JP2020110860A - 把持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】側方に隙間が少ない状況であっても、把持対象物の把持及び把持対象物の把持の解除を行うことができる把持装置を提供する。【解決手段】各ハンド部材３０は、高さ方向Ｚに延びるように可撓性を有する掬い部材３１を収容する第１収容部４６ａと、掬い部材３１の先端部３１ｄがハンド部材３０のそれぞれに向かうように掬い部材３１を撓ませて収容する第２収容部４６ｂと、高さ方向Ｚの下方に移動した掬い部材３１の先端部３１ｄがハンド部材３０のそれぞれに向かうように突出する突出口４６ｃと、を有する。【選択図】図９

Description

本発明は、把持対象物を把持可能とする把持装置に関する。

この種の把持装置としては、例えば、特許文献１及び特許文献２が挙げられる。特許文献１に開示のピッキング装置は、水平方向に延びる掬い部材と、掬い部材の上方で水平方向に延びるズレ止め部材とを備える。そして、ピッキング装置は、把持対象物の下方に側方から掬い部材を挿入し、その掬い部材により把持対象物を下方から支持するとともに、ズレ止め部材により把持対象物を上方から押圧することによって、掬い部材とズレ止め部材とで把持対象物を把持して、把持対象物をピッキングするものである。

また、特許文献２に開示の把持ハンドは、把持対象物を把持可能な一対の把持体を備え、各把持体は、支持軸を中心として回動することにより、鉛直方向に延びる状態から水平方向に延びる状態となり、一対の把持体により把持対象物を下方から支持することによって、把持対象物を把持するものである。

特公平７−８０５７０号公報 特開平４−３３９７０４号公報

しかしながら、特許文献１のピッキング装置では、掬い部材が水平方向の延びているため、例えば、配置されている把持対象物を把持する場合、その把持対象物の側方に隙間が少ない状況においては、把持対象物の下方に側方から掬い部材を挿入できず、把持対象物を把持できない。また、例えば、把持された把持対象物を配置する場合、その把持対象物を配置する位置の側方に隙間が少ない状況においても、掬い部材を水平方向に移動させることができず、把持対象物の把持を解除できない。

また、特許文献２の把持ハンドでは、各把持体が支持軸を中心として回動することにより把持対象物を下方から支持するが、例えば、配置されている把持対象物を把持する場合、その把持対象物の側方に隙間が少ない状況においては、各把持体が回動する隙間がなく、把持対象物の下方に把持体を挿入できず、把持対象物を把持できない。また、例えば、把持された把持対象物を配置する場合、その把持対象物を配置する位置の側方に隙間が少ない状況においても、各把持体が回動する隙間がなく、各把持体が回動する隙間がなく、把持対象物の把持を解除できない。

特に、例えば、箱型パレットの側壁近傍となる縁部に配置された把持対象物を把持する場合や、箱型パレットの側壁近傍となる縁部に把持対象物を配置する場合においては、箱型パレットの側壁に掬い部材や各把持体が当たってしまい、把持対象物の下方に側方から掬い部材や各把持体を挿入できず、把持対象物を把持できない。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、側方に隙間が少ない状況であっても、把持対象物の把持及び把持対象物の把持の解除を行うことができる把持装置を提供することにある。

上記問題点を解決するための把持装置は、把持対象物を把持可能な一対のハンド部材と、前記把持対象物に対して前記一対のハンド部材を開閉方向に移動させる第１アクチュエータと、を備えた把持装置において、前記一対のハンド部材のそれぞれに収容され、可撓性を有する薄板形状の掬い部材と、前記掬い部材を開閉方向に垂直な上下方向に移動させる第２アクチュエータと、を備え、前記一対のハンド部材のそれぞれは、前記一対のハンド部材の上下方向に延びるように前記掬い部材を収容する第１収容部と、前記第１収容部よりも前記一対のハンド部材の上下方向の下端部側において前記第１収容部と連通しており、前記掬い部材の先端部がハンド部材のそれぞれに向かうように前記掬い部材を撓ませて収容する第２収容部と、前記第２収容部よりも前記一対のハンド部材の上下方向の下端部側において前記第２収容部と連通しており、前記一対のハンド部材の上下方向の下端部側に移動した前記掬い部材の先端部がハンド部材のそれぞれに向かうように突出する突出口と、を有することを要旨とする。

これによれば、可撓性を有する掬い部材は、第１収容部においてハンド部材の上下方向に延びるように収容されるとともに、第２収容部において掬い部材の先端部がハンド部材のそれぞれに向かうように掬い部材を撓ませて収容することができる。

そして、第２アクチュエータによりハンド部材の上下方向に掬い部材が移動すると、第２収容部において掬い部材の先端部がハンド部材のそれぞれに向かうように突出口から突出させることができる。

このため、掬い部材を収容することができるハンド部材を開閉方向に小型化することができるとともに、その開閉方向に小型化したハンド部材から、ハンド部材のそれぞれに向かうように掬い部材の先端部を突出させることができる。したがって、把持対象物の把持を行う場合及び把持対象物の把持の解除を行う場合において、その側方に隙間が少ない場合であっても、その隙間にハンド部材を挿入することができるとともに、ハンド部材のそれぞれに向かうように掬い部材の先端部を突出させることによって、把持対象物を下方から支持することができ、側方に隙間が少ない状況であっても、把持対象物の把持及び把持対象物の把持の解除を行うことができる。

また、把持装置について、前記一対のハンド部材のそれぞれは、前記一対のハンド部材の突出口からハンド部材のそれぞれに向かうように突出する前記掬い部材をガイドするとともに、前記一対のハンド部材の突出口からハンド部材のそれぞれに向かうように突出する前記掬い部材の先端部を、ハンド部材のそれぞれに向かう方向に垂直な両端部が上方に向くように円弧状に撓ませるガイド部材を有することが好ましい。

これによれば、ガイド部材は、突出口からハンド部材のそれぞれに向かうように突出する掬い部材をガイドすることができるとともに、突出口から突出する掬い部材の先端部を、ハンド部材のそれぞれに向かう方向に垂直な両端部が上方に向くように円弧状に撓ませることができ、把持対象物の自重に抗して、把持対象物を安定して把持することができる。

