JP2021148621A - 物品把持システム - Google Patents

Abstract

【課題】装置の設置面積を低減し、物品を把持してから投入するまでの時間をより短くした物品把持システムを提供する。【解決手段】物品把持システム１１０では、容器５０が第１把持ユニット１５Ａの把持する物品の排出を妨げるが、第２把持ユニット１５Ｂの把持する物品の排出を妨げない第１の位置関係と、容器５０が第２把持ユニット１５Ｂの把持する物品の排出を妨げるが、第１把持ユニット１５Ａの把持する物品の排出を妨げない第２の位置関係とを切り換えるので、把持ユニットは物品Ａを持ったまま移動することはなく、把持ユニット１５からの物品の落下を防止することができる。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、物品把持システムに関する。

秤量して分配する装置として、例えば、特許文献１（特開平６−３１８２号公報）に、物品の一部分を把持して取り去る把持手段および、物品の一部分の重量を記録する秤量手段が各々に備えられている複数の採集ユニットを有する装置が開示されている。

当該装置は、分配手段と、所定の合計重量のために予めプログラムされているコンピュータをさらに備え、把持手段により把持された物品の重量を秤量手段により計測し、所定場所に投入する。

しかしながら、上記装置では、物品を把持する領域と物品を投入する領域が別々に必要であり、装置の設置面積が大きくなる上に、物品を把持してから投入するまでの時間が長くなる。

本発明の課題は、装置の設置面積を低減し、物品を把持してから投入するまでの時間をより短くした物品把持システムを提供することにある。

第１観点の物品把持システムは、容器に格納される物品群から物品を把持して排出する物品把持システムであって、複数の把持ユニットと、駆動部と、制御部とを備える。把持ユニットは、物品を把持する。駆動部は、把持ユニットおよび容器の少なくとも一方を他方に対して相対移動させる。制御部は、駆動部を制御し、把持ユニットおよび容器の少なくとも一方を移動させる。さらに、制御部は、容器と特定の把持ユニットとの位置関係であって、第１の位置関係と第２の位置関係とを切り換える。第１の位置関係は、容器が特定の把持ユニットが把持する物品の排出を妨げる位置関係である。第２の位置関係は、容器が特定の把持ユニットが把持する物品の排出を妨げない位置関係である。

この物品把持システムでは、例えば、容器を把持ユニットの把持位置へ移動させることもでき、この場合、把持ユニットは物品を持ったまま移動することはなく、把持ユニットからの物品の落下を防止することができる。

第２観点の物品把持システムは、第１観点の物品把持システムであって、駆動部が第１水平移動機構を含む。第１水平移動機構は、把持ユニットおよび容器の少なくとも一方を他方に対して第１の水平方向に相対移動させる。

この物品把持システムでは、複数の把持ユニットが水平方向に配置されている場合、第１水平移動機構によって、容器内の物品群の位置と、把持ユニット毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

第３観点の物品把持システムは、第２観点の物品把持システムであって、駆動部が第２水平移動機構をさらに含んでいる。第２水平移動機構は、把持ユニットおよび容器の少なくとも一方を他方に対して第１の水平方向とは異なる第２の水平方向へ相対移動させる。

この物品把持システムでは、複数の把持ユニットが水平方向に配置されている場合、第２水平移動機構によって容器内の物品群の位置と、把持ユニット毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

第４観点の物品把持システムは、第１観点から第３観点のいずれか１つの物品把持システムであって、駆動部が鉛直移動機構をさらに含む。鉛直移動機構は、把持ユニットおよび容器の少なくとも一方を他方に対して鉛直方向に相対移動させる。

この物品把持システムは、容器が各把持ユニットに対して鉛直方向に離れて配置されている場合、鉛直移動機構によって容器内の物品群の位置と、把持ユニット毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

第５観点の物品把持システムは、第４観点の物品把持システムであって、制御部が鉛直移動機構を介して容器を上昇または下降させる。さらに制御部は、容器を上昇させる際、容器が上昇を終える前に、第１水平移動機構および第２水平移動機構の動作を終える。

この物品把持システムでは、容器を上昇させる際、容器が上昇を終える前に第１水平移動機構および第２水平移動機構の動作を終えることによって、容器内の物品群を前後または左右いずれかの方向に偏らせてしまうことを回避する。

第６観点の物品把持システムは、第１観点から第５観点のいずれか１つの物品把持システムであって、把持ユニットは、複数の爪を有する。複数の爪は、少なくとも、第１状態と第２状態とのいずれかの状態に切り換えられる。第１状態は、爪同士の相対距離を第１距離まで縮めて物品を把持する状態である。第２状態は、爪同士の相対距離を第１距離より大きい第２距離まで広げて物品の把持を解除する状態である。

第７観点の物品把持システムは、第６観点の物品把持システムであって、制御部が鉛直移動機構を介して容器を上昇または下降させる。さらに制御部は、容器を上昇させる際、容器が上昇を終える前に複数の爪を第２状態に切り換える。

この物品把持システムでは、容器を上昇させる際、容器が上昇を終える前に爪を第２状態（爪が開いた状態）に切り換えることによって、容器内の物品を前後または左右いずれかの方向に偏らせてしまうことを回避する。

第８観点の物品把持システムは、第７観点の物品把持システムであって、制御部が容器を上昇させた後に複数の爪を第１状態に切り換える。

この物品把持システムでは、爪が容器内の物品群の中に入り込んだ状態で第１状態（爪が、閉じた状態）に切り換えられるので、物品を確実に保持することができる。

第９観点の物品把持システムは、第３観点から第８観点のいずれか１つの物品把持システムであって、第２水平移動機構が把持ユニットを第１の水平方向とは異なる第２の水平方向へ移動させる。

この物品把持システムでは、把持ユニットを上下移動させるタイプの場合、掴んで上がり終わったあとに計量する必要がある。これに対し、容器が上下・左右に移動し、把持ユニットが前後に移動するタイプの場合、把持ユニットは把持する前に前後方向に事前に動いておいて、掴んだ後すぐに計量することができる。

第１０観点の物品把持システムは、第４観点から第９観点のいずれか１つの物品把持システムであって、第１水平移動機構が容器と鉛直移動機構とを第１の水平方向に移動させる。

この物品把持システムは、鉛直移動機構が第１水平移動機構を昇降させる必要はなく、容器だけを昇降させればよいので、容器を昇降させる際の負荷が軽減される。

第１１観点の物品把持システムは、第１０観点の物品把持システムであって、排出シュートをさらに備える。排出シュートは、容器よりも下方に位置する入口を有し、把持ユニットによる把持が解除されて落下する物品を当該入口で受けて、所定場所に排出する。第１水平移動機構は、排出シュートの入口よりも下方で動作する。

この物品把持システムは、排出シュートの入口よりも上方の空間に摺動物（第１水平移動機構）を配置することを避けることによって、排出シュートへの異物混入を防止する。

第１２観点の物品把持システムは、第１１観点の物品把持システムであって、鉛直移動機構が、排出シュートの入口よりも下方において、容器の鉛直方向の移動を完結させる。

この物品把持システムでは、排出シュートの入口よりも上方の空間に摺動物（例えば、鉛直移動機構）を配置することを避けることによって、排出シュートへの異物混入を防止する。

第１３観点の物品把持システムは、第１観点から第１２観点のいずれか１つの物品把持システムであって、複数の把持ユニットが少なくとも第１把持ユニットおよび第２把持ユニットを含む。制御部は、容器内の物品群を、第１把持ユニットが物品を把持する第１把持位置へ移動させる。さらに制御部は、第１把持ユニットに物品を把持させた後、容器内の物品群を第２把持ユニットが物品を把持する第２把持位置へ移動させる。

第１４観点の物品把持システムは、第１３観点の物品把持システムであって、制御部が、容器内の物品群を第２把持位置へ移動させた後、第１把持ユニットに物品の把持を解除させ、第２把持ユニットに容器内の物品群から物品を把持させる。

第１５観点の物品把持システムは、第１４観点の物品把持システムであって、制御部が第１把持ユニットに物品の把持を解除させる動作と、第２把持ユニットに物品を把持させる動作とを連動させる。

