5 吸気ダクト
5a 可撓吸気ダクト
5b 固定ダクト
5c 分配ダクト
6 吸気口
7 物品吸着面
8 吸気孔
9 吸引室
11 缶
12 セパレートシート
13 缶内側の空間
14 隙間
15 吸気分配室
20 パレット
21 缶供給コンベア
22 多列ステージ
23 セパレートシート供給装置
24 トップフレーム
25 搬送コンベア
26 ダンパ
27 シャッター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
7
9 Suction chamber
11 Can 12
Claims (6)
吸引室の下面側に複数の吸引孔を有する物品吸着面が設けられ、その物品吸着面を前記物品に当接させて当該物品を吸引保持するための吸引ヘッドと、
前記吸引ヘッドの吸引室に連結された負圧供給手段とを備え、
前記負圧供給手段は、
前記吸引ヘッドがその物品吸着面に前記物品を当接させ前記複数の吸引孔を介して前記物品を吸引保持する際に、前記物品吸着面の全面と対向するように前記物品が配置されておりほぼ全ての吸引孔から外気を直接吸引しない状態において、前記物品をほとんど塑性変形させることなく吸引保持することができ、且つ前記物品吸着面に前記物品が対向しない領域があることで前記物品に当接していない吸引孔から外気を直接吸入する状態において、前記物品の吸引保持を維持できるような負圧又は空気流をもたらす吸込み側静圧対風量の吸込み特性を有することを特徴とする物品の保持搬送装置。 A palletizer for stacking articles on a pallet, or a depalletizer for unloading articles from a pallet, an apparatus for holding the article to be handled so as to be transportable,
An article suction surface having a plurality of suction holes on the lower surface side of the suction chamber, and a suction head for sucking and holding the article by bringing the article suction surface into contact with the article;
Negative pressure supply means connected to the suction chamber of the suction head,
The negative pressure supply means includes
The article is arranged so as to face the entire surface of the article suction surface when the suction head abuts the article against the article suction surface and sucks and holds the article through the plurality of suction holes. In a state where outside air is not directly sucked from almost all of the suction holes, the article can be sucked and held with almost no plastic deformation, and there is a region where the article is not opposed to the article adsorption surface, so Holding of an article having suction characteristics of suction side static pressure vs. air volume that brings about negative pressure or air flow that can maintain suction holding of the article in a state in which outside air is directly sucked from a non-contact suction hole Conveying device.
(1)前記物品吸着面の複数の吸引孔の全てに物品を当接させて、これら全ての吸引孔から外気を直接吸入しない状態において前記負圧が10KPa以下になること、及び
(2)前記物品吸着面の複数の吸引孔の半数に物品を当接させて、残り半数の吸引孔から外気を直接吸入する状態において前記負圧が0.5KPa以上になること、
を満たすように設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の物品の保持搬送装置。 The negative pressure caused by the negative pressure supply means to the suction hole on the article suction surface of the suction head has the following two conditions:
(1) The negative pressure is 10 KPa or less in a state in which the article is brought into contact with all of the plurality of suction holes of the article suction surface and outside air is not directly sucked from all of the suction holes, and (2) The negative pressure is 0.5 KPa or more in a state where the article is brought into contact with half of the plurality of suction holes of the article suction surface and the outside air is directly sucked from the other half of the suction holes,
3. The article holding and conveying apparatus according to claim 1, wherein the article holding and conveying apparatus is set so as to satisfy
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