JP2001105378A - ハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多様な形態を有する被搬送物のハンドリング
を行う。 【解決手段】 一対のアームの先端にはそれぞれハンド
リングユニット１４が設けられ、各ハンドリングユニッ
ト１４には接触子アレイ１６が設けられている。接触子
アレイ１６は垂直面内において整列形成された複数の接
触子によって構成される。この接触子は突出したピンと
そのピンを付勢するバネとそのバネに加わる圧力を検出
する感圧センサとを含むものである。コントローラ２０
はセンサの出力信号に基づいてつかみ動作制御、形状認
識、異物判定、硬さ計測などを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被搬送物をつかみ上
げて搬送するハンドリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来のハンドリング装置
は、被搬送物の外形状に合致したハンドリングユニット
を有し、例えば試験管のハンドリングにおいては、試験
管の側面（円筒曲面）を両側からつかむことができる形
態を有するハンドリングユニットが利用される。

【０００３】しかしながら、試験管には様々なタイプが
あり、各タイプの形状は異なる。また、試験管の頭部に
ゴム栓などが設けられている場合において、その頭部を
つかみ上げる場合がある。

【０００４】また、試験管に限られず、様々な形態を有
する被搬送物に対して、的確なハンドリングを行えるハ
ンドリング装置が要望されている。

【０００５】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、各種形状の被搬送物を確実か
つ安定してつかみ上げられるようにすることにある。

【０００６】本発明の他の目的は、ハンドリングに際
し、形状認識、被搬送物の分類判定、異物判定、硬さ判
定、保持不可能な被搬送物の判定など各種の機能を実現
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被搬送物をつかむための複数のハンドリ
ングユニットを有するハンドリング部と、前記ハンドリ
ング部を搬送する搬送機構と、を含み、前記ハンドリン
グユニットは複数の接触子からなる接触子アレイを有
し、前記各接触子は、被搬送物側に突出した接触部材
と、その接触部材を突出方向に案内する案内部材と、前
記接触部材を突出方向に付勢する付勢手段と、を有する
ことを特徴とする。

【０００８】上記構成によれば、複数のハンドリングユ
ニットによって被搬送物をつかむ際に、接触子アレイを
構成する全部又は一部の接触部材の先端が被搬送物に当
接する。接触部材は被搬送物側に弾性的に付勢されてお
り、よって被搬送物への当接時にその当接圧力に応じて
接触部材が後退方向へ沈み込む。よって、被搬送物の各
部位の形状に従って個々の接触部材の突出量が適合的に
変更され、その結果、被搬送物のつかみ作用を高めるこ
とができる。すなわち、摩擦力を高めて確実なハンドリ
ングを実現できる。上記の接触部材は例えばピンであ
り、付勢手段は例えばピンに付勢力を与えるバネであ
る。

【０００９】望ましくは、前記接触子には前記接触部材
の接触圧を検出するセンサが設けられる。このセンサ
は、全部又は一部の接触子に設けられ、そのセンサの出
力信号によって接触態様や接触領域を把握可能である。

【００１０】望ましくは、前記接触子の接触圧に基づい
て被搬送物の形状認識を行う手段を有する。望ましく
は、前記接触子の接触圧に基づいて異物の判定を行う手
段を有する。望ましくは、前記接触子の接触圧に基づい
て被搬送物の硬さ計測を行う手段を有する。上記センサ
の出力信号に基づいてハンドリングと共に各種の機能を
実現するものである。

【００１１】また、上記目的を達成するために、本発明
は、被搬送物をつかむための互いに対向した一対のユニ
ットであって、水平方向に突出した複数の接触子からな
る接触子アレイを有する一対のハンドリングユニット
と、前記一対のハンドリングユニットを昇降する昇降機
構と、前記一対のハンドリングユニットを回転させる回
転機構と、を含むことを特徴とする。

【００１２】上記構成によれば、一対のハンドリングユ
ニットが互いに対向し、被搬送物をその両側から接触子
アレイを利用してつかむことにより当該方向の形状を認
識でき、一対のハンドリングユニットを回転、かつ上下
方向に移動させた状態で同様のつかみ操作を行えば当該
方向における形状を認識できる。よって、例えば最もつ
かみやすい方向などを判定することも可能であり、また
被搬送物の全周あるいは全長にわたる形状を容易に認識
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。

