JP2759377B2 - Suction robot hand - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吸着式ロボットハンドに関し、更に詳細に
はとりの唐揚げ・コロッケ等の食品のように吸着時に吸
着パッドと物品との間に大きな間隙が生じる場合にも物
品を破壊することなく持ち運びすることができる吸着式
ロボットハンドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a suction-type robot hand, and more particularly, to a space between a suction pad and an article at the time of suction, such as food such as fried chicken and croquette. The present invention relates to a suction-type robot hand that can be carried without breaking articles even when a large gap is generated.
従来、特開昭63−251186号公報等には、ロボットハン
ドとしては、物品を２本の指体により挟持し、移送する
タイプのものが開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-251186 discloses a robot hand of a type in which an article is held between two fingers and transferred.
しかしながら、こうしたタイプのロボットハンドによ
れば物品を２本の指体で挟むために、物品と物品との間
に充分な隙間がないように置かれている場合には、指体
により挟持できないか、或いは挟持のためにロボットハ
ンドを下降させた際に指体により隣にある物品を押し潰
す等といった問題点があった。However, according to the robot hand of this type, since the article is sandwiched between two fingers, if the article is placed so as not to have a sufficient gap between the articles, can it be clamped by the fingers? Or, when the robot hand is lowered for pinching, there is a problem that an adjacent article is crushed by a finger.
一方、他のロボットハンドとして、特開昭64−8141号
公報、特開昭63−283884号公報等にロボットハンドに取
り付けられた吸着パッドに物品を吸着させ、持ち運びす
る吸着式ロボットハンドが開示されている。On the other hand, as other robot hands, JP-A-64-8141, JP-A-63-283884, and the like disclose a suction-type robot hand that adsorbs an article on a suction pad attached to the robot hand and carries it. ing.
上記ロボットハンドは、吸着パッドを物品の上面部分
に当てて吸着するために、隣にある物品に制約されな
い。従って、物品と物品との隙間が十分に無い状態で置
かれている場合にも上記した問題点は生じない。In the robot hand, the suction pad is brought into contact with the upper surface of the article to be sucked. Therefore, the above-described problem does not occur even when the article is placed in a state where there is not a sufficient gap between the articles.
しかしながら、こうしたロボットハンドでも例えばと
りの唐揚げ・コロッケ等の食品の如く吸着時に吸着パッ
ドと物品との間に大きな間隙が生じる場合には、その間
隙から多量の空気が吸着パッド内に流入し、物品を持ち
上げることができないとの問題点があった。However, even with such a robot hand, when a large gap is formed between the suction pad and the article at the time of suction, such as food such as fried chicken and croquette, a large amount of air flows into the suction pad from the gap, There was a problem that the article could not be lifted.
本発明は、（ａ）吸着パッドと、 （ｂ）吸着パッドを保持すると共に吸着パッドに連通す
る真空圧通路を配設したロボットハンド本体と、 （ｃ）吸着パッド内部の減圧度を検知する手段と、 （ｄ）（吸着パッド内部の減圧度）×（吸着パッドの開
口部の面積）＞（対象となる物品の予想最大重量）とな
るように、真空圧通路の吸引エアー流量を調整する手段
と、 （ｅ）上記吸着パッドと、上記吸着パッド内部を減圧す
る減圧手段との間に設けられてなるタンクと、 を有し、凹凸があり崩れやすい物品を吸着することを特
徴とする吸着式ロボットハンドである。The present invention provides: (a) a suction pad; (b) a robot hand body holding a suction pad and providing a vacuum pressure passage communicating with the suction pad; and (c) means for detecting the degree of pressure reduction inside the suction pad. And (d) means for adjusting the suction air flow rate of the vacuum pressure passage so that (the degree of decompression inside the suction pad) × (the area of the opening of the suction pad)> (expected maximum weight of the target article). And (e) a tank provided between the suction pad and a decompression means for depressurizing the inside of the suction pad. It is a robot hand.
吸着パッド内部の減圧度を検知しつつエアーの吸引量
を制御することにより、吸着パッド内部の減圧度すなわ
ち吸着パッドによる物品の持ち上げる力を安定的に所定
値にすることができ、とりの唐揚げ・コロッケ等の吸着
パッドの開口部と物品との間に大きな間隙が生じるよう
なものであっても、その物品を破壊することなく、また
効率的かつ確実に持ち上げることができる。By controlling the amount of air suction while detecting the degree of decompression inside the suction pad, the degree of decompression inside the suction pad, that is, the lifting force of the article by the suction pad, can be stably set at a predetermined value. Even if a large gap is formed between the opening of the suction pad such as a croquette and the article, the article can be lifted efficiently and reliably without breaking.
＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
吸着式ロボットハンド１は、ロボット本体（図示せ
ず）の先端に装着されており、第１図に示すように、吸
着パッド２とロボットハンド本体３とを有している。The suction-type robot hand 1 is mounted on the tip of a robot body (not shown), and has a suction pad 2 and a robot hand body 3 as shown in FIG.
吸着パッド２の形状は、図に示すような円筒状であっ
ても良いし、角柱形、円錐形、角錐形等であってもよ
く、特に制限されない。また、吸着パッド２の材質も特
に制限されないが、物品としてコロッケ、唐揚げ等の崩
れ易い食品等を使用する場合には、吸引時の当接による
崩れを防止するために、ゴム・合成樹脂等の柔軟性を有
するものを採用することが好ましい。The shape of the suction pad 2 may be a cylindrical shape as shown in the figure, a prismatic shape, a conical shape, a pyramid shape, or the like, and is not particularly limited. Also, the material of the suction pad 2 is not particularly limited. However, when foods such as croquettes and fried food which are easily broken are used as articles, rubber, synthetic resin, etc. It is preferable to adopt a material having the above flexibility.
また、吸着パッド２の開口部４には、第２図の
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、支持体５が設け
られている。これにより、吸引時に支持体５が物品を吸
着パッドの開口部４の内側から支え、物品の崩れを有効
に防止することができる。該支持体５の構成としては第
２図の（Ａ）に示すように網状のもの、（Ｂ）に示すよ
うに十字状のもの、また（Ｃ）に示すように直線状のも
のが例示される。A support 5 is provided in the opening 4 of the suction pad 2 as shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C. This allows the support 5 to support the article from inside the opening 4 of the suction pad at the time of suction, thereby effectively preventing the article from collapsing. The configuration of the support 5 is, for example, a net-like one as shown in FIG. 2A, a cross-like one as shown in FIG. 2B, or a linear one as shown in FIG. You.
また、上記吸着パッド２は、真空圧通路６が配設され
たロボットハンド本体３の先端に保持されており、該真
空圧通路６と吸着パッド２内部とは連通している。上記
真空圧通路６内部の吸着パッド２よりやや上の位置に
は、吸着パッド２内部の減圧度を検知するための圧力セ
ンサー13が設けられている。Further, the suction pad 2 is held at the tip of the robot hand body 3 in which the vacuum pressure passage 6 is provided, and the vacuum pressure passage 6 and the inside of the suction pad 2 communicate with each other. At a position slightly above the suction pad 2 inside the vacuum pressure passage 6, a pressure sensor 13 for detecting the degree of pressure reduction inside the suction pad 2 is provided.
また、上記真空圧通路６の吸着パッド２と連通してい
ない側の端部は、第１真空圧流通管７、第１連結用配管
８を介してタンク９と連結されており、上記タンク９は
第２連結用配管10、第２真空圧流通管11を介してポンプ
12に連結されている。The end of the vacuum pressure passage 6 on the side not communicating with the suction pad 2 is connected to a tank 9 via a first vacuum pressure distribution pipe 7 and a first connection pipe 8. Is a pump via the second connection pipe 10 and the second vacuum pressure distribution pipe 11
Connected to 12.
上記タンク９は、ポンプ12により吸引したエアー中の
水・物品のかけら等をタンクの底部に溜めることがで
き、それらがポンプ12に混入するのを防止することがで
きる。吸着に先立ちタンク９内部の減圧度を充分に低下
させておくことにより、吸着パッド２による物品の吸着
を短時間で行うことができる。The tank 9 can accumulate water and articles in the air sucked by the pump 12 at the bottom of the tank and prevent them from entering the pump 12. By sufficiently reducing the degree of pressure reduction in the tank 9 prior to the suction, the suction of the article by the suction pad 2 can be performed in a short time.
