特許ウォッチ

公開番号2025110438
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004248
出願日2024-01-16
発明の名称ロボットアーム
出願人有限会社アドバンスエンジニアズ
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B25J 18/02 20060101AFI20250722BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】ロボットアームについて、物品重量による制限を少なくしながら狭い作業空間であっても物品の補充・入れ替えを容易に行えるようにする。
【解決手段】先端側に物品を把持又は吊り下げるハンドを装着されて水平方向に伸長・退縮しながら物品のピックアップ・設置・移動を行う在庫管理用ロボットのロボットアーム1Aにおいて、ボディ2から枠状体11,12,13,14がテレスコピック状に伸縮可能に設けられたアーム部10と、帯状で幅方向に湾曲した金属板からなるコンベックステープ51を巻尺状にケーシング50に収装する巻尺部5と、電動モータ70を有した回転駆動手段で巻尺部5から引き出されたコンベックステープ51を送り出す送り出し部7を備え、アーム部10の先端側にコンベックステープ51の先端側が固定されており、送り出し部7を駆動させてコンベックステープ51を送り出すことでアーム部10が伸長動作を行うものとした。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
先端側に物品を把持又は吊り下げるハンドを装着されて水平方向に伸長・退縮しながら物品のピックアップ・設置・移動を行う在庫管理用のロボットのロボットアームにおいて、前記ロボットの本体側に固定されるボディからアーム構成部材がテレスコピック状に伸縮可能に設けられたアーム部と、帯状で幅方向に湾曲した金属板からなるコンベックステープを中心軸に巻回しながら巻尺状にケーシングに収装している巻尺部と、電動モータを有した回転駆動手段で前記巻尺部から引き出された前記コンベックステープを送り出す送り出し部とを備え、前記アーム部の先端部分になるアーム構成部材に、水平方向に引き出された前記コンベックステープの先端側が固定されており、手動操作又は／及び制御手段で前記送り出し部を駆動させて前記コンベックステープを送り出すことにより、前記アーム部が伸長動作を行うことを特徴とするロボットアーム。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記送り出し部は、モータ駆動で回転するローラを有しており、前記ローラの外周面に密着して向きを変えられた前記コンベックステープとの間の摩擦力により、前記コンベックステープの送り出しが行われる、ことを特徴とする請求項１に記載したロボットアーム。
【請求項３】
前記アーム部の退縮動作は、前記ローラの逆回転駆動により行われる、ことを特徴とする請求項２に記載したロボットアーム。
【請求項４】
前記アーム部の退縮動作は、前記巻尺部の中心軸を所定の回転駆動手段で回転させることによる前記コンベックステープの巻取動作により行われる、ことを特徴とする請求項２に記載したロボットアーム。
【請求項５】
前記送り出し部には、前記ローラの回転数又は前記電動モータの回転数の検出による前記コンベックステープの送り出し・引き戻し量に基づいた前記アーム部の伸長・退縮量を検知する手段を備えている、ことを特徴とする請求項２，３又は４に記載したロボットアーム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットアームに関し、殊に、棚上の物品の補充・入れ替え作業に用いる在庫管理ロボットに適したロボットアームに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
物品の在庫・配置場所において作業者が物品の補充作業を行う際に、これを補助して作業が効率的に行えるようにする補充補助ロボットが、例えば特開２０３３－３９０８１号公報等に記載されている。このロボットは、棚や物品に付されたタグを読み取る機能を有しているとともに、補充の指示に基づいて、物品を搭載しながらそれを補充すべき棚の場所まで自動的に移動する自走機能を有している。
【０００３】
しかし、このような補充補助ロボットは、目的の場所に補充する物品を運搬する機能は有しているものの、物品の棚への積み降ろし作業は依然として人手で行う必要があるため、在庫管理システムの自動化手段としては不充分であった。これに対し、特開２０２２－８６２２号公報には、コンテナ化された保管システムから物品を自動的にピッキングする装置が提案されており、コンテナ単位で在庫管理を自動的に行えるようにしている。
【０００４】
しかしながら、例えばコンビニエンスストアなどの多種多様な商品を扱う店舗において、棚上の商品の在庫を管理しながら商品の補充・入れ替えを行うような場合には、前述のようなコンテナ単位のピッキングでは対応することができない。即ち、様々な形状・サイズの商品が横並びに配置されながら、商品ごとに前後方向に連なって配置されている棚上では、棚の上下幅が狭いことに加え隣接する商品の間の狭い空間を通過しながら棚奥にある商品の出し入れを行うケースも多いため、このような作業は人手に頼っているのが現状である。
【０００５】
一方、特開２０１０－８９１６９号公報には、帯状の鋼板を幅方向に湾曲させてなるコンベックステープの直立性を利用して、これを巻尺状にしたものを伸縮アームとして用い、その先端側に設けたキャッチ（ハンド）で水平方向に離れた位置にある物品を取り寄せる方式のロボットアームが提案されており、狭い空間を通過しながら物品をピックアップすることを可能としている。
【０００６】
ところが、コンベックステープを水平方向に伸ばしたアームでは、その先端側に吊り下げられる物品は軽量のものに限定されるとともに、アームが長くなるほど支持力が低下する関係でその伸縮距離も短い範囲に限定されてしまうことから、店舗における棚上の様々な物品を扱うロボットアームとしては、機能的に不充分と言わざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０３３－３９０８１号公報
特開２０２２－８６２２号公報
特開２０１０－８９１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、ロボットアームについて、物品重量による制限を少なくしながら狭い作業空間であっても物品の補充・入れ替えを容易に行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明は、先端側に物品を把持又は吊り下げるハンドを装着されて水平方向に伸長・退縮しながら物品のピックアップ・設置・移動を行う在庫管理用ロボットのロボットアームにおいて、ロボット本体側に固定されるボディからアーム構成部材がテレスコピック状に伸縮可能に設けられたアーム部と、帯状で幅方向に湾曲した金属板からなるコンベックステープを中心軸に巻回しながら巻尺状にケーシングに収装する巻尺部と、電動モータを有した回転駆動手段で巻尺部から引き出されたコンベックステープを送り出す送り出し部とを備え、アーム部の先端部分になるアーム構成部材に水平方向に引き出されたコンベックステープの先端側が固定されており、手動操作又は／及び制御手段で送り出し部を駆動させコンベックステープを送り出すことによりアーム部が伸長動作を行う、ことを特徴とするものとした。
【００１０】
このように、巻回された部分は幅方向の湾曲が伸び、直線状になった部分は幅方向に湾曲して直線状態を維持するコンベックステープの特性を利用して、その先端側をテレスコピック状に伸縮するアーム部の先端側に固定して、モータ駆動でコンベックステープを送り出しながらアーム部を伸長させる方式としたことにより、店舗の商品棚のように作業空間が狭かったり重量のある物品であったりしても、棚奥までアーム部を伸ばしながらハンドによる操作を容易に行えるようになる。
（【００１１】以降は省略されています）

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