この物品把持システムでは、例えば、容器を把持ユニットの把持位置へ移動させることもでき、この場合、把持ユニットは物品を持ったまま移動することはなく、把持ユニットからの物品の落下を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る物品把持システムの正面図。 図１Ａの物品把持システムを右側方から視たときの側面図。 図１Ａの物品把持システムを真上から視たときの平面図。 図１Ａの物品把持システムを真下から視たときの底面図。 物品把持システムのブロック図。 把持ユニットの概略斜視図。 把持器の把持部材を下方から見た底面図。 把持器の把持部材を下方から見た底面図。 把持器の把持部材を下方から見た底面図。 図１Ａの物品把持システムの容器が右方へ水平移動したときの当該物品把持システムの正面図。 図５Ａの物品把持システムを真下から視たときの底面図。 図５Ａの物品把持システムの容器が上方へ鉛直移動したときの当該物品把持システムを右側方から視たときの側面図。 物品把持システムの動作のタイムチャート。 物品把持システムの動作フローチャート。 物品把持システムの動作フローチャート。 物品把持システムの動作フローチャート。 物品把持システムの動作フローチャート。 物品把持システムの動作フローチャート。 前後移動機構の一例を示す平面図。 左右移動機構を格納する容器駆動部の一例を示す正面図。 鉛直移動機構を格納する容器駆動部の一例を示す正面図。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）物品把持システム１１０の構成
図１Ａは本発明の一実施形態に係る物品把持システム１１０の正面図であり、図１Ｂは、図１Ａの物品把持システム１１０を右側方から視たときの側面図である。また、図１Ｃは図１Ａの物品把持システム１１０を真上から視たときの平面図であり、図１Ｄは図１Ａの物品把持システム１１０を真下から視たときの底面図である。

図１Ａ、図１Ｂ及び図２において、物品把持システム１１０は、物品Ａの集まりである物品群Ａ１から一部の物品Ａを取り出して排出する装置である。

具体的には、物品把持システム１１０は、物品群Ａ１から、重量が目標重量範囲となるように一部の物品Ａを取り出して排出する。物品把持システム１１０が排出する物品Ａは、例えば、物品把持システム１１０の後工程で袋に包装されたり、或いは、容器に収容されたりして、商品として出荷される。

物品把持システム１１０は、ユニット駆動部１０と、把持ユニット１５と、容器５０と、容器駆動部５４と、排出シュート６０と、制御部７０とを備えている。

ユニット駆動部１０には、把持ユニット１５が取り付けられている。把持ユニット１５は、１つ以上の把持モジュール２０を有している。把持モジュール２０は、物品Ａを把持する把持器３０と、物品Ａの重量値を計量する計量器４０とが一体的に組み立てられている。各把持器３０は、物品Ａを把持する把持部材としての把持爪３０ａを有する。また、把持器３０には、把持爪３０ａを駆動する把持部材駆動機構３０ｂが組み込まれている。計量器４０は、把持器３０が把持する物品Ａの重量値を計量する。

容器５０には、物品群Ａ１が収容されている。物品Ａは、例えば、スパゲティ等の麺類や、糖類を多く含む食品等の、粘着性の高い食品である。

容器５０は、容器駆動部５４により、把持器３０が容器５０に載置される物品群Ａ１の物品Ａを把持する第１位置と、把持器３０が容器５０に載置される物品群Ａ１から物品Ａを把持しない第２位置との間を移動させられる。排出シュート６０は、把持器３０が把持を解除した物品Ａを受けて排出する。

図２は、物品把持システム１１０のブロック図である。図２において、制御部７０は、容器駆動部５４、把持部材駆動機構３０ｂ及びを含む物品把持システム１１０の各種構成の動作の制御や、計量器４０が計量した物品Ａの重量値を利用した組合せ計算等を行う。

制御部７０は、ユニット駆動部１０および容器５０を移動させ、把持器３０と、物品群Ａ１の載置されている容器５０とを近づける。制御部７０は、各把持器３０の把持部材駆動機構３０ｂを制御して、容器５０に載置された物品群Ａ１の物品Ａの一部を、各把持器３０の把持爪３０ａに把持させる。

各計量器４０は、その計量器４０に対応する把持器３０が把持する物品Ａの重量値を計量する。制御部７０は、各計量器４０の計量した把持器３０の把持する物品Ａの重量値に基づいて組合せ計算を行う。

組合せ計算は、把持器３０それぞれが把持する物品Ａの重量値を足し合わせた結果、その合計値が目標重量範囲となる重量値の組合せを見つける処理である。制御部７０は、組合せ計算の結果に基づいて、目標重量範囲となる重量値の組合せに対応する把持器３０の把持爪３０ａに、排出シュート６０の上方で物品Ａの把持を解除させ、排出シュート６０から目標重量範囲の物品Ａを排出させる。

（２）詳細構成
図３は、把持ユニット１５の概略斜視図である。図４Ａ、及び図４Ｂは、把持器３０の把持爪３０ａを下方から見た底面図である。以下、図１Ａ、図１Ｂ、図３、図４Ａ、及び図４Ｂを用いて、ユニット駆動部１０および把持ユニット１５を説明する。

（２−１）ユニット駆動部１０
図１Ａに示すように、物品把持システム１１０は、２つのユニット駆動部１０を備えている。図１Ａの正面視左側のユニット駆動部１０を第１ユニット駆動部１０Ａとし、図１Ａの正面視右側のユニット駆動部１０を第２ユニット駆動部１０Ｂとする。但し、共通する構成および機能を説明するときは、単に、ユニット駆動部１０という。

ユニット駆動部１０は、２本の平行に延びるフレーム１２と、把持ユニット１５をフレーム１２に沿って水平移動させる前後移動機構１１を有している。図１Ｂに示すように、ユニット駆動部１０は、前後移動機構１１によって、把持ユニット１５を保持するブロック１１１を矢印Ｄ１（前方）または矢印Ｄ２（後方）の方向に移動させることができる。ユニット駆動部１０は、ブロック１１１を移動させるサーボモータ１１３（図９参照）を有している。

このように、物品把持システム１１０では、第１把持ユニット１５Ａと第２把持ユニット１５Ｂとが水平方向に配置されており、第１把持ユニット１５Ａは第１ユニット駆動部１０Ａによって、第２把持ユニット１５Ｂは第２ユニット駆動部１０Ｂによって、前後方向に水平移動することができ、容器５０内の物品群の位置と、把持ユニット１５毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

また、サーボモータに代えて、ブロック１１１を矢印Ｄ１または矢印Ｄ２の方向に移動させることが可能なエア・シリンダを有してもよい。

（２−２）把持ユニット１５
図１Ａに示すように、物品把持システム１１０は、２つの把持ユニット１５を備えている。図１Ａの正面視左側の把持ユニット１５を第１把持ユニット１５Ａとし、図１Ａの正面視右側の把持ユニット１５を第２把持ユニット１５Ｂとする。但し、共通する構成および機能を説明するときは、単に、把持ユニット１５という。

把持ユニット１５は、ユニット駆動部１０のブロック１１１に連結される板状の連結部材１６と、１つ以上の把持モジュール２０とを含んでいる。

（２−２−１）連結部材１６
連結部材１６は、例えば、ネジ止めによってユニット駆動部１０のブロック１１１に連結される。

（２−２−２）把持モジュール２０
図３に示すように、把持モジュール２０は、把持器３０と計量器４０とが一体的に組み立てられた機器である。計量器４０の天面は、取付金具４００を介して連結部材１６に固定されており、計量器４０の底面には把持器３０が固定されている。

（２−２−２−１）把持器３０
把持器３０は、物品Ａを把持する装置である。各把持器３０は、把持爪３０ａと、把持爪３０ａを駆動する駆動機構としての把持部材駆動機構３０ｂとを有している。把持部材駆動機構３０ｂは、例えば、モータや流体圧を駆動源として、把持爪３０ａを駆動する。

