JP2020189341A - 吸着搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品を吸着保持して搬送する吸着搬送装置であって、物品の落下が抑制されやすい吸着搬送装置を提供する。【解決手段】吸着搬送装置は、吸着部で袋状の物品Ｃを吸着保持し、物品を吸着保持している吸着部を移動させて物品を搬送する。吸着部は、負圧チャンバと、１以上の吸着開口１１０と、第１面１０４ｂと、を有する。負圧チャンバは、負圧発生装置の駆動時に内部に負圧空間を形成する。吸着開口は、負圧チャンバと連通する。第１面は、吸着開口の周囲に配置され、吸着対象の物品に対向する。第１面の面積Ａ１は、第１面に対向する、吸着対象の物品の被吸着面の面積Ａｃの０．５倍以上２倍以下である。【選択図】図６

Description

本発明は、吸着搬送装置に関する。より具体的には、吸着部で袋状の物品を吸着保持し、物品を吸着保持している吸着部を移動させて物品を搬送する吸着搬送装置に関する。

従来、特許文献１（特開２００２−３４６９６２号公報）のように、ゴム等の変形可能な材料で製造された環状のシール部材を袋状の物品に押し付け、シール部材の内部圧力を負圧にすることで物品を吸着保持する吸着装置が知られている。

しかし、特許文献１（特開２００２−３４６９６２号公報）のような幅の狭い環状のシール部材で物品を吸着保持しながら、吸着装置を移動させて物品を搬送する場合、搬送中に物品に作用する力で袋状の物品が変形する場合がある。そして、このような変形が発生すると、物品とシール部材との間に隙間が生じて、搬送中に吸着装置が物品を落下させてしまう等の不具合が生じる可能性がある。

本発明の課題は、吸着部で袋状の物品を吸着保持し、物品を吸着保持している吸着部を移動させて物品を搬送する吸着搬送装置であって、物品の落下が抑制されやすい吸着搬送装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る吸着搬送装置は、吸着部で袋状の物品を吸着保持し、物品を吸着保持している吸着部を移動させて物品を搬送する。吸着部は、負圧チャンバと、１以上の吸着開口と、第１面と、を有する。負圧チャンバは、負圧発生装置の駆動時に内部に負圧空間を形成する。吸着開口は、負圧チャンバと連通する。第１面は、吸着開口の周囲に配置され、吸着対象の物品に対向する。第１面の面積は、第１面に対向する、吸着対象の物品の被吸着面の面積の０．５倍以上２倍以下である。

第１観点の吸着搬送装置では、負圧チャンバ内の空間を負圧にして吸着開口において袋状の物品を吸着保持する時に、比較的大きく確保された吸着部の第１面で物品をしっかり支持することができる。そのため、物品を吸着した状態の吸着部を移動させた時に、吸着保持されている袋状の物品と吸着開口との間に隙間が発生し、吸着保持している物品が落下する事態の発生を抑制できる。

本発明の第２観点に係る吸着搬送装置は、第１観点の吸着搬送装置であって、吸着開口の総面積は、吸着対象の物品の被吸着面の面積の０．３倍以上０．６倍以下である。

第２観点の吸着搬送装置では、上記面積の吸着開口を確保することで、袋状の物品を支持する第１面の大きさを十分に確保しつつ、物品を吸着開口でしっかりと吸着保持することができる。

本発明の第３観点に係る吸着搬送装置は、第１観点又は第２観点の吸着搬送装置であって、吸着開口のそれぞれの開口面積は９ｍｍ^２以上である。

負圧チャンバ内の空間を負圧にして物品を吸着する場合、各吸着開口を大きくとるほど、各吸着開口における吸着保持力を大きく確保できる。

第３観点の吸着搬送装置では、各吸着開口が比較的大きな開口面積を有することで、各吸着開口で物品をしっかりと吸着保持することができ、各吸着開口が意図せず物品を放してしまう事態の発生が抑制されやすい。

本発明の第４観点に係る吸着搬送装置は、第１観点から第３観点のいずれかの吸着搬送装置であって、負圧チャンバの吸着開口からの深さは、４ｍｍ以上である。

第４観点の吸着搬送装置では、負圧チャンバの奥行きを比較的大きく確保することで、吸着により変形した袋状物品を負圧チャンバ内に受け入れて袋状の物品をしっかりと保持することができる。

本発明の第５観点に係る吸着搬送装置は、第１観点から第４観点のいずれかの吸着搬送装置であって、吸着部は、吸着開口から負圧チャンバの内部側へと第１面と交差して延びる第２面を更に有する。第１面と第２面とがなす角度は、１８０°より大きく２７０°以下である。

第５観点の吸着搬送装置では、第１面と第２面とがなす角度を上記角度範囲とすることで、袋状の物品が第２面を形成する部材に引っ掛かる事態の発生を抑制できる。そのため、本吸着搬送装置では、袋状の物品を所望の位置まで搬送した後に、吸着保持を迅速に解除して次の物品の搬送工程に速やかに移ることができる。その結果、吸着搬送処理の高速化を実現することができる。

本発明の第６観点に係る吸着搬送装置は、第５観点の吸着搬送装置であって、吸着部は、負圧チャンバに配置される、第２面と交差する方向に広がる第３面を更に有する。

第６観点の吸着搬送装置では、第３面によって袋状の物品の負圧チャンバへの過度の引き込みを抑制することで、物品の吸着保持の解除時に、袋状の物品が負圧チャンバに引っ掛かって、物品の迅速な解放が阻害される事態の発生を抑制できる。