また、把持装置について、前記第２収容部は、前記一対のハンド部材の上下方向の下端部側に近づくにつれてハンド部材のそれぞれに向かうように円弧状をなすことが好ましい。

これによれば、第２収容部は、一対のハンド部材の上下方向の下端部側に近づくにつれてハンド部材のそれぞれに向かうように円弧状をなすため、掬い部材の折り曲がりを抑制することができるとともに、掬い部材をスムーズに撓ませることができる。

また、前記第１収容部に収容される平板形状のスライドガイドを備え、前記第２アクチュエータは、前記掬い部材とともに前記スライドガイドを前記一対のハンド部材の上下方向に移動させ、前記スライドガイドは、前記一対のハンド部材の上下方向に移動する前記掬い部材をハンド部材のそれぞれに向かう方向からガイドすることが好ましい。

これによれば、スライドガイドは、第２アクチュエータの動力により掬い部材とともにハンド部材の上下方向に移動するとともに、掬い部材をハンド部材のそれぞれに向かう方向からガイドすることができ、第２収容部において掬い部材の先端部をハンド部材のそれぞれに向かうように撓ませることに応じて、第１収容部において掬い部材がハンド部材のそれぞれに向かう方向に撓むことを抑制することができる。

また、把持装置について、前記把持対象物を上方から吸着する吸着パッドと、前記吸着パッドを上下方向に調整可能な調整機構と、を備えたことが好ましい。
これによれば、吸着パッドにより把持対象物を上方から吸着することができ、把持装置自体を高速で移動させた場合であっても、把持対象物を安定して把持することができる。

そして、吸着パッドの位置を上下方向に調整可能であり、把持対象物と吸着パッドとの距離を調整することによって、把持対象物の変形を抑制するとともに把持対象物を吸着させることができる。

本発明によれば、側方に隙間が少ない状況であっても、把持対象物の把持及び把持対象物の把持の解除を行うことができる。

把持装置を示す斜視図。 把持装置の開閉アクチュエータ部を示す断面図。 把持装置のハンド部材を示す断面図。 把持装置のハンド部材を示す分解斜視図。 把持装置の掬い部材及びガイド板を示す正面図。 把持装置のガイド受板を示す外観斜視図。 把持装置のボディ及び吸着装置を示す分解斜視図。 把持装置のハンド部材を示す断面図。 把持装置のハンド部材を示す断面図。 （ａ）は、把持装置の掬い部材を示す正面図、（ｂ）は、把持装置のガイド受板及び掬い部材を示す正面図。 （ａ）〜（ｄ）は、把持装置を示す正面図。 （ａ）〜（ｄ）は、把持装置を示す正面図。

以下、把持装置を具体化した一実施形態を図１〜図１２にしたがって説明する。
図１に示すように、把持装置１０は、ボディ１１の両側に一対のハンド部材３０を備え、一対のハンド部材３０を閉方向に移動させることに応じて把持対象物を把持する装置である。本実施形態における把持装置１０は、透過性を有する包装物で包装された食品（例えば、ビニールで包装されたパン）を把持する装置に採用された一例である。本実施形態において、ハンド部材３０が開閉する開閉方向を幅方向Ｘ、水平方向を含み、かつ、ボディ１１の幅方向Ｘと垂直な方向を厚さ方向Ｙ、ハンド部材３０が延びる方向（上下方向）を高さ方向Ｚしてそれぞれ説明する。

把持装置１０は、四角筒状のボディ１１を備える。ボディ１１の上面には、図示しないロボットアームを取り付けるための取付部１２を備える。
図２に示すように、把持装置１０は、ボディ１１に内蔵されたエアシリンダ機構からなる一対の開閉アクチュエータ部２０を備える。各開閉アクチュエータ部２０は、ボディ１１の厚さ方向Ｙに並ぶように配設されており、ハンド部材３０を開閉する方向へ移動させる機能を有する。このような一対の開閉アクチュエータ部２０が第１アクチュエータとして機能する。

各開閉アクチュエータ部２０は、ボディ１１の内部にシリンダ孔２１を有する。各シリンダ孔２１の中心軸線は、ボディ１１の厚さ方向Ｙに並び、かつ、ボディ１１の幅方向Ｘに延びている。

各開閉アクチュエータ部２０は、シリンダ孔２１内に摺動可能に配設されたピストン２２を備えるとともに、ピストン２２に一体のロッド２３を備え、各開閉アクチュエータ部２０はこのロッド２３を、該ロッド２３の中心軸線Ｎ１の延びる方向（軸線方向）に沿って移動させる。

各開閉アクチュエータ部２０は、シリンダ孔２１を気密に閉塞するシリンダガイドブッシュ２４を軸線方向の両端に備え、各シリンダガイドブッシュ２４は、各ロッド２３のすべり軸受となる。各シリンダ孔２１は、ピストン２２によって、ロッド２３の一端部２３ａ側のロッド室２１ａと、ロッド２３の他端部２３ｂ側のヘッド室２１ｂとに区画されている。

各開閉アクチュエータ部２０は、ボディ１１の幅方向Ｘの両側に一対のスライドプレート２５を備える。一対のロッド２３の一方は、一対のスライドプレート２５の一方に一端部２３ａが固定部材２６により固定されており、一対のロッド２３の他方は、一対のスライドプレート２５の他方に一端部２３ａが固定部材２６により固定されている。なお、各ロッド２３は、他端部２３ｂがスライドプレート２５に固定されていない。

把持装置１０では、各開閉アクチュエータ部２０において、図示しないポートを通じてロッド室２１ａ及びヘッド室２１ｂに圧縮空気が給排されると、ピストン２２がシリンダ孔２１の中心軸線に沿って往復動する。このように、ピストン２２の往復動により、ロッド２３が軸線方向に沿って往復動（移動）し、ハンド部材３０を幅方向Ｘに移動させる。本実施形態において、各開閉アクチュエータ部２０は、各ロッド２３に一体の図示しない棒形状のガイドロッドを備えており、各ガイドロッドに形成されたギアがピニオンギアに噛み合うように配置されることにより、一対のロッド２３は、連動して中心軸線Ｎ１に沿って相反する方向に移動する。

