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JP7583370B2 - Picking Device - Google Patents
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JP7583370B2 - Picking Device - Google Patents

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Description

本発明は、搬送用コンテナにばら積みされている各種ワークの取出しに活用できるピッキング装置に関するものである。 The present invention relates to a picking device that can be used to pick up various types of workpieces that are bulk loaded into transport containers.

この種のピッキング装置としては、例えば特許文献1に記載されているように、水平面上で互いに直交するX軸方向とY軸方向、及び水平面に対して垂直なZ軸方向に移動可能なピッキングヘッドを備えたピッキング装置が知られている。従来周知の、例えば特許文献1に記載されているピッキング装置では、所定位置にセットされた搬送用コンテナに干渉しない高さにおいて架設されたX軸ガイドレール、このX軸ガイドレールに支持されてX軸方向に往復移動自在なY軸ガイドレール、このY軸ガイドレールに支持されてY軸方向に往復移動自在なZ軸ガイドレール、このZ軸ガイドレールにZ軸方向昇降自在に支持されたZ軸昇降柱状体、及びこのZ軸昇降柱状体の下端にピッキングヘッドが取り付けられた構成となっていた。この構成では、Z軸昇降柱状体とその下端のピッキングヘッドとによって、ピッキングハンドが構成されていることになる。 As an example of this type of picking device, as described in Patent Document 1, a picking device equipped with a picking head that can move in the X-axis and Y-axis directions that are mutually perpendicular on a horizontal plane, and in the Z-axis direction that is perpendicular to the horizontal plane, is known. In a conventional picking device, for example, as described in Patent Document 1, an X-axis guide rail is installed at a height that does not interfere with a transport container set in a predetermined position, a Y-axis guide rail supported by the X-axis guide rail and capable of reciprocating in the X-axis direction, a Z-axis guide rail supported by the Y-axis guide rail and capable of reciprocating in the Y-axis direction, a Z-axis lifting column supported by the Z-axis guide rail so as to be freely raised and lowered in the Z-axis direction, and a picking head attached to the lower end of the Z-axis lifting column. In this configuration, the Z-axis lifting column and the picking head at its lower end constitute a picking hand.

特開2020-70155号公報JP 2020-70155 A

上記のような従来のピッキング装置では、前記ピッキングハンドは、下降限高さにあるときには下端のピッキングヘッドがコンテナ内の底部に到達し、上昇限高さにあるときには下端のピッキングヘッドとこれに保持されたワークとがコンテナより十分上方に離れた高さにあることが必要なものである。換言すればピッキングハンドは、上下方向長さが長い長尺の柱状体であるから、このピッキングハンドを昇降移動自在に支持するZ軸ガイドレールも、当該ピッキングハンドと同等かそれ以上の長さを備えた、上下方向長さが長い長尺の柱状体となる。従って、特許文献1に記載されたような従来のピッキング装置では、上下方向長さの長い長尺の柱状体、即ち、Z軸ガイドレールとピッキングハンドの2つをY軸ガイドレールで支持しなければならない。この結果、Y軸ガイドレールには、十分な曲げ強度が要求され、特許文献1では片持ち状のY軸ガイドレールが示されているが、このような片持ち構造のY軸ガイドレールでZ軸ガイドレールとピッキングハンドの2つを支持させて初期の動作を円滑且つ確実に行わせるためには、Y軸ガイドレールに強大な曲げ剛性が要求され、延いてはY軸ガイドレールを支持するX軸ガイドレール側のX軸横動体にも相応の剛性が要求されることになり、装置全体が大型大重量となり、現実的にはY軸ガイドレールを片持ち構造にするよりも、Y軸ガイドレールの両端を支持できるようにX軸ガイドレールを2本並設して、Y軸ガイドレールを両端持ち構造にすることが一般的になっていた。 In the conventional picking device described above, when the picking hand is at its lowermost height, the picking head at the lower end must reach the bottom of the container, and when the picking hand is at its uppermost height, the picking head at the lower end and the work held by it must be at a height sufficiently above the container. In other words, since the picking hand is a long columnar body with a long vertical length, the Z-axis guide rail that supports the picking hand so that it can be raised and lowered is also a long columnar body with a long vertical length that is equal to or longer than the picking hand. Therefore, in the conventional picking device described in Patent Document 1, the two long columnar bodies with a long vertical length, i.e., the Z-axis guide rail and the picking hand, must be supported by the Y-axis guide rail. As a result, the Y-axis guide rail is required to have sufficient bending strength, and Patent Document 1 shows a cantilevered Y-axis guide rail. However, in order to support both the Z-axis guide rail and the picking hand with such a cantilevered Y-axis guide rail and perform the initial operation smoothly and reliably, the Y-axis guide rail is required to have great bending rigidity, and the X-axis lateral moving body on the X-axis guide rail side that supports the Y-axis guide rail is also required to have a corresponding rigidity, which makes the entire device large and heavy. In reality, rather than making the Y-axis guide rail a cantilevered structure, it has become common to install two X-axis guide rails side by side so that both ends of the Y-axis guide rail can be supported, and to make the Y-axis guide rail a double-supported structure.

本発明は、上記のような従来の問題点を解消することのできるピッキング装置を提案するものであって、本発明に係るピッキング装置は、後述する実施例との関係を理解し易くするために、当該実施例の説明において使用した参照符号を括弧付きで付して示すと、水平面上で互いに直交するX軸方向とY軸方向、及び水平面に対して垂直なZ軸方向に移動可能なピッキングヘッド(45)を備えたピッキング装置であって、X軸方向と平行に一定高さに架設されたX軸ガイドレール(2)、このX軸ガイドレール(2)に下端部がX軸方向横動自在に支持され且つZ軸方向に起立するZ軸ガイドレール(7)、このZ軸ガイドレール(7)に一端部がZ軸方向昇降自在に支持され且つZ軸ガイドレール(7)から離れる水平Y軸方向に延出する片持ち状のY軸ガイドレール(8)、及びこのY軸ガイドレール(8)に支持されたピッキングハンド(9)から成り、このピッキングハンド(9)は、前記Y軸ガイドレール(8)に上端部がY軸方向横動自在に支持され且つZ軸方向に垂下する柱状のピッキングハンド本体(44)と、このピッキングハンド本体(44)の下端部に取り付けられたピッキングヘッド(45)から構成されているピッキング装置において、前記X軸ガイドレール(2)の前側面(X軸ガイドレール(2)の前後両垂直側面の内の一方の側面)の下端部と上側面とにはX軸レール材(10a,10b)が敷設され、前記Z軸ガイドレール(7)の下端部は、前記X軸ガイドレール(2)の前側面に重なるように配置され、このZ軸ガイドレール(7)の下端部には、前記X軸レール材に嵌合するX軸スライダー(14a~15b)が設けられ、前記Y軸ガイドレール(8)は、前記Z軸ガイドレール(7)に対して前記X軸ガイドレール(2)のある側とは反対側に延出する向きで前記X軸ガイドレール(2)に一端部が片持ち状に支持された構成になっている。 The present invention proposes a picking device that can solve the above-mentioned problems of the prior art. To facilitate understanding of the relationship with the embodiments described below, the picking device of the present invention will be described with reference to the reference symbols used in the description of the embodiments in parentheses. The picking device is equipped with a picking head (45) that is movable in X-axis and Y-axis directions that are perpendicular to each other on a horizontal plane, and in a Z-axis direction that is perpendicular to the horizontal plane, and is composed of an X-axis guide rail (2) installed at a constant height parallel to the X-axis direction, a Z-axis guide rail (7) whose lower end is supported by this X-axis guide rail (2) so as to be freely movable laterally in the X-axis direction and standing in the Z-axis direction, a cantilevered Y-axis guide rail (8) whose one end is supported by this Z-axis guide rail (7) so as to be freely raised and lowered in the Z-axis direction and extending in the horizontal Y-axis direction away from the Z-axis guide rail (7), and a picking hand (9) supported by this Y-axis guide rail (8), and this picking hand (9) is In the picking device, which is composed of a columnar picking hand body (44) whose upper end is supported on the Y -axis guide rail (8) so as to be freely movable laterally in the Y-axis direction and which hangs down in the Z-axis direction, and a picking head (45) attached to the lower end of the picking hand body (44), X-axis rail materials (10a, 10b) are laid on the lower end and upper side of the front side of the X-axis guide rail (2) (one of the front and rear vertical side sides of the X-axis guide rail (2)), the lower end of the Z-axis guide rail (7) is arranged so as to overlap the front side of the X-axis guide rail (2), and X-axis sliders (14a to 15b) that fit into the X-axis rail material are provided at the lower end of this Z-axis guide rail (7), and one end of the Y-axis guide rail (8) is supported in a cantilevered manner on the X-axis guide rail (2) in a direction extending toward the opposite side of the Z-axis guide rail (7) from the side where the X-axis guide rail (2) is located.

上記本発明の構成によれば、Z軸方向に長尺となるZ軸ガイドレールは、Y軸ガイドレールではなくX軸ガイドレールに支持させ、同様にZ軸方向に長尺となるピッキングハンドは、Z軸ガイドレールではなくY軸ガイドレールに支持させており、Z軸ガイドレールとピッキングハンドの両方をY軸ガイドレールに支持させる構成と比較して、Y軸ガイドレールに働く荷重負荷が大幅に軽減される。従って、Y軸ガイドレールに必要な曲げ剛性を抑えると共に軽量化を図ることが容易になり、この結果、Y軸ガイドレールを、その一端のみがZ軸ガイドレールに支持される片持ち構造とすることが容易になり、装置全体をシンプル且つ軽量に構成することができ、コストダウンも図ることができる。換言すれば、Z軸ガイドレールは一定位置に固定できるX軸ガイドレールに支持させるのであるから、X軸ガイドレールと共にZ軸ガイドレールを、他の構成部材に制約されることなく、十分な剛性を有する構造に容易に構成することができ、頑丈で耐用命数の大きなピッキング装置を容易に実現できる。又、Y軸ガイドレールが、X軸ガイドレールと同一か又は少し高い一定レベルでX軸方向に水平移動する従来の構成では、当該Y軸ガイドレールに支持されたZ軸ガイドレールに沿って昇降するピッキングハンドの下端のピッキングヘッドが、前記Y軸ガイドレールの脇を昇降移動することになるので、ピッキング対象のワークが横に張り出すような形状の場合、当該ワークがY軸ガイドレールと干渉する恐れがあったが、上記本発明の構成では、Y軸ガイドレールは常にピッキングハンドの上端横位置にあって、ピッキングハンドに接近する恐れは皆無であるから、前記のようにピッキング対象のワークが如何なる形状のものであっても、ピッキング途中にY軸ガイドレールと干渉するような恐れは皆無になり、安全なピッキング作業を容易に行うことができる。 According to the above-mentioned configuration of the present invention, the Z-axis guide rail, which is long in the Z-axis direction, is supported on the X-axis guide rail instead of the Y-axis guide rail, and the picking hand, which is similarly long in the Z-axis direction, is supported on the Y-axis guide rail instead of the Z-axis guide rail. Compared to a configuration in which both the Z-axis guide rail and the picking hand are supported on the Y-axis guide rail, the load acting on the Y-axis guide rail is significantly reduced. Therefore, it is easy to suppress the bending rigidity required for the Y-axis guide rail and to reduce its weight. As a result, it is easy to make the Y-axis guide rail a cantilever structure in which only one end of the guide rail is supported on the Z-axis guide rail, and the entire device can be configured to be simple and lightweight, and costs can be reduced. In other words, since the Z-axis guide rail is supported on the X-axis guide rail, which can be fixed at a fixed position, the Z-axis guide rail together with the X-axis guide rail can be easily configured to have a structure with sufficient rigidity without being restricted by other components, and a picking device that is sturdy and has a long service life can be easily realized. In addition, in the conventional configuration in which the Y-axis guide rail moves horizontally in the X-axis direction at a constant level that is the same as or slightly higher than the X-axis guide rail, the picking head at the lower end of the picking hand that moves up and down along the Z-axis guide rail supported by the Y-axis guide rail moves up and down beside the Y-axis guide rail. If the workpiece to be picked has a shape that protrudes to the side, there is a risk that the workpiece will interfere with the Y-axis guide rail. However, in the configuration of the present invention, the Y-axis guide rail is always at the upper end lateral position of the picking hand and there is no risk of it approaching the picking hand. Therefore, no matter what shape the workpiece to be picked is, there is no risk of it interfering with the Y-axis guide rail during picking, and safe picking work can be easily performed.

更に本発明によれば、前記X軸ガイドレール(2)の前側面(X軸ガイドレール(2)の前後両垂直側面の内の一方の側面)の下端部と上側面とにX軸レール材(10a,10b)を敷設し、前記Z軸ガイドレール(7)の下端部は、前記X軸ガイドレール(2)の前側面に重なるように配置し、このZ軸ガイドレール(7)の下端部には、前記X軸レール材(10a,10b)に嵌合するX軸スライダー(14a~15b)を設け、前記Y軸ガイドレール(8)は、前記Z軸ガイドレール(7)に対して前記X軸ガイドレール(2)のある側とは反対側に延出する向きで前記Z軸ガイドレール(7)に一端部を片持ち状に支持している。この構成によれば、X軸ガイドレールの上下両側面間の高さを可能な範囲内で大きくしておけば、Z軸ガイドレールの下端をX軸ガイドレールより下方に突出させないで、Z軸ガイドレールが片持ち状に支持するY軸ガイドレールのある側に倒れようとする傾向を効果的に抑制することができ、しかもX軸ガイドレールは、その下側面が搬送用コンテナの取り扱い空間に可能な限り接近するように低く架設することができる。 Furthermore, according to the present invention, X-axis rail materials (10a, 10b) are laid on the lower end and upper end of the front side surface of the X-axis guide rail (2) (one of the front and rear vertical side surfaces of the X-axis guide rail (2)), the lower end of the Z-axis guide rail (7) is arranged to overlap the front side surface of the X-axis guide rail (2), and X-axis sliders (14a to 15b) that fit into the X-axis rail materials (10a, 10b) are provided on the lower end of this Z-axis guide rail (7), and one end of the Y-axis guide rail (8) is supported in a cantilever manner on the Z-axis guide rail (7) in a direction extending toward the side opposite to the side where the X-axis guide rail (2) is located with respect to the Z-axis guide rail (7). According to this configuration, by making the height between the upper and lower side surfaces of the X-axis guide rail as large as possible, the lower end of the Z-axis guide rail does not protrude downward beyond the X-axis guide rail, and the tendency of the Z-axis guide rail to tip over toward the Y-axis guide rail which it supports in a cantilevered manner can be effectively suppressed, and the X-axis guide rail can be installed low so that its lower surface is as close as possible to the handling space for the transport container.