本発明の第７観点に係る吸着搬送装置は、第１観点から第６観点のいずれかの吸着搬送装置であって、第１面は剛体面である。

第７観点の吸着搬送装置は、第１面が剛体面であるため、第１面が容易に変形する場合に比べ第１面と袋状の物品との間で隙間が生じにくく、物品をしっかりと支持することが容易である。

本発明の第８観点に係る吸着搬送装置は、第１観点から第７観点のいずれかの吸着搬送装置であって、吸着部は、第１面に設けられた緩衝部材を更に有する。

第８観点の吸着搬送装置は、第１面に緩衝部材が設けられているため、袋状の物品や袋内の物が第１面と接触して破損することを抑制できる。

本発明の第９観点に係る吸着搬送装置は、第１観点から第８観点のいずれかの吸着搬送装置であって、吸着部は、負圧チャンバ内に配置される吹出口を有し、吸着開口に向かって空気を吹き出す空気吹出部を更に備える。

第９観点の吸着搬送装置は、負圧チャンバ内から吸着開口に向けて空気を吹き出し可能に構成されているため、吸着部による物品の吸着保持を解除する際に、吸着開口において保持されていた物品に空気を当てて、吸着保持を迅速に解除することができる。

本発明の第１０観点に係る吸着搬送装置は、第１観点から第９観点のいずれかの吸着搬送装置であって、吸着部を姿勢変更可能に支持する支持部を更に備える。

本吸着搬送装置の吸着保持及び搬送の対象である袋状の物品は、変形しやすい。そのため、例えば箱に入れられた物品のようにほとんど変形しない物品とは異なり、同一の物品であっても様々な形状を取る可能性がある。

第１０観点の吸着搬送装置では、吸着部が姿勢変更可能に支持されるため、各物品の形状に合わせて吸着開口や第１面の向きを変化させて、物品をしっかりと吸着保持することが容易である。

本発明の第１１観点に係る吸着搬送装置は、第１観点から第１０観点のいずれかの吸着搬送装置であって、第１面は、少なくとも一部がアーチ状又はドーム状に形成されている。

第１１観点の吸着搬送装置では、第１面を袋状の物品の形状に沿わせ、第１面で物品をしっかりと保持することが容易である。

本発明に係る吸着搬送装置では、物品を吸着した状態の吸着部を移動させて物品を搬送する時に、吸着保持されている袋状の物品と吸着開口との間に隙間が発生し、吸着保持している物品が落下する事態の発生を抑制できる。

本発明に掛かる吸着搬送装置の一実施形態のパラレルリンクロボットを含む箱詰めシステムの一部を概略的に描画した視図である。 図１の箱詰めシステムの一部を概略的に描画した側面図である。 図１のパラレルリンクロボットの概略制御ブロック図である。 図１のパラレルリンクロボットの吸着部の斜視図である。 図４の吸着部を吸着開口の形成されている底面側から見た斜視図である。 図４の吸着部の緩衝部材を外した状態の物品支持部材を第１面側から見た模式的な平面図であり、二点鎖線は吸着部により吸着保持される物品を模式的に描画している。 図６の線VII-VIIに沿って吸着部を切断した場合の模式的な吸着部の縦断面図であり、二点鎖線は吸着部により吸着保持される物品を模式的に示している。 パラレルリンクロボットの吸着部の第１面と第２面とがなす角度の他の例を模式的に描画している。 変形例Ａに係る吸着搬送装置の吸着部を吸着開口の形成されている底面側から見た斜視図である。 変形例Ｂに係る吸着搬送装置の吸着部の物品支持部材を第１面側から見た模式的な平面図である。

本発明の吸着搬送装置の一実施形態に係るパラレルリンクロボット３０について、図面を参照しながら説明する。

なお、以下に説明されるパラレルリンクロボット３０は、本発明の吸着搬送装置の一実施形態に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。以下の実施形態には、本発明の趣旨及び範囲から逸脱すること無く、種々の変形が可能なことが理解されるであろう。

（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態のパラレルリンクロボット３０を備えた箱詰めシステム１の一部を概略的に描画した斜視図である。図２は、箱詰めシステム１の一部を概略的に示した側面図である。なお、箱詰めシステム１は、パラレルリンクロボット３０の用途の一例に過ぎず、他の用途に利用されてもよい。

箱詰めシステム１は、例えば、食品工場の生産ラインに設置される。箱詰めシステム１は、袋状の物品Ｃを所定の数量ずつダンボール箱等の箱に箱詰めするシステムである。

本実施形態では、物品Ｃは、例えば、もやし等の生鮮野菜や、冷凍野菜等が袋詰めされた包装物である。ただし、袋詰される物は、野菜以外の食品であってもよく、食品以外であってもよい。限定するものではないが、物品Ｃの包装には、例えば、ポリプロピレン製、ポリエチレン製、ＰＥＴ製、ナイロン製等の袋が用いられる。