図１に示すように、把持装置１０は、幅方向Ｘに沿ったスライドプレート２５の外側にハンド部材３０を備える。各ハンド部材３０は、高さ方向Ｚの下方に長手が延びるように構成されている。各ハンド部材３０は、上端側ではハンド部材３０の高さ方向Ｚに延び、下端部側では、ハンド部材３０の下端部側に近づくにつれてハンド部材３０のそれぞれに向かうように円弧状となっている。各ハンド部材３０は、スライドプレート２５に固定されている。各ハンド部材３０は、各開閉アクチュエータ部２０（図２に示す）の動力により幅方向Ｘに沿って移動可能であり、把持装置１０は、一対のハンド部材３０によって把持対象物を把持可能である。各ハンド部材３０には、掬い部材３１が内蔵（収容）されており、各掬い部材３１は、各ハンド部材３０の下端から、ハンド部材３０のそれぞれに向かう方向に突出することにより、把持対象物を下方から支持する。

図１及び図３に示すように、把持装置１０は、四角筒状の一対のシリンダボディ１９を備える。各シリンダボディ１９は、ハンド部材３０の高さ方向Ｚの上端に固定されている。

図３に示すように、把持装置１０は、各シリンダボディ１９に内蔵されたエアシリンダ機構からなる一対の突出アクチュエータ部４０を備える。各突出アクチュエータ部４０は、掬い部材３１をハンド部材３０の高さ方向Ｚの下方に移動させ、掬い部材３１をハンド部材３０の下端から、ハンド部材３０のそれぞれに向かう方向へ突出させる機能を有する。このような一対の突出アクチュエータ部４０が第２アクチュエータとして機能する。

各突出アクチュエータ部４０は、シリンダボディ１９の内部にシリンダ孔４１を有する。各シリンダ孔４１は、シリンダボディ１９の中心軸線の延びる軸線方向Ｎ２の下端から軸線方向Ｎ２に沿って、軸線方向Ｎ２の上端にまで延びている。

各突出アクチュエータ部４０は、シリンダ孔４１内に摺動可能に配設されたピストン４２を備えるとともに、ピストン４２に一体のロッド４３を備え、各突出アクチュエータ部４０はこのロッド４３を、該ロッド４３の中心軸線の延びる軸線方向Ｎ２に沿って移動させる。各突出アクチュエータ部４０は、シリンダ孔４１を気密に閉塞するシリンダガイドブッシュ４４をシリンダボディ１９の軸線方向Ｎ２の下端に備え、シリンダ孔４１を気密に閉塞するキャップ４５をシリンダボディ１９の軸線方向Ｎ２の上端に備える。各シリンダガイドブッシュ４４は、ロッド４３のすべり軸受となる。各シリンダ孔４１は、ピストン４２によって、ロッド４３の下端部４３ａ側のロッド室４１ａと、ロッド４３の上端部４３ｂ側のヘッド室４１ｂとに区画されている。

図３及び図４に示すように、各ロッド４３の下端部４３ａには、ガイドブロック３３、掬い部材３１及びスライドガイド３４が固定ねじ３５により固定されている。
把持装置１０では、各突出アクチュエータ部４０において、図示しないポートを通じてロッド室４１ａ及びヘッド室４１ｂに圧縮空気が給排されると、ピストン４２がシリンダボディ１９の軸線方向Ｎ２に沿って往復動する。よって、ピストン４２の往復動によって、ロッド４３がシリンダボディ１９の軸線方向Ｎ２に沿って往復動（移動）し、ガイドブロック３３、掬い部材３１及びスライドガイド３４を高さ方向Ｚに移動させる。このように、各突出アクチュエータ部４０は、ロッド４３とともに、ガイドブロック３３、掬い部材３１及びスライドガイド３４を連動して高さ方向Ｚに移動させる。

各ハンド部材３０は、ブラケット３２を備え、各ブラケット３２は、高さ方向Ｚの下方に長手が延びるように構成されている。各ブラケット３２は、高さ方向Ｚにおけるシリンダボディ１９側に連結部３２ａを有し、各連結部３２ａには、高さ方向Ｚの上方にシリンダボディ１９が固定される。各連結部３２ａは、幅方向Ｘからスライドプレート２５（図１に示す）と固定される。

各ブラケット３２は、ロッド４３の軸線方向Ｎ２に沿って延びるロッド収容部３２ｂを備え、各ロッド収容部３２ｂには、ロッド４３の下端部４３ａ及びガイドブロック３３を軸線方向Ｎ２に沿って移動可能なように収容する。各ロッド収容部３２ｂは、ロッド４３が移動可能な移動範囲のうち何れの位置に移動しても、ロッド４３の下端部４３ａ及びガイドブロック３３を収容できるような高さ方向Ｚの長さである。

各ブラケット３２は、連結部３２ａから高さ方向Ｚの下方に長手が延びるハンド部３２ｃを備える。各ハンド部３２ｃは、符号Ｚ１に示す範囲である連結部３２ａ側の上端部３２ｄにおいては、幅方向Ｘに対向する各ハンド部材３０の側面３２ｅの長手が高さ方向Ｚに沿って延びる。各ハンド部３２ｃは、符号Ｚ２に示す範囲である連結部３２ａとは逆側の下端部３２ｆにおいては、幅方向Ｘに対向する各ハンド部材３０の側面３２ｅの長手が、下端３２ｇに近づくにつれて各ハンド部材３０のそれぞれが向かう方向に円弧状となっている。

各ブラケット３２は、底面３２ｈに後述するガイド受板３８を収容する凹形状の受板収容部３２ｉを有する。各ブラケット３２は、厚さ方向Ｙに面する両面３２ｊに厚さ方向Ｙに延びる雌ねじ孔３２ｋを有し、受板収容部３２ｉから高さ方向Ｚに延びる雌ねじ孔３２ｌを有する。

各ハンド部材３０は、ロッド４３の下端部４３ａを高さ方向Ｚに沿ってスライド可能となるようにガイドするガイドブロック３３を備え、各ガイドブロック３３は、ブラケット３２のロッド収容部３２ｂに対応する形状である。ガイドブロック３３は、その上面に、ロッド４３の下端部４３ａに対応する形状の凹部３３ａを有する。ガイドブロック３３は、その底面に、掬い部材３１の一部に対応する形状の凹部３３ｂを有する。ガイドブロック３３は、高さ方向Ｚに延びて凹部３３ａから凹部３３ｂに貫通するねじ挿入孔３３ｃを有し、固定ねじ３５がねじ挿入孔３３ｃに挿入された状態でロッド４３の下端部４３ａに螺合されることにより、ロッド４３の下端部４３ａが凹部３３ａに固定される。