この場合、前記Z軸ガイドレール(7)を前記X軸ガイドレール(2)に沿って往復移動させるZ軸ガイドレール移動用駆動手段(16)は、前記X軸ガイドレール(2)の上側面に前記Z軸ガイドレール(7)のある側とは反対の後ろ側に歯列が位置する向きでX軸方向に沿って敷設されたX軸ラックギヤ(11)と、前記Z軸ガイドレール(7)の下端部の背面側に垂直縦向きに取り付けられたモーター(18)と、このモーター(18)の下端の出力軸に取り付けられて前記X軸ラックギヤ(11)と咬合するピニオンギヤ(19)から構成し、前記X軸ガイドレール(2)の上側面に敷設される前記X軸レール材(10b)は、前記X軸ラックギヤ(11)の垂直背面に取り付けることができる。この構成によれば、X軸ガイドレールの上側空間を利用してZ軸ガイドレール移動用駆動手段を纏まり良く容易に構成することができるだけではなく、X軸ガイドレールの上側面には、X軸ラックギヤの取付け箇所のみ確保しておけば良く、X軸ラックギヤとX軸レール材とが一体化されるので、個別の場合よりも剛性を高めることができる。 In this case, the Z-axis guide rail movement drive means (16) for reciprocating the Z-axis guide rail (7) along the X-axis guide rail (2) is composed of an X-axis rack gear (11) laid along the X-axis direction on the upper side of the X-axis guide rail (2) with its row of teeth positioned on the rear side opposite the side on which the Z-axis guide rail (7) is located, a motor (18) attached vertically to the rear side of the lower end of the Z-axis guide rail (7), and a pinion gear (19) attached to the output shaft at the lower end of the motor (18) and engaging with the X-axis rack gear (11), and the X-axis rail material (10b) laid on the upper side of the X-axis guide rail (2) can be attached to the vertical rear side of the X-axis rack gear (11). With this configuration, not only can the Z-axis guide rail movement drive means be easily constructed using the space above the X-axis guide rail, but the only thing that needs to be secured on the upper side of the X-axis guide rail is the mounting location for the X-axis rack gear, and the X-axis rack gear and X-axis rail material are integrated, resulting in greater rigidity than if they were separate.

又、前記Z軸ガイドレール(7)の側面の内、X軸ガイドレール(2)のある側とは反対側の前側面と、この前側面に直角に連なる左右両側面の内の片側の側面とに、Z軸方向に沿ってZ軸レール材(21,22)を敷設し、前記Y軸ガイドレール(8)の端部の前記ピッキングハンド(9)が支持される側とは反対の背面側には、前記Z軸ガイドレール(7)が備える2つの前記Z軸レール材(21,22)に嵌合するZ軸スライダー(25a,25b,26)を取り付け、前記Y軸ガイドレール(8)を前記Z軸ガイドレール(7)に沿って往復昇降移動させるY軸ガイドレール昇降用駆動手段(27)は、前記Z軸ガイドレール(7)の上下両端部に軸支された上下一対の回転体(29,30)と、これら両回転体(29,30)間に掛張され且つ一箇所が前記Y軸ガイドレール(8)の端部の背面に固定された巻掛け伝動具(31)、及び上下一対の前記回転体(29,30)の内の上端側回転体(29)に連動連結されたモーター(28)から構成し、前記巻掛け伝動具(31)は、Z軸ガイドレール(7)の前側面に敷設されている前記Z軸レール材(21)を内包するように張設することができる。この構成によれば、Z軸ガイドレールに対しY軸ガイドレールの端部を安定良く片持ち支持させることができ、しかも巻掛け伝動具を利用した構造簡単なY軸ガイドレール昇降用駆動手段は、その巻掛け伝動具の内側空間を利用してZ軸ガイドレールの前側面にZ軸レール材を敷設することができるので、コンパクトに構成することができる。 In addition, Z-axis rail members (21, 22) are laid along the Z-axis direction on the front side of the Z-axis guide rail (7) opposite the side where the X-axis guide rail (2) is located, and on one of the left and right sides connected perpendicularly to this front side. Z-axis sliders (25a, 25b, 26) that fit into the two Z-axis rail members (21, 22) of the Z-axis guide rail (7) are attached to the rear side of the end of the Y-axis guide rail (8) opposite the side where the picking hand (9) is supported, and the Y-axis guide rail (8) is moved up and down reciprocally along the Z-axis guide rail (7). The Y-axis guide rail lifting drive means (27) that moves the Z-axis guide rail (7) is composed of a pair of upper and lower rotating bodies (29, 30) journaled at both the upper and lower ends of the Z-axis guide rail (7), a wrapped transmission device (31) that is stretched between these two rotating bodies (29, 30) and has one point fixed to the back surface of the end of the Y-axis guide rail (8), and a motor (28) that is operatively connected to the upper end rotating body (29) of the pair of upper and lower rotating bodies (29, 30). The wrapped transmission device (31) can be stretched so as to encompass the Z-axis rail material (21) laid on the front side of the Z-axis guide rail (7). This configuration allows the end of the Y-axis guide rail to be stably supported on the Z-axis guide rail in a cantilevered manner, and the Y-axis guide rail lifting drive means, which has a simple structure that uses a wrapped transmission tool, can be constructed compactly because the Z-axis rail material can be laid on the front side of the Z-axis guide rail by utilizing the inner space of the wrapped transmission tool.

更に、前記ピッキングハンド(9)をY軸方向に往復移動させるピッキングハンド移動用駆動手段(41)は、前記Y軸ガイドレール(8)にY軸方向に沿って敷設されたY軸ラックギヤ(36)と、このY軸ラックギヤ(36)に咬合してZ軸周りに回転するピニオンギヤ(43)と、このピニオンギヤ(43)の上側に垂直縦向きに設置されて当該ピニオンギヤ(43)を回転駆動するモーター(42)から構成し、前記ピッキングハンド(9)は、前記ピニオンギヤ(43)の下側に配置することができる。又、ピッキングヘッドが単一の円柱状吸着パッドではなく、例えば3つのピッキングヘッド単体を円周上に配列したものや、開閉指タイプのワーク把持手段を備えたもののように、使用時にワークに対する好適な方向性をもつようなピッキングヘッドである場合には、このピッキングヘッド(45)を下端に備えた前記ピッキングハンド本体(44)をZ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段(46)を設けて、ピッキング対象のワークの水平面上の向きなどに応じて、ピッキングハンド本体の自転によりピッキングヘッドの向きを変えることができるように構成することが望ましい。 Furthermore, the picking hand movement drive means (41) that moves the picking hand (9) back and forth in the Y-axis direction is composed of a Y-axis rack gear (36) laid along the Y-axis direction on the Y-axis guide rail (8), a pinion gear (43) that engages with the Y-axis rack gear (36) and rotates around the Z-axis, and a motor (42) that is installed vertically above the pinion gear (43) and drives the pinion gear (43) to rotate, and the picking hand (9) can be positioned below the pinion gear (43). Furthermore, if the picking head is not a single cylindrical suction pad, but is, for example, a picking head that has a preferred orientation relative to the workpiece when in use, such as three picking heads arranged on a circumference or a picking head equipped with a workpiece gripping means that opens and closes fingers, it is desirable to provide a rotation drive means (46) that rotates the picking hand body (44) equipped with the picking head (45) at its bottom end forward and backward around the Z axis, so that the orientation of the picking head can be changed by the rotation of the picking hand body depending on the orientation of the workpiece to be picked on the horizontal plane, etc.

前記自転用駆動手段(46)は、前記ピッキングハンド移動用駆動手段(41)のモーター(42)に対してY軸方向に並列する垂直縦向きのモーター(58)と、Z軸周りに自転可能に支持されたピッキングハンド本体(44)の上端部と前記モーター(58)とを連動連結するY軸方向に沿った巻掛け伝動手段(55)から構成することができる。更に、前記ピッキングヘッド(45)は、前記ピッキングハンド本体(44)に対して水平支軸(66)の周りに傾動自在に軸支し、このピッキングヘッド(45)を前記水平支軸(66)の周りに傾動させる傾動用駆動手段(48)を設けることができる。この構成によれば、ピッキング対象のワークが正立状態ではなく、傾斜しているような場合でも、そのワークの傾斜に適合させるようにピッキングヘッドを傾動させて、確実にピッキングを行わせることができる。この傾動用駆動手段は、前記自転用駆動手段と組み合わせて実施することができる。又、前記巻掛け伝動手段も、先に説明したように各種のものが利用できるが、タイミングベルト方式のものを利用するのが望ましい。 The rotation drive means (46) can be composed of a vertically oriented motor (58) parallel to the motor (42) of the picking hand movement drive means (41) in the Y-axis direction, and a winding transmission means (55) along the Y-axis direction that links the upper end of the picking hand body (44) supported to rotate about the Z-axis with the motor (58). Furthermore, the picking head (45) can be pivotally supported on the picking hand body (44) so as to be tiltable around a horizontal support shaft (66), and a tilt drive means (48) can be provided to tilt the picking head (45) around the horizontal support shaft (66). With this configuration, even if the workpiece to be picked is not upright but tilted, the picking head can be tilted to match the tilt of the workpiece, allowing the workpiece to be picked reliably. This tilt drive means can be implemented in combination with the rotation drive means. As explained above, various types of winding transmission means can be used, but it is preferable to use a timing belt type.

前記傾動用駆動手段(48)は、前記水平支軸(66)の両側位置でピッキングヘッド(45)に軸支連結された2本の押し引きリンク(73,74)、前記ピッキングハンド本体(44)の上端部側に前記水平支軸(66)と平行な水平支軸(70)によって軸支されて左右両側に張り出す一対の可動レバー(71,72)、及びこの一対の可動レバー(71,72)を一体に上下揺動させるモーター(75)を備えたもので、前記2本の押し引きリンク(73,74)の上端部と前記一対の可動レバー(71,72)とを軸支連結させて、前記一対の可動レバー(71,72)の一体上下揺動に伴ってピッキングヘッド(45)が傾動するように構成することができる。この構成によれば、駆動源となるモーターの位置をピッキングヘッドから上方に十分に離して、ピッキング対象のワークと干渉しないように構成することができるにも拘らず、モーターの回転力を多数のギヤを利用してピッキングヘッドに伝達する構成と比較して、構造が簡単で安価に実施することができる。尚、前記一対の可動レバーと前記2本の押し引きリンクは、前記水平支軸の軸方向から見て前記ピッキングハンド本体の両側に振り分け配置するのが望ましい。 The tilt drive means (48) includes two push-pull links (73, 74) pivotally connected to the picking head (45) on both sides of the horizontal support shaft (66), a pair of movable levers (71, 72) pivotally supported by a horizontal support shaft (70) parallel to the horizontal support shaft (66) on the upper end side of the picking hand body (44) and extending to the left and right, and a motor (75) that swings the pair of movable levers (71, 72) up and down together. The upper ends of the two push-pull links (73, 74) and the pair of movable levers (71, 72) are pivotally connected, and the picking head (45) can be configured to tilt in accordance with the integral up and down swing of the pair of movable levers (71, 72). With this configuration, the motor that serves as the driving source can be positioned far enough above the picking head so as not to interfere with the workpiece to be picked, and yet the structure is simpler and less expensive than a configuration in which the rotational force of the motor is transmitted to the picking head using multiple gears. It is preferable that the pair of movable levers and the two push-pull links are distributed and positioned on both sides of the picking hand body when viewed from the axial direction of the horizontal support shaft.

ピッキングヘッド(45)を水平支軸(66)の周りに傾動させる傾動用駆動手段(48)を設ける場合、傾動用駆動手段(48)のモーター(75)は、前記ピッキングハンド本体(44)に対して直角水平横向きに突設すれば、その回転力を前記一対の可動レバー(71,72)の一体上下揺動に変換することが極めて簡単に実現できる。しかしながら、前記ピッキングハンド本体をZ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段と併用している場合には、ピッキングハンド本体の自転に伴って、当該ピッキングハンドから水平横向きに突出している傾動用駆動手段のモーターがピッキングハンド本体と一体に公転することになる。このような状況では、Y軸ガイドレール上の両行程端の内、Z軸ガイドレール側の行程端にピッキングハンド本体が位置する状態で、ピッキングハンド本体を自転させると、当該ピッキングハンド本体と一体に公転する前記傾動用駆動手段のモーターが、Z軸ガイドレール又はX軸ガイドレール、又はこれらガイドレールの付属物と干渉する事態が生じる。このような事態の生じるのを避けるために、前記傾動用駆動手段のモーターと前記一対の可動レバーを駆動する回転軸との間の伝動手段が複雑になるが、例えば前記傾動用駆動手段のモーターをピッキングハンド本体に隣接する垂直縦向きに配設して、ピッキングハンド本体から横側方への前記モーターの張り出しを小さくする対策も考えられる。その他の方法としては、前記Y軸ガイドレールの全長を少し長くして、ピッキングハンド本体のZ軸ガイドレール側の行程端を前記のような状況が生じない位置に設定することも考えられる。 When a tilting drive means (48) for tilting the picking head (45) around the horizontal support shaft (66) is provided, the motor (75) of the tilting drive means (48) can be very easily converted into integral up and down swing of the pair of movable levers (71, 72) by projecting horizontally and at a right angle to the picking hand body (44). However, when used in conjunction with a rotation drive means for rotating the picking hand body forward and backward around the Z axis, the motor of the tilting drive means projecting horizontally from the picking hand revolves together with the picking hand body as the picking hand body rotates. In such a situation, when the picking hand body is rotated while the picking hand body is positioned at the end of the Z-axis guide rail of the two travel ends on the Y-axis guide rail, the motor of the tilting drive means, which revolves together with the picking hand body, may interfere with the Z-axis guide rail or the X-axis guide rail, or with the accessories of these guide rails. To avoid such a situation, the transmission means between the motor of the tilting drive means and the rotating shaft that drives the pair of movable levers becomes complicated, but it is also possible to consider measures such as arranging the motor of the tilting drive means vertically adjacent to the picking hand body to reduce the lateral protrusion of the motor from the picking hand body. Another method is to slightly lengthen the overall length of the Y-axis guide rail and set the travel end of the picking hand body on the Z-axis guide rail side to a position where the above-mentioned situation does not occur.

