JP7335091B2 - Goods loading device - Google Patents
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Description
本発明は、物品の積み込み装置に関する。例えば物品をコンテナ等の搬送場所に積み込むための積み込み装置に関する。 The present invention relates to an article loading device. For example, it relates to a loading device for loading articles into a transport location such as a container.
特許文献1には、多数の物品を一つずつ保持してトラックの荷台に積み込む搬送装置が開示されている。特許文献2には、トラック荷室に積み込まれた多数の箱形の物品を一つずつ保持して荷降ろしする搬送装置が開示されている。この種の搬送装置は、ロボットアームと、ロボットアームの先端に設けられて物品を保持するロボットハンドを有する。搬送装置によって荷降ろし作業の迅速化や無人化を図ることができる。
特許文献1の搬送装置は、レーザセンサ等の距離検知センサで搬送装置から積み込み位置までの距離を検知する。物品を保持したロボットハンドは、検知した距離に基づいて移動位置が決定されて、ロボットアームによって移動される。特許文献2の搬送装置は、多数の物品を3Dカメラ等の画像処理手段で撮影する。ロボットハンドは、画像処理手段で得た物品の位置情報に基づいて移動位置が決定されて、ロボットアームによって移動される。
The conveying device of
例えば空港において飛行機への搭乗者は、搭乗手続きカウンターで手荷物(物品)を預ける。手荷物は、搭乗手続きカウンターからコンベヤによってバックヤードに設置されたループ形のメイクコンベヤに搬送される。従来、メイクコンベヤ上の手荷物は、手荷物の大きさごとに分配しつつ、作業者の手作業によりコンテナ内に積み込まれていた。この積み込み作業を手作業から自動化にして積み込み作業の迅速化や無人化を図ることが望まれていた。 For example, passengers boarding an airplane at an airport check in their baggage (goods) at the check-in counter. Baggage is conveyed by a conveyor from the check-in counter to a loop-shaped make conveyor installed in the backyard. Conventionally, the baggage on the make conveyor was manually loaded into the container by an operator while being distributed according to the size of the baggage. It has been desired to automate the loading work from manual work to speed up the loading work and make it unmanned.
加えてコンテナ内で手荷物が崩れることを防止したいとの要望もある。例えば手荷物と手荷物の間あるいは手荷物とコンテナ壁の間に隙間がある場合、フライト中の揺れ等で荷崩れが生じ、手荷物に損傷を及ぼす場合がある。従来の手作業での積み込み作業においては、手荷物が隙間なく密着されてコンテナに積み込まれていた。積み込み作業を自動化する場合においても、手荷物を隙間なく密着させて積み込むことが望ましい。例えばレーザセンサや3Dカメラ等による距離の検知に基づいて手荷物の移動位置を決定する際、コンテナ内の明るさや各手荷物の大きさのばらつき等によって、決定される移動位置の精度にばらつきが生じる。そのため従来の搬送装置によって自動化した積み込み作業では、手荷物を隙間なく密着させて積み込むことが難しい場合がある。 In addition, there is also a demand to prevent baggage from collapsing inside the container. For example, if there is a gap between pieces of baggage or between pieces of baggage and a wall of a container, the cargo may collapse due to shaking or the like during the flight, resulting in damage to the baggage. In the conventional manual loading operation, the baggage was loaded into the container in close contact with each other without gaps. Even in the case of automating the loading operation, it is desirable to load the baggage in close contact with each other without gaps. For example, when the movement position of baggage is determined based on distance detection by a laser sensor, a 3D camera, or the like, the accuracy of the determined movement position varies due to variations in the brightness in the container and the size of each piece of baggage. Therefore, in the loading operation automated by the conventional carrier, it may be difficult to load the baggage in close contact with each other without gaps.
そのためコンテナ等の搬送場所への物品の積み込み作業を自動化して搬送経路の無人化を図りつつ、搬送場所に物品を密着させて積み込むことで荷崩れを防止することが必要とされている。 Therefore, it is necessary to automate the work of loading articles to a transportation location such as a container to make the transportation route unmanned, and to prevent the cargo from collapsing by loading the articles in close contact with the transportation location.
本開示の一つの特徴によると積み込み装置は、物品を保持して搬送場所に積み込む。積み込み装置は、保持部と移動機構と基部を有する。保持部は、物品を着脱可能に保持し、移動機構によって移動する。基部は、移動機構に設けられかつ保持部を水平方向に移動可能かつ上下方向に回転可能に支持する。基部は、保持部の回転を上下方向の初期位置である下位置で規制しかつ上方への回転を許容する回り止め部を有する。さらに積み込み装置は、付勢機構と検知機構と制御回路を有する。付勢機構は、基部に対して保持部を水平方向の初期位置へ付勢する。検知機構は、保持部が初期位置から移動したことを検知する。制御回路は、検知機構からの検知信号に基づいて移動機構を停止させる。 According to one aspect of the present disclosure, a loading device holds and loads items to a transport location. The loading device has a retainer, a moving mechanism and a base. The holding section detachably holds an article and is moved by a moving mechanism. The base is provided in the moving mechanism and supports the holding part so as to be horizontally movable and vertically rotatable. The base portion has a detent portion that restricts the rotation of the holding portion at the lower position, which is the initial position in the vertical direction, and permits upward rotation. The loading device also has a biasing mechanism, a sensing mechanism and a control circuit. A biasing mechanism biases the retainer to a horizontal initial position relative to the base. The detection mechanism detects that the holder has moved from the initial position. The control circuit stops the moving mechanism based on the detection signal from the detection mechanism.
したがって保持部を移動させることで、保持部に保持された物品を搬送場所の壁面や搬送場所に積み込まれた他の物品に接近させつつ接触させることができる。この接触が生じると、保持部が基部に対して接近方向と反対方向に移動する。保持された物品を保持部とともに水平方向に移動させる場合、保持部は移動方向と反対方向に付勢を受けている。そのため積み込まれる物品と物品あるいは物品と搬送場所の壁面は、付勢力による緩衝作用を受けながら互いに損傷を与えることなく密着される。 Therefore, by moving the holding part, the article held by the holding part can be brought into contact with the wall surface of the transfer location or other articles loaded in the transfer location. When this contact occurs, the retainer moves relative to the base in a direction opposite to the approach direction. When the held article is horizontally moved together with the holding part, the holding part is biased in the direction opposite to the direction of movement. Therefore, the goods to be loaded and the goods, or the goods and the wall surface of the conveying place are brought into close contact with each other without being damaged while being cushioned by the urging force.
保持された物品を保持部とともに下方に移動させる場合、物品が搬送場所の床面や既に搬送場所に積まれた物品と当たった際に基部のみが下方に移動する。すなわち物品と保持部に基部からの下方への力が伝わらず、基部の保持部に対する回転によって下方への力を逃がすことができる。これにより上下方向の積み込み作業においても、物品に損傷を与えることなく物品を床面または他の物品に密着させることができる。かくして物品を移動機構によって移動させつつ、物品を搬送場所において隙間なく密着させて積み込むことができる。かくして積み込み作業を自動化としつつ搬送場所内での荷崩れを防止できる。 When the held article is moved downward together with the holding part, only the base moves downward when the article collides with the floor surface of the conveying place or the articles already stacked in the conveying place. That is, the downward force from the base is not transmitted to the article and the holder, and the downward force can be relieved by the rotation of the base with respect to the holder. As a result, even during loading operations in the vertical direction, the articles can be brought into close contact with the floor surface or other articles without damaging the articles. Thus, the articles can be loaded in close contact with each other at the transfer location while being moved by the moving mechanism. Thus, it is possible to automate the loading work and prevent the collapse of the cargo in the transportation place.