図３〜図５に示すように、各ハンド部材３０は、鉄又はステンレス鋼により形成される掬い部材３１を備える。各掬い部材３１は、Ｌ字形状の薄板（薄板形状）であり、可撓性を有する。各掬い部材３１は、各ハンド部材３０のそれぞれに向かう幅方向Ｘに延びる固定片３１ａと、固定片３１ａから各ハンド部材３０の高さ方向Ｚの下方に延びる掬い部３１ｃと、を備える。各掬い部材３１は、高さ方向Ｚに貫通するねじ挿入孔３１ｂを固定片３１ａに有し、固定ねじ３５がねじ挿入孔３１ｂに挿入された状態でロッド４３の下端部４３ａに螺合されることにより、ロッド４３の下端部４３ａに固定される。

各掬い部材３１は、ロッド４３の下端部４３ａに固定される場合、各掬い部材３１の固定片３１ａの上面がガイドブロックの凹部３３ｂの底面に当接するとともに、高さ方向Ｚに延びる掬い部３１ｃがブラケット３２の側面３２ｅと対面する。

各掬い部材３１は、掬い部３１ｃの先端部３１ｄにおける厚さ方向Ｙの両端３１ｅが円弧状に面取りされており、把持対象物を傷つけることなく把持することができる。
各ハンド部材３０は、鉄又はステンレス鋼により形成されるスライドガイド３４を備える。各スライドガイド３４は、Ｌ字形状の厚板（平板形状）であり、掬い部材３１よりも厚く、可撓性を有さない。各スライドガイド３４は、各ハンド部材３０のそれぞれに向かう幅方向Ｘに延びる固定片３４ａと、固定片３４ａから各ハンド部材３０の高さ方向Ｚの下方に延びるガイド部３４ｃと、を備える。各スライドガイド３４は、高さ方向Ｚに貫通するねじ挿入孔３４ｂを固定片３４ａに有し、固定ねじ３５がねじ挿入孔３４ｂに挿入された状態でロッド４３の下端部４３ａに螺合されることにより、ロッド４３の下端部４３ａに固定される。

各スライドガイド３４は、ロッド４３の下端部４３ａに固定される場合、各スライドガイド３４の固定片３４ａの上面が各掬い部材３１の固定片３１ａの底面に当接するとともに、高さ方向Ｚに延びるガイド部３４ｃが、掬い部材３１の掬い部３１ｃと対面する。このように、各スライドガイド３４は、固定片３４ａにより掬い部材３１の固定片３４ａをガイドするとともに、ガイド部３４ｃにより、ハンド部材３０のそれぞれに向かう方向から掬い部材３１の掬い部３１ｃをガイドする機能を有する。

各スライドガイド３４は、ガイド部３４ｃの先端３４ｄにおける厚さ方向Ｙの両端３４ｅが円弧状に面取りされている。
図５に示すように、各スライドガイド３４は、ガイド部３４ｃの長手方向の長さが長さＬ１であり、ガイド部３４ｃの短手方向の幅が幅Ｗ１である。一方、各掬い部材３１は、掬い部３１ｃの長手方向の長さが、スライドガイド３４のガイド部３４ｃの長さＬ１よりも長い長さＬ２であり、掬い部３１ｃの短手方向の幅が、スライドガイド３４のガイド部３４ｃの幅Ｗ１よりも長い幅Ｗ２である。

各スライドガイド３４は、掬い部材３１と比べて、長手方向に短く、短手方向に対しても短い。このため、各掬い部材３１は、スライドガイド３４と対面する箇所では撓むことはないが、各掬い部材３１は、スライドガイド３４と対面しない箇所では、長手方向及び短手方向に撓みやすい。更に、各スライドガイド３４は、先端３４ｄの両端３４ｅが円弧状に面取りされているため、掬い部材３１を長手方向及び短手方向にスムーズに撓ませることができる。

図３及び図４に示すように、各ハンド部材３０は、掬い部材３１を高さ方向Ｚに沿ってスライド可能なようにガイドするスライド受けガイド３６を備える。各スライド受けガイド３６は、高さ方向Ｚに長手が延び、ブラケット３２のハンド部３２ｃにおいて、ブラケット３２の側面３２ｅ及び両面３２ｊを覆うようにコ字形状である。

各スライド受けガイド３６は、ブラケット３２のハンド部３２ｃに面する内面３６ａにおいて、符号Ｚ１に示す範囲である連結部３２ａ側の上端部３６ｂでは高さ方向Ｚに沿って延びる。各スライド受けガイド３６は、ブラケット３２のハンド部３２ｃに面する内面３６ａにおいて、符号Ｚ２に示す範囲である上端部３６ｂとは逆側の下端部３６ｃでは、先端３６ｄに近づくにつれて各ハンド部材３０のそれぞれに向かうように円弧状となっている。

各スライド受けガイド３６は、厚さ方向Ｙの両側部３６ｅに厚さ方向Ｙに貫通するねじ挿入孔３６ｆを有し、固定ねじ３７がねじ挿入孔３６ｆに挿入された状態でブラケット３２の雌ねじ孔３２ｋに螺合されることにより、ブラケット３２のハンド部３２ｃに固定される。各スライド受けガイド３６は、ブラケット３２のハンド部３２ｃを覆う。

図３、図４及び図６に示すように、各ハンド部材３０は、鉄又はステンレス鋼により形成される平板形状のガイド受板３８を備える。各ガイド受板３８は、ブラケット３２の受板収容部３２ｉに収容されており、ハンド部材３０のそれぞれに向かうように突出させるように掬い部材３１をスライド可能にガイドする。

各ガイド受板３８は、厚さ方向Ｙに長手が延びる基部３８ａに、高さ方向Ｚに貫通する一対のねじ挿入孔３８ｂを有し、固定ねじ３９が各ねじ挿入孔３８ｂに挿入された状態でブラケット３２の雌ねじ孔３２ｌに螺合されることにより、ブラケット３２の受板収容部３２ｉに固定される。