本実施形態では、把持爪３０ａは、図３に示す通り、棒状又は指状の部材の先端に、物品Ａを引っ掛けることができるように内側へ屈曲させた爪を形成している。各把持器３０は、複数（例えば、３本）の把持爪３０ａを有している。なお、図３等に描画されている把持爪３０ａの数や形状は例示に過ぎず、適宜変更可能である。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、各把持器３０を把持爪３０ａ側から視たとき、複数の把持爪３０ａは周方向に並べて配置されている。また、各把持器３０の把持爪３０ａ側から視たときに、複数の把持爪３０ａは周方向に概ね等間隔に並べて配置されている。さらに、各把持器３０を把持爪３０ａ側から視たときに、把持爪３０ａは径方向に移動可能である。

また、把持器３０は、互いに離れた状態にある把持爪３０ａを、把持部材駆動機構３０ｂによって径方向内向きに動かして互いに近づいた状態にすることによって、複数の把持爪３０ａの間に物品Ａを挟み込んで物品Ａを把持する。

さらに、把持器３０は、互いに近づいた状態にある把持爪３０ａを、把持部材駆動機構３０ｂによって径方向外向きに動かして互いに離れた状態にすることによって、物品Ａの把持を解除する。

言い換えると、把持ユニット１５の複数の把持爪３０ａは、少なくとも、第１状態と第２状態とのいずれかの状態に切り換えられる。第１状態は、把持爪３０ａ同士の相対距離を第１距離まで縮めて物品を把持する状態である。第２状態は、把持爪３０ａ同士の相対距離を第１距離より大きい第２距離まで広げて物品の把持を解除する状態である。

但し、物品Ａが把持爪３０ａによって潰されないように、または過負荷保護の目的で、把持力制限機能を設けている場合、把持爪３０ａ同士の相対距離を第１距離まで縮める前に物品Ａからの外力で停止する。それゆえ、第１状態は必ずしも「把持爪３０ａ同士の相対距離を第１距離まで縮めた状態である必要はなく、第１状態は物品Ａを把持することができる距離まで縮めた状態であってもよい。

（２−２−２−２）計量器４０
把持モジュール２０では、各把持器３０に対して、１個の計量器４０が設けられている。計量器４０は、対応する把持器３０の把持爪３０ａが把持している物品Ａの重量値を計量する。

各計量器４０は、センサ部４０ａ（図３参照）と、図示しない内部制御部とを含んでいる。センサ部４０ａは、力センサと、加速度センサとを含む。力センサとして、例えば、歪みゲージ式ロードセルが採用される。加速度センサは、例えば、歪みゲージ式ロードセルや、ＭＥＭＳ型の小型加速度センサが採用される。

計量器４０の内部制御部は、物品Ａを把持した状態の把持器３０がユニット駆動部１０の移動に伴い移動させられるとき、センサ部４０ａで計測される力及び加速度に基づいて、把持器３０の把持している物品Ａの質量を測定する。具体的には、計量器４０の内部制御部は、力センサで計測された力を、加速度センサで計測された加速度で除すことで、把持器３０の把持している物品Ａの質量を測定する。

但し、計量器４０は、把持器３０の移動時に計測される力と加速度とに基づいて物品Ａの質量を計量する方式に限定されるものではない。計量器４０は、ロードセル等を用いて、静止状態の把持器３０が把持している物品Ａの重量を計量するものであってもよい。

（２−３）容器５０
容器５０には、物品群Ａ１が収容されている。容器５０は、水平移動および鉛直移動する載置面５２に容器５０が載置されている。

把持器３０は、容器５０に収容されている物品群Ａ１から、物品Ａの一部を把持する。本実施形態では、容器５０は、上方が開いた直方体状の容器である。容器５０は、内部に収容される物品Ａの量が減少すると、人又は機械が、内部の物品Ａの量が減少した容器５０を、新たな（物品Ａが多く収容されている）容器５０と交換可能に構成されている。

なお、容器５０は、容器が交換可能に構成される代わりに、容器５０に物品Ａを供給するための物品供給機構を有してもよい。

容器５０は、容器駆動部５４により、第１位置と、第２位置との間を移動する。

第１位置は、第１把持ユニット１５Ａの把持器３０の直下の位置であり、且つ第１把持ユニット１５Ａの把持器３０が容器５０内の物品Ａを把持することができる位置である。容器５０が第１位置にある時には、第２把持ユニット１５Ｂの把持器３０は容器５０内の物品Ａを把持することができない。

一方、容器５０の第２位置は、第２把持ユニット１５Ｂの把持器３０の直下の位置であり、且つ第２把持ユニット１５Ｂの把持器３０が容器５０内の物品Ａを把持することができる位置である。容器５０が第２位置にある時には、第１把持ユニット１５Ａの把持器３０は容器５０内の物品Ａを把持することができない。

（２−４）容器駆動部５４
図５Ａは、図１Ａの物品把持システム１１０の容器５０が右方へ水平移動したときの当該物品把持システム１１０の正面図である。図５Ｂは、図５Ａの物品把持システム１１０を真下から視たときの底面図である。

図５Ａおよび図５Ｂにおいて、容器駆動部５４は、モータや流体圧を駆動源として、容器５０を水平移動させることができる。

図１Ａ、図１Ｂ、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、容器駆動部５４は、２つの直方体形状の駆動体５４０を有している。図１Ａ正面視手前を前方としたとき、２つの排出シュート６０の前方にある駆動体を第１駆動体５４１、後方にある駆動体を第２駆動体５４２という。

また、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、２つの排出シュート６０の前方には２本の水平支柱が上下に平行に設けられ、後方にも２本の水平支柱が上下に平行に設けられている。図１Ｂ正面視において、左下側の支柱を第１水平支柱５５１として、そこから時計回りに、第２水平支柱５５２、第３水平支柱５５３および第４水平支柱５５４という。したがって、図１Ａ正面視で下側の水平支柱が第１水平支柱５５１であり、上側の水平支柱が第２水平支柱５５２である。

容器駆動部５４の第１駆動体５４１は、左右移動機構５６（図１０Ａおよび図１０Ｂ参照）を有しており、第１水平支柱５５１および第２水平支柱５５２に沿って水平移動することができる。また、容器駆動部５４の第２駆動体５４２も左右移動機構５６を有しており、第３水平支柱５５３および第４水平支柱５５４に沿って水平移動することができる。第１駆動体５４１と第２駆動体５４２とは同期して移動する。

このように、物品把持システム１１０では、第１把持ユニット１５Ａと第２把持ユニット１５Ｂとが水平方向に配置されており、容器５０は左右移動機構５６によって左右方向に水平移動することができるので、容器５０内の物品群Ａ１の位置と、把持ユニット１５毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

図６は、図５Ａの物品把持システム１１０の容器５０が上方へ鉛直移動したときの当該物品把持システム１１０の側面図である。図６において、容器駆動部５４は、モータや流体圧を駆動源として、容器５０を鉛直移動させることができる。

図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｄに示すように、載置面５２は、その下面の４隅から鉛直下方に延びる４本の鉛直支柱を有している。図１Ｄ正面視において、左上側の支柱を第１鉛直支柱５２１として、そこから時計回りに、第２鉛直支柱５２２、第３鉛直支柱５２３および第４鉛直支柱５２４という。したがって、図１Ａ正面視で左側の支柱が第１鉛直支柱５２１であり、右側の支柱が第２鉛直支柱５２２である。また、図１Ｂ正面視で右側の支柱が第３鉛直支柱５２３である。

第１駆動体５４１は、鉛直移動機構５７（図１０Ａおよび図１０Ｂ）を有しており、第１鉛直支柱５２１および第２鉛直支柱５２２を鉛直方向に移動させことができる。また、第２駆動体５４２も鉛直移動機構５７を有しており、第３鉛直支柱５２３および第４鉛直支柱５２４を鉛直方向に移動させことができる。第１駆動体５４１と第２駆動体５４２とは、第１鉛直支柱５２１および第２鉛直支柱５２２と、第３鉛直支柱５２３および第４鉛直支柱５２４とを、同期して鉛直方向に移動させることができる。