箱詰めシステム１は、主に、第１コンベア１０と、第２コンベア２０と、パラレルリンクロボット３０と、図示しない箱詰め機構と、を備えたシステムである。パラレルリンクロボット３０は、吸着搬送装置の一例である。なお、本発明の吸着搬送装置は、パラレルリンクロボット３０に限定されるものではない。本発明は、吸着部で袋状の物品を吸着保持し、物品を吸着保持している吸着部を移動させて物品を搬送するように構成されている装置に広く適用可能である。

箱詰めシステム１が設置される食品工場の生産ラインでは、箱詰めシステム１の上流側に設置される製袋包装機（図示せず）によって物品Ｃが生産される。製袋包装機で生産された物品Ｃは、例えば、重量検査や異物混入検査等の工程を経て、箱詰めシステム１の第１コンベア１０に載せられる。第１コンベア１０により搬送される物品Ｃは、パラレルリンクロボット３０によって、第２コンベア２０上に搬送され整列させられる。パラレルリンクロボット３０は、第２コンベア２０上に、所定数量の物品Ｃを所定の態様で配列して、物品群Ｃｇとする。図示しない箱詰め機構は、第２コンベア２０上に配列された所定数量の一群の物品Ｃ（物品群Ｃｇ）を、図示しない吸着パッドでまとめて吸着保持し、吸着パッドを水平方向及び上下方向に移動させることで物品群Ｃｇを搬送し、図示しないダンボール箱等の箱に収容する。なお、ここでは、箱詰め機構は、本願発明の吸着搬送装置ではないが、箱詰め機構にも本願発明の特徴を有する吸着搬送装置が利用されてもよい。箱詰めシステム１によって物品Ｃが収容された箱は、図示しない後段工程へと搬送される。

（２）パラレルリンクロボットの全体概要
本願発明の吸着搬送装置の一例に係るパラレルリンクロボット３０の全体概要について説明する。図３は、パラレルリンクロボット３０の概略制御ブロック図である。

パラレルリンクロボット３０は、箱詰めシステム１において、第１コンベア１０から物品Ｃを取り上げて、第２コンベア２０上に、所定数量の物品Ｃを所定の態様で配列して、物品群Ｃｇとする装置である。なお、パラレルリンクロボット３０の利用の態様は一例に過ぎず、パラレルリンクロボット３０は、例えば、第２コンベア２０上を搬送される段ボール箱等の箱に物品Ｃを直接収容してもよい。

本実施形態では、パラレルリンクロボット３０は、３軸のパラレルリンクロボットである。ただし、パラレルリンクロボット３０は、３軸のパラレルリンクロボットに限定されるものではなく、より多軸のパラレルリンクロボットでもよい。

パラレルリンクロボット３０は、図１〜図３に示すように、主として、ベース３２と、パラレルリンクアーム３４と、吸着部１００と、コントローラ３６と、を備える。

ベース３２は、図１に示されるように、第１コンベア１０の上方に配置される。ベース３２は、図示しない箱詰めシステム１のフレーム等に固定されている。

パラレルリンクアーム３４は、サーボモータ３４ａ（図３参照）によって駆動される。図３には、サーボモータ３４ａを１つしか描画していないが、複数の（本実施形態では３本の）パラレルリンクアーム３４は、互いに異なるサーボモータ３４ａによって駆動される。パラレルリンクアーム３４の各上端は、それぞれ、サーボモータ３４ａの各出力軸に連結されている。３本のパラレルリンクアーム３４の各下端は、後述する支持部１２０を介して単一の吸着部１００を保持している。

吸着部１００は、袋状の物品Ｃを吸着保持する。吸着部１００の詳細は後ほど詳述する。

コントローラ３６は、図示しないセンサ（例えばカメラ）により第１コンベア１０上の物品Ｃの位置や姿勢を把握し、後述する吸着部１００で物品Ｃを適切に吸着保持できるように複数のサーボモータ３４ａの各出力軸の回転量及び回転の向きを制御する。コントローラ３６は、サーボモータ３４ａの制御により、３本のパラレルリンクアーム３４の各下端を水平方向及び鉛直方向に移動させる。これにより、パラレルリンクロボット３０は、所定の三次元空間内の任意の位置に吸着部１００を移動させることができる。また、コントローラ３６は、後述する負圧発生装置１３０や、空気吹出部１１２の動作も制御する。

ベース３２、パラレルリンクアーム３４、及びコントローラ３６には、周知の種々のパラレルリンクロボットの構成を利用することが可能である。本開示では、ベース３２、パラレルリンクアーム３４、及びコントローラ３６の更なる説明は省略し、吸着部１００についてのみ詳しく説明する。

（３）パラレルリンクロボットの吸着部
図３〜図７を主に参照しながら、吸着搬送装置の一例としてのパラレルリンクロボット３０の吸着部１００について説明する。図４は、吸着部１００の斜視図である。図５は、吸着部１００を後述する吸着開口１１０の形成されている底面側から見た斜視図である。図６は、吸着部１００の、後述する緩衝部材１０６を外した状態の物品支持部材１０４を第１面１０４ｂ側から見た模式的な平面図である。図６中の二点鎖線は、吸着部１００により吸着保持される物品Ｃを模式的に描画している。図７は、図６の線VII-VIIに沿って吸着部１００を切断した場合の模式的な吸着部１００の縦断面図である。二点鎖線は吸着部１００により吸着保持される物品Ｃを模式的に示している。