各ガイド受板３８は、基部３８ａから幅方向Ｘに沿ってハンド部材３０のそれぞれに延びるガイド部３８ｃを備える。各ガイド受板３８は、ガイド部３８ｃが基部３８ａよりも高さ方向Ｚの下方に位置するように段差が形成されている。ガイド部３８ｃは、基部３８ａと一体に形成されており、掬い部材３１をハンド部材３０のそれぞれに向かう幅方向Ｘにスライド可能にガイドする。つまり、各ガイド受板３８は、ハンド部材３０のそれぞれに向かうように突出する掬い部材３１の掬い部３１ｃをガイドすることができる。

各ガイド部３８ｃは、厚さ方向Ｙの両端部３８ｄが、上方に向かって傾斜するように形成されている。各ガイド受板３８は、ガイドする掬い部材３１の掬い部３１ｃの先端部３１ｄを、ガイド部３８ｃの両端部３８ｄに沿って、両端部３１ｆ（図１０に示す）が上方に向くように円弧状に撓ませることができる。このようなガイド受板３８がガイド部材として機能する。

図３に示すように、各ハンド部材３０では、スライド受けガイド３６がブラケット３２のハンド部３２ｃに、ガイド受板３８がブラケット３２の受板収容部３２ｉにそれぞれ固定される。これによって、ブラケット３２の側面３２ｅ及びガイド受板３８のガイド部３８ｃと、スライド受けガイド３６の内面３６ａとの間に、収容部４６が形成される。

各収容部４６は、ブラケット３２のロッド収容部３２ｂと連通しており、掬い部材３１及びスライドガイド３４を収容する。各収容部４６は、ハンド部材３０の高さ方向Ｚの下方でブラケット３２のロッド収容部３２ｂと連通する第１収容部４６ａと、ハンド部材３０の高さ方向Ｚの下方で第１収容部４６ａと連通する第２収容部４６ｂと、を有する。第２収容部４６ｂは、ハンド部材３０の高さ方向Ｚの下方で、ハンド部材３０のそれぞれに向かうように掬い部材３１を突出させる突出口４６ｃと連通する。

第１収容部４６ａは、符号Ｚ１に示す範囲であり、ブラケット３２の側面３２ｅの上端部３２ｄと、スライド受けガイド３６の内面３６ａの上端部３６ｂとに挟まれており、ハンド部材３０の高さ方向Ｚに延び、掬い部材３１及びスライドガイド３４を収容する。第１収容部４６ａは、ロッド４３が移動可能な移動範囲のうち何れの位置に移動しても、掬い部材３１及びスライドガイド３４を収容する。

第２収容部４６ｂは、符号Ｚ２に示す範囲であり、ブラケット３２の側面３２ｅの下端部３２ｆ及びガイド受板３８のガイド部３８ｃと、スライド受けガイド３６の内面３６ａの下端部３６ｃとに挟まれている。第２収容部４６ｂは、ハンド部材３０の高さ方向Ｚの下方に近づくにつれて各ハンド部材３０のそれぞれに向かうように円弧状をなしており、ハンド部材３０の先端では、ハンド部材３０のそれぞれに向かう方向に延び、突出口４６ｃと連通する。第２収容部４６ｂは、ロッド４３が移動可能な移動範囲のうち何れの位置に移動しても、掬い部材３１を収容する。なお、スライドガイド３４は、ロッド４３が移動可能な移動範囲のうち何れの位置に移動しても、第２収容部４６ｂに収容されないような高さ方向Ｚの長さである。このように、第２収容部４６ｂは、掬い部材３１の先端部３１ｄがハンド部材３０のそれぞれに向かうように掬い部材３１の掬い部３１ｃを撓ませて収容する機能を有する。

図１及び図７に示すように、把持装置１０は、把持対象物を吸着するための吸着装置５０を備える。吸着装置５０は、一対の吸着パッド５１を備える。一対の吸着パッド５１は、ボディ１１を挟んで厚さ方向Ｙに並ぶように配設される。一対の吸着パッド５１は、接続ポート５２と連通しており、接続ポート５２に接続された図示しない真空装置（例えば、真空ポンプ）の作動によって真空状態となり、把持対象物を上方から吸着する。

一対の吸着パッド５１は、ブラケット５３に固定されている。ブラケット５３は、略Ｌ字形状であり、ボディ１１の前面１３と底面１４とに沿ってボディ１１に固定される。ブラケット５３は、ボディ１１の高さ方向Ｚに長手が延びる平板部５３ａに一対のスライド溝５３ｂを有する。各スライド溝５３ｂは、ボディ１１の高さ方向Ｚに長手が延びるように形成されている。

ボディ１１は、前面１３から厚さ方向Ｙに延びる一対の雌ねじ孔１３ａを有する。一対の雌ねじ孔１３ａの一方には、雄ねじ１５が螺合可能であり、一対の雌ねじ孔１３ａの他方には、固定ハンドル１６の雄ねじ部１６ａが螺合可能である。

一対のスライド溝５３ｂの一方に雄ねじ１５が挿入されるとともに、一対のスライド溝５３ｂの他方に固定ハンドル１６の雄ねじ部１６ａが挿入された状態で、固定ハンドル１６の雄ねじ部１６ａがボディ１１の雌ねじ孔１３ａに螺合される。これにより、ブラケット５３の平板部５３ａがボディ１１の前面１３と固定ハンドル１６とに挟持され、ブラケット５３がボディ１１に固定される。

一対のスライド溝５３ｂの一方に雄ねじ１５が挿入されるとともに、一対のスライド溝５３ｂの他方に固定ハンドル１６の雄ねじ部１６ａが挿入された状態で、固定ハンドル１６の雄ねじ部１６ａの螺合を緩めることにより、ブラケット５３がボディ１１の高さ方向Ｚに沿ってスライド可能となる。このように、把持装置１０は、把持対象物に応じて吸着パッド５１の高さが調整可能であり、本実施形態においては、最長約１３．１ｍｍの範囲で調整可能である。このように、ボディ１１、雄ねじ１５、固定ハンドル１６及びブラケット５３（ブラケット５３のスライド溝５３ｂ）が吸着パッド５１を上下方向に調整可能な調整機構として機能する。