このように、物品把持システム１１０では、容器５０は鉛直移動機構５７によって上下方向に移動することができるので、容器５０が各把持ユニット１５に対して鉛直方向に離れて配置されている場合でも、容器５０内の物品群Ａ１の位置と、把持ユニット１５毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

また、物品把持システム１１０では、鉛直移動機構５７が左右移動機構５６を昇降させる必要はなく、容器５０だけを昇降させればよいので、容器５０を昇降させる際の負荷が軽減されている。

さらに、物品把持システム１１０では、排出シュート６０の入口よりも上方の空間に左右移動機構５６が配置されていないので、排出シュート６０への異物混入が回避される。同様に、排出シュート６０の入口よりも上方の空間に鉛直移動機構５７が配置されていないので、排出シュート６０への異物混入が回避される。

なお、異物混入防止策としては、上記のような、排出シュート６０の入口よりも上方の空間に左右移動機構５６および鉛直移動機構５７が配置されない構成とする以外に、混入対策のカバーを設けて排出シュート６０よりも上方に配置することも可能である。

（２−５）排出シュート６０
図１Ａに示すように、物品把持システム１１０は、２つの排出シュート６０を備えている。図１Ａの正面視左側の排出シュート６０を第１排出シュート６０Ａとし、図１Ａの正面視右側の排出シュート６０を第２排出シュート６０Ｂとする。但し、共通する構成および機能を説明するときは、単に、排出シュート６０という。

排出シュート６０は漏斗状の部材である。排出シュート６０は、把持ユニット１５の直下に配置される。具体的には、第１把持ユニット１５Ａの直下に第１排出シュート６０Ａが配置され、第２把持ユニット１５Ｂの直下に第２排出シュート６０Ｂが配置される。

容器５０は、第１把持ユニット１５Ａと第１排出シュート６０Ａとの間、または第２把持ユニット１５Ｂと第２排出シュート６０Ｂとの間に配置される。

第１排出シュート６０Ａは、容器５０が第２把持ユニット１５Ｂと第２排出シュート６０Ｂとの間に位置する時に、第１把持ユニット１５Ａの把持器３０が把持を解除して落下させる物品Ａを受けて物品把持システム１１０の外に排出する。

同様に、第２排出シュート６０Ｂは、容器５０が第１把持ユニット１５Ａと第１排出シュート６０Ａとの間に位置する時に、第２把持ユニット１５Ｂの把持器３０が把持を解除して落下させる物品Ａを受けて物品把持システム１１０の外に排出する。

本実施形態では、２つの排出シュートを用いているが、これに限定されるものではなく、第１把持ユニット１５Ａおよび第２把持ユニット１５Ｂが１つの排出シュートを共有することもある。また、排出シュートを使用せず、直接外部に排出することも可能である。

（２−６）制御部７０
制御部７０は、図示を省略するＣＰＵや、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリを有する。図２に示すように、制御部７０は、ユニット駆動部１０、把持部材駆動機構３０ｂ、計量器４０、容器駆動部５４と電気的に接続されている。

制御部７０は、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを実行することで、ユニット駆動部１０、把持部材駆動機構３０ｂ、容器駆動部５４等の物品把持システム１１０の各種構成の動作の制御や、計量器４０の計量した物品Ａの重量値を利用した組合せ計算等を行う。

なお、制御部７０の各種機能は、ソフトウェアで実現されなくてもよく、ハードウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで実現されてもよい。

制御部７０は、把持部材駆動機構３０ｂを介して、把持爪３０ａを駆動し、把持爪３０ａに物品Ａを把持させ、その後に物品Ａの把持を解除させる。ここでは、「把持する」とは、図４Ａに示すような互いに離れた位置にある複数の把持爪３０ａが、径方向内向きに動き、図４Ｂに示すような互いに近づいた位置に移動することであり、「把持を解除する」とは、把持した後に再び、図４Ａに示すような互いに離れた位置に戻ること、という。

（３）物品把持システムの動作
制御部７０により制御される物品把持システム１１０の動作について、図面を参照しながら説明する。なお、ここでは、複数の把持モジュール２０を有する把持ユニット１５を例に説明するが、単一の把持モジュール２０を備えた把持ユニット１５に適用することができる。

図７は、物品把持システム１１０の動作のタイムチャートである。また、図８Ａ〜図８Ｅは、物品把持システム１１０の動作フローチャートである。

図７において、最上段のタイムチャートは、容器５０の上下方向の位置を示している。上から２段目のタイムチャートは、図５Ａ正面視における容器５０の左右方向の位置を示している。

上から３段目のタイムチャートは、図５Ａ正面視における手前を前として、第１把持ユニット１５Ａの前後方向の位置を示している。上から４段目のタイムチャートは、第１把持ユニット１５Ａの開閉状態を示している。上から５段目のタイムチャートは、第２把持ユニット１５Ｂの前後方向の位置を示している。上から６段目のタイムチャートは、第２把持ユニット１５Ｂの開閉状態を示している。

図７において、時間ｔ０より左側は、運転停止状態であり、図５Ａに示す状態である。時間ｔ０は、第１把持ユニット１５Ａが前方への移動を開始し、容器５０が左方への移動を開始する時点である。

（ステップＳ１）
先ず、制御部７０は、運転開始指令の有無を判断し、運転開始指令があるときはステップＳ２へ進む。

（ステップＳ２）
次に、制御部７０は、初期動作を行う。初期動作によって、第１把持ユニット１５Ａおよび第２把持ユニット１５Ｂを図１Ｂに示すユニット初期位置へ移動する。また、初期動作によって、把持器３０の把持爪３０ａは、図４Ｃに示す仮想円Ｃ１の位置まで閉じる初期状態となる。さらに、初期動作によって、容器５０は図５Ａに示す容器初期位置へ移動する。

第１把持ユニット１５Ａおよび第２把持ユニット１５Ｂが当初からユニット初期位置にあっても、また、把持爪３０ａが当初から初期状態であっても、さらに、容器５０が当初から容器初期位置にあっても、一定時間、初期動作を行う。制御部７０は、初期動作が完了すると、ステップＳ３へ進む。

（ステップＳ３）
次に、制御部７０は、タイマによる計時を開始し、同時に、第１把持ユニット１５Ａを前方へ移動させ、且つ、把持器３０の把持爪３０ａを初期状態から第２状態（開状態）に切り換え、さらに容器５０を左方へ移動させる。制御部７０は、この時点をｔ０とする。

（ステップＳ４）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１秒経過したとき、第１把持ユニット１５Ａの前方への移動を停止させ、且つ容器５０の左方への移動を停止させる。

このとき、容器５０は、第１把持ユニット１５Ａの下方に位置している。また、容器５０から視て、第１把持ユニット１５Ａは、全体が容器５０内の前側に偏った領域の上方に位置する。

（ステップＳ５）
次に、制御部７０は、容器５０を上昇させる。このとき、第２把持ユニット１５Ｂに排出動作をさせるが、１回目は空排出である。図７のタイムチャートでは、容器５０の左方への移動が停止した時間ｔ１と同時に上方へ移動している。しかし、時間ｔ０と時間ｔ１との間に容器５０の上方への移動を開始してもよい。

このとき、制御部７０は、第２把持ユニット１５Ｂの把持爪３０ａの状態を第２状態（開状態）に切り換えて、物品Ａの把持を解除するような動作を行わせる。これは、本動作のフローがステップＳ３からステップＳ４９を一サイクルとして循環するため、第２把持ユニット１５Ｂで最後に把持された物品Ａをここで排出させる必要があるからである。

（ステップＳ６）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２秒経過したとき、容器５０の上昇を停止させる。このとき、容器５０は、第１把持ユニット１５Ａの直下であって、把持器３０の把持爪３０ａが容器５０内の物品Ａを把持することができる位置に到達している。この位置では、把持爪３０ａは、容器５０内の物品群Ａ１に入り込んでおり、同時に、把持爪３０ａは初期状態に戻る。