勿論、ピッキングハンド本体がY軸ガイドレール上の両行程端の内、Z軸ガイドレール側の行程端に位置するときだけ、上記のようにピッキングハンド本体の自転に伴って傾動用駆動手段のモーターが他物と干渉する恐れがあるので、ピッキングハンド本体がZ軸ガイドレール側の行程端から離れているときは360度の範囲で自由に自転可能とし、ピッキングハンド本体がZ軸ガイドレール側の行程端にある時のみ、前記傾動用駆動手段のモーターが他物と干渉し合うことのない、例えば斜め180度の範囲にピッキングハンド本体の自転範囲を規制することも可能である。しかしながら、ピッキングヘッドの構造によっては、ピッキングヘッドを360度の範囲で自転させなくとも、ピッキングヘッドの向きを180度の範囲内で変えるだけでも効果が得られる場合がある。このような場合には、前記自転用駆動手段(46)によるピッキングハンド本体(44)の自転許容範囲は、前記ピッキングハンド本体(44)が、前記Z軸ガイドレール(7)及びX軸ガイドレール(2)と接近する側のY軸方向の横動行程端にあるときに、平面視において前記傾動用駆動手段(48)のモーター(75)がZ軸ガイドレール(7)又はX軸ガイドレール(2)及びこれらガイドレール(2,7)に取り付けられている付属物と干渉しない斜め180度の範囲に設定しておくことができる。 Of course, only when the picking hand body is located at the end of the Z-axis guide rail of the two travel ends on the Y-axis guide rail, there is a risk that the motor of the tilting drive means will interfere with other objects as the picking hand body rotates, as described above. Therefore, it is possible to allow the picking hand body to rotate freely within a range of 360 degrees when it is away from the end of the Z-axis guide rail, and to restrict the rotation range of the picking hand body to, for example, a range of 180 degrees diagonally, where the motor of the tilting drive means will not interfere with other objects, only when the picking hand body is at the end of the Z-axis guide rail. However, depending on the structure of the picking head, it may be possible to obtain the effect by simply changing the direction of the picking head within a range of 180 degrees, without rotating the picking head within a range of 360 degrees. In such a case, the allowable range of rotation of the picking hand body (44) by the rotation drive means (46) can be set to a diagonal range of 180 degrees in which the motor (75) of the tilt drive means (48) does not interfere with the Z-axis guide rail (7) or the X-axis guide rail (2) or the accessories attached to these guide rails (2, 7) in a plan view when the picking hand body (44) is at the end of its lateral movement in the Y-axis direction on the side approaching the Z-axis guide rail (7) and the X-axis guide rail (2).

尚、上記構成を実施する場合、前記傾動用駆動手段(48)のモーター(75)は、ピッキングハンド本体(44)が自転する前の自転待機状態にあるときには、前記斜め180度の自転許容範囲内の中間位置で、平面視において前記Y軸ガイドレール(8)と平行になる角度となるように構成するのが望ましい。 When implementing the above configuration, it is desirable to configure the motor (75) of the tilting drive means (48) so that when the picking hand body (44) is in a standby state before rotating, it is at an angle parallel to the Y-axis guide rail (8) in a plan view at a midpoint within the allowable range of 180 degrees of inclination.

以上の従属請求項2~10に記載の発明について説明したが、従属請求項5~10に記載の発明は、従来周知のピッキング装置、即ち、X軸ガイドレールにY軸ガイドレールをX軸方向に往復移動自在に支持させ、このY軸ガイドレールにZ軸ガイドレールをY軸方向に往復移動自在に支持させ、このZ軸ガイドレールにピッキングヘッドを昇降自在に支持して成るピッキング装置のピッキングハンドにも適用できる。 The inventions described in dependent claims 2 to 10 have been described above, but the inventions described in dependent claims 5 to 10 can also be applied to the picking hand of a conventional picking device, that is, a picking device in which a Y-axis guide rail is supported on an X-axis guide rail so that it can move back and forth in the X-axis direction, a Z-axis guide rail is supported on this Y-axis guide rail so that it can move back and forth in the Y-axis direction, and a picking head is supported on this Z-axis guide rail so that it can be raised and lowered.

図1は、ピッキング装置全体の正面図である。FIG. 1 is a front view of the entire picking device. 図2は、同上平面図である。FIG. 2 is a plan view of the same. 図3は、同上右側面図である。FIG. 3 is a right side view of the same. 図4は、X軸ガイドレールに対するZ軸ガイドレールの支持構造を示す一部縦断左側面図である。FIG. 4 is a left side view, partially in vertical section, showing a support structure for the Z-axis guide rail relative to the X-axis guide rail. 図5は、Z軸ガイドレールに対するY軸ガイドレールの支持構造を示す右側面図である。FIG. 5 is a right side view showing the support structure of the Y-axis guide rail with respect to the Z-axis guide rail. 図6は、X軸ガイドレールに対するZ軸ガイドレールの支持構造とピッキングハンドの下端側領域を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing the support structure of the Z-axis guide rail with respect to the X-axis guide rail and the lower end region of the picking hand. 図7は、Z軸ガイドレールに対するY軸ガイドレールの支持構造とY軸ガイドレールの駆動手段、及びY軸ガイドレールに対するピッキングハンドの支持構造を示す一部縦断正面図である。FIG. 7 is a partial vertical sectional front view showing a support structure of the Y-axis guide rail relative to the Z-axis guide rail, a drive means for the Y-axis guide rail, and a support structure of the picking hand relative to the Y-axis guide rail. 図8は、X軸ガイドレールに支持されたZ軸ガイドレールに対するY軸ガイドレールの支持構造を示す一部横断平面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional plan view showing a support structure of the Y-axis guide rail with respect to the Z-axis guide rail supported by the X-axis guide rail. 図9は、Y軸ガイドレールの一端部のZ軸ガイドレールに対する被支持部を示す左側面図である。FIG. 9 is a left side view showing a portion supported by the Z-axis guide rail at one end of the Y-axis guide rail. 図10は、Y軸ガイドレールに対するピッキングハンドの支持構造を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the support structure of the picking hand relative to the Y-axis guide rail. 図11は、Y軸ガイドレールに支持されたピッキングハンドの全体を示す右側面図である。FIG. 11 is a right side view showing the entire picking hand supported by the Y-axis guide rail. 図12は、図11の要部の拡大一部縦断面図である。FIG. 12 is an enlarged partial vertical sectional view of the main part of FIG. 図13は、ピッキングヘッドを示す横断平面図である。FIG. 13 is a cross-sectional plan view showing the picking head. 図14Aは、ピッキングハンドの一部省略立面図であり、図14Bは、図14Aにおけるピッキングヘッドを示す横断平面図である。14A is a partially cut-out elevational view of the picking hand, and FIG. 14B is a cross-sectional plan view showing the picking head in FIG. 14A. 図15は、ピッキングヘッドを略直角横向きに傾動させた状態でのピッキングハンドを示す立面図である。FIG. 15 is an elevational view showing the picking hand with the picking head tilted sideways at a substantially right angle. 図16は、ピッキングヘッドを斜め下向き姿勢に傾動させた状態でのピッキングハンドを示す立面図である。FIG. 16 is an elevation view showing the picking hand with the picking head tilted obliquely downward. 図17は、ピッキングハンドが定常状態にあるときの傾動用駆動手段のモーターの向きを示す一部横断平面図である。FIG. 17 is a partial cross-sectional plan view showing the orientation of the motor of the tilting drive means when the picking hand is in a steady state. 図18は、ピッキングハンドが180度の自転範囲の一端にあるときの傾動用駆動手段のモーターの向きを示す一部横断平面図である。FIG. 18 is a partial cross-sectional plan view showing the orientation of the motor of the tilt drive means when the picking hand is at one end of its 180 degree rotation range. 図19は、ピッキングハンドが180度の自転範囲の他端にあるときの傾動用駆動手段のモーターの向きを示す一部横断平面図である。FIG. 19 is a partial cross-sectional plan view showing the orientation of the motor of the tilt drive means when the picking hand is at the other end of its 180 degree rotation range.

以下、本発明の好適実施例を添付図に従って説明する。図1~図3において、1Aはワーク取出し作業対象の搬送用コンテナ、1Bは取出しワークを受け入れるワーク搬入作業対象の搬送用コンテナである。これら各搬送用コンテナ1A,1Bは、平面形状が長方形のもので、短辺どうしが隣り合う状態で直列状態に作業用定位置にセットされる。図では省略しているが、各搬送用コンテナ1A,1Bは、作業用定位置PA,PBに対する搬入搬出用コンベヤによって取り扱われる。 A preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. In Figs. 1 to 3, 1A is a transport container for work removal operations, and 1B is a transport container for work loading operations that receives the removed work. Each of these transport containers 1A, 1B has a rectangular shape in plan view, and is set in a fixed work position in a line with its short sides adjacent to each other. Although not shown in the drawings, each transport container 1A, 1B is handled by a loading/unloading conveyor for the fixed work positions PA, PB.

各搬送用コンテナ1A,1Bの作業用定位置PA,PBを内包するように本発明に係るピッキング装置が配設されるが、当該ピッキング装置は、水平面上での作業用定位置PA,PBの直列方向、即ち、各搬送用コンテナ1A,1Bの長辺方向をX軸方向とし、水平面上で前記X軸方向と直交する方向、即ち、各搬送用コンテナ1A,1Bの短辺方向をY軸方向とし、前記水平面に対する垂直上下方向をZ軸方向として、以下のように構成されている。平面視において作業用定位置PA,PBの周囲を取り囲むX軸方向が長い長方形の一方の長辺と重なるように、作業用定位置PA,PBにおける搬送用コンテナ1A,1Bの上端より適当距離上方の高さに、X軸方向と平行にX軸ガイドレール2が架台3によって支持されている。架台3は、X軸ガイドレール2の両端部と中間位置とを支持するものであって、それぞれY軸方向に平行な上側梁材4a~4cと下側梁材5a~5c、及び所要本数の柱材6によって組み立てられた枠組み構造体である。 The picking device according to the present invention is disposed so as to include the fixed work positions PA, PB of each transport container 1A, 1B, and the picking device is configured as follows, with the serial direction of the fixed work positions PA, PB on a horizontal plane, i.e., the long side direction of each transport container 1A, 1B, being the X-axis direction, the direction perpendicular to the X-axis direction on the horizontal plane, i.e., the short side direction of each transport container 1A, 1B, being the Y-axis direction, and the vertical direction perpendicular to the horizontal plane being the Z-axis direction. An X-axis guide rail 2 is supported by a stand 3 at a height an appropriate distance above the upper end of the transport container 1A, 1B at the fixed work positions PA, PB, parallel to the X-axis direction, so that the X-axis direction surrounding the fixed work positions PA, PB overlaps with one long side of a long rectangle in a plan view. The stand 3 supports both ends and the middle position of the X-axis guide rail 2, and is a framework structure assembled from upper beams 4a-4c and lower beams 5a-5c that are parallel to the Y-axis direction, and a required number of columns 6.

X軸ガイドレール2には、Z方向に起立するZ軸ガイドレール7の下端部がX軸方向に往復移動自在に支持され、このZ軸ガイドレール7には、Y軸方向と平行なY軸ガイドレール8の一端部がZ軸方向に昇降移動自在に支持され、このY軸ガイドレール8には、Z軸方向に長尺のピッキングハンド9の上端部がY軸方向に往復移動自在に支持されている。X軸ガイドレール2、Z軸ガイドレール7、及びY軸ガイドレール8は、図4、図7、及び図8に示すように断面形状を簡略化して無垢材のように示しているが、必要に応じて軽量化のための長さ方向に連続する空洞部が成形されるものである。又、各図に示すように、各ガイドレール2,7,8には、これらガイドレールの側面に断面形状が中拡がり形状の凹溝部が各ガイドレールの長さ方向に連続するように設けられ、各ガイドレール2,7,8に部材を固定する場合、その部材取付け箇所にある前記凹溝部内に雌ネジ体が活動自在に遊嵌され、この雌ネジ体のネジ孔に部材取付け用ネジを螺合締結することにより、部材を各ガイドレール2,7,8の任意の側面の任意の位置に取り付けることができるように構成されている。以下の説明では、断面形状が中拡がり形状の凹溝部と雌ネジ体とを利用して部材をネジ止めする手段を、従来周知のネジ止め手段と略称する。 The lower end of the Z-axis guide rail 7 standing in the Z direction is supported on the X-axis guide rail 2 so that it can move back and forth in the X-axis direction, and one end of the Y-axis guide rail 8 parallel to the Y-axis direction is supported on this Z-axis guide rail 7 so that it can move up and down in the Z-axis direction, and the upper end of the picking hand 9 long in the Z-axis direction is supported on this Y-axis guide rail 8 so that it can move back and forth in the Y-axis direction. The X-axis guide rail 2, Z-axis guide rail 7, and Y-axis guide rail 8 are shown as solid wood with simplified cross-sectional shapes as shown in Figures 4, 7, and 8, but a continuous hollow portion is formed in the length direction to reduce weight as necessary. As shown in the figures, each guide rail 2, 7, 8 has a groove with a cross-sectional shape that expands in the middle on the side of the guide rail, and the groove is provided continuously in the length direction of the guide rail. When fixing a member to each guide rail 2, 7, 8, a female screw is freely fitted into the groove at the mounting location of the member, and the member can be mounted at any position on any side of each guide rail 2, 7, 8 by screwing a member mounting screw into the screw hole of the female screw. In the following description, the means for screwing a member using the groove with a cross-sectional shape that expands in the middle and the female screw is referred to as the conventionally known screw fastening means.

