JP2022143192A - ロボットハンド、ロボット、及び箱詰めシステム - Google Patents

Abstract

【課題】柔らかい物品を損傷することなく確実に把持することのできるロボットハンド、ロボット、及び箱詰めシステムを提供する。【解決手段】ロボットハンド３は、互いに平行な一対のアーム回転軸１０のそれぞれを中心に回動可能な一対のアーム７と、一対のアーム７のそれぞれに取り付けられ、物品が把持されたときに物品の下面に接する一対の支持部８と、物品が把持されたときに物品を間に置いて向かい合う一対の側面部９と、一対のアーム回転軸１０の間の距離である回転軸間距離、及び、一対の側面部９の間の距離である側面部間距離が変わるように、一対のアーム回転軸１０及び一対の側面部９を平行移動させる平行移動部１１と、一対の支持部８の間の距離である支持部間距離が変わるように一対のアーム７のそれぞれを回動させる回動駆動部１２とを備える。【選択図】図５

Description

本開示は、ロボットハンド、ロボット、及び箱詰めシステムに関する。

分類作業や詰め替え払い出し作業などの作業において、被把持物を把持するロボットが活用されている。ロボットに把持させたいものは多種多様である。柔軟なものを把持する機会も多い。その搬送物の把持前の姿勢も様々で、形やその柔軟性もロットで一定ではないこともある。

下記特許文献１に開示されたロボットハンドは、被把持物を載置する棒状の複数の載置部と、載置部と対を成し被把持物の側面を押える押え部と、載置部を移動して複数の載置部の間隔を調整し、押え部を移動して押え部を被把持物に接触させる間隔調整部と、対を成す載置部と押え部との角度及び載置部に対して押え部が捻れた角度である載置部押え部角度を検出する検出部とを備える。

特許第５９２９２７１号公報

特許文献１のロボットハンドが柔軟な被把持物を把持すると、被把持物の側面を押え部が押さえることで、被把持物が変形する。特許文献１の段落００３４には、「被把持物は柔軟な物体であり、例えば、クリームコロッケ、こんにゃく、豆腐、寒天等の形態の物体である。そして、被把持物は押圧することにより変形し易い形態であり、押圧をやめると元の形状に戻る形態の物体である。」旨が記載されている。これに対し、例えば握り飯のような物品は、押圧されて一旦変形すると、元の形状に戻らない。特許文献１の被把持物は平面である載置台の上に底面を隙間なく載置され、把持するための棒状の載置部が載置台と被把持物の底面との接触部をこじ開けて隙間を作って被把持物の下に差し込まれる。前記の握り飯のような物品を特許文献１のロボットハンドで把持すると、形が崩れてしまう。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、柔らかい物品を損傷することなく確実に把持することのできるロボットハンド、及び、整列装置から物品を持ち上げるロボット、及び、当該ロボットハンドを備えた箱詰めシステムを提供することを目的とする。

本開示に係るロボットハンドは、物品を把持するロボットハンドであって、互いに平行な一対のアーム回転軸のそれぞれを中心に回動可能な一対のアームと、一対のアームのそれぞれに取り付けられ、物品が把持されたときに物品の下面に接する一対の支持部と、物品が把持されたときに物品を間に置いて向かい合う一対の側面部と、一対のアーム回転軸の間の距離である回転軸間距離、及び、一対の側面部の間の距離である側面部間距離が変わるように、一対のアーム回転軸及び一対の側面部を平行移動させる平行移動部と、一対の支持部の間の距離である支持部間距離が変わるように一対のアームのそれぞれを回動させる回動駆動部と、を備えるものである。
本開示に係る整列装置から物品を持ち上げるロボットは、上記ロボットハンドを先端に持つロボットアームを備え、ロボットハンドを用いて物品を把持してロボットアームの動作により掬い上げ、物品搬送ラインから物品を垂直方向へ移動させるものである。
本開示に係る箱詰めシステムは、上記ロボットハンドを先端に持つロボットアームを有するロボットを備え、ロボットアームにより空中を移動するロボットハンドを用いて物品を箱に詰めるものである。

