JP2009262302A - Cargo conveying device - Google Patents
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Abstract
【課題】大きな設置スペースを必要とせず、設備コストが少ない、常に作業者が操作する必要がなく、ジブクレーンとロボットの動作を同期させるための特別な制御が必要なくロボットに過大な負荷がかかるリスクが少ない荷役物搬送装置を提供。
【解決手段】それぞれ床30に固定された、荷役物搬送用バランサーアーム 6と、教示された動作プログラムに基づいてプレイバック再生運転可能なロボット 7と、からなり、バランサーアーム 3を駆動するエアーシリンダ 4の圧力は、ハンド装置 2が把持する荷役物 1の荷重に応じて調節されるようにされ、ロボット 7の先端とバランサーアーム 3先端のハンド装置 2とを結合又は固着させ、ロボット 7を作動させてバランサーアーム 3の先端を動かしてハンド装置 2を作動させて荷役物 1を把持し、搬送するようにした。
【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: There is a risk that an excessive load is applied to a robot without requiring a large installation space, low equipment cost, no need for an operator to always operate, and no special control for synchronizing the operation of a jib crane and a robot. Provides cargo handling equipment with less cargo handling.
An air cylinder for driving a balancer arm 3 comprising a balancer arm 6 for carrying a cargo handling object, each fixed to a floor 30, and a robot 7 capable of performing playback reproduction based on a taught operation program. The pressure of 4 is adjusted according to the load of the cargo handling object 1 gripped by the hand device 2, and the robot 7 is operated by connecting or fixing the tip of the robot 7 and the hand device 2 at the tip of the balancer arm 3 Then, the tip of the balancer arm 3 was moved to operate the hand device 2 to grip the cargo item 1 and transport it.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は本発明は、荷役物をを把持し、搬送する荷役物搬送装置に関する。 The present invention relates to a cargo handling apparatus for gripping and transporting a cargo handling article.
製造業、運輸業の中では、さまざまな搬送作業が行われている。これらの中で、繰り返し行われる作業や、重量物の搬送作業は、作業者で行うには負担が大きく、また労務費がかさむため、さまざまな形態の自動搬送装置や自動積載装置、ロボットなどを活用して、自動化し、無人化・省人化が進められている。
また、製品種類が多く、さまざまな寸法や特性の製品を取り扱う工程や、製造ロットが小さい場合、製品荷姿など多種に渡る場合などで、自動化が行いにくいケースにおいては、例えば特許文献１に示すようなバランサーアームやジブクレーンを使った省力化が行われている。特許文献１に示すバランサーアームでは、床に固定された基台に回転可能に支持されたバランサーアームと、このバランサーアームの先端に搭載された荷役物を機械的クランプ、真空圧吸着又は磁気吸着により把持するハンド装置と、前記バランサーアームを駆動するエアーシリンダと、このエアーシリンダを制御する為の電空比例弁又は圧力切替弁及びその制御装置を含む制御部と、有する荷役物搬送用バランサーアームが開示されている。かかる荷役物搬送用バランサーアームでは、バランサーアームを駆動するエアーシリンダの圧力は、ハンド装置が把持する荷役物の荷重に応じて調節できる。
Further, in a case where it is difficult to automate, for example, in a case where there are many product types, a process of handling products of various dimensions and characteristics, a case where the production lot is small, a product packaging, etc. Labor saving is being done using such balancer arms and jib cranes. In the balancer arm shown in Patent Document 1, a balancer arm rotatably supported on a base fixed to the floor and a cargo handling object mounted on the tip of the balancer arm are mechanically clamped, vacuum-pressured or magnetically attracted. A hand device for gripping, an air cylinder for driving the balancer arm, an electro-pneumatic proportional valve or pressure switching valve for controlling the air cylinder, and a control unit including the control device, It is disclosed. In such a cargo handling material balancer arm, the pressure of the air cylinder that drives the balancer arm can be adjusted according to the load of the cargo handling material gripped by the hand device.