吸着部１００は、袋状の物品Ｃを吸着保持する部材である。

吸着部１００は、後ほど詳細に説明するように、吸着開口１１０と、吸着開口１１０に連通する負圧チャンバ１０２と、吸着開口１１０の周囲に配置され、吸着対象の物品Ｃに対向する第１面１０４ｂと、を有する（図７参照）。

なお、ここでの吸着対象の物品Ｃに対向する第１面１０４ｂとは、パラレルリンクロボット３０の使用時に吸着対象の物品Ｃに実際に対面する部分だけを意味するものではない。ここでの吸着対象の物品Ｃに対向する第１面１０４ｂには、底面視において吸着開口１１０の周囲を囲む、吸着部１００の底面全体を含む（図６中のハッチング部を参照）。言い換えれば、ここでの吸着対象の物品Ｃに対向する第１面１０４ｂは、吸着開口１１０が形成された後述する物品支持部材１０４の、吸着開口１１０の周囲を囲む下面全体を含む。第１面１０４ｂの少なくとも一部は、パラレルリンクロボット３０の使用時に上方から物品Ｃを吸着保持する吸着部１００の、物品Ｃを上方から覆う。吸着開口１１０において物品Ｃが吸着されている時に、第１面１０４ｂの少なくとも一部は、物品Ｃに接触し物品を支持する。

吸着部１００は、コントローラ３６により動作を制御される負圧発生装置１３０と吸引チューブ３８により接続されている（図７参照）。負圧チャンバ１０２の内部の空間は、吸引チューブ３８を介して、負圧発生装置１３０と連通している。負圧発生装置１３０は、例えば、真空ポンプや真空ブロアである。負圧発生装置１３０が駆動され、負圧チャンバ１０２内の空気が吸い出される時には、負圧チャンバ１０２の内部に負圧空間Ｓｎが形成される。具体的には、第１面１０４ｂの少なくとも一部が吸着対象の物品Ｃに接触した状態で負圧発生装置１３０が駆動されることで、負圧チャンバ１０２の内部に負圧空間Ｓｎが形成され、吸着開口１１０に物品Ｃが吸引されて、物品Ｃが吸着部１００に吸着保持される。

吸着部１００について更に詳細を説明する。吸着部１００は、負圧チャンバ１０２と、物品支持部材１０４と、緩衝部材１０６と、引込抑制部材１０８と、空気吹出部１１２と、を主に備える（図３及び図７参照）。

負圧チャンバ１０２は、前述のように、負圧発生装置１３０の駆動時に負圧空間Ｓｎとなる空間を形成する部材である（図７参照）。吸着部１００には、負圧チャンバ１０２の内部空間と連通するように吸引チューブ３８が接続され、負圧発生装置１３０が駆動されると、吸引チューブ３８を介して負圧チャンバ１０２の内部空間の空気が排気される。負圧チャンバ１０２の内部空間は、下方側で吸着開口１１０と連通している。そのため、負圧チャンバ１０２の内部空間が負圧空間Ｓｎとなると、物品Ｃは吸着開口１１０において吸引される。

本実施形態では、物品支持部材１０４は、負圧チャンバ１０２の下方に取り付けられる板状の部材である。なお、負圧チャンバ１０２と物品支持部材１０４とは、別部材である必要はなく、一体に形成されていてもよい。

平面視において、板状の物品支持部材１０４には、その中央部に吸着開口１１０が形成されている（図６参照）。本実施形態では、物品支持部材１０４には、分割部１０４ａで分割された３つの吸着開口１１０が形成されている（図６参照）。なお、吸着開口１１０の数は３つに限定されるものではなく、１つ又は２つであってもよい。また、吸着開口１１０の数は４つ以上であってもよい。

ただし、各吸着開口１１０による物品Ｃの吸着力は、開口面積が小さくなるほど小さくなる。そのため、吸着開口１１０を増やした結果、各吸着開口１１０の開口面積が小さくなり過ぎると、各吸着開口１１０が物品Ｃを吸着する力が小さくなり、吸着部１００を移動させた時に各吸着開口１１０による物品Ｃの保持が意図せず解除される可能性がある。特に、パラレルリンクロボット３０のように、比較的高速で吸着部１００が移動させられる場合には、各吸着開口１１０による物品Ｃの吸着力が小さいと、吸着部１００を移動させた時に各吸着開口１１０による物品Ｃの保持が意図せず解除されやすい。そのため、吸着開口１１０のそれぞれの開口面積は、９ｍｍ^２以上とされることが好ましい。例えば、図６を参照しながら説明すれば、吸着開口１１０のそれぞれの開口面積Ａ２１，開口面積Ａ２２，開口面積Ａ２３は、いずれも９ｍｍ^２以上であることが好ましい。