ここで、物品把持システム１１０では、容器５０が上昇を終える前に左右移動およびユニット駆動部１０の前後移動を終えることによって、容器５０内の物品群Ａ１を前後または左右いずれかの方向に偏らせてしまうことを回避している。

また、物品把持システム１１０では、容器５０が上昇を終える前に把持爪３０ａを第２状態（把持爪３０ａが開いた開状態）に切り換えることによって、容器５０内の物品Ａを把持爪３０ａの外側に偏らせてしまうことを回避している。

（ステップＳ７）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ３秒経過したとき、把持爪３０ａを初期状態から第１状態（閉状態）へ切り換え、把持爪３０ａに物品Ａを把持させる。

このように、物品把持システム１１０では、把持爪３０ａが容器５０内の物品群Ａ１の中に入り込んだ状態で第１状態（把持爪３０ａが閉じた閉状態）に切り換えられるので、物品Ａを確実に保持することができる。

好ましくは、制御部７０は、複数の把持器３０に同時に物品Ａを把持させる。ただし、これに限定されるものではなく、制御部７０は、複数の把持器３０に、異なるタイミングで物品Ａを把持させてもよい。

（ステップＳ８）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ４秒経過したとき、複数の把持器３０が物品Ａを把持した状態を維持したまま、容器５０を下降させる。

（ステップＳ９）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ５秒経過したとき、第１把持ユニット１５Ａを後方へ移動させる。容器５０が、時間ｔ４から時間ｔ５の間に所定距離だけ降下することによって、把持爪３０ａと容器５０内の物品群Ａ１とが離れるので、第１把持ユニット１５Ａが後方へ移動しても、把持爪３０ａが把持する物品Ａと容器５０内の物品群Ａ１とが干渉することはない。

（ステップＳ１０）
次に、制御部７０は、第１把持ユニット１５Ａの各計量器４０に対応する把持器３０が把持する物品Ａの重量を計量する。

このように、物品把持システム１１０では、容器５０が上下・左右に移動し、把持ユニット１５が前後に移動するタイプであるので、把持ユニット１５は把持する前に前後方向に事前に動いておいて、掴んだ後すぐに計量することができる。

（ステップＳ１１）
次に、制御部７０は、計量器４０の計量結果の少なくとも一つが、把持器３０が把持した物品Ａを排出シュート６０に排出せずに容器５０に戻すための、所定条件に該当しているか否かを判定する。

ここで、所定条件とは、具体的には、計量器４０が計量した物品Ａの重量値が予め設定される目標重量値でないことである。計量器４０の計量した物品Ａの重量値を利用した組合せ計量の場合は、組合せ計算の結果、排出に参加しない把持器３０が把持する物品Ａの重量値も目標重量値ではなく、所定条件に該当する。

制御部７０は、計量器４０の計量結果のいずれも、所定条件に該当していないと判定したときはステップＳ１７へ移る。

（ステップＳ１２）
次に、制御部７０は、上記所定条件に該当する把持器３０の把持部材駆動機構３０ｂを制御して、その把持器３０に物品Ａの把持を解除させる。

言い換えれば、制御部７０は、重量値が目標重量値ではない物品Ａを把持している把持器３０があれば、物品Ａの把持を解除させ、物品Ａを容器５０内に落下させる。容器５０内に落下した物品Ａは、物品群Ａ１の物品Ａとして再利用される。

一方、制御部７０は、重量値が目標重量値である物品Ａを把持している把持器３０については、把持を維持させる。

（ステップＳ１３）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ６秒経過したとき、容器５０の下降を停止し、同時に容器５０を右方へ移動させる。

（ステップＳ１４）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ７秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂを前方へ移動させ、且つ、把持器３０の把持爪３０ａを初期状態から第２状態（開状態）に切り換える。制御部７０は、容器５０の右方への移動は継続させる。

（ステップＳ１５）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ８秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂの前方への移動を停止させ、且つ容器５０の右方への移動を停止させる。

このとき、容器５０は、第２把持ユニット１５Ｂの下方に位置している。また、容器５０から視て、第２把持ユニット１５Ｂは、全体が容器５０内の前側に偏った領域の上方に位置する。

（ステップＳ１６）
次に、制御部７０は、容器５０を上昇させる。図７のタイムチャートでは、容器５０の右方への移動が停止したと時間ｔ８と同時に上方へ移動している。しかし、時間ｔ７と時間ｔ８との間に容器５０の上方への移動を開始してもよい。

（ステップＳ１７）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ９秒経過したとき、第１把持ユニット１５Ａの把持爪３０ａであって、先のステップＳ１２で重量値が目標重量値である物品Ａを把持している把持爪３０ａの状態を第１状態（閉状態）から第２状態（開状態）に切り換えて、第１把持ユニット１５Ａの把持爪３０ａによる物品Ａの把持を解除し、物品Ａを下方の第１排出シュート６０Ａへ排出する。

このように、把持ユニット１５と容器５０の位置関係は、容器５０が第２把持ユニット１５Ｂの把持する物品の排出を妨げるが、第１把持ユニット１５Ａの把持する物品の排出を妨げない第２の位置関係を形成している。

（ステップＳ１８）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１０秒経過したとき、容器５０の上昇を停止させる。このとき、容器５０は、第２把持ユニット１５Ｂの直下であって、把持器３０の把持爪３０ａが容器５０内の物品Ａを把持することができる位置に到達している。この位置では、把持爪３０ａは、容器５０内の物品群Ａ１に入り込んでおり、同時に、把持爪３０ａは初期状態に戻る。

ここでも、容器５０が上昇を終える前に左右移動およびユニット駆動部１０の前後移動を終えることによって、容器５０内の物品群Ａ１を前後または左右いずれかの方向に偏らせてしまうことを回避している。

また、容器５０が上昇を終える前に把持爪３０ａを第２状態（把持爪３０ａが開いた開状態）に切り換えることによって、容器５０内の物品Ａを把持爪３０ａの外側に偏らせてしまうことを回避している。

（ステップＳ１９）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１１秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂの把持爪３０ａを初期状態から第１状態（閉状態）へ切り換え、把持爪３０ａに物品Ａを把持させる。

このように、物品把持システム１１０では、把持爪３０ａが容器５０内の物品群Ａ１の中に入り込んだ状態で第１状態（把持爪３０ａが閉じた閉状態）に切り換えられるので、物品Ａを確実に保持することができる。

（ステップＳ２０）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１２秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂの複数の把持器３０が物品Ａを把持した状態を維持したまま、容器５０を下降させる。

（ステップＳ２１）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１３秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂを後方へ移動させる。容器５０が、時間ｔ１２から時間ｔ１３の間に所定距離だけ降下することによって、把持爪３０ａと容器５０内の物品群Ａ１とが離れるので、第２把持ユニット１５Ｂが後方へ移動しても、把持爪３０ａが把持する物品Ａと容器５０内の物品群Ａ１とが干渉することはない。

（ステップＳ２２）
次に、制御部７０は、第２把持ユニット１５Ｂの各計量器４０に対応する把持器３０が把持する物品Ａの重量を計量する。このように、容器５０が上下・左右に移動し、把持ユニット１５が前後に移動するタイプであるので、把持ユニット１５は把持する前に前後方向に事前に動いておいて、掴んだ後すぐに計量することができる。

（ステップＳ２３）
次に、制御部７０は、計量器４０の計量結果の少なくとも一つが、把持器３０が把持した物品Ａを排出シュート６０に排出せずに容器５０に戻すための、所定条件に該当しているか否かを判定する。

所定条件とは、具体的には、計量器４０が計量した物品Ａの重量値が予め設定される目標重量値ではないことである。

制御部７０は、計量器４０の計量結果のいずれも、所定条件に該当していないと判定したときはステップＳ２９へ移る。

（ステップＳ２４）
次に、制御部７０は、上記所定条件に該当する把持器３０の把持部材駆動機構３０ｂを制御して、その把持器３０に物品Ａの把持を解除させる。

言い換えれば、制御部７０は、重量値が目標重量値ではない物品Ａを把持している把持器３０があれば、物品Ａの把持を解除させ、物品Ａを容器５０内に落下させる。容器５０内に落下した物品Ａは、物品群Ａ１の物品Ａとして再利用される。