【００１４】図１には、本発明に係るハンドリング装置
の好適な実施形態が示されており、図１はその要部構成
を示す説明図である。

【００１５】本実施形態に係るハンドリング装置は、例
えば多様な形態をもった被搬送物８をつかみ上げて所望
の場所へ搬送する装置である。被搬送物８は例えば試験
管であってもよく、それ以外にも各種のものを搬送可能
である。被搬送物のおよその形態に応じて後述するハン
ドリング部１０の大きさを定めればよい。

【００１６】本実施形態に係るハンドリング装置は、大
別してハンドリング部１０と、搬送機構１２と、コント
ローラ２０とによって構成されている。搬送機構１２
は、ハンドリング部１０を三次元方向に自在に搬送する
機構である。すなわち、ハンドリング部１０を昇降させ
る機構、ハンドリング部１０を水平方向に駆動する機
構、などによって構成されている。

【００１７】ハンドリング部１０は開閉する２本のアー
ム１８を有し、その２本のアーム１８の先端部にはそれ
ぞれハンドリングユニット１４が設けられている。すな
わち、被搬送物８をつかむために、互いに対向した状態
で一対のハンドリングユニット１４が設けられている。
２つのアーム１８が開閉すると、その先端に設けられた
一対のハンドリングユニット１４の間の距離が可変する
ことになる。

【００１８】各ハンドリングユニット１４は接触子アレ
イ１６を有している。後に説明するように、接触子アレ
イ１６は垂直面上に整列された多数の接触子によって構
成されている。各接触子には個別的に感圧センサが設け
られている。

【００１９】コントローラ２０は、各接触子から出力さ
れるセンサ信号に基づいて、ハンドリング部１０におけ
るつかみ動作や搬送機構１２の搬送動作を制御する手段
である。コントローラ２０から搬送機構１２に対して駆
動信号が供給される。

【００２０】ちなみに、搬送機構１２としては各種のも
のを採用することができ、例えばＸ方向、Ｙ方向、及び
Ｚ方向のそれぞれの方向について独立してハンドリング
ユニット１０を搬送できる機構を採用することもでき
る。

【００２１】図２には、ハンドリングユニット１４を上
方から見た図が示されている。上述したように接触子ア
レイ１６は垂直面内において整列された複数の接触子２
２によって構成されている。

【００２２】図３には、接触子２２の一例が示されてい
る。この接触子２２は、案内部材としてのケース２４
と、前後動自在なピン２６と、そのピン２６をその突出
方向に付勢するバネ２７と、バネ２７に加わる圧力を検
出する感圧センサ２８と、によって構成されている。具
体的に説明すると、ケース２４の一端には開口が形成さ
れ、その開口を介してピン２６が被搬送物側に突出して
いる。ピン２６の基端部にはバネ２７の一端が当接さ
れ、バネ２７の他端は感圧センサ２８に当接されてい
る。よって、ピン２６に力が加わると、バネ２７が弾性
変形し、その際に生じた力が感圧センサ２８によって感
知される。感圧センサ２８からの出力信号が上述したコ
ントローラ２０に入力される。

【００２３】したがって、上記構成によれば、図１に示
したように、被搬送物８が複雑な形状を有していても、
接触子アレイ１６を構成する複数の接触子によって被搬
送物の外面を的確につかむことが可能であり、具体的に
は被搬送物８を包み込むようにつかみ上げることが可能
となる。例えば、試験管の搬送を行う場合において、試
験管の上部開口に特殊な形態を有する栓が装着されてい
ても、その栓と試験管にまたがってハンドリングを行う
ことが可能となる。

【００２４】ちなみに、感圧センサにより検知された力
をＦとし、バネの常数をｋ［Ｎ／ｍｍ］とし、ピンの移
動量をＸ［ｍ］とした場合、力ＦはＦ＝ｋ・Ｘ［Ｎ］で
表される。よって、感圧センサ２８の出力信号に基づい
て、上記計算式からピンのストローク量を簡単に算出す
ることが可能となる。