また、吸着開口１１０の総開口面積Ａ２は、第１面１０４ｂに対向する、吸着対象の物品Ｃの非吸着面の面積Ａｃの０．３倍以上０．６倍以下であることが好ましい。図６を参照しながら本実施形態を例に説明すれば、吸着開口１１０の総開口面積Ａ２（開口面積Ａ２１＋開口面積Ａ２２＋開口面積Ａ２３）は、吸着対象の物品Ｃの非吸着面の面積Ａｃの０．３倍以上０．６倍以下であることが好ましい。なお、ここで、第１面１０４ｂに対向する、物品Ｃの非吸着面の面積Ａｃは、通常想定される搬送状態における、第１コンベア１０において搬送される物品Ｃの平面視における面積を意味する。通常想定される搬送状態が複数存在する場合には、例えば、複数存在する搬送状態の第１コンベア１０において搬送される物品Ｃの平面視における面積のうち、その最大値を、第１面１０４ｂに対向する、物品Ｃの非吸着面の面積Ａｃとすればよい。吸着開口１１０の総開口面積Ａ２を物品Ｃの非吸着面の面積Ａｃの０．３倍以上０．６倍以下とすることで、物品Ｃを支持する第１面１０４ｂの大きさを十分に確保しつつ、物品Ｃを吸着開口１１０でしっかり吸着保持することができる。

また、物品支持部材１０４は、その下部に、吸着開口１１０を囲むように前述の第１面１０４ｂを有する。第１面１０４ｂは、負圧チャンバ１０２内の空間を負圧にして吸着開口１１０において袋状の物品Ｃを吸着保持する時に、少なくともその一部で物品Ｃを支持する面である。なお、第１面１０４ｂが少なくともその一部で物品Ｃを支持するとは、他の部材が第１面１０４ａと物品Ｃとの間に存在する態様で、第１面１０４ａが物品Ｃを支持する場合を含む。本実施形態では、第１面１０４ｂは平面である。第１面１０４ｂの面積Ａ１（図６中のハッチング部の面積）は、第１面１０４ｂに対向する、吸着対象の物品Ｃの被吸着面の面積Ａｃの０．５倍以上２倍以下である。吸着部１００がこのような比較的大きな第１面１０４ｂを有することで、物品Ｃを吸着した状態の吸着部１００を移動させた時に、第１面１０４ｂで物品Ｃをしっかり支持することができる。その結果、吸着部１００の移動時に、吸着保持されている物品Ｃと吸着開口１１０との間に隙間が発生し、吸着保持している物品Ｃが落下する事態の発生を抑制できる。特に、本実施形態の吸着搬送装置は、吸着部１００が比較的高速で移動させられるパラレルリンクロボット３０であるが、吸着部１００が比較的高速で移動させられる場合であっても、第１面１０４ｂで物品Ｃをしっかりと支持することで、吸着保持している物品Ｃが落下する事態の発生を抑制できる。

なお、第１面１０４ｂで物品Ｃをしっかりと支持するためには、第１面１０４ｂは容易に弾性変形する面ではなく、剛体面であることが好ましい。言い換えれば、物品支持部材１０４は、剛体であることが好ましい。なお、ここでの剛体面とは、全く変形しない面を意味するものではない。また、ここでの剛体とは、全く変形しない部材を意味するものではない。ここでの剛体面及び剛体は、物品Ｃの吸着保持の際に物品Ｃが押し付けられたとしても、大きく変形しない（実質的に変形しない）面及び部材を意味する。

一方、物品Ｃが剛体面である第１面１０４ｂに直接押付けられると、物品Ｃの袋は第１面１０４ｂに接触して傷付くおそれがある。そこで、図７のように、第１面１０４ｂと物品Ｃの袋との直接接触を避け、物品Ｃの袋の損傷を抑制するために、第１面１０４ｂには緩衝部材１０６が設けられることが好ましい。例えば、緩衝部材１０６は、第１面１０４ｂに、第１面１０４ｂを覆うように取り付けられる。緩衝部材１０６は、例えば、ゴム製である。なお、ここでの緩衝部材１０６には、緩衝部材１０６の物品Ｃとの接触面を、物品Ｃの形状に合わせて大きく変形させる機能は求められないため、その厚みはごく薄くてよい。例えば、限定するものではないが、緩衝部材１０６の厚みは３〜５ｍｍである。

さて、物品Ｃは変形しやすい袋状の物品である。そのため、負圧チャンバ１０２の内部に負圧空間Ｓｎが形成された時に、物品Ｃの袋は、変形し、その一部が吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２の内部に引き込まれやすい。このように物品Ｃの袋の一部が吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２の内部に引き込まれることで、物品Ｃは吸着開口１１０においてしっかりと保持されやすい。そこで、負圧チャンバ１０２は、物品Ｃの袋を引き込むためのスペースを確保するため、所定値以上の深さＤを有することが好ましい（図７参照）。なお、負圧チャンバ１０２の深さＤとは、吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２の内部空間に向かう方向の負圧チャンバ１０２の奥行きである。言い換えれば、負圧チャンバ１０２の深さＤとは、吸着開口１１０から、吸着開口１１０の開口面に直交する方向の負圧チャンバ１０２の奥行きである。好ましくは、負圧チャンバ１０２の吸着開口１１０からの深さＤは、４ｍｍ以上である。このように負圧チャンバ１０２が比較的大きな深さＤを有することで、物品Ｃを吸着開口１１０においてしっかりと保持することができる。

物品Ｃの袋が、吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２の内部に引き込まれることには上記の利点がある。一方で、負圧チャンバ１０２の内部に引き込まれた物品Ｃの袋が負圧チャンバ１０２の内部の部材に引っ掛かってしまったような場合には、吸着部１００が物品Ｃを放す際に（本実施形態では第２コンベア２０に置く時に）、迅速に物品Ｃの吸着保持を解除できないおそれがある。そのため、吸着部１００には、物品Ｃの袋の一部が吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２内に引き込まれた場合であっても、吸着部１００が物品Ｃの吸着保持を解除する時には、物品Ｃの袋が迅速に負圧チャンバ１０２から出ていく構造・機構が採用されることが好ましい。具体的には、吸着部１００には、以下のような構造・機構が採用されることが好ましい。