本開示によれば、柔らかい物品を損傷することなく確実に把持することのできるロボットハンド、及び、当該ロボットハンドを用いて物品を把持して掬い上げ、物品搬送ラインから物品を垂直方向へ移動させるロボット、及び、当該ロボットハンドを先端に有するロボットを備えた箱詰めシステムを提供することが可能となる。

実施の形態１による箱詰めシステムの立面図である。 実施の形態１による箱詰めシステムの立面図である。 実施の形態１による箱詰めシステムが備える整列装置の断面図である。 実施の形態１による箱詰めシステムが備える整列装置及びロボットハンドの断面図である。 実施の形態１による箱詰めシステムが備えるロボットハンドの側面図である。 ロボットハンドがピロー包装体を把持する前の断面図である。 ロボットハンドがピロー包装体を把持した後の断面図である。 番重内でロボットハンドがピロー包装体を解放したときの断面図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、説明を簡略化または省略する。なお、本開示で角度に言及した場合において、和が３６０度となる優角と劣角とがあるときには原則として劣角の角度を指すものとし、和が１８０度となる鋭角と鈍角とがある場合には原則として鋭角の角度を指すものとする。

実施の形態１．
図１及び図２は、実施の形態１による箱詰めシステム１の立面図である。なお、図２は、図１の視点とは直交する方向の視点から見た図である。図３は、実施の形態１による箱詰めシステム１が備える整列装置２の断面図である。図４は、実施の形態１による箱詰めシステム１が備える整列装置２及びロボットハンド３の断面図である。図５は、実施の形態１による箱詰めシステム１が備えるロボットハンド３の側面図である。

実施の形態１による箱詰めシステム１は、整列装置２及びロボットハンド３及びロボットハンド３を先端に持つロボットアーム６を有するロボット６Ａを備える。整列装置２は、コンベア４により搬送された物品を第一方向に沿って並べる。箱詰めシステム１は、整列装置２により整列された物品を、ロボットハンド３で把持して、ロボットハンド３を先端に持つロボットアーム６が掬い上げて垂直方向へ移動させ、ロボットアーム６ごと動かすロボット６Ａにて物品を空中移動して、最後に物品を把持しているロボットハンド３の動作により箱に詰める動作を自動で行う。箱詰めシステム１の上流側の装置から、物品が、例えば、１秒に１個程度の速さで、箱詰めシステム１のコンベア４へ流れてくる。本実施の形態では、物品として、ピロー包装体９０を例に説明する。ただし、本開示における物品は、ピロー包装体９０に限定されるものではない。また、本実施の形態では、箱として、番重９５を例に説明する。番重９５は、蓋のない浅い運搬容器である。

図３に示すように、本実施の形態におけるピロー包装体９０は、内容物９１と、内容物９１を包む包装袋９２とを有する。図示の例における内容物９１は、握り飯である。図示の例における内容物９１は、三角形の握り飯であるが、この例に代えて、円形の握り飯でもよいし、俵型の握り飯でもよい。また、本開示における内容物９１は、例えば、パン、サンドイッチ、菓子、野菜、総菜、加工食品など、握り飯以外の食品でもよいし、食品以外のものでもよい。

図２に示すように、箱詰めシステム１は、コントローラ５を備える。コントローラ５は、箱詰めシステム１の動作を制御する。コントローラ５は、少なくとも一つのメモリと、少なくとも一つのプロセッサとを備えていてもよい。図１に示すように、箱詰めシステム１は、ロボットアーム６を有するロボット６Ａを備える。ロボットアーム６の先端にロボットハンド３が取り付けられている。ロボット６Ａは、ロボットアーム６を支持する基台を有する。ただし、図１では、ロボットハンド３の図示が省略されている。図１ではロボット６Ａの基台は架台に吊られているがこの設置に限られず、別に吊られていてもよいし別に地上に基台が設置されてロボットアーム６が上方に延びて途中で下へ折れ曲がっていてもよい。また、図２では、ロボットアーム６及びロボットハンド３の図示が省略されている。