前記X軸ガイドレール2には、前側面の下端近傍位置にX軸方向と平行な下側X軸レール材10aが取り付けられ、一段高くなった上側面には、後ろ側に歯列を備えたX軸ラックギヤ11がX軸方向と平行に取り付けられている。このX軸ラックギヤ11には、その後側面にX軸方向と平行に上側X軸レール材10bが取り付けられている。又、X軸ガイドレール2の長さ方向中央付近には、柱材6の上端部の前側面がネジ止めされている。これらX軸ガイドレール2に対する部材の取り付けは、従来周知のネジ止め手段によって行われている。 A lower X-axis rail member 10a is attached to the X-axis guide rail 2 near the lower end of the front side, parallel to the X-axis direction, and an X-axis rack gear 11 with a row of teeth on the rear side is attached to the upper side, which is one step higher, parallel to the X-axis direction. An upper X-axis rail member 10b is attached to the rear side of this X-axis rack gear 11, parallel to the X-axis direction. In addition, the front side of the upper end of the pillar member 6 is screwed near the center of the length of the X-axis guide rail 2. These members are attached to the X-axis guide rail 2 by conventionally known screw fastening means.

Z軸ガイドレール7の下端部は、図4、図6、及び図8に示すように、前記X軸ガイドレール2の前面側に重なるように配置され、このZ軸ガイドレール7の下端部には、X軸ガイドレール2に係合するX軸横動体12が、従来周知のネジ止め手段によって取り付けられている。このX軸横動体12は、Z軸ガイドレール7の下端部のX軸ガイドレール2に対面する側面に固着される基板13を備え、この基板13の下端側に、前記X軸ガイドレール2の下側X軸レール材10aにX方向滑動可能に外嵌する2つの下側X軸スライダー14a,14bが取り付けられ、基板13の中間高さには、前記X軸ガイドレール2の上側X軸レール材10bにX方向滑動可能に外嵌する2つの上側X軸スライダー15a,15bが取り付けられている。 As shown in Figures 4, 6, and 8, the lower end of the Z-axis guide rail 7 is arranged so as to overlap the front side of the X-axis guide rail 2, and an X-axis lateral moving body 12 that engages with the X-axis guide rail 2 is attached to the lower end of the Z-axis guide rail 7 by a conventionally known screw fastening means. This X-axis lateral moving body 12 has a base plate 13 fixed to the side of the lower end of the Z-axis guide rail 7 facing the X-axis guide rail 2, and two lower X-axis sliders 14a, 14b that fit slidably in the X-direction on the lower X-axis rail material 10a of the X-axis guide rail 2 are attached to the lower end side of this base plate 13, and two upper X-axis sliders 15a, 15b that fit slidably in the X-direction on the upper X-axis rail material 10b of the X-axis guide rail 2 are attached to the intermediate height of the base plate 13.

上記の構成によってZ軸ガイドレール7は、起立姿勢を維持しながらX軸ガイドレール2に沿って往復移動自在となるが、このZ軸ガイドレール7の移動用駆動手段16が、前記X軸ガイドレール2の上側面に取り付けられたX軸ラックギヤ11と、このX軸ラックギヤ11の上側で基板13から突設された水平支持板17の上に上下縦向きに設置されたモーター18、及びこのモーター18の下端から下向きに突出する出力軸18aに取り付けられて前記X軸ラックギヤ11に咬合するピニオンギヤ19によって構成されている。又、Z軸ガイドレール7には、図8に示すように、X軸横動体12の基板13が取り付けられていない直角2側面に、Z軸方向に連続する第一Z軸レール材21と第二Z軸レール材22が、従来周知のネジ止め手段により取り付けられている。 The above configuration allows the Z-axis guide rail 7 to move back and forth along the X-axis guide rail 2 while maintaining an upright posture, and the movement drive means 16 for the Z-axis guide rail 7 is composed of the X-axis rack gear 11 attached to the upper side of the X-axis guide rail 2, the motor 18 installed vertically on the horizontal support plate 17 protruding from the base plate 13 above the X-axis rack gear 11, and the pinion gear 19 attached to the output shaft 18a protruding downward from the lower end of the motor 18 and engaging with the X-axis rack gear 11. As shown in Figure 8, the Z-axis guide rail 7 has a first Z-axis rail member 21 and a second Z-axis rail member 22 that are continuous in the Z-axis direction attached to the two perpendicular sides to which the base plate 13 of the X-axis horizontal moving body 12 is not attached, by a conventionally known screw fastening means.

Y軸ガイドレール8は、図7に示すように縦長断面のものであって、そのZ軸ガイドレール7側の端部には、図5、及び図7~図9に示すように、Z軸昇降体23が取り付けられている。このZ軸昇降体23は、Y軸ガイドレール8の長さ方向と平行な基板24aと、この基板24aから直角向きに連なる副板部24b、基板24aと副板部24bの上端どうしを連結一体化する天板部24c、及び副板部24bとY軸ガイドレール8との間の入隅部に配置された補強用板材24dから構成されている。前記基板24aには、Z軸ガイドレール7の第一Z軸レール材21にZ軸方向滑動可能に外嵌する上下2段の第一Z軸スライダー25a,25bが取り付けられ、前記副板部24bには、Z軸ガイドレール7の第二Z軸レール材22にZ軸方向滑動可能に外嵌する第二Z軸スライダー26が取り付けられている。このZ軸ガイドレール7側の第一Z軸レール材21と第二Z軸レール材22、及びY軸ガイドレール8のZ軸昇降体23に設けられた第一Z軸スライダー25a,25bと第二Z軸スライダー26とによって、Y軸ガイドレール8は、Z軸ガイドレール7から水平にY軸方向に延出する姿勢を保って、Z軸ガイドレール7に沿ってZ軸方向に昇降移動することができる。 The Y-axis guide rail 8 has a vertical cross section as shown in FIG. 7, and the Z-axis lifting body 23 is attached to the end of the Y-axis guide rail 7 side as shown in FIG. 5 and FIG. 7 to FIG. 9. This Z-axis lifting body 23 is composed of a base plate 24a parallel to the length of the Y-axis guide rail 8, a sub-plate portion 24b extending perpendicularly from the base plate 24a, a top plate portion 24c that connects the upper ends of the base plate 24a and the sub-plate portion 24b together, and a reinforcing plate material 24d arranged in the recessed corner between the sub-plate portion 24b and the Y-axis guide rail 8. The base plate 24a is fitted with two upper and lower first Z-axis sliders 25a and 25b that are fitted slidably in the Z-axis direction to the first Z-axis rail material 21 of the Z-axis guide rail 7, and the sub-plate portion 24b is fitted with a second Z-axis slider 26 that is fitted slidably in the Z-axis direction to the second Z-axis rail material 22 of the Z-axis guide rail 7. The first Z-axis rail member 21 and the second Z-axis rail member 22 on the Z-axis guide rail 7 side, and the first Z-axis sliders 25a, 25b and the second Z-axis slider 26 provided on the Z-axis lifting body 23 of the Y-axis guide rail 8, allow the Y-axis guide rail 8 to move up and down in the Z-axis direction along the Z-axis guide rail 7 while maintaining a position extending horizontally from the Z-axis guide rail 7 in the Y-axis direction.

Y軸ガイドレール8の昇降用駆動手段27は、図4~図9に示すように、Z軸ガイドレール7の上端部にY軸方向と平行な向きに取り付けられたモーター28と、このモーター28のY軸方向と平行な向きに突出する出力軸28aに取り付けられた駆動回転体29と、Z軸ガイドレール7の下端部に前記駆動用回転体29の真下に位置するようにY軸方向と平行な水平支軸30aによって軸支された従動回転体30、及び上下両回転体29,30間に掛張された巻掛け伝動具31から成る巻掛け伝動手段32によって構成されている。前記巻掛け伝動具31は、図8に示すように平面視において、当該巻掛け伝動具31の内側、即ち、巻掛け伝動具31の両側昇降経路部31a,31b間と上下両回転体29,30間の縦長領域内に、Z軸ガイドレール7に取り付けられている第二Z軸レール材22と、当該第二Z軸レール材22に外嵌するY軸ガイドレール8側の第二Z軸スライダー26とが位置しており、当該巻掛け伝動具31の両側昇降経路部31a,31bの内、Z軸昇降体23の基板24aに隣接する側の昇降経路部31aの一箇所が、押え板31cによって基板24aに挟持固定されている。尚、巻掛け伝動具31の前記昇降経路部31aは、Z軸昇降体23の天板部24cを上下方向に貫通することになるので、当該天板部24cには、巻掛け伝動具31の前記昇降経路部31aが貫通する貫通開口部33が設けられている。 As shown in Figures 4 to 9, the driving means 27 for raising and lowering the Y-axis guide rail 8 is composed of a motor 28 attached to the upper end of the Z-axis guide rail 7 in a direction parallel to the Y-axis direction, a driving rotor 29 attached to an output shaft 28a of the motor 28 protruding in a direction parallel to the Y-axis direction, a driven rotor 30 supported by a horizontal support shaft 30a parallel to the Y-axis direction at the lower end of the Z-axis guide rail 7 so as to be positioned directly below the driving rotor 29, and a wrapped transmission means 32 consisting of a wrapped transmission device 31 stretched between the upper and lower rotors 29, 30. As shown in Figure 8 when viewed in a plane, the wrapped transmission tool 31 has the second Z-axis rail material 22 attached to the Z-axis guide rail 7 and the second Z-axis slider 26 on the Y-axis guide rail 8 side that is fitted onto the second Z-axis rail material 22 positioned inside the wrapped transmission tool 31, i.e., within the vertically elongated area between the two side lifting/lowering path sections 31a, 31b of the wrapped transmission tool 31 and the upper and lower rotating bodies 29, 30, and one location of the lifting/lowering path section 31a on the side adjacent to the base plate 24a of the Z-axis lifting body 23 of the two side lifting/lowering path sections 31a, 31b of the wrapped transmission tool 31 is clamped and fixed to the base plate 24a by a pressure plate 31c. In addition, since the lifting path portion 31a of the wrapped transmission tool 31 passes through the top plate portion 24c of the Z-axis lifting body 23 in the vertical direction, the top plate portion 24c is provided with a through opening 33 through which the lifting path portion 31a of the wrapped transmission tool 31 passes.

縦長断面のY軸ガイドレール8には、その上下両端面にY軸方向に沿ってY軸レール材34,35が従来周知のネジ止め手段により取り付けられている。又、このY軸ガイドレール8の両側面の内、Z軸ガイドレール7のある側とは反対側の側面の上端付近にはY軸方向に沿って連続する凹溝が設けられ、この凹溝内にY軸ラックギヤ36が嵌合した状態でネジ止めされている。このY軸ガイドレール8にY軸方向に往復移動自在に支持されたY軸横動体37にピッキングハンド9が取り付けられている。前記Y軸横動体37は、Y軸ガイドレール8の前記Y軸ラックギヤ36が敷設されている側面に隣り合う垂直基板38と、Y軸ガイドレール8の上側のY軸レール材34に上側から外嵌するように前記垂直基板38の上端内側に取り付けられた上側Y軸スライダー39と、Y軸ガイドレール8の下側のY軸レール材35に下側から外嵌するように前記垂直基板38の下端内側に取り付けられた下側Y軸スライダー40によって構成されている。 The Y-axis guide rail 8 has a vertical cross section, and the Y-axis rail members 34, 35 are attached to both upper and lower end surfaces along the Y-axis direction by a conventionally known screw fastening means. In addition, a continuous groove is provided along the Y-axis direction near the upper end of the side opposite the side where the Z-axis guide rail 7 is located, of both side surfaces of the Y-axis guide rail 8, and the Y-axis rack gear 36 is screwed in a fitted state into this groove. The picking hand 9 is attached to the Y-axis lateral moving body 37 supported on the Y-axis guide rail 8 so as to be freely movable back and forth in the Y-axis direction. The Y-axis horizontal moving body 37 is composed of a vertical base plate 38 adjacent to the side of the Y-axis guide rail 8 on which the Y-axis rack gear 36 is laid, an upper Y-axis slider 39 attached to the inside of the upper end of the vertical base plate 38 so as to fit from above onto the Y-axis rail material 34 on the upper side of the Y-axis guide rail 8, and a lower Y-axis slider 40 attached to the inside of the lower end of the vertical base plate 38 so as to fit from below onto the Y-axis rail material 35 on the lower side of the Y-axis guide rail 8.

上記のY軸横動体37を介してピッキングハンド9をY軸ガイドレール8に沿って往復移動させるためのピッキングハンド移動用駆動手段41は、Y軸横動体37における垂直基板38の上端部前側に上下縦向きに取り付けられたモーター42と、このモーター42の下端から垂直下向きに突出する出力軸42aに取り付けられて前記Y軸ラックギヤ36に咬合するピニオンギヤ43から構成されている。前記垂直基板38の上端部は、ピニオンギヤ43を垂直基板38の後ろ側にあるY軸ラックギヤ36に咬合させるために二股状に形成され、この垂直基板38の上端二股部38a間で前記ピニオンギヤ43より上側にモーター架台部38bが架設されている。 The picking hand movement drive means 41 for reciprocating the picking hand 9 along the Y-axis guide rail 8 via the Y-axis horizontal moving body 37 is composed of a motor 42 attached vertically to the front side of the upper end of the vertical base plate 38 of the Y-axis horizontal moving body 37, and a pinion gear 43 attached to an output shaft 42a protruding vertically downward from the lower end of the motor 42 and engaging with the Y-axis rack gear 36. The upper end of the vertical base plate 38 is formed in a bifurcated shape so that the pinion gear 43 engages with the Y-axis rack gear 36 on the rear side of the vertical base plate 38, and a motor stand part 38b is installed above the pinion gear 43 between the upper bifurcated parts 38a of the vertical base plate 38.

