JP2014024138A - 吸盤、および、これを備える移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品を吸着した状態で吸盤の揺動を抑制する。
【解決手段】本発明に係る吸盤は、上下方向に伸縮する蛇腹形状の側部を有する。また、前記吸盤は、前記蛇腹形状の側部は、上向面と下向面とを有する少なくとも１つの括れ部から成る。前記括れ部の前記上向面および前記下向面の少なくともいずれか一方に中央から外側に向けて放射状に延びる複数の突起部を備える。さらに、本発明にかかる移載装置は、複数の前記吸盤と、前記吸盤が取り付けられるベースと、前記吸盤に接続され前記吸盤の内圧を減ずる減圧機構と、前記ベースを移動させる移動機構とを含む。
【選択図】図８

Description

本発明は、物品を吸着する吸盤および前記吸盤を備え、物品を移載する移載装置に関し、より詳細には、物品が横揺れすることを防止する吸盤およびこれを備える搬送装置に関する。

物品の搬送において、吸盤により物品を吸着して保持し、物品を移載する移載装置がある。そのような移載装置は、一般に、第１の位置から第２の位置へ移動可能な移動機構と、移動機構に備え付けられ、物品を吸着するための複数の吸盤と、物品を吸着すべく吸盤内の圧力を減ずる減圧機構とを備える。物品を吸着する吸盤として、蛇腹形状の側部を有し、蛇腹形状の側部は、上向面と下向面とを有する複数の括れ部からなる吸盤がある（特許文献１参照）。

このような吸盤を備える移載装置では、各吸盤を移載対象の物品に押しつけ、吸盤を収縮させた状態で、減圧装置により吸盤内の圧力を減じ、物品を吸盤に吸着させる。その後、吸盤が備え付けられた移動機構により、吸盤に吸着された物品を第１の位置から第２の位置へ移動させる。これにより、第１の位置から第２の位置へ物品を移載する。搬送時の吸盤は、物品を吊り下げた状態で搬送する。

ところで、このような吸盤はゴムのような材料で形成されていることが多く、吸盤が収縮したときに、各括れ部の上向面と下向面とが密着することで膠着することがある。吸盤が膠着した状態で物品を吸着すると、膠着が解けた場合にその衝撃により物品の吸着も解除される等、物品の移動時に事故が発生する。

そのような事故を防止するための吸盤として、特許文献１に記載されたような吸盤がある。この吸盤には、括れ部の上向面に円周状に形成された突起部が設けられており、これにより、括れ部の上向面と下向面とが密着を防ぎ、吸盤の側部の膠着を防止している。

しかし、物品を吊り下げた状態の吸盤は、移動時に、物品の移動による慣性等により揺動する。これにより、隣り合う物品同士がぶつかり、物品が損傷するなどの問題が生じる。

特開平１１−２９２０１４

したがって、上記問題を解消すべく、物品を吸着した状態で吸盤の揺動を抑制するような吸盤が必要とされている。

本発明に係る吸盤は、上下方向に伸縮する蛇腹形状の側部を有する。また、前記吸盤は、前記蛇腹形状の側部は、上向面と下向面とを有する少なくとも１つの括れ部から成る。前記括れ部の前記上向面および前記下向面の少なくともいずれか一方に中央から外側に向けて放射状に延びる複数の突起部を備える。

本発明に係る吸盤によれば、少なくとも１つの括れ部の前記上向面および前記下向面の少なくともいずれか一方に設けられた突起部が吸盤の側部の膠着を防止する。さらに、突起部が、吸盤の中央から外側に向けて放射状に延びるため、吸盤の側部は、突起部の延在方向に対して強度が増す。したがって、吸盤に吸着された物品が揺動しようとしても、吸盤は、側部の強度が増しているため、物品の揺動を抑制できる。