コンベア４は、ピロー包装体９０の広い面が、水平面に対して垂直、かつ、移動方向に平行になるように、ピロー包装体９０を移動させる。図示の例では、内容物９１である握り飯の三角形の三辺で囲われた面が形成する平坦な面が、ピロー包装体９０の広い面を形成する。コンベア４の長手方向に沿って延びる側壁２９が、コンベア４の両側に設けられている。側壁２９がピロー包装体９０に接することで、コンベア４上でピロー包装体９０が立った姿勢を維持する。

図２に示すように、整列装置２は、コンベア４上を移動してきたピロー包装体９０を、第一方向に沿って、複数個、１列に並べる。第一方向は、コンベア４の搬送方向に対して、直交する。図１において、コンベア４上のピロー包装体９０は、左から右へ向かって搬送される。整列装置２は、隣接するピロー包装体９０の広い面同士が向かい合うように、ピロー包装体９０を並べる。

整列装置２が所定数のピロー包装体９０を並べ終わると、図４に示すように、その上方へ、基台が固定されているロボット６Ａの一部のロボットアーム６がロボットハンド３を空中で移動させる。その後、ロボットアーム６がロボットハンド３を下降させる。ロボットハンド３は、整列装置２が１列に並べた所定数のピロー包装体９０を一度に把持する。図示の例では、整列装置２は、１０個のピロー包装体９０を１列に並べる。ロボットハンド３は、１０個のピロー包装体９０を一度に把持する。ロボットアーム６は、ロボットハンド３が把持したピロー包装体９０を、整列装置２から垂直方向へ空間中で掬い上げて移動したのち、空中を移動して、図１中の第一テーブル２０の上に載置された番重９５の中へ移動させる。

本実施の形態の箱詰めシステム１は、２台の整列装置２を備える。本実施の形態の箱詰めシステム１であれば、一方の整列装置２が並べたピロー包装体９０をロボット６Ａがロボットアーム６を動かしロボットハンド３により第一テーブル２０上の番重９５へ移動させている間に、他方の整列装置２がピロー包装体９０を並べることができる。それゆえ、番重９５にピロー包装体９０を詰める速さが向上する。

図２及び図３に示すように、本実施の形態の整列装置２は、載置台に相当するスライドテーブル１３と、ストッパ１４と、プッシャ１５と、テーブル駆動部１６と、一対のサイドガイド１７と、サイドガイド駆動部１８とを備える。スライドテーブル１３は、第一方向に沿ってスライド可能である。スライドテーブル１３の上面は、第一方向を長手方向とする細長い形状を有する。図３は、第一方向に対して垂直な断面図に相当する。図２に示す例では、スライドテーブル１３の上面は、コンベア４から離れる方向に向かって下り坂になるように、水平面に対して傾斜している。すなわち、本実施の形態における第一方向は、水平面に対して傾斜している。ただし、本開示では、第一方向、及び、スライドテーブル１３の上面が、水平面に対して平行でもよい。

ストッパ１４は、コンベア４の上を移動するピロー包装体９０に接することで、当該ピロー包装体９０を停止させる。プッシャ１５は、ストッパ１４が停止させたピロー包装体９０をスライドテーブル１３の上へ押し出す。テーブル駆動部１６は、プッシャ１５がピロー包装体９０を押し出すときに、当該ピロー包装体９０が押し出される方向と同方向に、スライドテーブル１３を移動させる。一対のサイドガイド１７のそれぞれは、第一方向に沿って延びる細長い形状を有する。スライドテーブル１３上のピロー包装体９０は、一対のサイドガイド１７の間に位置する。一対のサイドガイド１７の間の距離を以下「ガイド間距離」と称する。サイドガイド駆動部１８は、ガイド間距離が変わるように一対のサイドガイド１７を移動させる。すなわち、サイドガイド駆動部１８は、一対のサイドガイド１７が、互いに近づいたり、離れたりするように、一対のサイドガイド１７を移動させる。例えば、一方のサイドガイド１７の表面と、他方のサイドガイド１７の表面との間の最短距離をガイド間距離としてもよい。

図６は、ロボットハンド３がピロー包装体９０を把持する前の断面図である。図７は、ロボットハンド３がピロー包装体９０を把持した後の断面図である。ロボットハンド３がピロー包装体９０を把持した後、把持されたピロー包装体９０が第一テーブル２０上の番重９５内に入るようにロボットアーム６がロボットハンド３を移動させ、当該番重９５内でロボットハンド３がピロー包装体９０を解放する。図８は、番重９５内でロボットハンド３がピロー包装体９０を解放したときの断面図である。