吸着部１００は、吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２の内部側へと第１面１０４ｂと交差して延びる第２面１０２ａを有する。第２面１０２ａは、物品支持部材１０４に形成されている吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２の内部へと延びる、負圧空間Ｓｎを囲む負圧チャンバ１０２の側面である。第１面１０４ｂと第２面１０２ａとがなす角度は、１８０°より大きく２７０°以下であることが好ましい。例えば、第１面１０４ｂと第２面１０２ａとがなす角度θは、図７に描画されているように２７０°である。また、例えば、第１面１０４ｂと第２面１０２ａとがなす角度θ’は、図８に描画されているように、１８０°より大きく２７０°より小さい。第１面１０４ｂと第２面１０２ａとがなす角度を１８０°より大きく２７０°以下とすることで、袋状の物品Ｃが第２面１０２ａを形成する部材に引っ掛かる事態の発生を抑制できる。

また、吸着部１００は、物品Ｃの袋を迅速に負圧チャンバ１０２から出ていかせるための構造・機構として、図７のように引込抑制部材１０８を有することが好ましい。引込抑制部材１０８は、負圧チャンバ１０２に配置される板状の部材である。引込抑制部材１０８は、負圧チャンバ１０２の側面に隣接して配置される部材である。引込抑制部材１０８は、負圧チャンバ１０２の側面と接触する態様で負圧チャンバ１０２に配置されてもよいし、負圧チャンバ１０２の側面との間に隙間が存在する態様で負圧チャンバ１０２に配置されてもよい。引込抑制部材１０８は、第２面１０２ａ、すなわち負圧チャンバ１０２の側面と交差する方向に広がる第３面１０８ａを有する。例えば、図７では、第３面１０８ａは第２面１０２ａと直交する方向に広がる。このような引込抑制部材１０８が存在することで、物品Ｃの袋が吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２の内部に引き込まれすぎ、物品Ｃの吸着保持の解除時に、袋状の物品Ｃが負圧チャンバ１０２に引っ掛かって、物品Ｃの迅速な解放が阻害される事態の発生を抑制できる。なお、負圧チャンバ１０２の深さＤが比較的浅いような場合には、引込抑制部材１０８は省略されてもよい。

さらに、吸着部１００は、物品Ｃの吸着保持を迅速に解除するための構造・機構として、負圧チャンバ１０２内の図７に描画されているような位置に、空気の吹出口１１２ａを有する空気吹出部１１２を備えていてもよい。なお、図７に描画している吹出口１１２ａの数や位置は、例示に過ぎず、適宜変更されればよい。

空気吹出部１１２は、図示しないチューブにより供給される圧縮空気を、吹出口１１２ａから吹出し可能に構成されている。吹出口１１２ａは、吸着開口１１０に向かって圧縮空気を吹き出すように構成されている。パラレルリンクロボット３０のコントローラ３６は、吸着部１００による物品Ｃの吸着保持を解消する時に、空気吹出部１１２を制御して、吹出口１１２ａから吸着開口１１０に向かって圧縮空気を吹き出させる。

なお、一般に、吸着部１００により吸着保持される袋状の物品Ｃは、一定の形状を有していないため、吸着部１００の姿勢が変形しない場合には、第１面１０４ｂを物品Ｃにしっかりと密着させることが困難となる可能性がある。一方で、吸着部１００の第１面１０４ｂを変形しやすい面とすると、物品Ｃをしっかりと支持することが困難となるおそれがある。

そこで、パラレルリンクロボット３０は、吸着部１００を姿勢変更可能に支持する支持部１２０を有することが好ましい。支持部１２０は、吸着部１００の上部に設けられている。前述のパラレルリンクアーム３４は、支持部１２０を介して吸着部１００を保持する。支持部１２０は、例えば、ゴム等の弾性部材である。支持部１２０は、吸着部１００の姿勢変更を許容するよう、比較的大きく変形することが好ましい。また、支持部１２０は、弾性変形のしやすい材質を用いることに加え、変形容易な形状を有してもよい。例えば、支持部１２０は、ジャバラ形状であってもよい。

（４）吸着搬送装置の特徴
（４−１）
本実施形態の吸着搬送装置の一例としてのパラレルリンクロボット３０は、吸着部１００で袋状の物品Ｃを吸着保持し、物品Ｃを吸着保持している吸着部１００を移動させて物品Ｃを搬送する。吸着部１００は、負圧チャンバ１０２と、１以上の吸着開口１１０と、第１面１０４ｂと、を有する。負圧チャンバ１０２は、負圧発生装置１３０の駆動時に内部に負圧空間Ｓｎを形成する。吸着開口１１０は、負圧チャンバ１０２と連通する。第１面１０４ｂは、吸着開口１１０の周囲に配置され、吸着対象の物品Ｃに対向する。第１面１０４ｂの面積Ａ１は、第１面１０４ｂに対向する、吸着対象の物品Ｃの被吸着面の面積Ａｃの０．５倍以上２倍以下である。