ところが、特に重量物の搬送作業を行う重可搬型のハンドリングロボットを含む自動化装置を導入する場合、ハンドリングロボットを含む自動化装置は大きな設置スペースを必要とし、さらに、導入費用も多く掛かるというデメリットがあった。また、同一製品を大量に生産する（または、搬送、仕分け処理などを行う）作業と、少量多品種の生産が混在する工程においては、ハンドリングロボットを含む自動化装置を導入しようとしても、設備が複雑になり、その分設備費用が高くなり、保全作業も煩雑となることが、導入の障害となっていた。
また、ジブクレーンや上述したバランサーアームを使用した省力化を行う場合においては、重量物の把持はジブクレーンやバランサーアームで行うが、重量物の搬送作業は、常に作業者が操作する必要があり、労務費がかさむというデメリットがあった。
さらに、ハンドリングロボットを含む自動化装置を導入した場合についても、同一のラインで新しい品種の生産トライを行おうとする際にも、必ず、予め設備の改造やプログラムの追加・変更などの準備作業を行わなければならず、準備時間と費用が必要であり、煩雑であった。
However, especially when introducing an automation device including a heavy-duty handling robot for carrying heavy objects, the automation device including a handling robot requires a large installation space and has a demerit that the introduction cost is high. It was. In addition, in the process of producing the same product in large quantities (or carrying, handling, sorting, etc.) and the production of small quantities and many types of products, the equipment is complicated even if an automation device including a handling robot is introduced. As a result, the equipment cost is increased and the maintenance work is complicated.
In the case of labor saving using the jib crane or the balancer arm described above, the heavy object is gripped by the jib crane or the balancer arm. There was a demerit that it was expensive.
Furthermore, even when an automated device including a handling robot is introduced, preparation work such as remodeling of equipment and addition / change of programs must be performed in advance when trying to produce new varieties on the same line. It has to be complicated and requires preparation time and expense.
特許文献２では、旋回ジブクレーンと、旋回ジブクレーンを支持する床に固定され、教示された動作プログラムに基づいてプレイバック再生運転可能なロボットを組み合わせ、旋回ジブクレーンの吊り具の移動を、ロボットアームの動きに追従して連続的に制御する制御手段を有するものを開示する。この製品によれば、ロボットは、ジブクレーンの吊り具を把持して動作することで、荷役物の搬送を行うが、ロボットの動作に正確に追従するように、ロボットの動作に同期するように、ジブクレーンの動きを同期制御しなければならないため、ジブクレーンとロボットの同期制御手段が複雑で困難であるという欠点があった。また、この同期制御に誤差を生じた場合、ロボットに過大な負荷がかかり、ロボットを破損させるか、または、所期の耐用年数、寿命で使用できないことになってしまうというリスクがあった。 In Patent Document 2, a swiveling jib crane and a robot that is fixed to a floor that supports the swiveling jib crane and that can perform playback playback based on the taught operation program are combined, and the movement of the swing arm of the swiveling jib crane is determined by the movement of the robot arm. What has a control means to control continuously following this is disclosed. According to this product, the robot conveys the cargo handling object by grasping and operating the lifting device of the jib crane, but to synchronize with the operation of the robot so as to accurately follow the operation of the robot, Since the movement of the jib crane must be controlled synchronously, there is a drawback that the synchronous control means of the jib crane and the robot is complicated and difficult. In addition, if an error occurs in this synchronous control, there is a risk that an excessive load is applied to the robot and the robot is damaged or cannot be used with the expected service life and life.
本発明の課題はかかる従来の課題を解決した、可搬能力の小さなロボットを使用して重量物の搬送ができる、大きな設置スペースを必要とせず、設備コストが少ない、常に作業者が操作する必要がなく、バランサーアーム又はジブクレーンとロボットの動作を同期させるための特別な制御が必要なくロボットに過大な負荷がかかるリスクが少ない荷役物搬送装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and can use a robot with a small portable capacity to transport heavy objects, does not require a large installation space, has low equipment costs, and needs to be always operated by an operator. There is no need for special control to synchronize the operation of the balancer arm or jib crane and the robot, and it is an object of the present invention to provide a cargo handling apparatus that can reduce the risk of an excessive load on the robot.