図４から図８に示すように、ロボットハンド３は、一対のアーム７と、一対のアーム７のそれぞれに取り付けられた一対の支持部８と、一対の側面部９とを備える。一対のアーム７は、互いに平行な一対のアーム回転軸１０のそれぞれを中心に回動可能である。アーム７は、アーム回転軸１０から下方へ突出する。図７に示すように、一対の支持部８は、ピロー包装体９０が把持されたときにピロー包装体９０の下面に接する。一対の側面部９は、ピロー包装体９０が把持されたときにピロー包装体９０を間に置いて向かい合う。なお、図４、図６から図８の断面図は、アーム回転軸１０に対して垂直な断面図である。

以下の説明では、一対のアーム回転軸１０の間の距離を「回転軸間距離」と称する。例えば、一対のアーム回転軸１０のそれぞれの中心線の間の距離を回転軸間距離としてもよい。また、一対の側面部９の間の距離を「側面部間距離」と称する。例えば、一方の側面部９の内壁面と、他方の側面部９の内壁面との間の最短距離を側面部間距離としてもよい。また、一対の支持部８の間の距離を「支持部間距離」と称する。例えば、一方の支持部８の表面と、他方の支持部８の表面との間の最短距離を支持部間距離としてもよい。

ロボットハンド３は、平行移動部１１と、回動駆動部１２とをさらに備える。平行移動部１１は、回転軸間距離及び側面部間距離が変わるように、一対のアーム回転軸１０及び一対の側面部９を平行移動させる。すなわち、平行移動部１１は、一対のアーム回転軸１０及び一対の側面部９が、互いに近づいたり、離れたりするように、それらを移動させる。この際、一方のアーム回転軸１０と一方の側面部９が一体となって平行移動し、他方のアーム回転軸１０と他方の側面部９が一体となって平行移動する。回動駆動部１２は、支持部間距離が変わるように、一対のアーム７のそれぞれを回動させる。すなわち、回動駆動部１２は、一対のアーム７の先端同士が、互いに近づいたり、離れたりするように、一対のアーム７を互いに反対方向に回動させる。

ロボットハンド３を先端に有するロボットアーム６は、ロボットハンド３の２つの平行移動部１１が一対のアーム回転軸１０を平行移動するときの回転軸間距離の中央を、整列装置２のスライドテーブル１３の長手方向の中心軸に合わせる位置に移動する。これによりロボットハンド３の一対のアーム回転軸１０、一対の側面部９、及び一対の支持部８それぞれの、整列装置２のスライドテーブル１３の長手方向中心軸ひいては複数のピロー包装体９０を並べた列の中央軸に芯合わせが可能となる。また、ロボットハンド３を先端に有するロボットアーム６は、ロボットハンド３の一対のアーム７が有する一対の支持部８を、整列装置２のサイドガイド１７の上端に接しない空中の上レベル位置に待機位置として位置させることが可能である。
ロボットハンド３を先端に有するロボットアーム６は、待機位置でロボットハンド３の一対のアーム７が有する一対の支持部８の間隔つまり支持部間距離を、整列装置２のスライドテーブル１３の長手方向直交方向に向かうピロー包装体９０の寸法よりも大きく位置させる。スライドテーブル１３の長手方向直交方向の幅寸法は、スライドテーブル１３の長手方向直交方向に向かうピロー包装体９０の寸法よりも小さい寸法なので、待機位置から把持位置までピロー包装体９０の寸法よりも広い幅の支持部間距離を保って下降する支持部８が、ピロー包装体９０の下面より下位置で支持部材間距離を、空間でピロー包装体９０の寸法よりも小さくできる。