一方、制御部７０は、重量値が目標重量値である物品Ａを把持している把持器３０については、把持を維持させる。

（ステップＳ２５）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１４秒経過したとき、容器５０の下降を停止し、同時に容器５０を左方へ移動させる。

（ステップＳ２６）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１５秒経過したとき、第１把持ユニット１５Ａを後方へ移動させる。制御部７０は、容器５０の左方への移動は継続させる。

（ステップＳ２７）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１６秒経過したとき、第１把持ユニット１５Ａの後方への移動を停止させ、且つ容器５０の左方への移動を停止させる。

このとき、容器５０は、第１把持ユニット１５Ａの下方に位置している。また、容器５０から視て、第１把持ユニット１５Ａは、全体が容器５０内の後側に偏った領域の上方に位置する。

（ステップＳ２８）
次に、制御部７０は、容器５０を上昇させる。図７のタイムチャートでは、容器５０の右方への移動が停止した時間ｔ１６と同時に上方へ移動している。しかし、時間ｔ１５と時間ｔ１６との間に容器５０の上方への移動を開始してもよい。

（ステップＳ２９）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１７秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂの把持爪３０ａであって、先のステップＳ２４で重量値が目標重量値である物品Ａを把持している把持爪３０ａの状態を第１状態（閉状態）から第２状態（開状態）に切り換えて、第２把持ユニット１５Ｂの把持爪３０ａによる物品Ａの把持を解除し、物品Ａを下方の第２排出シュート６０Ｂへ排出する。

このように、把持ユニット１５と容器５０の位置関係は、容器５０が第１把持ユニット１５Ａの把持する物品の排出を妨げるが、第２把持ユニット１５Ｂの把持する物品の排出を妨げない第１の位置関係が形成されている。

（ステップＳ３０）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１８秒経過したとき、容器５０の上昇を停止させる。このとき、容器５０は、第１把持ユニット１５Ａの直下であって、把持器３０の把持爪３０ａが容器５０内の物品Ａを把持することができる位置に到達している。この位置では、把持爪３０ａは、容器５０内の物品群Ａ１に入り込んでおり、同時に、把持爪３０ａは初期状態に戻る。

ここでも、容器５０が上昇を終える前に左右移動およびユニット駆動部１０の前後移動を終えることによって、容器５０内の物品群Ａ１を前後または左右いずれかの方向に偏らせてしまうことを回避している。

また、容器５０が上昇を終える前に把持爪３０ａを第２状態（把持爪３０ａが開いた開状態）に切り換えることによって、容器５０内の物品Ａを把持爪３０ａの外側に偏らせてしまうことを回避している。

（ステップＳ３１）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ１９秒経過したとき、第１把持ユニット１５Ａの把持爪３０ａを初期状態から第１状態（閉状態）へ切り換え、把持爪３０ａに物品Ａを把持させる。

このように、物品把持システム１１０では、把持爪３０ａが容器５０内の物品群Ａ１の中に入り込んだ状態で第１状態（把持爪３０ａが閉じた閉状態）に切り換えられるので、物品Ａを確実に保持することができる。

（ステップＳ３２）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２０秒経過したとき、複数の把持器３０が物品Ａを把持した状態を維持したまま、容器５０を下降させる。

（ステップＳ３３）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２１秒経過したとき、第１把持ユニット１５Ａを前方へ移動させる。容器５０が、時間ｔ２０から時間ｔ２１の間に所定距離だけ降下することによって、把持爪３０ａと容器５０内の物品群Ａ１とが離れるので、第１把持ユニット１５Ａが前方へ移動しても、把持爪３０ａが把持する物品Ａと容器５０内の物品群Ａ１とが干渉することはない。

（ステップＳ３４）
次に、制御部７０は、第１把持ユニット１５Ａの各計量器４０に対応する把持器３０が把持する物品Ａの重量を計量する。このように、容器５０が上下・左右に移動し、把持ユニット１５が前後に移動するタイプであるので、把持ユニット１５は把持する前に前後方向に事前に動いておいて、掴んだ後すぐに計量することができる。

（ステップＳ３５）
次に、制御部７０は、計量器４０の計量結果の少なくとも一つが、把持器３０が把持した物品Ａを排出シュート６０に排出せずに容器５０に戻すための、所定条件に該当しているか否かを判定する。

ここで、所定条件とは、具体的には、計量器４０が計量した物品Ａの重量値が予め設定される目標重量値ではないことである。

制御部７０は、計量器４０の計量結果のいずれも、所定条件に該当していないと判定したときはステップＳ４１へ進む。

（ステップＳ３６）
次に、制御部７０は、上記所定条件に該当する把持器３０の把持部材駆動機構３０ｂを制御して、その把持器３０に物品Ａの把持を解除させる。

言い換えれば、制御部７０は、重量値が目標重量値ではない物品Ａを把持している把持器３０があれば、物品Ａの把持を解除させ、物品Ａを容器５０内に落下させる。容器５０内に落下した物品Ａは、物品群Ａ１の物品Ａとして再利用される。

一方、制御部７０は、重量値が目標重量値である物品Ａを把持している把持器３０については、把持を維持させる。

（ステップＳ３７）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２２秒経過したとき、容器５０の下降を停止し、同時に容器５０を右方へ移動させる。

（ステップＳ３８）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２３秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂを後方へ移動させる。制御部７０は、容器５０の右方への移動は継続させる。

（ステップＳ３９）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２４秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂの後方への移動を停止させ、且つ容器５０の右方への移動を停止させる。

このとき、容器５０は、第２把持ユニット１５Ｂの下方に位置している。また、容器５０から視て、第２把持ユニット１５Ｂは、全体が容器５０内の後側に偏った領域の上方に位置する。

（ステップＳ４０）
次に、制御部７０は、容器５０を上昇させる。図７のタイムチャートでは、容器５０の右方への移動が停止したと時間ｔ２４と同時に上方へ移動している。しかし、時間ｔ２３と時間ｔ２４との間に容器５０の上方への移動を開始してもよい。

（ステップＳ４１）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２５秒経過したとき、第１把持ユニット１５Ａの把持爪３０ａであって、先のステップＳ３６で重量値が目標重量値である物品Ａを把持している把持爪３０ａの状態を第１状態（閉状態）から第２状態（開状態）に切り換えて、第１把持ユニット１５Ａの把持爪３０ａによる物品Ａの把持を解除し、物品Ａを下方の第１排出シュート６０Ａへ排出する。

このように、把持ユニット１５と容器５０の位置関係は、容器５０が第２把持ユニット１５Ｂの把持する物品の排出を妨げるが、第１把持ユニット１５Ａの把持する物品の排出を妨げない第２の位置関係へ切り換えられる。

（ステップＳ４２）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２６秒経過したとき、容器５０の上昇を停止させる。このとき、容器５０は、第２把持ユニット１５Ｂの直下であって、把持器３０の把持爪３０ａが容器５０内の物品Ａを把持することができる位置に到達している。この位置では、把持爪３０ａは、容器５０内の物品群Ａ１に入り込んでおり、同時に、把持爪３０ａは初期状態に戻る。

ここでも、容器５０が上昇を終える前に左右移動およびユニット駆動部１０の前後移動を終えることによって、容器５０内の物品群Ａ１を前後または左右いずれかの方向に偏らせてしまうことを回避している。

また、容器５０が上昇を終える前に把持爪３０ａを第２状態（把持爪３０ａが開いた開状態）に切り換えることによって、容器５０内の物品Ａを把持爪３０ａの外側に偏らせてしまうことを回避している。

（ステップＳ４３）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２７秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂの把持爪３０ａを初期状態から第１状態（閉状態）へ切り換え、把持爪３０ａに物品Ａを把持させる。

このように、物品把持システム１１０では、把持爪３０ａが容器５０内の物品群Ａ１の中に入り込んだ状態で第１状態（把持爪３０ａが閉じた閉状態）に切り換えられるので、物品Ａを確実に保持することができる。