本パラレルリンクロボット３０では、負圧チャンバ１０２内の空間を負圧にして吸着開口１１０において袋状の物品Ｃを吸着保持する時に、比較的大きく確保された吸着部１００の第１面１０４ｂで物品Ｃをしっかり支持することができる。そのため、物品Ｃを吸着した状態の吸着部１００を移動させた時に、吸着保持されている袋状の物品Ｃと吸着開口１１０との間に隙間が発生し、吸着保持している物品Ｃが落下する事態の発生を抑制できる。

（４−２）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０では、吸着開口１１０の総開口面積Ａ２は、吸着対象の物品Ｃの被吸着面の面積Ａｃの０．３倍以上０．６倍以下である。上記実施形態では、総開口面積Ａ２は、開口面積Ａ２１と、開口面積Ａ２２と、開口面積Ａ２３との和で表される。

本パラレルリンクロボット３０では、上記面積の吸着開口１１０を確保することで、袋状の物品Ｃを支持する第１面１０４ｂの大きさを十分に確保しつつ、物品Ｃを吸着開口１１０でしっかりと吸着保持することができる。

（４−３）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０では、吸着開口１１０のそれぞれの開口面積Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３は、９ｍｍ^２以上である。

負圧チャンバ１０２内の空間を負圧にして物品Ｃを吸着する場合、各吸着開口１１０を大きくとるほど、各吸着開口１１０における吸着保持力を大きく確保できる。本パラレルリンクロボット３０では、各吸着開口１１０が比較的大きな開口面積を有することで、各吸着開口１１０で物品Ｃをしっかりと吸着保持することができ、各吸着開口１１０が意図せず物品Ｃを放してしまう事態の発生が抑制されやすい。

（４−４）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０では、負圧チャンバ１０２の吸着開口１１０からの深さＤは、４ｍｍ以上である。

本パラレルリンクロボット３０では、負圧チャンバ１０２の奥行きを比較的大きく確保することで、吸着により変形した袋状の物品Ｃを負圧チャンバ１０２内に受け入れて袋状の物品Ｃをしっかりと保持することができる。

（４−５）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０では、吸着部１００は、吸着開口１１０から負圧チャンバ１０２の内部側へと第１面１０４ｂと交差して延びる第２面１０２ａを有する。第１面１０４ｂと第２面１０２ａとがなす角度θ，θ’は、１８０°より大きく２７０°以下である。

本パラレルリンクロボット３０では、第１面１０４ｂと第２面１０２ａとがなす角度θ，θ’を上記角度範囲とすることで、袋状の物品Ｃが第２面１０２ａを形成する部材に引っ掛かる事態の発生を抑制できる。そのため、本パラレルリンクロボット３０では、袋状の物品Ｃを所望の位置まで搬送した後に（上記実施形態では第２コンベア２０の所定位置まで搬送した後に）、吸着保持を迅速に解除して次の物品Ｃの搬送工程に速やかに移ることができる。その結果、吸着搬送処理の高速化を実現することができる。

（４−６）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０では、吸着部１００は、負圧チャンバ１０２に配置される、第２面１０２ａと交差する方向に広がる第３面１０８ａを有する。

本パラレルリンクロボット３０では、第３面１０８ａによって、袋状の物品Ｃの負圧チャンバ１０２への過度の引き込みが抑制される。そのため、本パラレルリンクロボット３０では、物品Ｃの吸着保持の解除時に、袋状の物品Ｃが負圧チャンバ１０２に引っ掛かって、物品Ｃの迅速な解放が阻害される事態の発生を抑制できる。

（４−７）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０では、第１面１０４ｂは剛体面である。

本パラレルリンクロボット３０は、第１面１０４ｂが剛体面であるため、第１面１０４ｂが容易に変形する場合に比べ第１面１０４ｂと袋状の物品Ｃとの間で隙間が生じにくく、物品Ｃをしっかりと支持することが容易である。

（４−８）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０では、吸着部１００は、第１面１０４ｂに設けられた緩衝部材１０６を有する。

本パラレルリンクロボット３０は、第１面１０４ｂに緩衝部材１０６が設けられているため、袋状の物品Ｃや袋内の物が第１面１０４ｂと接触して破損することを抑制できる。

（４−９）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０では、吸着部１００は、負圧チャンバ１０２内に配置される吹出口１１２ａを有し、吸着開口１１０に向かって空気を吹き出す空気吹出部１１２を備える。

本パラレルリンクロボット３０は、負圧チャンバ１０２内から吸着開口１１０に向けて空気を吹き出し可能に構成されている。そのため、本パラレルリンクロボット３０では、吸着部１００による物品Ｃの吸着保持を解除する際に、吸着開口１１０において保持されていた物品Ｃに空気を当てて、吸着保持を迅速に解除することができる。

（４−１０）
本実施形態のパラレルリンクロボット３０は、吸着部１００を姿勢変更可能に支持する支持部１２０を備える。

本パラレルリンクロボット３０の吸着保持及び搬送の対象である袋状の物品Ｃは、変形しやすい。そのため、例えば箱に入れられた物品のようにほとんど変形しない物品とは異なり、同一の物品Ｃであっても様々な形状を取る可能性がある。本パラレルリンクロボット３０では、吸着部１００が姿勢変更可能に支持されるため、各物品Ｃの形状に合わせて吸着開口１１０や第１面１０４ｂの向きを変化させて、物品Ｃをしっかりと吸着保持することが容易である。