本実施の形態のロボットハンド３であれば、一対の支持部８がピロー包装体９０の下面に接してピロー包装体９０をすくい上げるように把持することができるので、ピロー包装体９０のような柔らかい物品を損傷することなく確実に把持することができる。また、ピロー包装体９０のように、負圧で吸着する方式のロボットハンドが把持できない物品でも、確実に把持することができる。また、ピロー包装体９０を把持したロボットハンド３が移動するときに、ピロー包装体９０が落下することを、一対の側面部９により、確実に防止できる。また、一対の支持部８を互いに近づけてピロー包装体９０を把持する動作のときに、側面部間距離を一定に保ったまま、回動駆動部１２により支持部間距離を縮小させることができる。このため、一対の側面部９が内容物９１に押し当てられることがないので、内容物９１の形が崩れるなどの損傷が発生することを確実に防止できる。

箱詰めシステム１は、ロボット６Ａのロボットアーム６を整列装置２の上方から大きく移動して、第一テーブル２０の上に載置される番重９５の上方空間へロボットハンド３を移動する。移動されたロボットハンド３は、番重９５内で、ピロー包装体９０が、複数列、並列するように、番重９５内にピロー包装体９０を詰めていく。このとき、支持部８は後述のように細長い棒状の形状を有しているので、隣に並列に詰め込み済みのピロー包装体９０のわずかな隙間を通って解放位置に移動可能なので、番重内にピロー包装体９０の列を最大限詰め込める。箱詰めシステム１は、例えば、１列当たり１０個のピロー包装体９０が、５列、並列するように、計５０個のピロー包装体９０を一つの番重９５内に詰める。

本実施の形態において、一対の側面部９のそれぞれは、実質的に剛体である。すなわち、一対の側面部９のそれぞれは、ロボットハンド３がピロー包装体９０を把持するときに、実質的に変形しないとみなせる。このため、繰り返しの変形による経年劣化が側面部９に生じないので、側面部９の交換などのメンテナンスが不要になる。また、側面部９を弾性変形させる必要がないので、ロボットハンド３が把持する物品の柔らかさあるいは硬さに応じて側面部９のバネ定数を変える必要もない。また、側面部９が実質的に剛体であることで、ロボットハンド３の移動中の慣性によって側面部９の位置が大きくずれることを確実に防止できる。それゆえ、ロボットハンド３の移動中に、側面部９がピロー包装体９０に強く当たってピロー包装体９０が損傷するようなことを確実に防止できる。

本実施の形態において、一対の支持部８のそれぞれは、アーム回転軸１０に平行な軸を中心に回転可能なローラで構成されている。支持部８がピロー包装体９０の下面に接触しているときに支持部間距離が変わったときに、支持部８が回転することで、ピロー包装体９０と支持部８との間に摩擦が発生することを確実に抑制できる。それゆえ、本実施の形態であれば、ピロー包装体９０の下面に接触している支持部８が動いたときに、ピロー包装体９０が支持部８に引きずられて動いてしまうことを、より確実に防止できる。

図５に示すように、支持部８は、アーム回転軸１０に平行な細長い棒状の形状を有する。支持部８の両端をアーム７が支持する。アーム７の先端部に支持部８が接続されている。アーム７は、支持部８の両端に接続された２本の部材を一組として構成される。一組のアーム７を構成する２本の部材は、アーム回転軸１０の両端にそれぞれ固定されている。当該部材の長手軸は、アーム回転軸１０に対して、実質的に垂直である。また、当該部材の長手軸は、支持部８の長手軸に対して、実質的に垂直である。図５の側面視において、一組のアーム７を構成する２本の部材の間に、側面部９が位置する。

本実施の形態において、一対の側面部９のそれぞれは、平板状の形状を有する。一対の側面部９は、互いに平行に配置されている。側面部９は、水平面に対して垂直になる。このような側面部９であれば、図８に示すように、番重９５内でロボットハンド３がピロー包装体９０を解放するときに、すでに番重９５内にあった隣の列のピロー包装体９０に対して、なるべく近づけることができる。それゆえ、番重９５内でのピロー包装体９０の列と列の隙間をなるべく狭くすることができ、一つの番重９５に収納するピロー包装体９０の数を多くする上で有利になる。

アーム回転軸１０の中心から支持部８の表面までの最短距離は、アーム回転軸１０の中心から側面部９の下端までの距離よりも、やや長い。支持部８は、側面部９の下端に接することなく、側面部９の直下を、水平方向に通過可能である。