このため本発明は、床に固定された基台に回転可能に支持されたバランサーアームと、このバランサーアームの先端に搭載された荷役物を機械的クランプ、真空圧吸着又は磁気吸着により把持するハンド装置と、前記バランサーアームを駆動するエアーシリンダと、このエアーシリンダを制御する為の電空比例弁又は圧力切替弁及びその制御装置を含む制御部と、有する荷役物搬送用バランサーアームと、
前記床に固定され、教示された動作プログラムに基づいてプレイバック再生運転可能なロボットと、からなり、
前記バランサーアームを駆動するエアーシリンダの圧力は、ハンド装置が把持する荷役物の荷重に応じて調節されるようにされ、
前記ロボットの先端とバランサーアーム先端のハンド装置とを結合又は固着させ、前記ロボットを作動させて前記バランサーアームの先端を動かして前記ハンド装置を作動させて前記荷役物を把持し、搬送することを特徴とする荷役物搬送装置によって上述した本発明の課題を解決した。
Therefore, the present invention provides a balancer arm that is rotatably supported by a base fixed to the floor, and a hand that holds a cargo handling object mounted on the tip of the balancer arm by mechanical clamping, vacuum pressure adsorption or magnetic adsorption. An apparatus, an air cylinder for driving the balancer arm, an electro-pneumatic proportional valve or a pressure switching valve for controlling the air cylinder and a control unit including the control device, and a loader material balancer arm having
A robot fixed to the floor and capable of playback playback based on the taught operation program,
The pressure of the air cylinder that drives the balancer arm is adjusted according to the load of the cargo item that the hand device grips,
The tip of the robot and the hand device at the tip of the balancer arm are coupled or fixed, and the tip of the balancer arm is moved by operating the robot to operate the hand device to grip and carry the cargo item. The above-described problems of the present invention have been solved by the characteristic cargo handling apparatus.
本発明では、それぞれ床に固定された、荷役物搬送用バランサーアームと、教示された動作プログラムに基づいてプレイバック再生運転可能なロボットと、からなり、
バランサーアームを駆動するエアーシリンダの圧力は、ハンド装置が把持する荷役物の荷重に応じて調節されるようにされ、ロボットの先端とバランサーアーム先端のハンド装置とを結合又は固着させ、ロボットを作動させてバランサーアームの先端を動かしてハンド装置を作動させて荷役物を把持し、搬送するにしたので、可搬能力の小さなロボットを使用して重量物の搬送ができる、大きな設置スペースを必要とせず、設備コストが少ない、常に作業者が操作する必要がなく、バランサーアーム又はジブクレーンとロボットの動作を同期させるための特別な制御が必要なくロボットに過大な負荷がかかるリスクが少ない荷役物搬送装置を提供するものとなった。
In the present invention, each of the load balancer arm fixed to the floor, and a robot capable of playback playback based on the taught operation program,
The pressure of the air cylinder that drives the balancer arm is adjusted according to the load of the cargo handling object held by the hand device, and the robot tip and the hand device at the tip of the balancer arm are joined or fixed to operate the robot. Then, the tip of the balancer arm is moved to operate the hand device to grip and transport the cargo handling object.Therefore, a large installation space that can transport heavy objects using a robot with a small capacity is required. The equipment cost is low, the operator does not always have to operate it, the balancer arm or jib crane does not need special control to synchronize the operation of the robot, and there is no risk of overloading the robot. Became to provide.