ピッキングハンド9は、図11~図14Bに示すように、Z軸方向に長尺で柱状のピッキングハンド本体44と、このピッキングハンド本体44の下端に取り付けられたピッキングヘッド45、ピッキングハンド本体44をZ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段46、ピッキングハンド本体44の自転範囲制限手段47、及びピッキングヘッド45を水平支軸の周りに傾動させる傾動用駆動手段48から構成されている。ピッキングハンド本体44は、図12~図14Aに示すように、下端に角軸部49aを有する上端軸部49、この上端軸部49の前記角軸部49aに相対回転不能に嵌合され且つ前記角軸部49aに1本のボルト50aで同心状に結合された上側接続用フランジ50、この上側接続用フランジ50との間で、自転範囲制限手段47を構成する制御板47aを挟んだ状態で周方向複数本のボルト51aによって同心状に結合された下側接続用フランジ51、この下側接続用フランジ51から下向きに一体に連設された中継軸部52、及びこの中継軸部52の下端部に外嵌連結された本体軸部53から構成されている。中継軸部52は、下側接続用フランジ51を上端に一体形成されている肉厚丸パイプ材の直径方向両側を偏平状に切削して形成されたような、横断面が中心に丸穴を有する長方形状のものであり、本体軸部53は、前記中継軸部52の外側輪郭に合わせて丸パイプ材の直径方向両側を偏平状に加圧成形したような、横断面が中空長方形状のパイプ材から成り、この本体軸部53の上端部を前記中継軸部52の下端部に外嵌させた状態で複数本のネジ53aにより両者を結合一体化させている。 As shown in Figures 11 to 14B, the picking hand 9 is composed of a long, columnar picking hand body 44 in the Z-axis direction, a picking head 45 attached to the lower end of the picking hand body 44, a rotation drive means 46 for rotating the picking hand body 44 forward and backward around the Z-axis, a rotation range limiting means 47 for the picking hand body 44, and a tilt drive means 48 for tilting the picking head 45 around a horizontal support axis. As shown in Figures 12 to 14A, the picking hand main body 44 is composed of an upper end shaft portion 49 having an angular shaft portion 49a at its lower end, an upper connecting flange 50 that is fitted onto the angular shaft portion 49a of the upper end shaft portion 49 so as to be non-rotatable relative to the angular shaft portion 49a and is concentrically connected to the angular shaft portion 49a with a single bolt 50a, a lower connecting flange 51 that is concentrically connected to the upper connecting flange 50 by multiple bolts 51a in the circumferential direction with a control plate 47a that constitutes the rotation range limiting means 47 sandwiched between the upper connecting flange 50 and the lower connecting flange 51, an intermediate shaft portion 52 that is integrally connected downward from the lower connecting flange 51, and a main body shaft portion 53 that is externally fitted and connected to the lower end of the intermediate shaft portion 52. The intermediate shaft portion 52 is a rectangular cross section with a round hole in the center, formed by cutting both diametric sides of a thick round pipe material with the lower connection flange 51 integrally formed at the upper end into a flat shape, and the main shaft portion 53 is made of a pipe material with a hollow rectangular cross section, formed by pressurizing both diametric sides of a round pipe material into a flat shape to match the outer contour of the intermediate shaft portion 52. The upper end of the main shaft portion 53 is fitted onto the lower end of the intermediate shaft portion 52, and the two are joined together by multiple screws 53a.

上記構成のピッキングハンド本体44は、図11に示すように前記Y軸横動体37の垂直基板38の外側にZ軸方向と平行になるように、上端軸部49の上下両端が軸受け54a,54bによって自転可能に支持されている。この上端軸部49には、上側軸受け54aの直下位置に、前記自転用駆動手段46の巻掛け伝動手段55を構成する従動回転体56bが取り付けられている。巻掛け伝動手段55は、前記従動回転体56bと、上下縦向きのモーター58の下端出力軸58aに取り付けられている駆動回転体56a、及び両回転体56a,56b間に掛張された巻掛け伝動具57によって構成されている。前記モーター58は、平面視においてピッキングハンド本体44に対しX軸ガイドレール2のある側とは反対側へY軸方向に離れた位置に配置され、当該モーター58を支持するモーター支持板59は、上端軸部49を支持する上側軸受け54aから連設されて前記モーター支持板59の側辺上側に重なる取付け板部54cに、並列する垂直向きの2本のボルト60によって取り付けられると共に、図10に示すように垂直基板38に対しても1本の水平向きのボルト61によって取り付けられている。尚、前記上側軸受け54aの取付け板部54cに設けられ且つ垂直向きの2本のボルト60が挿通される2つのボルト孔と、前記垂直基板38に設けられ且つ水平向きのボルト61が挿通する1つのボルト孔とは、Y軸方向に長い長孔になっており、これらボルト60,61を緩めてモーター支持板59をY軸方向に移動させ、モーター58側の駆動回転体56aとピッキングハンド本体44側の従動回転体56bとの間の間隔を変えて、巻掛け伝動具57の張力を調整することができるように構成されている。 As shown in Fig. 11, the picking hand body 44 configured as described above is supported by bearings 54a and 54b at both the upper and lower ends of the upper end shaft portion 49 so as to be rotatable on the outside of the vertical base plate 38 of the Y-axis horizontal moving body 37 in parallel with the Z-axis direction. A driven rotor 56b constituting the winding transmission means 55 of the rotation drive means 46 is attached to this upper end shaft portion 49 directly below the upper bearing 54a. The winding transmission means 55 is composed of the driven rotor 56b, a driving rotor 56a attached to the lower end output shaft 58a of a vertically oriented motor 58, and a winding transmission tool 57 stretched between the two rotors 56a and 56b. The motor 58 is positioned in a position away from the X-axis guide rail 2 in the Y-axis direction relative to the picking hand main body 44 in a plan view, and a motor support plate 59 supporting the motor 58 is attached to an attachment plate portion 54c that is connected to the upper bearing 54a that supports the upper end shaft portion 49 and overlaps the upper side of the side edge of the motor support plate 59 by two parallel vertical bolts 60, and is also attached to the vertical base plate 38 by a single horizontal bolt 61 as shown in Figure 10. The two bolt holes in the mounting plate portion 54c of the upper bearing 54a through which the two vertical bolts 60 are inserted, and the one bolt hole in the vertical base plate 38 through which the horizontal bolt 61 is inserted, are elongated holes in the Y-axis direction. By loosening these bolts 60, 61, the motor support plate 59 can be moved in the Y-axis direction to change the distance between the driving rotor 56a on the motor 58 side and the driven rotor 56b on the picking hand main body 44 side, and the tension of the winding transmission 57 can be adjusted.

図12~図14Bに示すように、ピッキングヘッド45は、下側に3つの負圧吸着ヘッド単体62a~62cが取り付けられた基盤63を備えている。ピッキングハンド本体44を構成している本体軸部53の下端には、下窄まりの軸受け部材64が取り付けられており、この軸受け部材64の下端部が前記ピッキングヘッド45の基盤63の中心位置から上向きに突設された軸受け65に、前記本体軸部53の短辺方向の水平支軸66によって傾動自在に軸支されている。前記軸受け部材64は、上端に二股状差込み部64aが連設され、この二股状差込み部64aを前記本体軸部53の両短辺内側に差し込んでそれぞれネジ64bによって固着されている。又、この軸受け部材64は、ピッキングヘッド45の基盤63が水平支軸66の周りに傾動したときに、当該基盤63が接近してくる側の側面(本体軸部53の両短辺に繋がる両側面)が逆V字形に傾斜し、この傾斜両側面に、球面状頭部を備えた傾動制限ネジ67a,67bが、突出量調整可能に取り付けられている。これら傾動制限ネジ67a,67bは、図15に示すように、ピッキングヘッド45が許容角度以上に傾動するのを当該傾動制限ネジ67a/67bがピッキングヘッド45の基盤63の上面に当接して阻止するものであるが、この実施例では前記基盤63の上面の傾動制限ネジ67a,67bに当接する箇所に、図14Bに示すように、水平支軸66に対して直交する方向に沿って底面が円弧形の凹溝部68a,68bを形成し、この凹溝部68a/68bの底面に傾動制限ネジ67a/67bの球面状頭部が当接するように構成している。 As shown in Figures 12 to 14B, the picking head 45 has a base 63 on the underside of which three negative pressure suction head units 62a to 62c are attached. A bearing member 64 that tapers downward is attached to the lower end of the main body shaft 53 that constitutes the picking hand main body 44, and the lower end of this bearing member 64 is supported by a horizontal support shaft 66 in the short side direction of the main body shaft 53 so as to be able to tilt freely on a bearing 65 that protrudes upward from the center position of the base 63 of the picking head 45. The bearing member 64 has a bifurcated insertion portion 64a connected to the upper end, and the bifurcated insertion portion 64a is inserted into the inside of both short sides of the main body shaft 53 and fixed by screws 64b. In addition, when the base 63 of the picking head 45 tilts around the horizontal support shaft 66, the side of the bearing member 64 to which the base 63 approaches (both side surfaces connected to both short sides of the main body shaft portion 53) is inclined in an inverted V shape, and tilt limiting screws 67a, 67b with spherical heads are attached to both inclined sides so that the amount of protrusion can be adjusted. As shown in FIG. 15, these tilt limiting screws 67a and 67b abut against the upper surface of the base 63 of the picking head 45 to prevent the picking head 45 from tilting beyond the allowable angle. In this embodiment, as shown in FIG. 14B, grooves 68a and 68b with arc-shaped bottom surfaces are formed along a direction perpendicular to the horizontal support shaft 66 at the points where the tilt limiting screws 67a and 67b abut against the upper surface of the base 63, and the spherical heads of the tilt limiting screws 67a and 67b abut against the bottom surfaces of the grooves 68a and 68b.

ピッキングヘッド45の傾動用駆動手段48は、図12~図14Bに示すように、ピッキングハンド本体44の本体軸部53より上方に突出している中継軸部52の偏平側面部を水平向きに貫通する中空水平支軸70と、中継軸部52の両側で前記中空水平支軸70に一端部が取り付けられ且つ互いに逆向き水平方向に延出する一対の可動レバー71,72、両可動レバー71,72の遊端部に前記中空水平支軸70と平行な水平支軸(ボルトナットのボルト軸部)73a,74aによって上端部が軸支連結された2本の押し引きリンク73,74、前記中空水平支軸70の一端に出力軸75aが挿入固定された水平横向きのモーター75から構成されている。このモーター75の出力軸75a側の端部に取り付けられたモーター支持用垂直板76の上端には、自転範囲制限手段47を構成する補助制御ブロック47bが一体形成され、この補助制御ブロック47bが前記制御板47aの側辺にボルト47cによって固着されている。前記制御板47aは、先に説明したようにピッキングハンド本体44を構成している上端軸部49と中継軸部52との間に上下両接続用フランジ50,51を介して固着されてピッキングハンド本体44と一体に自転するものであるから、モーター75もピッキングハンド本体44と一体に公転することになる。 As shown in Figures 12 to 14B, the tilt drive means 48 for the picking head 45 is composed of a hollow horizontal support shaft 70 that penetrates horizontally through the flat side portion of the intermediate shaft portion 52 that protrudes upward from the main shaft portion 53 of the picking hand main body 44, a pair of movable levers 71, 72 that have one end attached to the hollow horizontal support shaft 70 on both sides of the intermediate shaft portion 52 and extend horizontally in opposite directions, two push-pull links 73, 74 whose upper ends are axially connected to the free ends of both movable levers 71, 72 by horizontal support shafts (bolt shaft portions of the bolt and nut) 73a, 74a that are parallel to the hollow horizontal support shaft 70, and a horizontally oriented motor 75 whose output shaft 75a is inserted and fixed to one end of the hollow horizontal support shaft 70. An auxiliary control block 47b constituting the rotation range limiting means 47 is integrally formed on the upper end of the motor support vertical plate 76 attached to the end of the output shaft 75a side of the motor 75, and this auxiliary control block 47b is fixed to the side of the control plate 47a by bolts 47c. As described above, the control plate 47a is fixed between the upper end shaft portion 49 and the intermediate shaft portion 52 constituting the picking hand main body 44 via the upper and lower connection flanges 50, 51, and rotates integrally with the picking hand main body 44, so the motor 75 also revolves integrally with the picking hand main body 44.

モーター75の出力軸75aによって回転駆動される前記中空水平支軸70は、外端側に一方の可動レバー71が一体形成されている内側筒状軸体77と、外端側に他方の可動レバー72が一体形成されている外側筒状軸体78とから構成されたもので、内側筒状軸体77は、モーター75の出力軸75aに外嵌すると共に当該出力軸75aにキー止めされた状態で中継軸部52の貫通孔52aに内側筒状軸体77の内端部を挿入し、外側筒状軸体78は、中継軸部52の貫通孔52aに外側から挿入すると共に、モーター75の出力軸75aの外端部に嵌合させて内側筒状軸体77の内端に当接させている。この状態で外側筒状軸体78の外端中心部に設けられた取付け孔に締結用ボルト79が挿入され、当該締結用ボルト79を、モーター75の出力軸75aに設けられたネジ孔に捩じ込むことにより、ピッキングハンド本体44に対する中空水平支軸70の組み付けが完了する。このように組み付けられた中空水平支軸70の内外両可動レバー71,72が相対的に回転するのを完全に防止するため、図12に示されるように、貫通孔52a内に入り込む内側筒状軸体77の内端部と、当該内側筒状軸体77の内端部に軸方向に当接する外側筒状軸体78の内端部とに、凹部と凸部が互いに軸方向に嵌合して周方向の相対回転を阻止する嵌合部80を設けておくことができる。 The hollow horizontal support shaft 70, which is rotated by the output shaft 75a of the motor 75, is composed of an inner cylindrical shaft body 77 with one movable lever 71 formed integrally on its outer end side, and an outer cylindrical shaft body 78 with the other movable lever 72 formed integrally on its outer end side. The inner cylindrical shaft body 77 is fitted onto the output shaft 75a of the motor 75 and the inner end of the inner cylindrical shaft body 77 is inserted into the through hole 52a of the intermediate shaft portion 52 while being keyed to the output shaft 75a. The outer cylindrical shaft body 78 is inserted into the through hole 52a of the intermediate shaft portion 52 from the outside and is fitted onto the outer end of the output shaft 75a of the motor 75 so as to abut against the inner end of the inner cylindrical shaft body 77. In this state, a fastening bolt 79 is inserted into an attachment hole provided in the center of the outer end of the outer cylindrical shaft 78, and the fastening bolt 79 is screwed into a screw hole provided in the output shaft 75a of the motor 75, completing the assembly of the hollow horizontal support shaft 70 to the picking hand body 44. In order to completely prevent the inner and outer movable levers 71, 72 of the hollow horizontal support shaft 70 assembled in this manner from rotating relative to each other, as shown in FIG. 12, a fitting portion 80 can be provided on the inner end of the inner cylindrical shaft 77 that enters the through hole 52a and the inner end of the outer cylindrical shaft 78 that abuts against the inner end of the inner cylindrical shaft 77 in the axial direction, where the recess and protrusion fit together in the axial direction to prevent relative rotation in the circumferential direction.