（５）変形例
以下に、上記実施形態の変形例を示す。なお、下記の各変形例の一部又は全部の特徴は、互いに矛盾しない範囲で、他の変形例と組み合わされてもよい。

（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、吸着部１００の第１面１０４ｂは平面であるが、第１面１０４ｂは平面に限定されるものではない。吸着部１００の第１面は、例えば曲面であってもよい。

袋に被包装物を充填率高く詰めると、袋は中央部の厚みが大きくなり、縁部の厚みが小さくなる形状を取る場合がある。このような袋の形状に沿うように、吸着部１００の第１面は、アーチ状又はドーム状に形成されてもよい。

例えば、図９には図中の矢印Ｘの方向において、中央部が縁部に対して凹んでいるアーチ状の第１面１０４ｂ’を有する物品支持部材１０４’を備えた、吸着部１００’を描画している。なお、図９では、第１面１０４ｂ’の全体がアーチ状に形成されているが、これに限定されるものではなく、特に物品Ｃの厚みのある部分に接触する分割部１０４ａ’の部分だけをアーチ状に形成してもよい。

なお、図示は省略するが、ドーム状の第１面とは、概ね全方位において、第１面の縁部に対して中心が凹んでいるような形状を呈する第１面の形状を意味する。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、吸着部１００の物品支持部材１０４に、同一方向に延びる分割部１０４ａにより分割された３つの吸着開口１１０が形成されている。

ただし、吸着開口１１０の分割の態様は、上記実施形態の態様に限定されるものではなく、物品支持部材１０４には、第１方向に延びる分割部１０４ａと、第１方向に交差する方向に延びる分割部１０４ａとにより分割されている、複数の吸着開口１１０が形成されてもよい。例えば、図１０では、第１方向に延びる分割部１０４ａと、第１方向に直交する方向に延びる分割部１０４ａにより分割された６つの吸着開口１１０が形成されている物品支持部材１０４を描画している。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、吸着開口１１０は矩形状の開口であるが、吸着開口１１０の形状は任意に決定されればよく、例えば、円形、楕円形等の形状であってもよい。

また、上記実施形態では、物品支持部材１０４は、底面視において矩形状の部材であるが、物品支持部材１０４の形状は任意に決定されればよく、例えば、円形、楕円形等の形状であってもよい。

３０ パラレルリンクロボット（吸着搬送装置）
１００ 吸着部
１０２ 負圧チャンバ
１０２ａ 第２面
１０４ｂ 第１面
１０６ 緩衝部材
１０８ａ 第３面
１１０ 吸着開口
１１２ 空気吹出部
１１２ａ 吹出口
１２０ 支持部
１３０ 負圧発生装置
Ａ１ 第１面の面積
Ａ２ 吸着開口の総開口面積
Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３ 各吸着開口の面積
Ａｃ 物品の被吸着面の面積
Ｄ 吸着開口からの負圧チャンバの深さ
Ｓｎ 負圧空間
θ，θ’ 第１面と第２面とがなす角度

特開２００２−３４６９６２号公報

Claims (11)

1. 吸着部で袋状の物品を吸着保持し、物品を吸着保持している前記吸着部を移動させて物品を搬送する吸着搬送装置であって、
   前記吸着部は、
   負圧発生装置の駆動時に内部に負圧空間を形成する負圧チャンバと、
   前記負圧チャンバと連通する１以上の吸着開口と、
   前記吸着開口の周囲に配置され、吸着対象の物品に対向する第１面と、
   を有し、
   前記第１面の面積は、前記第１面に対向する、吸着対象の物品の被吸着面の面積の０．５倍以上２倍以下である、
   吸着搬送装置。
2. 前記吸着開口の総面積は、吸着対象の物品の被吸着面の面積の０．３倍以上０．６倍以下である、
   請求項１に記載の吸着搬送装置。
3. 前記吸着開口のそれぞれの開口面積は９ｍｍ^２以上である、
   請求項１又は２に記載の吸着搬送装置。
4. 前記負圧チャンバの前記吸着開口からの深さは、４ｍｍ以上である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の吸着搬送装置。
5. 前記吸着部は、前記吸着開口から前記負圧チャンバの内部側へと前記第１面と交差して延びる第２面を更に有し、
   前記第１面と前記第２面とがなす角度は、１８０°より大きく２７０°以下である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の吸着搬送装置。
6. 前記吸着部は、前記負圧チャンバに配置される、前記第２面と交差する方向に広がる第３面を更に有する、
   請求項５に記載の吸着搬送装置。
7. 前記第１面は剛体面である、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の吸着搬送装置。
8. 前記吸着部は、前記第１面に設けられた緩衝部材を更に有する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の吸着搬送装置。
9. 前記吸着部は、前記負圧チャンバ内に配置される吹出口を有し、前記吸着開口に向かって空気を吹き出す空気吹出部を更に備える、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の吸着搬送装置。
10. 前記吸着部を姿勢変更可能に支持する支持部を更に備える、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の吸着搬送装置。
11. 前記第１面は、少なくとも一部がアーチ状又はドーム状に形成されている、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の吸着搬送装置。

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