これにより、本発明に係る吸盤によれば、物品を吸着して吊し上げた際に、物品の揺動を抑制し、物品が衝突することを防止できる。

本発明の実施の形態に係る移載装置とこれに接続された搬送装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る移載装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る吸着機構を示す第１の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る吸着機構を示す第２の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る吸着機構の概略を示す側断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸盤を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸盤を示す底面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸盤を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸盤を示す側断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸盤を示す平断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸盤を示す平断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸盤を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸盤を示す底面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸盤を示す側面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸盤を示す側断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸盤を示す平断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸盤を示す平断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る吸盤を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る吸盤を示す底面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る吸盤を示す側面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る吸盤を示す側断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る吸盤を示す底断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る吸盤を示す底断面図である。

本発明の実施の形態に係る吸盤、および、これを備える移載装置について説明する。本発明の実施の形態に係る吸盤および移載装置は、様々な物品に適用可能であるが、以下では、吸着する対象または移載する対象が鶏卵である吸盤および移載装置について説明する。

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る移載装置１０は、鶏卵を搬送する搬送装置２０に連続して設けられ、搬送装置２０から、従来よく知られたアメリカントレイ、モールドトレイのような鶏卵の収容容器（図示しない）に鶏卵を移載する。移載装置１０は、搬送装置２０の終端付近に設けられている。

図２に示すように、移載装置１０は、搬送装置２０により搬送されてきた鶏卵を上方から真空吸着する吸着機構１１と、吸着機構１１を前記収容容器の上方に移動するための移動機構１２と、鶏卵を真空吸着するための減圧機構１３とを備える。吸着機構１１は、複数の吸盤１４と、複数の吸盤１４が取り付けられたベース１５とを備える。

移載装置１０は、前方（図２の矢印ａの方向）から搬送装置２０が配置され、後方に前記収容容器が配置されるように、搬送装置２０と前記収容容器とに挟まれる位置におかれる。移載機構１２は、移載装置本体１０ａを挟んで前後に移動可能である。これにより、吸着機構１１は、移載装置１０の前方に配置された搬送装置２０と、移載装置１０の後方に配置された前記収容容器との間を移動することができる。

再び図１を参照するに、搬送装置２０は、第１の搬送部２０ａ、および第２の搬送部２０ｂを備える。第１および第２の搬送部２０ａ，２０ｂは、前記収容容器の６列の前記卵収容用座に対応して、それぞれ、６列で鶏卵を順次搬送する。

本実施例において、第１の搬送部２０ａは、６列のローラバーコンベアである。すなわち、第１の搬送部２０ａには、各列において複数のローラ２１が搬送方向に並べられる。搬送方向（すなわち、前後方向）に隣り合う２つのローラ２１は、鶏卵を挟持する。各ローラ２１が搬送方向（前方）に順次移動することにより、ローラ２１に挟持された鶏卵が搬送される。

第２の搬送部２０ｂはカップコンベアである。すなわち、第２の搬送部２０ｂは、各列において複数のカップ２２が搬送方向に並べられ、各カップ２２に鶏卵が載置される。各カップ２２が搬送方向（前方）に順次移動することにより、カップ２２に載置された鶏卵が搬送される。

第１の搬送部２０ａは、鶏卵が長軸を搬送方向と垂直な水平方向に向けた状態で、隣り合う一対のローラ２１により鶏卵を挟持して第２の搬送部２０ｂに向けて搬送する。第１の搬送部２０ａは、その終端で、第２の搬送部２０ｂに向けて鶏卵を落下させる。第２の搬送部２０ｂは、第１の搬送部２０ａから落下する鶏卵を受け、長軸を垂直方向に向けた状態で、カップ２２に鶏卵を載置して移載装置１０に向けて搬送する。

鶏卵は、第１および第２の搬送部２０ａ，２０ｂの各列において、第１の搬送部２０ａから第２の搬送部２０ｂに乗り移る際に、長軸を、水平方向から垂直方向に変換される。このような鶏卵の長軸の方向変換は、従来よく知られた方向変換部２３により行われる。