側面部９は、透明であってもよい。側面部９が透明であれば、ロボットハンド３が把持しているピロー包装体９０を、工場の職員が、側面部９の外側から容易に視認することができる。

本実施の形態のロボットハンド３は、図４に示す待機状態と、図７に示す把持状態と、図６及び図８に示す解放状態とに切り替え可能である。待機状態は、ロボットハンド３が待機しているときの状態である。把持状態は、ピロー包装体９０がロボットハンド３により把持されているときの状態である。解放状態は、ロボットハンド３がピロー包装体９０を把持する前の状態、または、把持されているピロー包装体９０をロボットハンド３が解放するときの状態である。待機状態から平行移動部１１が回転軸間距離及び側面部間距離を縮小させると解放状態になる。解放状態から回動駆動部１２が支持部間距離を縮小させると把持状態になる。

本実施の形態であれば、解放状態から、側面部間距離を一定に保ったまま支持部間距離を縮小させることで、把持状態にすることができる。このため、ピロー包装体９０を把持するときに、一対の側面部９が内容物９１に押し当てられることがないので、内容物９１の形が崩れるなどの損傷が発生することを確実に防止できる。

図７に示すように、把持状態のとき、支持部間距離は、側面部間距離よりも小さい。図６及び図８に示すように、解放状態のとき、支持部間距離は、側面部間距離以上になる。これにより、番重９５内でロボットハンド３が解放状態になってからロボットハンド３が上昇するときに、解放されたピロー包装体９０に支持部８が引っ掛かってしまうような事象が発生することをより確実に防止できる。

図３に示すように、側面部９が平行移動する方向についての、ピロー包装体９０の寸法を幅Ｗ１とし、内容物９１の寸法を幅Ｗ２とする。スライドテーブル１３の幅Ｗ３は、第一方向に対して直交する水平方向についてのスライドテーブル１３の上面の寸法である。なお、ピロー包装体９０の幅Ｗ１は、包装袋９２が横方向から押されていないときの寸法である。また、幅Ｗ１、幅Ｗ２、幅Ｗ３、ガイド間距離、支持部間距離、及び、側面部間距離は、いずれも、同じ方向についての長さである。

本実施の形態において、スライドテーブル１３の幅Ｗ３は、ピロー包装体９０の幅Ｗ１よりも小さい。これにより、ロボットハンド３の支持部８が、スライドテーブル１３上のピロー包装体９０の下に入り込むことが可能となる。また、スライドテーブル１３の幅Ｗ３は、内容物９１の幅Ｗ２よりも小さい。これにより、ロボットハンド３の支持部８が、スライドテーブル１３上のピロー包装体９０の内容物９１の下に入り込むことが可能となるので、ロボットハンド３がピロー包装体９０をより確実に把持できる。

図４に示すように、整列装置２が並べたピロー包装体９０に向かって、上から、待機状態のロボットハンド３が下降するように、ロボットアーム６がロボットハンド３を移動させる。この際、支持部８の位置が、ピロー包装体９０の上端と下端との間の高さの位置になるまで、ロボットハンド３が下降する。待機状態のときの支持部間距離及び側面部間距離のそれぞれは、ピロー包装体９０の幅Ｗ１よりも大きい。このため、ロボットハンド３が下降したときに、支持部８及び側面部９がピロー包装体９０に接触することを確実に防止できる。それゆえ、包装袋９２が破損するなどの損傷が発生することを確実に防止できる。

図４の待機状態から、平行移動部１１が作動して支持部間距離及び側面部間距離を縮小させることで、ロボットハンド３は、図６の解放状態（把持する前）に切り替わる。この平行移動部１１が作動して支持部間距離及び側面部間距離をそのまま変化させることが可能なことで、ピロー包装体９０の種類がロットで変化して前記ピロー包装体９０の幅Ｗ１が変化することに容易に対応が可能となる。その後、支持部８がピロー包装体９０の下に入れるようになる位置まで、ロボットアーム６がロボットハンド３をさらに下降させる。その後、回動駆動部１２が支持部間距離を縮小させると、図７のように、支持部８がピロー包装体９０の下に入り込み、ロボットハンド３が把持状態となる。