本開示の他の一つの特徴によると付勢機構は、シリンダと第1圧力供給経路と第2圧力供給経路を有する。シリンダは、保持部を初期位置へ付勢する。第1圧力供給経路は、シリンダ内へ第1圧力を供給する。第2圧力供給経路は、シリンダ内へ第1圧力よりも小さい第2圧力を供給する。付勢機構は、第1圧力供給経路を開閉する第1弁と、第2圧力供給経路を開閉する第2弁を有する。基部と保持部は、水平面上におけるX方向に並設される。シリンダは、基部に対して保持部をX方向と平行に付勢するように基部と保持部の間に設けられる。制御回路は、移動機構によって物品を搬送場所へ向けて移動させる際に第1圧力をシリンダへ供給するように第1弁を開く。制御回路は、物品が搬送場所の近傍に位置する際に第2圧力をシリンダへ供給するように第2弁を開く。 According to another feature of the present disclosure, the biasing mechanism has a cylinder, a first pressure supply channel and a second pressure supply channel. The cylinder biases the retainer to the initial position. A first pressure supply path supplies a first pressure into the cylinder. A second pressure supply path supplies a second pressure less than the first pressure into the cylinder. The biasing mechanism has a first valve that opens and closes the first pressure supply path and a second valve that opens and closes the second pressure supply path. The base portion and the holding portion are arranged side by side in the X direction on the horizontal plane. A cylinder is provided between the base and the holder so as to bias the holder against the base in parallel with the X direction. A control circuit opens the first valve to supply a first pressure to the cylinder when the moving mechanism moves the article toward the transport location. A control circuit opens the second valve to supply the second pressure to the cylinder when the article is located near the transfer location.
したがって物品を搬送場所へ移動させる際、詳しくは搬送場所から比較的遠い位置から搬送場所へ移動させる際は、保持部が比較的大きい付勢力で初期位置に保持される。このため保持部に保持された物品は、保持部を移動可能に支持する基部と略一体になって移動し、基部に対して揺れ難い。これにより物品を安定良く搬送場所へ移動させることができる。一方、物品が搬送場所の近傍に位置する際は、保持部が比較的小さい付勢力で初期位置に保持される。このため保持部に保持された物品は、保持部とともに基部に対して水平方向に移動し易くなる。これにより物品が搬送場所の壁面や搬送場所に既に積まれた他の物品に当たった際、物品が保持部とともにシリンダの付勢力に抗して移動し易い。かくして積み込まれる物品と物品あるいは物品と搬送場所の壁面を、シリンダの付勢方向に沿って弾性的に緩衝させつつ互いに密着させ易くなる。 Therefore, when the article is moved to the transport location, more specifically, when it is moved from a position relatively far from the transport location to the transport location, the holding portion is held at the initial position with a relatively large biasing force. Therefore, the article held by the holding portion moves substantially integrally with the base portion that movably supports the holding portion, and is less likely to swing with respect to the base portion. As a result, the articles can be stably moved to the transfer location. On the other hand, when the article is positioned near the transport location, the holding section is held at the initial position with a relatively small biasing force. Therefore, the article held by the holding portion can be easily moved in the horizontal direction with respect to the base portion together with the holding portion. As a result, when an article collides with the wall surface of the transfer location or another article already stacked in the transfer location, the article can easily move against the biasing force of the cylinder together with the holding portion. Thus, it becomes easy to bring the loaded articles and the articles or the article and the walls of the conveying place into close contact with each other while elastically cushioning along the urging direction of the cylinder.
X方向における保持部の初期位置は、基部に対して保持部が移動可能となる所定の間隔が設けられた位置である。この所定の間隔はシリンダの付勢力によって確保される。移動機構によって物品をX方向に移動させ、物品が搬送場所の壁面や搬送場所に既に積まれた他の物品に当たった際、シリンダの付勢力に抗して物品が保持部とともに基部に近づく。そのためシリンダは、積み込まれる物品と物品あるいは物品と搬送場所の壁面を互いに損傷を与えることなく密着させることができる。これにより搬送場所内での荷崩れを防止することができる。 The initial position of the holding part in the X direction is a position at which the holding part is movable with respect to the base at a predetermined distance. This predetermined interval is ensured by the biasing force of the cylinder. The moving mechanism moves the article in the X direction, and when the article hits the wall surface of the transfer location or other articles already stacked in the transfer location, the article approaches the base together with the holding portion against the urging force of the cylinder. Therefore, the cylinder can bring the goods to be loaded and the goods, or the goods and the walls of the conveying place, into close contact with each other without damaging each other. As a result, it is possible to prevent collapse of the cargo in the transportation place.
本開示の他の一つの特徴によると付勢機構は、水平面上におけるX方向と直交するY方向に保持部を初期位置へ付勢するばねを有する。基部と保持部の間には、Y方向に保持部が基部に対して移動することを規制するように基部と保持部を解除可能に係合させる係合機構が設けられる。制御回路は、移動機構によって物品を搬送場所へ向けて移動させる際に係合機構によって基部と前記保持部を係合させる。制御回路は、物品が搬送場所の近傍に位置する際に係合機構によって基部と前記保持部を係合解除させる。 According to another feature of the present disclosure, the biasing mechanism includes a spring biasing the retainer to the initial position in the Y direction perpendicular to the X direction in the horizontal plane. An engagement mechanism is provided between the base and the holder to releasably engage the base and the holder so as to restrict the movement of the holder with respect to the base in the Y direction. The control circuit causes the engaging mechanism to engage the base and the holding portion when the moving mechanism moves the article toward the transport location. The control circuit causes the engagement mechanism to disengage the base and the holding portion when the article is positioned near the transfer location.
したがって保持部は、シリンダによってX方向において初期位置へ付勢され、ばねによってY方向において初期位置へ付勢される。物品を搬送場所から比較的遠い場所から搬送場所へ移動させる際、保持部を初期位置に比較的強い付勢力でまたは係合によって留める。このため保持部に保持された物品が保持部とともに基部と略一体になって移動し、物品が基部に対して水平方向に揺れ難い。これにより物品を安定良く搬送場所へ移動させることができる。一方、物品が搬送場所の近傍に位置する際は、保持部を初期位置へと戻そうとする付勢力が比較的小さい。このため保持部に保持された物品は、保持部とともに基部に対して水平方向に移動し易くなる。これにより物品が搬送場所の壁面や搬送場所に既に積まれた他の物品に当たった際、物品が保持部とともに弱い力に抗して移動できる。かくして積み込まれる物品と物品あるいは物品と搬送場所の壁面を、X方向とY方向の両方において弾性的に緩衝させつつ互いに密着させ易くなる。 The holding part is therefore biased to its initial position in the X direction by the cylinder and to its initial position in the Y direction by the spring. When the article is moved from a location relatively far from the transportation location to the transportation location, the holding portion is retained at the initial position with a relatively strong biasing force or engagement. For this reason, the article held by the holding portion moves substantially integrally with the base portion together with the holding portion, and the article is less likely to shake horizontally with respect to the base portion. As a result, the articles can be stably moved to the transfer location. On the other hand, when the article is positioned in the vicinity of the transport location, the urging force to return the holding portion to the initial position is relatively small. Therefore, the article held by the holding portion can be easily moved in the horizontal direction with respect to the base portion together with the holding portion. As a result, when an article collides with the wall surface of the conveying place or other articles already stacked in the conveying place, the article can move against the weak force together with the holding part. In this way, it becomes easy to bring the articles to be loaded into close contact with each other, or the articles and the walls of the conveying place, while elastically cushioning them in both the X and Y directions.