前記可動レバー71,72に上端が軸支連結されている前記押し引きリンク73,74は、その下端が、ピッキングヘッド45の基盤63の上側に突設された一対の軸受け81,82に、当該基盤63とピッキングハンド本体44の本体軸部53とを連結している水平支軸66と平行な水平支軸81a,82aによって軸支連結している。図14Aに示すように、両可動レバー71,72が水平状態にあるとき、両押し引きリンク73,74によって連結されているピッキングヘッド45の基盤63も水平状態になっている。そしてこの状態を中空水平支軸70の軸心方向から見たとき、両押し引きリンク73,74は、上端近傍位置まではピッキングハンド本体44の本体軸部53と平行な直線状になっており、この直線状部分から上端までが斜め外側へ広がるように傾斜している。一方、図11に示すように、モーター75を横から見る(ピッキングハンド本体44の本体軸部53の巾の狭い側面を見る)状態では、両押し引きリンク73,74は、巾の狭い本体軸部53の両側で全長にわたって直線状に見えることになる。 The push-pull links 73, 74, the upper ends of which are pivotally connected to the movable levers 71, 72, are pivotally connected at their lower ends to a pair of bearings 81, 82 protruding from the upper side of the base 63 of the picking head 45 by horizontal support shafts 81a, 82a parallel to the horizontal support shaft 66 connecting the base 63 and the main body shaft 53 of the picking hand main body 44. As shown in FIG. 14A, when both movable levers 71, 72 are in a horizontal state, the base 63 of the picking head 45 connected by both push-pull links 73, 74 is also in a horizontal state. When this state is viewed from the axial direction of the hollow horizontal support shaft 70, both push-pull links 73, 74 are linearly parallel to the main body shaft 53 of the picking hand main body 44 up to a position near the upper end, and are inclined so as to expand diagonally outward from this linear portion to the upper end. On the other hand, as shown in FIG. 11, when the motor 75 is viewed from the side (looking at the narrow side of the main body shaft portion 53 of the picking hand main body 44), both push-pull links 73, 74 appear to be linear over the entire length on both sides of the narrow main body shaft portion 53.

上記のように両可動レバー71,72とピッキングヘッド45の基盤63が水平状態にあるときを傾動待機状態とし、係る状態からモーター75を正回転方向に稼働させて、中空水平支軸70から左右両側に水平に延出していた可動レバー71,72を、図15に実線で示すように可動レバー71を上方に移動する向きに正方向に傾動させて押し引きリンク73を引き上げることにより、ピッキングヘッド45の基盤63を、傾動制限ネジ67aに当接する正方向傾動限姿勢(角度 Maxθ<90度)まで水平支軸64の周りに正方向に傾動させることができる。上記の傾動待機状態からモーター75を逆回転方向に稼働させて、図15に仮想線で示すように可動レバー72を上方に移動する向きに所定角度だけ逆方向に傾動させて押し引きリンク74を引き上げることにより、ピッキングヘッド45の基盤63を、傾動制限ネジ67bに当接する逆方向傾動限姿勢まで水平支軸64の周りに逆方向に傾動させることができる。勿論、図16に示すように、可動レバー71,72の傾動角度を縮小させて、ピッキングヘッド45を正方向又は逆方向傾動限姿勢(角度
Maxθ<90度)に至るまでの任意の傾動姿勢(角度θ<Maxθ)に切り換えて使用することもできる。尚、構造上、可動レバー71,72と押し引きリンク73,74とを軸支連結する位置(水平支軸73a,74aの位置)と、押し引きリンク73,74とピッキングヘッド45側の軸受け81,82とを軸支連結する位置(水平支軸81a,82aの位置)を全て固定することはできないので、この実施例では、可動レバー71,72に設けられる水平支軸73a,74aの軸孔を、これら可動レバー71,72の長さ方向に対して直角向きに長孔としている。
As described above, when both movable levers 71, 72 and the base 63 of the picking head 45 are in a horizontal state, this is referred to as a tilt standby state. From this state, the motor 75 is operated in the forward rotation direction to tilt the movable levers 71, 72 extending horizontally on both the left and right sides from the hollow horizontal support shaft 70 in the forward direction, in the direction that moves the movable lever 71 upward, as shown by the solid line in FIG. 15, and pull up the push-pull link 73, thereby allowing the base 63 of the picking head 45 to be tilted in the forward direction around the horizontal support shaft 64 to a forward tilt limit position (angle Maxθ<90 degrees) in which it abuts against the tilt limit screw 67a. From the above-mentioned tilt standby state, the motor 75 is operated in the reverse rotation direction, and the movable lever 72 is tilted in the reverse direction by a predetermined angle in the direction of moving upward as shown by the imaginary line in Figure 15, thereby pulling up the push-pull link 74, whereby the base 63 of the picking head 45 can be tilted in the reverse direction about the horizontal support shaft 64 to the reverse tilt limit position where it abuts against the tilt limit screw 67b. Of course, as shown in Figure 16, the tilt angle of the movable levers 71, 72 can be reduced to move the picking head 45 to the forward or reverse tilt limit position (angle
It is also possible to switch to any tilting posture (angle θ<Maxθ) up to Maxθ<90 degrees). Note that, due to the structure, it is not possible to fix all of the positions where the movable levers 71, 72 and the push-pull links 73, 74 are axially connected (positions of the horizontal support shafts 73a, 74a) and the positions where the push-pull links 73, 74 and the bearings 81, 82 on the picking head 45 side are axially connected (positions of the horizontal support shafts 81a, 82a). Therefore, in this embodiment, the shaft holes of the horizontal support shafts 73a, 74a provided on the movable levers 71, 72 are elongated holes oriented perpendicular to the length direction of the movable levers 71, 72.

尚、この実施例では、ピッキングヘッド45に3つの負圧吸着ヘッド単体62a~62cが、ピッキングヘッド45の自転軸心の周囲に等間隔おき(120度間隔)に配置されているが、吸着対象のワークの被吸着面の形状や向きなどに応じて自転用駆動手段46のモーター58を稼働させ、ピッキングハンド本体44と共にピッキングヘッド45を自転させて3つの負圧吸着ヘッド単体62a~62cの配置状態を変えることが可能である。2つの負圧吸着ヘッド単体を並列させているピッキングヘッドや、例えば2~3本の開閉指を備えた把持具でワークを掴むタイプのものであるときも、上記のようにピッキング対象のワークの向きなどに応じてピッキングヘッドの向きを自転により変更できる方が、ピッキング作業を確実に行う上で好都合である。前記3つの負圧吸着ヘッド単体62a~62cは、図14Bに示すように、平面視において基盤63上の自転軸心を通り且つ基盤63の傾動中心軸となる水平支軸66に対して水平方向に直交する仮想中心線63a上に1つの負圧吸着ヘッド単体62aが配置され、他の2つの負圧吸着ヘッド単体62b,62cが前記仮想中心線63aに対して左右対称位置に配置された構成になっている。 In this embodiment, the three negative pressure suction head units 62a to 62c are arranged at equal intervals (120 degree intervals) around the rotation axis of the picking head 45, but it is possible to operate the motor 58 of the rotation drive means 46 and rotate the picking head 45 together with the picking hand body 44 according to the shape and orientation of the surface to be suctioned of the workpiece to be picked, thereby changing the arrangement of the three negative pressure suction head units 62a to 62c. Even in the case of a picking head having two negative pressure suction head units arranged in parallel, or a type that grasps a workpiece with a gripper having, for example, two to three open and closed fingers, it is more convenient for reliably performing the picking work if the orientation of the picking head can be changed by rotating according to the orientation of the workpiece to be picked, as described above. As shown in FIG. 14B, the three negative pressure suction head units 62a to 62c are arranged such that, in a plan view, one negative pressure suction head unit 62a is arranged on an imaginary center line 63a that passes through the rotation axis of the base 63 and is horizontally perpendicular to a horizontal support shaft 66 that serves as the central axis of tilting of the base 63, and the other two negative pressure suction head units 62b and 62c are arranged in symmetrical positions with respect to the imaginary center line 63a.

上記のようにピッキングハンド本体44を自転させる場合、このピッキングハンド本体44に取り付けられている傾動用駆動手段48もピッキングハンド本体44と一体に回転することになる。即ち、ピッキングハンド本体44から水平横向きに突出している傾動用駆動手段48のモーター75がピッキングハンド本体44のZ軸方向の自転中心線の周りに公転することになる。この実施例では、ピッキングハンド本体44が自転する前の自転待機状態では、図10、図11、及び図17に示すように傾動用駆動手段48のモーター75が、自転用駆動手段46のモーター58の真下位置でY軸ガイドレール8と平行になる向きに設定されている。この自転待機状態では、図14Bに示したピッキングヘッド45の基盤63の仮想中心線63aが、図11に示す傾動用駆動手段のモーター75(中空水平支軸70)の水平軸心に対して直交する向きとなるように構成している。 When the picking hand body 44 is rotated as described above, the tilting drive means 48 attached to the picking hand body 44 also rotates together with the picking hand body 44. That is, the motor 75 of the tilting drive means 48 protruding horizontally from the picking hand body 44 revolves around the rotation center line of the picking hand body 44 in the Z-axis direction. In this embodiment, in the rotation standby state before the picking hand body 44 rotates, the motor 75 of the tilting drive means 48 is set in a direction parallel to the Y-axis guide rail 8 directly below the motor 58 of the rotation drive means 46 as shown in Figures 10, 11, and 17. In this rotation standby state, the virtual center line 63a of the base 63 of the picking head 45 shown in Figure 14B is configured to be perpendicular to the horizontal axis of the motor 75 (hollow horizontal support shaft 70) of the tilting drive means shown in Figure 11.

ピッキングハンド本体44の自転範囲制限手段47は、ピッキングハンド本体44の上端軸部49と中継軸部52との間に取り付けられてピッキングハンド本体44と一体に回転する制御板47aと、この制御板47aの側辺に固定されている補助制御ブロック47bと、Y軸横動体37における垂直基板38の下端から下向きに連設された角軸状の自転制止用突出部47dから構成されている。前記制御板47aには、その周囲一箇所に第一突出側面部83が設けられ、前記補助制御ブロック47bには、その長さ方向の一端寄りの位置に第二突出側面部84が設けられている。 The rotation range limiting means 47 of the picking hand main body 44 is composed of a control plate 47a that is attached between the upper end shaft portion 49 and the intermediate shaft portion 52 of the picking hand main body 44 and rotates integrally with the picking hand main body 44, an auxiliary control block 47b that is fixed to the side of the control plate 47a, and a rotation inhibiting protrusion 47d in the shape of a square shaft that is connected downward from the lower end of the vertical base plate 38 of the Y-axis lateral movement body 37. The control plate 47a is provided with a first protruding side portion 83 at one location around its periphery, and the auxiliary control block 47b is provided with a second protruding side portion 84 at a position near one end in the length direction.

図17に示すピッキングハンド本体44は、先に説明した自転待機状態にあり、この状態では、制御板47aと補助制御ブロック47bの周囲は前記自転制止用突出部47dから離れている。この状態から自転用駆動手段46のモーター58を稼働させて、傾動用駆動手段48のモーター75が平面視においてY軸ガイドレール8に接近する時計回りにピッキングハンド本体44を自転させると、図18に示すように、前記傾動用駆動手段48のモーター75が時計回りに角度66度回転したときに補助制御ブロック47bの第二突出側面部84が前記自転制止用突出部47dの表面に当接して、それ以上の時計回りの自転が不能になる。又、図17に示す自転待機状態から自転用駆動手段46のモーター58を逆回転方向に稼働させて、傾動用駆動手段48のモーター75が平面視においてY軸ガイドレール8から離れる反時計回りにピッキングハンド本体44を自転させると、図19に示すように、前記傾動用駆動手段48のモーター75が反時計回りに角度114度回転したときに制御板47aの第一突出側面部83が前記自転制止用突出部47dの内側面に当接して、それ以上の反時計回りの自転が不能になる。即ち、自転待機状態にあるピッキングハンド本体44は、時計回りには角度66度まで、反時計回りには角度114度まで、合計斜め180度範囲内で自由に自転させることができる構造となっている。 The picking hand body 44 shown in Figure 17 is in the rotation standby state described above, in which the periphery of the control plate 47a and the auxiliary control block 47b is away from the rotation inhibiting protrusion 47d. When the motor 58 of the rotation drive means 46 is operated from this state to rotate the picking hand body 44 clockwise so that the motor 75 of the tilt drive means 48 approaches the Y-axis guide rail 8 in a plan view, as shown in Figure 18, when the motor 75 of the tilt drive means 48 rotates clockwise by an angle of 66 degrees, the second protruding side portion 84 of the auxiliary control block 47b abuts against the surface of the rotation inhibiting protrusion 47d, making further clockwise rotation impossible. 17, the motor 58 of the rotation drive means 46 is operated in the reverse direction to rotate the picking hand body 44 counterclockwise away from the Y-axis guide rail 8 in a plan view, and as shown in FIG. 19, when the motor 75 of the tilt drive means 48 rotates counterclockwise by an angle of 114 degrees, the first protruding side surface 83 of the control plate 47a abuts against the inner surface of the rotation inhibition protrusion 47d, making further counterclockwise rotation impossible. In other words, the picking hand body 44 in the rotation standby state is structured to be freely rotated clockwise up to an angle of 66 degrees and counterclockwise up to an angle of 114 degrees, within a total diagonal range of 180 degrees.