方向変換部２３は、鶏卵が、第１の搬送部２０ａから第２の搬送部２０ｂに鶏卵が落下するときに、その姿勢を傾けられ、鋭端を下方に向けながら落下するように案内する。

方向変換部２３により、鋭端を下側に向けた状態の鶏卵は、第２の搬送部２０ｂのカップ２４に受けられ、第２の搬送部２０ｂの下流側に設けられた移載装置１０に向けて搬送される。

カップ２２のピッチは、第２の搬送部２０ｂの基端（第１の搬送部２０ａ側の端部）において、第１の搬送部の搬送路２０ａのピッチと同一のピッチで設けられている。第１の搬送部２０ａの列ピッチは、前記収容容器の前記卵収容用座の列ピッチおよび移載装置１０の吸盤１４の列ピッチに対して大きい。したがって、複数列に並んだカップ２２は、第２の搬送部２０ｂの基端から終端（移載装置１０側の端部）に移送される過程で、そのピッチを移載装置１０の吸盤１４の列ピッチ、ひいては前記収容容器の前記卵収容用座の列ピッチに適合するようにピッチを縮められる。また、カップ２２の前後方向のピッチは、前記収容容器の前記卵収容用座の行ピッチと同一ピッチとされている。

本実施の形態において、移載装置１０は、第２の搬送部２０ｂにより左右方向に６列で前方に向けて順次搬送される鶏卵のうち、前後方向に７行分の卵を、６列×７行に取り付けられた吸盤１４により吸着する。移載装置１０は、吸着機構１１の吸盤１４がカップ２２から鶏卵を吸着したのち、移動機構１２が吸着機構１１を前記収容容器の上方へ移動し、吸盤１４の真空吸着が解除されることによって、鶏卵を前記収容容器に充填する。

前記収容容器（すなわち、トレイ）は、トレイコンベア（図示しない）により移載装置１０の後方付近に搬送される。前記収容容器は、前記トレイコンベアの搬送路の一部で待機し、移載装置１０から鶏卵を充填される。鶏卵を充填された前記収容容器は、前記トレイコンベアにより次工程に搬送される。

図３〜図４に示すように吸盤１４は、鶏卵に一対一の関係で対応し、複数の吸盤１４は、前記収容容器の卵収容用座（図示しない）の配置に対応した配置でベース１５に取り付けられている。本実施の形態において、複数の吸盤１４は、前記収容容器が６列×７行で等ピッチに前記卵収容用座を有するため、６列×７行で等ピッチにベース１５に取り付けられている。さらに、各吸盤１４は、鶏卵を吸着すべく、ベース１５を介して、吸盤内の圧力を減ずる減圧機構１３に接続されている。

次に、本実施の第１の実施の形態に係る吸盤について詳細に説明する。本発明の実施の形態に係る吸盤は、下端に設けられた開口１４ｋを鶏卵の外殻に密着させ、吸盤１４の内部を減圧することにより鶏卵を吸着する。たとえば、吸盤１４はゴム材料で形成されている。

図５に示すように、吸盤１４の上端は、切欠き部１４ａ（図８参照）が設けられている。切欠き部１４ａをベース１５に設けられた取付部１５ａに係合させることより、ベース１５に吸盤１４が取り付けられる（図５参照）。各取付部１５ａは、減圧路１５ｂの一端に連通している。よって、減圧路１５ｂの他端（図３参照）が減圧機構１３に接続されることにより、各吸盤１４の内部と減圧機構１３が連通する。これにより、減圧機構１３を作動させると、各取付部１５ａに取り付けられた吸盤１４の内部の圧力が減じられる。吸盤１４は、吸盤１４の開口１４ｋを鶏卵に密着させた状態で吸盤１４の内部を減圧することにより、鶏卵を吸着する。