上記第１真空圧流通管７は、ロボットの動きに十分に
対応できる程度の柔軟性及び長さを有するものである。
また、第１連結用配管８には、第１ボールバルブ14a及
び第２ボールバルブ14bが設けられている。The first vacuum pressure distribution pipe 7 has flexibility and length enough to sufficiently cope with the movement of the robot.
The first connection pipe 8 is provided with a first ball valve 14a and a second ball valve 14b.
上記第２連結用配管10には圧力調整用のリークバルブ
16が設けられている。上記リークバルブ16及びポンプ12
には、圧力センサー13により検知された減圧度に基づい
て、吸引するエアーの流量を制御するための制御装置15
が連結されている。The second connection pipe 10 has a leak valve for pressure adjustment.
16 are provided. The leak valve 16 and the pump 12
The control device 15 for controlling the flow rate of the air to be sucked based on the degree of reduced pressure detected by the pressure sensor 13
Are connected.
次に、本発明の吸着式ロボットハンドの使用方法につ
いて説明する。まず、ボールバルブ14bを閉状態にし、
ポンプ12を作動させ、タンク９内部を例えば−15〜−30
0mmHg程度の十分に低い減圧度に調整する。Next, a method of using the suction robot hand of the present invention will be described. First, close the ball valve 14b,
The pump 12 is operated, and the inside of the tank 9 is, for example,
Adjust to a sufficiently low degree of pressure reduction of about 0 mmHg.
次に、ロボットを作動させ、吸着パッド２を物品の上
面に当てる位置まで移動させる。引き続き上部ポンプ12
を作動させつつボールバルブ14bを開状態にする。こう
することにより、真空圧は、タンク９から第１連結用配
管８、第１真空圧流通管７及びロボットハンド本体３の
真空圧通路６を通って吸着パッド２の内部まで到達す
る。一方、圧力センサー13により吸着パッド２内部の減
圧度を検知すると共に、その値を制御装置15に送る。そ
の値に基づいて該制御装置15は、減圧度が下記の式を満
足し得るように、リークバルブ16及び／又はポンプ12を
制御しエアーの吸引量を調整する。なお、エアーの吸引
量を調整するための具体的な制御方法としては、例えば
PID制御等の所定値を維持し得る公知の制御方法を採用
すれば良い。Next, the robot is operated to move the suction pad 2 to a position where the suction pad 2 comes into contact with the upper surface of the article. Continue upper pump 12
Is operated to open the ball valve 14b. By doing so, the vacuum pressure reaches the inside of the suction pad 2 from the tank 9 through the first connection pipe 8, the first vacuum pressure distribution pipe 7, and the vacuum pressure passage 6 of the robot hand body 3. On the other hand, the pressure sensor 13 detects the degree of pressure reduction inside the suction pad 2 and sends the value to the control device 15. Based on the value, the control device 15 controls the leak valve 16 and / or the pump 12 to adjust the amount of air suction so that the degree of pressure reduction can satisfy the following equation. As a specific control method for adjusting the air suction amount, for example,
A known control method that can maintain a predetermined value such as PID control may be adopted.
上記式の左辺は物品を持上げる力である。 The left side of the above equation is the lifting force of the article.
上記したように、吸着パッド２内部の減圧度を検知し
つつエアーの吸引量を制御することにより、吸着パッド
内部の減圧度すなわち吸着パッド２による物品を持ち上
げる力を安定的に所定値にすることができる。従って、
とりの唐揚げ・コロッケ等の吸着パッドと物品との間に
大きな間隙が生じるようなものであっても、物品を確実
に吸着して持ち上げることができる。また、この場合、
吸引時に支持体５が物品を吸着パッドの開口部４の内側
から支えるから、吸着による物品の崩れを有効に防止す
ることができる。As described above, by controlling the amount of air suction while detecting the degree of decompression inside the suction pad 2, the degree of decompression inside the suction pad, that is, the force for lifting the article by the suction pad 2 is stably set to a predetermined value. Can be. Therefore,
Even if a large gap is formed between the suction pad such as fried chicken and croquette and the article, the article can be reliably sucked and lifted. Also, in this case,
Since the support 5 supports the article from the inside of the opening 4 of the suction pad at the time of suction, it is possible to effectively prevent the article from collapsing due to suction.
次に、該吸着パッド２により物品を吸着させた状態で
ロボットを作動させ、物品を目的地まで移送する。Next, the robot is operated while the article is being sucked by the suction pad 2, and the article is transferred to the destination.