本開示の他の一つの特徴によると積み込み装置は、搬送場所と保持部との距離を検知する距離検知手段を有する。制御回路は、距離検知手段による距離の検知から判断される搬送場所よりも遠い目標位置を決定し、目標位置に向けて物品を移動するように移動機構によって保持部を移動させる。したがって物品を確実に搬送場所の壁面または既に搬送場所に積まれた物品に当てることができる。そのため物品と物品あるいは物品と搬送場所の壁面をより確実に密着させることができる。 According to another feature of the present disclosure, the loading device has distance detection means for detecting the distance between the transfer location and the holder. The control circuit determines a target position that is farther than the transport location determined from the distance detection by the distance detection means, and causes the moving mechanism to move the holding section so as to move the article toward the target position. Thus, the articles can be reliably hit against the walls of the conveying station or against articles already stacked in the conveying station. Therefore, it is possible to more reliably bring the article to the article or the article to the wall surface of the conveying place in close contact with each other.
本開示の他の一つの特徴によると保持部は、物品の上面に吸着するように下方に開口する開口部と、開口部と空気を吸引する吸引機とを連結する配管を有する。開口部の周りには、弾性部材から形成された弾性パッドが設けられる。したがって物品は、保持部に吊下った状態になるため、水平方向に移動された際に、物品が確実に搬送場所の壁面または他の物品に当たる。これにより物品は、保持部に邪魔されることなく、水平方向に搬送場所の壁面または他の物品に確実に密着できる。しかも吸着される物品と開口部の間には弾性パッドが介在される。これにより上下方向(Z方向)の緩衝作用をより高めることができる。 According to another feature of the present disclosure, the holding part has an opening opening downward so as to attract the upper surface of the article, and a pipe connecting the opening and a suction device for sucking air. An elastic pad formed from an elastic member is provided around the opening. Therefore, since the article is in a state of being suspended from the holding part, the article reliably hits the wall surface of the conveying place or another article when it is moved in the horizontal direction. This allows the article to be securely attached horizontally to the wall of the transport location or to another article without being disturbed by the holding part. Moreover, an elastic pad is interposed between the article to be sucked and the opening. As a result, the cushioning action in the vertical direction (Z direction) can be further enhanced.
[第1実施形態]
第1実施形態を図1~図15に基づいて説明する。図1,2に示すように搬送装置1は、例えば空港で利用され、搭乗手続きカウンターで預かった搭乗者の手荷物を航空機4の貨物室まで搬送する。搬送装置1は、上流搬送経路1aと下流搬送経路1bを備える。上流搬送経路1aは、メイクコンベヤとも称される長円形のループ状のコンベヤ2を含む。コンベヤ2には、図示省略の搭乗手続きカウンターから搭乗者の手荷物(物品)5が順次搬入される。コンベヤ2は、図1中白抜き矢印で示す反時計回り方向に複数の手荷物5を搬送する複数の板と、複数の板を移動させるモータを有する。手荷物5は、例えばキャスタ付きのスーツケース(旅行鞄)である。
[First embodiment]
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 15. FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1,2に示すように下流搬送経路1bは、手荷物5が積み込まれるコンテナ9を含む。積み込み完了したコンテナ9は、航空機4へ搬送され、貨物室4a内に積み込まれる。上流搬送経路1aと下流搬送経路1bの間にはピッキング装置10が配置される。ピッキング装置10は、コンベヤ2から下流搬送経路1bへ手荷物5を移載する。ピッキング装置10は、手荷物5の上面をエアの吸引による負圧で吸着することで保持する。ピッキング装置10と下流搬送経路1bの間には、手荷物5をその大きさにより分配して搬送するサイズ別コンベヤ30が配置される。サイズ別コンベヤ30によって搬送される手荷物5は、積み込み装置(積み込みロボット)40によってコンテナ9に積み込まれる。以下の説明において水平面上におけるコンテナ9の奥行き方向をX方向とし、上下方向をZ方向として、X方向とZ方向の双方と直交する方向をY方向とする。
As shown in FIGS. 1 and 2,
図1,2に示すようにコンベヤ2の図示右側領域(下流搬送経路1bに近い領域)の上方に搬送状態認識手段7とピッキング装置10が配置される。搬送状態認識手段7は、ピッキング装置10よりも搬送方向の上流側(図示下側)に配置される。搬送状態認識手段7は、コンベヤ2を跨ぐ搬送フレーム6に取付けられ、コンベヤ2上の手荷物5を上方から認識する。搬送状態認識手段7は、例えば2Dカメラや3Dカメラと、カメラから得た画像情報を処理する画像処理回路を有する。搬送状態認識手段7は、画像情報を得て画像情報からコンベヤ2上の手荷物5の位置、大きさ(幅、長さ、高さ)及び搬送方向に対する姿勢(傾き)等に関する視覚情報が得る。搬送状態認識手段7により得られた手荷物5に関する情報はピッキング装置10に提供される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the conveying state recognition means 7 and the picking
図1,2に示すように搬送フレーム6は、Y方向に沿って延びる左右フレーム6a,6bを有する。左フレーム6aは、コンベヤ2の略中央にループ形状の内側に収まるように配置される。右フレーム6bは、コンベヤ2の右側、すなわち下流搬送経路1b側に配置される。左右フレーム6a,6bを架橋するようにY方向移動機構6cが設けられる。Y方向移動機構6cは、例えばモータを具備し、モータの駆動によって左右フレーム6a,6bに沿ってY方向に移動可能である。Y方向移動機構6cは、左右フレーム6a,6bを架橋する前後フレーム6d,6eを有する。前後フレーム6d,6eは、Y方向に並設される。前後フレーム6d,6eを架橋するようにX方向移動機構6fが設けられる。X方向移動機構6fは、例えばモータを具備し、モータの駆動によって前後フレーム6d,6eに沿ってX方向に移動可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1,2に示すようにX方向移動機構6fの下部に昇降機構6gが設けられる。昇降機構6gは、X方向移動機構6fから下方に伸びる保持部6hと、保持部6hに沿ってZ方向に昇降可能なスライダ6iを有する。ピッキング装置10は、スライダ6iに支持される。ピッキング装置10は、X方向移動機構6f及びY方向移動機構6cによる移動と、スライダ6iの昇降によって、X,Y,Z方向に移動可能である。ピッキング装置10は、コンベヤ2によって移動する手荷物5に同期するように移動される。ピッキング装置10は、エア吸引によって発生する負圧を利用して手荷物5の上面を吸着保持する。