図６〜１１に示すように、吸盤１４は、さらに、蛇腹形状の側部１４ｂを有し、鶏卵を吸着すべく上下方向に伸縮する。前記蛇腹形状の側部１４ｂは、複数の括れ部１４ｃから成り、少なくとも１つの括れ部１４ｃは、上向面１４ｄおよび下向面１４ｅの少なくともいずれか一方に中央から外側に向けて放射状に延びる少なくとも４つの突起部１４ｆを備える。

本実施の形態において、吸盤１４は、円形の平断面を有し、全体として上方の括れ部ほど平断面が広い円錐台形に形成されている。吸盤１４の蛇腹形状の側部１４ｂは、２つの括れ部１４ｃを備える。各括れ部１４ｃは、上向面１４ｄと下向面１４ｅをとを備える。２つの括れ部のうち、上段の括れ部１４ｃは、上向面１４ｄに放射状に延びる４つの突起部を備える。４つの突起部１４ｆは、相互に９０°の角度をおいて配置されている。

４つの突起部１４ｆを設けることにより、吸盤１４は、いずれの方向に力を受けても、いずれかの突起部１４ｆの作用により、力を受けた方向に変形することを防止または抑制される。本実施例において、上段の括れ部１４ｃの上向面１４ｄのみに突起部１４ｆを設けているが、下向面１４ｅに突起部を設けてもよい。下向面に設ける突起部は、相互に均等に間隔をおいた複数の突起部であってもよい。

吸盤１４は、鶏卵を吸着するときに、鶏卵に押しつけられて上下方向に収縮する。このとき、各括れ部１４ｃの上向面１４ｄと下向面１４ｅとが接触しようとする。しかし、吸盤１４は、上向面１４ｄおよび下向面１４ｅのいずれかに突起部を有することで、上向面１４ｄと下向面１４ｅとが、接触して膠着することを防止できる。

さらに、本実施例において吸盤は２つの括れ部１４ｃを備えるが、吸盤は３つ以上の括れ部を備えていてもよい。また、各括れ部の上向面および／または下向面は、４つの突起部を備えていてもよい。複数の括れ部のうち、最下段の括れ部の上向面は、鶏卵に接触する開口１４ｋを備える。したがって、最下段の括れ部の上向面は、高い柔軟性を要するため、突起部を設けない方がよい。

突起部は４つに限られず、４つ以上の突起部を配置することにより、吸盤１４が、いずれの方向に力を受けてもいずれかの突起部の作用により、力を受けた方向に変形することを防止される。特に、隣り合う突起部が等しい角度をおいて配置されることにより、吸盤が変形することを防止または抑制する作用を、いずれの方向から力を受けた場合にも均等にすることができる。

さらに、本実施例において、吸盤１４は、括れ部１４ｃの上側に上向面１４ｇを備え、上向面１４ｇにも４つの突起部１４ｈが設けられている。突起部１４ｈは、括れ部の膠着を防止する作用はないが、吸盤が変形することを防止または抑制することができる。

図６、７、８、９、１０および１１は、それぞれ、吸盤１４の平面図、底面図、一方の側面図および側断面図（Ａ−Ａ断面図）、第１の平断面図（Ｂ−Ｂ断面図）および第２の平断面図（Ｃ−Ｃ断面図）を示す。正面図、背面図、他方の側面図は、一方の側面図と同一にあらわれる。

第２の実施の形態に係る吸盤１１４について、図１２〜図１７を用いて説明する。なお、吸盤１１４は、以下で説明する以外の構成について、第１の実施の形態に係る吸盤１４と同一の構成を有するため、説明を繰り返さない。