（ステップＳ４４）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２８秒経過したとき、複数の把持器３０が物品Ａを把持した状態を維持したまま、容器５０を下降させる。

（ステップＳ４５）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ２９秒経過したとき、第２把持ユニット１５Ｂを前方へ移動させる。容器５０が、時間ｔ２８から時間ｔ２９の間に所定距離だけ降下することによって、把持爪３０ａと容器５０内の物品群Ａ１とが離れるので、第２把持ユニット１５Ｂが前方へ移動しても、把持爪３０ａが把持する物品Ａと容器５０内の物品群Ａ１とが干渉することはない。

（ステップＳ４６）
次に、制御部７０は、第２把持ユニット１５Ｂの各計量器４０に対応する把持器３０が把持する物品Ａの重量を計量する。このように、容器５０が上下・左右に移動し、把持ユニット１５が前後に移動するタイプであるので、把持ユニット１５は把持する前に前後方向に事前に動いておいて、掴んだ後すぐに計量することができる。

（ステップＳ４７）
次に、制御部７０は、計量器４０の計量結果の少なくとも一つが、把持器３０が把持した物品Ａを排出シュート６０に排出せずに容器５０に戻すための、所定条件に該当しているか否かを判定する。

所定条件とは、具体的には、計量器４０が計量した物品Ａの重量値が予め設定される目標重量値ではないことである。

制御部７０は、計量器４０の計量結果のいずれも、所定条件に該当していないと判定したときはステップＳ３へ進む。

（ステップＳ４８）
次に、制御部７０は、上記所定条件に該当する把持器３０の把持部材駆動機構３０ｂを制御して、その把持器３０に物品Ａの把持を解除させる。

言い換えれば、制御部７０は、重量値が目標重量値ではない物品Ａを把持している把持器３０があれば、物品Ａの把持を解除させ、物品Ａを容器５０内に落下させる。容器５０内に落下した物品Ａは、物品群Ａ１の物品Ａとして再利用される。

一方、制御部７０は、重量値が目標重量値である物品Ａを把持している把持器３０については、把持を維持させる。

（ステップＳ４９）
次に、制御部７０は、ｔ０からｔ３０秒経過したとき、容器５０の下降を停止し、これ以後、ステップＳ３以降の動作を繰り返す。

上記ステップＳ１からステップＳ４９までの動作は一例であって、各ステップの動作の順番が入れ替わってもよい。

（４）特徴
（４−１）
物品把持システム１１０では、容器５０が第１把持ユニット１５Ａの把持する物品の排出を妨げるが、第２把持ユニット１５Ｂの把持する物品の排出を妨げない第１の位置関係と、容器５０が第２把持ユニット１５Ｂの把持する物品の排出を妨げるが、第１把持ユニット１５Ａの把持する物品の排出を妨げない第２の位置関係とを切り換えるので、把持ユニットは物品Ａを持ったまま移動することはなく、各把持ユニット１５からの物品の落下を防止することができる。

（４−２）
物品把持システム１１０では、第１把持ユニット１５Ａと第２把持ユニット１５Ｂとが水平方向に配置されており、容器５０は左右移動機構によって左右方向に水平移動することができ、容器５０内の物品群Ａ１の位置と、把持ユニット１５毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

（４−３）
物品把持システム１１０では、第１把持ユニット１５Ａと第２把持ユニット１５Ｂとが水平方向に配置されており、第１把持ユニット１５Ａは第１ユニット駆動部１０Ａによって、第２把持ユニット１５Ｂは第２ユニット駆動部１０Ｂによって、前後方向に水平移動することができ、容器５０内の物品群の位置と、把持ユニット１５毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

（４−４）
物品把持システム１１０では、容器５０は鉛直移動機構によって上下方向に移動することができ、容器５０が各把持ユニット１５に対して鉛直方向に離れて配置されている場合でも、容器５０内の物品群Ａ１の位置と、把持ユニット１５毎に設定される物品把持位置とを合わせることができる。

（４−５）
物品把持システム１１０では、容器５０を上昇させる際、容器５０が上昇を終える前に左右移動およびユニット駆動部１０の前後移動を終えることによって、容器５０内の物品群Ａ１を前後または左右いずれかの方向に偏らせてしまうことを回避することができる。

（４−６）
把持ユニット１５の複数の把持爪３０ａは、少なくとも、第１状態と第２状態とのいずれかの状態に切り換えられる。第１状態は、把持爪３０ａ同士の相対距離を第１距離まで縮めて物品を把持する状態である。第２状態は、把持爪３０ａ同士の相対距離を第１距離より大きい第２距離まで広げて物品の把持を解除する状態である。

（４−７）
物品把持システム１１０では、容器５０を上昇させる際、容器５０が上昇を終える前に把持爪３０ａを第２状態（把持爪３０ａが開いた開状態）に切り換えることによって、容器５０内の物品Ａを把持爪３０ａの外側に偏らせてしまうことを回避する。

（４−８）
物品把持システム１１０では、把持爪３０ａが容器５０内の物品群Ａ１の中に入り込んだ状態で第１状態（把持爪３０ａが閉じた閉状態）に切り換えられるので、物品Ａを確実に保持することができる。

（４−９）
物品把持システム１１０では、容器５０が上下・左右に移動し、把持ユニット１５が前後に移動するタイプであるので、把持ユニット１５は把持する前に前後方向に事前に動いておいて、掴んだ後すぐに計量することができる。

（４−１０）
物品把持システム１１０は、鉛直移動機構５７が左右移動機構５６を昇降させる必要はなく、容器５０だけを昇降させればよいので、容器５０を昇降させる際の負荷が軽減される。

（４−１１）
物品把持システム１１０では、排出シュート６０の入口よりも上方の空間に左右移動機構５６を配置することを避けることによって、排出シュート６０への異物混入を防止している。

（４−１２）
物品把持システム１１０では、排出シュート６０の入口よりも上方の空間に鉛直移動機構５７を配置することを避けることによって、排出シュート６０への異物混入を防止している。

（４−１３）
物品把持システム１１０では、制御部７０は、容器５０内の物品群Ａ１を、第１把持ユニット１５Ａが物品Ａを把持する第１把持位置へ移動させる。さらに制御部７０は、第１把持ユニット１５Ａに物品を把持させた後、容器５０内の物品群Ａ１を第２把持ユニット１５Ｂが物品を把持する第２把持位置へ移動させる。

（４−１４）
物品把持システム１１０では、制御部７０が、容器５０内の物品群Ａ１を第２把持位置へ移動させた後、第１把持ユニット１５Ａに物品Ａの把持を解除させ、第２把持ユニット１５Ｂに容器５０内の物品群Ａ１から物品Ａを把持させる。

（４−１５）
物品把持システム１１０は、制御部７０が第１把持ユニット１５Ａに物品Ａの把持を解除させる動作と、第２把持ユニット１５Ｂに物品Ａを把持させる動作とを連動させる。

（５）その他
ここでは、ユニット駆動部１０の前後移動機構１１、容器駆動部５４の左右移動機構５６および鉛直移動機構５７の構成について、例示的な説明を行う。

（５−１）前後移動機構１１
図９は、前後移動機構１１の一例を示す平面図である。図９において、前後移動機構１１は、ブロック１１１と、ボールねじ１１２と、サーボモータ１１３と、２つのリニアガイド１１４と、２つのガイドブロック１１５とを含んでいる。

ブロック１１１には、把持ユニット１５の連結部材１６が固定される。ブロック１１１の左右の端部には、ガイドブロック１１５が固定されている。１つのガイドブロック１１５は、１つのリニアガイド１１４に摺動可能に組み合わされている。リニアガイド１１４は、ユニット駆動部１０のフレーム１２に支持されている。ブロック１１１が移動すると、ガイドブロック１１５はリニアガイド１１４に沿って移動する。

ブロック１１１には、その中央を貫通し、ボールねじ１１２と螺合するねじ穴が形成されている。ボールねじ１１２は、サーボモータ１１３によって回転する。

サーボモータ１１３がボールねじ１１２を一方向に回転させることによって、ブロック１１１が前進し、サーボモータ１１３がボールねじ１１２を他方向に回転させることによってブロック１１１が後退する。