As shown in FIGS. 1 and 2, an elevating
図2に示すようにスライダ6iが保持部6hの下部に位置する時、ピッキング装置10は、吸着面がコンベヤ2と略平行になる上下角度で支持される。これによりピッキング装置10は、コンベヤ2上の手荷物5の上面と吸着面が略平行となる姿勢で手荷物5を吸着する。ピッキング装置10に吸着保持された手荷物5は、保持部6hの上部と同等の高さに設けられたサイズ別コンベヤ30に搬送される。スライダ6iが保持部6hの上部に位置する時、ピッキング装置10は、吸着面が略水平になる上下角度で支持される。これによりサイズ別コンベヤ30は、略水平な姿勢の手荷物5をピッキング装置10から受け取る。
When the
図1,2に示すようにサイズ別コンベヤ30は、並列配置された4つの分配コンベヤ31~34を有する。各分配コンベヤ31~34には、ピッキング装置10により移載される手荷物5の大きさ(例えば、Sサイズ、M1サイズ、M2サイズ、Lサイズ)によって4種類に分配して搬送される。コンテナ9に効率良く積み込むために最適な搬送対象サイズの分配コンベヤ31~34が適宜選択されて手荷物5が搬送される。各分配コンベヤ31~34の搬送方向下流側の端部には、手荷物5の移動を規制する可動式のストッパ35が設けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1,2に示すように分配コンベヤ31~34よりも下流には、1台の待機コンベヤ(トラバーサ)36が配置される。待機コンベヤ36は、図1中白抜き矢印で示すように分配コンベヤ31~34の搬送方向と交差する水平方向(図示上下方向)に迅速に移動可能である。待機コンベヤ36は、少なくとも大型の手荷物5を一つ搬送可能な搭載面積を有する。搬送対象サイズの分配コンベヤ31~34に待機コンベヤ36が接近するとストッパ35が開放され、手荷物5がサイズ別コンベヤ30から待機コンベヤ36へと搬送される。待機コンベヤ36上に手荷物5が搬入されると待機コンベヤ36は、積み込み装置40に手荷物を送り出す待機位置に移動する。待機位置に移動した待機コンベヤ36は、搬送動作が停止されて待機状態になる。
As shown in FIGS. 1 and 2, one standby conveyor (traverser) 36 is arranged downstream of the distribution conveyors 31-34. The waiting
図2に示すように待機コンベヤ36の上方には、待機状態認識手段8が配置される。待機状態認識手段8には、2Dカメラや3Dカメラが用いられる。待機状態認識手段8によって待機コンベヤ36上の手荷物5の大きさや姿勢に関する視覚情報が再度得られる。待機状態認識手段8によって得られた手荷物5に関する情報は積み込み装置40を制御する制御盤(制御回路)11に提供される。
As shown in FIG. 2, above the waiting
図2に示すように受け渡された手荷物5は、積み込み装置40の動作によってコンテナ(搬送場所)9内に積み込まれる。積み込み動作が分配コンベヤ31~34ごとに繰り返されて大小全ての手荷物5がコンテナ9内に積み込まれる。この間にも、ピッキング装置10によりコンベヤ2から手荷物5がサイズ別コンベヤ30へ分配搬送される。コンテナ9への手荷物5の積み込みが完了すると、コンテナ9が牽引車により航空機4へ搬送され、航空機4の貨物室4aに積み込まれる。
As shown in FIG. 2, the handed over
図1,2に示すように積み込み装置40は、テーブル42上に水平移動可能に設置される。積み込み装置40の各種制御を行う制御盤11は、テーブル42に並設される。積み込み装置40には多関節のロボットアーム40aが用いられる。ロボットアーム40aの先端には、手荷物5をクランプするためのロボットハンド(移動機構)41が設けられる。図3に示すようにロボットハンド41は、基部50によってロボットアーム40aに連結されて支持される。ロボットハンド41は、基部50に支持される保持部60を有する。保持部60は、X方向に移動可能に基部50の下方に並設される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3,6に示すように基部50は、上部の第1基部50aと下部の第2基部50bとX方向後方(ロボットアーム40a側)の第3基部50hを有する。第1基部50aは、ロボットアーム40aに支持されて第2基部50bの上部を支持する。第1基部50aの下部と第2基部50bの上部には、Y方向に並列する一対のスライドベアリング50cが構成される。一対のスライドベアリング50cは、X方向に延在する。図3の二点鎖線で示すように第2基部50bは、一対のスライドベアリング50cによってX方向に水平移動可能に第1基部50aに支持される。
As shown in FIGS. 3 and 6, the
図3,7に示すように第2基部50bの下部と保持部60の上部には、X方向に並列する一対のスライドベアリング50dが構成される。一対のスライドベアリング50dは、Y方向に延在する。保持部60は、一対のスライドベアリング50dによって、図5,8の二点鎖線で示すようにY方向に水平移動可能に第2基部50bに支持される。
As shown in FIGS. 3 and 7, a pair of
図4,6に示すように第1基部50aと第2基部50bは、略中央において上下方向に貫通する矩形孔50e,50fをそれぞれ有する。図3,8に示すように保持部60の上部には、上方に延びる配管基部60dが設けられる。配管基部60dは、矩形孔50e,50fを通って基部50より上方まで延びている。矩形孔50e,50fを設けることで、保持部60が第2基部50bに対して水平移動する場合、または第2基部50bが第1基部50aに対して水平移動する場合に、配管基部60dが水平移動を妨げない。配管基部60dの内部には、上下方向に延びる配管60bが設けられる。配管60bの下端は、保持部60の下部において下方に向けて開口した開口部60aと連結される。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
図3に示すように配管60bの上端は、配管基部60dの上部においてエアホース43の一端と気密に連結される。エアホース43は第3基部50hの上部において支持される。エアホース43の他端は、ロボットハンド41と一体または外部に設置された吸引機44に連結される。吸引機44が起動することで、エアホース43と配管60bと開口部60aの空気が吸引されて負圧が発生する。吸引機44の起動時に開口部60aと接した手荷物5等の物品は、負圧によって開口部60aに吸着される。第3基部50hの後部には、調整バルブ46が設けられる。調整バルブ46によって、吸引機44のエア吸引による負圧や図11に示す圧縮機から供給されるエア圧等を調整できる。
As shown in FIG. 3, the upper end of the
図4,6に示すように保持部60を支持する第2基部50bと第3基部50hの間には、第1基部50aに支持された付勢機構51が設けられる。付勢機構51は、X方向に延びるシリンダ(ピストンシリンダ)51aとピストン軸51bを有する。ピストン軸51bは、シリンダ51aからX方向前方(第2基部50b側)に延びる。第2基部50bのX方向後部には、矩形切欠き形状の受け溝50gが設けられる。受け溝50gには、ピストン軸51bの先端が係合可能である。図11に示すように圧縮機65からシリンダ51aにエア供給経路66を介して圧縮エアを供給する。これにより図6に示すシリンダ51aは、ピストン軸51bを第2基部50bに向けて付勢する。受け溝50gがピストン軸51bの先端を受けることで、第2基部50bは、X方向における初期位置へと付勢される。
As shown in FIGS. 4 and 6, a
図6に示す付勢機構51が第2基部50bをX方向へ付勢する付勢力は、図11に示すエア供給経路66を図1に示す制御盤11の制御に基づいて切替えることによって変更される。電磁弁69aと第2弁68bを閉じ、電磁弁66aと第1弁67bを開くと、第1圧力供給経路67によってシリンダ51aの第1室51cにエアが供給される。第1圧力供給経路67は、高圧のエアを速度制御弁69bで制御された流速で供給する。そのため第1圧力供給経路67からエア供給される場合、図6に示す第2基部50bに対するX方向前方への付勢力は比較的大きい。
The biasing force with which the
図11に示すように電磁弁69aと第1弁67bを閉じ、電磁弁66aと第2弁68bを開くと、第2圧力供給経路68によって第1室51cにエアが供給される。第2圧力供給経路68は、レギュレータ68aで設定された比較的低圧のエアを速度制御弁69bで制御された流速で供給する。そのため第2圧力供給経路68からエア供給される場合、図6に示す第2基部50bに対するX方向前方への付勢力は比較的小さい。
As shown in FIG. 11, when the
図11に示すように電磁弁66aを閉じ、電磁弁69aを開くと、エア放出経路69によってシリンダ51aの第2室51dにエアが供給される。エア放出経路69は、速度制御弁66bで制御された流速で第2室51dに供給する。これにより第2室51dが拡がって第1室51cのエアが放出される。そのためエア放出経路69から第2室51dにエア供給される場合、図6に示す第2基部50bは付勢機構51から付勢力を受けない。