【００２５】図４には、他の実施形態が示されている。
この実施形態においては、アーム１８の上部に回転機構
３０が設けられており、上下動可能なその回転機構３０
によってハンドリング部１０全体を任意角度に回転させ
ることが可能である。このような構成によれば、被搬送
物８の外周囲全体にわたって形状を認識できると共に、
ハンドリング部１０を所望の高さに位置決めして、最も
つかみ易い方向及び高さにおいてハンドリングを行うこ
とも可能である。

【００２６】図５には、コントローラ２０の具体的な構
成例が示されている。

【００２７】入力部３２には、接触子アレイ１６を構成
する各接触子からのセンサ信号が入力されている。入力
部３２は各信号に対してＡ／Ｄ変換などの信号処理を施
し、処理後の信号を出力する。つかみ動作制御部３４
は、センサ信号に基づいてハンドリング部１０における
つかみ動作を制御する手段であり、例えばいずれかの接
触子において所定圧力が感知された段階で、つかみ動作
を停止させるなどの制御を行っている。三次元搬送制御
部３６は上述した搬送機構１２を制御する手段である。

【００２８】形状認識部３８は、センサ信号に基づいて
被搬送物８の外形状を認識する手段である。すなわち、
少なくとも１対の接触子アレイ１６の接触範囲内におい
て各接触子２２の接触圧力を利用して被搬送物８の形状
を認識することが可能である。

【００２９】異物・エラー判定部４０は、形状認識部３
８と同様に、被搬送物８の形状を認識する機能を有して
おり、更にその認識した形状が装置上で把握できる所定
形状以外である場合には、それを異物として判定するも
のである。また、この異物・エラー判定部４０は、搬送
物が存在しないにも関わらず、つかみ動作を行った場合
に、エラー判定を行っている。

【００３０】硬さ計測部４２は、各接触子からのセンサ
信号に基づいて被搬送物８の硬さを計測する手段であ
る。例えばセンサ信号の傾きやその圧力波形などに基づ
いて被搬送物８の硬さを認識するものである。

【００３１】上記の各手段から出力される形状データ、
アラーム信号、硬さ信号などは外部に出力され、また必
要に応じて他の制御に利用される。たとえば、形状デー
タに基づいて被搬送物の分類などを行うことが可能であ
る。すなわちハンドリングを行いながら被搬送物の分類
を行って、その分類結果に応じて被搬送物を仕分け処理
することなどが可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各種形状の被搬送物を確実かつ安定してつかみ上げるこ
とが可能である。また、本発明によればハンドリングと
同時に被搬送物に関する形状認識などの各種の機能を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るハンドリング装置の好適な実施
形態を示す説明図である。

【図２】 接触子アレイを示す図である。

【図３】 接触子の断面図である。

【図４】 変形例を示す図である。

【図５】 コントローラの具体的な構成例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０ ハンドリング部、１２ 搬送機構、２０ コント
ローラ、１６ 接触子アレイ、１４ ハンドリングユニ
ット、１８ アーム。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被搬送物をつかむための複数のハンドリ
   ングユニットを有するハンドリング部と、 前記ハンドリング部を搬送する搬送機構と、 を含み、 前記ハンドリングユニットは複数の接触子からなる接触
   子アレイを有し、 前記各接触子は、被搬送物側に突出した接触部材と、そ
   の接触部材を突出方向に案内する案内部材と、前記接触
   部材を突出方向に付勢する付勢手段と、を有することを
   特徴とするハンドリング装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記接触子には前記接触部材の接触圧を検出するセンサ
   が設けられたことを特徴とするハンドリング装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記接触子の接触圧に基づいて被搬送物の形状認識を行
   う手段を有することを特徴とするハンドリング装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の装置において、 前記接触子の接触圧に基づいて異物の判定を行う手段を
   有することを特徴とするハンドリング装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の装置において、 前記接触子の接触圧に基づいて被搬送物の硬さ計測を行
   う手段を有することを特徴とするハンドリング装置。
6. 【請求項６】 被搬送物をつかむための互いに対向した
   一対のユニットであって、水平方向に突出した複数の接
   触子からなる接触子アレイを有する一対のハンドリング
   ユニットと、 前記一対のハンドリングユニットを昇降する昇降機構
   と、 前記一対のハンドリングユニットを回転させる回転機構
   と、 を含むことを特徴とするハンドリング装置。