Y軸横動体37に支持されているピッキングハンド本体44は、ピッキングハンド移動用駆動手段41のモーター42を稼働させて、Y軸ガイドレール8に沿ってY軸方向に往復移動させることができるが、このピッキングハンド本体44が、図17に示すようにZ軸ガイドレール7に接近する方向に横動したとき、図3及び図17~図19に示すように、Y軸横動体37の垂直基板38の側辺がY軸ガイドレール8の側面に取り付けられているストッパーボルト85に当接するZ軸ガイドレール7側の行程端で停止する。この状態においてピッキングハンド本体44を、自転用駆動手段46のモーター58を稼働させて時計回りに限界の角度66度まで自転させたとき、ピッキングハンド本体44と一体に公転する傾動用駆動手段48のモーター75は、図18に示すようにZ軸ガイドレール7の前側に配置されている、Y軸ガイドレール8の昇降用駆動手段27における巻掛け伝動具31に接触する直前の位置で停止している。又、ピッキングハンド本体44を、自転用駆動手段46のモーター58を逆回転方向に稼働させて反時計回りに限界の角度114度まで自転させたときは、前記傾動用駆動手段48のモーター75は、図19に示すように平面視でX軸ガイドレール2と接触する直前の位置で停止している。従って、Y軸ガイドレール8がZ軸ガイドレール7に沿って昇降移動して、前記傾動用駆動手段48のモーター75の高さが前記X軸ガイドレール2の高さ範囲内にあるときでも、ピッキングハンド本体44が反時計回りに限界の角度114度まで自転しても、傾動用駆動手段48のモーター75がX軸ガイドレール2に衝突する恐れはない。 The picking hand body 44 supported by the Y-axis horizontal moving body 37 can be moved back and forth in the Y-axis direction along the Y-axis guide rail 8 by operating the motor 42 of the picking hand movement drive means 41, but when the picking hand body 44 moves laterally in a direction approaching the Z-axis guide rail 7 as shown in FIG. 17, it stops at the end of its travel on the Z-axis guide rail 7 side where the side edge of the vertical base plate 38 of the Y-axis horizontal moving body 37 abuts against the stopper bolt 85 attached to the side of the Y-axis guide rail 8, as shown in FIG. 3 and FIG. 17 to FIG. 19. In this state, when the picking hand body 44 is rotated clockwise to the limit angle of 66 degrees by operating the motor 58 of the rotation drive means 46, the motor 75 of the tilt drive means 48, which revolves together with the picking hand body 44, stops at a position just before contacting the winding transmission device 31 of the lift drive means 27 of the Y-axis guide rail 8, which is arranged in front of the Z-axis guide rail 7, as shown in FIG. 18. In addition, when the picking hand body 44 is rotated counterclockwise to the limit angle of 114 degrees by operating the motor 58 of the rotation drive means 46 in the reverse direction, the motor 75 of the tilt drive means 48 stops at a position just before contacting the X-axis guide rail 2 in a plan view as shown in FIG. 19. Therefore, even when the Y-axis guide rail 8 moves up and down along the Z-axis guide rail 7 and the height of the motor 75 of the tilt drive means 48 is within the height range of the X-axis guide rail 2, there is no risk of the motor 75 of the tilt drive means 48 colliding with the X-axis guide rail 2 even if the picking hand body 44 rotates counterclockwise to the limit angle of 114 degrees.

以上のように構成されたピッキング装置は、例えば図1及び図2に示す作業用定位置PAに所定向きにセットされたワーク取出し作業対象の搬送用コンテナ1A内のばら積みワーク(ピッキングヘッド45の3つの負圧吸着ヘッド単体62a~62cによって吸着して吊り上げられるワーク)の内、選択された特定ワークを、ピッキングハンド9のピッキングヘッド45により吸着して吊り上げ、このピッキングした特定ワークを、隣の作業用定位置PBにセットされているワーク搬入作業対象の搬送用コンテナ1B内の所定位置に搬入するような作業に供される。この場合、ピッキングハンド9のピッキングヘッド45をXYZ3次元方向に移動させるために、Z軸ガイドレール7をX軸方向に移動させるZ軸ガイドレール移動用駆動手段16と、前記Y軸ガイドレール8をZ軸方向に昇降移動させるY軸ガイドレール昇降用駆動手段27と、ピッキングハンド9をY軸方向に移動させるピッキングハンド移動用駆動手段41が、先に詳細に説明したように運転される。 The picking device configured as above is used to pick up a specific work selected from among the bulk work (works to be sucked and lifted by the three negative pressure suction heads 62a to 62c of the picking head 45) in the transport container 1A for work removal set in a predetermined direction at the fixed work position PA shown in Figures 1 and 2, and then to transport the picked specific work to a predetermined position in the transport container 1B for work loading set at the adjacent fixed work position PB. In this case, in order to move the picking head 45 of the picking hand 9 in the XYZ three-dimensional directions, the Z-axis guide rail movement drive means 16 for moving the Z-axis guide rail 7 in the X-axis direction, the Y-axis guide rail lift drive means 27 for lifting and lowering the Y-axis guide rail 8 in the Z-axis direction, and the picking hand movement drive means 41 for moving the picking hand 9 in the Y-axis direction are operated as described in detail above.

上記のピッキング装置の運転時には、図1に示すようにピッキングヘッド45は、Z軸ガイドレール7の上端位置と下端位置との間のY軸ガイドレール8の昇降移動を伴って、搬送用コンテナ1A,1B内の底面に隣接する下降限高さから、X軸ガイドレール2の上端レベル付近の上昇限高さまでのZ軸方向昇降範囲ZE内でZ軸方向に昇降移動することができ、又、図2に示すようにピッキングハンド9は、X軸ガイドレール2の始端位置と終端位置との間のZ軸ガイドレール7のX軸方向の横動を伴って、作業用定位置PAにあるコンテナ1Aの左端位置(コンテナ1Bに隣接する側とは反対側)付近から作業用定位置PBにあるコンテナ1Bの右端位置を十分に超える位置までのX軸方向水平移動範囲XE内をX軸方向に往復移動することができ、更に、図3に示すようにピッキングハンド9は、Y軸ガイドレール8の遊端位置からZ軸ガイドレール7に最接近する基端位置までの間の、各作業用定位置PA,PBにあるコンテナ1A,1Bの短辺長さを十分に超えるY軸方向水平移動範囲YE内をY軸方向に往復移動することができるので、コンテナ1A内の如何なる位置にある特定ワークもコンテナ1Aより上方にピッキングし、その特定ワークを隣のコンテナ1B内の如何なる場所にも搬入することができる。尚、Y軸方向水平移動範囲YEを規制するために、Y軸ガイドレール8の内端側と外端側とには、Y軸横動体37の垂直基板38の両側辺に当接する前記ストッパーボルト85とストッパーピン86とが突設されている。尚、ストッパーボルト85は組立て完了時点で取り付けられるものであって、Y軸ガイドレール8にY軸横動体37を組み付けた段階では、当該Y軸横動体37がY軸ガイドレール8の内端側から外れ落ちるのを防止するストッパーピン87が設けられている。 During operation of the above-mentioned picking device, as shown in FIG. 1, the picking head 45 can move up and down in the Z-axis direction within the Z-axis direction lifting range ZE from the lower limit height adjacent to the bottom surface of the transport container 1A, 1B to the upper limit height near the upper end level of the X-axis guide rail 2, accompanied by the lifting and lowering movement of the Y-axis guide rail 8 between the upper end position and the lower end position of the Z-axis guide rail 7. Also, as shown in FIG. 2, the picking hand 9 can be operated from near the left end position of the container 1A at the fixed work position PA (opposite the side adjacent to the container 1B) by the lateral movement in the X-axis direction of the Z-axis guide rail 7 between the start end position and the end end position of the X-axis guide rail 2. 3, the picking hand 9 can reciprocate in the X-axis direction within the X-axis horizontal movement range XE to a position sufficiently beyond the right end position of the container 1B at the work fixed position PB, and further, as shown in FIG. 3, the picking hand 9 can reciprocate in the Y-axis direction within the Y-axis horizontal movement range YE, which sufficiently exceeds the short side length of the containers 1A and 1B at each work fixed position PA and PB between the free end position of the Y-axis guide rail 8 and the base end position closest to the Z-axis guide rail 7, so that a specific workpiece at any position in the container 1A can be picked up above the container 1A and the specific workpiece can be carried to any place in the adjacent container 1B. In order to regulate the Y-axis horizontal movement range YE, the stopper bolt 85 and the stopper pin 86 that abut against both sides of the vertical base plate 38 of the Y-axis lateral moving body 37 are protrudingly provided on the inner end side and the outer end side of the Y-axis guide rail 8. The stopper bolt 85 is installed when assembly is complete, and when the Y-axis lateral moving body 37 is attached to the Y-axis guide rail 8, a stopper pin 87 is provided to prevent the Y-axis lateral moving body 37 from falling off the inner end of the Y-axis guide rail 8.

上記の搬送用コンテナ1A内からの特定ワークのピッキング作業と、ピッキングした特定ワークを搬送用コンテナ1B内の所定位置に搬入する作業は、原則としてピッキングヘッド45が傾動前の水平姿勢で且つ自転待機状態にある向きのまま行われるが、ピッキング対象のワークの姿勢や向きなどによっては、ピッキングヘッド45の傾動用駆動手段48を稼働させてピッキングヘッド45を水平支軸66の周りに傾動許容範囲内の任意の角度だけ傾動させたり、ピッキングハンド本体44の自転用駆動手段46を稼働させてピッキングハンド本体44と共にピッキングヘッド45を斜め180度の範囲内で自転させることができる。 The above-mentioned work of picking a specific work from within the transport container 1A and the work of transporting the picked specific work to a predetermined position within the transport container 1B are generally performed with the picking head 45 in a horizontal position before tilting and in a rotation standby orientation. However, depending on the position and orientation of the work to be picked, the tilting drive means 48 of the picking head 45 can be operated to tilt the picking head 45 around the horizontal support shaft 66 by any angle within the tilt tolerance range, or the rotation drive means 46 of the picking hand main body 44 can be operated to rotate the picking head 45 together with the picking hand main body 44 within a diagonal range of 180 degrees.

尚、以上の実施例において、Y軸ガイドレール2の昇降用駆動手段27に使用されている巻掛け伝動手段32や、ピッキングハンド本体44の自転用駆動手段46に使用されている巻掛け伝動手段55は、平ベルト、Vベルト、タイミングベルト、ワイヤー、チエンなどを使用する、従来周知の各種のものが利用できるが、いろいろな観点からタイミングベルトを使用する巻掛け伝動手段を利用するのが望ましい。又、本発明におけるピッキングヘッド45として、3つの負圧吸引ヘッド単体62a~62cを自転軸心の周りに等間隔おきに配置した構造のものを例示しているが、これは一例であって、取り扱うワークの性状やサイズ、重量などに応じて、従来周知の磁気吸着タイプのもの、複数本の開閉指を使用してワークを把持する把持タイプのものなども利用できる。 In the above embodiment, the winding transmission means 32 used in the lifting drive means 27 of the Y-axis guide rail 2 and the winding transmission means 55 used in the rotation drive means 46 of the picking hand body 44 can be various types of conventionally known means using flat belts, V-belts, timing belts, wires, chains, etc., but it is preferable to use a winding transmission means using a timing belt from various viewpoints. In addition, as the picking head 45 in the present invention, a structure in which three negative pressure suction head units 62a to 62c are arranged at equal intervals around the rotation axis is exemplified, but this is only one example, and depending on the properties, size, weight, etc. of the work to be handled, a conventionally known magnetic suction type or a gripping type that grips the work using multiple opening and closing fingers can also be used.

本発明のピッキング装置は、搬送用コンテナにばら積みされている各種ワークの取出しに活用できるものである。 The picking device of the present invention can be used to pick up various types of workpieces that are bulk loaded into transport containers.

1A ワーク取出し作業対象の搬送用コンテナ
1B ワーク搬入作業対象の搬送用コンテナ
2 X軸ガイドレール
3 架台
4a~4c 上側梁材
5a~5c 下側梁材
6 柱材
7 Z軸ガイドレール
8 Y軸ガイドレール
9 ピッキングハンド
10a,10b X軸レール材
11 X軸ラックギヤ
12 X軸横動体
13 基板
14a,14b 下側X軸スライダー
15a,15b 上側X軸スライダー
16 Z軸ガイドレール移動用駆動手段
17 水平支持板
18,28,42,58,75 モーター
19 ピニオンギヤ
20 雌ネジ体
21 第一Z軸レール材
22 第二Z軸レール材
23 Z軸昇降体
24a 基板
24b 副板部
24c 天板部
24d 補強用板材
25a,25b 第一Z軸スライダー
26 第二Z軸スライダー
27 Y軸ガイドレール昇降用駆動手段
29,30,56a,56b 巻掛け伝動手段を構成する回転体
30a 水平支軸
31,57 巻掛け伝動手段を構成する巻掛け伝動具
31a,31b 巻掛け伝動具の両側昇降経路部
31c ベルト押え板
32,55 巻掛け伝動手段
33 貫通開口部
34,35 Y軸レール材
36 Y軸ラックギヤ
37 Y軸横動体
38 垂直基板
38a 垂直基板の上端二股部
38b モーター架台部
39,40 Y軸スライダー
41 ピッキングハンド移動用駆動手段
43 ピニオンギヤ
44 ピッキングハンド本体
45 ピッキングヘッド
46 自転用駆動手段
47 自転範囲制限手段
47a 制御板
47b 補助制御ブロック
47c,50a,60,61,79 ボルト
47d 自転制止用突出部
48 傾動用駆動手段
49 上端軸部
49a 角軸部
50 上側接続用フランジ
51 下側接続用フランジ
51a 複数本のボルト
52 中継軸部
52a 貫通孔
53 本体軸部
53a 複数本のネジ
54a,54b 上下一対の軸受け
54c 取付け板部
59 モーター支持板
62a~62c 負圧吸着ヘッド単体
63 基盤
63a 仮想中心線
64 ピッキングハンド本体下端の軸受け部材
64a 二股状差込み部
64b ネジ
65 軸受け
66 水平支軸
67a,67b 傾動制限ネジ
68a,68b 凹溝部
69 モーター支持用垂直板
70 中空水平支軸
71,72 可動レバー
73,74 押し引きリンク
73a,74a 水平支軸
76 モーター支持用垂直板
77 内側筒状軸体
78 外側筒状軸体
80 嵌合部
81,82 軸受け
81a,82a 水平支軸
83 制御板の第一突出側面部
84 補助制御ブロック第二突出側面部
85 ストッパーボルト
86,87 ストッパーピン
PA,PB コンテナの作業用定位置
XE X軸方向水平移動範囲
YE Y軸方向水平移動範囲
ZE Z軸方向昇降範囲
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A Transport container for work removal operation 1B Transport container for work loading operation 2 X-axis guide rail 3 Stand 4a-4c Upper beam material 5a-5c Lower beam material 6 Pillar material 7 Z-axis guide rail 8 Y-axis guide rail 9 Picking hand 10a, 10b X-axis rail material 11 X-axis rack gear 12 X-axis lateral movement body 13 Base plate 14a, 14b Lower X-axis slider 15a, 15b Upper X-axis slider 16 Z-axis guide rail movement drive means 17 Horizontal support plate 18, 28, 42, 58, 75 Motor 19 Pinion gear 20 Female thread body 21 First Z-axis rail material 22 Second Z-axis rail material 23 Z-axis lifting body 24a Base plate 24b Sub-plate portion 24c Top plate 24d Reinforcing plate 25a, 25b First Z-axis slider 26 Second Z-axis slider 27 Y-axis guide rail lifting drive means 29, 30, 56a, 56b Rotating body constituting wrapping transmission means 30a Horizontal support shaft 31, 57 Wrapping transmission tool constituting wrapping transmission means 31a, 31b Both side lifting paths of wrapping transmission tool 31c Belt presser plate 32, 55 Wrapping transmission means 33 Through opening 34, 35 Y-axis rail material 36 Y-axis rack gear 37 Y-axis lateral moving body 38 Vertical base plate 38a Upper end bifurcated portion of vertical base plate 38b Motor stand portion 39, 40 Y-axis slider 41 Picking hand movement drive means 43 Pinion gear 44 Picking hand main body 45 Picking head 46 Rotation drive means 47 Rotation range limiting means 47a Control plate 47b Auxiliary control block 47c, 50a, 60, 61, 79 Bolt 47d Rotation inhibiting protrusion 48 Tilting drive means 49 Upper end shaft portion 49a Square shaft portion 50 Upper connection flange 51 Lower connection flange 51a Multiple bolts 52 Intermediate shaft portion 52a Through hole 53 Main body shaft portion 53a Multiple screws 54a, 54b Pair of upper and lower bearings 54c Mounting plate portion 59 Motor support plate 62a to 62c Negative pressure suction head unit 63 Base 63a Virtual center line 64 Bearing member at the lower end of the picking hand main body 64a Bifurcated insertion portion 64b Screw 65 Bearing 66 Horizontal support shaft 67a, 67b Tilt limiting screw 68a, 68b Groove portion 69 Motor support vertical plate 70 Hollow horizontal support shaft 71, 72 Movable lever 73, 74 Push-pull link 73a, 74a Horizontal support shaft 76 Motor support vertical plate 77 Inner cylindrical shaft 78 Outer cylindrical shaft 80 Fitting portion 81, 82 Bearing 81a, 82a Horizontal support shaft 83 First protruding side portion of control plate 84 Second protruding side portion of auxiliary control block 85 Stopper bolt 86, 87 Stopper pin PA, PB Fixed working position of container XE X-axis horizontal movement range YE Y-axis horizontal movement range ZE Z-axis lifting range