As shown in FIG. 11, when the
図6に示すようにシリンダ51aは、検知機構(リードスイッチ)53を有する。ピストン軸51bは、磁石53aを有する。ピストン軸51bがシリンダ51aから張り出して第2基部50bを付勢している場合、磁石53aが検知機構53に接近して検知機構53をオンの状態にする。ピストン軸51bが第2基部50bからX方向後方(シリンダ51a側)に押されている場合、磁石53aが検知機構53から離間して検知機構53をオフにする。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように保持部60のX方向後方には、第2基部50bに支持された係合機構52が設けられる。係合機構52は、X方向に延びるシリンダ(ピストンシリンダ)52aと、Z回りに回転可能なホイール52bを有する。ホイール52bは、X方向前方に延びるシリンダ52aのピストン軸の先端に設けられる。保持部60のX方向後部には、V字状に切欠かれたV字溝60cが設けられており、V字溝60cにホイール52bが係合可能である。圧縮機からシリンダ52aに圧縮エアを供給すると、ホイール52bが保持部60に向けて付勢される。
As shown in FIG. 6, an engaging
図6に示すようにシリンダ52aは、図1に示す制御盤11の制御に基づいてエア供給経路が切替えられることで付勢力が変更される。シリンダ52aによってホイール52bがV字溝60cに向けて付勢される場合と付勢されない場合に切替えられる。ホイール52bが付勢される場合、ホイール52bとV字溝60cは係合を解除し難い。そのため保持部60は、第2基部50bに対するY方向の移動が規制される。ホイール52bが付勢されない場合はホイール52bとV字溝60cの係合が容易に解除されるため、保持部60が第2基部50bに対して自由に水平移動する。
As shown in FIG. 6, the biasing force of the
図6,7,9に示すように保持部60のX方向後方には、Y方向に圧縮または伸長する圧縮ばね51eが設けられる。圧縮ばね51eのY方向両端は、第2基部50bの後部のばね支持部50iに支持される。保持部60の後部には、圧縮ばね51eに向かって延設されるばね連結部60eが設けられる。ばね連結部60eは、圧縮ばね51eの略中央と連結される。保持部60が第2基部50bに対してY方向に移動すると、ばね連結部60eより保持部60が移動した方の圧縮ばね51eが圧縮され、ばね連結部60eより保持部60の移動方向と反対側の圧縮ばねが伸長される。これにより保持部60は、圧縮ばね51eによってY方向の初期位置に向かって付勢される。したがって例えば保持部60が図13に示すY方向のコンテナ壁9bに当たってコンテナ壁9bと反対方向に移動する。移動した保持部60は、圧縮ばね51eによってコンテナ壁9bに向かって付勢される。
As shown in FIGS. 6, 7 and 9, a
図6に示すように第2基部50bは、圧縮ばね51eのY方向略中央の前方に検知機構(フォトスイッチ)54を有する。図7に示すようにばね連結部60eは、遮光板54aを有する。保持部60のY方向位置が初期位置である場合、検知機構54の発光が遮光板54aに遮られて検知機構54がオンの状態になっている。図5,8中の二点鎖線で示すように保持部60が初期位置からY方向に移動する場合、検知機構54と遮光板54aが離間する。そのため検知機構54はオフの状態になる。
As shown in FIG. 6, the
図3に示すように第3基部50hは、第1基部50aの後部を回転可能に支持する回転連結部55を有する。回転連結部55は、スライドベアリング50cより上方かつ第2基部50bと保持部60より後方に設けられる。回転連結部55は、Y方向を軸方向としてこの軸回りに第1基部50aを上方に回転可能に支持する。
As shown in FIG. 3, the
図3,10に示すように第1基部50aは、回転連結部55より下方に回り止め部56を有する。回り止め部56が第3基部50hと当接することで、第1基部50aの下方への回転が規制される。第1基部50aは、回り止め部56の近傍に検知機構(フォトスイッチ)57を有する。第3基部50hは、回り止め部56に当接されている場合に検知機構57と対向する位置に遮光板57aを有する。
As shown in FIGS. 3 and 10 , the
図3,10に示すように回り止め部56が第3基部50hと当接している場合、検知機構57の発光が遮光板57aに遮られて検知機構57がオン状態になる。回り止め部56が第3基部50hから離間すると、検知機構57と遮光板57aも離間するため検知機構57がオフ状態になる。そのため例えば保持部60に保持された手荷物5が床面等に当接すると、図10中の二点鎖線で示すように基部50及び保持部60が回転連結部55の軸回りに上方に回転する。基部50及び保持部60の上方への回転によって検知機構57がオフ状態になる。
As shown in FIGS. 3 and 10, when the
図3,5に示すように保持部60は、開口部60aの下面に弾性パッド61を有する。弾性パッド61は、開口部60aの開口形状に沿った略矩形の環形状を有し、開口部60aから下方に向かって露出する。弾性パッド61は、例えばスポンジ等の接触した時の気密性が高い弾性部材で構成される。保持部60の内側には、開口部60aによる手荷物5の保持を検知する保持検知手段62が設けられる。保持検知手段62の下部に設けられた当接部62aは、水平な円板形状を有する。当接部62aは、Z方向に延びる軸部62bの下部と連結する。軸部62bの上部は、保持部60の上部に設けられた支持部62cに支持される。軸部62bは、支持部62cに内蔵されたばねによって下方に付勢される。軸部62bが下端位置にある場合、当接部62aが開口部60aの開口面より下方に突出する。
As shown in FIGS. 3 and 5, the holding
図3に示すように支持部62cは、軸部62bのZ方向の変位を検知する検知機構(フォトスイッチ)62dを有する。軸部62bの上部には遮光板62eが設けられる。検知機構62dは、軸部62bが上方に変位する時に遮光板62eと対向する。開口部60aが手荷物5に接近することで当接部62aが手荷物5と当接する。当接部62aと軸部62bは、手荷物5によって上方に押される。これにより検知機構62dの発光が遮光板62eに遮られて検知機構62dがオンの状態になる。手荷物5が開口部60aから離間すると、当接部62aと軸部62bは、保持検知手段62は付勢力によって下方に変位する。これにより検知機構62dと遮光板62eが離間して検知機構62dがオフの状態になる。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように保持部60の上部のX方向前方には、距離検知手段(3Dカメラ)45が設けられる。距離検知手段45は、手荷物5を保持した保持部60と、コンテナ9(図12~14参照)における手荷物5の積み込み予定場所の距離を測定する。距離は、X,Y,Z方向の成分に分けられてそれぞれ測定される。
As shown in FIG. 3, a distance detection means (3D camera) 45 is provided in front of the upper portion of the holding
図15のフローに基づいて手荷物5をコンテナ9に積み込む一連の流れを説明する。まず図2に示すように待機コンベヤ36で待機する手荷物5aに向かってロボットハンド41が移動することで、積み込み作業のフローが開始される(ステップ(以下、STと略記する)01)。保持部60を手荷物5aの上方に移動させて、開口部60aを手荷物5aに接触させる。図3に示すように保持検知手段62がオンして吸引機44が起動すると手荷物5aは、開口部60aに吸着されて保持部60に保持された状態になる(ST02)。保持部60が手荷物5aを保持した状態で、距離検知手段45がコンテナ9の積み込み位置までのX,Y,Z方向の距離を測定する(ST03)。測定した手荷物5aの積み込み位置に基づいて、図12~図14に示すように保持部60の中心Cを移動させる目標位置E1~E3を設定する(ST04)。
A series of flows for loading the
ここで図12~図14に示す目標位置E1~E3は、それぞれ保持部60をX,Y,Z方向に移動させる際における中心Cの目標位置である。図中破線で示す想定位置C1は、保持部60をX方向に移動させる際に手荷物5aがX方向と直交するコンテナ壁9aと密着した時における中心Cの想定位置である。同様にして図中破線で示す想定位置C2,C3は、それぞれ保持部60をY,Z方向に移動させる際に手荷物5aが既に積み込まれた手荷物5bのY方向側面,床面9cと密着した時における中心Cの想定位置である。目標位置E1~E3は、それぞれ想定位置C1~C3よりもコンテナ壁9a,手荷物5bのY方向側面,床面9cに近い位置に図1に示す制御盤11によって設定される。なおコンテナ9への積み込み状況によっては、既に積み込まれた手荷物5bのX方向後面,Z方向上面に基づいて目標位置E1,E3を設定する場合や、Y方向と直交するコンテナ壁9bに基づいて目標位置E2を設定する場合もある。