図６に示すように、解放状態のときの支持部間距離及び側面部間距離のそれぞれは、ピロー包装体９０の幅Ｗ１以下で、かつ、内容物９１の幅Ｗ２よりも大きい。これにより、以下の効果を奏する。図６の位置から図７の位置へロボットハンド３が下降するときに、一対の側面部９の内壁にピロー包装体９０の包装袋９２が接しているので、スライドテーブル１３上でピロー包装体９０が倒れてしまうことをより確実に防止できる。また、図７の把持状態のときでも、一対の側面部９が内容物９１を押圧することがないので、内容物９１の形が崩れるなどの損傷が発生することをより確実に防止できる。なお、図６及び図７において、包装袋９２が一対の側面部９の外側へ食み出しているように描かれているが、実際には、包装袋９２は、一対の側面部９の内壁に接する。

図３に示すように、整列装置２がピロー包装体９０を並べているときのガイド間距離は、内容物９１の幅Ｗ２よりも大きく、かつ、ピロー包装体９０の幅Ｗ１よりも小さい。これにより、以下の効果を奏する。スライドテーブル１３上のピロー包装体９０の包装袋９２の両側に、一対のサイドガイド１７が接しているので、スライドテーブル１３上でピロー包装体９０が倒れてしまうことをより確実に防止できる。一対のサイドガイド１７が内容物９１を押圧することがないので、内容物９１の形が崩れるなどの損傷が発生することをより確実に防止できる。そして、スライドテーブル１３を中心として一対のサイドガイド１７がそれぞれ同じ距離を移動してガイド間距離を縮めたり延ばしたりすることで、複数のピロー包装体９０の包装袋９２の列に同様に両側方からサイドガイド１７が接するのでピロー包装体の列の芯出しが可能となる。なお、図３において、包装袋９２が一対のサイドガイド１７の外側へ食み出しているように描かれているが、実際には、包装袋９２は、一対のサイドガイド１７の内側に接する。

整列装置２がピロー包装体９０を並べ終わると、図６に示すように、サイドガイド駆動部１８がガイド間距離を拡大させる。整列装置２がピロー包装体９０を並べ終わってサイドガイド駆動部１８がガイド間距離を拡大させた後のガイド間距離は、ピロー包装体９０の幅Ｗ１よりも大きい。これにより、一対のサイドガイド１７の間に、解放状態のロボットハンド３の一対の支持部８及び一対の側面部９が挿入することが可能となる。

図８に示すように、解放状態において、アーム回転軸１０に平行な方向から見たときに、一対のアーム７のそれぞれが一対の側面部９のそれぞれに対してオーバーラップするように位置する。これにより、以下の効果を奏する。番重９５内でロボットハンド３がピロー包装体９０を解放するときに、アーム７及び支持部８が側面部９よりも外側へ張り出す量を最小限にできる。このため、番重９５内でのピロー包装体９０の列と列の隙間をなるべく狭くするように配置することができる。また、すでに番重９５内にあった隣の列のピロー包装体９０にロボットハンド３が衝突することをより確実に抑制できるので、番重９５内でピロー包装体９０の破損が発生することをより確実に防止できる。なお、番重９５内でロボットハンド３がピロー包装体９０を解放する前に、番重９５の底面に支持部８が接近するように、ロボットアーム６がロボットハンド３を下降させる。

本実施の形態における平行移動部１１及び回動駆動部１２は、エアシリンダを用いて構成されている。これにより、エアー駆動によりロボットハンド３の把持動作及び解放動作が可能であるので、例えば電流値制御のような複雑な制御が不要になるという利点がある。

１ 箱詰めシステム、 ２ 整列装置、 ３ ロボットハンド、 ４ コンベア、 ５ コントローラ、 ６ ロボットアーム、 ６Ａ ロボット、 ７ アーム、 ８ 支持部、 ９ 側面部、 １０ アーム回転軸、 １１ 平行移動部、 １２ 回動駆動部、 １３ スライドテーブル、 １３ａ 舌状部、 １４ ストッパ、 １５ プッシャ、 １６ テーブル駆動部、 １７ サイドガイド、 １８ サイドガイド駆動部、 １９ プッシャ駆動部、 ２０ 第一テーブル、 ２１ ストッパ駆動部、 ２９ 側壁、 ９０ ピロー包装体、 ９１ 内容物、 ９２ 包装袋、 ９５ 番重