その結果、ブロック１１１に連結部材１６を介して連結された把持ユニット１５が前後に水平移動することができる。

（５−２）左右移動機構５６
図１０Ａは、左右移動機構５６を格納する容器駆動部５４の一例を示す正面図である。図１０Ａにおいて、左右移動機構５６は、第１駆動体５４１および第２駆動体５４２それぞれに設けられている。以下、第１駆動体５４１を例に説明する。

左右移動機構５６は、サーボモータ５６１と、２つのリニアガイド５６２と、２つのガイドブロック５６３と、ボールねじ５６４とを含んでいる。第１駆動体５４１の上下の端部には、ガイドブロック５６３が固定されている。１つのガイドブロック５６３は、１つのリニアガイド５６２に摺動可能に組み合わされている。

第１駆動体５４１の場合、リニアガイド５６２は、第１水平支柱５５１および第２水平支柱５５２に支持されている。第２駆動体５４２の場合、リニアガイド５６２は、第３水平支柱５５３および第４水平支柱５５４に支持されている。

第１駆動体５４１が移動すると、ガイドブロック５６３はリニアガイド５６２に沿って移動する。第１駆動体５４１には、その中央を水平に貫通し、ボールねじ５６４と螺合するねじ穴が形成されている。ボールねじ５６４は、サーボモータ５６１によって回転する。

サーボモータ５６１がボールねじ５６４を一方向に回転させることによって、第１駆動体５４１が左方へ移動し、サーボモータ５６１がボールねじ５６４を他方向に回転させることによって第１駆動体５４１が右方へ移動する。

（５−３）鉛直移動機構５７
図１０Ｂは、鉛直移動機構５７を格納する容器駆動部５４の一例を示す正面図である。図１０Ｂにおいて、鉛直移動機構５７は、第１駆動体５４１および第２駆動体５４２それぞれに設けられている。以下、第２駆動体５４２を例に説明する。

鉛直移動機構５７は、サーボモータ５７１と、２つのリニアガイド５７２と、２つのガイドブロック５７３と、ボールねじ５７４とを含んでいる。第２駆動体５４２の左右の端部には、ガイドブロック５７３が固定されている。１つのガイドブロック５７３は、１つのリニアガイド５７２に摺動可能に組み合わされている。

第２駆動体５４２の場合、リニアガイド５７２は、第３鉛直支柱５２３および第４鉛直支柱５２４に支持されている。第１駆動体５４１の場合、リニアガイド５７２は、第１鉛直支柱５２１および第２鉛直支柱５２２に支持されている。

第２駆動体５４２が移動すると、ガイドブロック５７３はリニアガイド５７２に沿って移動する。第２駆動体５４２には、その中央を鉛直に貫通し、ボールねじ５７４と螺合するねじ穴が形成されている。ボールねじ５７４は、サーボモータ５７１によって回転する。

サーボモータ５７１がボールねじ５７４を一方向に回転させることによって、第２駆動体５４２が上方へ移動し、サーボモータ５７１がボールねじ５７４を他方向に回転させることによって第２駆動体５４２が右方へ移動する。

１０ ユニット駆動部（駆動部）
１０Ａ 第１ユニット駆動部（駆動部）
１０Ｂ 第２ユニット駆動部（駆動部）
１１ 前後移動機構（第２水平移動機構）
１５ 把持ユニット
１５Ａ 第１把持ユニット（把持ユニット）
１５Ｂ 第２把持ユニット（把持ユニット）
５６ 左右移動機構（第１水平移動機構）
５７ 鉛直移動機構
３０ａ 把持爪（爪）
６０ 排出シュート
６０Ａ 第１排出シュート
６０Ｂ 第２排出シュート
７０ 制御部
１１０ 物品把持システム

特開平６−３１８２号公報

Claims (15)

1. 容器に格納される物品群から物品を把持して排出する物品把持システムであって、
   前記物品を把持する複数の把持ユニットと、
   前記把持ユニットおよび前記容器の少なくとも一方を他方に対して相対移動させる駆動部と、
   前記駆動部を制御し、前記把持ユニットおよび前記容器の少なくとも一方を移動させ、前記容器と前記特定の把持ユニットとの位置関係であって、前記容器が前記特定の把持ユニットが把持する前記物品の排出を妨げる第１の位置関係と、前記容器が前記特定の把持ユニットが把持する前記物品の排出を妨げない第２の位置関係と、を切り換える、制御部と、
   を備える、
   物品把持システム。
2. 前記駆動部は、前記把持ユニットおよび前記容器の少なくとも一方を他方に対して第１の水平方向に相対移動させる第１水平移動機構を含む、
   請求項１に記載の物品把持システム。
3. 前記駆動部は、前記把持ユニットおよび前記容器の少なくとも一方を他方に対して前記第１の水平方向とは異なる第２の水平方向へ相対移動させる第２水平移動機構をさらに含む、
   請求項２に記載の物品把持システム。
4. 前記駆動部は、前記把持ユニットおよび前記容器の少なくとも一方を他方に対して鉛直方向に相対移動させる鉛直移動機構をさらに含む、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の物品把持システム。
5. 前記制御部は、前記鉛直移動機構を介して前記容器を上昇または下降させ、
   さらに制御部は、前記容器を上昇させる際、前記容器が上昇を終える前に、前記第１水平移動機構および前記第２水平移動機構の動作を終える、
   請求項４に記載の物品把持システム。
6. 前記把持ユニットは、複数の爪を有し、
   前記複数の爪は、少なくとも、
   前記爪同士の相対距離を第１距離まで縮めて前記物品を把持する第１状態と、
   前記爪同士の相対距離を前記第１距離より大きい第２距離まで広げて前記物品の把持を解除する第２状態と、
   のいずれかの状態に切り換えられる、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の物品把持システム。
7. 前記制御部は、前記鉛直移動機構を介して前記容器を上昇または下降させ、
   さらに前記制御部は、前記容器を上昇させる際、前記容器が上昇を終える前に前記複数の爪を前記第２状態に切り換える、
   請求項６に記載の物品把持システム。
8. 前記制御部は、前記容器を上昇させた後に前記複数の爪を前記第１状態に切り換える、
   請求項７に記載の物品把持システム。
9. 前記第２水平移動機構は、前記把持ユニットを前記第１の水平方向とは異なる第２の水平方向へ移動させる、
   請求項３から請求項８のいずれか１項に記載の物品把持システム。
10. 前記第１水平移動機構は、前記容器と前記鉛直移動機構とを第１の水平方向に移動させる、
    請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の物品把持システム。
11. 前記容器よりも下方に位置する入口を有し、前記把持ユニットによる把持が解除されて落下する物品を前記入口で受けて、所定場所に排出する排出シュートをさらに備え、
    前記第１水平移動機構は、前記排出シュートの前記入口よりも下方で動作する、
    請求項１０に記載の物品把持システム。
12. 前記鉛直移動機構は、前記排出シュートの前記入口よりも下方において、前記容器の鉛直方向の移動を完結させる、
    請求項１１に記載の物品把持システム。
13. 前記複数の把持ユニットは、少なくとも第１把持ユニットおよび第２把持ユニットを含み、
    前記制御部は、前記容器内の前記物品群を、前記第１把持ユニットが前記物品を把持する第１把持位置へ移動させ、
    さらに前記制御部は、前記第１把持ユニットに前記物品を把持させた後、前記容器内の前記物品群を前記第２把持ユニットが前記物品を把持する第２把持位置へ移動させる、
    請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の物品把持システム。
14. 前記制御部は、前記容器内の前記物品群を前記第２把持位置へ移動させた後、前記第１把持ユニットに前記物品の把持を解除させ、前記第２把持ユニットに前記容器内の物品群から前記物品を把持させる、
    請求項１３に記載の物品把持システム。
15. 前記制御部は、前記第１把持ユニットに前記物品の把持を解除させる動作と、前記第２把持ユニットに前記物品を把持させる動作とを連動させる、
    請求項１４に記載の物品把持システム。

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