Here, target positions E1 to E3 shown in FIGS. 12 to 14 are target positions of the center C when the holding
ST04の段階において図11に示すシリンダ51aには、第1圧力供給経路67から第1室51cに比較的高圧のエアが供給されている。図6に示すシリンダ52aには、ホイール52bをX方向前方に付勢するように比較的高圧のエアが供給されている。
At the stage of ST04, relatively high-pressure air is supplied from the first
ST04の後に図12に示すように保持部60をX方向にコンテナ9の積み込み場所へと移動させる(ST05)。保持部60の中心Cと目標位置E1のX方向の距離d1が既定値以下になると(ST06)、第1室51cは第2圧力供給経路68からエア供給されることで減圧される(ST07)。これにより第2基部50bは、第1基部50aに対してX方向にスライドベアリング50cに沿って移動し易くなる。さらに中心Cを目標位置E1まで低速移動させる(ST08)。X方向に移動する手荷物5aがコンテナ壁9aに当たると、図3,6に示す第2基部50bは第1基部50aに対してX方向後方に移動する。これによりピストン軸51bがX方向後方に押されて検知機構53がオフし(ST09)、保持部60のX方向への移動が停止される(ST10)。
After ST04, as shown in FIG. 12, the holding
ST10の後に図13に示すように保持部60をY方向に移動させる(ST11)。中心Cと目標位置E2のY方向の距離d2が既定値以下になると(ST12)、シリンダ52a内のエアが開放されて、ホイール52bがV字溝60cから外れる(ST13)。これにより保持部60は、第2基部50bに対してY方向にスライドベアリング50dに沿って移動し易くなる。さらに中心Cを目標位置E2まで低速移動させる(ST14)。Y方向に移動する手荷物5aが手荷物5bに当たると、図5,6に示す保持部60は第2基部50bに対してY方向に移動する。これにより圧縮ばね51eが圧縮して検知機構54がオフし(ST15)、保持部60のY方向への移動が停止される(ST16)。
After ST10, the
ST16の後に図14に示すようにロボットアーム40aを動作させて保持部60をZ方向に移動させる(ST17)。中心Cと目標位置E3のZ方向の距離d3が既定値以下になると(ST18)、中心Cを目標位置E3まで低速移動させる(ST19)。Z方向下方に移動する手荷物5aが床面9cに当たると、図10に示す第1基部50aが回転連結部55の軸回りに上方へと回転する。これにより検知機構57がオフし(ST20)、保持部60のZ方向への移動が停止される(ST21)。図12~14に示すように保持部60による手荷物5aの保持が解除されて(ST22)、手荷物5aがコンテナ壁9a,手荷物5b,床面9cと密着した状態でコンテナ9に積み込まれる。図6に示すシリンダ51a,52aに供給されるエア圧を初期圧に戻し(ST23)、図2に示す積み込み装置40を待機位置に戻して(ST24)、一連の積み込み作業が終了する(ST25)。
After ST16, the
上述するように積み込み装置40は、図2に示すように手荷物5aを保持してコンテナ9に積み込む。図3に示すように積み込み装置40は、ロボットハンド41と保持部60と基部50を有する。保持部60は、手荷物5aを着脱可能に保持し、ロボットハンド41によって移動する。基部50は、ロボットハンド41に設けられかつ保持部60を水平方向に移動可能に支持する。基部50は、保持部60を上下方向に回転可能に連結する回転連結部55を第3基部50hに有し、保持部60の回転を上下方向の初期位置である下位置で規制しかつ上方への回転を許容する回り止め部56を第1基部50aに有する。
As described above, the
さらに図3,6に示すように積み込み装置40は、付勢機構51と検知機構53,54,57と制御盤11(図1参照)を有する。付勢機構51は、第1基部50aに対して第2基部50bをX方向の初期位置へ付勢し、第2基部50bに対して保持部60をY方向の初期位置へ付勢する。検知機構53,54,57は、保持部60,第2基部50b,第1基部50aのそれぞれが初期位置から移動したことを検知する。制御盤11は、検知機構53,54,57からの検知信号に基づいてロボットハンド41を停止させる。
Further, as shown in FIGS. 3 and 6, the
したがって保持部60を移動させることで、保持部60に保持された手荷物5aをコンテナ壁9a,9b及び床面9cや、コンテナ9に既に積み込まれた手荷物5bに接近させつつ接触させることができる(図12~図14参照)。この接触が生じると第2基部50bは、第1基部50aに対してX方向に沿った接近方向と反対方向に水平移動し、かつ接近方向と反対方向に付勢を受ける。保持部60は、第2基部50bに対してY方向に沿った接近方向と反対方向に水平移動し、かつ接近方向と反対方向に付勢を受ける。そのため手荷物5aは、コンテナ壁9a,9bまたは手荷物5bに対して付勢力による緩衝作用を受けながら互いに損傷を与えることなく密着される。
Therefore, by moving the holding
手荷物5aを保持部60とともにZ方向下方に移動させる場合、手荷物5aが床面9cや手荷物5bに当たった際に第3基部50hのみが下方に移動する。すなわち手荷物5aと保持部60に第3基部50hからの下方への力が伝わらず、第3基部50hの保持部60に対する回転によって下方への力を逃がすことができる。これにより上下方向の積み込み作業においても、手荷物5aに損傷を与えることなく手荷物5aを床面9cまたは他の手荷物5bに密着させることができる。かくして手荷物5aをロボットハンド41によって移動させつつ、手荷物5aをコンテナ9において隙間なく密着させて積み込むことができる。これにより積み込み作業を自動化としつつコンテナ9内での荷崩れを防止できる。
When the
図11に示すように付勢機構51は、シリンダ51aと第1圧力供給経路67と第2圧力供給経路68を有する。図6に示すようにシリンダ51aは、第2基部50bを介して保持部60をX方向における初期位置へ付勢する。図11に示すように第1圧力供給経路67は、シリンダ51aの第1室51c内へ第1圧力を供給する。第2圧力供給経路68は、第1室51c内へ第1圧力よりも小さい第2圧力を供給する。付勢機構51は、第1圧力供給経路67を開閉する第1弁67bと、第2圧力供給経路68を開閉する第2弁68bを有する。図3,6に示すように基部50と保持部60は、水平面上におけるX方向に並設されている。シリンダ51aは、第2基部50bに支持された保持部60を第1基部50aに対してX方向と平行に付勢する。シリンダ51aは、第2基部50bと第3基部50hの間の第1基部50aに設けられる。図2に示す制御盤11は、ロボットハンド41によって手荷物5aをコンテナ9へ向けて移動させる際に、図11に示すように第1圧力をシリンダ51aへ供給するように第1弁67bを開く。図2に示す制御盤11は、手荷物5aがコンテナ9の積み込み場所の近傍に位置する際に、図11に示すように第2圧力をシリンダ51aへ供給するように第2弁68bを開く。
As shown in FIG. 11, the
したがって手荷物5aをコンテナ9へ移動させる際、詳しくはコンテナ9から比較的遠い位置からコンテナ9の積み込み場所へ移動させる際は、保持部60が比較的大きい付勢力で初期位置に保持される。このため保持部60に保持された手荷物5aは、保持部60を移動可能に支持する基部50と略一体になって移動し、基部50に対して揺れ難い。これにより手荷物5aを安定良く搬送場所へ移動させることができる。一方、手荷物5aがコンテナ9の積み込み場所の近傍に位置する際は、保持部60が比較的小さい付勢力で初期位置に保持される。このため手荷物5aは、保持部60とともに基部50に対して水平方向に移動し易くなる。これにより手荷物5aがコンテナ壁9a,9bや手荷物5bに当たった際(図12~14参照)、手荷物5aが保持部60とともにシリンダ51aの付勢力に抗して移動し易い。かくして手荷物5aは、コンテナ壁9a,9bまたは手荷物5bに対してシリンダ51aの付勢方向に沿って弾性的に緩衝させつつ互いに密着させ易くなる。
Therefore, when the
保持部60は、シリンダ51aによって第2基部50bがX方向に付勢されることで、X方向における初期位置へ付勢される。X方向における保持部60の初期位置は、基部50に対して保持部60が移動可能となる所定の間隔が設けられた位置である。この所定の間隔はシリンダ51aの付勢力によって確保される。ロボットハンド41によって手荷物5aをX方向に移動させ、手荷物5aがコンテナ壁9aや手荷物5bに当たった際(図12参照)、シリンダ51aの付勢力に抗して手荷物5aが保持部60とともに基部50に近づく。そのためシリンダ51aによって手荷物5aは、X方向において手荷物5bまたはコンテナ壁9a,9bと互いに損傷を与えることなく密着されることが可能である。これによりコンテナ9内での荷崩れを防止できる。
The holding