図１は本発明の実施形態の荷役物搬送装置の概略側面図を示す。本発明の実施形態の荷役物搬送装置は、床30に固定された基台20に回転可能に支持されたバランサーアーム 3と、このバランサーアーム 3の先端に搭載された荷役物 1を機械的クランプ、真空圧吸着又は磁気吸着により把持するハンド装置 2と、バランサーアーム 2を駆動するエアーシリンダ 4と、このエアーシリンダ 4を制御する為の図示しない電空比例弁又は圧力切替弁及びその制御装置を含む制御部40と、有する荷役物搬送用バランサーアーム 6と、
床30に固定され、教示された動作プログラムに基づいてプレイバック再生運転可能なロボット 7と、からなり、
バランサーアーム 3を駆動するエアーシリンダ 4の圧力は、ハンド装置 2が把持する荷役物 1の荷重に応じて調節されるようにされ、
ロボット 7の先端 9とバランサーアーム 3先端25のハンド装置 2とを連結部11で結合又は固着させ、ロボット 7を作動させてバランサーアーム 3の先端25を動かしてハンド装置 2を作動させて荷役物 1を把持し、搬送することを特徴とする荷役物搬送装置とした。
FIG. 1 shows a schematic side view of a cargo handling apparatus according to an embodiment of the present invention. The cargo handling apparatus according to the embodiment of the present invention includes a balancer arm 3 rotatably supported by a base 20 fixed to a floor 30, and a cargo clamp 1 mounted on the tip of the balancer arm 3 by mechanical clamping. A hand device 2 that is gripped by vacuum pressure adsorption or magnetic adsorption, an air cylinder 4 that drives the balancer arm 2, an electro-pneumatic proportional valve or pressure switching valve (not shown) for controlling the air cylinder 4 and its control device. A control unit 40 including, a balancer arm 6 for carrying a cargo handling material,
A robot 7 fixed to the floor 30 and capable of playback playback based on the taught operation program,
The pressure of the air cylinder 4 that drives the balancer arm 3 is adjusted according to the load of the cargo item 1 held by the hand device 2,
The tip 9 of the robot 7 and the balancer arm 3 and the hand device 2 at the tip 25 are connected or fixed by the connecting portion 11, and the robot 7 is operated to move the tip 25 of the balancer arm 3 to operate the hand device 2 to carry the cargo. The cargo handling apparatus is characterized by gripping and transporting 1.
図１のハンド装置 2が荷役物 1を把持し、ロボット 7の先端 9とバランサーアーム 3先端25のハンド装置 2とを連結部11で結合又は固着させた状態では、バランサーアーム 3を駆動するエアーシリンダ 4の圧力は、ハンド装置 2が把持する荷役物 1の荷重に応じて調節されるようにされているので、エアーシリンダ 4内の圧力はその状態のままハンド装置 2が把持する荷役物 1を保持しており、ロボット 7を作動させると、バランサーアーム 3の先端25のハンド装置 2は追従して移動するので、バランサーアーム又はジブクレーンとロボットの動作を同期させるための特別な制御が必要ない。
特許文献１に示すバランサーアームでは、床に固定された基台に回転可能に支持されたバランサーアームの先端に搭載されたハンド装置に力センサーを設けて反重力方向の力を検出して、エアーシリンダの圧力を調節しているが、別の装置により、荷役物の荷重に応じて手動などで調節されるものであってもよい。
図１では、床30に固定された基台20に回転可能に支持されたバランサーアーム 3は、基台20に回転可能に支持された下アーム21と下アーム21に平行な補助リンク22で第１の平行４辺を形成し、下アーム21先端に回転可能に支持された上アーム24と、上アーム24に平行な補助リンク25で第２の平行４辺を形成し、基台20に回転可能に支持されたエアーシリンダ 4が下アーム21と連結され、下アーム21を駆動してバランサーアーム 3を駆動するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではない。
When the hand device 2 in FIG. 1 holds the cargo handling object 1 and the tip 9 of the robot 7 and the hand device 2 at the tip 25 of the robot 25 are connected or fixed by the connecting portion 11, the air that drives the balancer arm 3 is used. Since the pressure in the cylinder 4 is adjusted according to the load of the cargo item 1 held by the hand device 2, the pressure in the air cylinder 4 remains the same as the cargo item 1 held by the hand device 2. When the robot 7 is actuated, the hand device 2 at the tip 25 of the balancer arm 3 moves following, so no special control is required to synchronize the operation of the balancer arm or jib crane with the robot. .
In the balancer arm shown in Patent Document 1, a force sensor is provided in a hand device mounted on the tip of a balancer arm rotatably supported on a base fixed to the floor to detect the force in the antigravity direction, and the air Although the pressure of the cylinder is adjusted, it may be manually adjusted by another device in accordance with the load of the cargo item.