ボディ１１は、ボディ１１の高さ方向Ｚの縮尺が作業者により視認可能なメジャー１７を前面１３に有しており、吸着パッド５１の高さを調整する基準とすることによって、把持対象物に応じて吸着パッド５１の高さを調整することができ、把持装置１０の把持性能の均等化を図ることができる。

次に、把持装置１０の作用をその動作とともに説明する。
図３に示すように、各突出アクチュエータ部４０では、ロッド４３が高さ方向Ｚの上方に配置されており、ロッド４３の下端部４３ａに固定されているガイドブロック３３、掬い部材３１及びスライドガイド３４が、高さ方向Ｚの最上位置に配置されている。

この場合、スライドガイド３４は、第１収容部４６ａに収容されており、各掬い部材３１は、第１収容部４６ａ及び第２収容部４６ｂに収容され、各掬い部材３１の先端部３１ｄが突出口４６ｃから突出しない状態（収容状態）である。

このような状態では、第１収容部４６ａにおいて、各掬い部材３１は、その掬い部材３１の掬い部３１ｃが、ブラケット３２の側面３２ｅの上端部３２ｄと、スライドガイド３４のガイド部３４ｃ及びスライド受けガイド３６の内面３６ａの上端部３６ｂとに対面する。第１収容部４６ａにおいて、各スライドガイド３４は、そのスライドガイド３４のガイド部３４ｃが、掬い部材３１の掬い部３１ｃと、スライド受けガイド３６の内面３６ａの上端部３６ｂとに対面する。

第２収容部４６ｂにおいて、各掬い部材３１は、その掬い部材３１の掬い部３１ｃが、ブラケット３２の側面３２ｅの下端部３２ｆ及びガイド受板３８のガイド部３８ｃと、スライド受けガイド３６の内面３６ａの下端部３６ｃとに対面する。

このため、各第１収容部４６ａにおいて、各掬い部材３１は、その掬い部材３１の掬い部３１ｃが、ブラケット３２の側面３２ｅの上端部３２ｄと、スライドガイド３４のガイド部３４ｃ及びスライド受けガイド３６の内面３６ａの上端部３６ｂとにガイドされて、幅方向Ｘに撓むことを防止することができる。このため、第１収容部４６ａでは、掬い部材３１は、ハンド部材３０の高さ方向Ｚに沿って直線状に配置される。

その一方、第２収容部４６ｂにおいて、各掬い部材３１は、その掬い部材３１の掬い部３１ｃが、ブラケット３２の側面３２ｅの下端部３２ｆ及びガイド受板３８のガイド部３８ｃと、スライド受けガイド３６の内面３６ａの下端部３６ｃとにガイドされて、ハンド部材３０のそれぞれに向かうように撓んでいる。このため、第２収容部４６ｂでは、掬い部材３１は、ハンド部材３０のそれぞれに向かうように円弧状に配置される。

そして、図８に示すように、各突出アクチュエータ部４０の動作により、ロッド４３が高さ方向Ｚの下方に移動することにより、ロッド４３の下端部４３ａに固定されているガイドブロック３３、掬い部材３１及びスライドガイド３４が、高さ方向Ｚの下方に移動する。

この場合、スライドガイド３４は、第１収容部４６ａに収容されており、各掬い部材３１は、第１収容部４６ａ及び第２収容部４６ｂに収容され、各掬い部材３１の先端部３１ｄが突出口４６ｃから第１の長さ（例えば約７．５ｍｍ）だけ突出する状態（第１突出状態）である。

更に、図９に示すように、各突出アクチュエータ部４０の動作により、ロッド４３が更に高さ方向Ｚの下方に移動することにより、ロッド４３の下端部４３ａに固定されているガイドブロック３３、掬い部材３１及びスライドガイド３４が、更に高さ方向Ｚの下方に移動する。

この場合、スライドガイド３４は、第１収容部４６ａに収容されており、各掬い部材３１は、第１収容部４６ａ及び第２収容部４６ｂに収容され、各掬い部材３１の先端部３１ｄが突出口４６ｃから、第１の長さよりも長い第２の長さ（例えば約１５．０ｍｍ）だけ突出する状態（第２突出状態）である。

このように、各掬い部材３１は、ハンド部材３０の高さ方向Ｚに沿って移動しても、第１収容部４６ａでは、ハンド部材３０のそれぞれに向かう方向からスライドガイド３４のガイド部３４ｃによりガイドされる。このため、各掬い部材３１は、スライド受けガイド３６の先端に引っ掛かるなどして、ハンド部材３０のそれぞれに向かう方向へ撓むことはなく、ハンド部材３０の高さ方向Ｚに沿って直線状に配置される。また、各スライドガイド３４は、そのスライドガイド３４のガイド部３４ｃが第１収容部４６ａに収容され、第２収容部４６ｂまで移動することがない。このため、各掬い部材３１は、第２収容部４６ｂにおいて、掬い部材３１の先端部３１ｄがハンド部材３０のそれぞれに向かうように円弧状に撓む。

また、図１０（ａ）に示すように、各掬い部材３１は、通常時においては、その掬い部材３１の掬い部３１ｃが短手方向に撓まない。
一方、図１０（ｂ）に示すように、スライド受けガイド３６の先端３６ｄと、ガイド受板３８のガイド部３８ｃとの間に突出口４６ｃが形成されており、その突出口４６ｃから掬い部材３１が突出する。また、各ガイド受板３８のガイド部３８ｃは、厚さ方向Ｙの両端部３８ｄが、上方に向かって傾斜するように形成されている。このため、各掬い部材３１は、その掬い部材３１の掬い部３１ｃがガイド受板３８のガイド部３８ｃに当接する場合には、ガイド受板３８のガイド部３８ｃに沿って、掬い部材３１の掬い部３１ｃ両端部３１ｆが上方に向かうように掬い部材３１の掬い部３１ｃが短手方向に撓む。

また、各スライド受けガイド３６の先端３６ｄは、ガイド受板３８のガイド部３８ｃに沿うように、その底面３６ｇの両端部３６ｈが、上方に向かって傾斜するように形成されている。このため、ガイド受板３８のガイド部３８ｃの上方にはスライド受けガイド３６の先端３６ｄの底面３６ｇがあり、掬い部材３１の掬い部３１ｃが過度に撓むことを防止することができる。