図１２〜図１７に示すように、吸盤１１４は、第１の実施の形態に係る吸盤１４と同様に、前記収容容器の前記卵収容用座に対応して６列×７行に配置され、ベース１５に取り付けられる。たとえば、吸盤１１４は、ゴム材料で形成されている。また、吸盤１１４は、ベース１５に設けられた取付部１５ａに係合される切欠き部１１４ａと、蛇腹形状の側部１１４ｂとを有する。側部１１４ｂは、鶏卵を吸着すべく上下方向に伸縮する。前記蛇腹形状の側部１１４ｂは、少なくとも１つの括れ部１１４ｃを備える。

本実施例において、吸盤１１４は、円形の断面を有し、全体として上方ほど括れ部の平断面の広い円錐台形に形成されている。吸盤１１４の蛇腹形状の側部１１４ｂは、２つの括れ部１１４ｃを備える。各括れ部１１４ｃは、上向面１１４ｄと下向面１１４ｅとを備える。

少なくとも１つの括れ部１１４ｃの上向面１１４ｄは、中央から外側に向けて放射状に延び、相互に４５°の角度をおいて配置されている８つの突起部１１４ｆを備る。これにより、吸盤１１４は、いずれの方向に力を受けても、いずれかの突起部１１４ｆの作用により、力を受けた方向に変形することを防止される。また、吸盤１１４は、突起部１１４ｆの作用により、括れ部１１４ｃの上向面１１４ｄおよび下向面１１４ｅが膠着することを防止する。

また、本実施例において、吸盤１１４は、上段の括れ部１１４ｃの上側に上向面１１４ｇを備え、上向面１１４ｇにも８つの突起部１１４ｈが設けられている。突起部１１４ｈは、括れ部の膠着を防止する作用はないが、吸盤が変形することを防止または抑制することができる。

図１２、１３、１４、１５、１６および１７は、それぞれ、吸盤１１４の平面図、底面図、一方の側面図および側断面図（Ａ−Ａ断面図）、第１の平断面図（Ｂ−Ｂ断面図）および第２の平断面図（Ｃ−Ｃ断面図）を示す。正面図、背面図、他方の側面図は、一方の側面図と同一にあらわれる。

第３の実施の形態に係る吸盤２１４について、図１８〜図２３を用いて説明する。なお、吸盤２１４は、以下で説明する以外の構成について、第１の実施の形態に係る吸盤１４と同一の構成を有するため、説明を繰り返さない。

図１８〜図２３に示すように、吸盤２１４は、第１の実施の形態に係る吸盤１４と同様に、前記収容容器の前記卵収容用座に対応して６列×７行に配置され、ベース１５に取り付けられる。たとえば、吸盤２１４は、ゴム材料で形成されている。また、吸盤２１４は、ベース１５に設けられた取付部１５ａに係合される切欠き部２１４ａと、蛇腹形状の側部２１４ｂとを有する。側部２１４ｂは、鶏卵を吸着すべく上下方向に伸縮する。前記蛇腹形状の側部２１４ｂは、少なくとも１つの括れ部２１４ｃを備える。少なくとも１つの括れ部２１４ｃの下向面２１４ｅは、中央から外側に向けて放射状に延び、相互に９０°の角度をおいて配置されている４つの突起部２１４ｆを備る。

本実施例において、吸盤２１４は、円形の断面を有し、全体として上方ほど断面の広い円錐台形に形成されている。吸盤２１４の蛇腹形状の側部２１４ｂは、２つの括れ部１１４ｃを備える。各括れ部２１４ｃは、上向面２１４ｄと下向面２１４ｅとを備える。

各括れ部の下向面２１４ｅに４つの突起部を設けることにより、吸盤２１４は、いずれの方向に力を受けても、いずれかの突起部２１４ｆの作用により、力を受けた方向に変形することを防止または抑制される。また、吸盤２１４は、突起部２１４ｆの作用により、括れ部２１４ｃの上向面２１４ｄおよび下向面２１４ｅが膠着することを防止する。