次いで、ボールバルブ14bを閉状態にすると共にボー
ルバルブ14aを開状態にする。これにより、大気圧が第
１連結用配管８、第１真空圧流通管７及びロボットハン
ド本体６の真空圧通路６を通って吸着パッド２の内部ま
で到達する。その結果、物品を持ち上げる力が解除され
ることになり、物品は吸着パッド２の開口部４より離脱
する。この場合、上記ボールバルブ14aに加圧空気の供
給源を連結することにより、物品を吸着パッド２の開口
部４から、より短時間で離脱させることができる。Next, the ball valve 14b is closed and the ball valve 14a is opened. Thereby, the atmospheric pressure reaches the inside of the suction pad 2 through the first connection pipe 8, the first vacuum pressure flow pipe 7, and the vacuum pressure passage 6 of the robot hand body 6. As a result, the lifting force of the article is released, and the article is detached from the opening 4 of the suction pad 2. In this case, by connecting a supply source of pressurized air to the ball valve 14a, the article can be detached from the opening 4 of the suction pad 2 in a shorter time.
本発明の吸着式ロボットハンドは、種々の分野に利用
可能であるが、特にレトルト食品の具材等の充填量の補
正の分野に好適に利用できる。すなわち、肉片等の具材
の充填された容器を搬送するためのコンベヤーの途中に
ウェートチエッカー等の計量手段を設け、充填済みの容
器が所定重量を越える場合に、その容器から具材を取り
出す場合等に有効に利用できる。The suction-type robot hand of the present invention can be used in various fields, but can be suitably used particularly in the field of correcting the filling amount of ingredients and the like of retort foods. That is, when a measuring means such as a weight checker is provided in the middle of a conveyor for conveying a container filled with ingredients such as meat pieces, and when the filled container exceeds a predetermined weight, the ingredient is taken out from the container. Etc. can be used effectively.
第１図は本発明の実施例の吸着式ロボットハンドの説明
図であり、第２図は吸着パッドの開口部の底面図であ
る。 １……ロボットハンド、 ２……吸着パッド ３……ロボットハンド本体 ４……開口部 ５……支持体 ６……真空通路 ９……タンク 12……ポンプ 13……圧力センサー、 15……制御装置 16……リークバルブ。FIG. 1 is an explanatory view of a suction type robot hand according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a bottom view of an opening of a suction pad. 1 ... Robot hand, 2 ... Suction pad 3 ... Robot hand body 4 ... Opening 5 ... Support 6 ... Vacuum passage 9 ... Tank 12 ... Pump 13 ... Pressure sensor, 15 ... Control Device 16 …… Leak valve.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−289474（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−48373（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−205783（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−165982（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-289474 (JP, A) JP-A-55-48373 (JP, A) JP-A-61-205783 (JP, U) JP-A-61-57883 165982 (JP, U)
Claims (2)
する真空圧通路を配設したロボットハンド本体と、 （ｃ） 吸着パッド内部の減圧度を検知する手段と、 （ｄ） （吸着パッド内部の減圧度）×（吸着パッドの
開口部の面積）＞（対象となる物品の予想最大重量）と
なるように、真空圧通路の吸引エアー流量を調整する手
段と、 （ｅ） 上記吸着パッドと、上記吸着パッド内部を減圧
する減圧手段との間に設けられてなるタンクと、 を有し、凹凸があり崩れやすい物品を吸着することを特
徴とする吸着式ロボットハンド。(A) a suction pad; (b) a robot hand body holding the suction pad and having a vacuum pressure passage communicating with the suction pad; and (c) detecting a degree of pressure reduction inside the suction pad. And (d) adjusting the suction air flow rate of the vacuum pressure passage so that (the degree of decompression inside the suction pad) × (the area of the opening of the suction pad)> (expected maximum weight of the target article). And (e) a tank provided between the suction pad and a decompression means for decompressing the inside of the suction pad. Type robot hand.
支持体を設けた請求項（１）記載の吸着式ロボットハン
ド。2. The suction-type robot hand according to claim 1, wherein the suction pad has a support near the suction tip.
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| JP2273028A JP2759377B2 (en) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Suction robot hand |
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| JP2273028A JP2759377B2 (en) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Suction robot hand |
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| JPH04152085A JPH04152085A (en) | 1992-05-26 |
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