このように、各掬い部材３１は、その掬い部材３１の掬い部３１ｃがガイド受板３８のガイド部３８ｃ及びスライド受けガイド３６の先端３６ｄの底面３６ｇに沿って、各掬い部材３１の掬い部３１ｃの両端部３１ｆが上方に向かって撓んだ状態で、突出口４６ｃからハンド部材３０のそれぞれに向かうように突出する。したがって、把持対象物を掬い部材３１により安定して支持することができる。

図１１及び図１２を参照して、把持対象物Ａ１がベルトコンベアーＢに配置されており、把持装置１０がその把持対象物Ａ１を把持した後に、別の場所であるパレットの所定位置Ｃ１に配置する場合について説明する。

図１１（ａ）に示すように、ベルトコンベアーＢに把持対象物Ａ１が配置されている。把持装置１０は、ボディ１１と一対のスライドプレート２５との間に隙間があり、一対のハンド部材３０が開状態となっている。この場合、各ハンド部材３０では、掬い部材３１が収納された状態であり、掬い部材３１がハンド部材３０の閉方向には突出していない。

次に、図１１（ｂ）に示すように、各ハンド部材３０が把持対象物Ａ１の両側に配置されるように把持装置１０が移動する。そして、図１１（ｃ）に示すように、把持装置１０において、一対のスライドプレート２５及び一対のハンド部材３０が、ハンド部材３０の閉方向に移動し、一対のハンド部材３０が閉状態となり、各ハンド部材３０閉方向に掬い部材３１が突出することによって、把持対象物Ａ１を両側方及び下方から把持する。また、吸着パッド５１が把持対象物Ａ１を上方から吸着する。そして、図１１（ｄ）に示すように、各ハンド部材３０により把持対象物Ａ１が把持された状態で把持装置１０が移動する。

続いて、図１２（ａ）に示すように、各ハンド部材３０により把持対象物Ａ１が把持された状態で把持装置１０が移動する。この場合、パレットの所定位置Ｃ１に把持対象物Ａ１を配置するが、その側方には、別の把持対象物Ａ２が既に配置されている位置Ｃ２及びパレットの側壁Ｃ３が配置されており、パレットの所定位置Ｃ１の側方に隙間が少ない状況となっている。

次に、図１２（ｂ）に示すように、各ハンド部材３０により把持対象物Ａ１が把持された状態で、把持対象物Ａ１がパレットの所定位置Ｃ１に配置されるように把持装置１０が移動する。

そして、図１２（ｃ）に示すように、把持装置１０において、一対のスライドプレート２５及び一対のハンド部材３０が、ハンド部材３０の開方向に移動し、一対のハンド部材３０が開状態となり、各ハンド部材３０閉方向に掬い部材３１が収納されることによって、把持対象物Ａ１の把持を解除する。また、把持対象物Ａ１に対する吸着パッド５１の吸着が終了する。そして、図１２（ｄ）に示すように、各ハンド部材３０により把持対象物Ａ１が把持された状態で把持装置１０が移動する。

この場合、把持装置１０において、各ハンド部材３０が開状態となる程度の隙間が必要となるが、各ハンド部材３０の高さ方向Ｚに沿って掬い部材３１が収容されており、ハンド部材３０のそれぞれに向かう方向に掬い部材３１を突出させるための隙間が必要なく、隙間が少ない状況であっても把持対象物Ａ１の把持を解除することができる。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）可撓性を有する各掬い部材３１は、第１収容部４６ａにおいてハンド部材３０の長手方向である高さ方向Ｚに延びるように収容される。また、各掬い部材３１は、第２収容部４６ｂにおいて掬い部材３１の先端部３１ｄがハンド部材３０のそれぞれに向かうように掬い部材３１を撓ませて収容することができる。また、一対の突出アクチュエータ部４０は、各掬い部材３１をハンド部材３０の高さ方向Ｚに移動させることができる。

そして、例えば、掬い部材３１全体を幅方向Ｘに沿って移動させる構成と比べて、突出アクチュエータ部４０によりハンド部材３０の高さ方向Ｚに掬い部材３１が移動すると、第２収容部４６ｂにおいて掬い部材３１の先端部３１ｄがハンド部材３０のそれぞれに向かうように突出口４６ｃから突出させることができる。つまり、ハンド部材３０に全体が収容されていた掬い部材３１の一部を、ハンド部材３０のそれぞれに向かうように突出口４６ｃから突出させることができる。

このため、各ハンド部材３０を開閉方向に小型化することができるとともに、その開閉方向に小型化したハンド部材３０から、ハンド部材３０のそれぞれに向かうように掬い部材３１の先端部３１ｄを突出させることができる。したがって、把持装置１０は、把持対象物の把持を行う場合及び把持対象物の把持の解除を行う場合において、その側方に隙間が少ない場合であっても、その隙間にハンド部材３０を挿入することができる。そして、把持装置１０は、ハンド部材３０のそれぞれに向かうように掬い部材３１の先端部３１ｄを突出させることによって、把持対象物を下方から支持することができ、側方に隙間が少ない状況であっても、把持対象物の把持及び把持対象物の把持の解除を行うことができる。

（２）ガイド受板３８は、突出口４６ｃからハンド部材３０のそれぞれに向かうように突出する掬い部材３１をガイドすることができる。ガイド受板３８は、突出口４６ｃからハンド部材３０のそれぞれに向かうように突出する掬い部材３１の先端部３１ｄを、ハンド部材３０のそれぞれに向かう方向に垂直な両端部３１ｆが上方に向くように円弧状に撓ませることができ、把持対象物の自重に抗して、把持対象物を安定して把持することができる。

（３）第２収容部４６ｂは、ハンド部材３０の高さ方向Ｚの下端側に近づくにつれてハンド部材３０のそれぞれに向かうように円弧状をなすため、掬い部材３１の折り曲がりを抑制することができるとともに、掬い部材３１をスムーズに撓ませることができる。