本実施例において、下向面２１４ｅのみに突起部２１４ｆを設けているが、上向面２１４ｄに突起部２１４ｆを設けてもよい。上向面に設ける突起部は、相互に均等に間隔をおいた２つ又は４つの突起部であってもよい。また、本実施例において、吸盤２１４は、上段の括れ部２１４ｃの上側に上向面２１４ｇを備え、上向面２１４ｇにも複数の突起部が設けられていてもよい。前記複数の突起部は、括れ部の膠着を防止する作用はないが、吸盤が変形することを防止または抑制することができる。

図１８、１９、２０、２１、２２および２３は、それぞれ、吸盤１１４の平面図、底面図、一方の側面図および側断面図（Ａ−Ａ断面図）、第１の底断面図（Ｂ−Ｂ断面図）および第２の底断面図（Ｃ−Ｃ断面図）を示す。正面図、背面図、他方の側面図は、一方の側面図と同一にあらわれる。

移載装置１０は、さらに、吸盤の内圧を増加させる加圧機構を備えていてもよい。この加圧機構は、吸盤の吸着が解かれ鶏卵が開放されるときに、吸盤内部が加圧されることにより、鶏卵の開放を容易にする。本発明の実施の形態にかかる吸盤によれば、加圧機構により鶏卵を開放させる場合に、吸盤の突起部が作用し、均等なバランスで鶏卵を開放することができる。

また、上記の実施の形態において、吸盤は、全体として円錐台形に形成されている。しかし、吸盤は、円柱、または四角柱、六角柱等の多角柱の形状に形成されていてもよい。

また、本発明に係る吸盤およびこれらを備える移載装置は、鶏卵に限らず、たとえば、農産物等に用いることができる。すなわち、本発明に係る吸盤およびこれらを備える移載装置は、本発明に係る吸盤により真空吸着可能であれば、いずれの物品にも適用できる。さらに、本発明に係る移載装置は、１つの物品に対して複数の吸盤を吸着させることができる。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、物品を移載、搬送等する搬送システムの一部に用いられる。そのようなシステムとして、たとえば、鶏卵の包装選別装置がある。

１０ 移載装置、１１ 吸着機構、１２ 移動機構、１３ 減圧機構、１４ 吸盤、１４ａ 切欠部、１４ｂ 側部、１４ｃ 括れ部、１４ｄ 上向面、１４ｅ下向面、１４ｆ 突起部、１４ｇ 上向面、１４ｈ 突起部、１４ｋ 開口、１５ ベース、２０ 搬送装置、１１４ 吸盤、１１４ａ 切欠部、１１４ｂ 側部、１１４ｃ 括れ部、１１４ｄ 上向面、１１４ｅ下向面、１１４ｆ 突起部、１１４ｇ 上向面、１１４ｈ 突起部、２１４ 吸盤、２１４ａ 切欠部、２１４ｂ 側部、２１４ｃ 括れ部、２１４ｄ 上向面、２１４ｅ下向面、２１４ｆ 突起部、２１４ｇ 上向面、２１４ｈ 突起部。

Claims (5)

1. 上下方向に伸縮する蛇腹形状の側部を有する吸盤であって、
   前記蛇腹形状の側部は、上向面と下向面とを有する少なくとも１つの括れ部から成り、
   前記括れ部の前記上向面および前記下向面の少なくともいずれか一方に中央から外側に向けて放射状に延びる複数の突起部を備える、吸盤。
2. 相互に９０°の角度をおいて配置された少なくとも４つの前記突起部を備える、請求項１に記載の吸盤。
3. 相互に４５°の角度をおいて配置された少なくとも８つの前記突起部を備える、請求項１に記載の吸盤。
4. 前記吸盤は円錐台形に形成されており、前記突起部は、円錐の中心軸から放射状に延びる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸盤。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の複数の吸盤と、
   前記吸盤が取り付けられるベースと、
   前記吸盤に接続され前記吸盤の内圧を減ずる減圧機構と、
   前記ベースを移動させる移動機構とを含む、移載装置。

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