図6に示すように付勢機構51は、保持部60をY方向の初期位置へ付勢する圧縮ばね51eを有する。第2基部50bと保持部60の間には、圧縮ばね51eの付勢方向に保持部60が第2基部50bに対して移動することを規制するように第2基部50bと保持部60を解除可能に係合させる係合機構52が設けられる。図2に示す制御盤11は、ロボットハンド41によって手荷物5aをコンテナ9へ向けて移動させる際に係合機構52によって第2基部50bと保持部60を係合させる。制御盤11は、手荷物5aがコンテナ9の積み込み場所の近傍に位置する際に図6に示す係合機構52によって第2基部50bと保持部60を係合解除させる。
As shown in FIG. 6, the
したがって保持部60は、圧縮ばね51eによってY方向において初期位置へ付勢される。手荷物5aをコンテナ9から比較的遠い位置からコンテナ9へ移動させる際は、係合機構52によって保持部60が初期位置において第2基部50bと係合している。このため保持部60に保持された手荷物5aは、保持部60を移動可能に支持する基部50と略一体になって移動し、基部50に対して揺れ難い。これにより手荷物5aを安定良く搬送場所へ移動させることができる。一方、手荷物5aが搬送場所の近傍に位置する際は、シリンダ52aの先端のホイール52bがV字溝60cから外れ、保持部60が圧縮ばね51eの付勢力によって初期位置に保持される。このため保持部60に保持された手荷物5aは、保持部60とともに第2基部50bに対してY方向に移動し易くなる。これにより手荷物5aがコンテナ壁9bや手荷物5bに当たった際、手荷物5aが保持部60とともに圧縮ばね51eの付勢力に抗して移動できる。かくして手荷物5aは、コンテナ壁9bまたは手荷物5bに対して圧縮ばね51eが付勢するY方向に沿って弾性的に緩衝されつつ密着し易くなる。
Therefore, the holding
図3に示すように積み込み装置40は、図12~図14に示すコンテナ9の積み込み場所と保持部60との距離を検知する距離検知手段45を有する。制御盤11は、距離検知手段45による距離の検知から判断される積み込み時の想定位置C1~C3よりも遠い目標位置E1~E3を決定する。ロボットハンド41によって目標位置E1~E3に向けて手荷物5aと保持部60を移動させる。したがって手荷物5aを確実にコンテナ壁9a,9b,床面9cまたは手荷物5bに当てることができる。そのため手荷物5aとコンテナ壁9a,9b,床面9cまたは手荷物5bをより確実に密着させることができる。
As shown in FIG. 3, the
図3,12,13に示すように保持部60は、手荷物5aの上面に吸着するように下方に開口する開口部60aと、開口部60aと空気を吸引する吸引機44とを連結する配管60bを有する。開口部60aの周りには、弾性部材から形成された弾性パッドが設けられる。したがって手荷物5aは、保持部60に吊下った状態になるため、水平方向に移動された際に、手荷物5aが確実にコンテナ壁9a,9bまたは手荷物5bに当たる。これにより手荷物5aは、保持部60に邪魔されることなく、水平方向にコンテナ壁9a,9bまたは手荷物5bに確実に密着できる。しかも吸着される手荷物5aと開口部60aの間には弾性パッドが介在される。これにより上下方向(Z方向)の緩衝作用をより高めることができる。
As shown in FIGS. 3, 12, and 13, the holding
[第2実施形態]
第2実施形態を図16に基づいて説明する。積み込み装置70は、第1実施形態に係るロボットハンド41に代えてロボットハンド71を有する。ロボットハンド71は、図3に示す保持部60に代えて保持部73を有する。保持部73は、下方に向けて開口して負圧で手荷物を吸着する開口部73aと、開口部73aに連結されて上下方向に延びる2本の配管73bを有する。保持部73は、図6,10に示す検知機構53,54,57に代えて、力覚センサ74を有する。力覚センサ74は、いわゆる歪みゲージであり、X,Y,Z方向それぞれにおける力を一度に検知できる。
[Second embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIG. The
手荷物5aを保持した保持部73をコンテナ9の積み込み場所に向けて移動させる(図12~15参照)。手荷物5aがコンテナ壁9a,9b,床面9cまたは手荷物5bと当たって保持部73が力を受ける。保持部73が受けた力のX,Y,Z方向成分を1つの力覚センサ74によって検知できる。したがってロボットハンド71の部品点数を減らすことができ、省スペース化を図ることができる。さらに例えば保持部73をX方向に沿って移動させた時に保持部73がY方向に力を受けた場合にそのY方向成分の力を力覚センサ74が検知する。これにより手荷物5aがY方向においてコンテナ壁9bまたは手荷物5bと密着した状態であると認識できる。すなわち保持部73をY方向へ移動させることについてより早い段階で判断できる。かくして手荷物5aの積み込み作業を短縮できる。
The holding
[他の変形例]
以上説明した積み込み装置40,70には種々変更を加えることができる。例えば、搬送対象の物品として航空機搭乗者のキャスタ付きのスーツケース(手荷物5)を例示したが、段ボール箱、プラスチックケース等の箱形の物品等を搬送対象とすることもできる。空港ターミナルビルにおいて搭乗客の手荷物5をコンテナ9に密着させて積み込んで航空機4の貨物室4aに載せるまでの搬送経路を例示したが、例えば宅配荷物の集荷場等における搬送経路に例示した搬送装置を適用しても良い。ロボットハンド41の保持部60やピッキング装置10の物品保持部として、負圧で手荷物5を吸着する構成を例示したが、例えば機械的な挟み込みや引掛けにより物品をクランプする構成に代えてもよい。手荷物5を大きさごとに分配して搬送するサイズ別コンベヤ30を例示したが、搬送される物品の大きさが均一である場合は、物品を重さごとに分配して搬送する分配コンベヤとしても良い。
[Other Modifications]
Various modifications can be made to the
付勢機構について、エア供給によって第2基部50bを付勢するシリンダ51aや、ばね力で保持部60を付勢する圧縮ばね51eを例示したが、例えば油圧ダンパやゴム等の弾性部材を付勢機構としても良い。リードスイッチやフォトスイッチを用いて保持部60のX,Y,Z方向の移動を検知する検知機構53,54,57を例示したが、例えば圧電センサによって接触圧を検知する検知機構に代えても良い。保持部60を移動させる目標位置E1~E3を想定位置C1~C3よりも遠い位置に設定する場合を例示したが、例えば目標位置E1~E3を想定位置C1~C3と略同じ位置に設定しても良い。力覚センサ74に代えてX,Y方向それぞれの歪みゲージを有する構成としても良い。
As for the biasing mechanism, the
1…搬送装置
1a…上流搬送経路、1b…下流搬送経路
2…コンベヤ(メイクコンベヤ)
4…航空機、4a…貨物室
5…手荷物(物品)
5a…(新たに積み込む)手荷物、5b…(既に積み込まれた)手荷物
6…搬送フレーム、6a…左フレーム、6b…右フレーム、6c…Y方向移動機構
6d,6e…前後フレーム、6f…X方向移動機構
6g…昇降機構、6h…保持部、6i…スライダ
7…搬送状態認識手段
8…待機状態認識手段
9…コンテナ(搬送場所)
9a…(X方向)コンテナ壁、9b…(Y方向)コンテナ壁、9c…床面
10…ピッキング装置
11…制御盤(制御回路)
30…サイズ別コンベヤ、31~34…分配コンベヤ
35…ストッパ
36…待機コンベヤ(トラバーサ)
40…積み込み装置(積み込みロボット)、40a…ロボットアーム
41…ロボットハンド(移動機構)
42…テーブル
43…エアホース
44…吸引機
45…距離検知手段(3Dカメラ)
46…調整バルブ
50…基部
50a…第1基部、50b…第2基部、50c,50d…スライドベアリング
50e,50f…矩形孔、50g…受け溝、50h…第3基部、50i…ばね支持部
51…付勢機構、51a…シリンダ(ピストンシリンダ)、51b…ピストン軸
51c…第1室、51d…第2室、51e…圧縮ばね
52…係合機構、52a…シリンダ(ピストンシリンダ)、52b…ホイール
53…検知機構(リードスイッチ)、53a…磁石
54…検知機構(フォトスイッチ)、54a…遮光板
55…回転連結部
56…回り止め部
57…検知機構(フォトスイッチ)、57a…遮光板
60…保持部、60a…開口部、60b…配管、60c……V字溝、60d…配管基部
60e…ばね連結部
61…弾性パッド
62…保持検知手段、62a…当接部、62b…軸部、62c…支持部
62d…検知機構(フォトスイッチ)、62e…遮光板
65…圧縮機
66…エア供給経路、66a…電磁弁、66b…速度制御弁
67…第1圧力供給経路、67b…第1弁
68…第2圧力供給経路、68a…レギュレータ、68b…第2弁
69…エア放出経路、69a…電磁弁、69b…速度制御弁
70…積み込み装置
71…ロボットハンド(移動機構)
73…保持部、73a…開口部、73b…配管
74…力覚センサ
C…(保持部の)中心、C1,C2,C3…(積み込み時の)想定位置
d1,d2,d3…距離
E1,E2,E3…目標位置
DESCRIPTION OF
4... Aircraft, 4a...