In FIG. 1, a balancer arm 3 rotatably supported on a base 20 fixed to a floor 30 has a lower arm 21 rotatably supported on the base 20 and an auxiliary link 22 parallel to the lower arm 21. 1 parallel 4 sides are formed, and the upper arm 24 rotatably supported at the tip of the lower arm 21 and the auxiliary link 25 parallel to the upper arm 24 form the second parallel 4 sides and rotate to the base 20 The air cylinder 4 that is supported is connected to the lower arm 21 and drives the lower arm 21 to drive the balancer arm 3. However, the present invention is not limited to this.
本発明の実施形態の荷役物搬送装置は、それぞれ床30に固定された、荷役物搬送用バランサーアーム 6と、教示された動作プログラムに基づいてプレイバック再生運転可能なロボット 7と、からなり、バランサーアーム 3を駆動するエアーシリンダ 4の圧力は、ハンド装置 2が把持する荷役物 1の荷重に応じて調節されるようにされ、
ロボット 7の先端 9とバランサーアーム 3先端25のハンド装置 2とを連結部11で結合又は固着させ、ロボット 7を作動させてバランサーアーム 3の先端25を動かしてハンド装置 2を作動させて荷役物 1を把持し、搬送するようにしたので、
可搬能力の小さなロボットを使用して重量物の搬送ができる、大きな設置スペースを必要とせず、設備コストが少ない、常に作業者が操作する必要がなく、バランサーアーム又はジブクレーンとロボットの動作を同期させるための特別な制御が必要なくロボットに過大な負荷がかかるリスクが少ない荷役物搬送装置を提供するものとなった。
を提供するものとなった。
The cargo handling apparatus according to the embodiment of the present invention includes a loader transportation balancer arm 6 fixed to the floor 30 and a robot 7 capable of performing playback reproduction based on the taught operation program. The pressure of the air cylinder 4 that drives the balancer arm 3 is adjusted according to the load of the cargo item 1 held by the hand device 2,
The tip 9 of the robot 7 and the balancer arm 3 and the hand device 2 at the tip 25 are connected or fixed by the connecting portion 11, and the robot 7 is operated to move the tip 25 of the balancer arm 3 to operate the hand device 2 to carry the cargo. Since 1 was gripped and transported,
A large-capacity space can be transported using a robot with a small carrying capacity, so there is no need for a large installation space, the equipment cost is low, and there is no need for the operator to always operate, and the operation of the balancer arm or jib crane is synchronized with the robot. Therefore, it is possible to provide a cargo handling apparatus that does not require any special control for causing the robot to have an excessive load on the robot.
Became to provide.
１：荷役物、２：ハンド装置、３：バランサーアーム、４：エアーシリンダ、６：荷役物搬送用バランサーアーム、７：ロボット、９：ロボットの先端、25：バランサーアームの先端、30：床バランサーアーム、 1: cargo handling device, 2: hand device, 3: balancer arm, 4: air cylinder, 6: balancer arm for cargo handling conveyance, 7: robot, 9: tip of robot, 25: tip of balancer arm, 30: floor balancer arm,
Claims (1)
前記床に固定され、教示された動作プログラムに基づいてプレイバック再生運転可能なロボットと、からなり、
前記バランサーアームを駆動するエアーシリンダの圧力は、ハンド装置が把持する荷役物の荷重に応じて調節されるようにされ、
前記ロボットの先端とバランサーアーム先端のハンド装置とを結合又は固着させ、前記ロボットを作動させて前記バランサーアームの先端を動かして前記ハンド装置を作動させて前記荷役物を把持し、搬送することを特徴とする荷役物搬送装置。 A balancer arm rotatably supported by a base fixed to the floor, a hand device for gripping a cargo item mounted on the tip of the balancer arm by mechanical clamping, vacuum pressure adsorption or magnetic adsorption, and the balancer arm An air cylinder that drives the air cylinder, a control unit including an electropneumatic proportional valve or pressure switching valve for controlling the air cylinder and a control device therefor,
A robot fixed to the floor and capable of playback playback based on the taught operation program,
The pressure of the air cylinder that drives the balancer arm is adjusted according to the load of the cargo item that the hand device grips,
The tip of the robot and the hand device at the tip of the balancer arm are coupled or fixed, and the tip of the balancer arm is moved by operating the robot to operate the hand device to grip and carry the cargo item. A cargo handling apparatus characterized by the above.
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