（４）スライドガイド３４は、突出アクチュエータ部４０の動力により掬い部材３１とともにハンド部材３０の位置を高さ方向Ｚに移動する。スライドガイド３４は、掬い部材３１をハンド部材３０のそれぞれに向かう方向からガイドすることができ、第２収容部４６ｂにおいて掬い部材３１の先端部３１ｄをハンド部材３０のそれぞれに向かう方向に撓ませることに応じて、第１収容部４６ａにおいて掬い部材３１がハンド部材３０のそれぞれに向かう方向に撓むことを抑制することができる。

（５）吸着パッド５１により把持対象物を上方から吸着することができ、把持装置１０を高速で移動させた場合であっても、把持対象物を安定して把持することができる。
（６）特に、吸着パッド５１を上下方向に調整可能であり、把持対象物と吸着パッド５１との距離を調整することによって、把持対象物の変形を抑制するとともに把持対象物を吸着させることができる。例えば、吸着パッド５１と把持対象物との距離を適切に調整することによって、把持装置１０を高速で移動させた場合に、把持対象物を安定して把持することができる一方で、把持対象物に対する意図しない変化を抑制することができる。また、例えば、高さが異なる把持対象物を把持する場合であっても、把持する把持対象物の高さに応じて吸着パッド５１と把持対象物との距離を適切に調整することができ、把持対象物を適切に吸着させることができる。また、例えば、把持対象物としてビニールで包装されたパンを把持する場合、吸着パッド５１と把持対象物との距離を適切に調整することによって、パンの上方に乗っている具材が移動することや、パンの上方に乗っている具材がビニールの内側に張り付くことを抑制することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態において、一対の吸着パッド５１は、ボディ１１を厚さ方向Ｙに挟んで並ぶように配設されたが、ボディ１１の幅方向Ｘに並ぶように配設されてもよい。
・上記実施形態において、２つの吸着パッド５１が配設されたが、１つの吸着パッドが配設されても、３つ以上の吸着パッド５１が配設されてもよい。

・上記実施形態において、掬い部材３１は、鉄又はステンレス鋼により形成されたが、可撓性を有していれば、別の金属製であってもよい。
・上記実施形態において、スライドガイド３４は、鉄又はステンレス鋼により形成されたが、別の金属製であってもよい。また、スライドガイド３４としては、掬い部材３１をガイドできる程度に構成されればよい。

・上記実施形態において、別体で構成されたブラケット３２とスライド受けガイド３６とを固定するとともに、別体で構成されたブラケット３２とガイド受板３８とを固定することによって、第１収容部４６ａ、第２収容部４６ｂ及び突出口４６ｃが形成されたが、これに限らない。例えば、ブラケット３２とスライド受けガイド３６とガイド受板３８との少なくとも何れかが一体に構成されることによって、第１収容部４６ａ、第２収容部４６ｂ及び突出口４６ｃが形成されてもよい。

・上記実施形態において、一対の開閉アクチュエータ部２０により一対のハンド部材３０を幅方向Ｘに開閉させたが、１つの開閉アクチュエータ部により一対のハンド部材を幅方向に開閉させてもよい。

・上記実施形態において、開閉アクチュエータ部２０及び突出アクチュエータ部４０をエアシリンダ機構としたが、開閉アクチュエータ部２０及び突出アクチュエータ部４０の何れかは、エアシリンダ機構ではなく、油圧シリンダ機構であってもよいし、ボールネジ機構、モータ駆動機構等に変更してもよい。

・上記実施形態において、一対のハンド部材３０により把持対象物を把持可能な把持装置１０を採用したが、これに限らず、例えば、対象物を下方から支持可能な装置（例えば、支持装置）にも採用することができる。

１０…把持装置、１１…ボディ、１５…雄ねじ、１６…固定ハンドル、１７…メジャー、２０…開閉アクチュエータ部、２５…スライドプレート、３０…ハンド部材、３１…掬い部材、３２…ブラケット、３４…スライドガイド、３６…スライド受けガイド、３８…ガイド受板、４０…突出アクチュエータ部、４３…ロッド、５０…吸着装置、５１…吸着パッド、５３…ブラケット。

Claims (5)

1. 把持対象物を把持可能な一対のハンド部材と、前記把持対象物に対して前記一対のハンド部材を開閉方向に移動させる第１アクチュエータと、を備えた把持装置において、
   前記一対のハンド部材のそれぞれに収容され、可撓性を有する薄板形状の掬い部材と、
   前記掬い部材を開閉方向に垂直な上下方向に移動させる第２アクチュエータと、を備え、
   前記一対のハンド部材のそれぞれは、
   前記一対のハンド部材の上下方向に延びるように前記掬い部材を収容する第１収容部と、
   前記第１収容部よりも前記一対のハンド部材の上下方向の下端部側において前記第１収容部と連通しており、前記掬い部材の先端部がハンド部材のそれぞれに向かうように前記掬い部材を撓ませて収容する第２収容部と、
   前記第２収容部よりも前記一対のハンド部材の上下方向の下端部側において前記第２収容部と連通しており、前記一対のハンド部材の上下方向の下端部側に移動した前記掬い部材の先端部がハンド部材のそれぞれに向かうように突出する突出口と、を有することを特徴とする把持装置。
2. 前記一対のハンド部材のそれぞれは、前記一対のハンド部材の突出口からハンド部材のそれぞれに向かうように突出する前記掬い部材をガイドするとともに、前記一対のハンド部材の突出口からハンド部材のそれぞれに向かうように突出する前記掬い部材の先端部を、ハンド部材のそれぞれに向かう方向に垂直な両端部が上方に向くように円弧状に撓ませるガイド部材を有する請求項１に記載の把持装置。
3. 前記第２収容部は、前記一対のハンド部材の上下方向の下端部側に近づくにつれてハンド部材のそれぞれに向かうように円弧状をなす請求項１又は請求項２に記載の把持装置。
4. 前記第１収容部に収容される平板形状のスライドガイドを備え、
   前記第２アクチュエータは、前記掬い部材とともに前記スライドガイドを前記一対のハンド部材の上下方向に移動させ、
   前記スライドガイドは、前記一対のハンド部材の上下方向に移動する前記掬い部材をハンド部材のそれぞれに向かう方向からガイドする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の把持装置。
5. 前記把持対象物を上方から吸着する吸着パッドと、
   前記吸着パッドを上下方向に調整可能な調整機構と、を備えた請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の把持装置。