5a...Baggage (newly loaded) 5b...Baggage (already loaded) 6...
9a... (X direction) container wall, 9b... (Y direction) container wall, 9c...
30 Conveyors by size, 31 to 34
40... Loading device (loading robot), 40a...
42... Table 43...
46...
73: Holding
Claims (5)
前記物品を着脱可能に保持する保持部と、
前記保持部を移動させる移動機構と、
前記移動機構に設けられかつ前記保持部を水平方向に移動可能かつ上下方向に回転可能に支持する基部と、
前記基部に設けられ、前記保持部の回転を上下方向の初期位置である下位置で規制しかつ上方への回転を許容する回り止め部と、
前記基部に対して前記保持部を水平方向の初期位置へ付勢する付勢機構と、
前記保持部が前記初期位置から移動したことを検知する検知機構と、
前記検知機構からの検知信号に基づいて前記移動機構を停止させる制御回路を有する積み込み装置。 A loading device for holding and loading articles to a transport location, comprising:
a holding section that detachably holds the article;
a moving mechanism for moving the holding part;
a base portion provided in the moving mechanism and supporting the holding portion so as to be horizontally movable and vertically rotatable;
a detent portion provided on the base portion for restricting rotation of the holding portion at a lower position, which is an initial position in the vertical direction, and allowing upward rotation;
a biasing mechanism that biases the holding portion to a horizontal initial position with respect to the base;
a detection mechanism for detecting that the holding portion has moved from the initial position;
A loading device comprising a control circuit for stopping said moving mechanism based on a detection signal from said detection mechanism.
前記付勢機構は、前記保持部を前記初期位置へ付勢するシリンダと、前記シリンダ内へ第1圧力を供給する第1圧力供給経路と、前記シリンダ内へ前記第1圧力よりも小さい第2圧力を供給する第2圧力供給経路と、前記第1圧力供給経路を開閉する第1弁と、前記第2圧力供給経路を開閉する第2弁を有し、
前記基部と前記保持部が水平面上におけるX方向に並設されており、
前記シリンダは、前記基部に対して前記保持部を前記X方向と平行に付勢するように前記基部と前記保持部の間に設けられ、
前記制御回路は、前記移動機構によって前記物品を前記搬送場所へ向けて移動させる際に前記第1圧力を前記シリンダへ供給するように前記第1弁を開き、前記物品が前記搬送場所の近傍に位置する際に前記第2圧力を前記シリンダへ供給するように前記第2弁を開く積み込み装置。 A loading device according to claim 1, comprising:
The urging mechanism includes a cylinder that urges the holding portion to the initial position, a first pressure supply path that supplies a first pressure into the cylinder, and a second pressure that is lower than the first pressure into the cylinder. a second pressure supply path that supplies pressure, a first valve that opens and closes the first pressure supply path, and a second valve that opens and closes the second pressure supply path,
The base portion and the holding portion are arranged side by side in the X direction on a horizontal plane,
the cylinder is provided between the base portion and the holding portion so as to bias the holding portion against the base portion in parallel with the X direction;
The control circuit opens the first valve so as to supply the first pressure to the cylinder when the moving mechanism moves the article toward the conveying place, and the article moves to the vicinity of the conveying place. A loading device which, when positioned, opens said second valve to supply said second pressure to said cylinder.
前記基部と前記保持部が水平面上におけるX方向に並設されており、
前記付勢機構は、水平面上における前記X方向と直交するY方向に前記保持部を前記初期位置へ付勢するばねを有し、
前記基部と前記保持部の間には、前記Y方向に前記保持部が前記基部に対して移動することを規制するように前記基部と前記保持部を解除可能に係合させる係合機構が設けられ、
前記制御回路は、前記移動機構によって前記物品を前記搬送場所へ向けて移動させる際に前記係合機構によって前記基部と前記保持部を係合させ、前記物品が前記搬送場所の近傍に位置する際に前記係合機構によって前記基部と前記保持部を係合解除させる積み込み装置。 A loading device according to claim 1 or 2,
The base portion and the holding portion are arranged side by side in the X direction on a horizontal plane,
The biasing mechanism has a spring that biases the holding portion to the initial position in a Y direction orthogonal to the X direction on a horizontal plane,
An engaging mechanism is provided between the base portion and the holding portion for releasably engaging the base portion and the holding portion so as to restrict the movement of the holding portion with respect to the base portion in the Y direction. be
The control circuit causes the engaging mechanism to engage the base portion and the holding portion when the moving mechanism moves the article toward the transfer location, and the control circuit engages the base portion and the holding portion when the article is positioned near the transfer location. a loading device that disengages the base and the holding portion by the engagement mechanism.
前記搬送場所と前記保持部との距離を検知する距離検知手段を有し、
前記制御回路は、前記距離検知手段による距離の検知から判断される前記搬送場所よりも遠い目標位置を決定し、前記目標位置に向けて前記物品を移動するように前記移動機構によって前記保持部を移動させる積み込み装置。 A loading device according to any one of claims 1 to 3,
Having a distance detection means for detecting the distance between the transfer location and the holding part,
The control circuit determines a target position that is farther than the transport location determined from the distance detection by the distance detection means, and moves the holding section by the moving mechanism so as to move the article toward the target position. Loader to move.
前記保持部は、前記物品の上面に吸着するように下方に開口する開口部と、前記開口部と空気を吸引する吸引機とを連結する配管を有し、
前記開口部の周りには、弾性部材から形成された弾性パッドが設けられる積み込み装置。
A loading device according to any one of claims 1 to 4,
The holding part has an opening that opens downward so as to adhere to the upper surface of the article, and a pipe that connects the opening and a suction device that sucks air,
A stowage device in which a resilient pad formed from a resilient member is provided around said opening.
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| JP2019088759A JP7335091B2 (en) | 2019-05-09 | 2019-05-09 | Goods loading device |
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