Claims (12)

1. 物品を把持するロボットハンドであって、
   互いに平行な一対のアーム回転軸のそれぞれを中心に回動可能な一対のアームと、
   前記一対の前記アームのそれぞれに取り付けられ、前記物品が把持されたときに前記物品の下面に接する一対の支持部と、
   前記物品が把持されたときに前記物品を間に置いて向かい合う一対の側面部と、
   前記一対の前記アーム回転軸の間の距離である回転軸間距離、及び、前記一対の前記側面部の間の距離である側面部間距離が変わるように、前記一対の前記アーム回転軸及び前記一対の前記側面部を平行移動させる平行移動部と、
   前記一対の前記支持部の間の距離である支持部間距離が変わるように前記一対の前記アームのそれぞれを回動させる回動駆動部と、
   を備えるロボットハンド。
2. 前記一対の前記側面部のそれぞれは、実質的に剛体である請求項１に記載のロボットハンド。
3. 前記一対の前記支持部のそれぞれは、前記アーム回転軸に平行な軸を中心に回転可能なローラで構成される請求項１または請求項２に記載のロボットハンド。
4. 待機状態と、前記物品が把持されているときの状態である把持状態と、前記物品を把持する前の状態、または、把持されている前記物品を解放するときの状態である解放状態とに切り替え可能であり、
   前記待機状態から前記平行移動部が前記回転軸間距離及び前記側面部間距離を縮小させると前記解放状態になり、
   前記解放状態から前記回動駆動部が前記支持部間距離を縮小させると前記把持状態になる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロボットハンド。
5. 前記把持状態のとき、前記支持部間距離は、前記側面部間距離よりも小さく、
   前記解放状態のとき、前記支持部間距離は、前記側面部間距離以上である請求項４に記載のロボットハンド。
6. 前記物品は、内容物が包装袋に包まれたピロー包装体であり、
   前記待機状態のときの前記支持部間距離及び前記側面部間距離のそれぞれは、前記平行移動の方向についての前記ピロー包装体の寸法よりも大きく、
   前記解放状態のときの前記支持部間距離及び前記側面部間距離のそれぞれは、前記ピロー包装体の前記寸法以下で、かつ、前記平行移動の方向についての前記内容物の寸法よりも大きく、
   前記把持状態のときの前記支持部間距離は、前記内容物の前記寸法よりも小さい請求項４または請求項５に記載のロボットハンド。
7. 前記解放状態において、前記アーム回転軸に平行な方向から見たときに、前記一対の前記アームのそれぞれが前記一対の前記側面部のそれぞれに対してオーバーラップする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のロボットハンド。
8. 前記一対の前記側面部のそれぞれが平板状の形状を有し、
   前記一対の前記側面部が互いに平行である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のロボットハンド。
9. 請求項４から請求項７のいずれか一項に記載のロボットハンドを持つロボットアームを固定された基台から移動可能に備え、
   前記ロボットアームを移動することで、
   複数の前記物品を一列に整列させる整列装置の載置台の中心軸と、前記回転軸間距離、及び、前記側面部間距離、及び、前記支持部間距離の中央とが一致するよう芯出しをし、前記物品の上方空間に前記一対の前記支持部を位置させる待機状態に移動可能で、
   その後、前記解放状態になってから、前記一対の前記支持部を複数の前記物品の下位置に空間中で移動した後前記把持状態に移動可能とすることで前記整列装置から前記物品を持ち上げる
   ことを特徴とするロボット。
10. 前記ロボットハンドを持つ前記ロボットアームを移動して、前記整列装置から持ち上げた複数の前記物品を、前記整列装置から離れた位置にある番重へむけて空中を移動し、前記番重内に複数の前記物品を詰め込む、
    請求項９に記載のロボット。
11. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のロボットハンドを備え、
    前記ロボットハンドを用いて前記物品を箱に詰める箱詰めシステム。
12. 請求項９から請求項１０のいずれか一項に記載のロボットを備え、
    前記ロボットハンドを用いて前記物品を箱に詰める箱詰めシステム。

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