Claims (10)

水平面上で互いに直交するX軸方向とY軸方向、及び水平面に対して垂直なZ軸方向に移動可能なピッキングヘッドを備えたピッキング装置であって、X軸方向と平行に一定高さに架設されたX軸ガイドレール、このX軸ガイドレールに下端部がX軸方向横動自在に支持され且つZ軸方向に起立するZ軸ガイドレール、このZ軸ガイドレールに一端部がZ軸方向昇降自在に支持され且つZ軸ガイドレールから離れる水平Y軸方向に延出する片持ち状のY軸ガイドレール、及びこのY軸ガイドレールに支持されたピッキングハンドから成り、このピッキングハンドは、前記Y軸ガイドレールに上端部がY軸方向横動自在に支持され且つZ軸方向に垂下する柱状のピッキングハンド本体と、このピッキングハンド本体の下端部に取り付けられたピッキングヘッドから構成されているピッキング装置において、
前記X軸ガイドレールの前側面の下端部と上側面とにはX軸レール材が敷設され、前記Z軸ガイドレールの下端部は、前記X軸ガイドレールの前側面に重なるように配置され、このZ軸ガイドレールの下端部には、前記X軸レール材に嵌合するスライダーが設けられ、前記Y軸ガイドレールは、前記Z軸ガイドレールに対して前記X軸ガイドレールのある側とは反対側に延出する向きで前記X軸ガイドレールに一端部が片持ち状に支持されている、ピッキング装置。
A picking device equipped with a picking head movable in X-axis and Y-axis directions which are orthogonal to each other on a horizontal plane, and in a Z-axis direction which is perpendicular to the horizontal plane, comprising an X-axis guide rail installed at a constant height parallel to the X-axis direction, a Z-axis guide rail whose lower end is supported by the X-axis guide rail so as to be movable laterally in the X-axis direction and which stands in the Z-axis direction, a cantilevered Y-axis guide rail whose one end is supported by the Z-axis guide rail so as to be able to rise and fall in the Z-axis direction and which extends in the horizontal Y-axis direction away from the Z-axis guide rail, and a picking hand supported by the Y-axis guide rail, the picking hand being composed of a columnar picking hand main body whose upper end is supported by the Y-axis guide rail so as to be able to move laterally in the Y-axis direction and which hangs down in the Z-axis direction, and a picking head attached to the lower end of the picking hand main body ,
a picking device in which an X-axis rail material is laid on a lower end and an upper side of a front side of the X-axis guide rail, a lower end of the Z-axis guide rail is arranged so as to overlap the front side of the X-axis guide rail, a slider that fits into the X-axis rail material is provided on the lower end of the Z-axis guide rail, and one end of the Y-axis guide rail is supported in a cantilever manner on the X-axis guide rail in a direction extending toward the opposite side to the side where the X-axis guide rail is located with respect to the Z-axis guide rail .
前記Z軸ガイドレールを前記X軸ガイドレールに沿って往復移動させるZ軸ガイドレール移動用駆動手段は、前記X軸ガイドレールの上側面に前記Z軸ガイドレールのある側とは反対の後ろ側に歯列が位置する向きでX軸方向に沿って敷設されたX軸ラックギヤと、前記Z軸ガイドレールの下端部の背面側に垂直縦向きに取り付けられたモーターと、このモーターの下端の出力軸に取り付けられて前記X軸ラックギヤと咬合するピニオンギヤから構成され、前記X軸ガイドレールの上側面に敷設されている前記X軸レール材は、前記X軸ラックギヤの垂直背面に取り付けられている、請求項1に記載のピッキング装置。 2. The picking device according to claim 1, wherein the Z-axis guide rail movement drive means for reciprocating the Z-axis guide rail along the X-axis guide rail comprises an X-axis rack gear laid along the X-axis direction on the upper side of the X-axis guide rail in a direction such that a row of teeth is located on the rear side opposite to the side where the Z-axis guide rail is located, a motor attached vertically to the rear side of the lower end of the Z-axis guide rail, and a pinion gear attached to the output shaft at the lower end of the motor and engaging with the X-axis rack gear, and the X-axis rail material laid on the upper side of the X-axis guide rail is attached to the vertical rear side of the X-axis rack gear . 前記Z軸ガイドレールの側面の内、X軸ガイドレールのある側とは反対側の前側面と、この前側面に直角に連なる左右両側面の内の片側の側面とに、Z軸方向に沿ってZ軸レール材が敷設され、前記Y軸ガイドレールの端部の前記ピッキングハンドが支持される側とは反対の背面側には、前記Z軸ガイドレールが備える2つの前記Z軸レール材に嵌合するZ軸スライダーが取り付けられ、前記Y軸ガイドレールを前記Z軸ガイドレールに沿って往復昇降移動させるY軸ガイドレール昇降用駆動手段は、前記Z軸ガイドレールの上下両端部に軸支された上下一対の回転体と、これら両回転体間に掛張され且つ一箇所が前記Y軸ガイドレールの端部の背面に固定された巻掛け伝動具、及び上下一対の前記回転体の内の上端側回転体に連動連結されたモーターから構成され、前記巻掛け伝動具は、Z軸ガイドレールの前側面に敷設されている前記Z軸レール材を内包するように張設されている、請求項1又は2に記載のピッキング装置。 3. The picking device according to claim 1, wherein a Z-axis rail material is laid along the Z-axis direction on a front side surface of the Z-axis guide rail opposite to the side where the X-axis guide rail is located and on one of the left and right side surfaces connected perpendicularly to the front side surface, a Z-axis slider is attached to a back side of the end of the Y-axis guide rail opposite to the side where the picking hand is supported, the Z-axis guide rail lifting drive means for moving the Y-axis guide rail up and down reciprocally along the Z-axis guide rail is composed of a pair of upper and lower rotating bodies journaled at both upper and lower ends of the Z-axis guide rail, a wrapped transmission tool stretched between the two rotating bodies and fixed at one point to the back side of the end of the Y-axis guide rail, and a motor interlocked with the upper rotating body of the pair of upper and lower rotating bodies, and the wrapped transmission tool is stretched so as to include the Z-axis rail material laid on the front side surface of the Z-axis guide rail . 前記ピッキングハンドをY軸方向に往復移動させるピッキングハンド移動用駆動手段が設けられ、このピッキングハンド移動用駆動手段は、前記Y軸ガイドレールにY軸方向に沿って敷設されたY軸ラックギヤと、このY軸ラックギヤに咬合してZ軸周りに回転するピニオンギヤと、このピニオンギヤの上側に垂直縦向きに設置されて当該ピニオンギヤを回転駆動するモーターから構成され、前記ピッキングハンド本体は、前記ピニオンギヤの下側に配置されている、請求項1~3の何れか1項に記載のピッキング装置。 A picking device as described in any one of claims 1 to 3, wherein a picking hand movement drive means is provided for moving the picking hand back and forth in the Y-axis direction, and the picking hand movement drive means is composed of a Y-axis rack gear laid on the Y-axis guide rail along the Y-axis direction, a pinion gear that engages with the Y-axis rack gear and rotates around the Z-axis, and a motor installed vertically above the pinion gear and drives the pinion gear to rotate, and the picking hand main body is positioned below the pinion gear . 前記ピッキングハンドをZ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段が設けられ、この自転用駆動手段は、前記ピッキングハンド移動用駆動手段のモーターに対してY軸方向に並列する垂直縦向きのモーターと、このモーターと、Z軸周りに自転可能に支持されたピッキングハンドの上端部とを連動連結するY軸方向に沿った巻掛け伝動手段から構成されている、請求項4に記載のピッキング装置。 The picking device described in claim 4, further comprising a rotation drive means for rotating the picking hand forward and backward around the Z axis, the rotation drive means being composed of a vertically oriented motor parallel to the Y axis direction to the motor of the picking hand movement drive means, and a winding transmission means along the Y axis direction that interconnects the motor with the upper end of the picking hand supported for rotation around the Z axis . 前記ピッキングヘッドは、前記ピッキングハンド本体に対して水平支軸の周りに傾動自在に軸支され、このピッキングヘッドを前記水平支軸の周りに傾動させる傾動用駆動手段が設けられている、請求項1~5の何れか1項に記載のピッキング装置。 The picking head is supported on the picking hand body so as to be freely tiltable around a horizontal support shaft, and a tilting drive means is provided for tilting the picking head around the horizontal support shaft . 前記傾動用駆動手段は、前記水平支軸の両側位置でピッキングヘッドに軸支連結された2本の押し引きリンク、前記ピッキングハンド本体の上端部側に前記水平支軸と平行な水平支軸によって軸支されて左右両側に張り出す一対の可動レバー、及びこの一対の可動レバーを一体に上下揺動させるモーターを備え、前記2本の押し引きリンクの上端部と前記一対の可動レバーとが軸支連結されて、前記一対の可動レバーの一体上下揺動に伴ってピッキングヘッドが傾動するように構成されている、請求項6に記載のピッキング装置。 The picking device described in claim 6, wherein the tilting drive means includes two push-pull links pivotally connected to the picking head on both sides of the horizontal support shaft, a pair of movable levers pivotally supported on the upper end side of the picking hand body by a horizontal support shaft parallel to the horizontal support shaft and extending to the left and right sides, and a motor that swings the pair of movable levers up and down together, and the upper ends of the two push-pull links and the pair of movable levers are pivotally connected so that the picking head tilts in response to the integral up and down swing of the pair of movable levers . 前記一対の可動レバーと前記2本の押し引きリンクは、前記水平支軸の軸方向から見て前記ピッキングハンド本体の両側に振り分け配置されている、請求項7に記載のピッキング装置。 8. The picking device according to claim 7 , wherein the pair of movable levers and the two push-pull links are arranged on both sides of the picking hand body when viewed in the axial direction of the horizontal support shaft . 前記ピッキングハンドをZ軸周りに正逆自転させる自転用駆動手段と、この自転用駆動手段によるピッキングハンドの自転許容範囲を制限する自転範囲制限手段と、ピッキングヘッドを水平支軸の周りに傾動させる傾動用駆動手段が設けられ、この傾動用駆動手段のモーターは、前記ピッキングハンド本体に対して直角水平横向きに突設され、前記自転範囲制限手段は、前記ピッキングハンドの自転範囲を、前記ピッキングハンドがZ軸ガイドレール及びX軸ガイドレールと接近する側のY軸方向の横動行程端にあるときに、平面視において前記傾動用駆動手段のモーターがZ軸ガイドレール又はX軸ガイドレール及びこれらガイドレールに取り付けられている付属物と干渉しない斜め180度の範囲に規制するように構成されている、請求項1~8の何れか1項に記載のピッキング装置。 9. The picking device according to claim 1, further comprising: a rotation drive means for rotating the picking hand forward and backward around the Z-axis; a rotation range limiting means for limiting an allowable range of rotation of the picking hand by the rotation drive means; and a tilt drive means for tilting the picking head around a horizontal support shaft, wherein a motor of the tilt drive means protrudes horizontally and laterally at a right angle to the picking hand body, and the rotation range limiting means is configured to restrict the rotation range of the picking hand to a diagonal range of 180 degrees in which the motor of the tilt drive means does not interfere with the Z-axis guide rail or the X-axis guide rail and accessories attached to these guide rails in a plan view when the picking hand is at the end of its lateral movement in the Y-axis direction on the side approaching the Z-axis guide rail and the X-axis guide rail . 前記傾動用駆動手段のモーターは、ピッキングハンドが自転する前の自転待機状態にあるときには、前記斜め180度の自転許容範囲内の中間位置で、平面視において前記Y軸ガイドレールと平行になる角度に維持されている、請求項9に記載のピッキング装置。
The picking device according to claim 9, wherein the motor of the tilting drive means is maintained at an angle parallel to the Y-axis guide rail in a planar view at an intermediate position within the 180 degree diagonal rotation allowable range when the picking hand is in a rotation standby state before rotating .
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